JP7074646B2 - 船舶、船舶の航行方法 - Google Patents

船舶、船舶の航行方法 Download PDF

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Description

この発明は、船舶、船舶の航行方法に関する。
船舶の推進装置において、主機によりプロペラを回転させて推力を得るものがある。主機は、プロペラ駆動軸を回転させる。プロペラは、プロペラ駆動軸に設けられ、プロペラ駆動軸と一体に回転することで推力を発生する。
客船等をはじめとする大型の船舶においては、主機に不具合が生じた場合に備え、非常用主機を、主機と並列に備えたものがある。
例えば、特許文献１には、並列に備えた主機と非常用主機（非常航走用電動機）とで、１本のプロペラ駆動軸を選択的に回転駆動させる構成が開示されている。この構成では、通常時は、非常用主機をプロペラ駆動軸から切り離し、主機によりプロペラ駆動軸を回転させる。非常時には、主機をプロペラ駆動軸から切り離し、非常用主機によりプロペラ駆動軸を回転させる。このように、主機に不具合が生じた場合に非常用主機でプロペラ駆動軸を回転駆動することで、冗長性が高まる。
特開昭５８－７６３９６号公報
しかし、主機と非常用主機との両方を備えず、１台の主機で１本のプロペラ駆動軸を駆動する構成においては、主機に不具合等が生じた場合、プロペラの回転が停止し、航行を継続することができない。そのため、このような１台の主機で１本のプロペラ駆動軸を駆動する構成においても、冗長性を高めることが望まれている。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑化することなしに冗長性を高めることができる船舶、船舶の航行方法を提供することを目的とする。
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、船舶は、船体と、主機と、出力軸と、プロペラと、プロペラ駆動軸と、電動機と、軸連結断続部と、を備える。前記主機は、前記船体内に設けられる。前記出力軸は、前記主機により回転駆動される。前記プロペラは、前記船体の外部に設けられる。前記プロペラ駆動軸は、前記プロペラを回転させる。前記電動機は、前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる。前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する。軸連結接続部は、前記プロペラ駆動軸の端部と前記出力軸の端部との間に配置して、前記プロペラ駆動軸と前記出力軸との両方に固定可能である一方で、前記プロペラ駆動軸の端部と前記出力軸の端部との間から取り外し可能な連結部材を有する。
第一態様では、主機で出力軸を回転駆動する場合、軸連結断続部で出力軸とプロペラ駆動軸とを連結することができる。この状態で、主機で出力軸を回転駆動することで、出力軸の回転がプロペラ駆動軸に伝達され、プロペラが回転する。これにより、船舶を推進できる。さらに、電動機の出力をプロペラ駆動軸に加えることができる。このため、主機の性能を一定にした場合、電動機の出力分だけ船舶の推進性能を向上できる。また、推進性能を一定にした場合、電動機の出力分だけ主機の出力を抑えることができる。
また、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動する場合、軸連結断続部で、出力軸とプロペラ駆動軸とを切り離すことができる。この状態で、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動すると、プロペラが回転する。これにより、船舶を推進できる。つまり、主機が停止しても、電動機でプロペラ駆動軸を回転させて、船舶を航行させることができる。
したがって、１本のプロペラ駆動軸に１台の主機を設けた構成において、冗長性を高めることが可能となる。
さらに、出力軸とプロペラ駆動軸との間に連結部材を装着すれば、出力軸とプロペラ駆動軸とが連結される。また、出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から連結部材を取り外せば、出力軸とプロペラ駆動軸とが切り離される。したがって、連結部材の着脱によって、出力軸とプロペラ駆動軸との連結を容易に断続することができる。
この発明の第二態様によれば、第一態様に係る船舶は、前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する第一スラスト軸受と、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する第二スラスト軸受と、前記第二スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備えるようにしてもよい。
第二態様では、軸力伝達断続部で、第二スラスト軸受を介したプロペラ駆動軸の軸方向の力の船体への伝達を遮断できる。そのため、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、第一スラスト軸受のみを介して船体に伝達することができる。
また、第三態様では、軸連結断続部で出力軸とプロペラ駆動軸との連結を解除した状態で、軸力伝達断続部で、第二スラスト軸受を介したプロペラ駆動軸の軸方向の力を船体に伝達することができる。そのため、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、第二スラスト軸受のみを介して船体に伝達することができる。
この発明の第三態様によれば、第二態様に係る船舶は、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記軸力伝達断続部で前記第二スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を遮断した状態で、前記主機により前記出力軸を回転駆動させ前記第一スラスト軸受を介して前記出力軸の軸方向の力を前記船体へ伝達する主機第一航行モードと、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離し、前記軸力伝達断続部で前記第二スラスト軸受を介して前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する状態で、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する電動航行モードと、を切り替え可能としてもよい。
このように構成することで、第一航行モードでは、主機で出力軸を回転させると、出力軸の回転がプロペラ駆動軸に伝達され、プロペラが回転する。プロペラの回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸、出力軸から第一スラスト軸受を介して船舶に伝達される。
また、第二航行モードでは、電動機でプロペラ駆動軸を回転させると、プロペラが回転する。プロペラの回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸から第二スラスト軸受を介して船舶に伝達される。したがって、第一航行モードでの航行中に主機が停止しても、第二航行モードに切り替えて電動機でプロペラ駆動軸を回転させることで、船舶の航行を継続することができる。
この発明の第四態様によれば、第二又は第三態様に係る前記第二スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備え、前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させるようにしてもよい。
このように構成することで、ディスクがパッドに摺接または接近した状態となれば、プロペラ駆動軸の軸方向の力が、ディスク、及びパッドを介して船体側に伝達される。また、ディスクがパッドから離間した状態となれば、第二スラスト軸受を介したプロペラ駆動軸の軸方向の力の船体側への伝達を遮断することができる。
この発明の第五態様によれば、第二又は第三態様に係る第二スラスト軸受けは、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備え、前記軸連結断続部で前記連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、前記軸連結断続部で前記連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離したときに、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドとが突き当たるようにしてもよい。
このように構成することで、軸連結断続部で連結部材を出力軸とプロペラ駆動軸との間に装着した状態では、主機で出力軸を回転駆動する。このとき、第二スラスト軸受では、ディスクとパッドとの間に隙間が形成されるので、プロペラ駆動軸の軸方向の力は、第一スラスト軸受のみを介して船体に伝達される。
また、軸連結断続部で連結部材を出力軸とプロペラ駆動軸との間から取り外すと、軸連結断続部で出力軸とプロペラ駆動軸との連結が解除される。この状態で、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させることで、プロペラが回転する。プロペラの回転によって得られる推力により、プロペラ駆動軸は、軸方向の力（推力）によって、軸方向（推進方向）に変位する。これにより、ディスクとパッドとが突き当たり、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、第二スラスト軸受を介して船体に伝達することができる。そのため、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、第二スラスト軸受のみを介して船体に伝達することができる。
この発明の第六態様によれば、第二又は第三態様に係る前記第二スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備え、前記ディスクと前記パッドとの少なくとも一方は着脱可能とされていてもよい。
このように構成することで、ディスクとパッドとの少なくとも一方を取り外しすれば、第二スラスト軸受を介したプロペラ駆動軸の軸方向の力が船体側へ伝達されることを遮断できる。また、ディスクとパッドとの両方を装着した状態とすれば、第二スラスト軸受を介してプロペラ駆動軸の軸方向の力を船体側へ伝達させることができる。
この発明の第七態様によれば、第一態様に係る船舶において、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を常に前記船体に伝達するスラスト軸受をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、主機で出力軸を介してプロペラ駆動軸を回転駆動する場合と、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動する場合とで、スラスト軸受によって、プロペラ駆動軸の軸方向の力を常に船体に伝達することができる。
この発明の第八態様によれば、第七態様に係る船舶において、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記主機により前記出力軸を回転駆動する主機航行モードと、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離し、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する電動機航行モードと、を切り替え可能としてもよい。
このように構成することで、主機航行モードでは、主機で出力軸を回転させると、出力軸の回転がプロペラ駆動軸に伝達され、プロペラが回転する。プロペラの回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸からスラスト軸受を介して船舶に伝達される。これにより、船舶が推進される。
