JP2000142576A - 船舶推進装置 - Google Patents
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Abstract
ス効率が悪くなり、ケーシング内に電動モータを内蔵す
れば、ポットが大きくなり、水の抵抗が大きくなるとと
もに、プロペラへの水量が少なくなり、推進効率を低下
させた。 【解決手段】 船底31を貫通して鉛直軸VL回りに旋
回自在に設けられたケーシング35と、このケーシング
35を貫通した一端にプロペラ75が固設されるととも
にケーシング35内に配置される他端に、鉛直軸VLと
同軸に配置された駆動軸83からの回転が伝達される推
進軸73とを具備した船舶推進装置97において、駆動
軸83を駆動する電動モータMの回転出力軸55を、鉛
直軸VLと同軸に配置し、且つこの電動モータMを船体
内空間51より下方のケーシング35内に配設した。
Description
せたケーシングが、船底を貫通して鉛直軸回りに旋回自
在に設けられた船舶推進装置に関するものである。
源には、ディーゼルエンジンが多用されてきた。ところ
が、近年では、NOxを低減させる環境対策等から、デ
ィーゼルエンジンの直接駆動よりも、ディーゼルエンジ
ンの定格連続回転で発電を行い、その電力を利用して電
動モータを駆動する駆動方式が採用される場合も増加し
ている。このような駆動方式は、機械的振動が少なく、
豪華客船等に好適であるとともに、低速においても高ト
ルクが得られるので、砕氷船等にも好適に採用されてい
る。
設けられたケーシングを、鉛直軸回りで回動自在に船底
に設けた所謂Z形推進装置がある。この種の船舶推進装
置は、電動モータを船体内空間に設けるものと、ケーシ
ング内に設けるものとに大別される。
は、図3に示すように、船体内空間1に、電動モータ3
を設け、この電動モータ3の回転出力を歯車5a、5b
を介して鉛直方向の駆動軸7に伝達する。ケーシング9
内には、外部にプロペラ11の固設された推進軸13が
貫通され、この推進軸13には、歯車15a、15bを
介して駆動軸7からの回転が伝達されるようになってい
る。駆動軸7は、ケーシング9の旋回中心と同軸に配置
される。従って、旋回モータ17が駆動されることによ
り、ケーシング9が鉛直軸回りに旋回され、プロペラ1
1が360°任意の方向に向けられるようになってい
る。
蔵するものでは、図4に示すように、推進軸13に直結
させて電動モータ3をケーシング9内に設けてある。電
動モータ3の電源配線19は、スリップリング21を介
して船体側の電源供給回路に接続されている。従って、
ケーシング9の旋回によっても、常に電動モータ3へ電
源が供給できるようになっている。
示した電動モータを船体内空間に設ける従来の船舶推進
装置は、船体内空間に、電動モータの据え付けスペース
を確保しなければならず、スペース効率の悪い問題があ
った。また、図4に示すケーシング内に電動モータを内
蔵する船舶推進装置は、ケーシングの電動モータ収容部
(ポット)23が大きくなり、水の抵抗が大きくなると
ともに、ポット23の後方への水流の乱れ、即ち、プロ
ペラへの水流が一様でなくなり、推進効率を低下させる
問題があった。また、旋回するケーシングに電動モータ
が固設されるため、電動モータへの電源供給にスリップ
リングを使用しなければならず、構造が複雑になるとと
もに、コストの高くなる問題があった。更に、推進軸に
電動モータを直結した場合には、低速においても高トル
クの得られる大形の電動モータを使用しなければなら
ず、ポットが大きくなり、これによっても上述同様の理
由から推進効率を低下させる問題を招いた。そして、ポ
ット内に電動モータを内蔵した場合には、電動モータの
着脱が困難となり、メンテンス性を著しく低下させた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、船体内空間
における電動モータ据え付けスペース、スリップリング
が不要になり、ポットも小型化でき、しかも、高速低ト
ルクの小型電動モータの使用が可能になるとともに、電
動モータの容易な着脱も実現できる船舶推進装置を提供
することを目的とする。
の本発明の構成を、実施形態に対応する図1を用いて説
明すると、請求項1の船舶推進装置97は、船底31を
貫通して鉛直軸VL回りに旋回自在に設けられたケーシ
ング35と、該ケーシング35を貫通して船体外部に突
出した一端にプロペラ75が固設されるとともに該ケー
シング35内に配置される他端に、前記鉛直軸VLと同
軸に配置された駆動軸83からの回転が伝達される推進
