(57)【要約】      （修正有）【課題】被動ギアが破損したとしても操舵を可能にする電動舵取機構を提供する。【解決手段】電動舵取機構Ｍは、船舶本体に設けられる舵を回転駆動するための機構である。電動舵取機構は、舵に固定され舵の回転軸線Ｌ１上に回転中心が位置する被動ギア９０と、被動ギアと噛み合う駆動ギア１７を有した複数の電動舵取機用駆動装置１０と、を有する。被動ギアの厚さは、駆動ギアの厚さよりも厚い。複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアは、複数の電動舵取機用駆動装置のうちの他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアと、被動ギアの厚さ方向ｄｗにずれて位置している。【選択図】図４
2017024663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶本体に設けられる舵を回転駆動するための電動舵取機構であって、
前記舵に固定され前記舵の回転軸線上に回転中心が位置する被動ギアと、
前記被動ギアと噛み合う駆動ギアを有した複数の電動舵取機用駆動装置と、を備え、
前記被動ギアの厚さは、前記駆動ギアの厚さよりも厚く、
前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアは、前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアと、前記被動ギアの厚さ方向にずれて位置している、電動舵取機構。
【請求項２】
前記一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギア上の領域は、前記他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギア上の領域と、重なっていない、請求項１に記載の電動舵取機構。
【請求項３】
前記被動ギアは、前記厚さ方向にずらして配置された複数の歯部を有しており、
前記一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギアの歯部は、
前記他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギアの歯部と異なる、請求項１又は２に記載の電動舵取機構。
【請求項４】
前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一部の電動舵取機用駆動装置を停止させた状態において動作する残りの電動舵取機用駆動装置の定格トルクの総和が、前記舵の駆動に要求される設計駆動トルク以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動舵取機構。
【請求項５】
前記舵の回転を制動するブレーキ機構をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動舵取機構。
【請求項６】
前記ブレーキ機構は、複数設けられ、
複数の前記ブレーキ機構のうちの一部のブレーキ機構を作動させない状態における残りのブレーキ機構の制動トルクの総和が、前記設計駆動トルク以上である、請求項５に記載の電動舵取機構。
【請求項７】
前記ブレーキ機構は、前記複数の電動舵取機用駆動装置の各々に設けられ、各電動舵取機用駆動装置の電動機の回転を制動する機構であり、
前記一部の電動舵取機用駆動装置を停止させた状態において駆動される前記残りの電動舵取機用駆動装置の定格トルクの総和が、前記設計駆動トルクに、前記一部の電動舵取機用駆動装置に設けられた前記ブレーキ機構の制動トルクを加えたトルク以上である、請求項５又は６に記載の電動舵取機構。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電動舵取機構と、
前記電動舵取機構の前記被動ギアが固定された前記舵と、を備える、電動舵取ユニット。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電動舵取機構、及び、請求項８に記載の電動舵取ユニットの少なくとも一以上を備える、船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶本体に設けられる舵を回転駆動するための電動舵取機構、電動舵取ユニットおよび船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の進路は、舵取機構によって舵が操作されることで、調整される。舵取機構として、従来、油圧舵取機構が用いられてきた。昨今では、特許文献１に開示されているように、電動舵取機用駆動装置を用いた電動舵取機構も検討されている。特許文献１によれば、電動舵取機構は、船舶内の機器のレイアウトを小型化することができ、また、環境性能にも優れる。特許文献１に開示された電動舵取機構は、舵に固定された被動ギアと、被動ギアと噛み合う駆動ギアを有した電動舵取機用駆動装置と、を有している。電動舵取機用駆動装置は、電動機と、電動機の回転を減速して駆動ギアに伝達する減速機と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５６１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、舵取機構では、十分なトルクを確保する観点から、一つの被動ギアに対して複数の電動舵取機用駆動装置が設けられることもある。この舵取機構において、複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアが、何らかの異常により、固定された状態に維持されてしまうことも想定される。このような異常時、異常を生じた電動舵取機用駆動装置の駆動ギアは、被動ギアとの噛み合いを維持される。この状態で、他の正常な電動舵取機用駆動装置が動作すると、被動ギアが破損することもある。被動ギアが破損すると、正常な電動舵取機用駆動装置が残っていたとしても、操舵することは不可能となる。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、被動ギアが破損したとしても操舵可能に維持される電動舵取機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電動舵取機構は、
船舶本体に設けられる舵を回転駆動するための電動舵取機構であって、
前記舵に固定され前記舵の回転軸線上に回転中心が位置する被動ギアと、
前記被動ギアと噛み合う駆動ギアを有した複数の電動舵取機用駆動装置と、を備え、
前記被動ギアの厚さは、前記駆動ギアの厚さよりも厚く、
前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアは、前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の駆動ギアと、前記被動ギアの厚さ方向にずれて位置している。
【０００７】
本発明による電動舵取機構において、前記一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギア上の領域は、前記他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギア上の領域と、重なっていなくてもよい。
【０００８】
本発明による電動舵取機構において、
前記被動ギアは、前記厚さ方向にずらして配置された複数の歯部を有しており、
前記一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギアの歯部は、
前記他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置の前記駆動ギアが噛み合う前記被動ギアの歯部と異なるようにしてもよい。