また、電動機航行モードでは、電動機でプロペラ駆動軸を回転させると、プロペラが回転する。プロペラの回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸からスラスト軸受を介して船舶に伝達される。これにより、船舶が推進される。この状態で、出力軸とプロペラ駆動軸とが切り離されているので、主機が停止しても、電動機でプロペラ駆動軸を回転させることで、船舶を航行させることができる。
この発明の第九態様によれば、第一から第八態様の何れか一つの態様に係る船舶において、前記電動機は、前記プロペラ駆動軸に設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、電動機をプロペラ駆動軸に設けることで、電動機でプロペラ駆動軸をダイレクトに駆動することができる。
この発明の第十態様によれば、第一から第八態様に係る船舶において、前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられ、前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達する駆動力伝達機構を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、プロペラ駆動軸とは別に設けた電動機により、プロペラ駆動軸を回転駆動させることができる。
この発明の第十一態様によれば、第一態様に係る船舶において、船体と、前記船体内に設けられた主機と、前記主機により回転駆動される出力軸と、前記船体の外部に設けられたプロペラと、前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、を備え、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、をさらに備えるようにしてもよい。前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記伝達機との間に設けられた伝達機連結部材を着脱することで、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続するようにしてもよい。前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持され、前記ディスクに対して前記プロペラ駆動軸の軸方向に隙間をあけて設けられたパッドと、を備え、前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離したときに、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドとが突き当たるようにしてもよい。
このように構成することで、主機で出力軸を回転駆動する場合には、出力軸と伝達機との間に伝達機連結部材を装着し、出力軸と伝達機とを連結する。この状態で、主機で出力軸を回転駆動することで、出力軸の回転が伝達機を介してプロペラ駆動軸に伝達され、プロペラが回転する。これにより、船舶が推進される。
また、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動する場合、伝達機連結部材を取り外し、出力軸と伝達機とを切り離す。これにより、出力軸とプロペラ駆動軸とが切り離されることになる。この状態で、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動すると、プロペラが回転する。これにより、船舶が推進される。この状態で、出力軸と、伝達機及びプロペラ駆動軸とが切り離されているので、主機が停止しても、電動機でプロペラ駆動軸を回転させることで、船舶を航行させることができる。
さらに、軸連結断続部で伝達機連結部材を出力軸とプロペラ駆動軸との間に装着した状態では、主機で出力軸を回転駆動する。このとき、プロペラ駆動軸側スラスト軸受では、ディスクとパッドとの間に隙間が形成されるので、プロペラ駆動軸の軸方向の力は、主機側スラスト軸受のみを介して船体に伝達される。
また、軸連結断続部で伝達機連結部材を出力軸とプロペラ駆動軸との間から取り外すと、軸連結断続部で出力軸とプロペラ駆動軸との連結が解除される。この状態で、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させることで、プロペラが回転する。プロペラの回転によって得られる推力により、プロペラ駆動軸は、軸方向の力（推力）によって、軸方向（推進方向）に変位する。これにより、ディスクとパッドとが突き当たり、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介して船体に伝達することができる。そのため、プロペラ駆動軸の軸方向の力を、プロペラ駆動軸側スラスト軸受のみを介して船体に伝達することができる。
この発明の第十二態様によれば、船舶は、船体と、前記船体内に設けられた主機と、前記主機により回転駆動される出力軸と、前記船体の外部に設けられたプロペラと、前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、を備え、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、をさらに備え、前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記伝達機との間に設けられた伝達機連結部材を着脱することで、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続し、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備え、前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、前記主機により前記出力軸を回転駆動させ前記主機側スラスト軸受を介して前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機航行モードと、前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離した状態では、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動させ、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドが突き当たり、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介して前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する電動機航行モードと、を切り替え可能とした。
この発明の第十三態様によれば、船体と、前記船体内に設けられた主機と、前記主機により回転駆動される出力軸と、前記船体の外部に設けられたプロペラと、前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、を備え、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備えていてもよい。前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備えていてもよい。前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させるようにしてもよい。
このように構成することで、ディスクがパッドに摺接または接近した状態となれば、プロペラ駆動軸の軸方向の力が、ディスク、及びパッドを介して船体側に伝達される。また、ディスクがパッドから離間した状態となれば、プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介したプロペラ駆動軸の軸方向の力の船体側への伝達を遮断することができる。
この発明の第十四態様によれば、第十二態様の船舶において、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備え、前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させる。
この発明の第十五態様によれば、第十一から第十四態様に係る船舶において、前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられ、前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達する駆動力伝達機構を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、プロペラ駆動軸とは別に設けた電動機により、駆動力伝達機構を介して、プロペラ駆動軸を回転駆動させることができる。
この発明の第十六態様によれば、第十一から第十四態様に係る船舶において、前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられていてもよい。前記伝達機は、前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達可能とされていてもよい。
このように構成することで、プロペラ駆動軸とは別に設けた電動機により、伝達機を介して、プロペラ駆動軸を回転駆動させることができる。
この発明の第十七態様によれば、船舶の航行方法は、第一から第十六態様の何れか一つの態様に係る船舶の航行方法であって、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記主機により前記出力軸を回転駆動する工程と、前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離す工程と、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する工程と、を含む。
第十七態様では、主機で出力軸を回転駆動する場合、主機で出力軸を回転駆動することで、出力軸の回転がプロペラ駆動軸に伝達され、プロペラが回転する。これにより、船舶が推進される。
また、主機に不具合等が生じた場合、軸連結断続部で出力軸とプロペラ駆動軸とを切り離す。この状態で、電動機でプロペラ駆動軸を回転駆動すると、プロペラが回転する。これにより、船舶を推進できる。
上記船舶、船舶の航行方法によれば、複雑化することなしに冗長性を高めることができる。
この発明の第一実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。 上記船舶の第一実施形態における第二スラスト軸受の構成を示す断面図である。 上記船舶の第一実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。 この発明の第一から第四実施形態における船舶の航行方法の流れを示すフローチャートである。 この発明の第二実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。 上記船舶の第二実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。 この発明の第三実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。 上記船舶の第三実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。 この発明の第四実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。 上記船舶の第四実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。
以下、この発明の一実施形態における船舶、船舶の航行方法を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。
図１に示すように、この実施形態の船舶１Ａは、船体２と、主機３と、第一スラスト軸受３５と、プロペラ駆動軸４と、電動機５と、第二スラスト軸受６と、軸連結断続部７と、軸力伝達断続部８と、を主に備える。
