JPH0717679Y2 - 電動旋回式スラスタ用給電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電動旋回式スラスタの
給電装置に関し、更に詳しくは主機と連結された駆動軸
系で発電機を駆動して旋回駆動手段に供給する電気を発
電するように構成した給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられている旋回式スラスタ
は、図６に示す側断面図のように、船体Ｈの開口部ｈに
設置された旋回式スラスタＴの入力軸５２を図示しない
主機に連結された駆動軸５１に連結し、主機からの動力
を、駆動軸５１，入力軸５２を介して、クラッチ５３，
ベベルギヤ機構５４，垂直出力軸５５，プロペラ軸５６
へと伝達してプロペラＰを駆動するように構成されてい
る。

【０００３】また、この旋回式スラスタＴを旋回させて
操舵するための旋回機構は、入力軸５２の端部に設けた
歯車機構５７で油圧ポンプ５８を駆動して、この油圧ポ
ンプ５８からの圧油をバルブユニット５９を介して油圧
モータ６０に供給し、この油圧モータ６０の軸に連結さ
れた旋回ピニオン６１を回動させ、この旋回ピニオン６
１に噛合した旋回ギヤ６２を回動させることにより、旋
回ギヤ６２と一体的に形成されたストラットＳとともに
プロペラＰを含むダクト６３が旋回し、任意の方向に推
力を発生させるようになっている。

【０００４】なお、この種の従来技術として実開昭５６
−２５６９９号公報記載の油圧駆動による旋回式スラス
タがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記したような従来の
旋回式スラスタは油圧駆動であるため、例えば、油圧ポ
ンプ５８，油圧モータ６０の効率がそれぞれ８０％、管
路損失が１５％とすれば、０．８×０．８×０．８５＝
約５４％の効率となり、非常に効率の悪い旋回装置とな
ってしまう。また、油圧ポンプ５８あるいは油圧モータ
６０は可動部が多いのでメンテナンスが難しく、その上
油漏れ等の問題も生じてしまう。

【０００６】そこで、本出願人は、効率が良くメンテナ
ンスが容易で油漏れ等の問題も生じない電動式の旋回式
スラスタを考案して先に出願した。

【０００７】この電動旋回式スラスタＴの各構成を、模
式図的にあらわした図７の側面図に基づいて以下に説明
する。図示するように、プロペラＰと共に旋回するスト
ラットＳの上部に一体的に設けられた旋回ギヤ７１が２
個の旋回ピニオン７２と噛合し、この旋回ピニオン７２
を回動させる電動モータ７３が上部に配設されている。
そして、電動モータ７３を駆動することにより、旋回ピ
ニオン７２，旋回ギヤ７１を介して旋回式スラスタＴの
ストラットＳが回動させられる。

【０００８】また、上記電動モータ７３は、駆動制御装
置たるモータ制御用コントローラ７４を介して制御装置
７５に接続されており、この制御装置７５は操船室に設
けられた操縦装置７６と接続されている。なお、電動モ
ータ７３の電源は、モータ制御用コントローラ７４を介
して船体Ｈ側から供給されている。

【０００９】このように構成された電動旋回式スラスタ
Ｔの場合、図８に示すブロック図のように、発電機用エ
ンジン７９により発電機８０を駆動し、この発電機８０
で発電した電気を配電盤８１を介して一部をモータ制御
用コントローラ７４を介して電動モータ７３へ供給し、
また一部を船内機器の電源として供給している。なお、
プロペラＰの駆動は、主機Ｅに連結された駆動軸７７と
旋回式スラスタＴの入力軸７８を介して行われている。

【００１０】しかし、この電動旋回式スラスタＴの場
合、発電機用エンジン７９あるいは発電機８０の故障等
の何らかの理由で旋回用の電源がフェイルすると旋回機
能（舵取り機能）を失ってしまうこととなる。このよう
な場合、図示しない補助（非常用）発電機を起動するこ
とにより発電して旋回式スラスタＴの旋回機能を確保す
ることとなるが、補助発電機を用いる場合には、通常、
補助発電機とともに補助発電機用エンジンを常備するこ
ととなる。従って、補助発電機とともに補助発電機用エ
ンジンを常に整備しておく必要があるので、これらの維
持・管理に多大な労力と費用が必要となる。

