(57)【要約】【課題】従来技術の減速機では多軸船における減速機の配置が困難であった痩せた船型においても、減速機と主機関を船尾側の痩せた部位に配置することができて、船体後部の主機関と減速機の配置上の自由度を増加できる船舶用の減速機及び船舶を提供する。【解決手段】船舶用の減速機１２の下側に配設されて潤滑油を集めて溜める油溜タンク１２ｄの外形形状を、減速機１２の歯車部１２Ａの歯車の軸方向Ｘの油溜タンク１２ｄの長さＬｔの一部または全部にわたって、歯車の軸方向Ｘに垂直な断面を、歯車部１２Ａの左右方向の中心を通る鉛直線Ｌｃに対して、一方側の断面の外郭線の一部を斜め直線形状又は斜め下方外側に凸形状に形成して、左右非対称にすると共に、一方側の断面積Ｓａを他方側の断面積Ｓｂの４０％以上で９０％以下にして構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の推進装置に使用する船舶用の減速機において、
当該減速機の下側に配設されて潤滑油を集めて溜める油溜タンクの外形形状に関して、
当該減速機の歯車部の歯車の軸方向の前記油溜タンクの長さの一部または全部にわたって、
前記歯車の軸方向に垂直な断面を、前記歯車部の左右方向の中心を通る鉛直線に対して、一方側の前記断面の外郭線の一部を斜め直線形状又は斜め下方外側に凸形状に形成して、左右非対称にして、前記油溜タンクの前記一方側の側壁部分が船体の外板側に張り出さない形状にするとともに、前記一方側の側壁部分を前記外板側に配置することを特徴とする船舶用の減速機。
【請求項２】
前記一方側の断面積を他方側の断面積の４０％以上で９０％以下にしていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用の減速機。
【請求項３】
前記他方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記他方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直線に対して下方が外側に傾斜する角度で１０度の第１直線と、前記他方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で１０度の第２直線との間に入るように形成していると共に、
前記一方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で７０度の第３直線と、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で０度の第４直線との間に入るように形成している請求項1又は２に記載の船舶用の減速機。
【請求項４】
前記歯車部の歯車の軸心を前記歯車部の左右方向に水平な直線上に並べて配置している請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶用の減速機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶用の減速機を複数備えるともに、前記一方側の側壁部分を船体の舷側に配置していることを特徴とする船舶。
【請求項６】
複数の主機関と、該主機関の出力軸とプロペラ軸とに接続する減速機とを船体後部に配置する船舶において、
前記減速機の下側部位に設けた油溜めタンクの形状を、
前記減速機の歯車部の左右方向の中心を通る鉛直線に対して、船体の外板側に配置される一方側の断面積を船体の中心側に配置される他方側の断面積の４０％以上で９０％以下にして、前記一方側の側壁部分が前記外板側に張り出さない形状にし、
さらに、前記一方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で７０度の直線と、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で０度の直線との間に入るように形成すると共に、前記油溜めタンクの形状を左右非対称形状に形成していることを特徴とする船舶。
【請求項７】
前記主機関の出力軸を横レーキをさせることなく、前記主機関と前記減速機を船体後部に配置していることを特徴とする請求項６に記載の船舶。
【請求項８】
