(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体のうち進行方向の後方に向けて水を排出する排出口を有する吸込管に取り付けられ、前記船体を推進させるウォータージェット推進装置であって、
駆動部によって回転軸の軸線周りに回転する主軸と、
前記主軸に固定され、前記主軸と一体に回転して前記吸込管の内部から前記排出口に水を送る羽根車と、
前記主軸に対して分離可能に固定され、前記主軸に固定された状態で前記回転軸の軸線周りに前記主軸及び前記羽根車と一体で回転する後部主軸と、
前記回転軸の軸線周りに回転可能となるように前記後部主軸を支持する筒状の支持部を有し、前記支持部が前記後部主軸を支持する内周面に溝部を有し、前記溝部が前記支持部のうち前記進行方向の前方側の第１端面と前記進行方向の後方側の第２端面との間に亘って形成された水中軸受と、
前記主軸、前記羽根車及び前記後部主軸とは独立した状態で前記排出口に固定され、前記羽根車から送られる水を前記進行方向の後方に流す配管と、
前記水中軸受を前記配管に固定し、前記支持部の前記第１端面に接する第１空間部を前記羽根車との間に形成する軸受固定部と、
前記軸受固定部に着脱可能に設けられ、前記軸受固定部に装着された状態で前記支持部の前記第２端面の前記進行方向の後方側に隙間を空けて前記第２端面を覆うように配置され、前記配管内のうち前記軸受固定部の前記進行方向の後方側の第２空間部と前記第２端面側の前記隙間とを連通し脱着用工具を挿入可能な脱着用孔部を有する被覆部材と
を備え、
前記羽根車は、
前記進行方向の前方に配置された前方側端部と、前記前方側端部から前記進行方向の後方に延びる筒状の側面部とを有し、前記前方側端部が前記主軸に固定され、前記側面部の前記進行方向の後方の端部が開口されかつ前記軸受固定部に対向して配置された回転部と、
前記側面部の外周面に前記回転軸の軸線周り方向に複数並んで配置された翼部と、
を有し、
前記第１空間部は、前記前方側端部と前記側面部とで囲まれた部分に設けられ、
前記羽根車は、前記第１空間部と、前記吸込管の内部のうち前記翼部よりも前記進行方向の前方の第３空間部との間を連通する連通部を有する
ウォータージェット推進装置。
【請求項２】
前記主軸は、前記連通部を塞ぐように前記回転部に固定されるフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記連通部と前記第３空間部とを連通するフランジ側連通部を有する請求項１に記載のウォータージェット推進装置。
【請求項３】
前記配管と前記軸受固定部とを連結し、前記配管を流れる水を案内する案内羽根をさらに備え、
前記脱着用孔部は、前記進行方向の後方の端部が前記案内羽根よりも前記進行方向の後方に配置されている請求項１又は請求項２に記載のウォータージェット推進装置。
【請求項４】
前記軸受固定部は、中空状に設けられる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウォータージェット推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータージェット推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウォータージェット推進装置は、例えば船体に取り付けられ、海水を汲み上げて船体の噴射口から噴射する。ウォータージェット推進装置は、噴射口から噴射された海水の反力を推進力として船体を前後進させる。ウォータージェット推進装置は、駆動部によって回転する主軸と、主軸と一体で回転して海水を送る羽根車と、主軸を回転可能に支持する軸受とを有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２７７６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等に示すウォータージェット推進装置は、軸受の内面と主軸との間に潤滑油を供給する構成を有しており、潤滑油が海洋に漏出しないように軸受の外周にシール部材を有している。