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JP3346589B2 - Underwater propulsion device - Google Patents
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JP3346589B2 - Underwater propulsion device - Google Patents

Underwater propulsion device

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Publication number
JP3346589B2
JP3346589B2 JP13974092A JP13974092A JP3346589B2 JP 3346589 B2 JP3346589 B2 JP 3346589B2 JP 13974092 A JP13974092 A JP 13974092A JP 13974092 A JP13974092 A JP 13974092A JP 3346589 B2 JP3346589 B2 JP 3346589B2
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JP
Japan
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shroud
shaft
water
propulsion device
bearing
Prior art date
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ベロネシ ルシアーノ
アルバート ドレイク ジェームズ
ベンデル バーグマーク カール
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水中推進装置、特に、
高スラスト、軽量、低騒音、及び容易なメインテナンス
が可能となるように改良された艦船用の一体モータ型推
進装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an underwater propulsion device,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated motor type propulsion system for a ship, which is improved to enable high thrust, light weight, low noise, and easy maintenance.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一体モ
ータ型推進装置はすでに公知である。このような推進装
置は通常艦船にも利用できるが、主な用途は信頼性、制
御性、低騒音が重視される潜水艦の2次駆動装置であ
る。公知の一体モーター型推進装置の多くは出力シャフ
トがプロペラに連結されている“カン詰めされた”また
はウエット・ワインディング電動機を装備している。プ
ロペラはスラストを高めるためシュラウドによって囲ま
れるのが一般的であり、モーターはプロペラのすぐ前方
または後方に配置される。ところが、“カン詰めされ
た”モーターがプロペラによって発生される水流のすぐ
前方または後方に配置される以上、液流に対する障壁が
形成され、これが推進装置による有効スラストを低下さ
せる。このような障壁によるスラスト損失を少なくする
ため、高速かつ小径のモーターが使用された。しかし、
シャフトの回転速度が高くなるとプロペラのキャビテー
ションも高くなり、これが高レベルの騒音を発生させる
ことになる。
2. Description of the Related Art Integrated motor type propulsion systems are already known. Such a propulsion device can be generally used for ships, but its main use is as a secondary drive device for submarines where reliability, controllability, and low noise are important. Many of the known single motor propulsion systems are equipped with "canned" or wet-winding motors whose output shaft is connected to a propeller. The propeller is typically surrounded by a shroud to increase thrust, and the motor is located just in front of or behind the propeller. However, as the "canned" motor is located just in front of or behind the water flow generated by the propeller, a barrier to liquid flow is formed, which reduces the effective thrust by the propulsion device. In order to reduce the thrust loss due to such a barrier, a high-speed and small-diameter motor was used. But,
The higher the rotational speed of the shaft, the higher the cavitation of the propeller, which generates a high level of noise.

【0003】このような欠点を克服すべく、本出願人は
米国特許第4,831,297号に開示されているよう
な一体モーター型推進装置を開発した。この特定の推進
装置は構造がジェット・エンジンに似ており、主要構成
要素として、吸水口及び排水口を有する円筒状シュラウ
ド、複数の支持羽根によってシュラウド内にこれと同心
状に取り付けられたシャフトに回転自在に取り付けられ
たハブを有するプロペラ、及びプロペラ羽根の回りに設
けた環状回転子とシュラウド内にこれと一体に設けた固
定子とを含むプロペラ駆動用の電動機から成る。この公
知の推進装置の斬新な設計は所与の重量及びサイズにお
ける推進装置のスラスト出力を著しく増大すると同時
に、シュラウドを流体力学的に形成することでプロペラ
が極めて自由な水流を発生させることができるため、発
生する騒音の量を軽減する。推進装置の低騒音性はシュ
ラウドの遮音特性によって一段と高められる。
To overcome these shortcomings, the Applicant has developed an integrated motor type propulsion device as disclosed in US Pat. No. 4,831,297. This particular propulsion device is similar in structure to a jet engine, with the major components being a cylindrical shroud with inlet and outlet, a shaft mounted concentrically within the shroud by a plurality of support vanes. It comprises a propeller having a hub rotatably mounted, and an electric motor for driving a propeller including an annular rotor provided around the propeller blades and a stator integrally provided in the shroud. The novel design of this known propulsion system significantly increases the thrust output of the propulsion system at a given weight and size, while at the same time allowing the propeller to generate a very free water flow by hydrodynamically forming the shroud. Therefore, the amount of generated noise is reduced. The low noise of the propulsion device is further enhanced by the sound insulation properties of the shroud.

【0004】上記一体モーター型推進装置は技術の目覚
ましい進歩であるが、出願人はこの装置の設計には多く
の改良の余地が残されていることに気付いた。たとえ
ば、水で潤滑されるスラスト及びラジアル軸受は定期的
に交換する必要があり、そのためには、装置を乾ドック
入りさせねばならない。しかも、軸受部品の点検または
交換が必要となった場合、軸受の場所が場所であるだけ
に、推進装置をほぼ完全に分解しなければならなくな
る。出願人はプロペラの上流側に位置する支持羽根が推
進装置の作動中、プロペラの周りの水にキャビテーショ
ンを発生させ、これが騒音の原因となるだけでなく、装
置の効率を低下させることに気付いた。出願人はまた、
この公知推進装置に採用した誘導型モーター構成では回
転子と固定子の間の電磁結合を有効に実現しようとする
と必然的な結果として回転子の外径と固定子の内径との
間隔が極端に狭くなることにも気付いた。このような狭
い間隔は固定子と回転子の間に介在する薄い水膜による
抗力を発生させるだけでなく、(固定子から発生する磁
界の不均整のため常にある程度は存在する)回転子を流
れる調波電流を増大させることによって騒音を増大さ
せ、回転子を振動させる。固定子の内径と回転子の外径
との間隔を狭くせざるを得なければ、推進装置に高レベ
ルの機械的衝撃が加わったり、海水中の異物が固定子と
回転子の間に詰まったりした場合、推進装置の重要部分
が損傷されることになる。
[0004] While the above-described integrated motor type propulsion system is a remarkable advance in technology, applicants have noticed that there is much room for improvement in the design of this system. For example, thrust and radial bearings lubricated with water need to be replaced periodically, which requires the device to be dry docked. In addition, if the bearing parts need to be inspected or replaced, the thruster must be almost completely disassembled because the location of the bearing is the location. Applicants have noticed that the support vanes located upstream of the propeller cause cavitation in the water around the propeller during operation of the propulsion device, which not only causes noise, but also reduces the efficiency of the device. . Applicant may also
In the induction motor configuration adopted in this known propulsion device, if the electromagnetic coupling between the rotor and the stator is to be effectively realized, an inevitable result is that the distance between the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the stator is extremely large. I noticed that it was getting smaller. Such a small spacing not only creates a drag due to the thin water film interposed between the stator and the rotor, but also flows through the rotor (which is always present to some extent due to the imbalance of the magnetic field generated by the stator). Increasing the harmonic current increases noise and vibrates the rotor. If the distance between the inner diameter of the stator and the outer diameter of the rotor must be reduced, a high level of mechanical shock may be applied to the propulsion device, or foreign matter in seawater may become jammed between the stator and the rotor. In that case, important parts of the propulsion device will be damaged.

