(57)【要約】  船舶用の関節式表面駆動推進システムは、電力用の電気モータを駆動構造に直接的に適用することを可能にするハウジング構造を備えている。代替的には、船舶用の関節式表面駆動推進システムは、プロペラシャフトに対するモータシャフトの回転速度または位置を下げるための動力伝達エレメントを含むことができる。本駆動装置は、既存のボート船体に改造を加えることができ、専用の船体を必要とするものではない。電気モータは、表面駆動ハウジングをトランサムの内側に嵌合することができる。寸法が極めて小さい電気モータは、駆動スラストチューブおよびボールソケット中に装着することができ、Ｕ型ジョイントの必要がなくなることが企図される。特に、プロペラが旋回しないでいる場合、電気モータ用のプロペラになり、発電機になってバッテリーを再充電する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サポートハウジングと、
少なくとも１つのプロペラであって、前記プロペラの一部分が水面をよりも上にあり、それにより、水中抵抗を実質的に低減する、少なくとも１つのプロペラと、
前記少なくとも１つのプロペラに結合された少なくとも１つの電気モータであって、前記モータが、前記電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するためのモータ制御デバイスを含む、少なくとも１つの電気モータと、
前記電気モータを前記プロペラに結合する少なくとも１つのシャフトおよびシャフトキャリアであって、前記少なくとも１つのシャフトの少なくとも一部分が、前記シャフトキャリアを通って延びる、少なくとも１つのシャフトおよびシャフトキャリアと
を備える、海上車両用の表面駆動装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電気モータが、前記サポートハウジング内に装着される、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電気モータが、前記海上車両内に装着される、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのシャフトが、前記プロペラシャフトにしっかりと取り付けられた前記電気モータを含む、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのシャフトが、ドライブシャフトおよびプロペラシャフトを含み、前記電気モータが、前記プロペラシャフトに結合されている前記ドライブシャフトに接続され、前記少なくとも１つのプロペラが、前記プロペラシャフトに結合されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記サポートハウジング内のボール継手をさらに備え、それにより、前記海上車両に対する前記プロペラの角度を変えることができる、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記電気モータが、前記ボール継手内にしっかりと装着される、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
調整可能な長さを有する関節式トリミングアームと、アーム端部にある少なくとも１つの移動可能なジョイントとをさらに備え、前記アームがシャフト長軸に実質的に平行で、当該長軸よりも上になるように、アーム前端部が前記海上車両に接続し、アーム後端部が前記シャフトキャリアの頂部の周りに接続され、前記関節式トリミングアームを延長または短縮することによって、前記ボール継手を実質的に下向きおよび上向きにそれぞれ回転させ、それにより、浸水している前記プロペラの部分および浸水の深さを制御することができる、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項９】
調整可能な長さを有する少なくとも１つの関節式ステアリングアームと、アーム端部にある少なくとも１つの移動可能なジョイントとをさらに備え、前記アーム前端部が前記シャフト長軸から少なくとも実質的に水平方向に変位するように、アーム後端部が前記シャフトキャリアの側面の周りに接続し、アーム前端部が前記ボール継手の枢動点の前方に接続され、前記関節式ステアリングアームを延長または短縮することによって、前記ボール継手をいずれかの側に回転させて、操舵のために前記海上車両に対する前記プロペラシャフトの水平方向角度を制御することができる、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記関節式ステアリングアーム前端部の前端部は、前記海上車両にしっかりと装着される、請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記関節式ステアリングアーム前端部の前記前端部は、前記サポートハウジングの前記側面の周りに、ドライブボール継手枢動点の前方にしっかりと装着されている、請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１２】
