TWI554440B - 船舶推進裝置用之阻尼單元、船舶推進裝置用之螺旋槳及船舶推進裝置 - Google Patents

船舶推進裝置用之阻尼單元、船舶推進裝置用之螺旋槳及船舶推進裝置 Download PDF

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TWI554440B
TWI554440B TW102125818A TW102125818A TWI554440B TW I554440 B TWI554440 B TW I554440B TW 102125818 A TW102125818 A TW 102125818A TW 102125818 A TW102125818 A TW 102125818A TW I554440 B TWI554440 B TW I554440B
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中村大介
增田知晴
黑木陽平
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山葉發動機股份有限公司
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Description

船舶推進裝置用之阻尼單元、船舶推進裝置用之螺旋槳及船舶推進裝置
本發明係關於一種船舶推進裝置用之阻尼單元、具備該阻尼單元之船舶推進裝置用之螺旋槳、及具備該阻尼單元之船舶推進裝置。
船舶推進裝置用之螺旋槳係介隔螺旋槳阻尼器(阻尼單元)安裝於螺旋槳軸。阻尼單元係於螺旋槳與螺旋槳軸之間傳送轉矩,並且於螺旋槳與螺旋槳軸之間吸收振動。伴隨爪形離合器之連接、切斷之衝擊(排檔衝擊)、或伴隨螺旋槳與水中之障礙物之衝撞之衝擊係由阻尼單元所吸收。因此,阻尼單元有助於零件之保護、衝擊聲之降低、及操縱性能之提昇。
U.S.Patent Application Publication No.2011/212657 A1之阻尼單元係包含並列配置之2個阻尼器(主阻尼器及次阻尼器)。於螺旋槳或螺旋槳軸所受之轉矩較小之情形時,僅相較次阻尼器柔和之主阻尼器傳送轉矩。若螺旋槳或螺旋槳軸所受之轉矩增加,則將由2個並列之路徑(經由主阻尼器之路徑、與經由次阻尼器之路徑)傳送轉矩。即,若螺旋槳或螺旋槳軸所受之轉矩增加,則兩阻尼器傳送轉矩。
阻尼單元之性能係由最大作動角與最大轉矩進行定義。作動角係朝向周方向之阻尼單元之彈性變形量(於螺旋槳阻尼器之情形時,為螺旋槳與螺旋槳軸之相對旋轉角)。最大作動角係阻尼單元破損,或者塑性變形,或者相對螺旋槳及螺旋槳軸不進行滑動之作動角之最大值。最大轉矩係阻尼單元以最大作動角扭曲時,阻尼單元所受之轉矩之大小。最大作動角及最大轉矩兩者越大,則阻尼單元之性能越高。
於U.S.Patent Application Publication No.2011/212657 A1之阻尼單元中,若螺旋槳等所受之轉矩變大,則將次阻尼器連結於螺旋槳及螺旋槳軸之兩者,而相對於此,主阻尼器無論轉矩之大小,均連結於螺旋槳及螺旋槳軸之兩者。因此,阻尼單元整體之最大作動角受到主阻尼器制約,從而難以大幅度地提昇阻尼單元之性能。
因此,本發明之一實施形態係提供一種於配置在將原動機之旋轉傳送至複數個葉片之傳送路徑上之輸入構件及輸出構件之間傳送轉矩,並且於上述輸入構件及輸出構件之間吸收振動之船舶推進裝置用之阻尼單元。上述阻尼單元包含:第1阻尼器,其係將自上述輸入構件側所傳送之繞旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;中間構件,其係將自上述第1阻尼器所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;及第2阻尼器,其係至少一部分配置於穿過上述第1阻尼器且與上述旋轉軸線平行之直線上,且自上述中間構件將所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側。
根據該構成,第1阻尼器及第2阻尼器係於將原動機之旋轉傳送至複數個葉片之傳送路徑上串列配置。傳送至輸入構件之繞旋轉軸線之轉矩係依序地經由第1阻尼器、中間構件、及第2阻尼器,傳送至輸出構件。與此相反地,傳送至輸出構件之繞旋轉軸線之轉矩係依序地經由第2阻尼器、中間構件、及第1阻尼器,傳送至輸入構件。
由於將第1阻尼器及第2阻尼器串列配置,因而,大小總體上相等之轉矩係施加於第1阻尼器及第2阻尼器,從而第1阻尼器及第2阻尼器在周方向(繞旋轉軸線之方向)上進行彈性變形。阻尼單元之最大作動角(繞旋轉軸線之阻尼單元之最大彈性變形量)係第1阻尼器之最大作動角與第2阻尼器之最大作動角之和。因此,可一面將最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)維持為固定值以上,一面增加阻尼單元之最大作動角。
進而,第2阻尼器之至少一部分係配置於穿過第1阻尼器且與旋轉軸線平行之直線上,因此,第2阻尼器之至少一部分與第1阻尼器排列於軸方向(沿旋轉軸線之方向)上。因此,與第1阻尼器及第2阻尼器同心圓狀地配置之情形相比,可縮小阻尼單元之外徑。因此,於原動機為內燃機,且阻尼單元配置於形成排氣通路之螺旋槳之內部之情形時,可抑制排氣通路之面積減少。藉此,可抑制船舶推進裝置之輸出之低下。
於本發明之一實施形態中,上述阻尼單元亦可更包含主擋塊,該主擋塊係若傳送至上述阻尼單元之繞上述旋轉軸線之轉矩超過特定值,則藉由限制上述輸入構件與上述輸出構件之相對旋轉,而使上述輸入構件與上述輸出構件一體旋轉。
根據該構成,若轉矩施加於阻尼單元,則第1阻尼器及第2阻尼器在周方向(繞旋轉軸線之方向)上彈性地扭曲,從而輸入構件與輸出構件進行相對旋轉。若阻尼單元所受之轉矩超過特定值,則輸入構件與輸出構件藉由主擋塊而結合,使得輸入構件與輸出構件之相對旋轉受到主擋塊限制。藉此,輸入構件及輸出構件進行一體旋轉。因此,第1阻尼器及第2阻尼器之彈性變形受到主擋塊限制,從而限制第1阻尼器及第2阻尼器之扭曲量。因此,可防止阻尼單元之作動角超過最大作動角。
於本發明之一實施形態中,上述阻尼單元亦可更包含副擋塊,該副擋塊係若傳送至上述阻尼單元之繞上述旋轉軸線之轉矩超過特定值,則藉由限制上述輸入構件及輸出構件之一者與上述中間構件之相對旋轉,而使上述輸入構件及輸出構件之一者與上述中間構件進行一體旋轉。
根據該構成,若阻尼單元所受之轉矩超過特定值,則輸入構件及輸出構件之一者與中間構件之相對旋轉受到副擋塊限制,從而輸入構件及輸出構件之一者與中間構件進行一體旋轉。因此,第1阻尼器或第2阻尼器之彈性變形受到副擋塊限制,從而限制第1阻尼器或第2阻尼器之扭曲量。即,由於利用2個擋塊(主擋塊及副擋塊)限制第1阻尼器及第2阻尼器之扭曲量,因此,可確實地防止阻尼單元之作動角超過最大作動角。
於本發明之一實施形態中,上述第1阻尼器、中間構件、及第2阻尼器亦可收容於共通之殼體內。殼體較佳為一體之構件。於該情形時,第1阻尼器將至少一部分收容於殼體內即可。中間構件、及第2阻尼器亦為相同情況。
於本發明之一實施形態中,上述第1阻尼器及第2阻尼器之一者亦可由上述中間構件包圍,並且上述第1阻尼器及第2阻尼器之另一者亦可包圍上述中間構件。又,上述第1阻尼器及第2阻尼器亦可分別包圍上述中間構件。又,上述第1阻尼器及第2阻尼器亦可分別由上述中間構件包圍。
於上述第1阻尼器及第2阻尼器之一者由上述中間構件包圍,且上述第1阻尼器及第2阻尼器之另一者包圍上述中間構件之情形時,上述中間構件亦可包含:上游筒部,其於包圍上述第1阻尼器之狀態下連結於上述第1阻尼器;及下游筒部,其於由上述第2阻尼器包圍之狀態下連結於上述第2阻尼器,且具有小於上述上游筒部之外徑。又, 上述中間構件不僅可包含上述上游筒部及下游筒部,而且亦可包含自上述上游筒部延伸至上述下游筒部,且形成介置於上述第1阻尼器與上述第2阻尼器之間之階差之筒狀之階差部。
根據該構成,第1阻尼器係由中間構件之上游筒部包圍,且第2阻尼器包圍中間構件之下游筒部。下游筒部之外徑係小於上游筒部之外徑及內徑。於第2阻尼器之厚度固定之情形時,若下游筒部之外徑增加,則導致與之相應地第2阻尼器之外徑亦增加。因此,可藉由使下游筒部之外徑小於上游筒部,而減小第2阻尼器之外徑。因此,可抑制阻尼單元之大型化。
本發明之其他實施形態係提供一種包括上述阻尼單元與螺旋槳構件之船舶推進裝置用之螺旋槳。上述螺旋槳構件包含:作為上述輸出構件之內筒,其包圍上述阻尼單元;作為殼體之外筒,其包圍上述阻尼單元及內筒;及複數個葉片,其等自上述外筒延伸至外側。
根據該構成,利用複數個葉片產生推力之螺旋槳構件係介隔阻尼單元安裝於螺旋槳軸。伴隨爪形離合器之連接、切斷之衝擊(排檔衝擊)、或伴隨螺旋槳與水中之障礙物之衝撞之衝擊係由阻尼單元進行吸收。如上所述,阻尼單元可一面將最大轉矩維持為固定值以上,一面使最大作動角增加。因此,螺旋槳可利用阻尼單元在螺旋槳構件與螺旋槳軸之間傳送更大之轉矩。進而,螺旋槳可利用阻尼單元確實地吸收螺旋槳構件及螺旋槳軸所受之衝擊。
於本發明之其他實施形態中,上述螺旋槳亦可更包含安裝於可繞上述旋轉軸線旋轉之螺旋槳軸,且支撐上述內筒之前端部之前構件;及安裝於上述螺旋槳軸,且支撐上述內筒之後端部之後構件。
根據該構成,前構件與後構件係安裝於螺旋槳軸。螺旋槳構件之內筒之前端部係介隔前構件由螺旋槳軸支撐,螺旋槳構件之內筒之後端部係介隔後構件由螺旋槳軸支撐。即,內筒之兩端部係介隔前構 件及後構件由螺旋槳軸支撐。因此,與僅由內筒之單個端部支撐之情形相比,可使內筒之姿勢穩定。因此,可使螺旋槳構件穩定地旋轉。
於本發明之其他實施形態中,上述前構件亦可包含藉由上述內筒而被推向前方之前推壓部,上述後構件亦可包含藉由上述內筒而被推向後方之後推壓部。
根據該構成,若螺旋槳構件產生前進方向之推力,則前構件之前推壓部被內筒推向前方,從而將前進方向之推力經由前構件而自內筒傳送至螺旋槳軸。與此相反地,若螺旋槳構件產生後退方向之推力,則後構件之後推壓部被內筒推向後方,從而將後退方向之推力經由後構件而自內筒傳送至螺旋槳軸。以此方式,將推力傳送至船體,從而將船體推進。
於本發明之其他實施形態中,上述內筒亦可將上述第1阻尼器、中間構件、及第2阻尼器之整體收容。
本發明之進而其他實施形態係提供一種船舶推進裝置,其包含:原動機;驅動軸,其可繞上下方向上延伸之D軸線旋轉,且被傳送有來自上述原動機之旋轉;螺旋槳軸,其可繞與上述D軸線交叉之P軸線旋轉,且傳送來自上述驅動軸之旋轉;螺旋槳構件,其可繞上述P軸線旋轉,且傳送來自上述螺旋槳軸之旋轉;及上述阻尼單元,其配置於經由上述驅動軸及螺旋槳軸將上述原動機之旋轉傳送至上述螺旋槳構件之傳送路徑上。
根據該構成,原動機之旋轉係依序地經由驅動軸及螺旋槳軸,傳送至螺旋槳構件。阻尼單元係配置於經由驅動軸及螺旋槳軸將原動機之旋轉傳送至螺旋槳構件之傳送路徑上。因此,原動機之轉矩係經由阻尼單元、驅動軸、及螺旋槳軸傳送至螺旋槳構件。進而,傳送路徑中產生之衝擊係由阻尼單元吸收。
於本發明之進而其他實施形態中,上述阻尼單元亦可配置於上 述P軸線上。於該情形時,上述阻尼單元既可收容於上述螺旋槳構件內,亦可收容於收容上述驅動軸及螺旋槳軸之外殼內。
於本發明之其他實施形態中,上述阻尼單元亦可配置於上述D軸線上。於該情形時,上述阻尼單元亦可收容於收容上述驅動軸及螺旋槳軸之外殼內。
本發明中之如上所述、或進而其他目的、特徵及效果根據參照隨附圖式而如下所述之實施形態之說明而清晰明瞭。
1‧‧‧船舶推進裝置
2‧‧‧支架
3‧‧‧船外機
4‧‧‧引擎
5‧‧‧驅動軸
6‧‧‧進退切換機構
7‧‧‧螺旋槳軸
8‧‧‧螺旋槳
9‧‧‧引擎蓋
10‧‧‧外殼
11‧‧‧上殼
12‧‧‧下殼
13‧‧‧曲柄軸
14‧‧‧小齒輪
15‧‧‧前齒輪
16‧‧‧後齒輪
17‧‧‧爪形離合器
18‧‧‧變速致動器
19‧‧‧排檔連桿
20‧‧‧排氣通路
21‧‧‧排氣口
22‧‧‧螺旋槳構件
23‧‧‧阻尼單元
24‧‧‧大直徑部
25‧‧‧錐形部
26‧‧‧小直徑部
27‧‧‧螺栓部
28‧‧‧內筒
29‧‧‧外筒
30‧‧‧肋條
31‧‧‧葉片
32‧‧‧前墊片
33‧‧‧襯套
34‧‧‧中間墊片
35‧‧‧後墊片
36‧‧‧第1阻尼器
37‧‧‧中間構件
38‧‧‧第2阻尼器
39‧‧‧上游筒部
40‧‧‧階差部
41‧‧‧下游筒部
43‧‧‧齒
44‧‧‧槽
47‧‧‧嵌合部
48‧‧‧前推壓部
49‧‧‧本體
50‧‧‧副突起
51‧‧‧副切口
52‧‧‧本體
53‧‧‧主突起
54‧‧‧主切口
55‧‧‧後推壓部
208‧‧‧螺旋槳
222‧‧‧螺旋槳構件
223‧‧‧阻尼單元
233‧‧‧襯套
237‧‧‧中間構件
239‧‧‧上游筒部
240‧‧‧階差部
241‧‧‧下游筒部
256‧‧‧後凸緣
257‧‧‧外襯套
258‧‧‧內襯套
259‧‧‧棘爪
260‧‧‧棘爪
308‧‧‧螺旋槳
323‧‧‧阻尼單元
337‧‧‧中間構件
408‧‧‧螺旋槳
423‧‧‧阻尼單元
433‧‧‧襯套
434‧‧‧中間墊片
437‧‧‧中間構件
439‧‧‧上游筒部
441‧‧‧下游筒部
508‧‧‧螺旋槳
522‧‧‧螺旋槳構件
523‧‧‧阻尼單元
528‧‧‧內筒
535‧‧‧後墊片
537‧‧‧第1中間構件
537‧‧‧中間構件
539‧‧‧上游筒部
540‧‧‧階差部
541‧‧‧下游筒部
550‧‧‧副突起
551‧‧‧副切口
552‧‧‧本體
553‧‧‧主突起
554‧‧‧主切口
560‧‧‧筒狀部
561‧‧‧前凸緣
562‧‧‧主擋塊
563‧‧‧本體
565‧‧‧凹部
608‧‧‧螺旋槳
623‧‧‧阻尼單元
637‧‧‧中間構件
639‧‧‧上游筒部
641‧‧‧下游筒部
708‧‧‧螺旋槳
723‧‧‧阻尼單元
767‧‧‧第2中間構件
768‧‧‧第3阻尼器
769‧‧‧上游筒部
770‧‧‧階差部
771‧‧‧下游筒部
801‧‧‧船舶推進裝置
807‧‧‧螺旋槳軸
808‧‧‧螺旋槳
822‧‧‧螺旋槳構件
823‧‧‧阻尼單元
828‧‧‧內筒
837‧‧‧中間構件
860‧‧‧筒狀部
865‧‧‧凹部
872‧‧‧小直徑部
873‧‧‧大直徑部
874‧‧‧支撐構件
875‧‧‧軸承殼體
876‧‧‧前環
877‧‧‧中間軸
878‧‧‧平板
879‧‧‧後環
901‧‧‧船舶推進裝置
923‧‧‧阻尼單元
937‧‧‧中間構件
939‧‧‧上游筒部
940‧‧‧階差部
941‧‧‧下游筒部
965‧‧‧凹部
979‧‧‧第1軸
980‧‧‧第2軸
981‧‧‧第3軸
982‧‧‧上部
983‧‧‧下部
984‧‧‧分隔部
Ac‧‧‧曲柄軸線
Ad‧‧‧D軸線
Ap‧‧‧P軸線
As‧‧‧轉向軸線
B1‧‧‧軸承
B2‧‧‧軸承
B3‧‧‧軸承
B3‧‧‧滾珠軸承
H1‧‧‧船體
L1‧‧‧直線
N1‧‧‧螺母
P1‧‧‧銷
W1‧‧‧墊圈
WP‧‧‧水泵
X1‧‧‧方塊
θ1‧‧‧中心角
θ2‧‧‧中心角
圖1係本發明之第1實施形態之船舶推進裝置之側視圖。
