JPS58167295A - Gear box for propeller for shipping - Google Patents

Gear box for propeller for shipping

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Publication number
JPS58167295A
JPS58167295A JP58011211A JP1121183A JPS58167295A JP S58167295 A JPS58167295 A JP S58167295A JP 58011211 A JP58011211 A JP 58011211A JP 1121183 A JP1121183 A JP 1121183A JP S58167295 A JPS58167295 A JP S58167295A
Authority
JP
Japan
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propeller
gear box
hub
exhaust gas
marine propulsion
Prior art date
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Pending
Application number
JP58011211A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
フイリツプ・ジエイ・マツクゴワン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Outboard Marine Corp
Original Assignee
Outboard Marine Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outboard Marine Corp filed Critical Outboard Marine Corp
Publication of JPS58167295A publication Critical patent/JPS58167295A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/24Arrangements, apparatus and methods for handling exhaust gas in outboard drives, e.g. exhaust gas outlets
    • B63H20/26Exhaust gas outlets passing through the propeller or its hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/32Housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/32Housings
    • B63H2020/323Gear cases

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船外機および船尾推進装置の如き舶用推進装
置に関し、特にハブ内排気およびプロペラ推力増加装置
を含む舶用推進装置に関する。別の特質においては、本
発明は流体力学的なストール状態を制御するための装置
を含む前記の如き舶用推進装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a marine propulsion system such as an outboard motor and a stern propulsion system, and more particularly to a marine propulsion system including an in-hub exhaust and a propeller thrust increase device. In another aspect, the invention relates to a marine propulsion system as described above, including a device for controlling hydrodynamic stall conditions.

船外機および船尾推進装置は、駆動軸ハウジング、歯車
箱およびプロペラのハブ内部の環状通路を径て延在する
機関の排気ガス通路を含む所謂ハブ内通式排気装置を使
用することができる。このような舶用推進装置のプロペ
ラにより伝達される推力を増加する装置は終りのない課
題である。
Outboard motors and stern propulsion systems may use a so-called through-hub exhaust system that includes an engine exhaust gas passage that extends radially through an annular passage inside a drive shaft housing, a gear box, and a hub of a propeller. A device for increasing the thrust transmitted by the propeller of such a marine propulsion system is a continuing problem.

高速度においては、歯車箱の外表面に沿って空気をプロ
ペラの低圧側に導くキャビテーションおよび流れの剥離
が生じ得る。大量の空気が存在する場合には、一般に流
体力学的なストール状態と呼ばれる状態である推力およ
びプロペラの負荷推進能力の急激な損失が生じ得る。
At high speeds, cavitation and flow separation can occur along the outer surface of the gearbox directing air to the low pressure side of the propeller. When large amounts of air are present, a sudden loss of thrust and load carrying capacity of the propeller can occur, a condition commonly referred to as a hydrodynamic stall condition.

下記の米国特許を参照されたい。即ち、特許番号   
発行月日    特許権者2.111.325  19
38年3月15日  Linthwaite2.564
.903  1951年8月21日  1rgens2
.79]、196  1957年5月7日 Stran
g3.310.021  1967年3月21日  S
himanckas3.467.051  1969年
9月16日  Shimanckas3.492.96
6  1970年2月3日 Keikhaefer3.
799.103  1974年3月26日  Gran
holrr4.295,835’  1981年10月
20日 Ma p e s 等本発明は、排気ポートに
おいて終る排気ガス通路を有する下部装置と、前記排気
ポート内に延在する回転自在なプロペラ軸と、共に回転
するようプロペラ軸上に取付けられ、略々円形状の外表
面を有しかつ排気ガスがこれから後方に水中に排出され
る排気ガス通路を有するハブを含むプロペラと、プロペ
ラ軸を回転自在に支持する歯車箱とを含む舶用推進装置
を提供する。前記歯車箱は、テーパ状のノーズ部分を有
する先端部とプロペラのハブの前方に配置された略々垂
直方向の後縁部において終る後端部とを含む。歯車箱の
後端部の外径は、プロペラのハブの外径よりもかなり太
きくその間に鋭い段部を提供し、歯車箱の外表面は前記
ノーズ部分から後縁部まで略々連続的に半径方向外方に
延在する。
See US patents listed below. i.e. patent number
Date of issue Patentee 2.111.325 19
March 15, 38 Linthwaite2.564
.. 903 August 21, 1951 1rgens2
.. 79], 196 May 7, 1957 Stran
g3.310.021 March 21, 1967 S
himanckas3.467.051 September 16, 1969 Shimanckas3.492.96
6 February 3, 1970 Keikhaefer3.
799.103 March 26, 1974 Gran
holrr4.295,835' October 20, 1981 Mapes et al. The present invention comprises a lower device having an exhaust gas passage terminating in an exhaust port, and a rotatable propeller shaft extending within said exhaust port. a propeller that is rotatably mounted on the propeller shaft and includes a hub having a generally circular outer surface and an exhaust gas passage through which exhaust gas is discharged rearward into the water; and rotatably supporting the propeller shaft. Provided is a marine propulsion device including a gear box. The gear box includes a leading end having a tapered nose portion and a trailing end terminating in a generally vertical trailing edge located forward of the propeller hub. The outer diameter of the rear end of the gearbox is substantially larger than the outer diameter of the propeller hub, providing a sharp step therebetween, and the outer surface of the gearbox is generally continuous from said nose portion to the trailing edge. Extends radially outward.