船体２は、その船尾２ｂを形成する船尾船体２１を備えている。船尾船体２１は、その船底２２に、傾斜面２３を有している。傾斜面２３は、船首尾方向Ｄａにおいて船首（図示無し）側から船尾２ｂ側に向かうにしたがって、漸次上方に傾斜している。
主機３は、船体２内に設けられる。主機３は、ディーゼルエンジン等の内燃機関からなる。本実施形態において、主機３は、例えば、その駆動回転数が６０～３００ｒｐｍの、低速主機である。
主機３は、エンジンハウジング３１と、クランク軸３２と、ピストン３３と、出力軸３４と、を備える。
エンジンハウジング３１は、主機３の外殻をなす。エンジンハウジング３１は、船体２に固定されている。
クランク軸３２は、エンジンハウジング３１内に設けられている。クランク軸３２は、エンジンハウジング３１に、船首尾方向Ｄａに延びる軸周りに回転自在に支持されている。
ピストン３３は、クランク軸３２にコンロッド３６を介して連結されている。ピストン３３は、主機３の作動時にシリンダー（図示無し）内で燃料が燃焼されることで、シリンダー（図示無し）内で移動（往復動）する。シリンダー内でのピストン３３の動作が、コンロッド３６を介してクランク軸３２に伝達され、クランク軸３２が船首尾方向Ｄａに延びる軸周りに回転する。
ピストン３３の往復動方向は、船首尾方向Ｄａに延びるクランク軸３２の軸方向と交差している。このため、主機３の作動時、クランク軸３２には、ピストン３３、及びコンロッド３６を介して、船首尾方向Ｄａに直交する方向の力が作用する。
出力軸３４は、船首尾方向Ｄａに延びている。出力軸３４は、第一スラスト軸受３５を介してクランク軸３２に連結されている。出力軸３４は、その中心軸周りに回転自在に支持されている。出力軸３４は、船首尾方向Ｄａ後方の端部がエンジンハウジング３１の外部に突出している。出力軸３４の船首尾方向Ｄａ後方の端部には、円盤状のフライホイール３７が設けられている。出力軸３４は、主機３を作動させてクランク軸３２が回転されると、クランク軸３２と一体に回転駆動される。
第一スラスト軸受３５は、主機３のクランク軸３２と出力軸３４との間に設けられている。第一スラスト軸受３５は、エンジンハウジング３１内に設けられている。第一スラスト軸受３５は、出力軸３４側から伝達される、出力軸３４に生じる軸方向（船首尾方向Ｄａ）の力（以下、これをスラスト力と称する）を支持する。これにより、第一スラスト軸受３５は、出力軸３４側から伝達されるスラスト力を、エンジンハウジング３１を介して船体２に伝達する。また、第一スラスト軸受３５は、出力軸３４の軸方向の熱伸びや変形が、船首尾方向Ｄａに直交する方向に動作するピストン３３やクランク軸３２に及ぶのを抑える。
プロペラ駆動軸４は、船首尾方向Ｄａに延びている。プロペラ駆動軸４は、プロペラ軸４１と、電動機軸５１と、回転軸６１と、を備えている。
プロペラ軸４１は、船首尾方向Ｄａに延びている。プロペラ軸４１の後端は、船尾船体２１内から船首尾方向Ｄａの後方に突出している。プロペラ軸４１の後端には、プロペラ４２が一体に固定されている。プロペラ４２は、船体２の外部に設けられている。プロペラ４２は、プロペラ軸４１がその中心軸周りに回転駆動されることで所定方向に回転し、船体２を推進する推力を発揮する。
電動機５は、船体２内に設けられている。電動機５は、電動機軸５１と、ローター５２と、ステーター５３と、を備える。
電動機軸５１は、電動機ハウジング５４に、船首尾方向Ｄａに延びる中心軸回りに回転自在に支持されている。電動機軸５１の船首尾方向Ｄａ後方の一端は、プロペラ軸４１に接続されている。電動機軸５１は、プロペラ駆動軸４の一部を構成する。これにより、電動機５は、プロペラ駆動軸４に設けられている。
ローター５２は、電動機軸５１と一体に設けられている。ステーター５３は、ローター５２の径方向外側に設けられている。ステーター５３は、電動機ハウジング５４に固定されている。
このような電動機５は、例えば、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させる。この回転磁界によりステーター５３の内側でローター５２が回転する。このローター５２の回転により、プロペラ駆動軸４（電動機軸５１）が回転駆動される。この場合、電動機５は、非常用の推進電動機として機能する。
また、電動機５は、主機３の出力軸３４の回転がプロペラ駆動軸４に伝達されると、ステーター５３の径方向内側で、プロペラ駆動軸４と一体にローター５２が回転する。すると、電動機５は、ローター５２へ伝達された回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機（言い換えれば、軸発電機）として機能する。このようにして電動機５で発生した電力は、船体２内に供給される。
また、電動機５は、主機３の出力軸３４の回転が伝達されることでプロペラ駆動軸４が回転駆動されるときに、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させてローター５２に回転エネルギーを付与することで、プロペラ駆動軸４の回転をアシストすることもできる。
図２は、上記船舶の第一実施形態における第二スラスト軸受の構成を示す断面図である。
第二スラスト軸受６は、船体２内に設けられている。第二スラスト軸受６は、プロペラ駆動軸４上に設けられている。この実施形態では、第二スラスト軸受６は、例えば、プロペラ駆動軸４上で、電動機５と主機３との間に設けられている。なお、第二スラスト軸受６は、プロペラ駆動軸４上であれば、電動機５よりも船首尾方向Ｄａの船尾側に設けてもよい。
図２に示すように、第二スラスト軸受６は、回転軸６１と、ディスク６２と、パッド６３と、を備えている。
回転軸６１は、第二スラスト軸受６の軸受ハウジング６４に、船首尾方向Ｄａに延びる中心軸回りに回転自在に支持されている。図１に示すように、軸受ハウジング６４は、船体２に固定されている。回転軸６１の船首尾方向Ｄａ後方の一端は、電動機軸５１（図１参照）に接続されている。回転軸６１は、プロペラ駆動軸４の一部を構成する。
ディスク６２は、回転軸６１に設けられている。ディスク６２は、円盤状で、回転軸６１の外周面から径方向外側に延びている。ディスク６２は、回転軸６１と一体に回転する。
パッド６３は、船首尾方向Ｄａにおけるディスク６２の両側に、それぞれ配置されている。さらに、これらパッド６３は、それぞれ、プロペラ駆動軸４の中心軸を中心とした周方向に間隔をあけて複数設けられている。各パッド６３は、支持部材６５により支持されている。支持部材６５は、後述する軸力伝達断続部８により、軸受ハウジング６４内で、船首尾方向Ｄａに進退可能に設けられている。パッド６３は、支持部材６５と一体に進退することで、ディスク６２に対して接近及び離間可能となっている。
図３は、上記船舶の第一実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。
図３に示すように、複数のパッド６３は、ディスク６２に対して摺接または当接した状態で、回転軸６１と一体に回転するディスク６２を、回転軸６１の軸方向両側から挟み込むようにして回転自在に支持する。これにより、第二スラスト軸受６は、プロペラ駆動軸４（回転軸６１）に作用するスラスト力を支持する。プロペラ駆動軸４に、プロペラ４２の回転によって発生した推力がスラスト力として作用した場合、第二スラスト軸受６は、推力を、軸受ハウジング６４を介して船体２に伝達する。
図２に示すように、軸力伝達断続部８は、第二スラスト軸受６を介してプロペラ駆動軸４のスラスト力が船体２へ伝達される状態と、プロペラ駆動軸４のスラスト力が船体２へ伝達されない状態とを切り替える。軸力伝達断続部８は、第二スラスト軸受６のディスク６２に対しパッド６３を接近及び離間させることで、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２への伝達を断続する。軸力伝達断続部８は、支持部材６５をディスク６２に対し、船首尾方向Ｄａに進退させる。軸力伝達断続部８は、例えば油圧駆動部８１と、戻しバネ８２と、を備える。油圧駆動部８１は、軸受ハウジング６４と支持部材６５との間に形成された油室６８に、作動油を供給する油圧シリンダー等からなる。油圧駆動部８１は、油室６８に作動油を送り込むことで、パッド６３を支持する支持部材６５を、ディスク６２に向けて押し出す。また、戻しバネ８２は、支持部材６５をディスク６２から離間する方向に付勢し、油圧駆動部８１による押圧力が戻しバネ８２の弾性力を下回った際に、ディスク６２に向けて押し出された支持部材６５を元の位置に戻す。
このような軸力伝達断続部８は、油圧駆動部８１で作動油を油室６８に送り込むと、支持部材６５がディスク６２側に押し出され、パッド６３がディスク６２に接近する。図３に示すように、パッド６３をディスク６２に摺接または当接させることで、前述したように、第二スラスト軸受６はプロペラ駆動軸４（回転軸６１）に作用するスラスト力を支持し、軸受ハウジング６４を介して船体２に伝達する。なお、第二スラスト軸受６でスラスト力を支持するときには、ディスク６２から作用するスラスト力によってパッド６３がディスク６２から離間する方向に移動しないように、支持部材６５の位置を、適宜のストッパ機構（図示無し）によって拘束するようにしてもよい。
軸力伝達断続部８は、油圧駆動部８１における油室６８への作動油の送給を停止すると、戻しバネ８２の弾性力によって、パッド６３がディスク６２から離れる。すると、第二スラスト軸受６においては、船体２へのプロペラ駆動軸４のスラスト力の伝達が遮断される。
図１に示すように、軸連結断続部７は、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを断続する。言い換えれば、軸連結断続部７は、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを連結した状態と、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを分離した状態とを切り替え可能になっている。軸連結断続部７は、連結部材７１を備える。連結部材７１は、プロペラ駆動軸４（回転軸６１）の船首尾方向Ｄａ前方の端部に設けられたフランジ７８と、出力軸３４の船首尾方向Ｄａ後方の端部に設けられたフライホイール３７との間に配置されている。連結部材７１は、円盤状で、船首尾方向Ｄａに直交する面内に位置する。連結部材７１は、フランジ７８とフライホイール３７とに、ボルト（図示無し）等の固定部材によって、着脱可能に設けられている。
このような軸連結断続部７では、連結部材７１を、フランジ７８とフライホイール３７との間に装着すると、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とが連結される。図３に示すように、軸連結断続部７では、連結部材７１を、フランジ７８とフライホイール３７との間から取り外せば、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とが切り離される。このように、軸連結断続部７は、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを断続する。
次に、上記船舶１Ａの航行方法について説明する。
図４は、この発明の第一から第四実施形態における船舶の航行方法の流れを示すフローチャートである。
図４に示すように、第一実施形態における船舶１Ａの航行方法では、主機航行工程Ｓ１と、不具合発生判定工程Ｓ２と、切替工程Ｓ３と、電動機航行工程Ｓ４と、を含む。
主機航行工程Ｓ１では、船舶１Ａを、主機３によりプロペラ駆動軸４を回転させる通常航行モード（第一航行モード）で航行させる。この通常航行モードでは、図１に示すように、軸連結断続部７で、連結部材７１により、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを連結する。また、軸力伝達断続部８では、パッド６３をディスク６２から離間させ、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２への伝達を遮断した状態とする。この状態で、主機３により出力軸３４を回転駆動する。すると、出力軸３４の回転がプロペラ駆動軸４に伝達され、プロペラ４２が回転する。プロペラ４２の回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸４、出力軸３４から第一スラスト軸受３５のみを介して船舶１Ａに伝達される。これにより、船舶１Ａが推進される。
