JP4376618B2 - Pod type propeller and ship equipped with the same - Google Patents

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    • H02K5/132Submersible electric motors

Description

本願発明は、船底からストラットを介して取り付けられたポッドに電動機を内蔵し、該電動機の出力軸にプロペラを連結したポッド型プロペラに関し、特に、前記電動機が発生する熱をポッド外部に効率良く除去することができるポッド型プロペラに関する。   The present invention relates to a pod type propeller in which an electric motor is built in a pod attached from the bottom of a ship via a strut, and a propeller is connected to an output shaft of the electric motor, and in particular, heat generated by the electric motor is efficiently removed outside the pod. It relates to a pod type propeller.

船舶においては、船内動力源の一元化、低振動化などを目的として、電気推進方式が注目されている。その中でも、特に、船底に水平面内360°旋回自在に配置されたケーシング(ポッド)に駆動電動機を内蔵し、該電動機の出力軸にプロペラを直結した、所謂「ポッド型プロペラ」は、船内の動力シャフトが不要である、舵が不要である、スターンスラスタが不要であるなどの様々な利点を有することから、既に実用化されている。   In ships, electric propulsion systems are attracting attention for the purpose of unifying ship power sources and reducing vibration. Among them, in particular, a so-called “pod type propeller” in which a drive motor is built in a casing (pod) disposed on a bottom of a ship so as to be able to turn 360 ° in a horizontal plane and a propeller is directly connected to an output shaft of the motor. It has already been put into practical use because it has various advantages such as no need for a shaft, no rudder, and no need for a thrust raster.

特許文献1にも開示されているように、ポッド型プロペラは、電動機をポッド内に密封してなることから、電動機が発生する熱の処理の問題がある。この文献に開示された電動機は、ほぼ直接的にポッドで覆われ、ポッドを介した熱伝導により水中に熱を放散するように設計されている。   As disclosed in Patent Document 1, since the pod type propeller is formed by sealing the electric motor in the pod, there is a problem of heat treatment generated by the electric motor. The electric motor disclosed in this document is almost directly covered with a pod, and is designed to dissipate heat into water by heat conduction through the pod.

電動機の除熱は、ポッド型プロペラの設計においてはそのサイズに多大な影響を及ぼすために特に重要な要件である。より高い温度に耐え得る性能を有した電動機を採用する場合には、耐熱温度の増加に対して電動機サイズの増加が著しく、同一ポッド長で比較すれば、ポッド径が大幅に増加し、従って推進効率が著しく低下する。   The removal of heat from an electric motor is a particularly important requirement in the design of a pod type propeller because it greatly affects its size. When using a motor that can withstand higher temperatures, the size of the motor increases significantly with the increase in heat-resistant temperature. Efficiency is significantly reduced.

従って、除熱効率を高め、これによって推進効率を低下させないようにするために、特許文献1には、船体側に気体冷却装置を配設し、船体とポッドとを接続するストラット内部を通じて気体冷媒を圧送し、電動機の出力軸と、その回転子との間に形成した出力軸方向のリブに沿って気体冷媒を通流し、回転子及び固定子から直接的に熱を取り去る構造が開示されている。   Therefore, in order to increase the heat removal efficiency and thereby prevent the propulsion efficiency from being lowered, in Patent Document 1, a gas cooling device is provided on the hull side, and the gas refrigerant is passed through the inside of the strut connecting the hull and the pod. A structure is disclosed in which gas refrigerant is passed along a rib in the direction of the output shaft formed between the output shaft of the electric motor and its rotor, and heat is directly removed from the rotor and stator. .

ただし、上記特許文献1にも開示されているように、ポッドのストラットに連結される部分(以後、「ストラット接続部」という)は、電動機の回転子を取り巻くように配設された固定子のちょうど外周囲を覆うポッド外殻の一部(上部)を含んでいるため、この部分から外部へ放熱することは困難であった。   However, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the portion connected to the strut of the pod (hereinafter referred to as “strut connecting portion”) is a stator arranged so as to surround the rotor of the electric motor. Since it includes a part (upper part) of the pod shell that just covers the outer periphery, it was difficult to radiate heat from this part to the outside.

この観点から、特許文献1には、ポッドのストラット接続部からストラット内部に亘って気体冷媒の通路を形成し、上記の方法に併せて電動機全体から熱を取り去る構造が開示されている。   From this viewpoint, Patent Document 1 discloses a structure in which a gas refrigerant passage is formed from the strut connection portion of the pod to the inside of the strut, and heat is removed from the entire electric motor in accordance with the above method.

