JP2022157536A - 流体機械及び水中航走体 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクト化を図ることができる流体機械及び水中航走体を提供する。【解決手段】流体機械は、軸線方向に延びる軸部と、前記軸部を囲うように設けられて、該軸部との間に前記軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成するシュラウドと、前記軸部と前記シュラウドとの間で前記軸線回りに回転可能に設けられたプロペラと、前記シュラウド内に設けられて、前記プロペラを回転駆動するモータと、前記シュラウドと前記軸部とのうち前記軸部のみに設けられて、前記プロペラを回転可能に支持する軸受装置と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、流体機械及び水中航走体に関する。

例えば特許文献１には、流体機械の一例として、外周駆動の推進装置が記載されている。推進装置は、軸線を中心とした円筒状をなすシュラウドと、該シュラウドの内側に同軸に配置されたプロペラと、を有している。

シュラウド内にはプロペラを回転駆動するモータが収容されている。モータは、プロペラの外周部に設けられたロータと、ロータを外周側から取り囲むステータとを有している。モータ及びステータは、いずれも外周面及び内周面が軸線に対して平行な円筒状をなしている。また、シュラウド内にはプロペラを回転可能に支持する軸受装置が、モータを並設されている。
このようなモータによりプロペラが外周駆動されることによって、流体がシュラウド内を軸線方向に圧送される。

米国特許第８０７４５９２号明細書

ところで、上記特許文献１の推進装置では、シュラウド内にはモータ及び軸受装置の双方を配置されている。そのため、これらモータ及び軸受装置を収容する分だけシュラウドを大型化しなければならない。
また、プロペラの外周側は周速が速いため、軸受装置の負荷は大きなものとなる。そのため、高負荷に耐え得るように大型の軸受装置を採用する必要があり、これを収容するシュラウドのさらなる大型化を招く。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、コンパクト化を図ることができる流体機械及び水中航走体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る流体機械は、軸線方向に延びる軸部と、前記軸部を囲うように設けられて、該軸部との間に前記軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成するシュラウドと、前記軸部と前記シュラウドとの間で前記軸線回りに回転可能に設けられたプロペラと、前記シュラウド内に設けられて、前記プロペラを回転駆動するモータと前記シュラウドと前記軸部とのうち前記軸部のみに設けられて、前記プロペラを回転可能に支持する軸受装置と、を備える。

本開示によれば、効コンパクト化を図ることができる流体機械及び水中航走体を提供することができる。

本開示の実施形態に係る水中航走体の船尾の斜視図である。 本開示の実施形態に係る推進装置の縦断面図である。 図２の要部拡大図である。 本開示の実施形態に係る推進装置のスラスト軸受を軸線方向から見た図である。 本開示の実施形態に係る推進装置のスラスト軸受の軸受パッドの斜視図である。 本開示の実施形態に係るスラスト軸受の軸受パッドの変形態様を示す側面図であって、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の態様を示す図である。 図２のＶＩＩ－ＶＩＩ図であって、ストラットの軸線に直交する断面図である。

＜水中航走体の全体構成＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２に示すように、水中航走体１は、航走体本体２及び推進装置８を有している。

＜航走体本体＞
図２に示す航走体本体２は、軸線Ｏに沿って延びる耐圧性容器によって構成されている。航走体本体２内には、例えば水中航走に必要な各種機器、電源、通信設備、センサ等が収容されている。

＜推進装置＞
推進装置８は、航走体本体２の後部に該航走体本体２と一体に設けられている。推進装置８は、水中航走体１を水中で推進させるための装置である。

推進装置８は、軸部３、プロペラ１０、シュラウド５０、コニカルモータ９０、軸受装置１９０、ストラット３００、電源ケーブル３４０、及び外部ケーブル３６０を有している。

＜軸部＞
図２に示すように、軸部３は航走体本体２の後部に一体に設けられている。軸部３は、航走体本体２の一部であってもよい。軸部３は軸線Ｏに沿って延びる棒状をなしている。本実施形態の軸部３は、軸線Ｏ方向一方側（航走体本体２の前方側、以下「上流側」と称する。）から軸線Ｏ方向他方側（航走体本体２の後方側、以下「下流側」と称する）に向かうにしたがって縮径する円錐台形状をなしている。軸部３の径方向外側を向く面は、軸線Ｏ方向他方側に向かうにしたがって縮径するテーパ状をなす軸外周面３ａとされている。

軸部３には、軸外周面３ａから径方向内側に凹むとともに周方向にわたって環状に延びる収容溝７が形成されている。
詳しくは図３に示すように、収容溝７の底となる径方向外側を向く面は、溝底面７ａとされている。溝底面７ａは軸線Ｏを中心とした円筒面状をなしている。

収容溝７を構成する上流側の面、溝上流側面７ｂとされている。溝上流側面７ｂは、軸線Ｏに直交する平面状をなしており、下流側を向いている。溝上流側面７ｂは、軸線Ｏを中心とする環状に延びている。

収容溝７を構成する下流側の面は、溝下流側面７ｃとされている。溝下流側面７ｃは、軸線Ｏに直交する平面状をなしており、上流側を向いている。溝下流側面７ｃは、軸線Ｏを中心とする環状に延びている。溝下流側面７ｃは、溝上流側面７ｂと平行をなしている。

＜プロペラ＞
図２及び図３に示すように、プロペラ１０は、軸部３の外周側に配置されており、軸部３に対して軸線Ｏ回りに相対回転可能とされている。プロペラは、内周リング１１、羽根２０及び外周リング３０から構成されている。

＜内周リング＞
内周リング１１は、軸線Ｏを中心とするリング状をなす部材である。内周リング１１は、収容溝７内に収容されている。
図３に示すように、内周リング１１は、リング内面１１ａ、上流端面１１ｂ、下流端面１１ｃ及び外周流路面１１ｄを有している。
リング内面１１ａは、内周リング１１の内周面を構成している。リング内面１１ａは、周方向にわたって溝底面７ａと対向する円筒面状をなしている。リング内面１１ａの内径は溝底面７ａの外径よりも大きく設定されている。

上流端面１１ｂは、内周リング１１における上流側を向く面であって、溝上流側面７ｂの下流側に間隔をあけて配置されている。
下流端面１１ｃは、内周リング１１における下流側を向く面であって、溝下流側面７ｃの上流側に間隔をあけて配置されている。

外周流路面１１ｄは、内周リング１１における径方向外側を向く外周面を構成している。外周流路面１１ｄは、下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ面状をなしている。外周流路面１１ｄは、軸外周面３ａに連なるように延びている。

