JPH06263092A - 二重反転プロペラ電動駆動装置 - Google Patents

二重反転プロペラ電動駆動装置

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JPH06263092A
JPH06263092A JP7645193A JP7645193A JPH06263092A JP H06263092 A JPH06263092 A JP H06263092A JP 7645193 A JP7645193 A JP 7645193A JP 7645193 A JP7645193 A JP 7645193A JP H06263092 A JPH06263092 A JP H06263092A
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JP
Japan
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propeller
rotor
casing
fixed
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP7645193A
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English (en)
Inventor
Shigeki Nishiyama
茂樹 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二重反転プロペラが本来有する高い推進性能
を実現する。 【構成】 前プロペラ11と後プロペラ10を回転させ
る2つの電動機12,13を備える。後プロペラ10を
取り付けた後プロペラ軸6を一方の電動機12の内部の
ローター18に固定する。電動機12のローター18の
外側のステーター16を外周部の固定ケーシング14に
固定させる。前プロペラ11を取り付けた中空の前プロ
ペラ軸5に他方の電動機13の外周部のローターケーシ
ング31を連結する。ローターケーシング31の内面に
ローター19を固定させる。電動機13、ローター19
の内側に配したステーター17を一方の電動機12の固
定ケーシング14に固定させる。後プロペラ軸6に延出
軸部9を接続する。該延出軸部9の先端にトータルスラ
スト軸受22を設ける。前後のプロペラ11,10をそ
れぞれ別の電動機12,13で駆動するとき、電動機1
3のローターケーシング31を回転させることにより前
プロペラ軸5に大きな慣性モーメントを得られるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機をプロペラ回転駆
動主機とする船舶の二重反転プロペラ電動駆動装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】船舶の推進装置として電動機をプロペラ
駆動主機とするものには、通常、プロペラ1個を回転さ
せるものと二重反転プロペラを回転させるものとがある
が、船舶の推進性能を向上させるために二重反転プロペ
ラが使用されるようになってきている。
【0003】又、従来の上記二重反転プロペラの駆動方
式には、電動機を1つ使用する方式と電動機を2つ使用
する方式とがある。前者の電動機を1つ使用して二重反
転プロペラを駆動する駆動方式は、図3に一例を示す如
く、通常の電動機のように一組のステーターとローター
で構成されている電動機を使用するのではなく、内外部
の2個のローター2,3で構成された電動機1を使用す
る方式である。詳述すると、電動機1は、ケーシング部
4の内部に、通常の電動機のローターの作用をしうるロ
ーター2と、該ローター2と同一の逆トルクを受けて上
記ローター2とは逆方向に回転しうるローター3とを同
心状に装備して、ローター3とケーシング部4とを固定
し、又、中空の前プロペラ軸(外側回転軸)5内に後プ
ロペラ軸(内側回転軸)6を回転自在に挿通させて互に
反対方向に回転させられる二重反転軸7が構成されて、
上記後プロペラ軸6の他端に継手8を介して連結させた
延出軸部9にローター2を直結させて、該後プロペラ軸
(内側回転軸)6の後端に後プロペラ10を取り付け
る。
【0004】一方、上記前プロペラ軸5にはケーシング
部4を一体に連結させて、該前プロペラ軸の後端に前プ
ロペラ11を取り付け、前プロペラ11と後プロペラ1
0とが逆回転するようにしてある。