しかしながら、上記特許文献1に開示された冷却構造にあっては、気体冷媒による冷却のため、該気体冷媒を圧送するための巨大なブロア及び気体冷却装置が必要となる。
特開2002-362487号公報
However, the cooling structure disclosed in Patent Document 1 requires a huge blower and a gas cooling device for pumping the gas refrigerant for cooling by the gas refrigerant.
JP 2002-362487 A

本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、巨大なブロア及び気体冷却装置が不要であり、より効率的に電動機の冷却をすることができ、従って、電動機のサイズを小さくして推進効率を向上させることができるポッド型プロペラ及びそれを備えた船舶を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and does not require a huge blower and a gas cooling device, and can cool the motor more efficiently. It aims at providing the pod type propeller which can improve propulsion efficiency, and a ship provided with the same.

本願発明に係るポッド型プロペラは、船底からストラットを介して取り付けられるポッドに電動機を内蔵し、該電動機の出力軸に推進用プロペラを連結したポッド型プロペラにおいて、前記ポッド内部に冷却油を通流させて前記電動機を冷却するようにしてある。 Pod propeller according to the present onset Ming, a built-in electric motor pod attached via a strut from the vessel bottom, in the pod propeller linked a propulsion propeller to the output shaft of the electric motor, through the cooling oil inside the pod Ru Citea to flow to cool the previous Symbol electric motor.

また、前記ストラットに、前記ポッドとの接続部分における該ポッドの外殻表面がより多く外部に露出するように、凹部を形成してあり、この凹部はストラット内部を仕切り、仕切った空間には前記冷却油の循環経路を形成してある。 Also, before Symbol strut, so that the outer shell surface of the pod at the connection portion between the pod is exposed to more external, Ri tare a recess, the recess is partitioned by internal struts, a partitioned space the Ru tare forms a circulation path of the cooling oil.

上記発明によれば、冷却油による冷却のため、巨大なブロア及び気体冷却装置は不要であり、さらには、電動機、ひいてはその出力軸の潤滑も同時にすることができ、防錆効果を高めることができる。油冷却は、主として空気を使用していた従来の気体冷却に対して冷却効果が高く、これによってより耐熱性能の低い電動機を採用することができる。つまり、より小さいサイズの電動機を採用することができるため、同一ポッド長で比較すれば、ポッド径を大幅に小さくすることができるため、推進効率が高まる。 According to the onset bright, because of cooling by the cooling oil, the giant blower and gas cooling device is unnecessary, and further, the electric motor, can also be simultaneously lubricated and thus the output shaft, to increase the corrosion protection Can do. Oil cooling has a higher cooling effect than conventional gas cooling, which mainly uses air, and thus an electric motor with lower heat resistance can be employed. In other words, since a smaller size electric motor can be employed, the pod diameter can be significantly reduced when compared with the same pod length, thus increasing propulsion efficiency.

上記冷却油の経路に、電動機の出力軸を回転可能に支持する軸受も含めることにより、上記のような電動機の冷却と同時に、軸受の冷却と潤滑とを達成することができる。従来の構成にあっては、軸受の潤滑システムは、船体側に設けられた潤滑油リザーバ及び送油装置と、ストラット内に配設された潤滑油配管とを備えていたため、本願発明にあっては、ストラット内部の空間自体を潤滑油経路に含めれば、このような潤滑油配管は不要とすることができる。   By including a bearing that rotatably supports the output shaft of the electric motor in the cooling oil path, the cooling and lubrication of the bearing can be achieved simultaneously with the cooling of the electric motor. In the conventional configuration, the bearing lubrication system includes the lubricating oil reservoir and the oil feeding device provided on the hull side, and the lubricating oil pipe disposed in the strut. If the space inside the strut itself is included in the lubricating oil path, such a lubricating oil pipe can be dispensed with.

また、電動機の出力軸に、冷却油の通流を促進するフィンを設けることにより、冷却油の通流を促進することが可能である。   Further, it is possible to promote the flow of the cooling oil by providing fins that promote the flow of the cooling oil on the output shaft of the electric motor.

さらに、ポッドのストラットに連結される部分(ストラット接続部)に、該部分のポッド外殻表面がより多く外部に露出するように、ストラットに凹部を形成することにより、ポッド外部の水によりストラット接続部の冷却を効率的に行なうことができる。 Furthermore, the partial (strut connecting portion) connected to the strut of the port head, as the pod shell surface of the moiety is exposed to more external, by forming a recess in the strut, the water of the pod external The strut connection can be cooled efficiently.

