(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定された後方プロペラと、
前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転可能に支持された前方プロペラと、
前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間、前記回転軸と船体との間の中で一つ以上に介在された一つ以上のベアリングと、
前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達し、前記前方プロペラの反転を具現する複数のギアを内蔵した状態で前記船体の後尾に形成された設置空間に収容されるギアボックスと、を含む反転回転装置を含み、
前記回転軸は、前記ベアリングの中で一つ以上の動作状態をモニタリングするための一つ以上の測定ユニットを装着し、
前記測定ユニットは、前記ベアリングの温度変化を測定するセンサーと、前記センサーを内蔵したアダプタと、を含み、
前記アダプタは、熱伝導性を有した金属物質で設けられ、ベルマウスの形態に形成されて前記回転軸に設けられた結合溝に装着されるか、前記回転軸と一体型に設けられる
ことを特徴とする、
船舶用推進装置。
【請求項２】
前記センサーと連結されて前記ベアリングの温度変化測定値を外部に伝達する連結ケーブルをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項３】
前記センサーから前記ベアリングの温度変化測定値を受信する通信部と、
前記受信したベアリングの温度変化測定値に基づいて、前記ベアリングの動作が正常状態で維持されているか否かを判断する判断部と、
前記ベアリングの温度変化測定値及び前記判断した結果値の中で一つ以上を画面に表示する表示部と、をさらに含むことを特徴とする、
請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項４】
前記ベアリングは、前記前方プロペラから前記回転軸に作用するスラスト荷重を支持する第１及び第２スラストベアリングと、
前記前方プロペラから前記回転軸に作用するラジアル荷重を支持する第１ラジアルベアリングと、
前記回転軸と前記船体との間に各々設置され、前記ギアボックスの前方で前記回転軸を支持する第２ラジアルベアリングと、
前記前方プロペラ及び前記後方プロペラから前記回転軸に伝達される軸方向の力を船体側に伝達する第３及び第４スラストベアリングの中で一つ以上を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項５】
前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間に互いに対向するように設置されたコイルと磁性体を含み、前記回転軸の回転時に前記コイルと前記磁性体の相反された回転により電気エネルギーを生産する発電装置をさらに含み、前記電気エネルギーは、前記測定ユニットのエネルギー源として供給されることを特徴とする、請求項４に記載の船舶用推進装置。
【請求項６】
前記磁性体は、永久磁石及び電磁石の中で一つ以上を含むことを特徴とする、請求項５に記載の船舶用推進装置。
【請求項７】
前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間に設けられた円筒状の第１外側支持リングと第１内側支持リングをさらに含み、
前記第１外側支持リングは、前記第２スラストベアリングの外輪と前記第１ラジアルベアリングの外輪との間に介在されてこれらを相互支持させ、
前記第１内側支持リングは、前記第２スラストベアリングの内輪と前記第１ラジアルベアリングの内輪との間に介在されてこれらを相互支持させることを特徴とする、
請求項５に記載の船舶用推進装置。
【請求項８】
前記複数のギアは、前記回転軸に一緒に回転するように連結された駆動ベベルギアと、
前記回転軸の周りに回転可能に支持されて前記前方プロペラのハブと連結される被動ベベルギアと、
前記駆動ベベルギアの回転を反転させて前記被動ベベルギアに伝達する一つ以上の反転ベベルギアと、を含む
ことを特徴とする、
請求項７に記載の船舶用推進装置。
【請求項９】
前記回転軸の外側に回転可能に支持されて前記被動ベベルギアと前記前方プロペラのハブを連結する連結部材と、
前記連結部材の内面と前記回転軸との間に設置される後方内側ベアリングと、をさらに含むことを特徴とする、
請求項８に記載の船舶用推進装置。
【請求項１０】
前記連結部材と前記回転軸の外面との間に設けられて前記後方内側ベアリングを支持する円筒状の第２内側支持リングと第２外側支持リングをさらに含み、
前記第２内側支持リングは、前記後方内側ベアリングの内輪と前記第１スラストベアリングの内輪との間に介在されてこれらの間の間隔を維持し、
前記第２外側支持リングは、前記後方内側ベアリングの外輪を支持するように前記連結部材の内面側に設置されることを特徴とする、
請求項９に記載の船舶用推進装置。
【請求項１１】
前記コイルは、前記第１内側支持リングの外周面と内周面に沿って巻かれており、
前記磁性体は、前記コイルに対向するように前記第１外側支持リングの内側に設置されたことを特徴とする、
請求項７に記載の船舶用推進装置。
【請求項１２】
前記コイルは、前記第２内側支持リングの外周面と内周面に沿って巻かれており、
前記磁性体は、前記コイルに対向するように前記第２外側支持リングの内側に設置されたことを特徴とする、
請求項１０に記載の船舶用推進装置。
【請求項１３】
請求項１又は２に記載の船舶用推進装置を備えたことを特徴とする、船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのプロペラが互いに反対に回転しながら推進力を発生させる船舶用推進装置及びこれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常的な船舶用推進装置は、一つの螺旋形プロペラを備えている。しかし、一つのプロペラを備えた推進装置は、プロペラの回転による水流の回転エネルギーを推進力として利用できないので、エネルギーの損失が大きい。
【０００３】
二重反転推進装置(Ｃｏｕｎｔｅｒ  ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ；ＣＲＰ)は、このように損失される回転エネルギーを推進力として回収できる装置である。二重反転推進装置は、同一軸線上に設置された２個のプロペラが互いに反対に回転しながら推進力を発生させる。二重反転推進装置の後方プロペラは、前方プロペラの回転方向に対して逆方向に回転し、前方プロペラによる流体の回転エネルギーを推進力として回収することができる。したがって、二重反転推進装置は、一つのプロペラを備えた推進装置に比べて高い推進性能を発揮することができる。
【０００４】
しかし、二重反転推進装置は、二つのプロペラの相反した回転を具現する反転回転装置と中空軸などを含む関係で、相対的に製作と設置が難しくて、信頼性を維持しながら安定的に動作させることに高い技術水準が要求される。
【０００５】
米国公開特許ＵＳ２０１１/００３３２９６号(２０１１.０２.１０．公開)と特開昭６２−２７９１８９号(１９８７.１２.０４．公開)は、上述の二重反転推進装置の例を提示している。米国公開特許ＵＳ２０１１/００３３２９６号公報には、船体内に設置された遊星ギア式反転回転装置と中空軸を備えた二重反転推進装置が開示されており、特開昭６２−２７９１８９号公報には、遊星ギア式反転回転装置を船尾側に設置した二重反転回転装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、前記のような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、動力伝達系統を従来より単純化して二つのプロペラの安定した相互反転を具現すると共に、製作と設置及び維持補修が容易である船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、前方プロペラのハブと回転軸との間に互いに対向するように設置されたコイルと磁性体の相反された回転により電気エネルギーを生産する船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の一側面によると、回転軸に固定された後方プロペラと、前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転可能に支持された前方プロペラと、前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間、前記回転軸と船体との間の中で一つ以上に介在された一つ以上のベアリングと、前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達し、前記前方プロペラの反転を具現する複数のギアを内蔵した状態で前記船体の後尾に形成された設置空間に収容されるギアボックスと、を含む反転回転装置を含み、前記回転軸は、前記ベアリングの中で一つ以上の動作状態をモニタリングするための一つ以上の測定ユニットを装着した船舶用推進装置を提供することができる。
