JPS6260578B2 - - Google Patents
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- JPS6260578B2 JPS6260578B2 JP12004681A JP12004681A JPS6260578B2 JP S6260578 B2 JPS6260578 B2 JP S6260578B2 JP 12004681 A JP12004681 A JP 12004681A JP 12004681 A JP12004681 A JP 12004681A JP S6260578 B2 JPS6260578 B2 JP S6260578B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/10—Arrangements or devices for absorbing overload or preventing damage by overload
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＺ型推進装置を備えた船舶におい
て、そのＺ型推進装置に過大な負荷が加わらない
ようにするための過負荷防止装置に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an overload prevention device for preventing an excessive load from being applied to a Z-type propulsion device in a ship equipped with a Z-type propulsion device.
一般に、船舶の航走時には、プロペラへの異物
のからまり、プロペラへの流木の衝突、あるいは
その他の異常により推進装置に過大なトルクが加
わることがあり、このような過大なトルクから推
進装置を保護することが要求される。従来、Ｚ型
推進装置においては、推進軸の外周に軸線方向に
対して斜めにひずみゲージを貼り、このひずみゲ
ージにより推進軸の捩れを検出してそのトルクを
測定し、これにより過負荷を検知していた。この
従来の方法は有力なものではあるが、推進軸、す
なわち回転する部分から検出するものであるの
で、スリツプリングを必要とし、トルク検出の手
段として構成が繁雑である。 Generally, when a ship is sailing, excessive torque may be applied to the propulsion system due to foreign objects becoming entangled in the propeller, driftwood colliding with the propeller, or other abnormalities. required to be protected. Conventionally, in Z-type propulsion devices, a strain gauge is pasted on the outer periphery of the propulsion shaft diagonally to the axial direction, and the strain gauge detects the torsion of the propulsion shaft and measures its torque, thereby detecting overload. Was. Although this conventional method is effective, since it detects from the propulsion shaft, that is, the rotating part, it requires a slip ring and has a complicated configuration as a means for detecting torque.
この発明は、上記事情のもとに提案されたもの
で、Ｚ型推進装置において、回転しない固定部か
ら推進軸に作用するトルクを検出するという、ス
リツプリングを必要としない簡単な構成でトルク
を検出して過負荷を防止することができる過負荷
防止装置を得ることを目的とするものである。 This invention was proposed under the above circumstances, and detects the torque acting on the propulsion shaft from a non-rotating fixed part in a Z-type propulsion device, using a simple configuration that does not require a slip ring. The object is to obtain an overload prevention device that can detect and prevent overload.
以下この発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図はＺ型推進装置の断面図で、船体部に取
付けられる据付台床１と一体に設けたサポートパ
イプ２に旋回筒３が回転可能に支持されている。
この旋回筒３の上端にはウオームホイル４が固定
されており、図示せぬウオームギヤによつて駆動
されて、旋回筒３は360゜回動することができ
る。 FIG. 1 is a sectional view of a Z-type propulsion device, in which a swing cylinder 3 is rotatably supported by a support pipe 2 provided integrally with an installation platform 1 attached to the hull.
A worm wheel 4 is fixed to the upper end of the rotating tube 3, and driven by a worm gear (not shown), the rotating tube 3 can rotate 360 degrees.
旋回筒３内には回転自在に垂直軸５が支持さ
れ、この垂直軸５は、上部ギヤボツクス６内にお
いて、図示せぬ主機関に連結された入力軸７にハ
スバカサ歯車８，９を介して連結され、下部ギヤ
ボツクス１０において、カサ歯車１１，１２を介
してプロペラ軸１３に連結されている。プロペラ
軸１３は下部ギヤボツクス１０内に回転自在に支
持され、先端にはプロペラ１４が取り付けられて
いる。 A vertical shaft 5 is rotatably supported within the rotating cylinder 3, and this vertical shaft 5 is connected to an input shaft 7 connected to a main engine (not shown) in an upper gear box 6 via helical gears 8, 9. The lower gearbox 10 is connected to a propeller shaft 13 via bevel gears 11 and 12. The propeller shaft 13 is rotatably supported within the lower gear box 10, and has a propeller 14 attached to its tip.