第２の関節式ステアリングアームをさらに備える、請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記シャフトが、それらの間にカプリングを備えるフォワードドライブシャフトおよびプロペラシャフトを少なくとも備え、前記ドライブシャフト部分から前記プロペラシャフト部分に回転運動が、伝達され、それにより、前記ドライブシャフトの長軸と前記プロペラシャフトの長軸との間の少なくとも何らかの角変位が可能になる、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記カプリングが自在継手である、請求項１３に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記シャフトが、それらの間に動力伝達ユニットを備えるフォワードドライブシャフトとプロペラシャフトとを少なくとも備え、前記動力伝達装置が、前記プロペラシャフトの低減された回転速度、または前記フォワードドライブシャフトの回転軸と前記プロペラシャフトの回転軸との間の変位のうちの少なくとも１つとともに、前記フォワードドライブシャフトから前記プロペラシャフトに回転運動を伝達する、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記動力伝達ユニットが、前記フォワードドライブシャフトに接続された少なくとも１つのギヤと、前記プロペラシャフトに接続された少なくとも１つのギヤとを備え、前記ギヤが、スパーギヤ、プラネタリギヤ、ヘリカルギヤ、ヘリングボーンギヤ、ストレートベベルギヤ、スパイラルベベルギア、ハイポイドギヤ、およびウォームギヤからなる群のうち少なくとも１つから選択される、請求項１５に記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記モータ制御デバイスに接続されたモータドライブと、電力源と、少なくとも１つの電気モータとをさらに備え、前記モータドライブが、前記モータ制御デバイスからの速度制御信号および方向制御信号に基づいて、前記電力源から前記電気モータに電力を提供する、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１８】
前記モータ制御デバイスに接続された電力変換デバイスと、電気貯蔵デバイスとをさらに備え、前記インバータが、電流を生成しているが駆動されていないとき、前記電気モータから前記電力蓄積デバイスに電力を提供する、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１９】
海上車両用の表面駆動装置であって、
前記海上車両にしっかりと装着されたサポートハウジングと、
少なくとも１つのプロペラを駆動させることができる少なくとも１つの電気モータであって、前記モータが、前記電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するための制御デバイスを有する、少なくとも１つの電気モータと、
電力源と、
少なくとも１つのプロペラであって、前記プロペラの一部分が水面をよりも上になり、それにより、水中抵抗を実質的に低減することができるように、前記海上車両に対する前記プロペラの位置が垂直方向に制御可能であり、前記海上車両に対する前記プロペラの位置が、前記海上車両の方向を操舵するために水平方向に制御可能である、少なくとも１つのプロペラと、
前記電気モータに接続された前端部、前記プロペラに接続された後端部、およびシャフトキャリアを有する少なくとも１つのシャフトであって、前記シャフトキャリア通って延長する、少なくとも１つのシャフトと
を備える、表面駆動装置。
【請求項２０】
前記電気モータが、前記サポートハウジングおよび前記シャフトキャリアを含む群のうちの１つにしっかりと装着された、請求項１９に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶推進システムに関し、より詳細には、本発明は、環境にやさしい表面駆動船舶推進システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くの環境問題に照らして、内燃機関に依拠する代わりに、電力を用いて動力供給することができる車両がますます普及してきている。現在までのところ、自動車産業において、この傾向の商業例が最も普及していることが分かっている。
【０００３】
船舶産業において電力駆動技術を利用するために、いくつかの取り組みが行われてきたが、いずれも表面駆動装置を組み込むものではなかった。あらゆる構成の表面駆動装置がかなりの間存在しているが、参照により本明細書に明確に組み込まれるＡｒｎｅｓｏｎの米国特許第４,６４５,４６３号を参照されたい。