このように、上記のウォータージェット推進装置は、軸受周りの構成が複雑になっているため、メンテナンス作業が煩雑になってしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、メンテナンスの作業負担を低減することが可能なウォータージェット推進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るウォータージェット推進装置は、船体のうち進行方向の後方に向けて水を排出する排出口を有する吸込管に取り付けられ、前記船体を推進させるウォータージェット推進装置であって、駆動部によって回転軸の軸線周りに回転する主軸と、前記主軸に固定され、前記主軸と一体に回転して前記吸込管の内部から前記排出口に水を送る羽根車と、前記主軸に対して分離可能に固定され、前記主軸に固定された状態で前記回転軸の軸線周りに前記主軸及び前記羽根車と一体で回転する後部主軸と、前記回転軸の軸線周りに回転可能となるように前記後部主軸を支持する筒状の支持部を有し、前記支持部が前記後部主軸を支持する内周面に溝部を有し、前記溝部が前記支持部のうち前記進行方向の前方側の第１端面と前記進行方向の後方側の第２端面との間に亘って形成された水中軸受と、前記主軸、前記羽根車及び前記後部主軸とは独立した状態で前記排出口に固定され、前記羽根車から送られる水を前記進行方向の後方に流す配管と、前記水中軸受を前記配管に固定し、前記支持部の前記第１端面に接する第１空間部を前記羽根車との間に形成する軸受固定部と、前記軸受固定部に着脱可能に設けられ、前記軸受固定部に装着された状態で前記支持部の前記第２端面の前記進行方向の後方側に隙間を空けて前記第２端面を覆うように配置され、前記配管内のうち前記軸受固定部の前記進行方向の後方側の第２空間部と前記第２端面側の前記隙間とを連通し脱着用工具を挿入可能な脱着用孔部を有する被覆部材とを備える。
【０００７】
本発明によれば、羽根車に固定される主軸と、水中軸受に支持される後部主軸とが分離可能に設けられるため、例えば水中軸受を交換する場合等、進行方向の後方側のメンテナンスを行う場合には、後部主軸を主軸と分離させて行うことができる。これにより、メンテナンスにおける作業負担を低減することが可能となる。また、第１空間部と第２空間部との間が溝部、隙間及び脱着用孔部によって連通された構成となる。主軸、羽根車及び後部主軸の回転時には、第２空間部の圧力が第１空間部の圧力よりも低くなるため、圧力差によって水が第１空間部から第２空間部へ流れる。このとき、溝部に水が流れることにより、当該水が支持部と後部主軸との間の潤滑剤として機能する。したがって、支持部の摩耗や異物混入による支持部の破損等を抑制でき、支持部の長寿命化を図ることができるため、支持部の交換回数を抑えることができる。これにより、メンテナンスの頻度を抑え、作業者の作業負担を低減することが可能となる。
【０００８】
また、前記羽根車は、前記進行方向の前方に配置された前方側端部と、前記前方側端部から前記進行方向の後方に延びる筒状の側面部とを有し、前記前方側端部が前記主軸に固定され、前記側面部の前記進行方向の後方の端部が開口されかつ前記軸受固定部に対向して配置された回転部と、前記側面部の外周面に前記回転軸の軸線周り方向に複数並んで配置された翼部と、を有し、前記第１空間部は、前記前方側端部と前記側面部とで囲まれた部分に設けられてもよい。
【０００９】
本発明によれば、第１空間部が回転部の前方側端部と側面部とで囲まれた部分に設けられ、回転部が中空状に形成されるため、羽根車の軽量化を図ることができる。また、羽根車が回転し翼部が回転方向に移動する際に、吸込管を流れる水の一部が回転部の進行方向の後方の端部と軸受固定部との対向部分から第１空間部に進入する場合がある。第１空間部に進入した水は、第２空間部との圧力差によって水中軸受の溝部及び脱着用孔部を通過して配管側に流れ出すため、後部主軸が回転している間、支持部と後部主軸との間に水が供給され続ける。これにより、水中軸受の潤滑性を維持することが可能となる。
【００１０】
また、前記羽根車は、前記第１空間部と、前記吸込管の内部のうち前記翼部よりも前記進行方向の前方の第３空間部との間を連通する連通部を有してもよい。
【００１１】
本発明によれば、第１空間部と第３空間部とが連通されるため、第１空間部の圧力が高くなることを抑制することができる。これにより、主軸、羽根車及び後部主軸に対する回転軸の軸線方向の負荷が軽減される。
【００１２】
また、前記主軸は、前記連通部を塞ぐように前記回転部に固定されるフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記連通部と前記第３空間部とを連通するフランジ側連通部を有してもよい。
【００１３】
本発明によれば、主軸のフランジ部が連通部を塞ぐように回転部に固定される場合、フランジ部に設けられたフランジ側連通部を介して第１空間部と第３空間部とが連結されることになる。これにより、主軸と回転部との間を確実に固定しつつ、第１空間部の高圧化を抑制できる。
【００１４】
