JP2724627B2 - 船舶推進システムの操舵機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は全般的には、一般には船内エンジンを有する
水上船に使用の船舶またはボート駆動装置に関する船舶
推進システムに関し、また、プロペラシャフトを有する
駆動システムが船尾からほぼ真直ぐに突出して船尾を通
過、延在し、駆動装置本体の中に包入される型式のもの
であり、前記プロペラ軸がその外端部に、好ましくはサ
ーフェスドライブ（surface drive）型のプロペラを有
するものであり、また、ボートの操舵が駆動装置本体そ
れ自体を操作することによって為されるものに関する。
本発明は更に特にこの種の船舶駆動システム用の新形式
の操舵機構に関する。

［背景技術］ このタイプのボート駆動装置は欧州特許第37.690号
（H M Arneson）から公知であるが、この特許は、駆動
装置本体にボールが形成され、これを介して駆動装置が
ボートの中に設置された駆動エンジンに接続され、また
前記ボールがボートの船尾に取付けられたボールキャリ
アに軸受けされているものであり、また、本装置は、ボ
ートを左右に旋回する目的のために水平面内において駆
動装置を回転するためにボートの船尾と駆動装置の一部
とを接続している２個の外部油圧シリンダを有するもの
であり、また、前記ボールの回転点を中心として垂直方
向に上下に駆動装置を回転することによって駆動装置を
トリム（調節）することを可能とする付加的な油圧シリ
ンダを有する構造を有するものを開示している。

水面推進プロペラ（water surface driving propelle
r）を有するこの型式のボート駆動装置はいわゆるＺ−
駆動（船内−船外）型に比較して高度に有利であるが、
何よりもアングルギア駆動装置とトランスミッションギ
アセットを有するものに比較してこの駆動装置はフロー
（flow）損失および動力損失が少ない。駆動装置の構造
が簡単なために他の形式の多数の船舶推進装置よりもこ
れはまた製造が安価で、更に効果的で、磨耗が少なく、
間違いの原因が少ない。

欧州特許37.690号によって公知の装置はストレイト
な、サーフェスウオータドライビング推進駆動である駆
動の長所を確かに有するが、これはまた、ボールとボー
ル軸受とが強い応力を受けること、その操舵装置に若干
の遊びが生じ得ること、これは磨耗の対象となり油圧導
管の破損とリークに敏感であること、特に、前記の部品
がボートの外側にボートの船尾の後部にある為に調節
（傾斜）および操舵操作用の油圧シリンダに保守整備を
要すると言う欠点を有する。通常、また、ボートの外側
の推進駆動装置からボート乃至船舶の内部の運転場所へ
の長い導管および／またはホースの必要性がある。

［発明の開示］ 従って、本発明の目的は、駆動装置が表面駆動プロペ
ラを有し、これがボートの船尾を通過してこれから後方
にほぼ真直ぐに延在し、推進駆動が次のもの、 −ボートの外部に設けられた油圧シリンダまたは等価
な軸方向動力原動機の助力なしにボートを操舵可能とす
るもの、 −推進駆動装置がボートの駆動装置の調節またはボー
トの操舵の為のいずれに対しても船外に設けられた付勢
装置を持たないこと、 −駆動装置の調節および操舵の両者は完全駆動装置構
造の内部にそしてボートまたは船舶の船体の内部に設置
された付勢装置によって為されること、 −また、同一の一般形式の従来公知のシステムに比較
して改良された後方駆動能力を有すること、 によって形成されている船内−船外原動機用の推進駆
動装置を提案することである。

本発明の特徴は添付請求範囲から明らかである。

本発明のその他の特徴および長所は添付図面を参照し
ての以下の詳細な説明から明らかになろう。

図面の簡単な説明 図において図１は本発明による推進駆動装置の１実施例
の垂直断面の側面図である。図2aと2bとは組み合わさっ
て図１の拡大図である。図３は本発明による駆動装置の
中性の調節位置にある場合の部分的側面図である。図４
は最大角度上方に調節された駆動装置を示す図３と類似
の図であり、また、図５は同様に最大角度下方に調節さ
れた駆動装置の図である。図６は調節用原動機と操舵用
シリンダの取付け要領を示す駆動装置の部分的斜視図で
ある。図７は本発明による駆動装置の略式後部図面であ
って、ボートを一方または他方に旋回するときの１また
は複数個のプロペラの運動を示すものである。

