(57)【要約】【課題】機械的強度が高い小型の可変ピッチプロペラの翼角変節装置を提供する。【解決手段】翼角変節装置15は、中空のプロペラ回転軸10に設けられたハブ13と、ハブに回動可能に取り付けられた基部17を有するプロペラ12と、プロペラ回転軸の内部に同軸で回転可能に設けられた変節軸20と、２方向のねじが形成されてハブ内で変節軸に取り付けられたねじ部21と、２方向のねじに噛み合う一対のクロスヘッド22,23 と、各クロスヘッドに支軸26を介して揺動自在に設けられたスイングアーム24を備え、基部と一対のスイングアームが係合ピン27で接続されている。一対のクロスヘッドが互いに逆方向へ移動することでプロペラが変節する。【選択図】図１
2020015347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力により回転される中空のプロペラ回転軸の一端部に設けられたハブと、
前記ハブに回動可能に取り付けられた基部を有するプロペラと、
前記プロペラ回転軸の内部に同軸で回転可能に設けられて前記ハブの内部に突出した変節軸と、
互いに逆方向となる２方向のねじが形成されて前記ハブの内部で前記変節軸に取り付けられたねじ部と、
前記ねじ部の２方向のねじにそれぞれに噛み合う一対のクロスヘッドと、
前記一対のクロスヘッドのそれぞれに支軸を介して揺動自在に設けられた一対のスイングアームとを備え、
前記基部と前記一対のスイングアームが接続されており、前記一対のクロスヘッドが逆方向へ移動することで前記プロペラを変節させることを特徴とする可変ピッチプロペラの翼角変節機構。
【請求項２】
前記プロペラ回転軸の他端部に設けられて前記プロペラ回転軸から回転力を伝達される第１遊星歯車機構と、
前記第１遊星歯車機構から回転力が伝達されて前記変節軸に回転力を伝達する第２遊星歯車機構と、
を有し、
前記プロペラ回転軸と前記変節軸の回転の差分によって前記可変ピッチプロペラの翼角の変節を行うことを特徴とする請求項１に記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置。
【請求項３】
前記ねじ部は、その外周面に２方向のねじが隣接して形成された円筒体であり、
前記ねじ部は、前記変節軸が挿入され、２方向のねじが軸方向に隣接する領域に相当する前記円筒体の内周面の領域において前記変節軸から回転力を受けるように前記変節軸に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置。
【請求項４】
前記スイングアームには、前記ねじ部が回動した際に前記クロスヘッドが回動しないように前記基部と摺動する接触部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置を備えたことを特徴とする旋回式船舶推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ピッチプロペラの翼角変節装置と、同機構に変節される可変ピッチプロペラが設けられた旋回式船舶推進装置に係り、特に翼角変節装置における駆動系の機械的強度が高いため、プロペラ性能の向上に対応してプロペラが設けられたハブを小型化できる高性能の翼角変節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、可変ピッチプロペラの翼角変節装置の発明が記載されている。この可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、シャフト３で駆動されるナット５，６には、ピン９，１０が挿入されたスライディングピース８，８’がそれぞれ連結されており、これらスライディングピース８，８’がブレード５０の根元部７に設けられた２つのスライド溝にそれぞれスライド自在に係合している。シャフト３を回動させれば、一対のナット５，６が直動してブレード５０の根元部７に偶力を与え、ブレード５０を変節させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２７１１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
翼角駆動力は非常に大きく、翼角変節装置の強度を確保するためには装置のサイズ、さらにはプロペラが取り付けられたハブのサイズも大きくする必要がある。しかしながら、ハブが大きくなるとプロペラ性能が低下するという問題がある。
【０００５】
