JP5808428B2 - 船舶用の格納式スラスタユニット - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に従った格納式スラスタ（反動推進エンジン）ユニットに関する。

船舶は、様々な推進システム又はユニットを使用する。主推進ユニット又は複数の主推進ユニットは、船の船尾部分に配置されるのが普通である。主推進ユニットは、船舶の長手方向における推力を生み出す固定プロペラ構成であるか、或いは、ポッド(pod)又はスラスタ(thruster)、即ち、垂直軸の周りを回転し得るプロペラ構成であり得る。

船舶は、例えば港内で船を操作するときに主として使用される、他の推進構成も有する。そのような推進構成の１つの種類は、トンネルスラスタであり、船の機首及び船尾の両方でトンネルスラスタを使用し得る。船全体を移動させるのを助けるために、或いは、例えば係船目的のために、船の一端部を側方に移動させるのを助けるために、トンネルスラスタは、船舶の船殻を通じて船舶の長手方向に対して横方向に走る水平トンネル内に配置される。

トンネルスラスタは、それらが格納式にされることによって更に発展させられている。即ち、スラスタユニットを船殻内に維持し得るが、スラスタユニットを船殻より下に、即ち、船舶の基線より下にも降ろし得る。スラスタユニットが降下位置にあるとき、スラスタユニットを垂直軸の周りで回転可能であり、よって、操縦目的のために任意の所望の方向において推力を生成するようスラスタユニットを使用し得る。

従来技術の格納式スラスタの１つの実例として、米国特許第３，５５０，５４７号を議論し得る。その文献は、船用の補助操作手段を開示しており、それは深水における操作能力の向上をもたらし、それは低水を走行するときにも適用可能であり、その場合には、横方向推進装置が旋回プロペラと組み合わせられる。横方向推進装置のトンネルの中心部分は、その中に配置されるプロペラと共に、船の内部の凹部内に配置される。トンネルの中心部分はノズルとして構成され、ノズルは下向きに拡張可能であり、拡張位置において、３６０°回転可能である。

従来技術の格納式スラスタの他の実例として、米国特許第５，５２２，３３５号を議論し得る。その文献は、船舶用の補助スラスタを開示している。補助スラスタは浸水可能な推進ユニットを含み、推進ユニットはシュラウドを有し、プロペラがシュラウド内に回転可能に取り付けられている。プロペラを回転させて推力を生み出すために、キャンド電気モータがプロペラとシュラウドとの間に取り付けられる。推進ユニット配置及び回転機構が船殻及び推進ユニットの上に取り付けられる。推進ユニット配置及び回転機構は、推進ユニットを船殻から外に拡張し且つ推進ユニットを船殻内に格納するよう、並びに、スラスタが配置位置にあるときに推進ユニットを回転させ、それによって生成される推力を任意の所望の方向に方向付けるよう動作可能である。スラスタが格納されるとき、スラスタはトンネルが船殻を通じて横方向に延びる状態に位置付けられる。格納位置にある間のプロペラの回転は、トンネルを通じて横方向に向けられる推力を生成する。

上で議論した両方の文献は、格納式のトンネルを例示しており、そこでは、スラスタプロペラは、トンネルの一部と共に降ろされる。換言すれば、プロペラと共に、長い円錐形又は円筒形のトンネル部分は、船舶のキールより下に移動させられる。トンネル部分の長さは、プロペラの直径のオーダであり、或いは、それよりも大きくさえある、即ち、スラスタを全体的に収容するのに十分な程に長い。キールより下で作動するとき、そのような長いトンネル部分は、トンネル部分及びトンネル部分の外側を通じて「ポンピングされる」水の流れ抵抗を増大させる。また、格納式トンネル部分は長いので、その降下位置においてスラスタユニットを回転させるのに必要とされる力は比較的大きい。