不具合発生判定工程Ｓ２では、主機３に不具合等が発生しているか否かを判定する。この判定は、船舶１Ａに設けられた主機３の監視モニター等によって自動的に行ってもよいし、主機３のオペレオーターの判断により行ってもよい。
主機３に不具合等が発生していなければ、主機航行工程Ｓ１を継続する。
主機３に不具合等が発生していた場合、切替工程Ｓ３に移行する。
切替工程Ｓ３では、船舶１Ａの航行モードを、通常航行モードから非常用航行モード（第二航行モード）に切り替えるため、各部の切替作業を行う。切替工程Ｓ３では、図３に示すように、軸連結断続部７で、連結部材７１を取り外し、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを切り離す。また、軸力伝達断続部８では、パッド６３をディスク６２に接近させ、第二スラスト軸受６を介してプロペラ駆動軸４のスラスト力を船体２に伝達できる状態とする。
切替工程Ｓ３の完了後、電動機航行工程Ｓ４に移行する。電動機航行工程Ｓ４では、船舶１Ａを、非常用航行モードで航行させる。非常用航行モードでは、電動機５によりプロペラ駆動軸４を回転駆動し、プロペラ４２を回転させる。これにより、船舶１Ａが推進される。このとき、プロペラ４２で発生する推力によるプロペラ駆動軸４のスラスト力は、第二スラスト軸受６のみを介して船体２に伝達される。この状態で、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とが切り離されているので、主機３が停止しても、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転させることで、船舶１Ａが航行される。
したがって、上述した第一実施形態によれば、主機３で出力軸３４を回転駆動する場合には、軸連結断続部７で出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを連結することで、プロペラ４２が回転し、船舶１Ａが推進される。また、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転駆動する場合、軸連結断続部７で、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを切り離す。この状態で、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転駆動すると、プロペラ４２が回転する。これにより、船舶１Ａが推進される。
このようにして、出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを切り離すことで、主機３が停止しても、電動機５で船舶１Ａを航行させることができる。このようにして、１本のプロペラ駆動軸４に、１台の主機３を設けた船舶１Ａにおいて、構成を複雑化することなしに冗長性を高めることが可能となる。
また、軸連結断続部７では、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４とプロペラ駆動軸４との連結を容易に断続することができる。このように、簡易な構成で出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを断続することができる。これにより、複雑なクラッチ機構等を用いることなく、低コストで主機３の冗長性を高めることができる。
第一実施形態では、さらに、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２への伝達を断続する軸力伝達断続部８をさらに備えるようにした。このような構成によれば、軸力伝達断続部８で、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２への伝達を遮断すれば、プロペラ駆動軸４のスラスト力を、第一スラスト軸受３５のみを介して船体２に伝達することができる。また、軸力伝達断続部８で、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力を船体２に伝達するようにすれば、軸連結断続部７で出力軸３４とプロペラ駆動軸４とを切り離した状態で、プロペラ駆動軸４のスラスト力を、第二スラスト軸受６のみを介して船体２に伝達することができる。このようにして、軸力伝達断続部８と軸連結断続部７とにより、船体２へのスラスト力の伝達を、第一スラスト軸受３５と、第二スラスト軸受６との間で切り替えることができる。
第一実施形態では、さらに、船舶１Ａは、主機３で出力軸３４を回転させる通常航行モードと、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転させる非常用航行モードとを切り替え可能とした。これにより、通常航行モードで主機３が停止した場合に、非常用航行モードに切り替えることで、船舶１Ａの航行を継続させることができる。
第一実施形態では、さらに、軸力伝達断続部８は、第二スラスト軸受６のディスク６２に対しパッド６３を接近及び離間させるようにした。これにより、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２側への伝達を、容易に遮断することができる。
第一実施形態では、さらに、電動機５をプロペラ駆動軸４に設けるようにした。これにより、電動機５でプロペラ駆動軸４をダイレクトに駆動することができ、簡易な構成とすることができる。
上記第一実施形態では、軸力伝達断続部８において、油圧シリンダー等の油圧駆動部８１で、パッド６３をディスク６２に対して接近及び離間させるようにしたが、この構成に限られない。パッド６３をディスク６２に対して接近及び離間させることができる構成であれば、油圧シリンダー以外の各種のアクアチュエーターや、ボルト等を用いてもよい。
また、第二スラスト軸受６において、パッド６３やディスク６２を着脱することで、第二スラスト軸受６を介したプロペラ駆動軸４のスラスト力の船体２への伝達を断続するようにしてもよい。
さらに、電動機５をプロペラ駆動軸４に設けずに、後述する第四実施形態の電動機５Ｄのように、プロペラ駆動軸４とは別に設けるようにしてもよい。この場合、後述する第四実施形態のように、駆動力伝達機構９０を介して、電動機５Ｄの回転駆動力をプロペラ駆動軸４に伝達するようにすればよい。駆動力伝達機構９０を設けた場合、第二スラスト軸受６は、駆動力伝達機構９０の内部に設けてもよい。
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と一部の構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図５は、この発明の第二実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。図６は、上記船舶の第二実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。
図５に示すように、この実施形態における船舶１Ｂは、船体２と、主機３Ｂと、プロペラ駆動軸４と、電動機５と、スラスト軸受９と、軸連結断続部７と、を主に備える。
主機３Ｂは、船体２内に設けられる。主機３Ｂは、エンジンハウジング３１と、クランク軸３２と、ピストン３３と、出力軸３４Ｂと、を備える。
出力軸３４Ｂは、船首尾方向Ｄａに延びている。出力軸３４Ｂは、クランク軸３２に連結されている。出力軸３４Ｂは、その中心軸周りに回転自在に支持されている。出力軸３４Ｂは、船首尾方向Ｄａ後方の端部がエンジンハウジング３１の外部に突出している。出力軸３４Ｂの船首尾方向Ｄａ後方の端部には、円盤状のフライホイール３７が設けられている。出力軸３４Ｂは、主機３Ｂを作動させてクランク軸３２が回転されると、クランク軸３２と一体に回転駆動される。
なお、主機３Ｂに、上記第一実施形態における主機３のように第一スラスト軸受３５が設けられている場合、第一スラスト軸受３５を取り外すか、第一スラスト軸受３５のパッドやディスクを取り外し、スラスト軸受機能を発揮しない状態とする。または、スラスト軸受９を備えたプロペラ駆動軸４と第一スラスト軸受３５を備えた出力軸３４Ｂの間に変速機（伝達機）を設けて、プロペラ駆動軸４のスラスト力が出力軸３４Ｂに伝達しないようにする。
プロペラ駆動軸４は、船首尾方向Ｄａに延びている。プロペラ駆動軸４は、プロペラ軸４１と、電動機軸５１と、回転軸６１Ｂと、を備えている。
プロペラ軸４１の後端には、プロペラ４２が一体に固定されている。プロペラ４２は、プロペラ軸４１がその中心軸周りに回転駆動されることで所定方向に回転し、船体２を推進する推力を発揮する。
電動機５は、船体２内に設けられている。電動機５は、電動機軸５１と、ローター５２と、ステーター５３と、を備える。
スラスト軸受９は、船体２内でプロペラ駆動軸４上に設けられている。この実施形態では、スラスト軸受９は、電動機５と主機３Ｂとの間に設けられている。なお、スラスト軸受９は、プロペラ駆動軸４上であれば、電動機５よりも船首尾方向Ｄａの船尾側に設けてもよい。
スラスト軸受９は、回転軸６１Ｂと、ディスク６２と、パッド６３Ｂと、を備えている。
スラスト軸受９は、プロペラ駆動軸４（回転軸６１Ｂ）に作用するスラスト力を支持し、軸受ハウジング６４を介して船体２に伝達する。この第二実施形態において、パッド６３Ｂは、上記第一実施形態における第二スラスト軸受６のパッド６３のように、ディスク６２に対して接近及び離間せず、船首尾方向Ｄａにおける位置は固定されている。
軸連結断続部７は、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを断続する。軸連結断続部７は、連結部材７１を備える。連結部材７１は、プロペラ駆動軸４（回転軸６１Ｂ）の船首尾方向Ｄａ前方の端部に設けられたフランジ７８と、出力軸３４Ｂの船首尾方向Ｄａ後方の端部に設けられたフライホイール３７との間に配置されている。連結部材７１は、フランジ７８とフライホイール３７とに、ボルト（図示無し）等の固定部材によって、着脱可能に設けられている。
このような軸連結断続部７では、連結部材７１をフランジ７８とフライホイール３７との間に装着すると、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とが連結される。図６に示すように、連結部材７１を、フランジ７８とフライホイール３７との間から取り外せば、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とが切り離される。このように、軸連結断続部７では、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４との連結が断続される。
次に、上記船舶１Ｂの航行方法について説明する。
図４に示すように、この第二実施形態における船舶１Ｂの航行方法では、主機航行工程Ｓ１１と、不具合発生判定工程Ｓ１２と、切替工程Ｓ１３と、電動機航行工程Ｓ１４と、を含む。
主機航行工程Ｓ１１では、船舶１Ｂを、主機３Ｂによりプロペラ駆動軸４を回転させる通常航行モード（主機航行モード）で航行させる。この通常航行モードでは、図５に示すように、軸連結断続部７で、連結部材７１により、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを連結する。この状態で、主機３Ｂにより出力軸３４Ｂを回転駆動する。すると、出力軸３４Ｂの回転がプロペラ駆動軸４に伝達され、プロペラ４２が回転する。プロペラ４２の回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸４からスラスト軸受９のみを介して船舶１Ｂに伝達される。これにより、船舶１Ｂが推進される。
不具合発生判定工程Ｓ１２では、主機３Ｂに不具合等が発生しているか否かを判定する。この判定は、船舶１Ｂに設けられた主機３Ｂの監視モニター等によって自動的に行ってもよいし、主機３Ｂのオペレオーターの判断により行ってもよい。
主機３Ｂに不具合等が発生していなければ、主機航行工程Ｓ１１を継続する。
主機３Ｂに不具合等が発生していた場合、切替工程Ｓ１３に移行する。
