JP2003212189A - 船舶およびその運用方法 - Google Patents
船舶およびその運用方法Info
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Abstract
支持機構や旋回機構などを簡略化することができるとと
もに、コストを低減させることのできる船舶およびその
運用方法を提供する。 【解決手段】 正転・逆転あるいはピッチ角を変更する
ことにより船体を前進・後進させることのできる主プロ
ペラ2と、該主プロペラ2を駆動させるための駆動機関
と、前記船体の針路方向を変更させるための舵3と、少
なくとも1つのPOD推進器10A,10Bと、を具備
したことを特徴とする。
Description
てPOD推進器を備えている船舶およびその運用方法に
関するものである。
ロペラで発生する推進力が不足する場合に加勢して推進
力を加算する目的で、主プロペラの後方あるいは前方の
干渉しない位置にPOD推進器を併設することが提案さ
れている。図9および図10に示す従来の技術(図9の
ものは特願2001−199418に記載した技術であ
る)において、 ※図9および図10に示すものは、当所より既に出願さ
れているものです(出願人:三菱重工業様)から、従来
技術としても問題ないと考えます。図中の符号1は船舶
の船体後部、2は船舶を走行させる主たる推進力を発生
させる主プロペラ、10はPOD推進器である。なお、
主プロペラ2は、ディーゼルエンジンなど図示省略の駆
動機関(一般にメインエンジンという。)から駆動力を
受けて回転するようになっている。
シング11、PODプロペラ12、ストラット13およ
び支柱14を具備して構成される。ケーシング11は、
略円筒状とした後部(図5参照)または前部(図6参
照)、あるいは前後部の両方(図示せず)にPODプロ
ペラ12を備えている。PODプロペラ12は、回転す
ることによって推進力を発生させる機能を有し、同PO
Dプロペラ12を駆動させる電動機(図示省略)は、ケ
ーシング11の内部に配置されている。ケーシング11
の上部には、翼形断面のストラット13が設けられてい
る。ストラット13の上端部には、POD推進器10全
体の回動軸となる支柱14が設けられている。この支柱
14は、船体側に設けた図示省略の駆動機構に連結され
ているので、POD推進器10は、支柱14を介して全
体が船体後部1に対し回動可能に取り付けられた構成と
なっている。
2を単独で、PODプロペラ12を単独で、あるいは主
プロペラ2およびPODプロペラ12を共に回転させる
ことによって推進力を得る。また、支柱14を中心とし
てPOD推進器10を回動させることにより、ストラッ
ト13が舵の機能を発揮して操舵力が得られて、船舶が
旋回させられるようになっている。
来の船舶においては、POD推進器10のみを単独で装
備した船舶よりも高速で航行可能となる。また、POD
推進器10のストラット13の部分が舵として使用され
ている。したがって、特に高速航行(約20ノットを越
える航行)時に舵を取ると、ストラット13に過大な流
体力が作用して支柱14に非常に大きな力がかかる。そ
のため、支柱14を支持する支持機構やPOD推進器1
0を旋回させる旋回機構などを十分な強度を有するも
の、すなわち大がかりな機構を有するものにしなければ
ならないといった問題点があった。
ので、主プロペラの後方に設置したPOD推進器の支持
機構や旋回機構などを簡略化することができるととも
に、コストを低減させることのできる船舶およびその運
用方法を提供することを目的としている。
運用方法では、上記課題を解決するため、以下の手段を
採用した。すなわち、請求項1記載の船舶によれば、正
転・逆転あるいはピッチ角を変更することにより船体を
前進・後進させることのできる主プロペラと、該主プロ
ペラを駆動させるための駆動機関と、前記船体の針路方
向を変更させるための舵と、少なくとも1つのPOD推
進器と、を具備したことを特徴とする。
またはPOD推進器により推進力が得られ、舵および/
またはPOD推進器により舵が取られることとなる。
に記載の船舶において、前記船体の船速を測定する船速
測定装置と、該船速測定装置からの信号により前記PO
