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JP2013107609A - Electric water jet propeller - Google Patents

Electric water jet propeller Download PDF

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Publication number
JP2013107609A
JP2013107609A JP2011256638A JP2011256638A JP2013107609A JP 2013107609 A JP2013107609 A JP 2013107609A JP 2011256638 A JP2011256638 A JP 2011256638A JP 2011256638 A JP2011256638 A JP 2011256638A JP 2013107609 A JP2013107609 A JP 2013107609A
Authority
JP
Japan
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water
motor housing
electric motor
jet
impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011256638A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Takahashi
誠一 高橋
Koji Shibayama
浩司 柴山
Yosuke Oguma
洋介 小熊
Akitaka Tamura
明敬 田村
Junichi Katayama
順一 片山
Masaaki Ito
正顕 伊藤
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.)
Ishigaki Co Ltd
Ulvac Inc
Original Assignee
Ishigaki Co Ltd
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishigaki Co Ltd, Ulvac Inc filed Critical Ishigaki Co Ltd
Priority to JP2011256638A priority Critical patent/JP2013107609A/en
Publication of JP2013107609A publication Critical patent/JP2013107609A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To structure a motor water jet propeller, which can get thrust by pressurizing outside water, sucked in a jet waterway by an impeller rotated by a motor, and jetting this pressurized water, such that it can prevent the motor from being overheated and that it is excellent in maintenance.SOLUTION: It is equipped with a casing 1, which has a suction port 11, a discharge port 12, and a jet water way 13 leading to the discharge port from the suction port. A motor housing 2 is formed integrally in a casing in succession to a bulkhead 14 which constitutes the end face 14a on the suction side of the casing. A drive shaft 3 to be coupled with an impeller is inserted into the motor housing via the bulkhead, and a rotor 61 is provided in the section of the drive shaft existing in the motor housing and a stator 62 is provided in the motor housing to constitute a motor 6.

Description

本発明は、船舶や水上オートバイ等の水上乗物用の電動式ウォータージェット推進機に関し、より詳しくは、吸込口と、吐出口と、吸込口から吐出口に通じるジェット水路とを有するケーシングを備え、ジェット水路に電動機で駆動されるインペラを設け、このインペラによりジェット水路に吸い込んだ外部の水を加圧し、この加圧した水を噴射して推力を得るものに関する。   The present invention relates to an electric water jet propulsion machine for a water vehicle such as a ship or a water motorcycle, and more specifically, includes a casing having a suction port, a discharge port, and a jet water channel leading from the suction port to the discharge port, The present invention relates to an apparatus in which an impeller driven by an electric motor is provided in a jet water channel, external water sucked into the jet water channel is pressurized by the impeller, and thrust is obtained by injecting the pressurized water.

水上乗物等の船体に搭載される電動式ウォータージェット推進機は、例えば特許文献1で知られている。このものでは、船底に密閉構造の機関室が設けられ、この機関室内に電動機とこの電動機に給電するバッテリとが夫々配置されている。また、船体には、機関室に隣接させて船底から船尾へ抜けるジェット水路を備えるケーシングが設けられている。ジェット水路には、電動機から後方へのびる駆動軸により回転駆動されるインペラが配置されている。そして、電動機によりインペラが一方向に回転駆動されると、ジェット水路を通じて船底から吸い込まれた水が加圧され、この加圧された水が船尾に設けた噴射ノズルから後方の水中へ噴射されることで、その反動で推進力が得られて上記水上乗物が水面上を前方に推進する。   An electric water jet propulsion device mounted on a hull such as a surface vehicle is known from Patent Document 1, for example. In this system, an engine room having a sealed structure is provided on the bottom of the ship, and an electric motor and a battery for supplying electric power to the electric motor are arranged in the engine room. Further, the hull is provided with a casing provided with a jet water channel that is adjacent to the engine room and extends from the ship bottom to the stern. An impeller that is rotationally driven by a drive shaft extending rearward from the electric motor is disposed in the jet water channel. When the impeller is rotationally driven in one direction by the electric motor, the water sucked from the bottom of the ship is pressurized through the jet water channel, and the pressurized water is jetted from the jet nozzle provided on the stern to the rear water. Thus, a propulsive force is obtained by the reaction, and the above-mentioned water vehicle propels forward on the water surface.

ここで、上記特許文献1のものでは、ウォータージェット推進機のインペラを含む軸系がウォータージェット推進機のケーシングに軸支されており、電動機が船底に載置されている。この場合、船体は、上架時と係留時、静止時と走行時、あるいは温度等で船底に発生する歪が異なるため、電動機に連結しているウォータージェット推進機の軸受に掛かる負荷が大きくなる。   Here, in the thing of the said patent document 1, the axial system containing the impeller of a water jet propulsion machine is pivotally supported by the casing of the water jet propulsion machine, and the electric motor is mounted in the ship bottom. In this case, because the hull is different in distortion generated on the bottom of the ship depending on whether it is elevated or moored, stationary or traveling, or temperature, the load applied to the bearing of the water jet propulsion unit connected to the electric motor increases.

