(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車装置を含む水中ギヤボックスを備えたラダープロペラであり、前記遊星歯車装置がサンギヤ（６）と、定置のリングギヤ（４）と、前記サンギヤ（６）と前記リングギヤ（４）の間で転動する、プラネタリキャリア（２）のプラネタリ軸（３）に支承されたプラネタリギヤ（５）とを含んでいるラダープロペラにおいて、
前記プラネタリギヤ（５）は動圧滑り軸受（５０）によって前記プラネタリ軸（３）に支承されており、
前記プラネタリ軸（３）は、補給開口部（３００）から前記動圧滑り軸受（５０）まで延びる潤滑剤の供給通路（３０）を有しており、
前記動圧滑り軸受（５０）は、前記プラネタリギヤ（５）のほうを向く外側表面に、前記供給通路（３０）へ連通する周回する溝（５００）を有するように構成されていることを特徴とするラダープロペラ。
【請求項２】
前記補給開口部（３００）は前記プラネタリキャリア（２）に構成された潤滑剤の共通の補給通路（２０）と連通していることを特徴とする、請求項１に記載のラダープロペラ。
【請求項３】
前記動圧滑り軸受（５０）は前記ラダープロペラの始動時に潤滑剤を作用させることが可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載のラダープロペラ。
【請求項４】
潤滑剤の圧力は最大３バールであることを特徴とする、請求項３に記載のラダープロペラ。
【請求項５】
前記プラネタリ軸（３）は前記プラネタリキャリア（２）の一方の端面で突出するように相応の収容穴（２１）へ挿入されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のラダープロペラ。
【請求項６】
前記プラネタリギヤ（５）は前記動圧滑り軸受（５０）によって前記プラネタリ軸（３）の上で浮動式に支承されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のラダープロペラ。
【請求項７】
前記プラネタリギヤ（５）は前記プラネタリキャリア（２）と反対を向いているほうの側でスラストワッシャ（５１）により軸方向に変位しないように前記プラネタリ軸（３）の上で固定されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のラダープロペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車装置を含む水中ギヤボックスを備えたラダープロペラに関するものであり、遊星歯車装置はサンギヤと、定置のリングギヤと、サンギヤとリングギヤの間で転動する、プラネタリキャリアのプラネタリ軸に支承されたプラネタリキャリアとを含んでいる。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に述べた種類のラダープロペラは、たとえば特許文献１のＤＥ２８４３４５９Ａ１から公知である。ラダープロペラは、水上車両の駆動と制御をする役目を果たすものであり、通常は水上車両の内部に配置される駆動エンジンのエンジントルクが、水上ギヤボックスから、垂直方向で下方に向かって延びる駆動シャフトを介して、通常はアングルドライブおよびこれに後置された遊星歯車装置を含む水中ギヤボックスへと伝達され、そこから最終的にエンジントルクが、プロペラを担持する水平方向に延びるプロペラシャフトへと伝達される。水中ギヤボックスは、水上車両を制御する目的のために、垂直方向の軸を中心として回転可能なハウジングの中に配置されている。
【０００３】
駆動エンジンの回転数を減速させる、すなわちプロペラシャフトに適した回転数を惹起する遊星歯車装置の内部では、従来技術で通常用いられるプラネタリギヤの転がり軸受が重大な問題を有していることが判明している。プラネタリギヤは、ラダープロペラの作動時に著しい負荷を受け、特に交番負荷を受けるからである。したがって、使用される転がり軸受の転動体が最善に回転することができず、摩耗が発生しやすくなる。そのためプラネタリギヤの転がり軸受に代えて、多層のローラベアリングをプラネタリ軸に適用することがすでに提案されているが、このような支承部は、非常にコストのかかる状態を形成してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第２８４３４５９Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、公知の実施形態の欠点を回避し、このようなラダープロペラのいっそう長い耐用寿命と故障しにくさを、少ないコストと簡単な組立で確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するために、請求項１の構成要件を備えたラダープロペラの構成が提案される。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態や発展例は、従属請求項の対象となっている。
