JP7293035B2 - 船舶 - Google Patents

Description

本発明は、電動機駆動の推進装置を備えた船舶に関する。

近年、環境問題により、船舶の推進システムとして電動機駆動の推進システムが普及している（例えば特許文献１参照）。一般に、このような推進システムを搭載した船舶では、船体の船尾側において船体の幅方向に推進装置と電動機を各々２基装備し、発電機やバッテリ等は船内に設置する。タグボート等の小型船舶では船内スペースが限られている。

特開２０１２－６１９３９号公報

特許文献１の舶用推進装置では、推進装置を駆動する電動機を船首から船尾の方向に配置するため、船首から船尾の方向に十分なスペースが必要になる。一方、船体の幅方向に配置された２つの推進装置の間のスペースに電動機を舷方向（船体の幅方向）に配置することで、船首側と船尾側のスペースを確保できるが、舷方向に十分なスペースのある船でないと配置が困難になる。このことは船体の幅方向に２つの推進装置を搭載した船舶に限らず、少なくとも２つの推進装置を搭載した船舶全般に共通する課題である。

そこで、本発明は、電動機駆動の推進装置を備えた船舶において限られた船内スペースを有効活用することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係る船舶は、２つの推進装置と、前記２つの推進装置の間に配置され、一方の推進装置を駆動する第１の電動機と、前記２つの推進装置の間に配置され、他方の推進装置を駆動する第２の電動機と、を備えた船舶において、前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、前記２つの推進装置の配列方向に交差する方向から見て重なるように配置されるものである。この構成によれば、２つの推進装置の間に第１の電動機及び第２の電動機が互い違いに配置されるので、２つの推進装置の間に第１の電動機及び第２の電動機が舷方向（船体の幅方向）に配置される場合に比べて２つの推進装置の間の距離を縮めることができる。これにより、船内のスペースに余裕が生まれ、余裕ができたスペース、例えば電動機に電力を供給するための発電機やバッテリ、電動機を制御するための制御盤等を配置することができる。船舶において限られた船内スペースを有効活用することができる。

ここで、前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、一水平面において、船体の船首と船尾とを結んだ船長方向に重なるように配置されていてもよい。また、前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、船体の高さ方向に重なるように配置されていてもよい。

また、前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方が、伝達機構を介して前記推進装置の駆動軸に連結され、前記伝達機構が、前記推進装置の駆動軸に対して前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方をオフセットしてもよい。この構成によれば、伝達機構（例えばギアボックス）により、推進装置の駆動軸に対して電動機の出力軸をオフセットすることができるので、２つの推進装置の配置を変更することなく、船内スペースの有効活用が可能になる。

前記第１の電動機及び前記第２の電動機は、両側に出力軸が設けられる両軸モータであって、前記伝達機構が、複数の歯車と、前記第１の電動機の一方の出力軸及び前記一方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第１のクラッチと、前記第２の電動機の一方の出力軸及び前記一方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第２のクラッチと、を有する第１のギアボックスと、複数の歯車と、前記第１の電動機の他方の出力軸及び前記他方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第３のクラッチと、前記第２の電動機の他方の出力軸及び前記他方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第４のクラッチとを有する第２のギアボックスと、を備えてもよい。この構成によれば、両側に出力軸が設けられる電動機（両軸モータ）を使用し、ギアボックスにクラッチを備えることで、一方の電動機（両側モータ）が故障した場合には、他方の電動機（両側モータ）の両側の出力軸を２つの推進装置に連結することができるので、スペースの有効活用に加えて、電動機が故障した場合の冗長性を確保することができる。

また、前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方が、ハイポイドギアを介して前記推進装置の駆動軸に連結され、前記ハイポイドギアが、前記推進装置の駆動軸に対して前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方をオフセットしてもよい。この構成によれば、ハイポイドギアを介して、推進装置の駆動軸に対して電動機の出力軸をオフセットすることができる。複数の歯車を有するギアボックスと比べて部品数を少なくできる。

尚、前記第１の電動機が、複数の電動機を含み、当該複数の電動機によって、前記一方の推進装置を駆動し、前記第２の電動機が、複数の電動機を含み、当該複数の電動機によって、前記他方の推進装置を駆動してもよい。この構成によれば、複数の電動機で推進装置を駆動する多軸入力の船舶においても、スペースの有効活用が可能になる。

