JP2014148265A - Marine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶に関し、特に一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶に関する。 The present invention relates to a marine vessel, and more particularly, to a marine vessel including a one-machine single-axis propulsion device and an azimuth propulsion device.
一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶が知られている。例えば、主機直結で一機一軸のCRP(Contra Rotating Propeller)POD推進システムを有する船舶が知られている。図1Aおよび図1Bは、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶の構成を示す模式図およびブロック図である。船舶は、アジマス推進装置103と、一機一軸推進装置104とを具備している。一機一軸推進装置104は、主機113と、駆動軸112と、プロペラ111とを備えている。駆動軸112は、主機113およびプロペラ111に接続されている。すなわち、プロペラ111は、主機113に直結している。アジマス推進装置103は、発電機123と、ストラット122で船体102に支持されたアジマス推進器121とを備えている。アジマス推進器121は、発電機123から供給される電力Eでそのプロペラを回転させる。このような船舶では、湾内の速度制限海域などで低速で運転する場合、一機一軸推進装置104の主機113を動かさずアジマス推進装置103のみを作動させることが考えられる。
There is known a ship equipped with a single-axis propulsion device and an azimuth propulsion device. For example, a ship having a CRP (Contra Rotating Propeller) POD propulsion system directly connected to the main engine and known as one machine is known. FIG. 1A and FIG. 1B are a schematic diagram and a block diagram showing a configuration of a ship provided with a one-machine single-axis propulsion device and an azimuth propulsion device. The ship is provided with an
一機一軸推進装置104の主機113を動かさずアジマス推進装置103のみを作動させる場合、一機一軸推進装置104のプロペラ111およびシャフト122は動かないように固定される。それは、以下のような理由による。もし、プロペラおよびシャフトを固定しなかった場合、船舶の動きと共にプロペラも遊転する。その場合、以下のような問題が起こる。(1)プロペラ111の遊転と共にシャフト122が回転する。シャフト122の回転時にシャフト122に摩擦抵抗が働く。その摩擦抵抗112によりプロペラ111の回転が抑制されるため、プロペラ111の流体抵抗が大きくなる。(2)プロペラ111が遊転することで、シャフト122の軸動力によって主機113内部のピストンが稼働する。そのため、ピストンに潤滑油が必要となる。その結果、シリンダ内部で油がたまり、主機113の故障につながる。
When only the
このような理由から、アジマス推進装置103のみを作動させる場合、プロペラ111およびシャフト122は動かないように固定される。しかし、船舶の航行中において、回転しないプロペラ111は抵抗になる。そのため、プロペラ111を回転させずに固定することは、主機113の保護の点からは必要であるが、推進効率の点からは好ましくない。一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、一機一軸推進装置の主機を動かさずアジマス推進装置のみを作動させる場合でも、プロペラの抵抗を抑制可能な技術が望まれている。その船舶の推進効率を向上することが可能な技術が望まれている。
For this reason, when only the
関連する技術として、特表2005−526665号公報(US2005164574(A1))に海洋船舶推進構造及びその動作方法が開示されている。この海洋船舶推進システムは、船尾部分に、推進力を発生させるエンジン・システム(2)といくつかの推進手段(3、9)とを備える。この海洋船舶推進システムは、少なくとも2つの操舵動作可能推進構造(9)と可変ピッチ・プロペラ(6)を有し実質上のフェザリング状態に調整可能な少なくとも1つの軸駆動式プロペラ駆動装置(3)との組み合わせを特徴とする。このエンジン・システム(2)の軸駆動式プロペラ駆動装置(3)は、二つのエンジン(2.2)の直後に設けられたクラッチ(4)を介して、二つのエンジン(2.2)が一つの駆動軸(5)に接続されている。 As a related technique, Japanese Patent Publication No. 2005-526665 (US2005164574 (A1)) discloses a marine vessel propulsion structure and an operation method thereof. This marine vessel propulsion system includes an engine system (2) for generating a propulsive force and several propulsion means (3, 9) at the stern portion. The marine vessel propulsion system has at least one shaft-driven propeller drive (3) that has at least two steerable propulsion structures (9) and a variable pitch propeller (6) and is adjustable to a substantially feathered state. ). The shaft drive type propeller drive device (3) of the engine system (2) is configured such that the two engines (2.2) are connected via a clutch (4) provided immediately after the two engines (2.2). It is connected to one drive shaft (5).
