(57)【要約】【課題】船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と給油孔とを設けた船尾管軸受において、プロペラ軸とプロペラとの重力方向荷重と船舶旋回時の流体力に起因する水平方向荷重との両荷重に同時に対応することによって、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、これによって船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を図った船尾管軸受を、更にはコンパクトな船尾管軸受の提供を目的とする。【解決手段】前記軸受の船尾側にテーパーボーリング加工及びスロープボーリング加工の何れか一方または双方を施し、それらの曲率中心を前記軸受の軸中心から外して設定したことを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004098719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、該軸受の船尾側に、曲率中心を該軸受の軸中心から外して設定したテーパーボーリングによって形成された軸受面及びスロープボーリングによって形成された軸受面の何れか一方または双方を設けたことを特徴とする船尾管軸受。
【請求項２】
前記軸受内面の軸受すきま母線と前記テーパーボーリングによって形成された軸受面の軸受すきま母線とを一致させたことを特徴とする請求項１記載の船尾管軸受。
【請求項３】
前記スロープボーリングによって形成された軸受面の曲率半径を軸受内面の曲率半径と同一とするとともに、該スロープボーリングによって形成された軸受面の曲率中心を該軸受の軸中心から外して２箇所に設けたことを特徴とする請求項１記載の船尾管軸受。
【請求項４】
船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、該軸受の船尾側内面の下面から船尾側の側面に向けて連通した静圧ポケットを設けたことを特徴とする船尾管軸受。
【請求項５】
船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、該軸受の船尾側内面に複数の静圧ポケットを設けたことを特徴とする船尾管軸受。
【請求項６】
前記静圧ポケットを側面及び下面に設けるとともに、側面に設ける静圧ポケットの位置を下面に設ける静圧ポケットの位置よりも船尾側に配置したことを特徴とする請求項５記載の船尾管軸受。
【請求項７】
前記軸受の船尾側内面に、１個または複数の静圧ポケットを設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかの項に記載の船尾管軸受。
【請求項８】
前記軸受の船尾側内面に、該軸受の下面から船尾側の側面に向けて静圧ポケットを設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかの項に記載の船尾管軸受。
【請求項９】
前記軸受の船尾側内面に、側面の静圧ポケットの設置位置を下面の静圧ポケットの設置位置よりも船尾側に配置したことを特徴とする請求項７記載の船尾管軸受。
【請求項１０】
船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受の製造方法において、ボーリング加工面の曲率中心位置を該軸受の曲率中心位置から外した位置に固定して、該加工の曲率半径を、前記軸受の船尾側端部では該軸受の曲率半径より大きく設定するとともに、船首側に向かうに従って前記軸受の曲率半径に一致するまで小さくなるように設定し、ボーリング加工工具を軸方向に送ることによってテーパーボーリング加工を施すことを特徴とする船尾管軸受の製造方法。
【請求項１１】
船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受の製造方法において、ボーリング加工の曲率半径を該軸受の曲率半径と同一として、該加工の曲率中心位置を、前記軸受の船尾側端部では軸中心から外して設定するとともに、船首側に向かうに従って前記軸受の軸中心位置に一致するまで径方向に移動させるように設定し、ボーリング加工工具を軸方向に送ることによってスロープボーリング加工を施すことを特徴とする船尾管軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の、軸受内面に給油溝と給油孔とを備えたプロペラ軸受に用いられ、テーパーボーリング加工、又はスロープボーリング加工を施された船尾管軸受、或いは静圧ポケットを備えた船尾管軸受及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船尾管軸受が使用される船舶の船尾構造を図５に示す。