また、前記配管と前記軸受固定部とを連結し、前記配管を流れる水を案内する案内羽根をさらに備え、前記脱着用孔部は、前記進行方向の後方の端部が前記案内羽根よりも前記進行方向の後方に配置されていてもよい。
【００１５】
本発明によれば、羽根車の回転により配管の内部に圧力差が生じた場合において、第１空間部が第２空間部のうちより圧力が低くなる部分に連通されるため、溝部及び脱着用孔部を通過して配管側に効率的に水を送ることができる。
【００１６】
また、前記軸受固定部は、中空状に設けられる。
【００１７】
本発明によれば、軸受固定部が中空状に設けられるため、装置全体の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、メンテナンスの作業負担を低減することが可能なウォータージェット推進装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態に係るウォータージェット推進装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、ウォータージェット推進装置の要部を示す断面図である。
【図３】図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。
【図４】図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。
【図５】図５は、ウォータージェット推進装置の動作時における海水の流れを模式的に示す図である。
【図６】図６は、主軸と後部主軸とを分離する作業の一例を示す図である。
【図７】図７は、水中軸受を交換する作業の一例を示す図である。
【図８】図８は、水中軸受を交換する作業の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るウォータージェット推進装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るウォータージェット推進装置１００の一例を示す図である。図２は、ウォータージェット推進装置１００の要部を示す断面図である。図２は、回転軸ＡＸの軸線を含む平面における断面構成を示している。
【００２２】
図１に示すように、ウォータージェット推進装置１００は、船体１０１のうち進行方向の後方に向けた排出口１０２ａを有する吸込管１０２に取り付けられる。なお、図１は、吸込管１０２が水平面に平行な断面で切断された状態を示しており、吸込管１０２の内部が示されている。ウォータージェット推進装置１００は、海水を汲み上げて排出口１０２ａから噴射し、排出口１０２ａから排出される海水の反力を推進力として船体１０１を前後進させる。以下、船体１０１の進行方向の前方を単に「前方」と表記し、船体１０１の進行方向の後方を単に「後方」と表記する。ウォータージェット推進装置１００は、主軸１０と、羽根車２０と、後部主軸３０と、水中軸受４０と、配管５０と、軸受固定部６０と、案内羽根７０と、被覆部材８０とを備えている。
【００２３】
図２に示すように、主軸１０は、円柱状に形成され、駆動部１０３によって回転軸ＡＸの軸線周りに回転する。回転軸ＡＸは、船体１０１の進行方向に平行に配置される。主軸１０は、フランジ部１１を有している。フランジ部１１は、主軸１０の後方端部に配置されている。また、主軸１０は、突出部１２を有している。突出部１２は、円柱状に形成され、後方に向けて突出している。
【００２４】
羽根車２０は、主軸１０に固定された状態で主軸１０と一体で回転軸ＡＸの軸線周りに回転する。羽根車２０は、回転部２１と、翼部２２とを有している。回転部２１は、前方側端部２３と、側部２４とを有している。前方側端部２３は、回転部２１の前方側の端部、つまり、回転部２１のうち、吸込管１０２において水が流れる方向の上流側の端部に配置される。前方側端部２３は、例えば円板状であり、回転部２１の前方端部に配置されている。前方側端部２３は、ボルト等の固定部材２５によって主軸１０のフランジ部１１に固定されている。回転部２１が固定部材２５によってフランジ部１１に固定されることにより、羽根車２０が主軸１０に固定されている。
【００２５】
また、前方側端部２３は、主軸嵌合部２３ａと、後部主軸嵌合部２３ｂと、連通部２３ｃとを有している。主軸嵌合部２３ａは、円形であり、前方側端部２３の前方側の面に設けられている。主軸嵌合部２３ａは、主軸１０の突出部１２が嵌合されている。主軸嵌合部２３ａと突出部１２とが嵌合されることにより、主軸１０と羽根車２０との間で位置決めを行うことができる。主軸嵌合部２３ａは、中心が回転軸ＡＸに一致するように形成される。