本発明の目的は、流れ抵抗を最小限化するために、格納式トンネル部分の構造を最適化することである。

本発明の上記及び他の目的は、トンネルスラスタを有する船舶用の格納式スラスタユニットであって、直径と軸とを有し且つ格納式トンネル部分によって取り囲まれるプロペラと、プロペラを駆動し且つ操縦するための手段と、プロペラをその頂部位置と底部位置との間で移動させる手段とを含み、格納式トンネル部分は、その軸方向において変化する内径を有し、格納式トンネル部分は、ノズルと、２つの閉塞板、即ち、頂部閉塞板及び底部閉塞板とで形成され、頂部閉塞板及び底部閉塞板は、ノズルの１つの端部に設けられ、プロペラの軸の両側に１８０度離れて配置され、且つノズルの端部から実質的に軸方向に延びる、格納式スラスタユニットによって満足させられる。

本発明の格納式スラスタユニットの他の特徴的な機能は、付属の従属項から明らかになるであろう。

本発明は、上述の課題の少なくとも１つを解決するとき、多数の利点ももたらす。それらの利点の幾つかを以下に列挙する。
● 格納式トンネル部分、特にそのノズルは、従来技術の構造よりも短い。
● より短いノズルを用いるならば、（例えば、Rice Speed Nozzle又はKort nozzle 19aのような）最適化されたノズルプロファイルを十分に利用するよう格納式スラスタユニットを変更し得るのに対し、従来技術の長いトンネル部分は、推力に関して何らの現実の利益を有さない。
● 移動する質量は、より一層軽量である。
● 操縦部分の突出外側領域はより小さく、それによって、抵抗及び操縦モーメント（その最下方位置においてスラスタユニットを回転させるのに必要とされる力）もより一層少ない。
● 本発明の格納式スラスタユニットは、風力タービンパークプロジェクトにおいて特に有益である。

しかしながら、列挙した利点は任意的であるに過ぎず、それらの利点の１つ又はそれよりも多くが得られるか否かは、本発明が実施される方法に依存することが理解されるべきである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の格納式スラスタユニットをより詳細に説明する。

船舶の長手中心線と平行な平面に沿って取られた本発明の好適実施態様に従った格納式スラスタユニットを示す鉛直断面図である。 プロペラトンネルの軸に沿って走り且つ船舶の長手中心線に対して垂直な平面に沿って取られた図１の格納式スラスタユニットを示す鉛直断面図である。 図１のスラスタユニットを示す部分水平断面図であり、下方案内構成の構造をより詳細に示している。 トンネル軸に沿うプロペラトンネルを示す底部水平断面図であり、スラスタユニットはトンネルから取り外されている。 トンネル軸に沿うプロペラトンネルを示す頂部水平断面図であり、スラスタユニットはその底部位置に降ろされている。 トンネル軸に沿って取られた本発明の格納式スラスタユニットを示す拡大側断面図である。 一部の切欠きの形状及び井戸閉塞構造の形状を概略的に示す底面図である。

図１及び２には、本発明の格納式のスラスタユニットの好適実施態様の２つの鉛直断面図が示されている。曲線２は、異なる長手断面での船底を表している。その実施態様は、船舶の船首に配置されるトンネルスラスタを示している。しかしながら、実際には、船の船殻を通じて任意の長手方向の位置においてトンネルスラスタを適用し得る。参照番号４及び４’は、船舶の長手方向の中心線に対して直角に又は水平に配置される水平トンネル４の２つの部分を表している。左手側のトンネル４’、即ち、プロペラから左側にあるトンネル部分は、右手側のトンネル４”よりも小さな直径を有する。格納式のスラスタユニットは、主として、スラスタプロペラ６と、プロペラ６のスラスタ本体８の内側に配置される直角ギアと、支持パイプ１２によって取り囲まれる駆動シャフト１０と、この例示の実施態様では駆動シャフト１０の上方端部に配置されている電気駆動モータ１４と、スラスタの上方位置と下方位置との間でスラスタを移動させるための手段１６と、格納式スラスタユニットが鉛直方向において移動させられるときに格納式スラスタユニットを支持するための上方及び下方の案内構成１８及び２０とで構成される。しかしながら、既にこの段階で、スラスタ本体と関係するスラスタプロペラ６と共に、駆動シャフト及び電気モータを同じ軸の上に配置される電気又は液圧駆動ユニットと置換し得ることを理解するべきである。そのような場合、必要な電気配線又は液圧配管がスラスタ本体８まで降ろさせられる必要があるだけである。図面は、格納式のスラスタユニットを、その頂部位置及び底部位置の両方において例示している。

