(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する方法であって、前記制御可能なピッチプロペラ構造は、ハブ（１２）、駆動軸（４４）、駆動手段（１６）、オイル分配箱（１８）、油圧パワーパック（２０）及びオイルタンク（２２）を含み、前記ハブ（１２）は、複数枚のプロペラ翼（４６）と、前記プロペラ翼（４６）のピッチを制御する機械制御手段及び油圧制御手段を含み、前記機械制御手段は潤滑剤室（８２）内に配置され、前記油圧制御手段は後進用油室（５６）及び前進用油室（５８）を有し、前記ハブ（１２）は駆動軸（４４）の第１端に取り付けられ、前記駆動軸の第２端は前記駆動手段（１６）に係合され；前記駆動軸（４４）は３本の油流路（７０，７４，７８）であって、前記オイル分配箱（１８）と送油管（２６）を介して前記後進用油室（５６）を前記油圧パワーパック（２０）に接続する後進用流路（７０）、前記オイル分配箱（１８）と送油管（２８）を介して前記前進用油室（５８）を前記油圧パワーパック（２０）に接続する前進用流路（７４）、及び前記オイル分配箱（１８）と送油管（２４）を介して前記潤滑剤室（８２）を前記オイルタンク（２２）に接続する潤滑剤流路（７８）を有し；前記潤滑剤室（８２）は、少なくとも１本の第１潤滑剤通路（８０）によって前記潤滑剤流路（７８）に接続される、潤滑機能を構成する方法において、
前記後進用油室（５６）又はこれに通じる前記後進用流路（７０）を、少なくとも１本
のオイル循環路（８４）によって前記潤滑剤室（８２）に接続し、少なくとも前記プロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、前記後進用油室（５６）と前記潤滑剤室（８２）との間に圧力差を設定し、前記後進用油室（５６）から前記潤滑剤室（８２）を通って前記オイルタンク（２２）へ潤滑剤を循環させることを特徴とする潤滑機能を構成する方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記後進用油室（５６）を加圧オイルの供給源（２０，１１４）と流体連通の状態に保つことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の方法において、前記潤滑剤室（８２）からの水分含有のオイルを除去する少なくとも１本の第２潤滑剤通路（８６）を前記ハブに設けることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法において、前記後進用流路（７０）内のオイル圧力が所定値を越えるまで、前記前進用流路（７４）を閉鎖状態に保つために、前記油圧パワーパック（２０）と前記前進用油室（５８）との間で前記前進用流路（７４）内に弁手段（８８，９２，９４）を設けることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２又は４記載の方法において、加圧オイルの供給源（２０，１１４）及び前記後進用油室（５６）の間の圧力を、所定値未満の値に規制することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法において、前記潤滑剤室（８２）に静水圧を有し、前記後進用油室（５６）の内圧が前記潤滑剤室（８２）の前記静水圧を越えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法において、前記制御可能なピッチプロペラの動作を制御するパイロット操作主要制御弁（９８）を前記制御可能なピッチプロペラ構造に設け、前記パイロット操作主要制御弁（９８）は前進位置、後進位置及びニュートラル位置を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記パイロット操作主要制御弁（９８）に接続された圧油路（１０４）及び戻り油路（９６）を前記油圧パワーパック（２０）に設け、前記圧油路（１０４）及び前記戻り油路（９６）の間に流動接続部（１０２）を設けることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、前記パイロット操作主要制御弁（９８）が前記ニュートラル位置の場合は、前記戻り油路（９６）を少なくとも前記後進用油室（５６）と流体連通することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法において、逆圧バルブ（１００，１１０，１１２）を、前記油圧パワーパック（２０）及び前記流動接続部（１０２）の間で前記戻り油路（９６）内に設け、前記後進用油室（５６）の内圧が前記潤滑剤室（８２）の静水圧を越えることを確実にすることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、２個の逆圧バルブ、即ち第１逆圧バルブ（１１０）及び第２逆圧バルブ（１１２）を並列に前記戻り油路（９６）内に設け、パイロット操作制御弁（１０８）を、前記流動接続部（１０２）及び前記逆圧バルブ（１１０，１１２）の間で前記戻り油路（９６）内に設け、前記パイロット操作制御弁（１０８）の一つの位置では、第１逆圧バルブ（１１０）を介して前記戻り油路（９６）を前記油圧パワーパック（２０）と接続し、前記パイロット操作制御弁（１０８）のもう一つの位置では、第２逆
圧バルブ（１１２）を介して前記戻り油路（９６）を前記油圧パワーパック（２０）と接続し、前記第１及び第２逆圧バルブ（１１０，１１２）は異なる開放圧力を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項２記載の方法において、加圧オイルの前記供給源は、前記油圧パワーパック（２０）及び別体の油圧ポンプ（１１４）のうち一つであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項７記載の方法において、前記パイロット操作主要制御弁（９８）の位置に依存して、前記油圧パワーパックを用いて又はこれに流体連通した手段を用いて、オイルを２個の異なる圧力、即ち高レベル圧力及び低レベル圧力に加圧し、前記高レベル圧力は、前記プロペラ翼の前記ピッチが制御されかつ前記潤滑剤が循環されたときに用いられ、前記低レベル圧力は、前記潤滑剤が循環されるのみであるときに用いられることを特徴とする方法。
【請求項１４】
海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造のための潤滑構造であって、前記制御可能なピッチプロペラ構造は、ハブ（１２）、駆動軸（４４）、駆動手段（１６）、オイル分配箱（１８）、油圧パワーパック（２０）及びオイルタンク（２２）を含み、前記ハブ（１２）は、複数枚のプロペラ翼（４６）と、前記プロペラ翼（４６）のピッチを制御する機械制御手段及び油圧制御手段を含み、前記機械制御手段は潤滑剤室（８２）内に配置され、前記油圧制御手段は後進用油室（５６）及び前進用油室（５８）を有し、前記ハブ（１２）は駆動軸（４４）の第１端に取り付けられ、前記駆動軸の第２端は前記駆動手段（１６）に係合され；前記駆動軸（４４）は３本の油流路（７０，７４，７８）であって、前記オイル分配箱（１８）と送油管（２６）を介して前記後進用油室（５６）を前記油圧パワーパック（２０）に接続する後進用流路（７０）、前記オイル分配箱（１８）と送油管（２８）を介して前記前進用油室（５８）を前記油圧パワーパック（２０）に接続する前進用流路（７０）、及び前記オイル分配箱（１８）と送油管（２４）を介して前記潤滑剤室（８２）を前記オイルタンク（２２）に接続する潤滑剤流路（７８）を有し；前記潤滑剤室（８２）は、少なくとも１本の第１潤滑剤通路（８０）によって前記潤滑剤流路（７８）に接続される、潤滑構造において、
