ポッド推進システムのための軸受
改良された軸受アセンブリは、従来技術のように独立した前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用せず、一のシャフトワッシャを利用すること、前方ころを後方ころよりも僅かに延長すること、後方ころに対して前方ころの直径を大きくすること、ころの数を増やすこと、不純物がほとんど混入されないように、特にシャフトワッシャの材料を改善すること、及びころと軌道との接触面積を小さくし、ころと軌道とが自在に運動するように構成されているオスキュレーションを含んでいる。改良によって、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪の間における移動や遊隙を低減させ、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪に発生する障害の危険性を低減し、障害が発生した場合に該障害が悪化し、重大な損傷の原因となる可能性を低減することができる。改善及び変更によって、既存のポッド推進システム内に取付可能なように小型化することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張］
本願は、２００８年８月２７日に出願した米国仮特許出願第６１／０９２３９７号明細書に基づく優先権を主張するものである。当該明細書の内容全体が、参照によって、あらゆる目的のために本願に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般に船舶用推進システム（maritime propulsion system）、より具体的には大型船舶用ポッド推進システムのためのスラスト軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
図１は、例えば遊覧客船、海軍艦艇やタンカーのような大型船舶１２を推進するために利用される場合があるポッド推進システム、すなわちポッド１０を表わす。このようなポッド推進システム１０は、アジポッド（azimuthing pod）と呼称される場合があるが、船舶の外殻２２の下に懸架可能な、且つ、任意の方向に必要な推力を発生させるために独立して方位角的に３６０°回転可能な自己充足式とされる。アジマスポッドは、船尾に設けられた貫通式スラスタを必要とせず、機動性を最大限まで引上げる。従って、アジマスポッドを備えている大型船舶でさえ、曳舟の補助を必要とせず、比較的小さな港に入ることができる。アジマスポッドは、省スペースであり、据付容易であり、従来の船尾に設けられたスラスタと比較して効率的である。アジマスポッドは、船舶の主動力装置に対して比較的独立して配置させることができるので、レイアウトに関して高度のフレキシビリティを有している。非常に大型な船舶の場合には、アジマスポッドは、２０メガワット（ＭＷ）以上の出力を発生させることができる。
【０００４】
ポッド推進ユニットは、流体力学の観点から最適化されたポッド１０内部に収容されている電気モータ２０を含んでいるように構成されている。図２及び図３に表わす実施例を参照すると、電気モータ２０は、ポッド１０内に収容されているプロペラ又は駆動シャフト２４を直接駆動するので、密閉されたポッド１０の外側に配置されているプロペラ１２が駆動される。駆動シャフト２４が回転すると、摩擦、及び最終的には熱が、プロペラシャフト２４とプロペラシャフト２４を支持している１つ以上の軸受との間において生じる。さらに、プロペラシャフト２４において発生したトルクが部分的に軸受に伝達される。図２及び図３は、２つの軸受アセンブリ、すなわちプロペラ１２に近接したプロペラシャフト２４の端部の近傍に配置されている駆動端側のラジアル軸受と、プロペラシャフト２４の反対側端部の近傍に配置され且つプロペラ１２から離隔配置されている非駆動端側のスラスト軸受３２とを表わす。
【０００５】
軸受の構成としては、様々な配置及び構造が挙げられる。図４は、図２に表わす軸受アセンブリ３２の断面Ａ−Ａにおける断面図である。図４は、軸受アセンブリ５０を表わし、従来のスラスト軸受の構成を表わす。このような構成は、スラスト球面ころ軸受と呼称される場合がある。スラスト球面ころ軸受は、前方転がり軸受機構５２と後方転がり軸受機構５４とから成る複列の球面ころを有しているスラスト軸受である。前方転がり軸受機構５２は、プロペラシャフト６０に隣り合っているテーパ状スリーブ５８に接触している前方内輪すなわち前方シャフトワッシャ５６と、前方内輪５６から離隔配置されている前方外輪６２と、前方内輪５６と前方外輪６２との間に位置決めされている複数の前方ころすなわち前方支持部６４と、を含んでいる。同様に、後方転がり軸受機構５４は、テーパ状スリーブ５８に接触している後方内輪すなわち後方シャフトワッシャ６６と、後方内輪６６から離隔配置されている後方外輪６８と、後方内輪６６と後方外輪６８との間に位置決めされている複数の後方ころすなわち後方支持部７０と、を含んでいる。
【０００６】
断面図のみに表わすが、前方内輪５６及び後方内輪６６と前方外輪６２及び後方外輪６８とが、ラジアル方向においてプロペラシャフト６０を囲んでいる。前方ころすなわち前方支持部６４と前方内輪５６及び前方外輪６２とが相互に作用する地点における表面が、軌道７２と呼称される。同様に、後方ころすなわち後方支持部７０と後方内輪６６及び後方外輪６８とが相互に作用する地点における表面も、軌道７２と呼称される。動作中において、前方内輪５６及び後方内輪６６が、プロペラシャフト６０に接続され、プロペラシャフト６０と共に回転する。しかしながら、前方外輪６２及び後方外輪６８が、プロペラシャフト６０に接続されておらず、一般にはプロペラシャフト６０と共に回転することはない。従って、前方ころ６４及び後方ころ７０が、前方内輪５６、後方内輪６６、前方外輪６２、及び後方外輪６８の間において転動又は回転する。典型的には、前方ころ及び後方ころ、すなわち前方支持部及び後方支持部６４，７０は、前方ころ６４及び後方ころ７０が前方内輪５６、後方内輪６６、前方外輪６２、及び後方外輪６８に対して適切に位置合わせされた状態を維持するために、金属製ケージ内に保持されている。
【０００７】
典型的には、ころ、内輪、及び外輪の表面は僅かに湾曲した面を有しており、この面はオスキュレーション（osculation）と呼称される。典型的には、オスキュレーションは、回転方向に対して横方向又はラジアル方向のおける、ころの曲率半径の軌道の曲率半径に対する比として定義される。オスキュレーションは、ころと軌道との隙間嵌めを提供し、これにより輪体及びころが、運転中に位置合わせ状態を維持することができる。より具体的には、他に利点があるにも関わらず、隙間嵌めによって、内部摩擦、屈曲、及び熱に起因して過度に接触することなく、プロペラシャフトが回転中に屈曲し、荷重負荷に起因する弾性膨張及び弾性圧縮によって、摩擦に起因する熱膨張と同様に、プロペラシャフトと内輪及び外輪とが膨張し、プロペラシャフトが、内輪及び外輪に対して芯ずれしてしまう。
【０００８】
非特許文献１が、スラスト球面ころ軸受に関する説明に詳しく、参照によって本明細書に完全に組み込まれている。
【０００９】
アキシアル方向の力／荷重とラジアル方向の力／荷重との両方が、プロペラシャフト６０がプロペラを回転させている際にプロペラシャフト６０に作用している。アキシアル荷重の向きとラジアル荷重の向きとが、プロペラシャフト６０に結合されているモータの動作が正回転であるか逆回転であるかに従って変化する。方向に関係なく、プロペラシャフト６０に結合されている軸受アセンブリが、船舶が運転している際におけるアキシアル荷重及びラジアル荷重に耐えるように構成されており、船舶が運転している際には摩擦を発生させるので、結果的に熱も発生させる。例えば石油のような潤滑剤は、スラスト軸受又はころを通じて循環し続け、スラスト軸受又はころから発生した顕著な摩擦及び熱を負荷として相殺するために利用される冷却システムは、スラスト軸受アセンブリに適用される。実際には、大型船舶のポッドシステムに作用する負荷が、ポッド及び該ポッドの構成部品のメンテナンス及び信頼性に関する問題を大きくする。例えば、特に予想外に大きなアキシアル荷重及びラジアル荷重並びにトルクをプロペラシャフト及び軸受アセンブリに作用させる高速度で回転又は不規則な運動をする際に、予想外に大きな最大負荷が発生すると考えられている。このような問題を克服するためのエンジニアによる解決策及び設計された構成部品に対する上述の努力にも関わらず、信頼性に関する問題及びメンテナンスに関する問題のうち幾つかの問題としては、プロペラシャフト、ころ、内輪及び外輪、並びに軸受システムの他の構成部品の性能劣化、ピッチング、スパリング、クラック、及び完全な破損が挙げられる。最終的な表面の損傷が、初期破損の原因となる典型的には軸受に作用するそれほど顕著ではない負荷が作用する際におけるさらなる損傷についての焦点になる。
【００１０】
軸受の損傷の原因とは無関係に、最終的には予想外に、船舶は、ポッドを修理するために、例えば交換し、初期磨耗及び損傷した軸受アセンブリを修理するために数日又は数週間の間使用することができなくなる。
【００１１】
従来技術に基づくスラスト軸受アセンブリに関する上述の問題を解決するために、高トルク式ポッド推進システムで利用するのに適した改善されたスラスト軸受アセンブリを提供しようとする様々な試みがなされてきた。これら問題を解決するために当業者が実行した初期の回答は、製造手法を改善すること、及び軸受／ころを製造するために様々な表面コーティング及び表面処理を軌道（runway）に適用するか、又は軸受／ころが受ける応力（力又は荷重／面積）を低減させるために単に軸受／ころの大きさ及び数量を増やすことに集中した。しかしながら、これら努力によっては、問題は解決されなかった。
【００１２】
従って、改善された軸受アセンブリが既存のポッド推進システムに容易に改装可能なように従来技術に基づく軸受アセンブリと略同一の大きさを維持しているにも関わらず、荷重及び応力によって発生する損傷に対する耐久性及び耐性を向上させることができ、スパリング、クラック、及び他の障害を低減させることができる軸受アセンブリに対するニーズが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６９３５９０７号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】２００７年１２月にＳＫＦグループから発行された“SKF Spherical Roller Thrust Bearings for Long Lasting Performance”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本明細書で説明される発明の様々な特徴及び実施形態が、実際に進行中の試験の対象であり、従来技術を越える顕著な改善を表わしている。他の改善点があるにも関わらず、本発明の実施形態は、現在のポッド推進システムの既存の空間及び既存の構造内に組み込み可能な程度に依然として小型な、堅牢性及び耐久性を有しているスラスト軸受アセンブリを提供する。当該実施例が、集合的に及び／又は個別に本発明が属する技術分野において予期せぬ発展を表わし、ポッド推進システムを、ポッド推進システムに作用する摩擦及びトルクが現行のポッド推進システムにおいて軸受アセンブリに作用している摩擦及びトルクよりも著しく大きくなる、より大型な船舶のためのより高出力な設計に拡張させることに成功するであろうと信じられている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書に開示されるスラスト軸受アセンブリの実施例は、ポッド推進システムと共に利用される場合に幾つかの重要な機能を実行する。例えば、実施例における軸受アセンブリは、摩擦を低減し、プロペラシャフトからのアキシアル荷重及びラジアル荷重の伝達を改善することを示している一方、プロペラシャフトは、従来技術よりも高い回転速度で、例えば毎分１５０＋回転（ｒｐｍ）で順方向に回転し、例えば毎分９０＋回転（ｒｐｍ）で逆方向に回転する。さらに、実施例における軸受アセンブリでは、プロペラシャフトが、アキシアル方向及びラジアル方向において、従来技術よりも良好に配置されている。
【００１７】
以下に詳述するように、本発明の実施例は、従来技術のように独立した前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用するのではなく、一のシャフトワッシャを利用すること、後方ころと比較して前方ころを僅かに延長すること、後方ころに対して相対的に前方ころの直径を大きくすること、ころの数を増やすこと、不純物がほとんど混入されていないように、特にシャフトワッシャの材料を改善すること、及びころと軌道との接触面積を小さくし、ころと軌道とが自在に運動するように構成されているオスキュレーションを含んでいる。軸受／ころ、シャフトワッシャ、及び外輪の間における接触面積を大きくする改善及び変更をすることによって、アキシアル荷重及びラジアル荷重によって発生する応力が低減される一方、既存のポッド推進システム内に取付可能な、さらに小型化された構成にすることができる。さらに、改善を集合させることによって、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪の間における移動や遊隙を低減させることができる。結論として、本発明の実施例は、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪に発生する障害の危険性を低減し、障害が発生した場合に該障害が悪化し、重大な損傷の原因となる可能性を低減することができる。