【０００４】
また、特に艦艇において、プロペラへの電源として電気モータが使用されてきた。しかしながら、電気モータを使用した最も普及した船舶の例は、船舶のうち最も大型のものにおけるハイブリッド電気燃焼システムと、小型船舶用の電気トローリングモータとにおいて実装されてきたが、これらの海上車両のいずれも、表面駆動装置に動力供給する電気モータを組み込んではいない。
【０００５】
大型のプレジャーボートまたは他のボートは、マリーナもしくはその近くに、または他の停泊場所にいるときに、あるいは、水路の航跡のない特定の部分を横断しているときに、航跡および騒音を回避するために、より低い速度で動作することがある。重要なことに、電気モータは、より低い速度では、内燃機関よりも燃料効率がよく、同様に内燃機関と比較すると、騒音が低減され、排気ガスが存在しないという利益がある。
【０００６】
さらに、様々な管轄区域では、ボートおよび他の船について、反アイドリング規則および規制が提案および実施されていることに留意されたい。いくつかの管轄区域は、これらの管轄区域内の水路のある特定の部分について、内燃機関の使用を禁止する、または内燃機関の最大馬力定格を定める規則および規制を提案および実施している。
【０００７】
現在の表面駆動システムでは、内燃機関が動力供給するボートによる燃料消費過剰、およびかかるボートからの排出ガスの問題に対する解決策が提供されていない。既知の表面駆動装置は、重くて騒音が多い内燃機関によって駆動される。
【０００８】
騒音および排出ガスを減少させ、燃料効率を改善する形で、環境汚染をより少なくするグリーンソリューションが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４,６４５,４６３号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、電気モータであるエンジンを利用して、雑音および大気汚染放出量を低減させる海洋表面駆動システムを提供する。いくつかの実施形態では、電気モータは、発電機として構成することができる。
【００１１】
近年、バッテリー技術は、いくつかのバッテリーの貯蔵エネルギー密度により船舶の電気推進を可能になった点まで迅速に開発された。さらに、半導体スイッチング技術における進歩により、サイズが小さくなるなど、過去に可能でなかった多数の電気モータの改良が可能になる。本発明の推進動力は、表面駆動システムの内側ハウジングに直接的かつ一体に装着することができる電気モータによって提供される。代替的には、電気モータと表面駆動入力シャフトとの間に減速ギヤがあることがある。技術により著しく電気モータの寸法を小さくすることができるとき、電気モータは、表面駆動スラストチューブのソケットボールに装着することができ、自在継手を有するカプリングがなくなることが企図される。
【００１２】
電気モータは、船内にあっても、船外にあってもよい。電気モータは、電気モータのシャフトと同じ毎分回転数でプロペラを直接的に回転させることができる。別の好ましい実施形態では、電気モータは変速装置に接続することができ、モータの毎分回転数は、プロペラが電気モータのシャフトよりも遅いＲＰＭで回転するように低減される。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、好ましくは長期間にわたって、電気モータを用いてボートを推進することができる電気海洋表面ドライブシステムを提供することである。好ましくは、本船舶推進システムは、新しいバッテリーおよび電気モータ技術、ならびに船舶推進システムのためのエネルギー源としてのコスト効果的な燃料電池の予期された導入を利用するものである。本発明の別の目的は、非常にコンパクト、どこに装着するかについて柔軟で、さらに効率が高く静穏な船舶推進システムそれを提供することである。したがって、好ましい実施形態は、従来の内燃機関パワートレインシステムを収容する典型的なエンジン室よりも小さいか、それと実質的に同じサイズのエンジン室に設置することができる電気海洋表面駆動システムを提供する。同様に、本発明の目的は、発電機に作用し、そのバッテリーを再充電することができる一体型電気推進システムを提供することである。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、海上車両用の表面駆動装置は、プロペラの一部分が水面よりも上にあり、それにより、水中抵抗を実質的に低減する、少なくとも１つのプロペラと、サポートハウジングとを含む。さらに、本表面駆動装置は、少なくとも１つのプロペラに結合された少なくとも１つの電気モータを有し、このモータは、電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するためのモータ制御デバイスを含む。さらに、電気モータをプロペラに結合する少なくとも１つのシャフトおよびシャフトキャリアが設けられ、少なくとも１つのシャフトの少なくとも一部分は、シャフトキャリアを通って延びている。
