JP2013525198A - Electric marine surface drive device - Google Patents

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Abstract

船舶用の関節式表面駆動推進システムは、電力用の電気モータを駆動構造に直接的に適用することを可能にするハウジング構造を備えている。代替的には、船舶用の関節式表面駆動推進システムは、プロペラシャフトに対するモータシャフトの回転速度または位置を下げるための動力伝達エレメントを含むことができる。本駆動装置は、既存のボート船体に改造を加えることができ、専用の船体を必要とするものではない。電気モータは、表面駆動ハウジングをトランサムの内側に嵌合することができる。寸法が極めて小さい電気モータは、駆動スラストチューブおよびボールソケット中に装着することができ、U型ジョイントの必要がなくなることが企図される。特に、プロペラが旋回しないでいる場合、電気モータ用のプロペラになり、発電機になってバッテリーを再充電する。
【選択図】図2
A marine articulated surface drive propulsion system includes a housing structure that allows an electric motor for power to be applied directly to the drive structure. Alternatively, a marine articulated surface drive propulsion system may include a power transmission element for reducing the rotational speed or position of the motor shaft relative to the propeller shaft. The drive device can be modified to an existing boat hull and does not require a dedicated hull. The electric motor can fit the surface drive housing inside the transom. It is contemplated that electric motors with very small dimensions can be mounted in drive thrust tubes and ball sockets, eliminating the need for U-joints. In particular, when the propeller is not turning, it becomes a propeller for an electric motor and becomes a generator to recharge the battery.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、船舶推進システムに関し、より詳細には、本発明は、環境にやさしい表面駆動船舶推進システムの改良に関する。   The present invention relates to ship propulsion systems, and more particularly, the present invention relates to improvements in environmentally friendly surface-driven ship propulsion systems.

数多くの環境問題に照らして、内燃機関に依拠する代わりに、電力を用いて動力供給することができる車両がますます普及してきている。現在までのところ、自動車産業において、この傾向の商業例が最も普及していることが分かっている。   In light of numerous environmental issues, vehicles that can be powered using electric power instead of relying on internal combustion engines are becoming increasingly popular. To date, it has been found that commercial examples of this trend are most prevalent in the automotive industry.

船舶産業において電力駆動技術を利用するために、いくつかの取り組みが行われてきたが、いずれも表面駆動装置を組み込むものではなかった。あらゆる構成の表面駆動装置がかなりの間存在しているが、参照により本明細書に明確に組み込まれるArnesonの米国特許第4,645,463号を参照されたい。   Several efforts have been made to utilize power drive technology in the marine industry, but none have incorporated surface drive devices. Although all configurations of surface drive devices have existed for some time, see Arneson US Pat. No. 4,645,463, which is expressly incorporated herein by reference.

また、特に艦艇において、プロペラへの電源として電気モータが使用されてきた。しかしながら、電気モータを使用した最も普及した船舶の例は、船舶のうち最も大型のものにおけるハイブリッド電気燃焼システムと、小型船舶用の電気トローリングモータとにおいて実装されてきたが、これらの海上車両のいずれも、表面駆動装置に動力供給する電気モータを組み込んではいない。   In addition, electric motors have been used as power sources for propellers, particularly in ships. However, the most popular examples of ships using electric motors have been implemented in hybrid electric combustion systems in the largest of the ships and electric trolling motors for small ships, but any of these marine vehicles However, it does not incorporate an electric motor to power the surface drive.

大型のプレジャーボートまたは他のボートは、マリーナもしくはその近くに、または他の停泊場所にいるときに、あるいは、水路の航跡のない特定の部分を横断しているときに、航跡および騒音を回避するために、より低い速度で動作することがある。重要なことに、電気モータは、より低い速度では、内燃機関よりも燃料効率がよく、同様に内燃機関と比較すると、騒音が低減され、排気ガスが存在しないという利益がある。   Large pleasure boats or other boats avoid wakes and noise when at or near the marina, or at other berths, or when crossing certain parts of the waterway that have no wake Therefore, it may operate at a lower speed. Importantly, electric motors are more fuel efficient than internal combustion engines at lower speeds, and have the benefit of reduced noise and the absence of exhaust gas as compared to internal combustion engines.

さらに、様々な管轄区域では、ボートおよび他の船について、反アイドリング規則および規制が提案および実施されていることに留意されたい。いくつかの管轄区域は、これらの管轄区域内の水路のある特定の部分について、内燃機関の使用を禁止する、または内燃機関の最大馬力定格を定める規則および規制を提案および実施している。   Furthermore, it should be noted that anti-idling rules and regulations have been proposed and implemented for boats and other ships in various jurisdictions. Some jurisdictions have proposed and implemented rules and regulations that prohibit the use of internal combustion engines or establish maximum horsepower ratings for internal combustion engines for certain parts of the waterways within these jurisdictions.

現在の表面駆動システムでは、内燃機関が動力供給するボートによる燃料消費過剰、およびかかるボートからの排出ガスの問題に対する解決策が提供されていない。既知の表面駆動装置は、重くて騒音が多い内燃機関によって駆動される。   Current surface drive systems do not provide a solution to the problem of excessive fuel consumption by boats powered by internal combustion engines, and exhaust emissions from such boats. Known surface drive devices are driven by heavy and noisy internal combustion engines.

騒音および排出ガスを減少させ、燃料効率を改善する形で、環境汚染をより少なくするグリーンソリューションが望まれていた。   A green solution that reduces environmental pollution in a way that reduces noise and emissions and improves fuel efficiency has been desired.

米国特許第4,645,463号公報U.S. Pat. No. 4,645,463

本発明は、電気モータであるエンジンを利用して、雑音および大気汚染放出量を低減させる海洋表面駆動システムを提供する。いくつかの実施形態では、電気モータは、発電機として構成することができる。   The present invention provides an ocean surface drive system that utilizes an engine that is an electric motor to reduce noise and air pollution emissions. In some embodiments, the electric motor can be configured as a generator.

近年、バッテリー技術は、いくつかのバッテリーの貯蔵エネルギー密度により船舶の電気推進を可能になった点まで迅速に開発された。さらに、半導体スイッチング技術における進歩により、サイズが小さくなるなど、過去に可能でなかった多数の電気モータの改良が可能になる。本発明の推進動力は、表面駆動システムの内側ハウジングに直接的かつ一体に装着することができる電気モータによって提供される。代替的には、電気モータと表面駆動入力シャフトとの間に減速ギヤがあることがある。技術により著しく電気モータの寸法を小さくすることができるとき、電気モータは、表面駆動スラストチューブのソケットボールに装着することができ、自在継手を有するカプリングがなくなることが企図される。   In recent years, battery technology has been developed rapidly to the point where the stored energy density of several batteries has allowed electric propulsion of ships. In addition, advances in semiconductor switching technology allow for improvements in numerous electric motors that were not possible in the past, such as reduced size. The propulsive power of the present invention is provided by an electric motor that can be mounted directly and integrally to the inner housing of the surface drive system. Alternatively, there may be a reduction gear between the electric motor and the surface drive input shaft. When the technology can significantly reduce the size of an electric motor, it is contemplated that the electric motor can be mounted on a socket ball of a surface driven thrust tube and that there is no coupling with a universal joint.

