JPH10297594A - 昇降式サイドスラスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降式サイドスラスタは船舶の位置保持装置
として使用されるが、昇降式サイドスラスタは船底から
突出して使用されるものであり、位置検出のための受波
器が船底にあることから、スラスタ部やギヤケースに起
因する振動・騒音が位置検出などに多大な悪影響を与え
る。 【解決手段】 昇降式サイドスラスタ１はコンテナ１０
を備えており、このコンテナ１０の下部にはスラスタ部
２とトンネル部３が設けられている。そして、トンネル
部３はスラスタ部２のプロペラ２ａの回転円の略全周に
渡って、かつ、コンテナ１０の前後方向略全長に渡って
二重壁構造に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は船舶に
横方向推力を付与する昇降式サイドスラスタに関し、特
に、防振・防音構造を備えた昇降式サイドスラスタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】観測船や堀削船などは、作業時において
定点に船体を位置保持させる必要がある。これらの作業
は水深の深い海域で行われることが多く、通常、いかり
を使用することができないので、サイドスラスタが唯一
の位置保持装置となる。また近年は、より大きなスラス
トを発生することができる昇降式サイドスラスタが船舶
に多く採用されている。

【０００３】図９はかかる昇降式サイドスラスタの構造
を示すものである。昇降式サイドスラスタ１０１は船体
の格納ホール内に配備されており、非使用時にはそのス
ラスタ部１０２は船体内に格納（実線）されており、使
用時にはスラスタ部１０２を船底１４２から突出（仮想
線）して作動させ船舶に横方向の推進力を付与するもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】サイドスラスタは横方
向推力（スラスト）を発生し、船舶位置制御を行うが、
船舶を高い精度で位置保持させるために、作業時には通
常、連続運転される。従って、例えば観測船では、観測
などの作業中において、このサイドスラスタの発生する
振動・騒音が計測機器に悪影響を与え、船舶の位置保持
機能を損なう。

【０００５】一般に、昇降式サイドスラスタの持つ機械
装置の振動・騒音源は、次の４つのものに大別される。

【０００６】スラスタ部のプロペラに起因するもの。
すなわち、プロペラの回転により生ずるキャビテーショ
ンによる、流体的に発生するもの。

【０００７】スラスタ部のギヤケースに起因するも
の。すなわち、ギヤケースの内部にあるベベルギヤや軸
受などから機械的に発生するもの。

【０００８】スラスタ部を駆動する駆動電動機などの
駆動装置に起因するもの。

【０００９】油圧源などの付属機器に起因するもの。

【００１０】図１０は、可変ピッチプロペラを備えた昇
降式サイドスラスタが発生する水中騒音が、いかなる騒
音源から構成されているかを示す図である。横軸はプロ
ペラの翼角を示し、最大翼角に対するパーセンテージで
示したものである。この図において S1 、 S2 、 S3 、
S4 で示される騒音成分が、それぞれ上記４つの振動・
騒音源に対応するものである。

【００１１】この図から、翼角が大きくなるに従い、す
なわち、プロペラの吸収馬力が大きくなるに従い、水中
騒音全体が急激に大きくなることがわかる。また、 S4
の騒音成分は翼角によらず一定していることもわかる。
そして、特に S1 、 S2 の騒音成分が水中騒音全体の内
で支配的なものとなっていることがわかる。

【００１２】による振動・騒音は、振動・騒音源が
船体の内部にあるため船外に放射されにくいものである
し、例えば、コンテナ用格納ホールを設けた船体側であ
る程度は遮断することもできる。しかし、による振
動・騒音は船体側で遮断することはできない。

