(57)【要約】  セルフアライメント式軸受支持装置１０が、中間軸６の中間部を回転可能に支持する中間軸受７を支持し、中間軸受７は、水平方向に延びその前端と後端が回転可能に支持される。セルフアライメント式軸受支持装置１０は、中間軸受７の据付高さからの変位ｘに対する総合ばね定数ｋを有する。総合ばね定数ｋは、中間軸受７の支持力Ｆが、設定高さ範囲ＲＨにおいて設定荷重範囲ＲＦ内になるように設定されている。また、中間軸受７の据付高さからの変位速度を制限する変位速度制限装置３０を有する。変位速度制限装置３０は、中間軸受７の変位ｘを固定する変位固定装置（遠隔制御弁３９）を有する。
2017199327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延びその前端と後端が回転可能に支持された中間軸の中間部を回転可能に支持する中間軸受を支持するセルフアライメント式軸受支持装置であって、
前記中間軸受の据付高さからの変位に対する総合ばね定数を有し、
前記総合ばね定数は、前記中間軸受の支持力が、設定高さ範囲において設定荷重範囲内になるように設定されている、セルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項２】
前記中間軸受の前記据付高さからの変位速度を制限する変位速度制限装置を有する、請求項１に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項３】
前記変位速度制限装置は、前記変位を固定する変位固定装置を有する、請求項２に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項４】
前記中間軸受が固定される上部固定板と、
固定部分に固定される下部固定板と、
前記上部固定板を前記下部固定板に対し、前記設定高さ範囲で上下動可能に案内するガイド装置と、
前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記下部固定板に対し前記上部固定板を上方に付勢する付勢装置と、を備え、
前記付勢装置の総付勢力は、前記中間軸受の前記支持力が、前記設定高さ範囲において前記設定荷重範囲内になるように設定されている、請求項１に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項５】
前記付勢装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持されたばねを有し、
前記ばねのばね定数は、全体として前記中間軸受の前記支持力が、前記設定高さ範囲において前記設定荷重範囲内になるように設定されている、請求項４に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項６】
前記中間軸受が固定される上部固定板と、
固定部分に固定される下部固定板と、を備え、
前記変位速度制限装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記下部固定板に対する前記上部固定板の移動に追従するピストンロッドを有する液圧シリンダと、
前記ピストンロッドの移動速度を調整する移動速度調整装置と、を有する、請求項２に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項７】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側と作動液タンクとを連通する第１接続管に設けられた第１流量調整弁である、請求項６に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項８】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側とロッド側を連通する第２接続管に設けられた第２流量調整弁である、請求項６に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項９】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側と作動液タンクとを連通する第１接続管、又は、前記液圧シリンダのヘッド側とロッド側を連通する第２接続管に設けられ、前記第１接続管又は前記第２接続管を遠隔制御で全閉可能な遠隔制御弁を有する、請求項６に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項１０】
前記ガイド装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記設定高さ範囲の下限において、前記上部固定板が下方に移動するのを防止する下限制限ストッパと、
前記設定高さ範囲の上限において、前記上部固定板が上方に移動するのを防止する上限制限ボルトと、
前記付勢装置の上下方向の伸縮を案内する伸縮ガイドと、を有する、請求項４に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項１１】