［発明を実施するための最良の形態］ 明瞭にするために、船内用ボートエンジンは省略した
が、エンジンは実際の推進駆動装置に直接または間接に
接続すべきだし、駆動エンジンと推進駆動装置との間の
駆動結合は周知の任意の形式でよく、本発明に影響を及
ぼすものではないことに注意すべきである。

従来と同様に、本発明の推進駆動装置はボート乃至船
舶の船尾１を通過して延在し、取付けリング２を介して
前記船尾に取付けられている。駆動装置は通常ボートの
船殻の内側に設けられた取付け乃至ベアリング本体３
と、調節乃至傾斜機構４と、操舵機構５と、駆動装置本
体６と、更にプロペラ機構７とを有する。

駆動装置はボートの底部８の近くに取り付けられる。
ボートは高速型であり好ましくは滑走型でなければなら
ない。本発明の最良の機能を得るために、船尾はむしろ
長い後方傾斜型、例えば20°と40°との間、または好ま
しくは22°と30°との間の傾斜を持つべきである。図面
に示す場合、船尾は水平面に対して25°の傾斜角度を有
する。通常よりも長い傾斜船尾のために、プロペラを後
方駆動形に調節した場合、比較的垂直に延在している船
尾を有するボートにおいて通常生じるような後方駆動能
力を普通減少することとなろう船尾に向かって投げ出さ
れるものに比較して船尾の形状になだらかに従う前方に
向いた水流が得られる。その為本発明の装置は後方駆動
能力の改善が得られる。

取付けリング２は半径方向に外側に伸びた外部フラン
ジ９と半径方向に内側に伸びた内部フランジ10と前記両
フランジ間のスリーブ部分11とが形成されている。外部
フランジ９は船尾１の外側に取付けるのに適合したもの
であり、また、スリーブ部分11を伴う内部フランジ10は
駆動装置本体の全部６を保持するのに適当しているもの
である。

駆動装置を船尾に取付けるに当っては、孔、好ましく
は円形の孔12を船尾１に切り取り、前記孔の中に取付け
リング２をそのフランジ９が前記船尾12の周囲の外周面
に接触するように導入する。船尾の内周面には数個のね
じ−ナット接続部材があり、ベアリング本体３の全周に
亘って伸びるフランジ13が接続リング14を介して取付け
リング２に接続され、また、全構造はボルト15によって
水密状態で船尾にねじ止めされる。

ベアリング本体３は密閉水密ケーシングの様に形成さ
れ、これは入力駆動シャフト18用のダブルボールベアリ
ング16と中間スライドボックス17を介して船内エンジン
（図示せず）に接続されている。入力駆動シャフト18の
端部には、２個の離隔したユニバーサルジョイント19a
と19bと、中間スリーブ19cとを有する中間駆動シャフト
が形成されるが、この中間駆動シャフト19a−ｃは一定
の角速度を生じ、トランスミッションジョイントに一定
でないトルクと推力とが生じるのを防止する。公知の形
式のボールベアリング／スライドボックス16−17は組合
わせ駆動カップリングの軸運動を可能としている。

図2bから最も良く分かるように、プロペラシャフト20
はそのフランジ21によって後部ユニバーサルジョイント
19bの出力端に接続されている。プロペラシャフト20は
駆動部本体６の中に２個のローラベアリング22と23によ
って軸受されているが、これらのローラベアリング22と
23とはベアリングスリーブ24の中に取り付けられ、これ
は一方、ねじ接続ロッキングリング26を介してプロペラ
シャフト20がその前方および後方の両方向に圧力を受け
るように駆動装置本体ハウジング25の端部に固定取付け
されている。プロペラシャフト20の端部にあるシール27
が駆動装置本体６への水の侵入を防止している。

プロペラ機構７は公知の形式のものであり従って詳細
の説明はしない。１または複数個のプロペラは好ましく
は複数個の可変ピッチ型のプロペラブレード28によって
形成されるが、これらは各種の角度に調節することが可
能で、そのため前方プロペラブレードは、角度調節によ
って、前方または後方推進、またはアイドル駆動位置を
取ることができる。プロペラブレードの調節は１個また
は複数個の油圧弁29を介してプロペラシャフト20とプロ
ペラシャフト内の流路（図示せず）に流入する油圧流体
によってなされる。プロペラブレードのセット位置はイ
ンジケータ30によって操縦位置に伝達される。