前記２つの推進装置は、船体の船尾側において、船体の幅方向の中心線を対称軸として対称に配置されていてもよい。

その他、前記２つの推進装置は、前記船体の船長方向に沿って配置されていてもよいし、前記船体の船首側に配置されていてもよい。また、上記船舶は、前記２つの推進装置の他に１以上の推進装置を更に備えてもよい。上記船舶は、主機を更に備えたハイブリッド船であってもよい。

本発明によれば、電動機駆動の推進装置を備えた船舶において限られた船内スペースを有効活用することができる。

本発明の第１実施形態に係る船舶の船尾部を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る船舶の船尾部を示す背面図である。 船舶の推進装置を示す概略構成図である。 船舶の推進装置と電動機の配置を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す図である。 比較例としての従来の船舶の推進装置と電動機の配置を示す平面図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比等については正確な表示ではない場合がある。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る船舶の船尾部を示す側面図である。図２は本発明の第１実施形態に係る船舶の船尾部を示す背面図である。本実施形態の船舶１００は、タグボートなどの小型船舶である。本実施形態では、船舶１００の船体１の船首と船尾とを結んだ船長方向をＸ方向、船体１の幅方向をＹ方向とし、船体１の高さ方向をＺ方向とする。Ｚ方向は、上側が海底から水面に向かう方向であり、下側が水面から海底に向かう方向である。また、船体１のＸ方向の中心を通り、Ｘ方向及びＺ方向に伸びた面が船体中心面となり、図２に示すように、船体の背面から見たときの船体中心面が船体中心線Ｃｌとなる。

本実施形態の船舶１００は、電動機駆動の推進システムを備えた電気推進船である。この船舶１００は、船体１の船尾側に２つの推進装置２を備える。２つの推進装置２は、船体１の下方に突出して水中に配置される。２つの推進装置２は、船体１の船尾船底の左右両側にそれぞれ配置されている。２つの推進装置２は、船体中心線Ｃ１を対称軸として、Ｙ方向に並んで配置されている。

次に、推進装置２の構成について説明する。尚、２つの推進装置２の構成は同じであるので、ここでは一方の構成についてのみ説明する。図３（Ａ）は、推進装置２を示す概略構成図である。推進装置２は、船体１の内部に配置された第１の電動機Ｍ１の動力を機械的に伝達し、プロペラ２４を駆動して推進力を得る装置である。推進装置２は、第１の電動機Ｍ１が船体１の内部において推進装置２の横（略水平方向）に配置される横型電動機駆動（Ｚドライブ型）のアジマススラスタである。第１の電動機Ｍ１に電力を供給するための発電機やバッテリ、第１の電動機Ｍ１を制御するための制御盤等もまた、船体１の内部に設置される（図示せず）。図３（Ａ）に示すように、推進装置２は、船体１内部に配置される船内ギアボックス２０と、船体１の底部に連結される船体連結部２１と、船体連結部２１の下部に連結された回転体２２と、回転体２２の下部に一体的に設けられたポッド２３と、ポッド２３の側部に設けられたプロペラ２４とを備える。

船内ギアボックス２０は、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１に第１のギアボックスＧ１（詳細は後述する）を介して連結された第１水平駆動軸３２と、第１水平駆動軸３２の一端に固定された傘歯歯車３２ａと、垂直駆動軸３３の上端部に固定された傘歯歯車３３ａと、を備える。尚、以下では、第１水平駆動軸３２を、推進装置２の駆動軸３２と呼ぶことがある。

船体連結部２１は、円環形状を有し、内部に垂直駆動軸３３が挿通される。回転体２２は、円筒形状を有し、内部に垂直駆動軸３３が挿通される。回転体２２は、船体連結部２１に内蔵された旋回装置（図示しない）により、船体１（船体連結部２１）に対して、ポッド２３とともに回転可能に構成される。本実施形態の推進装置２は、船舶１００の推進方向を変化させることができる。

ポッド２３は、垂直駆動軸３３の下端部に固定された傘歯歯車３３ｂと、第２水平駆動軸３４の一端に固定された傘歯歯車３４ａと、を備える。プロペラ２４は、第２水平駆動軸３４の他端に固定される。プロペラ２４の周囲は筒状のダクト２５で覆われている。また、プロペラ２４は、本実施形態では可変ピッチプロペラ（ＣＰＰ）であるが、固定ピッチプロペラ（ＦＰＰ）でもよい。