上記ストラット接続部は、この部分におけるポッド外殻表面がより多く外部に露出するように構成されていればよいが、ストラット接続部に連続した部分に形成されるストラットの凹部は、前述したように電動機の冷却を主目的とすることから、電動機に隣接する部分であることが望ましい。   The strut connecting portion only needs to be configured so that the surface of the pod outer shell in this portion is more exposed to the outside, but the strut recess formed in the portion continuous to the strut connecting portion is as described above. Since the main purpose is cooling of the electric motor, the portion adjacent to the electric motor is desirable.

上記凹部の具体的な構成の例は、ストラットの一部又は全体に形成された「くびれ」部分である。別の例は、ストラットの一部に形成された貫通凹部である。   An example of a specific configuration of the concave portion is a “necked” portion formed on a part or the whole of the strut. Another example is a through recess formed in a part of a strut.

また、本願発明に係るさらなる利点は、上記凹部が、ストラット内部の冷却油の循環経路を構成できることである。つまり、この凹部の形成によってストラットは概して幅方向に寸法が減少されるため、これにより、凹部を仕切りとして、仕切った空間により冷却油の往復経路を形成することが可能である。電動機自体のサイズを小さく抑えるためには、この冷却油のリザーバ及び送油装置などは、船体側に配設されることが望ましいが、このような構成を採用する場合には、ストラット内部にそのための配管を備える必要がある。従って、ストラット内部を冷却油経路の一部とすることで、このような配管を不要とすることができるのである。 Moreover, a further advantage according to the present onset Ming, the recess is to be constructed a circulation path of the cooling oil inside the strut. That is, since the size of the strut is generally reduced in the width direction due to the formation of the concave portion, it is possible to form a reciprocating path of the cooling oil by the partitioned space by using the concave portion as a partition. In order to keep the size of the motor itself small, it is desirable that the cooling oil reservoir and the oil feeding device are arranged on the hull side. It is necessary to provide the piping. Therefore, such a pipe can be made unnecessary by making the inside of the strut a part of the cooling oil path.

以上のような本願発明においては、可変ピッチプロペラを採用することが可能である。従来、電動機の回転数は、船体側に配置された回転数制御装置により行なっていたが、このような回転数制御装置は、比較的高価であり、サイズも大きいため、小型船舶においては、ポッド型プロペラ自体の採用が実質的に不可能であった。これに対して、可変ピッチプロペラは、比較的安価及び小型の油圧システムでピッチ制御することができて小型船舶にも採用可能であるばかりでなく、すべての航行速度域に亘る電動機負荷を平均化して常時定格電圧による運転を実現し、最大推進トルクを得ることができるなど、利点が多い。 Oite herein onset light as described above, it is possible to adopt a variable pitch propeller. Conventionally, the rotational speed of the electric motor has been controlled by a rotational speed control device arranged on the hull side. However, such a rotational speed control device is relatively expensive and has a large size. The adoption of the type propeller itself was virtually impossible. In contrast, variable pitch propellers can be pitch controlled with a relatively inexpensive and small hydraulic system and can be used in small vessels as well as average the motor load over the entire navigation speed range. Therefore, there are many advantages such as being able to always operate at the rated voltage and obtain the maximum propulsion torque.

以下、本願発明に係るポッド型プロペラについて添付の図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, a pod type propeller according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本願発明の実施の形態に係るポッド型プロペラの構成を示す側断面図である。図1に示すように、本実施の形態のポッド型プロペラ1は、船底に設けられたプラットフォーム9に取り付けられたストラット2を備えている。該ストラット2は、下方へ延び、その下端にポッド3が設けられている。該ポッド3は、略水平方向に延び、該方向に沿って電動機4の出力軸40が配設されている。該出力軸40の両端部は、軸受61,62を介してポッド3に軸回りの回転可能に支持されており、その一端(ここでは、軸受61側)は、ポッド3から外部へ突出している。このポッド3から外部へ突出する出力軸40の先端には、可変ピッチプロペラ5が直接的に取り付けられている。   FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a pod type propeller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the pod type propeller 1 of the present embodiment includes a strut 2 attached to a platform 9 provided on the ship bottom. The strut 2 extends downward, and a pod 3 is provided at the lower end thereof. The pod 3 extends in a substantially horizontal direction, and an output shaft 40 of the electric motor 4 is disposed along the direction. Both ends of the output shaft 40 are supported by the pod 3 through bearings 61 and 62 so as to be rotatable about the shaft, and one end thereof (here, the bearing 61 side) protrudes from the pod 3 to the outside. . The variable pitch propeller 5 is directly attached to the tip of the output shaft 40 that protrudes from the pod 3 to the outside.