【0005】乾ドック入りを必要とせず、比較的簡単且
つ容易に点検やメンテナンスを行なうことのできる軸受
集合体を具えた、潜水艦などのための改良された一体モ
ーター型推進装置に対する要望が存在することは明らか
である。理想としては、このような推進装置は公知装置
よりも騒音が少なく、機械的衝撃を受けたり海水中の異
物が詰まっても回転子及び固定子が損傷し難いように回
転子と固定子の間隔を狭くしなくてもよい設計を採用す
ることになる。
There is a need for an improved integrated motor propulsion system for submarines and the like that includes a bearing assembly that does not require dry docking and that can be relatively easily and easily serviced and maintained. It is clear. Ideally, such a propulsion device would be quieter than known devices and the rotor-to-stator spacing would be less likely to be damaged by mechanical shocks or clogged by seawater debris. Therefore, a design which does not need to be narrowed is adopted.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は従来型装
置の上記欠点を克服するかまたは少なくとも軽減する一
体モーター型推進装置を提供することにあり、この目的
を達成する本発明の推進装置はその主要部分として吸水
口及び排水口を有するシュラウドと、シュラウド内でシ
ャフトに回転自在に取り付けたハブを有するプロペラ
と、プロペラの周囲に設けた回転子及びシュラウド内周
に設けた固定子を含む、プロペラを駆動するための電動
機と、プロペラのハブとシャフトの間に介在して装置を
囲む周囲の水によって潤滑及び冷却される軸受集合体か
ら成る。軸受集合体は軸受面間に潤滑/冷却水の流れを
循環させる推流機構を含むのが良い。さらに、軸受集合
体に絶えず潤滑/冷却水の流れを供給するため、プロペ
ラの下流側に位置する1つまたは2つ以上の吸水口をシ
ャフトに設けてもよく、これらの吸水口をフィルターで
覆ってもよい。これらの吸水口を下流側に設けることに
より、周囲の水に含まれる異物の軸受集合体への侵入防
止が一段と確実になる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an integrated motor type propulsion device which overcomes or at least alleviates the above-mentioned disadvantages of the prior art devices, and the propulsion device of the present invention which achieves this object. Includes a shroud having a water inlet and a drain as main parts thereof, a propeller having a hub rotatably mounted on a shaft in the shroud, a rotor provided around the propeller, and a stator provided on the inner periphery of the shroud. A motor assembly for driving the propeller and a bearing assembly interposed between the hub and shaft of the propeller and lubricated and cooled by surrounding water surrounding the device. The bearing assembly may include a thrust mechanism for circulating the flow of lubrication / cooling water between the bearing surfaces. In addition, one or more water inlets located downstream of the propeller may be provided on the shaft to provide a constant lubrication / cooling water flow to the bearing assembly, and these water inlets may be covered by a filter. You may. By providing these water suction ports on the downstream side, it is possible to more reliably prevent foreign substances contained in surrounding water from entering the bearing assembly.

【0007】軸受集合体はプロペラとシャフト上流端の
間に介在するスラスト軸受及びプロペラ・ハブの内周に
配置されたラジアル軸受カートリッジの双方を含むこと
によってこれら2つの装置部分間の摩擦を軽減すること
ができる。本発明の装置はメンテナンス作業に際してス
ラスト軸受及びラジアル軸受カートリッジへのアクセス
を容易にするためスラスト軸受に着脱自在に取り付ける
カバーをも含むことができる。着脱自在カバーはプロペ
ラ・ハブに連結し、装置の作動に伴なってプロペラと一
体に回転するように構成するか、シャフト入口端に着脱
自在に固定されて、回転するプロペラに対して静止した
ままとなる別設の部品として構成することができる。静
止したままとなるように構成された着脱自在カバーには
推進装置の作動中に発生する騒音を小さくする利点があ
る。必要ならば、この静止型着脱自在カバーとシュラウ
ドの間に支柱を補足することによって装置の耐衝撃性を
高めることができる。
The bearing assembly reduces friction between these two device parts by including both a thrust bearing interposed between the propeller and the upstream end of the shaft and a radial bearing cartridge disposed on the inner periphery of the propeller hub. be able to. The device of the present invention can also include a cover that is removably attached to the thrust bearing to facilitate access to the thrust bearing and the radial bearing cartridge during maintenance operations. The removable cover is connected to the propeller hub and is configured to rotate integrally with the propeller as the device is operated, or is detachably fixed to the inlet end of the shaft and remains stationary with respect to the rotating propeller. As separate components. Removable covers configured to remain stationary have the advantage of reducing noise generated during operation of the propulsion device. If necessary, the impact resistance of the device can be increased by supplementing struts between the stationary removable cover and the shroud.

【0008】複数の羽根部材が装置のシャフトをシュラ
ウドの内面に連結する。シュラウドを通過する水流が発
生させる騒音量をさらに軽減するため、一実施例ではこ
れらの羽根部材をすべてシャフトのプロペラ・ハブとシ
ュラウド出口端の間に位置する部分に連結する。羽根部
材はシャフトをシュラウド内にこれと同心関係に支持す
るだけでなく、プロペラの羽根と協働することによって
推進装置によるスラストを増大させる。
A plurality of blade members connect the shaft of the device to the inner surface of the shroud. To further reduce the amount of noise generated by the flow of water through the shroud, in one embodiment, all of these vanes are connected to a portion of the shaft located between the propeller hub and the shroud outlet end. The blade members not only support the shaft concentrically within the shroud, but also increase thrust by the propulsion device by cooperating with the blades of the propeller.

【0009】装置のプロペラを駆動するのに使用される
ACモーターの回転子は誘導巻線の代わりに永久磁石を
利用することにより回転子内に必要な磁界を発生させ
る。永久磁石を使用することにより、(誘導巻線による
インピーダンス損失が回避されるから)モーターの総効
率が高められるだけでなく、さらに好都合なことに回転
子外径と固定子内径との間のギャップを、両者間の磁気
結合を損なうことなく広くすることができる。ギャップ
を広げると回転子に作用する流体抗力が軽減され、回転
子及び固定子から発生する磁界の不均整から回転子に発
生する有害な調波電流の強度が弱められて回転子の振動
が軽減され、円滑且つ静かな動作が得られる。ギャップ
が広くなることでここに海水中の異物が詰まって装置を
損傷する可能性が少なくなる。
[0009] The rotor of the AC motor used to drive the propeller of the device generates the required magnetic field in the rotor by utilizing permanent magnets instead of induction windings. The use of permanent magnets not only increases the overall efficiency of the motor (because impedance losses due to induction windings are avoided), but also more advantageously the gap between the rotor outer diameter and the stator inner diameter Can be increased without impairing the magnetic coupling between the two. When the gap is widened, the fluid drag acting on the rotor is reduced, and the harmful harmonic current generated in the rotor is weakened due to the irregular magnetic field generated by the rotor and the stator, reducing the vibration of the rotor. Thus, a smooth and quiet operation can be obtained. The wider gap reduces the possibility of foreign matter in the seawater clogging here and damaging the device.

