(57)【要約】      （修正有）【課題】ドブ漬けによる潤滑がなされるポッド内傘歯車ユニットの良好な歯当たりを維持でき、歯当たりの状況を容易に観察及び確認できるアジマス推進器を提供する。【解決手段】駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯車ユニットを用いて船内に設置された動力源からポッドのプロペラまで駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備え、この駆動力伝達機構が、動力源に連結された船内水平駆動軸から船内傘歯車ユニットを介して垂直駆動軸６に駆動力を伝達し、さらに、垂直駆動軸６からポッド内傘歯車ユニット２０を介してポッド内水平駆動軸に駆動力を伝達してプロペラを駆動させるアジマス推進器において、ドブ漬けにより潤滑されるポッド内傘歯車ユニット２０を構成する傘歯車２１，２２の歯面Ｇに軟質金属のメッキ層Ｍを形成した。【選択図】図１
2012062950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯車ユニットを用いて船内に設置された動力源からポッドのプロペラまで駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備え、該駆動力伝達機構が、前記動力源に連結された船内水平駆動軸から船内傘歯車ユニットを介して垂直駆動軸に前記駆動力を伝達し、さらに、前記垂直駆動軸からポッド内傘歯車ユニットを介してポッド内水平駆動軸に前記駆動力を伝達して前記プロペラを駆動させるアジマス推進器において、
ドブ漬けにより潤滑される前記ポッド内傘歯車ユニットを構成する傘歯車の歯面に軟質金属のメッキ層を形成したことを特徴とするアジマス推進器。
【請求項２】
前記メッキ層は、歯当たり面の厚さを周囲より薄くしたことを特徴とする請求項１に記載のアジマス推進器。
【請求項３】
前記傘歯車のホイール部に半径方向の貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のアジマス推進器。
【請求項４】
前記貫通穴の外周側開口にスクープを設けたことを特徴とする請求項３に記載のアジマス推進器。
【請求項５】
前記貫通穴を螺旋状に形成したことを特徴とする請求項３または４に記載のアジマス推進器。
【請求項６】
前記垂直駆動軸の軸受背面にシムを挿入して歯当たりの調整を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアジマス推進器。
【請求項７】
前記垂直駆動軸を収納するケーシングの内壁面にファイバースコープ挿入ガイドを設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のアジマス推進器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傘歯歯車ユニットを用いて駆動力の伝達を行うアジマス推進器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、舶用推進装置として、アジマス推進器の使用が増加する傾向にある。アジマス推進器は、水平方向に３６０度回転するポッドにプロペラを装備した構成のため、固定軸プロペラと舵とによる推進と異なり、船舶を任意の方向に移動させることや、現在位置を正確に維持することができる。
このようなアジマス推進器には、船内（船上を含む）に設置した原動機の動力を機械的な伝達してプロペラを駆動する方式と、ポッド内に設置した電動機に船内で発電した電力を供給してプロペラを駆動する方式とがある。
【０００３】
船内に原動機を設置する方式では、原動機の動力伝達機構に傘歯車ユニットを使用することがある。具体例をあげると、船内に設置した原動機の動力は、船内に配設された傘歯車ユニットで水平方向の駆動力が垂直方向に変換され、さらに、ポッドの内部に配設された傘歯車ユニットで垂直方向の駆動力が水平方向に変換されてプロペラに伝達される。
【０００４】
また、ポッド内に配設される傘歯車ユニットの潤滑は、ポッドを形成するケーシングに囲まれた減速機室の内部に潤滑油を貯留しておき、この潤滑油にドブ漬けすることにより行われる。
一方、下記の特許文献１には、二重反転式推進器の歯当たり調整に関する技術が開示されている。この従来技術は、傘歯車の組込性向上を念頭においたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８６１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のアジマス推進器は、原動機からの駆動力が傘歯車ユニットを介してプロペラまで伝達される構成とされ、ポッド内に配設されるポッド内傘歯車ユニットの潤滑については、減速室内の潤滑油にドブ漬けにする方式が採用されている。
このため、アジマス推進器の運転が継続されることにより、減速機室内の潤滑油は回転する傘歯車に撹拌されて温度上昇するので、傘歯車自体の温度も上昇して変形しやすくなり、この結果、運転中に正常な歯当たりを維持することは困難になる。