前記設定高さ範囲の前記下限又は前記上限を検出可能な軸受高さ位置警報用の位置センサと、
前記上部固定板と前記下部固定板の隙間間隔を検出可能な軸受高さモニタリング用の隙間センサと、を有する、請求項１０に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【請求項１２】
前記上部固定板又は前記下部固定板と螺合し、前記下部固定板に対し前記上部固定板を上方に押圧するジャッキボルトを有する、請求項４に記載のセルフアライメント式軸受支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受の高さ位置を適正な位置に調整するセルフアライメント式軸受支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受の高さ位置を適正な位置に調整するアライメント調整装置として、例えば特許文献１，２が提案されている。【０００３】
特許文献１の「軸受アライメント自動調整装置」では、軸受中心位置の設定値信号を発生する設定値信号発生器と、状態量変化を計測する状態量計測装置と、偏差値を算出する演算装置と、偏差値により軸受中心位置を調整する軸受位置調整装置と、を備える。【０００４】
特許文献２の「アライメント調整装置」は、軸の状態を検知するためのパラメータモニタと、パラメータモニタによるモニタ量から制御量を演算する演算器と、演算された制御量により軸のアライメントを調整するアクチュエータと、から構成される。パラメータモニタとして軸系に対する変位計を用い、変位計からの検出量から軸振動を求め、演算器により求められた軸振動が抑制されるよう軸系のアライメントを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１７７５７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１３５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トルク伝達用の回転軸を支持するために３以上の軸受が設けられる場合がある。この場合、各軸受はある条件（例えばコールド条件）でそれぞれの軸受荷重のバランスを考慮して据え付けられる。しかし実際の使用状況（例えばホット条件）では、温度変化又は外力の作用（例えば喫水の変化）により各軸受高さが変位し、計画した荷重バランスから大きく外れることがある。【０００７】
軸受荷重が大きくなり過ぎると、メタルの面圧が増大し焼付損傷が発生する場合があり、また軸受荷重が小さくなり過ぎると軸抑制力が低下し、挙動による軸受メタル部のフレッティングが起き、軸受メタルの剥離が発生する場合がある。【０００８】
各軸受高さの変位が大きい場合、上述したリスクがあり、軸系のトラブルの要因となっている。【０００９】
また上述した特許文献１，２の手段では、制御装置（演算装置、演算器等）が不可欠であり、停電やノイズにより機能を喪失する可能性がある。【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するために、創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、軸受の据付後に、温度変化又は外力の作用により軸受高さが変位した場合でも、停電やノイズの影響を受けずに軸受荷重を適正範囲内に自動的に調整することができるセルフアライメント式軸受支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、水平方向に延びその前端と後端が回転可能に支持された中間軸の中間部を回転可能に支持する中間軸受を支持するセルフアライメント式軸受支持装置であって、
前記中間軸受の据付高さからの変位に対する総合ばね定数を有し、
前記総合ばね定数は、前記中間軸受の支持力が、設定高さ範囲において設定荷重範囲内になるように設定されている、セルフアライメント式軸受支持装置が提供される。【００１２】
前記中間軸受の前記据付高さからの変位速度を制限する変位速度制限装置を有する。【００１３】
前記変位速度制限装置は、前記変位を固定する変位固定装置を有する。【００１４】
前記中間軸受が固定される上部固定板と、
固定部分に固定される下部固定板と、
前記上部固定板を前記下部固定板に対し、前記設定高さ範囲で上下動可能に案内するガイド装置と、
前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記下部固定板に対し前記上部固定板を上方に付勢する付勢装置と、を備え、
前記付勢装置の総付勢力は、前記中間軸受の前記支持力が、前記設定高さ範囲において前記設定荷重範囲内になるように設定されている。【００１５】
前記付勢装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持されたばねを有し、
前記ばねのばね定数は、全体として前記中間軸受の前記支持力が、前記設定高さ範囲において前記設定荷重範囲内になるように設定されている。【００１６】