次に、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１と推進装置２の駆動軸３２との間に配置された第１のギアボックスＧ１の構成について説明する。図３（Ｂ）は、第１のギアボックスＧ１の内部の構成の一例を示している。Ｃ２は、推進装置２の駆動軸３２の中心線を示している。Ｃ３は、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の中心線を示している。図３（Ｂ）に示すように、第１のギアボックスＧ１は、噛み合って配置された３つの平歯車３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃを備えている。平歯車３１ａは、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の一端に固定され、隣接する平歯車３１ｂに噛み合うように構成される。平歯車３１ｂは、平歯車３１ｃの間に隣接して配置され、隣接する平歯車３１ｃに噛み合うように構成される。平歯車３１ｃは、第１水平駆動軸３２の一端に固定される。このように、第１のギアボックスＧ１により、推進装置２の駆動軸３２に対して第１の電動機Ｍ１の出力軸３１がオフセットされる。

上記のような構成により、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１が回転すると、第１のギアボックスＧ１において、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の一端に固定された平歯車３１ａが、隣接する平歯車３１ｂと噛み合い、平歯車３１ｂが回転する。さらに、平歯車３１ｂの回転により、平歯車３１ｂが、隣接する平歯車３１ｃと噛み合い、第１水平駆動軸３２が回転する。さらに、推進装置２の船内ギアボックス２０では、第１水平駆動軸３２の他端に固定された傘歯歯車３２ａが、垂直駆動軸３３の上端部に固定された傘歯歯車３３ａとの噛合により、水平方向の駆動力が垂直方向に変換される。さらに、ポッド２３の内部では、一端にプロペラ２４を取り付けた第２水平駆動軸３４の他端に固定された傘歯歯車３４ａと、垂直駆動軸３３の下端部に固定された傘歯歯車３３ｂとの噛合により、垂直方向の駆動力が水平方向に変換されてプロペラ２４に伝達される。尚、第１の電動機Ｍ１の回転速度に対するプロペラ２４の回転速度の減速比は、歯車の大きさや歯数を調整することにより設定される。

次に、本実施形態の船舶１００における推進装置と電動機の配置について説明する。図４（Ａ）は、船舶１００の推進装置と電動機の配置を示す平面図である。ここでは船体１において推進装置と電動機が占める領域のみを模式的に示している。図４（Ａ）に示すように、船舶１００は、船体１の船尾側に設置された２つの推進装置２，２と、２つの推進装置２，２の間に配置され、一方の推進装置２を駆動する第１の電動機Ｍ１と、２つの推進装置２，２の間に配置され、他方の推進装置２を駆動する第２の電動機Ｍ２と、を備えている。本実施形態では、２つの推進装置２，２は、船体１の幅方向に配置されている。ここでは２つの推進装置２，２は、船体１の船尾側において、船体１の幅方向の中心線Ｃ１を対称軸として対称に配置されている。つまり、２つの推進装置２，２は、幅方向に１列に並んで配置されている。

第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が、船体１内部の一水平面（図ではＸ方向とＹ方向に平行な平面）において、船体１の船首と船尾とを結んだ船長方向（図ではＸ方向に）に重なるように配置される。２つの推進装置２，２の間のスペースに第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が互い違いに配置される。第１の電動機Ｍ１の出力軸３１は、２つの推進装置２，２の配列方向（図ではＹ方向）に沿って延びている。第２の電動機Ｍ２の出力軸３１は、２つの推進装置２，２の配列方向（図ではＹ方向）に沿って延びている。本実施形態では、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１が、第１のギアボックスＧ１を介して一方の推進装置２の駆動軸３２に連結される。第１のギアボックスＧ１により、一方の推進装置２の駆動軸３２に対して第１の電動機Ｍ１の出力軸３１が船首方向（図ではＸ軸の正方向）にオフセットされる。また、第２の電動機Ｍ２の出力軸３１が、第２のギアボックスＧ２を介して他方の推進装置２の駆動軸３２に連結される。第２のギアボックスＧ２により、他方の推進装置２の駆動軸３２に対して第２の電動機Ｍ２の出力軸３１が船尾方向（図ではＸ軸の負方向）にオフセットされる。