【００１３】なお、船体を横断貫通するトンネルにトン
ネルスラスタを設けた船舶の防振・防音構造としては、
図１１に示すようなものがある。これは、船舶用トンネ
ルスラスタにおいてプロペラ１０２ａに近いトンネル１
０３の周壁１０３ａ部分を二重壁構造１０３ｃとし、そ
の二重壁の間に防振材１２１を充填したものである
（（例えば、実公平３−２２０８０号公報参照）。かか
る構造により、プロペラ１０２ａのキャビテーションに
起因する振動・騒音を防止しようとするものである。こ
れと同様の構造を昇降式サイドスラスタに採用すると、
による振動・騒音を低減させるのにある程度は効果が
あると考えられる。

【００１４】しかし、一般に位置検出のための受波器が
船底にあること、および、昇降式サイドスラスタは船底
から突出して使用されるものであることを考えると、昇
降式サイドスラスタを備えた船舶においては、に起因
する振動・騒音源による位置保持機能に対する悪影響
は、船体を横断貫通するトンネルにトンネルスラスタを
設けた船舶、すなわち図１１のような船舶とは比較にな
らない程大きいと考えられる。さらに、図１１のような
防振・防音構造ではによる振動・騒音を低減させるこ
とができない。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の昇降式サイドス
ラスタは、コンテナを備えており、このコンテナの下部
にはスラスタ部とトンネル部が設けられている。そし
て、トンネル部はスラスタ部のプロペラの回転円の略全
周に渡って、かつ、コンテナの前後方向略全長に渡って
二重壁構造に形成されている。

【００１６】かかる構造のトンネル部によって、プロペ
ラ及びギヤケースに起因する振動や騒音を効果的に吸収
し、振動・騒音を低減させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る昇降式サイドスラス
タは、船舶の船体に設けた格納ホールに昇降自在に収容
される昇降式サイドスラスタであって、スラスタ部とト
ンネル部とこのトンネル部を収容するトンネル収容部と
を下部に設け、該スラスタ部を駆動する駆動装置を上部
に設けたコンテナを備え、該トンネル収容部は該コンテ
ナの中段壁と底壁と側壁とで形成され、該トンネル部は
該スラスタ部のプロペラの回転円の略全周に渡って、か
つ、該コンテナの前後方向略全長に渡って二重壁構造に
形成されている。ここで、トンネル部の二重壁構造の外
壁を略円形状断面に形成し、トンネル収容部を略矩形状
断面に形成し、外壁がトンネル収容部に内接しその接点
において接合するように構成してもよい。

【００１８】このように、二重壁構造のトンネル部が、
プロペラの回転円の略全周に渡って、かつ、コンテナの
前後方向略全長に渡って形成されているので、ここで、
プロペラ及びギヤケースに起因する振動や騒音が効果的
に吸収される。

【００１９】また、二重壁構造のトンネル部の内部に防
振材を充填したり、二重壁構造のトンネル部の内壁の外
周面に制振材をライニングしてもよい。また、トンネル
収容部と、トンネル部との間に防振材を充填してもよ
い。このようにすると、プロペラ及びギヤケースに起因
する振動や騒音を吸収するのに、より効果的である。

【００２０】さらに、コンテナの中段壁より上部の側壁
全体を二重壁構造に形成し、この二重壁構造の内部に防
振材を充填してもよい。このようにすると、スラスタ部
を駆動するためにコンテナ上部に設けられた駆動装置に
起因する振動や騒音を吸収するのに効果的である。

【００２１】また、二重壁構造のトンネル部の外壁の外
周面近傍に設けた振動計若しくは騒音計、又はその両方
の出力信号に基づいて、プロペラの回転数若しくはピッ
チを、または、その両方を制御する制御手段を備えるよ
うにしてもよい。このようにすると、プロペラの回転数
やピッチを制御して、プロペラやギヤケースからの振動
・騒音を作業や位置保持に悪影響を及ぼさない程度に抑
制することができる。