【０００９】
前記測定ユニットは、前記ベアリングの温度変化を測定するセンサーと、前記センサーを内蔵したアダプタと、を含むことができる。
【００１０】
前記アダプタは、熱伝導性を有した金属物質で設けられ、ベルマウス形態で形成されて前記回転軸に設けられた結合溝に装着されるか、前記回転軸と一体型に設けられることができる。
【００１１】
前記センサーと連結されて前記ベアリングの温度変化測定値を外部に伝達する連結ケーブルをさらに含むことができる。
【００１２】
前記センサーから前記ベアリングの温度変化測定値を受信する通信部と、前記受信したベアリングの温度変化測定値に基づいて、前記ベアリングの動作が正常状態で維持されているか否かを判断する判断部と、前記ベアリングの温度変化測定値及び前記判断した結果値の中で一つ以上を画面に表示する表示部と、をさらに含むことができる。
【００１３】
前記ベアリングは、前記前方プロペラから前記回転軸に作用するスラスト荷重を支持する第１及び第２スラストベアリングと、前記前方プロペラから前記回転軸に作用するラジアル荷重を支持する第１ラジアルベアリングと、前記回転軸と前記船体との間に各々設置され、前記ギアボックスの前方で前記回転軸を支持する第２ラジアルベアリングと、前記前方プロペラ及び前記後方プロペラから前記回転軸に伝達される軸方向の力を船体側に伝達する第３及び第４スラストベアリングの中で一つ以上を含むことができる。
【００１４】
前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間に互いに対向するように設置されたコイルと磁性体を含み、前記回転軸の回転時に前記コイルと前記磁性体の相反された回転によって電気エネルギーを生産する発電装置をさらに含み、前記電気エネルギーは、前記測定ユニットのエネルギー源として供給されることができる。
【００１５】
前記磁性体は、永久磁石及び電磁石の中で一つ以上を含むことができる。
【００１６】
前記前方プロペラのハブと前記回転軸との間に設けられた円筒状の第１外側支持リングと第１内側支持リングをさらに含み、前記第１外側支持リングは、前記第２スラストベアリングの外輪と前記第１ラジアルベアリングの外輪との間に介在されてこれらを相互支持せしめ、前記第１内側支持リングは、前記第２スラストベアリングの内輪と前記第１ラジアルベアリングの内輪との間に介在されてこれらを相互支持せしめることができる。
【００１７】
前記複数のギアは、前記回転軸に一緒に回転するように連結された駆動ベベルギアと、前記回転軸周りに回転可能に支持されて前記前方プロペラのハブと連結される被動ベベルギアと、前記駆動ベベルギアの回転を反転させて前記被動ベベルギアに伝達する一つ以上の反転ベベルギアと、を含むことができる。
【００１８】
前記回転軸の外側に回転可能に支持されて前記被動ベベルギアと前記前方プロペラのハブを連結する連結部材と、前記連結部材の内面と前記回転軸との間に設置される後方内側ベアリングと、をさらに含むことができる。
【００１９】
前記連結部材と前記回転軸の外面との間に設けられて前記後方内側ベアリングを支持する円筒状の第２内側支持リングと第２外側支持リングをさらに含み、前記第２内側支持リングは、前記後方の内側ベアリングの内輪と前記第１スラストベアリングの内輪との間に介在されてこれらの間の間隔を維持し、前記第２外側支持リングは、前記後方の内側ベアリングの外輪を支持するように前記連結部材の内面側に設置されることができる。
【００２０】
前記コイルは、前記第１内側支持リングの外周面と内周面に沿って巻かれており、前記磁性体は、前記コイルに対向するように前記第１外側支持リングの内側に設置されることができる。
【００２１】
前記コイルは、前記第２内側支持リングの外周面と内周面に沿って巻かれており、前記磁性体は、前記コイルに対向するように前記第２外側支持リングの内側に設置されることができる。
【００２２】
本発明の他の側面によると、上述の推進装置を備えた船舶を提供すことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施例に係る推進装置は、反転回転装置を船体の外部で製作して組立てた状態で反転回転装置のギアボックスを船体の後尾に形成された設置空間に進入させる方式で装着することにより、製作と設置を容易に実行することができる。
【００２４】
また、前方プロペラのハブと回転軸との間に互いに対向するように設置されたコイルと磁性体の相反された回転によって生産された電気エネルギーを船舶内の各種設備のエネルギー源で活用することができる。
【００２５】
また、前方プロペラのハブと回転軸との間、回転軸と船体との間の中で一つ以上に介在されたベアリングの動作状態をモニタリングをするための測定ユニットを回転軸に付着することにより、モニタリング結果によって迅速な対処を実行することができる。
【００２６】
また、前方プロペラのハブと回転軸との間に互いに対向するように設置されたコイルと磁性体の相反された回転によって生産された電気エネルギーを測定ユニットのエネルギー源で使用することにより、前方プロペラのハブと回転軸との間、回転軸と船体との間の中で一つ以上に介在されたベアリングの動作状態を持続的にモニタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る推進装置が船舶に適用された状態を示した断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る推進装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る推進装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る推進装置の反転回転装置の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る推進装置の前方プロペラを支持するベアリングの装着構造を示した詳細断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る推進装置の前方プロペラを支持するベアリングの装着構造を示した詳細断面図として、第１ラジアルベアリングが分離された状態示す。
【図７】本発明の実施例に係る推進装置の反転回転装置の装着例を示した断面図として、反転回転装置が分離された状態を示す。
【図８】本発明の実施例に係る推進装置の反転回転装置が船体の後尾の設置空間に装着された状態を示した断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る推進装置の第１密封装置を示した断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係る推進装置の第１密封装置を示した分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施例に係る推進装置の第２密封装置を示した断面図である。
【図１２】本発明の実施例に係る発電装置が具備された推進装置を示した図である。
【図１３】図１２の発電装置により生産された電気エネルギーを各ベアリングの動作状態をモニタリングするための測定ユニットに活用した例を示した図である。
【図１４】図１３の測定ユニットの分解斜視図である。