【００１８】
また、漏出を検出するために上述のシステムを利用する方法が、本明細書に開示されている。
【００１９】
本明細書では、“少なくとも１つ（at least one）”、“１つ以上（one or more）”、及び“及び／又は（and/or）”との記載は、変更可能な表現（open-ended expression）として利用されている。例えば、“Ａ，Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つ（at least one of A, B and C）”、“Ａ，Ｂ、又はＣのうち少なくとも１つ（at least one of A, B, or C）”、“Ａ，Ｂ、又はＣのうち１つ以上（one or more of A, B, and C）”、及び“Ａ，Ｂ、及び／又はＣ（A, B, and/or C）”との記載それぞれが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、Ａ及びＢの両方、Ａ及びＣの両方、Ｂ及びＣの両方、又はＡ，Ｂ、及びＣの全体を意味する。
【００２０】
本発明の様々な実施例が、本明細書及び特許請求の範囲にて具体化されているのと同様に、添付図面及び発明の詳細な説明に記載されている。しかしながら、本要約書には、１つ以上の本発明のうち実施態様及び実施例のすべてが含まれている訳ではなく、如何なる方法によっても制限されることも限定されることも意図していないことは言うまでもない。さらに、本明細書に開示される本発明が本発明に対する明白な改善及び改良を含んでいることは、当業者によって理解可能であることも言うまでもない。
【００２１】
本発明のさらなる利点は、特に添付図面と共に精査した場合に、以下の説明から容易に明らかとなる。
【００２２】
１つ以上の本発明における上述の利点及び特徴、並びに他の利点及び特徴をさらに明確にするために、本発明の特定の実施例の参照が添付図面に表わされている。図面は、例示的な実施例を示しているにすぎないので、限定的に考えてはいけない。１つ以上の実施例が、添付図面を参照することによって、さらに明示的且つ詳細に記載及び説明されている。但し、図面の縮尺は必ずしも正確ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術に基づくポッド推進システムを表わす。
【図２】従来技術に基づくポッド推進システムの断面図である。
【図３】従来技術に基づくポッド推進システムの他の断面図である。
【図４】図２に表わす従来技術に基づくスラスト軸受構造の断面Ａ−Ａである。
【図５】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの一の実施形態である。
【図６】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの他の実施形態である。
【図７】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの他の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図５は、本願発明の第１の実施例である、大型船舶用ポッド推進システムに利用するための小型且つ高性能なスラスト球面ころ軸受アセンブリ１００を表わす。大型船舶は、例えば大型クルーズ船であって、運転出力として１０ＭＷよりも大きな出力、好ましくは２０ＭＷよりも大きな出力、さらに好ましくは３０ＭＷよりも大きな出力、を発生可能である。ポッド推進システムに関するさらなる詳細については、特許文献１に開示されている。当該特許文献の全体が、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００２５】
図５に表わすように、スラスト球面ころ軸受アセンブリ１００又は単なる軸受アセンブリ１００が、プロペラシャフト１０２の周囲を囲んで径方向に配置されている。スラスト球面ころ軸受アセンブリ１００は、前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６を含む複列球面ころ軸受を有している。
【００２６】
前方ころ軸受機構５２が前方内輪すなわち前方シャフトワッシャ５６を利用し、且つ、後方ころ軸受機構５４が別の後方内輪すなわち後方シャフトワッシャ５６を利用する、図４に表わす構成とは異なり、図５に表わす前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６は、それぞれ単一の内輪すなわち内側シャフトワッシャ１０８と相互作用する。結論として、前方ころ軸受機構１０４と後方ころ軸受機構１０６とは、前方内輪及び後方内輪すなわち前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用する図４に表わす構成ほど互いから独立していない。結論として、前方支持部及び後方支持部すなわち前方ころ１１４及び後方ころ１１６が不慮に移動しにくくなり、プロペラシャフト１０２から作用するラジアル方向力／荷重とアキシアル方向力／荷重とが、前方ころ１１４及び後方ころ１１６に沿ってさらに均等に分散される。
【００２７】
高出力の用途において発生する歪み、荷重、及び疲労に対処するために必要な品質を有している大きな内輪すなわちシャフトワッシャ１０８を鍛造及び／又は製造することが極めて困難であったために、本発明よりも前の時代には、このような一体化されたシャフトワッシャが大規模利用のために必要であるか又は望ましいとは考えられていなかったが、単一のシャフトワッシャ１０８を利用することによって著しく改善される。単一のシャフトワッシャ１０８の実施例は、一般に、例えば鋼のような高品位材料から製造及び／又は鍛造されるが、他の種類の金属であっても、先行技術で利用される金属よりも著しく硬質であり且つ著しく純度が高ければ、本願発明の技術的範囲に属するものである。任意に、同一のプロセスが、前方外輪１１０及び後方外輪１１２と同様に、前方支持部／前方ころ１１４及び／又は後方支持部／後方ころ１１６を製造及び／又は鍛造するために利用可能とされる。これら要件に適合する内側シャフトワッシャ１０８と、前方支持部／前方ころ１１４及び／又は後方支持部／後方ころ１１６と、前方外輪１１０及び／又は後方外輪１１２とから成る軸受アセンブリが、ＳＫＦグループから販売されている。
【００２８】
動作中、内側シャフトワッシャ１０８が、プロペラシャフト１０２と共通する回転軸線に沿って回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ１０８は、図４に表わす実施例とは異なり、従来の軸受アセンブリ１００に図示されるようにテーパ状のスリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト１０２上に直接配置されている。内側シャフトワッシャ１０８の第１の表面１２０は、シャフトの表面１２２に隣り合っている斜面１２１を有しているように構成されている。斜面１２１の傾斜は、一般に約０°〜約１０°の範囲にあり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°の範囲にあり、さらにより好ましくは約４°〜約６°の範囲にあり、最も好ましくは約５度である。斜面１２１を含んでいるように内側シャフトワッシャ１０８を構成することによって、従来の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成にすることができる。また、内側シャフトワッシャ１０８は、前方支持部／前方ころ１１４と後方支持部／後方ころ１１６とがそれぞれシャフトワッシャ１０８と相互作用する、前方軌道１２４及び後方軌道１２６を含んでいる。
【００２９】
内側シャフトワッシャ１０８は、プロペラシャフト１０２が前進するための方向に回転する場合に発生するアキシアル方向力を前方支持部／前方ころ１１４の長手軸線１３６に沿って前方支持部／前方ころ１１４に作用させるための表面を備えているように構成されている、前方スペーサ１３０を備えている。内側シャフトワッシャ１０８は、プロペラシャフト１０２が後退するための方向に回転する場合に発生するアキシアル方向力を後方支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３８に沿って後方支持部／後方ころ１１６に作用させるための表面を備えているように構成されている、後方スペーサ１３２を備えている。
【００３０】
前方転がり軸受機構１０４及び後方転がり軸受機構１０６それぞれが、前方外輪１１０及び後方外輪１１２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ１１４は、内側シャフトワッシャ１０８と前方外輪１１０との間に位置決めされている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ１１６は、内側シャフトワッシャ１０８と後方外輪１１２との間に位置決めされている。典型的には黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られている金属製ケージが、好ましくは前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６を内側シャフトワッシャ１０８並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２それぞれに対して概略的に位置合わせし、これらの位置合わせを維持するために利用される。
【００３１】
上述のように、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３６，１３８に沿った長さは、一般に従来技術の対応する長さよりも長い。前方球面支持部／前方ころ１１４の長手軸線１３６に沿った長さは、後方球面支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３８に沿った長さよりも長い場合がある。さらに、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６の直径は、一般に従来技術の対応する直径よりも大きい。長さと同様に、前方球面支持部／前方ころ１１４の直径は、後方球面支持部／後方ころ１１６の直径よりも大きい場合がある。言い換えれば、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６は、非対称である、すなわち互いに異なる長さ及び直径を有している場合がある。
【００３２】
上述のようにプロペラシャフト１０２の回転速度が高められた結果として、船舶が前進する際に前方球面支持部／前方ころ１１４に作用するラジアル方向力／荷重及びアキシアル方向力／荷重が、船舶が後退又は逆進する際に後方球面支持部／後方ころ１１６に作用するラジアル方向力／荷重及びアキシアル方向力／荷重よりも著しく大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１１４と後方球面支持部／後方ころ１１６とが、このように非対称になっている。従って、後方球面支持部／後方ころ１１６の直径及び長さを小さくすることによって、前方球面支持部／前方ころ１１４の直径及び長さを大きくすることができる一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することもできるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムが利用可能となる。これについては、以下に説明する通りである。
【００３３】
上述の改善の結果として、前方球面支持部／前方ころ１１４の接触面積と後方球面支持部／後方ころ１１６の接触面積とが、前方軌道１２４及び後方軌道１２６それぞれに沿って大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６、内側シャフトワッシャ１０８、並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２に作用する応力が、運転中の所定の荷重においてより小さくなる。例えば、幾つかの従来技術における軸受アセンブリでは、約１２００ＭＰａの接触圧力が発生することが知られているが、図５に表わす実施例では、約１０５９ＭＰａというより低い接触圧力が発生するにすぎないので、早期に故障する可能性が低減される。驚いたことには、このような結果が上述のように達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては、以下に説明する。上述のように、前方球面支持部／前方ころ１１４の表面と後方球面支持部／後方ころ１１６の表面とが、前方外輪１２４及び後方外輪１２６それぞれの対応又は一致する曲面又はオスキュレーションと共に湾曲するように、又は該曲面又は該接触面と接触するように構成されている。曲面同士は、締り嵌めとなるように構成されていない。むしろ、前方曲面支持部／ころ１１４及び後方曲面支持部／ころ１１６、内側シャフトワッシャ１０８、並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２が荷重が作用した状態において僅かに可撓性を有しているように、且つ、運転中の摩擦から発生する熱に起因して熱膨張することによって、上述の構成部材が運転中に相互作用するように、曲面又はオスキュレーション同士には僅かな差違が存在しているので、早期故障を招く過度な応力、摩擦、及び熱を発生させる締り嵌めにはなっていない。本発明の実施例は、より小さな寸法公差を、すなわち、より堅固なオスキュレーションを有しているので、接触圧力をより良好に最適化することができる。