前記主機関の出力軸を縦レーキをさせることなく、前記主機関と前記減速機を船体後部に配置していることを特徴とする請求項６に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多軸船に使用される、船舶用の減速機及びそれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で高出力を必要とする船舶においては、高速を出すために、船型を痩せさせると共に、高出力を得るための複数の主機関と、この主機関と推進軸との間に介在する船舶用の減速機を組み合わせ動力を伝達して推進システムを構成している。
【０００３】
例えば、高い出力効率の推進装置を複数備えた多軸の船舶として、複数の主駆動機関（低圧タービン（ＬＰ）と逆転タービン（ＡＳＴ）、中圧タービン（ＩＰ）と高圧タービン（ＨＰ））からの出力が減速装置を経由して伝達されるプロペラ軸を２軸有して、４基の主機関と２つの減速装置を船体後部に配設している船舶の多軸推進装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、痩せた船型の船舶の後部に、複数の主機関と減速機（減速装置）を配置しようとすると、図１１及び図１２に示すように、丸印Ａの部位において減速機１２Ｘが外板２又は架台３と干渉することになり、この干渉を避けるためには、図１３に示すように、減速機１２Ｘを船舶１Ｙの幅が広い船首側に移動させる前方配置、図１４に示すように、減速機１２Ｘを内側に寄せて、もしくは、図１５に示すように、横レーキ（前方が内側になるような傾斜角γ）を持たせて配置する内方配置、図１６に示すように、プロペラ軸１３に縦レーキ（前方が上方になるような傾斜角δ）を持たせて、減速機１２Ｘを船舶１Ｗの幅が広い上側に移動させる上方配置等が必要となる。
【０００５】
しかしながら、図１３に示す前方配置を採用した場合には、機関室が船型の太った部分の前方まで伸びることになり、その分、機関室が大きくなってしまうという問題が発生する。また、図１４に示す内方配置や図１５に示す横レーキ配置では、隣接するプロペラ軸の間隔や、隣接する主機関同士の通行性および保守の問題から、内方配置には限界があるという問題がある。また、図１６に示す上方配置の場合には、プロペラ軸の縦レーキにより減速機だけでなく主機関も上側に移動することになるので、主機関の上部と機関室の天井である甲板との干渉の問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７９９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、この減速機１２Ｘと外板２又は架台３との干渉に関連して、外板２と干渉する減速機１２Ｘの部位を検討したところ、この干渉部位は、減速機１２Ｘの下側に配設されて潤滑油を受けている油溜タンク１２Ｘｄであることに気がつき、幅方向（船舶の左右方向）に関して、言い換えれば、減速機１２Ｘの歯車１２ａ、１２ｂ、１２ｃの軸方向Ｘに垂直な断面において、従来は製造時の工作性が容易な線対象に形成されている油溜タンク１２Ｘｄの形状を変更することによって、減速機１２Ｘと外板２の干渉の問題を容易に解決できるとの知見を得た。
【０００８】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、減速機の油溜タンクの形状を左右非対称にして、油溜タンクの側壁部分が外板側に張り出さない形状にして、油溜タンクと外板との距離を十分に確保することができ、従来技術では多軸船における減速機の配置が困難であった痩せた船型においても、減速機と主機関を船尾側の痩せた部位に配置することができて、船体後部の主機関と減速機の配置上の自由度を増加できる船舶用の減速機及び船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような目的を達成するための本発明の船舶用の減速機は、船舶の推進装置に使用する船舶用の減速機において、当該減速機の下側に配設されて潤滑油を集めて溜める油溜タンクの外形形状に関して、当該減速機の歯車部の歯車の軸方向の前記油溜タンクの長さの一部または全部にわたって、前記歯車の軸方向に垂直な断面を、前記歯車部の左右方向の中心を通る鉛直線に対して、一方側の前記断面の外郭線の一部を斜め直線形状又は斜め下方外側に凸形状に形成して、左右非対称にして、前記油溜タンクの前記一方側の側壁部分が船体の外板側に張り出さない形状にするとともに、前記一方側の側壁部分を前記外板側に配置するように構成されている。
【００１０】
この構成によれば、船舶用の減速機の下側に配設されている油溜タンクの一方側の断面の外郭線が、従来技術で通常用いられている台形形状に比べて、斜め下方で内側に後退しているので、この一方側を船体の外板側に配置することにより、油溜タンクと外板との干渉を回避できるようになる。