D推進器の舵角を制御する制御装置と、を備えているこ
とを特徴とする。
る船速測定装置からの信号、すなわち船速に応じてPO
D推進器の舵角が制御されることとなる。
に記載の船舶において、前記船速測定装置により得られ
た船速が所定値を越えると、前記制御装置により前記P
OD推進器の舵角が0゜に固定されることを特徴とす
る。
るとPOD推進器の舵角が0゜に固定されることとな
る。すなわち、船速が所定値を越えた場合には、舵のみ
で舵が取られることとなる。
に記載の船舶において、前記船速測定装置により得られ
た船速が所定値以下の場合、前記POD推進器の舵角
は、前記舵の舵角と連動してとられるように構成されて
いることを特徴とする。
が、舵の舵角と連動してとられることとなる。すなわ
ち、舵の舵角に応じてPOD推進器の舵角がとられるこ
ととなる。
に記載の船舶において、前記POD推進器は、切換装置
により0゜、+90゜、−90゜の舵角位置で使用でき
るように構成されていることを特徴とする。
換装置により例えば0゜、+90゜、−90゜等数点の
舵角位置で使用できるようになっている。すなわち、切
換装置を0゜、+90゜、−90゜の位置に設定するこ
とにより、POD推進器の舵角も0゜、+90゜、−9
0゜の位置に設定されることとなる。
に記載の船舶において、前記舵の舵角を変えるかじ取装
置と、前記POD推進器の舵角を変える旋回駆動機構
は、同一の駆動源により駆動されることを特徴とする。
じ取装置と、POD推進器の舵角を変える旋回駆動機構
が、同じ駆動源、たとえば1つの油圧ポンプにより駆動
されることとなる。
ば、正転・逆転あるいはピッチ角を変更することにより
船体を前進・後進させることのできる主プロペラと、該
主プロペラを駆動させるための駆動機関と、前記船体の
針路方向を変更させるための舵と、少なくとも1つのP
OD推進器と、船速を測定する船速測定装置と、該船速
測定装置からの信号により前記POD推進器の舵角を制
御する制御装置と、を具備する船舶の運用方法であっ
て、前記船速測定装置により得られた船速が所定値を越
える場合には、前記舵の舵角のみを変化させて前記船体
の針路方向を変化させ、前記船速が所定値以下の場合に
は、前記舵と前記POD推進器とを併用、あるいは前記
POD推進器のみを使用して前記船体の針路方向および
/または進行方向を変化させるようにしたことを特徴と
する。
方向および/または進行方向を変化させるのに、船速が
所定値を越える場合には舵のみが使用され、船速が所定
値以下の場合には舵とPOD推進器とが併用されること
となる。ここでいう、「針路方向」とは船首が指すコン
パス方位のことである。また、「進行方向」とは船体が
実際に進んでいる方向をいう。
ば、請求項7に記載の船舶の推進装置の制御方法におい
て、前記POD推進器の舵角は、前記船速測定装置から
の信号により制御されることを特徴とする。
を測定する船速測定装置からの信号、すなわち船速に応
じてPOD推進器の舵角が制御されることとなる。
ば、請求項8に記載の船舶の運用方法において、前記船
速測定装置により得られた船速が所定値を越える場合に
は、前記制御装置によりPOD推進器の舵角が0゜に固
定されることを特徴とする。
値を越えるとPOD推進器の舵角が0゜に固定されるこ
ととなる。すなわち、船速が所定値を越えた場合には、
舵のみで舵が取られることとなる。
形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した従来技
術と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は
省略する。図1(a)は船体後部の概略右側面図、
(b)は(a)を矢印A方向に見た図である。図1に示
す実施形態において、符号の1は船舶の船体後部、2は
主プロペラ、3は舵、4は支柱、10A,10BはPO
D推進器、11A,11Bはケーシング、12A,12
BはPODプロペラ、13A,13Bはストラット、1
4A,14Bは支柱である。
位置し支柱4を介して船体後部1に対して回動自在に取
り付けられた舵3と、この舵3の両側方に位置する2つ
のPOD推進器10A,10Bとを具備している。舵3
は断面が流線形を有する板状の部材である。また、舵3