軸73とを具備した船舶推進装置97において、前記駆
動軸83を駆動する電動モータMの回転出力軸55が前
記鉛直軸VLと同軸に配置されるとともに該電動モータ
Mが船体内空間51より下方の前記ケーシング35内に
配設されることを特徴とする。
モータの設置スペースを確保する必要がなくなり、その
分、船体内空間が広くなる。また、推進軸に電動モータ
の回転出力軸が直結される場合に比べて、プロペラ前方
のケーシング形状が小さくなり、水の抵抗が小さくなる
とともに、プロペラへの水流の乱れが少なくなり、推進
効率が向上する。更に、電動モータの回転出力軸が鉛直
軸と同軸に配置されることで、電動モータが船体側に固
定可能となり、電動モータをケーシング側に固定する場
合に必要なスリップリングが不要になる。
駆動軸83の回転速度を減速して前記推進軸73に伝達
する減速手段(大傘歯車81、小傘歯車85)を、前記
駆動軸83と前記推進軸73との間に介装したことを特
徴とする。
低トルクの回転から、減速手段によって低速高トルクの
回転が得られ、高速低トルクの電動モータ、即ち、小型
の電動モータの使用が可能になる。
シング35内の前記減速手段(大傘歯車81、小傘歯車
85)の収容空間79内に、前記減速手段(大傘歯車8
1、小傘歯車85)を潤滑及び冷却する油95を充満さ
せたことを特徴とする。
り潤滑され、摩擦熱の発生が抑制される。また、減速手
段から発生した発熱が、収容空間内に充満させた油に伝
達され、油に伝達された熱がケーシングを介して外部へ
放熱されて、その結果、減速手段が冷却されることにな
る。
電動モータMを空冷するための空気流路67が、前記ケ
ーシング35内に設けられていることを特徴とする。
流れることにより、電動モータからの発熱がこの空気に
よりケーシングの外部へと排熱され、発熱の蓄積がなく
なり、電動モータが高温にならない。
電動モータMが、前記ケーシング35から着脱自在とな
っていることを特徴とする。
外し、又は分解せずに、船底上方の船体内空間から、ケ
ーシング内に配設された電動モータのみが容易に着脱可
能となり、電動モータ着脱の際の付随作業がなくなる。
減速手段(大傘歯車81、小傘歯車85)の収容空間7
9内に連通する貫通孔89を、前記回転出力軸55及び
前記駆動軸83に穿設し、該貫通孔89に油タンク93
を接続し、該油タンク93内の油95の重力ヘッドによ
って前記収容空間79内の油を加圧することを特徴とす
るものである。
重力ヘッドによって収容空間内が加圧され、ケーシング
と推進軸との間の回転シール部を介して外部から収容空
間内へ浸入しようとする海水が、加圧された油によって
阻止される。
の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る船舶推進装置の縦断面図、図2はケ
ーシング旋回機構の平面図である。
ーブ33が、鉛直方向に船底31を貫通して取り付けら
れている。スリーブ33の内部には、上部が開口した筒
状のケーシング35が遊嵌されている。ケーシング35
の下部にはポット37が連設され、ポット37は船底3
1より下方に突出している。
グ39によってスリーブ33の内周に回動自在に支持さ
れている。また、ケーシング35の下部の外周は、水密
構造の回動軸受41によってスリーブ33の内周に回動
自在に支持されている。即ち、ケーシング35は、スリ
ーブ33の内周との間が防水シールされ、且つ鉛直軸V
L回りに旋回自在にスリーブ33内に取り付けられてい
る。
の内周には、内設歯車43が形成されている。この内設
歯車43には、スリーブ33に固定された旋回モータ4
5のピニオン45aが噛合している。ケーシング35
は、旋回モータ45の駆動によりピニオン45aが回転
することで、内設歯車43を介して旋回駆動されるよう
になっている。
グ35の上部開口から、筒状の電動モータMが挿着され
ている。電動モータMは、モータフレーム47の上部
が、ボルト49によってスリーブ33に固定されてい
る。この電動モータMは、少なくともその大部分が、船
体内空間51よりも下方のケーシング35内に配置され
ている。つまり、電動モータMは、船体内空間51に大
きく突出しないようになっている。
転出力軸55が、ケーシング35の旋回中心である鉛直
軸VLと同軸に配置されている。電動モータMのモータ
フレーム47内には、ロータ53と若干の間隙を有して
ステータ57が円周方向に設けられている。ケーシング
35とモータフレーム47との間には、間隙59が形成
されている。また、モータフレーム47の底面47aに
は、この間隙59に連通する開口部61が形成されてい
る。開口部61は、ステータ57の収容空間63を通
