JP2573763Y2

JP2573763Y2 - 船舶のｚドライブ式推進装置

Info

Publication number: JP2573763Y2
Application number: JP1991029170U
Authority: JP
Inventors: 智範三島
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2006-04-25
Also published as: JPH04123900U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、船舶のＺドライブ式
推進装置にかかり、詳しくは推進装置自体に水平フィン
や垂直フィンを設けて推進装置の多機能化を図った船舶
のＺドライブ式推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種Ｚドライブ式推進装置は、従来の
ラインシヤフト式推進装置に比して種々のメリットはあ
るが高価である。しかし、既に相当な土台があるという
ことで、これに若干の要素を加え、その付加価値を大幅
に向上させるような試みがある。例えば、従来のライン
シヤフト式推進装置を２重反転プロペラにすることは大
変であるが、Ｚドライブ式推進装置では比較的に容易に
これを実現することができる。

【０００３】図７は従来のラインシヤフト式推進装置を
備えた小型高速艇の典型的な配置図である。図中、Ｈは
船体、Ｓは操舵室、Ａは居住区、Ｍは主機関、２２は推
進器、２３は推進軸、２４は舵、２５は張出軸受を示
す。

【０００４】高速艇は小型であればある程波浪中で航走
する機会が多い。この時ピッチングなどで船体に働く加
速度は船首を最大として船尾に向かって減少し、船体中
央を過ぎてもなお減少し、最終船尾に向かって若干上昇
するという形が普通である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図７のように船尾の推
進器２２を駆動するための主機関Ｍは配置上の必然か
ら、船体Ｈに働く加速度が最も小さいスペースを専有
し、結果として、居住区Ａが加速度が大きく乗り心地の
悪い船首側に押し出されている。客船などでは、その居
住空間を快適に移動させることが目的そのものであり、
その面で現状は望ましい形になっていない。

【０００６】高速艇も大型になると、船尾にも居住スペ
ースを設けることが行われる。ここでは、推進器の軸レ
ーキが大きいため、推進器は１回転を１サイクルとする
変動荷重を発生するが、これが高速艇の宿命である高速
回転によるキャビテーションによって大幅に増長され
る。このため船尾の居住区は振動騒音の面で乗り心地が
悪い。

【０００７】そこで、従来よりローリングやピッチング
等の船体運動を抑制して、船体に働く加速度そのものを
減少させるため、フィンスタビライザーを装備すること
が行われる。しかし、フィンスタビライザーを装備する
ために、船体構造が複雑となる上、船体との取り合い関
係も複雑で現場工事も多くなり、工事的な困難を強いら
れる。特に上記の小型高速艇のような場合にはその取り
付けのための船内スペースを確保するのが非常に難しく
なる。

【０００８】また、従来高速艇の船首船底部にフィンを
有する魚雷形の没水体を備えて、波浪中の船体動揺等を
軽減するものが知られている（例えば実開昭６３−１３
４８９１号公報参照）。しかし、この従来例では、推進
器とは別にフィン付没水体を設けるために、船体抵抗の
増加を余儀無くされ推進性能が悪化することは避けられ
ない。

【０００９】本考案の目的は、Ｚドライブ式の推進装置
自体に、即ち下部ギヤボックスの反推進器側にある蓋の
形状および構造を変更して形成したハブにフィンを突設
することによって上記の従来技術の有する課題を解決す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的達成のため、
本考案は、上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用い
て、Ｚ形に駆動軸を配置し、これによって推進器を駆動
するようにした船舶のＺドライブ式推進装置において、
推進器を支持駆動する下部ギヤボックスの反推進器側に
ハブを形成し、このハブに可動の水平フィンを突設し、
該推進器を該船舶の前部に該水平フィンが上流側に来る
ように配置したことを特徴とする船舶のＺドライブ式推
進装置である。また、前記ハブに垂直フィンを突設して
もよい。

【００１１】

【作用】上記構成を高速艇に適用した場合、Ｚドライブ
式推進装置の特性を利用して、主機と居住区の配置を入
れ替えて、居住区を船体加速度の最小の場所に配置でき
るうえに、水平フィンによって船体に働く加速度そのも
のを減少させることができ、更にＺドライブ式推進装置
では、推進器の軸レーキがないため推進器が発生する振
動騒音を大幅に減ずることができる。垂直フィンを設け
た場合には舵の機能を発揮する。このように船体との取
り合い関係等に煩わされずに推進装置自体に船体運動軽
減機能や操舵機能を備えることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１３】図１は本考案にかかるＺドライブ式推進装
置全体を一部断面して示す側面図である。魚雷状の下部
ギヤボックス１の一端に可変ピッチプロペラとしての推
進器２が装着されている。推進器２は、この他に固定ピ
ッチプロペラ、二重反転プロペラなど種々適用可能であ
るが、二重反転プロペラは下部ギヤボックス１の外径を
小さくでき、推進効率上有利である。また、対象船舶に
よってはダクトプロペラも考えられる。