の上部には鉛直方向の支柱4が取り付けられ、この支柱
4の上端部側が船体側に設けられたかじ取装置(図示省
略)に連結されて、舵3、および支柱4を一体的に回動
させるようになっている。
支柱14A,14Bを介して、船体後部1に対し回動自
在に取り付けられている。POD推進器10A,10B
は、推進力を発揮するPODプロペラ12A,12Bを
後方または前方(図示の例では前方)に備え、内部に電
動機等のプロペラ駆動機構(図示せず)を内蔵したケー
シング11A,11Bと、このケーシング11A,11
Bの上部に一体に固着され、翼形断面のストラット13
A,13Bとを具備して構成される。ストラット13
A,13Bの上部には鉛直方向の支柱14A,14Bが
取り付けられ、この支柱14A,14Bの上端部側が船
体側に設けられた旋回駆動機構(図示省略)に連結され
て、支柱14A,14B、ストラット13A,13B、
ケーシング11A,11BおよびPODプロペラ12
A,12Bを一体的に回動させるようになっている。こ
のように構成されたPOD推進器10A,10Bでは、
PODプロペラ12A,12Bの回転によって推進力が
発生して船舶を航行させ、船体後部1に対して推進器全
体を回動させることによって操舵機能が得られ、船舶の
進行方向を変換することができる。
図示のようにPODプロペラ12A,12Bの駆動力を
出力する電動機がケーシング11A,11B内に設置さ
れたタイプと、船体側に設置された電動機等の駆動源
(図示省略)から駆動力を受けるタイプとがある。
2を単独で回転させたり、PODプロペラ12A,12
Bのいずれか一方または両方を回転させたり、あるいは
主プロペラ2およびPODプロペラ12A,12Bのい
ずれか一方または両方を共に回転させることによって推
進力を得ることができる。また、船体の針路方向および
/または進行方向を変更させるために、支柱4を中心と
して舵3を回動させたり、支柱14A,14Bを中心と
してPOD推進器10A,10Bのいずれか一方または
両方を回動させたり、あるいは舵3およびPOD推進器
10A,10Bのいずれか一方または両方を回動させら
れるようになっている。
変更が主に舵3で行われる場合には、POD推進器10
A,10Bのストラット13A,13Bの部分を従来の
ものに比べて小さくすることができる。これにより、P
OD推進器10A,10Bの支持機構や旋回機構に加わ
る荷重を小さくして、これら機構の簡略化を図ることが
できる。
以上での)航行が要求される場合には、主プロペラ2と
両方のPODプロペラ12A,12Bとを共に回転させ
ることによって推進力を得ることができる。また、航路
航行時など中速(たとえば、12ノット程度での)航行
が要求される場合には、主プロペラ2を単独で回転させ
たり、両方のPODプロペラ12A,12Bだけを回転
させることにより推進力を得ることができる。さらに、
出入港時など低速(たとえば、5ノット以下での)航行
が要求される場合には、両方のPODプロペラ12A,
12Bだけを回転させることにより推進力を得ることが
できる。
2に示すように、船速を測定する船速測定装置21と、
この船速測定装置21からの信号により前述したPOD
推進器10A,10Bの舵角を制御することのできる制
御装置22と、を設けるようにすることもできる。すな
わち、これらの装置を使用することにより、たとえば図
3や図4に示すようなPOD推進器10A,10Bの舵
角制御を行うことができるようになる。
ある場合にはPOD推進器10A,10Bの舵角を±9
0゜(ここでいう0゜は船首方向を指す。)の範囲内で
とることができ、船速が20ノットを越える場合には舵
角が0゜に固定され舵角がとれないように制御されてい
ることを示すものである。すなわち、図2に示す船速測
定装置21で得られた船速の情報が信号として制御装置
22に送られ、その信号に基づいて制御装置22がPO
D推進器10A,10Bのとり得る最大舵角を制御する
ものである。
以下である場合にはPOD推進器10A,10Bの舵角
を±90゜(ここでいう0゜は船首方向を指す。)の範
囲内でとることができ、船速が5ノットを越え10ノッ
ト以下である場合にはPOD推進器10A,10Bの舵
角を±70゜の範囲内でとることができ、船速が10ノ