船体６の船尾に船尾管軸受１が設置され、プロペラ軸２が該船尾管軸受１と船体船尾部を貫通している。該船体船尾部は船尾管シール装置３によって封止され、船内への海水の流入と軸受で使用する潤滑油の海中への流出とを防止している。該プロペラ軸２の船尾側端部にプロペラ４が装着される。該プロペラ４より船尾側に舵５が、船体６に設置される。
以上のような船尾構造においては、プロペラ４の重量が大きい場合、プロペラ４の自重によってプロペラ軸２が撓み、該プロペラ軸２は船尾管軸受１の船尾側で片当たりし易かった。また、船舶の旋回時には、舵５と船体６の形状の相互作用によりプロペラ４に流入する海水の流れに偏流が生じてプロペラ４を水平方向へ移動させる大きな力が働き、プロペラ軸２が船尾管軸受１の船尾側で片当たりし易かった。そこで、従来は、これら重力方向、水平方向又はそれらの合成方向への片当たりを緩和するために、船尾管軸受の船尾側の内面形状を工夫していた。その例について次に述べる。
【０００３】
図６は、テーパー軸受面９が船尾側に向かって広がるように、船首側の軸受面１６の途中からテーパー状に軸受内面を加工した船尾管軸受である。（ａ）が軸心線に沿う断面図、（ｂ）がＣから見た側面図である。前記加工をテーパーボーリングという。該テーパーボーリングは前記船尾管軸受１の船尾側の軸方向Ｌ´の範囲に、且つ全周に施されている。Ｒ２は軸受面の曲率半径であり、Ｒ１はテーパー軸受面の曲率半径であり、それらの曲率中心はＣｅで一致している。前記テーパーボーリング加工を施すことによって、船尾側に向かうにつれて撓んでいくプロペラ軸２の傾斜に対応してテーパー軸受面９の径が大きくなっていくので、プロペラ軸２の外周面とテーパー軸受面９の隙間を船尾側に向かって確保できる。その結果、船尾側での片当たりを緩和できる。
【０００４】
図７は、軸受内面と同じ曲率半径Ｒ２で、船首側の軸受面１６の途中からスロープ状に内面を加工した船尾管軸受である。（ａ）が軸心線に沿う断面図、（ｂ）がＤから見た側面図である。前記加工をスロープボーリングという。該スロープボーリングは前記船尾管軸受１の船尾側の軸方向Ｌ´の範囲に、且つ下半面に施されている。εは、該船尾管軸受１の船尾側端部における軸受面１６の曲率中心Ｃｅとスロープ軸受面１０の曲率中心Ｃ２との距離である。
前記スロープボーリング加工を施すことによって、特に、重量の大きなプロペラ４を装着した場合に、船尾側に向かうにつれて撓んでいくプロペラ軸２の傾斜に対応して、軸受の軸中心線からスロープ軸受面１０までの距離を船尾側に向かって大きく取れるので、プロペラ軸２の外周面とスロープ軸受面１０の隙間を船尾側に向かって確保できる。その結果、船尾側での片当たりを緩和できる。
【０００５】
図８は、油圧でプロペラ軸２を支持する静圧ポケット１１を軸受内面に設けた船尾管軸受である。（ａ）が縦断面図、（ｂ）がＥから見た側面図である。
静圧ポケット１１には、船尾管軸受１の外周面に連通する高圧給油管１２が接続され、該外周面からは高圧配管１３が接続され、コントロールバルブ１４を介してポンプ１５が接続されている。ポンプ１５から静圧ポケット１１に油圧を印加し、該静圧ポケット１１内部の潤滑油を軸受面に供給することによってプロペラ軸荷重を支え、プロペラ軸２の片当たりを緩和する。
以上の図６ないし図８の何れかに示した船尾管軸受においては、軸受内側の両側面には軸方向に給油溝７が設けられ、各給油溝には複数の給油孔８が穿孔されている。船舶運航時には、該給油孔８から該給油溝７へ潤滑油が供給される。該潤滑油は、給油溝７に沿って軸方向に広がると共に、プロペラ軸と軸受内面の隙間に入り込みプロペラ軸の回転に伴って軸受内面全周に広がり、プロペラ軸と軸受内面との潤滑機能を果たす。その結果、プロペラ軸又は軸受内面の熱的損傷を防止している。
【０００６】
油圧を利用する軸受装置は、特許文献１（特開平８−０９１２９２号公報）に開示されている。かかる公報においては、軸受の内面全周に渡って複数の給油孔を設け、プロペラ軸の低回転域において静圧を印加し、軸受負荷容量を確保している。