また、電動機は、発熱して高温になり易く、例えば電動機の固定子に永久磁石を用いているような場合、温度上昇や固定子への通電電流の磁界で熱減磁が生じる。このように熱減磁が生じると、電動機の性能低下を招来することから、使用時の電動機の冷却が必須となる。そこで、ジェット水路内に船体で支持される軸受ケースを配置し、この軸受ケースに電動機を内蔵すると共に、軸受ケースで支承される、電動機の駆動軸(出力軸)にインペラを連結したものが知られている(例えば、特許文献2、図1及び図5参照)。これによれば、ジェット水路内を流れる水で軸受ケースを介して電動機が常時熱交換されることで、電動機の回転子や固定子が過熱されることを防止できる。   In addition, an electric motor tends to generate heat and become high temperature. For example, when a permanent magnet is used for a stator of an electric motor, thermal demagnetization occurs due to a temperature rise or a magnetic field of an energization current to the stator. When thermal demagnetization occurs in this way, the performance of the motor is reduced, so that the motor must be cooled during use. Therefore, it is known that a bearing case supported by the hull is arranged in the jet waterway, the motor is built in this bearing case, and the impeller is connected to the drive shaft (output shaft) supported by the bearing case. (See, for example, Patent Document 2, FIGS. 1 and 5). According to this, it is possible to prevent the rotor and the stator of the motor from being overheated by constantly exchanging heat through the bearing case with water flowing in the jet water channel.

ところで、駆動軸を支承する軸受等の部品は定期的に交換する必要があり、また、電動機の故障時には電動機を分解修理する必要がある。然し、上記従来例のものでは、ジェット水路内に配置される軸受ケースに電動機が内蔵されているため、例えば、部品交換や電動機の分解修理を行う場合には、これらに先立って、船体を上架し、ジェット水路から軸受ケースを取り外して当該軸受ケースを分解する必要があり、しかも、部品交換や分解修理後に再度軸受ケースを組み付けてジェット水路に戻すことが必要となる。このため、電動機の部品交換や分解修理に多大な時間を要し、メンテナンス性が著しく悪い。   By the way, it is necessary to periodically replace parts such as a bearing for supporting the drive shaft, and it is necessary to disassemble and repair the electric motor when the electric motor fails. However, in the above conventional example, since the motor is built in the bearing case arranged in the jet waterway, for example, when parts are replaced or the motor is disassembled and repaired, the hull is lifted prior to these. However, it is necessary to remove the bearing case from the jet water channel and disassemble the bearing case, and it is necessary to reassemble the bearing case and return it to the jet water channel after parts replacement or disassembly repair. For this reason, much time is required for the replacement and disassembly repair of the motor, and the maintainability is remarkably poor.

特開平5−85471号公報JP-A-5-85471 特開2002−362488号公報JP 2002-362488 A

本発明は、以上の点に鑑み、使用時に電動機が過熱されることを防止できるという機能は損なわれず、メンテナンス性がよい電動式ウォータージェット推進機を提供することをその課題とするものである。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide an electric water jet propulsion device having good maintainability without impairing the function of preventing the motor from being overheated during use.

上記課題を解決するために、本発明は、吸込口と、吐出口と、吸込口から吐出口に通じるジェット水路とを有するケーシングを備え、ジェット水路に電動機で駆動されるインペラを設け、このインペラによりジェット水路に吸い込んだ外部の水を加圧し、この加圧した水を噴射して推力を得る電動式ウォータージェット推進機において、上記ケーシングの吸込口側の端面を構成する隔壁に連続して電動機ハウジングをケーシングに一体に形成し、ジェット水路内のインペラに連結される駆動軸を、隔壁を通して電動機ハウジング内に挿入し、電動機ハウジング内に存する駆動軸の部分に回転子を設けると共に、この回転子に対応させて電動機ハウジング内に固定子を設けて電動機を構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention includes a casing having a suction port, a discharge port, and a jet water channel leading from the suction port to the discharge port, and an impeller driven by an electric motor is provided in the jet water channel. In the electric water jet propulsion unit that pressurizes external water sucked into the jet water channel and injects the pressurized water to obtain thrust, the electric motor continuously with the partition wall that forms the end surface on the suction port side of the casing The housing is formed integrally with the casing, and a drive shaft connected to the impeller in the jet water channel is inserted into the motor housing through the partition wall, and a rotor is provided at the portion of the drive shaft existing in the motor housing. The motor is configured by providing a stator in the motor housing corresponding to the above.

