JP5623155B2 - 二重反転プロペラ推進装置 - Google Patents

Description

本発明は、二重反転プロペラ推進装置に関するものである。

船舶用の推進装置として、従来から二重反転プロペラを用いた二重反転プロペラ推進装置が使用されている。この二重反転プロペラ推進装置の従来の一例は、図８に示されている。すなわち、歯車箱１内に回転可能に枢支されて歯車箱１外方へ延びる内側プロペラ軸２の歯車箱１内側端部には、後プロペラ駆動歯車３が設けられ、内側プロペラ軸２の歯車箱１とは反対側の外側端部には、後プロペラ４が設けられている。後プロペラ駆動歯車３には、歯車箱１内に回転可能に格納された後プロペラ用小歯車５が噛合しており、後プロペラ用小歯車５が設けられた後プロペラ駆動小歯車軸６には、軸継手７を介してＮｏ．１原動機８の出力軸８ａが連結されている。

歯車箱１内に回転可能に枢支された外側プロペラ軸９は中空状で、内側プロペラ軸２に回転軸心が内側プロペラ軸２と同一軸心上となるよう、外嵌されており、外側プロペラ軸９の歯車箱１内側端部には、前プロペラ駆動歯車１０が設けられ、外側プロペラ軸９の歯車箱１とは反対側の外側端部には、前プロペラ１１が設けられている。前プロペラ駆動歯車１０には、歯車箱１内に回転可能に格納された前プロペラ用小歯車１２が噛合しており、前プロペラ用小歯車１２が設けられた前プロペラ駆動小歯車軸１３には、軸継手１４を介してＮｏ．２原動機１５の出力軸１５ａが連結されている。

船舶の推進時にＮｏ．１原動機８が駆動されると、出力軸８ａの回転により、後プロペラ駆動小歯車軸６、後プロペラ用小歯車５、後プロペラ駆動歯車３、内側プロペラ軸２が回転し、内側プロペラ軸２を介して後プロペラ４が回転駆動される。又、Ｎｏ．２原動機１５が駆動されると、出力軸１５ａの回転により、前プロペラ駆動小歯車軸１３、前プロペラ用小歯車１２、前プロペラ駆動歯車１０、外側プロペラ軸９が回転し、外側プロペラ軸９を介して前プロペラ１１が回転駆動される。

而して、Ｎｏ．１原動機８及びＮｏ．２原動機１５が駆動された場合、後プロペラ４と前プロペラ１１は逆回転するようにしている。これは、後プロペラ４と前プロペラ１１の回転により船体に作用するカウンタトルクを互いに打ち消し合わせ、船舶の推進を効率良く行なうためである。

又、上記二重反転プロペラ推進装置の場合、Ｎｏ．１原動機８のみを駆動すると後プロペラ４が単独で回転駆動され、Ｎｏ．２原動機１５のみを駆動すると前プロペラ１１が単独で回転駆動される。

従来の二重反転プロペラ推進装置としては、特許文献１に示すような装置がある。この装置においても、図８の二重反転プロペラ推進装置と同様、前プロペラが取付けられた外軸と後プロペラが取付けられた内軸は同一軸心上に設けられており、外軸は第１駆動装置によって駆動され、内軸は第２駆動装置によって駆動されるようになっている。

特開２００９−１６１０５０号公報

図８の二重反転プロペラ推進装置も、特許文献１の二重反転プロペラ推進装置も、２基の原動機（駆動装置）を個々に用いる独立した駆動系を有しており、後プロペラ、前プロペラを夫々単独で駆動することはできるが、一台の原動機(駆動装置)が停止した場合、停止した原動機(駆動装置)により駆動されていたプロペラは停止し或は遊転するため、船舶の推進効率は大幅に低下する。

本発明は、上述の実情に鑑み、後プロペラ、前プロペラを夫々別個に駆動し得るようにした２台の原動機のうち１台が停止した場合にも、停止していない他の１台の原動機で同時に後プロペラ、前プロペラの何れをも回転駆動し得るようにした二重反転プロペラ推進装置を提供することを目的としてなしたものである。