また、特許文献２（特開平６−３２１１８５号公報）には、二重反転プロペラ軸受構造において、プロペラ内軸を支持する軸受の内部に多数のオイル供給管路を設け、該管路の口が軸受内面全周に渡って開口している軸受装置が開示されている。該軸受自体もプロペラ内軸とは反対方向に回転している。このとき、回転している該軸受内部の該オイル供給管路が軸受装置の下面に来たときにオイルが供給されるように、オイル供給系を構成し、プロペラ軸荷重の大きい重力方向の軸受面の潤滑を確実にしている。
プロペラ軸の軸受については、非特許文献１（「１級舶用機関整備士指導書」（日本財団事業成果ライブラリー、日本舶用機関整備協会、平成８年度））に詳しく述べられている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−０９１２９２号公報
【特許文献２】
特開平６−３２１１８５号公報
【非特許文献１】
１級舶用機関整備士指導書（日本財団事業成果ライブラリー、日本舶用機関整備協会、平成８年度）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上に示した従来技術に係わる船尾管軸受においては、次のような問題点がある。通常、船尾管軸受の設計は、プロペラ軸とプロペラとを据え付ける時の静的な状態を想定して行われる。従って、プロペラ軸とプロペラとの重量に起因する船尾管軸受へのプロペラ軸の片当たりについては、軸受すきまの設定や該軸受の船体に対する設置角度などで対応することができる。しかし、船舶運航時の旋回に伴って流体力が発生する場合には、片当たりする方向が運転状態によって変化するので、設計時の軸受の設置角度の調整などでは対応困難である。特に、高速で回転するプロペラを備えた船舶の場合、プロペラが受ける荷重は、重力方向よりも流体力に起因する水平方向の方が大きくなる。従って、プロペラ軸の撓みは水平方向に大きくなるので、より船尾側でプロペラ軸荷重を支持する必要が生じる。
【０００９】
以上の条件に対して、特許文献１及び特許文献２に示す軸受装置の場合、もしくは図６に示すテーパーボーリング加工を施す場合、船舶旋回時の流体力に対応してテーパー角度を最適化すると、該角度は船舶直進時のプロペラ軸とプロペラとの自重による片当たりに対応するよりも過剰となる。従って、軸受の船尾側端部よりも内部に油膜厚さが薄い部分ができ、軸受の潤滑が不十分となり、軸受又はプロペラ軸が熱的損傷を受ける場合がある。また、特許文献１及び特許文献２に示す軸受装置の場合、図７に示すスロープボーリング加工を施す場合、及び図８に示す静圧ポケットを設ける場合、プロペラ軸とプロペラとの重力方向荷重に対しては有効であるが、船舶旋回時の流体力に起因する水平方向荷重に対応できない。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と給油孔とを設けた船尾管軸受において、プロペラ軸とプロペラとの重力方向荷重と船舶旋回時の流体力に起因する水平方向荷重との両荷重に同時に対応することによって、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、これによって船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を図った船尾管軸受を、更にはコンパクトな船尾管軸受の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は係る課題を解決するため、請求項１記載の発明として、船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、軸受の船尾側に、曲率中心を前記軸受の軸中心から外して設定したテーパーボーリングによって形成された軸受面及びスロープボーリングによって形成された軸受面の何れか一方または双方を設けたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項１記載の発明によれば、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合、前記軸受の軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、軸受内面の軸受すきま母線１８とテーパーボーリングによって形成された軸受面の軸受すきま母線１８とを一致させたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項２記載の発明によれば、請求項１に加えて、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