JPS61503022A - ２重反転プロペラ駆動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ２重反転プロペラ駆動装置 本発明は外方プロペラの軸を内方プロペラの中空軸の内側で軸受により支承した ２重反転プロペラ駆動装置に関するものである。

互いに逆向きに回転する２個の同心軸により回転する２個のプロペラを有する２ 重反転プロペラの作動原理は約２００年間にわたり知られている。この装置の物 理的作用は、前方のプロペラの回転損失を後方のプロペラが利用し、普通のプロ ペラに比べて５乃至１０パーセントも効率を向上させることができるという事実 に基づいている。従来の２重反転プロペラの従来の適用例としては良い効率の他 にトルクがない推進装置が必要とされる魚雷があった。

２重反転プロペラの他の利点としては普通のプロペラと比べる七プロペラの直径 がより小さく、キャビテーション特性が良好であり、バイブレーションレベルが 低く、操舵性が良いという点がある。

」１述の利点にもかかわらず、一般的に２重反転プロペラの駆動装置は複雑であ り、高価につくばかりでなく信頼性も低いものであった。このことは、２個の同 心軸間の相対速度が大きく、軸受の設計が極めて複雑であることに起因するもの である。

大きな荷重が加わるプロペラは一般的に知られているように効率が悪く、例えば トロール船および引き船は約４０パーセントの効率で作動しなければならない。

動力を数個のプロペラに分配するき効率は改善されるが、船の中心から側方に遠 去かる程プロペラにおける流れの状況は、プロペラの中心部におけるよりも悪く なり、全体的に見ると利得はないものとなる。

２重反転プロペラは高速グラフ１〜の効率のよい推進装置として知られている。

この効率は２個のプロペラ間の動力配分の池にプロペラをうまく設計することに より回転損失を部分的に少なくするという事実に基づいている。

本発明の目的は、特に大きな荷重が加わる駆動装置を効率的に設計したものより も一層効率の良い推進装置を得るにある。この目的を達成するため、本発明２重 反転プロペラ駆動装置は少なくとも４個のプロペラを具えたことを特徴とする。

好適な実施例においては、４個のプロペラを２対にして配列し、一方のプロペラ 対を引き込み作用プロペラとし、他方のプロペラ対を押し出し作用プロペラとし 、前記プロペラのすべては隣接のプロペラに対して逆向きの回転を行う構成配置 とする。この４個のプロペラ駆動装置によれば動力の良好な配分が得られ、大き な荷重の加わる船でも２０乃至２５パーセントの燃料の節約が得られる。

少なくとも４個のプロペラを有する本発明の好適な実施例においては、回転損失 をいかなる既知の装置よりも一層良好に利用することができる。更に、プロペラ の直径を小さく維持しつつプロペラの数を多くすることによってスラスト力も増 加することができる。この場合駆動装置を船底に取付けるのが容易になる。プロ ペラの直径が小さいため駆動装置は船底の外部の過剰な突起物を構成しない。

従って、本発明によれば駆動装置をコンパススラスト装置に簡単に取付けて作用 ラダーとして作用させることもできる。また船底のノズルまたはダクトに取付け てウォータージェット発生装置としても作用させることができる。

駆動装置は数個のプロペラを有するため、種々の用途に最適に設計することがで きる。プロペラの直径は、最前のプロペラが最大で、最後尾のプロペラが最小に なるようにし、プロペラ全体が縮流内に存在するようにする。更に、回転速度も 適正な歯車装置を使用し、最前のプロペラが低い速度であり、「Ｊ後尾のプロペ ラが高い速度となるよう選択する。ブレードの数も同様に変化させ、最前のプロ ペラが最小の数のブレードを有し、最後尾のプロペラが最大の数のブレードを有 するようにする。ピッチ配分も用途に応じて変化させる。次に本発明を以下の添 付図面につき詳細に説明する。即ち、 第１図は、本発明の原理を示す好適な実施例の線図、第２図は、本発明による駆 動装置をウォータージェット発生装置として使用する実施例の線図、第３図は、 本発明による駆動装置をコンパススラスト装置のノズルに取付けた実施例の線図 、 第４図は、本発明による駆動装置の更に他の実施例の線図である。

第１図における本発明の好適な実施例は船１の船尾に取付け、駆動装置を原動機 （図示せず）に直交させて配置した歯車装置に連結する。原動機の出力軸７はか さ歯車装置により船底に貫通させて取付けた伝達軸８に連結し、この伝達軸８は 駆動装置のボッド２の内側に配置したかさ歯車装置に終端させる。この歯車装置 は、伝達軸８に互いに離して配置したかさ歯車９．１０を有し、これらかさ歯車 の近傍に伝達軸８の支持軸受を配置する。