【００１５】
別の実施形態では、少なくとも１つの電気モータは、サポートハウジング内に装着される。
【００１６】
この実施形態の他の態様によれば、ドライブシャフトおよびプロペラシャフトを含み、電気モータは、プロペラシャフトに結合されているドライブシャフトに装着される。その上、少なくとも１つのプロペラは、プロペラシャフトに結合されている。
【００１７】
この実施形態の別の態様では、調整可能な長さを有する関節式トリミングアームと、アーム端部にある少なくとも１つの移動可能なジョイントとをさらに備え、アームがシャフト長軸に実質的に平行で、当該長軸よりも上になるように、アーム前端部が海上車両に接続し、アーム後端部がシャフトキャリアの頂部の周りに接続されている。関節式トリミングアームが延長または短縮することによって、ボール継手を実質的に下向きおよび上向きにそれぞれ回転させ、それにより、浸水しているプロペラの部分および浸水の深さを制御することができる。
【００１８】
この実施形態のさらに別の態様では、本駆動装置は、調整可能な長さを有する少なくとも１つの関節式ステアリングアームと、アーム端部にある少なくとも１つの移動可能なジョイントとをさらに備え、アーム前端部がシャフト長軸から少なくとも実質的に水平方向に変位するように、アーム後端部がシャフトキャリアの側面の周りに接続し、アーム前端部がボール継手の枢動点の前方に接続されている。この場合、関節式ステアリングアームを延長または短縮することによって、ボール継手をいずれかの側に回転させて、操舵のために海上車両に対するプロペラシャフトの水平方向角度を制御することができる。
【００１９】
この実施形態の別の態様によれば、シャフトは、それらの間にカプリングを備えるフォワードドライブシャフトおよびプロペラシャフトを少なくとも備える。ドライブシャフト部分からプロペラシャフト部分に回転運動は、プロペラシャフトの低減された回転速度、またはフォワードドライブシャフトの回転軸とプロペラシャフトの回転軸との間の変位のうちの少なくとも１つとともに、伝達される。
【００２０】
この実施形態の別の態様によれば、海上車両用の表面駆動装置は、海上車両にしっかりと装着されたサポートハウジングを含む。さらに、表面駆動装置は、少なくとも１つのプロペラを駆動させることができる少なくとも１つの電気モータを含む。
モータは、電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するための制御デバイスと、電力源とを有する。駆動装置はまた、少なくとも１つのプロペラを含み、記プロペラの一部分が水面をよりも上になり、それにより、水中抵抗を実質的に低減することができるように、海上車両に対するプロペラの位置が垂直方向に制御可能である。さらに、海上車両に対するプロペラの位置は、海上車両の方向を操舵するために水平方向に制御可能である、さらに、駆動装置は、電気モータに接続された前端部、プロペラに接続された後端部、およびシャフトキャリアを有する少なくとも１つのシャフトを有する。
【００２１】
この実施形態の別の態様では、電気モータじゃ、サポートハウジングおよびシャフトキャリアを含む群のうちの１つにしっかりと装着されている。
【００２２】
以下の説明および添付の図面とともに考察すると、本発明のこれらおよび他の態様ならびに目的がより良く理解されよう。ただし、以下の説明は、本発明の好ましい実施形態を示して例として与えられるものであり、限定するものではない。本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明の範囲内で多くの変更および修正を行うことができ、本発明はすべてのそのような修正を含む。
【００２３】
本発明の好適な例示的な実施形態は、同様の参照番号が全体を通して同様の部分を示す添付の図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の船舶用表面駆動装置の一実施形態の側面図である。
【図２】図１の実施形態の一部分の側断面図である。
【図３】ステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図である。
【図４】サポートケーシングに装着されたステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の部分平面図である。
【図５】船舶のトランサムに装着されたステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図であり、油圧流体導管が示されている。
【図６】好ましい実施形態の装置のためのステアリングおよびトリム制御システムの概略図である。
【図７】船舶のトランサムに装着された単一のステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図である。