【０００８】
本発明は、プラネタリギヤを動圧滑り軸受（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｓｃｈｅｒ  Ｇｌｅｉｔｌａｇｅｒ）によってプラネタリ軸に支承することを提案し、それにより、プラネタリギヤの幅全体と最大の直径とが利用可能になり、その帰結はいっそう高い剛性、いっそう長い耐用寿命、および少ない摩耗として現れる。
【０００９】
通常は潤滑油によって機能する動圧滑り軸受の特性に基づき、容易に製造することができるこのような種類の遊星歯車装置のきわめて静粛で摩耗のない連続動作が可能となる。
【００１０】
動圧滑り軸受では、摩擦係数は回転数の関数になるので、すなわちそれぞれの摺動面の間の相対速度の関数になるので、摩擦係数は、停止時の静止摩擦から、速度が低いときの混合摩擦を経て、速度が十分に高いときの希望される潤滑膜の液体摩擦へと移行する。ラダープロペラのような船舶駆動装置は、船舶の通常の走行時には特定の定格回転数で作動するか、狭い回転数の幅でのみ作動するのが普通なので、本発明で提案される動圧滑り軸受を、このような回転数の幅に合わせて適合させることができる。
【００１１】
ラダープロペラが始動および停止するときに、および変化する回転数で作動するときに、例えば操縦をするときに、低い速度ないし回転数について典型的である混合摩擦を克服するために、本発明によると、プラネタリ軸は、補給開口部から動圧滑り軸受まで延びる、潤滑剤のための供給通路を有していることが提案される。このようにして、静止摩擦または混合摩擦が生じる上記のような速度領域ないし回転数領域のときに、潤滑剤を適当な圧力で動圧滑り軸受へ送出して、希望される液体摩擦への移行を容易にすることが可能である。
【００１２】
本発明の１つの提案によると、この圧力作用は、もともと存在しているラダープロペラの潤滑システムによって供給通路を介して具体化することができ、あるいは、このような利用目的のために別個の潤滑剤ポンプが設けられていてもよい。制御は、ラダープロペラの相応の制御装置によって回転数依存的に行うことができる。それぞれの摺動面の間で生じる相対速度に基づいて液体摩擦が生じる回転数領域に達するとただちに、供給通路を介しての潤滑剤の供給を止めることができる。その場合、潤滑剤はもはや必要ないからである。
【００１３】
補給開口部は、本発明の１つの提案によると、プラネタリキャリアに構成された潤滑剤の共通の補給通路と相互に連通するように接続されている。その意味でプラネタリキャリアの内部には、個々のプラネタリギヤのために、プラネタリキャリアから発するすべてのプラネタリ軸へと分岐する中央の潤滑剤供給部が製作される。遊星歯車装置は少なくとも２つの、好ましくは３つの、このような種類のプラネタリギヤおよびプラネタリ軸を含んでいる。
【００１４】
遊星歯車装置の始動ないし停止を補助するために印加可能な潤滑剤の圧力は数バールの低い圧力領域にあり、このことは、もともと存在しているラダープロペラの潤滑システムによって問題なく具体化することができる。
【００１５】
動圧滑り軸受は、プラネタリギヤのほうを向く外側表面に、供給通路が連通する周回する溝を有するように構成されており、それにより、動圧滑り軸受の周囲で直接的に潤滑剤膜を形成することができる。
【００１６】
できる限りコンパクトで簡単に組み立てることができる構造ユニットを創出するために、プラネタリ軸は、プラネタリキャリアの端面で突出するように相応の収容穴へ挿入されており、特に焼嵌めされている。
【００１７】
本発明のさらに別の提案によると、プラネタリギヤは動圧滑り軸受によってプラネタリ軸に浮動式（ｆｌｉｅｇｅｎｄ）に支承されており、それにより、プラネタリギヤの歯幅全体を力伝達のために利用することが可能となる。
【００１８】
このときプラネタリギヤは、本発明の別の提案によると、プラネタリキャリアと反対を向くほうの側で、スラストワッシャ（Ａｎｌａｕｆｓｃｈｅｉｂｅ）によってプラネタリ軸の上で軸方向へ変位しないように固定される。
【００１９】
次に、本発明のその他の具体的事項や実施形態について、実施例を示す図面を参照しながら詳しく説明する。図面は次のものを示している：
