JP2008532838A - 推進装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃エンジン２、軸装置３及び操縦可能な推進用ユニット４を備えた船舶１の推進装置に関する。船舶１はさらに、推進装置と接続した発電機５１又は発電機とモータの組合せを備える。空間要件を緩和し、必要な機器を減少させ、さらに効率を上げるために、軸装置３は、内燃エンジン２から第１アングル歯車３２へと延在する主軸３１、及び第１アングル歯車３２から操縦可能な推進用ユニット４内の第２アングル歯車３４へと延在する駆動軸３３を備える。発電機５１又は前記発電機とモータの組合せは、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で、軸装置３の駆動軸３３に接続される。

Description

本発明は船舶の推進装置に関し、推進装置は内燃エンジン、軸装置及び操縦可能な推進用ユニットを備え、それによって船舶はさらに、推進装置と関連する発電機又は発電機とモータとの組合せを備える。

上記のタイプの推進装置及びそれに関連する機械類を伴う従来の船舶には、例えばホテル・ロード電力などを発生するか、推進力の融通性及び冗長性を改善するために、追加の器具、特に発電機又は発電機とモータとの組合せを設けることができる。このような器具は軸発電機と呼ばれることが多く、これはその位置に応じて、発電機としてのみ、又は発電機と電動モータの組合せとして使用することができる。

基本的に、発電機は内燃エンジンの自由端に、つまり内燃エンジンの主軸の反対側に接続され、それによって追加の歯車が不必要になる。この解決法は、エンジンの自由端に余分な空間を必要とする。さらに、このような発電機はエンジンを介して動力を提供することができない。つまり、電動モータとして機能することができない。このタイプの単機能装置は通常、ＰＴＯ（動力取出し）装置と呼ばれる。

或いは、組み合わせた発電機とモータとを、いわゆる増速装置によって内燃エンジンの主軸に接続することができる。当然、増速装置は追加の機器、及びそれに関連する費用が必要である。増速装置は伝達損も引き起こす。さらに、知られているこの解決法は、主軸に沿って十分かつ適切な空間を必要とする。このタイプの二重機能装置は通常、ＰＴＯ／ＰＴＩ（動力取出し／動力取入れ）装置と呼ばれる。

しかし、上記で検討した一般的概念に鑑みて、追加の器具は、３つの別個の機能を有するものと明白に理解されたい。つまり、第１に追加の器具は発電機（ＰＴＯ）として使用し、第２に主に電動モータ（ＰＴＩ）として使用して、第３に発電機とモータの組合せ（ＰＴＯ／ＰＴＩ）として使用するように設置することができ、それによって第１モードでは発電機として、第２モードでは電動モータとして機能するように結合することができる。

本発明の目的は、上記の欠点を回避し、単純化した配置構成によって多機能動作を提供する船舶の推進装置を獲得することである。この目的は、請求項１による推進装置によって達成される。

本発明の基本的概念は、発電機又は発電機とモータの組合せを含み、操縦可能な推進用ユニットにも直接使用することができる推進システムを提供することである。これは、軸装置が内燃エンジンから第１アングル歯車まで延在する主軸、及び第１アングル歯車から操縦可能な推進用ユニット内の第２アングル歯車まで延在する駆動軸を備える推進装置によって実現される。発電機又は発電機とモータの組合せは、自身に接続された主軸及び第１アングル歯車の後に、軸装置の駆動軸に接続される。したがって、主軸には、発電機又は発電機とモータの組合せに関するいかなる設備もない。

本発明の有利な実施例によると、発電機は、操縦可能な推進用ユニットと比較して第１アングル歯車の上で、駆動軸に直接結合される。これは、内燃エンジン又は主軸の周囲の空間要件を解消する。

本発明の別の有利な実施例によると、発電機は、推進用ユニットと比較して第１アングル歯車の上で、駆動軸に直接結合され、発電機と第１アングル歯車の間で、駆動軸に継手が提供される。また、これによって内燃エンジンは発電機を回転せずに、操縦可能な推進用ユニットを駆動することができる。