格納式のスラスタユニットは、２つの異なる案内構成１８及び２０を用いて、参照番号２２によって概ね示す支持船殻構造（これらは船舶の船殻内に配置される全てのビーム、壁、デッキ、強化構造等をカバーする）に締結される。上方案内構成は、２つの支持船殻構造２２の間でトンネルレベルより上で鉛直方向に走る一対の案内コラム１８である。下方案内構成は、トンネルの両側で（実際には格納式のトンネル部分の両側で）鉛直に走り且つそれらの端部の両方で支持船殻構造２２に締結される一対の案内フレーム２０である。

案内コラム１８は、モータ支持フレーム２６を支持し、モータ支持フレーム２６は、案内コラム１８に沿って鉛直に移動されるように配置される。電気駆動モータ１４は、モータ支持フレーム２６に並びに操縦モータ３０を備える回転ギア２８に締結される。スラスタプロペラ６がその底部位置に下げられるとき、操縦モータ３０を用いてスラスタプロペラ６の方向を変更し得る。しかしながら、フレームそれ自体が案内コラム１８に支持されるように、（特にプロペラの駆動がトンネルの外側に配置される電気モータを用いて配置されないとき）回転ギア２８をその独自のフレーム内に配置し得る。また、回転ギアフレームがモータ支持フレーム２６に締結されることも可能である。

以下、垂直駆動及び操縦手段の構造をより詳細に説明する。プロペラ６の垂直駆動シャフト１０は、その上方端部で電気モータ１４に結合され、スラスト本体８内の直角ギアまで下方に延びる。駆動シャフト１０は、回転式パイプ１１によって取り囲まれる。回転パイプ１１は、その上方端部で回転ギア２８の回転式部材に結合され、その下方端部でスラスタ本体８に結合される。回転式パイプ１１は、軸受によって取り囲まれ且つ軸受によって非回転式支持パイプ１２に支持される。非回転式パイプ１２は、その上方端部で、モータ支持フレーム２６に或いは回転ギア２８の非回転式部分に締結され、その下方端部で、（後により詳細に議論する）推力ビーム３８に締結される。モータ支持フレーム２６は、フック形状部材３２も備え、フック形状部材３２は、スラスタユニットをその頂部位置において係止するために、支持船殻構造２２に締結される可動安全フック３４と協働する。

案内コラム１８の下方端部は、土台板３６に締結され、土台板３６は、支持船殻構造２２に再び締結される。土台板３６は、トンネル４より僅かに上に配置される。土台板３６は、水密グランドも備え、水密グランドは、海水が電気モータを位置付けるキャビティ内に進入するのを防止するよう、非回転式支持パイプ１２と協働する。同じ土台板３６には、それらの上方端部で、案内フレーム２０も締結される。案内フレーム２０の下方端部は、船舶の底部で支持船殻構造２２に取り付けられる。

よって、本発明の好適実施態様のスラスタユニットの垂直運動は、一方では、モータフレーム３２によって案内コラム１８に支持され、他方では、水平推力ビーム３８によって案内フレーム２０に支持される。推力ビーム３８は、ビームの両端部が鉛直水面下案内フレーム２０内に設けられる（以下より詳細に議論する）Ｖ形状溝に配置されるよう、（以下より詳細に議論する）格納式トンネル部分の直ぐ上でトンネル４’，４”方向に対して横方向に走る。推力ビーム３８は、その中心で、スラスタプロペラ６の駆動シャフト１０と回転式パイプ１１とを取り囲む支持パイプ１２に締結される（図５により詳細に示されている）。よって、支持パイプ１２は、モータフレーム２６及び推力ビーム３８を垂直に移動可能な駆動シャフト支持ユニットに接続する。格納式スラスタユニットは、格納式トンネル部分の両側に案内チューブと関連して配置される一対の液圧シリンダ１６を用いて上下に移動される。シリンダ１６は土台板３６に締結され、それらのピストンは、モータフレーム２６をその頂部位置と底部位置との間で移動させる。しかしながら、シリンダを土台板３６より上にも位置付けてもよいこと、或いは、例えば、モータフレームを移動させるための他の手段と置換してもよいことが理解されるべきである。