一実施例にオdいては、歯車箱のテーパ状のノーズ部分
は、歯車箱の外表面を更に尖らせることによりキャビテ
ーションおよび歯車箱の外表面に沿うた高速度の流れの
剥離を減少させるように、駆動軸の先端部を越えて前方
にある距離だけ延在している。
In one embodiment, the tapered nose portion of the gear box further sharpens the outer surface of the gear box to reduce cavitation and separation of high velocity flow along the outer surface of the gear box. and extends a distance forward beyond the tip of the drive shaft.

本発明の主たる特徴の1つは、ハブ内を貫通する排気装
置と、プロペラの推力を増加する簡単な      1
装置とを含む舶用推進装置の提供にある。
One of the main features of the present invention is an exhaust device that penetrates inside the hub and a simple method to increase the thrust of the propeller.
An object of the present invention is to provide a marine propulsion device including a device.

本発明の別の主たる特徴は、ハブ内を貫通する排気装置
と、流体力学的なストール状態を制御するだめの簡単な
装置とを含む舶用推進装置の提供にある。
Another principal feature of the present invention is the provision of a marine propulsion system that includes an exhaust system that passes through the hub and a simple system for controlling hydrodynamic stall conditions.

本発明の更に別の主たる特徴は、プロペラ推力を増加す
るため好都合なプロペラ付近の圧力条件を生じるような
形態を有する外表面を有する歯車箱を含む舶用推進装置
の提供にある。
Yet another principal feature of the present invention is the provision of a marine propulsion system that includes a gearbox having an outer surface configured to create favorable pressure conditions near the propeller to increase propeller thrust.

本発明の更に別の主たる目的は、高速度における歯車箱
の外表面に沿ったキャビテーションおよび流・れの剥離
を減少させる形態を有する歯車箱を含む舶用推進装置の
提供にある。
Yet another principal object of the present invention is to provide a marine propulsion system that includes a gear box having a configuration that reduces cavitation and flow separation along the outer surface of the gear box at high speeds.

本発明の他の特徴および長所については、詳細な説明、
図面および特許請求の範囲を照合すれば当業者にとって
は明らかになるであろう。
For other features and advantages of the invention, please refer to the detailed description,
This will be apparent to those skilled in the art upon examination of the drawings and claims.

本発明の少なくとも1つの実施例について詳細に説明す
る先立ち、本発明がその実施において以下の説明および
図面において記し示す構造の詳細および構成要素の配置
に限定されるものではないことを理解すべきである。本
発明は他の実施態様が可能であり、種々の方向において
実施することができる。また、本文に用いた語句は記述
の目的のためであって限定の意図はないことも理解すべ
きである。
Before describing in detail at least one embodiment of the invention, it is to be understood that the invention is not limited in its implementation to the details of construction and arrangement of components set forth in the following description and drawings. be. The invention is capable of other embodiments and of being carried out in various orientations. It should also be understood that the words and phrases used in the text are for descriptive purposes only and are not intended to be limiting.