本発明の目的は、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、一機一軸推進装置の主機を動かさずアジマス推進装置のみを作動させる場合でも、プロペラの抵抗を抑制可能な船舶を提供する。一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、推進効率を向上することが可能な船舶を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a ship that can suppress the resistance of a propeller even in the case of operating a azimuth propulsion device without moving a main engine of the single-axle propulsion device in a ship having a single-axle propulsion device and an azimuth propulsion device. provide. An object of the present invention is to provide a ship capable of improving the propulsion efficiency in a ship provided with a one-machine one-axis propulsion device and an azimuth propulsion device.
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。 These objects and other objects and benefits of the present invention can be easily confirmed by the following description and the accompanying drawings.
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments for carrying out the invention. These numbers and symbols are added with parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.
本発明の船舶は、アジマス推進装置(3)と、一機一軸推進装置(4)とを具備している。一機一軸推進装置(4)は、主機(13)と、駆動軸(12)と、プロペラ(11)と、クラッチ(10)とを備えている。駆動軸(12)は、主機(13)に接続され、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)とを含む。プロペラ(11)は、駆動軸(12)に接続されている。クラッチ(10)は、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との間に設けられ、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を行い、又は、その接続を切断する。ここで、各軸の回転数は減速機(18)によって調節を行えるものとする。なお、減速機(18)を備えていない場合でも、後述の制御装置30で対応できる。
The ship of the present invention includes an azimuth propulsion device (3) and a single-shaft propulsion device (4). The single-shaft propulsion device (4) includes a main engine (13), a drive shaft (12), a propeller (11), and a clutch (10). The drive shaft (12) is connected to the main machine (13) and includes an input shaft (12-1) and an output shaft (12-2). The propeller (11) is connected to the drive shaft (12). The clutch (10) is provided between the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2), and connects the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2), or Disconnect that connection. Here, it is assumed that the rotational speed of each axis can be adjusted by the speed reducer (18). In addition, even when the reduction gear (18) is not provided, it can respond by the
上記の船舶において、クラッチ(10)は、主機(13)よりもプロペラ(11)に近い位置に設けられていることが好ましい。 In the marine vessel, the clutch (10) is preferably provided at a position closer to the propeller (11) than the main engine (13).
上記の船舶において、アジマス推進装置(3)が動作し、主機(13)が動作している航走中に、主機(13)を停止するとき、クラッチ(10)は、プロペラ(11)が遊転可能となるように、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を切断することが好ましい。 In the above-mentioned ship, when the main engine (13) is stopped while the azimuth propulsion device (3) is operating and the main engine (13) is operating, the propeller (11) is idle when the main engine (13) is stopped. It is preferable to disconnect the connection between the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2) so as to be able to roll.
上記の船舶において、出力軸(12−2)に設けられ、出力軸(12−2)の回転により発電し、電力の供給により出力軸(12−2)を回転させるシャフトジェネレータ(14)を更に具備することが好ましい。 In the above ship, a shaft generator (14) provided on the output shaft (12-2), which generates electric power by rotating the output shaft (12-2), and rotates the output shaft (12-2) by supplying electric power is further provided. It is preferable to comprise.
上記の船舶において、アジマス推進装置(3)が動作し、主機(13)が停止し、プロペラ(11)が遊転している航走中に、主機(13)は、入力軸(12−1)の回転を開始することが好ましい。シャフトジェネレータ(14)は、出力軸(12−2)の回転を制御することが好ましい。クラッチ(10)は、入力軸(12−1)の回転数と出力軸(12−2)の回転数とが等しくなったとき、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を行うことが好ましい。 In the above-mentioned ship, while the azimuth propulsion device (3) is operated, the main engine (13) is stopped, and the propeller (11) is idle, the main engine (13) is connected to the input shaft (12-1 ) Is preferably started. The shaft generator (14) preferably controls the rotation of the output shaft (12-2). When the rotational speed of the input shaft (12-1) is equal to the rotational speed of the output shaft (12-2), the clutch (10) has an input shaft (12-1) and an output shaft (12-2). It is preferable to make a connection.
上記の船舶において、アジマス推進装置(3)のプロペラ軸は、プロペラ(11)のプロペラ軸と重なることが好ましい。 In said ship, it is preferable that the propeller axis | shaft of an azimuth propulsion apparatus (3) overlaps with the propeller axis | shaft of a propeller (11).