【００３４】
上述のように、前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６は、エンベロープ１３４と呼称される所定の空間内に装着されるように構成されている。エンベロープ１３４は、自身の周囲内において、軸受ハウジング１１８及びプロペラシャフト１０２の様々な部分によって概略的に規定されている。好ましい実施例では、軸受アセンブリ１００は、上述の改善点を有しているにも関わらず、軸受ハウジング１１８、前方ころ軸受機構１０４、及び後方ころ軸受機構１０６の大きさが従来技術に基づくエンベロープの大きさと略同一となるように構成されている。これにより、軸受ハウジング１１８、前方ころ軸受機構１０４、及び後方ころ軸受機構１０６が、現在稼働中のポッド推進システム内に配設された現行の軸受アセンブリに利用されているエンベロープ内で利用可能となる。このような恩恵によって、ポッド推進システムについてコストを要するリエンジニアリングを実施する必要なく、従来技術に基づく軸受アセンブリを容易に交換可能となる。
【００３５】
図６は、３０ＭＷ以上で動作する高出力ポッドを利用した場合に従来技術よりも優位であると思われる軸受アセンブリ１５０の他の実施例を表わす。当該実施例では、エンベロープ１５３の内部構成部品が、従来技術に基づく類似するエンベロープのための前方支持部／前方ころに対して前方支持部／前方ころ１７４を大きくするために、さらに改良されている。より具体的には、軸受アセンブリ１５０は、上述のように、前方支持部／前方ころ１７４の長さ及び幅を大きくすることによって、プロペラシャフト１５２が前方支持部／前方ころ１７４に伝達させるアキシアル方向荷重及びラジアル方向荷重に起因する応力を低減するように構成されている。そして、上述のように、前方支持部／前方ころ１７４の寸法をこのように変更することによって、故障する可能性が低減される。
【００３６】
図６に表わすように、軸受アセンブリ１５０は、プロペラシャフト１５２を中心として径方向に配設されている。スラスト軸受アセンブリ１５０は、前方ころ軸受機構１５４及び後方ころ軸受機構１５６を含んでいる非対称な複式球面ころ軸受として構成されている。図５に表わす構成と同様に、前方ころ軸受機構１５４と後方ころ軸受機構１５６とがそれぞれ、単一の内輪、すなわち内側シャフトワッシャ１５８と相互作用している。その結果として、前方ころ軸受機構１５４と後方ころ軸受機構１５６とは、前方内輪及び後方内輪すなわち前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用する図４に表わす構成ほど、互いにほとんど独立していない。その結果として、前方支持部すなわち前方ころ１７４と後方支持部すなわち後方ころ１７６とが、不意に移動することなく、プロペラシャフト１５２からのラジアル方向力／荷重とアキシアル方向力／荷重とが、前方ころ１７４及び後方ころ１７６に沿って、より均一に分散される。
【００３７】
動作中、内側シャフトワッシャ１５８がプロペラシャフト１５２と共通する回転軸線を中心として回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ１５８は、図４に表わす実施例とは異なり、図４の従来型の軸受アセンブリ１００に示すテーパ状スリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト１５２に直接配設されている。内側シャフトワッシャ１５８の第１の表面１６０は、シャフト表面１６２に隣り合っているスロープ１６１を有しているように構成されている。スロープ１６１は、一般に約０°〜約１０°であり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°であり、さらにより好ましくは約４°〜約６°であり、最も好ましくは約５°である。内側シャフトワッシャ１５８をスロープ１６１を含むように構成することによって、従来型の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成とすることができる。また、内側シャフトワッシャ１５８は、前方軌道１５５及び後方軌道１５７を含んでいる。前方軌道１５５及び後方軌道１５７では、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６がそれぞれシャフトワッシャ１５８と相互作用する。
【００３８】
内側シャフトワッシャ１５８は、前方スペーサ１６４を備えている。前方スペーサ１６４は、プロペラシャフト１５２が船舶を前進させる方向に回転した場合に発生する前方支持部／前方ころ１７４の長手方向軸線１８６に沿ったアキシアル方向力を前方支持部／前方ころ１７４によって作用させる、表面を有しているように構成されている。また、内側シャフトワッシャ１５８は、後方スペーサ１６６を備えている。後方スペーサ１６６は、プロペラシャフト１５２が船舶を後進させる方向に回転した場合に発生する後方支持部／後方ころ１７６の長手方向軸線１８８に沿ったアキシアル方向力を後方支持部／後方ころ１７６によって作用させる、表面を有しているように構成されている。
【００３９】
前方ころ軸受機構１５４及び後方ころ軸受機構１５６がそれぞれ、前方外輪１７０及び後方外輪１７２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ１７４が、内側シャフトワッシャ１５８と前方外輪１７０との間に配設されている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ１７６が、内側シャフトワッシャ１５８と後方外輪１７２との間に配設されている。金属製ケージ、一般には黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られたケージが、好ましくは、内側シャフトワッシャ１５８、並びに前方外輪１７０及び後方外輪１７２それぞれに対して、前方支持部／前方ころ１７４と後方支持部／後方ころ１７６とを位置合わせし、その位置合わせを維持するために利用される。
【００４０】
上述のように、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６は、一般に従来技術に基づく前方支持部／前方ころ及び後方支持部／後方ころと比較して、長手軸線１８６，１８８に沿って長くなっている。そして、当該実施例では、長手軸線１８６に沿った前方支持部／前方ころ１７４の長さは、長手軸線１８８に沿った後方支持部／後方ころ１７６の長さよりも長くなっている。さらに、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６の直径は、一般に従来技術に基づく前方支持部／前方ころ及び後方支持部／後方ころの直径よりも大きくなっている。言い換えれば、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６は、非対称である、すなわち互いに異なる長さ及び直径を有していると言われる場合がある。
【００４１】
船舶が前進する際のプロペラシャフト１５２の回転速度が、船舶が後進又は逆進する際のプロペラシャフト１５２の回転速度よりも大きいことに起因にして、前方球面支持部／前方ころ１７４に作用するラジアル方向力及びアキシアル方向力／荷重が、後方球面支持部／後方ころ１７６に作用するラジアル方向力及びアキシアル方向力／荷重よりも著しく大きいので、前方球面支持部／前方ころ１７４と後方球面支持部／後方ころ１７６とが、このように非対称になっている。従って、上述のように、後方球面支持部／後方ころ１７６の直径及び長さを小さくすることによって、前方球面支持部／前方ころ１７４の直径及び長さを大きくすることができる一方、上述のように、エンベロープ１５３の全体的な大きさを従来技術に基づく支持機構のエンベロープの全体的な大きさと略同一に維持することもできる。
【００４２】
上述の改善の結果として、前方球面支持部／前方ころ１７４及び後方球面支持部／後方ころ１７６の接触面積が、前方軌道１５５及び後方軌道１５７それぞれに沿って大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１７４及び後方球面支持部／後方ころ１７６、内側シャフトワッシャ１５８、並びに前方外輪１７０及び後方外輪１７２に作用する応力が、運転中の所定の荷重においては小さくなる。例えば、幾つかの従来技術における軸受アセンブリでは、約１２００ＭＰａの接触圧力が発生することが知られているが、図６に表わす実施例では、約９５３ＭＰａというより低い接触圧力が発生するにすぎないので、早期に故障する可能性が低減される。驚いたことには、上述のようにこのような結果が達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては以下に説明する。
【００４３】
軸受アセンブリ１５０の好ましい実施例では、軸受ハウジング１５９の長さ１９０は約４６８ｍｍであり、内側シャフトワッシャ１５８の長さ１９２は約３３７．５ｍｍである。最後に、図６に表わす軸受アセンブリ１５０の頂部から底部までの高さ１９４は約１０２０ｍｍである。この好ましい実施例では、重量は約１７６５ｋｇであり、シャフトに作用している重量は約１３１４ｋｇである。現行の軸受取付アセンブリが据付の際に利用可能であることが望ましいので、これら重量は考慮に値する事項である。重量（又は大きさ）が著しく大きくなれば、その場合には、新しい取付システムが必要となるだろう。本願発明では、その構成を小型化することができるので、そのような必要がない。
【００４４】
図７は、軸受アセンブリのさらなる他の実施例を表わす。軸受アセンブリ２００は、プロペラシャフト２０４を中心として径方向に配置されている。軸受アセンブリ２００の構成は、非対称な複式スラスト球面ころ軸受であり、前方ころ軸受機構２１４と後方ころ軸受機構２４２とを備えている。
【００４５】
動作中、内側シャフトワッシャ２０２がプロペラシャフト２０４と共通する回転軸線を中心として回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ２０２は、図４に表わす実施例とは異なり、図４の従来型の軸受アセンブリ１００のテーパ状スリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト２０４に直接配置されている。内側シャフトワッシャ２０２の第１の表面２１１は、シャフト表面２１０に隣り合っている斜面２５０を有しているように構成されている。斜面２１１は、一般に約０°〜約１０°であり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°であり、さらにより好ましくは約４°〜約６°であり、最も好ましくは約５°である。内側シャフトワッシャ２０２を斜面２５０を含むように構成することによって、従来型の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成とすることができる。
【００４６】
また、内側シャフトワッシャ２０２は、前方内輪２０６を後方内輪２０８から隔てるように構成されている隔離部分２１２を含んでいる。従って、軸受アセンブリ２００は、図５及び図６に表わす内輪として機能する単一のシャフトワッシャ１５８を利用するのではなく、エンベロープ２５２内に独立した前方内輪２０６と後方内輪２０８とを含んでいる。
【００４７】
また、内側シャフトワッシャ２０２は、前方支持部／前方ころ２３０が前方内輪２０６と相互作用するように、且つ、後方支持部／後方ころ２３２が後方内輪２０８と相互作用するように、前方軌道２３４及び後方軌道２３６を含んでいる。
【００４８】
上述の理由のために、軸受アセンブリ２００が、比較的大きな前方支持部／前方ころ２３０と比較的小さな後方支持部／後方ころ２３２とを有している。
【００４９】
前方ころ軸受機構２１４及び後方ころ軸受機構２４２がそれぞれ、前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ２３０が、前方内輪２０６と前方外輪２４０との間に配設されている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ２３２が、後方内輪２０８と後方外輪２４２との間に配設されている。金属製ケージ、一般に黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られたケージが、好ましくは、前方内輪２０６及び前方内輪２０８、並びに前方外輪１７０及び前方外輪１７２それぞれに対して、前方支持部／前方ころ２３０と後方支持部／後方ころ２３２とを位置合わせし、その位置合わせ状態を維持するために利用される。
【００５０】
前方内輪２０６及び後方内輪２０８、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２、並びに前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれが、アキシアル方向荷重及びラジアル方向荷重が作用した状態において、軌道２３４，２３６が最適な関係を維持するように、且つ、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２に沿ったより一様な荷重分布を維持することができるように、これら構成部品を移動及び調整可能に最適化された曲面又はオスキュレーションと空間とを備えているように構成されている。