格納式スラスタユニットの下方部分は、スラスタプロペラ６及びその本体８の周りに構成される。本体８は、回転式パイプ１１の下方端部に或いは回転式パイプ１１の下方端部に締結される上方支持アーム４２に直接的に支持される。例示の実施態様では、上方支持アーム４２を回転式パイプ１１に締結し得るよう、回転式パイプ１１の下方端部は、支持パイプ１２の下方端部から推力ビーム３８より下に延びる。プロペラ６は、格納式トンネル部分のノズル形状の円形部分４４（以後、ノズル４４と呼ぶ）によって取り囲まれる。プロペラ６がその底部位置にあるとき、ノズル４４は、より大きな入口開口と、より小さな出口開口とを有する（図２中の右から左への流れ）。プロペラ６がトンネル４内で使用されるときには、両方向において推力に影響を及ぼし得るよう、プロペラ６を両方向において回転させ得る。ノズル４４の軸方向の外側縁部又は両端部の内径は、トンネル部分４’及び４”の内径と実質的に対応する。ノズル４４をスラスタ本体８より上で上方支持アーム４２に並びにスラスタ本体８より下で下方支持アーム４６に直接的に締結し得る。支持アーム４２及び４６は、スラスタ本体８の両側に、即ち、１８０度離れて配置される。格納式トンネル部分及び支持アーム４６より下には、井戸閉塞構造(well closing structure)４８があり、その目的は、スラスタがその上方位置に移動させられるときに、船舶の底部で開口又は井戸を閉塞することである。井戸閉塞構造４８は、下方支持アーム４６に締結され、下方支持アーム４６と共に鉛直方向において移動する。井戸閉塞構造４８をノズル４４にも締結し得る。ノズル４４を、その部分の上で、下方支持アーム４６及び井戸閉塞構造４８の両方に或いは井戸閉塞構造４８のみに締結し得る。

トンネルスラスタの流体力学的な特性、特に、降ろされたスラスタの流体力学的な特性を向上させるために、格納式トンネル部分、即ち、スラスタプロペラ６と共に船舶のキールより下に降ろされた部分、特に、そのノズル４４は、従来技術の構造よりも明らかに短く作製される。遂行された実験によれば、ノズル４４の流体力学的な特性は、ノズルの長さがプロペラの直径の０．７倍未満、好ましくはプロペラ直径の約半分（例えば、Rice Speed Nozzle又はKort nozzle 19a）であるときが最良である。しかしながら、全ての従来技術の格納式スラスタは、全長格納式トンネル部分を有した。それはプロペラの上流からスラスタ本体の終端及びその支持構造まで延びるトンネルを意味し、それは少なくともプロペラ直径に対応する長さとなる。そのような長いトンネル部分は、プロペラの効率を減少させる流れ抵抗と格納式スラスタユニットの回転モーメント及び重量との両方を増大させる。