【０００９】
本発明による電動舵取機構において、前記複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一部の電動舵取機用駆動装置を停止させた状態において動作する残りの電動舵取機用駆動装置の定格トルクの総和が、前記舵の駆動に要求される設計駆動トルク以上となるようにしてもよい。
【００１０】
本発明による電動舵取機構が、前記舵の回転を制動するブレーキ機構をさらに備えるようにしてもよい。
【００１１】
本発明による電動舵取機構において、
前記ブレーキ機構は、複数設けられ、
複数の前記ブレーキ機構のうちの一部のブレーキ機構を作動させない状態における残りのブレーキ機構の制動トルクの総和が、前記設計駆動トルク以上となるようにしてもよい。
【００１２】
本発明による電動舵取機構において、
前記ブレーキ機構は、前記複数の電動舵取機用駆動装置の各々に設けられ、各電動舵取機用駆動装置の電動機の回転を制動する機構であり、
前記一部の電動舵取機用駆動装置を停止させた状態において駆動される前記残りの電動舵取機用駆動装置の定格トルクの総和が、前記設計駆動トルクに、前記一部の電動舵取機用駆動装置に設けられた前記ブレーキ機構の制動トルクを加えたトルク以上となるようにしてもよい。
【００１３】
本発明による電動舵取ユニットは、
上述した本発明による電動舵取機構のいずれかと、
前記電動舵取機構の前記被動ギアが固定された前記舵と、を備える。
【００１４】
本発明による船舶は、上述した本発明によるいずれかの電動舵取機構、及び、上述した電動舵取ユニットの少なくとも一以上を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の電動舵取機用駆動装置のうちの一つの電動舵取機用駆動装置が異常を来たし、当該電動舵取機用駆動装置の駆動ギアと噛み合う被動ギアが破損したとしても、操舵不可能となることを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、発明の一実施の形態に係る船舶、電動舵取ユニット及び電動舵取機構を示す概略図である。
【図２】図２は、電動舵取ユニット及び電動舵取機構を示す斜視図である。
【図３】図３は、電動舵取機用駆動装置の縦断面図である。
【図４】図４は、複数の電動舵取機用駆動装置の駆動ギアと被動ギアとの位置関係を説明するための図であって、電動舵取機構を示す側面図である。
【図５】図５は、被動ギアの一変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。なお、本発明に係る「電動舵取機用駆動装置」は、舵を駆動するための駆動力を出力する装置であり、以下においては、単に「電動駆動装置」とも呼ぶ。本発明に係る「電動舵取機構」は、以下の実施の形態において、電動駆動装置１０と、リングギア（被動ギア）９０と、を含んでいる。本発明に係る「電動舵取ユニット」は、以下の実施の形態において、電動舵取機構Ｍ（電動駆動装置１０及びリングギア（被動ギア）９０）と、舵１０１と、含んでいる。本発明に係る「船舶」は、以下の実施の形態において、電動舵取機構Ｍ（電動駆動装置１０及びリングギア（被動ギア）９０）と、舵１０１と、船舶本体１００と、を含んでいる。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、電動駆動装置１０を用いて操作される舵１０１の概略図であり、図２は、電動舵取機構Ｍ及び舵１０１を概略的に示した斜視図である。図１に示すように、船舶Ｓは、船舶本体１００と、船舶本体１００の本体尾下部に設けられた舵１０１と、を有している。舵１０１は、舵本体１０２と、舵本体１０２の上部から突出する円筒状の旋回筒１０３と、を有している。舵１０１は、旋回筒１０３の上部が船舶本体１００の本体尾下部に回転可能に支持されている。舵１０１は、回転軸線Ｌ１を中心として、或る決められた角度範囲内において船舶本体１００に対して回転可能となっている。
【００１９】
船舶Ｓは、舵１０１を船舶本体１００に対して回転させる電動舵取機構Ｍを有している。電動舵取機構Ｍは、上述したように、舵１０１とともに電動舵取ユニットＵを構成する。電動舵取機構Ｍは、駆動ギアを有した電動駆動装置１０と、駆動ギアと噛み合う被動ギアと、を有している。図示された例において、駆動ギアは、ピニオンギア１７として構成されている。また、被動ギアは、円環状のリングギア９０として構成されている。被動ギアであるリングギア９０は、舵１０１に固定されている。リングギア９０は、舵１０１とともに、船舶本体１００に対して回転可能である。図示された例において、リングギア９０は、旋回筒１０３の上部に固定されている。円環状のリングギア９０の中心は、舵１０１の回転軸線Ｌ１上に位置している。
【００２０】
図示の船舶１００においては、舵１０１の前方となる位置に、プロペラ１０５が設けられている。プロペラ１０５は、図示省略する電動機或いは内燃機関等によって回転駆動される。プロペラ１０５を回転させることにより、船舶１００が推進する。この際、電動舵取機構Ｍを用いて舵１０１を旋回させることにより、船舶１００を所望の方向に旋回させることが可能となる。
【００２１】
図示された例において、電動舵取機構Ｍの電動駆動装置１０は、船舶本体１００内における旋回筒１０３の上方となる領域に配置されている。図２に示すように、電動舵取機構Ｍは、電動舵取機をなす複数の電動駆動装置１０を有している。図示された例において、電動舵取機構Ｍは、第１〜第４の電動駆動装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有している。電動駆動装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の各々は、船舶本体１００に据え付けられている。
【００２２】
電動駆動装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の各々は、電動機１２と、電動機１２から出力される回転動力を減速させて出力軸から出力する減速機１３と、出力軸から回転動力を伝達されて回転する駆動ギアと、を有している。図示された例では、減速機１３の出力軸は、後述するキャリア２５（図３参照）によって構成されている。また、図示された例において、駆動ギアは、舵１０１に設けられるリングギア９０と噛み合うピニオン１７によって構成されている。電動駆動装置１０の電動機１２からの回転動力が、減速機１３によって減速されてキャリア２５から出力される。これにより、減速された回転動力が、ピニオン１７からリングギア９０に伝達される。キャリア２５と同期したピニオン１７の回転によって、リングギア９０は、船舶本体１００に据え付けられた電動駆動装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）に対して動作する。より具体的には、円環状からなるリングギア９０は、円環の中心を回転中心として、回転する。リングギア９０の電動駆動装置１０に対する動作に伴い、リングギア９０が固定された舵１０１も、船舶本体１００に対して動作する。
【００２３】
図示された例において、電動駆動装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の各々における電動機１２、減速機１３及びピニオン１７は、互いに同一のものが用いられている。すなわち、各電動機１２は同一の型式であり、同一の定格出力、定格トルク及び定格回転速度等を有している。各減速機１３は、同一の構造であり、同一の減速比を有している。各ピニオン１７は、同一の歯数を有し、同一の内外径を有している。したがって、各電動駆動装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の定格出力、定格トルク及び定格回転速度等も互いに同一となっている。
