(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に取り付けられる、推進機用の駆動機を収容するためのコンテナと、
該コンテナの下端部に取り付けられた上記推進機とを備えており、
上記コンテナが上部体と下部体とに分割可能に構成されており、該上部体および下部体の相互の当接面の少なくとも一方に少なくとも二本のシール部材用の溝がそれぞれ閉ループを構成するように形成されており、各溝に嵌着可能なループ状外形のシール部材を備えており、
少なくとも一方の当接面における溝同士の間に、コンテナ内部から連通する加圧用配管が配設されてなる船舶用推進装置。
【請求項２】
上記推進機が、コンテナに対して実質的に水平面内で旋回駆動可能に構成されており、
コンテナの上記下部体が、上記推進機の旋回用歯車機構を収容するためのギアケースとして構成されてなる請求項１記載の船舶用推進装置。
【請求項３】
上記加圧配管に、供給圧力の調整が可能な圧縮空気供給装置が接続されてなる請求項１記載の船舶用推進装置。
【請求項４】
上記加圧配管に、ピストンを内蔵したシリンダが接続されており、
シリンダ内におけるピストンの一方側の加圧室にコンテナ外部に連通する連通管が接続されており、
他方側の受圧室に上記加圧配管が接続されており、
上記加圧室にピストンを受圧室に向けて付勢する付勢手段が内装されてなる請求項１記載の船舶用推進装置。
【請求項５】
上記ピストンの変位を検出する変位検出手段が配設されてなる請求項４記載の船舶用推進装置。
【請求項６】
上記変位検出手段が、ピストンに取り付けられ且つシリンダの端壁を貫通する被検出部材と、該被検出部材の変位を検出したときに信号を発する検出器とを備えてなる請求項５記載の船舶用推進装置。
【請求項７】
少なくとも一方の当接面における溝同士の間に、コンテナ内部から連通する検出用配管が配設されており、
該検出用配管に漏水検出装置が接続されてなる請求項１記載の船舶用推進装置。
【請求項８】
上記漏水検出装置が、検出用配管に接続された容器と、該容器に取り付けられたフロートスイッチとを備えてなる請求項７記載の船舶用推進装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか一の項に記載の船舶用推進装置を備えた船舶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は船舶用推進装置およびこの推進装置を備えた船舶に関する。さらに詳しくは、船体から下方に突出した状態で運転することによってスラストを発生し、船体を前進させる船舶用推進装置、および、この推進装置が適用される船舶に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、船底から下方に突出したコンテナの下端にプロペラを有する推進機を装着した船舶がある。また、船体に形成された格納室内においてこのコンテナを昇降させることにより、必要時に推進機を船底から下方に突出させてこれを駆動する昇降式推進装置も多用されている。さらに、推進機全体を水平面内で３６０゜旋回させることができる旋回式推進装置を備えた船舶も知られている。
【０００３】
このような船舶として特許第３１３０５１９号公報に開示されたものが知られている。この公報にも示されているように、上記コンテナの内部には推進機を回転駆動する電動機、および、この電動機を運転させる多数の補機類が収容されている。昇降式推進装置であれば昇降用の油圧シリンダが収容され、旋回式推進装置であればさらに旋回用の油圧モータやギアなどが収容される。このため、コンテナ内は３階または４階ほどのフロアに仕切られたうえで機器類が配置される。また、これらの機器の保守のために定期的に船舶乗組員が出入りする必要があり、消防装置や換気装置などの安全設備が必要となる。したがってコンテナは大型化し、製缶製作や機械加工がやっかいであり、電動機や補機類をコンテナに搬入したり搬出したりすることも大変な作業となる。
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、製作および組立が容易であり、さらに、コンテナの機能の健全化を可能にした船舶用推進装置、および、この推進装置が適用される船舶を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明の船舶用推進装置は、
