Pitch adjustment device of the ship of the propeller blade

【発明の詳細な説明】 発明の目的 本発明は、プロペラシャフトが停止している間に、船舶のプロペラ羽根のピッチを調節するための装置に関する。 本発明は、特に、船舶の試運転の結果に基づいてプロペラ羽根のピッチを固定することにより、プロペラ羽根のピッチを最適化するための装置に関する。

船舶用の、可変ピッチプロペラまたはピッチ調節可能プロペラが従来より知られている。

例えば、ドイツ国特許、DE-PS878906に記載のプロペラがある。 この場合、船舶内部においてプロペラシャフトに中空フランジ状ハウジングが形成され、プロペラシャフト内に調節スピンドルが配置されている。 調節スピンドルは、中空フランジ状ハウジングとプロペラボスの間にのびている。 中空フランジ状ハウジング内には、調節スピンドルに同軸に取り付けられたウォームホイールと、ウォームホイールと対をなすウォームが設けられている。 また、調節スピンドルのプロペラボス側の端部には傘歯車が取り付けられている。 この傘歯車は、プロペラボスの各可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーの根元に取り付けられた傘歯車に係合している。 こうして、
ウォームの回転に伴ってウォームホイール、すなわち調節スピンドルが回転し、それによってプロペラボスの各可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーが回転することによって、羽根のピッチを調節でき、そしてプロペラ羽根をこの調節された位置に維持することができるようになっている。

しかし、この構成において長期間にわたって運転が行われると、ウォームとウォームホイール、並びに回転スピンドルおよび傘歯車からなるピッチ調節機構全体に及ぼされる回転による負荷のために、次第にプロペラ羽根が当初設定した角度位置からずれてしまい、その都度再調整する必要があり、これに要する経費および時間は多大なものがある。 さらには、このプロペラは構造が複雑であり、製造が容易ではなく、またコストもかさむという欠点を有している。

本発明の課題は、このようなプロペラから出発して、試運転によって最も好ましいプロペラ羽根のピッチが見い出された後、機械的に駆動されるピッチ調節装置を、プロペラの運転中に生じる負荷から解放すること、すなわち試運転の完了後、プロペラ羽根を試運転によって見い出された最適のピッチに固定してしまうことにより、ピッチの再調整の必要がない、より簡単な構造を備えた安価に製造可能なプロペラを提供することである。

発明の構成および効果 上記課題を解決するため、本発明は、船舶のプロペラが停止している時に、プロペラ羽根のピッチを調節するための装置であって、プロペラシャフトと、プロペラシャフトに取り付けられたプロペラボスと、プロペラボスに形成された複数個の半径方向の孔のそれぞれに取り付けられた可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーと、プロペラシャフトの内部に配置された、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーに偏心的に作用する手動的にまたは機械的に制御され得る調節手段を備え、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーはそれぞれ、半径方向の孔の開口部を密閉するプラットフォームと、プラットフォームから外側にのびる羽根部分と、プラットフォームから内側に半径方向の孔内にのび、半径方向の孔の内側に向かうにつれて径が次第に大きくなるように形成された円錐状部分からなり、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーはそれぞれ、さらに、羽根部分から円錐状部分までのびる縦軸を有し、縦軸のまわりにプロペラボスに対して回転可能になっており、それぞれの可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーの円錐状部分の外周にはピッチ固定リングが支持され、ピッチ固定リングは、円錐状部分の外周面に係合し得る円錐面状の内周面と、半径方向の孔の壁面に係合し得る円筒面状の外周面を有し、プラットフォームおよびピッチ固定リングおよび円錐状部分および半径方向の孔の壁面によって形成される加圧チャンバ内に加圧オイルを導入するための管路が配置され、調節手段は、一端が対応する可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーの円錐状部分に可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーの縦軸から距離をおいて連結された連接棒と、
液圧によってプロペラシャフトの軸方向に変位し得るピストンロッドと、ピストンロッドの先端に固定され、連接棒のそれぞれの他端が連結された分配プレートからなっており、プロペラが停止している時に、加圧オイルが管路から加圧チャンバ内に導入され、ピッチ固定リングが半径方向の孔の内側に移動せしめられ、円錐状部分および半径方向の孔の壁面に押しつけられ、係合および固定せしめられることにより、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーが予め選ばれた角度位置に固定されることを特徴とする装置を構成したものである。