電気モータは、船内にあっても、船外にあってもよい。電気モータは、電気モータのシャフトと同じ毎分回転数でプロペラを直接的に回転させることができる。別の好ましい実施形態では、電気モータは変速装置に接続することができ、モータの毎分回転数は、プロペラが電気モータのシャフトよりも遅いRPMで回転するように低減される。   The electric motor may be inside the ship or outside the ship. The electric motor can directly rotate the propeller at the same number of revolutions per minute as the shaft of the electric motor. In another preferred embodiment, the electric motor can be connected to a transmission and the motor speed is reduced so that the propeller rotates at a slower RPM than the shaft of the electric motor.

したがって、本発明の目的は、好ましくは長期間にわたって、電気モータを用いてボートを推進することができる電気海洋表面ドライブシステムを提供することである。好ましくは、本船舶推進システムは、新しいバッテリーおよび電気モータ技術、ならびに船舶推進システムのためのエネルギー源としてのコスト効果的な燃料電池の予期された導入を利用するものである。本発明の別の目的は、非常にコンパクト、どこに装着するかについて柔軟で、さらに効率が高く静穏な船舶推進システムそれを提供することである。したがって、好ましい実施形態は、従来の内燃機関パワートレインシステムを収容する典型的なエンジン室よりも小さいか、それと実質的に同じサイズのエンジン室に設置することができる電気海洋表面駆動システムを提供する。同様に、本発明の目的は、発電機に作用し、そのバッテリーを再充電することができる一体型電気推進システムを提供することである。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric marine surface drive system that can propel a boat using an electric motor, preferably over an extended period of time. Preferably, the ship propulsion system utilizes new battery and electric motor technology and the anticipated introduction of cost effective fuel cells as an energy source for the ship propulsion system. Another object of the present invention is to provide a marine propulsion system that is very compact, flexible in where it is installed, and more efficient and quiet. Accordingly, the preferred embodiment provides an electric marine surface drive system that can be installed in an engine compartment that is smaller or substantially the same size as a typical engine compartment that houses a conventional internal combustion engine powertrain system. . Similarly, it is an object of the present invention to provide an integrated electric propulsion system that can act on a generator and recharge its battery.

好ましい実施形態によれば、海上車両用の表面駆動装置は、プロペラの一部分が水面よりも上にあり、それにより、水中抵抗を実質的に低減する、少なくとも1つのプロペラと、サポートハウジングとを含む。さらに、本表面駆動装置は、少なくとも1つのプロペラに結合された少なくとも1つの電気モータを有し、このモータは、電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するためのモータ制御デバイスを含む。さらに、電気モータをプロペラに結合する少なくとも1つのシャフトおよびシャフトキャリアが設けられ、少なくとも1つのシャフトの少なくとも一部分は、シャフトキャリアを通って延びている。   According to a preferred embodiment, a surface drive for a marine vehicle includes at least one propeller and a support housing, wherein a portion of the propeller is above the water surface, thereby substantially reducing underwater resistance. . Furthermore, the surface drive device has at least one electric motor coupled to at least one propeller, which motor operates a motor control device for operating the electric motor and selecting the electric motor speed and direction of rotation. Including. In addition, at least one shaft and a shaft carrier are provided that couple the electric motor to the propeller, and at least a portion of the at least one shaft extends through the shaft carrier.

別の実施形態では、少なくとも1つの電気モータは、サポートハウジング内に装着される。   In another embodiment, at least one electric motor is mounted in the support housing.

この実施形態の他の態様によれば、ドライブシャフトおよびプロペラシャフトを含み、電気モータは、プロペラシャフトに結合されているドライブシャフトに装着される。その上、少なくとも1つのプロペラは、プロペラシャフトに結合されている。   According to another aspect of this embodiment, the electric motor is mounted on a drive shaft that is coupled to the propeller shaft, including a drive shaft and a propeller shaft. Moreover, at least one propeller is coupled to the propeller shaft.

この実施形態の別の態様では、調整可能な長さを有する関節式トリミングアームと、アーム端部にある少なくとも1つの移動可能なジョイントとをさらに備え、アームがシャフト長軸に実質的に平行で、当該長軸よりも上になるように、アーム前端部が海上車両に接続し、アーム後端部がシャフトキャリアの頂部の周りに接続されている。関節式トリミングアームが延長または短縮することによって、ボール継手を実質的に下向きおよび上向きにそれぞれ回転させ、それにより、浸水しているプロペラの部分および浸水の深さを制御することができる。   Another aspect of this embodiment further comprises an articulating trimming arm having an adjustable length and at least one movable joint at the end of the arm, wherein the arm is substantially parallel to the long axis of the shaft. The arm front end is connected to the marine vehicle and the arm rear end is connected around the top of the shaft carrier so as to be above the major axis. The articulated trimming arm can be extended or shortened to rotate the ball joint substantially downward and upward, respectively, thereby controlling the portion of the propeller that is submerged and the depth of submersion.

この実施形態のさらに別の態様では、本駆動装置は、調整可能な長さを有する少なくとも1つの関節式ステアリングアームと、アーム端部にある少なくとも1つの移動可能なジョイントとをさらに備え、アーム前端部がシャフト長軸から少なくとも実質的に水平方向に変位するように、アーム後端部がシャフトキャリアの側面の周りに接続し、アーム前端部がボール継手の枢動点の前方に接続されている。この場合、関節式ステアリングアームを延長または短縮することによって、ボール継手をいずれかの側に回転させて、操舵のために海上車両に対するプロペラシャフトの水平方向角度を制御することができる。   In yet another aspect of this embodiment, the drive apparatus further comprises at least one articulated steering arm having an adjustable length and at least one movable joint at the arm end, wherein the arm front end The rear end of the arm is connected around the side of the shaft carrier and the front end of the arm is connected in front of the pivot point of the ball joint so that the part is displaced at least substantially horizontally from the long axis of the shaft. . In this case, by extending or shortening the articulated steering arm, the ball joint can be rotated to either side to control the horizontal angle of the propeller shaft relative to the marine vehicle for steering.

この実施形態の別の態様によれば、シャフトは、それらの間にカプリングを備えるフォワードドライブシャフトおよびプロペラシャフトを少なくとも備える。ドライブシャフト部分からプロペラシャフト部分に回転運動は、プロペラシャフトの低減された回転速度、またはフォワードドライブシャフトの回転軸とプロペラシャフトの回転軸との間の変位のうちの少なくとも1つとともに、伝達される。   According to another aspect of this embodiment, the shaft comprises at least a forward drive shaft and a propeller shaft with a coupling therebetween. Rotational motion is transmitted from the drive shaft portion to the propeller shaft portion with at least one of a reduced rotational speed of the propeller shaft or a displacement between the rotation axis of the forward drive shaft and the rotation axis of the propeller shaft. .

この実施形態の別の態様によれば、海上車両用の表面駆動装置は、海上車両にしっかりと装着されたサポートハウジングを含む。さらに、表面駆動装置は、少なくとも1つのプロペラを駆動させることができる少なくとも1つの電気モータを含む。
モータは、電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するための制御デバイスと、電力源とを有する。駆動装置はまた、少なくとも1つのプロペラを含み、記プロペラの一部分が水面をよりも上になり、それにより、水中抵抗を実質的に低減することができるように、海上車両に対するプロペラの位置が垂直方向に制御可能である。さらに、海上車両に対するプロペラの位置は、海上車両の方向を操舵するために水平方向に制御可能である、さらに、駆動装置は、電気モータに接続された前端部、プロペラに接続された後端部、およびシャフトキャリアを有する少なくとも1つのシャフトを有する。
According to another aspect of this embodiment, a surface drive for a marine vehicle includes a support housing that is securely attached to the marine vehicle. Further, the surface drive device includes at least one electric motor capable of driving at least one propeller.
The motor has a control device for operating the electric motor and selecting the electric motor speed and direction of rotation, and a power source. The drive device also includes at least one propeller, the propeller position relative to the marine vehicle being vertical so that a portion of the propeller can be above the water surface, thereby substantially reducing underwater resistance. The direction can be controlled. Furthermore, the position of the propeller relative to the marine vehicle can be controlled in the horizontal direction to steer the direction of the marine vehicle. Further, the driving device has a front end connected to the electric motor and a rear end connected to the propeller. And at least one shaft having a shaft carrier.