り、モータフレーム47の上部開口65に連通してい
る。この間隙59、開口部61、収容空間63、上部開
口65は、空気流路67を構成している。
69が取り付けられている。また、スリーブ33の上端
には、空気流路67に連通する空気供給配管71が接続
されている。ファン69は、回転出力軸55が回転する
ことにより、空気流路67の空気を上部開口65から排
気する。即ち、空気流路67の空気が外部へ排気される
ことで、空気供給配管71からは新たな空気が流入し、
これによりステータ57が空冷されるようになってい
る。
が内蔵され、推進軸73の一端はポット37から外部へ
突出している。このポット37から突出した推進軸73
の一端には、プロペラ75が固設されている。推進軸7
3とポット37との間は、水密構造の回転軸受77によ
り防水シールされている。
閉された収容空間79が形成されている。この収容空間
79内の推進軸73には、減速手段である大傘歯車81
が固設されている。この大傘歯車81には、鉛直方向の
駆動軸83の下端に固設された減速手段である小傘歯車
85が噛合されている。
Mの回転出力軸55の下端とカップリング87により連
結されている。カップリング87は、回転出力軸55と
駆動軸83との相対回転を規制しつつ、駆動軸83から
の回転出力軸55の脱着を可能にしている。これによ
り、電動モータMは、ボルト49を除去することで、ケ
ーシング35の内部から、上方へ引き抜いて脱着できる
ようになっている。
83には、貫通孔89が穿設されている。この貫通孔8
9は、一端(図1の下端)がポット37内の収容空間7
9に開口し、他端がローターシール91を介して油タン
ク93に接続されている。油タンク93内には油95が
貯留され、油95は貫通孔89を介して収容空間79に
充満している。従って、収容空間79(又は収容空間7
9内の油)は、油タンク93内の油95の重力ヘッドに
よって加圧されている。
97の作用を説明する。電動モータMに駆動電源が供給
されると、回転出力軸55が回転し、カップリング8
7、駆動軸83を介して小傘歯車85が高速回転され
る。駆動軸83の高速低トルク回転は、小傘歯車85か
ら大傘歯車81に伝達されることで、低速の高トルク回
転となって推進軸73の一端のプロペラ75を駆動す
る。また、旋回モータ45が駆動されると、ピニオン4
5aを介して内設歯車43が回転され、これに伴ってケ
ーシング35が鉛直軸VL回りに旋回される。
1に電動モータMの設置スペースを確保する必要がなく
なり、その分、船体内空間51が広くなる。また、推進
軸73に電動モータMの回転出力軸55が直結される場
合に比べて、プロペラ75の前方のケーシング(ポット
37)形状が小さくなる。これにより、水の抵抗が小さ
くなるとともに、プロペラ75への水の供給量が増大す
る。更に、電動モータMの回転出力軸55が鉛直軸VL
と同軸に配置されることで、電動モータMが船体側に固
定可能となり、電動モータMをケーシング35側に固定
する場合に従来必要とされていたスリップリング21
(図4参照)が不要になる。
速手段である小傘歯車85、大傘歯車81によって減速
され、低速高トルクの回転となる。従って高速低トルク
の電動モータ、即ち、小型の電動モータの使用が可能に
なる。
1が油95により潤滑され、摩擦熱の発生が抑制され
る。また、小傘歯車85、大傘歯車81から発生した熱
が、収容空間79内に充満させた油95に伝達され、油
95に伝達された熱がケーシング35を介して外部へ放
熱されて、減速手段が冷却されることになる。
電動モータMからの発熱がこの空気によりケーシング3
5の外部へと排熱され、発熱の蓄積がなくなり、電動モ
ータMが高温にならない。
になる。即ち、ケーシング35を取り外し、又は分解す
ることなく、船底上方の船体内空間51から、ケーシン
グ35内に配設された電動モータMのみを容易に着脱で
きるので、電動モータMを着脱する際の付随作業が大幅
に簡略化される。
収容空間79が加圧され、ケーシング35と推進軸73
との間の回転シール部(回転軸受77)を介して外部か
ら収容空間79へ浸入しようとする海水が、加圧された
油95によって阻止されることになる。
る請求項1の船舶推進装置は、電動モータの回転出力軸
を鉛直軸と同軸に配置するとともに、この電動モータを
船体内空間より下方のケーシング内に配設したので、船
体内空間に電動モータの設置スペースを確保する必要が
なくなり、船体内空間を広くすることができる。また、
推進軸に回転出力軸を直結する場合に比べて、プロペラ
前方のケーシング形状を小さくすることができ、水の抵