船体に取り付けられる、推進機用の駆動機を収容するためのコンテナと、
該コンテナの下端部に取り付けられた上記推進機とを備えており、
上記コンテナが上部体と下部体とに分割可能に構成されており、該上部体および下部体の相互の当接面の少なくとも一方に少なくとも二本のシール部材用の溝がそれぞれ閉ループを構成するように形成されており、各溝に嵌着可能なループ状外形のシール部材を備えており、
少なくとも一方の当接面における溝同士の間に、コンテナ内部から連通する加圧用配管が配設されている。
【０００６】
かかる推進装置によれば、一般に大型となるコンテナを上下分割型とするため、その製造が容易となり、また、コンテナ内に駆動機や旋回機構などの機器類を組み込む作業も容易となる。さらに、二本のシール部材を装着しているのでシールが多重となり、シール機能が向上する。加えて、二本のシール部材と二つの当接面とによって画される部分の圧力を上昇させることにより、外側のシール部材や溝の損傷等に起因してコンテナの外部から水が進入することを防止することができる。また、使用前に、供給空気圧の低下の有無によってシール部材およびその溝の健全性、すなわちシール機能の健全性を検査することができる。
【０００７】
そして、上記推進機が、コンテナに対して実質的に水平面内で旋回駆動可能に構成されており、
コンテナの上記下部体が、上記推進機の旋回用歯車機構を収容するためのギアケースとして構成されてなる船舶用推進装置が好ましい。
【０００８】
一般に高い精度を要するギアケースと、主に機器類を収容するため高い加工精度および組立精度が要求されないコンテナ本体（コンテナの上部体）とを別体にして製造することができるからである。また、一般にギアケースはコンテナ本体に比べてその高さがはるかに小さいため、コンテナの分割部位がコンテナの下端に近い位置となる。したがって、推進機によるスラストに起因して発生する分割部位でのモーメントは小さくなり、分割部のシール機能に及ぼす影響が大幅に低下するので好ましい。
【００１３】
加えて、上記加圧配管に、供給圧力の調整が可能な圧縮空気供給装置が接続されてなる船舶用推進装置が好ましい。
【００１４】
船体の喫水位置に応じて供給圧力を調整することができるからである。
【００１５】
または、上記加圧配管に、ピストンを内蔵したシリンダが接続されており、
シリンダ内におけるピストンの一方側の加圧室にコンテナ外部に連通する連通管が接続されており、
他方側の受圧室に上記加圧配管が接続されており、
上記加圧室にピストンを受圧室に向けて付勢する付勢手段が内装されてなる船舶用推進装置も好ましい。
【００１６】
加圧室に加わるコンテナ外部の水圧および付勢手段による一定の圧力により、分割部位のコンテナ外部水頭に対して、外側のシール部材の内側に常に一定の差圧を対抗させることができるからである。その結果、喫水位置が変動しようとも、分割部位に対するコンテナ外部水圧による水の進入を容易に防止することができる。
【００１７】
さらに、上記ピストンの変位を検出する変位検出手段が配設されてなる船舶用推進装置が好ましい。
【００１８】
水の進入の防止に加えて、その水の進入自体を検出することができるからである。その結果、迅速な補修が可能となる。
【００１９】
そして、上記変位検出手段が、ピストンに取り付けられ且つシリンダの端壁を貫通する被検出部材と、この被検出部材の変位を検出したときに信号を発する検出器とを備えてなる船舶用推進装置が好ましい。
【００２０】
遠隔において水の進入を検知することができるからである。
【００２１】
また、上記二本以上のシール部材を備える推進装置であって、少なくとも一方の当接面における溝同士の間に、コンテナ内部から連通する検出用配管が配設されており、
この検出用配管に漏水検出装置が接続されてなる船舶用推進装置が好ましい。
【００２２】
コンテナの外部から外側のシール部材を通して進入する水を検出することができ、迅速な補修が可能となるからである。
【００２３】