出力軸40の長手方向の中央部には、電動機4の回転子41が出力軸40を取り囲み、該出力軸40と一体回転するように固定され、該回転子41のさらに外側には、電動機4の固定子42が回転子41を取り囲むように設けられている。固定子42は、回転子41とは所定の間隙をもって、ポッド3の外殻30の内面に接して固定されている。なお、本実施の形態においては、固定子42を外殻30に直接的に固定する構成としているが、固定子42からの熱が外殻30に効率良く伝えられる構成であれば、これらの間に適宜の伝熱性部材を介在させてもよい。   A rotor 41 of the electric motor 4 surrounds the output shaft 40 and is fixed so as to rotate integrally with the output shaft 40 at the central portion in the longitudinal direction of the output shaft 40, and on the outer side of the rotor 41, the electric motor 4 The stator 42 is provided so as to surround the rotor 41. The stator 42 is fixed in contact with the inner surface of the outer shell 30 of the pod 3 with a predetermined gap from the rotor 41. In the present embodiment, the stator 42 is directly fixed to the outer shell 30. However, as long as the heat from the stator 42 is efficiently transferred to the outer shell 30, the space between them is not limited. An appropriate heat conductive member may be interposed between the two.

プロペラ5が設けられた側とは反対側の出力軸40の端部には、翼角変節油供給装置63が設けられている。該翼角変節油供給装置63は、船体側に配設された変節油供給装置(図示せず)に、ポッド3内部からストラット2内部を通じて延びる圧油配管64を介して接続されており、前記変節油供給装置から変節油の圧送を受けている。翼角変節油供給装置63が設けられた出力軸40は、その全長に亘って中空とされており、内部に、同長の圧油導入管43が出力軸40の内周面とは適宜の隙間をもって挿通されている。   A blade angle variable oil supply device 63 is provided at the end of the output shaft 40 opposite to the side where the propeller 5 is provided. The blade angle change oil supply device 63 is connected to a change oil supply device (not shown) disposed on the hull side via a pressure oil pipe 64 extending from the inside of the pod 3 through the inside of the strut 2. Receives the pumping of variable oil from the variable oil supply device. The output shaft 40 provided with the blade angle variable oil supply device 63 is hollow over its entire length, and a pressure oil introduction pipe 43 of the same length is formed on the inner periphery of the output shaft 40 as appropriate. It is inserted with a gap.

翼角変節油供給装置63は、船体側から与えられる指令に応じて、圧油導入管43内と、該圧油導入管43及び出力軸40の内周面の間の環状空間とに選択的に圧力の大きさを変えて変節油を圧送し、プロペラ5が取り付けられた側の出力軸40の端部であってプロペラ5のハブ51内部に配置された翼角調節機構50を出力軸40方向に作動させ、プロペラ5のブレード52のピッチを調節するようになっている。   The wing angle variable oil supply device 63 is selectively used in the pressure oil introduction pipe 43 and the annular space between the pressure oil introduction pipe 43 and the inner peripheral surface of the output shaft 40 in accordance with a command given from the hull side. The pressure change oil is pumped into the output shaft 40 on the side where the propeller 5 is attached, and the blade angle adjusting mechanism 50 disposed inside the hub 51 of the propeller 5 is connected to the output shaft 40. The pitch of the blades 52 of the propeller 5 is adjusted by operating in the direction.

ストラット2の上端部は、上側に開いた円錐状をなしており、この部分を上記プラットフォーム9に旋回自在に設けられている。さらに、ストラット2の上端部の内周面にはギヤ歯31が周設されており、このギヤ歯31には、船体側に配設された電動モータ7の出力軸に取り付けられたピニオンギヤ70が歯合している。これにより、電動モータ7を回転させて、ストラット2と共にポッド3を360°旋回させることができるようになっている。   The upper end portion of the strut 2 has a conical shape opened upward, and this portion is provided on the platform 9 so as to be rotatable. Further, gear teeth 31 are provided around the inner peripheral surface of the upper end portion of the strut 2, and a pinion gear 70 attached to the output shaft of the electric motor 7 disposed on the hull side is provided on the gear teeth 31. It is in mesh. As a result, the electric motor 7 is rotated so that the pod 3 can be rotated 360 ° together with the strut 2.