前記後進用油室（５６）又はこれに通じる前記後進用流路（７０）は、少なくとも１本のオイル循環路（８４）によって前記潤滑剤室（８２）に接続され、少なくとも前記プロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、前記後進用油室（５６）と前記潤滑剤室（８２）との間に圧力差が設定され、加圧オイルの供給源（２０，１１４）が前記後進用油室（５６）と流体連通されることを特徴とする潤滑構造。
【請求項１５】
請求項１４記載の潤滑構造において、前記潤滑剤室（８２）は外周を有し、少なくとも１本の第２潤滑剤通路（８６）が前記外周から始まり前記潤滑剤流路（７８）で終わっていることを特徴とする潤滑構造。
【請求項１６】
請求項１４記載の潤滑構造において、加圧オイルの前記供給源は、前記油圧パワーパック（２０）及び別体の油圧ポンプ（１１４）のうち一つであることを特徴とする潤滑構造。
【請求項１７】
請求項１４記載の潤滑構造において、前記油圧パワーパック（２０）は、圧油路（１０４）及び戻り油路（９６）によって、前記制御可能なピッチプロペラの動作を制御するパイロット操作主要制御弁（９８）と接続され、前記パイロット操作主要制御弁（９８）は前進位置、後進位置及びニュートラル位置を有することを特徴とする潤滑構造。
【請求項１８】
請求項１７記載の潤滑構造において、流動接続部（１０２）が、前記圧油路（１０４）及び前記戻り油路（９６）の間に配置されていることを特徴とする潤滑構造。
【請求項１９】
請求項１７記載の潤滑構造において、前記パイロット操作主要制御弁（９８）が前記ニュートラル位置の場合は、前記戻り油路（９６）を少なくとも前記後進用油室（５６）と流体連通することを特徴とする潤滑構造。
【請求項２０】
請求項１８記載の潤滑構造において、逆圧バルブ（１００，１１０，１１２）が、前記油圧パワーパック（２０）及び前記流動接続部（１０２）の間で前記戻り油路（９６）内に設けられていることを特徴とする潤滑構造。
【請求項２１】
請求項１８記載の潤滑構造において、２個の逆圧バルブ、即ち第１逆圧バルブ（１１０）及び第２逆圧バルブ（１１２）が並列に前記戻り油路（９６）内に設けられ、パイロット操作制御弁（１０８）が、前記パイロット操作主要制御弁（９８）及び前記逆圧バルブ（１１０，１１２）の間で前記戻り油路（９６）内に設けられ、前記パイロット操作制御弁（１０８）の一つの位置では、第１逆圧バルブ（１１０）を介して前記戻り油路（９６）を前記油圧パワーパック（２０）と接続し、前記パイロット操作制御弁（１０８）のもう一つの位置では、第２逆圧バルブ（１１２）を介して前記戻り油路（９６）を前記油圧パワーパック（２０）と接続し、前記第１及び第２逆圧バルブ（１１０，１１２）は異なる開放圧力を有することを特徴とする潤滑構造。
【請求項２２】
請求項１６記載の潤滑構造において、前記別体の油圧ポンプ（１１４）の下流側の圧力を規制する手段を備えていることを特徴とする潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する新規な方法、及びそのための潤滑構造に関する。より詳しくは、本発明は、請求項１の前文に記載した方法、及び請求項１４の前文に記載した潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御可能なピッチプロペラは、さまざまな海洋船舶に次第によく用いられるものとなっている。ピッチ制御によって、操縦士は、プロペラの翼角又はピッチを変更することで海洋船舶のスピードを変化させることができる。さらに重要なこととして、プロペラ翼を前進方向（ａｈｅａｄ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）から後進方向（ａｓｔｅｒｎ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に旋回させて海洋船舶の進行方向を変化させることができる。これによりプロペラの回転方向を変える機能のギヤボックスを船舶に備え付ける必要がなく、エンジンの回転方向を逆転させる必要もない。このような制御可能なピッチプロペラは、いわゆるハブの中に配置されている。海洋船舶推進構造は、エンジンと、駆動手段と、駆動軸と、プロペラ翼を含むハブとを備えている。駆動手段は通常は、減速ギヤ又は電気的な駆動モーターであり、駆動モーターは駆動軸を駆動するのに用いられる。プロペラのピッチは、プロペラ翼を旋回させる手段によって制御される。プロペラ翼旋回手段は、ハブ内に配置された実際の機械的旋回構造と、機械的旋回構造を作動させる手段とからなる。機械的旋回構造は、各プロペラ翼ごとにクランク輪を備えている。プロペラ翼は、クランク輪によって、ハブの本体又はケーシングに、回転可能に結合され、封入されている。クランク輪は、ハブの内側に向けて延びる非中央のピン又は非同心的なピンを有する。ピンは、ハブ本体で同心的に配置された部材に形成された溝にはまっていて、プロペラの軸方向に移動する。好ましくは、溝はプロペラの軸に垂直な方向に延びている。移動部材が作動手段によって軸方向に変位されるので、クランク輪とプロペラ翼が強制的に旋回され、これによりプロペラ翼のピッチが制御される。
【０００３】
作動手段は基本的に二つの種類、即ち機械的手段と油圧作動手段がある。機械的手段は、駆動手段からハブ内に向けて、駆動軸内の中央孔を介して延びるロッドを有し、ロッドはハブ内で可動部材に係合し、駆動軸の駆動手段の端部で、ロッドはこれを軸方向に移動させる手段と係合する。一例として米国特許４０２８００４号が挙げられるのであるが、油圧作動手段に関しては、ハブ内の可動部材は油圧シリンダー内のピストンとして作動するように配置されている。言い換えれば、可動部材の両端側には、後進室及び前進室と呼ばれる空間があり、ピッチ制御をしたい場合に、これらのうちいずれかに、プロペラ翼を回したい方向に依存して加圧オイルを供給する。もし加圧オイルが前進室に注入されたら、ピストン、即ち可動部材がプロペラ翼を旋回させ、プロペラ翼は海洋船舶を前進方向に移動させる。またもし加圧オイルが後進室に注入されたら、ピストン、即ち可動部材がプロペラ翼を旋回させ、プロペラ翼は海洋船舶を後進方向に移動させる。当然であるがピストンの中間位置では、プロペラの推進力はプロペラ翼のピッチが小さくなることで低下する。
【０００４】