【００２２】

【実施例】この出願発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２３】図１〜３は、本願発明にかかる昇降式サイ
ドスラスタの実施例を示すものである。図１は昇降式サ
イドスラスタ１の縦断面図、図２は図１のＡ矢視断面
図、図３は図１のＢ矢視断面図である。この昇降式サイ
ドスラスタ１が観測船に装備されている場合を例に説明
する。すなわち、観測船の船体に船底４２面に開口した
格納ホール４１が設けられ、この格納ホール４１に昇降
式サイドスラスタ１が収容されている。観測船の船体内
部には支持部４３が設けられており、昇降式サイドスラ
スタ１と支持部４３とは油圧シリンダ８により連結され
ている。そしてこの油圧シリンダ８を伸縮駆動すること
により、昇降式サイドスラスタ１を船体に対して昇降さ
せることができる。

【００２４】昇降式サイドスラスタ１はコンテナ１０を
備えている。そして、このコンテナ１０の下部にはスラ
スタ部２、トンネル部３、トンネル収容部４が設けられ
ている。

【００２５】トンネル収容部４は、コンテナ１０の中段
壁１１、底壁１２、側壁１３によって矩形状断面に形成
され、この内部にトンネル部３を収容している。トンネ
ル部３は円形状断面の内壁３ａと円形状断面の外壁３ｂ
により二重壁構造に形成されている。そして、円形状断
面の外壁３ｂが矩形状断面のトンネル収容部４に内接し
ており、この接点においては中段壁１１、底壁１２、側
壁１３と、外壁３ｂとが接合されている。このため、図
２からもわかるように、トンネル収容部４の四隅には、
断面が略三角形状の空間が形成されている。

【００２６】また、トンネル部３は、プロペラ２ａの回
転円の全周に渡って、かつ、コンテナ１０の前後方向全
長に渡って形成されている。そして、その内壁３ａと外
壁３ｂの間には防振材２１が充填されている。この防振
材２１としては減衰性に優れた防振効果の高いものが好
ましい。例えば、粒状の防振材が好ましい。

【００２７】トンネル部３の内側にはスラスタ部２が設
けられている。スラスタ部２は主にプロペラ２ａとギヤ
ケース２ｂから構成されている。そして、プロペラ２ａ
はトンネル部３と同軸となるように配置されている。こ
のプロペラ２ａは可変ピッチプロペラであり、制御装置
によってそのピッチが変更されうるように構成されてい
る。ギヤケース２ｂ内には、ベベルギヤなどのギヤ機構
や軸受けなどが設けられており、これらにより外部から
の駆動力をプロペラ２ａに伝達する。

【００２８】コンテナ１０の上部には駆動電動機５ａお
よび駆動力伝達装置５ｂが設けられており、これらによ
り駆動装置５が構成されている。駆動電動機５ａの駆動
力は、駆動力伝達装置５ｂ、ギヤケース２ｂ内のギヤ機
構等を介してプロペラ２ａに伝達される。なお、コンテ
ナ１０の上部には油圧源６などの付属機器も装備されて
いる。

【００２９】また、トンネル部３の外壁３ｂの外周面に
は振動計７ａが固着されており、またこの外周面から少
し離れたところには騒音計７ｂが設けられている。

【００３０】なお、プロペラ２ａの回動中心軸がトンネ
ル部３の中心軸からからずれることがないように、スラ
スタ部２は両サイド対称に、かつ、直線状に張り出した
アーム９によって支持されている。

【００３１】昇降式サイドスラスタ１は、概略このよう
に構成されており、これが格納ホール４１に格納された
状態（実線）では、コンテナ１０の底壁１２が船底４２
と同一面をなす。昇降式サイドスラスタ１を使用すると
きには、油圧シリンダ８を伸張させて昇降式サイドスラ
スタ１を下降させる。すると、仮想線で示すようにスラ
スタ部２が船底４２よりも下方に突出する。

