JP2015033858A - 船舶用サイドスラスタ - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達構造を、振動及び騒音が発生し難いものでありながら、簡単且つコンパクトに構成できるようにした船舶用サイドスラスタを提供する。【解決手段】船舶用サイドスラスタ１０は、船体２下部を左右舷方向に貫通するトンネル９内に配置して、前記船体２に左右舷方向の推力を発生させるように構成する。前記トンネル９内に位置するハウジング１２と、前記ハウジング１２から左右舷方向に突出する推進軸１３と、前記推進軸１３の突出端側に設けたプロペラ１４と、前記推進軸１３を回転させる油圧モータ１５とを備える。前記油圧モータ１５を前記ハウジング１２内に収容する。【選択図】図２

Description

本願発明は、船体に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタに関するものである。

従来、離着岸の回数の多いフェリーや定期客船等の大型船舶だけでなく小型船舶にも、船体に左右舷方向（横方向）の推力を発生させて横移動させるサイドスラスタを設けていることが多い。この種のサイドスラスタは推力発生用のプロペラを備えていて、船体下部を左右舷方向に貫通するトンネル内に配置される。プロペラを正逆回転させることによって左右舷方向の推力が発生する（例えば特許文献１及び２等参照）。

特開平８−２４９４号公報 特開２００４−２６０１８号公報

この種のサイドスラスタの動力伝達構造として特許文献１では、チェン及びスプロケット伝動系を介して駆動源にプロペラ軸を連結する構成を開示している。特許文献２では、ベベルギヤ機構を介してプロペラ軸とこれに直交する入力軸とを連結する構成を開示している。しかし、これらの動力伝達構造では、チェン及びスプロケット伝動系やベベルギヤ機構からの振動及び騒音の発生を防止し難く、動力伝達効率の低下も招来し易いという問題があり、未だ改善の余地があった。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施した船舶用サイドスラスタを提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、船体下部を左右舷方向に貫通するトンネル内に配置して、前記船体に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタであって、前記トンネル内に位置するハウジングと、前記ハウジングから左右舷方向に突出する推進軸と、前記推進軸の突出端側に設けたプロペラと、前記推進軸を回転させる油圧モータとを備え、前記油圧モータを前記ハウジング内に収容しているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の船舶用サイドスラスタにおいて、前記油圧モータの出力軸を前記推進軸と同軸に構成し、前記推進軸は、前記油圧モータの左右舷方向各端部側に位置するエンドキャップと斜板とを貫通しているというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の船舶用サイドスラスタにおいて、左右舷方向に貫通する収容室を前記ハウジングに形成し、前記収容室内に前記油圧モータを着脱可能に装着し、前記収容室の両開口を蓋体によって着脱可能に塞ぎ、少なくとも一方の前記蓋体に前記推進軸を貫通させているというものである。

本願発明によると、船体下部を左右舷方向に貫通するトンネル内に配置して、前記船体に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタであって、前記トンネル内に位置するハウジングと、前記ハウジングから左右舷方向に突出する推進軸と、前記推進軸の突出端側に設けたプロペラと、前記推進軸を回転させる油圧モータとを備え、前記油圧モータを前記ハウジング内に収容しているから、チェン及びスプロケット伝動系やベベルギヤ機構等の動力伝達構造を採用しなくても、前記プロペラに回転動力を付与でき、前記船舶用サイドスラスタの動力伝達構造を簡単且つコンパクトに構成できる。前記船体に対する前記船舶用サイドスラスタの据付けも簡単に行える。従って、安価で信頼性の高い船舶用サイドスラスタを提供できる。特に、前記油圧モータを前記ハウジング内に収容するため、前記船体内部側の動力伝達構造の簡素化を図れ、前記船舶用サイドスラスタを既存の船舶に後付けするのも比較的簡単に行える。また、動力伝達構造のコンパクト化（小型化）によって前記船舶用サイドスラスタを小型化でき、前記船舶用サイドスラスタを船首端側又は船尾端側に設置するのが容易になる。従って、船体の横移動を効率よく行える。更に、チェン及びスプロケット伝動系やベベルギヤ機構等の動力伝達構造を採用する必要がないので、振動及び騒音の発生を容易に抑制できる。