本発明によれば、インペラを回転駆動させたとき、吸込口からジェット水路内に順次吸い込まれる水との熱交換で、ケーシングの隔壁に一体の電動機ハウジングが常時冷却される。このため、電動機が過熱されることを効果的に防止できる。また、電動機ハウジングをウォータージェット推進機の軸系を配設する部位と同芯に加工すれば、軸芯の調整が容易で、軸受に大きな負荷が掛かることがない。そして、ケーシングの隔壁に一体の電動機ハウジング内に挿入される駆動軸に回転子を設けると共に、電動機ハウジンに固定子を設けて電動機とする構成としたため、上記従来例のものとは異なり、電動機ハウジング側でのみ電動機を組み付けたり、分解したりすることができ、著しくメンテナンス性がよい。   According to the present invention, when the impeller is driven to rotate, the motor housing integrated with the partition wall of the casing is always cooled by heat exchange with water that is sequentially sucked into the jet water channel from the suction port. For this reason, it can prevent effectively that an electric motor is overheated. Further, if the electric motor housing is processed to be concentric with the portion where the shaft system of the water jet propulsion unit is disposed, the adjustment of the shaft core is easy and a large load is not applied to the bearing. And since the rotor was provided in the drive shaft inserted in the motor housing integral with the partition of the casing, and the stator was provided in the motor housing, it was set as the motor, Therefore Unlike the thing of the said prior art example, a motor housing The motor can be assembled or disassembled only on the side, and maintenance is extremely good.

この場合、前記駆動軸を支承する軸受が、前記隔壁の電動機ハウジング側部分に設けられることが好ましい。これにより、電動機を分解しても、ウォータージェット推進機の軸系を固定でき、電動機を組み立てた後の芯出し調整が容易となる。また、電動機ハウジング側で電動機を分解できるので、船体内から軸受の交換等が可能となり、船体を上架する必要がない。   In this case, it is preferable that a bearing for supporting the drive shaft is provided on the motor housing side portion of the partition wall. Thereby, even if the electric motor is disassembled, the shaft system of the water jet propulsion device can be fixed, and the centering adjustment after the electric motor is assembled is facilitated. Further, since the electric motor can be disassembled on the electric motor housing side, it is possible to exchange bearings from the inside of the hull, and there is no need to lift the hull.

また、本発明において、電動機をキャンド構造として電動機ハウジング内を水没させる構成を採用する場合、前記インペラの下流側のジェット水路の部分から電動機ハウジングに通じる往水路と、インペラの上流側のジェット水路の部分に通じる復水路とを備えることが好ましい。これによれば、吸込口からジェット水路内に順次吸い込まれる水が、電動機ハウジング内を循環することで電動機が一層冷却され、有利である。   Further, in the present invention, when adopting a configuration in which the electric motor is a can structure and the inside of the electric motor housing is submerged, a forward water channel leading from the portion of the jet water channel on the downstream side of the impeller to the electric motor housing and a jet water channel on the upstream side of the impeller It is preferable to provide a condensate channel leading to the portion. According to this, water that is sequentially sucked into the jet water channel from the suction port circulates in the motor housing, which is advantageous in that the motor is further cooled.

この場合、前記往水路を、インペラの下流側のジェット水路の部分に存する駆動軸の端部から当該駆動軸内を通って電動機ハウジングに通じるように形成し、前記復水路を、前記隔壁に形成すれば、別個の部品を用いることなく、電動機ハウジング内を循環する構成が実現できる。   In this case, the forward water passage is formed so as to communicate from the end of the drive shaft existing in the jet water passage portion downstream of the impeller through the drive shaft to the motor housing, and the condensate passage is formed in the partition wall. Then, the structure which circulates in the motor housing can be realized without using separate parts.

本発明の実施形態のウォータージェット推進機が搭載される船舶の側面図。1 is a side view of a ship on which a water jet propulsion device according to an embodiment of the present invention is mounted. 第1の実施形態に係るウォータージェット推進機の模式断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a water jet propulsion device according to a first embodiment. 第2の実施形態に係るウォータージェット推進機の模式断面図。The schematic cross section of the water jet propulsion machine concerning a 2nd embodiment. 変形例に係るウォータージェット推進機の模式断面図。The schematic cross section of the water-jet propulsion apparatus which concerns on a modification. 他の変形例に係るウォータージェット推進機の模式断面図。The schematic cross section of the water-jet propulsion apparatus which concerns on another modification.

以下、図面を参照して、小型船舶に搭載した場合を例に本発明の実施形態のウォータージェット推進機を説明する。以下では、船舶の進行方向を「前」、その逆方向を「後」として説明する。   Hereinafter, a water jet propulsion device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of being mounted on a small vessel. Hereinafter, the traveling direction of the ship will be described as “front” and the opposite direction as “rear”.

