JP2000211587A - 水上船舶のための外付け電動推進モジュ―ル構造 - Google Patents

水上船舶のための外付け電動推進モジュ―ル構造

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ヴァン ダイン ピーター
John H Chapman
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 船尾に露出したスクリューも、船体を貫通す
るシャフトも備えていない船の推進装置により、衝撃に
よるスクリューの破損やシャフトの曲り等の問題から開
放する。 【解決手段】 外付け電動推進モジュール１０を船尾に
取り付ける。このモジュール１０のハウジング１４は、
吸込み口１８をモジュール１０の前端に近接して備えた
内部ダクト２０と、吸込み口１８から受け入れた水をモ
ジュール１０の後端の排出口に向かって駆動するために
モジュール１０内に水平に配置された少なくとも１個の
推進ユニット２６とを備えている。吸込みダクト２０内
には、回転ブレード部２２と、この回転ブレード部２２
の後方の固定ブレード部２４とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水上船舶のための
推進装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水上艦船のための推進装置は一般
に、ドライブシャフトが内部駆動力源から船体を貫通し
て船尾まで延びている、内部駆動力源によるシャフトド
ライブ・スクリュー形式のシステムである。船の竜骨か
ら離して配置しなければならない大径のスクリューを収
容するために、かつ典型的な船体外形内での船舶推進用
機器の配置を容易にするために、ドライブシャフトは通
常船体を斜め下方に通過していることにより、スクリュ
ーは垂直面から傾いている。この斜めに角度付けされた
シャフト配置は、スクリューの効率を低下させ、かつ船
の竜骨から離れて突出したスクリューブレードの衝突を
引き起こし易い。スクリューブレードまたはシャフトの
曲りまたは破損の修理は、乾ドックでの作業を必要とす
るので費用がかかる。これに加えて、スクリューブレー
ドに激しい衝撃が加わった場合、修理のための船体切断
または広範囲の機関室の解体を余儀無くさせ、海上での
船の沈没の原因になる浸水または推進機能または操舵機
能の喪失さえ生じかねない。
【０００３】個々に外部駆動される推進ユニットを内蔵
した、ストラットに取り付けられたポッドおよびポンプ
ジェットが提供されて、上記欠点のうちの一部が対処さ
れた。しかしながら、これらの装置は、従来の推進装置
の欠点の全てを解決するものでも、全体の効率を改善し
たり、内海または海岸近くの航路における航跡を低減す
る能力を有するものでもなかった。
【０００４】米国特許第３,１５５,０６５号（Strumski
s ）には、船体を貫通して延びるダクト内に設けられた
内蔵電動機による船舶推進構造が開示されている。水は
船首の取入れ口からダクト内に導かれ、船の両舷側を通
リ、ダクト内に取り付けられたプロペラにより、船尾の
開口から噴出される。米国特許第４,８６３,４０４号
（Salo）には、水上船舶のためのジェット推進システム
が示されており、このシステムは、水を受け入れるため
の船首の取入れ口と、舷側および船底に沿う噴出口と、
モータを備えて船内の内部ダクトを通る水流を発生させ
る内蔵インペラとを有している。
【０００５】米国特許第５,２０３,７２８号（Kobayash
i ）には、一対のジェットユニットが船尾の特別に形成
されたトンネル内に取り付けられている船舶のためのウ
ォータジェット推進ユニットが示されており、上記トン
ネルは、ジェットユニットをボートの全体構造から離し
て保持して、保守および修理を容易にしている。船体に
は、ジェット推進ユニットの近傍にアクセス開口が形成
されて、これらユニットを取り外すことなく作業するこ
とができる。ジェット推進ユニットのインペラは、船体
内部に取り付けられたエンジンから、トンネルの前端に
おいて垂直に延びる壁を貫通して延びるシャフトによっ
て駆動される。米国特許第５,６４２,５６０号（Kobaya
shi ）および第５,４９０,７６８号（Veronesi他）に
は、船のジェット推進のために、水を船体を通して引き
出すように船体構造内に取り付けられたウォータジェッ
ト推進ユニットが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来技術の欠点を克服した、水上船舶のための
一体化された外付け推進モジュール構造を提供すること
にある。
【０００７】本発明の他の目的は、効率を改善するため
に船体境界層を捕捉する一体化された外付け電動推進モ
ジュール構造と、船体切断または解体を必要とすること
なく船体から取外しまたは交換することが可能な推進ユ
ニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的は、船体後部の凹部に取り付けられる形状を
有し、かつ船体の隣接部分の形状に倣う表面形状を有す
る駆動モジュールハウジングを設けることによって達成
される。このハウジングは、水を実質的に一様な速度輪
郭をもって取り入れる吸込み口を備えモジュールの前端
に近接した吸込みダクトと、上記吸込み口から受け入れ
た水をモジュールの後端の排出口に向かって駆動するた
めにモジュール内に水平に配置された少なくとも１個の
推進ユニットとを備え、この推進ユニットは、船体内の
電力接続手段を介して給電される電動モータを備えてい