対しては、前記軸受を船体に傾斜させて据え付けることと軸受すきまの設定とで対応でき、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合には、前記軸受のテーパーボーリングされた軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、スロープボーリングによって形成された軸受面の曲率半径を軸受内面の曲率半径と同一とするとともに、該スロープボーリングによって形成された軸受面の曲率中心を該軸受の軸中心から外して２箇所に設けたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項３記載の発明によれば、請求項１に加えて、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対しては、前記軸受を船体に傾斜させて据え付けることと軸受すきまの設定とで対応でき、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合には、前記軸受のスロープボーリングされた軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１４】
請求項１０ないし１１の何れかに記載の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載の船尾管軸受の製造方法に係るものである。
請求項１０に記載の発明は、ボーリング加工の曲率中心位置は該軸受の曲率中心位置から外した位置に固定して、該加工の曲率半径を、前記軸受の船尾側端部では該軸受の曲率半径より大きく設定し、船首側に向かうに従って前記軸受の曲率半径に一致するまで小さくなるように設定し、ボーリング加工工具を軸方向に送ることによってテーパーボーリング加工を施したことを特徴とする船尾管軸受の製造方法を提案する。
請求項１１に記載の発明は、ボーリング加工の曲率半径は該軸受の曲率半径と同一として、該加工の曲率中心位置を、前記軸受の船尾側端部では軸中心から外して設定し、船首側に向かうに従って前記軸受の軸中心位置に一致するまで径方向に移動させるように設定し、ボーリング加工工具を軸方向に送ることによってスロープボーリング加工を施したことを特徴とする船尾管軸受の製造方法を提案する。
【００１５】
請求項１０ないし１１の何れかに記載の発明によれば、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に、及び船舶旋回時の水平方向荷重に起因するプロペラ軸の片当たりが予想される方向の軸受内面をテーパーボーリング加工できるので、前記重力方向荷重及び前記水平方向荷重が前記プロペラ軸に負荷された場合でも、該プロペラ軸荷重が前記軸受の軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１６】
請求項４記載の発明として、船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、該軸受の船尾側内面の下面から船尾側の側面に向けて連通した静圧ポケットを設けたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項４記載の発明によれば、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対して、及び船舶旋回時の水平方向荷重に対して、前記軸受に設けた静圧ポケットに印加する油圧によってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１７】
請求項５記載の発明として、船舶のプロペラ軸を支持し、軸受内面の軸方向に給油溝と該給油溝に連通される給油孔とを設けた船尾管軸受において、該軸受の船尾側内面に複数の静圧ポケットを設けたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項５記載の発明によれば、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対しては下面に設けた静圧ポケットに印加する油圧によって、また、船舶旋回時の水平方向荷重に対しては側面に設けた静圧ポケットに印加する油圧によってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１８】