図1及び図2を参照して、WJは、第1の実施形態の電動式ウォータージェット推進機である。電動式ウォータージェット推進機WJは、水上乗物たる船舶Sの船体S1の船尾S2に搭載されており、船底S3に位置する吸込口11から船尾S2に位置する吐出口12へ抜ける、断面視への字状のジェット水路13を形成するケーシング1を備える。吐出口12には、噴射ノズルS4が設けられ、噴射ノズルS4には航走方向変換用ディフレクターS5が連結されている。そして、船尾後方に向けて後述のインペラで加圧した水を噴射することで、船舶Sが推進するようになっている。 Referring to FIGS. 1 and 2, WJ 1 is a electric water jet propulsion unit of the first embodiment. Electric water jet propulsion unit WJ 1 is mounted on the stern S2 of hull S1 of watercraft serving ship S, exits from the suction port 11 located in the vessel bottom S3 to the discharge port 12 positioned at the stern S2, the cross section A casing 1 that forms a letter-shaped jet water channel 13 is provided. The discharge port 12 is provided with an injection nozzle S4, and a traveling direction changing deflector S5 is connected to the injection nozzle S4. And the ship S is propelled by injecting the water pressurized with the impeller mentioned later toward the stern rear.

ケーシング1の吸込口11側の前後方向に対し直交する方向にのびる端面14aを構成する隔壁14に連続して前方にのびる、前面を開口した筒状の電動機ハウジング2がケーシング1に一体に形成されている。この場合、電動機ハウジング2が一体のケーシング1は、アルミニウム等の熱伝導が良く、かつ、耐食性を有する材料で形成される。隔壁14には、前後方向にのびる透孔14bが開設され、この透孔14bには、ジェット水路13から電動機ハウジング2内までのびる駆動軸3が挿設されている。駆動軸3は、隔壁14の電動機ハウジング2側部分に設けられたアンギュラ玉軸受(軸受)4で支承されている。   A cylindrical motor housing 2 having an open front surface that extends continuously forward from a partition wall 14 constituting an end surface 14a extending in a direction orthogonal to the front-rear direction on the suction port 11 side of the casing 1 is formed integrally with the casing 1. ing. In this case, the casing 1 in which the electric motor housing 2 is integrated is formed of a material having good thermal conductivity such as aluminum and having corrosion resistance. A through hole 14b extending in the front-rear direction is formed in the partition wall 14, and a drive shaft 3 extending from the jet water channel 13 to the inside of the electric motor housing 2 is inserted into the through hole 14b. The drive shaft 3 is supported by an angular ball bearing (bearing) 4 provided on the electric motor housing 2 side portion of the partition wall 14.

アンギュラ玉軸受4は、径方向(図1中、上下方向)外方にのびるフランジ41aを備える軸受ケース41に収納され、この状態で電動機ハウジング2側から透孔14bに嵌着される。この場合、透孔14bの電動機ハウジング2側の周縁部には前後方向(軸方向)の段差部14cが形成され、この段差部14cにフランジ41aが係止されると、アンギュラ玉軸受4が前後方向で位置決めされる。   The angular ball bearing 4 is housed in a bearing case 41 having a flange 41a extending outward in the radial direction (vertical direction in FIG. 1), and fitted in the through hole 14b from the motor housing 2 side in this state. In this case, a step portion 14c in the front-rear direction (axial direction) is formed at the peripheral portion of the through hole 14b on the motor housing 2 side, and when the flange 41a is locked to the step portion 14c, the angular ball bearing 4 is moved back and forth. Positioned in the direction.

また、アンギュラ玉軸受4を、軸受ケース41を介して透孔14bに嵌着した後、アンギュラ玉軸受4の前側への抜け止めする環状の押え板42が、端面14aに平行な電動機ハウジング2側の端面21に取り付けられる。隔壁14には、アンギュラ玉軸受4より後方に位置させて止水用のシール機構5が着脱自在に設けられている。なお、シール機構5については公知のものが利用できるため、ここでは、詳細な説明を省略する。   In addition, after the angular ball bearing 4 is fitted into the through hole 14b via the bearing case 41, the annular retainer plate 42 that prevents the angular ball bearing 4 from coming off to the front side is parallel to the end face 14a. It is attached to the end surface 21. The partition wall 14 is detachably provided with a sealing mechanism 5 for water stop which is positioned behind the angular ball bearing 4. In addition, since a well-known thing can be utilized about the seal mechanism 5, detailed description is abbreviate | omitted here.

電動機ハウジング2内に存する駆動軸3の部分には回転子61が外挿されている。駆動軸3の当該部分には、前後方向にのびるキー溝31が形成され、このキー溝31に対応するキー61aが回転子61の内面に形成されている。そして、駆動軸3の前端側からキー溝31にキー61aを挿入し、このキー溝31の後端でキー61aが係止されると、回転子61が前後方向で位置決めされると共に、駆動軸3に対して回転方向に規制される。なお、駆動軸3に対する回転子61の前後方向の位置決めや回転方向の規制方法については、これに限定されるものではなく、公知の他の方法を用いることができる。   A rotor 61 is extrapolated to the portion of the drive shaft 3 existing in the motor housing 2. A key groove 31 extending in the front-rear direction is formed in the portion of the drive shaft 3, and a key 61 a corresponding to the key groove 31 is formed on the inner surface of the rotor 61. When the key 61a is inserted into the key groove 31 from the front end side of the drive shaft 3 and the key 61a is locked at the rear end of the key groove 31, the rotor 61 is positioned in the front-rear direction and the drive shaft 3 is restricted in the rotational direction. Note that the longitudinal positioning of the rotor 61 with respect to the drive shaft 3 and the method of regulating the rotational direction are not limited to this, and other known methods can be used.