【００２６】
後部主軸嵌合部２３ｂは、円形であり、前方側端部２３の後方側の面に設けられている。後部主軸嵌合部２３ｂは、後述する後部主軸３０の突出部１２が嵌合されている。後部主軸嵌合部２３ｂは、中心が回転軸ＡＸに一致するように形成される。
【００２７】
連通部２３ｃは、前方側端部２３の前方側の面と後方側の面との間を船体１０１の進行方向に貫通して設けられている。連通部２３ｃは、例えば回転軸ＡＸの軸線方向に見た場合に円形である。連通部２３ｃは、回転軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、前方側端部２３の外周側に配置されている。連通部２３ｃは、回転軸ＡＸの軸線周りの方向に所定の間隔を空けて複数配置されている。なお、連通部２３ｃは、１つであってもよい。
【００２８】
ここで、上記のフランジ部１１は、フランジ側連通部１１ａを有している。フランジ側連通部１１ａは、船体１０１の進行方向にフランジ部１１を貫通して設けられている。フランジ側連通部１１ａは、回転軸ＡＸの軸線方向に見た場合、連通部２３ｃに重なる位置に設けられている。したがって、連通部２３ｃが複数設けられる場合、フランジ側連通部１１ａも複数設けられ、連通部２３ｃに重なる各位置にフランジ側連通部１１ａが設けられる。また、連通部２３ｃは、フランジ部１１よりも外周側に配置されてもよい。
【００２９】
連通部２３ｃは、フランジ側連通部１１ａを介して、回転部２１の内部に形成される空間（第１空間部）Ｐ１と、吸込管１０２内の空間のうち翼部２２よりも前方の部分（第３空間部）Ｐ３との間を連通する。連通部２３ｃは、第１空間部Ｐ１と第３空間部Ｐ３とを連通することで、第１空間部Ｐ１の圧力の増加を抑制する。なお、連通部２３ｃがフランジ部１１よりも外周側に配置される場合、連通部２３ｃは、単独で第１空間部Ｐ１と第３空間部Ｐ３とを連通する。
【００３０】
側部２４は、筒状であり、前方側端部２３と一体に設けられている。側部２４は、前方側端部２３から後方に向けて広がるように形成されている。側部２４の後方端部は、開口されている。また、側部２４の後方端部には、段部２６ａが設けられている。段部２６ａは、側部２４の内周面が後方へ向けて段階的に広がるように階段状に形成されている。
【００３１】
翼部２２は、回転部２１の側部２４の外周面（側面）に設けられている。翼部２２は、回転軸ＡＸの軸線周り方向に複数並んで配置されている。翼部２２は、回転部２１と一体で設けられる。翼部２２は、回転部２１の回転により、回転部２１と吸込管１０２との間の空間部を回転軸ＡＸの軸線周り方向に移動する。
【００３２】
後部主軸３０は、ボルト等の固定部材３５により、羽根車２０の前方側端部２３に固定されている。なお、図２では、固定部材３５が前方側端部２３のうち前方の主軸嵌合部２３ａ側から挿入される構成が示されているが、これに限定するものではなく、例えば固定部材３５が後部主軸嵌合部２３ｂ側から挿入される構成であってもよい。また、後部主軸３０が主軸１０のフランジ部１１と同様のフランジ部を有する構成とし、固定部材３５が当該フランジ部と前方側端部２３とを固定する構成としてもよい。また、固定部材３５が羽根車２０及び後部主軸３０の側部から挿入される構成であってもよい。後部主軸３０が羽根車２０に固定され、羽根車２０が主軸１０に固定されることにより、後部主軸３０が主軸１０に固定される。後部主軸３０は、主軸１０に固定された状態で、回転軸ＡＸの軸線周りに主軸１０及び羽根車２０と一体で回転する。
【００３３】
後部主軸３０は、固定部材３５を取り外すことにより、前方側端部２３に対して分離可能である。後部主軸３０を前方側端部２３から分離することにより、後部主軸３０と主軸１０とが分離される。また、後部主軸３０が羽根車２０に固定された状態で、羽根車２０を主軸１０から分離する場合においても、後部主軸３０と主軸１０とが分離される。このように、後部主軸３０は、主軸１０に対して分離可能に固定されている。
【００３４】
後部主軸３０は、前方側端部２３に固定される固定側部分３１と、水中軸受４０に支持される軸受側部分３２とを有している。固定側部分３１及び軸受側部分３２は、例えば円柱状である。固定側部分３１は、第１空間部Ｐ１に配置される。固定側部分３１の径は、前方側端部２３の後部主軸嵌合部２３ｂの径以下となるように設定される。
【００３５】