【００１４】本案対象の推進装置は、上下２組の傘歯車
式直角軸伝達装置を用いて、Ｚ形に駆動軸を配置し、こ
れによって推進器を駆動するようにした船舶のＺドライ
ブ式推進装置である。すなわち、上部ギヤボックス４内
において、主機関からの水平軸５をストラット６内を導
通する垂直軸７に傘歯車（図示略）を介して噛合させ、
主機からの動力を直角方向に下部ギヤボックス１側に伝
達し、下部ギヤボックス１内で傘歯車８を用いて上部ギ
ヤボックス４からの動力を垂直軸７と直角方向の水平軸
９に伝達して推進器２を回転駆動するようになってい
る。Ｚドライブ式推進装置では推進器の軸レーキがない
ため、推進器が発生する振動、騒音が大幅に減る。

【００１５】図１に示す推進装置は、旋回装置を備えて
おり、これにより操舵機能を果たす。つまり、下部ギヤ
ボックス１と一体的に形成されたスパーギヤ１０を、こ
れと噛合するピニオン１１を介して油圧モータ１２で駆
動することにより、推進器２を３６０°任意の方向に旋
回させて推力を発生させることで操舵機能が発揮され
る。図１では旋回式を示しているが、別途操舵機能を備
えておれば旋回式にする必要はない。

【００１６】推進器２の反対側（反推進器側）に形成さ
れたハブ３には水平フィン１３が突設されている。この
水平フィン１３は、ハブ３に一体的に構成され船体のピ
ッチングやローリングに伴って受動的なダンピングとし
て機能する。また、水平フィン１３の角度を調節できる
ようにして能動的に船体のピッチングやローリングを抑
制するようにもできる。その角度調節機構を図２と図３
に示す。

【００１７】図２(a)(b)において、水平フィン１３はハ
ブ３の両側に配設され、ハブ３は蓋の役割を果たしなが
ら水平フィン１３を支持、駆動するためのメカニズムを
内包している。すなわち、ハブ３内に回動軸１４が設け
られており、この回動軸１４の両端に水平フィン１３が
一体的に装着されている。回動軸１４にはクランクレバ
ー１５が装着され、アクチュエータ１６の直線運動を回
転運動に変換する。アクチュエータ１６は例えば油圧サ
ーボモータで構成され、一端をハブ３内面にヒンジで取
り付けられ、他端をクランクレバー１５にヒンジ連結さ
れている。アクチュエータ１６を作動することによりク
ランクレバー１５を介して回動軸１４が回動し、左右に
突設した一対の水平フィン１３が同一方向に回動するよ
うになっている。従って、この場合の水平フィン１３
は、船体のピッチング抑制として機能する。なお、この
水平フィン１３の駆動の指令は、例えば船体のピッチン
グやローリングを検出するバーティカルジャイロなどの
出力を用いて演算し、このアクチュエータ１６の作動指
令とする。

【００１８】図３(a)(b)の場合には左右一対の水平フィ
ン１３が常に反対方向に回転する機構である。すなわ
ち、ハブ３内に左右の水平フィン１３と一体的に係合す
るクランクディスク１７がそれぞれ設けられ、このディ
スク１７の面上、偏心して取り付けられたピン１８がブ
ッシュ１９を介してクロスヘッド２０と係合し、アクチ
ュエータ２１の作動によるクロスヘッド２０の水平移動
に伴って、クランク作用を行い、左右のクランクディス
ク１７に設けたピン１８は逆対称位置にあることから左
右の水平フィン１３は互いに逆方向に回動するものであ
る。従って、この場合の水平フィン１３は船体運動とし
てはローリングだけに対応できることになる。

【００１９】実際にはローリングに対してもピッチング
に対しても対応できることが望ましい。この場合、アク
チュエータは２個の独立に作動するものが左右の各フィ
ンに係合して、それぞれを別々に駆動することになる。

