JP2008280019A - 動力式船舶の推進システム - Google Patents

Abstract

【課題】構造をコンパクトにすることにより船舶内の空間を広げる動力式船舶の推進システムを提供する。
【解決手段】動力式船舶の船尾に装着され、かつ収容室と底部に位置する導流路とを有するシェル３０と、動力式船舶の船尾に装着され、かつ導流路の中に位置付けられるプロペラ４０と、収容室の中に位置するようにシェルに装着され、かつ駆動ユニットと連動ユニットを有し、そのうちの連動ユニットは駆動ユニットに装着され、駆動ユニットは連動ユニットを駆動することが可能である駆動装置５０と、同軸上でプロペラを覆うように設置され、かつ導流路の中に位置付けられ、また連動ユニットに連接されるため、連動ユニットに伴い連動しながらプロペラの中心を軸心に回転することが可能である導流カバー６０と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は動力式船舶、詳しく言えば動力式船舶内の空間を確実に広げることを可能にする動力式船舶の推進システムに関するものである。

図１に示すのは周知の小型船舶１である。船舶１の内部に装着されるエンジン１１は駆動軸１２を有し、駆動軸１２は船舶１の船底１３を貫通するように下向きに傾斜し、かつＡ字架１４によりプロペラ１５に連接される。船舶１は船尾１６にラダー１７を有する。
上述の船舶１のユニット、例えばＡ字架１４、ラダー１７とプロペラ１５などは船底１３の下方に位置付けられるため、船舶１を推進する際に極めて大きい抵抗力が生じる。かつこれらのユニットは外部に露出するため、暗礁または流木などに衝突し、損壊を受けることがよくある。また船舶１のエンジン１１は一般的に船舶１内の中央部に位置付けられるため、船舶１内の空間運用は制限を受けてしまう。

図２に示すのは周知の大型船舶２である。船舶２内の使用可能な空間は小型船舶１より大きいが、船舶２内のエンジン２１は船舶２内の中央に位置付けられるため、船舶２の内部空間の使用率に影響を与えてしまう。またプロペラとラダーは船舶の下方に位置付けられるため、暗礁に衝突したり海中人員または海洋哺育生物（海豚など）を怪我させたりするという事態が起こりやすいだけでなく、海草がプロペラ２２に巻き込まれ、根っ子までも切断されることが原因で海中植物に損害を与えてしまう。また船舶２を後退させるには、船頭２３の推進器２４（bow thrusters）と船尾２５の推進器２６（stern thrusters）により船舶２の転向をコントロールする必要がある。しかし、この二つの推進器２４、２６が占める船舶２の内部空間は少なくない。

本発明の主な目的は構造をコンパクトにすることにより船舶内の空間を広げる動力式船舶の推進システムを提供することである。
本発明のもう一つの目的は船舶を前進または後退させる際にでも船舶の転向をコントロールすることを可能にする動力式船舶の推進システムを提供することである。
本発明のまたもう一つの目的は船舶を前進させる際に受ける抵抗力を減少させることを可能にする動力式船舶の推進システムを提供することである。
本発明のまたもう一つの目的は海中人員または海洋哺育生物類を保護することを可能にする動力式船舶の推進システムを提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明による推進システムはシェル、プロペラ、駆動装置と導流カバーを含む。シェルは前端が動力式船舶の船尾に連接され、かつシェルは収容室と導流路を有する。プロペラは船尾に装着され、かつ導流路の中に位置付けられる。駆動装置は収容室の中に位置するようにシェルに装着され、かつ駆動ユニットと連動ユニットを有し、そのうちの連動ユニットは駆動ユニットに装着される。導流カバーは同軸上でプロペラを覆うように装着され、かつ導流路の中に位置付けられ、また導流カバーは連動ユニットに連接されるため、連動ユニットは駆動ユニットの駆動によりプロペラの中心を軸心に、導流カバーを左右に回転させることが可能である。