上記の船舶において、一機一軸推進装置(4)は、入力軸(12−1)および出力軸(12−2)の少なくとも一方に設けられた減速機(18)を更に備えていることが好ましい。 In the above-mentioned ship, it is preferable that the single-shaft propulsion device (4) further includes a reduction gear (18) provided on at least one of the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2). .
本発明は船舶の動作方法である。ここで、船舶は、アジマス推進装置(3)と、一機一軸推進装置(4)とを具備している。一機一軸推進装置(4)は、主機(13)と、駆動軸(12)と、プロペラ(11)と、クラッチ(10)とを備えている。駆動軸(12)は、主機(13)に接続され、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)とを含む。プロペラ(11)は、駆動軸(12)に接続されている。クラッチ(10)は、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との間に設けられ、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を行い、又は、その接続を切断する。
船舶の動作方法は、第1のステップと第2のステップとを具備している。第1のステップは、アジマス推進装置(3)が動作し、主機(13)が動作している航走中に、主機(13)を停止するステップ(S01)である。第2のステップは、クラッチ(10)で、プロペラ(11)が遊転可能となるように、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を切断するステップ(S02、S03)である。
The present invention is a method of operating a ship. Here, the ship is provided with an azimuth propulsion device (3) and a single-shaft propulsion device (4). The single-shaft propulsion device (4) includes a main engine (13), a drive shaft (12), a propeller (11), and a clutch (10). The drive shaft (12) is connected to the main machine (13) and includes an input shaft (12-1) and an output shaft (12-2). The propeller (11) is connected to the drive shaft (12). The clutch (10) is provided between the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2), and connects the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2), or Disconnect that connection.
The ship operating method includes a first step and a second step. The first step is a step (S01) of stopping the main engine (13) while the azimuth propulsion device (3) is operating and the main engine (13) is operating. The second step is a step of disconnecting the connection between the input shaft (12-1) and the output shaft (12-2) so that the propeller (11) can idle in the clutch (10) (S02, S03).
上記の船舶の動作方法において、船舶は、出力軸(12−2)に設けられ、出力軸(12−2)の回転により発電し、電力の供給により出力軸(12−2)を回転させるシャフトジェネレータ(14)を更に具備していることが好ましい。
船舶の動作方法は、第3のステップから第5のステップを更に具備していることが好ましい。第3のステップは、アジマス推進装置(3)が動作し、主機(13)が停止し、プロペラ(11)が遊転している航走中に、主機(13)で、入力軸(12−1)の回転を開始するステップ(S11)である。第4のステップは、シャフトジェネレータ(14)で、出力軸(12−2)の回転を制御するステップ(S12、S13)である。第5のステップは、クラッチ(10)で、入力軸(12−1)の回転数と出力軸(12−2)の回転数とが等しくなったとき、入力軸(12−1)と出力軸(12−2)との接続を行うステップ(S14)である。
In the above-described ship operating method, the ship is provided on the output shaft (12-2), generates power by rotating the output shaft (12-2), and rotates the output shaft (12-2) by supplying power. It is preferable to further comprise a generator (14).
The marine vessel operating method preferably further includes third to fifth steps. In the third step, while the azimuth propulsion device (3) is operating, the main engine (13) is stopped, and the propeller (11) is idle, the main engine (13) is operated on the input shaft (12- This is a step (S11) of starting the rotation of 1). The fourth step is a step (S12, S13) in which the shaft generator (14) controls the rotation of the output shaft (12-2). In the fifth step, when the rotational speed of the input shaft (12-1) is equal to the rotational speed of the output shaft (12-2) in the clutch (10), the input shaft (12-1) and the output shaft This is a step (S14) of connecting to (12-2).
本発明により、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、一機一軸推進装置の主機を動かさずアジマス推進装置のみを作動させる場合でも、プロペラの抵抗を抑制することができる。また、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、推進効率を向上することが可能となる。 According to the present invention, in a ship including a single-machine single-axis propulsion apparatus and an azimuth propulsion apparatus, even when only the azimuth propulsion apparatus is operated without moving the main engine of the single-machine single-axis propulsion apparatus, the resistance of the propeller can be suppressed. Further, in a ship equipped with a one-machine one-axis propulsion device and an azimuth propulsion device, the propulsion efficiency can be improved.