この実施形態の別の態様では、電気モータじゃ、サポートハウジングおよびシャフトキャリアを含む群のうちの1つにしっかりと装着されている。   In another aspect of this embodiment, the electric motor is securely attached to one of the group including the support housing and the shaft carrier.

以下の説明および添付の図面とともに考察すると、本発明のこれらおよび他の態様ならびに目的がより良く理解されよう。ただし、以下の説明は、本発明の好ましい実施形態を示して例として与えられるものであり、限定するものではない。本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明の範囲内で多くの変更および修正を行うことができ、本発明はすべてのそのような修正を含む。   These and other aspects and objects of the present invention will be better understood when considered in conjunction with the following description and the accompanying drawings. However, the following description is given by way of example and not by way of limitation of preferred embodiments of the present invention. Many changes and modifications may be made within the scope of the present invention without departing from the spirit thereof, and the invention includes all such modifications.

本発明の好適な例示的な実施形態は、同様の参照番号が全体を通して同様の部分を示す添付の図面に示されている。   Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings, in which like reference numerals designate like parts throughout.

本発明の船舶用表面駆動装置の一実施形態の側面図である。It is a side view of one embodiment of the surface driving device for ships of the present invention. 図1の実施形態の一部分の側断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view of a portion of the embodiment of FIG. ステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of another embodiment of the surface drive device for ships of the present invention which has a steering cylinder. サポートケーシングに装着されたステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の部分平面図である。It is a partial top view of another embodiment of the surface drive device for ships of the present invention which has a steering cylinder with which a support casing was equipped. 船舶のトランサムに装着されたステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図であり、油圧流体導管が示されている。FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of a marine surface drive device of the present invention having a steering cylinder mounted on a marine transom, showing a hydraulic fluid conduit. 好ましい実施形態の装置のためのステアリングおよびトリム制御システムの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a steering and trim control system for the apparatus of the preferred embodiment. 船舶のトランサムに装着された単一のステアリングシリンダーを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of another embodiment of the marine surface drive device of the present invention having a single steering cylinder mounted on the transom of the marine vessel. 動力伝達装置を有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。It is a side view of another embodiment of the surface drive device for ships of this invention which has a power transmission device. 内部電気モータを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。It is a side view of another embodiment of the surface drive device for ships of this invention which has an internal electric motor. ハウジングボール継手内に一体型電気モータを有する、本発明の船舶用表面駆動装置の別の実施形態の側面図である。FIG. 6 is a side view of another embodiment of a marine surface drive device of the present invention having an integrated electric motor in a housing ball joint. 図9の装置の長軸に沿った縦側断面図であり、ハウジングボール継手を用いた電気モータの装着が示されている。FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view along the long axis of the apparatus of FIG. 9 showing the mounting of an electric motor using a housing ball joint. 好ましい実施形態による電気モータ制御システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an electric motor control system according to a preferred embodiment. 好ましい実施形態による電気充電システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an electrical charging system according to a preferred embodiment.

図面、特に図1および図2を参照すると、トランサム20を有する海上車両とともに使用するように適合された電気船舶用表面駆動装置10の第1の実施形態が示されており、装置10は、トランサム20に装着または一体化されている。駆動装置10は、トランサム20に固定された管状サポートケーシング22などのサポートハウジングを含み、このサポートハウジングは、後端部に、好ましくはナイロンなどの合成プラスチックから形成されたボールソケット24(図2)を有する。プロペラシャフト40は、プロペラシャフトキャリア30中のベアリング45、47、49によって軸支される。プロペラシャフト40の後端部は、プロペラ44、たとえば、従来の表面貫通プロペラを受容する。プロペラシャフトキャリア30、たとえば、管状プロペラシャフトキャリアは、図2に示すようなボールソケット24(総称して、ボール継手25)中に枢動可能に装着された前端部のボール32と、シャフトキャリア30の後端部のボールソケット24に接続されたプロペラシャフトハウジング74とを備える。プロペラシャフトハウジングは、好ましくは円錐台形である。ボール継手25により、海上車両の速度または方向のいずれかに影響を及ぼすように、海上車両に対するプロペラ44の角度を変えることができるようになる。   With reference to the drawings, and in particular with reference to FIGS. 1 and 2, a first embodiment of an electric marine surface drive device 10 adapted for use with a marine vehicle having a transom 20 is shown. 20 or attached. The drive device 10 includes a support housing such as a tubular support casing 22 secured to the transom 20, which support housing is a ball socket 24 (FIG. 2) formed at the rear end, preferably from a synthetic plastic such as nylon. Have The propeller shaft 40 is pivotally supported by bearings 45, 47 and 49 in the propeller shaft carrier 30. The rear end of the propeller shaft 40 receives a propeller 44, such as a conventional surface through propeller. A propeller shaft carrier 30, for example, a tubular propeller shaft carrier, includes a ball 32 at the front end pivotally mounted in a ball socket 24 (collectively, a ball joint 25) as shown in FIG. And a propeller shaft housing 74 connected to the ball socket 24 at the rear end. The propeller shaft housing is preferably frustoconical. Ball joint 25 allows the angle of propeller 44 relative to the marine vehicle to be varied to affect either the speed or direction of the marine vehicle.

フォワードドライブシャフト38は、サポートケーシング22中でベアリング54、56によって軸支される。フォワードドライブシャフト38は、図1に示すような船内電気モータ11に接続された前端部と、図2に示すような自在継手46、好ましくは、従来の二重自在継手または定速継手に接続された後端部とを備える。電気エンジン11は、任意の適切な馬力のAC電気モータまたはDC電気モータ、あるいは、たとえば、HTS技術の超電導モータなど、任意の従来の電気モータとすることができる。   The forward drive shaft 38 is supported by bearings 54 and 56 in the support casing 22. The forward drive shaft 38 is connected to a front end portion connected to the inboard electric motor 11 as shown in FIG. 1 and a universal joint 46 as shown in FIG. 2, preferably a conventional double universal joint or constant speed joint. And a rear end portion. The electric engine 11 can be any suitable horsepower AC or DC electric motor, or any conventional electric motor such as, for example, a superconducting motor of HTS technology.

プロペラシャフト40が、ドライブシャフト長軸からプロペラシャフト長軸への1つまたは複数の方向の角変位を可能にしながら、フォワードドライブシャフト38と同じ速度で回転するように、自在継手46は、ドライブシャフト38の後端部をプロペラシャフト40の前端部と結合する。この角変位は、ボール継手25が回転または枢動したとき、すなわち、ボール32が枢動点50を中心としてボールソケット24に対して枢動したときに生じる。換言すると、自在継手46の中心は、枢動点50に対応する。   The universal joint 46 is configured so that the propeller shaft 40 rotates at the same speed as the forward drive shaft 38 while allowing angular displacement in one or more directions from the drive shaft major axis to the propeller shaft major axis. The rear end portion of 38 is connected to the front end portion of the propeller shaft 40. This angular displacement occurs when the ball joint 25 rotates or pivots, that is, when the ball 32 pivots relative to the ball socket 24 about the pivot point 50. In other words, the center of the universal joint 46 corresponds to the pivot point 50.