図３は、本発明の格納式スラスタユニットの好適実施態様の部分的に平面的な断面図であり、推力ビーム３８と共に下方案内構成２０のより詳細な構成を示している。図４は、下から見たときにトンネル４’，４”の軸に沿って取った本発明の格納式スラスタユニットの好適実施態様の部分水平断面図である。それらの図面は、支持船殻構造２２に締結される上方及び下方の案内構成１８及び２０の相互の位置付けを示している。上方案内構成１８は、必ずしもそうされる必要はないが、垂直駆動軸及び支持パイプと整列させられるのが好ましいのに対し、下方案内構成２０は、それらに対して特定の片寄り(offset)で、即ち、プロペラにより近接して配置される。このようにして、（図２に示す）格納式トンネル部分のノズル４４をより短く作製し得るが、格納式トンネル部分のノズル４４は、依然としてノズルの両側で案内構成２０によって支持される。本来的に、下方案内構成をプロペラから更に離間して位置付け得るが、そのような位置付けは、短いノズルを支持するために、水平方向に延びるビーム等のような特別な支持構成を必要とする。換言すれば、案内１８及び２０は整列させられないが、２つの案内構成１８及び２０の間にトンネルの長手方向において特定の片寄りがあるのが好ましい。それらの図面は、下方案内構成のより詳細な構成、即ち、案内フレーム２０のより詳細な構成も示している。換言すれば、両方の案内フレーム２０は、案内フレーム２０の頂部からその底部まで走る案内条片（案内ストリップ）５２を備えるＶ形状溝を形成する。推力ビーム３８の両端部は、推力パッド５０を備え、推力パッド５０は、案内条片５２と滑動連絡し、或いは、プロペラの位置に依存して（頂部位置において隙間がより大きくあり得るならば、下方位置にあるときに、隙間は最小限化されなければならない）、（好ましくは５ｍｍ未満のオーダの）小さな隙間に配置される。換言すれば、プロペラ６がその下方又は底部位置にあるとき、推力パッド５０及び条片５２は、プロペラが船舶の船殻に生み出した推力を支持する。

図４は、プロペラがその格納式トンネル部分と共に降ろされるときにトンネル４’，４”内に残される開口又は切欠きも示している。切欠きは、トンネル全周を覆う円周切欠き部分５４で形成され、軸寸法Ａを有し、且つ、格納式トンネル部分のノズルと上方及び下方の切欠き部分とに実質的に対応する。上方切欠き部分は、軸方向寸法Ｂを有し、参照番号５６によって示されている。下方切欠き部分は、図５中に参照番号５７で示されている。上方切欠き部分５６は、トンネルの頂壁の中央に配置され、下方切欠き部分５７は、トンネルの底壁内でその直ぐ下に配置されている。円周切欠き部分５４は、スラスタがその頂部位置にあるときに、（図２に示す）格納式トンネル部分のノズル４４で充填されるトンネルの部分である。本発明の好適実施態様ではトンネル部分４”に配置される上方及び下方の切欠き部分５６，５７は、スラスタユニットが格納されるときに、（図５により詳細に示す）スラスタ本体８及び／又は推力ビーム３８の一部がそこを通じるのを可能にするために必要とされる。推力ビーム３８は、円周切欠き部分５４の軸方向寸法Ａ内でトンネルを横方向に横断して延びる。

図５は、スラスタが降ろされたときのトンネル４’，４”の軸に沿って取られた本発明の格納式スラスタユニットの好適実施態様の部分水平断面図を示している。その図面は、図３及び４と同様に、推力ビーム３８の両端部がＶ形状案内フレーム２０内にどのように配置されるかも示し、更に、推力ビーム３８がトンネル４’，４”の長手方向においてどのように拡張部３８’を有するかを示している。推力ビーム３８の拡張部３８’は、プロペラの駆動シャフトと回転式パイプとを取り囲む支持パイプを受け入れるための開口５８を有する。推力ビーム３８もその拡張部３８’も、（図４に示す）トンネル切欠き部分５４，５６，５７によって覆われる領域の外側の如何なる方向にも延在しない。