また、電動機ハウジング2の内面には、回転子61に対応させて固定子62が設けられており、これら回転子61と固定子62とで電動機6が構成される。この場合、電動機ハウジング2の内周面には、前後方向(軸方向)の段差部22が形成され、電動機ハウジング2の開口側から固定子62を挿入し、この段差部22で係止されると、前後方向に位置決めされるようになっている。回転子61及び固定子62については、鉄心にコイルを巻回したものや永久磁石を用いた公知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、電動機を、磁石を使用しない誘導電動機とすることもできる。そして、例えば電動機6のコイルに通電するため、船体S1内には、バッテリBと、通電電流を制御するインバータ回路等を備えた制御ユニットCとが搭載されている。そして、電動機ハウジング2内に電動機6を組み付けた後、電動機ハウジングの前端開口には、当該電動機ハウジング2内を閉塞する蓋体7が装着される。   Further, a stator 62 is provided on the inner surface of the motor housing 2 so as to correspond to the rotor 61, and the rotor 6 and the stator 62 constitute the motor 6. In this case, a step portion 22 in the front-rear direction (axial direction) is formed on the inner peripheral surface of the motor housing 2, and the stator 62 is inserted from the opening side of the motor housing 2 and is locked by the step portion 22. Then, it is positioned in the front-rear direction. Since the rotor 61 and the stator 62 are known ones in which a coil is wound around an iron core or a permanent magnet, detailed description thereof is omitted here. The electric motor can be an induction motor that does not use a magnet. For example, in order to energize the coil of the electric motor 6, a battery B and a control unit C including an inverter circuit for controlling the energization current are mounted in the hull S1. Then, after the electric motor 6 is assembled in the electric motor housing 2, a lid body 7 that closes the electric motor housing 2 is attached to the front end opening of the electric motor housing.

上記第1実施の形態では、隔壁14にアンギュラ玉軸受4を設けたものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば隔壁14にスラスト軸受を設け、蓋体7の内面にラジアル軸受を設けるようにしてもよい。また、隔壁14と蓋体7の内面とに夫々アンギュラ玉軸受4を設けてもよい。   In the first embodiment, the example in which the angular ball bearing 4 is provided on the partition wall 14 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a thrust bearing is provided on the partition wall 14 and the inner surface of the lid body 7 is provided. A radial bearing may be provided. Moreover, you may provide the angular ball bearing 4 in the partition 14 and the inner surface of the cover body 7, respectively.

他方、ケーシング1内に存する駆動軸3の部分には、インペラ8が連結されている。そして、電動機6によりインペラ8が一方向に回転駆動されると、ジェット水路13を通じて船底S3の吸込口11から吸い込まれた外部の水が加圧され、この加圧された水が船尾S2に設けた噴射ノズルS4から後方の水中へ噴射されることで、その反動で推進力が得られて船舶Sが水面上を前方に推進する。   On the other hand, an impeller 8 is connected to a portion of the drive shaft 3 existing in the casing 1. When the impeller 8 is rotationally driven in one direction by the electric motor 6, external water sucked from the suction port 11 of the ship bottom S3 is pressurized through the jet water channel 13, and this pressurized water is provided in the stern S2. By being jetted from the jet nozzle S4 into the water behind, a propulsive force is obtained by the reaction and the ship S propels forward on the water surface.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、インペラ8を回転駆動したとき、吸込口11からジェット水路13内に順次吸い込まれる水との熱交換で、ケーシング1の隔壁14に一体の電動機ハウジング2が常時冷却される。このため、電動機6が過熱されることを効果的に防止できる。また、電動機ハウジング2をウォータージェット推進機の軸系を配設する部位と同芯に加工されているため、軸芯の調整が容易で、アンギュラ玉軸受4に大きな負荷が掛かることがない。そして、ケーシング1の隔壁14に一体の電動機ハウジング2内の駆動軸3の部分に回転子61を設けると共に、電動機ハウジン2内に固定子62を設けて電動機6とする構成としたため、上記従来例のものとは異なり、電動機ハウジング2側でのみ電動機6を船体S1内から組み付けたり、分解したりすることができ、著しくメンテナンス性がよく、しかも、アンギュラ玉軸受4を上記の如く設けたことで、電動機ハウジング2側で電動機6を分解すれば、船体S1からアンギュラ玉軸受4の交換等のメンテナンスもでき、船体を上架する必要がない。   As described above, according to the first embodiment, when the impeller 8 is rotationally driven, it is integrated with the partition wall 14 of the casing 1 by heat exchange with water that is sequentially sucked into the jet water channel 13 from the suction port 11. The motor housing 2 is constantly cooled. For this reason, it can prevent effectively that the electric motor 6 is overheated. Further, since the motor housing 2 is processed to be concentric with the portion where the shaft system of the water jet propulsion unit is disposed, the adjustment of the shaft core is easy, and a large load is not applied to the angular ball bearing 4. And since the rotor 61 was provided in the part of the drive shaft 3 in the electric motor housing 2 integral with the partition 14 of the casing 1 and the stator 62 was provided in the electric motor housing 2, it was set as the electric motor 6, Therefore The said conventional example Unlike the above, the electric motor 6 can be assembled or disassembled from the hull S1 only on the electric motor housing 2 side, remarkably good maintainability, and the angular ball bearing 4 is provided as described above. If the electric motor 6 is disassembled on the electric motor housing 2 side, maintenance such as replacement of the angular ball bearing 4 from the hull S1 can be performed, and there is no need to mount the hull.