第１図に示すＺ型推進装置は左舷と右舷とにそ
れぞれ一基づつ設けられている。 One Z-type propulsion device shown in FIG. 1 is provided on the port side and one on the starboard side.
第２図は第１図のＡ部を拡大して示すもので、
入力軸７は軸受箱１５に嵌入された円筒コロ軸受
１６、およびスラストを支持することができる軸
受、すなわち一対の円錐コロ軸受１７によつて支
持されている。円錐コロ軸受１７の内輪１７ａは
スペーサ１８とナツト１９とで入力軸７に固定さ
れ、外輪１７ｂは軸受箱１５に形成された段部１
５ａとカバー２０とで軸受箱１５に固定され、こ
うして入力軸７に作用するスラストは円錐コロ軸
受１７によつて支持されるようになつている。 Figure 2 shows an enlarged view of part A in Figure 1.
The input shaft 7 is supported by a cylindrical roller bearing 16 fitted in a bearing box 15 and a pair of conical roller bearings 17 that can support thrust. The inner ring 17a of the conical roller bearing 17 is fixed to the input shaft 7 with a spacer 18 and a nut 19, and the outer ring 17b is fixed to the stepped portion 1 formed in the bearing box 15.
5a and the cover 20 are fixed to the bearing box 15, so that the thrust acting on the input shaft 7 is supported by the conical roller bearing 17.
前記軸受箱１５はフランジ部１５ｂと筒部１５
ｃとからなり、フランジ部１５ｂにおいて上部ギ
ヤボツクス６にボルト２１で固定されている。そ
して、軸受箱１５の筒部１５ｃには、全周に渡つ
て等しい肉厚をもち、かつ等しい幅をもつ薄肉部
１５ｄが溝状に形成され、この薄肉部１５ｄの外
周面には、第３図に示すようにひずみゲージ２２
を軸長方向に向けて貼り付けている。このひずみ
ゲージ２２は周方向に等分した位置の例えば４ケ
所において貼られている。 The bearing box 15 includes a flange portion 15b and a cylindrical portion 15.
c, and is fixed to the upper gearbox 6 at the flange portion 15b with bolts 21. The cylindrical portion 15c of the bearing box 15 is formed with a groove-like thin portion 15d having an equal wall thickness and an equal width over the entire circumference, and a third Strain gauge 22 as shown in the figure
is pasted in the axial direction. The strain gauges 22 are attached at, for example, four positions equally divided in the circumferential direction.
また、軸受箱１５の筒部１５ｃには、薄肉部１
５ｄに作用する曲げモーメントに対して補強とな
る補強部材２３が嵌装され、フランジ部１５ｂに
ボルト２４で固定されている。 Further, the cylindrical portion 15c of the bearing box 15 has a thin wall portion 1.
A reinforcing member 23 is fitted to provide reinforcement against the bending moment acting on the flange 15d, and is fixed to the flange portion 15b with bolts 24.
第４図はＺ型推進装置の過負荷防止装置の全体
構成を示す系統図で、ひずみゲージ２２はトルク
計測装置２５に接続されている。このトルク計測
装置２５はひずみゲージ２２に生じたひずみを電
気信号として増幅して、これを入力軸７に作用す
るトルクとしてメータで表示し、かつ、そのトル
クが所定の大きさを超えたとき保護装置２６に過
負荷信号を送るようになつている。なお、この過
負荷信号は、瞬間的なオーバートルクによつては
出されず、一定時間オーバートルクが継続したと
き出されるようになつており、しかも、第５図に
示すように上限設定値Tuを超えたとき過負荷信
号を出し、下限設定値Tlより低下したときに過
負荷信号を解除するようにされている。 FIG. 4 is a system diagram showing the overall configuration of the overload prevention device of the Z-type propulsion device, in which the strain gauge 22 is connected to the torque measuring device 25. This torque measuring device 25 amplifies the strain generated in the strain gauge 22 as an electrical signal, displays this as a torque acting on the input shaft 7 on a meter, and protects the device when the torque exceeds a predetermined value. It is adapted to send an overload signal to device 26. Note that this overload signal is not issued due to instantaneous overtorque, but is issued when overtorque continues for a certain period of time, and as shown in Fig. 5, the overload signal is not issued due to instantaneous overtorque. An overload signal is issued when the value exceeds the lower limit value Tl, and the overload signal is released when the value falls below the lower limit setting value Tl.