ストラット2のプラットフォーム9から下方に延びた部分は、出力軸40方向に扁平な長円形断面を有し、下方に向かって大きな断面を有するように形成され、ポッド3のほぼ全長に亘って延びている。また、ストラット2の中央部には、凹部20が設けられており、該凹部20は、本実施の形態においては、図2(a)に図1のIIa-IIa断面図、及び図2(b)に図1のIIb-IIb断面図をそれぞれ示すように、幅方向に貫通するように形成されている。凹部20は、図1に示すように、側面視でほぼ三角形をなし、その底面部分は、電動機4の固定子42を取り囲むポッド3の外殻30の一部からなっている。従って、この構成によれば、電動機4の固定子42を取り囲むポッド3の外殻30部分は、ストラット接続部も含めて全周に亘り完全に水中に露出されるため、周囲の水による電動機4(特に、固定子42)の冷却は、全周に亘って平均化される。   The portion of the strut 2 that extends downward from the platform 9 has an oblong cross section that is flat in the direction of the output shaft 40 and is formed to have a large cross section that extends downward, and extends over almost the entire length of the pod 3. Yes. In addition, a recess 20 is provided in the central portion of the strut 2. In the present embodiment, the recess 20 is shown in FIG. 2A in FIG. 2A-IIa cross-sectional view and FIG. ) Are formed so as to penetrate in the width direction as shown in the IIb-IIb cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 1, the recess 20 has a substantially triangular shape in a side view, and its bottom surface portion is formed of a part of the outer shell 30 of the pod 3 that surrounds the stator 42 of the electric motor 4. Therefore, according to this configuration, the outer shell 30 portion of the pod 3 surrounding the stator 42 of the electric motor 4 is completely exposed to water over the entire circumference including the strut connection portion. The cooling of (especially the stator 42) is averaged over the entire circumference.

本実施の形態においては、側面視でほぼ三角形をなした凹部20について例示しているが、電動機4の固定子42を取り囲むポッド3の外殻30部分の上部が、ストラット2との接続により閉塞されることなく、より大きな面積の外殻30表面が水中に露出されるように構成されていればよいため、例えば、図4に示すように、電動機4の固定子42を取り囲むポッド3の外殻30部分に隣接するストラット2の部分に、電動機4の出力軸40方向に沿ったスリット状の凹部20aを設けるようにしてもよい。   In the present embodiment, the concave portion 20 having a substantially triangular shape in a side view is illustrated, but the upper portion of the outer shell 30 portion of the pod 3 surrounding the stator 42 of the electric motor 4 is blocked by connection with the strut 2. The outer shell 30 surface having a larger area may be configured to be exposed to the water without being removed. For example, as shown in FIG. 4, the outer surface of the pod 3 surrounding the stator 42 of the electric motor 4 is removed. A slit-like recess 20a along the direction of the output shaft 40 of the electric motor 4 may be provided in a portion of the strut 2 adjacent to the shell 30 portion.

また、上記のような目的を達成するためには、凹部20は、ストラット2を幅方向に貫通している必要はなく、幅寸法を減少させる、つまり、図3(a)及び(b)に示すように「くぼみ」状の凹部20bを設けることによっても同様の効果を得ることが可能である。なお、この「くぼみ」状の凹部20bは、図3(a)及び(b)に示すように幅方向の両側から窪ませる必要はなく、片側から窪ませるように構成することも可能である。   Further, in order to achieve the above object, the recess 20 does not need to penetrate the strut 2 in the width direction, and reduces the width dimension, that is, in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown, a similar effect can be obtained by providing a “dent” -shaped recess 20b. In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B, the “recessed” concave portion 20b does not need to be depressed from both sides in the width direction, and can be configured to be depressed from one side.

図1に戻って、本実施の形態に係るポッド型プロペラ1は、その電動機4を冷却油によって浸漬されて冷却される構成となっている。冷却油は、船体側に配設された冷却油供給装置8から圧送され、図1において黒塗り矢符で示すように、ストラット2及びポッド3の内部を全体に亘って循環するように構成されている。なお、冷却油の成分は、後述するようなポッド型プロペラ1の各部の潤滑作用も担うことができるような種類のものである。   Returning to FIG. 1, the pod type propeller 1 according to the present embodiment has a configuration in which the electric motor 4 is cooled by being immersed in the cooling oil. The cooling oil is pumped from the cooling oil supply device 8 disposed on the hull side, and is configured to circulate throughout the strut 2 and the pod 3 as indicated by black arrows in FIG. ing. The component of the cooling oil is of a type that can also carry out a lubricating action of each part of the pod type propeller 1 as described later.