加圧オイルは、駆動軸内の中央孔を介して、前進用及び後進用油室に取り込まれる。中央孔には同心筒部（ｔｕｂｅ）が設けられ、２本の独立したオイル通路が形成される。オイルは、駆動手段と接続されたオイル分配箱によってオイル通路に供給される。即ち、オイル分配箱の目的は、固定送油管から、駆動軸内の回転式オイル通路にオイルを供給することである。オイル分配箱は、加圧オイルをいわゆる油圧パワーパックから受け取る。これにより海洋船舶の操縦士は、加圧オイルのオイル通路が通じているパイロット操作主要制御弁構造を用いて制御を行う。従って、他のオイル通路は、オイルを油圧パワーパックに戻す戻り通路として作用する。言い換えれば、油圧パワーパックはオイルタンクからオイルを受け取り、オイルを必要圧力に加圧し、上述のパイロット操作主要制御弁構造を用いてオイルを所要の用途のために供給する。
【０００５】
通常プロペラピッチ制御は、海洋船舶を前進方向に発進させるときに、操縦士がパイロット操作主要制御弁を前進方向に移動させるように、行われる。加圧オイルはハブ内の前進用油室に注入され、後進用油室内のオイルはここから逃がされ、可動部材は、回転式プロペラ翼が水から受ける圧力に抗してプロペラ翼を前進方向に旋回できるようになる。プロペラ翼が所望の位置にあるときに、パイロット操作主要制御弁は両方のオイル通路の流れを阻止する位置に移動される。これにより、プロペラ翼は、前進用流路を阻止した状態に保つ位置にあり、プロペラ翼は前進用流路で所定の内圧を生じさせる。配管中のどの個所でも漏出が起きなかったら、プロペラ翼は現在の位置にロックされ続けるはずである。しかしパイロット操作主要制御弁を用いて前進用流路を閉鎖状態に保つことは、現実には不可能である。なぜならばオイル分配箱でオイルは固定送油管から回転式送油管へ流れるので、この種類の封止（環状の圧力封止）の性質から、相当の漏出を生じてしまう。この漏出問題を解決するには、漏出を補うためにパイロット操作主要制御弁を移動させることも考えられる。しかしこれはエネルギーが非常に非効率となり、制御も難しい。そこで、上述の米国特許４０２８００４号には記載されていないが、阻止弁（パイロット操作逆止弁、又は類似のもの）を前進用の回転式送油管に設ける。前進用の回転式送油管で、もし後進用油室に圧力がかけられない場合でも、プロペラ翼は自動的に後進方向に旋回するように、通常、プロペラは構成されている。前進用油室からパイロット操作主要制御弁への、実際はオイル分配箱へのオイルの流れは阻止される（阻止弁の漏出は最小のものであり、プロペラ翼を現在の位置に保持することに関して無視できる）。従ってオイルは、前進用流路でピストンと阻止弁の間で加圧され、油圧パワーパックから追加の加圧オイルを供給する必要性なしに、プロペラ翼を現在の位置に効果的にロックする。
【０００６】
阻止弁は、パイロット操作主要制御弁から前進用油室に向けて流れる加圧オイルが阻止弁を通過するように機能し、プロペラ翼ピッチを前進方向に変更させるようにする。阻止弁はパイロット管路によって後進用流路に接続されている。パイロット操作主要制御弁から後進用油室に向けて流れる加圧オイルは、ある圧力（阻止弁のパイロット比率で特に決定された圧力）を越えたときに、阻止弁を開くことができ、前進用油室からオイルを逃がし、プロペラ翼のピッチを後進方向に変えることを可能にする。加圧オイルを後進用油室に流れさせることにより、結果的に可動部材を機械的なストッパーによって停止させるようにする。言い換えれば、プロペラ翼が「一杯に後進の」位置（”ｆｕｌｌ  ａｓｔｅｒｎ”  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にあるときに、機械的なストッパーがプロペラ翼を現在位置にロックする。各オイル室に遮断されたオイルがロックされるわけではない。
【０００７】
油圧作動手段に加えて、ハブは機械的旋回構造又は制御構造の潤滑のためにオイルを必要とする。潤滑の構造は、実際的には二つの種類がある。第１に、船尾管を通って、オイルをハブに対して供給、排出することである。しかし、これは好ましい選択肢ではない。なぜなら、ハブ潤滑システムを船尾管潤滑システムに接続するので、システム内部の問題、例えば、水の流入は、別のシステムでも同じ問題を引き起こすことになる。第２の好ましいものは、上述の米国特許４０２８００４号にも記載されているように、潤滑剤をハブに供給するための安全な経路として軸の中央孔を用いることである。従って、駆動軸の中央孔には別の同心筒部が設けられ、駆動軸内に３本の個別の通路が配置される。２本の内側の通路は、後進用及び前進用油室に通じている。また可動部材とハブ本体即ちハウジングの間の最外部の通路は、潤滑剤室に通じている。
【０００８】
潤滑剤室は、重力によってオイルタンクからのオイルが供給される。オイルタンクは、安全性のために満載状態の海洋船舶の喫水線より上方に配置される。ハブ内の静水圧が常に、ハブの外の水圧よりも高くされ、ハブ内で密閉性に不具合を生じたときに、水が潤滑剤室に侵入できなくなっている。しかし潤滑剤は周囲の水の中に漏れ出す。
【０００９】
しかし現実の動作に見られるように、結露、漏出により、あるいは他の理由により、水がハブの中に、即ち、潤滑剤室に侵入することがある。従って、同じ潤滑剤が潤滑剤室に残って、何かの方法で使用済み潤滑剤を新しいものと交換しない限り、水や不純物を集めてしまうという、上述の米国特許４０２８００４号に関連して言及されている現在までの状況に代わって、今日では、ある種の潤滑剤循環を要することが考慮されるようになってきている。
【００１０】
そこで第１の提案は、第３同心筒部を駆動軸の中心孔に配置することであった。これはオイル分配箱の改変も必要とすることである。この装置構成は極めて複雑でリスクの高いものであると考えられたため、第２の提案として、プロペラのピッチを変える間は少なくとも、ハブでは前進用及び後進用油室に加圧オイルを収容することが提案された。この提案を実現することは、オイル流路溝が前進用及び後進用油室の一方から潤滑剤室にかけて延びて配置されるべきであることを意味した。このようなオイル流路溝は、修理やメンテナンスが不要な固定要素であるため、後進用油室と潤滑剤室との間で使用されたものである。前進用油室から始まる潤滑剤の溝の配置は、前進して航行する間に前進用油室は遮蔽され加圧された状態に保たれなければならないので、不可能である。当然ながら、潤滑剤循環と同様オイル流路溝は、プロペラ翼をその後進位置（ａｓｔｅｒｎ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に移動したときにのみ用いられる。即ち、オイル循環はかなり短い時間だけ、ときどき行われたものである。しかし、油圧のため、また機械的旋回構造の潤滑のために用いられる鉱油が、オイル自体、又は潤滑の対象とする表面に対して損なうことなく、ある所定量の水を取り扱うことができるものであることは、その時点では、十分なものであるとみなされたのであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、環境上の要求内容はいまや変わりつつある。このようなオイルは水と接触すると容易に劣化するものが使用されざるをえないので、オイルの周囲の水への漏出の小さなリスクがどこの場所でもあることになる。当然ながら、環境の観点からはこれはオイルにとって好ましい性質である。しかし、潤滑性能のためにはそれほど望ましいものではない。なぜなら、環境的に許容できる潤滑剤は継続的に監視されなければならない。オイルと接触する水の量によって潤滑性能が数日又は数週間で失われることがあるからである。従って、近年の制御可能なピッチプロペラは、少なくとも前進方向に航行するときには、水がハブの周囲に集まることを確実に防止するために、オイル循環が供されなければならない。