【０００７】
また、上述した減速機室は、ポッドのかなり下方位置に配置されるため、ポッド内傘歯車ユニットの歯当たり状況を確認及び調整することが困難であるとの指摘もある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドブ漬けによる潤滑がなされるポッド内傘歯車ユニットの良好な歯当たりを維持でき、しかも、歯当たりの状況を容易に観察及び確認しやすいアジマス推進器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るアジマス推進器は、駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯車ユニットを用いて船内に設置された動力源からポッドのプロペラまで駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備え、該駆動力伝達機構が、前記動力源に連結された船内水平駆動軸から船内傘歯車ユニットを介して垂直駆動軸に前記駆動力を伝達し、さらに、前記垂直駆動軸からポッド内傘歯車ユニットを介してポッド内水平駆動軸に前記駆動力を伝達して前記プロペラを駆動させるアジマス推進器において、ドブ漬けにより潤滑される前記ポッド内傘歯車ユニットを構成する傘歯車の歯面に軟質金属のメッキ層を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
このようなアジマス推進器によれば、ドブ漬けにより潤滑される前記ポッド内傘歯車ユニットを構成する傘歯車の歯面に軟質金属のメッキ層を形成したので、下記の作用効果が得られる。
１）歯面における表面粗さやうねりの悪い部分をメッキ層により改善し、歯当たりを向上させることができる。
２）歯面の表面において熱伝導性が向上するので、歯面温度の均一化により焼き付きを防止できる。
３）歯当たりの状況に応じたメッキ層の変化が生じやすくなるので、歯当たりの状況をファイバースコープで確認しやすくなる。
なお、この場合に好適な軟質金属としては、たとえば銅、ニッケル及び錫等があり、当然ながらその合金を使用してもよい。
【００１０】
上記の発明において、前記メッキ層は、歯当たり面の厚さを周囲より薄くすることが好ましく、これにより、噛み込みを防止できるとともに、歯当たりの状況に応じてメッキ層を削られる歯車基材の表面露出時間が短縮される。
【００１１】
上記の発明において、前記傘歯車のホイール部に半径方向の貫通穴を設けることが好ましく、これにより、ドブ漬けの潤滑油が貫通穴を通過するため、歯車温度を均一化して歯当たり不良を防止できる。
この場合、前記貫通穴の外周側開口にスクープを設ければ、潤滑油を貫通穴まで確実に導入することができる。
また、前記貫通穴を螺旋状に形成すれば、貫通穴内の流速が速くなるので、熱伝導率の向上により歯車温度の均一化をより一層確実にすることができる。
【００１２】
上記の発明において、前記垂直駆動軸の軸受背面にシムを挿入して歯当たりの調整を行うことが好ましく、これにより、シムによる歯当たり調整機構により、正常な歯当たりを確保しやすくなる。
【００１３】
上記の発明において、前記垂直駆動軸を収納するケーシングの内壁面にファイバースコープ挿入ガイドを設けることが好ましく、これにより、ポッド内傘歯車ユニットの歯当たり状況の観察に使用するファイバースコープを、観察対象の噛合位置まで容易に挿入することができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明によれば、ドブ漬けによる潤滑がなされるポッド内傘歯車ユニットの良好な歯当たりを維持し、耐久性や信頼性の高いアジマス推進器を提供することが可能になる。また、ポッド内傘歯車ユニットの歯当たり状況についても、ファイバースコープを用いた観察や確認が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るアジマス推進器の一実施形態を示す図で、（ａ）はポッド内傘歯車ユニットを構成する傘歯車の噛合を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の傘歯車の歯面断面図である。
【図２】ラダー付きのアジマス推進器を船尾に取り付けた船舶を示す図である。
【図３】アジマス推進器のポッド内部構造例を示す断面図である。
【図４】垂直駆動軸を収納するケーシングの内壁面に設けたファイバースコープ挿入ガイドの設置例を示す図である。
【図５】図１（ａ）の傘歯車に係る第１変形例を示す斜視図である。
【図６】図１（ａ）の傘歯車に係る第２変形例を示す斜視図である。
【図７】図１（ａ）の傘歯車に係る第３変形例を示す断面図である。
【図８】垂直駆動軸の軸受背面にシムを挿入する歯当たりの調整を示す要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るアジマス推進器の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図２に示すように、アジマス推進器１は、たとえば船舶Ｓの船尾等に取り付けて使用されるラダー付きの舶用推進器である。このアジマス推進器１は、ポッド２と、プロペラ３と、ラダー４とを備えている。