請求項６記載の発明として、請求項５記載の発明において、静圧ポケットを側面及び下面に設けるとともに、側面に設ける静圧ポケットの位置を下面に設ける静圧ポケットの位置よりも船尾側に配置したことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項６記載の発明によれば、請求項５に加えて、特に、船舶旋回時の水平方向荷重が船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重よりも大きい場合に、船舶旋回時の水平方向荷重に対してはより船尾側に設けた静圧ポケットに印加する油圧によってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００１９】
請求項７ないし９に記載の発明は、請求項１ないし３の何れかの項に記載の発明において、船尾管軸受の船尾側内面に静圧ポケットを設けたことを特徴とする船尾管軸受を提案する。
請求項７においては、好ましくは請求項８のように、該軸受の下面から船尾側の側面に向けて静圧ポケットを設けたことを特徴とする。また、好ましくは請求項９のように、側面の静圧ポケットの設置位置を下面の静圧ポケットの設置位置よりも船尾側に配置するのがよい。
請求項７ないし９に記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れかの項に加えて、前記軸受に設けた静圧ポケットに油圧を印加する方法によってプロペラ軸を支持できるので、該軸受をコンパクトに設計できる。その結果、船尾管軸受の製造コストの低減、該軸受の設置スペースの節約、メンテナンス作業コストの低減を実現できる。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは、特定的な記載が特にない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２１】
（実施形態１）
図１（ａ）は本願発明の実施形態１に係る船尾管軸受の構成を示す説明図であり、（ａ）は軸心線に沿う断面図、（ｂ）はＡから見た側面図である。
図１（ａ）において、円筒状の船尾管軸受１の船尾側端部にはフランジ１７が加工されており、該船尾管軸受１を前記船尾管シール装置３又は船体６（図５参照）へ固定するために利用される。軸受面１６内の対向する両側面に給油溝７が加工され、該給油溝７へは複数の給油孔８が、前記船尾管軸受１の外周面と連通するように穿孔されている。該給油孔８へは給油管（不図示）が接続され、プロペラ軸２と前記軸受面１６との潤滑を図る潤滑油が供給される。
【００２２】
図１の各記号はそれぞれ以下を示す。Ｌは船尾管軸受１の軸方向の全長を、Ｒｅは軸受面１６の曲率半径を、Ｒ３は船尾側端部におけるテーパーボーリングの曲率半径を、Ｌ´はテーパーボーリングを施工する軸方向長さを示す。ここで、Ｒ３＞Ｒｅである。また、実線で示したプロペラ軸２は、船舶航行時に重力と船舶旋回時の水平方向荷重とによって、該プロペラ軸中心がＣｅから外れた様子を示している。一点鎖線で示すプロペラ軸２は、該プロペラ軸２を前期船尾管軸受１に取付ける時の初期位置を、つまり、該プロペラ軸中心位置と該船尾管軸受１の軸中心位置Ｃｅとが一致している様子を示す。
【００２３】
本実施形態では、テーパーボーリングの曲率中心位置Ｃ３を船尾管軸受１の軸中心位置Ｃｅから上方へ外して設定した。上方へ外す距離は、該船尾管軸受１の船尾側端部において、軸受面１６の軸受すきま母線１８とテーパー軸受面９の軸受すきま母線１８とが一致する距離とした。このようなテーパーボーリング加工を施すことによって、該船尾管軸受１の船尾側下面の軸受面の曲率半径はＲｅであり、下面から両側面へ向かうにつれて、その曲率半径がＲ３まで徐々に大きくなるテーパー軸受面９を構成する。但し、テーパーボーリングを施工する箇所は、両側面の給油溝７までとし、上部半面には施工しないので、上部半面の軸受面の曲率半径はＲｅである。
以上のように、船舶静止時若しくは直進時の、プロペラ軸２とプロペラ４との重力方向の荷重に対しては、船尾管軸受１を船体に傾斜させて据え付けることと軸受すきまの設定とで対応でき、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合には、前記軸受のテーパーボーリングされた軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００２４】