【００１１】また、上記従来の油圧駆動旋回式スラスタ
は、プラットホームＦ上に油圧ポンプ５８やバルブユニ
ット５９等の多くの機器類を据付けていたため、発電機
を設けるスペースは船内側となってしまい、ヤードにお
ける発電機の据付け工事等や保守・点検等に多くの時間
と労力を必要としている。

【００１２】本考案は上記課題に鑑みて、船内電源がフ
ェイルしても主機を運転している限り制御能力があり、
しかも発電機をプラットホーム上に設置することにより
保守・点検が容易にできる電動旋回式スラスタ用給電装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案における電動旋回式スラスタは、主機に連結
した駆動軸と、該駆動軸に連結した入力軸とを有した駆
動軸系によりプロペラを駆動し、電動旋回駆動手段によ
りスラスタを旋回させる電動旋回式スラスタにおいて、
上記主機により駆動する軸駆動発電機を設けるととも
に、この軸駆動発電機を上記電動旋回駆動手段に電気的
に接続し、該軸駆動発電機を上記旋回式スラスタのプラ
ットホーム上に設置して旋回式スラスタとともに一体的
に取外し可能に構成したことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】上記構成によって、主機により軸駆動発電機が
駆動され、この軸駆動発電機で発電された電気が軸駆動
発電機と電気的に接続された電動旋回駆動手段に供給さ
れる。

【００１５】従って、主機により駆動軸系が駆動されて
いる限り軸駆動発電機が発電しているので、主機が運転
されている限り電動旋回駆動手段に供給する電気が確保
できる。

【００１６】また、旋回式スラスタのプラットホーム上
に軸駆動発電機を設置して一体的に取外し可能に構成し
ているため、給電装置を旋回式スラスタとともに一体的
に取外して保守・点検することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本考案を採用した電動旋回式スラスタＴの
全体的な構成を模式図的にあらわした側面図であり、図
示するように、ストラットＳ上部に設けられた旋回ギヤ
１と、電動旋回駆動手段たる電動モータ３の軸に設けら
れた旋回ピニオン２とが噛合し、電動モータ３はこの電
動モータ３の駆動制御装置たるモータ制御用コントロー
ラ４を介して制御装置５に接続されており、制御装置５
は操縦ハンドル６ａを有する操縦装置６と接続されてい
る。そして、操縦ハンドル６ａから旋回命令が発せられ
ると制御装置５からモータ制御用コントローラ４に回動
指令が送信され、この回動指令に基づいてモータ制御用
コントローラ４で電動モータ３を駆動することにより、
旋回ピニオン２，旋回ギヤ１を介してストラットＳが回
動させられるので、プロペラＰが操縦ハンドル６ａによ
り指示した方向に推力を発生する。なお、これらの構成
は、本出願人が先に出願した上記図７に示す電動式の旋
回式スラスタＴと同一の構成である。

【００１８】一方、この図では駆動軸７と入力軸８とを
有する駆動軸系Ｄの入力軸８の先端に軸継手９を介して
発電機１０が連結されており、この発電機１０は発電機
用コントローラ１１に電気的に接続されている。そし
て、この発電機用コントローラ１１は、上記モータ制御
用コントローラ４と電気的に接続されている。なお、上
記発電機用コントローラ１１は、固定ピッチプロペラ
（ＦＰＰ）の旋回式スラスタＴの場合、プロペラＰの回
転数変動による周波数変動や波形のコントロールを行
う。また、それらの機器から発生するノイズが船内に伝
わらないようにするためにも作用する。

【００１９】以上の構成により、主機に連結された駆動
軸７で入力軸８が駆動されている限り、必ず発電機１０
が駆動されているので、モータ制御用コントローラ４の
電源、つまり電動モータ３を駆動するための電源は主機
Ｅが運転されている限り確保することができることとな
る。従って、主機が運転されている限り旋回式スラスタ
Ｔの旋回機能を失うことはない。

【００２０】以下、本考案にかかる給電装置の具体的な
実施態様を説明する。先ず、図２のブロック図に示す第
１実施例は、従来の発電機用エンジン７９と発電機８０
を残し、この発電機８０等の故障等により電源がフェイ
ルした時に、非常用の旋回用電源を確保するために作動
させる小型の軸駆動発電機１０を装備した例を以下に説
明する。

