(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一のストラットと、
複数のプロペラ装置とを備え、
前記ストラットは、断面がＹ字状であり、
前記プロペラ装置の各々は、プロペラと、該プロペラを駆動するモータと、該モータを収容する筐体とを有し、
前記複数のプロペラ装置の前記プロペラの回転中心軸が互いにずれている船舶用推進器。
【請求項２】
一のストラットと、
複数のプロペラ装置とを備え、
前記プロペラ装置の各々は、プロペラと、該プロペラを駆動するモータと、該モータを収容する筐体とを有し、
前記複数のプロペラ装置の前記プロペラの回転中心軸が互いにずれており、
前記複数のプロペラ装置が、プッシングタイプのプロペラ装置と、トラクタタイプのプロペラ装置とを含むことを特徴とする船舶用推進器。
【請求項３】
前記プロペラ装置を２機備え、該プロペラ装置のプロペラの回転方向は互いに逆である請求項１又は２に記載の船舶用推進器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶用推進器を備えた船舶。
【請求項５】
前記船舶用推進器が、前記ストラットの軸を中心として所定角度範囲で旋回可能に取り付けられている請求項４に記載の船舶。
【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器及び船舶に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、船舶用の推進器として、例えば、特開平５−７７７８４号公報に開示されたものがある。この公報に開示された推進器は、１つのストラットと１つのプロペラ装置とを備えている。この推進器は、ストラットの軸周りに３６０度旋回可能な状態で、ストラットを介して船舶の船尾部に取り付けられている。そのため、この推進器を備えた船舶は、船首方向及び船尾方向のいずれの方向にも航行することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の推進器では、船舶の推進力向上及び推進器の冗長性確保を図るために、かかる推進器を船体に複数機設ける必要があった。図６には、船体５４の正横方向にかかる推進器５２が２機設けられた船舶５０の例を示す。したがって、取り付けのための作業工程が、推進器を１機取り付ける場合よりも増大するという問題があった。また、例えば、推進器を旋回させる場合においては、推進器を旋回させるための装置（回転装置）５６が推進器５２と同数（例えば、２つ）必要であり、部品点数の大幅な増加を伴うこととなる。また、推進器を取り付けるスペースが余分に必要となるため、船体の形状も複雑になるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、取り付け時における作業工程及び部品点数の増加の抑制と、船体形状の複雑化の抑制とを図りつつ、推進力向上及び推進器の冗長性確保が図られた船舶用推進器及び船舶を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船舶用推進器は、一のストラットと、複数のプロペラ装置とを備え、ストラットは、断面がＹ字状であり、プロペラ装置の各々は、プロペラと、該プロペラを駆動するモータと、該モータを収容する筐体とを有し、複数のプロペラ装置のプロペラの回転中心軸が互いにずれている。
【０００６】
この船舶用推進器においては、プロペラ装置が複数備えられているため、プロペラ装置が１つである推進器に比べて推進力が向上していると共に、冗長性が確保されている。そして、複数のプロペラ装置に対してストラットは１つであるため、１つのストラットに対して１つのプロペラ装置が取り付けられた従来の推進器を船体に複数取り付ける場合に比べて、取り付けのための作業工程の増加の抑制を図ることが可能となる。また、同数のプロペラ装置を船舶に取り付ける際の部品点数を低減することができる。さらに、ストラットが１つであることにより、複数のストラットを介して推進器を取り付ける場合と比べて、船体の形状が複雑になるのを抑制することができる。