【００２４】
各電動機１２は、図１に示すインバータ１０８に接続されており、このインバータ１０８によって供給電力が制御される。インバータ１０８は、通信可能に接続された旋回コントローラ１０９からの指令信号に基づいて電源周波数及び電源電圧を調整して、電動機１２の回転速度や回転位置を制御するように構成されている。
【００２５】
旋回コントローラ１０９は、図示省略するメインコントローラに対して通信可能に接続されている。当該メインコントローラは、船舶１００の操作者の操作に基づいて船舶１００の旋回方向や旋回速度を決定し、指令信号を旋回コントローラ１０９に出力する。旋回コントローラ１０９は、メインコントローラから出力された指令信号に応じて決定される各電動機１２における回転速度及び回転を停止する回転角度位置についての回転指令信号をインバータ１０８に出力するようになっている。そして、インバータ１０８が、旋回コントローラ１０９から出力された回転指令信号に応じて電動機１２を回転させる。電動機１２から出力される回転動力が、減速機１３、ピニオン１７及びリングギア９０に伝達される。これにより、舵１０１が所望の方向に向けて所望の速度で旋回することになる。なお、本実施の形態では、インバータ１０８を用いて電動機１２が制御されるが、インバータ１０８を用いること無く、電動機１２が制御されてもよい。
【００２６】
図３は、電動駆動装置１０の断面図である。図３に示すように、電動機１２は、回転動力を出力する駆動軸１２ａを有する。減速機１３は、入力軸１４、ケース１５、上述のキャリア２５を含む減速部１６等を有している。この減速機１３の一部が、下側に位置する一端側において、ケース１５から突出して露出している。ピニオン１７は、減速機１３のケース１５から露出した部分に、固定されている。また、減速機１３の上側に位置する他端側において、ケース１５に対して電動機１２が取り付けられている。減速機１３においては、上側に配置された電動機１２から入力される回転動力がケース１５の内側に配置された減速部１６を介して減速されてキャリア２５から出力される。
【００２７】
各減速機１３のキャリア２５に設けられたピニオン１７は、図２に示すように、舵１０１の回転軸線Ｌ１の周囲に配置されている。ピニオン１７は、船舶本体１００に対して回転自在に支持されたリングギア９０の外周に形成された歯９１と噛み合うように配置されている。この場合には、各駆動装置１１のメンテナンスを行うことが容易となる。なお、本実施の形態では、リングギア９０の外周に歯９１が形成されているが、歯９１は、リングギア９０の内周に形成されていてもよい。この場合、ピニオン１７が、リングギア９０の内周において歯９１と噛み合うよう、電動駆動装置１０が配置される。この場合には、リングギア１０４の大きさを大きくでき、例えば剛性を確保することができる。
【００２８】
各ピニオン１７は、リングギア９０の外周に沿ってその周方向に等間隔に（本実施の形態では９０°毎に）配置されている。このように各ピニオン１７が配置されているため、各電動機１２が回転することで各ピニオン１７が回転し、船舶本体１００に回転自在に支持されてピニオン１７に噛み合うリングギア９０が、回転軸線Ｌ１を中心として回転する。これにより、リングギア９０が固定された舵１０１は回転軸線Ｌ１を中心として船舶本体１００に対して旋回する。なお、本実施の形態では、各ピニオン１７がリングギア１０４の外周に沿ってその周方向に等間隔に配置されるが、ピ二オン１７の配置は、この態様に限定されるものではない。例えば、駆動装置１１の周辺の他の装置の配置に応じて、駆動装置１１がリングギア１０４の所定領域に密集して配置されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、本実施の形態に係る減速機１３は、偏心揺動型減速機である。図３を参照しつつ、減速機１３の構成について詳述する。以下の説明においては、減速機１３にて、ピニオン１７が配置される下側である出力側を一端側として、電動機１２が配置される上側である入力側を他端側として説明する。図３においては、説明の便宜上、一端側を示す矢印と、他端側を示す矢印と、が示されている。
【００３０】
図３に示すように、減速機１３における上述のケース１５は、筒状に形成された第１ケース部１５ａ、第２ケース部１５ｂ及び第３ケース部１５ｃを備えている。第１乃至第３ケース部１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、直列に配置されてボルト等の締結手段によって相互に連結されている。第１ケース部１５ａは一端側に配置され、第１ケース部１５ａの他端側に第２ケース部１５ｂが固定され、更にその第２ケース部１５ｂの他端側に第３ケース部１５ｃが固定されている。
【００３１】
ケース１５の内部には、入力軸１４や減速部１６等が収納されている。電動機１２の駆動軸１２ａ、入力軸１４及び減速部１６は、減速機１３の回転軸線である減速機軸線Ｑの方向に沿って直列に配置されている。ケース１５は、一端側（第１ケース部１５ａの端部側）において、開口している。また、ケース１５は、他端側（第３ケース部１５ｃの端部側）において、電動機１２を固定されている。なお、減速機軸線Ｑは、舵１０１の回転軸線Ｌ１と平行になっている。
【００３２】
ケース１５における第１ケース部１５ａの内周には、内歯を構成する複数のピン内歯２０が配置されている。ピン内歯２０は、ピン状の部材である。ピン内歯２０は、その長手方向が減速機軸線Ｑと平行になるように配置されている。ピン内歯２０は、第１ケース部１５ａの内部において、内周面の周方向に沿って等間隔に配列されている。ピン内歯２０は、後述する外歯歯車２６の外歯４１と噛み合う。
【００３３】
図３に示すように、入力軸１４は、電動機１２の駆動軸１２ａに対してカップリング２１を介して連結されている。入力軸１４の一端部側（カップリング２１側とは反対側の端部側）には、減速部１６における後述のクランク軸用歯車２３と噛み合うギア部１４ａが設けられている。入力軸１４は、電動機１２から出力される回転動力を減速部１６に伝達する。また、ケース１５のうちの第２ケース部１５ｂの中央部には玉軸受２２が設けられている。玉軸受２２は、入力軸１４を回転自在に支持している。
【００３４】
減速部１６は、上述のクランク軸用歯車２３、クランク軸２４、キャリア２５、外歯歯車２６及び主軸受（３０、３１）等を備えている。このうち、クランク軸用歯車２３は、平歯車要素として設けられている。クランク軸用歯車２３は、入力軸１４のギア部１４ａと噛み合うようにギア部１４ａの周囲に複数（例えば、３つ）配置されている。クランク軸用歯車２３は、中央部分に貫通孔が形成され、この貫通孔を貫通して配置されるクランク軸２４の他端側に対してスプライン結合により固定されている。
【００３５】
クランク軸２４は、減速機軸線Ｑを中心とした周方向に沿って等間隔に複数（例えば、３台）配置されている。クランク軸２４は、その軸方向が減速機軸線Ｑと平行になるように配置されている。クランク軸２４は、外歯歯車２６に形成されたクランク用孔３４をそれぞれ貫通するように配置されている。クランク軸２４は、クランク軸用歯車２３を介して入力軸１４からの回転動力を伝達され、回転する。
【００３６】