ットを越え15ノット以下である場合にはPOD推進器
10A,10Bの舵角を±50゜の範囲内でとることが
でき、船速が15ノットを越え20ノット以下である場
合には±30゜の範囲内でとることができ、船速が20
ノットを越える場合には舵角が0゜に固定されて舵角が
とれないように制御されていることを示すものである。
えば20ノットを越えるような場合にPOD推進器10
A,10Bの舵角を0゜に固定して、舵3のみで針路を
変更するようにすることにより、ストラット13A,1
3Bに過大な流体力が作用することがなく、支柱14
A,14Bに過大な荷重がかかることを防止することが
できる。したがって、支柱14A,14Bを支持する支
持機構やPOD推進器10A,10Bを旋回させる旋回
機構などの強度を減少させることができて、これらの機
構を簡略化することができ、コストダウンを図ることが
できる。
後方に位置し支柱4を介して船体後部1に対して回動自
在に取り付けられた舵3と、この舵3の両側方に位置す
る2つのPOD推進器10A,10Bと、船速を測定す
る船速測定装置21と、この船速測定装置21からの信
号により前述したPOD推進器10A,10Bの舵角を
制御することのできる制御装置22とを具備する船舶
は、たとえば以下のように運用することができる。
高速で船体を航行させる場合、主プロペラ2と両方のP
ODプロペラ12A,12Bとを共に回転させることに
よって推進力を得るとともに、POD推進器10A,1
0Bの舵角を0゜に固定し、針路変更は舵3のみで行う
ようにする。つぎに、5ノットを越え20ノット以下で
航行させるような場合、主プロペラ2を単独で回転させ
たり、両方のPODプロペラ12A,12Bだけを回転
させることにより推進力を得るとともに、とり得る最大
舵角が船速に応じて制御されたPOD推進器10A,1
0Bと舵3とを併用することにより針路変更を行うよう
にする。また、出入港時など低速(たとえば、5ノット
以下での)航行が要求される場合には、両方のPODプ
ロペラ12A,12Bだけを回転させることにより推進
力を得るとともに、POD推進器10A,10Bと舵3
とを併用することにより針路方向の変更および/または
進行方向の変更を行うようにする。特に、5ノット以下
でPOD推進器10A,10Bの舵角を±90゜とるこ
とができるので、POD推進器10A,10Bをスター
ン・スラスタとして機能させることができるので、離着
岸を容易なものとすることができるとともに、出入港に
要する作業時間を短縮させることができる。
推進器10A,10Bの操作可能舵角を±90゜(図3
および図4参照)として説明してきたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、±360゜とすることもで
きる。特に、船速が5ノット以下である場合に、POD
推進器10A,10Bの操作可能舵角を±360゜とす
ることができれば、離着岸時に多用される後ろ方向への
推進力(後進力)をPOD推進器10A,10Bにより
得ることができるようになるので、後進力を得るために
主プロペラ2を回転させる駆動装置(一般にメインエン
ジンという。)を起動させる必要はなくなる。
が、舵3の舵角および船速と連動してとられるように構
成することもできる。すなわち、たとえば船速が20ノ
ットを越えるような場合には、POD推進器10A,1
0Bの舵角を前述した制御装置22により0゜に固定す
る。そして、船速が5ノットを越え20ノット以下の場
合には、舵3の舵角に比例してPOD推進器10A,1
0Bの舵角がとられる(たとえば、舵3の舵角+35゜
でPOD推進器10A,10Bが舵角+14゜をとり、
舵3の舵角+10゜でPOD推進器10A,10Bが舵
角+4゜をとる)ようにする。さらに、船速が5ノット
以下の場合には、舵3の舵角+35゜でPOD推進器1
0A,10Bが舵角+90゜をとり、舵3の舵角+10
゜でPOD推進器10A,10Bが舵角+45゜をと
る)ようにする。このように構成することにより、操船
者は舵3の舵角のみを指令することで、舵3およびPO
D推進器10A,10Bの舵角を同時に制御することが
でき、操船が大幅に簡略化される。
を、例えば+90゜および−90゜の位置でのみ使用す