【０００７】
また、本発明に係る船舶用推進器は、一のストラットと、複数のプロペラ装置とを備え、プロペラ装置の各々は、プロペラと、該プロペラを駆動するモータと、該モータを収容する筐体とを有し、複数のプロペラ装置のプロペラの回転中心軸が互いにずれており、複数のプロペラ装置が、プッシングタイプのプロペラ装置と、トラクタタイプのプロペラ装置とを含むことを特徴とする。この場合、プッシングタイプのプロペラ装置のプロペラと、トラクタタイプのプロペラ装置のプロペラは接触しないため、プロペラの回転中心軸を互いに接近させることが可能となる。それにより、推進器の小型化を図ることができる。
【０００８】
また、プロペラ装置を２機備え、該プロペラ装置のプロペラの回転方向は互いに逆であることが好ましい。このようにすると、船舶の航行の安定性を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係る船舶は、上記船舶用推進器を備えている。
【００１０】
この船舶においては、推進器がプロペラ装置を複数備えているため、プロペラ装置が１つである船舶に比べて推進力が向上していると共に、プロペラ装置の冗長性が確保されている。そして、この船舶の推進器において、複数のプロペラ装置に対してストラットは１つであるため、１つのストラットに対して１つのプロペラ装置が取り付けられた従来の推進器を船体に複数取り付ける場合に比べて、取り付けのための作業工程の増加を抑制を図ることが可能となる。また、同数のプロペラ装置を船舶に取り付ける際の部品点数を低減することができる。さらに、ストラットが１つであることにより、複数のストラットを介して推進器を取り付ける場合と比べて、船体の形状が複雑になるのを抑制することができる。
【００１１】
また、船舶用推進器が、ストラットの軸を中心として所定角度範囲で旋回可能に取り付けられていることが好ましい。この場合、推進器をストラットの軸を中心に旋回させることにより、船舶の推進方向を変更することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符合を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。図１は、本実施形態に係る船舶用推進器を備えた船舶の構成を示す右側面図である。
【００１３】
図１に示すように、この船舶（例えば、砕氷船）１０は、船体１２と、船体１２に取り付けられたポッド型推進器（以下、単に「推進器」と称す。）１４とを備えている。
【００１４】
船体１２は、船首部１６、船体中央部１８、及び船尾部２０を有している。この船首部１６は、開水中における推進抵抗の低減が図られるように形状設計されており、例えば水面下の部分が前方に張り出したバルバスバウ形状とされている。
【００１５】
船体中央部１８は、船舶１０の種類により構成が異なる。すなわち、船舶１０がコンテナ船である場合には、船体中央部１８内部に複数の船倉が形成され、船舶１０が原油タンカーである場合には、船体中央部１８内部に複数のオイルタンクが形成される。
【００１６】
船尾部２０は、推進器１４を取り付けるための取付部２２と、オーバハング部２３とを有している。この船尾部２０の外表面は、船尾方向への航行時に砕氷を行うための砕氷面として機能する。
【００１７】
推進器１４は、船尾部２０の取付部２２に取り付けられている。この推進器１４は、１つののストラット２４と、２機のプロペラ装置２６Ａ，２６Ｂとを備えている。このように、推進器１４と船体１２とは、１つのストラット２４を介して取り付けられているため、２つのストラットを用いて２つのプロペラ装置を取り付けている従来の船舶において、２度おこなわなければならない作業工程の多くを１度で済ませることができる。なお、一般に、船尾部に砕氷面を備えた船舶に推進器を適用する場合には、砕氷に適した形状にし難いが、上述したように、１つのストラットを介して船体１２に推進器１４が取り付けられている船舶１０においては、船尾部２０を砕氷に適した形状に保つことが可能である。