以下、本発明の実施の形態に係る船舶および船舶の動作方法について説明する。 Hereinafter, a ship and an operation method of the ship according to embodiments of the present invention will be described.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る船舶の構成について説明する。
図2Aおよび図2Bは、本実施の形態に係る船舶の構成を示す模式図およびブロック図である。本実施の形態に係る船舶1は、アジマス推進装置3と、一機一軸推進装置4とを具備している。
(First embodiment)
The structure of the ship concerning the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
2A and 2B are a schematic diagram and a block diagram showing the configuration of the ship according to the present embodiment. A ship 1 according to the present embodiment includes an azimuth propulsion device 3 and a one-machine one-
一機一軸推進装置4は、主機13と、駆動軸としてのシャフト12と、プロペラ11と、クラッチ10とを備えている。主機13は、シャフト12およびクラッチ10を介して、プロペラ11を回転させる。シャフト12は、主機13およびプロペラ11に接続され、主機13の駆動力をプロペラに伝達する。シャフト12は、入力軸12−1と出力軸12−2とを含んでいる。入力軸12−1は、一端を主機13に、他端をクラッチ10にそれぞれ接続されている。出力軸12−2は、一端をクラッチ10に、他端をプロペラ11にそれぞれ接続されている。プロペラ11は、クラッチ10を介して、主機13に直結している。すなわち、一機の主機13に対して一軸のシャフト12(一個のプロペラ11)が設けられた(一対一対応の)、一機一軸方式である。
The single-
クラッチ10は、入力軸12−1と出力軸12−2との間に設けられている。クラッチ10は、入力軸12−1と出力軸12−2との接続を行い、又は、その接続を切断する。クラッチ10が入力軸12−1と出力軸12−2との接続を行うことで、プロペラ11が主機13に直結する。それにより、主機13の駆動力がシャフト12を介してプロペラ11に伝達され、プロペラ11が回転可能となる(又は回転する)。また、クラッチが入力軸12−1と出力軸12−2との接続を切断することで、主機13および入力軸12−1と関係なく、プロペラ11および出力軸12−2が回転することができる。
The clutch 10 is provided between the input shaft 12-1 and the output shaft 12-2. The clutch 10 connects the input shaft 12-1 and the output shaft 12-2 or disconnects the connection. As the clutch 10 connects the input shaft 12-1 and the output shaft 12-2, the
このとき、主機13を停止させて、プロペラ11および出力軸12−2を固定しないことで、プロペラ11を遊転させることができる。それにより、入力軸12−1が回転しないため、主機13が故障することを防止できる。そして、プロペラ11が遊転するので、プロペラ11の抵抗を停止することができる。また、プロペラ11が遊転するとき、同時に回転するシャフト12が出力軸12−2だけになり短くなるので、プロペラ11の遊転時の流体抵抗を低減することができる。
At this time, by stopping the
アジマス推進装置3は、発電機23と、ストラット22で船体2に支持されたアジマス推進器21とを備えている。アジマス推進器21は、発電機23から供給される電力Eでそのプロペラを回転させる。アジマス推進装置3は、一機一軸推進装置4の直ぐ後ろ側(下流側)に一機設けられてもよい(例示:CRPPOD船)。あるいは、一機一軸推進装置4の後ろ側(下流側)に複数設けられてもよい。
The azimuth propulsion device 3 includes a
船舶1は、更に、制御装置30を備えている。制御装置30は、コンピュータに例示される情報処理装置である。制御装置30は、プログラム又はユーザの入力操作により、主機13、クラッチ10および発電機23の動作を制御する。
The ship 1 further includes a
なお、本実施の形態に係る船舶は、減速機18を備えていても良い。例えば、図2Cおよび図2Dは、本実施の形態に係る船舶の構成の変形例を示す模式図およびブロック図である。本変形例に係る船舶1では、入力軸12−1又は出力軸12−2に、減速機18を更に備えている。両方に備えていても良い。減速機18は、制御装置30の制御により、入力軸12−1又は出力軸12−2の回転数を制御する。その場合、制御装置30が参照可能なように、入力軸12−1又は出力軸12−2の回転数を検出する回転数センサを備えていても良い。そして、入力軸12−1と出力軸12−2との回転数の調整(例示:双方を接続可能な許容回転数にする調整)は、減速機18を用いて行っても良い。
Note that the ship according to the present embodiment may include a
次に、本実施の形態に係る船舶の動作方法について説明する。
図3は、本実施の形態に係る船舶の動作方法の一例を示すフロー図である。この図は、一例として、アジマス推進装置3が動作し、主機13が動作している航走中に、アジマス推進装置3を作動させたまま、主機13を停止させる動作について示している。
Next, the operation method of the ship concerning this Embodiment is demonstrated.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a ship operating method according to the present embodiment. This figure shows, as an example, an operation of stopping the
アジマス推進装置3が動作し、主機13が動作している航走中に、低速運転に入るために、プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、主機13を停止する(ステップS01)。それにより、シャフト12の回転数が減少して行く。
その後、プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、クラッチ10で、入力軸12−1と出力軸12−2との接続を切断する(ステップS02)。それにより、入力軸12−1は、更に回転数が減少し、その後に回転数ゼロ、すなわち停止する。一方、出力軸12−2は、入力軸12−1から切り離され、出力軸12−2に接続したプロペラ11が遊転可能となるので、周囲の水流によりプロペラ11が遊転する。その結果、アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止している航走状態となる。すなわち、船舶は低速運転に入る。
In order to enter the low speed operation while the azimuth propulsion apparatus 3 is operating and the
Thereafter, based on the program or user input operation, the
以上のようにして、本実施の形態に係る船舶が動作する。 As described above, the ship according to the present embodiment operates.