【００１７】
このアジマス推進器１は、船舶Ｓの船内に設置した原動機（不図示）の動力を機械的に伝達し、ラダー形状にしたストラットを介して船体に取り付けられたポッド２のプロペラ３を駆動して推進力を得る装置であり、原動機の動力は、２組の傘歯車ユニットを介してプロペラ３に伝達される。
さらに、このアジマス推進器１は、船舶Ｓに対して、ラダー４として機能するストラットと一体にポッド２が回動することにより、推進方向を変化させることができる。
【００１８】
原動機の動力は、たとえば図２に示すように、船内に配設された傘歯車ユニット（不図示）で水平方向の駆動力が垂直方向に変換され、さらに、ポッド２の内部に配設されたポッド内傘歯車ユニット２０で垂直方向の駆動力が水平方向に変換されてプロペラ３に伝達される。なお、図中の符号６は垂直駆動軸、符号７はポッド内水平駆動軸、８はケーシング２ａにより囲まれた減速機室である。
【００１９】
ポッド内傘歯車ユニット２０は、垂直駆動軸６の下端部に取り付けられた駆動側の傘歯車（以下、「駆動傘歯車」と呼ぶ）２１と、ポッド内水平駆動軸７の一端部側に取り付けられた従動側の傘歯車（以下、「従動傘歯車」と呼ぶ）２２とが噛合して構成される減速機である。この場合、駆動傘歯車２１の歯数が従動傘歯車２２より小さいため、原動機に連結された垂直駆動軸６の回転数は、ポッド内傘歯車ユニット１０を介することにより減速されてポッド内水平駆動軸７に伝達される。
このポッド内傘歯歯車ユニット２０は、ポッド２のケーシング２ａにより形成される減速機室８の内部に充填した潤滑油にドブ漬けして潤滑される。
【００２０】
垂直駆動軸６は、上端部側に取り付けた傘歯車（不図示）が船内の傘歯車ユニットを構成し、軸方向の適所に配設した複数の軸受９，１０等により回転可能に支持されている。
水平駆動軸７は、一端に従動傘歯車２２が取り付けられるとともに、他端にプロペラ３が取り付けられている。この水平駆動軸７も、軸方向の適所に配設した複数の軸受１１等により回転可能に支持されている。
【００２１】
上述したアジマス推進器１において、ドブ漬けにより潤滑されるポッド内傘歯車ユニット２０を構成する駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２は、図１に示すように、傘歯車の歯面Ｇに軟質金属のメッキ層Ｍが形成されている。すなわち、駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２の噛合面となる歯面Ｇには、たとえば銅、ニッケル、錫及びこれらの金属を主成分とする合金等のような軟質金属を電着したメッキ層Ｍが形成されている。
【００２２】
このようなアジマス推進器１では、ドブ漬けにより潤滑されるポッド内傘歯車ユニット２０を構成する駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２の歯面Ｇに軟質金属のメッキ層Ｍが形成されたことにより、歯面Ｇにおける表面粗さやうねりの悪い部分がメッキ層Ｍにより改善される。このため、駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２の歯当たりが向上し、スムーズで静かな駆動力の伝達が可能になる。
【００２３】
また、上述したメッキ層Ｍを備えた歯面Ｇは、軟質金属により表面の熱伝導性が向上する。このため、ドブ漬けにより潤滑される駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２は、潤滑油に対する放熱性が向上し、歯面温度の均一化により焼き付きを防止できる。
また、軟質金属のメッキ層Ｍは、歯当たりの状況に応じた変化が生じやすいため、すなわち、強く歯当たりする部分はメッキ層Ｍが早期に摩耗してなくなるので、歯当たりの状況を船内側から挿入したファイバースコープ３０等により確認しやすくなる。
【００２４】
ところで、上述したメッキ層Ｍは、歯当たり面の厚さを周囲より薄くしておくことが好ましい。すなわち、駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２が噛合する歯面Ｇに形成するメッキ層Ｍの厚さは、歯面Ｇ以外の歯車本体表面に形成されるメッキ層の厚さより薄くすることが好ましい。
このようなメッキ層Ｍを形成すると、噛合による噛み込みを防止できる。さらに、歯当たりの状況（強弱）に応じてメッキ層Ｍが削られる時間も変動するので、歯当たりが強い部分の薄いメッキ層Ｍは短時間で削られてなくなる。この結果、歯当たりの強い部分は、歯車基材の表面が短時間で露出することとなり、従って、ファイバースコープ３０の観察による識別が容易になるとともに早期発見も可能になる。
【００２５】