図４（Ｂ）は、船舶１００の２つの推進装置２と第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の配置を示す背面図である。図４（Ｂ）に示すように、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が、２つの推進装置２，２の配列方向（図ではＹ方向）に交差する方向（図ではＸ方向）から見て重なるように配置される。尚、推進装置２の旋回装置（図示せず）を駆動する旋回モータ（例えば油圧式モータや電動式モータ）は、例えばメインモータ（第１の電動機Ｍ１又は第２の電動機Ｍ２）とは船内ギアボックス２０（垂直駆動軸３３）を介して反対側（ここでは船体１の両側）に配置されてもよい。

＜比較例＞
図１０は、本実施形態の比較例として、従来の船舶における推進装置と電動機の配置を示している。図１０（Ａ）に示すように、従来の船舶２００の船体１のサイズ及び推進装置２の配置は本実施形態（図４参照）と同じである。ここでは、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２を船首から船尾の方向（図ではＸ方向）に配置する。この配置では、船首から船尾の方向に十分なスペースが必要になる。タグボートなどの小型船舶では適していない場合がある。

一方、図１０（Ｂ）に示すように、従来の船舶３００では、２つの推進装置２，２の間のスペースに第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２を幅方向（図ではＹ方向）に配置する。この配置では、船首から船尾の方向（図ではＸ方向）のスペースを確保できる。しかし、幅方向に十分なスペースを備えた船体１Ａが必要になる。このため、タグボートなどの小型船舶では適していない場合がある。

これに対し、本実施形態（図４）によれば、船体１の幅方向に配置した２つの推進装置２，２の間に第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が互い違いに配置されるので、２つの推進装置２，２の幅方向（図ではＸ方向）の距離を縮めることができる。これにより、船体１内部の船長方向（図ではＹ方向）のスペースに余裕が生まれる。余裕ができたスペースに、例えば第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２に電力を供給するための発電機又はバッテリ、これらの電動機を制御するための制御盤、旋回モータ等を配置することができる。船舶１００において限られた船内スペースを有効活用することができる。

尚、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の全ての部分が、船体１内部の一水平面において、船体１の船長方向に重なるように配置されているが（図４（Ａ）参照）、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の少なくとも一部が重なっていればよい。また、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の全ての部分が、２つの推進装置２，２の配列方向に交差する方向から見て重なるように配置されているが（図４（Ｂ）参照）、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の少なくとも一部が重なっていればよい。

また、本実施形態によれば、第１のギアボックスＧ１及び第２のギアボックスＧ２により（図３、４参照）、推進装置２，２の駆動軸３２，３２に対して第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１をオフセットすることができるので、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２を互い違いに配置することができる。２つの推進装置２，２の配置を変更することなく、船内スペースの有効活用が可能になる。

尚、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１の双方が、第１のギアボックスＧ１及び第２のギアボックスＧ２を介して推進装置２，２の駆動軸３２に連結されたが（図３、４参照）、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１又は第２の電動機Ｍ２の出力軸３１の一方が第１のギアボックスＧ１又は第２のギアボックスＧ２を介して連結されてもよい。このような構成であっても、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１又は第２の電動機Ｍ２の出力軸３１の一方を一方の推進装置２の駆動軸に対してオフセットすることができるので、２つの推進装置２，２の間に第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２を互い違いに配置することができる。

尚、本実施形態では、第１のギアボックスＧ１及び第２のギアボックスＧ２は、噛み合って配置された３つの平歯車３１ａ、３１ｂ、及び３１ｃを備えたが（図３（Ｂ）参照）、推進装置２，２の駆動軸３２，３２に対して第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１をオフセット可能な伝達機構であれば、少なくとも２つの歯車を備えたギアボックスでもよいし、ベルトやチェーン等でもよい。

（第２実施形態）
図５（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る船舶１００Ａの推進装置及び電動機の配置を示す図である。本実施形態の船舶１００Ａは、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が両軸モータである点、及び、第１のギアボックスＧ１及び第２のギアボックスＧ２がクラッチを備える点が第１実施形態（図４参照）と異なる。

図５（Ａ）に示すように、第１のギアボックスＧ１は、複数の歯車（図３（Ｂ）参照）と、第１の電動機Ｍ１の一方の出力軸３１及び一方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第１のクラッチＣＬ１と、第２の電動機Ｍ２の一方の出力軸３１及び一方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第２のクラッチＣＬ２と、を有する。