ることができるようにすることもできる。すなわち、通
常の航行時はPOD推進器の舵角を0゜に固定して舵の
みで操船を行い、離着岸時にPOD推進器10A,10
Bの舵角を、例えば+90゜あるいは−90゜の位置に
して、スターン・スラスタとして機能させることができ
るので、離着岸を容易なものとすることができるととも
に、出入港に要する作業時間を短縮させることができ
る。この舵角位置の切換は別途設けられた切換装置によ
り行われる。また、このように構成することにより、P
OD推進器10A,10Bのための操舵装置をなくすこ
とができ、さらなるコストダウンを図ることができる。
圧を、POD推進器10A,10Bの舵角を変える旋回
駆動機構にも用いるように構成することもできる。すな
わち、舵3のかじ取装置に設けられた油圧ポンプ(駆動
源)により作り出された油圧を、POD推進器10A,
10Bの舵角を変える旋回駆動機構に使用することによ
り、旋回駆動機構から油圧ポンプなどを省略することが
できて、旋回駆動機構の構成を簡略化することができる
とともに、コストを低減させることができる。
OD推進器を2つ設けたものを説明してきたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、図5に示すように、
ケーシング11の後部にPODプロペラ12を備えた1
つのPOD推進器10を、船首側から主プロペラ2、舵
3、POD推進器10の順にキール線上に一直線となる
ように設けることもできる。
の後部にPODプロペラ12を備えた1つのPOD推進
器10を、船首側から主プロペラ2、POD推進器1
0、舵3の順にキール線上に一直線となるように設ける
こともできる。
1の前部にPODプロペラ12を備えた1つのPOD推
進器10を、船首側から主プロペラ2、POD推進器1
0、舵3の順にキール線上に一直線となるように設ける
こともできる。
ば、以下の効果を奏する。請求項1に記載の船舶によれ
ば、主プロペラおよび/またはPOD推進器により推進
力が得られ、舵および/またはPOD推進器により舵が
取られることとなるので、船速を上げることができると
ともに操船性能を向上させることができるという効果を
奏する。
速を測定する船速測定装置からの信号、すなわち船速に
応じてPOD推進器の舵角が制御されることとなるの
で、POD推進器の支持機構や旋回機構に過大な荷重が
かかることを防止することができ、これらの機構を簡略
化することができてコストダウンを図ることができると
いう効果を奏する。
定値を越えるとPOD推進器の舵角が0゜に固定される
こととなるので、POD推進器の支持機構や旋回機構に
過大な荷重がかかることを防止することができ、これら
の機構を簡略化することができてコストダウンを図るこ
とができるという効果を奏する。
に応じてPOD推進器の舵角がとられることとなるの
で、操船者は舵の舵角のみを指令(操作)するだけで、
舵およびPOD推進器の舵角を同時に制御することがで
きるので、操船を大幅に簡略化することができるという
効果を奏する。
を0゜、+90゜、−90゜の位置に設定することによ
り、POD推進器の舵角が0゜、+90゜、−90゜の
位置に設定されるように構成されているので、装置全体
の構成を簡略化することができる。すなわち、POD推
進器のための操舵装置をなくすことができ、さらなるコ
ストダウンを図ることができるという効果を奏する。
を変えるかじ取装置と、POD推進器の舵角を変える旋
回駆動機構が、同じ駆動源により駆動されることとなる
ので、これらかじ取装置および旋回駆動機構を駆動する
ための駆動源の構成を簡略化することができて、コスト
をさらに低減させることができるという効果を奏する。
ば、船体の針路方向および/または進行方向を変化させ
るのに、船速が所定値を越える場合には舵のみが使用さ
れ、船速が所定値以下の場合には舵とPOD推進器とが
併用されることとなるので、船速が所定値を越える場合
にはPOD推進器の支持機構や旋回機構に過大な荷重が
かかることを防止することができるとともに、船速が所
定値以下の場合には操船性能を向上させることができる
という効果を奏する。
ば、船体の船速を測定する船速測定装置からの信号、す