【００１２】
本発明の第１の目的は、上述の問題の少なくとも一つに解決を与えることである。
【００１３】
本発明の第２の目的は、制御可能なピッチプロペラの潤滑のための潤滑剤のほぼ絶え間なく継続的な循環を提案することである。
【００１４】
本発明の第３の目的は、制御可能なピッチプロペラのハブ内で潤滑剤を循環させるために簡素で確実な構成を提供することである。
【００１５】
本発明の第４の目的は、制御可能なピッチプロペラに伴って環境的に許容される潤滑剤を利用することを可能にする単純な解決を与えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明で上記の及び他の目的のうち少なくとも一つについて、海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する方法であって、制御可能なピッチプロペラ構造は、ハブ、駆動軸、駆動手段、オイル分配箱、油圧パワーパック及びオイルタンクを含み、ハブは、複数枚のプロペラ翼と、プロペラ翼のピッチを制御する機械制御手段及び油圧制御手段を含み、機械制御手段は潤滑剤室内に配置され、油圧制御手段は後進用油室及び前進用油室を有し、ハブは駆動軸の第１端に取り付けられ、駆動軸の第２端は駆動手段に係合され；駆動軸は３本の油流路であって、オイル分配箱と送油管を介して後進用油室を油圧パワーパックに接続する後進用流路、オイル分配箱と送油管を介して前進用油室を油圧パワーパックに接続する前進用流路、及びオイル分配箱と送油管を介して潤滑剤室をオイルタンクに接続する潤滑剤流路を有する、潤滑機能を構成する方法において、後進用油室を、少なくとも１本のオイル循環路によって潤滑剤室に接続し、潤滑剤室は、少なくとも１本の第１潤滑剤通路によって潤滑剤流路に接続され、少なくともプロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、後進用油室と潤滑剤室との間に圧力差を設定し、後進用油室から潤滑剤室を通ってオイルタンクへ潤滑剤を循環させることを特徴とする潤滑機能を構成する方法によって達成される。
【００１７】
本発明で上記の及び他の目的のうち少なくとも一つについて、海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造のための潤滑構造であって、制御可能なピッチプロペラ構造は、ハブ、駆動軸、駆動手段、オイル分配箱、油圧パワーパック及びオイルタンクを含み、ハブは、複数枚のプロペラ翼と、プロペラ翼のピッチを制御する機械制御手段及び油圧制御手段を含み、機械制御手段は潤滑剤室内に配置され、油圧制御手段は後進用油室及び前進用油室を有し、ハブは駆動軸の第１端に取り付けられ、駆動軸の第２端は駆動手段に係合され；駆動軸は３本の油流路であって、オイル分配箱と送油管を介して後進用油室を油圧パワーパックに接続する後進用流路、オイル分配箱と送油管を介して前進用油室を油圧パワーパックに接続する前進用流路、及びオイル分配箱と送油管を介して潤滑剤室をオイルタンクに接続する潤滑剤流路を有する、潤滑構造において、後進用油室は、少なくとも１本のオイル循環路によって潤滑剤室に接続され、潤滑剤室は、少なくとも１本の第１潤滑剤通路によって潤滑剤流路に接続され、少なくともプロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、加圧オイルの供給源が後進用油室と流体連通の状態にされることを特徴とする潤滑構造によって達成される。
【００１８】
海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する本方法、及びそのための潤滑構造のこの他の特徴は、添付した従属請求項から明らかになる。
【発明の効果】
【００１９】
上述の問題点のうち少なくとも一つを解決すれば、本発明から少なくとも下記の優れた利点が得られる。
・プロペラ翼を所望の位置にロックして前進方向に航行したときの潤滑剤の継続的な循環、
・制御可能なピッチプロペラの確実な潤滑、
・コストに対して効果の高い、潤滑剤の循環を構成するための手段、
・現行の制御可能なピッチプロペラに対する最低限の変更、
・新規な潤滑剤循環を含めた現行の制御可能なピッチプロペラの更新が容易なこと、
・制御可能なピッチプロペラに、容易に分解可能で、環境的に許容される潤滑剤を使用すること。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
下記において、添付した図面を参照して、海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する新規な方法、及びそのための潤滑構造を、より詳細に説明する。
【図１】従来技術に係る制御可能なピッチプロペラの潤滑構造及び制御構造の例を概略的に示す。
【図２】従来技術に係る制御可能なピッチプロペラのハブを概略的に示す。
【図３ａ】従来技術に係る制御可能なピッチプロペラのハブと接続されて配置される阻止弁の構成を概略的に示す。
【図３ｂ】従来技術に係る制御可能なピッチプロペラのハブと接続されて配置される阻止弁の構成を概略的に示す。
【図３ｃ】従来技術に係る制御可能なピッチプロペラのハブと接続されて配置される阻止弁の構成を概略的に示す。
【図４】本発明の好ましい実施形態に基づく制御可能なピッチプロペラのハブを概略的に示す。
【図５】本発明の第１の好ましい実施形態に基づいて、潤滑剤室での潤滑剤循環を構成する手法を概略的に示す。
【図６】本発明の第２の好ましい実施形態に基づいて、潤滑剤室での潤滑剤循環を構成する他の手法を概略的に示す。
【図７】本発明の第３の好ましい実施形態に基づいて、潤滑剤室での潤滑剤循環を構成するさらに他の手法を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、主として制御及び潤滑構造の観点から見た、従来技術に係る機械的に駆動される（ただし本発明では電気的駆動部も用いられる）制御可能なピッチプロペラの例を示す。図１の構造は、ハブ１２を有する制御可能なピッチプロペラ１０、軸部１４、駆動手段１６（通常は減速ギヤ又は電気的な駆動モーター）、オイル分配箱１８、油圧パワーパック２０、オイルタンク２２を備えている。オイルタンク２２は、後に述べるように各構成要素を連結する適切な送油管を有する。ハブ１２は、プロペラ翼のピッチを変更又は制御するための機械制御手段及び油圧制御手段などを有する。即ちこの機械制御手段及び油圧制御手段は、図２を参照して後に詳述するように、翼角位置を前進位置（ａｈｅａｄ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び後進位置（ａｓｔｅｒｎ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）の間で変更する。軸部１４は、船尾管と駆動軸とを有する。船尾管は駆動軸を囲んで配置された非回転式の筒部であり、駆動軸を駆動手段から海洋船舶の船体を介して船舶の外側に導き、これを海中の堅い物体から保護する。駆動軸は、図２に詳細に示すように、２本の筒部（ｔｕｂｅｓ）を入れ子型に収容するようにした中央の空洞部、即ち孔部を備えている。これらの筒部はオイル分配箱１８からハブ１２へ延び、オイル分配箱１８からハブ１２への３本の油流路を構成し、潤滑剤とオイルの両方をハブに供給する。オイルは、プロペラ翼のピッチを変更する油圧手段を用いてプロペラ１０の翼角を制御する。