本実施の形態において、クランク軸２４は、軸本体２４ｃと、軸本体に２４ｃに設けられた第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂと、を有している。第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂは、減速機軸線Ｑと平行な方向において、軸本体２４ｃの中間部に形成されている。第１偏心部２４ａが一端側に位置し、第２偏心部２４ｂが他端側に位置している。第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂは、減速機軸線Ｑに直交する断面において、円形断面を有している。第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂのそれぞれの中心位置は、クランク軸２４の軸本体２４ｃの中心軸線に対して偏心している。第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂは、互いに対して、軸本体２４ｃの中心軸線を中心として対称的に偏心している。これら第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂが、外歯歯車２６の上述のクランク用孔３４内に位置している。
【００３７】
クランク軸２４の軸本体２４ｃの一端部は、図示しない軸受を介してキャリア２５に対して回転自在に保持されている。軸本体２４ｃの他端部は、図示しない軸受を介してキャリア２５に対して回転自在に保持されている。このうち、軸本体２４ｃの他端は、キャリア２５から他端側に突出して、上述のクランク軸用歯車２３が固定されている。
【００３８】
キャリア２５は、基部キャリア２７と、端部キャリア２８と、支柱２９と、を含んでいる。このキャリア２５のうち基部キャリア２７にクランク軸２４の軸本体２４ｃの一端部が回転自在に保持され、端部キャリア２８に軸本体２４ｃの他端部が回転自在に保持されている。
【００３９】
基部キャリア２７の一端側には、ボルト１８を介してピニオン１７が連結されている。すなわち、基部キャリア２７は、減速機１３の出力軸をなしている。端部キャリア２８は、円板状に形成されている。支柱２９は、基部キャリア２７と端部キャリア２８との間に位置している。支柱２９は、基部キャリア２７と端部キャリア２８とを連結する柱状部分として設けられている。図示されて例において、支柱２９は、基部キャリア２７と一体的に形成されている。各支柱２９には、端部キャリア２８を貫通したボルトが挿入されている。このボルトを用いて、端部キャリア２８と基部キャリア２７とが支柱２９を介して連結されている。支柱２９は、減速機軸線Ｑを中心とした周方向に沿って複数配置され、その軸方向が減速機軸線Ｑと平行となるように配置されている。
【００４０】
キャリア２５は、主軸受３０、３１を介してケース１５に対して回転自在に保持されている。図３に示すように、第１の主軸受３０は、基部キャリア２７と第１ケース部１５ａとの間に介在する玉軸受として構成されている。第１の主軸受３０は、第１ケース部１５ａの内周側に対して基部キャリア２７を回転自在に保持する。また、第２の主軸受３１は、端部キャリア２８と第１ケース部１５ａとの間に介在する玉軸受として構成されている。第２の主軸受３１は、第１ケース部１５ａの内周側に対して端部キャリア２８を回転自在に保持する。
【００４１】
外歯歯車２６は、第１外歯歯車２６ａ及び第２外歯歯車２６ｂを有している。第１外歯歯車２６ａ及び第２外歯歯車２６ｂは、円板状に形成されている。第１外歯歯車２６ａ及び第２外歯歯車２６ｂは、その板面が互いに平行となるよう、配置されている。第１外歯歯車２６ａ及び第２外歯歯車２６ｂにはそれぞれ、クランク軸２４が貫通する上述のクランク用孔３４、及び、支柱２９が貫通する支柱貫通孔が形成されている。なお、外歯歯車２６（２６ａ、２６ｂ）のクランク用孔３４は、クランク軸２４の数に対応した数で形成されている。また、支柱貫通孔も、同様に、支柱２９の数に対応した数で形成されている。
【００４２】
各外歯歯車２６ａ，２６ｂのクランク用孔３４には、クランク軸２４の偏心部２４ａ，２４ｂが位置している。したがって、クランク軸２４が、入力軸１４の回転駆動より軸本体２４ｃの中心軸線を中心として回転すると、外歯歯車２６ａ，２６ｂは、キャリア２５に対して、偏心揺動する。図示された例において、外歯歯車２６ａ，２６ｂは、減速機１３の減速機軸線Ｑを中心とした周状軌跡に沿って、キャリア２５に対して並進移動する。
【００４３】
また、第１外歯歯車２６ａ及び第２外歯歯車２６ｂのそれぞれの外周には、ピン内歯２０に噛み合う外歯４１が設けられている。外歯４１の歯数は、ピン内歯２０の歯数よりも１個又は複数個少ない。これにより、クランク軸２４が回転する毎に、外歯４１とピン内歯２０との噛み合いがずれ、外歯歯車２６（２６ａ、２６ｂ）が偏心して揺動回転することになる。なお、外歯歯車２６は、クランク用孔３４において外歯用軸受（図示せず）を介してクランク軸２４を回転自在に保持している。したがって、外歯歯車２６がケース１５に対して揺動回転する際、キャリア２５も、外歯歯車２６と同期してケース１５に対して回転する。このとき、クランク軸２４は、減速機１３の減速機軸線Ｑを中心としてキャリア２５とともに公転するとともに、キャリア２５に対して回転（自転）する。
【００４４】
以上に説明した減速機１３においては、電動機１２からの回転動力が入力軸１４に伝達されると、クランク軸２４が回転する。このとき、クランク軸２４の第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂは、それぞれ偏心回転する。第１偏心部２４ａ及び第２偏心部２４ｂが偏心回転すると、外歯歯車２６は、偏心揺動する。このとき、外歯歯車２６の外歯４１の歯数とケース１５のピン内歯２０の歯数との相違から、外歯歯車２６は、その外歯４１をピン内歯２０に噛み合わせながら、ケース１５に対して回転する。この結果、クランク軸２４を介して外歯歯車２６を支持するキャリア２５がケース１５に対して回転する。これにより、減速によってトルクが増大された回転動力がピニオン１７からリングギア９０に伝達され、舵１０１が旋回することになる。
【００４５】
図示されて例において、電動駆動装置１０は、さらに、舵１０１の回転を制動するブレーキ機構５０を有している。図３には、ブレーキ機構５０の一例が示されている。図３に示された例において、ブレーキ機構５０は電動駆動装置１０毎に設けられ、１つの電動機１２に対して１つのブレーキ機構５０が取り付けられる。図３に示された、ブレーキ機構５０は、旋回コントローラ１０９からの指令に基づいて、電動機１２の駆動軸１２ａの回転を制動し、或いは、駆動軸１２ａの制動を解除する電磁ブレーキとしての機構を有している。駆動軸１２ａの回転が制動されている状態では、電動駆動装置１０は、その動作が規制された状態に維持される。
【００４６】
図３に示すように、ブレーキ機構５０は、電動機１２の上部に固定された有頂筒状のハウジング５１と、電動機１２の出力軸１２ａの他端部（上端部）に固定され且つハウジング５１に収容された円板状の第１摩擦板５２と、第１摩擦板５２の上側においてハウジング５１の上部内面に固定された円筒状の電磁石５３と、電磁石５３及び第１摩擦板５２の間において電磁石５３に対して離接自在に配置された円板状のアーマチュア５４と、アーマチュア５４の第１摩擦板５２側の面に固定された円板状の第２摩擦板５５と、アーマチュア５４を第１摩擦板５２側に向けて付勢する弾性部材５６と、第１摩擦板５２の下側において電動機１２の上部に固定された円板状の第３摩擦板５７と、を有している。
【００４７】
第１摩擦板５２、電磁石５３、アーマチュア５４、第２摩擦板５５及び第３摩擦板５７は、同軸上に配置されており、各部材の内側に、電動機１２の出力軸１２ａが通されている。電磁石５３は、円筒状の電磁石本体５３ａと、電磁石本体５３ａ内に配置された円環状のコイル５３ｂと、を有している。
【００４８】