軸受側部分３２は、第１空間部Ｐ１から後方に突出して設けられる。軸受側部分３２の径は、固定側部分３１の径よりも小さくなるように設定される。軸受側部分３２の径を固定側部分３１の径よりも小さくすることにより、水中軸受４０の大型化及び重量化が抑制される。固定側部分３１と軸受側部分３２との間には段部が１つ形成されているが、これに限定するものではなく、例えば固定側部分３１から軸受側部分３２にかけて径が小さくなるようにテーパー部が形成されてもよい。また、固定側部分３１から軸受側部分３２の間に径が段階的に小さくなるように複数の段部が形成されてもよい。
【００３６】
水中軸受４０は、後部主軸３０を回転軸ＡＸの軸線周り方向に回転可能に支持する。水中軸受４０は、例えば円筒状の支持部４１及びケーシング４２を有している。水中軸受４０は、中心軸が回転軸ＡＸに一致するように配置される。水中軸受４０は、中心軸側に支持部４１が配置され、外周側にケーシング４２が配置された２層構造となっている。支持部４１とケーシング４２との間は、不図示の接着剤等によって固定されている。ケーシング４２は、後方側端部にフランジ部４２ａを有している。支持部４１は、例えば樹脂やセラミック等によって形成されている。
【００３７】
図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図３に示すように、支持部４１は、前方側の第１端面４１ａと、後方側の第２端面４１ｂと、内周面４１ｃと、外周面４１ｄとを有している。第１端面４１ａ及び第２端面４１ｂは、例えば回転軸ＡＸに垂直である。内周面４１ｃは、後部主軸３０の軸受側部分３２を支持する。
【００３８】
内周面４１ｃには、溝部４３が形成されている。溝部４３は、内周面４１ｃから外周側に凹んだ状態に形成されている。溝部４３は、支持部４１の第１端面４１ａと第２端面４１ｂとの間に亘って例えば直線状に設けられている。溝部４３は、支持部４１の内周面４１ｃの円周方向に所定の間隔で複数並んで配置されている。複数の溝部４３は、水中軸受４０の前方側と後方側とを連通する。
【００３９】
また、図２に示すように、配管５０は、ボルト等の固定部材５５により、吸込管１０２の後方の端部１０２ｂに固定されている。配管５０は、羽根車２０によって吸込管１０２の後方に送られた水を流通させる。配管５０は、主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０とは独立して固定されている。したがって、主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０が一体で回転する場合であっても、配管５０は回転しないようになっている。
【００４０】
配管５０は、吸込管１０２の端部１０２ｂから後方に延びた状態で設けられる。配管５０は、前方の端部にフランジ部５１を有している。フランジ部５１は、吸込管１０２の端部１０２ｂに固定される。配管５０は後方端部で図示しない手段により、例えば前後進操舵装置１０４（図１参照）等に固定される。配管５０の内径は、当該配管５０の前方端部から後方端部にかけて徐々に小さくなっている。このため、配管５０に流入する水の流速に対して配管５０から後方に排出される水の流速が大きくなる。
【００４１】
軸受固定部６０は、水中軸受４０を固定する。軸受固定部６０は、前方側端部６１と、後方側端部６２と、側面部６３とを有している。前方側端部６１は、例えば円板状であり、軸受固定部６０の前方端部に配置されている。前方側端部６１は、開口部６１ａを有している。開口部６１ａには、水中軸受４０の前方側端部が挿入される。開口部６１ａの内周面は、ケーシング４２の外周面に当接する。開口部６１ａの内周面とケーシング４２の外周面との間は、隙間なく設けられている。なお、開口部６１ａの内周面とケーシング４２の外周面との間に接着剤等が配置されてもよい。
【００４２】
前方側端部６１は、上記の回転部２１の前方側端部２３及び側部２４との間で第１空間部Ｐ１を形成する。つまり、第１空間部Ｐ１は、吸込管１０２内の空間のうち、回転部２１の前方側端部２３及び側部２４と、前方側端部６１とで囲まれた部分である。第１空間部Ｐ１は、水中軸受４０の支持部４１の第１端面４１ａに接している。
【００４３】
前方側端部６１は、回転部２１側に突出した環状の突出部６４を有している。突出部６４には、段部６４ａが設けられている。段部６４ａは、突出部６４の前方側から後方側に外周面が段階的に広がるように階段状に形成されている。段部６４ａは、回転部２１の側部２４に形成される段部２６ａの内側に配置される。段部６４ａは、段部２６ａに対向して配置される。なお、回転部２１が回転可能となるように、段部６４ａは、段部２６ａに対して所定の間隔を空けて配置される。
【００４４】