本発明の請求項１の二重反転プロペラ推進装置は、第一の原動機により駆動される第一の歯車に噛合された第二の歯車が船体側の一端に設けられると共に、船体から離反した側の他端に第一のプロペラが設けられた第一のプロペラ軸と、第二の原動機により駆動される第三の歯車に噛合された第四の歯車が船体側の一端に設けられると共に、船体から離反した側の他端に第二のプロペラが設けられて前記第一のプロペラ軸に同心状に外嵌された第二のプロペラ軸とを備え、
前記第一の歯車に噛合された第五の歯車及び第四の歯車に噛合された第六の歯車が設けられた第一の軸には、第一のクラッチが設けられ、
前記第二の原動機により駆動される、前記第三の歯車が設けられた第二の軸には、第二のクラッチが設けられ、
前記第一の原動機と前記第二の原動機を駆動するとともに、前記第二のクラッチを連結し前記第一のクラッチを離脱させて前記第一の原動機で前記第一のプロペラを駆動し、前記第二の原動機で前記第二のプロペラを回転させる運転状態と、
前記第一の原動機を駆動し前記第二の原動機を停止するとともに、前記第二のクラッチを離脱させて前記第一のクラッチを連結して前記第一の原動機で前記第一のプロペラと前記第二のプロペラを回転させる運転状態と、をとることを特徴としている。

本発明の請求項２の二重反転プロペラ推進装置においては、前記第一の原動機により駆動される、前記第一の歯車が設けられた第三の軸には、第三のクラッチが設けられているものである。

本発明の請求項３の二重反転プロペラ推進装置においては、第一の原動機及び第二の原動機は、ディーゼル機関、デュアルフューエル機関、ガス機関、電動機又はこれらの任意の組合わせである。

本発明の請求項１の二重反転プロペラ推進装置によれば、第二の原動機が停止しても、第一の原動機で第一のプロペラ、第二のプロペラの両方を駆動することができるため、推進効率が悪化することなく、推進を良好に維持することができ、又、高負荷域では、第一の原動機及び第二の原動機の両方を駆動し、低負荷域では、第二の原動機は停止し、第一の原動機のみを駆動すれば、駆動側である第一の原動機の出力は高負荷となって熱効率が改善され、更に、原動機として、停止側となる第二の原動機をディーゼル機関とし、駆動側となる第一の原動機をガス機関、又はデュアルフューエル機関、若しくは電動機とすれば、排気ガス規制海域においては、ディーゼル機関を停止し、ガス機関、又はデュアルフューエル機関、若しくは電動機を駆動して推進を行なうことにより、排気ガス規制の対応が容易になる。

又、請求項２の二重反転プロペラ推進装置によれば、第一の原動機及び第二の原動機のうち何れが停止しても、停止していない第二の原動機或は第一の原動機により、第一のプロペラ、第二のプロペラの両方を駆動することができるため、より一層、推進効率が向上して推進を良好に維持することができる。

又、請求項２の二重反転プロペラ推進装置においては、高負荷域では、第一の原動機及び第二の原動機の両方を駆動し、低負荷域では、第一の原動機或は第二の原動機の何れかを停止し、第二の原動機或は第一の原動機のみを駆動すれば、駆動側である原動機の出力は高負荷となり、熱効率が改善される。

更に、請求項２の二重反転プロペラ推進装置においては、第一の原動機或は第二の原動機の何れかかが停止した場合でも、第二の原動機或は第一の原動機のうち何れか１台で、第一のプロペラ、第二のプロペラの両方を回転駆動することができる。この場合、停止させる側の原動機としてディーゼル機関を用い、駆動する側の原動機として、ガス機関、デュアルフューエル機関、電動機の何れかを用い、ディーゼル機関を停止し、ガス機関、又はデュアルフューエル機関、若しくは電動機を駆動して推進を行なうことにより、排気ガス規制海域における排気ガス規制の対応が容易になる。