＜羽根＞
羽根２０は、プロペラ１０の内周リング１１における外周流路面１１ｄから径方向外側に延びるように設けられている。羽根２０は、周方向に間隔をあけて複数が設けられている。羽根２０の軸線Ｏ方向の寸法は、内周リング１１の軸線Ｏ方向の寸法よりも小さい。

羽根２０は、径方向に交差する断面形状が翼型をなしている。羽根２０の上流側の縁部は前縁とされている。羽根２０の下流側の縁部は後縁とされている。

＜外周リング＞
図２及び図３に示すように、外周リング３０は、プロペラ１０の外周部を構成する部材であって、軸線Ｏを中心としたリング状をなしている。プロペラ１０の外周リング３０は、周方向に配列された複数の羽根２０を周方向に接続している。プロペラ１０の外周リング３０の軸線Ｏ方向の寸法は、羽根２０の軸線Ｏ方向の寸法よりも大きい。

外周リング３０は、内周流路面３１及びテーパ外面３３を有している。
内周流路面３１は、外周リング３０の内周面を構成する面である。プロペラ１０の外周リング３０の内周流路面３１は、周方向に配列された複数の羽根２０の径方向外側の端部に一体に接続されている。

テーパ外面３３は、外周リング３０における外周面を構成する面である。テーパ外面３３は、下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ面状をなしている。テーパ外面３３は一様のテーパ角度で、即ち、軸線Ｏに対して一様な傾斜角で軸線Ｏ方向に延びている。

＜シュラウド＞
図２及び図３に示すように、シュラウド５０は、軸部３、プロペラ１０を外周側から囲うように設けられている。シュラウド５０は、軸線Ｏを中心とした環状をなしている。シュラウド５０は、軸部３の外周面から径方向に間隔をあけて配置されている。これによって、シュラウド５０と軸部３との間には、軸線Ｏ方向にわたって環状をなす流路が形成されている。流路内には、プロペラ１０の羽根２０が位置しており、プロペラ１０の外周リング３０は、シュラウド５０内に収容されている。なお、シュラウド５０は、軸線Ｏ方向に分割された複数の分割体によって構成されている。各分割体は、図１に示す連結部７０によって互いに固定一体化されている。

シュラウド５０における径方向内側を向く面は、シュラウド内周面５１とされている。該シュラウド内周面５１は、流路に面している。シュラウド５０における径方向外側を向く面は、シュラウド外周面５２とされている。

本実施形態のシュラウド５０は、軸線Ｏを含む断面形状が翼型をなしている。シュラウド内周面５１とシュラウド外周面５２との上流側の端部の接続箇所は、周方向にわたって環状に延びるシュラウド前縁５３とされている。シュラウド内周面５１とシュラウド外周面５２との下流側の端部での接続箇所は、周方向にわたって延びる環状をなすシュラウド後縁５４とされている。シュラウド後縁５４の軸線Ｏ方向位置は、軸部３の後端、即ち、軸後部５の後端の軸線Ｏ方向位置と同一とされている。

シュラウド５０は、上流側から下流側に向かうにしたがって徐々に縮径する形状をなしている。本実施形態では、シュラウド５０の断面翼型におけるシュラウド内周面５１とシュラウド外周面５２からの距離が等しい翼中心線（キャンバーライン）が、上流側から下流側に向かうにしたがって徐々に径方向内側に傾斜している。これにより、シュラウド後縁５４はシュラウド前縁５３よりも径方向内側に位置している。

シュラウド外周面５２は、シュラウド前縁５３付近では下流側に向かうにしたがって一旦拡径し、その後さらに下流側に向かうにしたがって滑らかに縮径していく。シュラウド外周面５２は、径方向外側に向かって凸となる凸曲面状をなしている。

シュラウド内周面５１は、軸線Ｏ方向にわたって、下流側に向かうにしたがって径方向内側に縮径している。シュラウド内周面５１は、径方向内側に向かって凸となる凸曲面状をなしている。シュラウド内周面５１と軸部３の軸外周面３ａとの間に形成される環状の流路は、下流側に向かうにしたがって径方向内側に絞られていく。これによって、流路の流路断面積は、下流側に向かう程小さくなる。

シュラウド５０には、シュラウド内周面５１から径方向外側に向かって凹むキャビティ５５が形成されている。キャビティ５５はキャビティ５５には、プロペラ１０の外周リング３０が収容されている。
プロペラ１０の外周リング３０の内周流路面３１は、シュラウド内周面５１に軸線Ｏ方向に連なるようにして延びている。即ち、内周流路面３１は、シュラウド内周面５１の凸曲面の一部を構成するように延びている。

キャビティ５５における径方向内側を向く面は、下流側に向かうにしたがって一様のテーパ角度で縮径する底部を有するテーパ内面５７とされている。テーパ内面５７は、プロペラ１０の外周リング３０におけるテーパ外面３３と対応する軸線Ｏ方向位置に形成されている。

＜コニカルモータ＞
コニカルモータは、プロペラ１を軸線Ｏ回りに回転駆動する。図２に示すように、コニカルモータ９０は、シュラウド５０におけるキャビティ５５内に収容されている。コニカルモータ９０は、プロペラ１０を回転駆動する。コニカルモータ９０は、コニカルステータ１００及びコニカルロータ１３０を有している。

＜コニカルステータ＞
コニカルステータ１００は、軸線Ｏを中心とした環状をなしている。コニカルステータ１００は、下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ状をなしている。即ち、コニカルステータ１００の外周面であるステータ外周面１０２、及び、コニカルステータ１００の内周面であるステータ内周面１０３は、それぞれ下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ状をなしている。軸線Ｏに直交する断面視で、ステータ外周面１０２とステータ内周面１０３とは互いに平行とされている。

ステータ外周面１０２のテーパ角度は、シュラウド５０のキャビティ５５内におけるテーパ内面５７のテーパ角度と同一とされている。これにより、ステータ外周面１０２は、テーパ内面５７に軸方向及び周方向にわたって当接して固定されている。

＜コニカルロータ＞
コニカルロータ１３０は、コニカルステータ１００の径方向内側でプロペラ１０の外周リング３０に設けられている。
コニカルロータ１３０は、軸線Ｏを中心とした環状をなしている。コニカルロータ１３０は、下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ状をなしている。即ち、コニカルロータ１３０の外周面であるロータ外周面１３３、及び、コニカルロータ１３０の内周面であるロータ内周面１３２は、それぞれ下流側に向かうにしたがって縮径するテーパ状をなしている。軸線Ｏに直交する断面視で、ロータ外周面１３３とロータ内周面１３２とは互いに平行とされている。