かさ歯車９．１０間にプロペラ対３，４および５，６の両方の軸を終端させる。

外方プロペラ３，６の軸１３を軸受により内方プロペラ４，５の中空軸１４の内 側に支持する。中空軸１４の遊端にかさ歯車１１を設け、このかさ歯車１１を伝 達軸８のかさ歯車９により駆動する。従って内方プロペラ４゜５は互いに逆向き に回転する。内側の軸１３の遊端１３にもかさ歯車１２を設け、このかさ歯車１ ２を伝達軸８の他方のかさ歯車１０により駆動する。従って外方のプロペラ３， ６も互いに逆方向に回転し、更にプロペラ対３，４および５，６における回転の 向きも逆向きとなる。

上述の着想によれば、構成および作動が極めて簡単な機械的設計にすることがで き、船底の後部に容易に取付けることができる。この設計の寸法は小さいため、 駆動装置をコンパススラスト装置として容易に取付けることができ、このコンパ ススラスト装置はそれ自体転向装置即ち全体的に見てラダーとして作用する（第 ３図参照）。

本発明の一実施例においては、駆動装置を船尾に設けたダクトに取付け、駆動装 置はこのダクトからウォータージェットを発生する装置として作用する（第２図 参照）。

本発明の他の実施例を第４図に示し、この場合船底に２個のダブルプロペラ駆動 装置を前後に並置する。原理的にはこの実施例も第１図の実施例と同様であるが 、２個のプロペラ対は互いに機械的に分離している点で異なる。しかし、物理的 には全く同様に作用する１、第４図においてはずべてのプｒ〕ペラは押し出しプ ロペラである９、駆動装置は、一方のプロペラ対が押し出ｊ７作用を行い、他方 のプロペラ対が引き込み作用を行うよう構成することができること勿論である。

このようにして、本発明によれば原′ｌ１ＪＪ機の動力は４個のブ１フペラに分 配され、この結果駆動装置の全スラス）・力を減少することなく個々のプロペラ をより小さい寸法にすることができる。更に、回転損失も効果的に排除すること ができ、従来の装置よりも作動効率が向上する。従って本発明による駆動装置は 大きなドリフトを必ザとするものに理想的に適用するこＬができ、更に、全体と して駆動装置は個別の用途に最良に適合するよう設計することができるという他 の利点もある。この場合多くの変更を要するが、これらの変更は、プロペラの直 径、ブレードの数、プロペラの回転速度配分、ピッチ、回転方向等の変更である 。

本発明による駆動装置を適用する際、船首側から見て最初のプロペラの直径を最 大にしブレードの数を最小にし、回転速度を最小にし、これらの関係を最後部の プロペラに向かって徐々に変化させていく。即ち最後部のプロペラの直径を最小 とし、ブレードの数を最大にし、また回転速度が最大となるようにする。更に、 実際上の用途に応じてブレードの数、ブ【／−ド形状およびピッチ配分を変化さ せることができること勿論である。

各プロペラの回転方向は、船が転向するときのサイドフォースが減少するように 選択する。各プロペラの回転速度は互いに若干界ならせ、ラブリケーション（Ｉ 　ｕｂｒ　ｉｃａ　ｔ　１ｏｎ）およびバイブレーションの問題がないようにす るよう選択する。

本発明による駆動装置は、大きな荷重が加わる用途、例えば引ぎ船、トロール船 、および貨物船に極めて好適であるが、他の用途にも適用できること勿論である 。

ｒｆｌ　Ｔ　ツ　存　報　告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．外方プロペラの軸（１３）を内方プロペラの中空軸（１４）の内側で軸受に より支承した２重反転プロペラ駆動装置において、少なくとも４個のプロペラ（ ３乃至６）を具えたことを特徴とする駆動装置。
2. ２．４個のプロペラを２対（３，４および５，６）にして配列し、一方のプロペ ラ対を引き込み作用プロペラとし、他方のプロペラ対を押し出し作用プロペラと し、前記プロペラのすべては隣接のプロペラに対して逆向きの回転を行う構成配 置としたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。
3. ３．駆動装置への伝達軸（８）はプロペラ軸（１３，１４）の両側に配置した２ 個のかさ歯車（９，１０）を有するものとし、一方のかさ歯車（９）は内方プロ ペラ（４，５）の中空軸（１４）のかさ歯車（１１）に噛合させ、他方のかさ歯 車（１０）を外方プロペラ（３，６）の軸（１３）のかさ歯車（１２）に噛合さ せたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の駆動装置。
4. ４．前記少なくとも４個のプロペラ（３乃至６）は、船首から見て最初のプロペ ラ（６）から最後のプロペラ（３）に向かうにつれてプロペラ直径が順次減少す るものとしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。
5. ５．前記少なくとも４個のプロペラ（３乃至６）は、船首から見て最初のプロペ ラ（６）から最後のプロペラ（３）に向かうにつれて回転速度が順次増加するも のとしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。
6. ６．前記少なくとも４個のプロペラ（３乃至６）は、船首から見て最初のプロペ ラ（６）から最後のプロペラ（３）に向かうにつれてブレードの数が順次増加す るものとしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の駆動装置。