【図１５】図１２の発電装置により生産された電気エネルギーをエネルギー源として供給を受ける測定ユニットにより測定された情報に基づいてベアリング動作状態のモニタリングを実行するモニタリング装置を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳しく説明する。
【００２９】
図１及び図２に示したように、本発明の実施例に係る船舶用推進装置は、船体１の後方に軸線が一致するように配置される前方プロペラ１０と、後方プロペラ２０と、を備え、前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の相反された回転を具現するために、船体１の後尾３に設置された反転回転装置３０を備える。すなわち、二つのプロペラ１０、２０が互に反対に回転しながら推進力を発生させる二重反転推進装置である。
【００３０】
ここで、船体１の後尾３は、前方及び後方プロペラ１０、２０と反転回転装置３０の設置のために、船体１から後方に向けて流線形に突き出された部分として、スターンボス(Ｓｔｅｒｎ  ｂｏｓｓ)を意味する。後尾３は、鋳物(ｃａｓｔｉｎｇ)で製作された後に溶接により船体１に固定される。また、後述する反転回転装置３０のギアボックス４０を収容するように前後に貫通された設置空間４を備える。設置空間４の内面は、ギアボックス４０の外形に対応するようにボーリング(ｂｏｒｉｎｇ)により円筒状で加工されることができる。
【００３１】
図２と図３に示したように、反転回転装置３０は、船体１の後尾３の設置空間に収容されるギアボックス４０と、ギアボックス４０のおおよそ中心部分を貫通した状態でギアボックス４０に回転可能に支持される回転軸５と、を含む。
【００３２】
図２〜図４に示したように、反転回転装置３０は、回転軸と一緒に回転するようにギアボックス４０内に設置された駆動ベベルギア３１と、駆動ベベルギア３１と対向する形態でギアボックス４０内部の回転軸５に回転可能に支持される被動ベベルギア３２と、駆動ベベルギア３１の回転を被動ベベルギア３２に反転させて伝達する複数の反転ベベルギア３３と、を備える。また、回転軸５と駆動ベベルギア３１を連結する円筒状の第１連結部材３５と、被動ベベルギア３２と前方プロペラ１０のハブ１１を連結する円筒状の第２連結部材３６と、を含むことができる。
【００３３】
回転軸５は、ギアボックス４０の前方に突出する先端が船体１内部のメイン駆動軸６に分離と結合が可能に連結される。また、メイン駆動軸６は、図１に示したように、船体１の内部に設置された駆動源８(ディーゼルエンジン、モーター、タービンなど)と連結されることにより、回転軸５がメイン駆動軸６と一緒に回転することができる。
【００３４】
ギアボックス４０の後方に延長された回転軸５には、後方プロペラ２０が固定され、後方プロペラ２０とギアボックス４０との間の外面に、前方プロペラ１０が回転可能に支持される。前方プロペラ１０は、以後により詳しく説明するが、反転回転装置３０と連結されることにより、回転軸５が回転する際に後方プロペラ２０と反対に回転することができる。
【００３５】
メイン駆動軸６と回転軸５は、円筒状のカップリング(Ｃｏｕｐｌｉｎｇ)装置７によりスプライン(ｓｐｌｉｎｅ)軸継手方式で分離と結合が可能に連結されることができる。ここでは、一例としてスプライン軸継手を提示するが、メイン駆動軸６と回転軸５の連結方式は、これに限定されるものではない。フランジカップリング方式、摩擦クラッチ方式、マグネチッククラッチ方式などを選択的に採用することができる。
【００３６】
後方プロペラ２０は、図２と図３に示したように、回転軸５と一緒に回転するように回転軸５の後尾部分に固定される。後方プロペラ２０は、回転軸５に固定されるハブ２１と、ハブ２１の外面に設けられた複数の羽根２２と、を含む。後方プロペラ２０のハブ２１は、中心部の軸結合孔２３が回転軸５の外面に圧入される方式で固定される。回転軸５の後端部には、固定キャップ２４が締結されることにより後方プロペラ２０が回転軸５により堅く固定される。
【００３７】
このような結合のために、回転軸５の後尾部分５ａは、後方に行くほど外径が縮小されるテーパー状の外面で形成されることができ、ハブ２１の軸結合孔２３は、回転軸５の外面に対応するテーパー状の内面で構成することができる。図２において、図面符号２５は、後方プロペラ２０のハブ２１の後面と固定キャップ２４を覆うようにハブ２１に装着されるプロペラキャップである。
【００３８】
前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０と反転回転装置３０との間の回転軸５の外面に回転可能に設置される。前方プロペラ１０は、回転軸５の外面に回転可能に支持されるハブ１１と、ハブ１１の外面に設けられた複数の羽根１２と、を備える。このような前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０を設置する前に回転軸５の外面に設置されることができる。また、後方プロペラ２０と反対に回転するものであるので、羽根角が後方プロペラ２０の羽根角と反対である。
【００３９】
前方プロペラ１０のハブ１１は、図２〜図５に示したように、第１スラストベアリング１３と、第２スラストベアリング１４と、第１ラジアルベアリング１５により回転軸５の外面に回転可能に支持される。第１スラストベアリング１３と第２スラストベアリング１４は、ハブ１１の前方側の内面と回転軸５の外面との間に設置され、第１ラジアルベアリング１５は、ハブ１１の後方側の内面と回転軸５の外面との間に設置されることができる。
【００４０】
第１ラジアルベアリング１５は、回転軸５の半径方向に作用する前方プロペラ１０のラジアル荷重を支持し、第１及び第２スラストベアリング１３、１４は、回転軸５に前後軸方向に各々作用するスラスト荷重を支持することがききる。具体的には、第２スラストベアリング１４は、船舶の前進時に前方プロペラ１０から船首側に作用するスラスト荷重を支持し、第１スラストベアリング１３は、船舶の後進時に前方プロペラ１０から船尾側に作用するスラスト荷重を支持することができる。
【００４１】
第１スラストベアリング１３の内輪と第２スラストベアリング１４の内輪は、図５に示したように、回転軸５の外面に圧入された状態で相互接するように配置されることにより軸方向に押されないように支持されることができる。第１スラストベアリング１３の外輪は、ハブ１１と結合される第２連結部材３６に装着された固定リング３９に支持されることにより、同様に軸方向に押されないように支持されることができる。
【００４２】
前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間には、円筒状の第１支持リング１７ａと第２支持リング１７ｂが各々設置されることにより、第２スラストベアリング１４が軸方向に押されない。第１支持リング１７ａは、第２スラストベアリング１４の外輪と第１ラジアルベアリング１５の外輪との間に介在されてこれらが相互支持されるようにし、第２支持リング１７ｂは、第２スラストベアリング１４の内輪と第１ラジアルベアリング１５の内輪との間に介在されてこれらが相互支持されるようにする。また、第１ラジアルベアリング１５の外輪と後述する第１密封カバー７１との間のハブ１１の内面には、間隔調節リング１８が設置されることにより、第１ラジアルベアリング１５の外輪が軸方向に押されないようにする。ここでは、第１ラジアルベアリング１５の外輪をより安定的に支持するために、間隔調節リング１８を設置した場合を提示しているが、第１ラジアルベアリング１５の外輪がハブ１１の内面に圧入される場合には、間隔調節リング１８を設置しなくても第１ラジアルベアリング１５の外輪の固定が可能であるので、間隔調節リング１８は、設計に応じて選択的に採用することができる。
【００４３】
第１ラジアルベアリング１５の内輪は、図５に示したように、回転軸５の外面との間に円筒状の楔部材１６が装着されることにより、軸方向に押されないように固定される。楔部材１６は、後方に行くほど外径が縮小されるテーパー状の外面とその後方側の外面に形成されたねじ山を備え、内面が回転軸５の外面に圧入固定される。また、このような楔部材１６には、後方側のねじ山に締付ナット１６ａが締結されることにより、第１ラジアルベアリング１５の内輪を拘束することができる。したがって、第１ラジアルベアリング１５は、回転軸５の外面とハブ１１の内面との間で堅く固定されることができる。楔部材１６と締付ナット１６ａには、解けることを防止する固定クリップ１６ｂが締結されることができる。