【００２２】
オイル分配箱１８は、必須ではないが好ましくは、駆動手段の側部で駆動軸の端に配置され、回転軸と回転筒部との間で固定送油管への必要な接続が容易に行われるようになっている。駆動軸とともに回転する上述の３本の油流路を、オイル分配箱１８は、オイルタンク２２への送油管２４、また油圧パワーパック２０への送油管２６，２８を介して、接続している。油圧パワーパック２０は、送油管３０を介してオイルタンク２２に接続され、十分なオイルが常に油圧パワーパックで使えるようになっている。油圧パワーパック２０は、プロペラの翼角を変更する手段を作動させるのに使用されるオイルを取り扱う手段を備えている。つまり、油圧パワーパックは、オイルを加圧する油圧ポンプ、オイルを清浄に保つフィルターなどのさまざまな構成要素を含む。油圧パワーパックは、前進位置及び後進位置の間でピッチ又は翼角を変更するように油圧手段を作動させるために、ハブに設けられたパイロット操作主要制御弁によって、用いられる。
【００２３】
図２は、従来技術に係る制御可能なピッチプロペラのハブを概略的に示す。ハブはハブ本体４０を備え、駆動軸４４の一端に設けられたフランジ４２に固着されている。回転可能なクランク輪５０に翼根４８を介して、好ましくはボルトを用いて、複数のプロペラ翼４６を固着することによって、複数のプロペラ翼４６がハブ１２に回転可能に取り付けられている。翼根４８及びクランク輪５０の少なくとも一方は、ハブ本体４０に対して密閉して封入され、ハブ、即ち機械的なピッチ制御手段の内部を潤滑させるオイルが、運転中にハブの周りの水の中へ漏出しないようにしている。
【００２４】
ハブの内側は、ピッチを制御する、即ちプロペラの翼角を変更する油圧手段を備えている。つまり、図１を参照して既に述べた前進及び後進位置の間で翼角位置を変更する油圧手段を備えている。駆動軸４４の反対側の端部では、ハブ本体４０はキャップ５２を有し、ハブ本体４０に固着されている。キャップ５２の内部にはピストン５４が設けられ、キャップ５２の円筒状内部空間を２室、即ち後進用油室５６（ａｓｔｅｒｎ  ｏｉｌ  ｃｈａｍｂｅｒ）と前進用油室５８（ａｈｅａｄ  ｏｉｌ  ｃｈａｍｂｅｒ）に隔てている。ピストン５４は、諸機能を有するシリンダーヨーク６０の端部に固着されている。これは第１に、駆動軸４４の延長部６２上で、かつハブ本体４０の壁に形成された開口に支持、封入されることで、ピストン５４のロッドとして働く。第２に、シリンダーヨーク６０は前進用油室５８の一つの部分を含み、これは、プロペラ翼４６が前進位置へ旋回したときに油圧パワーパック２０から加圧オイルが供給される。第３に、シリンダーヨーク６０はピッチを制御するのに、即ち、プロペラ翼４６を前進及び後進位置の間で旋回させるのに用いられる機械的手段の部分を有する。ピッチを制御する機械的手段、例えばプロペラ翼旋回手段は、プロペラ翼４６ごとに、シリンダーヨーク６０の外周に形成された溝を備えている。溝は好ましくは、必須というわけではないが、シリンダーヨーク６０の軸に対して垂直な向きに延びる。溝はスライドブロック６４を有する。スライドブロック６４は丸孔を有し、クランク輪５０の内面に偏心して設けられた（破線で示す）ピン６６を収容する。従って、ピストン／シリンダーヨークユニットが軸方向に移動されたときに、シリンダーヨーク６０の溝にあるスライドブロック６４はピン６６を駆動してクランク輪５０を移動及び旋回させ、これによりプロペラ翼４６が旋回する。これはピン６６がクランク輪５０の中心ではなく横の方にあるからである。同時に、スライドブロック６４は溝に沿ってスライドする。
【００２５】
プロペラの翼角を変更する油圧手段の実際の動作は、駆動軸４４に形成された流路を介して、前進用又は後進用油室のいずれかに収容された加圧オイルをベースに用いて、行われる。言い換えれば、駆動軸４４は中空の空洞部を有し、中に収容した２本の筒部が設けられている。２本の筒部の内側のもの（６８）は、オイル分配箱１８からピストン５４の内部に延び、またピストン５４に固着されてピストン５４と一緒に移動するようになっている。内筒部６８の内部は後進用流路７０（ａｓｔｅｒｎ  ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）を形成し、これは加圧オイルを油圧パワーパック２０から後進用送油管２６とオイル分配箱１８を通って後進用油室５６に流れさせる。駆動軸の内部にある２本の筒部の外側のもの（７２）は、内筒部６８とともに前進用流路７４（ａｈｅａｄ  ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）を形成し、加圧オイルを油圧パワーパック２０から前進用送油管２８及びオイル分配箱１８を通って前進用油室５８、即ち前進用油室５８の内側部分であるシリンダーヨーク６０の内側空間に最初に、流れさせる。またここから、シリンダーヨーク６０に形成された少なくとも１個の孔７６を通って、前進用油室５８の外側部分へ流れさせる。外筒部７２はオイル分配箱１８から駆動軸４４の端部、即ちハブ内の駆動軸延長部６２の端部に向けて延び、取り付けられ、密閉して保持されている。外筒部７２は、駆動軸４４の中空の内部の表面に、潤滑剤流路７８を形成し、これを介して、潤滑剤はオイルタンク２２から送油管２４を通ってオイル分配箱１８へ流れる。また外筒部７２は少なくとも１本の第１潤滑剤通路８０を有し、これは軸延長部６２内に配置されて潤滑剤室８２へ延び、潤滑剤室８２にはピッチを制御する機械的手段、即ちプロペラ翼を旋回させる機械的手段が配置されている。第１潤滑剤通路８０は潤滑剤室８２内で最も内側の位置で開放され、ハブの内部に存在するいかなる気体（その理由に関係なく、ハブ組立体を含み）も、ハブが回転したときに逃がすことができる。言い換えれば、ハブが回転しているときは、ハブ内の気体はハブの最内部の開放部分での軸延長部に対して、集積する。なぜなら、より重いオイルがハブ内部空間の残りを占めるからである。潤滑機能が正しく働くように、オイルタンク２２は、満載した海洋船舶（図１に示す）の喫水線よりも十分に上の方に位置する。この構成で、潤滑剤室８２内の静水圧はハブ１２の外側よりも高く維持され、漏出が生じた場合でも、潤滑剤室８２に水が浸入するリスクは十分に低減される。
【００２６】