上記の船舶用の減速機において、前記一方側の断面積を他方側の断面積の４０％以上で９０％以下にして構成されていると、より、油溜タンクと外板との干渉を回避できるようになる。
【００１１】
上記の船舶用の減速機において、前記他方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記他方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直線に対して下方が外側に傾斜する角度で１０度の第１直線と、前記他方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で１０度の第２直線との間に入るように形成していると共に、前記一方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で７０度の第３直線と、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で０度の第４直線との間に入るように形成して構成されると、比較的簡単な制約に従うだけで、油溜タンクと外板との干渉を回避できる油溜タンクを設計及び製造できるようになる。
また、上記の船舶用の減速機において、前記歯車部の歯車の軸心を前記歯車部の左右方向に水平な直線上に並べて配置していると、従来技術では、多軸船における減速機の配置が困難であった痩せた船型において、大きな横レーキや縦レーキを持たせる上方配置をすることなく、減速機と主機関を船尾側の痩せた部位に配置することができて、船体後部の主機関と減速機の配置上の自由度を増加できる。
【００１２】
そして、上記のような目的を達成するための本発明の船舶は、上記の船舶用の減速機を複数備えるともに、前記一方側の側壁部分を船体の舷側に配置して構成されている。この船舶によれば、上記の船舶用の減速機と同様な効果を発揮できる。
また、上記のような目的を達成するための本発明の船舶は、複数の主機関と、該主機関の出力軸とプロペラ軸とに接続する減速機とを船体後部に配置する船舶において、前記減速機の下側部位に設けた油溜めタンクの形状を、前記減速機の歯車部の左右方向の中心を通る鉛直線に対して、船体の外板側に配置される一方側の断面積を船体の中心側に配置される他方側の断面積の４０％以上で９０％以下にして、前記一方側の側壁部分が前記外板側に張り出さない形状にし、さらに、前記一方側の側壁部分の少なくとも５０％が、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で７０度の直線と、前記一方側の側壁部分の上端を通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度で０度の直線との間に入るように形成すると共に、前記油溜めタンクの形状を左右非対称形状に形成するように構成されている。
また、上記の船舶において、前記主機関の出力軸を横レーキをさせることなく、前記主機関と前記減速機を船体後部に配置している。
また、上記の船舶において、前記主機関の出力軸を縦レーキをさせることなく、前記主機関と前記減速機を船体後部に配置している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の船舶用の減速機及び船舶によれば、減速機の油溜タンクの形状を左右非対称にして、油溜タンクの側壁部分が外板側に張り出さない形状にしているので、油溜タンクと外板との距離を十分に確保することができ、従来技術では多軸船における減速機の配置が困難であった痩せた船型においても、減速機と主機関を船尾側の痩せた部位に配置することができて、船体後部の主機関と減速機の配置上の自由度を増加できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施の形態の船舶用の減速機の構成を模式的に示す背面断面図である。
【図２】図１の船舶用の減速機の構成を模式的に示す側面図である。
【図３】図１の船舶用の減速機の構成を模式的に示す底面図である。
【図４】船舶用の減速機の背面断面図における油溜タンクの外郭形状を模式的に示す図である。
【図５】油溜タンクの外郭形状の限定方法を模式的に示す背面断面図で、一方側の断面の外郭線を斜め直線形状にした場合の面積を示す図である。
【図６】油溜タンクの外郭形状の限定方法を模式的に示す背面断面図で、一方側の断面の外郭線を斜め下方外側に凸形状にした場合の面積を示す図である。