特許文献１に開示されている可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、翼角変節時には、ブレード５０の根元部７に設けられた２つのスライド溝をスライディングピース８，８’が直線的に摺動する構造のため、スライド溝の内面には大きな力が加わる。この力に耐えるため、ナット５，６に連結されたピン９，１０を十分に大きい外径とし、スライディングピース８，８’も大きくするのが望ましい。しかしながら、これでは翼角変節装置の主要な駆動力伝達機構が大型化し、その結果、これを収納しているハブも大型化して重量が増大し、推進性能が悪化するという問題があった。
【０００６】
また、もう一つの問題として、駆動軸にスラスト力が発生する点がある。特許文献１の翼角変節装置では、２つのピン９，１０の偶力でブレード５０を回動させる構造であり、シャフト３のねじり力が加えられる側から、シャフト３の２カ所に設けられたねじと、ナット５，６が噛み合う各位置までの距離が、２つのアームで異なっており、ピン９が設けられたアームまでの距離の方が、ピン１０が設けられたアームまでの距離よりも大きい。そのため、ブレード５０を駆動させるときには、シャフト３のねじからピン９，１０までの変形量がそれぞれの作用点で異なる。すなわち、ピンに作用する力はピン９とピン１０とで異なる。従って、駆動軸にはスラスト力が発生し、スラスト軸受が必要となる。
【０００７】
図８は、特許文献１の翼角変節装置において、駆動軸としてのシャフト３にスラスト力が発生する機序を示すイメージ図である。図８において、シャフト３は弾性体であるばねとして模擬的に示されている。ナット５，６からピン９，１０までの長さ（アームの長さ）は同じ値Ｃであるが、シャフト３の入力側（図中右端）から、シャフト３のねじと噛み合うナット５，６までの距離はそれぞれＢ及びＡ（Ｂ＞Ａ）であるため、ピン９とピン１０に作用する力は異なっている。
【０００８】
本発明は以上説明した先行技術における課題を解決するものであり、十分な機械的強度を有するとともに、小型化の要求にも対応できる可変ピッチプロペラの翼角変節装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置は、
動力により回転される中空のプロペラ回転軸の一端部に設けられたハブと、
前記ハブに回動可能に取り付けられた基部を有するプロペラと、
前記プロペラ回転軸の内部に同軸で回転可能に設けられて前記ハブの内部に突出した変節軸と、
互いに逆方向となる２方向のねじが形成されて前記ハブの内部で前記変節軸に取り付けられたねじ部と、
前記ねじ部の２方向のねじにそれぞれに噛み合う一対のクロスヘッドと、
前記一対のクロスヘッドのそれぞれに支軸を介して揺動自在に設けられた一対のスイングアームとを備え、
前記基部と前記一対のスイングアームが接続されており、前記一対のクロスヘッドが逆方向へ移動することで前記プロペラを変節させることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置は、請求項１に記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置において、
前記プロペラ回転軸の他端部に設けられて前記プロペラ回転軸から回転力を伝達される第１遊星歯車機構と、
前記第１遊星歯車機構から回転力が伝達されて前記変節軸に回転力を伝達する第２遊星歯車機構と、
を有し、
前記プロペラ回転軸と前記変節軸の回転の差分によって前記可変ピッチプロペラの翼角の変節を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置は、請求項１又は２に記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置において、
前記ねじ部は、その外周面に２方向のねじが隣接して形成された円筒体であり、
前記ねじ部は、前記変節軸が挿入され、２方向のねじが軸方向に隣接する領域に相当する前記円筒体の内周面の領域において前記変節軸から回転力を受けるように前記変節軸に連結されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置において、
