(57)【要約】【課題】船舶用推進軸を回転自在に保持する船尾管に対しその船外側端部に設けられる軸封装置において、エアシール方式を採用するうえで、空気室を形成するうち少なくとも船外側のシールリングと推進軸との間の潤滑を保持して、この潤滑が失われることを原因とした不具合が発生するのを防止できるようにする。【解決手段】推進軸２に対し、その軸回りに設けられる潤滑油室５を区画するシールリング１１とこれの軸方向船外側に隣接されるシールリング１２との相互間に推進軸２を取り囲む環状の空気室６が形成されていると共に、この空気室６に対して空気が供給可能になっており、空気室６へ供給される空気には空気室６を形成するうち少なくとも船外側のシールリング１２と推進軸２との間の潤滑を保持する潤滑剤が混入されるものとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶用推進軸（２）を回転自在に保持する船尾管（３）に対しその船外側端部に設けられる軸封装置において、
上記推進軸（２）に対し、その軸回りに設けられる潤滑油室（５）を区画するシールリング（１１）とこれの軸方向船外側に隣接されるシールリング（１２）との相互間に推進軸（２）を取り囲む環状の空気室（６）が形成されていると共に、この空気室（６）に対して空気が供給可能になっており、
空気室（６）へ供給される空気には空気室（６）を形成するうち少なくとも船外側のシールリング（１２）と推進軸（２）との間の潤滑を保持する潤滑剤が混入されることを特徴とする船舶用推進軸の軸封装置。
【請求項２】
前記潤滑剤には霧状化された油脂が用いられていることを特徴とする請求項１記載の船舶用推進軸の軸封装置。
【請求項３】
前記潤滑剤用の油脂が生物分解油であることを特徴とする請求項２記載の船舶用推進軸の軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶用推進軸の軸封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶において、推進軸（スクリュウ軸）を回転自在に保持する船尾管部分ではその船外側端部に軸封装置が設けられ、この推進軸を伝って潤滑油が船外へ漏洩するのを防止しつつ、船内への浸水を防止するようになっている。
この種の軸封装置としてエアシール方式と呼ばれるものがある。
このエアシール方式の軸封装置は、推進軸に対し、その軸方向に沿って複数のシールリングが設けられ、このうち、船内寄りの二つのシールリング相互間に推進軸を取り囲む環状の潤滑油室が形成され、またこの潤滑油室を形成するうち船外側に位置付けられた方のシールリングとそれより更に船外側に隣接して設けられたシールリングとの相互間に推進軸を取り囲む環状の空気室が形成され、この空気室に空気が供給される構造になっている（例えば、特許文献１乃至特許文献４参照）。
【０００３】
この空気室は、潤滑油室側と船外（海水や淡水）との間を所定内圧の空気層で分離状態に保つ作用を奏することになる。そして、この空気室へ空気が継続的に供給されることに伴い、所定内圧を超えて余剰となる空気が、船外側のシールリングのリップ部を押し開きつつ、船外の水中へと排気されるようになっている。なお、従来の軸封装置としては、空気室への空気の供給（船外への排気も同じ）を連続的に行わせたり（特許文献１乃至３）、間欠的に行わせたり（特許文献４）する等、種々の工夫がなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５５５０５号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２１４８５４１号公報
【特許文献３】
特開平７−２４２１９７号公報
【特許文献４】
特許第２８３２４２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の軸封装置は、いずれも空気室へ空気を供給し、余剰となる空気を、この空気室を形成するうちの船外側のシールリングを介して船外へ排気するというものである。
ここにおいて、空気室へ供給する空気は、一般に、船内から取り込んだ空気をフィルターに通し、塵埃や塩分等の不純物を除去して清浄化した後に用いるようにしてある。
【０００６】
ところが、このような清浄な空気がシールリングのリップ部を押し開きつつ船外へ排気される状況が続くと、このリップ部の油性分が甚だ低下するか又は無くなり、ここで潤滑性不良を生起させることになっていた。