そして、上記漏水検出装置が、検出用配管に接続された容器と、この容器に取り付けられたフロートスイッチとを備えてなる船舶用推進装置が好ましい。
【００２４】
簡単な構成によって水の進入を検出できるからである。フロートスイッチは水面の上昇に押されて作動するスイッチである。
【００２５】
本発明の船舶は、以上説明したうちのいずれか一の船舶用推進装置を備えている。
【００２６】
かかる船舶によれば、以上説明した作用効果を奏する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の一実施形態にかかる船舶およびその推進装置を説明する。
【００２８】
図１は本願発明の一実施形態を示す船舶用推進装置（以下、単に推進装置という）が船体の格納室内で下降した状態を示す一部断面背面図である。図２は同一部断面側面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２９】
図１、２に示す船舶は昇降旋回式の推進装置１を備えている。図示では、推進装置１が船体１００に設けられた格納室１０１に昇降可能に収容されており、下降した状態が実線で示され、上昇した状態が二点鎖線で示されている。この推進装置１は、格納室１０１内を昇降する筒状のコンテナ２と、このコンテナ２の下端に取り付けられた推進機３とを備えている。推進機３はプロペラ４を具備している。上昇した状態では二点鎖線で示すように推進機３の下端が船底Ｂより上方に格納される。下降した状態では実線で示すごとく推進機だけが船底Ｂから下方に突出している。
【００３０】
コンテナ２内には昇降駆動用の二本の油圧シリンダ５が組込まれており、油圧シリンダ５のロッド５ａが格納室１０１の上部の船体１００に設けられた吊りビーム６によって吊下げられている。このロッド５ａを介してコンテナ２および推進機３の重量が吊りビーム６によって支持されている。油圧シリンダ５を伸縮させることによってコンテナ２が上昇または下降させられる。この油圧シリンダ５はコンテナ２の重量に応じて好ましい本数を設ければよい。
【００３１】
コンテナ２内には推進機３を駆動する電動機７が組込まれている。この推進機３は旋回駆動用の複数個の油圧モータ９により歯車機構１０を介して水平面内に３６０゜旋回させられる。この歯車機構１０は上記油圧モータ９の出力軸に固設されたピニオンギア１０ａと推進機３を垂下する支持軸１１に固設された平歯車１０ｂを有している。上記推進機用の電動機７からの伝動軸１２は支持軸１１の内部を貫通してプロペラの軸（図示しない）に伝動可能に連結されている。図示しないが、コンテナ２内には消火設備や換気装置が整えられている。図３に示すようにコンテナ２は角筒状を呈しているが、角筒状に限定されることはなく、その他の多角筒状、円筒状、楕円筒状などにしてもよい。
【００３２】
コンテナ２は上下に二分割可能にされている。すなわち、コンテナ２はコンテナ本体２ａとコンテナ本体２ａの下端に着脱自在に取り付けられたギアケース１３とからなり、この二者２ａ、１３が相互に分割可能にされているということである。ギアケース１３はその内部に上記歯車機構１０を収容しており、また、潤滑油が充填されるため、密封状態に保持されている。
【００３３】
コンテナ本体２ａからギアケース１３を取り外せばコンテナ本体２ａは底のない状態となる。また、図４に示すように、推進機３、歯車機構１０、ギアケース１３、各電動機７および油圧モータ９は一体に推進機ユニット１４として組立てられる場合がある。以上から、ギヤケース１３を独立のものとしてコンテナ本体２ａと着脱自在にすることができるため製造が容易となり、また、推進装置１の分解組立に非常に便利となる。
【００３４】
また、船舶航行時に推進機が発生するスラストによって分割面の部位に生じるモーメントは小さいほど好ましい。分割面のシール機能に及ぼす影響が小さくなるからである。その結果、ボルトなどの締結具も少数且つ小サイズで済む。ギアケース１３の高さは通常はコンテナ本体２ａに比べてかなり小さいものであるため、上記分割面はコンテナ２の下部に存在することになる。つまり、推進機３に近い位置、コンテナの下端に近い位置に存在する。その結果、分割面の部位に生じるモーメントは小さいものとなる。本実施形態では、コンテナ本体２ａのサイズは縦が約５０００ｍｍ、横が約５３００ｍｍ、長さ（高さ）が約１００００ｍｍであり、ギアケースはその高さが約１０００ｍｍである。これらの寸法は一例である。