次に、第2の実施形態のウォータージェット推進機を説明する。図3を参照して、WJは、第2の実施形態のウォータージェット推進機である。以下においては、上記第1の実施形態のウォータージェット推進機WJと同一の部材または要素に同一の符号が用いられ、特に説明しない限り、同一の形態を有するものとする。 Next, a water jet propulsion device according to a second embodiment will be described. Referring to FIG. 3, WJ 2 is the water jet propulsion device of the second embodiment. In the following, the same reference numerals are used for the same members or elements as those of the water jet propulsion machine WJ 1 of the first embodiment, and the same forms are used unless otherwise specified.

ウォータージェット推進機WJは、上記同様、ジェット水路13を構成するケーシング1に電動機ハウジング2が一体に形成されている。そして、電動機ハウジング2内に設けられる電動機60がキャンド構造に構成されている。即ち、電動機ハウジング2内に存する駆動軸30の部分に外挿される回転子610の外表面が樹脂や金属製のキャン630で被覆されていると共に、固定子620の外表面もまた樹脂や金属製のキャン630で被覆されている。 In the water jet propulsion machine WJ 2 , the electric motor housing 2 is formed integrally with the casing 1 constituting the jet water channel 13 as described above. And the electric motor 60 provided in the electric motor housing 2 is comprised by the canned structure. That is, the outer surface of the rotor 610 that is extrapolated to the portion of the drive shaft 30 existing in the motor housing 2 is covered with a resin or metal can 630, and the outer surface of the stator 620 is also made of resin or metal. The can 630 is covered.

また、駆動軸30内には、インペラ8の下流側のジェット水路13の部分に存する駆動軸30の後端面30aから当該駆動軸30内を通って電動機ハウジング2に通じる往水路91が形成されている。この場合、駆動軸30の前端面30bに対向する蓋体70の部分には、往水路91からの水を受け入れる受入れ凹部71が形成されている。また、隔壁14には、インペラ8の上流側のジェット水路13の部分に通じる復水路92が形成されている。そして、インペラ8を回転駆動すると、ジェット水路13内のうち比較的高圧となるインペラ8の下流側と、比較的低圧となる上流側との圧力差で、往水路91内にジェット水路13内の水が吸い込まれ、電動機ハウジング内が水没され、電動機ハウジング2内の水が復水路92を介してジェット水路13へと戻される。   Further, in the drive shaft 30, an outflow passage 91 is formed which leads from the rear end surface 30 a of the drive shaft 30 existing in the portion of the jet water passage 13 on the downstream side of the impeller 8 to the electric motor housing 2 through the drive shaft 30. Yes. In this case, a receiving recess 71 for receiving water from the water passage 91 is formed in the portion of the lid body 70 that faces the front end face 30 b of the drive shaft 30. Further, a condensate channel 92 is formed in the partition wall 14 so as to communicate with a portion of the jet water channel 13 on the upstream side of the impeller 8. Then, when the impeller 8 is driven to rotate, the pressure difference between the downstream side of the impeller 8 having a relatively high pressure and the upstream side having a relatively low pressure in the jet water passage 13, the inside of the jet water passage 13 in the outgoing water passage 91. Water is sucked in, the motor housing is submerged, and the water in the motor housing 2 is returned to the jet water channel 13 through the condensate channel 92.

以上によれば、別個の部品を用いることなく、吸込口11からジェット水路13内に順次吸い込まれる水が、電動機ハウジング2内を循環することで電動機60が一層冷却され、有利である。なお、電動機ハウジング2内の水を循環させる構成は、上記に限定されるものではなく、例えば往水路をケーシング1に形成するか、あるいはインペラ8の下流側から電動機ハウジングまで管路で連通してもよい。また、電動機ハウジング側で循環ポンプを用いて外部の水が循環する構成としてもよい。   According to the above, water that is sequentially sucked into the jet water channel 13 from the suction port 11 without using a separate part circulates in the motor housing 2, which advantageously cools the motor 60 further. In addition, the structure which circulates the water in the motor housing 2 is not limited to the above, For example, a water passage is formed in the casing 1, or it communicates with the pipe line from the downstream side of the impeller 8 to the motor housing. Also good. Moreover, it is good also as a structure which external water circulates using a circulation pump by the side of an electric motor housing.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態では、電動機ハウジング2内に電動機6、60のみを設けたものを例に説明したが、本発明のウォータージェット推進機WJ、WJが搭載される船舶に応じて所定の回転トルクを得るため、電動機ハウジング2内に減速機100を設けてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said each embodiment. In each of the above-described embodiments, the case where only the electric motors 6 and 60 are provided in the electric motor housing 2 has been described as an example. However, a predetermined rotation according to the ship on which the water jet propulsion devices WJ 1 and WJ 2 of the present invention are mounted. In order to obtain torque, the speed reducer 100 may be provided in the motor housing 2.

