JPH01226489A - 潜水船の推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転駆動される推進軸に関して軸対称な船型
を有する潜水艦等の潜水船に採用して好適な潜水船の推
進装置に関する。

［従来の技術］ 第４図には従来例として潜水１ｉｉ１が示されており、
この潜水艦１は、船長方向に沿って配設されて単一のス
クリュ推進器２に回転駆動力を伝達する推進軸３に関し
て略軸対称な船型な有している。推進軸３は一般的な構
造を有する電動機４によって回転駆動されるようになっ
ており、この電動機４には、原動１１５で駆動されて発
電する発電８１６からの電力がチャージされるバッテリ
７から電力が供給されるように構成されている。殊にこ
のような潜水艦１には、操船並びに船体８を安定させる
ために、ビルジキール９や推進器２の直前に水平及び垂
直方向舵１０が設けられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したような一方向に回転駆動される串−
のスクリュ推進器２を有し、且つ船型が推進軸３に関し
て軸対称な潜水＆！ｉ１等の潜水船にあっては、次のよ
うな問題があった。

■　推進軸３に関して軸対称な船型を有する潜水船にあ
っては、一方向に回転する単一のスクリュ推進器２から
の反トルクで船体８回りに顕茗な回転力が生ずるため、
この反トルクを小さくする必要がある。そこで従来にあ
っては、所要の馬力及びスラストを得る場合に、推進装
置の設計はブＯベラ直径を小さくし、回□転数を大きく
するようにしている。このため、推進効率の低下やプ０
ベラ周速度の増大により、比較的浅深度の航行時にキャ
ビテーションやそれに起因する騒音が生じていた。また
反トルクを抑える必要のため、大馬力化が困難であった
。

■　また船体構造上１反トルクに伴う船体８周りの回転
力に抗して船体８を安定させるために、ごルジキール９
や水平・垂直方向舵１０を比較的大きく形成する必要が
あり、これらが推進抵抗を増加させるという問題もあっ
た。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、回転駆動される推進軸に関して軸対称な船型
を有する潜水艦等の潜水船の推進８置において、中空の
外側回転軸内に内側回転軸が挿通され互いに反転されつ
つ同軸で動力を伝達する二重反転軸と、これら内・外側
回転軸を夫々駆動する一対の駆動手段と、これら内・外
側回転軸夫々にＩｒＪ軸で■つ軸方向に沿って重ねて設
けられ互いに逆ピッチで構成された一対の推進器とを備
えて構成される。

［作　用１ 本発明の作用について述べると、同軸で且つ軸方向に沿
って重ねて配置された逆ピッチの一対の推進器を、二重
反転軸で互いに逆転させて推進力を得るようにして、推
進器からの反トルク、船体回りの回転力を抑えるように
なっている。

［実施例１ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図〜第３図に示すように、１１は中空の外側回転軸
１２内に内側回転軸１３が挿通され後述する一対の駆動
手段１４．１５で互いに反転されつつ同軸上で動力を伝
達づる二重反転軸である。

外側回転軸１２は、後部隔壁１６及び外側回転軸用駆動
手段１４の固定ケーシング１７等に、外側回転軸１２を
周り向に囲繞する環状の軸受１８を介して回転自在に支
持される。また外側回転軸１２内に位置される内側回転
軸１３は、外側回転軸１２との間、並びに外側回転軸１
２から軸方向に沿って外方へ延出された延出軸部１９が
内側回転軸用駆動手段１５及びこれに隣接する内側回転
軸用スラスト軸受２０の固定ケーシング２１゜２２に、
内側回転軸１３を周方向に囲繞する環状の軸受２３を介
して回転自在に支持される。またこの二重反転軸１１は
潜水船の船尾端２４がら軸方向に沿って外方へ延出され
、その外側回転軸１２の軸端には船首側スクリュ推進器
２５が取り付けられると共に、この外側回転軸１２の軸
端がら更に軸方向に沿って外方へ延出される内側回転軸
１３の軸端には、船首側スクリュ推進器２５とは逆ピッ
チで構成された船尾側スクリュ推進器２６が船首側スク
リュ推進器２５と同軸で且つ軸方向に沿って前後に重ね
て配して設けられる。そしてこれら一対の推進器２５．
２６は、二重反転軸１１で互いに反転駆動されることで
、同一方向の推力を発生するようになっている。