【００３５】
ギヤケース１３とコンテナ本体２ａとを別体にすることの利点は他にもある。ギヤケースは歯車機構１０や軸受など、高い加工精度はもとより高い組立精度が要求される機器類を収容するものである。したがって、ギヤケースは製缶加工および溶接工事の後に焼鈍処理によって内部の歪み取りをし、最後に仕上げ機械加工を行う。この場合、ギアケースのみを独立させておけば上記焼鈍処理や機械加工が容易となるのである。一方、コンテナ本体２ａは焼鈍後や機械加工は寸法上、現実には不可能である。このため、機械加工面が必要な箇所は溶接前に機械加工を施し、製缶加工および溶接工事をして製作する。
【００３６】
図１、２、５に示すように、コンテナ本体２ａおよびギアケース１３はともに相互の当接部にフランジ１５、１６を有しており、押しボルト１７によって相互に締結されている。もちろん、押しボルトに限らず植え込みボルトとナット、通しボルトとナット、頭付きボルトとナット等を用いてもよい。
【００３７】
図３、５も併せて参照すれば明らかなように、ギアケース１３のフランジ１６の当接面におけるボルト孔の外側には、二本のループ状シールリング１８を装着するための二カ所のシールリング溝（以下、単に溝という）１９が形成されている。二カ所の溝１９はフランジ周縁に沿って相互に平行に形成されている。二本のシールリング１８を用いることによって防水機能が向上する。溝１９の形成部はギアケース１３のフランジ１６に限定されない。コンテナ本体２ａのフランジ１５に形成してもよく、シールリングのタイプによっては両フランジ１５、１６に形成してもよい。また、シールリング１８および溝１９は二本に限定されることはなく、三本以上であってもよい。
【００３８】
図５に示すように、コンテナ本体２ａのフランジ１５には、他方のフランジ１６の両溝１９同士の間に対応する位置に貫通孔２０が形成されており、この貫通孔２０に配管２１が接続されている。したがって、コンテナ２が組み立てられたときにはこの配管２１は、両フランジ１５、１６の面および両シールリング１８によって画された部位（以下、緩衝部Ａという）とコンテナ２の内部とを連通することになる。この配管２１は有用である。この推進装置１の使用時には両フランジ１５、１６の当接面（コンテナ２の分割面）の位置は水深１０ｍ程度になることがあるため、外側のシールリング１８ａには１気圧程度の外圧が加わる。もしシールリング１８ａや溝に傷があるとコンテナ外部の水が進入してくるおそれがある。このため、コンテナ内に水が進入することを防止する目的で、内側にシールリング１８ｂを並設して二段構えのシール構造にしている。この二本のシールリングおよび各溝が健全であることを検査するため、配管２１から検査用空気を加圧して封入し、漏れの有無を判断する気密試験を行う。これによりシール機能を確認する。検査後は配管を取り外し、そのあとにプラグをねじ込んで取り付けて水封する。このように、二本のシールリング１８ａ、１８ｂによって水の進入を防止することができる。図５に示すように配管２１を常設しておく場合にはこの配管２１を通して漏水を検出することができ、また、漏水は図示しないタンク等に集めて適時に排水することもできる。また、配管２１を通して上記緩衝部Ａに加圧空気などを圧入することにより、コンテナ外部からの漏水を防止することができる。
【００３９】
このような作用を奏する構成を以下詳細に説明する。
【００４０】
図６は上記配管２１を加圧配管として用いた例である。図中に水面Ｓとして示す部位は喫水位置を示す。配管２１の他端にはピストン２２を内蔵したシリンダ２３が接続されている。シリンダ２３内のピストン２２より上部の部屋（以下、加圧室という）２３ａには、ピストン２２を下部の部屋（以下、受圧室という）２３ｂに向けて付勢するための付勢手段が内装されている。付勢手段としてはコイルばね２４を用いている。上記配管２１は受圧室２３ｂに接続されている。コンテナ２にはその外部に連通する連通孔２５が穿孔されており、加圧室２３ａとこの連通孔２５とを連通する、つまりコンテナ２の外部と連通する、連通管２６が接続されている。したがって、船舶の使用時には連通管２６を通してコンテナ外部の水が加圧室２３ａに進入している。受圧室２３ｂには空気が充填されている。上記コイルばね２４の付勢力による圧力と、連通孔２５の位置の水頭との合計が、上記分割面の位置における水頭より大きくなるようにされている。これは連通孔２５の位置および／またはコイルばね２４の初期たわみによって調節することが可能である。したがって、喫水位置が変動しようとその変動に応じて緩衝部Ａの圧力は常に分割面の位置における水頭より一定値だけ高くなる。