【図７】油溜タンクの外郭形状の限定方法を模式的に示す背面断面図で、従来例の面積の例を示す図である。
【図８】油溜タンクの外郭形状の限定方法を模式的に示す背面断面図で、一方側の断面の外郭線を斜め直線形状にした図である。
【図９】油溜タンクの外郭形状の限定方法を模式的に示す背面断面図で、一方側の断面の外郭線を斜め下方外側に凸形状にした図である。
【図１０】本発明の実施の形態の船舶における船舶用の減速機の配置状態を模式的に示す図で、上が平面図で、下が背面図である。
【図１１】従来技術の船舶における船舶用の減速機と外板との干渉部位を示す図で、上が平面図で、下が背面図である。
【図１２】図１１の船舶用の減速機と外板との干渉部位を示す拡大背面図である。
【図１３】従来技術の船舶における減速機の前方配置を示す図で、上が平面図で、下が背面図である。
【図１４】従来技術の船舶における減速機の内方配置を示す図で、上が平面図で、下が背面図である。
【図１５】従来技術の船舶におけるプロペラ軸に横レーキを持たせた配置を示す図で、上が平面図で、下が背面図である。
【図１６】従来技術の船舶におけるプロペラ軸に縦レーキを持たせる図で、上と中央が側断面図で、下が背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態の船舶用の減速機及び船舶について図を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、主機関が４基で、減速機が２基で、プロペラ軸が２軸の船舶の例で説明しているが、本発明は、減速機が２基以上の船舶であればよく、主機関の基数やプロペラ軸の軸数が異なっていてもよい。
【００１６】
そして、図１〜図９に示すように、本発明に係る実施の形態の船舶用の減速機（以下、減速機という）１２は、その主要部分は主として、主機関１１の出力をプロペラ軸１３に伝えたり切ったりするクラッチ部（図示しない）と主機関１１の回転を減速させる歯車部１２Ａとで構成されて、主機関１１の回転速度を減速してプロペラ軸１３に伝えると共に、逆転させる歯車を減速機１２に追加することで主機関１１の回転方向に対してプロペラ軸１３の回転方向を任意の方向（時計回りまたは反時計回り）に変換することができる。
【００１７】
この減速機１２の歯車部１２Ａは、第１〜第３歯車１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより構成されている。第１及び第２歯車１２ａ、１２ｂは、その軸心が左右方向（Ｙ）にて水平な直線上に並ぶように船舶１の主機関１１の出力軸１１ａに接続し、第３歯車１２ｃは、その軸心が左右方向（Ｙ）にて第１及び第２歯車１２ａ、１２ｂと水平な直線上に並ぶようにプロペラ１５を駆動するプロペラ軸１３に接続している。なお、図１では、それぞれを単一歯車で図示しているが、それぞれは複数の歯車で構成されていてもよく、遊星歯車等の他の構成の減速機構であってもよい。本発明においては、減速機１２の減速機構は周知技術のものでよく、ここの減速機構には本発明の特徴は無い。
【００１８】
そして、この減速機１２では、油溜タンク（サンプタンク）１２ｄを下側部位に設けて、この油溜タンク１２ｄの潤滑油をクラッチ部と歯車部１２Ａに供給すると共に、これらの部分を潤滑した後に落下してくる潤滑油を油溜タンク１２ｄで受けて循環させている。この油溜タンク１２ｄは、潤滑油の円滑な供給を維持するためにある程度の容量が必要であり、減速機１２の下部において比較的大きな容積を占めている。
【００１９】
本発明においては、図１〜図９に示すように、この減速機１２において、この減速機１２の潤滑油を集める油溜タンク１２ｄの外形形状を、減速機１２の歯車部１２Ａの歯車１２ａ、１２ｂ、１２ｃの軸方向Ｘの油溜タンク１２ｄの長さＬｔの一部または全部にわたって、１２ａ、１２ｂ、１２ｃの軸方向Ｘに垂直な断面を、以下のように構成する。なお、この油溜タンク１２ｄの幅Ｂｔと深さＤｔを図２〜図４に示す。
【００２０】
そして、図５及び図６に示すように、油溜タンク１２ｄの一方側の断面積Ｓａを他方側の断面積Ｓｂの４０％以上で９０％以下、好ましくは５５％以上で８０％以下にして構成する。つまり、歯車部１２Ａの左右方向Ｙの中心を通る鉛直線Ｌｃに対して、舷側側である一方側の断面の外郭線１２ｄａを、図５に示すように、斜め直線形状に形成する。又は、図６に示すように、斜め下方外側に凸形状に形成する。
【００２１】