そのため、シールリングのリップ部が摩耗や亀裂等の破損をしたり、推進軸側（多くの場合はクロムライナー等のスリーブ状の部品が外挿されている）が片摩耗等の摩耗を起こしたりするといった可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、船舶用推進軸を回転自在に保持する船尾管に対しその船外側端部に設けられる軸封装置において、エアシール方式を採用するうえで、空気室を形成するうち少なくとも船外側のシールリングと推進軸との間の潤滑を保持して、この潤滑が失われることを原因とした不具合が発生するのを防止できるようにした船舶用推進軸の軸封装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る船舶用推進軸の軸封装置１は、推進軸２に対し、その軸回りに設けられる潤滑油室５を区画するシールリング１１とこれの軸方向船外側に隣接されるシールリング１２との相互間に推進軸２を取り囲む環状の空気室６が形成されていると共に、この空気室６に対して空気が供給可能にされたものとなっている。
【０００８】
すなわち、エアシール方式である。
なお、ここにおいて「潤滑油室５」とは、船尾管３内との間がシールリング１０によって区画されたもの（独立した室として形成されたもの）だけに限定されず、船尾管３内と一体になったものを含むものとする。すなわち、多くの場合、潤滑油室５は推進軸２の軸方向に設けられた二つのシールリング１０，１１相互間に形成されることになるが、このうち船内側のシールリング１０がなく、船尾管３内と空気室６とが直接、シールリング１１によって区画されているような場合では、この船尾管３内を「潤滑油室５」としての概念に含むものとする。
【０００９】
このような構成のもと、空気室６へ供給される空気には、空気室６を形成するうちの少なくとも船外側となるシールリング１２と推進軸２との間の潤滑を保持するように、潤滑剤が混入されるものである。
このように、空気室６に供給される空気に対して潤滑剤が混入されているため、船外側のシールリング１２のリップ部を押し開いて空気が船外へ排気される状況が継続しても、このリップ部の油性分が低下したり無くなったりすることがなく、潤滑性不良も生じない。
【００１０】
そのため、このような潤滑性不良が原因で、シールリング１２のリップ部や推進軸２側が摩耗等の不具合を起こすことはない。
なお、空気室６において、その船内側（潤滑油室５との隣接側）を区画しているシールリング１１と推進軸２との間でも、空気に混入された潤滑剤によって潤滑性不良が防止されることになる。
更に、空気室６の船外側に昇圧緩和室１４が形成される場合があり、このときには上記シールリング１２の船外側に隣接する配置で、更にシールリング１３が設けられることになるが、このような場合であればこの昇圧緩和室１４に関しても空気室６からの空気によってシールリング１３に内圧が負荷されることになるので、このシールリング１３と推進軸２との間でも、空気に混入された潤滑剤によって潤滑性不良が防止されることになる。
【００１１】
潤滑剤には、霧状化された油脂を用いるのが好適である。殊にこの場合の油脂としては、生物分解油とするのが、環境破壊（海洋汚染など）などに繋がらず、好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
本発明に係る船舶用推進軸の軸封装置１は、図１に示すように、推進軸２を回転自在に保持する船尾管３に対し、その船尾側端部に設けられたものである。
なお、推進軸２にはスリーブ状をしたライナー４が外挿され、この推進軸２と一体回転するようになっている（以下、このライナー４を含めて「推進軸２」と言う）。
【００１３】
この軸封装置１は、推進軸２の軸回りを取り囲んで環状となった潤滑油室５とこれより船外（海水や淡水）側との間に空気室６が設けられ、潤滑油室５側に供給される潤滑油が船外へ漏洩することがないように空気室６内へ供給された所定内圧の空気層で分離状態に保つ、いわゆるエアシール方式となったものである。潤滑油室５に供給される潤滑油の内圧は船尾管３内に供給される潤滑油の内圧と同じとされ（例えば０．１５ＭＰａ）、これに対して空気室６に供給される空気の内圧はやや低くなる（例えば０．１２ＭＰａ）ように圧力バランスが保たれる。そして、この空気室６の内圧は、船外側の水圧（例えば０．１ＭＰａ）よりも、常に、高く維持されるような構造となっている。
【００１４】