本発明の別の有利な実施例によると、発電機は、操縦可能な推進用ユニットと比較して第１アングル歯車の真上で、駆動軸に直接結合され、第１アングル歯車と第２アングル歯車の間で、駆動軸に継手が提供される。また、これによって内燃エンジンは操縦可能な推進用ユニットを駆動せずに、発電機を回転することができる。

本発明のさらなる有利な実施例によると、発電機とモータの組合せは、操縦可能な推進用ユニットと比較して第１アングル歯車の上で、駆動軸に直接結合され、内燃エンジンと第１アングル歯車の間で、主軸に継手が提供される。これによって発電機とモータの組合せが、内燃エンジンを回転せずに操縦可能な推進用ユニットを駆動することができる。

本発明の上述したさらなる有利な実施例に関して、オプションの装置によると、発電機とモータの組合せと第１アングル歯車の間に補助継手を提供することができる。これによってさらに、内燃エンジンが発電機とモータの組合せを回転せずに、操縦可能な推進用ユニットを駆動することができる。

上述したさらなる有利な実施例に関して、別のオプションの装置によると、第１アングル歯車と第２アングル歯車の間に、補助継手を提供することができる。これによってさらに、内燃エンジンは操縦可能な推進用ユニットを駆動せずに、発電機とモータの組合せを回転することができる。

発電機とモータの組合せには、軸部分及び歯車伝達装置も設けることができ、これによって発電機とモータの組合せは歯車伝達装置によって第１アングル歯車を通して駆動軸に接続される。これで、発電機とモータの組合せは、ほぼ主軸と第１アングル歯車の面にて、操縦可能な推進用ユニット又は駆動軸のいずれかの側に、又はその後部に配置することが好ましい。

この推進装置では通常、主軸は実質的に水平、又は概ね水平に配向され、駆動軸は実質的に垂直、又は概ね垂直に配向されて、操縦可能なスラスタのプロペラ軸は実質的に水平、又は概ね水平に配向され、これによって第１アングル歯車及び第２アングル歯車、さらに適宜、アングル伝達装置を通って伝達が提供される。

しかし、機械類の配置構成に応じて、主軸は傾斜してもよい。

継手及び補助継手は、いわゆる切断継手又は可撓継手であることが好ましく、所望の動作モードにしたがって展開することができる。

これは、上記で検討した装置を単純化し、費用を削減する。装置を操縦可能な推進用ユニットの駆動に使用する場合、伝達損も減少する。主軸に沿って、又は内燃エンジンの自由端の空間も必要としない。概ね、本発明は船舶に搭載される機器も削減する。

以下では、添付の略図に関して、本発明を例示のみによりさらに詳細に説明する。

図では、船舶が概ね参照番号１で示されている。船舶１には、内燃エンジン２、通常はディーゼル・エンジン、軸装置３及び操縦可能な推進用ユニット４を備える推進装置が設けられる。軸装置３は、内燃エンジン２から第１アングル歯車３２まで延在する主軸３１を含み、第１アングル歯車は主軸３１を駆動軸３３に接続し、第２アングル歯車３４が操縦可能な推進用ユニット４内に配置される。第２アングル歯車３４は、駆動軸３３をプロペラ軸４１及び操縦可能な推進用ユニット４内のプロペラ４２に接続する。

このように、動力が実質的に水平、又は概ね水平に配向された主軸３１によって内燃エンジン２から第１アングル歯車３２へ、第１アングル歯車３２から実質的に垂直、又は概ね垂直に配向された駆動軸３３へと伝達され、駆動軸３３は第２アングル歯車３４を駆動し、第２アングル歯車３４は実質的に水平、又は概ね水平に配向されたプロペラ軸４１及びプロペラ４２を駆動する。

操縦可能な推進用ユニット４があるこのタイプの装置は通常、その構成からＺ駆動装置と呼ばれる。

図１の実施例では、船舶１には発電機５１が設けられ、発電機５１は駆動軸３３に直結され、操縦可能な推進用ユニット４に関して第１アングル歯車３２の真上に配置構成される。この配置構成では、プロペラ４２が回転している場合、つまり操縦可能な推進用ユニット４が内燃エンジン２によって駆動されている場合、発電機５１は常に回転している。発電機５１は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力が伝達される方向で、主軸３１及び該主軸に接続された第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。それによって主軸３１は、発電機５１とのいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。この設定は、いわゆる２次ＰＴＯを提供する。