このブレーキ機構５０では、コイル５３ｂに電流が供給されず電磁石５３が非励磁の状態とされる際に、弾性部材５６がアーマチュア５４を介して第２摩擦板５５を第１摩擦板５１に押し付ける。第１摩擦板５１は、第２摩擦板５５と第３摩擦板５７との間に挟み込まれる。これにより、電動機１２の駆動軸１２ａの回転が、制動および規制される。したがって、電動駆動装置１０の駆動ギアをなすピニオン１７は、回転を制動および規制されるようになり、舵１０１の回転が制動され且つ回転を停止した状態に維持される。また、コイル５３ｂに電流が供給され電磁石５３が励磁の状態とされた際には、弾性部材５６に抗してアーマチュア５４が電磁石５３側に引き寄せられて、第２摩擦板５５が第１摩擦板５１から離間する。これにより、電動機１２の駆動軸１２ａの回転が、許容される。したがって、電動駆動装置１０の駆動ギアをなすピニオン１７も回転を許容され、舵１０１を旋回させることが可能となる。
【００４９】
ところで、既に説明したように、複数の電動駆動装置１０の一部に異常が生じてロック状態となることが想定され得る。電動駆動装置１０に生じる異常としては、電動駆動装置１０に含まれる歯車の歯の欠損、電動機１２の電気的な不良（一例として、絶縁不良）、電動機１２のブレーキ機構の不良等を例示することができる。電動駆動装置１０の駆動ギアが何らかの異常により動作不可能となるなっている状態で、他の電動駆動装置が動作すると、いずれかの電動駆動装置の駆動ギアと被動ギアとの間に大きな力が発生する。この結果として、異常が生じている電動駆動装置１０だけでなく、リングギア９０（被動ギア）までもが、破損してしまうこともある。リングギア９０（被動ギア）が破損すると、正常な電動舵取機用駆動装置が残っていたとしても、操舵することは不可能となる。
【００５０】
このような不具合を解消するため、本実施の形態による電動舵取機構Ｍでは、例えば図４及び図５に示すように、リングギア９０（被動ギア）の厚さｗ１は、ピニオン１７（駆動ギア）の厚さｗ２よりも厚くなっている。さらに、本実施の形態による電動舵取機構Ｍでは、複数の電動駆動装置１０のうちの一つの電動駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）は、複数の電動駆動装置１０のうちの他の少なくとも一つの電動駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）と、リングギア９０（被動ギア）の厚さ方向ｄｗにずれて位置している。なお、図３は、電動舵取ユニットＵを模式的に示す図であり、ピニオン１７の厚さ方向ｄｗにおける位置は、図４及び図５と同様に厳密には図示していない。
【００５１】
ここで、「被動ギアの厚さ」とは、図４及び図５に示すように、被動ギアの回転軸線に沿った被動ギアの歯が設けられている部分の長さのことを差す。また、「駆動ギアの厚さ」とは、駆動ギアと噛み合う被動ギアの回転軸線に沿った駆動ギアの歯が設けられている部分の長さのことを差す。また、「厚さ方向」とは、被動ギアの回転軸線と平行な方向のことを指す。
【００５２】
電動舵取機構Ｍでは、いずれかの電動駆動装置１０に異常が発生し、且つ、他の電動駆動装置１０が動作し続けることで、異常を発生した電動駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）とリングギア９０（被動ギア）との間に大きな力が発生したとしても、多くの場合、破損を生じるのは、異常を発生した電動駆動装置１０の当該ピニオン１７（駆動ギア）と、リングギア９０（被動ギア）のうちの当該ピニオン１７（駆動ギア）に対面する部分に、限られるようになる。すなわち、リングギア９０（被動ギア）のうちの破損が生じ易くなる部分は、厚さ方向ｄｗにおいて、異常を発生した電動駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）と重なる範囲、及び、その周囲となる。したがって、複数の電動駆動装置１０の間で、ピニオン１７（駆動ギア）を厚さ方向ｄｗずらすことで、リングギア９０（被動ギア）のうちの、他の正常な電動駆動装置１０のピニオン１７に対面する部分は、依然として、正常に動作することが可能となる。すなわち、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることを効果的に回避して、電動舵取機構Ｍの機能を維持することが可能となる。
【００５３】
とりわけ、電動舵取機構Ｍを操舵可能な状態に維持する観点からは、図４及び図５に示すように、一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）上の領域が、他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）上の領域と、重なっていないこと、すなわち完全にずれていることが好ましい。このような電動舵取機構Ｍによれば、一つの電動舵取機用駆動装置１０の動作異常に起因してリングギア９０（被動ギア）が破損したとしても、当該破損が、リングギア９０（被動ギア）のうちの他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置１０が噛み合う領域にまで及ぶことを効果的に回避することができる。すなわち、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることをより安定して回避し、電動舵取機構Ｍの舵取機能をより安定して維持することが可能となる。
【００５４】
ここで、図４に示された例において、電動舵取機構Ｍは、単一のリングギア９０と、第１〜第４の電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、を含んでいる。第１〜第４の電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにそれぞれ含まれるピニオン１７の厚さｗ２は、第１〜第４の電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの間で、互いに同一となっている。図４に示すように、リングギア９０の厚さｗ１は、ピニオン１７の厚さｗ２よりも大きくなっている。ピニオン１７の位置は、第１〜第４の電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの間で、厚さ方向ｄｗにおいてずれている。とりわけ、ピニオン１７の位置は、第１〜第４の電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの間で、厚さ方向ｄｗにおいて重複していない。第１電動駆動装置１０ａのピニオン１７が、厚さ方向ｄｗにおける最も一方の側、図面においては厚さ方向ｄｗにおける最も下側に位置している。そして、第２電動駆動装置１０ｂのピニオン１７、第３電動駆動装置１０ｃのピニオン１７、及び、第４電動駆動装置１０ｄのピニオン１７は、順に、第１電動駆動装置１０ａのピニオン１７に対し、厚さ方向ｄｗにおける他側へとずれていっている。
【００５５】
リングギア９０は、周方向に配列された多数の歯９１を有している。各歯９１は、厚さ方向ｄｗに延びている。そして、リングギア９０の歯９１が設けられている外周面は、図４に示すように、厚さ方向ｄｗに沿って第１〜第４の領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄに区分けされる。第１〜第４の領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄは、この順番で、厚さ方向ｄｗに沿って一側から他側へ配列されている。リングギア９０の第１領域９２ａが、第１電動駆動装置１０ａのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第２領域９２ｂが、第２電動駆動装置１０ｂのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第３領域９２ｃが、第３電動駆動装置１０ｃのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第４領域９２ｄが、第４電動駆動装置１０ｄのピニオン１７に噛み合う。この例では、いずれかの電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（例えば第１電動駆動装置１０ａ）の異常に起因して、当該電動駆動装置のピニオン１７に対面するリングギア９０のいずれかの領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ（例えば第１領域９２ａ）が、損傷したとしても、異常が生じていない他の電動駆動装置（例えば第２〜第４電動駆動装置１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）に対面するリングギア９０のその他の領域（例えば第２〜第３領域９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ）が有効に機能し得る。したがって、異常が発生してない電動駆動装置のピニオン１７とリングギア９０の有効に機能し得るように維持された領域との噛み合いにより、操舵を依然として可能にすることができる。