圖2係螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖3係沿圖2所示之III-III線之剖面圖。
圖4係沿圖2所示之IV-IV線之剖面圖。
圖5係沿圖2所示之V-V線之剖面圖。
圖6係沿圖2所示之VI-VI線之剖面。
圖7係表示朝向周方向之阻尼單元之彈性變形量(作動角)與阻尼單元所受之轉矩之大小之關係之曲線圖。
圖8係本發明之第2實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖9係本發明之第3實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖10係本發明之第4實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖11係本發明之第5實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖12係本發明之第6實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖13係本發明之第7實施形態之螺旋槳軸及螺旋槳之剖面圖。
圖14係本發明之第8實施形態之船舶推進裝置之一部分之剖面圖。
圖15係本發明之第9實施形態之船舶推進裝置之一部分之剖面圖。
圖1係本發明之第1實施形態之船舶推進裝置1之側視圖。
船舶推進裝置1包含:可安裝於船體H1之後部之支架2、及可繞上下方向上延伸之轉向軸線As轉動且由支架2支撐之船外機3。
船外機3包含:產生動力之引擎4、連結於引擎4之驅動軸5、連結於驅動軸5之進退切換機構6、連結於進退切換機構6之螺旋槳軸7、及連結於螺旋槳軸7之螺旋槳8。進而,船外機3包含:收容引擎4之引擎蓋9、及收容驅動軸5等之外殼10。外殼10包含:配置於引擎蓋9之下方之上殼11、及配置於上殼11之下方之下殼12。
引擎4係包含可繞在上下方向上延伸之曲柄軸線Ac旋轉之曲柄軸13的內燃機。引擎4係原動機之一例。原動機不僅限於引擎4,既可為電動馬達,亦可為引擎4及電動馬達。驅動軸5、進退切換機構6、及螺旋槳軸7係配置於將引擎4之旋轉(曲柄軸13之旋轉)傳送至螺旋槳8之複數個葉片31之傳送路徑上。引擎4之旋轉係依序地經由驅動軸5、進退切換機構6、及螺旋槳軸7傳送至螺旋槳8。藉此,產生推進船體H1之推力。
驅動軸5係自引擎4延伸至下方。驅動軸5係於上殼11及下殼12內在上下方向上延伸。驅動軸5可相對外殼10繞D軸線Ad(驅動軸5之中心軸線)旋轉。將船外機3外之水輸送至引擎4之水泵WP之葉輪係與驅動軸5一起繞D軸線Ad旋轉。驅動軸5之上端部係連結於引擎4,驅動軸5之下端部係連結於進退切換機構6。驅動軸5係包含配置於D軸線Ad上之複數個軸。
螺旋槳軸7係自進退切換機構6延伸至後方。螺旋槳軸7係於下殼12內在前後方向上延伸。螺旋槳軸7可相對外殼10繞P軸線Ap(螺旋槳軸7之中心軸線)旋轉。螺旋槳軸7之後端部係自下殼12突出至後方。螺旋槳8係連結於螺旋槳軸7之後端部。螺旋槳8係與螺旋槳軸7一起繞 P軸線Ap旋轉。
作為減速機構之進退切換機構6包含:與驅動軸5一起繞D軸線Ad旋轉之小齒輪14、與小齒輪14嚙合之前齒輪15及後齒輪16、及與前齒輪15及後齒輪16之一者選擇性嚙合之筒狀之爪形離合器17。船外機3包含:配置於引擎蓋9內之變速致動器18、及將變速致動器18與爪形離合器17連接之排檔連桿19。進退切換機構6係藉由變速致動器18而選擇性切換為前進狀態、後退狀態、及中立狀態中之任一狀態。
小齒輪14、前齒輪15、及後齒輪16係斜齒輪。小齒輪14係以向下之姿勢連結於驅動軸5之下端部,前齒輪15及後齒輪16係由下殼12保持。前齒輪15係於D軸線Ad之前方嚙合於小齒輪14,且後齒輪16係於D軸線Ad之後方嚙合於小齒輪14。前齒輪15及後齒輪16係於前後方向上隔開間隔地配置。爪形離合器17係配置於前齒輪15及後齒輪16之間。螺旋槳軸7係於前後方向上貫通配置於P軸線Ap上之前齒輪15、後齒輪16、及爪形離合器17。前齒輪15及後齒輪16係相對外殼10及螺旋槳軸7可繞P軸線Ap旋轉。
爪形離合器17之內周部係花鍵聯結於螺旋槳軸7之外周部。因此,爪形離合器17可相對螺旋槳軸7於前後方向上移動,且可與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。爪形離合器17係於爪形離合器17之前端部與前齒輪15嚙合之前進位置、與爪形離合器17之後端部與後齒輪16嚙合之後退位置之間,可相對螺旋槳軸7進行移動。前進位置與後退位置之間之位置(圖1所示之位置)係爪形離合器17自前齒輪15及後齒輪16之兩者分離之中立位置。變速致動器18係使爪形離合器17移動至前進位置、後退位置、及中立位置之任一者之排檔位置。
驅動軸5係由引擎4在固定之旋轉方向上進行驅動。小齒輪14係與驅動軸5一起繞D軸線Ad旋轉。前齒輪15及後齒輪16係伴隨小齒輪14之旋轉相互在相反之方向上進行旋轉。在爪形離合器17配置於前進 位置,且前齒輪15進行旋轉之狀態下,將前齒輪15之旋轉經由爪形離合器17傳送至螺旋槳軸7。藉此,螺旋槳軸7及螺旋槳8在正轉方向(例如,自後方觀察為右旋)上進行旋轉,從而產生使船體H1前進之推力。另一方面,在爪形離合器17配置於後退位置,且後齒輪16進行旋轉之狀態下,將後齒輪16之旋轉經由爪形離合器17傳送至螺旋槳軸7。藉此,螺旋槳軸7及螺旋槳8在反轉方向(與正轉方向相反之方向)上進行旋轉,從而產生使船體H1後退之推力。又,在爪形離合器17配置於中立位置之狀態下,不將驅動軸5之旋轉傳送至螺旋槳軸7,從而驅動軸5進行空轉。
船外機3包含將引擎4中生成之排氣自螺旋槳8排出至水中之排氣通路20。排氣通路20係連接於引擎4。排氣通路20係自引擎4至螺旋槳軸7為止朝向下方延伸,進而,沿螺旋槳軸7在前後方向上延伸。排氣通路20於螺旋槳8包含向後開口之排氣口21。於螺旋槳8配置在水中之狀態下,排氣口21亦配置於水中。因此,該狀態下,排氣口21被水阻塞。引擎4中生成之排氣係自排氣通路20之上游端流入至排氣通路20。繼而,若排氣通路20內之排氣壓變高,則排氣口21內之水因排氣而被擠壓至螺旋槳8之外,且將排氣通路20內之排氣自螺旋槳8排出至水中。
圖2係螺旋槳軸7及螺旋槳8之剖面圖。圖3係沿圖2所示之III-III線之剖面圖,圖4係沿圖2所示之IV-IV線之剖面圖。圖5係沿圖2所示之V-V線之剖面圖,圖6係沿圖2所示之VI-VI線之剖面。圖2中之相較P軸線Ap為上側之剖面、與圖2中之相較P軸線Ap為下側之剖面係相互正交之剖面(參照圖5及圖6所示之II-II線)。圖2~圖6係表示阻尼單元23未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元23進行說明。
如圖2所示,螺旋槳8係包含產生推力之筒狀之螺旋槳構件22、 及可拆卸地安裝於螺旋槳構件22之筒狀之阻尼單元23。船外機3係包含將螺旋槳構件22及阻尼單元23固定於螺旋槳軸7之後端部之墊圈W1及螺母N1、及防止螺母N1鬆脫之銷P1。
如圖2所示,螺旋槳8係可拆卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。螺旋槳軸7之後端部包含沿P軸線Ap在前後方向上延伸之柱狀之大直徑部24、錐形部25、小直徑部26、及螺栓部27。大直徑部24、錐形部25、小直徑部26、及螺栓部27係自前往後依序地排列在前後方向上。大直徑部24比小直徑部26粗,小直徑部26比螺栓部27粗。錐形部25係自大直徑部24之後端延伸至小直徑部26之前端為止,且隨著接近小直徑部26而變細。
如圖2所示,螺旋槳構件22係包含繞著P軸線Ap包圍阻尼單元23之內筒28、及於徑向(與P軸線Ap正交之方向)上隔開間隔而同軸地包圍內筒28之外筒29。進而,螺旋槳構件22係於周方向(繞P軸線Ap之方向)上相隔之複數個位置包含將內筒28與外筒29連結之複數個肋條30、及自外筒29延伸至外側之複數個葉片31。阻尼單元23係配置於將引擎4之旋轉傳送至複數個葉片31之傳送路徑上。阻尼單元23係於作為輸入構件之螺旋槳軸7與作為輸出構件之內筒28之間,傳送繞P軸線Ap之轉矩,並且於螺旋槳軸7與內筒28之間吸收繞P軸線Ap之振動。
如圖2所示,螺旋槳構件22之內筒28係收容於螺旋槳構件22之外筒29內。內筒28之前端係相較外筒29之前端配置於後方,內筒28之後端係相較外筒29之後端配置於前方。複數個肋條30係於周方向上隔開間隔地配置於內筒28與外筒29之間(參照圖4)。各肋條30係自內筒28之外周面至外筒29之內周面為止在徑向上延伸之板狀。複數個葉片31係配置於外筒29之周圍。複數個葉片31係於周方向上隔開間隔地配置。內筒28、外筒29、肋條30、及葉片31既可為一體之構件,亦可包含複數個構件。無論何種之情形時,內筒28、外筒29、肋條30、及葉 片31均繞P軸線Ap一體旋轉。複數個葉片31係藉由繞P軸線Ap旋轉而產生推力。
如圖2所示,內筒28之外周面與外筒29之內周面係隔開間隔地在徑向上對向。複數個肋條30係於內筒28與外筒29之間在周方向上隔開間隔地配置。內筒28之外周面、外筒29之內周面、及複數個肋條30形成將引擎4中生成之排氣自螺旋槳8排出之排氣通路20之一部分。進而,外筒29之後端部形成向後開口之排氣口21。引擎4中生成之排氣係經由外殼10之內部,自螺旋槳構件22之前方導引至螺旋槳構件22之內部。繼而,自外殼10導引至螺旋槳構件22內之排氣係於內筒28與外筒29之間之筒狀之空間流向後方,且自外筒29之後端部排出至後方。藉此,將引擎4中生成之排氣自螺旋槳8排出至水中。
如圖2所示,阻尼單元23係配置於P軸線Ap上。阻尼單元23係包含安裝於螺旋槳軸7之筒狀之前墊片32、襯套33、中間墊片34、及後墊片35。進而,阻尼單元23包含:將來自襯套33之轉矩傳送至下游側(傳送路徑之下游側)之筒狀之第1阻尼器36、將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件37、及將來自中間構件37之轉矩傳送至螺旋槳構件22之筒狀之第2阻尼器38。
如圖2所示,前墊片32、襯套33、中間墊片34、及後墊片35係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7。前墊片32、襯套33、中間墊片34、及後墊片35係自前往後依序地排列於前後方向上。襯套33及中間墊片34係配置於內筒28內。襯套33係於前後方向上長於前墊片32、中間墊片34、及後墊片35。進而,襯套33之外徑係小於前墊片32及後墊片35之外徑。同樣地,中間墊片34之外徑係小於前墊片32及後墊片35之外徑。
如圖2所示,襯套33係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。襯套33之前端係相較內筒28之前端配置於後方,且襯套33之後端係相較內筒28 之後端配置於前方。襯套33係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之小直徑部26。襯套33之內周部係花鍵聯結於小直徑部26之外周部。因此,襯套33可相對螺旋槳軸7在軸方向(沿P軸線Ap之方向)上進行移動,與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。傳送至螺旋槳軸7之轉矩係經由設置於螺旋槳軸7之外周部之外花鍵與設置於襯套33之內周部之內花鍵傳送至襯套33。
如圖2所示,前墊片32係安裝於內筒28之前端部。由內筒28之前端部形成之開口係由螺旋槳軸7與前墊片32蓋住。又,後墊片35係安裝於內筒28之後端部。由內筒28之後端部形成之開口係由螺旋槳軸7與後墊片35蓋住。內筒28之前端部係由前墊片32支撐,內筒28之後端部係由後墊片35支撐。因此,內筒28之前端部及後端部係介隔前墊片32及後墊片35由螺旋槳軸7支撐。
如圖2所示,墊圈W1係配置於後墊片35之後方。螺母N1係配置於墊圈W1之後方。墊圈W1及螺母N1之外徑小於內筒28及後墊片35之外徑。墊圈W1及螺母N1係安裝於螺旋槳軸7之螺栓部27。前墊片32、襯套33、中間墊片34、及後墊片35係被墊圈W1及螺母N1推向前方。前墊片32相對螺旋槳軸7朝向前方之移動係藉由螺旋槳軸7之外周面與前墊片32之內周面之接觸所限制。因此,前墊片32、襯套33、中間墊片34、及後墊片35藉由墊圈W1及螺母N1而固定於螺旋槳軸7,且與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。
如圖2所示,第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38係配置於內筒28內。內筒28係收容第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38之整體。因此,第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38係收容於作為殼體之外筒29內。第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38係配置於襯套33與內筒28之間。第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38係繞著P軸線Ap包圍襯套33。第1阻尼器36係配置於第2阻尼器 38之前方。第1阻尼器36係由中間構件37包圍,且第2阻尼器38係包圍中間構件37。第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38係於前後方向上,配置在前墊片32與後墊片35之間。
如圖2所示,中間構件37係經由彈性體(第1阻尼器36)連結於襯套33,並且經由彈性體(第2阻尼器38)連結於內筒28。中間構件37係於第1阻尼器36之彈性區域(彈性限度以下之範圍)內,可相對襯套33繞P軸線Ap進行旋轉。又,中間構件37係於第2阻尼器38之彈性區域內,可相對內筒28繞P軸線Ap進行旋轉。第1阻尼器36係於襯套33與中間構件37之間傳送繞P軸線Ap之轉矩,並且於襯套33與中間構件37之間吸收繞P軸線Ap之振動。又,第2阻尼器38係於中間構件37與內筒28之間傳送繞P軸線Ap之轉矩,並且於中間構件37與內筒28之間吸收繞P軸線Ap之振動。藉此,使繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元23在螺旋槳軸7與螺旋槳構件22之間進行傳送。
如圖2所示,中間構件37具有直徑階段性變化之階梯狀之內周面及外周面。中間構件37包含:連結於第1阻尼器36之上游筒部39、在中間構件37之中間部形成階差之環狀之階差部40、及連結於第2阻尼器38之下游筒部41。中間構件37既可包含複數個構件,亦可為一體之構件。於圖2中,表示中間構件37包含複數個構件之情形。