潤滑油室５や空気室６（図２の拡大図参照）は、推進軸２の軸方向に沿って複数（図例では４つ）のシールリング１０〜１３が互いに所定間隔で設けられることに伴い、個々のシールリング隣接間で形成されるようになっている。
すなわち、潤滑油室５は船内寄り（図１右方）となる二つのシールリング１０，１１間で形成されているものであり、空気室６は、潤滑油室５を区画するうち船外側とされた方のシールリング１１とこれの更に船外側に隣接されたシールリング１２との相互間で形成されている。
【００１５】
なお、本実施形態では、この空気室６を区画するうち船外側とされた方のシールリング１２とこれの更に船外側に隣接されたシールリング１３との相互間で、更に昇圧緩和室１４が形成されているものとした。この昇圧緩和室１４の内圧は、空気室６の内圧より低く船外側水圧よりは高い値（空気室６の内圧が０．１２ＭＰａで船外側水圧が０．１ＭＰａである場合で例示すれば０．１１ＭＰａ等）とするようになっている。
この軸封装置１は、潤滑油室５に対して潤滑油を供給したり空気室６に対して空気を供給したりするために、空気圧制御ユニット１７、タンクユニット１８、油圧ユニット１９を有し、またドレン回収ユニット２０なども有したものとなっている。
【００１６】
空気圧制御ユニット１７（図３の拡大図参照）は、空気室６と圧力空気タンク等の空気源２２との間を接続する給気管２３に対してその配管経路途中に設けられたものであって、流量調整弁２４やレギュレーター（減圧弁）２５、フィルター２６等を有している。
空気源２２では高圧の空気圧（例えば０．７ＭＰａ）を発生可能とされ、そのうえでレギュレーター２５では、船舶の運航時及び停船時における積み荷の積み降ろし等に関して船外側の水圧がどのように変化しようとも、この船外側水圧の上限よりも更に高圧となる範囲（例えば０．３ＭＰａ）に減圧されるようになっている。
【００１７】
このように空気源２２から送られる空気は、フィルター２６によって塵埃や塩分等の不純物が除去されて清浄化され、その後、レギュレーター２５や流量調整弁２４を介して空気室６へ供給されることになり、このようにして空気室６へ供給された空気は、昇圧緩和室１４を経て船外へと吹き出されるようになる。
なお、このとき船外へと吹き出す空気消費量は流量調整弁２４によって制御される。
ここにおいて、この空気圧制御ユニット１７には潤滑剤混入装置２７が設けられている。
【００１８】
この潤滑剤混入装置２７は、空気室６へ供給される空気に対して潤滑剤を混入させるためのものである。
この潤滑剤には、油脂を霧状化したものが用いられる。この油脂は、環境破壊（海洋汚染など）を防止するために生物分解油等を用いるのが好適とされている。
この潤滑剤混入装置２７としての具体的な構造は、例えば図５乃至図７に示すようなものが採用可能である。
【００１９】
図５に示す潤滑剤混入装置２７は、給気管２３の中途部を分断して、その一次側の端部２３ａを潤滑剤タンク２８に対して水没状態に差し込むと共に、二次側となる端部２３ｂをタンク内上部の水面上へ臨ませておく構造である。すなわち、給気管２３の一次側端部２３ａから潤滑剤タンク２８の潤滑剤中へ吹き込まれる空気で、タンク内において潤滑剤を泡状に巻き上がらせ、この巻き上げられた潤滑剤の粒子を空気と共に二次側端部２３ｂへと吐き出させるというものである。
【００２０】
図６に示す潤滑剤混入装置２７は、ルブリケーターを使用するものである。ルブリケーターは、周知のように、主にオイルを均一に霧状化させて噴出させるための器具である。
図７に示す潤滑剤混入装置２７は、給気管２３の中途部を分断してその間に潤滑剤用の含浸材３０をケース３１内へ収めた状態で介設させ、このケース３１内（含浸材３０）に対して常時、潤滑剤供給管３２によって潤滑剤を供給させる構造である。すなわち、空気を含浸材３０へ通す（通過させる）ことで、含浸材３０の反対側面から潤滑剤の粒子を吹き飛ばすようにさせるものである。
【００２１】
このような各種の潤滑剤混入装置２７を採用することで、給気管２３から空気室６へと供給される空気には、潤滑剤が適度に混入された状態となる。
そのため、空気室６を形成するうち、少なくとも船外側となるシールリング１２のリップ部と推進軸２との間には、潤滑剤が常に適度に供給され、確実に潤滑性が保持されることになる。
従って、この部分でシールリング１２のリップ部が摩耗や亀裂等の破損をしたり、推進軸２（ライナー４等）が片摩耗等の摩耗を起こしたりするといった不具合は防止される。