本実施の形態において、このアジマス推進装置3が動作し、主機13が停止している航走状態では、クラッチ10が入力軸12−1と出力軸12−2との接続を切断しているので、プロペラ11が遊転しても、その回転が主機13へ伝達されることはない。そのため、主機13内部のピストンが稼働しなくなるので、主機13内に潤滑油がたまることを防止できる。すなわち、主機13内の故障を防止することができる。そして、プロペラ11が遊転するので、プロペラ11の流体抵抗を停止することができる。
In the present embodiment, in the traveling state in which the azimuth propulsion device 3 is operating and the
また、クラッチ10は、プロペラ11のできるだけ近傍に設置することが好ましい(例示:外板の直ぐ内側)。クラッチ10をプロペラ11の近くに設置することで、出力軸12−2の長さを短くすることができる。それにより、出力軸12−2の摩擦が減少し、プロペラ11の遊転時の流体抵抗をより減少させることができる。
The clutch 10 is preferably installed as close to the
ここで、ステップS02は、ステップS01の後、早期に行うことが好ましい。シャフト12を介した主機13への悪影響を早期に解消することができるからである。また、主機13停止後のプロペラ11の流体抵抗を早期に低下させることができるからである。
Here, step S02 is preferably performed early after step S01. This is because the adverse effect on the
以上説明したように、本実施の形態では、アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止している低速航行時に、プロペラ11が遊転しても、シャフト12から主機13に動力が伝わらないようにすることができる。それにより、主機13の内部のピストンが稼働することがなくなり、主機13内に潤滑油がたまらず、主機内の故障を防止することができる。また、低速で運転したい場合、アジマス推進装置3のみで航海できるので、船舶の燃費を向上させることができる。また、プロペラ11が遊転するので、プロペラ11の流体抵抗を停止することができる。
As described above, in the present embodiment, power is not transmitted from the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る船舶の構成について説明する。本実施の形態の船舶1では、出力軸12−2にシャフトジェネレータを設けている点で、第1の実施の形態の船舶1と相違している。以下では、その相違点について主に説明する。
(Second Embodiment)
The structure of the ship concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The ship 1 of the present embodiment is different from the ship 1 of the first embodiment in that a shaft generator is provided on the output shaft 12-2. Below, the difference is mainly demonstrated.