第２のギアボックスＧ２は、複数の歯車（図３（Ｂ）参照）と、第１の電動機Ｍ１の他方の出力軸３１及び他方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第３のクラッチＣＬ３と、第２の電動機Ｍ２の他方の出力軸３１及び他方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第４のクラッチＣＬ４とを有する。

図５（Ｂ）は、モータの正常時と故障時のクラッチの動作を説明する模式図である。図５（Ｂ）の左側に示すように、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の双方が正常に運転可能な場合には、第１の電動機Ｍ１の一方の出力軸が、第１のクラッチＣＬ１を介して一方の推進装置２の駆動軸３２に連結され、且つ、第３のクラッチＣＬ３により、第１の電動機Ｍ１の他方の出力軸３１及び他方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離すとともに、第２の電動機Ｍの一方の出力軸３１が、第４のクラッチＣＬ４を介して他方の推進装置２の駆動軸３２に連結され、且つ、第２のクラッチＣＬ２により、第２の電動機Ｍ２の他方の出力軸３１及び一方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離す。

一方、図５（Ｂ）の右側に示すように、例えば第１の電動機Ｍ１が故障した場合には、第１のクラッチＣＬ１により、第１の電動機Ｍ１の一方の出力軸３１及び一方の推進装置２の駆動軸３２間の連結を切り離すとともに、第２の電動機Ｍ２の他方の出力軸３１が、第２のクラッチＣＬ２を介して一方の推進装置２の駆動軸３２に連結される。また、これと対称的に、第２の電動機Ｍ２が故障した場合には、第１の電動機Ｍ１の他方の出力軸が、第３のクラッチＣＬ３を介して他方の推進装置２の駆動軸３２に連結されるとともに、第４のクラッチＣＬ４により、第２の電動機Ｍ２の一方の出力軸３１と他方の推進装置２の駆動軸間の連結を切り離す。

このように一方の電動機が故障した場合には、他方の電動機の両側の出力軸３１，３１を２つの推進装置２，２の駆動軸３２，３２に連結することができるので、一方の電動機が故障した場合には、他方の電動機により、２つの推進装置２，２を駆動することができる。尚、このような構成により、他方の電動機の動力は通常時の２倍となるため、過負荷防止のために運転する回転数などに制約は出るが、運行中に故障が発生した場合に船舶１００を近くの岸壁に接岸させるまでの緊急避難用の動作モードとして有効である。本実施形態によれば、船内のスペースの有効活用に加えて、電動機が故障した場合の冗長性を確保することができる。

（第３実施形態）
図６（Ａ）は、本発明の第３実施形態に係る船舶１００Ｂの推進装置及び電動機の配置を示す平面図である。図６（Ａ）に示すように、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が、船体１内部の一水平面（図ではＸ方向とＹ方向に平行な平面）において、船体１の船首と船尾とを結んだ船長方向（図ではＸ方向に）に重なるように配置される。２つの推進装置２，２の間のスペースに第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が互い違いに配置される。第１の電動機Ｍ１の出力軸３１は、２つの推進装置２，２の配列方向（図ではＹ方向）に対して斜めに延びている。第２の電動機Ｍ２の出力軸３１は、２つの推進装置２，２の配列方向（図ではＹ方向）に対して斜めに延びている。本実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１の双方が、ハイポイドギア（図６（Ｂ）参照）を介して２つの推進装置２，２の駆動軸に連結される。ハイポイドギアにより、推進装置２の駆動軸に対して第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１の双方がオフセットされる。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の第１の電動機Ｍ１の出力軸３１付近を拡大して示した平面図である。Ｃ２は、推進装置２の垂直駆動軸３３の中心線を示している。Ｃ３は、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の中心線を示している。図６（Ｂ）に示すように、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の一端に固定されたギアがハイポイドギア３１ｄであり、推進装置２の垂直駆動軸３３の上端部に固定されたギアがハイポイドギア３３ｃである。ハイポイドギア３１ｄ及びハイポイドギア３３ｃは直接噛合うように構成されている。

このように、本実施形態によれば、ハイポイドギア３１ｄ，３３ｃにより、推進装置２の垂直駆動軸３３に対して第１の電動機Ｍ１の出力軸３１がオフセットされるので、複数の歯車を備えたギアボックスが不要である。これにより、上記実施形態と比べて部品数を少なくできる。