【0010】回転子は永久磁石の外周に複数の導電性ダ
ンパー・バーをも含むのが良く、これにより回転子が固
定子から発生する変動磁界と同期し易くするかご構造を
形成する。これらのダンパー・バーは磁石を上記周波電
流のような減磁電流または装置内の短絡によって生ずる
電流から絶縁する機能をも果たす。導電性ダンパー・バ
ーを収納すると共にこれを磁石から隔離するためには個
々の永久磁石に磁極キャップをかぶせればよい。かご構
造の電流搬送能力を高めるには回転子内の永久磁石間に
導電性ウェッジを介在させればよい。固定子スロットは
騒音をさらに抑制する意味で斜めスロットであることが
好ましい。
[0010] The rotor may also include a plurality of conductive damper bars on the perimeter of the permanent magnet, thereby forming a cage structure that facilitates synchronization of the rotor with fluctuating magnetic fields generated by the stator. These damper bars also serve to insulate the magnet from demagnetizing currents, such as the frequency currents described above, or currents caused by short circuits in the device. To accommodate the conductive damper bar and to isolate it from the magnet, the individual permanent magnets may be covered with a pole cap. To increase the current carrying capacity of the car structure, a conductive wedge may be interposed between the permanent magnets in the rotor. The stator slots are preferably oblique slots in order to further reduce noise.

【0011】以上に述べた構造上の構成要件により、公
知の装置よりも軽量、高出力、低騒音の推進装置が得ら
れる。
With the structural components described above, a propulsion device that is lighter, has higher output, and has lower noise than known devices can be obtained.

【0012】本発明の上記及びその他の目的と特徴は添
付図面に沿って以下に詳述する好ましい実施例の説明か
ら明らかになるであろう。
The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【実施例】同一の構成部分に同一の参照番号を付してあ
る図1、2、3及び4から明らかなように、本発明の推
進装置1は入口5及び出口7を有し、内部がKortノ
ズルの形状を呈するシュラウド集合体3を主要部分とし
て含む。複数の羽根部材11によりシュラウド集合体3
の内部の回転軸線に沿って固定シャフト9を取り付けて
ある。羽根部材11はシャフト9をシュラウド集合体3
内に支持するだけでなく、(特に図4から明らかなよう
に)傾斜した向きに配置されているから、プロペラ13
によって発生する推力を高める機能をも果たす。プロペ
ラ13はシュラウド集合体3の内部に配置されている。
プロペラ13はその中心に軸受集合体17によって固定
シャフト9に回転自在に取り付けられたハブ15を含
む。プロペラ13はまた内端がハブ15の周りに等間隔
に取り付けられ、外端がシュラウド集合体3の中心部と
一体的な電動機24の回転子23に接続されている複数
の傾斜羽根19を含む。電動機24は回転子23の周り
に狭い間隔を置いて設けられた固定子25をも含む。推
進装置1の固定子25を、好ましい実施例では可変周波
数サイクロコンバータから成る電源28に接続するた
め、推進装置1の上端に固定子端子ポスト集合体27を
設ける。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As can be seen from FIGS. 1, 2, 3 and 4, in which the same components are provided with the same reference numbers, the propulsion device 1 according to the invention has an inlet 5 and an outlet 7, the interior of A shroud assembly 3 having the shape of a Kort nozzle is included as a main part. Shroud assembly 3 by a plurality of blade members 11
The fixed shaft 9 is attached along the rotation axis inside. The blade member 11 connects the shaft 9 to the shroud assembly 3.
In addition to being supported in the propeller 13, the propeller 13 is disposed in an inclined direction (as is apparent from FIG. 4).
It also has the function of increasing the thrust generated by this. The propeller 13 is arranged inside the shroud assembly 3.
The propeller 13 includes at its center a hub 15 rotatably mounted on the fixed shaft 9 by a bearing assembly 17. The propeller 13 also includes a plurality of angled vanes 19 having inner ends mounted at regular intervals around the hub 15 and having outer ends connected to a rotor 23 of an electric motor 24 integral with the center of the shroud assembly 3. . The motor 24 also includes a stator 25 that is closely spaced around the rotor 23. A stator terminal post assembly 27 is provided at the upper end of the propulsion device 1 for connecting the stator 25 of the propulsion device 1 to a power supply 28, which in the preferred embodiment comprises a variable frequency cycloconverter.

【0014】図2及び5に示すように、推進装置1の軸
受集合体17は円周方向にも軸方向にもプロペラ13と
シャフト9の間を摩擦を極力小さくするためラジアル軸
受カートリッジ30及びスラスト軸受集合体45を含
む。特に図5から明らかなように、ラジアル軸受カート
リッジ30は好ましくはモネルメタルから形成された管
状ブッシング32を含み、該ブッシングは好ましくはモ
ネルメタルから形成され、それぞれがねじ孔35を含む
1対のボルトラグ34を介してハブ15の内径周りに固
定される。前記ねじ孔35はハブ15のフレアした上流
部分36に存在するボルト37と螺合する。ボルト37
を図2に示す位置に固定する時、管状ブッシング32が
ハブ15と共に固定シャフト9に対して回転することは
いうまでもない。管状ブッシング32の内径の周りには
1対のゴム製軸受スリーブ38a,38bをも設ける。
これらのスリーブは軸受スリーブ38a,38bと管状
ブッシング32の間の軸方向運動を阻止するため管状ブ
ッシング32の内面に沿って形成された環状凹部40内
に配置される。ゴム製軸受スリーブ38a,38bはそ
れぞれの内径に複数のらせん溝42を含み、これらの溝
はスリーブ38a,38bとシャフト9の間を絶えず流
れる海水中の異物を軸受スリーブ38a,38bが吐き
出すのを助ける。
As shown in FIGS. 2 and 5, the bearing assembly 17 of the propulsion device 1 is provided with a radial bearing cartridge 30 and a thrust thrust mechanism for minimizing friction between the propeller 13 and the shaft 9 in both the circumferential direction and the axial direction. The bearing assembly 45 is included. 5, the radial bearing cartridge 30 includes a tubular bushing 32, preferably formed of Monel metal, which is preferably formed of Monel metal and includes a pair of bolt lugs 34 each including a threaded hole 35. The hub 15 is fixed around the inner diameter of the hub 15. The screw hole 35 is screwed with a bolt 37 present in the flared upstream portion 36 of the hub 15. Bolt 37
Needless to say, the tubular bushing 32 rotates together with the hub 15 with respect to the fixed shaft 9 when fixing the position shown in FIG. A pair of rubber bearing sleeves 38a, 38b are also provided around the inner diameter of the tubular bushing 32.
These sleeves are located in an annular recess 40 formed along the inner surface of the tubular bushing 32 to prevent axial movement between the bearing sleeves 38a, 38b and the tubular bushing 32. Each of the rubber bearing sleeves 38a, 38b includes a plurality of spiral grooves 42 on each of its inner diameters which allow the bearing sleeves 38a, 38b to expel foreign matter in seawater which constantly flows between the sleeves 38a, 38b and the shaft 9. help.