第１実施形態の船舶用サイドスラスタを備えた漁船の概略側面図である。 第１実施形態の船舶用サイドスラスタの使用状態を示す正面断面図である。 第１実施形態の船舶用サイドスラスタの油圧回路図である。 第１実施形態の船舶用サイドスラスタの拡大正面断面図である。 第２実施形態の船舶用サイドスラスタの使用状態を示す正面断面図である。 第２実施形態の船舶用サイドスラスタの油圧回路図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図６）に基づいて説明する。図１に示すように、実施形態の船舶である漁船１は、船体２と、船体２の上面中央側に配置したキャビン３と、船体２の船底後尾側に設けた舵４と、船体２の船底後尾側のうち舵４の前方に配置したスクリュー５とを備えている。キャビン３内は操縦部になっている。図示は省略するが、キャビン３内には、例えば操舵によって船体２の進行方向を左右に変更させる操舵ハンドルや、船体２の進行方向を前進と後進とに切り換える前後進レバー等を設けている。

図示は省略するが、第１実施形態では、舵４及びスクリュー５の組合せを二組備えている。第１実施形態の舵４及びスクリュー５は、船体２の左右舷方向を分割する船体中心線を基準にして左右対称状に配置される。船体２の船底後尾側には、各スクリュー５を回転させるスクリュー軸６を軸支している。各スクリュー軸６の突出端側に、それぞれ対応するスクリュー５を取り付けている。

船体２内には、各スクリュー５の駆動源である主機関としてのエンジン７と、エンジン７の回転動力をスクリュー軸６経由でスクリュー５に伝達するマリンギヤ装置８（減速逆転装置）とを、船体中心線を挟んだ左右に振り分けて一対配置している。各エンジン７からマリンギヤ装置８を介してスクリュー軸６に伝達した回転動力によって、一対のスクリュー５はそれぞれ回転する。

船体２の船首下部側に、船体２を左右舷方向に貫通するトンネル９を形成している。トンネル９内には、船体２に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタ１０（以下、サイドスラスタという）を配置している。トンネル９は船体２の左右両舷側で開口している。トンネル９の左右両開口穴１１は、サイドスラスタ１０が常時水中に没するように、船体２に何も積載しない状態での喫水線である軽荷喫水線ＬＤよりも下方に位置している。船体２の船首下部側にトンネル９があることからも分かる通り、第１実施形態のサイドスラスタ１０はいわゆるバウスラスタであり、トンネル９内の左右舷方向中央部に位置するハウジング１２と、ハウジング１２から左右舷方向に突出する推進軸１３と、推進軸１３の突出端側に設けたプロペラ１４と、推進軸１３ひいてはプロペラ１４を回転させる油圧モータ１５とを備えている。

第１実施形態では、トンネル９内部のうち左右舷方向中央部の天井側に、上向き開放状のダクト部１６を形成している。サイドスラスタ１０のハウジング１２をダクト部１６の内周側に上方から差し入れ、ダクト部１６の外周縁側に形成したフランジ１７に、ハウジング１２の上部側に形成した張出し部１８を重ね合わせ、フランジ１７と張出し部１８とをボルト１９及びナット２０で締結することによって、トンネル９内の左右舷方向中央部にサイドスラスタ１０を着脱可能に配置している。図示は省略するが、フランジ１７と張出し部１８との間にはガスケット等のシール材を介在させ、トンネル９のダクト部１６とサイドスラスタ１０との間の水密性を確保している。

ハウジング１２の内部には油圧モータ１５を収容している。この場合、ハウジング１２においてトンネル９内に突出した部分に、左右舷方向に貫通する収容室２１を形成している。ハウジング１２の収容室２１内に油圧モータ１５を着脱可能に装着している。収容室２１はハウジング１２の左右両舷側で開口している。収容室２１の左右両開口２２は蓋体２３によって着脱可能に塞いでいる。各蓋体２３は、ハウジング１２の左右各舷側の側面にボルト２４締結している。図示は省略するが、ハウジング１２の左右各舷側の側面と蓋体２３との間にはガスケット等のシール材を介在させ、ハウジング１２内部の水密性を確保している。