そして保護装置２６はトルク計測装置２５から
過負荷信号S1を受けたとき、減速信号S2、又はク
ラツチ切信号S3をそれぞれ圧力調整弁２７又は電
磁弁２８に出すようにされている。また、保護装
置２６には、過負荷信号S1を受けたとき点燈する
警報ランプ３４が接続されている。 When the protection device 26 receives the overload signal S 1 from the torque measuring device 25, it outputs a deceleration signal S 2 or a clutch disengagement signal S 3 to the pressure regulating valve 27 or the electromagnetic valve 28, respectively. Further, an alarm lamp 34 is connected to the protection device 26, which turns on when the overload signal S1 is received.
また、２９は主機関、３０は主機関２９の回転
速度を調節するガバナ、３１は主機関２９とＺ型
推進装置３２の入力軸７との連結の継続を行うク
ラツチである。カバナ３０には、保護装置２６か
ら出された減速信号S2を受けて作動する前記圧力
調整弁２７を介して圧力空気が供給されている。
また、３３はクラツチ３１の入切を行うエアシリ
ンダで、このエアシリンダ３３は、保護装置２６
から出されたクラツチ切信号S3を受けて作動する
前記電磁弁２８によつて作動するとともに、手動
でも作動させることができるようになつている。 Further, 29 is a main engine, 30 is a governor that adjusts the rotational speed of the main engine 29, and 31 is a clutch that continues the connection between the main engine 29 and the input shaft 7 of the Z-type propulsion device 32. Pressurized air is supplied to the cabana 30 via the pressure regulating valve 27, which is activated in response to the deceleration signal S2 issued from the protection device 26.
Further, 33 is an air cylinder for turning on and off the clutch 31, and this air cylinder 33 is connected to the protection device 26.
It is actuated by the solenoid valve 28, which is actuated in response to a clutch disengagement signal S3 issued from the clutch disengagement signal S3 , and can also be actuated manually.
次に作用について説明する。 Next, the effect will be explained.
主機関により駆動される入力軸７のトルクは、
ハスバカサ歯車８，９の噛み合いを介して垂直軸
５に伝達され、プロペラ１４を回転駆動させる。 The torque of the input shaft 7 driven by the main engine is
It is transmitted to the vertical shaft 5 through the meshing of the helical helical gears 8 and 9, and drives the propeller 14 to rotate.
洲ハスバカサ歯車の噛み合いでは回転力を伝達す
るのみでなくスラストを発生させるので、入力軸
７には第２図に矢印Ｆで示す方向のスラストＦが
発生する（なお、ハスバカサ歯車８，９の歯のね
じれ方向および入力軸７の回転方向は、発生する
スラストの方向が矢印Ｆ方向となるように選定さ
れているものとする）。このスラストＦは円錐コ
ロ軸受１７を介して軸受箱１５に作用し、軸受箱
１５の薄肉部１５ｄに軸長方向の張力を及ぼす。
この張力によるひずみεはひずみゲージ２２で検
知される。Since the meshing of the helical helical gears not only transmits rotational force but also generates thrust, a thrust F is generated on the input shaft 7 in the direction shown by the arrow F in FIG. It is assumed that the twisting direction of the input shaft 7 and the rotation direction of the input shaft 7 are selected so that the direction of the generated thrust is in the direction of arrow F). This thrust F acts on the bearing box 15 via the conical roller bearing 17, and exerts tension on the thin wall portion 15d of the bearing box 15 in the axial direction.
The strain ε due to this tension is detected by the strain gauge 22.
前記スラストＦは、上記ひずみεによる求ま
り、かつ入力軸７に作用するトルクＴはスラスト
Ｆに比例するので、上記ひずみεからトルクＴを
求めることができ、トルク計測装置２５において
ひずみゲージ２２からトルクＴが計測され、かつ
メータに表示され、また、第５図に示したよう
に、トルクＴが上限設定値Tuを超えたとき保護
装置２６に過負荷信号S1を出す。 The thrust F is determined by the strain ε, and since the torque T acting on the input shaft 7 is proportional to the thrust F, the torque T can be determined from the strain ε, and the torque is measured from the strain gauge 22 in the torque measuring device 25. T is measured and displayed on the meter, and an overload signal S1 is issued to the protection device 26 when the torque T exceeds the upper limit setting Tu, as shown in FIG.