切替工程Ｓ１３では、船舶１Ｂの航行モードを、通常航行モードから非常用航行モード（電動機航行モード）に切り替えるため、各部の切替作業を行う。切替工程Ｓ１３では、図６に示すように、軸連結断続部７で連結部材７１を取り外し、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを切り離す。
切替工程Ｓ１３の完了後、電動機航行工程Ｓ１４に移行する。電動機航行工程Ｓ１４では、船舶１Ｂを、非常用航行モードで航行させる。非常用航行モードでは、電動機５によりプロペラ駆動軸４を回転駆動し、プロペラ４２を回転させる。これにより、船舶１Ｂが推進される。このとき、プロペラ４２で発生する推力によるプロペラ駆動軸４のスラスト力は、スラスト軸受９のみを介して船体２に伝達される。この状態で、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とが切り離されているので、主機３Ｂが停止しても、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転させることで、船舶１Ｂが航行される。
したがって、上述した第二実施形態によれば、主機３Ｂで出力軸３４Ｂを回転駆動する場合には、軸連結断続部７で出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを連結する。この状態で、主機３Ｂで出力軸３４Ｂを回転駆動することで、プロペラ４２が回転し、船舶１Ｂが推進される。
また、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転駆動する場合、軸連結断続部７で、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを切り離す。この状態で、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転駆動すると、プロペラ４２が回転する。これにより、船舶１Ｂが推進される。
このようにして、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを切り離すことで、主機３Ｂが停止しても、電動機５で船舶１Ｂを航行させることができる。このようにして、１本のプロペラ駆動軸４に、１台の主機３Ｂを設けた船舶１Ｂにおいて、構成を複雑化することなしに冗長性を高めることが可能となる。
また、軸連結断続部７では、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４との連結を容易に断続することができる。このような構成によれば、簡易な構成により、出力軸３４Ｂとプロペラ駆動軸４とを断続することができる。これにより、複雑なクラッチ機構等を用いることなく、低コストで主機３Ｂの冗長性を高めることができる。
第二実施形態の船舶１Ｂでは、プロペラ駆動軸４のスラスト力を常に船体２に伝達するスラスト軸受９をさらに備える。このように構成することで、主機３Ｂで出力軸３４Ｂを介してプロペラ駆動軸４を回転駆動する場合と、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転駆動する場合とで、スラスト軸受９によって、プロペラ駆動軸４のスラスト力を常に船体２に伝達することができる。このような構成では、上記第一実施形態で示したような軸力伝達断続部８が不要であり、スラスト軸受９を簡易な構成とすることができる。
第二実施形態の船舶１Ｂでは、主機３Ｂで出力軸３４Ｂを回転させる通常航行モードと、電動機５でプロペラ駆動軸４を回転させる非常用航行モードとを切り替え可能とした。これにより、通常航行モードで主機３Ｂが停止しても、非常用航行モードに切り替えることで、船舶１Ｂの航行を継続させることができる。
第二実施形態では、さらに、電動機５をプロペラ駆動軸４に設けるようにした。これにより、電動機５でプロペラ駆動軸４をダイレクトに駆動することができ、簡易な構成とすることができる。
なお、第二実施形態では、第一実施形態と同様に、電動機５をプロペラ駆動軸４に設けずに、後述する第四実施形態の電動機５Ｄのように、プロペラ駆動軸４とは別に設けるようにしてもよい。この場合、後述する第四実施形態のように、駆動力伝達機構９０を介して、電動機５Ｄの回転駆動力をプロペラ駆動軸４に伝達するようにすればよい。駆動力伝達機構９０を設けた場合、スラスト軸受９は、駆動力伝達機構９０の内部に設けてもよい。
（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第二実施形態と変速機１０を備える構成のみが異なるので、第一、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図７は、この発明の第三実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。図８は、上記船舶の第三実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。
図７に示すように、この実施形態の船舶１Ｃは、船体２と、主機３Ｂと、プロペラ駆動軸４Ｃと、電動機５Ｃと、スラスト軸受９Ｃと、軸連結断続部７Ｃと、変速機（伝達機）１０と、を主に備える。
主機３Ｂは、船体２内に設けられる。主機３Ｂは、エンジンハウジング３１と、クランク軸３２と、ピストン３３と、出力軸３４Ｃと、を備える。
出力軸３４Ｃは、船首尾方向Ｄａに延びている。出力軸３４Ｃは、クランク軸３２に連結されている。出力軸３４Ｃは、その中心軸周りに回転自在に支持されている。出力軸３４Ｃは、船首尾方向Ｄａ後方の端部がエンジンハウジング３１の外部に突出している。出力軸３４Ｃの船首尾方向Ｄａ後方の端部には、円盤状のフライホイール３７が設けられている。出力軸３４Ｃは、主機３Ｂを作動させてクランク軸３２が回転されると、クランク軸３２と一体に回転駆動される。
出力軸３４Ｃは、上記第一実施形態と同様、第一スラスト軸受３５を介してクランク軸３２に連結されている。
プロペラ駆動軸４Ｃは、船首尾方向Ｄａに延びている。
プロペラ駆動軸４Ｃの後端には、プロペラ４２が一体に固定されている。プロペラ４２は、プロペラ駆動軸４Ｃがその中心軸周りに回転駆動されることで所定方向に回転し、船体２を推進する推力を発揮する。
スラスト軸受９Ｃは、船体２内でプロペラ駆動軸４Ｃに設けられている。この第三実施形態のスラスト軸受９Ｃは、変速機１０の中に配置されている。スラスト軸受９Ｃは、ディスク６２と、パッド６３Ｂと、を備えている。スラスト軸受９Ｃは、プロペラ駆動軸４Ｃに作用するスラスト力を支持して船体２に伝達する。なお、スラスト軸受９Ｃは、変速機１０の外部（船尾側）に配置してもよい。
変速機（伝達機）１０は、出力軸３４Ｃとプロペラ駆動軸４Ｃとの間に設けられている。変速機１０の入力軸１１には、出力軸３４Ｃが接続されている。変速機１０の出力側には、プロペラ駆動軸４Ｃが連結されている。
変速機１０は、入力軸１１に接続された出力軸３４Ｃの回転を、図示しない歯車等を介してプロペラ駆動軸４Ｃに伝達する。変速機１０は、入力軸１１から入力される出力軸３４Ｃの回転を、増速又は減速してプロペラ駆動軸４Ｃに伝達する。
なお、変速機１０は、入力軸１１から入力される出力軸３４Ｃの回転を、増速又は減速せず、等速のままプロペラ駆動軸４Ｃに伝達するようにしてもよい。
電動機５Ｃは、船体２内でプロペラ駆動軸４Ｃとは別に設けられている。この第三実施形態の電動機５Ｃは、電動機軸５１を介して変速機１０に接続されている。
このような電動機５Ｃは、例えば、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させる。この回転磁界により電動機軸５１が回転する。この電動機軸５１の回転は変速機１０を介してプロペラ駆動軸４Ｃに伝達される。この場合、電動機５Ｃは、非常用の推進電動機として機能する。
電動機５Ｃは、主機３の出力軸３４の回転がプロペラ駆動軸４Ｃに伝達されると、電動機軸５１も回転する。すると、電動機５Ｃは、電動機軸５１へ伝達された回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機（言い換えれば、軸発電機）として機能する。このようにして電動機５Ｃで発生した電力は、船体２内に供給される。
電動機５Ｃは、主機３の出力軸３４の回転が伝達されることでプロペラ駆動軸４Ｃが回転駆動されるときに、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させて電動機軸５１に回転エネルギーを付与することで、変速機１０を介してプロペラ駆動軸４Ｃの回転をアシストすることもできる。ここで、変速機１０は、電動機軸５１の回転を減速させてからプロペラ駆動軸４Ｃへ伝達している。このようにすることで、電動機５Ｃをより高回転域で運用することができるため、より小型の電動機５Ｃを用いることができる。
軸連結断続部７Ｃは、出力軸３４Ｃと変速機１０との間に設けられている。軸連結断続部７Ｃは、変速機１０の入力軸１１と出力軸３４Ｃとを断続することによって、出力軸３４Ｃとプロペラ駆動軸４Ｃとを断続する。軸連結断続部７Ｃは、ダンパーディスク等からなる、変速機連結部材（伝達機連結部材）７１Ｃを備える。変速機連結部材７１Ｃは、変速機１０の入力軸１１の船首尾方向Ｄａ前方の端部に設けられたフランジ７８Ｃと、出力軸３４Ｃの船首尾方向Ｄａ後方の端部に設けられたフライホイール３７との間に配置されている。変速機連結部材７１Ｃは、フランジ７８Ｃとフライホイール３７とに、ボルト（図示無し）等の固定部材によって、着脱可能に設けられている。
このような軸連結断続部７Ｃでは、変速機連結部材７１Ｃをフランジ７８Ｃとフライホイール３７との間に装着すると、変速機１０の入力軸１１と出力軸３４Ｃとが連結され、出力軸３４Ｃの回転が変速機１０を介してプロペラ駆動軸４Ｃに伝達される。図８に示すように、変速機連結部材７１Ｃを、フランジ７８Ｃとフライホイール３７との間から取り外せば、変速機１０の入力軸１１とプロペラ駆動軸４Ｃとが切り離される。このように、軸連結断続部７Ｃでは、変速機連結部材７１Ｃの着脱によって、出力軸３４Ｃとプロペラ駆動軸４Ｃとが断続される。
次に、上記船舶１Ｃの航行方法について説明する。
図４に示すように、この第三実施形態における船舶１Ｃの航行方法は、主機航行工程Ｓ２１と、不具合発生判定工程Ｓ２２と、切替工程Ｓ２３と、電動機航行工程Ｓ２４と、を備える。
主機航行工程Ｓ２１は、船舶１Ｃを、主機３Ｂによりプロペラ駆動軸４Ｃを回転させる通常航行モード（主機航行モード）で航行させる。通常航行モードでは、図７に示すように、軸連結断続部７Ｃで、変速機連結部材７１Ｃにより出力軸３４Ｃと入力軸１１とを連結する。この状態で、主機３Ｂにより出力軸３４Ｃを回転駆動する。すると、出力軸３４Ｃの回転が、変速機１０を介してプロペラ駆動軸４Ｃに伝達され、プロペラ４２が回転する。プロペラ４２の回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸４Ｃからスラスト軸受９Ｃのみを介して船舶１Ｃに伝達される。これにより、船舶１Ｃが推進される。
不具合発生判定工程Ｓ２２では、主機３Ｂに不具合等が発生しているか否かを判定する。この判定は、船舶１Ｃに設けられた主機３Ｂの監視モニター等によって自動的に行ってもよいし、主機３Ｂのオペレオーターの判断により行ってもよい。
主機３Ｂに不具合等が発生していなければ、主機航行工程Ｓ２１を継続する。
主機３Ｂに不具合等が発生していた場合、切替工程Ｓ２３に移行する。
切替工程Ｓ２３では、船舶１Ｃの航行モードを、通常航行モードから非常用航行モード（電動機航行モード）に切り替えるため、各部の切替作業を行う。切替工程Ｓ２３では、図８に示すように、軸連結断続部７Ｃで、変速機連結部材７１Ｃを取り外し、出力軸３４Ｃと変速機１０の入力軸１１とを切り離すことによって、出力軸３４Ｃと入力軸１１とを切り離す。
切替工程Ｓ２３の完了後、電動機航行工程Ｓ２４に移行する。電動機航行工程Ｓ２４では、船舶１Ｃを、非常用航行モードで航行させる。非常用航行モードでは、電動機５Ｃによりプロペラ駆動軸４Ｃを回転駆動し、プロペラ４２を回転させる。これにより、船舶１Ｃが推進される。このとき、プロペラ４２で発生する推力によるプロペラ駆動軸４Ｃのスラスト力は、スラスト軸受９Ｃのみを介して船体２に伝達される。この状態で、出力軸３４Ｃとプロペラ駆動軸４Ｃとが切り離されているので、主機３Ｂが停止しても、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転させることで、船舶１Ｃが航行される。