前記中間軸受が固定される上部固定板と、
固定部分に固定される下部固定板と、を備え、
前記変位速度制限装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記下部固定板に対する前記上部固定板の移動に追従するピストンロッドを有する液圧シリンダと、
前記ピストンロッドの移動速度を調整する移動速度調整装置と、を有する。【００１７】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側と作動液タンクとを連通する第１接続管に設けられた第１流量調整弁である。【００１８】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側とロッド側を連通する第２接続管に設けられた第２流量調整弁である。【００１９】
前記移動速度調整装置は、前記液圧シリンダのヘッド側と作動液タンクとを連通する第１接続管、又は、前記液圧シリンダのヘッド側とロッド側を連通する第２接続管に設けられ、前記第１接続管又は前記第２接続管を遠隔制御で全閉可能な遠隔制御弁を有する。【００２０】
前記ガイド装置は、前記上部固定板と前記下部固定板の間に挟持され、前記設定高さ範囲の下限において、前記上部固定板が下方に移動するのを防止する下限制限ストッパと、
前記設定高さ範囲の上限において、前記上部固定板が上方に移動するのを防止する上限制限ボルトと、
前記付勢装置の上下方向の伸縮を案内する伸縮ガイドと、を有する。【００２１】
前記設定高さ範囲の前記下限又は前記上限を検出可能な軸受高さ位置警報用の位置センサと、
前記上部固定板と前記下部固定板の隙間間隔を検出可能な軸受高さモニタリング用の隙間センサと、を有する。【００２２】
前記上部固定板又は前記下部固定板と螺合し、前記下部固定板に対し前記上部固定板を上方に押圧するジャッキボルトを有する。
【発明の効果】
【００２３】
上記本発明によれば、中間軸受の支持力が、設定高さ範囲において設定荷重範囲内になるように、総合ばね定数が設定されている。従って、軸受の据付後に、温度変化又は外力の作用により軸受高さが据付高さから変位した場合でも、軸受荷重（中間軸受の支持力）を設定荷重範囲内に自動的に調整することができる。【００２４】
また、制御装置を用いないので、停電やノイズの影響を受けずに、軸受荷重（中間軸受の支持力）を設定荷重範囲内に自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のセルフアライメント式軸受支持装置を備えた回転軸の説明図である。
【図２Ａ】中間軸受を支持する支持部に要求されるばね特性図である。
【図２Ｂ】中間軸受を支持する支持部の模式図である。
【図３Ａ】図１のＡ部拡大図である。
【図３Ｂ】図３Ａの側面図である。
【図４】図３ＡのＢ部拡大図であり、軸受支持装置の第１実施形態図である。
【図５Ａ】中間軸受を支持する支持部に要求されるばね特性図である。
【図５Ｂ】中間軸受を支持する支持部の模式図である。
【図６】図３ＡのＢ部拡大図であり、軸受支持装置の第２実施形態図である。
【図７Ａ】変位速度制限装置の第１実施形態図である。
【図７Ｂ】変位速度制限装置の第２実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２７】
図１は、本発明のセルフアライメント式軸受支持装置１０（以下単に、「軸受支持装置１０」と呼ぶ）を備えた回転軸の説明図である。
【００２８】
この図において、１は船舶、１ａは船尾、１ｂは船底、１ｃは二重床、２はプロペラ、３は船尾管、４は船尾管軸受、５はプロペラ軸、６は中間軸、７は中間軸受、８は主機出力軸、９は主機用軸受である。
プロペラ軸５、中間軸６、及び主機出力軸８は、水平方向に延びる軸心Ｚ−Ｚを中心に回転する。軸心Ｚ−Ｚは水平軸に限定されず、水平に対し傾斜した傾斜軸であってもよい。
なお図中の矢印Ｅは、主機用軸受９の軸方向の中心位置を示している。
【００２９】
図１において、中間軸６の前端と後端は、主機用軸受９と船尾管軸受４によりそれぞれ回転可能に支持されている。また船尾管軸受４は、船尾１ａの船体に固定されている。
中間軸受７は、中間軸６の中間部を回転可能に支持する。中間部の位置は、中間軸６の長さ方向の中央であるのが好ましいが、その他の位置でもよい。
【００３０】
本発明の軸受支持装置１０は、軸受台１１に取り付けられ、中間軸受７を支持する装置である。軸受台１１は、二重床１ｃに強固に連結され、高い剛性を有する。
また、船舶１の船殻、すなわち船尾１ａ、船底１ｂ、及び二重床１ｃは、スティフナにより補強され、高い剛性を有する。
以下の説明では、軸受台１１のばね定数ｋ１（以下、「受台ばね定数ｋ１」）を一例として８５ｋＮ／ｍｍとし、船舶１の船殻のばね定数は、軸受台１１よりも１桁以上大きいことを想定している。
【００３１】
従来の構造は、本発明の軸受支持装置１０を用いず、図１における中間軸受７を船体構造（すなわち軸受台１１）に直接固定している。従来のように、中間軸受７を軸受台１１の上に直接固定して据え付けた場合、中間軸受７での船体との相対変位ｘに対する影響係数（１ｍｍの高さ変位に対する荷重変化）は、例えば約８５（ｋＮ／ｍｍ）の大きな値となる。