【００４４】
前方プロペラ１０を設置する際には、まず、回転軸５の外面に第１スラストベアリング１３、第２スラストベアリング１４、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂ、楔部材１６を順次に設置する。次に、図６に示したように、回転軸５の外側に前方プロペラ１０のハブ１１を結合させてハブ１１の内面が第１及び第２スラストベアリング１３、１４の外輪と結合させる。引き継いで、楔部材１６の外面とハブ１１の内面との間に第１ラジアルベアリング１５を押し入れて設置した後、楔部材１６に締付ナット１６ａを締結して第１ラジアルベアリング１５の内輪を固定する。第１ラジアルベアリング１５を設置した後には、間隔調節リング１８を設置して、第１密封カバー７１を装着することができる。
【００４５】
このように第１ラジアルベアリング１５を楔部材１６を利用して固定すると、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂなどの部品に製作誤差が生じて第１ラジアルベアリング１５の設置位置が変わる場合にも楔部材１６及び第１ラジアルベアリング１５の装着位置を調整して結合誤差を補正することができる。すなわち、楔部材１６と第１ラジアルベアリング１５を第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂ側に密着させた状態で第１ラジアルベアリング１５を固定することができるので、部品間の結合誤差を最小化することができる。間隔調節リング１８は、第１ラジアルベアリング１５が装着された状態で第１ラジアルベアリング１５の外輪と第１密封カバー７１との間の距離を測定し、これに符号するように製作した後に設置することができる。
【００４６】
追後故障修理などのために前方プロペラ１０を回転軸５から分離する際には、逆順に第１密封カバー７１と間隔調節リング１８を分離し、楔部材１６に締結された締付ナット１６ａを解いて第１ラジアルベアリング１５を分離した後、前方プロペラ１０を後方に引いて分離することができる。前方プロペラ１０を分離した後には、第１及び第２スラストベアリング１３、１４、楔部材１６、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂが露出されるので、これらも回転軸５から容易に分離することができる。
【００４７】
反転回転装置３０のギアボックス４０は、図２、図４、図７に示したように、駆動ベベルギア３１、被動ベベルギア３２、複数の反転ベベルギア３３をその内部に収容し、両端が開放された円筒状の基体部４１と、基体部４１の前方側開口を閉鎖するように基体部４１に結合される前方カバー４２と、基体部４１の後方側開口を閉鎖するように基体部
４１に結合される後方カバー４３と、を含むことができる。
【００４８】
前方カバー４２は、その中心部を貫通する第１連結部材３５を回転可能に支持することができ、後方カバー４３もその中心部を貫通する第２連結部材３６を回転可能に支持することができる。このために、第１連結部材３５の外面と前方カバー４２との間には、前方ベアリング４４が設置され、第２連結部材３６の外面と後方カバー４３との間には、後方外側ベアリング４５が設置される。
【００４９】
後方外側ベアリング４５は、複数個が回転軸５の長手方向に連続して設置されることにより、第２連結部材３６が安定的に支持された状態で回転される。第２連結部材３６の内面と回転軸５との間には、第２連結部材３６の回転可能な支持のために後方内側ベアリング４６が設置され、第１連結部材３５と回転軸５の外面との間には、円筒状のスリーブベアリング４７が設置される。また、後方内側ベアリング４６の内輪とスリーブベアリング４７との間の回転軸５の外面には、これらの間を支持する円筒状の離隔リング４９が設置される。
【００５０】
前方ベアリング４４、後方外側ベアリング４５、後方内側ベアリング４６は、いずれもラジアルベアリングで構成されることができる。このようなベアリング４４、４５、４６は、回転軸５、第１連結部材３５、第２連結部材３６に作用するラジアル荷重を支持しながらこれらの安定した回転を具現することができる。
【００５１】
駆動ベベルギア３１は、第１連結部材３５と一緒に回転するように複数の固定ボルト３１ａ締結により第１連結部材３５と連結される。被動ベベルギア３２も複数の固定ボルト３２ａ締結により第２連結部材３６と連結される。被動ベベルギア３２は、回転時に回転軸５と干渉しないようにその内径部分が回転軸５と離隔されることができる。
【００５２】
複数の反転ベベルギア３３は、駆動ベベルギア３１と被動ベベルギア３２との間に各々噛合い状態で介在される。各反転ベベルギア３３を支持する軸３４は、回転軸５と交差する方向(回転軸の半径方向)に配置され、複数が回転軸５を中心として放射状に配置される。また、各反転ベベルギア３３の軸３４の両端には、軸３４の円滑な回転のために各々ベアリング３４ａ、３４ｂが設置される。
【００５３】
ギアボックス４０の内部には、反転ベベルギア３３を設置するために内部フレーム５０を設置することができ、内部フレーム５０は、ギアボックス４０内に進入された状態で複数の固定部材５１を締結することにより基体部４１内に固定されることができる。
【００５４】
内部フレーム５０は、図４に示したように、その中心部に回転軸５が貫通する貫通孔５２が形成され、その幅Ｗ(回転軸の長手方向幅)が反転ベベルギア３３の最大外径より小さい円筒または多角柱の形態で設けられる。このような内部フレーム５０は、各反転ベベルギア３３を回転可能に収容し、反転ベベルギア３３が駆動及び被動ベベルギア３１、３２と噛合うようにその両側が開放された複数のギア設置部５３を備える。また、反転ベベルギア３３の軸３４の両端に設置されたベアリング３４ａ、３４ｂを各々支持するように設けられた第１軸支持部５４と第２軸支持部５５を備える。このような構成は、複数の反転ベベルギア３３が設置できるように各々複数が貫通孔５２を中心として放射状に配置される。
【００５５】
第１軸支持部５４と第２軸支持部５５は、図４に示したように、反転ベベルギアの軸３４の装着のために内側フレーム５０の一側面方向に開放される形態で設けられる。また、さらにここにはベアリング３４ａ、３４ｂを覆って固定する第１締結部材５４ａと第２締結部材５５ａが装着される。したがって、各反転ベベルギア３３を内部フレーム５０に設置する際に、反転ベベルギア３３、反転ベベルギアの軸３４、ベアリング３４ａ、３４ｂを組立てた状態でこの組立体を内部フレーム５０の一側面方向からギア設置部５３に進入させる方式で設置した後、第１及び第２締結部材５４ａ、５５ａを締結して固定することができる。ここでは、反転ベベルギア３３を内部フレーム５０に装着する方法に対する一つの例を提示したが、反転ベベルギア３３の装着方式はこれに限定されるものではない。内部フレーム５０の形態が変更される場合、反転ベベルギア３３を内部フレーム５０に装着する方式も変更できる。
【００５６】
反転ベベルギア３３が装着された内部フレーム５０は、反転回転装置３０を組立てる過程で駆動ベベルギア３１、被動ベベルギア３２、前方カバー４２、後方カバー４３を設置する前に、ギアボックス４０の基体部４１内に進入させた後、複数の固定部材５１を締結して基体部４１内に固定することができる。
【００５７】
複数の固定部材５１は、図４と図７に示したように、円筒状のピン形態で設けられることができる。このような固定部材５１は、基体部４１の外側から基体部４１を貫通して基体部４１内に進入するように設置されることにより、その内側端部が内部フレーム５０を固定状態で支持することができる。固定部材５１の内側端部は、内部フレーム５０のまわりの固定溝５６に進入することにより内部フレーム５０を結束することができる。固定部材５１の外側端部は、固定ねじの締結により基体部４１に固定されることができる。
【００５８】
このようなギアボックス４０によると、内部フレーム５０を含んだ反転ベベルギア組立体を基体部４１内に装着した後、基体部４１両側の開口を通じて駆動ベベルギア３１と被動ベベルギア３２を設置することができ、引き継いで、前方カバー４２、後方カバー４３、第１連結部材３５、第２連結部材３６などの部品を設置することができる。したがって、反転回転装置３０を容易に組立てることができ、追後故障修理を容易に実行することができる。