従来技術を示す図３ａ〜３ｃは、前進用油室から油圧パワーパックへのオイルの流れを阻止する、即ち、プロペラのピッチを一定に保つのに用いられるいくつかの弁構造を概略的に図示している。本明細書の導入部分において、オイル分配箱内での固定及び回転オイル流路の間の結合は、本来漏れを生じるものであるために、前進用油室とオイル分配箱の間のオイル流路は阻止弁を備えるべきであると既に述べている。言い換えれば、阻止弁は、中央筒部に連結した回転軸の中に設置するべきである。阻止弁は、前進用油室からオイル分配箱へのオイルの流れを阻止することによって、プロペラのプロペラ翼を所望のピッチにロックする。図３ａは、前進用流路７４に配置された弁手段８８（ここでは、ある種のパイロット操作逆止弁）を示す。弁手段８８は、ハブへ、即ちハブの前進用油室５８へオイルが流れることを許容し、また後進用流路７０の内圧が所定値（例えば、ほぼ３〜８０ｂａｒの範囲）未満である間は、油圧パワーパック２０への方向に前進用油室５８から戻って流れることを制御する、即ち、実際にはオイルの流れを阻止する。言い換えれば、パイロット管路９０は、後進用流路７０の内圧を弁手段８８に与える。後進用流路７０の内圧が所定値まで増加したときに、弁手段８８は開き、前進用油室からのオイルは油圧パワーパックに流れ込めるようになる。つまり、これはプロペラのピッチが、後進方向（ａｓｔｅｒｎ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）への変更を開始することを意味する。所定値の内圧というのは、複数個の変数の関数であり、当てはまる範囲はかなり広い。この変数の例としては、阻止弁に用いられるバネ（原理的には定数であるが、弁を選択又は構成するときに決定可能）、弁のパイロット比（後進用油室圧力の作用する面積を前進用油室圧力の作用する面積で除算した結果）（原理的には定数であるが、弁を選択又は構成するときに決定可能）、前進用油室圧力（移動中のシリンダーヨークにプロペラ翼が加える力で決定され、プロペラ翼の構成と実際の作動条件で決定される）などがある。
【００２７】
上述の構成の動作としては、海洋船舶が前進して移動又は航行したときに、油圧パワーパックに接続されたパイロット操作主要制御弁、及び前進用油室５８とオイル分配箱との間の弁手段８８の両方が、前進用流路７４を閉じている。即ち前進用油室５８が空になることを防止し、プロペラ翼を所望の位置又はピッチでロックしている。プロペラピッチを後進方向に調節したいときには、パイロット操作主要制御弁は後進位置に移動され、油圧パワーパック圧力は後進用流路７０にかかり、弁手段８８のパイロット管路９０で作用する。油圧パワーパック圧力が弁手段８８の開放圧力を越えると弁手段８８を開くので、オイルは前進用油室からオイル分配箱へ、また油圧パワーパックへと流れ、これによりプロペラ翼は後進方向に旋回することが可能になる。
【００２８】
図３ｂは、図３ａに示した弁手段と同様に作動する弁手段の別の例を示す。ここでは、前進用流路７４の内圧が弁手段９２を開くための所定値を越えるまで、弁手段９２（別のタイプのパイロット操作制御弁）が、左側の前進用油室へ前進用流路７４に沿って自由に流動することを許容し、反対方向への流動を阻止する。
【００２９】
図３ｃは、図３ａに示した弁手段と同様に作動する弁手段のさらに他の例を示す。ここでは、前進用流路７４の内圧が弁手段９４を開くための所定値を越えるまで、弁手段９４（カウンターバランスバルブのタイプ）が、左側の前進用油室へ前進用流路７４に沿って自由に流動することを許容し、反対方向への流動を阻止する。
【００３０】
さらに後進用流路７０は、図３ａ〜３ｃを参照して述べた阻止弁手段と構造及び動作において同じ阻止弁手段を備えていてもよい。
【００３１】
上記の記載では、制御ピッチプロペラの制御の内容と潤滑構造の主たる特徴を述べてきた。しかし、信頼性のある形で実施するには、ハブ、特にその潤滑剤室８２には潤滑剤を循環させる手段を付加する。オイル循環は、ハブを組み付け又は据え付けしたときに相当な量の気体が潤滑剤室８２に常に集まってしまうので、必要なものである。オイル循環による気体除去を構成するには、ピストン５４とシリンダーヨーク６０に少なくとも１本のオイル循環路８４（ｃｈａｎｎｅｌ）（図２）を設ける。これは、後進用油室５６から、又はそれに通じる後進用流路７０から、潤滑剤室８２へ延びている。潤滑剤循環は、後進用油室が自然状態で加圧されたときに限り、即ち、海洋船舶の進行方向が前進から後進に変更されたとき、又はプロペラで減速されたとき、従来技術の制御ピッチプロペラハブにおいて行われる。このような場合は、加圧オイルはオイル循環路８４を通って潤滑剤室８２に流れ、第１潤滑剤通路８０を通って潤滑剤流路７８に流れ、上述したように潤滑剤室８２から空気を抜く。従来技術に係る潤滑構造の動作については、より詳細に下記に述べる。
【００３２】
海洋船舶で操縦士がプロペラの翼角を前進方向（ａｈｅａｄ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に調整したい場合は、油圧パワーパックに接続されたパイロット操作制御弁を動かし、後進用流路７０を開放し、前進用流路７４に最大油圧（ｆｕｌｌ  ｏｉｌ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）（例えば、プロペラ翼への外からの負荷に起因する前進用油室内の圧力にもよるが、１０〜３０ｂａｒ）を加える。そして、前進用流路７４の内圧により、シリンダーヨーク６０を左方向に移動させ、オイルを後進用油室５６から油圧パワーパック２０に送り、プロペラ翼を旋回させる。後進用油室５６から潤滑剤室８２へ、またオイルタンク２２へのオイル循環に関しては、可能性としては油圧パワーパックの逆圧に依存する。
【００３３】
海洋船舶で操縦士がプロペラの翼角を後進方向に調整したい場合は、操縦士は油圧パワーパックに接続されたパイロット操作主要制御弁を動かし、前進用流路７４を開放し、最大油圧を後進用流路７０に加える。そして、後進用流路７０の内圧が弁手段８８の開放圧力を上回り、弁手段８８は開いて、前進用油室５８から油圧パワーパック２０へオイルが流れることを許容し、シリンダーヨーク６０がプロペラ翼を移動及び旋回させることを許容する。後進用油室５６から潤滑剤室８２へ、またオイルタンク２２へのオイル循環に関しては、中断なく続けられる。言い換えれば、潤滑剤循環が実際に行われる時間というのはプロペラ翼が後進方向に旋回する、即ち、パイロット操作主要制御弁が後進位置に移動する間だけである。従って、所望のプロペラ翼位置に達し、パイロット操作主要制御弁がニュートラル位置に移動したら、直ちに潤滑剤循環は停止される。
【００３４】
従来技術でパイロット操作主要制御弁がニュートラル位置にあるときに、全ての接続部を遮断するので、後進用油室に追加の圧力は加わらず、その結果、潤滑剤室には強制的な潤滑剤の循環はない。従って実際には、潤滑剤は、プロペラが作動する時間のほんの一部の間だけ循環する。即ち、パイロット操作弁がニュートラル位置にあってプロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、前進及び後進のいずれの方向の航行であれ、プロペラが作動する時間の９０％以上を通常は使う。そのため、潤滑剤の循環は、長くとも、プロペラが作動する時間の１０％未満の間だけ行われる。
【００３５】
最近では環境規制が変わり、制御ピッチプロペラハブに用いられるオイルは環境的に許容されるものでなければならなくなった。これまでのオイルは鉱油であったが、漏出を生じた場合海水中で深刻な環境問題を引き起こす。従って、環境上の事情から、害のより少ないオイルを使うことが要請されている。環境的に許容される潤滑オイル、即ち潤滑剤は入手可能であり、その潤滑特性は鉱油と同等に良好なものである。しかしこれは、水と接触すると極めて容易に劣化するという大きな欠点がある。このような潤滑剤の劣化は、ハブの潤滑機能を要する構成要素の摩耗と破損を招く。このように、上述の従来技術に係る、ときどき行われる潤滑剤循環は十分なものと考えられず、現実にはオイルは、潤滑剤中の全ての水分を検知して除去するように、ほとんど常時循環させねばならないことになる。つまり、潤滑剤循環システムは再検討される必要がある。