ロータ内周面１３２のテーパ角度は、プロペラ１０の外周リング３０におけるテーパ外面３３のテーパ角度と同一とされている。これにより、ロータ内周面１３２は、テーパ外面３３に軸方向及び周方向にわたって当接し、固定一体化されている。したがって、コニカルロータ１３０とプロペラ１０とは軸線Ｏ回りに一体に回転する。
また、ロータ外周面１３３とステータ内周面１０３とは互いに径方向に対向しており、これらのテーパ角度は同一とされている。これによって、ロータ外周面１３３とステータ内周面１０３との間には、軸線Ｏ方向及び周方向に一様なクリアランスが形成されている。

このようなコニカルモータ９０では、コニカルステータ１００に設けられたコイルに通電されることで回転磁界が生じ、該回転磁界によってコニカルロータ１３０が軸線Ｏ回りに回転する。

＜軸受装置＞
軸受装置１９０は、プロペラ１０を軸線Ｏ回りに回転可能に支持する。軸受装置１９０は、シュラウド５０と軸部３とのうち、軸部３のみに設けられている。軸受装置１９０は、軸部３に形成された収容溝７内に設けられている。軸受装置１９０は、スラスト軸受２００としての第一スラスト軸受２０１及び第二スラスト軸受２０２と、ラジアル軸受２６５を有している。第一スラスト軸受２０１、第二スラスト軸受２０２及びラジアル軸受２６５は、潤滑膜としての水膜を介してプロペラ１０の内周リング１１を非接触で支持する。

第一スラスト軸受２０１は、軸部３における溝上流側面７ｂ上に周方向にわたって設けられている。第一スラスト軸受２０１は、内周リング１１の上流端面１１ｂと軸線Ｏ方向にクリアランスを介して対向している。
第二スラスト軸受２０２は、軸部３における溝下流側面７ｃ上に周方向にわたって設けられている。第二スラスト軸受２０２は、内周リング１１の下流端面１１ｃと軸線Ｏ方向にクリアランスを介して対向している。
一対のスラスト軸受２００である第一スラスト軸受２０１及び第二スラスト軸受２０２は、内周リング１１を軸線Ｏ方向から挟み込むように設けられている。

以下、第一スラスト軸受２０１及び第二スラスト軸受２０２としてのスラスト軸受２００の詳細構成について図３～図６を参照して説明する。

＜スラスト軸受＞
図３及び図４に示すように、スラスト軸受２００は、ディスク２０５、及び、軸受パッドとしてのスラストパッド２１０を有している。

＜ディスク＞
ディスク２０５は、軸線Ｏを中心とする円環状をなすとともに軸線Ｏ方向に一定の厚さを有する板状をなす部材である。ディスク２０５の径方向の寸法は、周方向にわたって一定とされている。ディスク２０５における内周リング１１の反対側の面は、周方向全域にわたって軸部３（溝上流側面７ｂ、溝下流側面７ｃ）に固定されている。
ディスク２０５における内周リング１１側を向く面は、軸線Ｏに直交する平面とされている。

＜スラストパッド＞
スラストパッド２１０は、ディスク２０５における内周リング１１側の面である表面に設けられている。図４に示すように、スラストパッド２１０は、ディスク２０５の表面に周方向に複数が設けられている。スラストパッド２１０は、ディスク２０５の表面に周方向に敷き詰められるように設けられており、複数のスラストパッド２１０全体で軸線Ｏを取り囲む環状をなしている。

図５に示すように各スラストパッド２１０は軸部３側（溝上流側面７ｂ側又は溝下流側面７ｃ側：図５の下側）から内周リング１１側（図５の上側）に向かって、ベース層２２０、弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０が順次積層された四層構造をなしている。これらベース層２２０、弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０は、それぞれ、内周リング１１とスラストパッド２１０の対向方向（軸線Ｏ方向）、即ち、スラストパッド２１０の各層の積層方向を厚さ方向とする板状をなしている。以下では、これら各層における軸部３側の面を裏面、内周リング１１側の面を表面と称する。

＜ベース層＞
ベース層２２０は、金属から構成されている。ベース層２２０は、例えばステンレス鋼によって構成されている。ベース層２２０は、スラストパッド２１０の強度を確保する強度メンバーである。
ベース層２２０は、裏面がディスク２０５に当接するように配置されている。ベース層２２０は各層の積層方向（軸線Ｏ方向）から見て、円環を周方向に複数（本実施形態では８つ）に分割した円弧状形をなしている。互いに隣り合うスラストパッド２１０同士では、ベース層２２０の周方向の端部が互いに接している。ベース層２２０は、例えばボルト等を介してディスク２０５に一体に固定されている。
ベース層２２０の表面及び裏面は、軸線Ｏに直交する平面とされている。

＜弾性層＞
弾性層２３０はベース層２２０の表面に積層されている。弾性層２３０は、弾性変形可能な材料、即ち、弾性限界の高い材料から構成されている。弾性層２３０は、例えば。ポリブタジエン系、ニトリル系、クロロプレン系等の各種の合成ゴムによって構成されている。
弾性層２３０の表面及び裏面は、スラストパッド２１０に外力が付与されていない状態では、軸線Ｏに直交する平面とされている。

＜金属板＞
金属板２４０は、弾性層２３０の表面に積層されている。金属板２４０は弾性層２３０の表面全域を覆うように設けられている。金属板２４０は、ベース層２２０同様、金属によって構成されている。金属板２４０は、例えばステンレス鋼等の鋼材、その他チタン等の耐食性及び剛性の高い金属から構成されている。
金属板２４０の表面及び裏面は、軸線Ｏに直交する平面とされている。

＜摺動層＞
摺動層２５０は、金属板２４０の表面に積層されている。摺動層２５０は金属板２４０の表面全域を覆うように設けられている。摺動層２５０の表面は、内周リング１１に水を介して軸線Ｏ方向に対向するパッド面２６０とされている。即ち、スラストパッド２１０における内周リング１１に対向する面がパッド面２６０である。

摺動層２５０は、スラストパッド２１０を構成する他の層よりも摩擦係数の小さい軸受材料によって構成されている。軸受材料としては、樹脂系軸受材、金属系軸受材のいずれであってもよい。

樹脂系軸受材としては、例えば潤滑特定の高いＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いることができる。その他、樹脂系軸受材としては、例えばポリアセタール、ナイロン、ポリエチレン、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド等の各種樹脂を用いてもよい。

金属系軸受材としては、上記金属板２４０に比べて剛性は小さいが摩擦係数の低い各種の軸受合金を用いることができる。例えば、金属系軸受材として、スズ・鉛系の合金であるホワイトメタル、その他、アルミ合金や銅合金等、各種の軸受合金を用いることができる。