後方側端部６２は、例えば円板状であり、軸受固定部６０の後方端部に配置されている。後方側端部６２は、開口部６２ａを有している。開口部６２ａには、水中軸受４０の後方側端部が挿入される。開口部６２ａの内周面は、ケーシング４２の外周面に当接する。後方側端部６２は、後方側に突出した環状の突出部６６を有している。突出部６６は、内周面が円筒面となっている。後方側端部６２のうち突出部６６で囲まれた部分には、水中軸受４０のケーシング４２に設けられたフランジ部４２ａが当接される。後方側端部６２とフランジ部４２ａとの間は、ボルト等の固定部材６５によって固定されている。
【００４５】
側面部６３は、前方側端部６１と後方側端部６２とを接続する。側面部６３の外径は、配管５０の内径に応じて設定される。例えば、前方側から後方側にかけて配管５０の内径が小さくなるように設定される場合、側面部６３の外径は、同様に前方側から後方側にかけて小さくなるように設定される。
【００４６】
軸受固定部６０は、例えば中空状に設けられている。具体的には、軸受固定部６０は、前方側端部６１と、後方側端部６２と、側面部６３とで囲まれた部分に空間が設けられている。軸受固定部６０が中空状に設けられることにより、ウォータージェット推進装置１００が軽量化される。なお、軸受固定部６０は、中空状でなくてもよい。
【００４７】
図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。図４に示すように、軸受固定部６０の内部には、側面部６３には、リブ部６７が設けられている。リブ部６７は、回転軸ＡＸの軸線周り方向に所定の間隔を空けて複数設けられている。リブ部６７は、側面部６３の内周面から回転軸ＡＸ側に向けて延びている。回転軸ＡＸの軸線方向に見た場合、リブ部６７のうち回転軸ＡＸ側の端部は、水中軸受４０のケーシング４２の外周面に当接されている。
【００４８】
図２に示すように、案内羽根７０は、配管５０を流れる水を案内する。案内羽根７０は、配管５０と軸受固定部６０との間の空間に配置されている。案内羽根７０は、配管５０の内周面と、軸受固定部６０の側面部６３の外周面とに連結されている。案内羽根７０は、回転軸ＡＸの軸線周り方向に所定の間隔を空けて複数並んで配置されている。
【００４９】
被覆部材８０は、水中軸受４０の後方側端部を覆っている。被覆部材８０は、軸受固定部６０の後方側端部６２のうち突出部６６で囲まれた部分に挿入される。被覆部材８０は、ボルト等の固定部材８５によってフランジ部４２ａに固定される。被覆部材８０は、フランジ部４２ａに固定されることにより、フランジ部４２ａと一体で軸受固定部６０に固定される。被覆部材８０は、軸受固定部６０に固定された場合、水中軸受４０の支持部４１に設けられる第２端面４１ｂの後方側に隙間Ｇを空けた状態で配置される。また、固定部材８５を取り外すことで、被覆部材８０は、フランジ部４２ａ及び軸受固定部６０から分離可能となる。このように、被覆部材８０は、軸受固定部６０に対して着脱可能に設けられている。
【００５０】
被覆部材８０は、脱着用孔部８１を有している。脱着用孔部８１は、被覆部材８０を軸受固定部６０から取り外す場合に、脱着用の工具を挿入可能である。脱着用孔部８１は、第２端面４１ｂの後方側の隙間Ｇと、配管５０内の空間のうち被覆部材８０の後方の部分（第２空間部）Ｐ２との間を貫通して設けられている。つまり、脱着用孔部８１は、隙間Ｇと第２空間部Ｐ２との間を連通する。脱着用孔部８１は、後方の端部が案内羽根７０よりも後方に配置されている。脱着用孔部８１は、回転軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、例えば回転軸ＡＸに対してずれた位置に設けられている。
【００５１】
次に、上記のように構成されたウォータージェット推進装置１００の動作を説明する。まず、不図示のポンプ等により海水を汲み上げ、船体１０１の吸込管１０２に供給する。そして、駆動部１０３を起動させることにより、主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０を一体で回転させる。羽根車２０が回転することにより、配管５０内の圧力が吸込管１０２内の圧力よりも低くなる。これにより、海水Ｗ１が後方に加圧されて送られ、排出口１０２ａから配管５０に流れる。配管５０に流れた海水Ｗ１は、案内羽根７０によって案内され、配管５０の後方側端部から前後進操舵装置１０４に送られる。
【００５２】