【００５９】
本発明の実施例に係る反転回転装置３０は、反転ベベルギア３３が複数である場合を提示しているが、反転ベベルギア３３は、駆動ベベルギア３１の回転を被動ベベルギア３２に反転させて伝達することができるものであれば、必ず複数である必要はない。駆動負荷が大きくない小型船舶は、一つの反転ベベルギアのみでもその機能を具現することができる。
【００６０】
また、反転回転装置３０は、図２と図７に示したように、回転軸５と第１連結部材３５を分離可能に連結する動力連結装置６０を備える。動力連結装置６０は、ギアボックス４０前方の回転軸５に設けられた駆動フランジ６１と、駆動フランジ６１と対面するように第１連結部材３５に設けられた被動フランジ６２と、駆動フランジ６１と被動フランジ６２との間に介在される摩擦部材６３と、これらを貫通する形態で締結する複数の連結ボルト６４と、を含む。駆動フランジ６１は、回転軸５と一体に設けられるか別に製作された後、溶接などにより回転軸５に固定されることができる。被動フランジ６２は、第１連結部材３５と一体に設けられることができる。摩擦部材６３は、連結ボルト６４を解いて除去した後に半径方向の外側に分離できるように複数が半円状に分割された形態であってもよい。
【００６１】
動力連結装置６０は、必要時に複数の連結ボルト６４を解いて摩擦部材６３を分離することにより、駆動フランジ６１と被動フランジ６２の動力連結を遮断することができる。例えば、船舶の運航中に反転回転装置３０の故障が生ずる場合、回転軸５から第１連結部材３５側への動力伝達を遮断することができる。この場合、後方プロペラ２０の動作のみで船舶が運航できる。
【００６２】
第２連結部材３６は、後段に前方プロペラ１０のハブ１１に連結される連結フランジ３７を備える。連結フランジ３７は、第２連結部材３６と一体に設けられることができ、複数の固定ボルト３７ａ締結により前方プロペラ１０のハブ１１の前面に固定されることができる。したがって、被動ベベルギア３２の回転は、第２連結部材３６により前方プロペラ１０に伝達されることができる。
【００６３】
第２連結部材３６と回転軸５の外面との間には、後方内側ベアリング４６を支持する円筒状の第３支持リング３８ａと第４支持リング３８ｂが設置される。第３支持リング３８ａは、後方内側ベアリング４６の内輪と第１スラストベアリング１３の内輪との間に介在されてこれらの間の間隔を維持することができる。第４支持リング３８ｂは、後方内側ベアリング４６の外輪を支持するように第２連結部材３６の内面側に設置される。また、第２連結部材３６の後端には、第４支持リング３８ｂの離脱防止のために固定リング３９が装着される。固定リング３９は、図２と図５に示したように、第１スラストベアリング１３の外輪を支持することができる。
【００６４】
このような反転回転装置３０は、回転軸５が回転する時に第１連結部材３５が回転し、第１連結部材３５と連結された駆動ベベルギア３１が回転する。駆動ベベルギア３１の回転は、複数の反転ベベルギア３３により反転された後に被動ベベルギア３２に伝達されるので、被動ベベルギア３２が駆動ベベルギア３１と反対に回転する。また、被動ベベルギア３２の回転は、第２連結部材３６により前方プロペラ１０に伝達される。したがって、前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の相反された回転を具現することができる。
【００６５】
このように本発明の実施例に係る反転回転装置３０は、複数のベベルギア３１、３２、３３を通じて二つのプロペラ１０、２０の相互反転を具現することで、従来の遊星ギア式反転回転装置に比べてその体積を減らすことができる。したがって、船体の後尾３に設置されるギアボックス４０の体積を最小化することができる。
【００６６】
通常の遊星ギア式反転回転装置は、回転軸に設置される太陽ギア、太陽ギアの外側に設置される遊星ギア、遊星ギアの外側に設置される円筒状の内接ギアを含む形態であるので、その体積が相対的に大きい。また、遊星ギア式反転回転装置は、最外郭に配置される内接ギアが回転しなければならないので、その外側のケーシングまで考慮すれば、体積が非常に大きくなる。したがって、これを本発明の実施例の場合のように、船体の後尾に設置することは現実的にとても難しい問題である。例えば、船体の後尾に設置したと言っても船体の後尾のサイズを大きくしければならない問題が発生する。
【００６７】
また、本発明の実施例に係る推進装置は、図２に示したように、船体の後尾３と前方プロペラ１０のハブ１１との間を密封して海水(または淡水)や異物の侵入を防止する第１密封装置９０と、同一目的で前方プロペラ１０のハブ１１と後方プロペラ２０のハブ２１
との間を密封する第２密封装置１１０と、を備える。
【００６８】
第１密封装置９０は、図９に示したように、前方プロペラハブ１１の前面に固定される第２連結部材３６の連結フランジ３７に設置された円筒状の第１ライニング９１と、第１ライニング９１の外面に接するように第１ライニング９１の外面を覆って、その一端が後方カバー４３に固定された円筒状の第１密封部材９２と、を含む。
【００６９】
第１密封部材９２は、第１ライニング９１と対面する内面に相互離隔して設置されて第１ライニング９１の外面と接する複数のパッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃと、これらパッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃの間の溝に密封のための流体を供給する流路９５と、を備える。第１密封部材９２の流路９５は、所定の圧力を有した潤滑油が供給されるようにギアボックス４０の前方及び後方カバー４２、４３を通過する潤滑油供給油路９６と連結されることができる(図２参照)。圧力を有した潤滑油が各パッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃの間の溝に供給されて各パッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃを第１ライニング９１側に加圧して密着させることにより海水や異物の侵入を防止することができる。
【００７０】
第１ライニング９１は、図１０に示したように、両側が半円状に分割された第１部材９１ａと、第２部材９１ｂと、で構成されることができる。また、第１及び第２部材９１ａ、９１ｂの相互分割された部分９１ｃには、これらが相互結合される時に密封が行われるようにパッキング９１ｄが介在される。また、第１部材９１ａの分割された部分自由端側には、一側から反対側に突出する第１結束部９１ｅが設けられて、その反対側の第２部材９１ｂには、対応して結合される第２結束部９１ｆが設けられる。ここには、固定ボルト９１ｇが締結されることにより、両側が相互堅固に結合される。連結フランジ３７に固定されるフランジ部９１ｈには、多数の固定ボルト９１ｉが締結されることによりハブ１１に堅く固定される。ここでは、第１ライニング９１の容易な設置のために、第１ライニング９１が両側に分割される場合を例示するが、第１ライニング９１は、これに限定されず、第１部材９１ａと第２部材９１ｂが一体に連結された円筒形態であってもよい。
【００７１】
第１密封部材９２の場合も半円状に製作された多数のリング９２ａ、９２ｂ、９２ｃを第１ライニング９１の外側で回転軸５の長さ方向に積層させて固定する方式であってもよい。多数のリング９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、ボルト締結や溶接により相互結束される。
【００７２】
第２密封装置１１０は、図１１に示したように、後方プロペラのハブ２１の前面に設置された円筒状の第２ライニング１１１と、第２ライニング１１１の外面と接するように第２ライニング１１１の外面を覆ってその一端が前方プロペラハブ１１の後面に固定された円筒状の第２密封部材１１２と、を含む。第２密封部材１１２も第１密封部材９２と同様に、内面に設置された複数のパッキング１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと、これらパッキングの間の溝に流体を供給する流路１１５と、を備える。
【００７３】