【００１８】
より具体的に説明すると、図２及び図３に示すように、プロペラ装置２６Ａ，２６Ｂは、断面がＹ字状である１つのストラット２４を介して船体１２に取り付けられている。このストラット２４は、船体１２内に設けられた回転装置２８により、後部垂線αを中心として±１８０度の範囲で旋回することができる。すなわち、後部垂線αとストラット２４の回転軸とは一致している。このように推進器１４が、後部垂線αを中心に旋回されて、任意の方向に向けられることにより、船舶１０の推進方向が自在に制御されることとなる。すなわち、例えば、推進器１４を１８０度旋回することにより、船舶の航行方向を逆方向にすることが可能である。なお、後部垂線αとは、通常、舵柱又は舵頭材の中心軸のことを指すが、本実施形態では推進器１４が舵の機能をも有するため、ここでは後部垂線αとして推進器１４のストラット２４の回転軸を考える。
【００１９】
プロペラ装置２６Ａ，２６Ｂはそれぞれ、プロペラ３０Ａ，３０Ｂと、このプロペラ３０Ａ，３０Ｂを駆動するためのモータ３４Ａ，３４Ｂと、このモータ３４Ａ，３４Ｂを収容する繭状の筐体３６Ａ，３６Ｂとを有している。以下、プロペラ３０Ａ及びプロペラ３０Ｂの回転中心である仮想軸をそれぞれ、回転中心軸β１及び回転中心軸β２と称す。繭状の筐体３６Ａ，３６Ｂは、プロペラ３０Ａ，３０Ｂの回転中心軸β１，β２方向に延在し、筐体３６Ａ，３６Ｂとプロペラ３０Ａ，３０Ｂとは回転中心軸β１，β２を基準として略同軸的に結合されている。そして、これらの回転中心軸β１，β２が平行となるように、プロペラ装置２６Ａ及びプロペラ装置２６Ｂが並列されている。また、プロペラ装置２６Ａ及びプロペラ装置２６Ｂは、それぞれの回転中心軸β１，β２が後部垂線αに直交する同一平面内に位置するように配置されている。
【００２０】
ここで、２本の回転中心軸β１，β２間の距離Ｄ１は、プロペラ３０Ａ先端の軌道円３８Ａの半径ＲAと、プロペラ３０Ｂ先端の軌道円３８Ｂの半径ＲBを足した長さよりも長くなっている。したがって、両プロペラ３０Ａ，３０Ｂ同士は接触することなく回転することとなる。なお、モータ３４Ａ，３４Ｂの駆動は、図示しない連結軸を介してプロペラ３０Ａ，３０Ｂに伝えられて、プロペラ３０Ａ，３０Ｂが回転する。
【００２１】
プロペラ装置２６Ａ，２６Ｂは、プロペラ３０Ａ，３０Ｂが筐体３６Ａ，３６Ｂの前部に取り付けられた、いわゆるトラクタタイプのプロペラ装置であり、プロペラ３０Ａ，３０Ｂの回転によりストラット２４の側にプロペラ後流を噴出して推進力を得る。そして、プロペラ装置２６Ａのプロペラ３０Ａの回転方向と、プロペラ装置２６Ｂのプロペラ３０Ｂの回転方向とは逆になっている。このように２つのプロペラ３０Ａ，３０Ｂの回転方向を逆にすることにより、ストラット２４に作用する船舶１０の航行方向（推進方向）に直交する方向（図３の矢印Ｘ方向）の力が相殺される。それにより、船舶１０の航行を安定させることができる。
【００２２】
以上、詳細に説明したように、船舶１０は、２機のプロペラ装置２６Ａ，２６Ｂを有する推進器１４を備えているため、プロペラ装置を１機だけ備えた船舶に比べて、推進力が向上している。また、例えば、一方のプロペラ装置２６Ａが故障した場合であっても、他方のプロペラ装置２６Ｂが正常であれば、プロペラ装置２６Ｂのみで航行可能であるため、推進器１４の冗長性が確保されたこととなる。さらに、２機のプロペラ装置２６Ａ，２６Ｂに対して、ストラット２４は１つであるため、２つのストラットを用いて２つのプロペラ装置を取り付けている従来の船舶（図６参照）に比べて、推進器を旋回させる回転装置の数を低減することができると共に、船体の形状を単純にすることができる。
【００２３】
次に、推進器１４の別の態様について説明する。
【００２４】