前記スイングアームには、前記ねじ部が回動した際に前記クロスヘッドが回動しないように前記基部と摺動する接触部が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載された旋回式船舶推進装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、変節軸が回動されると変節軸に取り付けられたねじ部が回動し、ねじ部の２方向のねじの回転によって一対のクロスヘッドが接近する方向又は離反する方向に移動する。一対のクロスヘッドの移動により、これらに揺動自在に設けられた一対のスイングアームを介してハブの基部に偶力が加えられて回動し、プロペラの変節角が調整される。このように、ねじ部の回転力で直動する一対のクロスヘッドに連結したスイングアームによってプロペラの基部を直接回転させて変節を行うというコンパクトな構成であるため、変節に要する強い力に耐える十分な機械的強度を実現でき、同時にハブを小型化して船舶推進装置の性能の向上に寄与できるという効果がある。
【００１５】
請求項２に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、プロペラ回転軸が可変ピッチプロペラを回転させており、変節軸が回転していない場合には、プロペラ回転軸から第１遊星歯車機構に回転力が伝達され、前記第１遊星歯車機構から回転力が伝達された第２遊星歯車機構が変節軸に回転力を伝達するので、プロペラ回転軸と変節軸は同一の回転数で同期して回転する。プロペラ回転軸が可変ピッチプロペラを回転させている時に、変節軸が回転した場合には、変節軸の回転数がプロペラ回転軸に対して増大又は減少するので、プロペラ回転軸と変節軸の各回転数の間に回転差が生じ、翼角変節装置が操作され、可変ピッチプロペラの翼角が変節される。
【００１６】
請求項３に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、変節軸の回転力は、異なる２方向のねじが隣接する位置で、ねじ部に伝達される。すなわち、変節軸からねじに回転力が伝達される力点は一対のクロスヘッドについて共通であり、この共通の力点から、２つのスイングアームと基部との各連結点（作用点）までの距離は同一である。従って、プロペラを変節させるために変節軸を駆動した場合に、変節軸に設けられたねじの力点から、２つのスイングアームと基部との各連結点（作用点）までの変形量も同じとなる。従って駆動軸にはスラスト力が発生せず、スラスト軸受は不要である。
【００１７】
請求項４に記載された可変ピッチプロペラの翼角変節装置によれば、プロペラの翼角を変節するために変節軸を回動させると、変節軸に取り付けられたねじ部と係合しているクロスヘッドも回動しようとする。しかし、クロスヘッドに設けられたスイングアームは、接触部において基部の平面と接触しているため、クロスヘッドは回動することができず、変節軸の回動によって接近方向又は離反方向に直動することとなる。
【００１８】
請求項５に記載された旋回式船舶推進装置によれば、請求項１〜４のいずれか一つに記載の可変ピッチプロペラの翼角変節装置を備えているので、旋回式船舶推進装置において各請求項記載の発明の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態である旋回式船舶推進装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における翼角変節装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態においてハブを透視して示した翼角変節装置の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態においてハブを透視して示した翼角変節装置の平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における翼角変節装置の中立時の状態を示す図であって、分図（ａ）はハブを透視して示した翼角変節装置の平面図であり、分図（ｂ）はてハブを透視して示した翼角変節装置の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における翼角変節装置の前進又は後進時の状態を示す図であって、分図（ａ）はハブを透視して示した翼角変節装置の平面図であり、分図（ｂ）はてハブを透視して示した翼角変節装置の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における翼角変節装置の後進又は前進時の状態を示す図であって、分図（ａ）はハブを透視して示した翼角変節装置の平面図であり、分図（ｂ）はてハブを透視して示した翼角変節装置の断面図である。