尚、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１の双方が、ハイポイドギアを介して推進装置２，２の駆動軸３２に連結されたが、第１の電動機Ｍ１の出力軸３１又は第２の電動機Ｍ２の出力軸３１の一方がハイポイドギアを介して連結されてもよい。

（第４実施形態）
尚、上記実施形態では、船舶に搭載された推進装置が１つの電動機によって駆動されるような構成であったが、これに限られるものではない。図７は、本発明の第４実施形態に係る船舶１００Ｃの推進装置及び電動機の配置を示す図である。図７に示すように、本実施形態の船舶１００は、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１の双方が、ハイポイドギアを介して２つの推進装置２，２の駆動軸に連結される点は第３実施形態と共通するが、一方の推進装置２が、２つの第１の電動機Ｍ１によって駆動され、他方の推進装置２が、２つの第２の電動機Ｍ２によって駆動される点が異なる。

ここでは、推進装置２の垂直駆動軸３３の上端部に固定されたハイポイドギア３３ｃに、２つの第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の一端に固定されたハイポイドギア３１ｄが直接噛合うように構成される。２つの第１の電動機Ｍ１は同期して回転するように制御される。この構成によれば、複数の電動機で推進装置を駆動する多軸入力の船舶においても、スペースの有効活用が可能になる。

尚、推進装置２は、３つ以上の電動機によって駆動されてもよい。例えば、推進装置２の垂直駆動軸３３の中心線Ｃ２に対して３つ以上の第１の電動機Ｍ１が円環状に配置され、推進装置２の垂直駆動軸３３の上端部に固定されたハイポイドギア３３ｃに、３つ以上の第１の電動機Ｍ１の出力軸３１の一端に固定されたハイポイドギア３１ｄが直接噛合うように構成されてもよい。

（第５実施形態）
尚、上記実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の出力軸３１，３１の少なくとも一方が、ギアボックス（図３，４）やハイポイドギア等の伝達機構を介して推進装置２の駆動軸に連結されるような構成であったが、これに限られるものではない。

図８（Ａ）は、本発明の第５実施形態に係る船舶１００Ｄの推進装置及び電動機の配置を示す平面である。図８（Ｂ）は、本発明の第５実施形態に係る船舶の推進装置及び電動機の配置を示す背面図である。本実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が、船体１の高さ方向（図ではＺ方向）に重なるように配置される。図８（Ｂ）に示すように、背面側から見て左側に位置する推進装置２を駆動する第１の電動機Ｍ１を、右側に位置する推進装置２を駆動する第２の電動機Ｍ２の上に配置するため、左側の推進装置２の船内ギアボックス２０の高さを右側の推進装置２の船内ギアボックス２０よりも高くしている。ここでは船内ギアボックス２０の内部に挿通される垂直駆動軸３３の長さも同様に長くしている。これにより、ギアボックス等の伝達装置を介すことなく、簡単な構成で省スペース化が実現できる。

また、推進装置が、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が船体１の内部において推進装置２の上部に配置される立型電動機駆動（Ｌドライブ型）のアジマススラスタである場合、電動機の取り外し作業のために高さ方向のスペースが必要になる。これに対し、本実施形態の推進装置２は、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が船体１の内部において推進装置２の横（水平方向）に配置される横型電動機駆動（Ｚドライブ型）のアジマススラスタであるため、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２を高さ方向に重ねたとしても、横（水平）方向のスペースに確保されているため、取り外し作業に支障はない。

尚、本実施形態では、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の全ての部分が、船体１の高さ方向に重なるように配置されているが、第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２の少なくとも一部が、船体の高さ方向に重なるように配置されてもよい。

（第６実施形態）
尚、上記実施形態で説明した構成は適宜組み合わせて使用されてもよい。図９は、本発明の第６実施形態に係る船舶１００Ｅの推進装置及び電動機の配置を示す図である。図９に示すように、ハイポイドギアにより、推進装置２の駆動軸に対して第１の電動機Ｍ１および第２の電動機Ｍ２の出力軸３１をオフセットしつつ、一方の推進装置２を２つの第１の電動機Ｍ１によって駆動し、他方の推進装置２を、２つの第２の電動機Ｍ２によって駆動している。さらに、船尾側の第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２が、船体１の高さ方向（図ではＺ方向）に重なるように配置するとともに、船首側の第１の電動機Ｍ１及び第２の電動機Ｍ２も船体１の高さ方向（図ではＺ方向）に重なるように配置する。