【0015】スラスト軸受集合体45は装置1の動作中
プロペラ13によって生ずる軸方向負荷を受けるように
構成された1次スラスト軸受47と、電動機24が作動
していない時“空転状態の(windmilling)”プロペラ1
3のはるかに小さい負荷を受けるように構成された2次
スラスト軸受75を含む。
The thrust bearing assembly 45 includes a primary thrust bearing 47 configured to receive an axial load generated by the propeller 13 during operation of the apparatus 1 and a "windmilling" when the motor 24 is not operating. "Propeller 1
3 including a secondary thrust bearing 75 configured to receive a much smaller load.

【0016】1次スラスト軸受47は環状ゴム・リング
53を支持する傾斜環状パッド51から形成された環状
ランナー51を含む。傾斜環状パッド51はモネルメタ
ルで形成するのが好ましい。傾斜環状パッド51及びゴ
ム・リング53はパッド51のねじ孔55及びハブ15
のフレアした上流部分36に設けたボルト57を介して
ハブ15の前記部分36に固定されている。1次スラス
ト軸受47は非回転シャフト9に固設され、装置1の動
作中ランナー49の環状ゴム・リング53と摺動自在に
咬合する軸受リング60をも含む。ランナー49のゴム
・リング53とリング60の間に海水の潤滑膜を発生さ
せるため軸受リング60の周りに複数の放射状の溝61
を設ける。溝61はランナー49とリング60の間に絶
えず海水を循環させ、摩擦熱を消散させることにより摩
耗を軽減する機能をも果たす。軸受リング60は支持パ
ッド64に固定されている複数のリンク・ピン支持体6
2a,62bに連結されている。支持パッド64はパッ
ド64がシャフト9に対して回転するのを防ぐキー66
を介して非回転シャフト9に固定されている。支持パッ
ド64の軸受リング60とは反対の側に保持スタッド6
9によってバンパー・プレート67を取り付ける。バン
パー・プレート67は該プレート67と支持パッド64
との間の僅かな心ずれに呼応してプレートが前記パッド
64に対して僅かに“動揺”できるように前記パッド6
4の凸面と咬合する凹面を有する。バンパー・プレート
67は1次スラスト軸受47の構造と機械的に一体化さ
れてはいるが、2次スラスト軸受75の一部を形成す
る。ロック・ナット72がロック・ナット・ワッシャ7
4と協働して支持パッド64を非回転シャフト9に軸方
向に固定する。
The primary thrust bearing 47 includes an annular runner 51 formed from a slanted annular pad 51 that supports an annular rubber ring 53. The inclined annular pad 51 is preferably formed of monel metal. The inclined annular pad 51 and the rubber ring 53 are connected to the screw hole 55 of the pad 51 and the hub 15.
Of the hub 15 via bolts 57 provided on the flared upstream portion 36. The primary thrust bearing 47 is also fixed to the non-rotating shaft 9 and also includes a bearing ring 60 slidably engaging the annular rubber ring 53 of the runner 49 during operation of the device 1. A plurality of radial grooves 61 are formed around the bearing ring 60 to create a seawater lubrication film between the rubber ring 53 and the ring 60 of the runner 49.
Is provided. The groove 61 also circulates seawater between the runner 49 and the ring 60 constantly, and also serves to reduce wear by dissipating frictional heat. The bearing ring 60 includes a plurality of link pin supports 6 fixed to a support pad 64.
2a and 62b. The support pad 64 is a key 66 that prevents the pad 64 from rotating with respect to the shaft 9.
Is fixed to the non-rotating shaft 9. The holding stud 6 is provided on the side of the support pad 64 opposite to the bearing ring 60.
9 attaches the bumper plate 67. The bumper plate 67 includes the plate 67 and the support pad 64.
The pad 6 can be slightly "wobbled" relative to the pad 64 in response to a slight misalignment between
4 has a concave surface engaging with the convex surface. The bumper plate 67 is mechanically integrated with the structure of the primary thrust bearing 47, but forms part of the secondary thrust bearing 75. Lock nut 72 is lock nut washer 7
In cooperation with 4, the support pad 64 is axially fixed to the non-rotating shaft 9.

【0017】2次スラスト軸受75は1次スラスト軸受
47の上流に位置し、環状ゴム・リング79に形成した
ランナー77を含む。先に述べた軸受リング60と同様
に、この環状ゴム・リング79も該リング79とこれと
対面する環状支持パッド81との間に海水膜を発生させ
るための溝80を含む。好ましくは環状支持パッド81
もモネルメタルで形成する。軸受集合体17全体を海水
が循環し易くするため、環状支持パッド81は複数の放
射状推流孔83を含む。推流孔83の内端はパッド81
の中心開口部84と連通する。装置1の作動中、パッド
81は軸受集合体17内の種々の軸受面に強制的に海水
を循環させる推流手段として作用する。
The secondary thrust bearing 75 is located upstream of the primary thrust bearing 47 and includes a runner 77 formed on an annular rubber ring 79. Like the bearing ring 60 described above, the annular rubber ring 79 also includes a groove 80 for generating a seawater film between the ring 79 and the facing annular support pad 81. Preferably annular support pad 81
Is also formed of Monel metal. The annular support pad 81 includes a plurality of radial thrust holes 83 to facilitate the circulation of seawater through the entire bearing assembly 17. The inner end of the thrust hole 83 is a pad 81
Communicates with the central opening 84 of During operation of the device 1, the pads 81 act as thrust means for forcing seawater to circulate on various bearing surfaces in the bearing assembly 17.