以下に、テーパーボーリング加工法について示す。船尾管軸受１には、軸受面１６、給油溝７及び給油孔８を予め加工しておく。次に、該軸受１を、大型回転テーブル上に、該軸受１の軸心線が該テーブル面と垂直方向になるように、かつ、該軸受１の軸中心Ｃｅと該テーブルの回転中心とが一致するように設置する。
この時、該軸受の船首側端面が該テーブル面に接するように設置する。次に、該軸受１の船尾側端部に保持した加工工具を軸受内面に当て、大型回転テーブルを回転させることによって、軸受内面を切削し、テーパーボーリング加工を進める。
ここで、テーパーボーリング曲率中心位置Ｃ３は、前記テーブルの回転中心位置とずらして設定する。切削距離は、予め設計したテーパーボーリング曲率半径とテーパー角度に則り決める。テーパー角度は、軸受面１６とテーパー軸受面９とがなす角度である。該角度とテーパーボーリング曲率半径とによって、テーパーボーリングを施工する軸方向長さＬ´が決まる。
ここで、船尾管軸受の半面にテーパーボーリングを施工する場合、例えば、図１（ｂ）に示すように、該軸受の下半面に施工する場合は、切削の開始位置を一方の給油溝７とし、終了位置を反対側の給油溝７とする。切削の開始位置と終了位置を給油溝７とすることで、加工工具の当てと逃げとの空間を確保できる。
【００２５】
（実施形態２）
図２は本願発明の実施形態２に係る船尾管軸受の構成を示す説明図であり、船尾管軸受を船尾側端部から見た図を示している。
円筒状の船尾管軸受１にフランジ１７、給油溝７及び給油孔８が加工されているのは実施形態１と同様である。
図２の各記号はそれぞれ以下を示す。図１と同じ記号は同じものを示す。Ｒ２は軸受面１６とスロープボーリングとの曲率半径を、Ｃ２はスロープボーリングの曲率中心位置を、εは該Ｃ２と船尾管軸受１の軸中心Ｃｅとの距離を示す。
【００２６】
本実施形態では、前記船尾管軸受１に施工するスロープボーリングの曲率中心位置Ｃ２を、船尾管軸受１の軸中心Ｃｅから左右側面側下方に２箇所に外して設定した。このように加工することによって、該船尾管軸受１の船尾側端部の軸受面の曲率半径はＲ２であるが、下面から両側面へ向かうにつれて、軸中心Ｃｅから軸受面までの距離は最大Ｒ２＋εに長くなり、スロープ軸受面１０を構成する。但し、スロープボーリングを施工する箇所は、両側面の給油溝７までとし、上部半面には施工しないので、上部半面の軸受面の曲率半径はＲ２である。
以上のように、船舶静止時若しくは直進時の、プロペラ軸２とプロペラ４との重力方向の荷重に対しては、船尾管軸受１を船体に傾斜させて据え付けることと軸受すきまの設定とで対応でき、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合には、該軸受のスロープボーリングされた軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷されるので、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００２７】
以下に、スロープボーリング加工法について示す。船尾管軸受１には、軸受面１６、給油溝７及び給油孔８を予め加工しておく。次に、該軸受１を、大型回転テーブル上に、該軸受１の軸心線が該テーブル面と垂直方向になるように、かつ、該軸受１の軸中心Ｃｅと該テーブルの回転中心とが一致するように設置する。この時、該軸受１の船首側端面が該テーブル面に接するように設置する。次に、前記大型回転テーブルを切削方向に対して傾斜させる。前記軸受１の船尾側端部に保持した加工工具を軸受内面に当て、前記大型回転テーブルを回転させることによって、軸受内面を切削し、スロープボーリング加工を進める。
ここで、スロープボーリング曲率半径Ｒ２は、前記軸受１の軸受面１６の曲率半径Ｒ２と同じとする。前記大型回転テーブルを切削方向に対して傾斜させる角度は、図２に示すように、前記軸受１の船尾側端部において、スロープ軸受面１０の曲率中心Ｃ２を軸中心Ｃｅからずらした距離εと、予め設計したスロープ軸受面１０の軸方向距離とから決める。
【００２８】
（実施形態３）
図３は本願発明の実施形態３に係る船尾管軸受の構成を示す説明図であり、船尾管軸受の軸心線に沿う断面図である。
円筒状の船尾管軸受１にフランジ１７、給油溝７及び給油孔８が加工されているのは実施形態１と同様である。