【００３６】
潤滑剤循環の第１の改良は、オイルの循環のために、ただ１本の経路ではなく異なる２本の経路を潤滑剤室８２に設けることである。第１経路、即ち従来技術で公知な第１潤滑剤通路８０では、駆動軸延長部６２の表面から潤滑剤流路７８へオイルを取り出し、新規な経路としての第２経路は、図４に示したように、ハブ本体４０の内面の近傍から、ハブ本体４０と駆動軸フランジ４２の中の少なくとも１本の第２潤滑剤通路８６を通って、潤滑剤流路７８へオイルを取り出す。ハブが使われるとき、即ち回転しているときには、潤滑剤室内のオイルは分けられる。軽量な気体含有のオイルは駆動軸の延長部に集まり、第１潤滑剤通路８０を介して逃げる。他方、水分含有のオイルのように重いオイルは、遠心力によって、ハブ本体の内面、即ち潤滑剤室８２の外周面に集まり、第２潤滑剤通路８６から逃げる。これらの循環されたオイル成分は、さらに処理するために潤滑剤流路７８を通ってオイルタンク２２に取り入れられる。第１及び第２潤滑剤通路８０，８６のサイズ（長さ及び直径）に関しては、必須ではないが好ましくは、通路の流れ抵抗又は狭まりがほぼ等しくなるようにバランスを取り、これにより気体含有のオイル、水分含有のオイルのいずれもハブから除去できるようにする。
【００３７】
本発明に係る潤滑剤循環の第２の改良は、従来技術の構成と異なり、少なくとも前進して（ａｈｅａｄ）航行するときに、また好ましくは後進して（ａｓｔｅｒｎ）航行するときにも、プロペラ翼を所望位置にロックして、後進用油室５６と潤滑剤室８２の間の圧力差を維持することである。海洋船舶は運転時には、たいてい（通常９０％以上）前進して航行するので、前進して航行する間に潤滑剤を循環させることがオイルの品質に関して重要なことである。しかし、プロペラのピッチを制御するのに用いる圧力と比較すると、この圧力は低くされる。言い換えれば、後進用油室５６内のオイルの圧力は、潤滑剤室８２内の静水圧より高い所定値であって、弁手段８８を開くのに必要な所定圧力より低い所定値に（例えば、１ｂａｒと７ｂａｒの間に）調整される。これにより、オイルは後進用油室５６から潤滑剤室８２に流れ、さらに潤滑剤流路７８を通ってオイルタンク２２に流れる。
【００３８】
圧力差を設定し、後進用流路室を介して循環剤室へオイルの流れを引き起こし、その結果循環剤循環を確かにするために、いくつかの可能な手法がある。本発明の第１の好ましい実施形態に係る潤滑剤循環を構成する手法を、図５を参照して詳しく説明する。図５では、パイロット操作主要制御弁９８と油圧パワーパック２０の間の戻り油路９６が、逆止弁１００を備えていることを示唆している。これは、戻り油路９６から油圧パワーパック２０への所定の圧力によって開くように構成されている。また、圧油路１０４と戻り油路９６の間に流動接続部１０２が設けられている。これは制御弁１０６を有し、戻り油路９６で加圧オイルの流れを許容したり阻止したりするようになっている。ここに述べる構成によれば、パイロット操作主要制御弁９８がニュートラル位置にあるときに、圧油路１０４と戻り油路９６の間にある流動接続部１０２は制御弁１０６を介して開く。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に指示を送って開かせる。また、パイロット操作主要制御弁９８は少なくとも後進用送油管２６を、また場合により前進用送油管２８を、戻り油路９６と接続するのである。なお逆止弁１００は、例えば２ｂａｒ又は４ｂａｒのような所定圧力で開くように構成されている。この圧力でのオイルは、ハブ１２における後進用油室に影響を及ぼし、潤滑剤室やさらにオイルタンク（図示せず）への潤滑剤循環を確かにする。逆止弁１００は、潤滑剤室内で毎分２〜２０リットル程度でオイル循環がなされるような十分なオイル圧力が得られるように、選択される。なお、潤滑剤のオイルタンクへの戻り流路は図示していない。
【００３９】
パイロット操作主要制御弁９８が前進位置に移動したときに、圧油路１０４と戻り油路９６との間の流動接続部は閉じられる。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に閉じる指示を送り、圧油路１０４が前進用送油管２８に接続され、後進用送油管２６が戻り油路９６に接続される。戻り油路９６は逆止弁１００を有するので、高くされた圧力が後進用油室で維持され、潤滑剤室へ、またオイルタンクへの潤滑剤循環を確実にする。
【００４０】
パイロット操作主要制御弁９８が後進位置に移動したときに、圧油路１０４と戻り油路９６との間の流動接続部は閉じられる。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に閉じる指示を送り、圧油路１０４が後進用送油管２６と接続され、前進用送油管２８が戻り油路９６と接続される。後進用送油管２６と後進用油室には、潤滑剤室へ、またオイルタンクへの潤滑剤循環を確実にする高くされた圧力が発生している。
【００４１】
本発明の第２の好ましい実施形態に係る潤滑剤循環を構成する手法を、図６を参照して詳しく説明する。図６では、パイロット操作主要制御弁９８と油圧パワーパック２０の間の戻り油路９６が、パイロット操作制御弁１０８及び逆止弁１１０，１１２を備えていることを示唆している。これらは、戻り油路９６からの所定の圧力によって開くように構成されている。例えば、逆止弁１１０は２ｂａｒの圧力で、逆止弁１１２は４ｂａｒの圧力で開くように構成されていてもよい。また図５の実施形態と同様、圧油路１０４と戻り油路９６の間に流動接続部１０２が設けられている。これは制御弁１０６を有している。ここに述べる構成によれば、（図６に示した）パイロット操作主要制御弁９８がニュートラル位置にあるときに、圧油路１０４と戻り油路９６の間にある流動接続部１０２は開く。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に指示を送って開かせる。また、パイロット操作主要制御弁９８は少なくとも後進用送油管２６を、また場合により前進用送油管２８を、戻り油路９６と接続するのである。パイロット操作制御弁１０８は、戻り油路９６を逆止弁１１２に、即ち逆圧バルブ１１０（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｖａｌｖｅ）よりも高い圧力でのバルブ開口に、接続する位置にある。なお逆止弁１１２は、例えば４ｂａｒなどの所定圧力で開くように構成されている。この圧力でのオイルは、ハブ１２における後進用油室に影響を及ぼし、潤滑剤室やさらにオイルタンクへの潤滑剤循環を確かにする。逆止弁１１２は、潤滑剤室内で毎分２〜２０リットル程度でオイル循環がなされるような十分なオイル圧力が得られるように、選択される。なお、潤滑剤のオイルタンクへの戻り流路は図示していない。
【００４２】