そのため、中間軸受７の据付高さからの変位ｘが大きい場合に、中間軸受７又は主機用軸受９の軸受荷重が許容軸受荷重を超え、損傷が発生する可能性があった。
【００３２】
例えば、中間軸受７の支持力Ｆの荷重範囲（以下「設定荷重範囲ＲＦ」と呼ぶ）が１２〜１５１ｋＮと仮定し、据付時の中間軸受７の計画支持力Ｆ（以下「計画据付荷重」）を６３ｋＮとする。
中間軸受７の変位ｘ（中間軸受７が下がる方向）が１ｍｍの場合、中間軸受７の支持力Ｆは、６３ｋＮ−８５（ｋＮ／ｍｍ）×１ｍｍ＝−２２ｋＮとなる。すなわちこの場合、軸受台１１から中間軸受７が浮き上がってしまい、中間軸６が支持されない状態となり、中間軸受７のメタル部にフレッティングによる損傷が発生する。
【００３３】
図２Ａと図２Ｂは、本発明の第１実施形態の原理図である。
具体例として、設定荷重範囲ＲＦを１２〜１５１ｋＮ、計画据付荷重を６３ｋＮ、設定高さ範囲ＲＨ（中間軸受７の据付高さからの変位範囲）を上限（ｘ＝−２ｍｍ）から下限（ｘ＝２ｍｍ）の範囲とする。
設定高さ範囲ＲＨは、上述の１ｍｍの変位ｘに対し、余裕を見て相対変位を２倍に想定している。
【００３４】
図２Ａは、中間軸受７を支持する支持部に要求されるばね特性図である。この図において、横軸ｘ［ｍｍ］は、中間軸受７の据付高さ（ｘ＝０）からの変位（下向き距離）であり、縦軸Ｆ［ｋＮ］は中間軸受７の支持力である。
この例のばね特性を満たす総合ばね定数ｋはｋ＝２５．５ｋＮ／ｍｍとなる。
【００３５】
図２Ｂは、中間軸受７を支持する支持部の模式図である。この図において、本発明の軸受支持装置１０は、中間軸受７と軸受台１１の間に挟持されている。軸受支持装置１０のばね定数ｋ２を、以下、「支持ばね定数ｋ２」と呼ぶ。
【００３６】
軸受台１１と軸受支持装置１０は上下に直列に位置することから、以下の関係式（１）（２）が成り立つ。ここでｘ１は軸受台１１の変位、ｘ２は軸受支持装置１０の変位である。
【００３７】
Ｆ×ｘ＝Ｆ×ｘ１＝Ｆ×ｘ２・・・（１）
ｘ＝ｘ１＋ｘ２・・・（２）
式（１）（２）から式（３）が導かれる。
１／ｋ＝１／ｋ１＋１／ｋ２・・・（３）
【００３８】
式（３）から、ｋ＝２５．５ｋＮ／ｍｍ、ｋ１＝８５ｋＮ／ｍｍの場合、支持ばね定数ｋ２＝３７ｋＮ／ｍｍが得られる。
【００３９】
上述したように本発明の軸受支持装置１０は、中間軸受７の据付高さ（ｘ＝０）からの変位ｘに対する総合ばね定数ｋを有する。この総合ばね定数ｋは、中間軸受７の支持力Ｆが、高さ設定範囲（例えば、ｘ＝−２〜２ｍｍ）において予め設定された設定荷重範囲ＲＦ（例えば、Ｆ＝１２〜１５１ｋＮ）内になるように設定されている。
【００４０】
すなわち、上述した例において、支持ばね定数ｋ２がｋ２＝３７ｋＮ／ｍｍとなるように、軸受支持装置１０のばね特性を設定する。これにより、図２Ａに示すように、中間軸受７の据付後に温度変化又は外力の作用により軸受高さが変位した場合でも、軸受荷重（中間軸受７の支持力Ｆ）を設定荷重範囲ＲＦ内に自動的に調整することができる。
【００４１】
図３Ａは、図１のＡ部拡大図であり、図３Ｂは、図３Ａの側面図である。
【００４２】
この例において、中間軸受７は、中間軸６を支持する軸受７ａと、軸受７ａの外周面を囲む軸受ケース７ｂと、軸受ケース７ｂの下面を支持する脚部７ｃと、を有する。
また脚部７ｃは、幅方向両端の下面に１対の水平支持面７ｄを有する。
なお、この例で、軸受７ａはジャーナル軸受（滑り軸受）であるが、本発明はこれに限定されず、その他の軸受（例えば、転がり軸受）であってもよい。
【００４３】
またこの例において、軸受台１１は、左右１対の支持台１１ａと調整ライナ１１ｂを有する。
１対の支持台１１ａは、軸心Ｚ−Ｚの幅方向両側に間隔を隔てて位置する。支持台１１ａの下面は、調整ライナ１１ｂを介して二重床１ｃに固定される。調整ライナ１１ｂは、複数の平板又はテーパ板からなり、支持台１１ａの上面高さを微調整できるようになっている。
なお、軸受台１１の上面高さの微調整のため、支持台１１ａの下面にジャッキボルト（図示せず）を有することが好ましい。
【００４４】
支持台１１ａの上面は水平面であり、中間軸受７の水平支持面７ｄとの間に、軸受支持装置１０を挟持する。
この例において、１対の軸受支持装置１０が、左右１対の支持台１１ａの上面と中間軸受７の水平支持面７ｄの間に挟持されている。
なお、軸受支持装置１０は１対に限定されず、単一でも３以上であってもよい。
【００４５】
図４は、図３ＡのＢ部拡大図であり、軸受支持装置１０の第１実施形態図である。
この図において、軸受支持装置１０は、上部固定板１２、下部固定板１４、ガイド装置１６、及び付勢装置１８を備える。
【００４６】
上部固定板１２は、この例で水平な厚肉平板であり、中間軸受７が上部固定板１２の上面に、例えばボルト又はナットにより固定される。
下部固定板１４は、この例で水平な厚肉平板であり、下端が固定部分（この例で軸受台１１）に、例えばボルト又はナットにより固定される。なお、固定部分は、軸受台１１に限定されず、高い剛性を有する限りで、船舶１の船殻の一部であってもよい。