【0018】シャフト9の上流端に、濾過されない海水
が軸受集合体17に流入するのを防ぐための着脱自在な
丸いカバー85を設ける。本発明のこの実施例では、着
脱自在なカバーを2次スラスト軸受75のランナー77
の環状支持パッド81に取付けたから、電動機24が作
動すると前記カバーが非回転シャフト9に対して回転す
る。このため、カバー85は環状支持パッド81の上流
側周縁に設けたねじ孔に螺入される取付けボルト89を
受容する複数の凹孔87を含む。着脱自在なカバー85
の正面周りには、軸受集合体17内の軸受面間の海水流
を妨げる圧力差の発生を防止するのに十分な海水をカバ
ー85に流入させる複数の通水孔91を設ける。好まし
くは各通水孔91に、海水と共に異物がカバー85の内
部に流入するのを防ぐフィルター92を組み込む。
At the upstream end of the shaft 9, a removable round cover 85 for preventing unfiltered seawater from flowing into the bearing assembly 17 is provided. In this embodiment of the present invention, the removable cover is attached to the runner 77 of the secondary thrust bearing 75.
The cover is rotated with respect to the non-rotating shaft 9 when the electric motor 24 operates. For this reason, the cover 85 includes a plurality of recesses 87 that receive mounting bolts 89 that are screwed into screw holes provided on the upstream peripheral edge of the annular support pad 81. Detachable cover 85
A plurality of water holes 91 are provided around the front surface of the cover assembly 85 to allow sufficient seawater to flow into the cover 85 to prevent generation of a pressure difference that hinders seawater flow between bearing surfaces in the bearing assembly 17. Preferably, a filter 92 for preventing foreign substances from flowing into the cover 85 together with seawater is incorporated in each of the water holes 91.

【0019】軸受集合体17全体が着脱自在なカバー8
5、ロック・ナットとロック・ナット・ワッシャ72,
74、キー66、及び取付けボルト57,37によって
固定されているから、1次及び2次スラスト軸受47,
75にもラジアル軸受カートリッジ30にも正面から容
易にアクセスできる。このように正面から容易にアクセ
スできるから、搭載されている艦艇から推進装置1全体
を取り外したり、艦艇を乾ドック入りさせたりせずに部
品の修理または交換のようなメンテナンス作業を行なう
ことができる。いかに優れた設計を施されていても軸受
集合体17の個々の部品は推進装置1の使用寿命中に修
理や交換の対象になりやすいから、このことは重要な利
点である。
The cover 8 in which the entire bearing assembly 17 is detachable.
5. Lock nut and lock nut washer 72,
74, the key 66, and the mounting bolts 57, 37, so that the primary and secondary thrust bearings 47,
Both the 75 and the radial bearing cartridge 30 are easily accessible from the front. In this way, since the access can be easily made from the front, maintenance work such as repair or replacement of parts can be performed without removing the entire propulsion device 1 from the mounted ship or putting the ship in the dry dock. . This is an important advantage since no matter how well designed the individual components of the bearing assembly 17 are subject to repair or replacement during the service life of the propulsion device 1.

【0020】シャフト9の下流端には上述した羽根11
のそれぞれの内端と接続する羽根ハブ95を設ける。取
付けボルト97が羽根ハブ95を非回転シャフト9の下
流端に接続する。羽根ハブ95は複数の通水口99を含
み、この通水口99も周囲の海水と一緒に異物が羽根ハ
ブ95の中空内部104に流入するのを防ぐためフィル
ター材102で覆われている。図2及び5から明らかな
ように、羽根ハブ95の中空内部104は非回転シャフ
ト9の中心孔106と連通する。
At the downstream end of the shaft 9, the aforementioned blade 11
And a vane hub 95 connected to the respective inner ends of the blades. A mounting bolt 97 connects the blade hub 95 to the downstream end of the non-rotating shaft 9. The blade hub 95 includes a plurality of water holes 99, which are also covered with a filter material 102 to prevent foreign matter from flowing into the hollow interior 104 of the blade hub 95 together with the surrounding seawater. 2 and 5, the hollow interior 104 of the vane hub 95 communicates with the center hole 106 of the non-rotating shaft 9.

【0021】海水が軸受集合体17中を循環する態様は
特に図2を参照すると最も良く理解できよう。矢印で示
すように、周囲の海水は下流側通水口99からフィルタ
ー材102を通過し、さらに羽根ハブ95の中空内部1
04に流入し、シャフト9の中心孔106を通過する。
前記中心孔からパッド81の中心開口部84を通り、複
数の推流孔83を通過する。推流孔83を通過する海水
に作用する遠心力下に発生する与圧水流が推流孔83の
外端から再び1次スラスト軸受47の支持パッド64の
外周に沿って逆流し、軸受リング60の溝の間を通って
1次スラスト軸受47のランナー49の中心開口部に流
入し、ここからゴム軸受スリーブ38a,38bと非回
転シャフト9の外面との間を通ってラジアル開口部10
7から放出される。上述した着脱自在カバー85の通水
孔91にある程度の海水流が起こるが、通水孔91は羽
根ハブ95の通水孔99よりも断面積をはるかに小さく
寸法設定されている。このような寸法設定により、軸受
集合体17の種々の軸受面を潤滑及び冷却するのに使用
される海水の大部分が下流端から装置1に吸引され、し
かも通水孔99にフィルター材102が存在するから、
海水と共に異物がシャフト9の中心孔106に流入する
のを防止することができる。
The manner in which seawater circulates through the bearing assembly 17 can best be understood with particular reference to FIG. As indicated by arrows, the surrounding seawater passes through the filter material 102 from the downstream water inlet 99 and further passes through the hollow interior 1 of the blade hub 95.
04 flows through the center hole 106 of the shaft 9.
From the center hole, the pad passes through the center opening 84 of the pad 81 and passes through a plurality of thrust holes 83. The pressurized water flow generated under the centrifugal force acting on the seawater passing through the thrust hole 83 flows backward from the outer end of the thrust hole 83 again along the outer periphery of the support pad 64 of the primary thrust bearing 47, and the bearing ring 60 And flows into the central opening of the runner 49 of the primary thrust bearing 47, and from there through the space between the rubber bearing sleeves 38a, 38b and the outer surface of the non-rotating shaft 9, the radial opening 10 extends.
Emitted from 7. Although a certain amount of seawater flows in the water holes 91 of the detachable cover 85 described above, the water holes 91 are dimensioned to have a much smaller cross-sectional area than the water holes 99 of the blade hub 95. With such dimensions, most of the seawater used to lubricate and cool the various bearing surfaces of the bearing assembly 17 is drawn into the device 1 from the downstream end, and the filter material 102 is inserted into the water holes 99. Because it exists
It is possible to prevent foreign matter from flowing into the center hole 106 of the shaft 9 together with seawater.