本発明の二重反転プロペラ推進装置の実施例１の概要図で、一部を断面で示した平面図である。 図１の、一部を断面で示した側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。 図３のＶ−Ｖ方向矢視図である。 本発明の二重反転プロペラ推進装置の実施例２の概要図で、一部を断面で示した平面図である。 図３のＶ−Ｖ方向矢視図に相当する図で、後プロペラ駆動小歯車軸に対する前後プロペラ用クラッチの取付け状態を示す平面図である。 従来の二重反転プロペラ推進装置の、一部を断面で示した平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１〜図５は本発明を実施する実施例１であって、図中、図８と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。而して、本実施例１においては、前プロペラ駆動小歯車軸１３の軸心方向中途部に、歯車箱１内に格納されるよう、前プロペラ用クラッチ１６を設け、後プロペラ駆動歯車３に噛合した後プロペラ用小歯車５に連動小歯車１７を噛合させ、前プロペラ駆動歯車１０に連動歯車１８を噛合させ、連動小歯車１７と連動歯車１８を、中途部に連動歯車クラッチ１９を備えた連動歯車軸２０に設けている。又、特に図示していないが、各軸類は適宜、軸受により支持され、必要箇所にはシール装置が設けてあるが、これらは周知の手段であるため、説明は省略している。更に、前プロペラ用クラッチ１６、連動歯車クラッチ１９としては、手動式、電動式、油圧式、電磁式等の公知の種々のクラッチを使用することができる。

次に、上記実施例１の作動を説明する。
船舶の推進時にＮｏ１．原動機８とＮｏ２．原動機１５の両方を駆動する場合は、前プロペラ用クラッチ１６をオン(連結状態)にし、連動歯車クラッチ１９をオフ(離脱状態)にする。従って、Ｎｏ１．原動機により、出力軸８ａを介して後プロペラ駆動小歯車軸６、後プロペラ用小歯車５、後プロペラ駆動歯車３、内側プロペラ軸２が回転され、内側プロペラ軸２を介して後プロペラ４が回転駆動される。この場合、動力は、後プロペラ用小歯車５から連動小歯車１７に伝達されるが、連動歯車クラッチ１９はオフのため、連動小歯車１７は空転するだけである。

又、Ｎｏ２．原動機１５により、出力軸１５ａを介して前プロペラ駆動小歯車軸１３、前プロペラ用クラッチ１６、前プロペラ駆動小歯車軸１３、前プロペラ用小歯車１２、前プロペラ駆動歯車１０、外側プロペラ軸９が回転され、外側プロペラ軸９を介して前プロペラ１１が、後プロペラ４の回転方向とは逆回転になるよう、回転駆動される。この場合、前プロペラ駆動歯車１０の回転により連動歯車１８が回転するが、連動歯車クラッチ１９はオフであるため、連動歯車１８は空転するだけである。

Ｎｏ２．原動機１５を停止し、Ｎｏ１．原動機８を駆動して後プロペラ４及び前プロペラ１１を回転駆動する場合は、前プロペラ用クラッチ１６をオフにし、連動歯車クラッチ１９をオンにする。従って、Ｎｏ１．原動機８の出力軸８ａを介して、後プロペラ駆動小歯車軸６、後プロペラ用小歯車５、後プロペラ駆動歯車３、内側プロペラ軸２が回転し、内側プロペラ軸２を介して後プロペラ４が回転駆動される。又、後プロペラ用小歯車５の回転により、連動小歯車１７、連動歯車軸２０、連動歯車クラッチ１９、連動歯車軸２０、連動歯車１８、前プロペラ駆動歯車１０、外側プロペラ軸９が回転し、外側プロペラ軸９を介して前プロペラ１１が回転駆動される。この場合、前プロペラ駆動歯車１０の回転により前プロペラ用小歯車１２が回転するが、前プロペラ用クラッチ１６はオフであるため、Ｎｏ２．原動機１５が駆動されることはない。

実施例１によれば、Ｎｏ２．原動機１５が停止しても、Ｎｏ１．原動機８で後プロペラ４、前プロペラ１１の両方を駆動することができるため、推進効率が悪化することなく、船舶の推進を良好に維持することができる。