＜スラストパッドの全体形状＞
弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０は、これらの積層方向から見て同形状をなしている。弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０は、積層方向視で円環を複数に分割したような円弧形状をなしている。弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０の周方向の寸法は、ベース層２２０の周方向の寸法よりも小さい。したがって、ベース層２２０の表面における弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０の周方向両側の部分は、これら弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０に覆われることなく露出している。当該部分には水が径方向に流通し、当該水によってスラストパッド２１０が冷却される。

＜パッド面２６０の形状＞
ここで図６（ａ）に示すように、摺動層２５０の表面、即ち、パッド面２６０は、その全域にわたって、内周リング１１の回転方向Ｒ前方側に向かうにしたがって、該内周リング１１に近づくように延びている。即ち、パッド面２６０のディスク２０５からの高さは、周方向における回転方向Ｒ前方側に向かうにしたがって高くなる。言い換えれば、パッド面２６０は、回転方向Ｒ前方側に向かっての上り勾配を有している。

これにより、パッド面２６０における回転方向Ｒ後方側の縁部は、内周リング１１から軸線Ｏ方向に最も離れている。また、パッド面２６０における回転方向Ｒ前方側の縁部は、内周リング１１から軸線Ｏ方向に最も近づいている。
さらに、摺動層２５０の裏面は、軸線Ｏに直交する平面とされている。そのため、摺動層２５０の積層方向の厚さは、回転方向Ｒ前方側に向かうにしたがって徐々に厚くなる。
また、パッド面２６０と内周リング１１との間には、回転方向Ｒ前方側に向かうにしたがって間隔が次第に小さくなるくさび型のクリアランスが形成されている。スラストパッド２１０は、このクリアランスに形成される水膜を介して内周リング１１を軸線Ｏ方向から支持する。

＜ラジアル軸受＞
図３に示すように、ラジアル軸受２６５は、収容溝７における溝底面７ａ上に周方向にわたって設けられている。ラジアル軸受２６５は、円筒リング２７０とラジアルパッド２８０とを備えている。
円筒リング２７０は、軸線Ｏを中心として延びる円筒状をなす部材である、円筒リング２７０は、軸部３における溝底面７ａの外周側に同軸に嵌め込まれている。

ラジアルパッド２８０は円筒リング２７０の外周面に周方向にわたって複数が設けられている。ラジアルパッド２８０は、スラストパッド２１０と同様の構成をなしている。即ち、軸部３から内周リング１１のリング内面１１ａに向かうにしたがって、ベース層２２０、弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０が積層された構成とされている。また、摺動層２５０における内周リング１１のリング内面１１ａに対向するパッド面２６０は、内周リング１１の回転方向Ｒ前方側に向かうにしたがってリング内面１１ａに近づくように上り勾配を有する形状とされている。ラジアルパッド２８０は、スラストパッド２１０同様、くさび型のクリアランスに形成される水膜を介して内周リング１１を径方向内側から支持する。

＜ストラット３００＞
図１及び図２に示すように、ストラット３００は、シュラウド５０と軸部３とを連結することで、軸部３に対してシュラウド５０を支持する。ストラット３００は、周方向に間隔をあけて複数が設けられており、シュラウド５０から軸線Ｏ方向に延びて上流側の端部が軸部３に接続されている。ストラット３００における下流側の端部は、シュラウド５０に固定されている。より詳細には、ストラット３００の下流側の端部は、シュラウド５０におけるシュラウド５０外面とシュラウド５０内面とにわたったシュラウド前縁５３を含む領域に固定されている。

ストラット３００の外面における軸線Ｏに直交する断面形状は、図７に示すように、径方向（図７の上下方向）を長手方向として周方向（図７の左右方向）を短手方向とした偏平状をなしている。これによって、水中航走体１の推進の回転を抑制している。

ストラット３００は、内周側部材３１０と外周側部材３２０とを有している。
内周側部材３１０は、ストラット３００の径方向内側の部分を構成する部材である。内周側部材３１０は、軸線Ｏに直交する断面形状が径方向に延びた形状をなしている。内周側部材３１０は、当該断面形状で軸線Ｏ方向に延びている。内周側部材３１０には、該内周側部材３１０の径方向外側の端部から径方向内側に向かって凹む収容凹溝３１１が形成されている。収容凹溝３１１は、内周側部材３１０の延在方向、即ち、軸線Ｏ方向に延びている。収容凹溝３１１は、内周側部材３１０における径方向内側の部分まで達していない。即ち、収容凹溝３１１は、内周側部材３１０の径方向外側に偏って形成されている。これにより、内周側部材３１０における径方向内側の部分は中実構造とされている。

外周側部材３２０は、ストラット３００の径方向外側の部分を構成する部材である。外周側部材３２０は、内周側部材３１０の収容凹溝３１１をストラット３００の延在方向にわたって径方向外側から覆うカバー状をなしている。外周側部材３２０の内壁面は収容内面３２１とされている。外周側部材３２０の収容内面３２１と内周側部材３１０の収容凹溝３１１によって、電源ケーブル３４０の収容空間がストラット３００の延在方向にわたって区画形成されている。

外周側部材３２０は、内周側部材３１０を径方向外側から覆った状態で、周方向両側から取り付けられた固定ねじ３３０を介して、内周側部材３１０に取り付けられている。当該固定ねじ３３０を取り外すことで、内周側部材３１０から外周側部材３２０を取り外すことができる。即ち、外周側部材３２０は内周側部材３１０に対して着脱可能に取り付けられている。

＜電源ケーブル＞
図２に示すように、電源ケーブル３４０は、コニカルモータ９０に給電するためのケーブルである。電源ケーブル３４０は、束ねられた複数の配線３４１を有している。複数の配線３４１からなる電源ケーブル３４０は、図７に示すように、ストラット３００内の収容凹溝３１１と収容内面３２１とから形成された収容空間に収容されている。電源ケーブル３４０は、ストラット３００の延在方向にわたって延びている。ストラット３００内の収容空間が径方向外側に偏って配置されているため、ストラット３００内に収容された電源ケーブル３４０も径方向外側に偏って配置されている。

図２に示すように、電源ケーブル３４０の一端は、ストラット３００と軸部３との接続箇所を介して軸部３内に入り込み、端子３４３を介して図示しない電源に接続されている。電源ケーブル３４０の他端（下流側の端部）は、ストラット３００とシュラウド５０との接続箇所で、シュラウド５０を貫通するバスバー３４２を介してコニカルモータ９０のコニカルステータ１００に接続されている。このように電源ケーブル３４０は、ストラット３００内に該ストラット３００の延在方向に延びるように配置されることで、軸部３内の電源とシュラウド５０内のコニカルモータ９０とを電気的に接続している。