【図８】動力伝達装置を有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。
【図９】内部電気モータを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。
【図１０】ハウジングボール継手内に一体型電気モータを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。
【図１１】図９の装置の長軸に沿った縦側断面図であり、ハウジングボール継手を用いた電気モータの装着が示されている。
【図１２】好ましい実施形態による電気モータ制御システムを示すブロック図である。
【図１３】好ましい実施形態による電気充電システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面、特に図１および図２を参照すると、トランサム２０を有する海上車両とともに使用するように適合された電気船舶用表面駆動装置１０の第１の実施形態が示されており、装置１０は、トランサム２０に装着または一体化されている。駆動装置１０は、トランサム２０に固定された管状サポートケーシング２２などのサポートハウジングを含み、このサポートハウジングは、後端部に、好ましくはナイロンなどの合成プラスチックから形成されたボールソケット２４（図２）を有する。プロペラシャフト４０は、プロペラシャフトキャリア３０中のベアリング４５、４７、４９によって軸支される。プロペラシャフト４０の後端部は、プロペラ４４、たとえば、従来の表面貫通プロペラを受容する。プロペラシャフトキャリア３０、たとえば、管状プロペラシャフトキャリアは、図２に示すようなボールソケット２４（総称して、ボール継手２５）中に枢動可能に装着された前端部のボール３２と、シャフトキャリア３０の後端部のボールソケット２４に接続されたプロペラシャフトハウジング７４とを備える。プロペラシャフトハウジングは、好ましくは円錐台形である。ボール継手２５により、海上車両の速度または方向のいずれかに影響を及ぼすように、海上車両に対するプロペラ４４の角度を変えることができるようになる。
【００２６】
フォワードドライブシャフト３８は、サポートケーシング２２中でベアリング５４、５６によって軸支される。フォワードドライブシャフト３８は、図１に示すような船内電気モータ１１に接続された前端部と、図２に示すような自在継手４６、好ましくは、従来の二重自在継手または定速継手に接続された後端部とを備える。電気エンジン１１は、任意の適切な馬力のＡＣ電気モータまたはＤＣ電気モータ、あるいは、たとえば、ＨＴＳ技術の超電導モータなど、任意の従来の電気モータとすることができる。
【００２７】
プロペラシャフト４０が、ドライブシャフト長軸からプロペラシャフト長軸への１つまたは複数の方向の角変位を可能にしながら、フォワードドライブシャフト３８と同じ速度で回転するように、自在継手４６は、ドライブシャフト３８の後端部をプロペラシャフト４０の前端部と結合する。この角変位は、ボール継手２５が回転または枢動したとき、すなわち、ボール３２が枢動点５０を中心としてボールソケット２４に対して枢動したときに生じる。換言すると、自在継手４６の中心は、枢動点５０に対応する。
【００２８】
サポートハウジング２２は、開口した後端部を有する本体後部５１を有する。本体後部５１は、本体前部５２と一体であるか、またはそれに接続されている。本体前部５２は、トランサム２０を通って延び、開口した前端部を有する。本体後部５１および本体前部５２はともに、図１および図２に示すように実質的に円筒形であるのが好ましい。サポートケーシング２２は、複数のボルト６２によってトランサム２０の背面にしっかりと固定される。安定ひれ９０は、プロペラシャフトハウジング７４に固定されているか、またはそれと一体である。安定ひれ９０は、ボートシャフトが旋回している間、プロペラが持ち上がるのを対抗するのを補助するように作用する。
【００２９】
さらに、図１および図２の実施形態１０は、水の上に出ているプロペラの一部分を制御し、それによって、抵抗および推進力を制御するための垂直制御のための（すなわち、駆動装置を上下させるための）トリムアセンブリ１４１を示している。トリムアセンブリ１４１は、垂直耳部１５４およびブラケット１５２によってハウジング７４に枢動可能に接続されており、ピストンロッド１４２の端部に固定され、動力作動式の油圧トリムシリンダー１４０にシフト可能に結合されている。トリムアセンブリ１４１は、ボルト１５１を用いてトランサム２０に固定されたソケットアセンブリ１４６内に含まれているボール受容ソケット１４５中に挿入するためのボール継手部材１４４を有する。
【００３０】