過負荷信号S1を受けると保護装置２６は減速信
号S2を圧力調整弁２７に出し、あるいはクラツチ
切信号S3を電磁弁２８に出す。 Upon receiving the overload signal S 1 , the protection device 26 issues a deceleration signal S 2 to the pressure regulating valve 27 or a clutch disengagement signal S 3 to the solenoid valve 28 .
減速信号S2が出されると、圧力調整弁２７は信
号S2により制御されてカバナ３０に供給する空気
圧を低下させ、主機関２９の回転速度を減速させ
る。 When the deceleration signal S 2 is issued, the pressure regulating valve 27 is controlled by the signal S 2 to reduce the air pressure supplied to the cabana 30, thereby decelerating the rotational speed of the main engine 29.
クラツチ切信号S3が出されると、電磁弁２８は
第４図に示した開通状態から閉塞状態にポートが
切替わつて、エアシリンダ３３の空気が抜けシリ
ンダ内のバネの作用によりクラツチ３１を切とす
る。 When the clutch disconnection signal S3 is issued, the port of the solenoid valve 28 is switched from the open state shown in FIG. shall be.
そして、過負荷の原因が除去されるなどして負
荷が下限設定値Tlより低下すると、過負荷信号
S1が解除され、したがつて保護装置２６から出さ
れていた減速信号S2、あるいはクラツチ切信号S3
が解除されるので主機関及びクラツチは通常の制
御が可能な状態に復帰する。 Then, when the cause of the overload is removed and the load drops below the lower limit set value Tl, an overload signal is generated.
S 1 is released, and therefore the deceleration signal S 2 or the clutch disengagement signal S 3 which has been issued by the protection device 26
Since this is released, the main engine and clutch return to a state where normal control is possible.
なお、主機関２９を減速するか、又はクラツチ
３１を切とするかの選択については、例えば左舷
のＺ型推進装置に過負荷が生じたときは、左舷側
の主機関を減速しかつそのクラツチを切り、そし
て右舷側の主機関を減速し、また、右舷のＺ型推
進装置に過負荷が生じたときには、右舷側の主機
関を減速しかつそのクラツチを切り、そして左舷
側の主機関を減速する。 Regarding the selection of whether to decelerate the main engine 29 or disengage the clutch 31, for example, when an overload occurs on the port side Z-type propulsion device, the main engine on the port side is decelerated and the clutch 31 is disengaged. When the starboard Z-type propulsion system is overloaded, the starboard main engine is decelerated and its clutch is disengaged, and the port main engine is decelerated. Slow down.
以上説明したように本発明においては、入力軸
にスラストが作用するように入力軸と垂直軸とを
ハスバカサ歯車で連結し、入力軸の軸受を保持し
てスラストを受ける軸受箱にひずみゲージを貼り
つけて、このひずみゲージにより軸受箱の軸長方
向のひずみを検出して入力軸に作用するスラスト
を検出し、これにより入力軸に作用するトルクを
検出するようにしており、さらにひずみゲージに
より検出した入力軸のトルクが過負荷となつたと
き主機関の回転速度を減速し、あるいはクラツチ
を切るようにしている。したがつて、従来の如く
回転する軸から直接トルクを検出するものと異な
り、軸受箱、すなわち固定の部分からトルクを検
出するものであるので、スリツプリング等を必要
とせず、きわめて簡単な構成でトルクを検出して
過負荷を防止することができる。 As explained above, in the present invention, the input shaft and the vertical shaft are connected by a helical helical gear so that thrust acts on the input shaft, and a strain gauge is attached to the bearing box that holds the input shaft bearing and receives the thrust. This strain gauge detects the strain in the axial direction of the bearing box, detects the thrust acting on the input shaft, and thereby detects the torque acting on the input shaft. When the input shaft torque becomes overloaded, the main engine's rotational speed is reduced or the clutch is disengaged. Therefore, unlike the conventional method that detects torque directly from a rotating shaft, it detects torque from a bearing box, that is, a fixed part, so it does not require a slip ring or the like and has an extremely simple configuration. Torque can be detected to prevent overload.