ストラット2の内部は、前述したような凹部20により出力軸40方向に2分されており、一方(図1においては反プロペラ5側)を冷却油の往路、他方(プロペラ5側)を復路としてある。勿論、本願発明においては、より多くの数の経路に細分化することも可能である。   The inside of the strut 2 is divided into two in the direction of the output shaft 40 by the concave portion 20 as described above, with one (the non-propeller 5 side in FIG. 1) as the cooling oil forward path and the other (the propeller 5 side) as the return path. is there. Of course, in the present invention, it is possible to subdivide into a larger number of routes.

上記冷却油の往路は、その上端を冷却油供給装置8の図示しない吐出口に接続されており、その下端は、ポッド3の反プロペラ5側に導かれている。このような構成によりポッド3内に送られる冷却油は、この側の軸受62を潤滑する一方、該軸受62と電動機4との間の出力軸40上の位置に設けられたフィン44により、出力軸40の回転に伴って電動機4側へ送られるようになっている。   The upper end of the cooling oil forward path is connected to a discharge port (not shown) of the cooling oil supply device 8, and the lower end thereof is guided to the side of the pod 3 opposite to the propeller 5. The cooling oil sent into the pod 3 with such a configuration lubricates the bearing 62 on this side, while the output by the fins 44 provided on the output shaft 40 between the bearing 62 and the electric motor 4 As the shaft 40 rotates, it is sent to the electric motor 4 side.

図6に図1の一部拡大図を示すように、電動機4の出力軸40の外周面には、複数(本実施の形態においては、図2(a)に示すように4つ)のリブ45が放射状に立設されている。該リブ45は、出力軸40方向に沿ってほぼ回転子41の全長に亘って延び、これにより、出力軸40は、これらのリブ45を介して回転子41を支持している。一方、電動機4の回転子41及び固定子42は、図6に示すように、それぞれ、複数の珪素鋼薄板46を積層したブロックと複数のスペーサ47とを出力軸40方向に交互に配設してなる。   As shown in a partially enlarged view of FIG. 1, a plurality of (four in this embodiment, as shown in FIG. 2A) ribs are provided on the outer peripheral surface of the output shaft 40 of the electric motor 4. 45 are erected radially. The rib 45 extends substantially over the entire length of the rotor 41 along the direction of the output shaft 40, whereby the output shaft 40 supports the rotor 41 via these ribs 45. On the other hand, as shown in FIG. 6, the rotor 41 and the stator 42 of the electric motor 4 are each configured by alternately arranging a block in which a plurality of thin silicon steel plates 46 are laminated and a plurality of spacers 47 in the direction of the output shaft 40. It becomes.

これにより、フィン44から送られてくる冷却油は、図6において矢符で示すように、電動機4の出力軸40の外周面をリブ45に沿って軸方向に流れ、出力軸40を冷却すると共に、回転子41を内側から冷却する。また、この際に、リブ45に沿って軸方向に流れる冷却油の一部は、回転子41の薄板積層ブロック間の隙間48aに入り込み、回転子41をブロック間から冷却し、続いてこの冷却油は、回転子41と固定子42との間の環状の隙間48cへも入り込み、回転子41を外側から冷却すると共に、固定子42も内側から冷却する。また、間隙48aを通った冷却油の一部を、固定子42の薄板積層ブロック間の隙間48bにも入り込ませ、固定子42をブロック間から冷却するために、例えば、固定子42の薄板積層ブロックに出力軸40方向に貫通する孔(図示せず)を形成してもよい。   As a result, the cooling oil sent from the fins 44 flows in the axial direction along the rib 45 on the outer peripheral surface of the output shaft 40 of the electric motor 4 as shown by arrows in FIG. 6, thereby cooling the output shaft 40. At the same time, the rotor 41 is cooled from the inside. At this time, a part of the cooling oil flowing in the axial direction along the rib 45 enters the gap 48a between the thin plate laminated blocks of the rotor 41, and cools the rotor 41 from between the blocks. The oil also enters the annular gap 48c between the rotor 41 and the stator 42, cools the rotor 41 from the outside, and cools the stator 42 from the inside. Further, in order to allow a part of the cooling oil that has passed through the gap 48a to enter the gap 48b between the thin plate lamination blocks of the stator 42 and cool the stator 42 from between the blocks, for example, the thin plate lamination of the stator 42 A hole (not shown) penetrating in the output shaft 40 direction may be formed in the block.