【００４１】
この構成によれば、上記緩衝部Ａには常に分割面の位置における外部水圧より高い空気圧力が加えられている。したがって、外側のシールリング１８ａや溝１９が損傷していることによってコンテナ外部の水が進入しようとしても、外部の水圧より緩衝部Ａの気圧の方が高いのでこの進入を防止することができる。
【００４２】
また、図示のごとくピストン２２に検出棒２７を突設し、この検出棒２７がシリンダ２３の頂部（底部でもよい）を気密状態または水密状態で貫通した状態にする。そして、この被検出部材としての検出棒２７の変位を検知するリミットスイッチ２８等の公知の検出器を配設しておくのが好ましい。こうすることにより、前述のとおり漏水を防止するとともにシールリング１８や溝１９の損傷を遠隔で検知することも可能となる。
【００４３】
図７は上記配管２１に圧縮空気供給装置２９を接続したものである。この圧縮空気供給装置２９としてはコンテナ内に別途の目的のために常設されている空気製造装置を利用してもよい。そして、配管２１に圧力調整装置３０を取り付け、圧力調整装置３０を、想定される最大の喫水に相当する空気圧、また、喫水の変動がカバーされる程度の高い空気圧に設定しておけば、図６の機構と同様に緩衝部Ａへの外部の水の進入が防止される。しかも、推進装置１の使用前に、この構成を用いて緩衝部Ａに一定圧力の気圧を加えることにより、圧力の低下の有無に基づいてシールリング１８および溝１９の健全性を事前に検査することができる。このとき、推進機３に水平方向の荷重を加えることにより、推進装置１の使用時のスラストに相当するモーメントを加えた状態で事前検査をすることも容易となる。
【００４４】
図８には上記配管２１に漏水検出タンク３１が接続されたものが示されている。漏水検出タンク３１内には水が蓄えられ、また、いわゆるフロートスイッチ３２が取り付けられている。シールリング１８や溝１９の損傷などに起因して上記緩衝部Ａに外部の水が進入すればフロートスイッチ３２の作動によってこれを検出することができるというものである。予めタンク３１に水を蓄えておかなくてもよいが、早期に検出するためには蓄えておくのが好ましい。
【００４５】
また、この漏水検出タンク３１に図示しない排水機構を設けておけば、コンテナの外部から水が進入したときには連続してこれを排水することができる。
【００４６】
以上説明した配管２１は分割面の周縁全周について一カ所に限らず、必要に応じて二カ所以上に設けてもよい。また、必要に応じ、一つのコンテナに対して図６のシリンダ２３、図７の圧縮空気供給装置２９、および、図８の漏水検出タンク３１を全て配設してもよく、そのうちの二つを備えてもよい。また、図示しないが、上記配管に２１に圧力計を取り付けておいても漏水を検出することが可能である。
【００４７】
図１および図２において、符号３３で示すのはコンテナ２を固定するためのテーパ状の固定ピンであり、コンテナ２の上部外周に油圧ジャッキ３４によって進退可能に設けられている。この固定ピン３３は、方形断面のコンテナ２の四面にそれぞれ設けられている。一方、固定ピン３３に対向する格納室１０１の面には、固定ピン３３のテーパ形状に合うテーパ形状の固定穴３５が４面の上下二カ所にそれぞれ設けられている。この固定穴３５は、コンテナ２を上昇させて推進機３を格納室１０１内に格納した状態で固定ピン３３を嵌合させる位置と、コンテナ２を下降させて推進機３を船底Ｂから突出させた状態で固定ピン３３を嵌合させる位置とに設けられている。
【００４８】