電源ケーブル３４０は、複数のストラット３００のうち、少なくとも一つのストラット３００内で延びるように配置されている。電源ケーブル３４０は複数のストラット３００のうち、一部のストラット３００を除く他の複数のストラット３００内で延びるように配置されていてもよい。また、電源ケーブル３４０が三つのストラット３００内でそれぞれ延びており、それぞれのストラット３００内の電源ケーブル３４０が三相配線のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかであってもよい。

＜外部ケーブル＞
図２に示すように、外部ケーブル３６０は、軸部３内（航走体本体２）内の各種機器と、水中航走体１とは別に設けられた外部機器とを接続するためのケーブルである。
外部ケーブル３６０は軸部３とストラット３００との接続箇所を介して軸部３からストラット３００の下流側の端部にわたって延びている。ストラット３００の下流側の端部における径方向外側の部分には、軸線Ｏ方向に直交する平面状をなす平坦面３５０とされている。外部ケーブル３６０は、ストラット３００の平坦面３５０を介して水中航走体１の外部に延びて外部機器に接続されている。

＜作用効果＞
上記構成の水中航走体１は推進装置８が駆動されることで水中を航行することができる。即ち、シュラウド５０のキャビティ５５内のコニカルモータ９０が駆動されると、該コニカルモータ９０のコニカルロータ１３０に一体に固定されたプロペラ１０が軸線Ｏ回りに回転する。これにより、流路内に位置する羽根２０によって下流側に水が圧送される。

そして、プロペラ１０には水を圧送する際の反力として、上流側に向かっての推進力が発生する。この推進力は、プロペラ１０の内周リング１１から第一スラスト軸受２０１を介して軸部３に伝達される。これによって、軸部３及びこれと一体とされた航走体本体２に推進力が作用し、水中航走体１が推進する。

本実施形態では、プロペラ１０を駆動するコニカルモータ９０をシュラウド５０に配置しながら、プロペラ１０を支持する軸受装置１９０は軸部３に設けた構成とされている。即ち、本実施形態の推進装置８は、プロペラ１０を外周駆動かつ内周支持する構成とされている。
ここで、仮にシュラウド５０内にコニカルモータ９０及び軸受装置１９０の双方を設けようとすると、シュラウド５０内にはこれらを収容するスペースを形成する必要がある。そのため、シュラウド５０自体が大型化してしまう結果、水に対する抵抗が増加して推進効率が低下するという問題がある。

これに対して本実施形態では、シュラウド５０にコニカルモータ９０を配置する一方、軸受装置１９０はシュラウド５０及び軸部３のうち軸部３のみに設けた構成としている。これにより、シュラウド５０をコンパクトな構成とすることができ、推進効率の低下を回避することができる。

また、プロペラ１０の周速は、内周側に比べて外周側の方が大きい。そのため、軸受装置１９０を外周側に設けた場合には、軸受装置１９０の負荷は大きくなる。この場合、大負荷に応じて軸受装置１９０を大型化しなければならず、シュラウド５０のさらなる大型化を招く。本実施形態のように、軸受装置１９０を軸部３に設けることによって軸受装置１９０が受ける負荷も小さくことができ、該軸受装置１９０の小型化を図ることができる。これによって、推進装置８全体としてコンパクトな構成を実現できる。

さらに本実施形態では、軸受装置１９０を構成する第一スラスト軸受２０１、第二スラスト軸受２０２及びラジアル軸受２６５としてすべり軸受を採用している。これによって、例えば転がり軸受を採用する場合に比べて軸受装置１９０をコンパクトな構成とすることができる。
また、第一スラスト軸受２０１、第二スラスト軸受２０２及びラジアル軸受２６５と内周リング１１との間に流れ込む水を潤滑剤として用いることができる。これにより、給油装置等が不要となり、軸受装置１９０を簡易な構成とすることができる。
そして、第一スラスト軸受２０１、第二スラスト軸受２０２及びラジアル軸受２６５と内周リング１１との間のクリアランスに形成される水膜を介してプロペラ１０を支持する構成とすることができるため、例えば転がり軸受に比べて摩擦損失を大幅に低減することができる。

また、スラストパッド２１０及びラジアルパッド２８０は、弾性層２３０が弾性変形することによって、摺動層２５０が傾動する。これにより、スラストパッド２１０及びラジアルパッド２８０による内周リング１１の調心効果を得ることができる。
また、プロペラ１０から軸部３内に伝達する振動を、弾性層２３０によって減衰させることができる。これにより、プロペラ１０の振動に伴って軸部３が振動してしまうことを抑制することができるとともに、軸部３の振動による騒音が軸部３内に伝達することを抑制できる。

ここで本実施形態では、図６（ａ）に示すように、スラストパッド２１０のパッド面２６０に回転方向Ｒ前方側に向かっての上り勾配が形成されており、クリアランスにおける水の入口側が開いた形状とされている。そのため、内周リング１１によって連れ回される水を当該クリアランスに容易に引き込むことができる。
そして、このようにクリアランス内に引き込まれた水によって、該クリアランス内に潤滑膜としての水膜が形成される。この水膜を介してスラストパッド２１０に荷重が伝達されると、パッド面２６０の全域に当該荷重が面圧として作用する。これにより、図６（ｂ）に示すように、スラストパッド２１０の弾性層２３０が、特にクリアランスの小さい回転方向Ｒ前方側の部分で大きく変形する。その結果、パッド面２６０の勾配は当初よりも小さい微小勾配となる。

このような微小勾配が形成されると、クリアランス内に適切なくさび形状の水膜が形成される。これによって、パッド面２６０の一部のみに局所的な荷重が付与されることがなくなり、パッド面２６０全体に面圧が付与される。これにより、スラストパッド２１０の負荷能力を向上させることができる。また、ラジアルパッド２８０も同様の作用効果を奏する。

また、内周リング１１から水膜を介してスラストパッド２１０に伝達される面圧は、パッド面２６０における回転方向Ｒ中央の部分で特に大きくなる。これに対して本実施形態では、摺動層２５０と弾性層２３０との間に剛性の高い金属板２４０が配置されていることで、上記面圧によって弾性層２３０が凹むように変形することを抑制することができる。
即ち、摺動層２５０の中央部に大きな面圧が付与されたとしても、その裏面側の剛性の高い金属板２４０により当該面圧は分散されて弾性層２３０に付与される。そのため、弾性層２３０が大きく凹んでしまうことを回避できる。そのため、クリアランスのくさび型形状を保つことができ、負荷能力を高く維持することができる。