【００２１】図示するように、主機Ｅの駆動軸７に連結
された入力軸８には歯車機構１２が設けられており、こ
の歯車機構１２で軸駆動発電機１０が駆動されている。
また、この軸駆動発電機１０は発電機用コントローラ１
１を介してモータ制御用コントローラ４に接続されてい
る。

【００２２】一方、通常の船内へ供給するための電源
は、発電機用エンジン７９により駆動される発電機８０
から配電盤１３を介して供給され、また、旋回式スラス
タＴを旋回させる電動モータ３の通常の旋回用電源は、
上記発電機８０から配電盤１３を介して供給される電気
と上記軸駆動発電機１０から発電機用コントローラ１１
を介して供給される電気とにより確保している。また、
軸駆動発電機１０を連続運転したくない場合は、歯車機
構１２に船内電源がフェイルした時にＯＮになるクラッ
チを入れると良い。

【００２３】そして、発電機８０あるいは発電機用エン
ジン７９の故障等により電源がフェイルした場合には、
軸駆動発電機１０で発生した電気によりモータ制御用コ
ントローラ４を介して電動モータ３を駆動するように
し、非常時の旋回電源を軸駆動発電機１０から取るよう
に構成にしたものである。従って、この実施例の軸駆動
発電機１０は非常時に旋回ができる程度の小さな容量の
ものでよい。なお、発電機用コントローラ１１（例え
ば、インバータ）は高価なものであるため、軸駆動発電
機１０が小さいだけコントローラ自体も小さくなるの
で、機器に要する設備費用が少なくて済む。

【００２４】ところで、従来から船内に設けられた発電
機８０は専用のエンジン７９により駆動されているが、
この発電機用エンジン７９は、イニシャルコストが高い
上にその維持・管理等のメンテナンスに多大な費用と労
力を必要とする。つまり、常時運転されている発電機用
エンジン７９は定期的な検査あるいは整備等を必要とす
るため、その度に分解・組立等を必要とするので多くの
ランニングコストを必要とする。

【００２５】そこで、図３のブロック図に示す第２実施
例のように、発電機８０を駆動軸系で駆動することによ
り、維持・管理等のメンテナンスに多大な費用と労力が
必要な発電機用エンジン７９を不要とし、船体全体で使
用する電気を主機Ｅの駆動軸系のみで発電するようにし
た例を以下に説明する。

【００２６】この第２実施例は、上記第１実施例の小型
軸駆動発電機１０を大型に変更して、非常時の旋回用電
源だけではなく船内電源の全てを軸駆動発電機１０で発
生させることにより、従来の発電機用エンジン７９を不
要としたものであり、歯車機構１２により駆動される発
電機１０が大型となるとともに、上記第１実施例におけ
る発電機８０と発電機用エンジン７９がなくなってい
る。なお、上記第１実施例と同一の構成には同一の符号
を付して説明は省略する。

【００２７】このような構成にして発電機用のエンジン
７９を削減すると、例えば、１２０〜１５０ＫＶＡクラ
スで数百万程度のコストダウンになり、また、エンジン
のメンテナンス費用は台数，シリンダ数に比例して増加
するので、エンジン自体を削減することは多大な費用と
労力を削減する上からも極めて有効となる。

【００２８】次に、上記第２実施例と同様に軸駆動発電
機１０で非常用の旋回電源だけではなく船内電源の全て
を発電させるとともに、プロペラＰを可変ピッチプロペ
ラ（ＣＰＰ）にて構成した第３実施例を図４に示すブロ
ック図に基づいて以下に説明する。

【００２９】この第３実施例は、プロペラをＣＰＰにし
て主機Ｅの回転数を一定にすることにより高価な発電機
用コントローラ１１（例えば、インバータ）を不要とし
て、コントローラに要する設備費用を大幅に削減してい
る。なお、上記第１実施例と同一の構成には同一の符号
を付して説明は省略する。

【００３０】ところで、上述したように、図６に示す従
来の油圧駆動旋回式スラスタは、プラットホームＦ上に
油圧ポンプ５８，バルブユニット５９あるいは圧油を冷
却するためのオイルクーラー等の機器類が据付けられて
いたが、電動式の旋回スラスタとすることにより上記機
器類が不要となるので、プラットホームＦ上に多くのス
ペースが確保できる。

【００３１】従って、このスペースを利用してプラット
ホームＦ上に発電機１０を据付けることにより、従来、
船内に据付けていた発電機用のスペースを開放すること
ができるとともに、ヤードにおける発電機１０の据付け
工事を不要とすることができる。