図２の実施例では、船舶１には発電機５１が設けられ、発電機５１は駆動軸３３に直結され、操縦可能な推進用ユニット４に関して第１アングル歯車３２の上に配置構成される。継手６１が、発電機５１と第１アングル歯車３２の間で駆動軸３３に設けられる。継手６１が切断されると、内燃エンジン２は、発電機５１を回転せずに操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動することができる。発電機５１は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力が伝達される方向で、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。それによって主軸３１は、発電機５１のいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。

図３の実施例では、船舶１には発電機５１が設けられ、発電機５１は駆動軸３３に直結され、操縦可能な推進用ユニット４に対して第１アングル歯車３２の真上に配置構成される。継手６１が、第１アングル歯車３２と第２アングル歯車３４の間で駆動軸３３に設けられている。継手６１が切断されると、内燃エンジン２は、操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動せずに、発電機５１を回転することができる。発電機５１は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力が伝達される方向で、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。それによって主軸３１は、発電機５１とのいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。この設定は、いわゆる１次ＰＴＯ／ＰＴＩを提供する。

発電機５１は、電力取出しのために、例えば船舶のホテル・ロードに使用することができる。

図４の実施例では、船舶には発電機とモータの組合せ５２が設けられ、発電機とモータの組合せ５２は駆動軸に直結され、操縦可能な推進用ユニット４に対して第１アングル歯車３２の上に配置構成される。継手６１が、内燃エンジン２と第１アングル歯車３２の間で主軸３１に設けられる。この継手のせいで、発電機とモータの組合せ５２は、内燃エンジン２を回転せずに、操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動することができる。

追加の補助継手６２を、発電機とモータの組合せ５２と第１アングル歯車３２の間で駆動軸３３に設けることができる。この補助継手６２によって、内燃エンジン２は発電機とモータの組合せ５２を回転せずに、操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動することができる。

発電機とモータの組合せ５２は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力が伝達される方向で、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。それによって主軸３１は、発電機とモータの組合せ５２とのいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。

図５の実施例では、船舶には発電機とモータの組合せ５２が設けられ、発電機とモータの組合せ５２は駆動軸３３に直結され、操縦可能な推進用ユニット４に対して第１アングル歯車３２の真上に配置構成される。継手６１が、内燃エンジン２と第１アングル歯車３２の間で、主軸３１に設けられる。この継手のせいで、発電機とモータの組合せ５２は、内燃エンジン２を回転せずに、操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動することができる。

追加の補助継手６２を、第１アングル歯車３２と第２アングル歯車３４の間で駆動軸３３に設けることができる。この補助継手６２によって、内燃エンジン２は、操縦可能な推進用ユニット４、つまりプロペラ４２を駆動せずに、発電機とモータの組合せ５２を回転することができる。この配置構成は、いわゆる１次ＰＴＯを提供する。

発電機とモータの組合せ５２は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力が伝達される方向で、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。これによって主軸３１は、発電機とモータの組合せ５２とのいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。

以上の図４及び図５で検討した実施例は、これも上述した選択肢を提供する補助継手６２がない状態で、実行することもできる。したがって、補助継手は任意選択である。

図６は、軸部分５３及び歯車伝達装置５４によって軸装置３の第１アングル歯車３２に接続された発電機とモータの組合せ５２が船舶１に設けられた別の配置構成を示す。この実施例では、発電機とモータの組合せ５２が、操縦可能な推進用ユニット４、又は駆動軸３３の後部、つまり主軸３１の反対側に、主軸３１と実質的に整列するか、それと同じ面にて配置される。発電機とモータの組合せ５２は、操縦可能な推進用ユニット４のいずれかの側、又は第１アングル歯車３２の周囲の任意の中間位置にあってもよく、主軸３１と同じ面にある必要はない。

発電機とモータの組合せ５２は、動力取出しに、例えば船舶のホテル・ロードに使用することができるか、単独で、又は内燃エンジン２と組み合わせて、操縦可能な推進用ユニット４の駆動に使用することができる。

発電機とモータの組合せ５２は、内燃エンジンからプロペラ４２へと動力を伝達する方向で、主軸３１及び第１アングル歯車３２の後で駆動軸３３に結合される。それによって主軸３１は、発電機とモータの組合せ５２とのいかなる接続からも自由であり、したがって主軸３１の周囲に自由空間を提供する。