したがって、上述した第三実施形態によれば、主機３Ｂで出力軸３４Ｃを回転駆動する場合には、軸連結断続部７Ｃで出力軸３４Ｃと入力軸１１とを連結することができる。この状態で、主機３Ｂで出力軸３４Ｃを回転駆動することで、プロペラ４２が回転し、船舶１Ｃが推進される。
また、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転駆動する場合、軸連結断続部７Ｃで、出力軸３４Ｃと入力軸１１とを切り離すことができる。この状態で、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを駆動することでプロペラ４２が回転され、船舶１Ｃを推進できる。
このようにして、出力軸３４Ｃと入力軸１１とを切り離すことで、主機３Ｂが停止しても、電動機５Ｃで船舶１Ｃを航行させることができる。その結果、１本のプロペラ駆動軸４Ｃに１台の主機３Ｂを設けた構成において、船舶１Ｃの冗長性を高めることが可能となる。
また、軸連結断続部７Ｃでは、変速機連結部材７１Ｃの着脱によって、出力軸３４Ｃと入力軸１１との連結を容易に断続することができる。そのため、簡易な構成により、出力軸３４Ｃと入力軸１１とを断続することができる。これにより、複雑なクラッチ機構等を用いることなく、低コストで冗長性を高めることができる。
第三実施形態の船舶１Ｃでは、プロペラ駆動軸４Ｃのスラスト力を常に船体２に伝達するスラスト軸受９Ｃをさらに備えている。このように構成することで、主機３Ｂで出力軸３４Ｃを介してプロペラ駆動軸４Ｃを回転駆動する場合と、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転駆動する場合との両方の場合で、プロペラ駆動軸４Ｃのスラスト力をスラスト軸受９Ｃにより常に船体２に伝達することができる。
また、軸連結断続部７Ｃは、出力軸３４Ｃと変速機１０との間に設けられた変速機連結部材７１Ｃを着脱することで、出力軸３４Ｃと入力軸１１とを断続する。
このように構成することで、主機３Ｂが停止しても、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転させることで、船舶１Ｃを航行させることができる。
第三実施形態の船舶１Ｃでは、主機３Ｂで出力軸３４Ｃを回転させる航行モードと、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転させる航行モードとを切り替え可能とした。これにより、主機３Ｂが停止しても、電動機５Ｃでプロペラ駆動軸４Ｃを回転させることで、船舶１Ｃの航行を継続させることができる。
なお、上記第三実施形態において、電動機５Ｃをプロペラ駆動軸４Ｃとは別の軸上に設けるようにした。しかし、電動機５Ｃは、プロペラ駆動軸４Ｃを回転させることができるのであれば、第一実施形態のように電動機５Ｃをプロペラ駆動軸４Ｃ上に設けるようにしてもよい。また、電動機５Ｃは、変速機１０よりも船首尾方向Ｄａの前方、例えば変速機１０と軸連結断続部７Ｃとの間の入力軸１１等に設けるようにしてもよい。
（第四実施形態）
次に、この発明の第四実施形態について説明する。以下に説明する第四実施形態においては、第一、第二実施形態に対して、電動機５Ｄを、プロペラ駆動軸４Ｄとは別に並列に設ける構成が主に異なるので、第一、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図９は、この発明の第四実施形態における船舶の船尾部の概略構成を示す模式図であり、主機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す図である。
図９に示すように、この実施形態の船舶１Ｄは、船体２と、主機３と、主機側スラスト軸受３５Ｄと、プロペラ駆動軸４Ｄと、電動機５Ｄと、軸連結断続部７と、駆動力伝達機構９０と、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６と、を主に備える。
主機３は、船体２内に設けられる。主機３は、エンジンハウジング３１と、クランク軸３２と、ピストン３３と、出力軸３４Ｄと、を備える。
出力軸３４Ｄは、船首尾方向Ｄａに延びている。出力軸３４Ｄは、主機側スラスト軸受３５Ｄを介してクランク軸３２に連結されている。出力軸３４Ｄは、その中心軸周りに回転自在に支持されている。出力軸３４Ｄは、船首尾方向Ｄａ後方の端部がエンジンハウジング３１の外部に突出している。出力軸３４Ｄの船首尾方向Ｄａ後方の端部には、円盤状のフライホイール３７が設けられている。出力軸３４Ｄは、主機３を作動させてクランク軸３２が回転されると、クランク軸３２と一体に回転駆動される。
主機側スラスト軸受３５Ｄは、主機３のクランク軸３２と出力軸３４Ｄとの間に設けられている。主機側スラスト軸受３５Ｄは、エンジンハウジング３１内に設けられている。主機側スラスト軸受３５Ｄは、出力軸３４Ｄ側から伝達される、出力軸３４Ｄに生じる軸方向（船首尾方向Ｄａ）のスラスト力を支持する。これにより、主機側スラスト軸受３５Ｄは、出力軸３４Ｄ側から伝達されるスラスト力を、エンジンハウジング３１を介して船体２に伝達する。また、主機側スラスト軸受３５Ｄは、船首尾方向Ｄａにクリアランスを有し、出力軸３４Ｄの軸方向の熱伸びや変形が、船首尾方向Ｄａに直交する方向に動作するピストン３３やクランク軸３２に及ぶのを抑える。
プロペラ駆動軸４Ｄは、船首尾方向Ｄａに延びている。プロペラ駆動軸４Ｄは、プロペラ軸４１と、回転軸９１と、を備えている。
プロペラ軸４１は、船首尾方向Ｄａに延びている。プロペラ４２は、プロペラ軸４１がその中心軸周りに回転駆動されることで所定方向に回転し、船体２を推進する推力を発揮する。
軸連結断続部７は、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを断続する。言い換えれば、軸連結断続部７は、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを連結した状態と、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを分離した状態とを切り替え可能になっている。軸連結断続部７は、連結部材７１を備える。連結部材７１は、プロペラ駆動軸４Ｄ（回転軸９１）の船首尾方向Ｄａ前方の端部に設けられたフランジ７８と、出力軸３４Ｄの船首尾方向Ｄａ後方の端部に設けられたフライホイール３７との間に配置されている。連結部材７１は、円盤状で、船首尾方向Ｄａに直交する面内に位置する。連結部材７１は、フランジ７８とフライホイール３７とに、ボルト（図示無し）等の固定部材によって、着脱可能に設けられている。
図１０は、上記船舶の第四実施形態において、電動機によりプロペラ駆動軸を回転駆動させる状態を示す模式図である。
このような軸連結断続部７では、連結部材７１を、フランジ７８とフライホイール３７との間に装着すると、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとが連結される。図１０に示すように、軸連結断続部７では、連結部材７１を、フランジ７８とフライホイール３７との間から取り外せば、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとが切り離される。このように、軸連結断続部７は、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを断続する。
電動機５Ｄは、船体２内に設けられている。電動機５Ｄは、プロペラ駆動軸４Ｄとは別に設けられている。電動機５Ｄは、電動機軸５１Ｄと、ローター５２Ｄと、ステーター５３Ｄと、を備える。
電動機軸５１Ｄは、プロペラ駆動軸４Ｄに対し、船首尾方向Ｄａと交差する方向に間隔をあけて並列に設けられている。電動機軸５１Ｄは、船体２に固定された電動機ハウジング５４Ｄに、船首尾方向Ｄａに延びる中心軸回りに回転自在に支持されている。電動機軸５１Ｄの船首尾方向Ｄａの一端は、後述する駆動力伝達機構９０に接続されている。
ローター５２Ｄは、電動機軸５１Ｄと一体に設けられている。ステーター５３Ｄは、ローター５２Ｄの径方向外側に設けられている。ステーター５３Ｄは、電動機ハウジング５４Ｄに固定されている。
電動機５Ｄは、例えば、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させる。この回転磁界によりステーター５３Ｄの内側でローター５２Ｄが回転する。このローター５２Ｄの回転により、電動機軸５１Ｄが回転駆動される。
駆動力伝達機構９０は、電動機５Ｄの回転駆動力をプロペラ駆動軸４Ｄに伝達する。駆動力伝達機構９０は、回転軸９１と、伝達ギヤ９２、９３と、ハウジング９４と、を備える。
回転軸９１は、船体２に固定されたハウジング９４に、船首尾方向Ｄａに延びる中心軸回りに回転自在に支持されている。回転軸９１の船首尾方向Ｄａ後方の一端は、プロペラ軸４１に接続されている。
伝達ギヤ９２は、電動機軸５１Ｄに設けられている。伝達ギヤ９３は、回転軸９１に設けられ、伝達ギヤ９２と噛み合っている。これにより、電動機５Ｄによって電動機軸５１Ｄが回転駆動されると、その回転が、伝達ギヤ９２、９３を介して回転軸９１に伝達される。なお、伝達ギヤ９２、９３の歯数を調整することで、電動機軸５１Ｄの回転を、増速、減速して回転軸９１に伝達することもできる。伝達ギヤ９２、９３の歯数を等しくすれば、電動機軸５１Ｄの回転は回転軸９１に等速で伝達される。
このようにして、電動機５Ｄの回転駆動力が駆動力伝達機構９０を介して回転軸９１に伝達されることで、プロペラ駆動軸４Ｄが回転駆動される。プロペラ駆動軸４Ｄの回転により、プロペラ４２が回転され、推力が発生する。この場合、電動機５Ｄは、非常用の推進電動機として機能する。
また、電動機５Ｄは、主機３の出力軸３４Ｄの回転がプロペラ駆動軸４Ｄに伝達されると、駆動力伝達機構９０を介してプロペラ駆動軸４Ｄ（回転軸９１）の回転がローター５２Ｄに伝達される。これにより、ステーター５３Ｄの径方向内側で、ローター５２Ｄが回転する。すると、電動機５Ｄは、ローター５２Ｄへ伝達された回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機（言い換えれば、軸発電機）として機能する。このようにして電動機５Ｄで発生した電力は、船体２内に供給される。
また、電動機５Ｄは、主機３の出力軸３４Ｄの回転が伝達されることでプロペラ駆動軸４Ｄが回転駆動されるときに、船体２内から供給された電力によって回転磁界を発生させてローター５２Ｄに回転エネルギーを付与することで、プロペラ駆動軸４Ｄの回転をアシストすることもできる。
プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、船体２内に設けられている。プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、プロペラ駆動軸４Ｄ（回転軸９１）上に設けられている。プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、例えば、駆動力伝達機構９０のハウジング９４内に設けられている。プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、軸受ディスク９７と、軸受パッド９８と、を備えている。
軸受ディスク９７は、プロペラ駆動軸４Ｄ（回転軸９１）に設けられている。軸受ディスク９７は、円盤状で、回転軸９１の外周面から径方向外側に延びている。軸受ディスク９７は、回転軸９１と一体に回転する。
軸受パッド９８は、船首尾方向Ｄａにおける軸受ディスク９７の両側に、それぞれ配置されている。さらに、これら軸受パッド９８は、それぞれ、プロペラ駆動軸４Ｄの中心軸を中心とした周方向に間隔をあけて複数設けられている。
軸受パッド９８は、軸受ディスク９７に対してプロペラ駆動軸４Ｄの軸方向（船首尾方向Ｄａ）に隙間１００をあけて設けられている。この隙間１００は、プロペラ駆動軸４Ｄに生じる熱伸びを吸収するため、主機側スラスト軸受３５Ｄに設けられた船首尾方向Ｄａのクリアランスよりも大きな間隙寸法Ｘを有している。また、この隙間１００は、連結部材７１の船首尾方向Ｄａにおける厚みよりも小さく設定されている。