又、高負荷域では、Ｎｏ１．原動機８及びＮｏ２．原動機１５の両方を駆動し、低負荷域では、Ｎｏ２．原動機１５を停止し、Ｎｏ１．原動機８のみを駆動すれば、駆動側であるＮｏ１．原動機８の出力は高負荷となり、熱効率が改善される。

更に、１台の原動機により後プロペラ４及び前プロペラ１１の両方を回転駆動する場合に、停止側となるＮｏ２．原動機１５をディーゼル機関とし、駆動側となるＮｏ１．原動機８をガス機関、又はデュアルフューエル機関、若しくは電動機とし、Ｎｏ２．原動機１５を停止し、Ｎｏ１．原動機８をを駆動して船舶の推進を行なえば、排気ガス規制海域での排気ガス規制の対応が容易になる。

図６、図７は本発明の二重反転プロペラ推進装置の実施例２であって、図中、図１、図５に示すものと同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。而して、本実施例２においては、先端に後プロペラ４と噛合する後プロペラ用小歯車５が取付けられると共にＮｏ１．原動機８の出力軸８ａに軸継手７を介して連結される後プロペラ駆動小歯車軸６の中途部に、前後プロペラ用クラッチ２１を設けている。

斯かる構成とすることにより、後プロペラ４、前プロペラ１１の両方を１台の原動機で回転駆動する際に、Ｎｏ１．原動機８或はＮｏ２．原動機１５の何れかを選択して駆動することができる。

次に、上記実施例２の作動を説明する。
船舶の推進時にＮｏ１．原動機８とＮｏ２．原動機１５の両方を駆動する場合は、前プロペラ用クラッチ１６及び前後プロペラ用クラッチ２１をオンにし、連動歯車クラッチ１９をオフにする。この場合、動力の伝達は、前後プロペラ用クラッチ２１を経由する以外は実施例１と同様であるため、説明は省略する。

Ｎｏ２．原動機１５を停止し、Ｎｏ１．原動機８を駆動して後プロペラ４及び前プロペラ１１を回転駆動する場合は、前プロペラ用クラッチ１６をオフにし、連動歯車クラッチ１９、前後プロペラ用クラッチ２１をオンにする。この場合も、回転力の伝達は、前後プロペラ用クラッチ２１を経由する以外は実施例１と同様であるため、説明は省略する。

Ｎｏ１．原動機８を停止し、Ｎｏ２．原動機１５を駆動して後プロペラ４及び前プロペラ１１を回転駆動する場合は、前プロペラ用クラッチ１６及び連動歯車クラッチ１９をオンにし、前後プロペラ用クラッチ２１をオフにする。従って、Ｎｏ２．原動機１５の出力軸１５ａを介して、前プロペラ駆動小歯車軸１３、前プロペラ用クラッチ１６、前プロペラ駆動小歯車軸１３、前プロペラ用小歯車１２、前プロペラ駆動歯車１０、外側プロペラ軸９が回転し、外側プロペラ軸９を介して前プロペラ１１が回転駆動される。

又、前プロペラ駆動歯車１０の回転により、連動歯車１８、連動歯車軸２０、連動歯車クラッチ１９、連動歯車軸２０、連動小歯車１７、後プロペラ用小歯車５、後プロペラ駆動歯車３、内側プロペラ軸２が回転し、内側プロペラ軸２を介して、後プロペラ４が回転駆動される。而して、この場合も後プロペラ４と前プロペラ１１とは逆転する。後プロペラ駆動小歯車軸６の後プロペラ用小歯車５側は回転するが、前後プロペラ用クラッチ２１はオフになっているため、Ｎｏ１．原動機８が駆動されることはない。

実施例２によれば、Ｎｏ１．原動機８及びＮｏ２．原動機１５のうち何れかが停止しても、停止していないＮｏ２．原動機１５或はＮｏ１．原動機８の何れかで後プロペラ４、前プロペラ１１の両方を駆動することができるため、実施例１よりもより一層、推進効率が向上し、船舶の推進を良好に維持することができる。