これにより動力式船舶のエンジンを船尾に近い位置に装着し、かつプロペラに連接することが可能であるため、動力式船舶内の空間を広げることが可能となる。また動力式船舶を前進または後退させる際、構造が簡単な導流カバーを動かせることにより動力式船舶の転向をコントロールすることが可能となる。また本発明は導流カバーの底縁部の高さを動力式船舶の船底の高さにほぼ一致させるため、本発明を応用した動力式船舶が進行の際に受けた抵抗力を小さくし、海中人員または海洋哺育生物類を確実に保護することが可能である。

以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
図３と図４に示すのは小型動力式船舶に適用された本発明の実施例による推進システム２０である。動力式船舶は船体１０を含み、船体１０は内部にエンジン１２を有し、エンジン１２は船体１０の船尾１４に近い位置に据えられ、船体１０の船尾１４は船尾甲板１６を有する。推進システム２０はシェル３０、プロペラ４０、油圧駆動装置５０と導流カバー６０を含む。

シェル３０の前端は図８に示すように船尾甲板１６の下方に位置するように動力式船舶の船尾１４に固定される。シェル３０は蓋３２と底座３４を有し、蓋３２は底座３４の頂縁部に合わさるように設置されるため、蓋３２と底座３４の間に収容室３６が形成される。底座３４は二つの側壁３５ａ、３５ｂを有し、側壁３５ａ、３５ｂは第一段３５２と、第一段３５２に連接される第二段３５４を別々に有する。水流を流入させるために、そのうちの第一段３５２を底座３４の前段から傾けて側壁３５の半部の高さの位置Ｐまで上向きに延伸し、第二段３５４を位置Ｐから底座３４の後端までに水平に延伸するように設けられることにより側壁３５ａ、３５ｂの後端の底縁部の高さを側壁３５ａ、３５ｂの前端の底縁部の高さより大きくする。また底座３２は底部から内部に凹んで形成される導流路３８を有する。導流路３８は傾斜段３８２と傾斜段３８２に連接される水平段３８４とを有し、そのうちの傾斜段３８２は底座３４の第一段３５２に伴い傾いて上向きに延伸するように設けられ、水平段３８４は底座３４の第二段３５４に伴い底座３４の後端まで水平に延伸するように設けられる。図７に示すように、シェル３０は支持ユニット３９を有し、支持ユニット３９はスリーブ３９２と三つの肋板３９４を有し、肋板３９４は両端が導流路３８の周壁とスリーブ３９２に別々に固定される。

図５と図８に示すように、プロペラ４０はシェル３０の導流路３８の中に位置付けられ、かつ伝導軸４２と複数のブレード４４を有する。伝動軸４２は一端がスリーブ３９２を貫通してブレード４４に連接され、他端がシェル３０と連結器４６を貫通してエンジン１２に連接されるため、エンジン１２は伝動軸４２を介してブレード４４を回転させることが可能である。ブレード４４はシェル３０の後端に寄り付くように導流路３８の水平段３８４の中に位置付けられ、伝動軸４２は底座３４の側壁３５ａ、３５ｂの第二段３５４の底縁部より低いように装着される。

図４に示すように、油圧駆動装置５０は基座５２、油圧駆動ユニット５４と連動ユニット５６を有する。基座５２はシェル３０の収容室３６の中に固定される。油圧駆動ユニットは操作制御システムに電気的に接続される気圧シリンダーである。気圧シリンダーは一端が基座５２に装着され、他端が転向ジョイント５４２を有する。連動ユニット５６は一端が転向ジョイント５４２に連接されるため、気圧シリンダーは転向ジョイント５４２を介して連動ユニット５６を連動させることが可能である。

図６に示すように、導流カバー６０は同軸上でプロペラ４０を覆うように装着され、かつ枢軸６２を有し、枢軸６２はシェル３０の底座３４を上向きに貫通し、連動ユニット５６の他端に連接されるため、導流カバー６０は連動ユニット５６に伴い連動することによりプロペラ４０の伝動軸４２を軸心にして左右に回転することが可能である。導流カバー６０の最大の回転角度は４５度である。