【００５１】
上述の改善の結果として、前方支持部／前方ころ２３０の接触面積と後方支持部／後方ころ２３２の接触面積とが、前方軌道２３４及び後方軌道２３６それぞれに沿ってより大きくなるので、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２、内側シャフトワッシャ２０２、並びに前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれに作用する応力が、動作中における所定の荷重においてより小さくなる。例えば、幾つかの従来技術に基づく軸受アセンブリは、約１２００ＭＰａの接触面圧力を有していることが知られているが、図７に表わす実施例では、約９４３ＭＰａというより低い接触面圧力が発生するにすぎないので、故障が早期に発生する可能性が低減される。驚いたことには、上述のようにこのような結果が達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては以下に説明する。
【００５２】
軸受アセンブリ２００の好ましい実施例では、軸受ハウジング２４４の長さ２９０は約５００ｍｍであり、内側シャフトワッシャ２０２の長さ２９２は約２５０ｍｍである。最後に、図７に表わす軸受アセンブリ２００の頂部から底部に至るまでの高さ２９４は約１１５０ｍｍである。当該好ましい実施例では、重量が２１８６ｋｇであり、シャフトに作用する重量が約１７９２ｋｇである。現行の軸受取付アセンブリが据付の際に有用であることが望ましいので、これら重量は考慮に値する事項である。重量（又は大きさ）が著しく大きくなれば、その場合には、新しい取付システムが必要となるだろう。本願発明では、その構成を小型化することができるので、そのような必要がない。
【００５３】
開示された軸受システムの実施例を形成及び／又は製造するための方法は、本発明の技術的範囲に属するものである。当業者であれば、上記開示内容を鑑みて当該方法が本発明に含まれていることを理解することができるが、当該方法が、第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成された複数の前方支持部を準備するステップを少なくとも含んでいることも理解することができるだろう。当該方法は、第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成された複数の後方支持部を準備するステップと、プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、プロペラシャフトが順方向に回転した場合に第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を複数の前方支持部に伝達するように、且つ、プロペラシャフトが逆方向に回転した場合に第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を複数の後方支持部に伝達するように構成されている内側シャフトワッシャを準備するステップと、をさらに含んでいる。
【００５４】
本発明は、様々な実施例において、例えば性能を向上させるために、簡便性を実現するために、及び／又は装置のコストを低減させるために、従来の装置又はプロセスにおいて利用されていたかもしれない構成部品が設けられていないことを含む、本明細書又は本明細書の様々な実施例に開示及び／又は示唆されていない、該構成部品が設けられていない装置及びプロセスを準備するステップを含んでいる。
【００５５】
本発明に関する上述の説明は、図説及び説明をすることを目的として表わされている。上述の説明は、本発明を本明細書に開示される一の形態又は複数の形態に限定することを意図するものではない。例えば、上述の発明の詳細な説明では、本発明の様々な特徴が、開示内容を合理化するために一の実施例又は複数の実施例においてグループ化されている。開示の当該方法は、特許請求の範囲に記載される発明が各請求項に明確に記載される特徴以上の特徴を要求するという意図を反映させるように解釈することはできない。むしろ、以下の請求項が反映しているように、独創的な態様が単一の上述の実施例のすべての特徴を有している訳ではない。従って、以下の請求項が、本明細書によって発明の詳細な説明に組み込まれていると共に、各請求項が、本発明の別々の好ましい実施例として独立している。
【００５６】
さらに、本発明の説明は、１つ以上の実施例、その変形例、及び改良例の説明を含んでいるが、他の変形例及び改良例も本発明の技術的範囲に属するものであり、例えば本明細書を理解した後に当業者であれば想到可能な範囲である。このことは、代替的な、相互交換可能な、及び／又は均等な構造、機能、範囲、又は工程が本明細書において開示されていてもいなくても、及び、特許可能な趣旨を公衆に示す意図がなくても、このような代替的な、相互交換可能な、及び／又は均等な構造、機能、該構造及び該機能が必要とする範囲及び工程を含んでいる、ある程度許容可能な代替的な実施例を含んでいることを意図するものである。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ポッド推進システム（ポッド）
１２ プロペラシャフト（大型船舶）
２０ 電気モータ
２２ 船舶の外殻
２４ プロペラシャフト（駆動シャフト）
３０ ラジアル軸受
３２ スラスト軸受
５２ 前方ころ軸受機構
５４ 後方ころ軸受機構
５６ 前方内輪（前方シャフトワッシャ）
５８ スリーブ
１００ スラスト球面ころ軸受アセンブリ
１０２ プロペラシャフト
１０４ 前方ころ軸受機構
１０６ 後方ころ軸受機構
１０８ 内側シャフトワッシャ
１１０ 前方外輪
１１２ 後方外輪
１１４ 前方ころ（前方球面支持部／前方ころ）
１１６ 後方ころ（後方球面支持部／後方ころ）
１１８ 軸受ハウジング
１２０ 第１の表面
１２１ 斜面
１２２ シャフトの表面
１２４ 前方軌道
１２６ 後方軌道
１３０ 前方スペーサ
１３２ 後方スペーサ
１３４ エンベロープ
１３６ 前方支持部／前方ころ１１４の長手軸線
１３８ 後方支持部／後方ころ１１６の長手軸線
１５０ 軸受アセンブリ
１５２ プロペラシャフト
１５３ エンベロープ
１５４ 前方ころ軸受機構
１５５ 前方軌道
１５６ 後方ころ軸受機構
１５７ 後方軌道
１５８ 内側シャフトワッシャ
１５９ 軸受ハウジング
１６０ 第１の表面
１６１ スロープ
１６２ 内側シャフトワッシャ１５８の第１の表面
１６４ 前方スペーサ
１６６ 後方スペーサ
１７０ 前方外輪
１７２ 後方外輪
１７４ 前方支持部／前方ころ
１７６ 後方支持部／後方ころ
１８６ 前方支持部／前方ころ１７４の長手方向軸線
１８８ 後方支持部／後方ころ１７６の長手方向軸線
１９０ 軸受ハウジング１５９の長さ
１９２ 内側シャフトワッシャ１５８の長さ
１９４ 軸受アセンブリ１５０の頂部から底部までの高さ
２００ 軸受アセンブリ
２０２ 内側シャフトワッシャ
２０４ プロペラシャフト
２０６ 前方内輪
２０８ 後方内輪
２１０ シャフト表面
２１１ 第１の表面
２１２ 隔離部分
２１４ 前方ころ軸受機構
２３０ 前方支持部／前方ころ
２３２ 後方支持部／後方ころ
２３４ 前方軌道
２３６ 後方軌道
２４０ 前方外輪
２４２ 後方ころ軸受機構（後方外輪）
２５０ 斜面
２５２ エンベロープ
２９０ 軸受ハウジング２４４の長さ
２９２ 内側シャフトワッシャ２０２の長さ
２９４ 軸受アセンブリ２００の頂部から底部に至るまでの高さ
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張］
本願は、２００８年８月２７日に出願した米国仮特許出願第６１／０９２３９７号明細書に基づく優先権を主張するものである。当該明細書の内容全体が、参照によって、あらゆる目的のために本願に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般に船舶用推進システム（maritime propulsion system）、より具体的には大型船舶用ポッド推進システムのためのスラスト軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
図１は、例えば遊覧客船、海軍艦艇やタンカーのような大型船舶１２を推進するために利用される場合があるポッド推進システム、すなわちポッド１０を表わす。このようなポッド推進システム１０は、アジポッド（azimuthing pod）と呼称される場合があるが、船舶の外殻２２の下に懸架可能な、且つ、任意の方向に必要な推力を発生させるために独立して方位角的に３６０°回転可能な自己充足式とされる。アジマスポッドは、船尾に設けられた貫通式スラスタを必要とせず、機動性を最大限まで引上げる。従って、アジマスポッドを備えている大型船舶でさえ、曳舟の補助を必要とせず、比較的小さな港に入ることができる。アジマスポッドは、省スペースであり、据付容易であり、従来の船尾に設けられたスラスタと比較して効率的である。アジマスポッドは、船舶の主動力装置に対して比較的独立して配置させることができるので、レイアウトに関して高度のフレキシビリティを有している。非常に大型な船舶の場合には、アジマスポッドは、２０メガワット（ＭＷ）以上の出力を発生させることができる。
【０００４】
ポッド推進ユニットは、流体力学の観点から最適化されたポッド１０内部に収容されている電気モータ２０を含んでいるように構成されている。図２及び図３に表わす実施例を参照すると、電気モータ２０は、ポッド１０内に収容されているプロペラ又は駆動シャフト２４を直接駆動するので、密閉されたポッド１０の外側に配置されているプロペラ１２が駆動される。駆動シャフト２４が回転すると、摩擦、及び最終的には熱が、プロペラシャフト２４とプロペラシャフト２４を支持している１つ以上の軸受との間において生じる。さらに、プロペラシャフト２４において発生したトルクが部分的に軸受に伝達される。図２及び図３は、２つの軸受アセンブリ、すなわちプロペラ１２に近接したプロペラシャフト２４の端部の近傍に配置されている駆動端側のラジアル軸受と、プロペラシャフト２４の反対側端部の近傍に配置され且つプロペラ１２から離隔配置されている非駆動端側のスラスト軸受３２とを表わす。
【０００５】
軸受の構成としては、様々な配置及び構造が挙げられる。図４は、図２に表わす軸受アセンブリ３２の断面Ａ−Ａにおける断面図である。図４は、軸受アセンブリ５０を表わし、従来のスラスト軸受の構成を表わす。このような構成は、スラスト球面ころ軸受と呼称される場合がある。スラスト球面ころ軸受は、前方転がり軸受機構５２と後方転がり軸受機構５４とから成る複列の球面ころを有しているスラスト軸受である。前方転がり軸受機構５２は、プロペラシャフト６０に隣り合っているテーパ状スリーブ５８に接触している前方内輪すなわち前方シャフトワッシャ５６と、前方内輪５６から離隔配置されている前方外輪６２と、前方内輪５６と前方外輪６２との間に位置決めされている複数の前方ころすなわち前方支持部６４と、を含んでいる。同様に、後方転がり軸受機構５４は、テーパ状スリーブ５８に接触している後方内輪すなわち後方シャフトワッシャ６６と、後方内輪６６から離隔配置されている後方外輪６８と、後方内輪６６と後方外輪６８との間に位置決めされている複数の後方ころすなわち後方支持部７０と、を含んでいる。
【０００６】
断面図のみに表わすが、前方内輪５６及び後方内輪６６と前方外輪６２及び後方外輪６８とが、ラジアル方向においてプロペラシャフト６０を囲んでいる。前方ころすなわち前方支持部６４と前方内輪５６及び前方外輪６２とが相互に作用する地点における表面が、軌道７２と呼称される。同様に、後方ころすなわち後方支持部７０と後方内輪６６及び後方外輪６８とが相互に作用する地点における表面も、軌道７２と呼称される。動作中において、前方内輪５６及び後方内輪６６が、プロペラシャフト６０に接続され、プロペラシャフト６０と共に回転する。しかしながら、前方外輪６２及び後方外輪６８が、プロペラシャフト６０に接続されておらず、一般にはプロペラシャフト６０と共に回転することはない。従って、前方ころ６４及び後方ころ７０が、前方内輪５６、後方内輪６６、前方外輪６２、及び後方外輪６８の間において転動又は回転する。典型的には、前方ころ及び後方ころ、すなわち前方支持部及び後方支持部６４，７０は、前方ころ６４及び後方ころ７０が前方内輪５６、後方内輪６６、前方外輪６２、及び後方外輪６８に対して適切に位置合わせされた状態を維持するために、金属製ケージ内に保持されている。
【０００７】
典型的には、ころ、内輪、及び外輪の表面は僅かに湾曲した面を有しており、この面はオスキュレーション（osculation）と呼称される。典型的には、オスキュレーションは、回転方向に対して横方向又はラジアル方向のおける、ころの曲率半径の軌道の曲率半径に対する比として定義される。オスキュレーションは、ころと軌道との隙間嵌めを提供し、これにより輪体及びころが、運転中に位置合わせ状態を維持することができる。より具体的には、他に利点があるにも関わらず、隙間嵌めによって、内部摩擦、屈曲、及び熱に起因して過度に接触することなく、プロペラシャフトが回転中に屈曲し、荷重負荷に起因する弾性膨張及び弾性圧縮によって、摩擦に起因する熱膨張と同様に、プロペラシャフトと内輪及び外輪とが膨張し、プロペラシャフトが、内輪及び外輪に対して芯ずれしてしまう。
【０００８】