如圖2所示,上游筒部39係包圍第1阻尼器36,且下游筒部41係由第2阻尼器38包圍。上游筒部39及下游筒部41係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部39係相較下游筒部41配置於前方。階差部40係自上游筒部39之後端延伸至下游筒部41之前端。上游筒部39之內徑大於下游筒部41之外徑。下游筒部41之內徑大於襯套33之外徑。下游筒部41係於徑向上隔開間隔地包圍襯套33。
如圖2所示,上游筒部39係相較第2阻尼器38配置於前方,下游筒部41係相較第1阻尼器36配置於後方。階差部40形成介置於第1阻尼 器36與第2阻尼器38之間之階差。第1阻尼器36之後端面與第2阻尼器38之前端面係與中間構件37之階差部40對向。第1阻尼器36與第2阻尼器38係經由階差部40排列於前後方向上。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap平行之直線L1上。
如圖2所示,第1阻尼器36及第2阻尼器38係由橡膠或樹脂等彈性材料形成。第1阻尼器36及第2阻尼器38之彈性模數既可彼此相等,亦可相互不同。即,第1阻尼器36既可比第2阻尼器38硬,亦可比第2阻尼器38軟,亦可具有與第2阻尼器38相等之硬度。
如圖2所示,第1阻尼器36之內周部係例如藉由接著而連結於襯套33之外周部,且第1阻尼器36之外周部例如藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部39之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係例如藉由接著而連結於下游筒部41之外周部,且第2阻尼器38之外周部例如藉由齒與槽之嚙合而連結於內筒28之內周部。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套33,並且藉由接著而連結於上游筒部39。又,第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套33,並且藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部39。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
如圖3所示,上游筒部39係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係隔開間隔地排列於周方向上,且於前後方向上延伸。同樣地,複數個槽44係隔開間隔地排列於周方向上,且於前後方向上延伸。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。齒43之一對齒面係分別與槽44之一對內面接觸。第1阻尼器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部39之內周面。如圖2所示,上游筒部39之內周面係隨著接近上游筒部39之後端而變細。因此,第1阻尼器36係由上游筒部39之內周面 之傾斜限制朝向後方之移動。
如圖4所示,內筒28係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係隔開間隔地排列於周方向上,且於前後方向上延伸。同樣地,複數個槽44係隔開間隔地排列於周方向上,且於前後方向上延伸。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。齒43之一對齒面係分別與槽44之一對內面接觸。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43與第2阻尼器38嚙合之狀態下,密接於內筒28之內周面。如圖2所示,內筒28之後部之內周面係隨著接近內筒28之後端而變細。因此,第2阻尼器38係由內筒28之內周面之傾斜限制朝向後方之移動。
第1阻尼器36之內周部係與襯套33一起繞P軸線Ap旋轉,且第1阻尼器36之外周部係與上游筒部39一起繞P軸線Ap旋轉。第2阻尼器38之內周部係與下游筒部41一起繞P軸線Ap旋轉,且第2阻尼器38之外周部係與內筒28一起繞P軸線Ap旋轉。若繞P軸線Ap之轉矩施加於第1阻尼器36,則第1阻尼器36在周方向上彈性變形,從而第1阻尼器36之內周部與第1阻尼器36之外周部在周方向上進行相對移動。因此,襯套33與中間構件37在周方向上進行相對移動。同樣地,若繞P軸線Ap之轉矩施加於第2阻尼器38,則第2阻尼器38在周方向上彈性變形,從而第2阻尼器38之內周部與第2阻尼器38之外周部在周方向上進行相對移動。因此,中間構件37與內筒28在周方向上進行相對移動。
如圖2所示,前墊片32係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之錐形部25。前墊片32之前端係相較錐形部25配置於前方,前墊片32之後端係相較錐形部25配置於後方。前墊片32包含沿著錐形部25之外周面之錐形狀之內周面。錐形部25之外周面係接觸於前墊片32之內周面。前墊片32相對螺旋槳軸7朝向前方之移動係藉由錐形部25之外周面與前墊 片32之內周面之接觸所限制。
如圖2所示,前墊片32係包含嵌合於內筒28之前端部內之筒狀之嵌合部47、及相較內筒28配置於前方之環狀之前推壓部48。前推壓部48係與嵌合部47同軸之圓板狀,且具有大於嵌合部47之外徑。前推壓部48之外徑大於襯套33之外徑。前推壓部48之後端面係與內筒28之前端面對向,嵌合部47之外周面係與內筒28之內周面對向。嵌合部47及前推壓部48形成收容內筒28之前端部之階差。
若螺旋槳軸7及螺旋槳8於正轉方向上進行旋轉,則前推壓部48被內筒28推向前方,將前進方向之推力自螺旋槳構件22傳送至前墊片32。繼而,將傳送至前墊片32之前進方向之推力自前墊片32傳送至錐形部25,進而,自螺旋槳軸7傳送至下殼12。藉此,將前進方向之推力經由支架2,自船外機3傳送至船體H1,從而將船體H1向前方推進。
如圖2所示,中間墊片34係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之小直徑部26。中間墊片34係包含繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之圓板狀之本體49、及自本體49之外周面延伸至徑向外側之2個副突起50。本體49係配置於襯套33之後方。2個副突起50係相較襯套33配置於徑向外側。2個副突起50係於前後方向上,配置於中間構件37之後端與後墊片35之間。如圖5所示,2個副突起50係在周方向上隔開間隔地配置。
如圖5所示,本體49係配置於中間構件37之後端部內,且2個副突起50係分別配置於中間構件37之後端部中所設置之2個副切口51內。副切口51係自中間構件37之後端延伸至前方,且向後開口。副切口51係由在周方向上隔開間隔地配置之一對內面、及將一對內面之前端彼此連接之底面所形成。副突起50之寬度(朝向周方向之長度)短於副切口51之寬度,且於自由狀態下,周方向之副突起50之中心與周方向之副切口51之中心一致。因此,副突起50之一對側面係於周方向上 隔開間隔地對向於副切口51之一對內面。
如圖2所示,中間墊片34係由襯套33及後墊片35在前後方向上夾持。因此,中間墊片34係與襯套33及後墊片35一起繞P軸線Ap旋轉。另一方面,中間墊片34未由中間構件37及後墊片35在前後方上向夾持。因此,在副突起50之側面未與副切口51之內面相接之狀態下,中間墊片34及中間構件37可在周方向上進行相對旋轉。如圖5所示,若中間墊片34及中間構件37繞P軸線Ap相對旋轉,且副突起50之側面接觸於副切口51之內面,則中間墊片34及中間構件37朝向一旋轉方向之相對旋轉受到限制。
如圖2所示,後墊片35係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之小直徑部26。後墊片35係包含繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之圓板狀之本體52、及自本體52之外周面延伸至徑向外側之2個主突起53。本體52之內周部係花鍵聯結於小直徑部26之外周部。本體52係配置於中間構件37之後端與中間墊片34之後方。本體52之外徑大於中間構件37之後端之外徑。2個主突起53係相較中間構件37之後端更配置於徑向外側。如圖6所示,2個主突起53係於周方向上隔開間隔地配置。
如圖6所示,本體52係配置於內筒28之後端部內,且2個主突起53係分別配置於內筒28之後端部中所設置之2個主切口54內。主切口54係自內筒28之後端延伸至前方,且向後開口。主切口54係由在周方向上隔開間隔地配置之一對內面、及將一對內面之前端彼此連接之底面所形成。主突起53之寬度(朝向周方向之長度)短於主切口54之寬度,且於自由狀態下,周方向之主突起53之中心與周方向之主切口54之中心一致。因此,主突起53之一對側面係於周方向上隔開間隔地對向於主切口54之一對側面。
如圖2所示,後墊片35係由中間墊片34及墊圈W1在前後方向上夾持。因此,後墊片35與中間墊片34及墊圈W1一起繞P軸線Ap旋轉。 另一方面,後墊片35未抵住內筒28及中間構件37。因此,於主突起53之側面未與主切口54之側面相接之狀態下,後墊片35及內筒28可於周方向上進行相對旋轉。如圖6所示,若後墊片35及內筒28繞P軸線Ap相對旋轉,且主突起53之側面接觸於主切口54之內面,則後墊片35及內筒28朝向一旋轉方向之相對旋轉受到限制。副突起50之側面與副切口51之內面之間之中心角θ1(繞P軸線Ap之角度,參照圖5)可小於或者等於主突起53之側面與主切口54之內面之間之中心角θ2(繞P軸線Ap之角度,參照圖6)。
如圖2所示,後墊片35不僅包含本體52及主突起53,而且包含在前後方向上與內筒28對向之後推壓部55。後推壓部55係於前後方向上與內筒28之後端部對向之部分。圖2係表示後推壓部55包含本體52之一部分與主突起53之一部分之例。若螺旋槳軸7及螺旋槳8在反轉方向上旋轉,則後推壓部55被內筒28推向後方,將後退方向之推力自螺旋槳構件22傳送至後墊片35。繼而,將傳送至後墊片35之後退方向之推力經由墊圈W1及螺母N1,自後墊片35傳送至螺旋槳軸7,進而,自螺旋槳軸7傳送至下殼12。藉此,將後退方向之推力經由支架2自船外機3傳送至船體H1,從而將船體H1向後方推進。
圖7係表示朝向周方向之阻尼單元23之彈性變形量(作動角)與阻尼單元23中所受之轉矩之大小之關係之曲線圖。
自引擎4側傳送至螺旋槳軸7之繞P軸線Ap之轉矩係經由阻尼單元23傳送至螺旋槳構件22。另一方面,於螺旋槳構件22之葉片31與岩石等水中之障礙物衝撞,繞P軸線Ap之轉矩施加於螺旋槳構件22之情形時,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元23傳送至螺旋槳軸7。
若繞P軸線Ap之轉矩施加於第1阻尼器36,則第1阻尼器36在周方向上彈性地扭曲。因此,如圖5中粗線之箭頭所示,連結於第1阻尼器36之襯套33及中間構件37在周方向上進行相對移動,從而副突起50之 單側之側面接近於與該側面對向之副切口51之內面。若第1阻尼器36所受之繞P軸線Ap之轉矩達到第1轉矩,則副突起50之側面將接觸於副切口51之內面。又,若第1阻尼器36所受之繞P軸線Ap之轉矩低於第1轉矩,則第1阻尼器36之扭曲量(彈性變形量)減少,副突起50之側面自副切口51之內面分離。
同樣地,若繞P軸線Ap之轉矩施加於第2阻尼器38,則第2阻尼器38在周方向上彈性地扭曲。因此,如圖6中粗線之箭頭所示,連結於第2阻尼器38之中間構件37及內筒28在周方向上進行相對移動,從而主突起53之單側之側面接近於與該側面對向之主切口54之內面。若第2阻尼器38所受之繞P軸線Ap之轉矩達到第2轉矩,則主突起53之側面將接觸於主切口54之內面。又,若第2阻尼器38所受之繞P軸線Ap之轉矩低於第2轉矩,則第2阻尼器38之扭曲量(彈性變形量)減少,主突起53之側面自主切口54之內面分離。
中間墊片34係與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。若副突起50之側面接觸於設置在中間構件37之副切口51之內面,則螺旋槳軸7與中間構件37由視作剛體之中間墊片34連結,因此,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩不經由第1阻尼器36地傳送至中間構件37。同樣地,後墊片35係與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。若主突起53之側面接觸於設置在內筒28之主切口54之內面,則螺旋槳軸7與內筒28由視作剛體之後墊片35連結,因此,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩不經由第2阻尼器38地傳送至內筒28。
副突起50之側面接觸於副切口51之內面之第1轉矩可小於或等於副突起50之側面接觸於副切口51之內面之第2轉矩。圖7係表示第1轉矩及第2轉矩等於阻尼單元23之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形。如圖7所示,於該情形時,在螺旋槳軸7所受之轉矩達到最大轉矩之前,第1阻尼器36及第2阻尼器38之兩者在周方向上彈性變形, 從而阻尼單元23整體之作動角增加。繼而,若螺旋槳軸7所受之轉矩增加至最大轉矩以上為止,則第1阻尼器36及第2阻尼器38之彈性變形量之增加受到作為主擋塊之後墊片35與作為副擋塊之中間墊片34限制,從而將阻尼單元23之作動角維持固定。
如此般,於螺旋槳軸7所受之轉矩小於最大轉矩之情形時,傳送至螺旋槳軸7之轉矩經由第1阻尼器36及第2阻尼器38,自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件22。另一方面,於螺旋槳軸7所受之轉矩為最大轉矩以上之情形時,傳送至螺旋槳軸7之轉矩未經由第1阻尼器36及第2阻尼器38地自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件22。於因與水中之障礙物之衝撞導致轉矩施加於螺旋槳構件22之情形時,亦同樣地,根據螺旋槳構件22所受之轉矩之大小,切換轉矩之傳送路徑。
如以上所述,第1實施形態中,第1阻尼器36及第2阻尼器38係於將引擎4之旋轉傳送至複數個葉片31之傳送路徑上串列配置。傳送至作為輸入構件之螺旋槳軸7之繞P軸線Ap之轉矩係依序地經由第1阻尼器36、中間構件37、及第2阻尼器38,傳送至作為輸出構件之螺旋槳構件22之內筒28。與此相反地,傳送至內筒28之繞P軸線Ap之轉矩係依序地經由第2阻尼器38、中間構件37、及第1阻尼器36,傳送至螺旋槳軸7。