図３を参照すると、別の好ましい実施形態２００は、ハウジング７４から横方向に延びる耳部１００、１０２に取り付けられたステアリングアセンブリ１１７、１１９を有する。耳部１００、１０２は、それぞれ、ピストンロッド１０４、１０６の端部に固定されたブラケット１０７、１０３に枢動可能に接続されており、これらのブラケット１０７、１０３は、それぞれ、動力作動式の油圧ステアリングシリンダー１０８、１１０にシフト可能に結合されている。ステアリングアセンブリ１１７、１１９は、トランサムに固定されたボール受容ソケット（図示せず）中に挿入するためのボール継手部材１１２、１１４を有する。さらに、図３の実施形態２００は、最初に図１および図２に示したトリムアセンブリ１４１など、駆動装置を上下させるためのトリムアセンブリを有する。トリムアセンブリ１４１は、垂直耳部１５４およびブラケット１５２によってハウジング７４に枢動可能に接続されており、ピストンロッド１４２の端部に固定され、動力式の油圧のトリムシリンダー１４０にシフト可能に結合されている。トリムアセンブリ１４１は、トランサムに固定されたボール受容ソケット１４５中に挿入するためのボール継手部材１４４を有する。トリムアセンブリ１４１の動作は、ピストンロッド１４２が油圧シリンダ１４０中に収縮したときには駆動装置を回転可能に上昇させ、ピストンロッド１４２が油圧シリンダ１４０から延びているときには駆動装置を回転可能に下げるが、いずれの運動も、まずボール継手２５を回転させる。
【００３１】
図４を参照すると、好ましい実施形態２１０は、油圧ステアリングシリンダー１０８、１１０のように長さが調整可能な２つの関節式ステアリングアセンブリ１１７、１１９を有する。ステアリングアーム１１７、１１９は、それぞれ対応する可動式のボールソケット形継手１１１、１１３を有する。ステアリングシリンダー１０８、１１０の前端部は、ボールピボット１１２および１１４を備え、これらのボールピボット１１２および１１４は、それぞれ、一対のマウント１２０および１２２中に形成された相補的な凹部１１６および１１８内に回転可能に受容される。この好ましい実施形態の別の態様では、マウント１２０、１２２を、サポートケーシング２２に取り付けても、それと一体としてもよい。図５を参照すると、別の好ましい実施形態２２０では、ケーシング２２からの何らかの応力を軽減するために、サポートケーシング２２ではなくトランサム２０にマウント１２０、１２２が固定されている。
【００３２】
続いて図５を参照すると、実施形態２２０は、ステアリングシリンダー１０８および１１０の前方部分および後方部分が流体導管１３０、１３１、およびｌ３２、１３３をそれぞれ備える油圧システムを有する。流体導管は、以下に詳述する図６に示される従来の油圧ステアリングシステム１９０と連通している。再び図５を参照すると、関節式トリミングアーム１４１は、たとえば、図６に示す従来の油圧トリミングシステム１９２と連通する流体導管１５８、１６０を有する。
【００３３】
図５を参照すると、トリムシリンダー１４０の前端部は、締着具１５１によってトランサム２０に固定されたマウントのソケット１４５内に枢動可能に受容されるボールピボット１４４を備えている。トリムアーム１４１の後端部は分岐ブラケット１５２を備え、分岐ブラケット１５２は、管７４の上側中間部分にしっかりと固定された、上向きに延びるパッド１５４を跨いでいる。枢支ピン１５６がブラケット１５２とパッド１５４とを相互接続する。油圧導管１５８および１６０は、図６に示す油圧システムを用いてトリムシリンダー１４０の前端部と後端部とを接続する。
【００３４】
次に図６を主に参照すると、油圧システムは、油圧ポンプ１８１に結合された従来の電源１８０を含む。ポンプ１８１には、リザーバ１８２と、従来の制御バルブ１８４および１８６とが結合されている。好ましい一実施形態では、ステアリングシリンダー１０８および１１０とトリムシリンダー１４０とは、導管１３０、１３１、１３２、１３３、１５８および１６０によってバルブ１８４および１８６にそれぞれ接続されている。バルブ１８４は、従来の方法でボートのステアリングホイール１９０に動作可能に接続され、バルブ１８６は、上下動させるトリムレバー１９２に動作可能に従来の方法で接続される。ステアリングホイール１９０の回転は、ポンプ１８１からステアリングシリンダー１０８および１１０への加圧された油圧流体の流れを制御するようにバルブ１８４を動作させる。このようにすると、ステアリングシリンダーのピストンロッド１０４および１０６は、それぞれ同時に延長され、収縮される。図３を参照すると、ステアリングシリンダー１０８または１１０の延長および収縮が、ステアリング軸Ｓ−Ｓを中心として横方向にプロペラシャフトキャリア３０を揺動し、それにより、軸Ｓ−Ｓを中心として横方向にボール継手２５をも枢動させることによって、駆動装置２００の水平方向制御を行う。さらに、ボールピボット１４４の枢動点１６４はステアリング軸Ｓ−Ｓ上にあり、それにより、軸Ｓ−Ｓを中心とする水平方向の運動が、トリムアーム１４１を水平方向に枢動させる。別の好ましい実施形態２３０では、たとえば、図７に示すように、ステアリングシリンダー１６１は１つのみである。さらに別の好ましい実施形態では、図６のバルブ１８６は、図６の手動で上下動させるトリムレバー１９２の代わりに、またはそれに加えて使用することができる自動トリムコントローラに接続され得る。