【図８】特許文献１の翼角変節装置において、駆動軸にスラスト力が発生する機序を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態に係る旋回式の船舶推進装置１について図１〜図７を参照して説明する。
まず、船舶推進装置１の推進機構及び旋回機構について説明する。
図１に示すように、本実施形態の船舶推進装置１は、図示しない船舶の船底に固定された台床２を取り付けの基体としている。この台床２を貫通して、後述するプロペラ１２を駆動するための駆動軸３が鉛直方向に沿って配置されている。駆動軸３は、船舶内にある図示しない駆動源に接続されている。台床２の下面側には、軸受Ｂを介して旋回部４が取り付けられている。船舶の内部である台床２の上面には旋回モータ５が取り付けられており、旋回モータ５の出力軸が台床２を貫通して旋回部４の上部に突出している。この旋回モータ５の出力軸に設けられた駆動ギア６が、旋回部４の上端部の内側に設けられた被動ギア７に噛み合っている。被動ギア７は軸受Ｂを介して台床２に対して回転自在となっている。以上の構成において、旋回モータ５を駆動すれば、駆動軸３を中心として旋回部４を所望の方向に任意の角度で旋回させることができる。
なお、以下の説明では、軸受については必要に応じて言及するが、必ずしも全ての軸受について説明するものではなく、これに替えて図１中に示す軸受には符号Ｂを付す。
【００２１】
図１に示すように、旋回部４は、前記駆動軸３の他、内部に種々の機構を収納した筐体であり、台床２に回転自在に取り付けられた上部ケース８と、上部ケース８の下端に一体に設けられた下部ケース９を有している。下部ケース９の内部には、軸受Ｂを介してプロペラ回転軸１０が水平な姿勢で回転自在に配置されている。プロペラ回転軸１０の中央部には、動力変向機構としてのベベルギア１１を介して駆動軸３が連動連結されている。プロペラ回転軸１０の一端部には、可変ピッチプロペラ（以後、単に「プロペラ」とも称する。）１２が取り付けられたハブ１３が固定されている。詳細は後述するが、ハブ１３の内部には、プロペラ１２の翼角を変節させる翼角変節装置１５が収納されている。この翼角変節装置１５は、後述する操作力伝達機構の最終的な操作目標物である。
【００２２】
船舶が運行している状況では、少なくとも船舶推進装置１の下部ケース９は船舶外の水中に配置されるので、以上の構成において旋回モータ５を駆動して旋回部４を所望の方向に設定し、駆動軸３を駆動してプロペラ回転軸１０を駆動すれば、プロペラの回転により船舶を所望の方向に推進させることができる。
【００２３】
次に、船舶推進装置１の翼角変節装置１５について説明する。
図１及び図２に示すように、旋回部４の下部ケース９から突出したプロペラ回転軸１０の一端部には、中空の気密性の筐体であるハブ１３が固定されている。図３から理解されるように、ハブ１３には、周方向に等角度間隔で４つの円形の案内孔１６が設けられている。可変ピッチプロペラ１２は４枚であり、各プロペラ１２は案内孔１６に回動可能に係合する円板形の基部１７と、基部１７と一体であるブレード１８（図１参照）を備えている。基部１７及びブレード１８が案内孔１６に沿って回動することにより、可変ピッチプロペラ１２の翼角を変節することができる。
【００２４】
図１及び図２に示すように、前述したプロペラ回転軸１０は中空であり、その内部には、変節軸２０が同軸で回転可能に設けられている。変節軸２０の一端部はハブ１３の内部に突出しており、ハブ１３の内部において変節軸２０の一端部はスラスト軸受Ｂを介してハブ１３に支持されている。ハブ１３の内部において、変節軸２０にはねじ部２１が設けられている。ねじ部２１は、その外周面に２方向のねじ（ねじの種類は台形ねじが好ましい。）が隣接して形成された円筒体であり、変節軸２０を外挿して変節軸２０に固定されている。ねじ部２１は、２方向のねじが軸方向に隣接する領域において、変節軸２０から回転力を受けるように変節軸２０と連結されている。より具体的には、ねじ部２１は、正方向のねじが形成された第１の円筒体２１ａと、逆方向のねじが形成された第２の円筒体２１ｂを、軸方向に並べて連結した部品とされているが、その２つの円筒体２１ａ，２１ｂの接続部分及びその両側にある同寸法の内周面の各領域において、変節軸２０の外周面と、スプライン等の周方向の結合構造２５（図２参照）によって連結されている。なお、ねじ部２１は、１本の円筒体の外周面に２方向のねじを隣接して形成したものでもよい。
【００２５】