第２密封部材１１２の流路１１５は、回転軸５の中心部に設けられた潤滑油供給油路１２０と連通される。このために回転軸５には、潤滑油供給油路１２０と第２ライニング１１１の内側空間１２２を連結させる半径方向の第１連結油路１２１が形成され、前方プロペラのハブ１１には、第２ライニング１１１の内側空間１２２と第２密封部材１１２の流路１１５を連通させる第２連結油路１２３が形成される。したがって、回転軸５の中心部から第２密封部材１１２側に供給される潤滑油がパッキング１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを加圧することができ、これを通じて密封を具現することができる。
【００７４】
第２ライニング１１１と第２密封部材１１２も第１密封装置９０の第１ライニング９１と第１密封部材９２と同様に、各々半円状に製作されることにより後方プロペラ２０の設置後に結合する方式であってもよい。
【００７５】
前方プロペラ１０は、図２と図５に示したように、回転軸５の外面とハブ１１の内面との間の間隔を密封するために、ハブ１１の後面側に装着されたリング形態の第１密封カバー７１を含む。第１密封カバー７１は、回転軸５の外面と接する内周面に密着性を高めるシーリング部材７１ａを備える。このような第１密封カバー７１は、第２密封装置１１０の故障により第２ライニング１１１の内側空間１２２に海水が浸入してもこの海水がギアボックス４０側に流入されることを防止することができる。すなわち、第１密封カバー７１が２次防壁を具現することによりギアボックス４０側への海水侵入をよりはっきりと阻むことができる。
【００７６】
図２を参照すると、ギアボックス４０の前方の被動フランジ６２には、被動フランジ６２と回転軸５の外面との間の密封のために、上述の第１密封カバー７１と類似な形態の第２密封カバー７２が設置される。第２密封カバー７２は、ギアボックス４０の内部に満たされる潤滑油が船体１側に漏洩されることを阻むことができる。
【００７７】
反転回転装置３０は、前方カバー４２と第１連結部材３５との間の前方ベアリング４４の前面を密封可能に覆う前面密封カバー７３と、後方カバー４３と第２連結部材３６
との間の後方外側ベアリング４５の後面を密封可能に覆う後面密封カバー７４と、を含むことができる。前面及び後面密封カバー７３、７４も上述の第１密封カバー７１と類似な形態に設けることができる。
【００７８】
前面密封カバー７３と後面密封カバー７４は、ギアボックス４０内部の潤滑油がギアボックス４０の外側に漏洩されることを阻むことができる。さらに、後面密封カバー７４は、第１密封カバー７１と同様に第１密封装置９０の故障により第１ライニング９１の内側空間に海水が侵入してもこの海水がギアボックス４０側に流入されることを防止する２次防壁として機能できる。
【００７９】
また、本発明の実施例に係る推進装置は、ギアボックス４０の前方で回転軸５を支持する第２ラジアルベアリング８１と、第３スラストベアリング８２と、第４スラストベアリング８３と、を含むことができる。第２ラジアルベアリング８１は、第１ベアリングケース８４に収容された状態で船体１内部の第１ベアリング支持部８６に固定されることができる。第３及び第４スラストベアリング８２、８３も各々の内輪が相互支持される形態で第２ベアリングケース８５に収容された状態で船体１内部の第２ベアリング支持部８７に固定されることができる。
【００８０】
第２ラジアルベアリング８１は、ギアボックス４０の前方で回転軸５を支持して回転軸５の半径方向の振動や揺れを防止する。第３及び第４スラストベアリング８２、８３は、前方及び後方プロペラ１０、２０から回転軸５に伝達される軸方向の力を船体１側に伝達する機能をする。特に、第３スラストベアリング８２は、船舶の前進時に回転軸５から船首方向に作用する力を船体１に伝達する機能をし、第４スラストベアリング８３は、船舶の後進時に回転軸５から船尾方向に作用する力を船体１に伝達する機能をする。
【００８１】
図２において、図面符号１３１は、第１密封装置９０外側の船体の後尾３と前方プロペラのハブ１１との間を覆う第１カバーリングであり、図面符号１３２は、第２密封装置１１０外側の前方プロペラのハブ１１と後方プロペラのハブ２１との間を覆う第２カバーリングである。第１カバーリング１３１は、船体の後尾３に固定されて前方プロペラのハブ１１と多少離隔される方式で設置されるか、船体の後尾３と多少離隔された状態で前方プロペラ１０のハブ１１に固定されて前方プロペラ１０と一緒に回転することができる。第２カバーリング１３２も前方プロペラのハブ１１と後方プロペラのハブ２１のいずれか一側に固定された状態で固定される側と一緒に回転することができる。
【００８２】
次に、本発明の実施例に係る推進装置を製作して船体に設置する方法に対して説明する。
【００８３】
図７に示したように、推進装置を設置する際には、船体１に装着する前に反転回転装置３０を構成するギアボックス４０及び関連部品と回転軸５を組立てる。すなわち、回転軸５の外側に基体部４１、反転ベベルギア３３が組み立てされた内部フレーム５０、駆動ベベルギア３１、被動ベベルギア３２、第１連結部材３５、前方カバー４２、前方ベアリング４４、第２連結部材３６、後方カバー４３、後方外側ベアリング４５などを組立てる。第１密封装置９０の第１ライニング９１と第１密封部材９２も第２連結部材３６の連結フランジ３７と後方カバー４３との間に設置する。
【００８４】
このような反転回転装置３０は、別途の製造工場で各部品を加工した後に組立てることができるので、精巧な製作が可能である。また、通常の場合、前方プロペラ１０の設置後に設置しなければならない第１密封装置９０を反転回転装置３０にあらかじめ装着することができるので、追後に船体１に推進装置を設置する作業を簡素化することができる。
【００８５】
製造工場で組み立てられた回転軸５と反転回転装置３０は、運送手段を利用して船体１を製造するドックなどに移した後に船体１の後尾３に装着することができる。この時、反転回転装置３０の組立体を持ち上げることができるクレーンなどの引揚装置を利用することができる。反転回転装置３０を装着する際には、まず、反転回転装置３０のギアボックス４０を船体１の後方から船体の後尾３の設置空間４にスライディング方式で進入させる。そして、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が一致するように整列させる。
【００８６】
反転回転装置３０を船体の後尾３の設置空間４に進入させて整列した後には、図８に示したように、ギアボックス４０の前方と後方に各々前方固定部材４８ａと後方固定部材４８ｂを設置してギアボックス４０を船体の後尾３に固定させる。前方及び後方固定部材４８ａ、４８ｂは、多数に分割された形態であることができる。前方及び後方固定部材４８ａ、４８ｂは、多数の固定ボルトを締結することによりギアボックス４０と船体の後尾３の構造物に固定することができる。
【００８７】
後方固定部材４８ｂは、作業者が船体１の後方から近付いて装着することができ、前方固定部材４８ａは、作業者が船体１内部から近付いて装着することができる。このように船体の後尾３の設置空間４に進入する方式で装着される反転回転装置３０は、追後に故障などが発生する時に反転回転装置３０を船体１から分離することができ、分離状態で故障修理ができる。したがって、故障修理を容易に実行することができる。
【００８８】
本発明の実施例では、ギアボックス４０の堅固な固定のためにギアボックス４０の前方と後方に前方固定部材４８ａと後方固定部材４８ｂを締結する場合を例示したが、ギアボックス４０を設置空間４に進入させると、ギアボックス４０の外面が設置空間４の内面に支持された状態を維持するので、ギアボックス４０は、後方固定部材４８ｂのみを締結しても船体後尾３に固定することができる。
【００８９】
ギアボックス４０を船体の後尾３に固定した後には、メイン駆動軸６と回転軸５をカップリング装置７で連結させて、船体１の内部で第２ラジアルベアリング８１、第３及び第４スラストベアリング８２、８３を設置して回転軸５が船体１に支持されるようにする。
【００９０】
反転回転装置３０を船体の後尾３に装着した後には、図１と図２に示したように、回転軸５に前方プロペラ１０と後方プロペラ２０及び関連部品を装着して、第２密封装置１１０を装着することにより推進装置の設置を仕上げることができる。
【００９１】
次に、本発明の実施例に係る推進装置の動作を説明する。
【００９２】