図９に示すように、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、軸連結断続部７で連結部材７１を出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとの間に装着した状態では、軸受ディスク９７と軸受パッド９８との間に隙間１００が形成される。
図１０に示すように、軸連結断続部７で連結部材７１を出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとの間から取り外すと、プロペラ４２の回転によって得られる推力により、プロペラ駆動軸４Ｄは軸方向の力（推力）によって、軸方向（推進方向）に沿って船首尾方向Ｄａ前方に変位する。すると、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６において、軸受ディスク９７と軸受パッド９８との隙間１００が狭まり、軸受ディスク９７が軸受パッド９８に突き当たる（摺接した状態を含む）ようになっている。
複数の軸受パッド９８は、軸受ディスク９７に対して突き当たった状態で、回転軸９１と一体に回転する軸受ディスク９７を回転自在に支持する。これにより、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、プロペラ駆動軸４Ｄ（回転軸９１）に作用するスラスト力を支持する。プロペラ駆動軸４Ｄに、プロペラ４２の回転によって発生した推力がスラスト力として作用した場合、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、推力を、ハウジング９４を介して船体２に伝達する。
次に、上記船舶１Ｄの航行方法について説明する。
図４に示すように、第四実施形態における船舶１Ｄの航行方法では、主機航行工程Ｓ３１と、不具合発生判定工程Ｓ３２と、切替工程Ｓ３３と、電動機航行工程Ｓ３４と、を含む。
主機航行工程Ｓ３１では、船舶１Ｄを、主機３によりプロペラ駆動軸４Ｄを回転させる通常航行モード（主機航行モード）で航行させる。この通常航行モードでは、図９に示すように、軸連結断続部７で、連結部材７１により、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを連結する。この状態で、主機３により出力軸３４Ｄを回転駆動する。すると、出力軸３４Ｄの回転がプロペラ駆動軸４Ｄに伝達され、プロペラ４２が回転する。このとき、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６では、軸受ディスク９７と軸受パッド９８との間に隙間１００が形成されている。プロペラ４２の回転によって発生する推力は、プロペラ駆動軸４Ｄ、出力軸３４Ｄから主機側スラスト軸受３５Ｄのみを介して船舶１Ｄに伝達される。これにより、船舶１Ｄが推進される。
不具合発生判定工程Ｓ３２では、主機３に不具合等が発生しているか否かを判定する。この判定は、船舶１Ｄに設けられた主機３の監視モニター等によって自動的に行ってもよいし、主機３のオペレオーターの判断により行ってもよい。
主機３に不具合等が発生していなければ、主機航行工程Ｓ３１を継続する。
主機３に不具合等が発生していた場合、切替工程Ｓ３３に移行する。
切替工程Ｓ３３では、船舶１Ｄの航行モードを、通常航行モードから非常用航行モード（電動機航行モード）に切り替えるため、各部の切替作業を行う。切替工程Ｓ３３では、図１０に示すように、軸連結断続部７で、連結部材７１を取り外し、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを切り離す。
切替工程Ｓ３３の完了後、電動機航行工程Ｓ３４に移行する。電動機航行工程Ｓ３４では、船舶１Ｄを、非常用航行モードで航行させる。非常用航行モードでは、電動機５Ｄにより、駆動力伝達機構９０を介してプロペラ駆動軸４Ｄを回転駆動し、プロペラ４２を回転させる。これにより、船舶１Ｄが推進される。このとき、図１０に示すように、プロペラ４２の回転によって得られる推力により、プロペラ駆動軸４Ｄが、船首尾方向Ｄａ前方に変位する。これにより、軸受ディスク９７と軸受パッド９８とが突き当たり、プロペラ駆動軸４Ｄの軸方向の力が、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６を介して船体２に伝達される。このようにして、プロペラ４２で発生する推力によるプロペラ駆動軸４Ｄのスラスト力は、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６のみを介して船体２に伝達される。この状態で、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとが切り離されているので、主機３が停止しても、電動機５Ｄでプロペラ駆動軸４Ｄを回転させることで、船舶１Ｄが航行される。
したがって、上述した第四実施形態によれば、主機３で出力軸３４Ｄを回転駆動する場合には、軸連結断続部７で出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを連結することで、プロペラ４２が回転し、船舶１Ｄが推進される。また、電動機５Ｄでプロペラ駆動軸４Ｄを回転駆動する場合、軸連結断続部７で、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを切り離す。この状態で、電動機５Ｄでプロペラ駆動軸４Ｄを回転駆動すると、プロペラ４２が回転する。これにより、船舶１Ｄが推進される。
このようにして、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを切り離すことで、主機３が停止しても、電動機５Ｄで船舶１Ｄを航行させることができる。このようにして、１本のプロペラ駆動軸４Ｄに、１台の主機３を設けた船舶１Ｄにおいて、構成を複雑化することなしに冗長性を高めることが可能となる。
また、第四実施形態では、電動機５Ｄは、プロペラ駆動軸４Ｄとは別に設けられ、電動機５Ｄの回転駆動力をプロペラ駆動軸４Ｄに伝達する駆動力伝達機構９０を備える。
このように構成することで、プロペラ駆動軸４Ｄとは別に設けた電動機５Ｄにより、プロペラ駆動軸４Ｄを回転駆動させることができる。このような構成において、電動機５Ｄの回転は、駆動力伝達機構９０で減速して、電動機５Ｄをより高速で回転させるようにすれば、電動機５Ｄの効率を向上できるため、電動機５Ｄの小型化を図ることができる。
また、主機３で出力軸３４Ｄを回転駆動するときには、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６では、軸受ディスク９７と軸受パッド９８との間に隙間１００が形成されるので、プロペラ駆動軸４Ｄの軸方向の力は、主機側スラスト軸受３５Ｄのみを介して船体２に伝達される。
また、電動機５Ｄによりプロペラ駆動軸４Ｄを回転駆動させるときには、プロペラ４２の回転によって得られる推力により、プロペラ駆動軸４Ｄが船首尾方向Ｄａに変位し、軸受ディスク９７と軸受パッド９８とが突き当たる。これによって、プロペラ駆動軸４Ｄの軸方向の力を、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６を介して船体２に伝達することができる。そのため、プロペラ駆動軸４Ｄの軸方向の力を、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６のみを介して船体２に伝達することができる。
このように、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６では、軸受ディスク９７と軸受パッド９８との間に隙間１００を形成するという簡易な構成により、船体２へのスラスト力の伝達を、主機側スラスト軸受３５Ｄと、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６との間で切り替えることができる。
また、軸連結断続部７では、連結部材７１の着脱によって、出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとの連結を容易に断続することができる。このように、簡易な構成で出力軸３４Ｄとプロペラ駆動軸４Ｄとを断続することができる。これにより、複雑なクラッチ機構等を用いることなく、低コストで主機３の冗長性を高めることができる。
第四実施形態では、さらに、船舶１Ｄは、主機３で出力軸３４Ｄを回転させる通常航行モードと、電動機５Ｄでプロペラ駆動軸４Ｄを回転させる非常用航行モードとを切り替え可能とした。これにより、通常航行モードで主機３が停止した場合に、非常用航行モードに切り替えることで、船舶１Ｄの航行を継続させることができる。
なお、上記第四実施形態では、電動機５Ｄをプロペラ駆動軸４Ｄとは別に設けた構成において、プロペラ駆動軸側スラスト軸受９６を備えるようにしたが、これに限らない。上記第四実施形態で示したプロペラ駆動軸側スラスト軸受９６は、上記第一、第二実施形態の第二スラスト軸受６、スラスト軸受９に代えて備えるようにしてもよい。
（その他の変形例）
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、軸連結断続部７、７Ｃは、連結部材７１、変速機連結部材７１Ｃを着脱するようにしたが、これに限らない。例えば、連結部材７１、変速機連結部材７１Ｃを設ける部位は、フランジ７８、７８Ｃとフライホイール３７との間に限らず、他の部位に設けてもよい。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 船舶
２ 船体
２ｂ 船尾
３、３Ｂ 主機
４、４Ｃ、４Ｄ プロペラ駆動軸
５、５Ｄ 電動機
６ 第二スラスト軸受
７、７Ｃ 軸連結断続部
８ 軸力伝達断続部
９、９Ｃ スラスト軸受
１０ 変速機（伝達機）
１０ａ 入力ギヤ
１０ｂ 出力ギヤ
１０ｃ 中間ギヤ
１０ｏ 出力側
１１ 入力軸
２１ 船尾船体
２２ 船底
２３ 傾斜面
３１ エンジンハウジング
３２ クランク軸
３３ ピストン
３４、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ 出力軸
３５ 第一スラスト軸受
３５Ｄ 主機側スラスト軸受
３６ コンロッド
３７ フライホイール
４１ プロペラ軸
４２ プロペラ
５１、５１Ｄ 電動機軸
５２、５２Ｄ ローター
５３、５３Ｄ ステーター
５４、５４Ｄ 電動機ハウジング
６１、６１Ｂ、６１Ｃ 回転軸
６２ ディスク
６３、６３Ｂ パッド
６４ 軸受ハウジング
６５ 支持部材
６８ 油室
７１ 連結部材
７１Ｃ 変速機連結部材（伝達機連結部材）
７８、７８Ｃ フランジ
８１ 油圧駆動部
８２ 戻しバネ
９０ 駆動力伝達機構
９１ 回転軸
９２、９３ 伝達ギヤ
９４ ハウジング
９６ プロペラ駆動軸側スラスト軸受
９７ 軸受ディスク
９８ 軸受パッド
１００ 隙間
Ｄａ 船首尾方向
Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１ 主機航行工程
Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２ 不具合発生判定工程
Ｓ３、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３ 切替工程
Ｓ４、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ３４ 電動機航行工程

Claims (17)

  1. 船体と、
    前記船体内に設けられた主機と、
    前記主機により回転駆動される出力軸と、
    前記船体の外部に設けられたプロペラと、
    前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、
    前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、
