JP2012061939A

JP2012061939A - 舶用推進装置

Info

Publication number: JP2012061939A
Application number: JP2010207109A
Authority: JP
Inventors: Takashi Unseki; 隆司雲石; Akira Akiyama; 陽秋山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-03-29
Also published as: CN102858628A; KR20120127659A; WO2012035914A1; TW201223825A

Abstract

【課題】余剰電力を有効に利用して運行費用を削減できるとともに、船体内における構成機器の配置自由度を向上させた舶用推進装置を提供する。
【解決手段】駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯歯車ユニットを用い、船内に設置された動力源からポッド２のプロペラ３まで駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備えている舶用推進装置１Ａが、動力源として船内に設置された一対の電動機Ｍを備え、駆動力伝達機構は、電動機Ｍに各々連結された一対の船内水平駆動軸８から船内傘歯歯車ユニット６を介して垂直駆動軸９に駆動力を伝達し、さらに、垂直駆動軸９からポッド内傘歯歯車ユニット７を介してポッド内水平駆動軸１０に駆動力を伝達してプロペラ３を駆動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、船内に設置した原動機の動力をプロペラに伝達する動力伝達機構に傘歯歯車を用いている舶用推進装置に関する。

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。

また、上述したアジマス推進器には、ポッドと一体に回転するラダー（舵）を備えたものもある。
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。このアジマス推進器１は、図３に示すように、ポッド２と、プロペラ３と、ラダー４とを備えている。

この場合のラダー４は、水平断面をラダー形状とし、船舶Ｓとの連結軸部を含む上部ストラット４ａと、ポッド２の下方へ延在して同様のラダー断面形状を有する下部ストラット４ｂとにより構成されている。上部ストラット４ａより下方の部分は、すなわちラダー４及びプロペラ３を備えたポッド２は、図示しない旋回装置により、船舶Ｓに対して一体に回動可能（図中の矢印Ｒ参照）となっている。
また、船舶Ｓの船内には原動機５が設置されており、原動機５の動力は、２組の傘歯歯車ユニット６，７を介してプロペラ３に伝達される。

この場合、原動機５の動力は、船内に配設された傘歯歯車ユニット６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傘歯歯車ユニット７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８は船内水平駆動軸、９は垂直駆動軸、１０はポッド内水平駆動軸である。
また、下記の特許文献１には、船内動力を用いてプロペラを回転させる舶用推進装置が開示されており、駆動力伝達系統には傘歯歯車が使用されている。

特許第４２７９６２７号公報

ところで、近年の環境規制強化により、クリーンエネルギーの使用や燃費の向上が求められている。そこで、排熱回収による余剰電力を有効に利用して運行費用を削減でき、しかも、船体内における構成機器類配置の自由度が高い舶用推進装置の開発が望まれる。
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、余剰電力を有効に利用して運行費用を削減できるとともに、船体内の構成機器配置自由度を向上させた舶用推進装置を提供することにある。

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。
本発明に係る舶用推進装置は、駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯歯車ユニットを用い、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ている舶用推進装置において、前記動力源として船内に設置された一対の電動機を備え、前記駆動力伝達機構が、前記電動機に各々連結された一対の船内水平駆動軸から船内傘歯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ことを特徴とするものである。

このような本発明の舶用推進装置によれば、動力源として船内に設置された一対の電動機を備え、駆動力伝達機構が、電動機に各々連結された一対の船内水平駆動軸から船内傘歯歯車ユニットを介して垂直駆動軸に駆動力を伝達し、さらに、垂直駆動軸からポッド内傘歯歯車ユニット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ようにしたので、余剰電力を有効利用して駆動される電動機の出力を駆動力とし、この駆動力を駆動力伝達機構によりプロペラまで伝達して回転させることで、船舶の推進力が得られる。また、電動機を一対設けたので、必要な出力を二つの電動機により確保すればよく、従って、電動機の小型化により船体内の機器配置自由度が向上する。

上述した本発明によれば、余剰電力を有効に利用して運行費用を削減できるとともに、船体内における構成機器類の配置自由度を向上させた舶用推進装置を提供できる。このため、排熱回収により得られる余剰電力の使用が可能になり、クリーンエネルギーの電力を使用して船舶航行の燃費を向上させるという顕著な効果が得られる。

本発明に係る舶用推進装置の一実施形態として、ラダー付きのアジマス推進器を示す概略構成図である。舶用推進装置（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。舶用推進装置（ラダー付きのアジマス推進器）に関する従来例を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る舶用推進装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、舶用推進装置の一例として、アジマス推進器の概略構成例を示している。図示のアジマス推進器１Ａは、船舶Ｓの船尾等に取り付けて使用される舶用推進装置の一種である。このアジマス推進器１Ａは、船舶Ｓの船内に設置した電動機Ｍ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る。さらに、このアジマス推進器１Ａ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。