このようにして、電動機4の回転子41と固定子42との間の環状の隙間48cから出力軸40方向へ流れ出る冷却油と、リブ45から流れ出る冷却油とは、図1に黒塗り矢符で示すように、その一部がこの側の軸受61を潤滑する一方、ストラット2の冷却油復路を通って上方へ流れ、ストラット2の上端部から冷却油供給装置8の還流口(図示せず)に戻される。   In this manner, the cooling oil flowing out from the annular gap 48c between the rotor 41 and the stator 42 of the electric motor 4 in the direction of the output shaft 40 and the cooling oil flowing out from the rib 45 are shown by black arrows in FIG. As shown in the figure, a part of the bearing 61 lubricates the bearing 61 on this side, while flowing upward through the cooling oil return path of the strut 2, and from the upper end of the strut 2 to the reflux port (not shown) of the cooling oil supply device 8 ).

以上のように、電動機4は、凹部20の外部の水により外側の固定子42から冷却されると共に、主としてリブ45の冷却液により内側の回転子41から冷却されるようになっている。   As described above, the electric motor 4 is cooled from the outer stator 42 by water outside the recess 20 and is cooled from the inner rotor 41 mainly by the cooling liquid of the ribs 45.

なお、本実施の形態においては、凹部20とその上部から上方へ延びる仕切板21により、ストラット2内に冷却液の往路と復路とを形成してあるが、前述した図4のようなスリット状の凹部20aを備える構成の場合には、上記の仕切板21の下方に、全体として三角形の凹部20と同形状となるように仕切板延長部22を形成してもよい。さらには、「くぼみ」状の凹部20b(図3(a)及び(b)参照)を備える構成であって、ストラット2の外板が仕切板として作用しない程度に非密着状態にある構成の場合には、図5に示すように、上記の仕切板21を下方に、電動機4まで到達するような仕切板延長部23を形成してもよい。この場合には、ストラット接続部は、外部の水により冷却されないが、内部を流れる冷却液により冷却される。 In this embodiment, the recess 20 and the partition plate 21 extending upward from the upper part form the forward and backward paths of the coolant in the strut 2, but the slit shape as shown in FIG. In the case of the configuration including the recess 20a, the partition plate extension 22 may be formed below the partition plate 21 so as to have the same shape as the triangular recess 20 as a whole. Furthermore, in the case of a configuration provided with a “ dent -shaped recess 20b (see FIGS. 3A and 3B), the strut 2 is not in close contact with the outer plate so that it does not act as a partition plate. In this case, as shown in FIG. 5, a partition plate extension 23 may be formed so as to reach the electric motor 4 below the partition plate 21. In this case, the strut connection portion is not cooled by the external water, but is cooled by the coolant flowing inside.

なお、上述した実施の形態においては、いずれもポッド3の一側にプロペラ5を配した構成であるが、ポッド3の他側にプロペラ5を設けた構成であっても、さらには、両側にプロペラ5を設けた構成であっても本願発明の効果を享受できることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the propeller 5 is arranged on one side of the pod 3, but the propeller 5 is arranged on the other side of the pod 3, and further, on both sides. It goes without saying that the effects of the present invention can be enjoyed even with a configuration in which the propeller 5 is provided.

以上のように、本願発明に係るポッド型プロペラ及びそれを備えた船舶によれば、巨大なブロア及び気体冷却装置が不要であり、より効率的に電動機の冷却をすることができ、従って、電動機のサイズを小さくして推進効率を向上させることができる等、本願発明は優れた効果を奏する。   As described above, according to the pod type propeller and the ship equipped with the pod type propeller according to the present invention, a huge blower and a gas cooling device are unnecessary, and the motor can be cooled more efficiently. The present invention has an excellent effect that the propulsion efficiency can be improved by reducing the size of the cylinder.