【００４７】
また、図３Ｂにおいて、左右１対の軸受支持装置１０の幅方向外面には、それぞれサイドガイド１０ａが取り付けられている。
この例で、サイドガイド１０ａは、上端部が上部固定板１２に固定され、下方に延び、その下端部が下部固定板１４の幅方向外面に沿って延びる。なお逆に、サイドガイド１０ａを下部固定板１４に固定してもよい。
この構成により、１対のサイドガイド１０ａにより、中間軸受７の上下動を案内し、かつ中間軸受７の左右舷方向（幅方向）の移動を防止することができる。
【００４８】
図４において、ガイド装置１６は、上部固定板１２を下部固定板１４に対し、設定高さ範囲ＲＨ（図２Ａでｘ＝−２〜＋２ｍｍ）で上下動可能に案内する。
設定高さ範囲ＲＨは、中間軸６を支持する軸受（この例では、主機用軸受９、船尾管軸受４及び中間軸受７）の許容軸受荷重と、据付後の使用状況（例えば温度変化又は外力の作用）により想定される各軸受高さの相対変位から予め設定することができる。
【００４９】
ガイド装置１６は、上述した１対のサイドガイド１０ａの他に、この例では、下限制限ストッパ２０、ストッパ固定ボルト２１、上限制限ボルト２２、及び伸縮ガイド２４を有する。
【００５０】
下限制限ストッパ２０は、上部固定板１２と下部固定板１４の間に挟持され、設定高さ範囲ＲＨの下限（ｘ＝２ｍｍ）において、上部固定板１２が下方に移動するのを防止する。下限制限ストッパ２０は、この例では、中空円筒形部材である。
ストッパ固定ボルト２１は、下限制限ストッパ２０の中心孔を通して、その下端が下部固定板１４に固定され、ボルトの頭が上部固定板１２の上面より隙間を隔てて固定されている。ストッパ固定ボルト２１は、下限制限ストッパ２０の位置を保持する。
【００５１】
上限制限ボルト２２は、設定高さ範囲ＲＨの上限（ｘ＝−２ｍｍ）において、上部固定板１２が上方に移動するのを防止する。上限制限ボルト２２は、この例では、付勢装置１８の中心孔を通るボルトであり、下端が下部固定板１４に固定され、ボルトの頭が上部固定板１２の上面より隙間を隔てて固定されている。
【００５２】
伸縮ガイド２４は、付勢装置１８の上下方向の伸縮を案内する。伸縮ガイド２４は、この例では、付勢装置１８を囲む同心の二重管であり、一方が上部固定板１２に固定され、他方が下部固定板１４に固定されている。
【００５３】
上述したガイド装置１６により、下部固定板１４に対し、上部固定板１２を設定高さ範囲ＲＨで上下動可能に案内することができる。
【００５４】
図４において、付勢装置１８は、上部固定板１２と下部固定板１４の間に挟持され、下部固定板１４に対し上部固定板１２を上方に付勢する。
付勢装置１８の総付勢力（全体での付勢力）は、中間軸受７の支持力Ｆが、設定高さ範囲ＲＨ（ｘ＝−２〜＋２ｍｍ）において予め設定された設定荷重範囲ＲＦ内になるように設定されている。
設定荷重範囲ＲＦは、中間軸受７の許容軸受荷重を最大値とし、中間軸受７の支持力Ｆが負にならない範囲で、予め設定することができる。支持力Ｆが負にならない範囲で設定するのは、上述した上限制限ボルト２２（及びストッパ固定ボルト２１）に過大な引張力が作用して中間軸受７が浮き上がり、中間軸受７の機能が喪失されるのを防止するためである。
【００５５】
図４において、付勢装置１８は、上部固定板１２と下部固定板１４の間に挟持されたばね２６を有する。この例でばね２６は、複数の皿ばねと複数の平座金を積層した皿ばね積層体である。なお、ばね２６はこの構成に限定されず、コイルばねでも、その他のばね（例えば板ばね）でもよい。
ばね２６（皿ばね積層体）のばね定数（すなわち、支持ばね定数ｋ２）は、全体として中間軸受７の支持力Ｆが、設定高さ範囲ＲＨにおいて設定荷重範囲ＲＦ内になるように設定されている。
【００５６】
この例において、３組のばね２６が上部固定板１２と下部固定板１４の間に挟持されている。しかし本発明はこの構成に限定されず、全体として、支持力Ｆが、設定高さ範囲ＲＨにおいて設定荷重範囲ＲＦ内になるように設定されていればよい。
【００５７】
例えば、図３Ｂと図４に示したように、左右１対の軸受支持装置１０で中間軸受７を支持し、各軸受支持装置１０がそれぞれ３組のばね２６を備える場合、ばね２６を両舷で６カ所装備することになる。この場合、１カ所当たりのばね２６のばね定数（以下、「個別ばね定数」）ｋ３は、下記の通りとなる。
個別ばね定数ｋ３＝支持ばね定数ｋ２／６＝３７／６≒約６．２ｋＮ／ｍｍ
【００５８】
上述した本発明によれば、中間軸受７の支持力Ｆが、設定高さ範囲ＲＨにおいて設定荷重範囲ＲＦ内になるように、総合ばね定数ｋが設定されている。従って、中間軸受７の据付後に温度変化又は外力の作用により軸受高さが据付高さから変位した場合でも、軸受荷重（中間軸受７の支持力Ｆ）を設定荷重範囲ＲＦ内に自動的に調整することができる。
【００５９】
また、制御装置を用いないので、停電やノイズの影響を受けずに、軸受荷重（中間軸受７の支持力Ｆ）を設定荷重範囲ＲＦ内に自動的に調整することができる。
【００６０】
図４において、軸受支持装置１０はさらに、軸受高さ位置警報用の位置センサ２７Ａ，２７Ｂ、軸受高さモニタリング用の隙間センサ２８、及びジャッキボルト２９を有する。