【0005】一方、後者の電動機を2つ使用して二重反
転プロペラを駆動する駆動方式は、図4に示す如く、図
3の場合と同様に二重反転軸7を構成し、後端に後プロ
ペラ10と前プロペラ11を取り付けた構成において、
2つの固定ケーシング14,15の内周面にステーター
16,17を固定し、該ステーター16,17の内側に
ローター18,19をそれぞれ回転自在に装備してなる
電動機12と13を配置し、電動機12におけるロータ
ー18に延出軸部9を固定し、又、電動機13における
ローター19に中空の前プロペラ軸5を固定し、2つの
電動機12,13の各ローター18と19が互に逆回転
することにより後プロペラ軸6、前プロペラ軸5を介し
て後プロペラ10と前プロペラ11が回転して推進力が
得られるようにしてある(特願昭63−51762
号)。
【0006】20は前プロペラ軸5のスラスト軸受、2
1はラジアル軸受、22は前プロペラ11と後プロペラ
10のトータルスラスト軸受、23はスラスト軸受、2
4はスラスト軸受23の固定ケーシング、25,26は
固定脚、27は取付機台、28はスラスト軸受23の固
定脚、29は船尾端、30は送風機を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図3に
示す従来の電動機を1つ使用して二重反転プロペラを駆
動する駆動方式の場合は、ローター2と3の回転トルク
が作用・反作用の関係で常に両ローター2,3共に同一
であるため、電動機aの負荷となる前後プロペラ11,
10で構成された二重反転プロペラを最適条件で設計で
きないこと、船尾の複雑な伴流中で回転する前後プロペ
ラ11,10の実際の回転数を事前に正確に設定するこ
とは非常に難しいこと、等問題があった。又、図4に示
す電動機を2つ使用して二重反転プロペラを駆動する駆
動方式の場合には、電動機12,13の外周部のケーシ
ング14,15内にステーター16,17を固定し、該
ステーター16,17の内側に配置されたローター1
8,19を回転させるようにしているので、大きな慣性
モーメントを得ることができず、プロペラ軸5,6に作
用するトルク変動に対して安定した回転を得ることが難
しいこと、等の欠点が予想された。
【0008】そこで、本発明は、二重反転プロペラを与
えられた条件下で最も高効率に駆動できるようにしよう
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、前プロペラを後端に取り付けた中空の前
プロペラ軸の内部に、後プロペラを後端に取り付けた後
プロペラ軸を同心状に挿通して二重反転軸を構成し、該
二重反転軸を介し2つの電動機からの動力を前プロペラ
と後プロペラに独立に伝達させて前プロペラと後プロペ
ラを互に反対方向に回転させるようにし、且つ該前プロ
ペラと後プロペラが回転するときに発生したトータルの
スラストを受けるスラスト軸受を備えた構成としてある
二重反転プロペラ電動駆動装置において、上記2つの電
動機のうちの一方の電動機を、固定ケーシングの内面に
固定したステーターの内側にローターを配置した構成と
して、該ローターを後プロペラ軸の前端側に固定し、
又、他方の電動機を、外周部のケーシングを上記一方の
電動機の固定ケーシングに対し回転自在に支持させてロ
ーターケーシングとすると共に、該ローターケーシング
の内面にローターを固定して、該ローターの内側にステ
ーターを配し、上記ローターケーシングを前プロペラ軸
に直結した構成とする。
【0010】
【作用】2つの電動機のうちの1つは、通常の電動機と
同様にケーシング内面にステーターを固定し、その内側
に配したローターを回転させるようにしてあるが、他の
電動機は逆に内側のローターを固定してステーターと
し、外側にあってケーシングに固定されたステーターを
ローターとして回転させるようにしてあるので、内側の
ローターを回転させるものよりも大きな慣性モーメント
が得られる。前後のプロペラの駆動源がそれぞれ独立し
た電動機となることから、前後のプロペラの起動、停
止、回転数等を独立して調節できて二重反転プロペラが
最適条件で回転できるように設定が可能となることから
二重反転プロペラが本来有する高い推進性能を実現する
ことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0012】図1及び図2は本発明の実施例を示すもの
で、図4に示してある従来の2つの電動機12と13を