図１〜図３に示すように、ハブ１３の内部において、ねじ部２１の２種類のねじには、それぞれクロスヘッドと称する部品が同種類のねじで噛み合うように設けられている。クロスヘッド２２，２３は、ハブ１３に設けられた４枚の可変ピッチプロペラ１２を一括して回動させる略直方体状の部材であり、ねじ部２１が貫通している２つの面以外の４つの面に、４つのプロペラ１２に対応する駆動機構がそれぞれ設けられている。代表として、一対のクロスヘッド２２，２３の各上面に設けられた駆動機構を説明する。特に図２に「示すように、２個のクロスヘッド２２，２３の各上面には、それぞれ１本のスイングアーム２４が設けられている。スイングアーム２４は略板状の部材であり、その基端部が支軸２６を介して揺動自在にクロスヘッド２２，２３に支持されている。スイングアーム２４は、基端部よりも先方の部分が、隣接するスイングアーム２４から離れる方向に折曲している。図２及び図３に示すように、スイングアーム２４の先端部は、係合ピン２７を介してプロペラ１２の基部１７に回動可能に係合している。以上の構成において、変節軸２０を回動させれば、その回転方向に応じてクロスヘッド２２，２３が接近し、又は離れる方向に移動する。これによって一対のスイングアーム２４がプロペラ１２の基部１７に偶力を与え、プロペラを回動させ、翼角が変節される。
【００２６】
図３及び図４に示すように、スイングアーム２４には、プロペラの基部１７の内面側の平面と接触する平面状の接触部が設けられている。この接触部は２種類あり、一つは係合ピン２７を囲んで設けられ、スイングアーム２４の表面よりも一段高い環状段部２８である。もう一つは、スイングアーム２４の表面において、支軸２６と係合ピン２７の中間位置に設けられ、環状段部２８と同一高さの円形段部２９である。プロペラ１２の翼角を変節するために変節軸２０を回動すると、変節軸２０にねじ部２１で係合しているクロスヘッド２２，２３も回動しようとするが、クロスヘッド２２，２３の４面に設けられたスイングアーム２４は、環状段部２８と円形段部２９において基部１７の内面側の平面と接触しているため、クロスヘッド２２，２３は回動することができず、変節軸２０の回動によって接近方向又は離反方向に直動することとなる。この実施形態では、接触部を環状又は円形としたが、これに限定するものではない。スイングアーム２４に設ける基部１７との接触部の形状や高さは、最小限の摩擦力で基部１７の内面と安定的に接触し、もってクロスヘッド２２，２３の回動を抑止できるようなものであればよい。
【００２７】
次に、翼角変節装置１５の作用について、図５〜図７を参照して説明する。
プロペラ１２の翼角を変節するために変節軸２０が駆動されると、ねじ部２１が回動する。ねじ部２１のねじの回動方向を選択することにより、一対のクロスヘッド２２，２３は接近する方向又は離反する方向の何れかに移動する。
【００２８】
すなわち、変節軸２０を回動させると、変節軸２０に取り付けられたねじ部２１と係合しているクロスヘッド２２，２３も回動しようとする。しかし、クロスヘッド２２，２３に設けられたスイングアーム２４，２４は、環状段部２８及び円形段部２９（接触部）において、基部１７の平面と面接触しているため、スイングアーム２４，２４と一体であるクロスヘッド２２，２３は回動することができず、変節軸２０の回動によって直動することになる。
【００２９】
このような一対のクロスヘッド２２，２３の軸方向の移動により、スイングアーム２４，２４を介してプロペラ１２の基部１７に時計廻り方向の偶力又は反時計廻り方向の偶力が加えられ、プロペラ１２の変節角が調整されることになる。
【００３０】
このように、翼角変節装置１５によれば、ねじ部２１の回転力で一対のクロスヘッド２２，２３を直動させ、これらに連結したスイングアーム２４，２４及び係合ピン２７，２７によってプロペラ１２の基部１７に直接偶力を与えて変節を行う、というコンパクトな構成であるため、変節のために加えられる強い力に耐える十分な機械的強度を実現でき、同時にハブ１３を小型化して船舶推進装置１の性能を向上させる効果が得られる。
【００３１】
上述したクロスヘッド２２，２３の軸方向の移動によりプロペラ１２の向きが変化する作用について、図を参照してより具体的に説明する。まず図５に示す状態を、プロペラ１２（図示せず）が中立位置に設定された状態であるものとする。中立状態とは、プロペラ１２が推進方向に対して直交する向きである。
【００３２】