サポートハウジング22は、開口した後端部を有する本体後部51を有する。本体後部51は、本体前部52と一体であるか、またはそれに接続されている。本体前部52は、トランサム20を通って延び、開口した前端部を有する。本体後部51および本体前部52はともに、図1および図2に示すように実質的に円筒形であるのが好ましい。サポートケーシング22は、複数のボルト62によってトランサム20の背面にしっかりと固定される。安定ひれ90は、プロペラシャフトハウジング74に固定されているか、またはそれと一体である。安定ひれ90は、ボートシャフトが旋回している間、プロペラが持ち上がるのを対抗するのを補助するように作用する。   The support housing 22 has a main body rear portion 51 having an open rear end portion. The main body rear portion 51 is integral with or connected to the main body front portion 52. The front body 52 extends through the transom 20 and has an open front end. Both the main body rear portion 51 and the main body front portion 52 are preferably substantially cylindrical as shown in FIGS. 1 and 2. The support casing 22 is firmly fixed to the back surface of the transom 20 by a plurality of bolts 62. The stabilizing fin 90 is fixed to or integral with the propeller shaft housing 74. Stabilizing fins 90 act to help counter the propeller lifting while the boat shaft is turning.

さらに、図1および図2の実施形態10は、水の上に出ているプロペラの一部分を制御し、それによって、抵抗および推進力を制御するための垂直制御のための(すなわち、駆動装置を上下させるための)トリムアセンブリ141を示している。トリムアセンブリ141は、垂直耳部154およびブラケット152によってハウジング74に枢動可能に接続されており、ピストンロッド142の端部に固定され、動力作動式の油圧トリムシリンダー140にシフト可能に結合されている。トリムアセンブリ141は、ボルト151を用いてトランサム20に固定されたソケットアセンブリ146内に含まれているボール受容ソケット145中に挿入するためのボール継手部材144を有する。   Furthermore, the embodiment 10 of FIGS. 1 and 2 controls a portion of the propeller that is above the water, thereby controlling the resistance and propulsion (ie, driving the drive). A trim assembly 141 (for raising and lowering) is shown. The trim assembly 141 is pivotally connected to the housing 74 by a vertical ear 154 and a bracket 152, fixed to the end of the piston rod 142, and shiftably coupled to a power operated hydraulic trim cylinder 140. Yes. The trim assembly 141 has a ball joint member 144 for insertion into a ball receiving socket 145 contained within a socket assembly 146 secured to the transom 20 using bolts 151.

図3を参照すると、別の好ましい実施形態200は、ハウジング74から横方向に延びる耳部100、102に取り付けられたステアリングアセンブリ117、119を有する。耳部100、102は、それぞれ、ピストンロッド104、106の端部に固定されたブラケット107、103に枢動可能に接続されており、これらのブラケット107、103は、それぞれ、動力作動式の油圧ステアリングシリンダー108、110にシフト可能に結合されている。ステアリングアセンブリ117、119は、トランサムに固定されたボール受容ソケット(図示せず)中に挿入するためのボール継手部材112、114を有する。さらに、図3の実施形態200は、最初に図1および図2に示したトリムアセンブリ141など、駆動装置を上下させるためのトリムアセンブリを有する。トリムアセンブリ141は、垂直耳部154およびブラケット152によってハウジング74に枢動可能に接続されており、ピストンロッド142の端部に固定され、動力式の油圧のトリムシリンダー140にシフト可能に結合されている。トリムアセンブリ141は、トランサムに固定されたボール受容ソケット145中に挿入するためのボール継手部材144を有する。トリムアセンブリ141の動作は、ピストンロッド142が油圧シリンダ140中に収縮したときには駆動装置を回転可能に上昇させ、ピストンロッド142が油圧シリンダ140から延びているときには駆動装置を回転可能に下げるが、いずれの運動も、まずボール継手25を回転させる。   Referring to FIG. 3, another preferred embodiment 200 has steering assemblies 117, 119 attached to ears 100, 102 that extend laterally from housing 74. The ears 100 and 102 are pivotally connected to brackets 107 and 103 fixed to the ends of the piston rods 104 and 106, respectively, and these brackets 107 and 103 are respectively hydraulically operated hydraulically. The steering cylinders 108 and 110 are shiftably coupled. Steering assemblies 117, 119 have ball joint members 112, 114 for insertion into a ball receiving socket (not shown) secured to the transom. Furthermore, the embodiment 200 of FIG. 3 has a trim assembly for raising and lowering the drive, such as the trim assembly 141 initially shown in FIGS. The trim assembly 141 is pivotally connected to the housing 74 by a vertical ear 154 and a bracket 152, fixed to the end of the piston rod 142, and shiftably coupled to a powered hydraulic trim cylinder 140. Yes. The trim assembly 141 has a ball joint member 144 for insertion into a ball receiving socket 145 secured to the transom. The operation of the trim assembly 141 is such that when the piston rod 142 contracts into the hydraulic cylinder 140, the drive device is rotatably raised, and when the piston rod 142 extends from the hydraulic cylinder 140, the drive device is lowered rotatably. In this movement, the ball joint 25 is first rotated.

図4を参照すると、好ましい実施形態210は、油圧ステアリングシリンダー108、110のように長さが調整可能な2つの関節式ステアリングアセンブリ117、119を有する。ステアリングアーム117、119は、それぞれ対応する可動式のボールソケット形継手111、113を有する。ステアリングシリンダー108、110の前端部は、ボールピボット112および114を備え、これらのボールピボット112および114は、それぞれ、一対のマウント120および122中に形成された相補的な凹部116および118内に回転可能に受容される。この好ましい実施形態の別の態様では、マウント120、122を、サポートケーシング22に取り付けても、それと一体としてもよい。図5を参照すると、別の好ましい実施形態220では、ケーシング22からの何らかの応力を軽減するために、サポートケーシング22ではなくトランサム20にマウント120、122が固定されている。   Referring to FIG. 4, the preferred embodiment 210 has two articulated steering assemblies 117, 119 that are adjustable in length, such as hydraulic steering cylinders 108, 110. The steering arms 117 and 119 have movable ball and socket joints 111 and 113, respectively. The front ends of the steering cylinders 108, 110 include ball pivots 112 and 114 that rotate into complementary recesses 116 and 118 formed in a pair of mounts 120 and 122, respectively. Accepted possible. In another aspect of this preferred embodiment, the mounts 120, 122 may be attached to or integral with the support casing 22. Referring to FIG. 5, in another preferred embodiment 220, mounts 120, 122 are secured to the transom 20 rather than the support casing 22 to reduce any stress from the casing 22.

続いて図5を参照すると、実施形態220は、ステアリングシリンダー108および110の前方部分および後方部分が流体導管130、131、およびl32、133をそれぞれ備える油圧システムを有する。流体導管は、以下に詳述する図6に示される従来の油圧ステアリングシステム190と連通している。再び図5を参照すると、関節式トリミングアーム141は、たとえば、図6に示す従来の油圧トリミングシステム192と連通する流体導管158、160を有する。   With continued reference to FIG. 5, embodiment 220 has a hydraulic system in which the front and rear portions of steering cylinders 108 and 110 comprise fluid conduits 130, 131, and l32, 133, respectively. The fluid conduit is in communication with a conventional hydraulic steering system 190 shown in FIG. Referring again to FIG. 5, articulated trimming arm 141 has fluid conduits 158, 160 that communicate with, for example, a conventional hydraulic trimming system 192 shown in FIG.