由於將第1阻尼器36及第2阻尼器38串列配置,故而,大小總體上相等之轉矩施加於第1阻尼器36及第2阻尼器38,從而第1阻尼器36及第2阻尼器38在周方向(繞P軸線Ap之方向)上進行彈性變形。阻尼單元23之最大作動角為第1阻尼器36之最大作動角與第2阻尼器38之最大作動角之和。因此,船舶推進裝置1可一面將最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)維持為固定值以上,一面使阻尼單元23之最大作動角增加。
進而,第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸 線Ap平行之直線L1上,因而,第2阻尼器38之一部分與第1阻尼器36排列於軸方向(沿P軸線Ap之方向)上。因此,相較將第1阻尼器36及第2阻尼器38同心圓狀地配置之情形,可使阻尼單元23之外徑變小。因此,即便引擎4為內燃機,且阻尼單元23配置於形成排氣通路20之螺旋槳8之內部之情形時,亦可抑制排氣通路20之面積減少。藉此,可抑制船舶推進裝置1之輸出低下。
第2實施形態
圖8係本發明之第2實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳208之剖面圖。圖8係表示阻尼單元223未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元223進行說明。又,於圖8中,對於與上述之圖1~圖7所示之各部分同等之構成部分,標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第2實施形態之螺旋槳208包含:產生推力之筒狀之螺旋槳構件222、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件222之筒狀之阻尼單元223。螺旋槳208係藉由墊圈W1及螺母N1而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
螺旋槳構件222不僅包含內筒28、外筒29、複數個肋條30、及複數個葉片31,而且包含設置於內筒28之後端部之圓板狀之後凸緣256。後凸緣256係與內筒28同軸,且自內筒28之內周面突出至徑向內側。後凸緣256係對於前後方向而言,配置於第2阻尼器38與後墊片35之間。後凸緣256係遍及整周地連續,且繞著P軸線Ap包圍襯套233之後端部。後凸緣256之後端面係與後墊片35之前端面對向。
阻尼單元223係配置於P軸線Ap上。阻尼單元223係收容於螺旋槳構件222之外筒29內。阻尼單元223係除了襯套及中間構件以外,具有與第1實施形態之阻尼單元23相同之構成。具體而言,阻尼單元223係取代第1實施形態之襯套33及中間構件37,而包括安裝於螺旋槳軸7之 筒狀之襯套233、及將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件237。進而,阻尼單元223包含:與前墊片32一起繞P軸線Ap旋轉之外襯套257、及與內筒28一起繞P軸線Ap旋轉之內襯套258。
襯套233係配置於內筒28內。襯套233之前端係相較內筒28之前端配置於後方,襯套233之後端係相較內筒28之後端配置於前方。襯套233係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之小直徑部26。襯套233係配置於前墊片32與後墊片35之間。襯套233之外徑小於前墊片32及後墊片35之外徑。襯套233係由前墊片32及後墊片35在前後方向上夾持。因此,即便襯套233未花鍵聯結於螺旋槳軸7,襯套233亦與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。
外襯套257及內襯套258係配置於內筒28內。外襯套257係相較內襯套258配置於前方。外襯套257之前端係相較內筒28之前端配置於後方,且內襯套258之後端係相較內筒28之後端配置於前方。外襯套257係繞著P軸線Ap包圍第1阻尼器36,內襯套258係被第2阻尼器38繞著P軸線Ap包圍。外襯套257之內徑大於內襯套258之外徑。內襯套258之內徑大於襯套233之外徑。內襯套258係於徑向上隔開間隔地包圍襯套233。外襯套257及內襯套258係對於前後方向而言,配置於前墊片32及後墊片35之間。
外襯套257係包含設置有突出至前方之複數個棘爪259之凹凸狀之前端面。複數個棘爪259係隔開間隔地排列於周方向上。複數個棘爪259係分別配置於設在前墊片32之嵌合部47之複數個槽內。複數個槽係隔開間隔地排列於周方向上,且自前墊片32之後端面向前方凹陷。因此,複數個棘爪259係自後方嚙合於前墊片32。繞P軸線Ap之轉矩係藉由棘爪259之側面與槽之內面之接觸,而在前墊片32與外襯套257之間進行傳送。因此,外襯套257及前墊片32係繞P軸線Ap一體旋轉。因此,外襯套257係與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。
內襯套258係包含設置有突出至後方之複數個棘爪260之凹凸狀之後端面。複數個棘爪260係隔開間隔地排列於周方向上。複數個棘爪260係分別配置於設在後凸緣256之內周部之複數個槽內。複數個槽係隔開間隔地排列於周方向上,且在前後方向上貫通後凸緣256。複數個棘爪260係自前方嚙合於後凸緣256。繞P軸線Ap之轉矩係藉由棘爪260之側面與槽之內面之接觸,而於後凸緣256與內襯套258之間進行傳送。因此,內筒28及內襯套258繞P軸線Ap一體旋轉。
中間構件237具有直徑階段性變化之階梯狀之內周面及外周面。中間構件237包含:連結於第1阻尼器36之上游筒部239、在中間構件237之中間部形成階差之環狀之階差部240、及連結於第2阻尼器38之下游筒部241。
上游筒部239係由第1阻尼器36包圍,下游筒部241係包圍第2阻尼器38。上游筒部239及下游筒部241係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部239係相較下游筒部241配置於前方。階差部240係自上游筒部239之後端延伸至下游筒部241之前端。上游筒部239之外徑小於下游筒部241之內徑。上游筒部239之內徑大於襯套233之外徑。上游筒部239係於徑向上隔開間隔地包圍襯套233。
上游筒部239係相較第2阻尼器38配置於前方。下游筒部241係相較第1阻尼器36配置於後方。階差部240形成介置於第1阻尼器36與第2阻尼器38之間之階差。第1阻尼器36之後端面與第2阻尼器38之前端面係與階差部240對向。第1阻尼器36與第2阻尼器38係介隔階差部240排列於前後方向上。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap平行之直線L1上。
外襯套257係配置於下游筒部241之前方,內襯套258係配置於上游筒部239之後方。外襯套257之後端部與內襯套258之前端部係於前後方向上隔開間隔地對向於階差部240。外襯套257係配置於前墊片32 與中間構件237之間,內襯套258係配置於中間構件237與後墊片35之間。中間構件237係相對於外襯套257及內襯套258可繞P軸線Ap旋轉。進而,中間構件237係相對於內筒28及襯套233可繞P軸線Ap旋轉。
第1阻尼器36之內周部係藉由齒與槽之嚙合,而連結於上游筒部239之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由接著,而連結於外襯套257之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係藉由接著,而連結於內襯套258之外周部,第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合,而連結於下游筒部241之內周部。第1阻尼器36亦可藉由接著而連結於上游筒部239,並且藉由齒與槽之嚙合而連結於外襯套257。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部239係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之外周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之內周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼器36之內周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部239之外周面。上游筒部239之外周面係隨著接近上游筒部239之前端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部239之外周面之傾斜,而限制朝向後方之移動。
下游筒部241係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於下游筒部241之內周面。下游筒部241之內周面係隨著接近下游筒部241之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由下游筒部241之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
第1阻尼器36之內周部係與中間構件237一起繞P軸線Ap旋轉,第 1阻尼器36之外周部係與外襯套257一起繞P軸線Ap旋轉。第2阻尼器38之內周部係與內襯套258一起繞P軸線Ap旋轉,第2阻尼器38之外周部係與中間構件237一起繞P軸線Ap旋轉。若繞P軸線Ap之轉矩施加於第1阻尼器36,則第1阻尼器36於周方向上進行彈性變形,從而第1阻尼器36之內周部與第1阻尼器36之外周部在周方向上進行相對移動。因此,外襯套257與中間構件237在周方向上進行相對移動。同樣地,若繞P軸線Ap之轉矩施加於第2阻尼器38,則第2阻尼器38在周方向上進行彈性變形,從而第2阻尼器38之內周部與第2阻尼器38之外周部在周方向上進行相對移動。因此,中間構件237與內襯套258在周方向上進行相對移動。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元223之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自前墊片32傳送至外襯套257,進而,自外襯套257傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件237傳送至第2阻尼器38,進而,自第2阻尼器38傳送至內襯套258。繼而,將傳送至內襯套258之轉矩傳送至螺旋槳構件222之內筒28。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元223而自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件222。
第3實施形態
圖9係本發明之第3實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳308之剖面圖。圖9係表示阻尼單元323未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元323進行說明。又,於圖9中,對於與上述之圖1~圖8所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第3實施形態之螺旋槳308包含:第1實施形態之螺旋槳構件22、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件22之筒狀之阻尼單元323。螺旋槳308係藉由墊圈W1及螺母N1,而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
阻尼單元323係配置於P軸線Ap上。阻尼單元323係收容於螺旋槳構件22之外筒29內。阻尼單元323除了襯套及中間構件以外,具有與第1實施形態之阻尼單元23相同之構成。具體而言,阻尼單元323係取代第1實施形態之襯套33,而含有第2實施形態之襯套233。進而,阻尼單元323係取代第1實施形態之中間構件37,而含有將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件337。進而,阻尼單元323包含第2實施形態之外襯套257。
中間構件337係包圍襯套233。中間構件337可相對於襯套233繞P軸線Ap旋轉。中間構件337具有直徑階段性變化之階梯狀之外周面。中間構件337係包含第2實施形態之上游筒部239、及第1實施形態之下游筒部41。第1阻尼器36係包圍上游筒部239,第2阻尼器38係包圍下游筒部41。第1阻尼器36係配置於上游筒部239與外襯套257之間,第2阻尼器38係配置於下游筒部41與內筒28之間。上游筒部239係配置於下游筒部41之前方。上游筒部239之後端部與下游筒部41之前端部係藉由齒與槽之嚙合而連結。因此,上游筒部239及下游筒部41繞P軸線Ap一體旋轉。
第1阻尼器36之內周部係藉由齒與槽之嚙合,而連結於上游筒部239之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由接著而連結於外襯套257之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於下游筒部41之外周部,第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合,而連結於內筒28之內周部。第1阻尼器36亦可藉由接著而連結於上游筒部239,並且藉由齒與槽之嚙合,而連結於外襯套257。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部239係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之外周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之內周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼 器36之內周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部239之外周面。上游筒部239之外周面係隨著接近上游筒部239之前端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部239之外周面之傾斜,而限制朝向後方之移動。
內筒28係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於內筒28之內周面。內筒28之後部之內周面係隨著接近內筒28之後端而變細。因此,第2阻尼器38藉由內筒28之內周面之傾斜,而限制朝向後方之移動。