プロペラ４０を回転させる際、水流は船尾１４から二つの側壁３５ａ、３５ｂの第二段３５４を流通して導流路３８へ流れ込み、続いて導流カバー６０を流通し、後向きに噴出することにより動力式船舶を前進させる。また動力式船舶を右に転向させようとする場合、運転者は操作制御システムにより油圧駆動ユニット５４を起動し、油圧駆動ユニット５４を介して連動ユニット５６を連動させるため、導流カバー６０は図１０に示すように枢軸６２を介して連動ユニット５６に伴い連動しながら逆時計回りに回転することが可能である。この時、枢軸６２は導流カバー６０を連動させると同時にプロペラ４０の伝動軸４２を軸心にして導流カバー６０を右に回転させるため、水流は図１１に示すように導流カバー６０を介して右に噴出することにより動力式船舶を右に転向させることが可能である。また動力式船舶を左に転向させようとする場合、油圧駆動ユニット５４により連動ユニット５６を連動させると同時に連動ユニット５６を介して枢軸６２を時計回りに回転させる。この時、導流カバー６０は図１２に示すようにプロペラ４０の伝動軸４２を軸心にして左に回転するため、水流は図１３に示すように導流カバー６０を介して左に噴出することにより動力式船舶を左に転向させることが可能である。

また運転者が動力式船舶を操作して後退させようとする場合、プロペラ４０を逆方向に回転させることにより外部から導流カバー６０の中へ水流を吸入し、続いて操作制御システムを介して導流カバー６０を左または右に回転させる。この時、二つの側壁３５ａ、３５ｂの第二段３５４の底縁部の高さが伝動軸４２より高いため、導流カバー６０の中へ吸入された水流は側壁３５ａ、３５ｂの第二段３５４から外部へ噴出することが可能である。従って、導流カバー６０を左に回転させる際、図１２と図１３に示すように、水流は導流カバー６０を流通して側壁３５ａから外部へ噴出することにより動力式船舶の船尾１４を左に転向させることが可能である。また導流カバー６０を右に回転させる際、図１０と図１１に示すように、水流は導流カバー６０を流通してシェル３０の側壁３５ｂから外部へ噴出することにより動力式船舶の船尾１４を右に転向させることが可能である。

またエンジン１２は灯油エンジンであり、かつ船尾１４に近い位置に据えられるため、船体１０内の空間を大幅に広げることが可能である。従って船体１０内の空間をより効率よく運用することが可能となる。またエンジン１２は船尾１４に近い位置に据えられても、シェル３０の設計により船尾１４の浮力を増加させることが可能である。また本発明は導流カバー６０の底縁部の高さを船体１０の底縁部の高さにほぼ一致させる、即ち平底式の設計を採用するため、本発明を応用した動力式船舶が進行の際に受けた抵抗力を小さくすることが可能なだけでなく、喫水深度の比較的浅い動力式船舶に適用する場合、暗礁に衝突し、海中に潜水する人または海洋哺育生物類に傷害を与えるという事態を確実に減少させることが可能である。

また本発明による推進システムは図９に示すように大型動力式船舶に適用することが可能である。この時、シェル３０の底座３４の頂縁部は蓋３２を設置する必要なく、直接動力式船舶の船底７２に固定されるため、油圧駆動装置５０は動力式船舶の内部に位置することが可能である。従って本発明は導流カバー６０の底縁部の高さを船底７２の高さにほぼ一致させることにより本発明の目的を達成することが可能である。
また図１４に示すように船体の船尾の左右両側に本発明による推進システム２０を別々に装着すれば双エンジンの状態になる。またそれぞれの推進システム２０は単独運転することも、連結棒２２を介して同期運転することも可能である。