【００５６】
次に、図５に示された例では、リングギア９０（被動ギア）が、厚さ方向ｄｗにずらして配置された複数の歯部９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄを有している。複数の歯部９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄには、別途に、歯９１が設けられている。すなわち、歯９１は、複数の歯部９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄを跨いで連続して延びていない。この点、上述の図４に示された例では、各歯９１が、第１〜第４領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄの間を、連続して延びている。
【００５７】
図５に示された例では、リングギア９０の第１歯部９１ａが、第１電動駆動装置１０ａのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第２歯部９１ｂが、第２電動駆動装置１０ｂのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第３歯部９１ｃが、第３電動駆動装置１０ｃのピニオン１７に噛み合い、リングギア９０の第４歯部９１ｄが、第４電動駆動装置１０ｄのピニオン１７に噛み合う。図５に示された例によれば、いずれかの電動駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ（例えば第１電動駆動装置１０ａ）の異常に起因して、当該電動駆動装置のピニオン１７に対面するリングギア９０のいずれかの歯部９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ（例えば第１歯部９１ａ）が、損傷したとしても、当該損傷が、歯９１を伝って、他の歯部９１ｂ，９１ｃ，９１ｄまで及ぶことを極めて効果的に回避することができる。したがって、図５に示された例によれば、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることをより安定して回避し、電動舵取機構Ｍの機能をより安定して維持することが可能となる。
【００５８】
なお、ピニオン１７（駆動ギア）の厚さ方向ｄｗにおける位置は、例えば、電動駆動装置１０の出力軸の長さにより、適宜調節することができる。また、ケース１５及び電動機１２の減速機軸線Ｑを中心とした外径がピニオン１７（駆動ギア）の外径よりも小さくなっている電動駆動装置１０については、電動駆動装置１０の厚さ方向ｄｗに沿った保持位置を高い自由度で調節することができ、これにより、電動駆動装置１０とリングギア９０との干渉を回避しながら、ピニオン１７（駆動ギア）の厚さ方向ｄｗにおける位置を適宜調節することができる。さらに、ケース１５及び電動機１２の減速機軸線Ｑを中心とした外径がピニオン１７（駆動ギア）の外径よりも大きくなっている電動駆動装置１０については、ピニオン１７（駆動ギア）と減速機１３の出力軸との間に中間ギアを設けることで、ケース１５及び電動機１２が、厚さ方向ｄｗにおいてリングギア９０と重複する位置に、電動駆動装置１０を配置することが可能となる。より具体的には、図３における、ピニオン１７の位置に中間ギアを設け、ピニオン１７（駆動ギア）が、出力軸と同期して回転する中間ギアと噛み合うことで、減速機軸線Ｑから偏心した軸線を中心として回転することができる。この場合、電動駆動装置１０及び中間ギアの厚さ方向ｄｗに沿った保持位置により、ピニオン１７（駆動ギア）の厚さ方向ｄｗにおける位置を適宜調節することができる。
【００５９】
また、このような電動舵取機構Ｍにおいては、複数の電動駆動装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）のうちの一部の電動駆動装置（例えば１台、２台等）を停止させた状態において動作する残りの電動駆動装置の定格トルクの総和ＴＳＵＭが、舵１０１の駆動に要求される設計駆動トルクＴＲ以上となるように、構成されていることが好ましい。具体例として、図示された４台の電動駆動装置１０（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）のうちの１台の電動駆動装置が停止したと仮定する。このとき、残りの３台の電動駆動装置１０の定格トルクの総和ＴＳＵＭが、設計駆動トルクＴＲ以上となっていれば、当該残りの３台の電動駆動装置１０が、定格トルク以下の駆動トルクで、設計駆動トルクＴＲを出力することが可能であり、例えば通常の操作速度で、操舵を安定して行うことが可能となる。
【００６０】
ここで、設計駆動トルクＴＲは、少なくとも舵１０１を静止状態から回転させるために必要なトルクよりも大きい値であり、本実施の形態では、舵１０１を有効に動かすために必要なトルクとなっている。ここで、「舵１０１を有効に動かすために必要なトルク」とは、例えば、最大航海喫水において最大航海速力で前進中に、所定時間内に舵１０１を所定の角度だけ回転させるために必要となるトルク等を意味し、船舶の型式や大きさ等に応じて個別に要求される値である。なお、設計駆動トルクＴＲは、舵１０１を旋回可能な限りにおいて、上述の舵１０１を有効に動かすために必要なトルクよりも小さい値でもよい。
【００６１】
なお、上述のようにして選定される電動駆動装置１０は、４台の電動駆動装置によって設計駆動トルクＴＲを出力する場合に通常選定される電動機と減速機との組合せよりも、高出力の電動機と減速機との組合せで構成されることになる。この高出力の電動機と減速機との組合せ（電動駆動装置１０）の選択においては、減速機について、上述の４台の電動駆動装置によって設計駆動トルクＴＲを出力する場合に通常選定される減速機と共通のものを選択する一方、電動機については、通常選択される電動機に比して高出力（大容量）の電動機を選択することが好ましい。
【００６２】
また、上述したように、電動駆動装置１０に生じる異常として、当該電動駆動装置１０に設けられたブレーキ機構５０が制動状態に維持されてしまうこと、つまり、図３に示された例において、電磁石５３が動作不良を起こすことが想定され得る。この異常においては、単に、異常を発生した電動駆動装置１０が動作しないだけでなく、当該電動駆動装置１０のブレーキ機構５０が、リングギア９０の回転を規制する制動力を生じさせることになる。この状況を考慮すると、異常を生じさせていない電動駆動装置１０の定格トルクの総和ＴＳＵＭは、設計駆動トルクＴＲ以上となっているだけでなく、設計駆動トルクＴＲに、異常が生じている上述の一部の電動駆動装置に設けられた制動機構５０の制動トルクＴＢを加えたトルク以上となっていることが好ましい。具体例として、図示された４台の電動駆動装置１０（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）のうちの１台の電動駆動装置について、電磁石５３が動作不良を起こし、電動機１２の駆動軸１２ａの回転が制動されていると仮定する。このとき、残りの３台の電動駆動装置１０の定格トルクの総和ＴＳＵＭが、設計駆動トルクＴＲと、１台のブレーキ機構５０の制動トルクＴＢと、を加算したトルク以上となっていれば、当該残りの３台の電動駆動装置１０が、定格トルク以下の駆動トルクで、設計駆動トルクＴＲを出力することが可能であり、例えば通常の操作速度で、操舵を安定して行うことが可能となる。