このように構成された二重反転軸１１には、その内・外
側回転軸１２．１３を夫々駆動する一対の駆動手段１４
．１５が接続される。本実施例にあっては駆動手段１４
．１５として、内・外側回転軸１２．１３に対してその
径方向外方から動力を入力できる環状の構成を有する直
流又は同期電動機が採用されており、その環状の構成に
より同軸で配設される外側回転軸１２の軸端並びに外側
回転軸１２より軸方向に沿って外方へ延出された内側回
転軸１３の延出軸部１９にこれらを径方向外方から囲繞
するように配設され、これらの軸方向に沿って重ねて同
軸上に設備されて同軸で動力を入力できるようになって
いる。具体的にはこれら駆動手段１４．１５は、その固
定ケーシング１７．２１が固定脚２７．２８を介して取
付機台２つ上に設置され、固定ケーシング１７，２１に
ステータ３０，３１が取り付けられると共に、ａ−タ３
２，３３が各回転軸１２．１３に取り句９）られて構成
される。このように各回転輪１２゜１３を別個の駆動手
段１４．１５で駆動することにより、各回転軸１２．１
３を任恣の回転数、即ち反トルクを考慮した回転数で各
別に駆動できる。

またこれら駆動手段１４．１５の固定ケーシング１７．
２１内は互いに連通され、一方の固定ケーシング２１に
設置された送風機３４からの冷却風が流通されるように
なっている。

更にスラスト荷重を支持する構成としては、外側回転輪
１２に作用するスラスト力を内側回転軸１３に伝達し、
この内側回転軸１３と固定系との間で内・外側回転軸１
２．１３双方に作用するスラスト力を一括して支持する
ようになっている。

具体的には、外側回転軸用駆動手段１４よりも推進器２
５側に設けられたスラスト軸受３５で外側回転軸１２か
ら内側回転＠１３ヘスラスト力を伝達すると共に、内側
回転軸用駆動手段１５よりも船首側に設けられたスラス
ト軸受３６で、内・外側回転軸１２．１３双方のスラス
ト力を固定系を成すスラスト軸受３６の固定ケーシング
２２で支持するようになっている。この固定ケーシング
２２は、固定脚３７を介して取付機台２９に固定されて
スラスト荷重を支持するようになっている。

尚、駆ＩＪＪ−Ｔ段１４．１５への電源としては、バッ
テリや原動機と発電機とを組み合わせた構成。

燃料電池等が採用される。

次に実施例の作用について述べる。

潜水船を推進するに際しては、一対の駆動手段１４．１
５に電力を供給してこれら駆動手段１４゜１５を互いに
反対方向へ回転駆動することになる。

これにより、二重反転軸１１の内・外側回転軸１２．１
３はｈいに反転駆動され一対の推進器２５．２６を逆転
させて駆動することになる。ここに、一対の推進３２５
．２６は逆ピッチに構成されでおり、逆転駆動によって
同一方向の推力を発生して潜水船を推進させることにな
る。

ところで、推進軸に関して軸対称な船型を有する潜水船
において、このように反対方向の回転力が伝達されて推
進する推進装置を備えることは、従来のように甲−の一
方向のみに回転される推進装置を有するものに比べて、
双方向の回転伝達による反トルクの抑制により船体回り
の回転力を極力抑えて、設定によっては反トルクを“零
″として推進させることができる。従って推進器に関し
て低回転大直径化及び推進器後流の回転による運動エネ
ルギの回収が可能になって推進効率の向上を図れると共
に、反トルクを考慮しなくても良いので、大馬力化を達
成することができる。また低回転大直径化の推進器を採
用できるので、比較的浅没水時にあってもキャビテーシ
ョンや騒音の発生を抑制することができる。

そして、大型の燃料電池を搭載することで、上記騒音の
低減等と相俟って、殆ど無音の潜水船を提供することが
できる。

［発明の効果１ 以上型するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

二重反転軸を利用して一対の逆ピッチの推進器を駆動す
るようにしたので、推進器からの反トルクを抑制でき、
推進軸に関して軸対称な船型を有する潜水船に採用され
る推進器の低回転大直径化による推進効率の向上や大馬
力化を達成できると共に、キャビテーションやｇ音を低
減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適一実施例を示す構成図、第２図は
第１図のｎ−ｎ線矢視図、第３図は第１図の■−■線矢
視図、第４図は従来の推進装置を示す構成図である。 図中、１１は二重反転軸、１２は外側回転軸、１３は内
側回転軸、１４．１５は駆動手段、２５．２６は推進器
である。 特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人弁理士　絹　　谷　　仁　　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転駆動される推進軸に関して軸対称な船型を有す
   る潜水艦等の潜水船の推進装置において、中空の外側回
   転軸内に内側回転軸が挿通され互いに反転されつつ同軸
   で動力を伝達する二重反転軸と、これら内・外側回転軸
   を夫々駆動する一対の駆動手段と、これら内・外側回転
   軸夫々に同軸で且つ軸方向に沿つて重ねて設けられ互い
   に逆ピッチで構成された一対の推進器とを備えた潜水船
   の推進装置。