推進装置は、船体１の内部駆動源８の動作により回転軸５が回転すれば、回転軸５の後端部に直結された後方プロペラ２０が回転軸５と同一な方向に一緒に回転する。それと同時に、反転回転装置３０の駆動ベベルギア３１も回転軸５に固定された状態であるので、回転軸５と一緒に回転する。駆動ベベルギア３１の回転は、複数の反転ベベルギア３３により反転されて被動ベベルギア３２に伝達されるので、被動ベベルギア３２が回転軸５と反対に回転する。したがって、被動ベベルギア３２と第２連結部材３６により連結された前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０と反対に回転する。
【００９３】
相互反対に回転する前方プロペラ１０と後方プロペラ２０は、羽根角が互いに反対であるので、同一な方向に推進水流を発生させる。すなわち、船舶が前進する時には、後方に推進水流を発生させて、船舶が後進する時には、各々逆に回転しながら前方に推進水流を発生させる。また、前進時に発生する推進水流は、前方プロペラ１０を経た流体の回転エネルギーを後方プロペラ２０が逆に回転しながら推進力として回収するので、推進性能が向上される。後進時にも同様である。
【００９４】
一方、前方プロペラ１０は、前進時に後方に推進水流を発生させるので、これに相当する反力を受ける。この力は、第２スラストベアリング１４を通じて回転軸５に伝達されて推進力として作用する。後方プロペラ２０も前進時に後方に推進水流を発生させるので、反力を受けるようになるが、この力も直結された回転軸５に伝達されて推進力として作用する。
【００９５】
船舶が後進する時には、前方プロペラ１０の推進力が第１スラストベアリング１３を通じて回転軸５に伝達され、後方プロペラ２０の推進力も直結された回転軸５に伝達される。
【００９６】
結局、本発明の実施例に係る推進装置は、船舶が前進する時と後進する時に前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の動作により発生する推進力が回転軸５に伝達される。また、回転軸５に伝達された推進力は、第３及び第４スラストベアリング８２、８３を通じて船体１に伝達されるので、船体１の推進が行われる。
【００９７】
一方、コイル２０３と磁性体２０５を含む発電装置を上述した推進装置に設置して、電気エネルギーを生産することができる。ここで、磁性体２０５は、永久磁石及び電磁石の中で一つ以上を含むことができる。永久磁石は自ら自力を発生させるが、電磁石の場合は、別途の電気供給が必要である。磁性体２０５が電磁石で設けられる場合には、電気供給ライン(図示せず)を通じて電気を供給することができる。
【００９８】
図１２を参照すると、コイル２０３と磁性体２０５を前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間に互いに対向するように設置して、回転軸５の回転時にコイル２０３と磁性体２０５の相反された回転により電気エネルギーを生産することができる。
【００９９】
この時、コイル２０３は、第１内側支持リング１７ｂの外周面と内周面に沿って巻かれて設置され、磁性体２０５は、コイル２０３に対向するように第１外側支持リング１７ａの内側に設置されることができる。ここで、第１外側支持リング１７ａと第１内側支持リング１７ｂは、上述のように前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間に円筒状に設けられる。すなわち、第１外側支持リング１７ａは、第２スラストベアリング１４の外輪と第１ラジアルベアリング１５の外輪との間に介在されてこれらを相互支持させて、第１内側支持リング１７ｂは、第２スラストベアリング１４の内輪と第１ラジアルベアリング１５の内輪との間に介在されてこれらを相互支持させる。
【０１００】
また、コイル２０３は、第２内側支持リング３８ａのが外周面と内周面に沿って巻かれて設置され、磁性体２０５は、コイル２０３に対向するように第２外側支持リング３８ｂの内側に設置されることができる。ここで、第２内側支持リング３８ａと第２外側支持リング３８ｂは、上述のように第２連結部材３６と回転軸５の外面との間に円筒状に設けられて後方内側ベアリング４６を支持する。すなわち、第２内側支持リング３８ａは、後方内側ベアリング４６の内輪と第１スラストベアリング１３の内輪との間に介在されてこれらの間の間隔を維持し、第２外側支持リング３８ｂは、後方内側ベアリング４６の外輪を支持するように第２連結部材３６の内面側に設置される。第２連結部材３６は、回転軸５の外側に回転可能に支持されて被動ベベルギアと前方プロペラ１０のハブ１１を連結する。また、後方内側ベアリング４６は、第２連結部材３６の内面と回転軸５との間に設置される。
【０１０１】
上述した磁性体２０５は、各々の外側支持リング１７ａ、３８ｂに完全に埋沒されるように設置されるか、あるいは一部のみが埋沒され、残りの部分は突出される形態で設置してもよい。
【０１０２】
このように、互いに対向するように設置されたコイル２０３と磁性体２０５は、回転軸５の回転時に互いに相反された回転が行われて、磁性体２０５から出る磁力をコイル２０３が切ることにより電気が発生するようになる。この時、互いに相反された回転により電気エネルギーの生産性と効率性を高めることができる。また、発電装置により生産された電気エネルギーは、船舶内の各種設備のエネルギー源として利用されることができる。例えば、船舶内の配電盤に供給されるか、推進装置の各種設備を検査する装置などが装着された場合、該当装置に供給されることができる。
【０１０３】
以下、本発明の実施例の理解を助けるため、第１内側支持リング１７ｂの外周面と内周面に沿って巻かれたコイル２０３と、コイル２０３に対向するように磁性体２０５が第１外側支持リング１７ａの内側に設置された磁性体２０５の相反された回転により生産された電気エネルギーを活用することを例で挙げて説明する。しかし、これに限定されず、図１２で説明した第２内側支持リング３８ａの外周面と内周面に沿って巻かれたコイル２０３と、コイル２０３に対向するように第２外側支持リング３８ｂの内側に設置された磁性体２０５の相反された回転により生産された電気エネルギーも活用できることは当然である。
【０１０４】
図１２と図１３を参照すると、前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間及び回転軸５と船体１との間に介在された各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作状態をモニタリングするために、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３に隣接した回転軸５に測定ユニット２１０を設置することができる。ここで、測定ユニット２１０は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３に対応する個数で設けることができる。
【０１０５】
図１３は、説明の便宜上、前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間に介した各ベアリング１３〜１５の動作状態をモニタリングするために、各ベアリング１３〜１５に隣接した回転軸５に測定ユニット２１０が設置された形態のみを拡大して示した図である。
【０１０６】
図１２〜図１４を参照すると、測定ユニット２１０は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化を測定するセンサー２１１と、センサー２１１を内蔵したアダプタ２１２と、を含む。この時、コイル２０３と磁性体２０５の相反された回転により生産された電気エネルギーは、電気供給ライン(図示せず)を通じてセンサー２１１のエネルギー源として供給されることができる。
【０１０７】
ここで、アダプタ２１２は、ベルマウスの形態で形成されて回転軸５の溝５ｂに埋沒された形態で装着されるか、回転軸５と一体型に設けられることができる。この時、結合溝５ｂは、アダプタ２１２の外形に対応するように形成することができる。センサー２１１を内蔵したアダプタ２１２がベルマウスの形態で回転軸５に設けられることにより、応力が集中されることを防止して回転軸５の強度を効果的に維持することができる。
【０１０８】