図4Aおよび図4Bは、本実施の形態に係る船舶の構成を示す模式図およびブロック図である。本実施の形態に係る船舶1の一機一軸推進装置4は、更に、シャフトジェネレータ14と、蓄電機15と、回転数センサ16、17とを備えている。
4A and 4B are a schematic diagram and a block diagram showing the configuration of the ship according to the present embodiment. The single-
シャフトジェネレータ14は、出力軸12−2に設けられている。シャフトジェネレータ14は、出力軸12−2が回転することで発電し、又は、電力が供給されることにより出力軸12−2を回転させる。すなわち、シャフトジェネレータ14は、発電機としての機能と、モータとしての機能とを有している。蓄電機15は、発電機としてのシャフトジェネレータ14で発電された電力を蓄電し、又は、モータとしてのシャフトジェネレータ14へ電力を供給する。ただし、シャフトジェネレータ14は、発電機23からの電力によりモータとして駆動しても良い。回転数センサ16は、出力軸12−2の回転数を検出して、制御装置30へ出力する。回転数センサ17は、入力軸12−1の回転数を検出して、制御装置30へ出力する。
The
アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止している航走状態では、プロペラ11の遊転により出力軸12−2が回転している。したがって、シャフトジェネレータ14は、その出力軸12−2の回転を利用して発電をすることができる。すなわち、シャフトジェネレータ14の発電機としての機能を用いて、プロペラ11の遊転によるエネルギーを回収することができる。更に、主機13が故障した場合でも、プロペラ11に電力供給を可能であり、プロペラ11が作動できる状態にできる。
In the traveling state in which the azimuth propulsion device 3 is operating and the
また、シャフトジェネレータ14は、電力の供給を受けて出力軸12−2の回転数を所望の回転数に制御することができる。したがって、主機13(入力軸12−1)の回転数と、プロペラ11(出力軸12−2)の回転数とが異なる場合でも、シャフトジェネレータ14によりプロペラ11の回転数を変化させて、主機13の回転数に合わせることができる。すなわち、シャフトジェネレータ14のモータとしての機能を用いて、航走しながらクラッチ10をつなぐことができる。ただし、回転数を合わせてクラッチ10をつなぐ際には、制御装置30で接続可能な許容回転数を設けて、その基準値に達したら繋ぐようにする。
Moreover, the
制御装置30は、更に、プログラム又はユーザの入力操作により、シャフトジェネレータ14と、蓄電機15と、回転数センサ16、17の動作を制御する。なお、制御する際は、接続可能な許容回転数を設定する。
The
なお、本実施の形態に係る船舶は、減速機18を備えていても良い。例えば、図4Cおよび図4Dは、本実施の形態に係る船舶の構成の変形例を示す模式図およびブロック図である。本変形例に係る船舶1では、入力軸12−1又は出力軸12−2に、減速機18を更に備えている。両方に備えていても良い。減速機18は、制御装置30の制御により、入力軸12−1又は出力軸12−2の回転数を制御する。回転数センサ16は、出力軸12−2の回転数を検出して、減速機18を介して、制御装置30へ出力しても良い。回転数センサ17は、入力軸12−1の回転数を検出して、減速機18を介して、減速機制御装置30へ出力してもよい。そして、入力軸12−1と出力軸12−2との回転数の調整(例示:双方を接続可能な許容回転数にする調整)は、シャフトジェネレータ14に加えて、減速機18を用いて行っても良い。
Note that the ship according to the present embodiment may include a
次に、本実施の形態に係る船舶の動作方法について説明する。
図5は、本実施の形態に係る船舶の動作方法の一例を示すフロー図である。この図は、一例として、アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止し、プロペラ11が遊転している航走中に、アジマス推進装置3を作動させたまま、主機13の動作を開始させる動作について示している。
Next, the operation method of the ship concerning this Embodiment is demonstrated.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a ship operating method according to the present embodiment. In this figure, as an example, the operation of the
アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止し、プロペラ11が遊転している航走中に、高速運転に入るために、プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、主機13の動作を開始する(ステップS11)。それにより、シャフト12の出力軸12−2の回転数が増加して行く。
プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、シャフトジェネレータ14へ蓄電機15から電力Eの供給を開始する(ステップS12)。それにより、シャフトジェネレータ14は、出力軸12−2の回転数を、供給される電力に応じた回転数に制御する。
プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、回転数センサ17から入力軸12−1の回転数を取得し、回転数センサ16から出力軸12−2の回転数を取得する。そして、出力軸12−2の回転数が、入力軸12−1の回転数と等しくなるように、シャフトジェネレータ14で出力軸12−2の回転数を調整する(ステップS13)。例えば、主機13による出力軸12−2の回転数を、所定の低速回転数にして、残りの調整を入力軸12−1の回転数で行う、などである。それにより、出力軸12−2の回転数が、入力軸12−1の回転数と等しくなる。ただし、出力軸12−2と入力軸12−1の回転数は基準値以上もしくは許容回転数のものである。
プログラム又はユーザの入力操作に基づき、制御装置30は、クラッチ10で入力軸12−1と出力軸12−2とを接続する(クラッチをつなぐ)(ステップS14)。それにより、プロペラ11が主機13に直結され、主機13の駆動力がシャフト12を介してプロペラ11に伝達されて、プロペラ11が回転する。すなわち、船舶は高速運転に入る。
In order to enter a high speed operation while the azimuth propulsion device 3 is operating, the
Based on the program or the user's input operation,
Based on the program or user input operation, the
Based on the program or the user's input operation, the
以上のようにして、本実施の形態に係る船舶が動作する。 As described above, the ship according to the present embodiment operates.