また、推進装置８の始動時には、コニカルモータ９０の出力が大きくプロペラ１０の加速度が大きい。そのため、上流側の第一スラスト軸受２０１に付与されるスラスト荷重は大きくなる。一方で、減速時や加速と減速とが繰り返される非定常運転時には、下流側の第二スラスト軸受２０２にスラスト荷重が付与される。これらスラスト荷重を比べると、第一スラスト軸受２０１に付与されるスラスト荷重は大きく、第二スラスト軸受２０２に付与されるスラスト軸受２００は小さい。

このようなスラスト荷重の大小に応じて、スラスト荷重が大きく付与される上流側のスラスト軸受２００を大きくし、スラスト荷重が比較的小さい下流側のスラスト軸受２００を小さくすることで、スラスト荷重を適切に受けながら軸受装置１９０のコンパクト化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、シュラウド５０を軸部３に支持するストラット３００内にコニカルモータ９０の電源ケーブル３４０を設ける構成としている。そのため、コニカルモータ９０に給電するための構成を別途設ける必要はなく、推進装置８全体をコンパクトな構成とすることができる。

ここで、ストラット３００はシュラウド５０を支持する機能を有するため、ある程度強度が高いことが望まれる。本実施形態では、ストラット３００の断面形状のうち径方向外側に偏った位置に電源ケーブル３４０が配置されており、径方向内側の部分は中実構造とされている。そのため、電源ケーブル３４０を収容しながらストラット３００の強度を確保することができる。

さらに、本実施形態では、ストラット３００は内周側部材３１０と外周側部材３２０とによって構成されており、外周側部材３２０が内周側部材３１０に着脱可能とされている。外周側部材３２０を内周側部材３１０から取り外すことによってストラット３００内に配置されている電源ケーブル３４０を露出させることができる。これにより、電源ケーブル３４０の設置、取り外し、交換、メンテナンスを容易に行うことができる。

また、外部ケーブル３６０がストラット３００の下流側の端部に形成された平坦面３５０を介してストラット３００外部にのびているため、当該外部ケーブル３６０のストラット３００からの取り出し部分が、水の抵抗となってしまうことを最小限に抑えることができる。これにより、推進効率を維持することができる。

そして、本実施形態では、プロペラを外周駆動させるモータとして、下流側に向かうにしたがって縮径するコニカルステータ１００及びコニカルロータ１３０を有するコニカルモータを採用している。これにより、コニカルモータ９０の形状をシュラウド５０の形状に沿ったものとすることができる。そのため、シュラウド５０の形状をモータの構成に応じて大型化させる必要はない。したがって、シュラウド５０をより一層コンパクトな構成とすることができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば実施形態では、推進装置８に一のプロペラ１０のみを設けた構成としたが、軸線Ｏ方向に二以上の複数のプロペラ１０を設けた構成であってもよい。この場合、少なくとも一つのプロペラ１０の軸受装置１９０が、シュラウド５０及び軸部３のうち軸部３のみに設けられていればよい。

また、複数のプロペラ１０に応じて、シュラウド５０内にこれらプロペラ１０をそれぞれ駆動する複数のモータを設けてもよい。

実施形態ではプロペラ１０を駆動させるモータをしてコニカルモータ９０を採用した例について説明した。しかしながらこれに限定されることはなく、例えば、ステータ及びロータが軸線を中心とした円筒形状をなす円筒モータを用いてもよい。

実施形態ではスラストパッド２１０を、ベース層２２０、弾性層２３０、金属板２４０及び摺動層２５０の四層構造とした例について説明した。しかしながら金属板２４０は必ずしも設けなくてもよい。この場合であっても、水膜を介して内周リング１１を支持する摺動層２５０による摩擦抵抗の低減、及び、弾性層２３０による調心効果、防振・坊音効果を得ることができる。

また、実施形態では、ストラット３００の径方向外側の部分に電源ケーブル３４０を偏って配置した例を説明したが、これに限定されることはなく、ストラット３００の径方向内側に電源ケーブル３４０を偏って配置させるとともに該ストラット３００の径方向外側の部分を中実構造としてもよい。

さらに、複数のプロペラ１０に応じて複数のモータを設けた場合には、各ストラット３００内に設けられた電源ケーブル３４０が、それぞれ他のモータに給電する構成であってもよい。これにより、一のストラット３００が破損して当該ストラット３００内の電源ケーブル３４０が損傷した場合であっても、他のストラット３００内の電源ケーブル３４０によっていずれかのモータに給電し該モータを駆動することできる。

さらに、実施形態では、本発明に係る流体機械を水中航走体１の推進装置８に適用した例について説明した。しかしながらこれに限定されることはなく、例えば、水上を航行する船舶等の推進装置８に流体機械を適用してもよい。
また、本発明に係る流体機械は、推進装置８のみならず、ポンプ等の他の水中で用いられる流体機械に適用してもよい。また、水を圧送する流体機械のみならず、油等の他の液体を圧送する流体機械に本発明を適用してもよい。

＜付記＞
各実施形態に記載の推進装置８（流体機械）及び水中航走体１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る流体機械は、軸線Ｏ方向に延びる軸部３と、前記軸部３を囲うように設けられて、該軸部３との間に前記軸線Ｏ方向一方側を上流側とするとともに前記軸線Ｏ方向他方側を下流側とする流路を形成するシュラウド５０と、前記軸部３と前記シュラウド５０との間で前記軸線Ｏ回りに回転可能に設けられたプロペラ１０と、前記シュラウド５０内に設けられて、前記プロペラ１０を回転駆動するモータと、前記シュラウド５０と前記軸部３とのうち前記軸部３のみに設けられて、前記プロペラ１０を回転可能に支持する軸受装置１９０と、を備える。

上記態様では、プロペラ１０をシュラウド５０内のモータによって外周駆動としながら、プロペラ１０を支持する軸受装置１９０を軸部３に設けた構成とされている。そのため、シュラウド５０にモータ及び軸受装置１９０の双方を設けた場合に比べて、シュラウド５０をコンパクトな構成とすることができる。
また、プロペラ１０は内周側の周速が外周側の周速に比べて小さい。そのため、軸受装置１９０を軸部３に設ければ、該軸受装置１９０が受ける負荷は外周側に設けた場合に比べて小さくなる。これにより、軸受装置１９０の小型化を図ることができ、推進装置８全体としてコンパクトな構成を実現できる。

（２）第２の態様に係る流体機械は、前記プロペラ１０は、前記軸部３の外周側にクリアランスを介して設けられた内周リング１１を有し、前記軸受部は、前記内周リング１１を前記軸線Ｏ方向両側から挟み込むように、前記軸部３に一対が設けられたスラスト軸受２００と、前記内周リング１１の内周面に対向するように、前記軸部３に設けられたラジアル軸受２６５と、を備え、前記スラスト軸受２００及び前記ラジアル軸受２６５は、前記クリアランスに入り込む流体による流体膜を介して前記内周リング１１を支持するすべり軸受である（１）に記載の流体機械である。