【００６３】
さらに、複数の電動駆動装置１０に設けられたブレーキ機構５０の一部が、何らかの異常によって制動機能を失ったとしても、電動舵取機構Ｍ全体として、制動機能を確保し得るようにする観点から、複数のブレーキ機構５０のうちの一部のブレーキ機構５０（例えば１台、２台等）を作動させない状態における残りのブレーキ機構５０の制動トルクの総和ＴＢＳＵＭが、上述の設計駆動トルクＴＲ以上となっていることが好ましい。具体例として、複数のブレーキ機構５０のうちの一台のブレーキ機構５０を作動させない状態における残り（３台）のブレーキ機構５０の制動トルクの総和ＴＢＳＵＭが、上述の設計駆動トルクＴＲ以上となっていれば、残り（３台）のブレーキ機構５０によって、舵１０１の回転を安定して制動することができる。
【００６４】
以上に説明してきた本実施の形態において、リングギア９０（被動ギア）の厚さｗ１は、ピニオン１７（駆動ギア）の厚さｗ２よりも厚く、複数の舵取機用駆動装置１０のうちの一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）は、複数の舵取機用駆動装置１０のうちの他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置のピニオン１７（駆動ギア）と、リングギア９０（被動ギア）の厚さ方向ｄｗにずれて位置している。複数の電動駆動装置１０を含む電動舵取機構Ｍでは、いずれかの電動駆動装置１０に異常が生じて、当該電動駆動装置１０のピニオン１７が回転不可能な状態になることも想定される。この状態で、他の正常な電動駆動装置１０が動作すると、異常が生じた電動駆動装置１０のピニオン１７が破損するだけでなく、リングギア９０（被動ギア）のうちの当該ピニオン１７に厚さ方向ｄｗにおいて対面する部分も破損しやすくなる。ただし、本実施の形態によれば、リングギア９０（被動ギア）のうちの、他の正常な電動駆動装置１０のピニオン１７に対面する部分は、依然として、正常に動作することが可能となる。すなわち、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることを効果的に回避して、電動舵取機構Ｍの機能を維持することが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態において、一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）上の領域は、他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）上の領域と、重なっておらず、完全にずれている。このような本実施の形態によれば、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることを安定して効果的に回避して、電動舵取機構Ｍの機能を安定して維持することが可能となる。
【００６６】
さらに、本実施の形態において、リングギア９０（被動ギア）は、厚さ方向ｄｗにずらして配置された複数の歯部９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを有しており、一つの電動舵取機用駆動装置１０のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）の歯部は、他の少なくとも一つの電動舵取機用駆動装置のピニオン１７（駆動ギア）が噛み合うリングギア９０（被動ギア）の歯部と異なる。このような本実施の形態によれば、いずれかの電動駆動装置１０に動作異常が生じたとしても、操舵不可能に陥ることをより安定して効果的に回避して、電動舵取機構Ｍの機能をより安定して維持することが可能となる。
【００６７】
さらに、本実施の形態によれば、複数の電動舵取機用駆動装置１０のうちの一部の電動舵取機用駆動装置１０を停止させた状態において動作する残りの電動舵取機用駆動装置１０の定格トルクの総和ＴＳＵＭが、舵１０１の駆動に要求される設計駆動トルクＴＲ以上となっている。したがって、舵１０１を操作するための複数の電動駆動装置１０のうちの一部が故障した場合であっても、操舵不可能となることを効果的に回避することができる。
【００６８】
さらに、本実施の形態において、電動舵取機構Ｍは、舵の回転を制動するブレーキ機構５０を有している。ブレーキ機構５０を用いることで、舵１０１を操作しない場合に、舵１０１を所定の位置に保持することが可能となる。このブレーキ機構５０により、船舶１００の針路を安定させることができる。その一方、ブレーキ機構５０を設けた場合、ブレーキ機構５０が舵１０１を保持したままの状態で故障することも想定され得る。この想定では、電動駆動装置１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）に負荷がかかることで、電動駆動装置１０が故障し易くなってしまう。しかしながら、本実施の形態によれば、ブレーキ機構５０に起因して電動駆動装置１０のうちの一部が故障した場合であっても、操舵不可能となることを効果的に防止することができるため、ブレーキ機構５０によって生じ得る問題を補償することができる。したがって、複数のピニオン１７（駆動ギア）とリングギア９０（被動ギア）との噛み合いを工夫した本実施の形態は、ブレーキ機構５０を有した電動舵取機構Ｍに対して、好適である。
【００６９】
さらに、本実施の形態において、ブレーキ機構５０は複数設けられ、複数のブレーキ機構５０のうちの一部のブレーキ機構５０を作動させない状態における残りのブレーキ機構５０の制動トルクの総和ＴＢＳＵＭが、設計駆動トルクＴＲ以上となっている。たがって、一部のブレーキ機構５０が作動不良に陥ったとしても、残りのブレーキ機構５０を用いて、舵１０１を所定の位置に保持することできる。これにより、船舶１００の針路を安定させることができる。
【００７０】
さらに、本実施の形態において、ブレーキ機構５０は、複数の電動駆動装置１０の各々に設けられ、各電動駆動装置において電動機１２の回転を制動する機構となっている。そして、一部の電動駆動装置１０を停止させた状態において動作する残りの電動駆動装置１０の定格トルクの総和ＴＳＵＭが、設計駆動トルクＴＲに、一部の電動駆動装置１０に設けられたブレーキ機構５０の制動トルクＴＢを加えたトルク以上となっている。したがって、舵１０１を操作するための複数の電動駆動装置１０のうちの一部が故障した場合であっても、操舵不可能となることをより安定して回避することができる。
【００７１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。以下の説明では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００７２】