収容室２１内の油圧モータ１５から左右舷方向両側に推進軸１３が突出している。推進軸１３の左右舷方向の各突端側は、対応する蓋体２３を貫通している。推進軸１３の各突端部の根元側は、対応する蓋体２３に軸受２５を介して回転可能な状態で水密的に軸支している。推進軸１３の左右舷方向の両突出端側にプロペラ１４を取り付けている。すなわち、第１実施形態のサイドスラスタ１０は、一本の推進軸１３に二つのプロペラ１４を取り付けたダブルプロペラ仕様のものである。油圧モータ１５の回転動力によって推進軸１３ひいては両プロペラ１４を正逆回転させ、トンネル９内に海水等の流体を吸い込んで吐き出し、船体２に左右舷方向の推力を発生させる。

次に、主として図３を参照しながら、サイドスラスタ１０の油圧回路３０構造を説明する。サイドスラスタ１０の油圧回路３０は、各エンジン７からマリンギヤ装置８を経由した回転動力によって駆動する油圧ポンプ３１を備えている。油圧ポンプ３１は、推進軸１３ひいては両プロペラ１４を回転させる油圧モータ１５に作動油を供給するものであり、エンジン７及びマリンギヤ装置８の組合せと共に船体２内に配置している。すなわち、第１実施形態では、エンジン７及びマリンギヤ装置８の組合せに対して一基の油圧ポンプ３１を設けており、全体で二基の油圧ポンプ３１を備えている。マリンギヤ装置８から突出した伝動軸３２に、動力継断用のクラッチ３３を介して油圧ポンプ３１のポンプ軸３４を連結している。伝動軸３２の回転をクラッチ３３経由でポンプ軸３４に伝達し、ポンプ軸３４の回転によって油圧ポンプ３１が駆動するように構成している。

各油圧ポンプ３１の吸入側は、これに対応するストレーナ３５を介して共通の作動油タンク３６に接続している。各油圧ポンプ３１の吐出側から延びる第１及び第２チャージ油路３７，３８は合流していて、合流油路３９を介して油圧切換弁としての正逆転切換電磁弁４０に接続している。正逆転切換電磁弁４０は、閉ループ状のメイン油路４１を介して油圧モータ１５に接続している。正逆転切換電磁弁４０は、ドレン油路４２を介して作動油タンク３６にも接続している。すなわち、サイドスラスタ１０の油圧回路３０は、各チャージ油路３７，３８を合流させて正逆転切換電磁弁４０に向かう合流油路３９と、正逆転切換電磁弁４０と油圧モータ１５とをつなぐメイン油路４１と、正逆転切換電磁弁４０から作動油タンク３６に向かうドレン油路４２とを備えている。

正逆転切換電磁弁４０は、両油圧ポンプ３１からの作動油の吐出方向を調節する４ポート３位置切換型のものであり、電磁ソレノイドの励磁によって油圧モータ１５への作動油の吐出方向を変更して、油圧モータ１５に軸支した推進軸１３の回転方向を正逆切換するように構成している。正逆転切換電磁弁４０の入口ポート４０ａは合流油路に接続している。正逆転切換電磁弁４０の出口ポート４０ｄはドレン油路４２に接続している。正転ポート４０ｂ及び逆転ポート４０ｃはメイン油路４１に接続している。また、各チャージ油路３７，３８の中途部には、合流油路３９等からの作動油の逆流を防止するチェック弁４３を設けている。両チャージ油路３７，３８と合流油路３９との合流部は、逃がし油路４４を介してドレン油路４２に接続している。逃がし油路４４中には、両チャージ油路３７，３８及び合流油路３９内が高圧になり過ぎた場合に作動油タンク３６方向に作動油を逃がすリリーフ弁４５を設けている。