上述した通り、本発明の設計によりエンジンを船尾に近い位置に設置することが可能であるため、動力式船舶内の空間を確実に広げることが可能となる。また導流カバーの回転により本発明を応用した動力式船舶を前進または後退させ、転向効果を達成することが可能なだけでなく、進行の際の抵抗力を小さくし、海中人員または海洋哺育生物類を保護することが可能である。

周知の小型動力式船舶を示す断面図である。 周知の大型動力式船舶を示す断面図である。 本発明の実施例の斜視図である。 本発明の実施例の平面図である。 図４の５―５線に沿う断面図である。 図４の６―６線に沿う断面図である。 図４の７―７線に沿う断面図である。 本発明の実施例が小型動力式船舶に装着される状態を示す断面図である。 本発明の実施例が大型動力式船舶に装着される状態を示す断面図である。 本発明の実施例における導流カバーが右に傾いて作動する状態を示す平面図である。 図１０の側端を示す斜視図である。 本発明の実施例における導流カバーが左に傾いて作動する状態を示す平面図である。 図１２の側端を示す斜視図である。 本発明の実施例の別の実施状態下の側端を示す正面図である。

符号の説明

１０：船体、１２：エンジン、１４：船尾、１６：船尾甲板、２０：推進システム、２２：連結棒、３０：シェル、３２：蓋、３４：底座、３５：側壁、３５２：第一段、３５４：第二段、Ｐ：位置、３６：収容室、３８：導流路、３８２：傾斜段、３８４：水平段、３９：支持ユニット、３９２：スリーブ、３９４：肋板、４０：プロペラ、４２：伝動軸、４４：ブレード、４６：連結器、５０：油圧駆動装置、５２：基座、５４：油圧駆動ユニット、５４２：転向ジョイント、５６：連動ユニット、６０：導流カバー、６２：枢軸

Claims (8)

1. 動力式船舶の船尾に装着され、かつ収容室と底部に位置する導流路とを有するシェルと、
   動力式船舶の船尾に装着され、かつ導流路の中に位置付けられるプロペラと、
   収容室の中に位置するようにシェルに装着され、かつ駆動ユニットと連動ユニットを有し、そのうちの連動ユニットは駆動ユニットに装着され、駆動ユニットは連動ユニットを駆動することが可能である駆動装置と、
   同軸上でプロペラを覆うように設置され、かつ導流路の中に位置付けられ、また連動ユニットに連接されるため、連動ユニットに伴い連動しながらプロペラの中心を軸心に回転することが可能である導流カバーと、を含むことを特徴とする動力式船舶の推進システム。
2. シェルは二つの側壁を有し、側壁は後端の底縁部の高さが側壁の前端の底縁部の高さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の動力式船舶の推進システム。
3. 側壁は第一段と第二段を有し、第一段はシェルの前端から傾いて第二段に連接するように上向きに延伸され、第二段はシェルの後端まで後向きに水平に延伸されることを特徴とする請求項２に記載の動力式船舶の推進システム。
4. シェルは蓋と底座を有し、蓋は底座の頂縁部に合わさることにより収容室を形成し、底座は二つの側壁を有し、底座は底部に導流路を有することを特徴とする請求項２に記載の動力式船舶の推進システム。
5. 導流路は傾斜段と傾斜段に連接される水平段とを有し、傾斜段はシェルの前端から傾いてプロペラの中心よりやや高い位置まで上向きに延伸され、水平段は前記位置からシェルの後端まで水平に延伸されることを特徴とする請求項１に記載の動力式船舶の推進システム。
6. 導流カバーは枢軸を有し、枢軸は連動ユニットに連接されることを特徴とする請求項１に記載の動力式船舶の推進システム。
7. 導流カバーはプロペラの中心を軸心に右または左に４５度回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の動力式船舶の推進システム。
8. シェルは支持ユニットを有し、支持ユニットはプロペラを装着するためのスリーブと三つの肋板を有し、肋板は両端が導流路の周壁とスリーブに別々に固定されることを特徴とする請求項１に記載の動力式船舶の推進システム。

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