る。
【０００９】この電動モータは、ブレードを回転させて
水を吸込み口から排出口に向かって推進するためのリム
ドライブモータで、かつ上記モジュールは、水の流出経
路を真っ直ぐにし、かつ回転ブレードによって生成され
た接線方向の水流に起因する損失を軽減する固定ブレー
ドを備えていることが好ましい。上記モジュールは、修
理と交換を容易にするために、モジュールから個々に取
外し可能な推進ユニットを備えていることに加えて、船
体後部から完全に取外し可能な構成とすることもでき
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
【００１１】本発明の典型的な実施の形態において、一
体化された外付け電動推進モジュール１０は、船１２の
後部の底に取り付けられ、かつ連続的な輪郭が得られる
ように、船体１６の後部の形状に構造的および流体力学
的に倣う形状を有する金属製または非金属製ハウジング
１４を備えている。このハウジング１４は、水を船体表
面から複数の内部ダクト２０内に運び込むための遮蔽格
子の付された連続した吸込み口１８の列をモジュール１
０の前端近傍にハウジングの周囲を繞って延びる態様で
備えており、上記内部ダクト２０は、２個の推進ユニッ
ト２６および２８の回転ブレード部２２と固定ブレード
部２４にそれぞれ順次通じている。
【００１２】回転ブレード部２２は、例えば、ここに引
例として挙げる、１９９８年１月８日付けで出願された
同時継続の米国特許出願第０９／００４,４３３ 号（Ea
ves他）に開示された形式のリムドライブ電動モータに
よって駆動されるのが好ましい。このモータを駆動する
ための電力は、船内に設けられた電力源から、モジュー
ルと連結している船体部内の電気コネクタを通じて供給
されるのが好ましい。推進ユニット２６および２８は、
これら推進ユニットの回転ブレード２２によって生成さ
れる接線方向の水流に起因して発生する可能性のある損
失を除去するために水流を真っ直ぐにする固定ブレード
２４を備え、これにより推力を最大にしている。推進ユ
ニット２６および２８からの水の流出経路には、船体か
ら下方に突出する複数の垂直翼３０が設けられ、推進ユ
ニットからの水流の方向を変えて船の操舵性を助長す
る。
【００１３】モジュール１０の前端に形成された吸込み
口１８には、適当な間隔に配置された棒により遮蔽格子
が形成されて、大きな物体の吸込みを阻止し、船体１６
に沿って形成される境界層流を引き込みながら、一様な
速度輪郭を有する流れをダクト２０の両ブレード部２２
および２４に可能最大限導入するように構成されてい
る。吸込み口１８の境界層流取入れ構造は、ここに引例
として挙げる、１９９７年６月２６日付けで出願された
同時継続の米国特許出願第０８／８８３，０３１号（Ch
apman ）に開示された形式ものが好ましい。船首の形状
を含む船体１６および吸込み口１８は、水上船舶に典型
的な、波および航跡の作用で失われるエネルギを最小に
するように構成され、かつ各推進ユニットにおける回転
ブレード２２の後流を真っ直ぐにする固定ブレード２４
を備えていることによって、水流から最大の推力が得ら
れる。
【００１４】さらに、モジュール１０に、必要であれ
ば、推力の方向を変えるノズル、およびスラストリバー
サまたはその他の停船距離を短縮するための通常手段を
設けてもよい。推進ユニット２６および２８のそれぞれ
は、モジュールの端部を通じて、あるいはモジュールの
底面または側面にアクセスパネルを設けることによっ
て、モジュール１０から個々に取り外し可能であり（図
示せず）、必要であれば、モジュール１０自体を船体か
ら分離させることも可能である。
【００１５】本発明による外付け電動推進モジュールに
よれば、モジュールハウジングの前端部にこれを取り巻
くように形成された吸込み口が船体の一様な境界層流を
最大限捕捉するとともに、推進ユニットが完全に船体の
外部に設けられるから、船体を貫通する何等のシャフト
も必要とせず、これにより、シャフトの曲りまたはシャ
フトシールの欠損に伴う生存性の低下を避けることがで
きる。さらに、推進モジュールのブレード部が完全に囲
まれているために、ブレードが破損する危険性なしに浅
瀬での航行を可能にする。これに加え、遮蔽格子の設け
られた吸込み口は、水没している大きな物体が推進ユニ
ット内へ侵入するのを防止して、推進ブレードの損傷を
防止する。乾ドックを利用せずに各推進ユニットを個別
に取り外すことができるという能力は、迅速な修理の必
要が生じたときに便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一体化された外付け電動推進モジ
ュール構造を備えた船の後部の底面図
【図２】図１に示された船の後部の側面図
【図３】図１および図２の船の背面図
【符号の説明】 １０ 外付け電動推進モジュール １２ 船 １４ ハウジング １６ 船体 １８ 吸込み口 ２０ 内部ダクト ２２ 回転ブレード部 ２４ 固定ブレード部 ２６，２８ 推進ユニット ３０ 垂直翼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ エス スミス アメリカ合衆国 コネティカット州 06371 オールド ライム マイル クリ ーク ロード 264 (72)発明者 ピーター ヴァン ダイン アメリカ合衆国 コネティカット州 06355 ミスティック オーヴァールック アヴェニュー 40 (72)発明者 ジョン エイチ チャップマン アメリカ合衆国 コネティカット州 06340 グロートン バディントン ロー ド 84−１