【００３２】この構成を図５に示す第４実施例の側断面
図に基づいて説明すると、入力軸８の端部には歯車機構
１２が設けられており、この歯車機構１２が駆動される
ことにより軸継手１４を介して発電機１０が駆動され
る。従って、主機により入力軸８が駆動されている限
り、必ず発電機１０が駆動される構成は上述したいずれ
の実施例とも共通している。なお、上記以外の構成は、
上述した図１と同一であるため、同一の構成には同一の
符号を付して説明は省略する。また、入力軸８の回転数
によっては、歯車機構１２を介さずに入力軸８と軸駆動
発電機１０とを直結した図１のような構成にしても良
い。

【００３３】このように構成することにより、旋回式ス
ラスタＴ自体が自己の旋回用電気あるいは船内で必要と
する電気を発生する発電機１０を有しているので、保守
・点検時等には旋回式スラスタＴと給電装置とを一体的
にヤードに搬入して整備することができるので、作業効
率が大幅に向上する。

【００３４】以上のように、本考案によれば、電動旋回
式スラスタＴの旋回用に使用する電気の一部、もしくは
旋回用に使用する電気の全て、場合によっては船内に使
用する電気容量の全てを軸駆動発電機１０により発電
し、主機Ｅが運転されている限り旋回式スラスタＴを旋
回駆動することができる給電装置を提供することができ
るので、主機Ｅが運転されている限り旋回能力のある旋
回式スラスタＴを実現することができる。

【００３５】なお、上記第１〜第４実施例における発電
機用コントローラ１１，モータ制御用コントローラ４あ
るいは制御装置５等は一体的に構成してもよく、上述し
た機能を具備したものであれば特に限定されるものでは
ない。

【００３６】

【考案の効果】本考案により、船内電源がフェイルした
としても主機が運転されている限り軸駆動発電機により
スラスタ旋回用の電源を確保することができるので、主
機が運転されている限り旋回能力を失うことなく操船す
ることができる。

【００３７】また、軸駆動発電機でスラスタ旋回用の電
源とともに船内電源も発電させることにより、従来の発
電機用エンジンがなくなるので、発電機用エンジンに要
する据付けスペースが不要となるとともに、メンテナン
ス等に要する費用と労力を大幅に低減させることができ
る。

【００３８】更に、軸駆動発電機をプラットホーム上に
設置することにより、スラスタと給電装置を一体的に構
成することができるので、保守・点検等を容易に行うこ
とができるとともに船内での機器設置用スペースが減少
するという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る給電装置を採用した電動旋回式ス
ラスタを模式図的にあらわした側面図である。

【図２】本考案に係る給電装置の第１実施例を示すブロ
ック図である。

【図３】本考案に係る給電装置の第２実施例を示すブロ
ック図である。

【図４】本考案に係る給電装置の第３実施例を示すブロ
ック図である。

【図５】本考案に係る給電装置をプラットホーム上に配
設した側断面図である。

【図６】従来の油圧式旋回式スラスタを示す側断面図で
ある。

【図７】本出願人が先に考案した電動式の旋回スラスタ
を模式図的にあらわした側面図である。

【図８】図７に示す電動式の旋回スラスタの電気系統を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１…旋回ギヤ ２…旋回ピニオン ３…電動モータ（電動旋回駆動手段） ４…モータ制御用コントローラ（駆動制御装置） ５…制御装置 ６…操縦装置 ７…駆動軸 ８…入力軸 １０…軸駆動発電機 １１…発電機用コントローラ １２…歯車機構 Ｔ…旋回式スラスタ Ｆ…プラットホーム Ｓ…ストラット Ｐ…プロペラ Ｈ…船体 Ｅ…主機 Ｄ…駆動軸系

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主機に連結した駆動軸と、該駆動軸に連
   結した入力軸とを有した駆動軸系によりプロペラを駆動
   し、電動旋回駆動手段によりスラスタを旋回させる電動
   旋回式スラスタにおいて、上記主機により駆動する軸駆
   動発電機を設けるとともに、この軸駆動発電機を上記電
   動旋回駆動手段に電気的に接続し、該軸駆動発電機を上
   記旋回式スラスタのプラットホーム上に設置して旋回式
   スラスタとともに一体的に取外し可能に構成したことを
   特徴とする電動旋回式スラスタ用給電装置。