また、アダプタ２１２は、金属物質で設けられて各ベアリング１３〜１５、８１〜８３から発生した熱エネルギーをセンサー２１１に伝達することができる。このようなアダプタ２１２は、回転軸５の材質に比べて熱伝導性が高い金属物質で設けられることができる。例えば、アダプタ２１２は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属物質の中で一つ以上で設けられるか、これらの中で二つ以上の組合せで設けられることができる。このように、センサー２１１を内蔵したアダプタ２１２が熱伝導性が高い金属物質で設けられることにより、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３に直接センサー２１１が接触しなくてもセンサー２１１を通じた各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化を効果的に測定することができる。
【０１０９】
センサー２１１により測定された各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値は、電気信号に変換されて後述するモニタリング装置２２０(図１５参照)に提供される。このために、センサー２１１と連結されて、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値を外部に伝達する連結ケーブル２１５が設けられる。ここで、連結ケーブル２１５が複数個である場合、連結ケーブル２１５が互いにもつれないように多チャンネルスリップリング(ｓｌｉｐ ｒｉｎｇ)(図示せず)を使用することができる。連結ケーブル２１５は、回転軸５の内側空間を通じて後述するモニタリング装置２２０と連結されることができる。この時、無線方式でデータ送信が行われる場合、連結ケーブル２１５は省略することができる。
【０１１０】
図１５を参照すると、モニタリング装置２２０は、センサー２１１から受信した各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値に基づいて各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の中で一つ以上の動作状態をモニタリングすることができる。このために、モニタリング装置２２０は、通信部２２１と、判断部２２３と、表示部２２５と、保存部２２７と、を含む。
【０１１１】
通信部２２１は、センサー２１１により測定された各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値を受信する。また、通信部２２１は、受信した温度変化測定値を処理して後述する判断部２２３に伝送する。
【０１１２】
判断部２２３は、通信部２２１から受信した各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値を基準値と比較し、その比較結果に基づいて各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作が正常状態で維持されているか否かを判断する。この時、判断部２２３は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３に対して個別的に正常動作可否を判断することができる。
【０１１３】
例えば、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値(範囲)が基準値(範囲)に含まれる場合、判断部２２３は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作が正常状態を維持していると判断する。一方、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値が基準値を超過する場合、判断部２２３は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作が非正常状態で実行されていると判断する。
【０１１４】
ここで、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作が正常状態を維持するということは、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３が正常的に諸般機能を実行していることを示す。また、非正常状態を維持するということは、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３が摩耗などで大きく損傷されて正常的に諸般機能を実行できないことを示す。
【０１１５】
次に、表示部２２５は、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値及び比較結果情報の中で一つ以上を画面に表示する。これを通じて、実時間で各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作が正常状態を維持しているか否かを確認することができる。また、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の中で一つ以上に損傷が発生した場合、それに対する措置を迅速に行うことができる。
【０１１６】
保存部２２７は、上述した判断部２２３が各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値に基づいてベアリング１３〜１５、８１〜８３の動作状態を判断するために基準になる基準値(範囲)を保存する。また、保存部２２７は、通信部２２１から受信した各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の温度変化測定値及びこれを処理するための各種アルゴリズム、各ベアリング１３〜１５、８１〜８３の構造などに対する情報などを保存することができる。保存部２２７は、キャッシュ、ＲＯＭ(Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)、ＰＲＯＭ(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ(Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ)、ＥＥＰＲＯＭ(Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ)及びフラッシュメモリー(Ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ)のような非揮発性メモリー素子またはＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ)のような揮発性メモリー素子またはＨＤＤ(Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ)、ＣＤ−ＲＯＭのような保存媒体の中で少なくとも一つで具現することができるが、これに限定されるものではない。
【０１１７】
図１５に示した各々の構成要素は、一種の「モジュール」で構成することができる。ここで、「モジュール」は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡ(Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ)または注文型半導体(ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ)のようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールは所定役目を実行する。しかし、モジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールは、アドレッシングできる保存媒体に構成してもよいし、一つまたはその以上のプロセッサを実行させるように構成してもよい。構成要素とモジュールから提供される機能は、より小さい数の構成要素及びモジュールに結合されるか追加的な構成要素とモジュールにさらに分離することができる。
【０１１８】
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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