図６に示す状態は、図５の状態から、変節軸２０を第１の方向（これを順方向と称する）に駆動してねじ部２１を回動させた後の状態を示すものとする。図６に示すように、変節軸２０を順方向に駆動してねじ部２１を同方向に回動させると、一対のクロスヘッド２２，２３は互いに接近する方向に移動する。図６（ａ）に示すように、一対のスイングアーム２４，２４は、図５（ａ）に示す状態から互いに接近する方向に揺動し、プロペラ１２の基部１７（図６（ｂ）参照）を時計回り方向に回動させてプロペラ１２を変節させる。このときのプロペラ１２は、回転させれば船舶を前進（又は後進）させる推力を発生するような向きであるものとする。
【００３３】
図７に示す状態は、図５の状態から、変節軸２０を第２の方向（これを逆方向と称する）に駆動してねじ部２１を回動させた後の状態を示すものとする。図７に示すように、変節軸２０を逆方向に駆動してねじ部２１を同方向に回動させると、一対のクロスヘッド２２，２３は互いに離れる方向に移動する。図７（ａ）に示すように、一対のスイングアーム２４，２４は、図５（ａ）に示す状態から互いに離れる方向に揺動し、プロペラ１２の基部１７（図７（ｂ）参照）を反時計回り方向に回動させてプロペラ１２を変節させる。このときのプロペラ１２は、回転させれば船舶を後進（又は前進）させる推力を発生するような向きとなる。
【００３４】
また、本実施形態の翼角変節装置１５によれば、ねじ部２１は、異なる２方向のねじが隣接する略中央の位置において変節軸２０から回転力を受ける。すなわち、変節軸２０からねじに回転力が伝達される力点は一対のクロスヘッド２２，２３について共通であり、この共通の力点から、作用点である係合ピン２７までの距離は一対のスイングアーム２４，２４において同一である。従って、プロペラ１２を変節させるために変節軸２０を駆動した場合に、変節軸２０に設けられたねじの力点から、２つの係合ピン２７，２７までの変形量も同じになる。従って変節軸２０には事実上スラスト力が発生せず、スラスト軸受Ｂは耐荷重の小さいものでよく、又は設けなくてもかまわない。
【００３５】
次に、翼角変節装置１５を操作する操作力伝達機構について説明する。
船舶推進装置１は駆動軸３を中心として旋回するので、以下に説明するように、この操作力伝達機構は旋回角度分を機械的にキャンセルできるような機構となっている。
図１に示すように、船舶の内部である台床２の上面には、台床２に対して回転可能となるように軸受Ｂを介して台座３０が設けられている。台座３０の下部は管状となっており、台床２を回動可能に貫通して旋回部４の上部に突出している。船舶の内部において、台座３０の上には操作モータ３１が取り付けられている。操作モータ３１の出力軸３２は、台座３０の管状の部分を貫通して旋回部４の上部に突出している。操作モータ３１の出力軸３２の先端には、第１小歯車ＧＳ１が設けられている。旋回部４には、駆動軸３を中心に回動自在となるように軸受Ｂを介して第１大歯車ＧＬ１が設けられている。台床２の下面には、歯車軸３３を介して第１中間歯車ＧＭ１が回動自在に設けられており、第１小歯車ＧＳ１と第１大歯車ＧＬ１に係合している。なお、操作モータ３１は電動又は油圧の何れも適用可能である。
【００３６】
図１に示すように、旋回部４には、第１大歯車ＧＬ１から回転力を受けて翼角変節装置１５に回転力を伝達する操作軸３５が設けられている。操作軸３５は、駆動軸３と平行となるように垂直方向に沿って配置されている。操作軸３５の上端は、ギアＧ１によって第１大歯車ＧＬ１に連結されている。操作軸３５の下端は、動力変向機構としてのベベルギアＧ２、連動軸３６及びギアＧ３を介して第１遊星歯車機構４０に連結されている。第１遊星歯車機構４０は、互いに係合するリングギア４１と、サンギア４２と、キャリア４３に搭載された複数のプラネットギア４４とを有している。そして、操作軸３５に連動する連動軸３６のギアＧ３がキャリア４３の外歯車に係合し、プロペラ回転軸１０の他端部がサンギア４２に連結されている。
【００３７】
図１に示すように、第１遊星歯車機構４０には第２遊星歯車機構５０が連結されており、操作軸３５から第１遊星歯車機構４０に伝達された回転力が変節軸２０に伝達されるようになっている。第２遊星歯車機構５０は、互いに係合するリングギア４１と、サンギア５１と、キャリア５２に搭載された複数のプラネットギア５３とを有している。リングギア４１は、第１遊星歯車機構４０のリングギア４１と共通であり、キャリア５２は移動しないように下部ケース９に固定されている。そして、変節軸２０の他端部がサンギア５１に連結されている。
【００３８】
図１に示すように、旋回部４には、駆動軸３を中心に旋回部４とともに回動自在となるように第２大歯車ＧＬ２が固定されている。台床２の下面には、歯車軸３３を介して第２中間歯車ＧＭ２が回動自在に設けられており、台座３０の第２小歯車ＧＳ２と第２大歯車ＧＬ２に係合している。