すべり軸受を採用することで、例えば転がり軸受に比べてコンパクトな構成とすることができる。また、流体機械が置かれる環境下にある流体を潤滑剤として用いることができる。そのため、給油装置等を不要とすることができる。
さらに、流体膜を介してプロペラ１０を支持する構成とすることで、例えば転がり軸受に比べて摩擦損失を大幅に低減することができる。

（３）第３の態様に係る流体機械は、前記スラスト軸受２００と前記ラジアル軸受２６５の少なくとも一方は、周方向に複数が配列された軸受パッドを有し、前記軸受パッドは、前記軸部３に固定されて弾性変形可能な弾性材料から構成された弾性層２３０と、前記内周リング１１に対向するように前記弾性層２３０に積層されて軸受材料から構成された摺動層２５０と、を有する（２）に記載の流体機械である。

これにより、弾性層２３０の弾性変形することによって摺動層２５０が傾動可能とされている。そのため、軸受パッドによる内周リング１１の調心効果を得ることができる。
また、プロペラ１０から軸部３内に伝達する振動や音を弾性層２３０によって減衰させることができ、即ち、防振・防音効果を得ることができる。

（４）第４の態様に係る流体機械は、前記軸受パッドにおける前記摺動層２５０のパッド面２６０が、前記内周リング１１の回転方向Ｒ前方に向かうにしたがって前記内周リング１１に近づくように延びている（３）に記載の流体機械である。

内周リング１１の回転に伴って流体が連れわされることで、該内周リング１１とパッド面２６０とのクリアランスに流体が引き込まれる。ここで、本態様ではパッド面２６０に勾配が形成されており、クリアランスの流体の入口側が開いた形状となっている。そのため、当該クリアランスに容易に流体を引き込むことができる。
そして、このように引き込まれた流体からの面圧に応じて弾性層２３０が変形すると、パッド面２６０の勾配は当初よりも小さくなる。即ち、パッド面２６０が微小勾配面となることでクリアランス内に適切なくさび形状の水膜が形成され、負荷能力を向上させることができる。

（５）第５の態様に係る流体機械は、前記軸受パッドは、前記弾性層２３０と前記摺動層２５０との間に積層されて、前記弾性層２３０及び前記摺動層２５０よりも剛性の高い金属板２４０をさらに有する（３）又は（４）に記載の流体機械である。

これにより、パッド面２６０に流体膜を介して面圧が作用した場合であっても、摺動層２５０と弾性層２３０との間に剛性の高い金属板２４０が配置されていることで、弾性層２３０が凹むように変形することを抑制することができる。そのため、軸受パッド全体として大きく凹んでしまうことはなく。負荷容量の低下を避けることができる。

（６）第６の態様に係る流体機械は、前記一対のスラスト軸受２００のうち上流側に配置された前記スラスト軸受２００における軸線Ｏ方向視でのパッド面２６０の総面積が、下流側に配置された前記スラスト軸受２００における軸線Ｏ方向視でのパッド面２６０の総面積よりも大きい（２）から（５）のいずれかに記載の流体機械である。

推進装置８の始動時には、モータの出力が大きくプロペラ１０の加速度が大きいため、上流側のスラスト軸受２００に大きなスラスト荷重が付与される。一方で、減速時や、加減速が繰り返される非定常運転時には下流側のスラスト軸受２００にスラスト荷重が付与される。このように下流側のスラスト軸受２００に付与される荷重は、上流側のスラスト軸受２００に付与されるスラスト荷重に比べて小さい。
したがって、スラスト荷重が大きく付与される上流側のスラスト軸受２００を大きくし、スラスト荷重が比較的小さい下流側のスラスト軸受２００を小さくすることで、スラスト荷重を適切に受けながら軸受装置１９０のコンパクト化を図ることができる。

（７）第７の態様に係る流体機械は、周方向に間隔をあけて配置されて、前記シュラウド５０及び前記軸部３を接続する複数のストラット３００と、少なくとも一つの前記ストラット３００内を前記軸部３と前記シュラウド５０とにわたって延びるように設けられて、前記シュラウド５０内の前記モータに給電する電源ケーブル３４０と、をさらに備える（１）から（６）のいずれかに記載の流体機械である。

プロペラ１０をモータによって外周駆動とする場合、シュラウド５０内に配置されたモータへの給電系統をいかにするかが問題となる。本態様では、シュラウド５０を軸部３に支持するストラット３００内に電源ケーブル３４０を設けることで、別途給電系統のための部材を追加することなく、モータに適切な給電を行うことができる。

（８）第８の態様に係る流体機械は、前記ストラット３００は、前記シュラウド５０から上流側に向かって延びて前記軸部３に接続されているとともに、該ストラット３００の前記軸線Ｏに直交する断面形状が、径方向を長手方向とする扁平形状とされており、前記電源ケーブル３４０は、前記ストラット３００内で径方向一方側に偏って配置されている（７）に記載の流体機械である。

ストラット３００はシュラウド５０を支持する機能を有するため、ある程度強度が高いことが望まれる。本態様では、ストラット３００の断面形状のうち径方向一方側に電源ケーブル３４０が配置されている。そのため、ストラット３００における径方向他方側の部分を例えば中実構造とすることができ、該ストラット３００の強度を確保することができる。

（９）第９の態様に係る流体機械は、前記電源ケーブル３４０は、前記ストラット３００内で径方向外側に偏って配置されており、前記ストラット３００は、径方向内側に位置する部分である内周側部材３１０と、該内周側部材３１０の径方向外側に位置する部分であって、前記内周側部材３１０に対して着脱可能とされた外周側部材３２０と、を有し、前記外周側部材３２０を前記内周側部材３１０から取り外すことで前記電源ケーブル３４０が露出するように構成されている（８）に記載の流体機械である。

これにより、電源ケーブル３４０の設置、取り外し、交換、メンテナンスを容易に行うことができる。

（１０）第１０の態様に係る流体機械は、複数の前記ストラット３００のうちの少なくとも一部の下流側の端部に、軸線Ｏに直交する平面状をなして下流側を向く平坦部が形成されており、外部機器に接続されているとともに前記平坦部を介して前記ストラット３００内外に延びる外部ケーブル３６０をさらに備える（７）から（９）のいずれかに記載の流体機械である。