図４に示すように、推進器１４Ａは、上述したプロペラ装置２６Ａ，２６Ｂと同様の構成である３つのプロペラ装置２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅを備えている。この推進器１４Ａは、推進器１４同様、１つのストラット４０を介して船体１２に取り付けられている。このストラット４０の下部には、プロペラ装置２６Ｃの筐体３６Ｃが連結されており、このプロペラ装置２６Ｃの筐体３６Ｃと、プロペラ装置２６Ｄの筐体３６Ｄ及びプロペラ装置２６Ｅの筐体３６Ｅとは断面Ｙ字状の連結部材４２によって連結されている。このように、推進器１４Ａは、１つのストラット４０を介して船体１２に取り付けられるため、図２及び図３に示す推進器１４と同様、取り付けのための作業工程を減ずることができる。
【００２５】
プロペラ装置２６Ｃ、プロペラ装置２６Ｄ及びプロペラ装置２６Ｄの各プロペラ３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの回転中心である仮想軸をそれぞれ、回転中心軸β３、回転中心軸β４及び回転中心軸β５とすると、３本の回転中心軸β３，β４，β５は互いに平行であると共に、後部垂線αに対して垂直である。また、回転中心軸β４及び回転中心軸β５は、回転中心軸β３の下方に位置すると共に、後部垂線αに直交する同一平面内に位置する。
【００２６】
また、プロペラ装置２６Ｃは、プロペラ３０Ｃの回転によりストラット４０とは反対の側にプロペラ後流を噴出して推進力を得る、いわゆるプッシングタイプのプロペラ装置であり、プロペラ装置２６Ｄ及びプロペラ装置２６Ｅは、前述したトラクタタイプのプロペラ装置である。したがって、プロペラ装置２６Ｃのプロペラ３０Ｃと、プロペラ装置２６Ｄ及びプロペラ装置２６Ｅのそれぞれのプロペラ３０Ｄ及びプロペラ３０Ｅとは、ストラット４０に対して筐体３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅの逆側に取り付けられているので、互いに接触せずに回転する。このように、推進器１４Ａにおいては、プッシングタイプのプロペラ装置２６Ｃとトラクタタイプのプロペラ装置２６Ｄ，２６Ｅとを含むため、プッシングタイプのプロペラ装置２６Ｃとトラクタタイプのプロペラ装置２６Ｄ，２６Ｅとを接近させることができる。それにより、推進器１４Ａの小型化を図ることが可能である。
【００２７】
すなわち、プロペラ装置２６Ｃのプロペラ３０Ｃの回転中心軸β３と、プロペラ装置２６Ｄのプロペラ３０Ｄの回転中心軸β４との距離Ｄ２を、プロペラ３０Ｃ先端の軌道円３８Ｃの半径ＲCと、プロペラ３０Ｄ先端の軌道円３８Ｄの半径ＲDとを足した長さよりも短くすることが可能である。同様に、プロペラ装置２６Ｃのプロペラ３０Ｃの回転中心軸β３と、プロペラ装置２６Ｅのプロペラ３０Ｅの回転中心軸β５との距離Ｄ３を、プロペラ３０Ｃ先端の軌道円３８Ｃの半径ＲCと、プロペラ３０Ｅ先端の軌道円３８Ｅの半径ＲEとを足した長さよりも短くすることが可能である。このように、トラクタタイプのプロペラ装置同士及びプッシングタイプのプロペラ装置同士を並列させた場合に比べて、プロペラの回転中心軸を互いに接近させることが可能となる。
【００２８】
また、推進器１４Ａは、３機のプロペラ装置２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅを備えるため、プロペラ装置を１機だけ備えた推進器に比べて、約３倍の推進力を発生することができる。また、例えば、２機のプロペラ装置２６Ｄ，２６Ｅが故障した場合であっても、残り１機のプロペラ装置２６Ｃが正常であれば、プロペラ装置２６Ｃのみで航行可能であるため、推進器１４Ａの冗長性が確保されたこととなる。さらに、３機のプロペラ装置２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅに対して、ストラット４０は１つであるため、複数のストラットを用いる場合に比べて、推進器を旋回させる回転装置の数を低減することができると共に、船体の形状を単純にすることができる。
【００２９】
さらに、推進器１４の別の態様について説明する。
【００３０】