【0022】図7及び8は装置1のプロペラ13を駆動
する電動機24の細部を示す。すでに述べたように、電
動機24は種としてシュラウド集合体3内に“カン詰め
された”固定子25によって狭い間隔を保って囲まれる
ようにプロペラ13の羽根19の周りに設けられた回転
子23から成るACモーターである。好ましい実施例で
はACモーター24は、永久磁石タイプであることが好
ましい。誘導タイプACモーターを使用することもでき
るが、2つの理由で永久磁石タイプACモーターの方が
好ましい。第1に、永久磁石モーターの効率は誘導タイ
プ・モーターよりも約10%高い。第2に、この高い効
率を回転子23の外周縁と固定子25の内周縁との間の
やや広いギャップで実現できる。推進装置1が作動して
いる状態で、この広いギャップは標準的な0.635c
m(0.25インチ)またはそれ以下のギャップに対し
て1.31cm(0.50インチ)と広くなる。(狭い
ギャップとは逆に)広いギャップを採用すると、回転子
25と固定子25の間の海水乱流膜が原因で生する摩擦
損失を軽減するだけでなく、推進装置のこの特定箇所で
発生する騒音量をも軽減することができる。その他の利
点として、(固定子巻線から発生する磁場の望ましくな
い不均整によって起こる)調波電流の量が比較的少な
く、したがって回転子23における調波電流との相互作
用によって生ずる振動も少なくなる。固定子25内での
回転に伴なう回転子23の心ずれ“動揺”に起因する振
動も軽減される。モーター24に永久磁石を使用するこ
とで可能となる広いギャップにより、このギャップに異
物が侵入することによって固定子25内での回転子23
の回転が妨げられたり停止させられる可能性は少なくな
り、さらに、外部衝撃に対する装置1全体の耐性が高め
られる。即ち、回転子23を固定子25に対して心ずれ
させる衝撃によって生ずる損傷を受け難くなるからであ
る。これらはいずれも特に潜水艦に応用する場合に重要
な利点である。
FIGS. 7 and 8 show details of the electric motor 24 driving the propeller 13 of the device 1. As already mentioned, the electric motor 24 is a rotor 23 provided around the blades 19 of the propeller 13 so as to be closely surrounded by a stator 25 "canned" in the shroud assembly 3 as a seed. An AC motor consisting of In a preferred embodiment, the AC motor 24 is preferably of the permanent magnet type. Although an induction type AC motor can be used, a permanent magnet type AC motor is preferred for two reasons. First, the efficiency of permanent magnet motors is about 10% higher than induction type motors. Second, this high efficiency can be achieved with a slightly wider gap between the outer peripheral edge of the rotor 23 and the inner peripheral edge of the stator 25. With the propulsion device 1 in operation, this wide gap is a standard 0.635 c
As large as 1.31 cm (0.50 inch) for gaps of 0.25 inch (m) or less. Adopting a wide gap (as opposed to a narrow gap) not only reduces the frictional losses created by the seawater turbulent film between the rotor 25 and the stator 25, but also creates a specific point in the propulsion device. The amount of noise generated can also be reduced. Another advantage is that the amount of harmonic current (caused by the undesirable asymmetry of the magnetic field emanating from the stator windings) is relatively small, and therefore the oscillations caused by interaction with the harmonic current in rotor 23 are also reduced. . Vibration due to misalignment “sway” of the rotor 23 due to rotation in the stator 25 is also reduced. Due to the wide gap made possible by using a permanent magnet for the motor 24, the rotor 23 in the stator 25 is formed by foreign matter entering this gap.
Is less likely to be hindered or stopped, and the overall resistance of the device 1 to external impacts is increased. That is, the rotor 23 is less susceptible to damage caused by the impact of misalignment with respect to the stator 25. All of these are important advantages, especially for submarine applications.

【0023】特に図8から明らかなように、固定子25
は複数の等間隔に配置された固定子鉄心巻線110を含
む。それぞれの固定子鉄心巻線110は端子ポスト集合
体27のリード線111と接続している。各固定子鉄心
巻線110は巻線110から発生する磁界を伝導する積
層磁性鋼から成る(図7、8には図示せず図2及び5に
示した)固定子鉄心112のスロット内に収容される。
鉄心112を形成する積層リングを一体的に保持するた
め鉄心112の外径周りに複数の保持バー114を溶接
する。固定子25の部品はすべて内壁118と外壁12
0によって画定される水密固定子ハウジング116内に
収納される。
As is particularly apparent from FIG.
Includes a plurality of equally spaced stator core windings 110. Each stator core winding 110 is connected to a lead wire 111 of the terminal post assembly 27. Each stator core winding 110 is housed in a slot in a stator core 112 (not shown in FIGS. 7, 8 but shown in FIGS. 2 and 5) made of laminated magnetic steel that conducts a magnetic field generated from the winding 110. Is done.
A plurality of holding bars 114 are welded around the outer diameter of the iron core 112 to integrally hold the laminated ring forming the iron core 112. All parts of the stator 25 are the inner wall 118 and the outer wall 12.
The housing is housed in a watertight stator housing 116 defined by a zero.

【0024】電動機24の回転子23は炭素鋼から成る
マグネット・ハウジング・リング127内に設けられた
複数の台形マグネット125で形成されている。各マグ
ネット125は磁界容量及びB−H曲線特性に優れてい
るNbBfe合金で形成するのが好ましい。各マグネッ
ト125はボルト129を介してリング127に固定さ
れているジルコニウム−銅回転子ウェッジ128によっ
てマグネット・ハウジング・リング127内に保持され
る。好ましい実施例では、回転子23内に約20個の台
形マグネット125が組み込まれる。各マグネット12
5の上端の上に中実銅ロッドから成る4本のダンパー・
バー130を設ける。このダンパー・バー130は各マ
グネット125の上端に固定した磁極キャップ部材13
3の凹部内に配置される。ダンパー・バー130及び回
転子ウェッジ129の目的は固定子巻線110から発生
する磁界の望ましくない不均整の結果として回転子23
の頂面に発生する調波電流からマグネット125を保護
することにある。具体的には、調波電流が発生すれば導
電性の高いダンパー・バー130及び回転子ウェッジ1
28に集中し、安全に消散する。もし回転子23にダン
パー・バー130及び回転子ウェッジ128が存在しな
ければ、調波電流が直接マグネット125中を流れ、究
極的にマグネットを減磁する。また、ダンパー・バー1
30と回転子ウェッジ128の組み合わせが回転子23
の起動を容易にする一種のかご形構造を形成する。
The rotor 23 of the electric motor 24 is formed by a plurality of trapezoidal magnets 125 provided in a magnet housing ring 127 made of carbon steel. Each magnet 125 is preferably formed of an NbBfe alloy having excellent magnetic field capacity and BH curve characteristics. Each magnet 125 is held within magnet housing ring 127 by a zirconium-copper rotor wedge 128 secured to ring 127 via bolts 129. In the preferred embodiment, about 20 trapezoidal magnets 125 are incorporated in the rotor 23. Each magnet 12
Four dampers consisting of solid copper rods on top of five
A bar 130 is provided. The damper bar 130 is a magnetic pole cap member 13 fixed to the upper end of each magnet 125.
3 are arranged in the concave portions. The purpose of the damper bar 130 and the rotor wedge 129 is to allow the rotor 23
Is to protect the magnet 125 from harmonic currents generated on the top surface of the magnet 125. Specifically, if a harmonic current is generated, the damper bar 130 and the rotor wedge 1 having high conductivity are used.
Concentrate on 28 and dissipate safely. If the rotor 23 does not have the damper bar 130 and the rotor wedge 128, the harmonic current flows directly through the magnet 125, ultimately demagnetizing the magnet. Also, damper bar 1
The combination of the rotor 30 and the rotor wedge 128
Form a kind of cage structure that facilitates the start-up.