流体機械としての推進装置８の外径は基本的には水の抵抗を最小限に抑えるために流線形状をなしている。例えば、シュラウド５０や軸部３の外面に外部ケーブル３６０を接続した場合、該外部ケーブル３６０による水に対する抵抗が増えてしまう。
本態様では、ストラット３００の下流側の端部に平坦部を設け、当該箇所を介して外部ケーブル３６０を接続することで、水に対する抵抗の増加を最小限に抑えることができる。

（１１）第１１の態様に係る流体機械は、前記モータは、下流側に向かうに従って縮径するコニカルモータ９０である（１）から（１０）のいずれかの流体機械である。

シュラウド５０内に配置されるモータをコニカルモータ９０とすることで、該モータの形状をシュラウド５０の形状に沿ったものとすることができる。そのため、シュラウド５０の形状をモータの構成に応じて大型化させる必要はなく、コンパクトな構成とすることができる。

（１２）第１２の態様に係る水中航走体１は、航走体本体２と、該航走体本体２に設けられた推進装置８と、を備え、前記推進装置８は、（１）から（１１）のいずれかの流体機械である水中航走体１である。

このような水中航走体１によれば、推進装置８のコンパクト化を図ることができる。

１…水中航走体 ２…航走体本体 ３…軸部 ３ａ…軸外周面 ７…収容溝 ７ａ…溝底面 ７ｂ…溝上流側面 ７ｃ…溝下流側面 ８…推進装置 １０…プロペラ １１…内周リング １１ａ…リング内面 １１ｂ…上流端面 １１ｃ…下流端面 １１ｄ…外周流路面 ２０…羽根 ３０…外周リング ３１…内周流路面 ３３…テーパ外面 ５０…シュラウド ５１…シュラウド内周面 ５２…シュラウド外周面 ５３…シュラウド前縁 ５４…シュラウド後縁 ５５…キャビティ ５７…テーパ内面 ７０…連結部 ９０…コニカルモータ １００…コニカルステータ １０２…ステータ外周面 １０３…ステータ内周面 １３０…コニカルロータ １３２…ロータ内周面 １３３…ロータ外周面 １９０…軸受装置 ２００…スラスト軸受 ２０１…第一スラスト軸受 ２０２…第二スラスト軸受 ２０５…ディスク ２１０…スラストパッド ２２０…ベース層 ２３０…弾性層 ２４０…金属板 ２５０…摺動層 ２６０…パッド面 ２６５…ラジアル軸受 ２７０…円筒リング ２８０…ラジアルパッド ３００…ストラット ３１０…内周側部材 ３１１…収容凹溝 ３２０…外周側部材 ３２１…収容内面 ３３０…固定ねじ ３４０…電源ケーブル ３４１…配線 ３４２…バスバー ３４３…端子 ３５０…平坦面 ３６０…外部ケーブル Ｏ…軸線 Ｒ…回転方向

Claims (12)

1. 軸線方向に延びる軸部と、
   前記軸部を囲うように設けられて、該軸部との間に前記軸線方向一方側を上流側とするとともに前記軸線方向他方側を下流側とする流路を形成するシュラウドと、
   前記軸部と前記シュラウドとの間で前記軸線回りに回転可能に設けられたプロペラと、
   前記シュラウド内に設けられて、前記プロペラを回転駆動するモータと、
   前記シュラウドと前記軸部とのうち前記軸部のみに設けられて、前記プロペラを回転可能に支持する軸受装置と、
   を備える流体機械。
2. 前記プロペラは、前記軸部の外周側にクリアランスを介して設けられた内周リングを有し、
   前記軸受装置は、
   前記内周リングを前記軸線方向両側から挟み込むように、前記軸部に一対が設けられたスラスト軸受と、
   前記内周リングの内周面に対向するように、前記軸部に設けられたラジアル軸受と、
   を備え、
   前記スラスト軸受及び前記ラジアル軸受は、前記クリアランスに入り込む流体による流体膜を介して前記内周リングを支持するすべり軸受である請求項１に記載の流体機械。
3. 前記スラスト軸受と前記ラジアル軸受の少なくとも一方は、周方向に複数が配列された軸受パッドを有し、
   前記軸受パッドは、
   前記軸部に固定されて弾性変形可能な弾性材料から構成された弾性層と、
   前記内周リングにクリアランスを介して対向するように前記弾性層に積層されて軸受材料から構成された摺動層と、
   を有する請求項２に記載の流体機械。
4. 前記軸受パッドにおける前記摺動層のパッド面が、前記内周リングの回転方向前方に向かうにしたがって前記内周リングに近づくように延びている請求項３に記載の流体機械。
5. 前記軸受パッドは、
   前記弾性層と前記摺動層との間に積層されて、前記弾性層及び前記摺動層よりも剛性の高い金属板をさらに有する請求項３又は４に記載の流体機械。
6. 前記一対のスラスト軸受のうち上流側に配置された前記スラスト軸受における軸線方向視でのパッド面の総面積が、下流側に配置された前記スラスト軸受における軸線方向視でのパッド面の総面積よりも大きい請求項２から５のいずれか一項に記載の流体機械。
7. 周方向に間隔をあけて配置されて、前記シュラウドと前記軸部とを接続する複数のストラットと、
   少なくとも一つの前記ストラット内を前記軸部と前記シュラウドとにわたって延びるように設けられて、前記シュラウド内の前記モータに給電する電源ケーブルと、
   をさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の流体機械。
8. 前記ストラットは、前記シュラウドから上流側に向かって延びて前記軸部に接続されているとともに、該ストラットの前記軸線に直交する断面形状が、径方向を長手方向とする扁平形状とされており、
   前記電源ケーブルは、前記ストラット内で径方向一方側に偏って配置されている請求項７に記載の流体機械。
9. 前記電源ケーブルは、前記ストラット内で径方向外側に偏って配置されており、
   前記ストラットは、
   径方向内側に位置する部分である内周側部材と、
   該内周側部材の径方向外側に位置する部分であって、前記内周側部材に対して着脱可能とされた外周側部材と、
   を有し、
   前記外周側部材を前記内周側部材から取り外すことで前記電源ケーブルが露出するように構成されている請求項８に記載の流体機械。
10. 複数の前記ストラットのうちの少なくとも一部の下流側の端部に、軸線に直交する平面状をなして下流側を向く平坦部が形成されており、
    外部機器に接続されているとともに前記平坦部を介して前記ストラット内外に延びる外部ケーブルをさらに備える請求項７から９のいずれか一項に記載の流体機械。
11. 前記モータは、下流側に向かうに従って縮径するコニカルモータである請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体機械。
12. 航走体本体と、
    該航走体本体に設けられた推進装置と、を備え、
    前記推進装置は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体機械である水中航走体。

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