【００６１】
この例で、位置センサ２７Ａは、設定高さ範囲ＲＨの下限を検出し、位置センサ２７Ｂは、設定高さ範囲ＲＨの上限を検出する。位置センサ２７Ａ，２７Ｂは、例えば、リミットスイッチ、近接スイッチ、レーザセンサ、超音波センサ、などである。
この構成により、設定高さ範囲ＲＨの下限又は上限において、警報を出力することができる。
【００６２】
隙間センサ２８は、上部固定板１２と下部固定板１４の隙間間隔を検出する。隙間センサ２８は、例えばレーザセンサ、超音波センサ、などである。
この隙間センサ２８を複数個所（例えば４箇所）に設けることで、常時、中間軸６の支持状態を把握することができる。
【００６３】
ジャッキボルト２９は、上部固定板１２又は下部固定板１４と螺合し、下部固定板１４に対し上部固定板１２を上方に押圧する。ジャッキボルト２９は、この例では、上部固定板１２を貫通する雌ねじ穴と螺合するボルトである。
この構成により、付勢装置１８が損傷した場合に、手動で中間軸６の高さ調整ができる。
【００６４】
図５Ａと図５Ｂは、本発明の第２実施形態の原理図である。
具体例として、設定荷重範囲ＲＦ、計画据付荷重、及び設定高さ範囲ＲＨは、第１実施形態と同様である。
【００６５】
図５Ａは、中間軸受７を支持する支持部に要求されるばね特性図である。この図において、横軸ｘ［ｍｍ］と縦軸Ｆ［ｋＮ］は、第１実施形態と同様である。
この図において、実線は総合ばね定数ｋ＝２５．５ｋＮ／ｍｍ、破線は総合ばね定数ｋ＝８５ｋＮ／ｍｍを示している。第２実施形態では、総合ばね定数をｋ＝２５．５〜８５ｋＮ／ｍｍの範囲で調整することができる。
【００６６】
図５Ｂは、中間軸受７を支持する支持部の模式図である。この図において、本発明の軸受支持装置１０は、支持ばね定数ｋ２の付勢装置１８と移動抵抗ｆの変位速度制限装置３０が、軸受台１１の上に並列に配置されている。
軸受台１１と軸受支持装置１０は上下に直列に位置することから、以下の関係式（４）（５）が成り立つ。ここでｘ１は軸受台１１の変位、ｘ２は軸受支持装置１０の変位である。
【００６７】
Ｆ×ｘ＝Ｆ×ｘ１＝（Ｆ−ｆ）×ｘ２・・・（４）
ｘ＝ｘ１＋ｘ２・・・（５）
式（４）（５）から式（６）が導かれる。
１／ｋ＝１／ｋ１＋（１−ｆ／Ｆ）／ｋ２・・・（６）
【００６８】
式（６）から、ｋ＝２５．５ｋＮ／ｍｍ、ｋ１＝８５ｋＮ／ｍｍ、ｆ＝０の場合、ｋ２＝３７ｋＮ／ｍｍが得られる。
また、ｋ＝２５．５ｋＮ／ｍｍ、ｋ１＝８５ｋＮ／ｍｍ、ｆ＝Ｆの場合、ｋ２＝８５ｋＮ／ｍｍが得られる。
【００６９】
すなわち、図５Ａにおいて、ｆ／Ｆが十分小さいときには、総合ばね定数ｋ≒２５．５ｋＮ／ｍｍとなり、ｆ／Ｆが１に近いときには、総合ばね定数ｋ≒８５ｋＮ／ｍｍとなる。従って、ｆ／Ｆ（すなわちｆ）の大きさにより、総合ばね定数ｋを可変調整することができる。
【００７０】
変位速度制限装置３０は、中間軸受７の据付高さ（ｘ＝０）からの変位速度を制限する機能を有する。
この構成により、中間軸受７の据付後、温度変化又は外力の作用により軸受高さが据付高さから長い周期（例えば喫水の変化など、１時間以上の周期）で変位する際は、変位速度制限装置３０は、小さい移動抵抗ｆで変位に追従することができる。
【００７１】
また、主機（例えば、クランク軸の振れ回り）による上下振動のように、短い周期（例えば１０秒以下の周期）の上下動により中間軸受７が変位する場合は、変位速度制限装置３０がダンパー装置（又はショックアブゾーバ）として機能する。これにより、短い周期の上下振動を防止し、ばねの寿命を延ばし、交換を不要（メンテナンスフリー）にできる。
【００７２】
さらに、変位速度制限装置３０は、中間軸受７の変位を固定する変位固定装置（図示せず、後述する）を有することが好ましい。
この構成により、中間軸受７の据付後、温度変化又は外力の作用により軸受高さが据付高さから変位して定常状態になった後に、中間軸受７の変位ｘを固定することで、中間軸受７を定常状態に適した位置（すなわち高さ）に実質的に固定することができる。
【００７３】
図６は、図３ＡのＢ部拡大図であり、軸受支持装置１０の第２実施形態図である。
この図において、軸受支持装置１０は、上述した変位速度制限装置３０を有する。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７４】
図７Ａは変位速度制限装置３０の第１実施形態図であり、図７Ｂは変位速度制限装置３０の第２実施形態図である。
図７Ａと図７Ｂにおいて、変位速度制限装置３０は、液圧シリンダ３２と移動速度調整装置３４を有する。
【００７５】
液圧シリンダ３２は、好ましくは油圧シリンダであり、上部固定板１２と下部固定板１４の間に挟持され、下部固定板１４に対する上部固定板１２の移動に追従するピストンロッド３３を有する。この例において、ピストンロッド３３は、上部固定板１２に例えばボルト３１ａで固定され、液圧シリンダ３２の本体は、下部固定板１４に例えばボルト３１ｂで固定されている。
なお、逆に、ピストンロッド３３を下部固定板１４に固定し、液圧シリンダ３２の本体を上部固定板１２に固定してもよい。
