JP2012006462A - Counter-rotating propeller propulsion device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a counter-rotating propeller propulsion device.
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。
Conventionally, a counter rotating propeller propulsion apparatus using a counter rotating propeller has been used as a marine propulsion apparatus. A conventional example of this contra-rotating propeller propulsion device is shown in FIG. That is, a rear
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。
The
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。
No. when the ship is propelled. 1 When the
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。
Thus, no. 1
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。
In the case of the counter rotating propeller propulsion device, No. When only the
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。
As a conventional contra-rotating propeller propulsion apparatus, there is an apparatus as shown in
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。
Both the counter-rotating propeller propulsion device of FIG. 8 and the counter-rotating propeller propulsion device of
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。 In view of the above-described circumstances, the present invention provides another one prime mover that has not stopped even when one of the two prime movers that can drive the rear propeller and the front propeller separately. The object of the present invention is to provide a contra-rotating propeller propulsion device that can rotate both the rear propeller and the front propeller at the same time.
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、
前記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、
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ているものである。
The contra-rotating propeller propulsion device according to
A second gear meshed with a first gear driven by a first prime mover is provided at one end on the hull side, and a first propeller is provided at the other end on the side away from the hull. A propeller shaft,
A fourth gear meshed with a third gear driven by the second prime mover is provided at one end on the hull side, and a second propeller is provided at the other end on the side away from the hull. A second propeller shaft concentrically fitted to one propeller shaft,
A first clutch is provided on a first shaft provided with a fifth gear meshed with the first gear and a sixth gear meshed with the fourth gear,
A second shaft driven by a second prime mover and provided with the third gear is provided with a second clutch.
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。
In the contra-rotating propeller propulsion device according to
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。
In the contra-rotating propeller propulsion device according to
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。
According to the contra-rotating propeller propulsion device of
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。
Further, according to the contra-rotating propeller propulsion device of
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。
In the contra-rotating propeller propulsion device according to
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。
Furthermore, in the contra-rotating propeller propulsion device according to
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。
1 to 5 show a first embodiment for carrying out the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 denote the same parts. Thus, in the first embodiment, a
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。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
No1.
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。
In addition, No2. The
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。
No2. The
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。
According to Example 1, No2. Even if the
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。
In the high load range, No1.
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。
Further, when both the rear propeller 4 and the
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。
6 and 7 show a second embodiment of the contra-rotating propeller propulsion device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 5 denote the same components. . Thus, in the second embodiment, the rear propeller
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。
By adopting such a configuration, when both the rear propeller 4 and the
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。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
No1.
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。
No2. The
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。
No1. Stop the
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。
Further, by the rotation of the front
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。
According to Example 2, No1.
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。
In the high load range, No1.
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。
In addition, No2.
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。 The contra-rotating propeller propulsion device according to the present invention has been described as applied to a ship. However, the present invention is not limited to a ship but can be applied to a flying object such as an aircraft or a helicopter, a torpedo or other underwater vehicle. In addition, as the clutch, various known clutches such as a manual type, an electric type, a hydraulic type, and an electromagnetic type can be used, and other various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
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
2 Inner propeller shaft (first propeller shaft)
3 Rear propeller drive gear (second gear)
4 Rear propeller (first propeller)
5 Rear propeller small gear (first gear)
6 Rear propeller driven small gear shaft (third shaft)
8 No. 1 prime mover (first prime mover)
9 Outer propeller shaft (second propeller shaft)
10 Front propeller drive gear (fourth gear)
11 Front propeller (second propeller)
12 Small gear for front propeller (third gear)
13 Front propeller driven small gear shaft (second shaft)
15 No2. Prime mover (second prime mover)
16 Front propeller clutch (second clutch)
17 Interlocking small gear (fifth gear)
18 Interlocking gear (sixth gear)
19 Interlocking gear clutch (first clutch)
20 Interlocking gear shaft (first shaft)
21 Front / rear propeller clutch 2 (third clutch) 1
Claims (3)
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ていることを特徴とする二重反転プロペラ推進装置。 A second gear meshed with a first gear driven by a first prime mover is provided at one end on the hull side, and a first propeller is provided at the other end on the side away from the hull. A propeller shaft,
A fourth gear meshed with a third gear driven by a second prime mover is provided at one end on the hull side, and a second propeller is provided at the other end on the side away from the hull, and the first gear A second propeller shaft concentrically fitted to the propeller shaft of
A first clutch is provided on a first shaft provided with a fifth gear meshed with the first gear and a sixth gear meshed with the fourth gear,
A counter-rotating propeller propulsion device, wherein a second clutch is provided on a second shaft provided with the third gear and driven by the second prime mover.
The counter rotating propeller propulsion device according to claim 1 or 2, wherein the first prime mover and the second prime mover are a diesel engine, a dual fuel engine, a gas engine, an electric motor, or any combination thereof.
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