又、高負荷域では、Ｎｏ１．原動機８及びＮｏ２．原動機１５の両方を駆動し、低負荷域では、Ｎｏ２．原動機１５或はＮｏ１．原動機８は停止し、Ｎｏ１．原動機８或はＮｏ２．原動機１５のみを駆動すれば、駆動側であるＮｏ１．原動機８或はＮｏ２．原動機１５の出力は高負荷となり、熱効率が改善される。

又、Ｎｏ２．原動機１５及びＮｏ１．原動機８の何れかが停止した場合でも、Ｎｏ１．原動機８及びＮｏ２．原動機１５のうち何れか１台の原動機で、後プロペラ４、前プロペラ１１の両方を回転駆動することができる。この場合、停止させる側の原動機としてディーゼル機関を用い、駆動する原動機としてガス機関、デュアルフューエル機関、電動機の何れかを用い、排気ガス規制海域では、ディーゼル機関を停止し、ガス機関、又はデュアルフューエル機関、若しくは電動機を駆動して船舶を推進すれば、排気ガス規制の対応が容易になる。

なお、本発明の二重反転プロペラ推進装置は、船舶に適用する場合について説明したが、船舶に限らず、航空機、ヘリコプタ等の飛行体、魚雷その他の水中航走体に対しても適用可能なこと、クラッチとしては、手動式、電動式、油圧式、電磁式等の公知の種々のクラッチを使用することができること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

２ 内側プロペラ軸（第一のプロペラ軸）
３ 後プロペラ駆動歯車（第二の歯車）
４ 後プロペラ（第一のプロペラ）
５ 後プロペラ用小歯車（第一の歯車）
６ 後プロペラ駆動小歯車軸（第三の軸）
８ Ｎｏ．１原動機（第一の原動機）
９ 外側プロペラ軸（第二のプロペラ軸）
１０ 前プロペラ駆動歯車（第四の歯車）
１１ 前プロペラ（第二のプロペラ）
１２ 前プロペラ用小歯車（第三の歯車）
１３ 前プロペラ駆動小歯車軸（第二の軸）
１５ Ｎｏ２．原動機（第二の原動機）
１６ 前プロペラ用クラッチ（第二のクラッチ）
１７ 連動小歯車（第五の歯車）
１８ 連動歯車（第六の歯車）
１９ 連動歯車クラッチ（第一のクラッチ）
２０ 連動歯車軸（第一の軸）
２１ 前後プロペラ用クラッチ２（第三のクラッチ）１

Claims (3)

1. 第一の原動機により駆動される第一の歯車に噛合された第二の歯車が船体側の一端に設けられると共に、船体から離反した側の他端に第一のプロペラが設けられた第一のプロペラ軸と、第二の原動機により駆動される第三の歯車に噛合された第四の歯車が船体側の一端に設けられると共に、船体から離反した側の他端に第二のプロペラが設けられて前記第一のプロペラ軸に同心状に外嵌された第二のプロペラ軸とを備え、
   前記第一の歯車に噛合された第五の歯車及び第四の歯車に噛合された第六の歯車が設けられた第一の軸には、第一のクラッチが設けられ、
   前記第二の原動機により駆動される、前記第三の歯車が設けられた第二の軸には、第二のクラッチが設けられ、
   前記第一の原動機と前記第二の原動機を駆動するとともに、前記第二のクラッチを連結し前記第一のクラッチを離脱させて前記第一の原動機で前記第一のプロペラを駆動し、前記第二の原動機で前記第二のプロペラを回転させる運転状態と、
   前記第一の原動機を駆動し前記第二の原動機を停止するとともに、前記第二のクラッチを離脱させて前記第一のクラッチを連結して前記第一の原動機で前記第一のプロペラと前記第二のプロペラを回転させる運転状態と、をとることを特徴とする二重反転プロペラ推進装置。
2. 前記第一の原動機により駆動される、前記第一の歯車が設けられた第三の軸には、第三のクラッチが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二重反転プロペラ推進装置。
3. 第一の原動機及び第二の原動機は、ディーゼル機関、デュアルフューエル機関、ガス機関、電動機又はこれらの任意の組合わせである請求項１又は２に記載の二重反転プロペラ推進装置。

Images