本発明の好ましい実施例によれば、プロペラシャフトの内部にはその中心軸に沿って内腔が形成され、内腔は、
プロペラシャフトの内部に形成されたピストン収容チャンバからプロペラシャフトの後端面までのび、プロペラボスの内部であってプロペラシャフトの後端面に隣接して形成された分配プレート収容空間に連絡し、内腔とチャンバとの隣接領域には第１の仕切り壁が水密状態に配置され、ピストンロッドは第１の仕切り壁に形成された、シールされたアパーチャおよび内腔を貫通してのび、ピストンロッドの一端はピストンに連結され、ピストンロッドの他端はプロペラシャフトの後端面から突出し、分配プレート収容空間内に収容された分配プレートに連結されている。

本発明の別の実施例によれば、プロペラシャフトの後端面に形成された内腔の開口部には、第２の仕切り壁が開口部を密閉するように配置され、ピストンロッドは、第２の仕切り壁に形成された、シールされたアパーチャを貫通してのび、第１および第２の仕切り壁、並びにプロペラシャフトの内腔の壁面およびピストンロッドによって形成される円筒状空間は、管路の一部を形成している。

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、プロペラシャフトの内腔内であって第１および第２の仕切り壁の間には、ピストンロッドを取り巻く管がのび、管とピストンロッドの間の円筒状空間は、管路の一部を形成している。

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、それぞれの可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーの円錐状部分と関係するピッチ固定リングの間の隙間にオイルを供給し、ピッチ固定リングの円錐状部分および半径方向の孔の壁面に対する係合および固定を解除するためのオイル供給管路が配置されている。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明による装置の１実施例を示した縦断面図である。

第１図において、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９が、プロペラボス８に形成された半径方向にのびる孔25に、プロペラ羽根の軸のまわりに回転可能に取り付けられている。

各可変ピッチプロペラ羽根アッンブリー９は、半径方向の孔25の開口部を密閉するプラットフォーム9bと、プラットフォーム9bから外側にのびる羽根部分9aと、プラットフォーム9bから内側に半径方向の孔25内にのびる円錐状部分9cからなっている。 また、円錐状部分9cは、半径方向の孔25の内側に向かうにつれて径が次第に大きくなるように形成されている。 可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９はそれぞれ、羽根部分9aから円錐状部分9c
までのびる縦軸を有し、この縦軸のまわりにプロペラボス８に対して回転可能になっている。

それぞれの可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐状部分9cの外周には、ピッチ固定リング11が支持されている。 ピッチ固定リング11は、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐状部分9cの外周面に係合しうる円錐面状の内周面と、半径方向の孔25の壁面に係合しうる円筒面状の外周面を有している。 こうして、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９のプラットフォーム9bおよび円錐状部分9cと、ピッチ固定リング11と、プロペラボス８の半径方向の孔25の内壁の間に加圧チャンバが形成される。 プロペラボス８の内部には船体外部からこの加圧チャンバ内に加圧オイルを導入するための管路10が設けられている。