若繞P軸線Ap之轉矩施加於第1阻尼器36,則第1阻尼器36在周方向上進行彈性變形,從而第1阻尼器36之內周部與第1阻尼器36之外周部於周方向上進行相對移動。因此,外襯套257與中間構件337於周方向上進行相對移動。同樣地,若繞P軸線Ap之轉矩施加於第2阻尼器38,則第2阻尼器38在周方向上進行彈性變形,從而第2阻尼器38之內周部與第2阻尼器38之外周部於周方向上進行相對移動。因此,中間構件337與內筒28於周方向上進行相對移動。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元323之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自前墊片32傳送至外襯套257,進而,自外襯套257傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件337傳送至第2阻尼器38。傳送至第2阻尼器38之轉矩係傳送至螺旋槳構件22之內筒28。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元323自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件22。
第4實施形態
圖10係本發明之第4實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳408之剖面 圖。圖10係表示阻尼單元423未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元423進行說明。又,於圖10中,對於與上述之圖1~圖9所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第4實施形態之螺旋槳408係包含第2實施形態之螺旋槳構件222、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件222之筒狀之阻尼單元423。螺旋槳408係藉由墊圈W1及螺母N1而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
阻尼單元423係配置於P軸線Ap上。阻尼單元423係收容於螺旋槳構件222之外筒29內。阻尼單元423係除了襯套、中間墊片、及中間構件以外,具有與第1實施形態之阻尼單元23相同之構成。具體而言,阻尼單元423係取代第1實施形態之襯套33及中間墊片34,而包括安裝於螺旋槳軸7之筒狀之襯套433及中間墊片434。進而,阻尼單元423係取代第1實施形態之中間構件37,而包括將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件437。進而,阻尼單元423包含第2實施形態之內襯套258。
襯套433及中間墊片434係配置於內筒28內。襯套433及中間墊片434係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。襯套433係配置於前墊片32之後方,且中間墊片434係配置於襯套433之後方。襯套433之前端係相較內筒28之前端配置於後方,且中間墊片434之後端係相較內筒28之後端配置於前方。襯套433之前端係接觸於前墊片32,中間墊片434之前端係接觸於襯套433。後墊片35之前端面係接觸於中間墊片434。前墊片32、襯套433、中間墊片434、及後墊片35係被墊圈W1及螺母N1推向前方。藉此,將前墊片32、襯套433、中間墊片434、及後墊片35固定於螺旋槳軸7。
襯套433係相較前墊片32及後墊片35於前後方向上較長。中間墊 片434係相較襯套433於前後方向上較長。因此,中間墊片434於前墊片32、襯套433、中間墊片434、及後墊片35之中在前後方向上最長。又,襯套433之外徑小於前墊片32及後墊片35之外徑。中間墊片434之外徑小於前墊片32、襯套433、及後墊片35之外徑。因此,中間墊片434之外徑於前墊片32、襯套433、中間墊片434、及後墊片35之中最小。
襯套433及中間墊片434係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之小直徑部26。襯套433係由第1阻尼器36包圍,且中間墊片434係由內襯套258包圍。後凸緣256係包圍中間墊片434之後端部。襯套433之內周部係花鍵聯結於螺旋槳軸7之小直徑部26。中間墊片434未花鍵聯結於小直徑部26,但被花鍵聯結於螺旋槳軸7之襯套433及後墊片35在前後方向上夾持。因此,與襯套433同樣地,中間墊片434亦與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。
中間構件437係包含連結於第1阻尼器36之上游筒部439、及連結於第2阻尼器38之下游筒部441。上游筒部439係包圍第1阻尼器36,且下游筒部441係包圍第2阻尼器38。上游筒部439及下游筒部441係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部439係相較下游筒部441配置於前方。上游筒部439之前端係相較內筒28之前端配置於後方,且下游筒部441之後端係相較內筒28之後端配置於前方。上游筒部439及下游筒部441係沿內筒28之內周面配置。中間構件437相對於內筒28可繞P軸線Ap旋轉。上游筒部439之內周面及外周面係隨著接近中間構件437之後端而變細。與此相反地,下游筒部441之內周面及外周面係隨著接近中間構件437之前端而變細。因此,中間構件437具有中間部變窄之鼓狀之內周面及外周面。
第1阻尼器36及第2阻尼器38係隔開間隔地在前後方向上對向。因此,第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap 平行之直線L1上。第1阻尼器36之內周部係藉由接著而連結於襯套433之外周部,第1阻尼器36之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部439之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於內襯套258之外周部,且第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於下游筒部441之內周部。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套433,並且藉由接著而連結於上游筒部439。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部439係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部439之內周面。上游筒部439之內周面係隨著接近上游筒部439之後端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部439之內周面之傾斜,而限制朝向後方之移動。
下游筒部441係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於下游筒部441之內周面。下游筒部441之內周面係隨著接近下游筒部441之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由下游筒部441之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
若繞P軸線Ap之轉矩施加於第1阻尼器36,則第1阻尼器36在周方向上進行彈性變形,從而第1阻尼器36之內周部與第1阻尼器36之外周部於周方向上進行相對移動。因此,襯套433與中間構件437於周方向上進行相對移動。同樣地,若繞P軸線Ap之轉矩施加於第2阻尼器38,則第2阻尼器38在周方向上進行彈性變形,從而第2阻尼器38之內 周部與第2阻尼器38之外周部於周方向上進行相對移動。因此,中間構件437與內襯套258於周方向上進行相對移動。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元423之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自襯套433傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件437傳送至第2阻尼器38。將傳送至第2阻尼器38之轉矩自內襯套258傳送至螺旋槳構件222之內筒28。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元423而自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件222。
第5實施形態
圖11係本發明之第5實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳508之剖面圖。圖11係表示阻尼單元523未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元523進行說明。又,於圖11中,對於與上述之圖1~圖10所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第5實施形態之螺旋槳508係包含產生推力之筒狀之螺旋槳構件522、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件522之筒狀之阻尼單元523。螺旋槳508係藉由墊圈W1及螺母N1而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
螺旋槳構件522係除了內筒以外,具有與第1實施形態之螺旋槳構件22相同之構成。即,螺旋槳構件522係取代第1實施形態之內筒28,而包括繞著P軸線Ap包圍阻尼單元523之內筒528。內筒528係包含沿P軸線Ap在前後方向上延伸之筒狀部560、及設置於筒狀部560之前端部之圓板狀之前凸緣561。筒狀部560及前凸緣561係收容於外筒29內。
筒狀部560係繞著P軸線Ap包圍阻尼單元523。阻尼單元523係自筒狀部560之後端部突出至後方。筒狀部560之前端係相較外筒29之前 端配置於後方,且筒狀部560之後端係相較外筒29之後端配置於前方。各肋條30係自筒狀部560之外周面延伸至外筒29之內周面為止。內筒528、外筒29、肋條30、及葉片31係繞P軸線Ap一體旋轉。
前凸緣561係與筒狀部560同軸,且自筒狀部560之前端部延伸至徑向內側。前凸緣561係遍及整周地連續,且繞著P軸線Ap包圍前墊片32之嵌合部47。前凸緣561之前端面係與前推壓部48之後端面對向。若螺旋槳軸7及螺旋槳508於正轉方向上進行旋轉,則前推壓部48被前凸緣561推向前方,將前進方向之推力自螺旋槳構件522傳送至前墊片32。
阻尼單元523係配置於P軸線Ap上。阻尼單元523係收容於螺旋槳構件522之外筒29內。阻尼單元523係包含安裝於螺旋槳軸7之筒狀之前墊片32、襯套33、及後墊片535。前墊片32係安裝於內筒528之前端部。由內筒528之前端部形成之開口係被螺旋槳軸7與前墊片32蓋住。內筒528之前端部係由前墊片32支撐。因此,內筒528之前端部介隔前墊片32由螺旋槳軸7支撐。
阻尼單元523更包含將來自襯套33之轉矩傳送至下游側之筒狀之第1阻尼器36、將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件537、及將來自中間構件537之轉矩傳送至螺旋槳構件522之筒狀之第2阻尼器38。阻尼單元523更包含於傳送至阻尼單元523之轉矩為第2轉矩以上時,使作為輸入構件之螺旋槳軸7與作為輸出構件之內筒528一體旋轉之主擋塊562。
第1阻尼器36、中間構件537、及第2阻尼器38係繞著P軸線Ap包圍襯套33。第1阻尼器36係配置於第2阻尼器38之後方。第1阻尼器36係由中間構件537包圍,且第2阻尼器38係包圍中間構件537。第1阻尼器36係相較內筒528配置於後方,且第2阻尼器38係配置於內筒528內。中間構件537之前部係配置於內筒528內,且中間構件537之後部 係自內筒528突出至後方。第1阻尼器36、中間構件537、及第2阻尼器38係對於前後方向而言,配置於前墊片32與後墊片535之間。
中間構件537具有直徑階段性變化之階梯狀之內周面及外周面。中間構件537係包含連結於第1阻尼器36之上游筒部539、於中間構件537之中間部形成階差之環狀之階差部540、及連結於第2阻尼器38之下游筒部541。上游筒部539係包圍第1阻尼器36,且下游筒部541係由第2阻尼器38包圍。上游筒部539及下游筒部541係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部539係相較下游筒部541配置於後方。階差部540係自下游筒部541之後端延伸至上游筒部539之前端。上游筒部539係相較內筒528配置於後方,且下游筒部541係配置於內筒528內。上游筒部539之內徑大於下游筒部541之外徑。上游筒部539之外徑為筒狀部560之外徑以下。下游筒部541之內徑大於襯套33之外徑。下游筒部541係於徑向上隔開間隔地包圍襯套33。
第1阻尼器36係配置於上游筒部539與襯套33之間,且第2阻尼器38係配置於下游筒部541與內筒528(筒狀部560)之間。上游筒部539係相較第2阻尼器38配置於後方,且下游筒部541係相較第1阻尼器36配置於前方。階差部540形成介置於第1阻尼器36與第2阻尼器38之間之階差。第1阻尼器36之前端面與第2阻尼器38之後端面係與階差部540對向。第1阻尼器36與第2阻尼器38係介隔階差部540排列於前後方向上。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap平行之直線L1上。
第1阻尼器36之內周部係藉由接著而連結於襯套33之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部539之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於下游筒部541之外周部,第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於內筒528之內周部。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套 33,並且藉由接著而連結於上游筒部539。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部539係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部539之內周面。上游筒部539之內周面係隨著接近上游筒部539之前端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部539之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