第1図において部分的に示されているのは舶用推進装置
fT10であり、この装置は、駆動軸ノ1ウジング14
と通常は水中に浸漬される歯車箱16とを有する推進機
部即ち下部装置12を含む船尾駆動装置または船外機の
いずれでもよい。駆動軸ノ・つ′ラング14は先端部1
7を有する。歯車箱16はテーパ状ノーズ部分18の形
態の先端部と、魚雷型の外面部19と略々円形状の断面
を呈する後端部20とを七′する。
Partially shown in FIG. 1 is a marine propulsion device fT10, which includes a drive shaft no.
It may be either a stern drive or an outboard motor including a propulsion section or undercarriage 12 having a gear box 16 and a gear box 16 which is normally submerged in water. The drive shaft lug 14 is located at the tip 1.
It has 7. The gear box 16 has a distal end in the form of a tapered nose portion 18, a torpedo-shaped outer surface 19 and a rear end 20 of generally circular cross section.

南中箱16に回転自在に取付けられているのは、南中箱
16の後方でプロペラ23を支持するプロペラ+l+2
2である。プロペラ軸22を横切って回転自在に取付け
られた駆動軸24が駆動軸ハウジング14を介して延在
し、この駆動軸は上端部にオ6いて内燃機関(図示せず
)と作用的に接続され、下端部において従来の逆転クラ
ッチ部ち伝達装置26を介t2てプロペラ軸22と駆動
作用的に接続されている。歯車箱16から下方に延在し
ているのは垂直方向のフィン即ち船尾骨材28である。
A propeller +l+2 that supports the propeller 23 at the rear of the south center box 16 is rotatably attached to the south center box 16.
It is 2. A drive shaft 24 rotatably mounted across propeller shaft 22 extends through drive shaft housing 14 and is operatively connected to an internal combustion engine (not shown) at an upper end thereof. , is drivingly connected to the propeller shaft 22 at the lower end via a conventional reversing clutch section or transmission device 26 t2. Extending downwardly from the gear box 16 is a vertical fin or stern beam 28.

駆動軸ハウジング14を介して延在するのは、歯車箱1
6の後端部20において排気カス排出ポート32が終る
排気ガス通路30である。
Extending through the drive shaft housing 14 is a gear box 1
6 is an exhaust gas passage 30 terminating in an exhaust gas discharge port 32 at the rear end 20 of the exhaust gas passage 30 .

プロペラ軸22は、歯車箱16の後方に延在する後方の
部分36と、排気ガス排出ポート32を貫通して歯車箱
16の内部に適当に固定された支持リテーナ40により
歯車箱16の内側に回転自在に支持された前方部分38
とを含んで℃・る。支持リテーナ40は、ローラ・ベア
リング44と潤滑シール46を支持する中心部のハブ部
分42を含む。支持リテーナ40はまた、歯車箱16の
内側と係合する環状の外側スリーブ48と、前記ハブ部
分42と外側スリーブ48を相互に接続する複数の周方
向に隔てられた半径方向に延在するスポーク即ちリプ5
0とを含む。このリプ50間に画成された開口52は機
関の排気ガス通路30の一部を形成している。
The propeller shaft 22 is secured to the inside of the gear box 16 by a rear portion 36 extending rearwardly of the gear box 16 and a support retainer 40 suitably secured inside the gear box 16 through the exhaust gas exhaust port 32. Rotatably supported front portion 38
Including ℃・ru. Support retainer 40 includes a central hub portion 42 that supports roller bearings 44 and lubricating seals 46 . The support retainer 40 also includes an annular outer sleeve 48 that engages the inside of the gear box 16 and a plurality of circumferentially spaced radially extending spokes interconnecting the hub portion 42 and the outer sleeve 48. i.e. reply 5
Including 0. The opening 52 defined between the lips 50 forms part of the exhaust gas passage 30 of the engine.

プロペラ23は、略々円形状の外表面55を有し1列の
羽根56を支持する中空ハブ54を有する。このプロペ
ラ23はまた、複数の周方向に隔てられた半径方向に延
在するリプ60によりハブ54に対し結合された内側ス
リーブ58を有する。
Propeller 23 has a hollow hub 54 having a generally circular outer surface 55 and supporting a row of blades 56 . The propeller 23 also has an inner sleeve 58 coupled to the hub 54 by a plurality of circumferentially spaced radially extending lips 60.