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はＺ型推進装置の断面図、第２図は第１図におけ
るＡ部の拡大図、第３図は軸受箱のみを示す平面
図、第４図は過負荷防止装置の全体構成を示す系
統図、第５図は過負荷信号出力状況の説明図であ
る。
５……垂直軸、６……上部ギヤボツクス、７…
…入力軸、８，９……ハスバカサ歯車、１５……
軸受箱、１５ｄ……薄肉部、１７……円錐コロ軸
受、２２……ひずみゲージ、２５……トルク計測
装置、２６……保護装置、２７……圧力調整弁、
２８……電磁弁、２９……主機関、３０……カバ
ナ、３１……クラツチ、３２……Ｚ型推進装置、
３３……エアシリンダ。
The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a sectional view of the Z-type propulsion device, FIG. 2 is an enlarged view of section A in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view showing only the bearing box. , FIG. 4 is a system diagram showing the overall configuration of the overload prevention device, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the overload signal output situation. 5... Vertical shaft, 6... Upper gearbox, 7...
...Input shaft, 8, 9 ... Hasp gear, 15 ...
Bearing box, 15d... Thin wall part, 17... Conical roller bearing, 22... Strain gauge, 25... Torque measuring device, 26... Protective device, 27... Pressure regulating valve,
28... Solenoid valve, 29... Main engine, 30... Cabana, 31... Clutch, 32... Z type propulsion device,
33...Air cylinder.
Claims (1)
力軸と垂直軸とをハスバカサ歯車を介して連結
し、入力軸をスラストを支持できる軸受で支持
し、この軸受を保持して上部ギヤボツクスに固定
された軸受箱に全周に渡つて等しい厚みを持ち、
かつ、等しい幅をもつ薄肉部を形成し、この薄肉
部に薄肉部の軸長方向ひずみを検知するひずみゲ
ージを貼り付け、このひずみゲージのひずみが一
定の大きさを超えたときこれを検知して主機関の
回転速度を減速し、または主機関とＺ型推進装置
とを連結するクラツチを切るようにした船舶にお
けるＺ型推進装置の過負荷防止装置。1 In the upper gearbox of the Z-type propulsion device, the input shaft and the vertical shaft are connected via a helical helical gear, the input shaft is supported by a bearing that can support thrust, and the bearing box is fixed to the upper gearbox while holding this bearing. has an equal thickness all around the
In addition, a thin wall portion with equal width is formed, and a strain gauge that detects the strain in the axial direction of the thin wall portion is attached to this thin wall portion, and when the strain on this strain gauge exceeds a certain value, this is detected. An overload prevention device for a Z-type propulsion device in a ship, which reduces the rotational speed of the main engine or disengages a clutch connecting the main engine and the Z-type propulsion device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12004681A JPS5821056A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Overload preventive device of z-type propeller in ship |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12004681A JPS5821056A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Overload preventive device of z-type propeller in ship |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821056A JPS5821056A (en) | 1983-02-07 |
| JPS6260578B2 true JPS6260578B2 (en) | 1987-12-17 |
Family
ID=14776550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12004681A Granted JPS5821056A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Overload preventive device of z-type propeller in ship |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821056A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017057008A1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社神崎高級工機製作所 | Marine reduction and reverse device |
| JP2017065302A (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | Marine deceleration reverse rotation device |
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| JPH0614158Y2 (en) * | 1988-07-29 | 1994-04-13 | イーグル工業株式会社 | mechanical seal |
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| SE1950839A1 (en) * | 2019-07-03 | 2020-11-03 | Lean Marine Sweden Ab | Method and System for Controlling Propulsive Power Output of Ship |
| KR102180379B1 (en) * | 2019-11-27 | 2020-11-18 | 신재용 | Propulsion and Braking system using clutch |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP12004681A patent/JPS5821056A/en active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| JPS5821056A (en) | 1983-02-07 |
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