內筒528係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於內筒528之內周面。內筒528之內周面(筒狀部560之內周面)係隨著接近內筒528之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由內筒528之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
主擋塊562係配置於內筒528內。第2阻尼器38及下游筒部541係配置於主擋塊562之後方。主擋塊562係繞著P軸線Ap包圍襯套33之前端部。主擋塊562係包含繞著P軸線Ap包圍襯套33之圓板狀之本體563、及自本體563之外周面延伸至徑向外側之2個主突起553。2個主突起553係相較襯套33配置於徑向外側。2個主突起553係於周方向上隔開間隔地配置。
主擋塊562係配置於由內筒528之前凸緣561形成之凹部565內。凹部565係朝向前方凹陷。凹部565之內徑小於筒狀部560之內徑。2個主突起553係分別配置於凹部565中所設置之2個主切口554內。主切口554係自前凸緣561之後端延伸至前方,且向後開口。主切口554係由 在周方向上隔開間隔地配置之一對內面、及將一對內面之前端彼此連接之底面而形成。主突起553之寬度(朝向周方向之長度)短於主切口554之寬度,且於自由狀態下,周方向之主突起553之中心與周方向之主切口554之中心一致。因此,主突起553之一對側面在周方向上隔開間隔地對向於主切口554之一對內面。
主擋塊562之內周部係花鍵聯結於襯套33之外周部。因此,主擋塊562係與襯套33及螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。另一方面,內筒528可對於前墊片32進行相對旋轉。因此,內筒528可對於螺旋槳軸7進行相對旋轉。因此,於主突起553之側面未與主切口554之內面相接之狀態下,主擋塊562及內筒528可在周方向上進行相對旋轉。若主擋塊562及內筒528繞P軸線Ap相對旋轉,且主突起553之側面接觸於主切口554之內面,則主擋塊562及內筒528朝向一旋轉方向之相對旋轉被限制。
後墊片535係繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7。後墊片535係安裝於上游筒部539之後端部。由中間構件537之後端部形成之開口係被螺旋槳軸7與後墊片535蓋住。後墊片535係包含繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸7之圓板狀之本體552、及自本體552之外周面延伸至徑向外側之2個副突起550。2個副突起550係於周方向上隔開間隔地配置。
本體552係配置於中間構件537之後端部內,且2個副突起550分別配置於中間構件537之後端部中所設置之2個副切口551內。副切口551係自中間構件537之後端延伸至前方,且向後開口。副切口551係由在周方向上隔開間隔地配置之一對內面、及將一對內面之前端彼此連接之底面而形成。副突起550之寬度(朝向周方向之長度)短於副切口551之寬度,且於自由狀態下,周方向之副突起550之中心與周方向之副切口551之中心一致。因此,副突起550之兩側面在周方向上隔開間隔地對向於副切口551之側面。
作為副擋塊之後墊片535係被襯套33及墊圈W1在前後方向上夾持。因此,後墊片535與螺旋槳軸7一起繞P軸線Ap旋轉。另一方面,中間構件537可對於螺旋槳軸7進行相對旋轉。因此,於副突起550之側面未與副切口551之側面相接之狀態下,後墊片535及中間構件537可在周方向上進行相對旋轉。若後墊片535及中間構件537繞P軸線Ap相對旋轉,且副突起550之側面接觸於副切口551之內面,則後墊片535及中間構件537朝向一旋轉方向之相對旋轉被限制。主突起553之側面與主切口554之內面之間之中心角可小於或等於副突起550之側面與副切口551之內面之間之中心角。
施加於螺旋槳軸7之轉矩未達阻尼單元523之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自襯套33傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件537傳送至第2阻尼器38。將傳送至第2阻尼器38之轉矩傳送至螺旋槳構件522之內筒528。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元523而自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件522。
第6實施形態
圖12係本發明之第6實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳608之剖面圖。圖12係表示阻尼單元623未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元623進行說明。又,於圖12中,對於與上述之圖1~圖11所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第6實施形態之螺旋槳608係包含第5實施形態之螺旋槳構件522、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件522之筒狀之阻尼單元623。螺旋槳608係藉由墊圈W1及螺母N1而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
阻尼單元623係配置於P軸線Ap上。阻尼單元623係收容於螺旋槳 構件522之外筒29內。阻尼單元623係除了中間構件以外,包含與第5實施形態之阻尼單元523相同之構成。即,阻尼單元623係取代第5實施形態之中間構件537,而包括將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件637。
中間構件637係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。中間構件637係繞著P軸線Ap包圍襯套33。中間構件637具有直徑連續地變化之圓錐狀之外周面、及直徑階段性變化之階梯狀之內周面。中間構件637之前端部係配置於內筒528內。中間構件637係自內筒528之後端部突出至後方。中間構件637係對於前後方向而言,配置於前墊片32與後墊片535之間。
主擋塊562係配置於中間構件637之前方,且後墊片535係安裝於中間構件637之後端部。由中間構件637之後端部形成之開口係被螺旋槳軸7與後墊片535蓋住。後墊片535之本體552係配置於中間構件637之後端部內,且後墊片535之2個副突起550分別配置於中間構件637之後端部中所設置之2個副切口551內。
中間構件637係包含連結於第1阻尼器36之上游筒部639、及連結於第2阻尼器38之下游筒部641。上游筒部639係包圍第1阻尼器36,且下游筒部641係由第2阻尼器38包圍。上游筒部639及下游筒部641係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部639係相較下游筒部641配置於後方。上游筒部639係相較內筒528配置於後方,且下游筒部641係配置於內筒528內。
上游筒部639之外徑及內徑係隨著接近中間構件637之後端而連續地增加。同樣地,下游筒部641之外徑係隨著接近中間構件637之後端而連續地增加。上游筒部639之外徑大於下游筒部641之外徑。上游筒部639之最大外徑為內筒528之筒狀部560之外徑以下。下游筒部641之內徑為固定,且大於襯套33之外徑。下游筒部641係於徑向上隔開 間隔地包圍襯套33。上游筒部639之厚度(內周面至外周面為止之徑向之距離)固定,且下游筒部641之厚度隨著接近中間構件637之後端而連續地增加。
第1阻尼器36係配置於上游筒部639與襯套33之間,且第2阻尼器38係配置於下游筒部641與內筒528(筒狀部560)之間。上游筒部639之後端部係相較第2阻尼器38配置於後方,且下游筒部641之前端部係相較第1阻尼器36配置於前方。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap平行之直線L1上。
第1阻尼器36之內周部係藉由接著而連結於襯套33之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部639之內周部。同樣地,第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於下游筒部641之外周部,且第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於內筒528之內周部。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套33,並且藉由接著而連結於上游筒部639。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部639係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部639之內周面。上游筒部639之內周面係隨著接近上游筒部639之前端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部639之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
下游筒部641係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於 下游筒部641之內周面。下游筒部641之內周面係隨著接近下游筒部641之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由下游筒部641之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元623之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自襯套33傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件637傳送至第2阻尼器38。將傳送至第2阻尼器38之轉矩傳送至螺旋槳構件522之內筒528。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元623而自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件522。
第7實施形態
圖13係本發明之第7實施形態之螺旋槳軸7及螺旋槳708之剖面圖。圖13係表示阻尼單元723未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元723進行說明。又,於圖13中,對於與上述之圖1~圖12所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
第7實施形態之螺旋槳708係包含第5實施形態之螺旋槳構件522、及可裝卸地安裝於螺旋槳構件522之筒狀之阻尼單元723。螺旋槳708係藉由墊圈W1及螺母N1,而可裝卸地安裝於螺旋槳軸7之後端部。
阻尼單元723係配置於P軸線Ap上。阻尼單元723係收容於螺旋槳構件522之外筒29內。阻尼單元723不僅包含第5實施形態之阻尼單元523之構成,而且更包含將來自第2阻尼器38之轉矩傳送至下游側之第2中間構件767、及將來自第2中間構件767之轉矩傳送至螺旋槳構件522之筒狀之第3阻尼器768。
中間構件537(以下,第7實施形態中稱為「第1中間構件537」)係於作為第1上游阻尼器之第1阻尼器36與作為第1下游阻尼器之第2阻尼 器38之間傳送轉矩。又,第2中間構件767係於作為第2上游阻尼器之第2阻尼器38與作為第2下游阻尼器之第3阻尼器768之間傳送轉矩。第3阻尼器768係由彈性材料形成。第1阻尼器36、第2阻尼器38、及第3阻尼器768之彈性模數既可相等,亦可不同。
第2中間構件767係對於前後方向而言,配置於內筒528與第1中間構件537之間。第2中間構件767係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。第2中間構件767係繞著P軸線Ap包圍襯套33。第2中間構件767具有直徑階段性變化之階梯狀之內周面及外周面。第2中間構件767係包含連結於第2阻尼器38之上游筒部769、於第2中間構件767之中間部形成階差之環狀之階差部770、及連結於第3阻尼器768之下游筒部771。上游筒部769係包圍第2阻尼器38,且下游筒部771係由第3阻尼器768包圍。
上游筒部769及下游筒部771係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。上游筒部769係相較下游筒部771配置於後方。階差部770係自下游筒部771之後端延伸至上游筒部769之前端。上游筒部769及階差部770係相較內筒528配置於後方,且下游筒部771係配置於內筒528內。上游筒部769係配置於內筒528之筒狀部560與第1中間構件537之上游筒部539之間。上游筒部769之內徑大於下游筒部771之外徑。上游筒部769之外徑為筒狀部560之外徑以下。下游筒部771之內徑大於襯套33之外徑。下游筒部771係於徑向上隔開間隔地包圍襯套33。
第2阻尼器38係配置於第1中間構件537之下游筒部541與第2中間構件767之上游筒部769之間,且第3阻尼器768係配置於第2中間構件767之下游筒部771與內筒528之筒狀部560之間。第2中間構件767之上游筒部769係相較第3阻尼器768配置於後方,且第2中間構件767之下游筒部771係相較第2阻尼器38配置於前方。第2中間構件767之階差部770形成介置於第2阻尼器38與第3阻尼器768之間之階差。第2阻尼器 38之前端面與第3阻尼器768之後端面係與階差部770對向。第2阻尼器38與第3阻尼器768係介隔階差部770排列於前後方向。第3阻尼器768之一部分係配置於穿過第1阻尼器36及第2阻尼器38且與P軸線Ap平行之直線L1上。