（その他の実施形態）
また、上記実施形態では、２つの推進装置２は、船体１の幅方向に配置したが、船体１の船長方向に配置してもよい。２つの推進装置２は、船尾の左右に並べて配置したが、船首に配置されてもよい。また、推進装置の配置数は、２つに限らず、３つ以上でもよい。このような構成であっても、推進装置の間の距離を縮めて配置することができるので、船内のスペースを有効活用することができる。

また、本実施形態の船舶１００は電気推進船としたが、電動機駆動の推進装置を備えた船舶であれば、主機を備えたハイブリッド船でもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、電気推進船に有用である。

１，１Ａ 船体
２ 推進装置
２０ 船内ギアボックス
２１ 船体連結部
２２ 回転体
２３ ポッド
２４ プロペラ
２５ ダクト
３１ 出力軸（電動機）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 平歯車
３１ｄ ハイポイドギア
３２ 第１水平駆動軸
３２ａ 傘歯歯車
３３ 垂直駆動軸
３３ａ 傘歯歯車
３３ｂ 傘歯歯車
３３ｃ ハイポイドギア
３４ 第２水平駆動軸
３４ａ 傘歯歯車
１００，１００Ａ～１００Ｅ 船舶
２００，３００ 船舶（従来）
Ｃ１ 中心線（船体の幅方向）
Ｃ２ 中心線（推進装置駆動軸）
Ｃ３ 中心線（モータ出力軸）
ＣＬ１～ＣＬ４ クラッチ
Ｇ１、Ｇ２ ギアボックス
Ｍ１，Ｍ２ 電動機

Claims (12)

1. ２つの推進装置と、
   前記２つの推進装置の間に配置され、一方の推進装置を駆動する第１の電動機と、
   前記２つの推進装置の間に配置され、他方の推進装置を駆動する第２の電動機と、を備えた船舶において、
   前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、前記２つの推進装置の配列方向に交差する方向から見て重なるように配置される、船舶。
2. 前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、一水平面において、船体の船首と船尾とを結んだ船長方向に重なるように配置される、請求項１に記載の船舶。
3. 前記第１の電動機及び前記第２の電動機の少なくとも一部が、船体の高さ方向に重なるように配置される、請求項１又は２に記載の船舶。
4. 前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方が、伝達機構を介して前記推進装置の駆動軸に連結され、
   前記伝達機構が、前記推進装置の駆動軸に対して前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方をオフセットする、請求項１乃至３のいずれ一項に記載の船舶。
5. 前記第１の電動機及び前記第２の電動機は、両側に出力軸が設けられる両軸モータであって、
   前記伝達機構が、
   複数の歯車と、前記第１の電動機の一方の出力軸及び前記一方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第１のクラッチと、前記第２の電動機の一方の出力軸及び前記一方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第２のクラッチと、を有する第１のギアボックスと、
   複数の歯車と、前記第１の電動機の他方の出力軸及び前記他方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第３のクラッチと、前記第２の電動機の他方の出力軸及び前記他方の推進装置の駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能に構成された第４のクラッチとを有する第２のギアボックスと、を備える、請求項４に記載の船舶。
6. 前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方が、ハイポイドギアを介して前記推進装置の駆動軸に連結され、
   前記ハイポイドギアが、前記推進装置の駆動軸に対して前記第１の電動機及び前記第２の電動機の出力軸の少なくとも一方をオフセットする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の船舶。
7. 前記第１の電動機が、複数の電動機を含み、当該複数の電動機によって、前記一方の推進装置を駆動し、
   前記第２の電動機が、複数の電動機を含み、当該複数の電動機によって、前記他方の推進装置を駆動する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の船舶。
8. 前記２つの推進装置は、船体の船尾側において、船体の幅方向の中心線を対称軸として対称に配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の船舶。
9. 前記２つの推進装置は、船体の船長方向に沿って配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の船舶。
10. 前記２つの推進装置は、船体の船首側に配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の船舶。
11. １以上の推進装置を更に備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の船舶。
12. 主機を更に備えたハイブリッド船である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の船舶。

Images