本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施の形態において、アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止し、プロペラ11が遊転している状態では、プロペラ11の遊転により出力軸12−2が回転している。したがって、シャフトジェネレータ14により、その出力軸12−2の回転のエネルギーを電力として回収することができる。
Also in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
In the present embodiment, when the azimuth propulsion device 3 is operating, the
また、アジマス推進装置3が動作し、主機13が停止し、プロペラ11が遊転している状態から、主機13の動作を開始する場合、入力軸12−1と出力軸12−2とをクラッチ10で接続するためには、両軸の回転数が等しくなる必要がある。ここで、入力軸12−1の回転数は遊転の回転数であり、ばらつきがあり、非常に低速でもある。そのため、主機13(入力軸12−1)の回転数をその遊転の回転数に合わせるように調整することは困難である。したがって、通常は、船舶を一端停止して、プロペラ11の回転数をゼロにしてから、クラッチ10をつなぐことになると考えられる。しかし、本実施の形態では、出力軸12−2にシャフトジェネレータ14を設けている。そのため、プロペラ11(出力軸12−2)の回転数と主機13(入力軸12−1)の回転数が異なる場合でも、シャフトジェネレータ14によりプロペラ11の回転数を変化させて、主機13の回転数に合わせることができる。ここで、シャフトジェネレータ14によるプロペラ11の回転数の調整は極めて容易である。したがって、シャフトジェネレータ14のモータとしての機能を用いて、船舶を止めることなく、航走しながらクラッチ10をつなぐことができる。ただし、回転数の調節の際に、許容範囲、基準値に達しない回転数では、お互いの軸の接続は不可能である。
Further, when the operation of the
以上説明されるように、各実施の形態により、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、一機一軸推進装置の主機を動かさずアジマス推進装置のみを作動させる場合でも、プロペラの抵抗を抑制することができる。また、各実施の形態により、一機一軸推進装置とアジマス推進装置とを備える船舶において、推進効率を向上することが可能となる。 As described above, according to each embodiment, in a ship equipped with a one-machine single-axis propulsion apparatus and an azimuth propulsion apparatus, even when only the azimuth propulsion apparatus is operated without moving the main engine of the single-axis single-axis propulsion apparatus, Resistance can be suppressed. Further, according to each embodiment, it is possible to improve the propulsion efficiency in a ship provided with the one-machine single-axis propulsion device and the azimuth propulsion device.
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is obvious that the embodiments can be appropriately modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention.
1 :船舶
3 :アジマス推進装置
4 :一機一軸推進装置
10:クラッチ
11:プロペラ
12:シャフト
12−1:入力軸
12−2:出力軸
13:主機
14:シャフトジェネレータ
15:蓄電機
16:回転数センサ
17:回転数センサ
18:減速機
21:アジマス推進器
22:ストラット
23:発電機
30:制御装置
1: Ship 3: Azimuth propulsion device 4: One-machine single-shaft propulsion device 10: Clutch 11: Propeller 12: Shaft 12-1: Input shaft 12-2: Output shaft 13: Main engine 14: Shaft generator 15: Power storage device 16: Rotation Number sensor 17: Rotational speed sensor 18: Reducer 21: Azimuth propulsion device 22: Strut 23: Generator 30: Control device
Claims (9)
一機一軸推進装置と
を具備し、
前記一機一軸推進装置は、
主機と、
前記主機に接続され、入力軸と出力軸とを含む駆動軸と、
前記駆動軸に接続されたプロペラと、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸と前記出力軸との接続を行い、又は、その接続を切断するクラッチと
を備える
船舶。 Azimuth propulsion device,
Equipped with a single-shaft propulsion device,
The single-shaft propulsion device is
The main aircraft,
A drive shaft connected to the main machine and including an input shaft and an output shaft;
A propeller connected to the drive shaft;
A ship provided with a clutch that is provided between the input shaft and the output shaft, and that connects or disconnects the input shaft and the output shaft.
前記クラッチは、前記主機よりも前記プロペラに近い位置に設けられている
船舶。 In the ship according to claim 1,
The clutch is provided at a position closer to the propeller than the main engine.