図５は、ウォータージェット推進装置１００の動作時における海水の流れを模式的に示す図である。羽根車２０を回転させる場合、当該海水Ｗ１の一部Ｗ２が回転部２１の後方端部２６と軸受固定部６０の突出部６４との間の対向部分に入り込み、段部２６ａと段部６４ａとの間を通過して第１空間部Ｐ１に進入する場合がある。また、吸込管１０２を流れる海水Ｗ０の一部Ｗ３がフランジ側連通部１１ａ及び連通部２３ｃを通過して第１空間部Ｐ１に進入する場合がある。
【００５３】
羽根車２０の回転により配管５０内の圧力が吸込管１０２内の圧力よりも低くなる場合には、配管５０内の第２空間部Ｐ２の圧力は、第１空間部Ｐ１の圧力に対して低くなる。このため、第１空間部Ｐ１と第２空間部Ｐ２との間に圧力差が形成される。本実施形態では、第１空間部Ｐ１と第２空間部Ｐ２との間が溝部４３、隙間Ｇ及び脱着用孔部８１を介して連通されているため、第１空間部Ｐ１に進入した海水Ｗ４は、溝部４３、隙間Ｇ及び脱着用孔部８１を通過して第２空間部Ｐ２に流れ出す。
【００５４】
溝部４３に海水Ｗ４が流れることにより、当該海水Ｗ４が支持部４１と後部主軸３０の軸受側部分３２との間の潤滑剤として機能する。したがって、支持部４１の摩耗や異物混入による支持部４１の破損等が抑制される。本実施形態では、羽根車２０が回転している間、つまり、軸受側部分３２が回転している間は、支持部４１と軸受側部分３２との間に水が供給され続けるため、潤滑性が維持される。脱着用孔部８１の後方の端部は、第２空間部Ｐ２のうち案内羽根７０よりも後方に連通される。この場合、第１空間部Ｐ１が第２空間部Ｐ２のうちより低圧の部分に連通されるため、溝部４３、隙間Ｇ及び脱着用孔部８１を介して配管５０側に効率的に海水Ｗ４が送られる。
【００５５】
次に、上記のように構成されたウォータージェット推進装置１００のメンテナンス作業の例を説明する。ウォータージェット推進装置１００のメンテナンス作業では、ウォータージェット推進装置１００を分解して点検、清掃、部品交換等を行う。
【００５６】
本実施形態では、主軸１０と後部主軸３０とが分離可能に設けられるため、メンテナンス時には、主軸１０と後部主軸３０とを分離した状態にすることができる。図６は、主軸１０と後部主軸３０とを分離する作業の一例を示す図である。図６に示すように、主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０が一体に固定された状態から固定部材２５を取り外すことにより、主軸１０と羽根車２０とが分離される。また、固定部材５５を取り外すことにより、吸込管１０２と配管５０とが分離される。これにより、羽根車２０、後部主軸３０、水中軸受４０、配管５０、軸受固定部６０、案内羽根７０及び被覆部材８０を主軸１０から分離した状態でメンテナンスを行うことができる。
【００５７】
なお、後部主軸３０を主軸１０から分離させる作業において、図６の態様は一例であり、これに限定するものではない。例えば、固定部材３５が羽根車２０及び後部主軸３０の側部から挿入される構成の場合、当該固定部材３５を取り外すことにより、固定部材２５を取り外すことなく、羽根車２０を主軸１０に固定させた状態のまま、後部主軸３０、水中軸受４０、配管５０、軸受固定部６０、案内羽根７０及び被覆部材８０を羽根車２０から分離させることができる。
【００５８】
上記のように後部主軸３０側を主軸１０から分離させることにより、主軸１０の存在を考慮することなく作業を行うことができる。このため、例えばウォータージェット推進装置１００の後方側のメンテナンス作業を行う際の作業負担が低減する。例えば、後部主軸３０側を主軸１０から分離させた状態で水中軸受４０を交換する場合には、被覆部材８０を軸受固定部６０から取り外した後、軸受固定部６０の後方から水中軸受４０を引き出すことができる。
【００５９】
図７及び図８は、水中軸受４０を交換する作業の一例を示す図である。被覆部材８０を軸受固定部６０から取り外す場合、例えば図７に示すように、固定部材８５を取り外した後、脱着用孔部８１に脱着用工具Ｔを挿入し、脱着用工具Ｔを被覆部材８０に係合させた状態で引き出す。これにより、被覆部材８０が軸受固定部６０から分離される。その後、水中軸受４０を軸受固定部６０から引き出す場合、例えば図８に示すように、固定部材６５を取り外し、その後、不図示の脱着用工具によって水中軸受４０を後方に引き出すようにする。
【００６０】