また、コンテナ２の下部外周には、コンテナを固定するための円柱状の押圧ピン３６が設けられている。この押圧ピン３６も、方形断面のコンテナ２の四面にそれぞれ設けられており、油圧ジャッキ３７によって突出および後退させられる。一方、押圧ピン３６に対向する格納室１０１の面には、押圧ピン３６に押圧されてコンテナ２の下部を支持する受座３８が設けられている。この受座３８も固定穴３５と同様に、格納室１０１の四面の上下二カ所にそれぞれ設けられており、コンテナ２を上昇させて推進機３を格納室１０１内に格納した状態で押圧ピン３６に押圧される位置と、コンテナ２を下降させて推進機３を船底Ｂから突出させた状態で押圧ピン３６に押圧される位置とに設けられている。
【００４９】
以上の実施形態では、コンテナの上下の分割はコンテナ本体２ａとギアケース１３との相互の着脱を例にとって説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。他の部位で分割するようにしてもよく、また、二分割に限定されず、二カ所以上で分割可能な構成にしてもよい。
【００５０】
以上の実施形態では、旋回式且つ昇降式の推進装置を例にとって説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。非昇降式で旋回式、非旋回式で昇降式、または、旋回も昇降もしない固定式の推進装置であってもよい。
【００５１】
また、以上説明した実施形態は発明の一実施形態であり、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
本願発明によれば、推進装置の製作および組立が容易であり、さらに、コンテナの機能の健全化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す船舶用推進装置が船体の格納室内で下降した状態を示す一部断面背面図である。
【図２】図１の船舶用推進装置の一部断面側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１の推進装置の組み込み前を示す一部断面背面図である。
【図５】本発明の推進装置におけるコンテナの二分割部の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の推進装置におけるコンテナの二分割部の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の推進装置におけるコンテナの二分割部のさらに他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の推進装置におけるコンテナの二分割部のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・推進装置
２・・・コンテナ
２ａ・・コンテナ本体
３・・・推進機
４・・・プロペラ
５・・・油圧シリンダ
５ａ・・（油圧シリンダの）ロッド
６・・・吊りビーム
７・・・電動機
９・・・油圧モータ
１０・・・歯車機構
１０ａ・・ピニオンギア
１０ｂ・・平歯車
１１・・・支持軸
１２・・・伝動軸
１３・・・ギアケース
１４・・・推進機ユニット
１５、１６・・・フランジ
１７・・・押しボルト
１８・・・シールリング
１９・・・（シールリング用）溝
２０・・・貫通孔
２１・・・配管
２２・・・ピストン
２３・・・シリンダ
２３ａ・・加圧室
２３ｂ・・受圧室
２４・・・コイルばね
２５・・・連通孔
２６・・・連通管
２７・・・検出棒
２８・・・リミットスイッチ
２９・・・圧縮空気供給装置
３０・・・圧力調整装置
３１・・・漏水検出タンク
３２・・・フロートスイッチ
３３・・・固定ピン
３４・・・油圧ジャッキ
３５・・・固定穴
３６・・・押圧ピン
３７・・・油圧ジャッキ
３８・・・受座
１００・・・船体
１０１・・・格納室
Ａ・・・緩衝部
Ｂ・・・船底
Ｓ・・・喫水
【図１】
0003552050.tif 000002
【図２】
0003552050.tif 000003
【図３】
0003552050.tif 000004
【図４】
0003552050.tif 000005
【図５】
0003552050.tif 000006
【図６】
0003552050.tif 000007
【図７】
0003552050.tif 000008
【図８】
0003552050.tif 000009