前記アジマス推進装置が動作し、前記主機が動作している航走中に、前記主機を停止するとき、
前記クラッチは、前記プロペラが遊転可能となるように、前記入力軸と前記出力軸との接続を切断する
船舶。 In the ship according to claim 1 or 2,
When the azimuth propulsion device is operating and the main engine is stopped while the main engine is operating,
The clutch disconnects the connection between the input shaft and the output shaft so that the propeller can rotate freely.
前記出力軸に設けられ、前記出力軸の回転により発電し、電力の供給により前記出力軸を回転させるシャフトジェネレータを更に具備する
船舶。 In the ship according to any one of claims 1 to 3,
The ship further provided with the shaft generator which is provided in the said output shaft, and produces electric power by rotation of the said output shaft, and rotates the said output shaft by supply of electric power.
前記アジマス推進装置が動作し、前記主機が停止し、前記プロペラが遊転している航走中に、
前記主機は、前記入力軸の回転を開始し、
前記シャフトジェネレータは、前記出力軸の回転を制御し、
前記クラッチは、前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とが等しくなったとき、前記入力軸と前記出力軸との接続を行う
船舶。 In the ship according to claim 4,
While the azimuth propulsion device is operating, the main engine is stopped, and the propeller is spinning,
The main machine starts rotating the input shaft,
The shaft generator controls the rotation of the output shaft;
The clutch connects the input shaft and the output shaft when the rotational speed of the input shaft becomes equal to the rotational speed of the output shaft.
前記アジマス推進装置のプロペラ軸は、前記プロペラのプロペラ軸と重なる
船舶。 In the ship as described in any one of Claims 1 thru | or 5,
The propeller shaft of the azimuth propulsion device overlaps with the propeller shaft of the propeller.
前記一機一軸推進装置は、前記入力軸および前記出力軸の少なくとも一方に設けられた減速機を更に備える
船舶。 In the ship as described in any one of Claims 1 thru | or 6,
The single-shaft propulsion device further includes a reduction gear provided on at least one of the input shaft and the output shaft.
ここで、前記船舶は、
アジマス推進装置と、
一機一軸推進装置と
を具備し、
前記一機一軸推進装置は、
主機と、
前記主機に接続され、入力軸と出力軸とを含む駆動軸と、
前記駆動軸に接続されたプロペラと、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸と前記出力軸との接続を行い、又は、その接続を切断するクラッチと
を備え、
前記船舶の動作方法は、
前記アジマス推進装置が動作し、前記主機が動作している航走中に、前記主機を停止するステップと、
前記クラッチで、前記プロペラが遊転可能となるように、前記入力軸と前記出力軸との接続を切断するステップと
船舶の動作方法。 A ship operating method,
Here, the ship is
Azimuth propulsion device,
Equipped with a single-shaft propulsion device,
The single-shaft propulsion device is
The main aircraft,
A drive shaft connected to the main machine and including an input shaft and an output shaft;
A propeller connected to the drive shaft;
A clutch that is provided between the input shaft and the output shaft, connects the input shaft and the output shaft, or disconnects the connection;
The ship operating method is:
The azimuth propulsion device is in operation, and during the navigation in which the main unit is operating, stopping the main unit;
A step of disconnecting the connection between the input shaft and the output shaft so that the propeller can rotate freely with the clutch;
前記船舶は、前記出力軸に設けられ、前記出力軸の回転により発電し、電力の供給により前記出力軸を回転させるシャフトジェネレータを更に具備し、
前記船舶の動作方法は、
前記アジマス推進装置が動作し、前記主機が停止し、前記プロペラが遊転している航走中に、前記主機で、前記入力軸の回転を開始するステップと、
前記シャフトジェネレータで、前記出力軸の回転を制御するステップと、
前記クラッチで、前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とが等しくなったとき、前記入力軸と前記出力軸との接続を行うステップと
を更に具備する
船舶の動作方法。 The ship operation method according to claim 8.
The ship further includes a shaft generator that is provided on the output shaft, generates electric power by rotating the output shaft, and rotates the output shaft by supplying electric power,
The ship operating method is:
The azimuth propulsion device is operated, the main engine is stopped, and the propeller is rotating, the step of starting the rotation of the input shaft in the main engine;
Controlling the rotation of the output shaft with the shaft generator;
The ship operating method further comprising the step of connecting the input shaft and the output shaft when the rotational speed of the input shaft and the rotational speed of the output shaft are equal in the clutch.
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