【００７６】
図７Ａにおいて、液圧シリンダ３２は、ラムシリンダであり、ピストンロッド３３（すなわちラム）の一方（ヘッド側）のみに、作動液（例えば作動油）が供給されるようになっている。
また、図７Ｂにおいて、液圧シリンダ３２は、上下動可能な通常の油圧シリンダであり、ヘッド側とロッド側の両方に作動液が供給されるようになっている。
【００７７】
移動速度調整装置３４は、ピストンロッド３３の移動速度を調整する。
【００７８】
図７Ａにおいて、移動速度調整装置３４は、液圧シリンダ３２のヘッド側と作動液タンク３５とを連通する第１接続管３６Ａに設けられた第１流量調整弁３７Ａである。
作動液タンク３５の作動液は、一定の圧力（例えば大気圧）に保持されている。
第１流量調整弁３７Ａは、例えば流量調整用のニードル弁、又はオリフィスであり、第１接続管３６Ａを流れる流量（すなわち流速）を制御し、ピストンロッド３３の移動速度を調整する。
【００７９】
この構成により、中間軸受７の据付後、軸受高さが長い周期（例えば１時間以上の周期）で下方に変位する際は、液圧シリンダ３２に発生する圧力（正圧）が低いので、ピストンロッド３３は、小さい移動抵抗ｆでこの変位に追従する。また長い周期で上方に変位する際は、ばね２６の付勢力により、ピストンロッド３３は、上部固定板１２の移動に追従して上昇し、この際に液圧シリンダ３２に発生する圧力（負圧）も低いので、ピストンロッド３３は、小さい移動抵抗ｆでこの変位に追従する。
【００８０】
また、短い周期（例えば１０秒以下の周期）の上下動により中間軸受７が変位する場合は、下方に変位する際の液圧シリンダ３２に発生する圧力（正圧）が高くなる。従って、移動速度調整装置３４がダンパー装置（又はショックアブゾーバ）として機能し、短い周期の上下振動を効果的に防止することができる。
【００８１】
図７Ｂにおいて、移動速度調整装置３４は、液圧シリンダ３２のヘッド側とロッド側を連通する第２接続管３６Ｂに設けられた第２流量調整弁３７Ｂである。
第２流量調整弁３７Ｂは、例えば流量調整用のニードル弁、又はオリフィスであり、第２接続管３６Ｂを流れる流量（すなわち流速）を制御し、ピストンロッド３３の移動速度を調整する。
また、この例では、移動速度調整装置３４は、第２接続管３６Ｂと作動液タンク３５とを連通する第３接続管３６Ｃに設けられた固定絞り３８を有する。固定絞り３８は、第３接続管３６Ｃを流れる流量（すなわち流速）を第２接続管３６Ｂより小さく制御し、液圧シリンダ３２のヘッド側とロッド側の作動液の過不足を補償する。なお、固定絞り３８の代わりに流量調整用のニードル弁、又はオリフィスを用いてもよい。
【００８２】
この構成により、中間軸受７の据付後、軸受高さが長い周期（例えば１時間以上の周期）で上下に変位する際に、ピストンロッド３３は、小さい移動抵抗ｆでこの変位に追従することができる。
また、短い周期（例えば１０秒以下の周期）の上下動により中間軸受７が変位する場合は、移動速度調整装置３４がダンパー装置（又はショックアブゾーバ）として機能し、短い周期の上下振動を防止することができる。
【００８３】
図７Ａにおいて、移動速度調整装置３４は、液圧シリンダ３２のヘッド側と作動液タンク３５とを連通する第１接続管３６Ａに設けられた遠隔制御弁３９を有する。
図７Ｂにおいて、移動速度調整装置３４は、液圧シリンダ３２のヘッド側とロッド側を連通する第２接続管３６Ｂに設けられた遠隔制御弁３９を有する。
遠隔制御弁３９は、例えば電磁弁であり、第１接続管３６Ａを遠隔制御で全閉可能に構成されている。遠隔制御弁３９は、上述した変位固定装置に相当する。
【００８４】
この構成により、中間軸受７の据付後、温度変化又は外力の作用により軸受高さが据付高さから変位して定常状態になった後に、遠隔制御弁３９を遠隔制御室からの指令で全閉することができる。これにより、ピストンロッド３３の変位、すなわち、中間軸受７の変位を固定し、中間軸受７を定常状態に適した位置（すなわち高さ）に軸受台１１に実質的に固定することができる。
【００８５】
上述したように本発明の軸受支持装置１０は、中間軸受７の据付高さ（ｘ＝０）からの変位ｘに対する総合ばね定数ｋを有する。この総合ばね定数ｋは、中間軸受７の支持力Ｆが、高さ設定範囲（例えば、ｘ＝−２〜２ｍｍ）において予め設定された設定荷重範囲ＲＦ（例えば、Ｆ＝１２〜１５１ｋＮ）内になるように設定されている。
【００８６】
すなわち、上述した例において、支持ばね定数ｋ２がｋ２＝３７ｋＮ／ｍｍとなるように、軸受支持装置１０のばね特性を設定する。これにより、図２Ａに示すように、中間軸受７の据付後に温度変化又は外力の作用により軸受高さが変位した場合でも、軸受荷重（中間軸受７の支持力Ｆ）を設定荷重範囲ＲＦ内に自動的に調整することができる。
【００８７】
また、変位速度制限装置３０を備える構成により、中間軸受７の据付後、軸受高さが長い周期（例えば１時間以上の周期）で変位する際は、ピストンロッド３３は、小さい移動抵抗ｆでこの変位に追従することができる。
また、短い周期（例えば１０秒以下の周期）の上下動により中間軸受７が変位する場合は、移動速度調整装置３４がダンパー装置（又はショックアブゾーバ）として機能し、短い周期の上下振動を防止することができる。