図5を参照すると、トリムシリンダー140の前端部は、締着具151によってトランサム20に固定されたマウントのソケット145内に枢動可能に受容されるボールピボット144を備えている。トリムアーム141の後端部は分岐ブラケット152を備え、分岐ブラケット152は、管74の上側中間部分にしっかりと固定された、上向きに延びるパッド154を跨いでいる。枢支ピン156がブラケット152とパッド154とを相互接続する。油圧導管158および160は、図6に示す油圧システムを用いてトリムシリンダー140の前端部と後端部とを接続する。   Referring to FIG. 5, the front end of the trim cylinder 140 includes a ball pivot 144 that is pivotally received within a socket 145 of a mount that is secured to the transom 20 by fasteners 151. The rear end of the trim arm 141 includes a branch bracket 152 that straddles an upwardly extending pad 154 that is firmly fixed to the upper middle portion of the tube 74. A pivot pin 156 interconnects the bracket 152 and the pad 154. The hydraulic conduits 158 and 160 connect the front end and the rear end of the trim cylinder 140 using the hydraulic system shown in FIG.

次に図6を主に参照すると、油圧システムは、油圧ポンプ181に結合された従来の電源180を含む。ポンプ181には、リザーバ182と、従来の制御バルブ184および186とが結合されている。好ましい一実施形態では、ステアリングシリンダー108および110とトリムシリンダー140とは、導管130、131、132、133、158および160によってバルブ184および186にそれぞれ接続されている。バルブ184は、従来の方法でボートのステアリングホイール190に動作可能に接続され、バルブ186は、上下動させるトリムレバー192に動作可能に従来の方法で接続される。ステアリングホイール190の回転は、ポンプ181からステアリングシリンダー108および110への加圧された油圧流体の流れを制御するようにバルブ184を動作させる。このようにすると、ステアリングシリンダーのピストンロッド104および106は、それぞれ同時に延長され、収縮される。図3を参照すると、ステアリングシリンダー108または110の延長および収縮が、ステアリング軸S−Sを中心として横方向にプロペラシャフトキャリア30を揺動し、それにより、軸S−Sを中心として横方向にボール継手25をも枢動させることによって、駆動装置200の水平方向制御を行う。さらに、ボールピボット144の枢動点164はステアリング軸S−S上にあり、それにより、軸S−Sを中心とする水平方向の運動が、トリムアーム141を水平方向に枢動させる。別の好ましい実施形態230では、たとえば、図7に示すように、ステアリングシリンダー161は1つのみである。さらに別の好ましい実施形態では、図6のバルブ186は、図6の手動で上下動させるトリムレバー192の代わりに、またはそれに加えて使用することができる自動トリムコントローラに接続され得る。   Referring now primarily to FIG. 6, the hydraulic system includes a conventional power source 180 coupled to a hydraulic pump 181. Coupled to the pump 181 are a reservoir 182 and conventional control valves 184 and 186. In a preferred embodiment, steering cylinders 108 and 110 and trim cylinder 140 are connected to valves 184 and 186 by conduits 130, 131, 132, 133, 158 and 160, respectively. Valve 184 is operatively connected to the boat steering wheel 190 in a conventional manner, and valve 186 is operatively connected to a trim lever 192 that moves up and down in a conventional manner. The rotation of the steering wheel 190 operates the valve 184 to control the flow of pressurized hydraulic fluid from the pump 181 to the steering cylinders 108 and 110. In this way, the piston rods 104 and 106 of the steering cylinder are simultaneously extended and contracted, respectively. Referring to FIG. 3, the extension and contraction of the steering cylinder 108 or 110 causes the propeller shaft carrier 30 to swing laterally about the steering axis SS, thereby laterally about the axis SS. The ball joint 25 is also pivoted to control the drive device 200 in the horizontal direction. Further, the pivot point 164 of the ball pivot 144 is on the steering axis SS, so that horizontal movement about the axis SS causes the trim arm 141 to pivot horizontally. In another preferred embodiment 230, there is only one steering cylinder 161, for example as shown in FIG. In yet another preferred embodiment, the valve 186 of FIG. 6 can be connected to an automatic trim controller that can be used in place of or in addition to the manually up and down trim lever 192 of FIG.

次に、図8を参照すると、他の好ましい実施形態では、駆動装置240はドライブシャフト38を含み、ドライブシャフト38は、図1に示したような電気モータ11に直接的に結合するのではなく、たとえば、動力伝達ユニット61などの任意の従来の動力伝達装置に結合することができる。図8の駆動装置240の動力伝達装置61により、入力シャフト39の軸「I」と出力軸38の軸「O」との間の変位Dが可能になる。動力伝達装置61は、出力軸38を、入力シャフト39から低減された速度で回転させることができる。さらに、図8を参照すると、駆動装置240の動力伝達ユニット61は、入力シャフト39に接続されたギヤ65と、後部シャフト部分に接続されたギヤ63とを有し、ギヤは、スパーギヤ、プラネタリギヤ、ヘリカルギヤ、ヘリングボーンギヤ、ストレートベベルギヤ、スパイラルベベルギア、ハイポイドギヤ、ウォームギヤとすることができ、代替的には、チェーンまたは歯付きのベルトドライブを含むことができる。電気モータ11は、シャフト39を回転させ、ギヤ65に中間シャフト66を旋回させ、ギヤ63に出力プロペラシャフト40およびプロペラ44を旋回させる。   Referring now to FIG. 8, in another preferred embodiment, the drive device 240 includes a drive shaft 38 that is not directly coupled to the electric motor 11 as shown in FIG. For example, it can be coupled to any conventional power transmission device such as the power transmission unit 61. 8 enables the displacement D between the axis “I” of the input shaft 39 and the axis “O” of the output shaft 38. The power transmission device 61 can rotate the output shaft 38 from the input shaft 39 at a reduced speed. Further, referring to FIG. 8, the power transmission unit 61 of the driving device 240 has a gear 65 connected to the input shaft 39 and a gear 63 connected to the rear shaft portion, and the gears include a spur gear, a planetary gear, Helical gears, herringbone gears, straight bevel gears, spiral bevel gears, hypoid gears, worm gears can alternatively be included, including chain or toothed belt drives. The electric motor 11 rotates the shaft 39, causes the gear 65 to rotate the intermediate shaft 66, and causes the gear 63 to rotate the output propeller shaft 40 and the propeller 44.

好ましい実施形態の電気モータIIは、図1に示すように船内にあり得る。代替実施形態では、電気モータは船外にあり、図9に示すように、ボールソケット24の前方の位置にあるサポートハウジング22内に含まれていることがある。駆動装置250は、トランサム20に直接的または間接的に固定されている電気モータ252を含む。   The electric motor II of the preferred embodiment can be on board as shown in FIG. In an alternative embodiment, the electric motor is outboard and may be contained within a support housing 22 in a position in front of the ball socket 24 as shown in FIG. The drive device 250 includes an electric motor 252 that is fixed directly or indirectly to the transom 20.

図10および図11に示す別の代替例では、駆動装置260は、サポートハウジング22およびボールソケット24の内部に配置されている電気モータ262を含む。この場合、電気モータ262は、ボール継手25を回転させる際に、プロペラシャフト40にしっかりと固定されたまま、ハウジング22に対して移動しない。この装着位置にすると、介在する自在継手46(図2)なしに、プロペラシャフト40にモータ262を直接的または間接的に接続することができるようになる。   In another alternative shown in FIGS. 10 and 11, the drive device 260 includes an electric motor 262 disposed within the support housing 22 and the ball socket 24. In this case, the electric motor 262 does not move relative to the housing 22 while being firmly fixed to the propeller shaft 40 when the ball joint 25 is rotated. When in this mounting position, the motor 262 can be directly or indirectly connected to the propeller shaft 40 without the intervening universal joint 46 (FIG. 2).