なわち船速に応じてPOD推進器の舵角が制御されるこ
ととなるので、POD推進器の支持機構や旋回機構に過
大な荷重がかかることを防止することができ、これらの
機構を簡略化することができてコストダウンを図ること
ができるという効果を奏する。
ば、船速が所定値を越えるとPOD推進器の舵角が0゜
に固定されることとなるので、所定値を越えた船速での
航行におけるPOD推進器の支持機構や旋回機構に過大
な荷重がかかることを防止することができるという効果
を奏する。
って、(a)は船体後部の概略右側面図、(b)は
(a)を矢印A方向に見た図である。
の舵角を制御するための構成を示す概略ブロックであ
る。
の舵角を制御する一例を示す操作可能舵角と船速との関
係を示すグラフである。
の舵角を制御する他の例を示す操作可能舵角と船速との
関係を示すグラフである。
右側面図である。
右側面図である。
す概略右側面図である。
えている船舶の一例を示す船体後部の概略右側面図であ
る。
えている船舶の他の例を示す船体後部の概略右側面図で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 正転・逆転あるいはピッチ角を変更する
ことにより船体を前進・後進させることのできる主プロ
ペラと、該主プロペラを駆動させるための駆動機関と、
前記船体の針路方向を変更させるための舵と、少なくと
も1つのPOD推進器と、を具備したことを特徴とする
船舶。 - 【請求項2】 請求項1に記載の船舶において、 前記船体の船速を測定する船速測定装置と、該船速測定
装置からの信号により前記POD推進器の舵角を制御す
る制御装置と、を備えていることを特徴とする船舶の推
進装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の船舶において、 前記船速測定装置により得られた船速が所定値を越える
と、前記制御装置により前記POD推進器の舵角が0゜
に固定されることを特徴とする船舶。 - 【請求項4】 請求項2に記載の船舶において、 前記船速測定装置により得られた船速が所定値以下の場
合、前記POD推進器の舵角は、前記舵の舵角と連動し
てとられるように構成されていることを特徴とする船
舶。 - 【請求項5】 請求項1に記載の船舶において、 前記POD推進器の舵角を任意に変える旋回駆動機構を
省略し、例えば0゜、+90゜、−90゜等数点の舵角
位置で使用できるような舵角切り換え装置を備えたこと
を特徴とする船舶。 - 【請求項6】 請求項1に記載の船舶において、 前記舵の舵角を変えるかじ取装置と、前記POD推進器
の舵角を変える旋回駆動機構は、同一の駆動源により駆
動されることを特徴とする船舶。 - 【請求項7】 正転・逆転あるいはピッチ角を変更する
ことにより船体を前進・後進させることのできる主プロ
ペラと、該主プロペラを駆動させるための駆動機関と、
前記船体の針路方向を変更させるための舵と、少なくと
も1つのPOD推進器と、船速を測定する船速測定装置
と、該船速測定装置からの信号により前記POD推進器
の舵角を制御する制御装置と、を具備する船舶の運用方
法であって、 前記船速測定装置により得られた船速が所定値を越える
場合には、前記舵の舵角のみを変化させて前記船体の針
路方向を変化させ、前記船速が所定値以下の場合には、
前記舵と前記POD推進器とを併用、あるいは前記PO
D推進器のみを使用して前記船体の針路方向および/ま
たは進行方向を変化させるようにしたことを特徴とする
船舶の運用方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の船舶の推進装置の制御
方法において、 前記POD推進器の舵角は、前記船速測定装置からの信
号により制御されることを特徴とする船舶の運用方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載の船舶の運用方法におい
て、 前記船速測定装置により得られた船速が所定値を越える
場合には、前記制御装置によりPOD推進器の舵角が0
゜に固定されることを特徴とする船舶の運用方法。
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