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による遊星歯車装置を示す部分図である。
【図２】従来技術に基づくラダープロペラの水中ギヤボックスである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図２には、従来技術に基づくラダープロペラの水中ギヤボックスが、模式化して簡略化した図面で示されている。
【００２２】
水上に配置された図示しない駆動エンジンから、軸受１００，９に支承された駆動シャフト１０が垂直方向に延びており、この駆動シャフトは図示した水中ギヤボックスの内部でピニオンで終わっており、このピニオンはかさ歯車８と係合しており、これと共同でアングルドライブを形成する。かさ歯車８は、水平方向に延びるプロペラシャフト１に支承されており、プロペラシャフトは一方の端部に（図示しない）プロペラを担持している。継手７を介して、かさ歯車８は遊星歯車装置のサンギヤ６と係合しており、遊星歯車装置のその他の構成要素は、プラネタリキャリア２および一方の端面から突出するいくつかのプラネタリ軸３と、その上にある、プラネタリギヤ５を支承するための転がり軸受５ａと、定置のリングギヤ４である。定置のリングギヤ４は、詳しくは図示しない仕方で、たとえば水中ギヤボックスの図示しないハウジングと結合されている。その一方で、プラネタリキャリア２はプロペラシャフト１に焼嵌めされており、それにより、駆動シャフト１０の回転数は、かさ歯車８による方向転換の後に遊星歯車装置によって減速され、この減速状態でプロペラシャフト１が駆動される。
【００２３】
図２に示す実施例で用いられるプラネタリギヤ５の転がり軸受５ａでの転がり支承は、交番負荷が発生するために摩耗が生じやすい。
【００２４】
そこで図１から明らかとなる本発明の解決法では、プラネタリギヤ５をプラネタリ軸３の上で支承する動圧滑り軸受５０が、プラネタリ軸３の上にそれぞれ設けられている。
【００２５】
プラネタリ軸３は、プラネタリキャリア２の相応の収容穴２１の中に焼嵌めされており、まず補給開口部３００から軸方向に延びる潤滑剤の供給通路３０を有しており、次いでこの供給通路は直角に分かれるように分岐し、動圧滑り軸受５０の外側表面に構成された溝５０へと通じている。
【００２６】
供給通路３０の補給開口部３００は、プラネタリキャリア２に構成された補給通路２０と連通しており、それにより、詳しくは図示しない潤滑剤ポンプによって、たとえば水中ギヤボックスに設けられる通常の潤滑剤ポンプによって、潤滑剤を補給通路２０から個々の供給通路３０へと案内することが可能であり、これについては後でまた詳しく説明する。
【００２７】
動圧滑り軸受５０およびその上で支承されるプラネタリギヤ５は、プラネタリキャリア２と反対を向くほうの側で、プラネタリ軸３の上で軸方向に変位しないようにスラストワッシャ５１によって固定されている。
【００２８】
さらに、水中ギヤボックスのハウジング１２の一部と、これに付属するハウジングカバー１２０とを見ることができ、これらが共同で遊星歯車装置のリングギヤ４を支承している。
【００２９】
このように構成されたラダープロペラのための水中ギヤボックスが作動する場合において、その停止時には、滑り軸受５０とその上で支承されるプラネタリギヤ５との間に静止摩擦が生じている。そしてラダープロペラを作動させようとすると、すなわち、駆動シャフト１０およびこれに後置された水中ギヤボックスの部分が回転すると、まず、ラダープロペラの制御部の相応の制御コマンドを通じて、潤滑剤流が数バールの圧力で、たとえば最大３バールの圧力で、補給通路２０およびこれに後続する供給通路３０を介して、動圧滑り軸受５０の周回する溝５００へと補給され、それにより、速度ないし回転数が低いときに発生する動圧滑り軸受５０の内部の混合摩擦をできる限り迅速に克服する。回転数の上昇につれて減少していく混合摩擦が、動圧滑り軸受について典型的な液体摩擦へと移行するとただちに、補給通路２０および供給通路３０を介しての潤滑剤供給流ないし潤滑剤による圧力作用が停止され、それにより、動圧滑り軸受５０およびプラネタリギヤ５の表面のポンプ作用によって支承のために必要な潤滑油膜が実現され、その意味でプラネタリギヤはほぼ摩耗なしに、かつ歯の全幅を利用しながら、定置のリングギヤ４とサンギヤ６との間で回転することになる。
【００３０】
遊星歯車装置の始動時における以上に説明した潤滑油支援のほか、停止時にも、すなわち液体摩擦が生じる領域から回転数が低下していくときにも、相応の制御によって、このような潤滑油支援を惹起することができる。
【図１】
0005913370.tif 000002
【図２】
0005913370.tif 000003