用いて二重反転軸(前プロペラ軸5と後プロペラ軸6)
7を介し前プロペラ11と後プロペラ10を反対方向に
回転させるようにしてあるものと同様な構成において、
2つの電動機12と13のうち、1つの電動機12は図
4と同様に通常の電動機と同じ形態のものとして、ロー
ター18を延出軸部9に直結し、後プロペラ10を回転
させるようにするが、他の1つの電動機13は、ステー
ター17を内側にして、その外側にローター19を回転
自在に配した構成として、該ローター19に固定したロ
ーターケーシング31を前プロペラ軸5に連結すると共
に、内側のステーター17を円筒軸部32を介し電動機
12側の固定ケーシング14に固定して、延出軸部9と
の間にラジアル軸受21を介在させるようにし、更に、
電動機12の固定ケーシング14と電動機13のロータ
ーケーシング31との間にはラジアル軸受33を介在さ
せる。
【0013】又、上記固定ケーシング14は固定脚26
を介して取付機台27上に設置させると共に、スラスト
軸受23は固定脚28を介して取付機台27上に設置さ
れるが、ローターケーシング31は、油圧浮揚型の静圧
軸受を兼備した固定脚34を介して取付機台27上に設
置させるようにする。この場合、ローターケーシング3
1が大重量の場合には、ラジアル軸受21,33ととも
に支え、その主重量を受けるようにする。
【0014】更に、上記ローターケーシング31には、
複数個の排気孔35を設けたり、あるいは、図示してな
いが適当な羽根を設けて、ローターケーシング31の回
転により風冷装置として機能させるようにすることがで
きる。
【0015】その他の構成は図4に示すものと同じであ
り、同一の部分には同一の符号が付してある。
【0016】本発明の二重反転プロペラ電動駆動装置
は、前後プロペラ11,10からなる二重反転プロペラ
を所要の馬力、回転数で駆動させることを可能にしたも
のである。したがって、同一軸心にあって前後に位置
し、且つ互に逆ピッチ角をもつ前後プロペラ11,10
のうちどちらか一方を左回転に、他方を右回転させるこ
とによって効率的にスラストを得るように回転させるこ
とができる。
【0017】たとえば、図2(イ)に示す如く、電動機
13のローターケーシング31が左回転する場合、ロー
ターケーシング31に連結している中空の前プロペラ軸
5が適宜設けられた各軸受や継手を介して左回転するこ
とによって前プロペラ11が左回転する。これにより所
定のスラストを発生するが、このスラスト力はスラスト
軸受20で受けられ、電動機軸を兼ねる延出軸部9に伝
達され、トータルスラスト軸受22に伝えられる。この
際、電動機13はローター19を外周部に配してロータ
ーケーシング31とともに回転するので、大きな慣性モ
ーメントが得られ、はずみ車効果が大きく得られて前プ
ロペラ軸5に作用するトルク変動に対して安定した回転
が得られる。一方、電動機12のローター18が右回転
すると、発生した回転トルクが延出軸部9から継手8を
経て後プロペラ軸6に伝達されて後プロペラ10が右回
転する。この時、後プロペラ10によって発生したスラ
ストは、上記後プロペラ軸6と延出軸部9を介して上記
トータルスラスト軸受22で受けられる。
【0018】上記2つの電動機12,13の駆動中、電
動機12の内部は送風機30によって冷却され、電動機
13の内部はローターケーシング31に設けた排気孔3
5によって冷却される。
【0019】上記のように前プロペラ11と後プロペラ
10への駆動系を2つに分け、前後のプロペラ軸5,6
に独立に動力を供給するようにすると、前後のプロペラ
11,10の起動停止を独立して行えると共に回転数も
独立にコントロールすることができ、更に、前プロペラ
11を回転させる電動機13のローターケーシング31
をローター19と共に回転させるので大きな慣性モーメ
ントが得られ、前プロペラ軸5に特に大きく作用するト
ルク変動に対して安定した回転を得ることが可能とな
る。
【0020】なお、電動機12,13、送風機30等へ
の給電用電源は、原動機付発電機や燃料電池等によるこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の二重反転プロ
ペラ電動駆動装置によれば、前プロペラを後端に取り付
けた中空の前プロペラ軸内に、後プロペラを後端に取り
付けた後プロペラ軸を回転自在に挿通させて二重反転軸
を構成し、且つ該二重反転軸に動力を伝えて前プロペラ
と後プロペラを回転させる2つの電動機を備え、上記後