この内側スリーブ58は、スプライン62等により一緒
に回転するようにプロペラ軸22の後部分36−トに取
付けられている。リプ50間の開口64は、中空ハブ5
4の内側と共に、この中空ハブ54内を貫通する軸方向
に延在する排気ガス通路即ちダクト66を画成している
。このダクト66は、排気ガス排出ポート32と連通ず
る入口部と、排気ガスがこれを経て水中に排出されるプ
ロペラの羽根56の後方の出口部とを有する。このよう
な抽気−Jjス構成は一般に「ハブ内通式」排気装置と
呼ばれろ。
The inner sleeve 58 is attached to the rear portion 36 of the propeller shaft 22 for rotation therewith by splines 62 or the like. The opening 64 between the lips 50 is the hollow hub 5
4 to define an axially extending exhaust gas passage or duct 66 extending through the hollow hub 54. The duct 66 has an inlet communicating with the exhaust gas exhaust port 32 and an outlet behind the propeller blades 56 through which the exhaust gas is discharged into the water. Such a bleed air arrangement is commonly referred to as a "through-the-hub" exhaust system.

歯車箱16の後端部20からプロペラの中空ノ・ブ54
にかけて鋭い段部ができるように歯車箱16の後縁部2
1を垂直方向に配置することによってまた中空ハブ54
の外径よりも実質的に大きくなるように菌中箱16の角
形状の後端部20の外径を規定することにより、またテ
ーパ状ノーズ部分18から後縁部21にかけて半径方向
外方に略々連続的に拡張するように歯車箱16の外面部
19を形成することによって、プロペラ23により生じ
た前方向の推力は増大される。この特定の構成のため、
プロペラ23の動力伝達特性を改善する上で望ましい羽
根56の付近における圧力条件を形成するのである。
From the rear end 20 of the gear box 16 to the hollow knob 54 of the propeller.
The rear edge 2 of the gear box 16 is
1 by vertically arranging the hollow hub 54
By defining the outer diameter of the rectangular rear end 20 of the bacterial chamber 16 to be substantially larger than the outer diameter of the tube, and from the tapered nose portion 18 to the rear edge 21 By forming the outer surface 19 of the gearbox 16 to be substantially continuously expanding, the forward thrust generated by the propeller 23 is increased. Because of this particular configuration,
This creates pressure conditions near the blades 56 that are desirable for improving the power transmission characteristics of the propeller 23.

第2図に示された別の構成においては、歯車箱72のテ
ーパ状のノーズ部分70が駆動軸ハウジング14の先端
部17をある距離だけ越えて前方に延在し、歯車箱72
の外表面74を更に尖った形状にする。第1図に示した
実施態様におけるように、歯車箱720円形状の後縁部
76はプロペラのハブ54の外径よりも実質的に大きく
、歯車箱72の後縁部78は略々垂直方向にあって歯車
箱72の後縁部76からプロペラのハブ54にかげて鋭
い段部を提供し、歯車箱72の外表面74はノーズ部分
70から後縁部78にかげて略々連続的に半径方向外方
に延在する。この構成は、プロペラの推力を増加させる
ことに加えて、高速度における歯車箱72の外表面74
に沿ったキャビテーションおよび流れの剥離の傾向を減
少させ、これにより流体力学的なストール状態の原因と
なり得るプロペラの羽根56の低圧側付近に存在する空
気量を最小限度に抑制するものである。
In an alternative configuration shown in FIG. 2, the tapered nose portion 70 of the gear box 72 extends forwardly beyond the tip 17 of the drive shaft housing 14 and
The outer surface 74 of is made into a more pointed shape. As in the embodiment shown in FIG. 1, the circular trailing edge 76 of the gearbox 720 is substantially larger than the outer diameter of the propeller hub 54, and the trailing edge 78 of the gearbox 72 is generally vertically oriented. The outer surface 74 of the gear box 72 is generally continuous from the nose portion 70 to the trailing edge 78 to provide a sharp step from the trailing edge 76 of the gear box 72 to the propeller hub 54. Extends radially outward. In addition to increasing propeller thrust, this configuration also increases the outer surface 74 of gear box 72 at high speeds.
, thereby minimizing the amount of air present near the low pressure side of the propeller blades 56 that can cause hydrodynamic stall conditions.