図２及び図４に示すように、第１実施形態では、ハウジング１２に油圧回路３０の一部を形成している。この場合、ハウジング１２のうち船体２内の上端面に、油路ベース４６を取り付けている。油路ベース４６を含むハウジング１２に、両チャージ油路３７，３８の一部、合流油路３９、ドレン油路４２の一部、逃がし油路４４及びメイン油路４１を形成すると共に、油圧モータ１５、正逆転切換電磁弁４０、両チェック弁４３及びリリーフ弁４５を収容するか若しくは取り付けている。

ハウジング１２には、複数の入力ポート１２ａ，１２ｂ（第１実施形態では二つ）と、一つのドレンポート１２ｃとを設けている（図３参照）。第１チャージ油路３７のハウジング１２外の部分は第１入力ポート１２ａに接続し、第２チャージ油路３８のハウジング１２外の部分は第２入力ポート１２ｂに接続している。ドレン油路４２のハウジング１２外の部分はドレンポート１２ｃに接続している。

第１実施形態では、両チャージ油路３７，３８の一部、合流油路３９、ドレン油路４２の一部、逃がし油路４４、正逆転切換電磁弁４０、両チェック弁４３及びリリーフ弁４５を油路ベース４６内に配置している。図２及び図４に示すように、ハウジング１２のうち収容室２１よりも上方にある側壁部４７にメイン油路４１を形成している。この場合、メイン油路４１は、例えばダイカスト加工（鋳造）の鋳抜き等によって上下に延びるように形成していて、油路ベース４６内の正逆転切換電磁弁４０と油圧モータ１５のエンドキャップ５６に形成した二つの作動油通路５７（詳細は後述する）とに連通している。

次に、図２及び図４を参照しながら、ハウジング１２の収容室２１内に装着した油圧モータ１５の詳細構造について説明する。第１実施形態の油圧モータ１５は、いわゆるアキシャル形で固定容量式のピストンモータであって、推進軸１３に一体回転可能に被嵌したシリンダブロック５１と、複数の連通ポートを有するバルブプレート５２とを備えている。シリンダブロック５１には、推進軸１３を中心とする同一円周上に、推進軸１３と平行状に延びる複数のシリンダ室５３を形成している。各シリンダ室５３内には、ピストン５４を往復摺動可能に嵌挿している。シリンダブロック５１の左右舷方向の一端側に固定斜板５５を配置し、シリンダブロック５１の左右舷方向の他端側にはバルブプレート５２を介してエンドキャップ５６を配置している。各ピストン５４の頭部は、固定斜板５５のピストン摺動面に回転可能に当接している。エンドキャップ５６には、メイン油路４１に連通する二つの作動油通路５７を形成している。各シリンダ室５３は、シリンダブロック５１の回転に伴ってバルブプレート５２の各連通ポートに選択的に連通して、いずれかの作動油通路５７につながるように構成している。推進軸１３は油圧モータ１５の出力軸として機能している。すなわち、油圧モータ１５の出力軸を推進軸１３と同軸に構成している。推進軸１３の左右舷方向の各突端側が、対応する蓋体２３を貫通することからも明らかなように、推進軸１３は、油圧モータ１５の左右舷方向各端部側に位置するエンドキャップ５６と固定斜板５５とを貫通している。

両油圧ポンプ３１から正逆転切換電磁弁４０経由で供給される作動油は、メイン油路４１及び作動油通路５７を介してシリンダ室５３内に流入し、流体圧力で各ピストン５４が固定斜板５５のピストン摺動面に沿うようにシリンダ室５３から順次押し出されることによって、シリンダブロック５１ひいては推進軸１３が回転する。仕事の終わった作動油はシリンダ室５３から作動油通路５７、メイン油路４１、正逆転切換電磁弁４０及びドレン油路４２を介して作動油タンク３６に吐き出される。なお、油圧モータ１５の固定斜板を可動斜板にして、可動車板の傾斜角度の変更によって推進軸１３を変速可能に構成してもよい。