次に図12を主に参照すると、電気モータ11は、バッテリーまたはキャパシタなどの電気貯蔵デバイスを含み得る電力源204と、船舶の速度および方向のための制御206と、モータ駆動ユニット208とを必要とする。モータ駆動ユニット208は、電源204への接続216と、モータ制御デバイス214からの1つまたは複数の制御信号と、電気モータ210への接続とを有する。電気モータ210への接続は、電気モータ11に動力供給して、回転速度と、時計回りの回転方向または反時計回りの回転方向とを有する命令された電気モータ速度「v」で、電気モータシャフト212を回転させるための出力モータ制御信号を備え、回転方向は、モータ制御デバイス206からの速度制御信号および方向制御信号によって命令された前方向および後方向に対応する。   Referring now primarily to FIG. 12, the electric motor 11 requires a power source 204, which may include an electrical storage device such as a battery or capacitor, a control 206 for the speed and direction of the ship, and a motor drive unit 208. And The motor drive unit 208 has a connection 216 to the power source 204, one or more control signals from the motor control device 214, and a connection to the electric motor 210. The connection to the electric motor 210 powers the electric motor 11 at a commanded electric motor speed “v” having a rotational speed and a clockwise or counterclockwise rotational direction, and an electric motor shaft. An output motor control signal for rotating 212 is provided, the direction of rotation corresponding to the forward and backward directions commanded by the speed control signal and the direction control signal from the motor control device 206.

別の好ましい実施形態では、モータドライブ208から電気モータ11への接続210は、また、電気モータ11の回転の速度および方向を示す入力を含むことができる。また、別の好ましい実施形態は、船舶の速度および方向を示す1つまたは複数の信号を含むことができる。別の実施形態は、電気モータ11にまったく電力が提供されず、それにより、回転が中止する、モータ制御デバイス206のニュートラル設定を含む。   In another preferred embodiment, the connection 210 from the motor drive 208 to the electric motor 11 can also include an input indicating the speed and direction of rotation of the electric motor 11. Another preferred embodiment may also include one or more signals indicating the speed and direction of the vessel. Another embodiment includes a neutral setting of the motor control device 206, where no power is provided to the electric motor 11, thereby stopping rotation.

次に図13を参照すると、好ましい一実施形態では、水流などの別の動力源によるプロペラ44の回転「A」により、電気モータ11に何らかの回転Bが生成される。この回転により、電気モータ11が1つまたは複数の電流224を生成し、インバータ222は、かかる電流224を利用して、電力蓄積デバイス220を充電するために電流226を提供する。好ましい一実施形態では、電気モータは3相AC電流224を生成し、インバータ222は直流電流226を生成して、鉛酸バッテリー220などの貯蔵デバイスを充電する。電気貯蔵デバイス220はモータ11に電力を提供し、別の好ましい実施形態では、油圧ポンプ181のための電源180(図6)は、電気貯蔵デバイス220によって電力を供給される。   Referring now to FIG. 13, in a preferred embodiment, rotation “A” of propeller 44 by another power source, such as a water stream, generates some rotation B in electric motor 11. This rotation causes electric motor 11 to generate one or more currents 224, and inverter 222 utilizes such currents 224 to provide current 226 for charging power storage device 220. In a preferred embodiment, the electric motor generates a three-phase AC current 224 and the inverter 222 generates a direct current 226 to charge a storage device such as a lead acid battery 220. The electrical storage device 220 provides power to the motor 11, and in another preferred embodiment, a power source 180 (FIG. 6) for the hydraulic pump 181 is powered by the electrical storage device 220.

本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明に対して多くの変更および修正を行うことができることを留意されたい。これらの変更のうちのいくつかの範囲については上述した。その他の範囲は、添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。   It should be noted that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit of the invention. The scope of some of these changes has been described above. Other scope will be apparent from the appended claims.

Claims (20)