【００２２】
また、空気室６と潤滑油室５とを区画しているシールリング１１のリップ部と推進軸２との間、及び空気室６と昇圧緩和室１４とを区画しているシールリング１３のリップ部と推進軸２との間へも、空気に混入された潤滑剤が必要に応じて供給され、これによって潤滑性不良が防止される。
その他の構成として、タンクユニット１８、油圧ユニット１９、及びドレン回収ユニット２０（いずれも図４の拡大図参照）について概説しておく。
タンクユニット１８は、推進軸２の回転中心Ｐよりもタンク内水面が高くなるように設置される油タンク３７を備えたものである。この油タンク３７内には船尾管３内及び潤滑油室５内へ供給する潤滑油が溜められる。
【００２３】
このように油タンク３７を設置することで、タンク内の潤滑油に対して所定のヘッド圧を付加させている。
例えば、推進軸２の回転中心Ｐとタンク内水面との高さ差を３ｍ程度とすれば、油タンク３７内の潤滑油に０．０３ＭＰａ程度のヘッド圧を持たせることができる。
この油タンク３７には、給気管２３の中途部（例えば空気圧制御ユニット１７の流量調整弁２４と潤滑剤混入装置２７との間）から分岐させた内圧派生管３８が接続されている。そのため油タンク３７内の潤滑油には、上記したヘッド圧に、更に空気室６へ供給されるのと同等の内圧が負荷されることになる。
【００２４】
結果、この油タンク３７内の潤滑油が船尾管３内及び潤滑油室５内へ供給されることにより、これらの内圧は空気室６の内圧よりも必然的に高く、勿論、船外側の水圧がどのように変化しようともその上限値より高くなるように維持されることになるのである。
この油タンク３７には、潤滑油室５内や船尾管３内を経た潤滑油を回収するための油回収管３９が接続されている。
油圧ユニット１９は、フィルター４１、ポンプ４２、クーラー４３等を有し、タンクユニット１８の油タンク３８から取り込んだ潤滑油を送油管４４によって船尾管３内及び潤滑油室５へ供給するようになっている。
【００２５】
ドレン回収ユニット２０は、ニードル弁等の流量調整弁４６により微量の大気解放を行うようにしたドレンタンク４７を有し、このドレンタンク４７と空気室６とがドレン管４８によって接続されたものである。
従って、空気室６内に対し、万が一、船外から浸水があったときや潤滑油室５側から潤滑油が漏洩したとき、或いはこの空気室６に供給された空気内の潤滑剤が蓄積してきたとき等に、これらを空気室６内からドレンタンク４７内へと回収するようになっている。
【００２６】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では空気室６よりも船外側に更にシールリング１３を設けて昇圧緩和室１４が形成されたものとしたが、これを省略することも可能である。
タンクユニット１８、油圧ユニット１９、及びドレン回収ユニット２０についての細部構成などは何ら限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る船舶用推進軸の軸封装置は、船舶用推進軸を回転自在に保持する船尾管に対しその船外側端部に設けられる軸封装置において、エアシール方式を採用するうえで、空気室を形成するうち少なくとも船外側のシールリングと推進軸との間の潤滑を保持することができ、結果、この潤滑が失われることを原因とした不具合が発生するのを防止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸封装置の一実施形態を示す回路構成図である。
【図２】図１中の一部（船尾管部分）を抽出して示した拡大図である。
【図３】図１中の一部（空気圧制御ユニット）を抽出して示した拡大図である。
【図４】図１中の一部（油圧ユニット、タンクユニット、ドレン回収ユニット）を抽出して示した拡大図である。
【図５】潤滑剤混入装置の第１例を示した側断面図である。
【図６】潤滑剤混入装置の第２例を示した模式図である。
【図７】潤滑剤混入装置の第３例を示した側断面図である。
【符号の説明】
１    軸封装置
２    推進軸
３    船尾管
５    潤滑油室
６    空気室
１０〜１３    シールリング
２７    潤滑剤混入装置
【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】
2004190696.tif 000008
【図７】
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