【００３２】スラスタ部２が突出した状態で駆動電動機
５ａを駆動させると、この駆動力によりプロペラ２ａを
回転させることができ、船体に横方向推進力（スラス
ト）を付与することができる。駆動電動機５ａが駆動さ
れると、ギヤケース２ｂ内のギヤ機構やプロペラ２ａか
ら振動・騒音が発生されるが、この振動・騒音はトンネ
ル部３に吸収される。トンネル部３はこの振動・騒音の
エネルギーをできる限り熱エネルギーに変換して消費
し、外部に放射しないようにするために、許容される最
大限の長さに、すなわち、コンテナ１０の前後方向全長
に渡って形成されている。しかも、このように許容され
る最大限の長さに形成したことにより、二重壁構造の内
部空間を前後方向に大きくすることができ、その結果、
多くの防振材２１を充填することができるようになる。
よって、非常に効率的に、振動・騒音のエネルギーを吸
収することができる。

【００３３】図４は、この観測船４０が、受波器３１に
より海底に設けた発信装置３２からの信号を受波しなが
ら、位置保持を行っている状態を示したものである。図
４（（ａ）は側面図であり、図４（ｂ）は船底４２側か
ら見た底面図である。図４（（ｂ）において、矢印は横
方向推力（スラスト）を示している。

【００３４】昇降式サイドスラスタ１を使用するのは、
観測船４０が観測作業を行っている間に船体の位置を保
持するためであるが、観測中は船体の位置を正確に保持
するために船底４２に取り付けた受波器３１により船体
の位置を検出している。

【００３５】受波器３１は特に振動・騒音の影響を受け
やすく、この振動・騒音が大きいと正確な位置検出がで
きなくなる。また、一般に昇降式サイドスラスタでは、
その使用時にはスラスタ部が船底から突出する状態とな
るので、スラスタ部は受波器に振動・騒音を与えやす
い。しかし、本願に係る昇降式サイドスラスタ１におい
ては、上述したようにプロペラ２ａやギヤケース２ｂを
起因として発生する振動・騒音は、トンネル部３の構造
や、その内部の防振材２１により効果的に吸収される。
よって、受波器３１に対する振動・騒音の悪影響を極力
小さくすることができ、従って正確な位置検出を行うこ
とができ、正確な位置保持が可能となる。

【００３６】図５は、振動計７ａおよび騒音計７ｂの出
力信号に基づいて、プロペラ２ａの回転数、ピッチを制
御する装置を示している。前述したようにプロペラ２ａ
は可変ピッチプロペラであり、そのピッチは制御手段た
る制御装置５１によって変更される。また、プロペラ２
ａの回転数も制御装置５１によって制御される。制御装
置５１は振動計７ａと騒音計７ｂの出力信号を入力して
おり、これらの信号に基づいて、その振動・騒音が観測
作業や位置保持を妨害しない程度になるようにプロペラ
２ａのピッチ、回転数を制御する。かかる装置によれ
ば、観測船４０の観測作業や位置検出に重大な悪影響を
与える振動・騒音を効果的に低減できる。図５では、振
動計７ａと騒音計７ｂとを設けているが、いずれか一方
のみを設けてその出力信号に基づいてプロペラ２ａのピ
ッチ、回転数を制御するようにしてもよい。また、制御
装置５１によって、プロペラ２ａのピッチのみを、若し
くは、回転数のみを制御するようにしてもよいし、ピッ
チと回転数の両方を制御するようにしてもよい。

【００３７】図６は、本願発明にかかる昇降式サイドス
ラスタのもう一つの実施例を示すものである。この昇降
式サイドスラスタ６１は、二重壁構造のトンネル部３の
内部に防振材２１を充填するとともに、内壁３ａの外周
面に制振材２２をライニングしている。その他の構造
は、図１〜３に示した昇降式サイドスラスタ１と同様で
ある。このようにライニングされた制振材２２も、プロ
ペラ２ａやギヤケース２ｂから発生する振動・騒音を吸
収して熱エネルギーに変換するので、外部に放射される
振動・騒音を低減するという効果を奏することができ
る。このライニング材料、すなわち制振材２２として
は、例えば高分子材料などが好ましい。