また、図３に示す構成例では、上述したファイバースコープ３０の挿入を容易にするため、垂直駆動軸６を収納するケーシング２ｂの内壁面に対して、適当なピッチで複数のファイバースコープ挿入ガイド３１が設けられている。この場合のケーシング２ｂは、船舶Ｓとポッド２との間を連結する上下方向の壁面部分である。
【００２６】
ファイバースコープ挿入ガイド３１としては、たとえば板材を略Ｕ字状に折曲してケーシング２ｂの内壁面に取り付けたもの、あるいは、パイプを適当な長さに切断して内壁面に取り付けたもの等があり、いずれの場合も垂直方向へ断続的に延在するガイド通路３２を形成することができる。
このようなファイバースコープ挿入ガイド３１を設けることにより、ファイバースコープ３０は、ポッド内傘歯車ユニット２０の歯当たり状況を観察する観察対象の噛合位置まで、ファイバースコープ挿入ガイド３１に形成されたガイド通路３２に導かれて、容易かつ確実に挿入することができる。なお、ファイバースコープ挿入ガイド３１は、入口から出口までガイド通路３２連続したものでもよい。
【００２７】
ところで、上述したポッド内傘歯車ユニット２０の駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２では、たとえば図５に示す第１変形例のように、大型となる従動傘歯車２２のホイール部２２ａに半径方向の貫通穴２３を設けてある。この貫通穴２３は、ホイール部２２ａを半径方向に貫通するもので、円周方向に等ピッチで複数設けられている。すなわち、従動傘歯車２２のホイール部２２ａには、複数の貫通穴２３が放射状に設けられているので、ドブ漬けの潤滑油が貫通穴２３を通過して流れるようになり、大型の歯車全体が効率よく冷却される。この結果、従動傘歯車２２の歯車温度が均一化し、熱変形の抑制により歯当たり不良を防止できる。
【００２８】
一方、小型の駆動歯車２１についても、たとえばドブ漬けされるレベルまで潤滑油がある場合など、諸条件に応じて同様の貫通穴２３を設けてもよい。
さらに、上述した貫通穴２３を設ける場合には、たとえば図６に示す第２変形例のように、貫通孔２３の外周側開口にスクープ２４を設けることが望ましい。このスクープ２４は、従動歯車２２の回転時に潤滑油を貫通穴２３内に掻き込むよう、貫通穴２３の近傍に突設された凹面形状の部材である。すなわち、従動歯車２２の回転により、回転方向後流側に突設されたスクープ２４が周囲の潤滑油を掻き集め、貫通穴２３の入口から確実に導入することができる。
【００２９】
また、上述した貫通穴２３は、たとえば図７に示す第３変形例のように、流路長さを増す螺旋状に形成した貫通穴２３Ａとしてもよい。すなわち、この場合の螺旋状は、湾曲や折曲した流路に形成した貫通穴２３Ａのことであり、直線的な貫通穴２３と比較して流路長さを増すことができる。
このように、流路長さを増した貫通穴２３Ａは、穴径等の条件が同じ場合、貫通穴２３Ａ内を流れる潤滑油の流速が速くなる。この結果、熱伝導率が向上して歯車温度は効率よく均一化されるので、熱変形の抑制による歯当たり不良の防止はより一層確実になる。
【００３０】
さらに、上述した実施形態及び各変形例においては、垂直駆動軸６の軸受背面適所にシム１２を挿入して駆動傘歯車２１及び従動傘歯車２２の歯当たりを調整すること、すなわち、シム１２による歯当たり調整機構を設けることが望ましい。
具体的に説明すると、垂直駆動軸６を支持する軸受１０等の背面側においては、周方向の一部にシム１２を挿入するとともに、シム１２の挿入位置や厚さを適宜調整することにより、垂直駆動軸６の軸中心位置が移動する。この結果、従動傘歯車２２に対する駆動傘歯車２１の位置関係が変動するので、この位置関係を調整することにより、正常な歯当たりを確保しやすくなる。
【００３１】
このように、上述した本実施形態によれば、ドブ漬けによる潤滑がなされるポッド内傘歯車ユニット２０の良好な歯当たりを維持できるので、アジマス推進器１の耐久性や信頼性が向上する。
また、ポッド内傘歯車ユニット２０の歯当たり状況についても、ファイバースコープ３０を用いた観察や確認が容易になる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    アジマス推進器
２    ポッド
３    プロペラ
６    垂直駆動軸
７    ポッド内水平駆動軸
８    減速機室
９，１０，１１    軸受
１２    シム
２０    ポッド内傘歯車ユニット
２１    傘歯車（駆動傘歯車）
２２    傘歯車（従動傘歯車）
２２ａ    ホイール部
２３，２３Ａ    貫通穴
２４    スクープ
３０    ファイバースコープ
３１    ファイバースコープ挿入ガイド
３２    ガイド通路
Ｍ    メッキ層
Ｇ    歯面
【図１】
2012062950.tif 000003
【図２】
2012062950.tif 000004
【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】
2012062950.tif 000009
【図８】
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