これに対して、図７に示すような、鉛直線Ｌｃに対して略線対称の従来技術の油溜タンク１２Ｘｄの外形形状１２Ｘｄａ、１２Ｘｄｂ、１２Ｘｄｃでは、一方側の断面積Ｓｘａは他方側の断面積Ｓｘｂと略同じとなる。これに対して、本発明の油溜タンク１２ｄの一方側の断面積Ｓａと他方側の断面積Ｓｂの和（Ｓａ＋Ｓｂ）が、この従来技術の両方の断面積Ｓｘａ、Ｓｘｂの和（Ｓｘａ＋Ｓｘｂ）と略同じなるように構成し、これにより、油溜タンク１２ｄに必要な容積を確保する。なお、図５では、一方側の断面Ｓａを示すハッチング部分とクロスハッチング部分の内、クロスハッチング部分をＳａ／Ｓｂ＝４０％となるような部分として示してある。
【００２２】
さらに、図８及び図９に示すように、他方側の側壁部分１２ｄｂの少なくとも５０％、好ましくは７０％が、他方側の側壁部分１２ｄｂの上端Ｐｂを通り、且つ、鉛直線に対して下方が外側に傾斜する角度α１で１０度（ｄｅｇｒｅｅ）、好ましくは５度の第１直線Ｌ１と、他方側の側壁部分１２ｄｂの上端Ｐｂを通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度α２で１０度、好ましくは５度の第２直線Ｌ２との間に入るように形成する。それと共に、一方側の側壁部分１２ｄａの少なくとも５０％、好ましくは６０％が、一方側の側壁部分１２ｄａの上端Ｐａを通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度β１で７０度、好ましくは５０度の第３直線Ｌ３と、一方側の側壁部分１２ｄａの上端Ｐａを通り、且つ、鉛直方向に対して下方が内側に傾斜する角度β２で０度好ましくは１０度の第４直線Ｌ４との間に入るように形成する。
【００２３】
そして、図１０に示すように、本発明に係る実施の形態の船舶１は、上記の本発明の実施の形態の減速機１２を複数備えるともに、油溜タンク１２ｄの一方側の側壁部分１２ｄａを船体の外板２側に配置して構成される。この構成により、丸印Ａで示す部分における、油溜タンク１２ｄと外板２との干渉を回避することができる。
【００２４】
上記の構成の船舶用の減速機１２及び船舶１によれば、減速機１２の油溜タンク１２ｄの形状を左右非対称にして、油溜タンク１２ｄの一方側の側壁部分１２ｄａが外板２側に張り出さない形状にしているので、油溜タンク１２ｄと外板２との距離を十分に確保することができ、従来技術では多軸船における減速機１２Ｘの配置が困難であった痩せた船型においても、減速機１２と主機関１１を船尾側の痩せた部位に配置することができて、船体後部の主機関１１と減速機１２の配置上の自由度を増加できる。
【００２５】
言い換えれば、従来技術では、左右舷の減速機１２Ｘの油溜タンク１２Ｘｄはそれぞれ減速機１２Ｘの歯車１２ａ、１２ｂ、１２ｃの軸方向Ｘに垂直な断面は線対称で形成されるが、本発明では、この油溜タンク１２ｄの外板２側を外板ラインに沿った異形の形状で油溜タンク１２ｄを構成しているので、主機関１１を前方に移動させることなく、また、主機関１１を内側に寄せることなく、さらには、主機関１１の出力軸１１ａをレーキ（縦および横）させたり、レーキ（縦および横）を大きくしたりすることなく、従来技術に比べてより船尾側の痩せた部位に減速機１２と主機関１１を配置できる。
【符号の説明】
【００２６】
１、１Ｕ〜１Ｚ  船舶
２  外板
３  架台
１１  主機関
１１ａ  主機関の出力軸
１２、１２Ｘ  船舶用の減速機
１２Ａ  減速機の歯車部
１２ａ  第１歯車
１２ｂ  第２歯車
１２ｃ  第３歯車
１２ｄ、１２Ｘｄ  油溜タンク（サンプタンク）
１２ｄａ  一方側の側壁部分
１２ｄｂ  他方側の側壁部分
１２ｄｃ  底部分
１３  プロペラ軸
１５  プロペラ
Ｂｔ  油溜タンクの幅
Ｄｔ  油溜タンクの深さ
Ｌ１  第１直線
Ｌ２  第２直線
Ｌ３  第３直線
Ｌ４  第４直線
Ｌｃ  歯車部の左右方向の中心を通る鉛直線
Ｌｔ  油溜タンクの長さ
Ｓａ  一方側の断面積
Ｓｂ  他方側の断面積
Ｓｘａ  一方側の断面積（従来技術）
Ｓｘｂ  他方側の断面積（従来技術）
Ｘ  減速機の歯車部の歯車の軸方向
Ｙ  減速機の左右方向
Ｚ  減速機の上下方向
α１  第１直線が鉛直線に対して下方が外側に傾斜する角度
α２  第２直線が鉛直線に対して下方が内側に傾斜する角度
β１  第３直線が鉛直線に対して下方が内側に傾斜する角度
β２  第４直線が鉛直線に対して下方が内側に傾斜する角度
γ  レーキ角（横）
δ  レーキ角（縦）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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