プロペラを取り付けた後プロペラ軸の前端を一方の電動
機の内部のローターに固定して、該電動機の外周部のス
テーターを固定ケーシングに固定し、一方、上記前プロ
ペラを取り付けた前プロペラ軸の前端を他方の電動機の
外周配置のローターと一体にしたローターケーシングに
連結して、内側のステーターを別の電動機の固定ケーシ
ング側に固定し、前後プロペラ軸が各々の電動機により
互に逆方向に回転することにより前後のプロペラが回転
させられるようにし、且つ前後プロペラ軸の各々に作用
する前後プロペラ軸方向のスラスト合力をトータルスラ
スト軸受で受けるようにしたので、以下に示す如く優れ
た効果を得ることができる。 (I) 二重反転プロペラの前後プロペラの駆動系が各々独
立した電動機であることから、最高のプロペラ性能が得
られるようにした最適条件で各々のプロペラを回転させ
ることができる。 (II)発電機等の電源装置を電動機と同じ場所に設置する
必要がないため機関室を小型化し、船内スペースの有効
利用と経済性を向上できる。 (III) 前プロペラ軸に連結した電動機の外周部のロータ
ーケーシングを回転させられるようにしたので大きな慣
性モーメントを得ることができるようになる。すなわ
ち、はずみ車効果が大きく得られるので、前プロペラ軸
に船尾の不均一伴流分布の影響が直接作用するトルク変
動に対して安定した回転が得られる。 (IV)2つの電動機の1つの電動機のローターケーシング
が回転するので、ローターケーシングに複数個の排気孔
や所要の送風翼を設けることにより空冷装置として機能
させることができる。 (V) 二重反転プロペラを与えられた条件下で最も高効率
に駆動できるようになるので、当然の如く、キャビテー
ションの発生も僅少になって高い静粛性が得られること
が可能となる。将来、燃料電池を電源として搭載できれ
ばより一層低騒音の推進装置が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の二重反転プロペラ電動駆動装置の一実
施例の概要を示す一部切断側面図である。
【図2】図1の断面を示すもので、(イ)はA−A矢視
図、(ロ)はB−B矢視図である。
【図3】従来の二重反転プロペラ電動駆動装置の一実施
例の概要を示す側面図である。
【図4】従来の二重反転プロペラ電動駆動装置の更に別
の実施例の概要を示す側面図である。
【符号の説明】
5 前プロペラ軸 6 後プロペラ軸 7 二重反転軸 9 延出軸部 10 後プロペラ 11 前プロペラ 12,13 電動機 14 固定ケーシング 16,17 ステーター 18,19 ローター 20 スラスト軸受 22 トータルスラスト軸受 31 ローターケーシング 33 ラジアル軸受 35 排気孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前プロペラを後端に取り付けた中空の前
    プロペラ軸の内部に、後プロペラを後端に取り付けた後
    プロペラ軸を同心状に挿通して二重反転軸を構成し、該
    二重反転軸を介し2つの電動機からの動力を前プロペラ
    と後プロペラに独立に伝達させて前プロペラと後プロペ
    ラを互に反対方向に回転させるようにし、且つ該前プロ
    ペラと後プロペラが回転するときに発生したトータルの
    スラストを受けるスラスト軸受を備えた構成としてある
    二重反転プロペラ電動駆動装置において、上記2つの電
    動機のうちの一方の電動機を、固定ケーシングの内面に
    固定したステーターの内側にローターを配置した構成と
    して、該ローターを後プロペラ軸の前端側に固定し、
    又、他方の電動機を、外周部のケーシングを上記一方の
    電動機の固定ケーシングに対し回転自在に支持させてロ
    ーターケーシングとすると共に、該ローターケーシング
    の内面にローターを固定して、該ローターの内側にステ
    ーターを配し、上記ローターケーシングを前プロペラ軸
    に直結したことを特徴とする二重反転プロペラ電動駆動
    装置。
JP7645193A 1993-03-11 1993-03-11 二重反転プロペラ電動駆動装置 Pending JPH06263092A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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