この場合のストラットは、水平断面をラダー形状とする領域を設けたことでラダー４を兼ねている。すなわち、ラダー４は、ラダー形状の水平断面を有し、船舶Ｓとの連結軸部を含む上部ストラット４ａと、ポッド２の下方へ延在して同様のラダー断面形状を有する下部ストラット４ｂとにより構成されている。そして、上部ストラット４ａより下方の部分であるラダー４及びプロペラ３を備えたポッド２は、図示しない旋回装置により、船舶Ｓに対して一体に回動するようになっている。

本実施形態の電動機Ｍは、回転方向が逆向きとなる一対の正転電動機Ｍａ及び反転電動機Ｍｂにより構成されている。以下の説明において、正転電動機Ｍａ及び反転電動機Ｍｂの区別が不要の場合、単に電動機Ｍと呼ぶことにする。
電動機Ｍの動力は、２組の傘歯歯車ユニット、すなわち船内傘歯歯車ユニット６及びポッド内傘歯歯車ユニット７を介してプロペラ３に伝達される。

この場合、船内に配設された船内傘歯歯車ユニット６では、正転電動機Ｍａに連結された船内水平駆動軸８ａの他端に固定された傘歯歯車６ａと、反転電動機Ｍｂに連結された船内水平反転軸８ｂの他端に固定された傘歯歯車６ｃとが、垂直駆動軸９の上端部に固定された傘歯歯車６ｂとの噛合により、水平方向の駆動力が垂直方向に変換される。なお、以下の説明において、船内水平駆動軸８ａ及び船内水平反転軸８ｂの区別が不要の場合、単に船内水平駆動軸８と呼ぶことにする。
さらに、ポッド２の内部に配設されたポッド内傘歯歯車ユニット７では、一端にプロペラ３を取り付けたポッド内水平駆動軸１０の他端に固定された傘歯歯車７ａと、垂直駆動軸９の下端部に固定された傘歯歯車７ｂとの噛合により、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。

すなわち、上述したアジマス推進器１Ａは、駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯歯車ユニット６，７を用い、船内に設置された動力源の電動機Ｍからポッド２のプロペラ３まで駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備えており、動力源として船内に設置された電動機Ｍは、一対の正転電動機Ｍａ及び反転電動機Ｍｂとなる。
そして、駆動力伝達機構は、正転電動機Ｍａ及び反転電動機Ｍｂに各々連結された一対の船内水平駆動軸８ａ及び船内水平反転軸８ｂから船内傘歯歯車ユニット６を介して垂直駆動軸９に駆動力を伝達し、さらに、垂直駆動軸９からポッド内傘歯歯車ユニット７を介してポッド内水平駆動軸１０に駆動力を伝達してプロペラ３を駆動させる。

また、図示のアジマス推進器１Ａにおいて、図中の符号マウンティングデッキ、１２はステアリングモータ、１３はコンバータ、１４は電源である。この場合の電源としては、たとえば船内の排熱を回収して得られた余剰電力を使用することができる。
すなわち、電動機Ｍは、電源１４からコンバータ１３を介して供給される余剰電力等により出力を生じるので、この出力による回転トルクの駆動力が駆動力伝達機構を介して海中でプロペラ３を回転させると、船舶Ｓの推進力が得られる。

このような本実施形態のアジマス推進器１Ａによれば、動力源として一対の電動機Ｍを備えており、この電動機Ｍに各々連結された一対の船内水平駆動軸８から船内傘歯歯車ユニット６を介して垂直駆動軸９に駆動力を伝達し、さらに、垂直駆動軸９からポッド内傘歯歯車ユニット７を介してポッド内水平駆動軸１０に駆動力を伝達してプロペラ３を駆動させるように構成した駆動力伝達機構を備えているので、余剰電力を有効利用して駆動される電動機Ｍの出力からプロペラ３による船舶Ｓの推進力が得て、船舶Ｓの航行が可能になる。
また、電動機Ｍを一対設けたので、プロペラ３の駆動に必要な出力を二つの電動機Ｍから確保すればよく、従って、電動機Ｍの出力を約半分にして小型化することができる。こうして小型化した電動機Ｍは、大型の電動機と比較すれば、船体内における配置の制約が少ないため自由度は高い。

従って、上述した本実施形態のアジマス推進器１Ａは、余剰電力を有効に利用して船舶Ｓの運行費用を削減できるとともに、船体内における構成機器類の配置自由度を向上させた舶用推進装置となる。このため、排熱回収により得られる余剰電力の有効利用が可能になり、クリーンエネルギーの電力使用により船舶航行の燃費が向上する。
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。

１Ａアジマス推進器（舶用推進装置）
２ポッド
３プロペラ
４ラダー（ストラット）
６船内傘歯歯車ユニット
７ポッド内傘歯歯車ユニット
８，８ａ船内水平駆動軸
８ｂ船内水平反転軸
９垂直駆動軸
１０ポッド内水平駆動軸
Ｍ電動機

Claims

駆動軸の動力伝達方向を変換する傘歯歯車ユニットを用い、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ている舶用推進装置において、
前記動力源として船内に設置された一対の電動機を備え、
前記駆動力伝達機構が、前記電動機に各々連結された一対の船内水平駆動軸から船内傘歯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ことを特徴とした舶用推進装置。