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 船体後部の隣接する外面形状に倣う外表
    面形状を有して、船体後部の下方に取り付けられるよう
    に構成されたハウジング、 吸込みダクトと、該吸込みダクトの後方の回転ブレード
    部と、該回転ブレード部の後方の固定ブレード部とを備
    えて、前記ハウジングに取外し可能に取り付けられた少
    なくとも１個の推進ユニット、 前記ハウジングの外表面の周囲を繞って延び、前記吸込
    みダクトに接続され、船体の境界層流を前記吸込みダク
    トに引き込むように構成された吸込み口列および、 前記回転ブレード部をほぼ水平な軸線の回りで駆動し
    て、水を入口から出口を通ってほぼ水平方向後方に推進
    させて、前記船を前方へ推進させる電動手段、を備えて
    いることを特徴とする外付け電動推進モジュール構造。
  2. 【請求項２】 前記推進ユニットから後方へ流れる水流
    の方向を変えるために、前記推進ユニットの後方におい
    て前記船体から下方に突出する複数の垂直翼を備えてい
    ることを特徴とする請求項１記載の外付け推進モジュー
    ル構造。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングが２個の前記推進ユニッ
    トを備えていることを特徴とする請求項１記載の外付け
    推進モジュール構造。
  4. 【請求項４】 前記電動手段が、前記回転ブレード部を
    駆動するためのリムドライブ電気モータであることを特
    徴とする請求項１記載の外付け推進モジュール構造。
  5. 【請求項５】 前記取水口に、異物が前記推進ユニット
    内に吸い込まれるのを防止する遮蔽格子が設けられてい
    ることを特徴とする請求項１記載の外付け推進モジュー
    ル構造。
  6. 【請求項６】 前記推進モジュールが船体から取り外し
    可能であることを特徴とする請求項１記載の外付け推進
    モジュール構造。
JP15928A 1999-01-25 2000-01-25 水上船舶のための外付け電動推進モジュ―ル構造 Withdrawn JP2000211587A (ja)

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US236185 1999-01-25

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