調節機構４および操舵機構５は取付け部本体と駆動装
置本体との間に接続されている一体となったユニットと
して形成される。調節機構は接続リング14によって取付
けリング２に接続されている。

特に図2aを参照すると、調節機構４は一般に２個の共
同動作する調節リングを有するが、これを以下第１また
は内部調節リング31と第２または外部調節リング32と称
することとする。相互に対面する前記リング31、32の表
面33は円錐形である。図示の場合においては、２調節リ
ングは円錐角度約10°を有するが、これによって駆動装
置本体６は図３の中性位置から図４の10°上方にあるい
は図５の10°下方に調節可能になるが、この円錐の程度
は駆動装置を上方または下方に調節するための所望能力
に応じて変化させ得ることは明らかである。この２円錐
調節リング31および32はその相互間で、および取付けリ
ング２および駆動装置本体６の両者に対して回転自在で
ある。調節リングすなわち円錐リング31と32とは、中性
位置においては、両円錐の最も幅狭の部分と最も幅広の
部分が相互間で接触する様に取り付けられている。内部
円錐リング31は半径方向外側に延在するカラー34が形成
されているが、これによって接続リング14と取付けリン
グ２のカラー35の間に回転自在にクランプされている
が、この目的のために接続リング14は取付けリング２に
36でねじ止めされている。第２円錐リング32の上部で内
部歯車リング37が38でねじ接続されて内部歯車リング37
を伴う第２円錐リング32は前記内部円錐リング31にねじ
止めされている固定リング39によって第１即ち内部円錐
リング31に回転自在にクランプされている。ガイドリン
グ40が第２円錐リング32の底面の溝に回転自在に取り付
けられて前記ガイドリングは駆動装置本体６の終端面41
にねじ止めされている。駆動装置本体６を伴うガイドリ
ング40は第２円錐リング32に第２円錐リング32にねじ止
めされているロッキングリング42によって回転自在にク
ランプされている。

即ち内部円錐リング31は接続リング２、取付けリング
14、および第２円錐リング32に対して回転自在で、一方
歯車リングを有する第２円錐リング32は第１円錐リング
31に対して回転自在であり、またガイドリング40を有す
る駆動装置本体６は外部即ち第２円錐リング32に対して
回転自在である。

駆動装置本体の上下方向への調節は２円錐リング31と
32を中性位置から反対方向に回転することでなされる。
図３−５を参照のこと。この目的のために装置には導管
44と45によって圧力流体が供給され別の導管46によって
これが排出される油圧原動機43が形成されている。油圧
原動機は第１および第２歯車48と49とを有する歯車箱47
を有する。歯車箱47を有する油圧原動機43は前記第１円
錐リングと一緒に回転するために第１円錐リング31の溝
50の中に取り付けられている。原動機43は、円錐リング
31と32とに同心的に取付け本体３のハウジング52の頂部
に取り付けられた回転ロッド51によって一定半径に維持
される。

接続リング14にはリング内面形成歯車53が形成され、
この歯車は従って取付け本体３に対して静止取付けされ
ている。油圧原動機43の歯車48は静止内部歯車53と共同
動作して油圧原動機43の付勢、従って歯車48の回転によ
って歯車箱47を有する原動機を定置内部歯車53の上を一
方向またはその反対方向に回転させる。その際また、第
１即ち内部円錐リング31が原動機43と共に回転する。油
圧原動機43の歯車49は第２円錐リング32の内部歯車37と
係合して、第２円錐リングを第１円錐リング31の運動と
は反対の方向に第１円錐リング31の速力と同一の速力で
回転するように配列されている。これは歯車49が歯車48
の２倍の速力で回転していることを意味する。