図５に示すように、推進器１４Ｂは、上述したプロペラ装置２６Ａ〜２６Ｅと同様の構成である４つのプロペラ装置２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ，２６Ｉを備えている。これらのプロペラ装置２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ，２６Ｉは、１つのストラット４０を介して船体１２に取り付けられており、いずれもトラクタタイプのプロペラ装置である。
【００３１】
プロペラ装置２６Ｆ、プロペラ装置２６Ｇ及びプロペラ装置２６Ｈの位置関係は、上述したプロペラ装置２６Ｃ、プロペラ装置２６Ｄ及びプロペラ装置２６Ｅの位置関係と同様である。この推進器１４Ｂのプロペラ装置２６Ｆのプロペラ３０Ｆの回転中心軸β６は回転中心軸β３に対応しており、プロペラ装置２６Ｇ及びプロペラ装置２６Ｈのプロペラ３０Ｇ，３０Ｈのそれぞれの回転中心軸β７，β８は、回転中心軸β４及び回転中心軸β５に対応している。そして、後部垂線αに沿ったプロペラ装置２６Ｆの下方には、回転中心軸β６，β７，β８と平行である回転中心軸β９を有するプロペラ装置２６Ｉが、断面がＹ字状である第２連結部材４４を介してプロペラ装置２６Ｇ及びプロペラ装置２６Ｈと連結されている。このように、推進器１４Ｂは、１つのストラット４０を介して船体１２に取り付けられるため、図２及び図３に示す推進器１４及び図４に示す推進器１４Ｂと同様、取り付けのための作業工程を減ずることができる。
【００３２】
以上説明したように、推進器１４Ｂは、４機のプロペラ装置２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ，２６Ｉを備えるため、プロペラ装置を１機だけ備えた従来の推進器に比べて、約４倍の推進力を発生することができる。また、例えば、３機のプロペラ装置２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈが故障した場合であっても、残り１機のプロペラ装置２６Ｉが正常であれば、プロペラ装置２６Ｉのみで航行可能であるため、推進器１４Ｂの冗長性が確保されたこととなる。さらに、４機のプロペラ装置２６Ｆ，２６Ｇ，２６Ｈ，２６Ｉに対して、ストラット４０は１つであるため、複数のストラットを用いる場合に比べて、推進器を旋回させる回転装置の数を低減することができると共に、船体の形状を単純にすることができる。
【００３３】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、プロペラ装置の機数は、適宜増減することができ、４機以上であってもよい。この場合、船舶の推進方向を安定させるため、ストラットの回転軸（後部垂線）を対称軸として、右舷と左舷で左右対称となるようにプロペラ装置を取り付けるのが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、取り付け時における作業工程及び部品点数の増加の抑制と、船体形状の複雑化の抑制とを図りつつ、推進力向上及び推進器の冗長性確保が図られた船舶用推進器及び船舶が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る推進器を備えた船舶を示す右側面図である。
【図２】図１に示した推進器を説明するための図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】推進器の別の態様を示した図である。
【図５】推進器の別の態様を示した図である。
【図６】従来の推進器及びこれを備えた船舶を示した図である。
【符号の説明】
１０，５０…船舶、１２…船体，５４、１４，１４Ａ，１４Ｂ，５２…推進器、２０…船尾部、２２…取付部、２４，４０…ストラット、２６Ａ〜２６Ｉ…プロペラ装置、２８，５６…回転装置、３０Ａ〜３０Ｉ…プロペラ、３４Ａ，３４Ｂ…モータ、３６Ａ〜３６Ｉ…筐体。
【図１】
0004021695.tif 000002
【図２】
0004021695.tif 000003
【図３】
0004021695.tif 000004
【図４】
0004021695.tif 000005
【図５】
0004021695.tif 000006
【図６】
0004021695.tif 000007