プロペラシャフト３の内部には、ピストン４を収容するチャンバが形成されている。 チャンバにおけるピストン４の両側にはそれぞれ、加圧オイルで満たされるシリンダー室1aおよび2aが設けられ、プロペラシャフトが停止している間に、プロペラ羽根のピッチが増大せしめられるかあるいは減少せしめられるかに応じて、加圧オイルが船舶内部から、管路１または２を通じて対応するシリンダ室1aまたは2a内に供給されるようになっている。 プロペラシャフト３の内部にはその中心軸に沿って内腔26
が形成されている。 内腔26は、ピストン４を収容するチャンバからプロペラシャフト３の後端面までのび、プロペラボス８の内部であってプロペラシャフトの後端面に隣接する分配プレート収容空間に連絡している。 内腔26
とチャンバとの隣接領域には第１の仕切り壁16が水密状態に配置され、ピストンロッド５が、第１の仕切り壁16
に形成された、シールされたアパーチャおよび内腔26を貫通してのびている。 ピストンロッド５の一端はピストン４に連結され、他端はプロペラシャフト３の後端面から分配プレート収容空間内に突出し、分配プレート収容空間内に配置された分配プレート６に連結されている。
分配プレート６には、プロペラボス８の内部を貫通して配置された作動部材または連接棒７の一端が連結されている。 連接棒７の他端は、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐形状部分9cの下端面における、アッセンブリー９の回転軸から離れた位置に連結されている。 こうして、ピストンロッド５、分配プレート６および連接棒７並びに可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９によって、一種のスライダクランク機構が形成される。 そして、ピストンロッド５のプロペラシャフト３の軸方向に沿った往復運動に伴って、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９が回転し、プロペラ羽根の角度位置が調節されるようになっている。

プロペラ羽根が予め選ばれた角度位置に調節されると、
船体外部から加圧オイルが管路10を通じて加圧チャンバ中に導入され、ピッチ固定リング11は、半径方向内側、
すなわちシャフト側に向かって移動せしめられ、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐形状部分9cとプロペラボス８の孔の内壁の間に押しつけられ、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９がプロペラボス８に対して固定される。

この締めつけまたは圧縮による固定は、プロペラボス８
がプロペラシャフト３から取り外された後、互いに係合状態にある可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐状部分9cとピッチ固定リング11との隙間に加圧オイルを導入することによって解除される。 このために、オイル供給管路12が、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐状部分9cに設けられている。

第２図は、本発明による装置の別の実施例のプロペラシャフトに沿った断面図である。 この実施例は、第１図の実施例と、加圧オイルを加圧チャンバに導入するための構造が相違するだけである。

第２図において、プロペラシャフト３の後端面に形成された内腔26の開口部には、第２の仕切り壁19が、この開口部を密閉するように配置され、ピストンロッド５は、
第２の仕切り壁19に形成された、シールされたアパーチャを貫通してのびている。 さらに、プロペラシャフト３
の内腔内であって、第１および第２の仕切り壁16、19の間には、ピストンロッド５を取り巻く管17がのび、管17
とピストンロッド５の間には、円筒状の閉じた空間が形成されている。

管路15が、プロペラシャフト３および第１の仕切り壁16
の内部を貫通してのび、船体内部と前述の円筒状空間を連通している。 第２の仕切り壁19を貫通し、円筒状空間と分配プレート収容空間を連通する管路24が設けられ、
またプロペラボス８の内部を貫通し、分配プレート収容空間と加圧チャンバを連通する管路22が設けられており、管路24と管路22は、管路23および20によって接続されている。

こうして、加圧オイルが、船体内部から、管路15、円筒状空間、管路24、23、20および22を通じて加圧チャンバ内に導入され、ピッチ固定リング11は、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９の円錐形状部分9cとプロペラボス８の孔の内壁の間に押しつけられ、可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー９がプロペラボス８に対して固定される。 すなわち、この実施例によれば、プロペラシャフトが停止している間に、船体内部からの操作によって可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリーを固定することができる。

以上説明したように、本発明によれば、試運転の完了後、プロペラ羽根を試運転によって見い出された最適のピッチに固定してしまうことができるので、機械的に駆動されるピッチ調節装置をプロペラの作動中に生じる負荷から解放することができ、一旦設定したピッチの再調整の必要がない、簡単な構造を有する安価に製造可能なプロペラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の１実施例のプロペラシャフトに沿った断面図、第２図は、本発明による装置の別の実施例のプロペラシャフトに沿った断面図である。 １、２……管路 ３……プロペラシャフト ４……ピストン ５……ピストンロッド ６……分配プレート ７……連接棒 ８……プロペラボス ９……可変ピッチプロペラ羽根アッセンブリー 9a……羽根部分 9b……プラットフォーム 9c……円錐状部分 11……ピッチ固定リング 25……半径方向の孔 26……内腔