サポートハウジングと、
少なくとも1つのプロペラであって、前記プロペラの一部分が水面をよりも上にあり、それにより、水中抵抗を実質的に低減する、少なくとも1つのプロペラと、
前記少なくとも1つのプロペラに結合された少なくとも1つの電気モータであって、前記モータが、前記電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するためのモータ制御デバイスを含む、少なくとも1つの電気モータと、
前記電気モータを前記プロペラに結合する少なくとも1つのシャフトおよびシャフトキャリアであって、前記少なくとも1つのシャフトの少なくとも一部分が、前記シャフトキャリアを通って延びる、少なくとも1つのシャフトおよびシャフトキャリアと
を備える、海上車両用の表面駆動装置。
A support housing;
At least one propeller, a portion of said propeller being above the water surface, thereby substantially reducing underwater resistance;
At least one electric motor coupled to the at least one propeller, the motor including a motor control device for operating the electric motor and selecting an electric motor speed and direction of rotation; A motor,
At least one shaft and shaft carrier coupling the electric motor to the propeller, wherein at least a portion of the at least one shaft extends through the shaft carrier and at least one shaft and shaft carrier. Surface drive device for a vehicle.
前記少なくとも1つの電気モータが、前記サポートハウジング内に装着される、請求項1に記載の駆動装置。   The drive device of claim 1, wherein the at least one electric motor is mounted within the support housing. 前記少なくとも1つの電気モータが、前記海上車両内に装着される、請求項1に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the at least one electric motor is mounted in the marine vehicle. 前記少なくとも1つのシャフトが、前記プロペラシャフトにしっかりと取り付けられた前記電気モータを含む、請求項1に記載の駆動装置。   The drive device of claim 1, wherein the at least one shaft includes the electric motor secured to the propeller shaft. 前記少なくとも1つのシャフトが、ドライブシャフトおよびプロペラシャフトを含み、前記電気モータが、前記プロペラシャフトに結合されている前記ドライブシャフトに接続され、前記少なくとも1つのプロペラが、前記プロペラシャフトに結合されている、請求項1に記載の駆動装置。   The at least one shaft includes a drive shaft and a propeller shaft, the electric motor is connected to the drive shaft coupled to the propeller shaft, and the at least one propeller is coupled to the propeller shaft. The drive device according to claim 1. 前記サポートハウジング内のボール継手をさらに備え、それにより、前記海上車両に対する前記プロペラの角度を変えることができる、請求項1に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, further comprising a ball joint in the support housing, whereby the angle of the propeller relative to the marine vehicle can be changed. 前記電気モータが、前記ボール継手内にしっかりと装着される、請求項6に記載の駆動装置。   The drive device of claim 6, wherein the electric motor is securely mounted within the ball joint. 調整可能な長さを有する関節式トリミングアームと、アーム端部にある少なくとも1つの移動可能なジョイントとをさらに備え、前記アームがシャフト長軸に実質的に平行で、当該長軸よりも上になるように、アーム前端部が前記海上車両に接続し、アーム後端部が前記シャフトキャリアの頂部の周りに接続され、前記関節式トリミングアームを延長または短縮することによって、前記ボール継手を実質的に下向きおよび上向きにそれぞれ回転させ、それにより、浸水している前記プロペラの部分および浸水の深さを制御することができる、請求項6に記載の駆動装置。   Further comprising an articulating trimming arm having an adjustable length and at least one movable joint at the end of the arm, wherein the arm is substantially parallel to and above the major axis of the shaft. The ball joint is substantially connected by extending or shortening the articulating trimming arm so that the front end of the arm is connected to the marine vehicle and the rear end of the arm is connected around the top of the shaft carrier. The drive device according to claim 6, wherein the propeller part that is submerged and the depth of submersion can be controlled by rotating respectively downward and upward. 調整可能な長さを有する少なくとも1つの関節式ステアリングアームと、アーム端部にある少なくとも1つの移動可能なジョイントとをさらに備え、前記アーム前端部が前記シャフト長軸から少なくとも実質的に水平方向に変位するように、アーム後端部が前記シャフトキャリアの側面の周りに接続し、アーム前端部が前記ボール継手の枢動点の前方に接続され、前記関節式ステアリングアームを延長または短縮することによって、前記ボール継手をいずれかの側に回転させて、操舵のために前記海上車両に対する前記プロペラシャフトの水平方向角度を制御することができる、請求項6に記載の駆動装置。   And further comprising at least one articulated steering arm having an adjustable length and at least one movable joint at an arm end, wherein the arm front end is at least substantially horizontally from the shaft major axis. By connecting the rear end of the arm around the side of the shaft carrier and connecting the front end of the arm in front of the pivot point of the ball joint so as to be displaced, by extending or shortening the articulated steering arm The drive device according to claim 6, wherein the ball joint is rotated to either side to control a horizontal angle of the propeller shaft with respect to the marine vehicle for steering. 前記関節式ステアリングアーム前端部の前端部は、前記海上車両にしっかりと装着される、請求項9に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 9, wherein a front end portion of the front end portion of the articulated steering arm is firmly attached to the marine vehicle. 前記関節式ステアリングアーム前端部の前記前端部は、前記サポートハウジングの前記側面の周りに、ドライブボール継手枢動点の前方にしっかりと装着されている、請求項9に記載の駆動装置。   The drive device of claim 9, wherein the front end of the articulated steering arm front end is securely mounted around the side of the support housing and in front of a drive ball joint pivot point. 第2の関節式ステアリングアームをさらに備える、請求項9に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 9, further comprising a second articulated steering arm. 前記シャフトが、それらの間にカプリングを備えるフォワードドライブシャフトおよびプロペラシャフトを少なくとも備え、前記ドライブシャフト部分から前記プロペラシャフト部分に回転運動が、伝達され、それにより、前記ドライブシャフトの長軸と前記プロペラシャフトの長軸との間の少なくとも何らかの角変位が可能になる、請求項6に記載の駆動装置。   The shaft comprises at least a forward drive shaft and a propeller shaft with a coupling therebetween, and rotational motion is transmitted from the drive shaft portion to the propeller shaft portion, thereby causing the long axis of the drive shaft and the propeller to 7. The drive device according to claim 6, wherein at least some angular displacement between the major axis of the shaft is possible. 前記カプリングが自在継手である、請求項13に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 13, wherein the coupling is a universal joint. 前記シャフトが、それらの間に動力伝達ユニットを備えるフォワードドライブシャフトとプロペラシャフトとを少なくとも備え、前記動力伝達装置が、前記プロペラシャフトの低減された回転速度、または前記フォワードドライブシャフトの回転軸と前記プロペラシャフトの回転軸との間の変位のうちの少なくとも1つとともに、前記フォワードドライブシャフトから前記プロペラシャフトに回転運動を伝達する、請求項1に記載の駆動装置。   The shaft includes at least a forward drive shaft and a propeller shaft including a power transmission unit therebetween, and the power transmission device includes a reduced rotational speed of the propeller shaft or a rotational axis of the forward drive shaft and the propeller shaft. The drive device according to claim 1, wherein a rotational motion is transmitted from the forward drive shaft to the propeller shaft together with at least one of displacements between the rotation shaft of the propeller shaft. 前記動力伝達ユニットが、前記フォワードドライブシャフトに接続された少なくとも1つのギヤと、前記プロペラシャフトに接続された少なくとも1つのギヤとを備え、前記ギヤが、スパーギヤ、プラネタリギヤ、ヘリカルギヤ、ヘリングボーンギヤ、ストレートベベルギヤ、スパイラルベベルギア、ハイポイドギヤ、およびウォームギヤからなる群のうち少なくとも1つから選択される、請求項15に記載の駆動装置。   The power transmission unit includes at least one gear connected to the forward drive shaft and at least one gear connected to the propeller shaft, and the gear includes a spur gear, a planetary gear, a helical gear, a herringbone gear, a straight The drive device according to claim 15, wherein the drive device is selected from at least one of the group consisting of a bevel gear, a spiral bevel gear, a hypoid gear, and a worm gear. 前記モータ制御デバイスに接続されたモータドライブと、電力源と、少なくとも1つの電気モータとをさらに備え、前記モータドライブが、前記モータ制御デバイスからの速度制御信号および方向制御信号に基づいて、前記電力源から前記電気モータに電力を提供する、請求項1に記載の駆動装置。   A motor drive connected to the motor control device; a power source; and at least one electric motor, the motor drive based on a speed control signal and a direction control signal from the motor control device. The drive device of claim 1, wherein power is provided from a source to the electric motor. 前記モータ制御デバイスに接続された電力変換デバイスと、電気貯蔵デバイスとをさらに備え、前記インバータが、電流を生成しているが駆動されていないとき、前記電気モータから前記電力蓄積デバイスに電力を提供する、請求項1に記載の駆動装置。   A power conversion device connected to the motor control device; and an electrical storage device, wherein the inverter provides power from the electric motor to the power storage device when generating current but not being driven. The drive device according to claim 1. 海上車両用の表面駆動装置であって、
前記海上車両にしっかりと装着されたサポートハウジングと、
少なくとも1つのプロペラを駆動させることができる少なくとも1つの電気モータであって、前記モータが、前記電気モータを作動させ、電気モータ速度および回転方向を選択するための制御デバイスを有する、少なくとも1つの電気モータと、
電力源と、
少なくとも1つのプロペラであって、前記プロペラの一部分が水面をよりも上になり、それにより、水中抵抗を実質的に低減することができるように、前記海上車両に対する前記プロペラの位置が垂直方向に制御可能であり、前記海上車両に対する前記プロペラの位置が、前記海上車両の方向を操舵するために水平方向に制御可能である、少なくとも1つのプロペラと、
前記電気モータに接続された前端部、前記プロペラに接続された後端部、およびシャフトキャリアを有する少なくとも1つのシャフトであって、前記シャフトキャリア通って延長する、少なくとも1つのシャフトと
を備える、表面駆動装置。
A surface drive device for a marine vehicle,
A support housing firmly attached to the marine vehicle;
At least one electric motor capable of driving at least one propeller, the motor having a control device for operating the electric motor and selecting an electric motor speed and direction of rotation; A motor,
A power source,
At least one propeller, wherein the position of the propeller relative to the marine vehicle is in a vertical direction such that a portion of the propeller is above the water surface, thereby substantially reducing underwater resistance. At least one propeller that is controllable and wherein the position of the propeller relative to the marine vehicle is controllable horizontally to steer the direction of the marine vehicle;
A surface comprising: a front end connected to the electric motor; a rear end connected to the propeller; and at least one shaft having a shaft carrier extending through the shaft carrier. Drive device.
前記電気モータが、前記サポートハウジングおよび前記シャフトキャリアを含む群のうちの1つにしっかりと装着された、請求項19に記載の駆動装置。   20. The drive device of claim 19, wherein the electric motor is securely attached to one of the group comprising the support housing and the shaft carrier.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015159734A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 株式会社豊田自動織機 Marine engine propulsion device