油圧原動機43の付活によって定置歯車リング53に係合
している歯車48は原動機43を前記歯車リング53上で回転
させそのためその上に原動機43が取付けられている第１
即ち内部円錐リング31を内部歯車53を有する取付け本体
３に関して１方向または他方向に、これと同時に歯車49
は第２円錐リング32を反対方向に歯車速度の２倍の速度
で回転させ、これによって相違する円錐リングの組み合
わせが得られる。図３は中性位置にある装置を示すが、
そこでは原動機43は取付け本体３の上端部に位置し、円
錐リング31と32との最も幅の広い部分と最も幅の狭い部
分とが夫々相互に接触し合っている。図面の図４に示す
ように原動機43を第２円錐リング32と共に一方向に回転
すると（ボートの内部から見て反時計方向に）２円錐リ
ング31と32の最も幅広の部分が取付け本体３の低部部分
で接触し合って、２円錐リング31と32の最も幅の狭い部
分が取付け本体３の上端部で接触し合い、この場合駆動
装置本体は上方に最大限に調節され、図示の場合中性位
置から角度で10°傾斜する。図５は油圧原動機43が反対
方向に（ボートの中から見て時計方向に）操作されて駆
動装置本体が最大限下方に、図示の場合10°下方に傾斜
していることを示す。

駆動装置本体６の端面即ちガイド端面41は円形で駆動
装置本体のこの端部は調節機構４の第２円錐リング32の
溝の中に回転自在に接続されている。駆動装置本体６の
取付け本体に対する回転によってボートを右舷または左
舷方向に回転させるためには、スリーブ19cとプロペラ
シャフト20の両側に駆動装置本体６の中側に油圧シリン
ダ54が存在する。各油圧シリンダ54はそのシリンダ部分
でベアリングスリーブ24に固定接続された耳片55に取付
けられ、そのピストンロッド部分で取付け本体３のハウ
ジング52に固定接続されている耳片56に固定接続されて
いる。

油圧シリンダ54は駆動装置本体端部41と第２円錐リン
グ32のスライド面に対して特定の角度を持って伸びてい
るので、油圧シリンダの付活は駆動装置本体６と取付け
本体３との間に回転力を発生するが、この力は駆動装置
本体をその端部41で第２円錐リング32の溝の中で生じ、
そのために取付け本体３に対して回転を生じさせる。

更にボートの船尾における取付け本体３の接続面は垂
直面に対して若干の角度を有するように設計されている
ので、駆動装置本体６の外部端にある１または複数個の
プロペラは操舵機能に関して２種の運動、即ちボートを
回転させる水平面内での回転と垂直方向へのプロペラの
上下移動、を起させるが、この２重運動はボートを、自
転車を方向変換させるときに生じるのと同様に、回転中
心に垂直に内側に回転させる傾向を生じさせる。この回
転中心に対する内側への回転運動はボートの安定性に寄
与するのみならず、双胴船、水中翼船、高い所にバラン
ス点のある船舶などで特に注目される、ある種の場合に
生じる不快感を防止する。

通常推進駆動装置は水平駆動位置を取るが、これは、
図示の場合、水平面に対して例えば４°の角度である
が、この位置においてボートの底部８から駆動装置本体
６の底部側57を通り、また駆動部のその他の部分を通過
する水流は完全に層流となる。そのため高速であっても
事実上流れ損失がない。ボートの負荷および速度などを
考えると、またはボートを狭い水路で運転することを考
えると、駆動装置を上（又は下）に調節することが望ま
れるが、これは傾斜駆動原動機43を回転して達成される
が、この場合歯車53と37とが内部および外部調節リング
31と32とを反対の方向に回転させて前記リングの円錐面
の相互位置が変化して原動機43の回転方向に応じて駆動
装置が順次上下に傾斜度を変化する（図３−５を比較の
こと）。この調節位置の変化はボートの走行中でも非常
にうまく行い得、操舵機能に何等の影響も与えないで行
い得る。

操舵は、操舵シリンダ54を付活して駆動端またはガイ
ドヘッド41を回転させることのみで行い得るが、これに
よって駆動装置本体６は水平方向に回転すると共に取付
け本体およびボートの船尾に対して垂直方向下方に順次
下がる。そのためボートは所望の方向に旋回すると共に
ボートの回転中心の方向に傾斜する。