【００３９】
第１大歯車ＧＬ１と第１小歯車ＧＳ１による減速比と、第２大歯車ＧＬ２と第２小歯車ＧＳ２による減速比とは同一とされている。
【００４０】
次に、船舶推進装置１において、翼角変節装置１５に操作力を伝達する操作力伝達機構の作用について、図１を参照して説明する。
駆動軸３が回転してプロペラ回転軸１０が可変ピッチプロペラ１２を回転させており、操作モータ３１が停止して操作軸３５が回転していない場合には、プロペラ回転軸１０から第１遊星歯車機構４０に回転力が伝達され、前記第１遊星歯車機構４０から回転力が伝達された第２遊星歯車機構５０が変節軸２０に回転力を伝達するので、プロペラ回転軸１０と変節軸２０は同一の回転数で同期して回転する。
【００４１】
駆動軸３が回転してプロペラ回転軸１０が可変ピッチプロペラ１２を回転させている時に、操作モータ３１が駆動されて操作軸３５が回転した場合には、操作モータ３１の出力軸３２に設けられた第１小歯車ＧＳ１が第１中間歯車ＧＭ１を介して第１大歯車ＧＬ１を回転させ、第１大歯車ＧＬ１が操作軸３５を回転させる。操作軸３５は、旋回部４に設けられた第１遊星歯車機構４０のキャリア４３を回転させることにより、第２遊星歯車機構５０を介して変節軸２０を回転させる。第１遊星歯車機構４０と第２遊星歯車機構５０の差動機能により、変節軸２０の回転数がプロペラ回転軸１０に対して増大又は減少するので、プロペラ回転軸１０と変節軸２０の各回転数の間に回転差が生じ、翼角変節装置１５が操作される。
【００４２】
旋回部４が旋回していない状態で操作モータ３１が駆動されると、第１小歯車ＧＳ１が第１中間歯車ＧＭ１を介して第１大歯車ＧＬ１を回転させ、第１大歯車ＧＬ１が操作軸３５を回転させ、操作軸３５が、第１遊星歯車機構４０及び第２遊星歯車機構５０を介して翼角変節装置１５を操作し、可変ピッチプロペラ１２の翼角を変節させる。このとき、操作モータ３１の回転数をカウントすることにより、プロペラの翼角の変節量を取得することができる。機械式のため、駆動量と被動量は一義的な関係となる。
【００４３】
旋回部４が旋回している状態で操作モータ３１が駆動されると、操作軸３５は自転することなく第１大歯車ＧＬ１と相対的に固定された状態で（すなわち、歯のかみ合いが変化することなく）第１大歯車ＧＬ１とともに旋回する。第１大歯車ＧＬ１の回転は、第１中間歯車ＧＭ１を介して第１小歯車ＧＳ１に伝達され、操作モータ３１の出力軸３２を回転させる。一方、第２大歯車ＧＬ２は旋回部４とともに旋回し、その回転は第２中間歯車ＧＭ２を介して第２小歯車ＧＳ２に伝達される。第２小歯車ＧＳ２の回転により、操作モータ３１を載せた台座３０が回転するが、その回転速度は操作モータ３１の出力軸３２の回転速度と同一となるため、操作モータ３１は相対的には停止した状態となる。従って、旋回部４が旋回している状態であっても、操作モータ３１を駆動することにより、操作軸３５が翼角変節装置１５を操作して可変ピッチプロペラ１２の翼角を変節させることができ、操作モータ３１の回転数をカウントすればプロペラの翼角の変節量を取得できる。
【００４４】
以上説明した実施形態では、操作軸３５の動力は第１遊星歯車機構４０のキャリア４３に入力されていたが、機構の組み方によっては、第１遊星歯車機構４０のキャリア４３以外の構成要素に入力し、又は第２遊星歯車機構５０の構成要素に入力させることにより、実施形態と同様の効果を得るようにすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…船舶推進装置
１０…プロペラ回転軸
１２…可変ピッチプロペラ（プロペラ）
１３…ハブ
１５…翼角変節装置
２０…変節軸
２１…ねじ部
２１ａ，２１ｂ…ねじ部を構成する円筒体
２２，２３…クロスヘッド
２４…スイングアーム
２５…ねじ部と変節軸の連結構造
２５…ねじ部と変節軸の連結構造
２６…支軸
２９…接触部としての円形段部
３０…台座
３１…操作モータ
３５…操作軸
４０…第１遊星歯車機構
５０…第２遊星歯車機構
６０…制御部
６３…旋回角検出センサ
ＧＬ１…第１大歯車
ＧＬ２…第２大歯車
ＧＳ１…第１小歯車
ＧＳ２…第２小歯車
ＧＭ１…第１中間歯車
ＧＭ２…第１中間歯車
Ｂ…軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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