本発明の諸特徴は頭書の特許請求の範囲に記載の通りで
ある。
The features of the invention are set forth in the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の諸特徴を盛り込んC舶用推進装置のF
部装置をし示す部分的に破断し断面を示した部分図、お
よび第2図は別の構造の歯古籍を含む舶用推進装置の下
部装置を示す部分図である。 10・舶用推進装置    12・・・下部装置14・
・・駆動軸ハウジング  16・・・歯車箱17・・・
先端部   18・・・テーパ状ノーズ部分19・・・
外面部       20・−・後端部21・・・後縁
部 ゛      22・・・プロペラ軸23・・・プ
ロペラ      24・・・駆動軸26・・・伝達装
置      28・・・船尾骨材30・・・排気ガス
通路 32・・・排気ガス排出ボート  36・・・後部分3
8・・・前方部分    40・・・支持リテーナ42
・・・ハブ部分 44・・・ローラ・ヘアリング  46・・・潤滑ソー
ル48・・・外側スリーブ     50・・リブ52
−0.開口          54・・・中空ハブ5
5・・・外表面        56・・・羽根58・
・・内側スリーブ     60・・・リプ62・・・
スプライン      64・・パ開口66・・・ダク
ト。 特許出願人 アウトボード・マーリン・コーポレーショ
ン (外4名)
Figure 1 shows F of a C marine propulsion system incorporating various features of the present invention.
FIG. 2 is a partial view showing the lower device of the marine propulsion device including a different structure of the lower device; FIG. 10.Marine propulsion device 12...lower device 14.
... Drive shaft housing 16 ... Gear box 17 ...
Tip portion 18...Tapered nose portion 19...
Outer surface part 20... Rear end part 21... Rear edge part ゛ 22... Propeller shaft 23... Propeller 24... Drive shaft 26... Transmission device 28... Stern frame 30...・Exhaust gas passage 32...Exhaust gas discharge boat 36...Rear portion 3
8... Front portion 40... Support retainer 42
...Hub portion 44...Roller hair ring 46...Lubricating sole 48...Outer sleeve 50...Rib 52
-0. Opening 54...Hollow hub 5
5...Outer surface 56...Blade 58.
...Inner sleeve 60...Rip 62...
Spline 64...Paper opening 66...Duct. Patent applicant: Outboard Merlin Corporation (4 others)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、排気ポートにおいて終る排気ガス通路と、該排気ポ
ート内に延在する回転自在なプロペラ軸と、通常は水中
に浸漬され共に回転するように前記プロペラ軸上に取付
けられたプロペラとを含む下部装置とを有し、前記プロ
ペラは略々円形状の外表面を有するハブと前記排気ポー
トと連通する入口部と水と連通ずる出口部とを有する排
気ガス通路とを含み、また前記プロペラ軸を回転自在に
支持する歯車箱を有し、該歯車箱はテーバ状の7一ズ部
を有する先端部と、前記プロペラのノ・ブの外径よりも
実質的に大きな外径を有する略々円形状の断面を有しか
つ前記プロペラのハブの前方に配置された略々垂直方向
の後縁部で終る後端部と、前記ノーズ部から前記後縁部
にかけて実質的に連続的に半径方向外方に拡張する外表
面とを有することを特徴とする舶用推進装置。 2、前記下部装置が先縁部を、有する駆動軸ノ・ウジン
グを有し、前記歯車箱の前記ノーズ部は前記駆動軸ハウ
ジングの前記先縁部を越えて前方に延在することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の舶用推進装置。
[Claims] 1. An exhaust gas passage terminating in an exhaust port, a rotatable propeller shaft extending into the exhaust port, and a propeller shaft mounted on the propeller shaft, typically immersed in water, for rotation therewith. a lower device including a propeller having a substantially circular outer surface, the propeller including a hub having a generally circular outer surface, an exhaust gas passageway having an inlet communicating with the exhaust port and an outlet communicating with water. and a gear box rotatably supporting the propeller shaft, the gear box having a tip having a tapered 7-shaped portion and an outer diameter substantially larger than the outer diameter of the knob of the propeller. a trailing end having a generally circular cross-section having a diameter and terminating in a generally vertical trailing edge located forward of the hub of the propeller; A marine propulsion device characterized in that it has an outer surface that continuously expands radially outward. 2. The lower device has a drive shaft nose housing having a leading edge, and the nose of the gear box extends forward beyond the leading edge of the drive shaft housing. A marine propulsion device according to claim 1.
JP58011211A 1982-03-24 1983-01-26 Gear box for propeller for shipping Pending JPS58167295A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36144482A 1982-03-24 1982-03-24
US361444 1982-03-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58167295A true JPS58167295A (en) 1983-10-03

Family

ID=23422089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58011211A Pending JPS58167295A (en) 1982-03-24 1983-01-26 Gear box for propeller for shipping

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JP (1) JPS58167295A (en)
AU (1) AU561897B2 (en)
CA (1) CA1199530A (en)
DE (1) DE3305278A1 (en)
FR (1) FR2523921B1 (en)
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