【００３８】図７は、本願発明にかかる昇降式サイドス
ラスタのさらにもう一つの実施例を示すものである。こ
の昇降式サイドスラスタ７１は、トンネル部３の内部に
防振材２１を充填するのみならず、トンネル収容部４と
トンネル部３との間に形成された断面が略三角形状の空
間にも防振材２３を充填している。その他の構造は、図
１〜３に示した昇降式サイドスラスタ１と同様である。
このように充填された防振材２３も、プロペラ２ａやギ
ヤケース２ｂから発生する振動・騒音を吸収し、外部に
放射される振動・騒音を低減するという効果を奏するこ
とができる。この防振材２３としては、減衰性に優れた
防振効果の高いものが好ましく、例えば、粒状の防振材
が好ましい。

【００３９】図８は、本願発明にかかる昇降式サイドス
ラスタのさらにもう一つの実施例を示すものである。図
８（ａ）は縦断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ矢視
断面図である。この昇降式サイドスラスタ８１は、コン
テナ１０の中段壁１１より上部の側壁１３Ａ全体を二重
壁構造に形成している。そして、この二重壁構造の内部
に防振材２４を充填している。その他の構造は、図１〜
３に示した昇降式サイドスラスタ１と同様である。この
ように防振材２４を充填すると、特にコンテナ１０の上
部に設けた駆動電動機５ａや駆動力伝達装置５ｂや油圧
源６などから発生する振動・騒音も吸収することができ
る。この防振材２４としては、減衰性に優れた防振効果
の高いものが好ましく、例えば、粒状の防振材が好まし
い。

【００４０】以上の実施例では、船舶として観測船を例
に挙げたが、本願に係る昇降式サイドスラスタは観測船
のみならず、掘削船等の位置保持が必要となるあらゆる
船舶に適用可能である。

【００４１】また、以上の実施例では、トンネル部は、
プロペラの回転円の全周に渡って、かつ、コンテナの前
後方向全長に渡って形成されている。しかし、トンネル
部は、プロペラの周囲を完全に包囲するように形成され
ていなくとも、略全周に渡って形成されていればよい。
また、コンテナの前後方向の全長に等しい長さに形成さ
れていなくとも、略全長に渡って形成されていればよ
い。かかる構成でも、実質的に本願発明の所期の効果を
奏するに足るからである。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４３】本発明の昇降式サイドスラスタでは、二重
壁構造のトンネル部で、スラスタ部のプロペラ及びギヤ
ケースに起因する振動や騒音が効果的に吸収される。

【００４４】また、二重壁構造のトンネル部の内部に防
振材を充填したり、二重壁構造のトンネル部の内壁の外
周面に制振材をライニングするようにすると、プロペラ
及びギヤケースに起因する振動や騒音をより効果的に吸
収できる。

【００４５】また、トンネル収容部とトンネル部との間
に防振材を充填するようにしても、プロペラ及びギヤケ
ースに起因する振動や騒音をより効果的に吸収できる。

【００４６】また、コンテナの中段壁より上部の側壁全
体を二重壁構造に形成し、この二重壁構造の内部に防振
材を充填するようにすると、スラスタ部を駆動するため
にコンテナ上部に設けられた駆動装置に起因する振動や
騒音を効果的に吸収することができる。

【００４７】また、二重壁構造のトンネル部の外壁の外
周面近傍に設けた振動計若しくは騒音計、又はその両方
の出力信号に基づいて、プロペラの回転数若しくはピッ
チを、または、その両方を制御する制御手段を備えるよ
うにすると、プロペラの回転数やピッチを制御して、プ
ロペラやギヤケースからの振動・騒音を作業や位置保持
に悪影響を及ぼさない程度に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかる昇降式サイドスラスタの一実
施例を示す図であり、昇降式サイドスラスタの縦断面図
である。