非特許文献１が、スラスト球面ころ軸受に関する説明に詳しく、参照によって本明細書に完全に組み込まれている。
【０００９】
アキシアル方向の力／荷重とラジアル方向の力／荷重との両方が、プロペラシャフト６０がプロペラを回転させている際にプロペラシャフト６０に作用している。アキシアル荷重の向きとラジアル荷重の向きとが、プロペラシャフト６０に結合されているモータの動作が正回転であるか逆回転であるかに従って変化する。方向に関係なく、プロペラシャフト６０に結合されている軸受アセンブリが、船舶が運転している際におけるアキシアル荷重及びラジアル荷重に耐えるように構成されており、船舶が運転している際には摩擦を発生させるので、結果的に熱も発生させる。例えば石油のような潤滑剤は、スラスト軸受又はころを通じて循環し続け、スラスト軸受又はころから発生した顕著な摩擦及び熱を負荷として相殺するために利用される冷却システムは、スラスト軸受アセンブリに適用される。実際には、大型船舶のポッドシステムに作用する負荷が、ポッド及び該ポッドの構成部品のメンテナンス及び信頼性に関する問題を大きくする。例えば、特に予想外に大きなアキシアル荷重及びラジアル荷重並びにトルクをプロペラシャフト及び軸受アセンブリに作用させる高速度で回転又は不規則な運動をする際に、予想外に大きな最大負荷が発生すると考えられている。このような問題を克服するためのエンジニアによる解決策及び設計された構成部品に対する上述の努力にも関わらず、信頼性に関する問題及びメンテナンスに関する問題のうち幾つかの問題としては、プロペラシャフト、ころ、内輪及び外輪、並びに軸受システムの他の構成部品の性能劣化、ピッチング、スパリング、クラック、及び完全な破損が挙げられる。最終的な表面の損傷が、初期破損の原因となる典型的には軸受に作用するそれほど顕著ではない負荷が作用する際におけるさらなる損傷についての焦点になる。
【００１０】
軸受の損傷の原因とは無関係に、最終的には予想外に、船舶は、ポッドを修理するために、例えば交換し、初期磨耗及び損傷した軸受アセンブリを修理するために数日又は数週間の間使用することができなくなる。
【００１１】
従来技術に基づくスラスト軸受アセンブリに関する上述の問題を解決するために、高トルク式ポッド推進システムで利用するのに適した改善されたスラスト軸受アセンブリを提供しようとする様々な試みがなされてきた。これら問題を解決するために当業者が実行した初期の回答は、製造手法を改善すること、及び軸受／ころを製造するために様々な表面コーティング及び表面処理を軌道（runway）に適用するか、又は軸受／ころが受ける応力（力又は荷重／面積）を低減させるために単に軸受／ころの大きさ及び数量を増やすことに集中した。しかしながら、これら努力によっては、問題は解決されなかった。
【００１２】
従って、改善された軸受アセンブリが既存のポッド推進システムに容易に改装可能なように従来技術に基づく軸受アセンブリと略同一の大きさを維持しているにも関わらず、荷重及び応力によって発生する損傷に対する耐久性及び耐性を向上させることができ、スパリング、クラック、及び他の障害を低減させることができる軸受アセンブリに対するニーズが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６９３５９０７号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】２００７年１２月にＳＫＦグループから発行された“SKF Spherical Roller Thrust Bearings for Long Lasting Performance”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本明細書で説明される発明の様々な特徴及び実施形態が、実際に進行中の試験の対象であり、従来技術を越える顕著な改善を表わしている。他の改善点があるにも関わらず、本発明の実施形態は、現在のポッド推進システムの既存の空間及び既存の構造内に組み込み可能な程度に依然として小型な、堅牢性及び耐久性を有しているスラスト軸受アセンブリを提供する。当該実施例が、集合的に及び／又は個別に本発明が属する技術分野において予期せぬ発展を表わし、ポッド推進システムを、ポッド推進システムに作用する摩擦及びトルクが現行のポッド推進システムにおいて軸受アセンブリに作用している摩擦及びトルクよりも著しく大きくなる、より大型な船舶のためのより高出力な設計に拡張させることに成功するであろうと信じられている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書に開示されるスラスト軸受アセンブリの実施例は、ポッド推進システムと共に利用される場合に幾つかの重要な機能を実行する。例えば、実施例における軸受アセンブリは、摩擦を低減し、プロペラシャフトからのアキシアル荷重及びラジアル荷重の伝達を改善することを示している一方、プロペラシャフトは、従来技術よりも高い回転速度で、例えば毎分１５０＋回転（ｒｐｍ）で順方向に回転し、例えば毎分９０＋回転（ｒｐｍ）で逆方向に回転する。さらに、実施例における軸受アセンブリでは、プロペラシャフトが、アキシアル方向及びラジアル方向において、従来技術よりも良好に配置されている。
【００１７】
以下に詳述するように、本発明の実施例は、従来技術のように独立した前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用するのではなく、一のシャフトワッシャを利用すること、後方ころと比較して前方ころを僅かに延長すること、後方ころに対して相対的に前方ころの直径を大きくすること、ころの数を増やすこと、不純物がほとんど混入されていないように、特にシャフトワッシャの材料を改善すること、及びころと軌道との接触面積を小さくし、ころと軌道とが自在に運動するように構成されているオスキュレーションを含んでいる。軸受／ころ、シャフトワッシャ、及び外輪の間における接触面積を大きくする改善及び変更をすることによって、アキシアル荷重及びラジアル荷重によって発生する応力が低減される一方、既存のポッド推進システム内に取付可能な、さらに小型化された構成にすることができる。さらに、改善を集合させることによって、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪の間における移動や遊隙を低減させることができる。結論として、本発明の実施例は、シャフトワッシャ、軸受／ころ、及び外輪に発生する障害の危険性を低減し、障害が発生した場合に該障害が悪化し、重大な損傷の原因となる可能性を低減することができる。
【００１８】
また、漏出を検出するために上述のシステムを利用する方法が、本明細書に開示されている。
【００１９】
本明細書では、“少なくとも１つ（at least one）”、“１つ以上（one or more）”、及び“及び／又は（and/or）”との記載は、変更可能な表現（open-ended expression）として利用されている。例えば、“Ａ，Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つ（at least one of A, B and C）”、“Ａ，Ｂ、又はＣのうち少なくとも１つ（at least one of A, B, or C）”、“Ａ，Ｂ、又はＣのうち１つ以上（one or more of A, B, and C）”、及び“Ａ，Ｂ、及び／又はＣ（A, B, and/or C）”との記載それぞれが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、Ａ及びＢの両方、Ａ及びＣの両方、Ｂ及びＣの両方、又はＡ，Ｂ、及びＣの全体を意味する。
【００２０】
本発明の様々な実施例が、本明細書及び特許請求の範囲にて具体化されているのと同様に、添付図面及び発明の詳細な説明に記載されている。しかしながら、本要約書には、１つ以上の本発明のうち実施態様及び実施例のすべてが含まれている訳ではなく、如何なる方法によっても制限されることも限定されることも意図していないことは言うまでもない。さらに、本明細書に開示される本発明が本発明に対する明白な改善及び改良を含んでいることは、当業者によって理解可能であることも言うまでもない。
【００２１】
本発明のさらなる利点は、特に添付図面と共に精査した場合に、以下の説明から容易に明らかとなる。
【００２２】
１つ以上の本発明における上述の利点及び特徴、並びに他の利点及び特徴をさらに明確にするために、本発明の特定の実施例の参照が添付図面に表わされている。図面は、例示的な実施例を示しているにすぎないので、限定的に考えてはいけない。１つ以上の実施例が、添付図面を参照することによって、さらに明示的且つ詳細に記載及び説明されている。但し、図面の縮尺は必ずしも正確ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術に基づくポッド推進システムを表わす。
【図２】従来技術に基づくポッド推進システムの断面図である。
【図３】従来技術に基づくポッド推進システムの他の断面図である。
【図４】図２に表わす従来技術に基づくスラスト軸受構造の断面Ａ−Ａである。
【図５】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの一の実施形態である。
【図６】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの他の実施形態である。
【図７】ポッド推進システムで利用するためのスラスト軸受アセンブリの他の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図５は、本願発明の第１の実施例である、大型船舶用ポッド推進システムに利用するための小型且つ高性能なスラスト球面ころ軸受アセンブリ１００を表わす。大型船舶は、例えば大型クルーズ船であって、運転出力として１０ＭＷよりも大きな出力、好ましくは２０ＭＷよりも大きな出力、さらに好ましくは３０ＭＷよりも大きな出力、を発生可能である。ポッド推進システムに関するさらなる詳細については、特許文献１に開示されている。当該特許文献の全体が、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００２５】
図５に表わすように、スラスト球面ころ軸受アセンブリ１００又は単なる軸受アセンブリ１００が、プロペラシャフト１０２の周囲を囲んで径方向に配置されている。スラスト球面ころ軸受アセンブリ１００は、前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６を含む複列球面ころ軸受を有している。
【００２６】
前方ころ軸受機構５２が前方内輪すなわち前方シャフトワッシャ５６を利用し、且つ、後方ころ軸受機構５４が別の後方内輪すなわち後方シャフトワッシャ５６を利用する、図４に表わす構成とは異なり、図５に表わす前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６は、それぞれ単一の内輪すなわち内側シャフトワッシャ１０８と相互作用する。結論として、前方ころ軸受機構１０４と後方ころ軸受機構１０６とは、前方内輪及び後方内輪すなわち前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用する図４に表わす構成ほど互いから独立していない。結論として、前方支持部及び後方支持部すなわち前方ころ１１４及び後方ころ１１６が不慮に移動しにくくなり、プロペラシャフト１０２から作用するラジアル方向力／荷重とアキシアル方向力／荷重とが、前方ころ１１４及び後方ころ１１６に沿ってさらに均等に分散される。
【００２７】
高出力の用途において発生する歪み、荷重、及び疲労に対処するために必要な品質を有している大きな内輪すなわちシャフトワッシャ１０８を鍛造及び／又は製造することが極めて困難であったために、本発明よりも前の時代には、このような一体化されたシャフトワッシャが大規模利用のために必要であるか又は望ましいとは考えられていなかったが、単一のシャフトワッシャ１０８を利用することによって著しく改善される。単一のシャフトワッシャ１０８の実施例は、一般に、例えば鋼のような高品位材料から製造及び／又は鍛造されるが、他の種類の金属であっても、先行技術で利用される金属よりも著しく硬質であり且つ著しく純度が高ければ、本願発明の技術的範囲に属するものである。任意に、同一のプロセスが、前方外輪１１０及び後方外輪１１２と同様に、前方支持部／前方ころ１１４及び／又は後方支持部／後方ころ１１６を製造及び／又は鍛造するために利用可能とされる。これら要件に適合する内側シャフトワッシャ１０８と、前方支持部／前方ころ１１４及び／又は後方支持部／後方ころ１１６と、前方外輪１１０及び／又は後方外輪１１２とから成る軸受アセンブリが、ＳＫＦグループから販売されている。
【００２８】
動作中、内側シャフトワッシャ１０８が、プロペラシャフト１０２と共通する回転軸線に沿って回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ１０８は、図４に表わす実施例とは異なり、従来の軸受アセンブリ１００に図示されるようにテーパ状のスリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト１０２上に直接配置されている。内側シャフトワッシャ１０８の第１の表面１２０は、シャフトの表面１２２に隣り合っている斜面１２１を有しているように構成されている。斜面１２１の傾斜は、一般に約０°〜約１０°の範囲にあり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°の範囲にあり、さらにより好ましくは約４°〜約６°の範囲にあり、最も好ましくは約５度である。斜面１２１を含んでいるように内側シャフトワッシャ１０８を構成することによって、従来の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成にすることができる。また、内側シャフトワッシャ１０８は、前方支持部／前方ころ１１４と後方支持部／後方ころ１１６とがそれぞれシャフトワッシャ１０８と相互作用する、前方軌道１２４及び後方軌道１２６を含んでいる。