図５及び図６には、サイドスラスタ１０の別例である第２実施形態を示している。第２実施形態のサイドスラスタ１０は、一本の推進軸１１３に一つのプロペラ１４を取り付けたシングルプロペラ仕様に構成している。また、第２実施形態では、エンジン７、マリンギヤ装置８及び油圧ポンプ３１の組合せを一組備えている。第１チャージ油路３７のハウジング１２外の部分は第１入力ポート１２ａに接続し、第２チャージ油路３８のハウジング１２外の部分は存在せず、第２入力ポート１２ｂは閉止している。

この場合、収容室２１内の油圧モータ１５から左右舷方向一方側にのみ推進軸１１３を突出させている。収容室２１の左右舷方向一方側の開口２２を着脱可能に塞ぐ蓋体２３は第１実施形態と同じものである。推進軸１１３の左右舷方向一方の突端側は蓋体２３を貫通していて、その根元側は蓋体２３に軸受２５を介して回転可能な状態で水密的に軸支している。収容室２１の左右舷方向他方側の開口２２は、蓋体１２３によって着脱可能に塞いでいる。推進軸１３の左右舷方向他方側は、蓋体１２３を貫通しない状態で、軸受２５を介して回転可能な状態で水密的に軸支している。その他の構成は第１実施形態と同様である。

第１及び第２実施形態の関係から分かるように、蓋体２３，１２３及び推進軸１３，１１３を例えば二種類用意すれば、シングルプロペラ仕様にもダブルプロペラ仕様にも簡単に変更できる。従って、サイドスラスタ１０の基本構造であるハウジング１２や油圧モータ１５を変更することなく利用して、複数仕様に多くの構成部品を共用でき、仕様変更を低コストで行える。また、複数の入力ポート１２ａ，１２ｂをハウジング１２に設けているので、エンジン７、マリンギヤ装置８及び油圧ポンプ３１の組合せが一組の場合でも複数組の場合でも簡単且つ的確に対処できる。

上記の記載並びに図２〜図４から明らかなように、船体２下部を左右舷方向に貫通するトンネル９内に配置して、前記船体２に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタ１０であって、前記トンネル９内に位置するハウジング１２と、前記ハウジング１２から左右舷方向に突出する推進軸１３と、前記推進軸１３の突出端側に設けたプロペラ１４と、前記推進軸１３を回転させる油圧モータ１５とを備え、前記油圧モータ１５を前記ハウジング１２内に収容しているから、チェン及びスプロケット伝動系やベベルギヤ機構等の動力伝達構造を採用しなくても、前記プロペラ１４に回転動力を付与でき、前記船舶用サイドスラスタ１０の動力伝達構造を簡単且つコンパクトに構成できる。前記船体２に対する前記船舶用サイドスラスタ１０の据付けも簡単に行える。従って、安価で信頼性の高い船舶用サイドスラスタ１０を提供できる。

特に、前記油圧モータ１５を前記ハウジング１２内に収容するため、前記船体２内部側の動力伝達構造の簡素化を図れ、前記船舶用サイドスラスタ１０を既存の船舶に後付けするのも比較的簡単に行える。また、動力伝達構造のコンパクト化（小型化）によって前記船舶用サイドスラスタ１０を小型化でき、前記船舶用サイドスラスタ１０を船首端側又は船尾端側に設置するのが容易になる。従って、船体２の横移動を効率よく行える。更に、チェン及びスプロケット伝動系やベベルギヤ機構等の動力伝達構造を採用する必要がないので、振動及び騒音の発生を容易に抑制できる。