参照番号 １……船尾 ２……取付けリング ３……取付け本体 ４……調節機構 ５……操舵機構 ６……駆動装置本体 ７……プロペラ機構 ８……底部（ボートの） ９……外部フランジ（２の） 10……内部フランジ（２の） 11……スリーブ部分（２の） 12……孔（１の） 13……フランジ（３の） 14……接続リング 15……ボルト 16……ボールベアリング 17……スライドボックス 18……入力シャフト 19a……ユニバーサルジョイント 19b……ユニバーサルジョイント 19c……スリーブ 20……プロペラシャフト 21……フランジ 22……ローラベアリング 23……ローラベアリング 24……ベアリングスリーブ 25……駆動装置本体ハウジング 26……ロッキングリング 27……シール 28……プロペラブレード 29……油圧弁 30……インジケータ 31……内部調節リング 32……外部調節リング 33……円錐表面 34……カラー（31の） 35……カラー表面 36……ねじ 37……内部歯車リング（32の） 38……ねじ 39……ロッキングリング 40……ガイドリング 41……終端面、ガイドリング 42……ロッキングリング 43……油圧原動機 44……導管 45……導管 46……排出導管 47……歯車箱 48……歯車 49……歯車 50……溝 51……回転ロッド 52……ハウジング（３） 53……内部歯車リング 54……油圧シリンダ 55……耳片（24での） 56……耳片（３での） 57……底部（６の）

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船内エンジン用であって、プロペラシャフ
   ト（20）を伴う入力駆動シャフト（18）がボートの船尾
   （１）を通過して延在し、駆動装置本体（６）がボート
   の船尾（１）を通って延在して前記ボートの前記船尾か
   ら事実上真っ直ぐに後方に走り、その外端部に、好まし
   くはサーフェスウオータドライビング型のプロペラを有
   するプロペラ機構（７）を有し、ボートの操舵は駆動装
   置（６）自体を操作する事によって為される型式の一般
   にボートまたは船舶とされる船舶用推進駆動装置におい
   て、 ボートの駆動装置本体（６）と船尾はボートの底部
   （８）から斜めに上向き−後方に傾斜する共通接続面を
   有し、 ボートの船尾の駆動装置本体（６）の接触面（40）は前
   記接触面（40）に垂直なシャフトを中心として回転自在
   に取付けられ、 またそこでボートは前記接触面（40）の回りに一方向ま
   たは他方向に全駆動装置本体（６）を回転させる事によ
   って旋回される、 事を特徴とする船舶用推進駆動装置。
2. 【請求項２】ボートの船尾（１）の駆動装置本体（６）
   の接触面（40）は円形である事を特徴とする請求項１記
   載の推進駆動装置。
3. 【請求項３】駆動装置本体（６）の回転自在接触面（4
   0）は駆動装置本体（６）の外端部にあるプロペラ機構
   が、駆動装置本体（６）の回転従ってボートの回転によ
   って水平面内において回転すると共に水平回転旋回運動
   の量に類似する割合で同時に下方へデイップされるよう
   に取付けられている事を特徴とする請求項１記載の推進
   駆動装置。
4. 【請求項４】駆動装置本体（６）はその回転可能接触面
   （40）に水平面に対して20−40°、または好ましくは22
   −30°の角度で取付けられていることを特徴とする請求
   項１、２または３記載の推進駆動装置。
5. 【請求項５】駆動装置はボートが走行中プロペラシャフ
   トが水平面に対して３−６°の平常角度を形成し、装置
   は駆動装置本体（６）が前記平常角度から中性調節位置
   から順次約10°の最大角度に上下に調節可能であるよう
   に形成されている事を特徴とする前出請求項各項の任意
   １項記載の推進駆動装置。
6. 【請求項６】駆動装置の操舵位置（５）は調節機構
   （４）と一体ユニットとして設けられて相互に直接に接
   触して取付けられた２共同動作円錐調節リング（31、3
   2）を有し、その一方の調節リング（32）は駆動装置本
   体（６）を有し、本機構において２円錐調節リング（3
   1、32）は相互間で回転自在であり、駆動装置本体
   （６）を上下に調節するために各種の円錐リング組み合
   わせを可能とする事を特徴とする前出請求項各項の任意
   １項記載の推進駆動装置。
7. 【請求項７】操舵機構（５）と調節機構（４）とは相互
   に独立して付勢可能である事を特徴とする請求項６記載
   の推進駆動装置。
8. 【請求項８】操舵機構（５）は駆動シャフト（19、20）
   の夫々の側に駆動装置本体（６）の中側に取付けられた
   ２油圧シリンダ（54）を有し、これらはその一端で駆動
   装置本体（６）に、他端で駆動装置の定置ハウジング
   （52）に接続されている事を特徴とする前出請求項各項
   の任意１項記載の推進駆動装置。