【0025】図5、6及び8から明らかなように、回転
子23も固定子25と同様に水密ハウジング134内に
“カン詰め”されている。回転子ハウジング134は内
壁136、外側138、前壁140、及び後壁142を
含む(すべてが図5に図示されている)。特に図6から
明らかなように、回転子ハウジング134の後壁142
に回転子入口リング144が連結されており、該リング
144はこれと対向する固定子入口リング150の鋸歯
状前壁148と補完的な形状を呈する鋸歯状後壁146
を含む。回転子及び固定子入口リング144,150の
それぞれ後壁146及び前壁148が有する互いに補完
的な鋸歯形状は周囲の海水を、これに含まれる異物粒子
が回転子23の外周縁と固定子25の内周縁の間のギャ
ップに流入するのを防ぎながら通過させる曲りくねった
通路を画定する。回転子23の外周縁は回転子23と固
定子25の間のギャップに異物が流入した場合にこれを
循環させ、排除し易いようにする複数のらせん溝151
を含む。このらせん溝151によって形成される流路を
図2に上部に矢印で示した。
As is evident from FIGS. 5, 6 and 8, the rotor 23, like the stator 25, is "canned" in a watertight housing 134. The rotor housing 134 includes an inner wall 136, an outer wall 138, a front wall 140, and a rear wall 142 (all shown in FIG. 5). As is particularly apparent from FIG. 6, the rear wall 142 of the rotor housing 134
Is connected to the rotor inlet ring 144, which has a serrated rear wall 146 that is complementary to the serrated front wall 148 of the opposed stator inlet ring 150.
including. The complementary sawtooth shapes of the rear wall 146 and the front wall 148 of the rotor and stator inlet rings 144, 150, respectively, allow the surrounding seawater to be contained therein and the foreign particles contained therein to remove the outer peripheral edge of the rotor 23 and the stator 25. To define a tortuous path that is passed through while preventing it from flowing into the gap between the inner perimeters. The outer peripheral edge of the rotor 23 has a plurality of spiral grooves 151 for circulating foreign matter when it enters the gap between the rotor 23 and the stator 25 and making it easier to remove.
including. The flow path formed by the spiral groove 151 is indicated by an arrow in the upper part of FIG.

【0026】図2及び5を参照してシュラウド集合体3
の細部を説明する。この集合体3は取り付けボルト15
6によって固定子ハウジング116の上流側に固定され
た漏斗状入口整流板154を含む。固定子ハウジング1
16の下流側には取り付けボルト160を介して羽根取
り付けリング158が固定されている。この羽根取り付
けリング158の下流縁にはボルト164を介して出口
リング162が固定されている。なお、入口整流板15
4の漏斗形状と羽根取付けリング158の円錐台形状が
固定子ハウジング116と相俟って、シュラウド集合体
3の内部に取り付けられるプロペラ13の推力を最大限
にするコルト(Kort)ノズル・プロフィルを形成す
る。
Referring to FIGS. 2 and 5, shroud assembly 3
The details will be explained. This assembly 3 has mounting bolts 15
6 includes a funnel-shaped inlet flow straightening plate 154 secured to the upstream side of the stator housing 116. Stator housing 1
At the downstream side of the blade 16, a blade mounting ring 158 is fixed via a mounting bolt 160. An outlet ring 162 is fixed to the downstream edge of the blade mounting ring 158 via a bolt 164. The inlet straightening plate 15
The funnel shape of FIG. 4 and the frusto-conical shape of the blade mounting ring 158, together with the stator housing 116, provide a Kort nozzle profile that maximizes the thrust of the propeller 13 mounted inside the shroud assembly 3. Form.

【0027】図9及び10は本発明の推進装置1の他の
実施例を示す。先に述べた実施例とは異なり、この実施
例では着脱自在カバー167はプロペラ13のハブ15
に対して回転せず、これにより、カバーが回転した場合
に発生して推進装置1の効率を低下させるだけでなく望
ましからず騒音の原因ともなる周囲海水の攪乱が極力少
なくなる。この実施例の着脱自在カバー167はその内
部中央にねじ付き凹部169を含み、非回転シャフト9
の上流端に固設したねじ付きスタッド171に前記ねじ
付き凹部を螺合させることができる。この実施例は固定
式の着脱自在された複数の補強柱174をも含む。これ
ら補強柱173は装置1の耐衝撃性を高めるものであ
り、本発明を潜水艦に応用する場合に重要な配慮であ
る。固定式の着脱自在カバー167、シャフト9に設け
たねじ付きスタッド171、及び補強柱173を除け
ば、この実施例はすべての素材において先に述べた第1
実施例と同じである。
FIGS. 9 and 10 show another embodiment of the propulsion device 1 of the present invention. Unlike the previous embodiment, in this embodiment, the detachable cover 167 is attached to the hub 15 of the propeller 13.
As a result, the disturbance of the surrounding seawater which occurs not only when the cover rotates but also reduces the efficiency of the propulsion device 1 but also undesirably causes noise is minimized. The removable cover 167 of this embodiment includes a threaded recess 169 in the center of its interior,
The threaded recess can be screwed into the threaded stud 171 fixed to the upstream end of the thread. This embodiment also includes a plurality of fixed and detachable reinforcing columns 174. These reinforcing columns 173 enhance the impact resistance of the device 1, and are an important consideration when the present invention is applied to a submarine. Except for the fixed removable cover 167, the threaded stud 171 provided on the shaft 9, and the reinforcing column 173, this embodiment uses the first material described above in all materials.
This is the same as the embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の推進装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a propulsion device of the present invention.

【図2】図1に示した推進装置を2−2線において示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the propulsion device shown in FIG. 1 taken along line 2-2.

【図3】図1に示した推進装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the propulsion device shown in FIG.

【図4】図1に示した推進装置の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the propulsion device shown in FIG.

【図5】推進装置のシャフトとプロペラのハブとの間に
配置された軸受の各部を示す、図1に示した推進装置の
分解断面図である。
5 is an exploded cross-sectional view of the propulsion device shown in FIG. 1, showing parts of a bearing disposed between a shaft of the propulsion device and a hub of the propeller.

【図6】回転子入口リング及び固定子入口リングの鋸歯
状面が固定子と回転子の間に異物がこの空間に流入する
のを防ぐのに役立つ曲折流路を画定する態様を示す、図
5に円142で囲んだ部分の拡大図である。
FIG. 6 illustrates how the serrated surfaces of the rotor inlet ring and stator inlet ring define a tortuous flow path between the stator and the rotor that helps prevent foreign matter from flowing into this space. FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle 142 in FIG.

【図7】図1に示した推進装置の6−6線における断面
図である。
FIG. 7 is a sectional view of the propulsion device shown in FIG. 1 taken along line 6-6.