第2阻尼器38之內周部係與第1中間構件537之下游筒部541一起繞P軸線Ap旋轉,且第2阻尼器38之外周部係與第2中間構件767之上游筒部769一起繞P軸線Ap旋轉。第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於第1中間構件537之下游筒部541之外周部,且第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於第2中間構件767之上游筒部769之內周部。第2阻尼器38亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於第1中間構件537,並且藉由接著而連結於第2中間構件767。
第3阻尼器768之內周部係與第2中間構件767之下游筒部771一起繞P軸線Ap旋轉,第3阻尼器768之外周部係與內筒528之內周部一起繞P軸線Ap旋轉。第3阻尼器768之內周部係藉由接著而連結於第2中間構件767之下游筒部771之外周部,第3阻尼器768之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於內筒528之內周部。第3阻尼器768亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於第2中間構件767,並且藉由接著而連結於內筒528。
第2中間構件767之上游筒部769係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於上游筒部769之內周面。
內筒528之筒狀部560係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第3阻尼器768係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。 第3阻尼器768之外周面係於複數個齒43嚙合於第3阻尼器768之狀態下,密接於內筒528之內周面。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元723之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸7之轉矩自襯套33傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自第1中間構件537傳送至第2阻尼器38。將傳送至第2阻尼器38之轉矩自第2中間構件767傳送至第3阻尼器768。將傳送至第3阻尼器768之轉矩傳送至螺旋槳構件522之內筒528。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元723而自螺旋槳軸7傳送至螺旋槳構件522。
第8實施形態
圖14係本發明之第8實施形態之船舶推進裝置801之一部分之剖面圖。圖14係表示阻尼單元823未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元823進行說明。又,於圖14中,對於與上述之圖1~圖13所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
船舶推進裝置801係除了螺旋槳軸、螺旋槳、及阻尼單元以外,具備與第1實施形態之船舶推進裝置1相同之構成。具體而言,船舶推進裝置801係取代第1實施形態之螺旋槳軸7,而包括連結於進退切換機構6之螺旋槳軸807。
螺旋槳軸807係於下殼12內在前後方向上延伸。螺旋槳軸807相對於外殼10可繞P軸線Ap旋轉。螺旋槳軸807係於前後方向上貫通設置於進退切換機構6之筒狀之後齒輪16。螺旋槳軸807之後端部係自後齒輪16突出至後方。螺旋槳軸807之後端部係配置於下殼12內。
螺旋槳軸807係包含沿P軸線Ap在前後方向上延伸之柱狀之小直徑部872、及配置於小直徑部872之後方之大直徑部873。小直徑部872係介隔配置於後齒輪16內之滾子軸承B1由後齒輪16支撐。大直徑部 873係配置於後齒輪16之後方。大直徑部873係與小直徑部872同軸。大直徑部873粗於小直徑部872。因此,大直徑部873之外徑大於後齒輪16之內徑。大直徑部873形成有自大直徑部873之後端面向前方凹陷之圓柱狀之凹部865。
船舶推進裝置801包含:支撐螺旋槳軸807之後端部之筒狀之支撐構件874、可繞P軸線Ap旋轉地支撐支撐構件874之滾子軸承B2、及可繞P軸線Ap旋轉地支撐後齒輪16之後端部之滾珠軸承B3。進而,船舶推進裝置801包含收容支撐構件874、滾子軸承B2、及滾珠軸承B3之筒狀之軸承殼體875。
軸承殼體875係配置於下殼12內。因此,支撐構件874、滾子軸承B2、及滾珠軸承B3亦配置於下殼12內。軸承殼體875係沿P軸線Ap在前後方向上延伸之筒狀。軸承殼體875之內部係由作為潤滑劑之一例之機油充滿。軸承殼體875係由下殼12保持。
支撐構件874係於軸承殼體875內繞著P軸線Ap包圍螺旋槳軸807之後端部。支撐構件874係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。支撐構件874之前端部係相較後齒輪16及滾子軸承B2配置於後方,且支撐構件874之後端部係相較螺旋槳軸807配置於後方。支撐構件874之後端部係由設置於軸承殼體875之內周面之階差而自後方支撐。滾子軸承B2係於軸承殼體875內繞著P軸線Ap包圍支撐構件874。滾子軸承B2及支撐構件874係配置於滾珠軸承B3之後方。
支撐構件874係由滾子軸承B2可繞P軸線Ap旋轉地支撐。滾子軸承B2係由軸承殼體875支撐。因此,支撐構件874介隔滾子軸承B2由軸承殼體875所保持。螺旋槳軸807之大直徑部873係嵌合於支撐構件874內。大直徑部873係於支撐構件874之前端部內被包圍螺旋槳軸807之前環876限制朝向前方之移動。支撐構件874之內周部係花鍵聯結於大直徑部873之外周部。因此,支撐構件874與螺旋槳軸807一起繞P軸 線Ap旋轉。
船舶推進裝置801係取代第1實施形態之螺旋槳8及阻尼單元23,而包括連結於螺旋槳軸807之阻尼單元823、及經由阻尼單元823連結於螺旋槳軸807之螺旋槳808。阻尼單元823係配置於將引擎4(參照圖1)之旋轉傳送至螺旋槳808之複數個葉片31之傳送路徑上。因此,引擎4之旋轉係經由阻尼單元823傳送至螺旋槳808。
螺旋槳808包含產生推力之筒狀之螺旋槳構件822。螺旋槳構件822包含:繞著P軸線Ap包圍阻尼單元823之內筒828、於徑向上隔開間隔且同軸地包圍內筒828之外筒29、於周方向上分離之複數個位置上將內筒828與外筒29連結之複數個肋條30、及自外筒29延伸至外側之複數個葉片31。內筒828係包含沿P軸線Ap在前後方向上延伸之筒狀部860、及設置於筒狀部860之前端部之圓板狀之前凸緣561。螺旋槳808係藉由墊圈W1及螺母N1,而可裝卸地安裝於阻尼單元823。
阻尼單元823係配置於P軸線Ap上。阻尼單元823之一部分係收容於下殼12內,且阻尼單元823之剩餘之一部分係收容於螺旋槳808內。阻尼單元823係包含自螺旋槳軸807之後端部沿P軸線Ap延伸至後方之中間構件837。中間構件837既可為一體之構件,亦可包括複數個構件。圖14中表示中間構件837包括複數個構件之情形。中間構件837係包含繞P軸線Ap一體旋轉之中間軸877及襯套33。中間軸877係自螺旋槳軸807之後端部沿P軸線Ap延伸至後方。
中間軸877係包含沿P軸線Ap在前後方向上延伸之柱狀之大直徑部24、錐形部25、小直徑部26、及螺栓部27。大直徑部24、錐形部25、小直徑部26、及螺栓部27係自前往後依序地排列於前後方向上。大直徑部24粗於小直徑部26,且小直徑部26粗於螺栓部27。錐形部25係自大直徑部24之後端延伸至小直徑部26之前端為止,且隨著接近小直徑部26而變細。中間軸877係於下殼12內在前後方向上延伸,且自 下殼12突出至後方。大直徑部24係配置於下殼12內,且錐形部25、小直徑部26、及螺栓部27係配置於螺旋槳808內。
中間軸877之大直徑部24係配置於軸承殼體875內。中間軸877之大直徑部24係插入至支撐構件874內。中間軸877之大直徑部24係自支撐構件874延伸至後方。中間軸877(大直徑部24)之前端部係嵌合於設置在螺旋槳軸807之後端部(大直徑部873)之圓柱狀之凹部865內。中間軸877之前端部係介隔配置在凹部865之底面與中間軸877之前端面之間之滾子軸承B3及平板878,由螺旋槳軸807之後端部在前後方向上支撐。進而,中間軸877之前端部係介隔沿著凹部865之內周面配置之滾子軸承B3,由螺旋槳軸807之後端部在徑向上支撐。螺旋槳軸807與中間軸877可繞P軸線Ap相對旋轉。
阻尼單元823係包含於支撐構件874與中間軸877之間傳送轉矩之筒狀之第1阻尼器36。第1阻尼器36係配置於充滿機油之支撐構件874之內部。因此,第1阻尼器36配置於下殼12內。第1阻尼器36係繞著P軸線Ap包圍中間軸877。第1阻尼器36係配置於支撐構件874之內周面與中間軸877之外周面之間。第1阻尼器36係沿P軸線Ap在前後方向上延伸。第1阻尼器36之後端係相較支撐構件874之後端配置於前方。
第1阻尼器36之內周部係藉由接著而連結於中間軸877之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於支撐構件874之內周部。第1阻尼器36之內周部係與中間軸877一起繞P軸線Ap旋轉,且第1阻尼器36之外周部係與支撐構件874一起繞P軸線Ap旋轉。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於中間軸877,並且藉由接著而連結於支撐構件874。
支撐構件874係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼 器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於支撐構件874之內周面。第1阻尼器36係於支撐構件874之後端部內被包圍中間軸877之後環879限制朝向後方之移動。
阻尼單元823係包含安裝於中間軸877之筒狀之前墊片32及後墊片35。前墊片32係配置於襯套33之前方,且後墊片35係配置於襯套33之後方。因此,前墊片32、襯套33、及後墊片35係自前往後依序地排列於前後方向上。前墊片32、襯套33、及後墊片35係繞著P軸線Ap包圍中間軸877。前墊片32係安裝於內筒828之前端部,後墊片35係安裝於內筒828之後端部。襯套33係配置於內筒828內。
前墊片32相對於中間軸877朝向前方之移動係被錐形部25之外周面與前墊片32之內周面之接觸所限制。襯套33之內周部與後墊片35之內周部係花鍵聯結於中間軸877之小直徑部26。前墊片32、襯套33、及後墊片35係藉由安裝於中間軸877之螺栓部27之墊圈W1及螺母N1而固定於中間軸877。因此,中間軸877、前墊片32、襯套33、及後墊片35係繞P軸線Ap一體旋轉。
阻尼單元823係包含於襯套33與內筒828之間傳送轉矩之第2阻尼器38。第2阻尼器38係配置於襯套33之外周面與內筒828之內周面之間。因此,第2阻尼器38係配置於在水中配置之內筒828之內部。第2阻尼器38係繞著P軸線Ap包圍襯套33。第2阻尼器38係於前後方向上延伸。第2阻尼器38之前端部包圍襯套33之前端部,且第2阻尼器38之後端部相較襯套33之後端部配置於前方。第2阻尼器38係對於前後方向而言,配置於前墊片32與後墊片35之間。後墊片35係於前後方向上隔開間隔地對向於第2阻尼器38。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與P軸線Ap平行之直線L1上。
第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於襯套33之外周部,第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於內筒828之內周部。 第2阻尼器38之內周部係與襯套33一起繞P軸線Ap旋轉,第2阻尼器38之外周部係與內筒828一起繞P軸線Ap旋轉。第2阻尼器38亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套33,並且藉由接著而連結於內筒828。
內筒828係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於內筒828之內周面。內筒828之內周面係隨著接近內筒828之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由內筒828之內周面之傾斜,而限制朝向前方之移動。
於螺旋槳軸7所受之轉矩未達阻尼單元823之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至螺旋槳軸807之轉矩自支撐構件874傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間軸877傳送至襯套33,進而,自襯套33傳送至第2阻尼器38。傳送至第2阻尼器38之轉矩係傳送至螺旋槳構件822之內筒828。藉此,將繞P軸線Ap之轉矩經由阻尼單元823而自螺旋槳軸807傳送至螺旋槳構件822。
第9實施形態
圖15係本發明之第9實施形態之船舶推進裝置901之一部分之剖面圖。圖15係表示阻尼單元923未受到轉矩之自由狀態。以下只要未特別說明,則對自由狀態之阻尼單元923進行說明。又,於圖15中,對於與上述之圖1~圖14所示之各部分同等之構成部分標註與圖1等相同之參照符號,並省略其說明。
船舶推進裝置901係不僅包含第1實施形態之船舶推進裝置1之構成,而且包含配置於將引擎4(參照圖1)之旋轉傳送至螺旋槳8之複數個葉片31(參照圖1)之傳送路徑上之阻尼單元923。阻尼單元923係收 容於外殼10內。阻尼單元923係配置於D軸線Ad上。阻尼單元923係相較配置於D軸線Ad上之水泵WP(參照圖1)配置於上方。阻尼單元923亦可相較水泵WP配置於下方。
驅動軸5係包含沿D軸線Ad在上下方向上延伸之複數個軸(第1軸979、第2軸980、及第3軸981)。第1軸979係配置於第2軸980之上方,且第2軸980係配置於第3軸981之上方。因此,第1軸979係於傳送路徑上,相較第2軸980配置於上游側,第2軸980係於傳送路徑上,相較第3軸981配置於上游側。
第2軸980包含形成向上開口之上凹部之圓筒狀之上部982、形成向下開口之下凹部之圓筒狀之下部983、及將上凹部與下凹部分隔之圓板狀之分隔部984。上部982及下部983係於上下方向上延伸之圓筒狀。上部982之外徑及內徑大於下部983之外徑及內徑。第1軸979之下端部係插入至上部982內,且第3軸981之上端部係插入至下部983內。第1軸979之下端部與第3軸981之上端部係介隔分隔部984在上下方向上對向。第1軸979係經由阻尼單元923連結於第2軸980,且第3軸981之外周部係花鍵聯結於下部983之內周部。因此,第2軸980及第3軸981於上下方向上可相對移動,且繞D軸線Ad一體旋轉。