【図２】図１のＡ矢視断面図である。

【図３】図１のＢ矢視断面図である。

【図４】観測船が受波器により海底に設けた発信装置か
らの信号を受波しながら、位置保持を行っている状態を
示した図である。図４（ａ）は側面図であり、図４
（ｂ）は船底側から見た底面図である。

【図５】振動計および騒音計の出力信号に基づいて、プ
ロペラの回転数、ピッチを制御する装置を示す図であ
る。

【図６】本願発明にかかる昇降式サイドスラスタのもう
一つの実施例を示す図である。

【図７】本願発明にかかる昇降式サイドスラスタのさら
にもう一つの実施例を示す図である。

【図８】本願発明にかかる昇降式サイドスラスタのさら
にもう一つの実施例を示すものである。図８（ａ）は縦
断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ矢視断面図であ
る。

【図９】昇降式サイドスラスタの構造を示す図である。

【図１０】可変ピッチプロペラを備えた昇降式サイドス
ラスタが発生する水中騒音が、いかなる騒音源から構成
されているかを示す図である。

【図１１】船体を横断貫通するトンネルにトンネルスラ
スタを設けた船舶の防振・防音構造を示す図である。

【符号の説明】

１…昇降式サイドスラスタ ２…スラスタ部 ２ａ…プロペラ ２ｂ…ギヤケース ３…トンネル部 ３ａ…内壁 ３ｂ…外壁 ４…トンネル収容部 ５…駆動装置 ５ａ…駆動電動機 ５ｂ…駆動力伝達装置 ６…油圧源 ７ａ…振動計 ７ｂ…騒音計 ８…油圧シリンダ ９…アーム １０…コンテナ １１…中段壁 １２…底壁 １３…側壁 ４１…格納ホール ４２…船底 ４３…支持部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶の船体に設けた格納ホールに昇降自
   在に収容される昇降式サイドスラスタであって、 スラスタ部とトンネル部とこのトンネル部を収容するト
   ンネル収容部とを下部に設け、該スラスタ部を駆動する
   駆動装置を上部に設けたコンテナを備え、 該トンネル収容部は該コンテナの中段壁と底壁と側壁と
   で形成され、 該トンネル部は該スラスタ部のプロペラの回転円の略全
   周に渡って、かつ、該コンテナの前後方向略全長に渡っ
   て二重壁構造に形成された、昇降式サイドスラスタ。
2. 【請求項２】前記トンネル部の二重壁構造の外壁が略円
   形状断面に形成され、前記トンネル収容部が略矩形状断
   面に形成され、 該外壁が該トンネル収容部に内接しその接点において接
   合された、請求項１記載の昇降式サイドスラスタ。
3. 【請求項３】 前記二重壁構造のトンネル部の内部に防
   振材を充填した、請求項１または２記載の昇降式サイド
   スラスタ。
4. 【請求項４】 前記二重壁構造のトンネル部の内壁の外
   周面に制振材をライニングした、請求項１から３のいず
   れか１項に記載の昇降式サイドスラスタ。
5. 【請求項５】 前記トンネル収容部と前記トンネル部と
   の間に防振材を充填した、請求項１から４のいずれか１
   項に記載の昇降式サイドスラスタ。
6. 【請求項６】 前記コンテナの中段壁より上部の側壁全
   体を二重壁構造に形成し、この二重壁構造の内部に防振
   材を充填した、請求項１から５のいずれか１項に記載の
   昇降式サイドスラスタ。
7. 【請求項７】 前記二重壁構造のトンネル部の外壁の外
   周面近傍に設けた振動計、及び／又は、騒音計の出力信
   号に基づいて、前記プロペラの回転数、及び／又は、ピ
   ッチを制御する制御手段を備えた、請求項１から６のい
   ずれか１項に記載の昇降式サイドスラスタ。