即ち、図4に示すように、ケーシング1に一体の電動機ハウジング20には、駆動軸3が挿通される透孔20aと、電動機6が収納される収納空間20bとが形成されている。この場合、収納空間20bには、透孔20aに配置したアンギュラ玉軸受4で支承される駆動軸3に平行に、アンギュラ玉軸受40,40で支承される出力軸300が配置され、この出力軸300に回転子61が外挿されている。また、電動機ハウジング20の前側の開口面には内蓋701と外蓋702とが順次装着されている。そして、内蓋701と外蓋702とで画成される空間703に駆動軸3及び出力軸300が挿入され、この空間703内に存する駆動軸3及び出力軸300の部分に互いに歯数の異なる平歯車G1、G2が夫々外挿されている。   That is, as shown in FIG. 4, the motor housing 20 integrated with the casing 1 is formed with a through hole 20a through which the drive shaft 3 is inserted and a storage space 20b in which the motor 6 is stored. In this case, an output shaft 300 supported by the angular ball bearings 40 and 40 is disposed in the storage space 20b in parallel with the drive shaft 3 supported by the angular ball bearing 4 disposed in the through hole 20a. A rotor 61 is extrapolated to 300. In addition, an inner lid 701 and an outer lid 702 are sequentially attached to the front opening surface of the motor housing 20. The drive shaft 3 and the output shaft 300 are inserted into a space 703 defined by the inner lid 701 and the outer lid 702, and the number of teeth is different from each other in the drive shaft 3 and the output shaft 300 in the space 703. Spur gears G1 and G2 are respectively extrapolated.

ここで、電動機ハウジング20自体や駆動軸3と出力軸300とを夫々支承する軸受4,40が冷却されていないと、歯車G1,G2やその潤滑油も加熱され、歯車の熱膨張や空間703内の潤滑油の粘度変化(低下)により、歯車同士が噛み合うことによる機械的なノイズが発生し得るが、上記変形例では、吸込口11からジェット水路13内に順次吸い込まれる水との熱交換で、ケーシング1の隔壁14に一体の電動機ハウジング20も常時冷却されるため、上記不具合の発生を防止できる。   Here, if the motor housing 20 itself and the bearings 4 and 40 that support the drive shaft 3 and the output shaft 300 are not cooled, the gears G1 and G2 and the lubricating oil thereof are also heated, and the thermal expansion of the gears and the space 703 are performed. Although mechanical noise due to meshing of the gears may occur due to a change (decrease) in the viscosity of the lubricating oil inside, heat exchange with water that is sequentially sucked into the jet water channel 13 from the suction port 11 in the above modification. Thus, since the electric motor housing 20 integrated with the partition wall 14 of the casing 1 is always cooled, the occurrence of the above-described problems can be prevented.

なお、減速機の構成は、上記変形例に限定されるものではなく、ラックピニオン等を用いたものや巻掛電動式のものを用いることもできる。また、上記変形例では、駆動軸3と出力軸300とが平行に配置されるものを例に説明したが、同軸型の減速機を組み込んでもよい。   In addition, the structure of a reduction gear is not limited to the said modification, The thing using a rack and pinion etc., and a winding electric type can also be used. In the above modification, the drive shaft 3 and the output shaft 300 are described as being arranged in parallel. However, a coaxial reduction gear may be incorporated.