【００２９】
内側シャフトワッシャ１０８は、プロペラシャフト１０２が前進するための方向に回転する場合に発生するアキシアル方向力を前方支持部／前方ころ１１４の長手軸線１３６に沿って前方支持部／前方ころ１１４に作用させるための表面を備えているように構成されている、前方スペーサ１３０を備えている。内側シャフトワッシャ１０８は、プロペラシャフト１０２が後退するための方向に回転する場合に発生するアキシアル方向力を後方支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３８に沿って後方支持部／後方ころ１１６に作用させるための表面を備えているように構成されている、後方スペーサ１３２を備えている。
【００３０】
前方転がり軸受機構１０４及び後方転がり軸受機構１０６それぞれが、前方外輪１１０及び後方外輪１１２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ１１４は、内側シャフトワッシャ１０８と前方外輪１１０との間に位置決めされている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ１１６は、内側シャフトワッシャ１０８と後方外輪１１２との間に位置決めされている。典型的には黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られている金属製ケージが、好ましくは前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６を内側シャフトワッシャ１０８並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２それぞれに対して概略的に位置合わせし、これらの位置合わせを維持するために利用される。
【００３１】
上述のように、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３６，１３８に沿った長さは、一般に従来技術の対応する長さよりも長い。前方球面支持部／前方ころ１１４の長手軸線１３６に沿った長さは、後方球面支持部／後方ころ１１６の長手軸線１３８に沿った長さよりも長い場合がある。さらに、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６の直径は、一般に従来技術の対応する直径よりも大きい。長さと同様に、前方球面支持部／前方ころ１１４の直径は、後方球面支持部／後方ころ１１６の直径よりも大きい場合がある。言い換えれば、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６は、非対称である、すなわち互いに異なる長さ及び直径を有している場合がある。
【００３２】
上述のようにプロペラシャフト１０２の回転速度が高められた結果として、船舶が前進する際に前方球面支持部／前方ころ１１４に作用するラジアル方向力／荷重及びアキシアル方向力／荷重が、船舶が後退又は逆進する際に後方球面支持部／後方ころ１１６に作用するラジアル方向力／荷重及びアキシアル方向力／荷重よりも著しく大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１１４と後方球面支持部／後方ころ１１６とが、このように非対称になっている。従って、後方球面支持部／後方ころ１１６の直径及び長さを小さくすることによって、前方球面支持部／前方ころ１１４の直径及び長さを大きくすることができる一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することもできるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムが利用可能となる。これについては、以下に説明する通りである。
【００３３】
上述の改善の結果として、前方球面支持部／前方ころ１１４の接触面積と後方球面支持部／後方ころ１１６の接触面積とが、前方軌道１２４及び後方軌道１２６それぞれに沿って大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１１４及び後方球面支持部／後方ころ１１６、内側シャフトワッシャ１０８、並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２に作用する応力が、運転中の所定の荷重においてより小さくなる。例えば、幾つかの従来技術における軸受アセンブリでは、約１２００ＭＰａの接触圧力が発生することが知られているが、図５に表わす実施例では、約１０５９ＭＰａというより低い接触圧力が発生するにすぎないので、早期に故障する可能性が低減される。驚いたことには、このような結果が上述のように達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては、以下に説明する。上述のように、前方球面支持部／前方ころ１１４の表面と後方球面支持部／後方ころ１１６の表面とが、前方外輪１２４及び後方外輪１２６それぞれの対応又は一致する曲面又はオスキュレーションと共に湾曲するように、又は該曲面又は該接触面と接触するように構成されている。曲面同士は、締り嵌めとなるように構成されていない。むしろ、前方曲面支持部／ころ１１４及び後方曲面支持部／ころ１１６、内側シャフトワッシャ１０８、並びに前方外輪１１０及び後方外輪１１２が荷重が作用した状態において僅かに可撓性を有しているように、且つ、運転中の摩擦から発生する熱に起因して熱膨張することによって、上述の構成部材が運転中に相互作用するように、曲面又はオスキュレーション同士には僅かな差違が存在しているので、早期故障を招く過度な応力、摩擦、及び熱を発生させる締り嵌めにはなっていない。本発明の実施例は、より小さな寸法公差を、すなわち、より堅固なオスキュレーションを有しているので、接触圧力をより良好に最適化することができる。
【００３４】
上述のように、前方ころ軸受機構１０４及び後方ころ軸受機構１０６は、エンベロープ１３４と呼称される所定の空間内に装着されるように構成されている。エンベロープ１３４は、自身の周囲内において、軸受ハウジング１１８及びプロペラシャフト１０２の様々な部分によって概略的に規定されている。好ましい実施例では、軸受アセンブリ１００は、上述の改善点を有しているにも関わらず、軸受ハウジング１１８、前方ころ軸受機構１０４、及び後方ころ軸受機構１０６の大きさが従来技術に基づくエンベロープの大きさと略同一となるように構成されている。これにより、軸受ハウジング１１８、前方ころ軸受機構１０４、及び後方ころ軸受機構１０６が、現在稼働中のポッド推進システム内に配設された現行の軸受アセンブリに利用されているエンベロープ内で利用可能となる。このような恩恵によって、ポッド推進システムについてコストを要するリエンジニアリングを実施する必要なく、従来技術に基づく軸受アセンブリを容易に交換可能となる。
【００３５】
図６は、３０ＭＷ以上で動作する高出力ポッドを利用した場合に従来技術よりも優位であると思われる軸受アセンブリ１５０の他の実施例を表わす。当該実施例では、エンベロープ１５３の内部構成部品が、従来技術に基づく類似するエンベロープのための前方支持部／前方ころに対して前方支持部／前方ころ１７４を大きくするために、さらに改良されている。より具体的には、軸受アセンブリ１５０は、上述のように、前方支持部／前方ころ１７４の長さ及び幅を大きくすることによって、プロペラシャフト１５２が前方支持部／前方ころ１７４に伝達させるアキシアル方向荷重及びラジアル方向荷重に起因する応力を低減するように構成されている。そして、上述のように、前方支持部／前方ころ１７４の寸法をこのように変更することによって、故障する可能性が低減される。
【００３６】
図６に表わすように、軸受アセンブリ１５０は、プロペラシャフト１５２を中心として径方向に配設されている。スラスト軸受アセンブリ１５０は、前方ころ軸受機構１５４及び後方ころ軸受機構１５６を含んでいる非対称な複式球面ころ軸受として構成されている。図５に表わす構成と同様に、前方ころ軸受機構１５４と後方ころ軸受機構１５６とがそれぞれ、単一の内輪、すなわち内側シャフトワッシャ１５８と相互作用している。その結果として、前方ころ軸受機構１５４と後方ころ軸受機構１５６とは、前方内輪及び後方内輪すなわち前方シャフトワッシャ及び後方シャフトワッシャを利用する図４に表わす構成ほど、互いにほとんど独立していない。その結果として、前方支持部すなわち前方ころ１７４と後方支持部すなわち後方ころ１７６とが、不意に移動することなく、プロペラシャフト１５２からのラジアル方向力／荷重とアキシアル方向力／荷重とが、前方ころ１７４及び後方ころ１７６に沿って、より均一に分散される。
【００３７】
動作中、内側シャフトワッシャ１５８がプロペラシャフト１５２と共通する回転軸線を中心として回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ１５８は、図４に表わす実施例とは異なり、図４の従来型の軸受アセンブリ１００に示すテーパ状スリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト１５２に直接配設されている。内側シャフトワッシャ１５８の第１の表面１６０は、シャフト表面１６２に隣り合っているスロープ１６１を有しているように構成されている。スロープ１６１は、一般に約０°〜約１０°であり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°であり、さらにより好ましくは約４°〜約６°であり、最も好ましくは約５°である。内側シャフトワッシャ１５８をスロープ１６１を含むように構成することによって、従来型の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成とすることができる。また、内側シャフトワッシャ１５８は、前方軌道１５５及び後方軌道１５７を含んでいる。前方軌道１５５及び後方軌道１５７では、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６がそれぞれシャフトワッシャ１５８と相互作用する。
【００３８】
内側シャフトワッシャ１５８は、前方スペーサ１６４を備えている。前方スペーサ１６４は、プロペラシャフト１５２が船舶を前進させる方向に回転した場合に発生する前方支持部／前方ころ１７４の長手方向軸線１８６に沿ったアキシアル方向力を前方支持部／前方ころ１７４によって作用させる、表面を有しているように構成されている。また、内側シャフトワッシャ１５８は、後方スペーサ１６６を備えている。後方スペーサ１６６は、プロペラシャフト１５２が船舶を後進させる方向に回転した場合に発生する後方支持部／後方ころ１７６の長手方向軸線１８８に沿ったアキシアル方向力を後方支持部／後方ころ１７６によって作用させる、表面を有しているように構成されている。
【００３９】
前方ころ軸受機構１５４及び後方ころ軸受機構１５６がそれぞれ、前方外輪１７０及び後方外輪１７２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ１７４が、内側シャフトワッシャ１５８と前方外輪１７０との間に配設されている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ１７６が、内側シャフトワッシャ１５８と後方外輪１７２との間に配設されている。金属製ケージ、一般には黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られたケージが、好ましくは、内側シャフトワッシャ１５８、並びに前方外輪１７０及び後方外輪１７２それぞれに対して、前方支持部／前方ころ１７４と後方支持部／後方ころ１７６とを位置合わせし、その位置合わせを維持するために利用される。
【００４０】
上述のように、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６は、一般に従来技術に基づく前方支持部／前方ころ及び後方支持部／後方ころと比較して、長手軸線１８６，１８８に沿って長くなっている。そして、当該実施例では、長手軸線１８６に沿った前方支持部／前方ころ１７４の長さは、長手軸線１８８に沿った後方支持部／後方ころ１７６の長さよりも長くなっている。さらに、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６の直径は、一般に従来技術に基づく前方支持部／前方ころ及び後方支持部／後方ころの直径よりも大きくなっている。言い換えれば、前方支持部／前方ころ１７４及び後方支持部／後方ころ１７６は、非対称である、すなわち互いに異なる長さ及び直径を有していると言われる場合がある。
【００４１】