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20130045A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-19 P Gevs Srl OUTBOARD PROPULSION SYSTEM FOR VESSELS
DK2824027T3 (en) * 2013-07-09 2016-06-06 Abb Oy Progress unit for a ship
EP2824028B2 (en) * 2013-07-09 2021-10-27 ABB Oy Ship's propulsion unit
CN103770924B (en) * 2014-01-16 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 The hermetically sealed air inlet and outlet device of a kind of automatic folding obforms
US10464651B2 (en) * 2014-05-06 2019-11-05 Pure Watercraft, Inc. Sternboard drive for marine electric propulsion
US11342761B2 (en) 2015-10-22 2022-05-24 Pure Watercraft, Inc. Battery fleet charging system
CN106927008B (en) * 2015-12-30 2019-05-07 中国科学院沈阳自动化研究所 A kind of submersible multi-thruster synchronous rotating mechanism
EP3225533A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-04 VOLTA BOATS GmbH Propeller system for a watercraft
CN109789915A (en) 2016-08-01 2019-05-21 纯船舶公司 Watercraft electric propulsion system and related system and method with driving mechanism
EP3464058B1 (en) * 2016-08-09 2022-04-27 Wärtsilä Finland Oy A method and a system for optimising operation of a vessel
CN107776840A (en) * 2016-08-31 2018-03-09 福建泉城特种装备科技有限公司 Sea long distance remotely controlling exercise target target ship
USD880427S1 (en) 2017-11-13 2020-04-07 Pure Watercraft, Inc. Cable connector
CN111344908B (en) 2017-11-13 2022-07-05 纯船舶公司 Cable connection assemblies for marine propulsion and related systems and methods
USD891362S1 (en) 2017-11-13 2020-07-28 Pure Watercraft, Inc. Battery pack
USD884644S1 (en) 2017-11-13 2020-05-19 Pure Watercraft, Inc. Power connector
CN110606183A (en) * 2019-09-30 2019-12-24 青岛上德真源游艇制造有限公司 Semi-submerged type propeller system for yacht
CN110696972A (en) * 2019-10-23 2020-01-17 清远博云软件有限公司 Marine tourism facility
CN111003129B (en) * 2020-01-08 2020-09-04 南京溧水高新创业投资管理有限公司 Auxiliary propeller for ship to leave port
CN111605692B (en) * 2020-06-11 2022-01-28 大连海事大学 Pod propeller
CN111605691B (en) * 2020-06-11 2022-01-28 大连海事大学 Pod propeller capable of generating vertical force
CN111717357B (en) * 2020-07-02 2021-07-27 无锡东方长风船用推进器有限公司 Ship propelling method and device capable of avoiding reef touch
USD984482S1 (en) 2021-03-16 2023-04-25 Pure Watercraft, Inc. Outboard motor
EP4116183A1 (en) * 2021-07-08 2023-01-11 Volvo Penta Corporation Marine propulsion unit and marine vessel
EP4190683A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-07 Volvo Penta Corporation A drive arrangement for a marine vessel
TWI793936B (en) * 2021-12-22 2023-02-21 呂淵泉 Inboard and outboard
CN116161207A (en) * 2023-04-18 2023-05-26 无锡东方长风船用推进器有限公司 Marine propeller
CN116754737B (en) * 2023-06-25 2024-02-20 生态环境部南京环境科学研究所 River basin sudden water pollution ecological risk monitoring and early warning device and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167296A (en) * 1982-03-17 1983-10-03 ハワ−ド・マ−チン・ア−ネソン Outboard driving device for shipping
US4862009A (en) * 1988-03-22 1989-08-29 General Electric Company Combined electric starter and alternator system using a permanent magnet synchronous machine
JPH03504704A (en) * 1988-02-26 1991-10-17 ブランズウイック、コーポレーション balance marine surface drive
JP2003081191A (en) * 2001-09-13 2003-03-19 Yanmar Co Ltd Power generating and propelling system for ship
JP2007296986A (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Suzuki Motor Corp Electrically driven outboard motor
WO2008133494A1 (en) * 2007-04-26 2008-11-06 Gideon Raphael Goudsmit Vessel with retractable motor/generator assembly
JP4309396B2 (en) * 2003-10-02 2009-08-05 ヤンマー株式会社 Ship power generation system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1953599A (en) * 1932-10-22 1934-04-03 Charles P Grimes Boat propulsion device
US3013518A (en) * 1960-05-12 1961-12-19 Smith Philip Outboard motor
SE381631B (en) * 1974-09-23 1975-12-15 E G Erikson BATTERY DEVICE CONSISTING OF MAIN BODY AND ADDITIONAL BODY
US4305012A (en) * 1979-12-06 1981-12-08 Brunswick Corporation Electric fishing motor thrust transfer means
US4645463A (en) * 1980-04-07 1987-02-24 Arneson Howard M Marine outdrive apparatus
US4544362A (en) * 1982-03-17 1985-10-01 Arneson Howard M Marine outdrive apparatus
US5439403A (en) * 1994-02-28 1995-08-08 Rolla; Philip M. Marine tractor surface drive system
US5580287A (en) * 1995-08-30 1996-12-03 J. W. Outfitters, Inc. Electric motor drive for a boat
CN1080677C (en) * 1996-11-07 2002-03-13 约瑟夫·比克有限公司施奥泰尔船厂 Dual propeller propulsion system for a water craft
GB9802570D0 (en) * 1998-02-07 1998-04-01 Duncan Ian J Propulsion system
FR2796036B1 (en) * 1999-07-09 2001-09-21 Crea 2000 ELECTRIC PROPULSION BOAT
FI115042B (en) * 2000-01-28 2005-02-28 Abb Oy Engine unit for ships
SE523818C2 (en) * 2001-03-23 2004-05-18 Stefan Larsson Device by boat
US7070469B2 (en) * 2004-09-15 2006-07-04 James Stallings Dual propeller surface drive propulsion system for boats
US7335074B2 (en) * 2005-06-21 2008-02-26 Howard Arneson Shroud enclosed inverted surface piercing propeller outdrive
FR2895973A3 (en) * 2006-01-10 2007-07-13 Philippe Luca INTERCAL GENERATOR FOR INBOARD MARINE ENGINE
EP1900632A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-19 Yellowfin Limited Marine propulsion and constructional details thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167296A (en) * 1982-03-17 1983-10-03 ハワ−ド・マ−チン・ア−ネソン Outboard driving device for shipping
JPH03504704A (en) * 1988-02-26 1991-10-17 ブランズウイック、コーポレーション balance marine surface drive
US4862009A (en) * 1988-03-22 1989-08-29 General Electric Company Combined electric starter and alternator system using a permanent magnet synchronous machine
JP2003081191A (en) * 2001-09-13 2003-03-19 Yanmar Co Ltd Power generating and propelling system for ship
JP4309396B2 (en) * 2003-10-02 2009-08-05 ヤンマー株式会社 Ship power generation system
JP2007296986A (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Suzuki Motor Corp Electrically driven outboard motor
WO2008133494A1 (en) * 2007-04-26 2008-11-06 Gideon Raphael Goudsmit Vessel with retractable motor/generator assembly

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015159734A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 株式会社豊田自動織機 Marine engine propulsion device
JP2015205534A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 Engine propulsion device for ship
US10464650B2 (en) 2014-04-17 2019-11-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Marine engine propelling apparatuses

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