パイロット操作主要制御弁９８が前進位置に移動したときに、制御弁１０６を介した圧油路１０４と戻り油路９６の間の流動接続部は閉じられる。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に指示を送って閉じさせ、圧油路１０４が前進用送油管２８と接続され、後進用送油管２６が戻り油路９６と接続される。ここでパイロット操作制御弁１０８は選択によって、必要な場合は、戻り油路９６を逆止弁１１２、即ち高レベルの開放圧力を有する弁、又は逆止弁１１０、即ち低レベルの開放圧力を有する弁と、接続してもよい。戻り油路９６に逆止弁１１０又は１１２が設けられているので、ある程度の高い圧力が後進用油室内に維持され、潤滑剤室へ、またオイルタンクへの潤滑剤循環を確実にするのである。
【００４３】
パイロット操作主要制御弁９８が後進位置に移動したときに、制御弁１０６を介した圧油路１０４と戻り油路９６の間の流動接続部は閉じられる。例えば、パイロット操作主要制御弁９８が制御弁１０６に指示を送って閉じさせ、圧油路１０４が後進用送油管２６と接続され、前進用送油管２８が戻り油路９６と接続される。後進用送油管２６と後進用油室の場合のように、高くされた圧力によって潤滑剤室へ、またオイルタンクへの潤滑剤循環が確実にされるので、パイロット操作制御弁１０８は、低レベルの開放圧力を有する逆止弁１１０に戻り油路９６を接続する他の位置に移動されてもよい。これにより、前進用油室からオイルを戻すのに必要なエネルギーが、図５の実施形態の場合よりも低減される。
【００４４】
図７を参照して、本発明の第３の好ましい実施形態に係る潤滑剤循環を構成するさらなる手法を、詳細に述べる。第３実施形態において、別体の油圧ポンプ１１４を油圧パワーパック２０の中、又は油圧パワーパック２０に接続して配置する。油圧ポンプ１１４は、加圧オイルのためのオイル管路１１６を介して後進用送油管２６に接続され、オイル圧力は、オイル管路１１６と油圧パワーパックとの間の戻り流路に設けられたある種の減圧弁１１８によって、制限される。図示した構造の中で、油圧ポンプ１１４は継続的に後進用送油管２６にオイルを供給し、後進用送油管２６にはいるオイルの圧力は減圧弁１１８によって規制される。後進用送油管２６へのオイルの供給は、パイロット操作主要制御弁９８の位置に無関係に行える。さらに、より好ましい代替例としては、油圧ポンプ１１４と後進用送油管２６との間のオイル管路１１６に、ある種の制御弁１２０を設けてもよい。例えば、パイロット操作主要制御弁９８の位置から指示を受ける制御弁１２０である。当然、パイロット操作主要制御弁９８が後進位置にあるときには、圧油路１０４から後進用油室へ高レベルの圧力がかけられ、オイル管路１１６からの流出は不要である。また、パイロット操作主要制御弁９８が前進位置にあるときには、後進用送油管２６は後進用油室からオイルを取り戻すので、油圧ポンプ１１４によってオイルを供給する必要はない。しかし、後者の場合もし潤滑剤室での潤滑剤循環が望まれるときは、図５，６の実施形態で述べた通り戻り油路に逆止弁を設けるのが好ましい。このように、パイロット操作主要制御弁９８がニュートラル位置から変位されたらいつでも、制御弁１２０に対して閉じることを指示する、又は油圧ポンプ１１４に対して作動の停止を指示するようにパイロット操作主要制御弁９８が操作されるわけであり、上記の点は一層優れた利点となる。
【００４５】
各圧力値は単独で決定できるわけではなく、常に、絞り開口を有するさまざまな流路の流れ抵抗、オイル粘度や、目標の体積の流れとともに決定されるので、各圧力値の記載は単なる例であることが理解されるべきである。喫水線とハブの垂直位置に対する油圧パワーパックとオイルタンクの配置は、必要とする圧力値に対する効果を奏する。例えば、循環するオイルの流量は、後進用油室５６と潤滑剤室８２の間の圧力差、またオイル循環路８４における流れ抵抗とオイル粘度によって規定される。必要とあれば、（各）オイル循環路８４は、オイルの循環を制御するために所望のサイズの（それ自体の）開口を備えてもよい。この場合、他の（各）オイル循環路８４はより広い形であってもよい。こうすると流れ抵抗は無視できることになる。
【００４６】
本発明でさらに、少なくともプロペラ翼が所望の位置にロックされているときに、後進用油室から潤滑剤室を通ってオイルタンクに至る潤滑剤循環のために後進用油室と潤滑剤室との圧力差を設定し、これにより後進用油室から潤滑剤室への継続的な流れを得ることは、間欠的に行われてもよいことを理解するべきである。言い換えれば、オイル循環は例えば、ある時間だけ（例えば１分、２分、又は５分）「オン」の接続状態となり、その後に別のある時間だけ（例えば３０秒、１分、２分、又は４分）「オフ」の接続状態となり、次に再び「オン」となる。こうすることによって、ポンプ動作のためのエネルギーが節約できる。ただし他方では、追加の構成がさらに必要となってしまう。
【００４７】
上に記載した潤滑構造が、新しい装置構成に利用可能であるのみならず、新規な潤滑構造を包含するように現行のハブ構造を容易に改良することもできることは、理解されるべきである。必要な装置要素というのは、ハブに第２潤滑剤通路を付加すること、また、場合により好ましくは、オイル分配箱又は油圧パワーパックに接続して適切な弁を取り付けることだけである。現行のハブにオイル循環がない場合は、必要とするオイル通路は孔を開ける必要がある。
【００４８】
上述の内容は、海洋船舶における制御可能なピッチプロペラ構造の潤滑機能を構成する新規で進歩性のある方法、及びそのための潤滑構造を例として述べたものに過ぎないこともまた理解されよう。上記の記載は、詳述した実施形態とその具体例のみに本発明を限定する目的はなく、本発明のいくつかの好ましい実施形態を述べたに過ぎないことが理解されよう。言い換えれば、本構造の油圧構成要素を設置するために多様な代替案があることは明白であり、本発明は、明細書中での呼称通りの構成要素、例えばバルブの種類などに限定されるものではなく、明らかに、請求項に係る動作を行う構成要素のそれぞれ又は全て、又はそれらのグループが、請求項によってカバーされるものである。例えば、駆動軸の各流路は、上記の２本の同心の筒部を用いて配列されるのみならず、駆動軸の中空部に、各オイル室と接続するようにハブ内の適切な位置へオイル分配箱から延びる３本のパイプを備えてもよく、また、駆動軸は、各オイル室と接続するようにハブ内の適切な位置へオイル分配箱から達している（少なくとも）３個の空洞を備えてもよい。従って、上記の記載が本発明を限定するものとして理解されるものではなく、発明の権利範囲全体は、添付した請求項のみで規定されるのである。上記記載から、本発明の個々の特徴は、特に明細書や図面に記載や図示をしていない組み合わせであっても、他の特徴と組み合わせて用いてよいことが理解されよう。
【図１】
0006605038.tif 000002
【図２】
0006605038.tif 000003
【図３ａ】
0006605038.tif 000004
【図３ｂ】
0006605038.tif 000005
【図３ｃ】
0006605038.tif 000006
【図４】
0006605038.tif 000007
【図５】
0006605038.tif 000008
【図６】
0006605038.tif 000009
【図７】
0006605038.tif 000010