船舶が前進する際のプロペラシャフト１５２の回転速度が、船舶が後進又は逆進する際のプロペラシャフト１５２の回転速度よりも大きいことに起因にして、前方球面支持部／前方ころ１７４に作用するラジアル方向力及びアキシアル方向力／荷重が、後方球面支持部／後方ころ１７６に作用するラジアル方向力及びアキシアル方向力／荷重よりも著しく大きいので、前方球面支持部／前方ころ１７４と後方球面支持部／後方ころ１７６とが、このように非対称になっている。従って、上述のように、後方球面支持部／後方ころ１７６の直径及び長さを小さくすることによって、前方球面支持部／前方ころ１７４の直径及び長さを大きくすることができる一方、上述のように、エンベロープ１５３の全体的な大きさを従来技術に基づく支持機構のエンベロープの全体的な大きさと略同一に維持することもできる。
【００４２】
上述の改善の結果として、前方球面支持部／前方ころ１７４及び後方球面支持部／後方ころ１７６の接触面積が、前方軌道１５５及び後方軌道１５７それぞれに沿って大きくなるので、前方球面支持部／前方ころ１７４及び後方球面支持部／後方ころ１７６、内側シャフトワッシャ１５８、並びに前方外輪１７０及び後方外輪１７２に作用する応力が、運転中の所定の荷重においては小さくなる。例えば、幾つかの従来技術における軸受アセンブリでは、約１２００ＭＰａの接触圧力が発生することが知られているが、図６に表わす実施例では、約９５３ＭＰａというより低い接触圧力が発生するにすぎないので、早期に故障する可能性が低減される。驚いたことには、上述のようにこのような結果が達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては以下に説明する。
【００４３】
軸受アセンブリ１５０の好ましい実施例では、軸受ハウジング１５９の長さ１９０は約４６８ｍｍであり、内側シャフトワッシャ１５８の長さ１９２は約３３７．５ｍｍである。最後に、図６に表わす軸受アセンブリ１５０の頂部から底部までの高さ１９４は約１０２０ｍｍである。この好ましい実施例では、重量は約１７６５ｋｇであり、シャフトに作用している重量は約１３１４ｋｇである。現行の軸受取付アセンブリが据付の際に利用可能であることが望ましいので、これら重量は考慮に値する事項である。重量（又は大きさ）が著しく大きくなれば、その場合には、新しい取付システムが必要となるだろう。本願発明では、その構成を小型化することができるので、そのような必要がない。
【００４４】
図７は、軸受アセンブリのさらなる他の実施例を表わす。軸受アセンブリ２００は、プロペラシャフト２０４を中心として径方向に配置されている。軸受アセンブリ２００の構成は、非対称な複式スラスト球面ころ軸受であり、前方ころ軸受機構２１４と後方ころ軸受機構２４２とを備えている。
【００４５】
動作中、内側シャフトワッシャ２０２がプロペラシャフト２０４と共通する回転軸線を中心として回転する。しかしながら、内側シャフトワッシャ２０２は、図４に表わす実施例とは異なり、図４の従来型の軸受アセンブリ１００のテーパ状スリーブ５８を介在させることなく、プロペラシャフト２０４に直接配置されている。内側シャフトワッシャ２０２の第１の表面２１１は、シャフト表面２１０に隣り合っている斜面２５０を有しているように構成されている。斜面２１１は、一般に約０°〜約１０°であり、より好ましくは約２．５°〜約７．５°であり、さらにより好ましくは約４°〜約６°であり、最も好ましくは約５°である。内側シャフトワッシャ２０２を斜面２５０を含むように構成することによって、従来型の軸受アセンブリと比較して、より小型且つ効率的な構成とすることができる。
【００４６】
また、内側シャフトワッシャ２０２は、前方内輪２０６を後方内輪２０８から隔てるように構成されている隔離部分２１２を含んでいる。従って、軸受アセンブリ２００は、図５及び図６に表わす内輪として機能する単一のシャフトワッシャ１５８を利用するのではなく、エンベロープ２５２内に独立した前方内輪２０６と後方内輪２０８とを含んでいる。
【００４７】
また、内側シャフトワッシャ２０２は、前方支持部／前方ころ２３０が前方内輪２０６と相互作用するように、且つ、後方支持部／後方ころ２３２が後方内輪２０８と相互作用するように、前方軌道２３４及び後方軌道２３６を含んでいる。
【００４８】
上述の理由のために、軸受アセンブリ２００が、比較的大きな前方支持部／前方ころ２３０と比較的小さな後方支持部／後方ころ２３２とを有している。
【００４９】
前方ころ軸受機構２１４及び後方ころ軸受機構２４２がそれぞれ、前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれを含んでいる。一連の前方球面支持部／前方ころ２３０が、前方内輪２０６と前方外輪２４０との間に配設されている。同様に、一連の後方球面支持部／後方ころ２３２が、後方内輪２０８と後方外輪２４２との間に配設されている。金属製ケージ、一般に黄銅、鋼、合金、又は他の金属から作られたケージが、好ましくは、前方内輪２０６及び前方内輪２０８、並びに前方外輪１７０及び前方外輪１７２それぞれに対して、前方支持部／前方ころ２３０と後方支持部／後方ころ２３２とを位置合わせし、その位置合わせ状態を維持するために利用される。
【００５０】
前方内輪２０６及び後方内輪２０８、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２、並びに前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれが、アキシアル方向荷重及びラジアル方向荷重が作用した状態において、軌道２３４，２３６が最適な関係を維持するように、且つ、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２に沿ったより一様な荷重分布を維持することができるように、これら構成部品を移動及び調整可能に最適化された曲面又はオスキュレーションと空間とを備えているように構成されている。
【００５１】
上述の改善の結果として、前方支持部／前方ころ２３０の接触面積と後方支持部／後方ころ２３２の接触面積とが、前方軌道２３４及び後方軌道２３６それぞれに沿ってより大きくなるので、前方支持部／前方ころ２３０及び後方支持部／後方ころ２３２、内側シャフトワッシャ２０２、並びに前方外輪２４０及び後方外輪２４２それぞれに作用する応力が、動作中における所定の荷重においてより小さくなる。例えば、幾つかの従来技術に基づく軸受アセンブリは、約１２００ＭＰａの接触面圧力を有していることが知られているが、図７に表わす実施例では、約９４３ＭＰａというより低い接触面圧力が発生するにすぎないので、故障が早期に発生する可能性が低減される。驚いたことには、上述のようにこのような結果が達成される一方、従来技術に基づく支持機構の全体的な大きさ又は設置面積を維持することができるので、本願に開示される実施例に基づくポッド推進システムを利用することができる。これについては以下に説明する。
【００５２】
軸受アセンブリ２００の好ましい実施例では、軸受ハウジング２４４の長さ２９０は約５００ｍｍであり、内側シャフトワッシャ２０２の長さ２９２は約２５０ｍｍである。最後に、図７に表わす軸受アセンブリ２００の頂部から底部に至るまでの高さ２９４は約１１５０ｍｍである。当該好ましい実施例では、重量が２１８６ｋｇであり、シャフトに作用する重量が約１７９２ｋｇである。現行の軸受取付アセンブリが据付の際に有用であることが望ましいので、これら重量は考慮に値する事項である。重量（又は大きさ）が著しく大きくなれば、その場合には、新しい取付システムが必要となるだろう。本願発明では、その構成を小型化することができるので、そのような必要がない。
【００５３】
開示された軸受システムの実施例を形成及び／又は製造するための方法は、本発明の技術的範囲に属するものである。当業者であれば、上記開示内容を鑑みて当該方法が本発明に含まれていることを理解することができるが、当該方法が、第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成された複数の前方支持部を準備するステップを少なくとも含んでいることも理解することができるだろう。当該方法は、第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成された複数の後方支持部を準備するステップと、プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、プロペラシャフトが順方向に回転した場合に第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を複数の前方支持部に伝達するように、且つ、プロペラシャフトが逆方向に回転した場合に第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を複数の後方支持部に伝達するように構成されている内側シャフトワッシャを準備するステップと、をさらに含んでいる。
【００５４】
本発明は、様々な実施例において、例えば性能を向上させるために、簡便性を実現するために、及び／又は装置のコストを低減させるために、従来の装置又はプロセスにおいて利用されていたかもしれない構成部品が設けられていないことを含む、本明細書又は本明細書の様々な実施例に開示及び／又は示唆されていない、該構成部品が設けられていない装置及びプロセスを準備するステップを含んでいる。
【００５５】
本発明に関する上述の説明は、図説及び説明をすることを目的として表わされている。上述の説明は、本発明を本明細書に開示される一の形態又は複数の形態に限定することを意図するものではない。例えば、上述の発明の詳細な説明では、本発明の様々な特徴が、開示内容を合理化するために一の実施例又は複数の実施例においてグループ化されている。開示の当該方法は、特許請求の範囲に記載される発明が各請求項に明確に記載される特徴以上の特徴を要求するという意図を反映させるように解釈することはできない。むしろ、以下の請求項が反映しているように、独創的な態様が単一の上述の実施例のすべての特徴を有している訳ではない。従って、以下の請求項が、本明細書によって発明の詳細な説明に組み込まれていると共に、各請求項が、本発明の別々の好ましい実施例として独立している。
【００５６】
さらに、本発明の説明は、１つ以上の実施例、その変形例、及び改良例の説明を含んでいるが、他の変形例及び改良例も本発明の技術的範囲に属するものであり、例えば本明細書を理解した後に当業者であれば想到可能な範囲である。このことは、代替的な、相互交換可能な、及び／又は均等な構造、機能、範囲、又は工程が本明細書において開示されていてもいなくても、及び、特許可能な趣旨を公衆に示す意図がなくても、このような代替的な、相互交換可能な、及び／又は均等な構造、機能、該構造及び該機能が必要とする範囲及び工程を含んでいる、ある程度許容可能な代替的な実施例を含んでいることを意図するものである。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ポッド推進システム（ポッド）
１２ プロペラシャフト（大型船舶）
２０ 電気モータ
２２ 船舶の外殻
２４ プロペラシャフト（駆動シャフト）
３０ ラジアル軸受
３２ スラスト軸受
５２ 前方ころ軸受機構
５４ 後方ころ軸受機構
５６ 前方内輪（前方シャフトワッシャ）
５８ スリーブ
１００ スラスト球面ころ軸受アセンブリ
１０２ プロペラシャフト
１０４ 前方ころ軸受機構
１０６ 後方ころ軸受機構
１０８ 内側シャフトワッシャ
１１０ 前方外輪
１１２ 後方外輪
１１４ 前方ころ（前方球面支持部／前方ころ）
１１６ 後方ころ（後方球面支持部／後方ころ）
１１８ 軸受ハウジング
１２０ 第１の表面
１２１ 斜面
１２２ シャフトの表面
１２４ 前方軌道
１２６ 後方軌道
１３０ 前方スペーサ
１３２ 後方スペーサ
１３４ エンベロープ
１３６ 前方支持部／前方ころ１１４の長手軸線
１３８ 後方支持部／後方ころ１１６の長手軸線
１５０ 軸受アセンブリ
１５２ プロペラシャフト
１５３ エンベロープ
１５４ 前方ころ軸受機構
１５５ 前方軌道
１５６ 後方ころ軸受機構
１５７ 後方軌道
１５８ 内側シャフトワッシャ
１５９ 軸受ハウジング
１６０ 第１の表面
１６１ スロープ
１６２ 内側シャフトワッシャ１５８の第１の表面
１６４ 前方スペーサ
１６６ 後方スペーサ
１７０ 前方外輪
１７２ 後方外輪
１７４ 前方支持部／前方ころ
１７６ 後方支持部／後方ころ
１８６ 前方支持部／前方ころ１７４の長手方向軸線
１８８ 後方支持部／後方ころ１７６の長手方向軸線
１９０ 軸受ハウジング１５９の長さ
１９２ 内側シャフトワッシャ１５８の長さ
１９４ 軸受アセンブリ１５０の頂部から底部までの高さ
２００ 軸受アセンブリ
２０２ 内側シャフトワッシャ
２０４ プロペラシャフト
２０６ 前方内輪
２０８ 後方内輪
２１０ シャフト表面
２１１ 第１の表面
２１２ 隔離部分
２１４ 前方ころ軸受機構
２３０ 前方支持部／前方ころ
２３２ 後方支持部／後方ころ
２３４ 前方軌道
２３６ 後方軌道
２４０ 前方外輪
２４２ 後方ころ軸受機構（後方外輪）
２５０ 斜面
２５２ エンベロープ
２９０ 軸受ハウジング２４４の長さ
２９２ 内側シャフトワッシャ２０２の長さ
２９４ 軸受アセンブリ２００の頂部から底部に至るまでの高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラシャフトを支持するように構成されている軸受アセンブリであって、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部と、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部と、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャと、