本願発明の実施の形態に係るポッド型プロペラの内部構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the internal structure of the pod type propeller which concerns on embodiment of this invention. 図1に示したポッド型プロペラに形成された凹部の構成を示す図であり、(a)は図1のIIa-IIa断面図、(b)は図1のIIb-IIb断面図である。It is a figure which shows the structure of the recessed part formed in the pod type | mold propeller shown in FIG. 1, (a) is IIa-IIa sectional drawing of FIG. 1, (b) is IIb-IIb sectional drawing of FIG. 図2(a)及び(b)にそれぞれ対応する、凹部の別の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another embodiment of a recessed part corresponding to Fig.2 (a) and (b), respectively. 凹部のさらに別の実施の形態を示すポッド型プロペラの側面図であり、ストラット内部の冷却油経路の往路と復路とを二分する仕切板の構成も示している。It is a side view of the pod type | mold propeller which shows another embodiment of a recessed part, and the structure of the partition plate which bisects the going path of a cooling oil path inside a strut and a return path is also shown. 仕切板の別の実施の形態を示すポッド型プロペラの側面図である。It is a side view of the pod type propeller which shows another embodiment of a partition plate. 図1に示したポッド型プロペラの電動機に形成された冷却油経路の詳細構成を示す一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view showing a detailed configuration of a cooling oil path formed in the electric motor of the pod type propeller shown in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポッド型プロペラ
2 ストラット
3 ポッド
4 電動機
5 可変ピッチプロペラ
7 電動モータ
8 冷却油供給装置
9 プラットフォーム
20,20a,20b 凹部
21 仕切板
22,23 仕切板延長部
30 ポッド外殻
31 ギヤ歯
40 出力軸
41 回転子
42 固定子
43 圧油導入管
44 フィン
45 リブ
46 珪素鋼薄板
47 スペーサ
48a,48b,48c 隙間
50 翼角調節機構
51 ハブ
52 ブレード
61,62 軸受
63 翼角変節油供給装置
64 圧油配管
70 ピニオンギヤ
1 Pod type propeller
2 struts
3 Pods
4 Electric motor
5 Variable pitch propeller
7 Electric motor
8 Cooling oil supply device
9 Platform
20, 20a, 20b recess
21 Partition plate
22, 23 Divider extension
30 Pod shell
31 gear teeth
40 output shaft
41 rotor
42 Stator
43 Pressure oil inlet pipe
44 fins
45 ribs
46 Silicon steel sheet
47 Spacer
48a, 48b, 48c gap
50 Blade angle adjustment mechanism
51 hub
52 blade
61, 62 Bearing
63 Wing angle change oil supply device
64 Pressure oil piping
70 Pinion gear

Claims (8)

船底からストラットを介して取り付けられるポッドに電動機を内蔵し、該電動機の出力軸に推進用プロペラを連結したポッド型プロペラにおいて、
前記ポッド内部に冷却油を通流させ、前記電動機を冷却するように構成し、
前記ストラットに、前記ポッドとの接続部分における該ポッドの外殻表面がより多く外部に露出するように、凹部を形成し
該凹部により前記ストラット内部を仕切り、仕切った空間により前記冷却油の循環経路を形成してあることを特徴とするポッド型プロペラ。
In a pod type propeller in which a motor is built in a pod attached from the bottom of the ship via a strut, and a propeller for propulsion is connected to the output shaft of the motor,
Cooling oil is passed through the pod, and the electric motor is cooled.
A recess is formed in the strut so that the outer surface of the outer shell of the pod at the connecting portion with the pod is more exposed to the outside .
A pod type propeller characterized in that the inside of the strut is partitioned by the recess and a circulation path of the cooling oil is formed by the partitioned space .
前記凹部は、前記電動機に隣接する部分であることを特徴とする請求項記載のポッド型プロペラ。 The recess, pod propeller according to claim 1, characterized in that the portion adjacent to the electric motor. 前記凹部は、前記ストラットの一部又は全体をくびれさせて形成してあることを特徴とする請求項1又は2記載のポッド型プロペラ。 The pod type propeller according to claim 1 or 2 , wherein the concave portion is formed by constricting a part or the whole of the strut. 前記凹部は、前記ストラットの一部に形成された貫通凹部であることを特徴とする請求項1又は2記載のポッド型プロペラ。 The recess claim 1 or 2 pod propeller according to characterized in that the through-recess formed in a part of the strut. 前記冷却油の経路は、前記電動機の出力軸を回転可能に支持する軸受を含んでいることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のポッド型プロペラ。 The pod type propeller according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling oil path includes a bearing that rotatably supports an output shaft of the electric motor. 前記電動機の出力軸に、前記冷却油の通流を促進するフィンを設けてあることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のポッド型プロペラ。 The pod type propeller according to any one of claims 1 to 5 , wherein a fin for promoting the flow of the cooling oil is provided on an output shaft of the electric motor. 前記プロペラは、可変ピッチプロペラであることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載のポッド型プロペラ。 The pod type propeller according to any one of claims 1 to 6 , wherein the propeller is a variable pitch propeller. 上記請求項1乃至の何れかに記載のポッド型プロペラを備えることを特徴とする船舶。 A ship provided with the pod type propeller according to any one of claims 1 to 7 .
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