本実施形態では、前記船尾管軸受１の船尾側の軸受面１６に静圧ポケット１１を設け、そこに該船尾管軸受１の外周面と連通する高圧給油管１２を穿孔し、更に、高圧配管１３とコントロールバルブ１４とを介してポンプ１５に配管接続した。ここで、静圧ポケット１１は軸受面１６において略長矩形の開口を有し、船尾管軸受１の下面から、より船尾側の両側面に向けて施工される。船舶運行時には、ポンプ１５を用いて静圧ポケット１１に潤滑油を加圧し、プロペラ軸２荷重を支える。加圧の程度は、該荷重の増減に対応してコントロールバルブ１４の開度によって調整する。
【００２９】
静圧ポケット１１を軸受下面から、より船尾側の両側面に設けたので、船舶静止時若しくは直進時のプロペラ軸２とプロペラ４との重力方向の荷重に対して、及び船舶旋回の水平方向荷重に対して、静圧ポケットに印加する潤滑油の油圧を調整することによってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。特に、高速回転するプロペラ４を利用する場合には、水平方向荷重が負荷された時の片当たりの大きさが重力方向の荷重が負荷された時よりも大きくなり易い。つまり、プロペラ軸２は水平方向により大きく撓むので、油膜の最大圧力が船尾寄りの側面で必要になる。そこで、静圧ポケット１１を側面に近づくほど船尾側に設けることにより、プロペラ軸２の撓みに対する復元力を大きくすることができる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００３０】
（実施形態４）
図４は本願発明の実施形態４に係る船尾管軸受の構成を示す説明図であり、（ａ）は船尾管軸受の軸心線に沿う断面図、（ｂ）はＢから見た側面図である。
円筒状の船尾管軸受１にフランジ１７、給油溝７及び給油孔８が加工されているのは実施形態１と同様である。
本実施形態では、前記船尾管軸受１の船尾側の下面に下面静圧ポケット１１ａを、より船尾側の両側面に側面静圧ポケット１１ｂを設け、それぞれの静圧ポケットに該船尾管軸受１の外周面と連通する高圧給油管１２を穿孔し、更に、高圧配管１３とコントロールバルブ１４とを介してポンプ１５に配管接続した。ここで、静圧ポケット１１ａと１１ｂとは、軸受面１６において船尾管軸受１の周方向に長辺をもつ略矩形の開口を有する。
【００３１】
このように構成することによって、ポンプ１５によって潤滑油を静圧ポケット１１ａと１１ｂとに加圧し、重力方向の荷重に対しては主に下面静圧ポケット１１ａに印加する油圧で、水平方向の荷重に対しては主に側面静圧ポケット１１ｂに印加する油圧でプロペラ軸２を支える。加圧の程度は、各荷重の増減に対応して各々のコントロールバルブ１４の開度によって調整する。
静圧ポケット１１ａと１１ｂとを、軸受下面とより船尾側の両側面とに独立させて設けたので、船舶静止時若しくは直進時のプロペラ軸２とプロペラ４との重力方向の荷重に対しては軸受下面に設けた静圧ポケット１１ａに印加する潤滑油の油圧を、又、船舶旋回時の水平方向荷重に対しては両側面に設けた静圧ポケット１１ｂに印加する潤滑油の油圧を調整することによってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。
【００３２】
特に、高速回転するプロペラ４を利用する場合には、水平方向荷重が負荷された時の片当たりの大きさが重力方向の荷重が負荷された時よりも大きくなり易い。つまり、プロペラ軸２は重力方向よりも水平方向により大きく撓むので、油膜の最大圧力が船尾寄りの側面で必要になる。そこで、静圧ポケット１１を側面に近づくほど船尾側に設けることにより、プロペラ軸２の撓みに対する復元力を大きくすることができる。
更に、船舶運行時に想定される軸荷重に適して、静圧ポケットの位置、個数、開口寸法、深さ等を設計すれば、コンパクトな船尾管軸受を製造できる。テーパーボーリング、スロープボーリング、及び周方向に角度を持った静圧ポケットのように、その作用を機能させるためにある程度の構造的な大きさを必要としないからである。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。更に、コンパクトな船尾管軸受を製造できるので、該軸受の製造コストの低減、該軸受の設置スペースの節約、メンテナンス作業コストの低減を実現できる。
【００３３】
（実施形態５）
図示を省略した本発明の実施形態５は、実施形態１と実施形態３或いは実施形態４とを組み合わせた構造とする。または、実施形態２と実施形態３或いは実施形態４とを組み合わせた構造とする。