そして、新たな水中軸受４０を軸受固定部６０に挿入し、固定部材６５によってフランジ部４２ａと後方側端部６２とを固定する。その後、被覆部材８０を軸受固定部６０の突出部６６で囲まれた部分に挿入し、固定部材８５によって固定する。これにより、水中軸受４０を効率的に交換することができる。なお、水中軸受４０の交換作業は、主軸１０と後部主軸３０とが一体の状態で行ってもよい。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係るウォータージェット推進装置１００は、羽根車２０に固定される主軸１０と、水中軸受４０に支持される後部主軸３０とが分離可能に設けられるため、例えば水中軸受４０を交換する場合等、後方側のメンテナンスを行う場合には、後部主軸３０を主軸１０と分離させて行うことができる。これにより、メンテナンスにおける作業負担を低減することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態に係るウォータージェット推進装置１００は、第１空間部Ｐ１と第２空間部Ｐ２との間が溝部４３及び脱着用孔部８１によって連通された構成となる。主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０の回転時には、第２空間部Ｐ２の圧力が第１空間部Ｐ１の圧力よりも低くなるため、圧力差によって海水が第１空間部Ｐ１から第２空間部Ｐ２へ流れる。このとき、溝部４３に海水が流れることにより、当該海水が支持部４１と後部主軸３０との間の潤滑剤として機能する。したがって、支持部４１の摩耗や異物混入による支持部４１の破損等を抑制でき、支持部４１の長寿命化を図ることができるため、水中軸受４０の交換回数を抑えることができる。これにより、メンテナンスの頻度を抑え、作業者の作業負担を低減することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態に係るウォータージェット推進装置１００は、第１空間部Ｐ１と第３空間部Ｐ３とが連通部２３ｃ及びフランジ側連通部１１ａによって連通されるため、第１空間部Ｐ１の圧力が高くなることを抑制することができる。これにより、主軸１０、羽根車２０及び後部主軸３０に対する回転軸ＡＸの軸線方向の負荷が軽減される。
【００６４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、第１空間部Ｐ１が回転部２１の前方側端部２３と側部２４とで囲まれた部分に形成された場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、回転部２１が中実状に形成され、軸受固定部６０側に第１空間部Ｐ１が形成された構成であってもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、主軸１０がフランジ部１１を有し、フランジ部１１が固定部材２５によって回転部２１に固定された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、主軸１０にフランジ部１１が設けられなくてもよい。この場合、例えば主軸１０の後方の端面が前方側端部２３に当接され、前方側端部２３の後方の面側から前方側端部２３を貫通して主軸１０の後方の端面に固定部材２５が挿入される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０  主軸
１１，４２ａ，５１  フランジ部
１１ａ  フランジ側連通部
１２，６４，６６  突出部
２０  羽根車
２１  回転部
２２  翼部
２３  前方側端部
２３ａ  主軸嵌合部
２３ｂ  後部主軸嵌合部
２３ｃ  連通部
２４  側部
２５，３５，５５，６５，８５  固定部材
２６  後方端部
２６ａ，６４ａ  段部
３０  後部主軸
３１  固定側部分
３２  軸受側部分
４０  水中軸受
４１  支持部
４１ａ  第１端面
４１ｂ  第２端面
４１ｃ  内周面
４１ｄ  外周面
４２  ケーシング
４３  溝部
５０  配管
６０  軸受固定部
６１  前方側端部
６１ａ，６２ａ  開口部
６２  後方側端部
６３  側面部
６７  リブ部
７０  案内羽根
８０  被覆部材
８１  脱着用孔部
１００  ウォータージェット推進装置
１０１  船体
１０２  吸込管
１０２ａ  排出口
１０２ｂ  端部
１０３  駆動部
１０４  前後進操舵装置
Ｇ  隙間
Ｐ１  第１空間部
Ｐ２  第２空間部
Ｐ３  第３空間部
Ｔ  脱着用工具
Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４  海水
ＡＸ  回転軸
【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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