    を備え、
    前記軸連結断続部は、
    前記プロペラ駆動軸の端部と前記出力軸の端部との間に配置して、前記プロペラ駆動軸と前記出力軸との両方に固定可能である一方で、前記プロペラ駆動軸の端部と前記出力軸の端部との間から取り外し可能な連結部材を有する
    船舶。
  2. 前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する第一スラスト軸受と、
    前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する第二スラスト軸受と、
    前記第二スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備える
    請求項１に記載の船舶。
  3. 前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記軸力伝達断続部で前記第二スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を遮断した状態で、前記主機により前記出力軸を回転駆動させ前記第一スラスト軸受を介して前記出力軸の軸方向の力を前記船体へ伝達する主機航行モードと、
    前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離し、前記軸力伝達断続部で前記第二スラスト軸受を介して前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する状態で、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する電動機航行モードと、
    を切り替え可能とした
    請求項２に記載の船舶。
  4. 前記第二スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、
    前記船体側に支持されたパッドと、を備え、
    前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させる
    請求項２又は３に記載の船舶。
  5. 前記第二スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、
    前記船体側に支持されたパッドと、を備え、
    前記軸連結断続部で前記連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、
    前記軸連結断続部で前記連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離したときに、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドとが突き当たる請求項２又は３に記載の船舶。
  6. 前記第二スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、
    前記船体側に支持されたパッドと、を備え、
    前記ディスクと前記パッドとの少なくとも一方は着脱可能とされている請求項２又は３に記載の船舶。
  7. 前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を常に前記船体に伝達するスラスト軸受をさらに備える
    請求項１に記載の船舶。
  8. 前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記主機により前記出力軸を回転駆動する主機航行モードと、
    前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離し、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する電動機航行モードと、
    を切り替え可能とした
    請求項７に記載の船舶。
  9. 前記電動機は、前記プロペラ駆動軸に設けられている
    請求項１から８の何れか一項に記載の船舶。
  10. 前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられ、
    前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達する駆動力伝達機構を備える
    請求項１から８の何れか一項に記載の船舶。
  11. 船体と、
    前記船体内に設けられた主機と、
    前記主機により回転駆動される出力軸と、
    前記船体の外部に設けられたプロペラと、
    前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、
    前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、
    を備え、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、
    前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、
    前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、
    をさらに備え、
    前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記伝達機との間に設けられた伝達機連結部材を着脱することで、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続し、
    前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、
    前記船体側に支持され、前記ディスクに対して前記プロペラ駆動軸の軸方向に隙間をあけて設けられたパッドと、を備え、
    前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、
    前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離したときに、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドとが突き当たる
    船舶。
  12. 船体と、
    前記船体内に設けられた主機と、
    前記主機により回転駆動される出力軸と、
    前記船体の外部に設けられたプロペラと、
    前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、
    前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、
    を備え、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、
    前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、
    前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、
    をさらに備え、
    前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記伝達機との間に設けられた伝達機連結部材を着脱することで、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続し、
    前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、
    前記船体側に支持されたパッドと、を備え、
    前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に装着した状態では、前記ディスクと前記パッドとの間に隙間が形成され、前記主機により前記出力軸を回転駆動させ前記主機側スラスト軸受を介して前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機航行モードと、
    前記軸連結断続部で前記伝達機連結部材を前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間から取り外し、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離した状態では、前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動させ、前記プロペラ駆動軸の軸方向の力によって前記プロペラ駆動軸が軸方向に変位して、前記ディスクと前記パッドが突き当たり、前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介して前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達する電動機航行モードと、
    を切り替え可能とした
    船舶。
  13. 船体と、
    前記船体内に設けられた主機と、
    前記主機により回転駆動される出力軸と、
    前記船体の外部に設けられたプロペラと、
    前記プロペラを回転させるプロペラ駆動軸と、
    前記プロペラ駆動軸を回転駆動させる電動機と、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続する軸連結断続部と、
    前記出力軸と前記プロペラ駆動軸との間に設けられ、前記出力軸の回転を前記プロペラ駆動軸に伝達する伝達機と、
    前記出力軸の軸方向の力を前記船体に伝達する主機側スラスト軸受と、
    前記プロペラ駆動軸の軸方向の力を前記船体に伝達するプロペラ駆動軸側スラスト軸受と、
    を備え、
    前記軸連結断続部は、前記出力軸と前記伝達機との間に設けられた伝達機連結部材を着脱することで、前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを断続し、
    前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備えるとともに、前記プロペラ駆動軸に設けられたディスクと、前記船体側に支持されたパッドと、を備え、
    前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させる
    船舶。
  14. 前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受は、
    前記プロペラ駆動軸側スラスト軸受を介した前記プロペラ駆動軸の軸方向の力の前記船体への伝達を断続する軸力伝達断続部をさらに備え、
    前記軸力伝達断続部は、前記ディスクに対し前記パッドを接近及び離間させる
    請求項１２に記載の船舶。
  15. 前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられ、
    前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達する駆動力伝達機構を備える
    請求項１１から１４の何れか一項に記載の船舶。
  16. 前記電動機は、前記プロペラ駆動軸とは別に設けられ、
    前記伝達機は、前記電動機の回転駆動力を前記プロペラ駆動軸に伝達可能とされている
    請求項１１から１４の何れか一項に記載の船舶。
  17. 請求項１から１６の何れか一項に記載の船舶の航行方法であって、
    前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを連結し、前記主機により前記出力軸を回転駆動する工程と、
    前記軸連結断続部で前記出力軸と前記プロペラ駆動軸とを切り離す工程と、
    前記電動機により前記プロペラ駆動軸を回転駆動する工程と、
    を含む船舶の航行方法。
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