を備えていることを特徴とする軸受アセンブリ。
【請求項２】
前記複数の前方支持部それぞれが、第１の長さを有しており、
前記複数の後方支持部それぞれが、第２の長さを有しており、
前記第１の長さが、前記第２の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項３】
前記複数の前方支持部それぞれが、第１の直径を有しており、
前記複数の後方支持部それぞれが、第２の直径を有しており、
前記第１の直径が、前記第２の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項４】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を備えていることを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項５】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を備えていることを特徴とする請求項４に記載の軸受アセンブリ。
【請求項６】
前記軸受アセンブリが、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を備えており、
前記複数の前方支持部が、前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受アセンブリ。
【請求項７】
前記軸受アセンブリが、前記後方内輪から離隔して配置されている後方外輪を備えており、
前記複数の後方支持部が、前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項５に記載の軸受アセンブリ。
【請求項８】
プロペラシャフトに回転力を付与するように構成されているモータと、
前記プロペラシャフトを支持するように構成されている軸受アセンブリであって、前記プロペラシャフトを軸受ハウジング内に保持するように構成されている前記軸受ハウジングを含んでいる前記軸受ハウジングと、
を含んでいるポッド推進システムにおいて、
前記軸受アセンブリが、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部と、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部と、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャと、
を備えていることを特徴とするポッド推進システム。
【請求項９】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を備えていることを特徴とする請求項８に記載のポッド推進システム。
【請求項１０】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を備えていることを特徴とする請求項８に記載のポッド推進システム。
【請求項１１】
前記軸受アセンブリが、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を備えており、
前記複数の前方支持部が、前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項９に記載のポッド推進システム。
【請求項１２】
前記軸受アセンブリが、前記後方内輪から離隔して配置されている後方外輪を備えており、
前記複数の後方支持部が、前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項１０に記載のポッド推進システム。
【請求項１３】
船舶推進システム内においてプロペラシャフトを支持するための方法において、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部を準備するステップと、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部を準備するステップと、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャを準備するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記方法が、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１３に記載のポッド推進システム。
【請求項１５】
前記方法が、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の軸受アセンブリ。
【請求項１６】
前記方法が、前記複数の前方支持部が前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されている状態において、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、前記複数の後方支持部が前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されている状態において、前記後方内輪から離隔した配置されている後方外輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１】
プロペラシャフトを支持するように構成されている軸受アセンブリであって、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部と、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部と、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャと、
を備えていることを特徴とする軸受アセンブリ。
【請求項２】
前記複数の前方支持部それぞれが、第１の長さを有しており、
前記複数の後方支持部それぞれが、第２の長さを有しており、
前記第１の長さが、前記第２の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項３】
前記複数の前方支持部それぞれが、第１の直径を有しており、
前記複数の後方支持部それぞれが、第２の直径を有しており、
前記第１の直径が、前記第２の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項４】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を備えていることを特徴とする請求項１に記載の軸受アセンブリ。
【請求項５】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を備えていることを特徴とする請求項４に記載の軸受アセンブリ。
【請求項６】
前記軸受アセンブリが、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を備えており、
前記複数の前方支持部が、前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受アセンブリ。
【請求項７】
前記軸受アセンブリが、前記後方内輪から離隔して配置されている後方外輪を備えており、
前記複数の後方支持部が、前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項５に記載の軸受アセンブリ。
【請求項８】
プロペラシャフトに回転力を付与するように構成されているモータと、
前記プロペラシャフトを支持するように構成されている軸受アセンブリであって、前記プロペラシャフトを軸受ハウジング内に保持するように構成されている前記軸受ハウジングを含んでいる前記軸受ハウジングと、
を含んでいるポッド推進システムにおいて、
前記軸受アセンブリが、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部と、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部と、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャと、
を備えていることを特徴とするポッド推進システム。
【請求項９】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を備えていることを特徴とする請求項８に記載のポッド推進システム。
【請求項１０】
前記軸受アセンブリが、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を備えていることを特徴とする請求項８に記載のポッド推進システム。
【請求項１１】
前記軸受アセンブリが、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を備えており、
前記複数の前方支持部が、前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項９に記載のポッド推進システム。
【請求項１２】
前記軸受アセンブリが、前記後方内輪から離隔して配置されている後方外輪を備えており、
前記複数の後方支持部が、前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されていることを特徴とする請求項１０に記載のポッド推進システム。
【請求項１３】
船舶推進システム内においてプロペラシャフトを支持するための方法において、
第１のアキシアル方向力及び第１のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の前方支持部を準備するステップと、
第２のアキシアル方向力及び第２のラジアル方向力を支持するように構成されている複数の後方支持部を準備するステップと、
前記プロペラシャフトに結合されている内側シャフトワッシャであって、前記プロペラシャフトが前進方向に回転した場合に、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記複数の前方支持部に伝達するように構成されており、前記プロペラシャフトが後進方向に回転した場合に、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記内側シャフトワッシャを準備するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記方法が、前記内側シャフトワッシャと前記複数の前方支持部との間に挿置されている前方内輪であって、前記第１のアキシアル方向力及び前記第１のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の前方支持部に伝達するように構成されている前記前方内輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１３に記載のポッド推進システム。
【請求項１５】
前記方法が、前記内側シャフトワッシャと前記複数の後方支持部との間に挿置されている後方内輪であって、前記第２のアキシアル方向力及び前記第２のラジアル方向力を前記内側シャフトワッシャから前記複数の後方支持部に伝達するように構成されている前記後方内輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の軸受アセンブリ。
【請求項１６】
前記方法が、前記複数の前方支持部が前記前方内輪と前記前方外輪との間に挿置されている状態において、前記前方内輪から離隔して配置されている前方外輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、前記複数の後方支持部が前記後方内輪と前記後方外輪との間に挿置されている状態において、前記後方内輪から離隔した配置されている後方外輪を準備するステップを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５００９５０（Ｐ２０１２−５００９５０Ａ）
【公表日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２４２５３（Ｐ２０１１−５２４２５３）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／００６２３０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２２９５４
【国際公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（５０８２８２９９３）アクティエボラゲット・エスコーエッフ (42)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／００６２３０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２２９５４
【国際公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（５０８２８２９９３）アクティエボラゲット・エスコーエッフ (42)
【Ｆターム（参考）】
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