上述した実施の形態において、電動駆動装置１０が、電動機１２の駆動軸１２ａから出力軸（キャリア２５）までの回転動力の伝達および非伝達を切り換えるクラッチ機構を、さらに有するようにしてもよい。一具体例として、図３に示されたカップリング２１に代えて、当該カップリング２１の位置にクラッチ機構７５を設けるようにしてもよい。また、別の例として、クラッチ機構が、キャリア２５と、キャリア２５とは別体として設けられた出力軸と、の間に設けられてもよい。クラッチ機構７５としては、例えば、一対又は多数対の摩擦板を有する機構を採用することができる。クラッチ機構を設けることにより、電動駆動装置１０に冗長性を付与して、より安定して、電動舵取機構Ｍを操舵可能な状態に維持することができる。
【００７３】
なお、クラッチ機構７５を設ける場合には、さらに、電動駆動装置１０の異常状態を検出する検出手段を設けるようにしてもよい。クラッチ機構７５は、検出手段での検出結果に基づき、電動機１２の駆動軸１２ａから出力軸（キャリア２５）までの回転動力の伝達および非伝達を切り換えるようにしてもよい。
【００７４】
検出手段は、例えば、ケース１５に取り付けられた歪みゲージによって構成され、ケース１５の変形を測定するようにしてもよい。電動駆動装置１０の内部に何らかの異常が生じた場合、或いは、ピニオン１７及びリングギア９０の間に大きな力が発生する場合、ケース１５は大きく変形する傾向がある。検出手段によって検出されたケース１５の変形量が、所定の閾値よりも大きい場合に、電動舵取機構Ｍ（動舵取ユニットＵ）に異常が生じたものと判断して、クラッチ機構７５を用いて電動駆動装置１０の動力伝達を断ち切るようにしてもよい。
【００７５】
また、別の例として、検出手段は、電動駆動装置１０を据え付けるための締結具の変位を計測するセンサとしてもよい。ピニオン１７及びリングギア９０の間に大きな力が発生した場合、電動駆動装置１０を据え付けるための締結具に大きな変位が生じやすい。したがって、検出手段で検出された締結具の変位が所定の閾値よりも大きくなった場合に、電動舵取機構Ｍ（動舵取ユニットＵ）に異常が生じたものと判断して、クラッチ機構７５を用いて電動駆動装置１０の動力伝達を断ち切るようにしてもよい。
【００７６】
さらに、別の例として、検出手段が、電動駆動装置１０に含まれるいずれかの軸のトルクを計測するセンサや、電動機１２の電流値を測定するセンサであってもよい。このような検出手段によれば、電動駆動装置１０の負荷の変化を直接評価することができる。したがって、検出手段で検出されたトルク値または電流値が所定の閾値より大きくなった場合に、電動舵取機構Ｍ（動舵取ユニットＵ）に異常が生じたものと判断して、クラッチ機構７５を用いて電動駆動装置１０の動力伝達を断ち切るようにしてもよい。
【００７７】
さらに、図３に示すように、電動駆動装置１０がブレーキ機構５０を有する場合には、検出手段が、ブレーキ機構５０の動作異常を検出するセンサ７０ａであってもよい。一具体例として、検出手段７０が、第２摩擦板５５の位置を検出するセンサ７０ａであってもよい。このセンサ７０ａによれば、第２摩擦板５５が、ブレーキ機構５０へ送信される指令信号に従って正確に動作しているか否かを、検出することができる。すなわち、検出手段７０は、意図せずブレーキ機構５０が電動機１２を制動している状態を検出することができ、この状態が検出された場合に、クラッチ機構７５を用いて電動駆動装置１０の動力伝達を断ち切るようにしてもよい。
【００７８】
なお、以上において、検出手段の例をいくつ説明してきたが、これらの二つ以上の検出手段を電動駆動装置１０に組み込み、複数の検出手段の検出結果に基づき、クラッチ機構７５が動作するようにしてもよい。
【００７９】
さらに、上述した実施の形態では、ブレーキ機構５０が電動駆動装置１０（特に電動機１２）と一体的に設けられているが、舵１０１の回転を適切に制動することができるのであれば、ブレーキ機構５０の構成は特に限定されない。したがって、ブレーキ機構５０は、電動機１２の駆動軸１２ａの回転を制動するものだけはなく、リングギア９０（被動ギア）や減速機１３を構成する各種要素の回転を制動することで舵１０１の回転を間接的に制動するものであってもよいし、舵１０１の回転を直接的に制動するものであってもよい。また制動方式も特に限定されず、直接的な制動対象（上述の実施形態では第１摩擦板５６）に摩擦抵抗を与えることで制動力を得る方式以外の方式が採用されてもよい。ブレーキ機構５０は、電磁式以外の制動方式であってもよく、例えば油圧式のブレーキ機構等を有していてもよい。
【００８０】
さらに、上述の図２に示す例では、４台の電動駆動装置１０が設けられる例を説明したが、電動駆動装置１０は、４台より多くてもよいし少なくてもよいし、その数は限定されない。
【００８１】
さらに、上述した実施の形態では、電動駆動装置１０において、減速機１３の出力軸が、キャリア２５の一部分として形成されている例を示したが、この例に限られず、出力軸がキャリア２５とは別体として形成されていてもよい。また、上述した実施の形態では、電動駆動装置１０において、駆動ギア（ピニオン）が、減速機１３の出力軸と別体として形成されている例を示したが、この例に限られず、駆動ギア（ピニオン）が、減速機１３の出力軸と一体的に形成されていてもよい。さらに、上述した実施の形態では、電動駆動装置１０において、駆動ギア（ピニオン）が、減速機１３の出力軸に固定され且つ出力軸と同期して回転する例を示したが、この例に限られず、出力軸に中間ギアが固定され、駆動ギア（ピニオン）が中間ギアと噛み合うようにしてもよい。この例において、駆動ギア（ピニオン）は、減速機１３の減速機軸線Ｑから偏心した軸線を中心として回転することができる。
【００８２】
さらに、上述した実施の形態において、電動駆動装置１０の減速機１３が偏心揺動型減速機構として構成されている例を示したが、この例に限られず、減速機１３は、遊星歯車型や平歯車型の減速機構を採用してもよいし、偏心揺動型減速機構、遊星歯車型減速機構および平歯車型減速機構のうちの同一型式または異なる型式を二以上含むようにしてもよい。
【００８３】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８４】
Ｓ     船舶
Ｕ     電動舵取ユニット
Ｍ     電動舵取機構
ｄｗ   厚さ方向
１０   電動駆動装置
１０ａ 第１電動駆動装置
１０ｂ 第２電動駆動装置
１０ｃ 第３電動駆動装置
１０ｄ 第４電動駆動装置
１２   電動機
１２ａ 駆動軸
１３   減速機
１４   入力軸
１４ａ ギア部
１５   ケース
１５ａ 第１ケース部
１５ｂ 第２ケース部
１５ｃ 第３ケース部
１６   減速部
１７   ピニオン
１８   ボルト
２０   ピン内歯
２１   カップリング
２２   玉軸受
２３   クランク軸用歯車
２４   クランク軸
２４ａ 第１偏心部
２４ｂ 第２偏心部
２４ｃ 軸本体
２５   キャリア
２５ａ 突出部
２６   外歯歯車
２６ａ 第１外歯歯車
２６ｂ 第２外歯歯車
２７   基部キャリア
２８   端部キャリア
２９   支柱
３０   主軸受
３１   主軸受
３４   クランク用孔
４１   外歯
５０   ブレーキ機構
５１   ハウジング
５２   第１摩擦板
５３   電磁石
５３ａ 電磁石本体
５３ｂ コイル
５４   アーマチュア
５５   第２摩擦板
５６   弾性部材
５７   第３摩擦板
７０   検出手段
７０ａ センサ
７５   クラッチ機構
９０   リングギア
９０ａ 第１リングギア
９０ｂ 第２リングギア
９０ｃ 第３リングギア
９０ｄ 第４リングギア
９１   歯
９１ａ 第１歯部
９１ｂ 第２歯部
９１ｃ 第３歯部
９１ｄ 第４歯部
９２ａ 第１領域
９２ｂ 第２領域
９２ｃ 第３領域
９２ｄ 第４領域
１００ 船舶本体
１０１ 舵
１０２ 舵本体
１０３ 旋回筒
１０５ プロペラ
１０８ インバータ
１０９ 旋回コントローラ
【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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