【図8】固定子及び回転子の構造細部を示す、図7に円
7で囲んだ部分の拡大図である。
8 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle 7 in FIG. 7, showing details of the structure of the stator and the rotor.

【図9】プロペラのハブと共に回転する正面カバーでは
なく、非回転着脱自在正面カバーを有する本発明の推進
装置実施例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of an embodiment of the propulsion device of the present invention having a non-rotatable removable front cover, rather than a front cover that rotates with the hub of the propeller.

【図10】図9に示した推進装置の9−9線における断
面図である。
10 is a sectional view of the propulsion device shown in FIG. 9 taken along line 9-9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水中推進装置 5 吸水口 7 排水口 85 カバー 125 永久磁石 128 ウェッジ 130 ダンパー・バー 180 電動機又はモーター集合体 182 ハブ 184 固定子 186 シュラウド 190 回転子 192 プロペラ 200 シャフト 202 羽根集合体 216 軸受面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underwater propulsion device 5 Water suction port 7 Drain port 85 Cover 125 Permanent magnet 128 Wedge 130 Damper bar 180 Motor or motor assembly 182 Hub 184 Stator 186 Shroud 190 Rotor 192 Propeller 200 Shaft 202 Blade assembly 216 Bearing surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ アルバート ドレイク アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピ ッツバーグ コーンウォール ドライブ 241 (72)発明者 カール ベンデル バーグマーク アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ハ リッジ センター ストリート 718 (56)参考文献 特開 昭59−160697(JP,A) 実開 平4−29492(JP,U) 実開 昭63−90973(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63G 8/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) James Albert Drake, Inventor United States Pittsburgh, PA PA 241 (72) Inventor Carl Bendell Bergmark, USA Harridge Center Street, PA, Pennsylvania 718 (56) References JP Sho 59 -166067 (JP, A) JP-A 4-29492 (JP, U) JP-A 63-90973 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B63G 8/08

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 吸水口及び排水口を有するシュラウド
と、シュラウド内で一端が前記シュラウドの吸水口と対
向するシャフトに回転自在に取付けたハブを有するプロ
ペラ手段と、プロペラ手段のハブとシャフトの入口端の
間に配置したスラスト軸受を含む軸受集合体と、プロペ
ラ手段の周囲に設けた回転子及び回転子と間隔を保ちつ
つ電磁結合するようにシュラウド内に設けた固定子を含
み、プロペラ手段を駆動する電動機と、スラスト軸受を
覆うカバーと、周囲の水を軸受集合体の軸受面に循環さ
せて前記軸受集合体を潤滑かつ冷却する水循環手段とか
ら成ることを特徴とする水中推進装置。
1. A propeller means having a shroud having a water inlet and a water outlet, a hub rotatably mounted in the shroud on one end of the shaft facing the water inlet of the shroud, and a hub of the propeller means and an inlet of the shaft. A bearing assembly including a thrust bearing disposed between the ends, a rotor provided around the propeller means, and a stator provided in the shroud so as to be electromagnetically coupled with the rotor while maintaining a space between the propeller means; An underwater propulsion device comprising: a motor to be driven; a cover covering a thrust bearing; and water circulating means for circulating surrounding water to a bearing surface of the bearing assembly to lubricate and cool the bearing assembly.
【請求項2】 カバーをシャフトに着脱自在に取付ける
ことによりスラスト軸受へのアクセスを容易にすること
を特徴とする請求項1に記載の水中推進装置。
2. The underwater propulsion device according to claim 1, wherein an access to the thrust bearing is facilitated by detachably attaching the cover to the shaft.
【請求項3】 カバーをその上流端中央に設けたファス
ナー手段を介してシャフトの入口端に取付けることによ
り、カバーの外面の凸凹を極力少なくしたことを特徴と
する請求項1に記載の水中推進装置。
3. The underwater propulsion according to claim 1, wherein the cover is attached to the inlet end of the shaft via a fastener means provided at the center of the upstream end to minimize the unevenness of the outer surface of the cover. apparatus.
【請求項4】 カバーを、プロペラ手段が回転しても静
止状態でシャフトの入口端を覆うようにカバーとシュラ
ウドの間の複数の支柱により取り付けてハブの回転によ
る騒音を軽減し且つ推進装置の耐衝撃性を高めたことを
特徴とする請求項1に記載の水中推進装置。
4. A cover is mounted by a plurality of struts between the cover and the shroud so as to cover the inlet end of the shaft in a stationary state even when the propeller means rotates, thereby reducing noise caused by rotation of the hub and of the propulsion device. The underwater propulsion device according to claim 1, wherein impact resistance is enhanced.
【請求項5】 シュラウドの回転軸線に沿ってシャフト
を支持するためにシュラウドとシャフトの間に連結した
複数の羽根部材を含み、羽根部材をシャフトのハブとシ
ュラウドの排水口の間に位置する部分に連結することに
よりプロペラ手段が発生させる騒音を軽減すると共に装
置のスラストを増大させたことを特徴とする請求項1に
記載の水中推進装置。
5. A portion comprising a plurality of blade members connected between a shroud and a shaft for supporting the shaft along a rotational axis of the shroud, the blade members being located between a hub of the shaft and a drainage port of the shroud. The underwater propulsion device according to claim 1, wherein the connection to the underwater propulsion means reduces noise generated by the propeller means and increases thrust of the device.
【請求項6】 軸受集合体がシャフトとプロペラ手段の
ハブの間にラジアル軸受を含むことを特徴とする請求項
1に記載の水中推進装置。
6. The underwater propulsion device according to claim 1, wherein the bearing assembly includes a radial bearing between the shaft and a hub of the propeller means.
【請求項7】 水循環手段が吸水口を含み、吸水口に水
中の異物粒子が流入しないように吸水口をシュラウドの
排水口とほぼ整列させたことを特徴とする請求項1に記
載の水中推進装置。
7. The underwater propulsion according to claim 1, wherein the water circulation means includes a water suction port, and the water suction port is substantially aligned with a drain port of the shroud so that foreign particles in the water do not flow into the water suction port. apparatus.
【請求項8】 周囲の水に存在する異物粒子が吸水口に
流入するのを防ぐため、吸水口と周囲の水の間にフィル
ター手段を含むことを特徴とする請求項7に記載の水中
推進装置。
8. The underwater propulsion according to claim 7, further comprising a filter means between the water inlet and the surrounding water to prevent foreign particles existing in the surrounding water from flowing into the water inlet. apparatus.
【請求項9】 ラジアル軸受がラジアル軸受の相対運動
面間に侵入した異物粒子を排出するための少なくとも1
つのらせん溝を含むことを特徴とする請求項6に記載の
水中推進装置。
9. The at least one radial bearing for discharging foreign particles that have entered between the relative motion surfaces of the radial bearing.
The underwater propulsion device according to claim 6, comprising two spiral grooves.
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