即ち、図5を参照して、ケーシング1に一体の電動機ハウジング200には、前後方向に容積の異なる空間200a、200bが形成されている。後側の空間200aには遊星歯車機構PGが収納されている。遊星歯車機構PGは、後側の空間200a内に存する駆動軸3部分に連結されたキャリアPG1と、このキャリアPG1に夫々軸支された3個の遊星歯車PG2と、この遊星歯車PG2と噛み合い、後側の空間200a内に存する出力軸301部分に連結される太陽歯車PG3と、遊星歯車PG2と噛み合い、後側の空間200aを画成する内壁面に固定のリング歯車PG4とを備える。そして、前側の空間200b内に存する出力軸301部分に回転子61が外挿され、これに対応させて、前側の空間200bを画成する内壁面に固定子62が設けられ、電動機6が構成される。なお、上記いずれの変形例においても、電動機ハウジング20、200側で電動機6を分解すれば、船体S1内から軸受の交換等が可能となり、有利である。   That is, referring to FIG. 5, spaces 200 a and 200 b having different volumes in the front-rear direction are formed in the motor housing 200 integrated with the casing 1. A planetary gear mechanism PG is accommodated in the rear space 200a. The planetary gear mechanism PG meshes with the planetary gear PG2 and the carrier PG1 connected to the drive shaft 3 portion existing in the rear space 200a, the three planetary gears PG2 respectively supported by the carrier PG1, A sun gear PG3 connected to an output shaft 301 portion existing in the rear space 200a and a ring gear PG4 that meshes with the planetary gear PG2 and is fixed to an inner wall surface that defines the rear space 200a. And the rotor 61 is extrapolated to the output shaft 301 part which exists in the front side space 200b, and the stator 62 is provided on the inner wall surface which defines the front side space 200b corresponding to this, and the electric motor 6 is comprised. Is done. In any of the above modifications, if the motor 6 is disassembled on the side of the motor housings 20 and 200, it is advantageous that the bearings can be replaced from within the hull S1.

WJ、WJ…ウォータージェット推進機、1…ケーシング、11…吸込口、12…吐出口、13…ジェット水路、14…隔壁、14a…端面、2,20,200…電動機ハウジング、3,30,300…駆動軸、4…アンギュラ玉軸受(軸受)、6、60…電動機、61,610…回転子、62,620…固定子、8…インペラ、91…往水路、92…復水路。
WJ 1 , WJ 2 ... water jet propulsion device, 1 ... casing, 11 ... suction port, 12 ... discharge port, 13 ... jet water channel, 14 ... partition wall, 14a ... end face, 2, 20, 200 ... motor housing, 3, 30 , 300 ... drive shaft, 4 ... angular ball bearing (bearing), 6, 60 ... electric motor, 61,610 ... rotor, 62,620 ... stator, 8 ... impeller, 91 ... outlet channel, 92 ... condensate channel.

Claims (4)

吸込口と、吐出口と、吸込口から吐出口に通じるジェット水路とを有するケーシングを備え、ジェット水路に電動機で回転駆動されるインペラを設け、このインペラによりジェット水路に吸い込んだ外部の水を加圧し、この加圧した水を噴射して推力を得る電動式ウォータージェット推進機において、
上記ケーシングの吸込口側の端面を構成する隔壁に連続して電動機ハウジングをケーシングに一体に形成し、ジェット水路内のインペラに連結される駆動軸を、隔壁を通して電動機ハウジング内に挿入し、電動機ハウジング内に存する駆動軸の部分に回転子を設けると共に、この回転子に対応させて電動機ハウジング内に固定子を設けて電動機を構成したことを特徴とする電動式ウォータージェット推進機。
A casing having a suction port, a discharge port, and a jet water channel leading from the suction port to the discharge port is provided, and an impeller that is driven to rotate by an electric motor is provided in the jet water channel, and external water sucked into the jet water channel is added by the impeller. In an electric water jet propulsion machine that obtains thrust by injecting this pressurized water,
An electric motor housing is formed integrally with the casing continuously with the partition that forms the end surface on the suction port side of the casing, and a drive shaft connected to the impeller in the jet water channel is inserted into the electric motor housing through the partition. An electric water jet propulsion machine characterized in that a rotor is provided in a portion of a drive shaft existing therein, and a motor is configured by providing a stator in an electric motor housing corresponding to the rotor.
前記駆動軸を支承する軸受が、前記隔壁の電動機ハウジング側の部分に設けられることを特徴とする請求項1記載の電動式ウォータージェット推進機。   The electric water jet propulsion device according to claim 1, wherein a bearing for supporting the drive shaft is provided in a portion of the partition wall on the electric motor housing side. 請求項1または請求項2記載の電動式ウォータージェット推進機であって、前記電動機をキャンド構造として電動機ハウジング内を水没させるものにおいて、
前記インペラの下流側のジェット水路の部分から電動機ハウジングに通じる往水路と、インペラの上流側のジェット水路の部分に通じる復水路とを備えることを特徴とする電動式ウォータージェット推進装置。
The electric water jet propulsion device according to claim 1 or 2, wherein the electric motor has a can structure and the electric motor housing is submerged.
An electric water jet propulsion device comprising: an outward water channel that leads from a jet water channel portion downstream of the impeller to a motor housing; and a condensate channel that leads to a jet water channel portion upstream of the impeller.
前記往水路は、インペラの下流側のジェット水路の部分に存する駆動軸の端部から当該駆動軸内を通って電動機ハウジングに通じるように形成され、前記復水路は、前記隔壁に形成されることを特徴とする請求項3記載の電動式ウォータージェット推進装置。

The forward water passage is formed so as to communicate with the electric motor housing from the end of the drive shaft existing in the jet water passage portion on the downstream side of the impeller, and the condensate passage is formed in the partition wall. The electric water jet propulsion device according to claim 3.

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