【００３５】
次に、図８を参照すると、他の好ましい実施形態では、駆動装置２４０はドライブシャフト３８を含み、ドライブシャフト３８は、図１に示したような電気モータ１１に直接的に結合するのではなく、たとえば、動力伝達ユニット６１などの任意の従来の動力伝達装置に結合することができる。図８の駆動装置２４０の動力伝達装置６１により、入力シャフト３９の軸「Ｉ」と出力軸３８の軸「Ｏ」との間の変位Ｄが可能になる。動力伝達装置６１は、出力軸３８を、入力シャフト３９から低減された速度で回転させることができる。さらに、図８を参照すると、駆動装置２４０の動力伝達ユニット６１は、入力シャフト３９に接続されたギヤ６５と、後部シャフト部分に接続されたギヤ６３とを有し、ギヤは、スパーギヤ、プラネタリギヤ、ヘリカルギヤ、ヘリングボーンギヤ、ストレートベベルギヤ、スパイラルベベルギア、ハイポイドギヤ、ウォームギヤとすることができ、代替的には、チェーンまたは歯付きのベルトドライブを含むことができる。電気モータ１１は、シャフト３９を回転させ、ギヤ６５に中間シャフト６６を旋回させ、ギヤ６３に出力プロペラシャフト４０およびプロペラ４４を旋回させる。
【００３６】
好ましい実施形態の電気モータＩＩは、図１に示すように船内にあり得る。代替実施形態では、電気モータは船外にあり、図９に示すように、ボールソケット２４の前方の位置にあるサポートハウジング２２内に含まれていることがある。駆動装置２５０は、トランサム２０に直接的または間接的に固定されている電気モータ２５２を含む。
【００３７】
図１０および図１１に示す別の代替例では、駆動装置２６０は、サポートハウジング２２およびボールソケット２４の内部に配置されている電気モータ２６２を含む。この場合、電気モータ２６２は、ボール継手２５を回転させる際に、プロペラシャフト４０にしっかりと固定されたまま、ハウジング２２に対して移動しない。この装着位置にすると、介在する自在継手４６（図２）なしに、プロペラシャフト４０にモータ２６２を直接的または間接的に接続することができるようになる。
【００３８】
次に図１２を主に参照すると、電気モータ１１は、バッテリーまたはキャパシタなどの電気貯蔵デバイスを含み得る電力源２０４と、船舶の速度および方向のための制御２０６と、モータ駆動ユニット２０８とを必要とする。モータ駆動ユニット２０８は、電源２０４への接続２１６と、モータ制御デバイス２１４からの１つまたは複数の制御信号と、電気モータ２１０への接続とを有する。電気モータ２１０への接続は、電気モータ１１に動力供給して、回転速度と、時計回りの回転方向または反時計回りの回転方向とを有する命令された電気モータ速度「ｖ」で、電気モータシャフト２１２を回転させるための出力モータ制御信号を備え、回転方向は、モータ制御デバイス２０６からの速度制御信号および方向制御信号によって命令された前方向および後方向に対応する。
【００３９】
別の好ましい実施形態では、モータドライブ２０８から電気モータ１１への接続２１０は、また、電気モータ１１の回転の速度および方向を示す入力を含むことができる。また、別の好ましい実施形態は、船舶の速度および方向を示す１つまたは複数の信号を含むことができる。別の実施形態は、電気モータ１１にまったく電力が提供されず、それにより、回転が中止する、モータ制御デバイス２０６のニュートラル設定を含む。
【００４０】
次に図１３を参照すると、好ましい一実施形態では、水流などの別の動力源によるプロペラ４４の回転「Ａ」により、電気モータ１１に何らかの回転Ｂが生成される。この回転により、電気モータ１１が１つまたは複数の電流２２４を生成し、インバータ２２２は、かかる電流２２４を利用して、電力蓄積デバイス２２０を充電するために電流２２６を提供する。好ましい一実施形態では、電気モータは３相ＡＣ電流２２４を生成し、インバータ２２２は直流電流２２６を生成して、鉛酸バッテリー２２０などの貯蔵デバイスを充電する。電気貯蔵デバイス２２０はモータ１１に電力を提供し、別の好ましい実施形態では、油圧ポンプ１８１のための電源１８０（図６）は、電気貯蔵デバイス２２０によって電力を供給される。
【００４１】
本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明に対して多くの変更および修正を行うことができることを留意されたい。これらの変更のうちのいくつかの範囲については上述した。その他の範囲は、添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【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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【国際調査報告】
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