【００２０】図４は上記本考案装置を実際の船（小型高
速艇を例示）に装備した場合の透視的な側面図を示す。
従来例の図７と比較すると明らかなように、居住区Ａと
主機関Ｍの配置が入れ代わっており、居住区Ａが最も乗
り心地の良い場所に配置され、そのスペースの拡大も可
能であり、本船建造における費用対効果比が高められ
る。推進器２はほぼ流れに平行に配置されているため、
斜流の影響を受けることなく、振動騒音が少なくなって
いて、乗り心地の改善に寄与する。水平フィン１３は極
力船首側に突出配置して船体ピッチングに対して効果が
大きくなるよう配慮されている。図５(a) は船底に図１
の推進器を１基装備した場合である。この種の高速艇で
は図５(b) に示すように、しばしば２基の推進器が装備
されるが、この図は船体ＨがＶ型になっている場合の推
進器２及び水平フィン１３の配置図を示す。この場合、
左右舷の推進器２に装着される水平フィン１３はハブの
片側に突設され、左右舷の水平フィン１３の動きを同一
にすることで船体ピッチング、逆にすることによって船
体ローリングに対応することができる。

【００２１】なお、上記旋回式の推進装置において、例
えば推進器２を横向きにした場合、水平フィン１３は機
能しなくなるが、水平フィン１３は元々前進速力がある
場合しか機能しないので、特に障害となることはない。

【００２２】また、本推進装置を船尾側に配置すること
も考えられる。この場合、推進器２を船首側に水平フィ
ン１３を船尾側に配置した方がピッチングに対応する場
合有利である。

【００２３】上記の実施例では、推進器を３６０°旋回
可能に構成することによって操舵機能を備えていたが、
旋回装置を設けることはそれだけ構造的に複雑化は避け
られない。そこで、図６に示すように水平フィン１３に
加えて、操舵機能をもつ垂直フィン１３Ａをハブ３の上
下方向に突設する。この場合、上下の垂直フィン１３Ａ
は前述の図２と同様なメカニズムで同一方向に回動自在
に構成し、推進器２は上流側に、垂直フィン１３Ａは下
流側に来るように船体に装備する。これにより推進器２
の後流中で上下方向に突設した垂直フィン１３Ａが同一
方向に回動して操舵機能を発揮するものである。

【００２４】

【考案の効果】以上説明したように本考案では、次のよ
うな効果を奏する。

【００２５】推進装置自体に装着した水平フィンによ
って、船体のピッチングやローリングを減じて、その乗
り心地を改善することができるフィンスタビライザーを
船体との取り合い関係に煩わされることなく、簡単に製
造、簡単に取り付けることができる。

【００２６】推進装置自体に装着した垂直フィンによ
って構造的に複雑な旋回機構に代わる操舵機能をもたせ
ることができる。

【００２７】本案のような多機能の推進装置を装備す
ることによって船体との取り合い関係に煩わされず船の
機能を種々改善することができる。

【００２８】本案のようなＺドライブ式推進装置を高
速艇に適用した場合、居住区画を船体加速度の最小の場
所に配置でき、しかも水平フィンによる船体に働く加速
度そのものを減少できると共に、Ｚドライブ式推進装置
では推進器の軸レーキがないため、推進器が発生する振
動、騒音を大幅に減ずることができるから、高速艇の乗
り心地を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるＺドライブ式推進装置
を一部断面して示す側面図である。

【図２】(a)(b)はピッチングに対応できる水平フィンの
角度調節機構を示す横断面図と(a) のＡ−Ａ矢視断面図
である。

【図３】(a)(b)はローリングに対応できる水平フィンの
角度調節機構を示す横断面図と(a) のＢ−Ｂ矢視断面図
である。

【図４】本考案装置を小型高速艇に適用した場合の透視
的側面図である。

【図５】(a)(b) は水平フィンを有する推進器を１基、
又は２基装備した場合の要部正面図である。

【図６】本考案の別の実施例であって、水平フィンと垂
直フィンを備えた場合のＺドライブ式推進装置の側面図
である。

【図７】従来のラインシヤフト式推進装置を装備した小
型高速艇の透視的側面図である。

【符号の説明】

１…下部ギヤボックス２…推進器３…ハブ１３…水平フィン１３Ａ…垂直フィン

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上下２組の傘歯車式直角軸伝達装置を用
いて、Ｚ形に駆動軸を配置し、これによって推進器を駆
動するようにした船舶のＺドライブ式推進装置におい
て、推進器を支持駆動する下部ギヤボックスの反推進器
側にハブを形成し、このハブに可動の水平フィンを突設
し、該推進器を該船舶の前部に該水平フィンが上流側に
来るように配置したことを特徴とする船舶のＺドライブ
式推進装置。
【請求項２】ハブに垂直フィンを突設したことを特徴
とする請求項１記載の船舶のＺドライブ式推進装置。