上記の記載並びに図２、図４及び図５から明らかなように、前記油圧モータ１５の出力軸を前記推進軸１３と同軸に構成し、前記推進軸１３は、前記油圧モータ１５の左右舷方向各端部側に位置するエンドキャップ５６と斜板５５とを貫通しているから、前記推進軸１３を前記油圧モータ１５の出力軸と兼用でき、前記船舶用サイドスラスタ１の推力発生構造を簡素化してコスト抑制に寄与する。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、左右舷方向に貫通する収容室２１を前記ハウジング１２に形成し、前記収容室２１内に前記油圧モータ１５を着脱可能に装着し、前記収容室２１の両開口２２を蓋体２３，１２３によって着脱可能に塞ぎ、少なくとも一方の前記蓋体２３に前記推進軸１３，１１３を貫通させているから、前記蓋体２３，１２３及び前記推進軸１３，１１３を例えば二種類用意すれば、シングルプロペラ仕様にもダブルプロペラ仕様にも簡単に変更できる。従って、前記船舶用サイドスラスタ１０の基本構造である前記ハウジング１２や前記油圧モータ１５を変更することなく利用して、複数仕様に多くの構成部品を共用でき、仕様変更を低コストで行える。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、船体２下部を左右舷方向に貫通するトンネル９内に配置して、前記船体２に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタ１０であって、前記トンネル９内にあるハウジング１２の内部に、推力発生用のプロペラ１４を回転させる油圧モータ１５を収容した構造になっており、前記ハウジング１２には、前記船体２内に配置した油圧ポンプ３１と前記油圧モータ１５とをつなぐ油圧回路３０の一部を形成しているから、前記船舶用サイドスラスタ１０の油圧系統をコンパクトに構成できる。前記油圧モータ１５及び前記油圧回路３０の一部を前記ハウジング１２内に設けてユニット化でき、前記船体２に対する前記船舶用サイドスラスタ１０の据付けも簡単に行える。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、前記ハウジング１２には複数の入力ポート１２ａ，１２ｂ及び一つのドレンポート１２ｃを設ける一方、前記油圧回路３０は、前記各入力ポート１２ａ，１２ｂからの油路３７，３８を合流させて油圧切換弁４０に向かう合流油路３９と、前記油圧切換弁４０と前記油圧モータ１５とをつなぐメイン油路４１と、前記油圧切換弁４０から前記ドレンポート１２ｃに向かうドレン油路４２とを備えているから、前記船舶用サイドスラスタ１０の油圧系統のコンパクト化を図りながら、前記エンジン７等が一基の場合でも複数基の場合でも簡単且つ的確に対処できる。

上記の記載並びに図２〜図６から明らかなように、前記メイン油路４１を前記ハウジング１２の壁部４７に形成しているから、前記油圧モータ１５及び前記油圧回路３０の一部を前記ハウジング１２内に設けてユニット化するのを簡単に行える。

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ 漁船（船舶）
２ 船体
７ エンジン（主機関）
８ マリンギヤ装置
９ トンネル
１０ サイドスラスタ
１２ ハウジング
１２ａ 第１入力ポート
１２ｂ 第２入力ポート
１２ｃ ドレンポート
１３ 推進軸
１４ プロペラ
１５ 油圧モータ
２１ 収容室
２２ 開口
２３ 蓋体
３０ 油圧回路
３１ 油圧ポンプ
３６ 作動油タンク
３７ 第１チャージ油路
３８ 第２チャージ油路
３９ 合流油路
４０ 正逆転切換電磁弁
４１ メイン油路
４２ ドレン油路
４６ 油路ベース
４７ 側壁部

Claims (3)

1. 船体下部を左右舷方向に貫通するトンネル内に配置して、前記船体に左右舷方向の推力を発生させる船舶用サイドスラスタであって、
   前記トンネル内に位置するハウジングと、前記ハウジングから左右舷方向に突出する推進軸と、前記推進軸の突出端側に設けたプロペラと、前記推進軸を回転させる油圧モータとを備え、前記油圧モータを前記ハウジング内に収容している、
   船舶用サイドスラスタ。
2. 前記油圧モータの出力軸を前記推進軸と同軸に構成し、前記推進軸は、前記油圧モータの左右舷方向各端部側に位置するエンドキャップと斜板とを貫通している、
   請求項１に記載の船舶用サイドスラスタ。
3. 左右舷方向に貫通する収容室を前記ハウジングに形成し、前記収容室内に前記油圧モータを着脱可能に装着し、前記収容室の両開口を蓋体によって着脱可能に塞ぎ、少なくとも一方の前記蓋体に前記推進軸を貫通させている、
   請求項２に記載の船舶用サイドスラスタ。
   
   

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