【００８８】
さらに本発明の構成により、以下の付随する効果が得られる。
（１）各軸受の荷重バランスを自動調整でき信頼性が向上する。
すなわち、軸受（中間軸受７）と軸受台１１との間に、それぞれの相対高さ変位にあったばね特性を有した軸受支持装置１０を設けることにより、常に適正な荷重バランスとなるように、自動的に調整することができ、システムの信頼性が向上する。
【００８９】
（２）軸受メタルの焼付損傷を防止できる。
軸受（中間軸受７）と軸受台１１の相対高さ変位が大きくなった場合、一部の軸受荷重が許容荷重を超えると、メタルの焼付損傷が発生する場合がある。しかし、軸受支持装置１０を設けることにより、自動的に各軸受荷重のバランスを調整することにより、軸受メタルの焼付損傷を防止できる。
【００９０】
（３）軸受メタルのフレッティングによるメタル剥離を防止できる。
一部の相対軸受高さが高くなり、軸受荷重が小さくなり過ぎると、軸受の支持力が減少するため、軸受メタル部のフレッティングが生じ、軸受メタルの剥離が発生し、システムの重大トラブルの原因となる。しかし、軸受支持装置１０を設けることにより、自動的に各軸受荷重のバランスを調整することにより、フレッティングによるメタル剥離を防止できる。
【００９１】
（４）軸系への外力による動的変動力を抑制し、安定した軸受支持ができる。
中間軸受７と軸受台１１との間に、図６のように、ばね２６（皿ばね積層体）と、変位速度制限装置３０を装備することにより、軸受全体の揺れや振動発生を防止でき、安定した運転ができる。
また、図７Ａ，図７Ｂのように、液圧シリンダ３２の接続管３６Ａ，３６Ｂに、変動外力の周期等を考慮して流量調整ができる流量調整弁３７Ａ，３７Ｂ（例えばニードル弁）を装備することにより、より安定した運転ができる。
【００９２】
（５）流量調整用の流量調整弁３７Ａ，３７Ｂ（ニードル弁）と合わせて、制御室から遠隔で作動油の流れを制御できるように、図７Ａ，図７Ｂのように、遠隔制御弁３９（電磁弁）を装備することにより、システムの動きに合わせた制御ができる。
【００９３】
（６）軸系を各軸受にて据付した後、各軸受据付台側の高さが外乱要因で変位するような装置において、軸受荷重のバランスが悪くなり、軸受損傷が発生するような箇所に使用することにより、軸受の損傷防止ができ、装置の信頼性を高めることができる。
【００９４】
（７）軸受と軸受据付台の相対変位が大きい場合でも、据付調整が簡単にでき、かつ据付後の再調整も不要となり、メンテナンスフリーとすることが可能となる。
【００９５】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９６】
Ｅ  主機用軸受の軸方向の中心位置
Ｆ  中間軸受の支持力
ｆ  移動抵抗
ＲＦ  設定荷重範囲
ＲＨ  設定高さ範囲
ｋ  総合ばね定数
ｋ１  受台ばね定数
ｋ２  支持ばね定数
ｋ３  個別ばね定数
ｘ  据付高さからの変位
ｘ１  軸受台の変位
ｘ２  軸受支持装置の変位
Ｚ−Ｚ  軸心
１  船舶
１ａ  船尾
１ｂ  船底
１ｃ  二重床
２  プロペラ
３  船尾管
４  船尾管軸受
５  プロペラ軸
６  中間軸
７  中間軸受
７ａ  軸受
７ｂ  軸受ケース
７ｃ  脚部
７ｄ  水平支持面
８  主機出力軸
９  主機用軸受
１０  セルフアライメント式軸受支持装置（軸受支持装置）
１０ａ  サイドガイド
１１  軸受台
１１ａ  支持台
１１ｂ  調整ライナ
１２  上部固定板
１４  下部固定板
１６  ガイド装置
１８  付勢装置
２０  下限制限ストッパ
２１  ストッパ固定ボルト
２２  上限制限ボルト
２４  伸縮ガイド
２６  ばね（皿ばね積層体）
２７Ａ，２７Ｂ  位置センサ
２８  隙間センサ
２９  ジャッキボルト
３０  変位速度制限装置
３１ａ，３１ｂ  ボルト
３２  液圧シリンダ
３３  ピストンロッド
３４  移動速度調整装置
３５  作動液タンク
３６Ａ  第１接続管
３６Ｂ  第２接続管
３６Ｃ  第３接続管
３７Ａ  第１流量調整弁
３７Ｂ  第２流量調整弁
３８  固定絞り
３９  遠隔制御弁
【図１】
2017199327.tif 000003
【図２Ａ】
2017199327.tif 000004
【図２Ｂ】
2017199327.tif 000005
【図３Ａ】
2017199327.tif 000006
【図３Ｂ】
2017199327.tif 000007
【図４】
2017199327.tif 000008
【図５Ａ】
2017199327.tif 000009
【図５Ｂ】
2017199327.tif 000010
【図６】
2017199327.tif 000011
【図７Ａ】
2017199327.tif 000012
【図７Ｂ】
2017199327.tif 000013
【国際調査報告】
2017199327.tif 000014
2017199327.tif 000015
2017199327.tif 000016
2017199327.tif 000017