阻尼單元923係於作為輸入構件之第1軸979與作為輸出構件之第2軸980之間,傳送繞D軸線Ad之轉矩,並且於第1軸979與第2軸980之間吸收繞D軸線Ad之振動。阻尼單元923係包含安裝於第1軸979之筒狀之襯套33及主擋塊562。進而,阻尼單元923包含:將來自襯套33之轉矩傳送至下游側之筒狀之第1阻尼器36、將來自第1阻尼器36之轉矩傳送至下游側之筒狀之中間構件937、及將來自中間構件937之轉矩傳送至第2軸980之筒狀之第2阻尼器38。
襯套33及主擋塊562係沿D軸線Ad在上下方向上延伸。襯套33及主擋塊562係自上而下依序地排列於上下方向。襯套33係相較主擋塊 562在上下方向較長。襯套33之外徑小於主擋塊562之外徑。襯套33及主擋塊562係配置於第2軸980內。襯套33係自第2軸980之上端部突出至上方。襯套33及主擋塊562係繞著D軸線Ad包圍第1軸979。襯套33及主擋塊562之內周部係花鍵聯結於第1軸979之外周部。因此,襯套33及主擋塊562相對於第1軸979可於上下方向上移動,且與第1軸979一起繞D軸線Ad旋轉。
主擋塊562係配置於由分隔部984形成之凹部965內。凹部965係向下方凹陷。主擋塊562包含:繞著D軸線Ad包圍第1軸979之下端部之圓板狀之本體563、及自本體563之外周面延伸至徑向外側之2個主突起553。2個主突起553係相較襯套33之下端配置於徑向外側。2個主突起553係於周方向(繞D軸線Ad之方向)上隔開間隔地配置。
本體563係配置於分隔部984之凹部965內,2個主突起553係分別配置於凹部965中所設置之2個主切口554內。主切口554係自分隔部984之上端延伸至下方,且向上開口。主切口554係由在周方向上隔開間隔地配置之一對內面、及將一對內面之下端彼此連接之底面而形成。主突起553之寬度(朝向周方向之長度)短於主切口554之寬度,且於自由狀態下,周方向之主突起553之中心與周方向之主切口554之中心一致。因此,主突起553之一對側面於周方向上隔開間隔地對向於主切口554之一對內面。
主擋塊562之內周部係花鍵聯結於第1軸979之外周部。因此,主擋塊562係與第1軸一起繞D軸線Ad旋轉。另一方面,第2軸980相對於第1軸979可繞D軸線Ad相對旋轉。因此,於主突起553之側面未與主切口554之內面相接之狀態下,主擋塊562及第2軸980可於周方向上相對旋轉。若主擋塊562及第2軸980繞D軸線Ad相對旋轉,且主突起553之側面接觸於主切口554之內面,則主擋塊562及第2軸980朝向一旋轉方向之相對旋轉受到限制。因此,第1軸979與第2軸980藉由主擋塊 562而結合,且繞D軸線Ad一體旋轉。
中間構件937具有直徑階段性變化之階梯狀之內周面及外周面。中間構件937包含:連結於第1阻尼器36之上游筒部939、於中間構件937之中間部形成階差之環狀之階差部940、及連結於第2阻尼器38之下游筒部941。
上游筒部939係包圍第1阻尼器36,下游筒部941係由第2阻尼器38包圍。上游筒部939及下游筒部941係沿D軸線Ad在上下方向上延伸。上游筒部939係相較下游筒部941配置於上方。階差部940係自上游筒部939之下端延伸至下游筒部941之上端。上游筒部939之內徑大於下游筒部941之外徑。下游筒部941之內徑大於襯套33之外徑。下游筒部941係於徑向(與D軸線Ad正交之方向)上隔開間隔地包圍襯套33。
上游筒部939係相較第2阻尼器38配置於上方。下游筒部941係相較第1阻尼器36配置於下方。階差部940形成介置於第1阻尼器36與第2阻尼器38之間之階差。第1阻尼器36之下端面與第2阻尼器38之上端面係與階差部940對向。第1阻尼器36與第2阻尼器38係介隔階差部940排列於上下方向上。第2阻尼器38之一部分係配置於穿過第1阻尼器36且與D軸線Ad平行之直線L1上。
第1阻尼器36係配置於襯套33之外周面與上游筒部939之內周面之間。第1阻尼器36之內周部係藉由接著而連結於襯套33之外周部,且第1阻尼器36之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於上游筒部939之內周部。同樣地,第2阻尼器38係配置於下游筒部941之外周面與第2軸980之內周面之間。第2阻尼器38之內周部係藉由接著而連結於下游筒部941之外周面,且第2阻尼器38之外周部係藉由齒與槽之嚙合而連結於第2軸980之內周部。第1阻尼器36亦可藉由齒與槽之嚙合而連結於襯套33,並且藉由接著而連結於上游筒部939。關於第2阻尼器38,亦為相同情況。
上游筒部939係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第1阻尼器36係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第1阻尼器36之外周面係於複數個齒43嚙合於第1阻尼器36之狀態下,密接於上游筒部939之內周面。上游筒部939之內周面係隨著接近上游筒部939之下端而變細。因此,第1阻尼器36藉由上游筒部939之外周面之傾斜而限制朝向下方之移動。
第2軸980之上部982係包含設置有在徑向上突出之複數個齒43之凹凸狀之內周面。第2阻尼器38係包含設置有在徑向上凹陷之複數個槽44之凹凸狀之外周面。複數個齒43係分別配置於複數個槽44內。第2阻尼器38之外周面係於複數個齒43嚙合於第2阻尼器38之狀態下,密接於第2軸980之內周面。第2軸980之內周面係隨著接近第2軸980之前端而變細。因此,第2阻尼器38藉由第2軸980之內周面之傾斜而限制朝向下方之移動。
於驅動軸5之第1軸979所受之轉矩未達阻尼單元923之最大轉矩(與最大作動角對應之轉矩)之情形時,將傳送至第1軸979之轉矩自襯套33傳送至第1阻尼器36。繼而,將傳送至第1阻尼器36之轉矩自中間構件937傳送至第2阻尼器38。將傳送至第2阻尼器38之轉矩自第2軸980傳送至第3軸981。繼而,將傳送至第3軸981之轉矩經由進退切換機構6及螺旋槳軸7,傳送至螺旋槳8。藉此,將繞D軸線Ad之轉矩經由阻尼單元923,自作為輸入構件之第1軸979傳送至作為輸出構件之第2軸980。
其他實施形態
本發明之第1~第9實施形態之說明係如以上所述,但本發明並非限定於第1~第9實施形態之內容,於請求項記載之範圍內可進行各種變更。
例如,第1實施形態係對第1阻尼器經由可裝卸地安裝於螺旋槳軸之襯套,連結於螺旋槳軸之情形進行了說明。但,第1阻尼器亦可直接連結於螺旋槳軸。關於第2~第9實施形態,亦為相同情況,第1阻尼器亦可不經由襯套地直接連結於螺旋槳軸、中間軸、及驅動軸之任一者。
又,第1及第5~第7實施形態係對主擋塊及副擋塊之兩者設置於阻尼單元之情形進行了說明。但,亦可省略副擋塊,而僅將主擋塊設置於阻尼單元。
又,第2~第4及第8~第9實施形態係對僅將主擋塊設置於阻尼單元之情形進行了說明。但,主擋塊及副擋塊之兩者亦可設置於阻尼單元。
又,第1及第5~第7實施形態係對主擋塊使輸入構件(螺旋槳軸)與輸出構件(螺旋槳構件之內筒)一體旋轉,且副擋塊使輸入構件與中間構件一體旋轉之情形進行了說明。但,副擋塊亦可使輸出構件與中間構件一體旋轉。又,主擋塊亦可使輸入構件與中間構件一體旋轉,且副擋塊亦可使輸出構件與中間構件一體旋轉。
又,第1~第7實施形態係對阻尼單元配置於P軸線上,並且阻尼單元整體收容於螺旋槳構件內之情形進行了說明。又,第8實施形態係對阻尼單元配置於P軸線上,並且阻尼單元之一部分配置於船舶推進裝置之外殼內,且阻尼單元之剩餘部分配置於螺旋槳內之情形進行了說明。但,亦可將阻尼單元配置於P軸線上,並且將阻尼單元整體配置於外殼內。例如,亦可於圖1所示二點鏈線之方塊X1內配置阻尼單元。
又,第1~第9實施形態係對船舶推進裝置為船外機之情形進行了說明。但,船舶推進裝置亦可為船外機以外之推進裝置。例如,船舶推進裝置亦可為船內外機。同樣地,第1~第9實施形態係對具備阻 尼單元之螺旋槳用於船外機之情形進行了說明。但,具備阻尼單元之螺旋槳亦可用於船內外機等除了船外機以外之推進裝置。
對本發明之實施形態進行了詳細說明,但該等僅為用於清楚解釋本發明之技術性內容之具體例,且本發明並非由該等具體例限定地解釋,本發明之精神及範圍僅由隨附之請求項之範圍限定。
本申請案係與2012年7月19日向日本特許廳提出申請之日本專利特願2012-160977號對應,且該申請案之所有揭示藉由引用而併入於此。
7‧‧‧螺旋槳軸
8‧‧‧螺旋槳
20‧‧‧排氣通路
21‧‧‧排氣口
22‧‧‧螺旋槳構件
23‧‧‧阻尼單元
24‧‧‧大直徑部
25‧‧‧錐形部
26‧‧‧小直徑部
27‧‧‧螺栓部
28‧‧‧內筒
29‧‧‧外筒
30‧‧‧肋條
31‧‧‧葉片
32‧‧‧前墊片
33‧‧‧襯套
34‧‧‧中間墊片
35‧‧‧後墊片
36‧‧‧第1阻尼器
37‧‧‧中間構件
38‧‧‧第2阻尼器
39‧‧‧上游筒部
40‧‧‧階差部
41‧‧‧下游筒部
43‧‧‧齒
44‧‧‧槽
47‧‧‧嵌合部
48‧‧‧前推壓部
49‧‧‧本體
50‧‧‧副突起
51‧‧‧副切口
52‧‧‧本體
53‧‧‧主突起
54‧‧‧主切口
55‧‧‧後推壓部
Ap‧‧‧P軸線
L1‧‧‧直線
N1‧‧‧螺母
P1‧‧‧銷
W1‧‧‧墊圈

Claims (18)

  1. 一種船舶推進裝置用之阻尼單元,其係於配置在將由原動機之作動所產生之旋轉傳送至複數個葉片之傳送路徑上之輸入構件及輸出構件之間傳送轉矩,並且於上述輸入構件及輸出構件之間吸收振動,且包含:第1阻尼器,其係將自上述輸入構件側所傳送之繞旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;中間構件,其係將自上述第1阻尼器所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;及第2阻尼器,其係至少一部分配置於穿過上述第1阻尼器且與上述旋轉軸線平行之直線上,且將自上述中間構件所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;且上述第1阻尼器及第2阻尼器之一者係由上述中間構件包圍,且上述第1阻尼器及第2阻尼器之另一者係包圍上述中間構件。
  2. 如請求項1之船舶推進裝置用之阻尼單元,其更包含主擋塊,該主擋塊係若傳送至上述阻尼單元之繞上述旋轉軸線之轉矩超過特定值,則藉由限制上述輸入構件與上述輸出構件之相對旋轉,而使上述輸入構件與上述輸出構件一體旋轉。
  3. 如請求項2之船舶推進裝置用之阻尼單元,其更包含副擋塊,該副擋塊係若傳送至上述阻尼單元之繞上述旋轉軸線之轉矩超過特定值,則藉由限制上述輸入構件及輸出構件之一者與上述中間構件之相對旋轉,而使上述輸入構件及輸出構件之一者與上述中間構件進行一體旋轉。
  4. 如請求項1之船舶推進裝置用之阻尼單元,其中上述第1阻尼器、中間構件、及第2阻尼器係收容於共通之殼體內。
  5. 如請求項1之船舶推進裝置用之阻尼單元,其中上述中間構件包含:上游筒部,其於包圍上述第1阻尼器之狀態下連結於上述第1阻尼器;及下游筒部,其於由上述第2阻尼器包圍之狀態下連結於上述第2阻尼器,且具有小於上述上游筒部之外徑。
  6. 如請求項5之船舶推進裝置用之阻尼單元,其中上述中間構件更包含自上述上游筒部延伸至上述下游筒部,且形成介置於上述第1阻尼器與上述第2阻尼器之間之階差之筒狀之階差部。
  7. 一種船舶推進裝置用之阻尼單元,其係於配置在將由原動機之作動所產生之旋轉傳送至複數個葉片之傳送路徑上之輸入構件及輸出構件之間傳送轉矩,並且於上述輸入構件及輸出構件之間吸收振動,且包含:第1阻尼器,其係將自上述輸入構件側所傳送之繞旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;中間構件,其係將自上述第1阻尼器所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;及第2阻尼器,其係至少一部分配置於穿過上述第1阻尼器且與上述旋轉軸線平行之直線上,且將自上述中間構件所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;且上述第1阻尼器及第2阻尼器分別包圍上述中間構件。
  8. 一種船舶推進裝置用之阻尼單元,其係於配置在將由原動機之作動所產生之旋轉傳送至複數個葉片之傳送路徑上之輸入構件及輸出構件之間傳送轉矩,並且於上述輸入構件及輸出構件之間吸收振動,且包含:第1阻尼器,其係將自上述輸入構件側所傳送之繞旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;中間構件,其係將自上述第1阻尼器所傳送之繞上述旋轉軸線 之轉矩傳送至上述輸出構件側;及第2阻尼器,其係至少一部分配置於穿過上述第1阻尼器且與上述旋轉軸線平行之直線上,且將自上述中間構件所傳送之繞上述旋轉軸線之轉矩傳送至上述輸出構件側;且上述第1阻尼器及第2阻尼器分別由上述中間構件包圍。
  9. 一種船舶推進裝置用之螺旋槳,其包含:如請求項1至8中任一項之船舶推進裝置用之阻尼單元;及螺旋槳構件,其包括作為包圍上述阻尼單元之上述輸出構件之內筒、作為包圍上述阻尼單元及內筒之殼體之外筒、及自上述外筒延伸至外側之複數個葉片。
  10. 如請求項9之船舶推進裝置用之螺旋槳,其更包含前構件,其安裝於可繞上述旋轉軸線旋轉之螺旋槳軸,且支撐上述內筒之前端部;及後構件,其安裝於上述螺旋槳軸,且支撐上述內筒之後端部。
  11. 如請求項10之船舶推進裝置用之螺旋槳,其中上述前構件包含藉由上述內筒而被推向前方之前推壓部,上述後構件包含藉由上述內筒而被推向後方之後推壓部。
  12. 如請求項10之船舶推進裝置用之螺旋槳,其中上述內筒係收容有上述第1阻尼器、中間構件、及第2阻尼器之整體。
  13. 一種船舶推進裝置,其包含:原動機;驅動軸,其可繞於上下方向上延伸之D軸線旋轉,且被傳送有由上述原動機之作動所產生之旋轉;螺旋槳軸,其可繞與上述D軸線交叉之P軸線旋轉,且傳送來自上述驅動軸之旋轉; 螺旋槳構件,其可繞上述P軸線旋轉,且傳送來自上述螺旋槳軸之旋轉;及如請求項1至8中任一項之船舶推進裝置用之阻尼單元,其配置於經由上述驅動軸及螺旋槳軸將由上述原動機之作動所產生之旋轉傳送至上述螺旋槳構件之傳送路徑上。
  14. 如請求項13之船舶推進裝置,其中上述阻尼單元係配置於上述P軸線上。
  15. 如請求項14之船舶推進裝置,其中上述阻尼單元係收容於上述螺旋槳構件內。
  16. 如請求項14之船舶推進裝置,其更包含收容上述驅動軸及螺旋槳軸之外殼,且上述阻尼單元係收容於上述外殼內。
  17. 如請求項13之船舶推進裝置,其中上述阻尼單元係配置於上述D軸線上。
  18. 如請求項17之船舶推進裝置,其更包含收容上述驅動軸及螺旋槳軸之外殼,且上述阻尼單元係收容於上述外殼內。
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