実施形態１に述べたテーパーボーリング、又は実施形態２に述べたスロープボーリングの施工に加えて、静圧ポケット１１を設け、静圧ポケット１１に印加する潤滑油の油圧を調整するので、船尾管軸受１が対応できる軸荷重の大きさの範囲が広がる。従って、同じ大きさの船尾管軸受１ならば対応できる軸荷重が大きくなる、同じ軸荷重ならば該軸受をコンパクトに構成できる。その結果、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。更に、コンパクトな船尾管軸受を製造できるので、該軸受の製造コストの低減、該軸受の設置スペースの節約、メンテナンス作業コストの低減を実現できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上記載の如く、請求項１ないし３及び請求項１０ないし１１の発明によれば、船尾管軸受の船尾側にテーパーボーリング及びスロープボーリングの何れか一方または双方を施し、それらの曲率中心を該軸受の軸中心から外して設定したので、船舶旋回時に水平方向荷重が負荷された場合、該軸受の軸受面に対して、プロペラ軸荷重が軸方向に均等に負荷され、潤滑油膜圧力を軸受面に均等に分散させることができる。これにより、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減に寄与する。
【００３５】
また、請求項４の発明によれば、船尾管軸受の船尾側内面の下面から、より船尾側の両側面に向けて連通した静圧ポケットを設けたので、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対して、及び船舶旋回時の水平方向荷重に対して、該軸受に設けた静圧ポケットに印加する油圧によってプロペラ軸を支持でき、プロペラ軸の片当たりを防止できる。これにより、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減に寄与する。
【００３６】
また、請求項５ないし６の発明によれば、船尾管軸受の船尾側内面に複数の静圧ポケットを設けたので、船舶静止時若しくは直進時の重力方向の荷重に対しては下面に設けた静圧ポケットに印加する油圧によって、また、船舶旋回時の水平方向荷重に対しては側面に設けた静圧ポケットに印加する油圧によってプロペラ軸を支持できるので、プロペラ軸の片当たりを防止できる。これにより、軸受又はプロペラ軸の熱的損傷の発生を防止でき、船尾管軸受のメンテナンス作業頻度や作業コストの低減を実現できる。
【００３７】
また、請求項７ないし９の発明によれば、請求項１ないし３の何れかの項に記載の発明において、船尾管軸受の船尾側内面に静圧ポケットを設け、好ましくは、該軸受の下面からより船尾側の側面に向けて静圧ポケットを設けたので、また、好ましくは、複数の静圧ポケットを設け、側面の静圧ポケットの設置位置を下面の静圧ポケットの設置位置よりも船尾側に配置したので、該静圧ポケットに油圧を印加する方法によってプロペラ軸を支持でき、該軸受をコンパクトに設計できる。これにより、船尾管軸受の製造コストの低減、該軸受の設置スペースの節約、メンテナンス作業コストの低減を実現できる。
【００３８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる船尾管軸受の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態２にかかる船尾管軸受の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態３にかかる船尾管軸受の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態４にかかる船尾管軸受の構成を示す説明図である。
【図５】船尾管軸受を設置する船体後部の構成を示す説明図である。
【図６】船尾管軸受の従来技術を示す説明図である。
【図７】船尾管軸受の従来技術を示す説明図である。
【図８】船尾管軸受の従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　船尾管軸受
９　　テーパー軸受面
１０　　スロープ軸受面
１１　　静圧ポケット
１１ａ　下面静圧ポケット
１１ｂ　側面静圧ポケット
１６　　軸受面
１８　　軸受すきま母線
【図１】
2004098719.tif 000003
【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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