抗を小さくし、且つプロペラへの水の供給量を増大さ
せ、推進効率を高めることができる。更に、電動モータ
の回転出力軸を鉛直軸と同軸に配置することで、電動モ
ータを船体側に固定することができ、電動モータをケー
シング内に固定する場合に必要となったスリップリング
等の電気伝導構造を廃止することができる。
速度を減速して推進軸に伝達する減速手段を、駆動軸と
推進軸との間に介装したので、高速回転を減速して高ト
ルクを得ることができるようになり、高速低トルクの小
型の電動モータが使用可能になる。
グ内の前記減速手段の収容空間内に、前記減速手段を潤
滑及び冷却する油を充満させたので、減速手段の発熱を
抑制して、減速手段の近傍に配設される電動モータへの
熱的悪影響をなくすことができる。
空冷するための空気流路を、ケーシング内に設けたの
で、この空気流路に空気を流すことによって、電動モー
タからの発熱を除去して電動モータへの熱的悪影響をな
くすことができる。
を、船底上方の船体内空間から着脱自在にしたので、電
動モータのメンテナンス性を向上させることができる。
容空間内に連通する貫通孔を回転出力軸及び駆動軸に穿
設し、この貫通孔に油タンクを接続して、油タンク内の
油の重力ヘッドによって収容空間内を加圧したので、ケ
ーシングと推進軸との間の回転シール部から収容空間内
へ浸入しようとする海水を阻止することができる。
進装置の概略構成図である。
舶推進装置の概略構成図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 船底を貫通して鉛直軸回りに旋回自在に
設けられたケーシングと、該ケーシングを貫通して船体
外部に突出した一端にプロペラが固設されるとともに該
ケーシング内に配置される他端に、前記鉛直軸と同軸に
配置された駆動軸からの回転が伝達される推進軸とを具
備した船舶推進装置において、 前記駆動軸を駆動する電動モータの回転出力軸が前記鉛
直軸と同軸に配置されるとともに該電動モータが船体内
空間より下方の前記ケーシング内に配設されることを特
徴とする船舶推進装置。 - 【請求項2】 前記駆動軸の回転速度を減速して前記推
進軸に伝達する減速手段を、前記駆動軸と前記推進軸と
の間に介装したことを特徴とする請求項1記載の船舶推
進装置。 - 【請求項3】 前記ケーシング内の前記減速手段の収容
空間内に、前記減速手段を潤滑及び冷却する油を充満さ
せたことを特徴とする請求項2記載の船舶推進装置。 - 【請求項4】 前記電動モータを空冷するための空気流
路が、前記ケーシング内に設けられていることを特徴と
する請求項1記載の船舶推進装置。 - 【請求項5】 前記電動モータが、前記ケーシングから
着脱自在となっていることを特徴とする請求項1記載の
船舶推進装置。 - 【請求項6】 前記減速手段の収容空間内に連通する貫
通孔を、前記回転出力軸及び前記駆動軸に穿設し、該貫
通孔に油タンクを接続し、該油タンク内の油の重力ヘッ
ドによって前記収容空間内の油を加圧することを特徴と
する請求項3記載の船舶推進装置。
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---|---|---|---|
JP31209398A JP3618560B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 船舶推進装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31209398A JP3618560B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 船舶推進装置 |
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JP3618560B2 JP3618560B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=18025160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31209398A Expired - Lifetime JP3618560B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 船舶推進装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3618560B2 (ja) |
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