発電機又は発電機の組合せは改造タイプでよく、それによって電気を発生せずに回転するようにすることができる。

添付図面及びそれに関連する記述は、本発明の基本概念を明瞭にすることのみを意図している。本発明は、特許請求の範囲内でさらなる細部を変更することができる。

本発明の第１の実施例を示す図である。 本発明の第２の実施例を示す図である。 本発明の第３の実施例を示す図である。 本発明の第４の実施例を示す図である。 本発明の第５の実施例を示す図である。 本発明の第６の実施例を示す図である。

Claims (10)

1. 内燃エンジン（２）、軸装置（３）及び操縦可能な推進用ユニット（４）を備えた船舶の推進装置であって、前記船舶（１）がさらに、前記推進装置と接続した発電機又は発電機とモータの組合せを備える推進装置であって、前記軸装置（３）が、前記内燃エンジン（２）から第１アングル歯車（３２）へと延在する主軸（３１）、及び前記第１アングル歯車（３２）から前記操縦可能な推進用ユニット（４）内の第２アングル歯車（３４）へと延在する駆動軸（３３）を備え、前記発電機（５１）又は前記発電機とモータの組合せ（５２）が、前記主軸（３１）及び前記第１アングル歯車（３２）の後で、前記軸装置（３）の前記駆動軸（３３）に接続されることを特徴とする推進装置。
2. 前記発電機（５１）が、前記操縦可能な推進用ユニット（４）に対して前記第１アングル歯車（３２）の上で、前記駆動軸（３３）に直結されることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。
3. 前記発電機（５１）が、前記操縦可能な推進用ユニット（４）に対して前記第１アングル歯車（３２）の上で、前記駆動軸（３３）に直結され、前記発電機（５１）と前記第１アングル歯車（３２）の間で、前記駆動軸（３３）に継手（６１）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。
4. 前記発電機（５１）が、前記操縦可能な推進用ユニット（４）に対して前記第１アングル歯車（３２）の上で、前記駆動軸（３３）と直結され、前記第１アングル歯車（３２）と前記第２アングル歯車（３４）の間で、前記駆動軸（３３）に継手（６１）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。
5. 前記発電機とモータの組合せ（５２）が、前記操縦可能な推進用ユニット（４）に対して前記第１アングル歯車（３２）の上で、前記駆動軸（３３）と直結され、前記内燃エンジン（２）と前記第１アングル歯車（３２）の間で、前記主軸（３１）に継手（６１）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。
6. 前記発電機とモータの組合せ（５２）と前記第１アングル歯車（３２）の間で、前記駆動軸（３３）に補助継手（６２）が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の推進装置。
7. 前記第１アングル歯車（３２）と前記第２アングル歯車（３２）の間で、前記駆動軸（３３）に補助継手（６２）が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の推進装置。
8. 前記発電機とモータの組合せ（５２）に軸部分（５３）及び歯車伝達装置（５４）が設けられ、前記発電機とモータの組合せ（５２）が、前記歯車伝達装置（５４）によって前記第１アングル歯車（３２）を通って前記駆動軸（３３）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。
9. 前記発電機とモータの組合せ（５２）が、実質的に前記主軸（３１）及び前記第１アングル歯車（３２）の面で、前記操縦可能な推進用ユニット（４）又は前記駆動軸（３３）のいずれかの側に、又はその後部に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の推進装置。
10. 前記主軸（３１）が実質的に水平であり、前記駆動軸（３３）が実質的に垂直で、前記主軸（３１）に対して実質的に直角であり、それによって前記第１アングル歯車（３２）が、前記主軸（３１）から前記駆動軸（３３）への伝達を提供するように配置構成され、前記操縦可能な推進用ユニット（４）には、前記駆動軸（３３）に対して実質的に直角に、実質的に水平なプロペラ軸（４１）及びプロペラ（４２）が設けられ、それによって前記第２アングル歯車（３４）が、前記駆動軸（３３）から前記プロペラ軸（４１）への伝達を提供するように配置構成されることを特徴とする、請求項１に記載の推進装置。

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