次に、図４及び図５の両方を参照して、上方及び下方の切欠き部分５６，５７のそれぞれの形状及び大きさをより詳細に議論する。トンネル部分４”内の上方及び下方の切欠き部分５６，５７が必要とされる。スラスタ本体８と、スラスタの駆動シャフトのための支持パイプとは、支持パイプのための開口５８を有する推力ビーム３８の軸方向拡張部３８’と共に、それらの頂部位置と底部位置との間で移動させられなければならないからである。通常の動作条件において、トンネル４”の頂壁を通じなければならないのは、推力ビーム拡張部３８’のみであり、スラスタ本体８及び拡張部３８’の両方は、トンネル４”の底壁を通らなければならない。従って、上方切欠き部分５６の大きさ及び形状を規定するのは、拡張部３８’の水平突起であり、（例示の実施例では推力ビーム拡張部３８’よりも軸方向においてより長い）スラスタ本体８と推力ビーム拡張部３８’の水平突起の組み合わせが、下方切欠き部分５７の大きさ及び形状を規定する。上方切欠き部分５６は出来る限り小さいのが好ましいが、そうであることは必ずしも必要ではない。上方切欠き５６の寸法取りの必要条件は、推力ビーム拡張部３８’が、（例えば保守のために上向きに取り外されなければならない場合には）拡張部３８’の水平突起を越えて延びるスラスタ本体８も、トンネル４の頂壁を越えて垂直方向に移動させられるのを可能にすることである。下方切欠き部分５７も可能な限り小さいのが好ましいが、そうであることは必ずしも必要ではない。下方切欠き部分５７の必要条件は、全ての状況において、推力ビーム拡張部３８’と、拡張部３８’の水平突起を越えて延びるスラスタ本体８を、適切な走行隙間を伴って、トンネル４の底壁を越えて垂直に移動させ得ることである。図５に示すように、推力ビーム拡張部３８’は、スラスタ本体８を長手方向に越えてスラスタ本体８より下に延びないのが好ましい。横断方向において、推力ビーム拡張部３８’は、その構造強度によって必要とされる程に広いだけである。しかしながら、推力ビーム拡張部３８’は、はスラスタ本体８より下でスラスタ本体８よりも広くてもよい。いずれの場合においても、推力ビーム拡張部３８’は、スラスタ本体８に加えて、トンネル切欠き部分５６，５７の大きさを増大させ得なければならない。推力ビーム拡張部３８’だけに基づいて切欠き部分５６の大きさを定め得るのが普通である。何故ならば、スラスタ本体８は、如何なる通常動作位置においても、上方切欠き部分５６を通じないからである。それにも拘わらず、切欠き部分５６，５７の大きさの差は大きくないので、トンネル４”の上方及び下方の壁の両方が類似の寸法の切欠き部分５６，５７を備えるのが有利である。しかしながら、保守及び据付けの理由のために、スラスタ本体８も上方切欠き部分５６を通らなければならないよう、スラスタ井戸内に上からスラスタユニットを据え付け得るのも有利である。その場合には、トンネル部分４”の頂壁及び底壁の両方に類似の形状の切欠き部分５６，５７を有することが必要である。

追加的に、図５は、（図４中の寸法Ａ＋Ｂに相当する）スラスタ全長と比較して、（図４中の寸法Ａに相当する）実質的に短い軸方向の伸張を有するノズル４４を示している。

図６は、格納式スラスタユニットがその頂部位置にあるときにトンネル４の軸に沿って取られた本発明の格納式スラスタユニットの好適実施態様の拡大鉛直断面図を例示している。トンネル部分４’及び４”の間には、主としてノズル４４で形成される格納式トンネル部分がある。この実施態様において、ノズル４４は、その上方部分で、上方支持アーム４２の上方端部に締結され、その下方部分で、壁閉塞構造４８及び／又は下方支持アーム４６に締結されている。参照番号６０は、ノズル４４の右側端部を表しており、右側端部は、より大きなトンネル部分４”に面する。トンネル部分４の頂壁及び底壁にある切欠き部分は、それぞれ、頂部閉塞板６２及び底部閉塞板６４によって閉塞されている。よって、格納式トンネル部分は、ノズル４４と閉塞板６２及び６４とで形成される。両方の閉塞板６２及び６４は、湾曲板であり、その内径はトンネル部分４”の内径に対応し、且つ、その形状はトンネル部分４”内の切欠き部分５６及び５７（図４及び５）の形状に対応する。閉塞板の方向が実質的に軸方向にあると考えられ得るよう、トンネル部分４”が僅かに円錐形でない限り、閉塞板６２，６４は、それらの方向が普段は軸方向にあるよう、即ち、トンネルの軸と平行であるよう、トンネル部分４”の方向に延びる。底部閉塞板６４は、井戸閉塞構造４８の上方表面と下方支持アーム４６の下方端部との間に締結されるのが好ましい。本来的には、底部閉塞板６４が下方支持アーム４６のための孔を有し、それによって、井戸閉塞構造４８を下方支持アーム４６に直接的に締結し得るよう、底部閉塞板６４を井戸閉塞構造４８に締結することも可能である。他の締結構成も適用し得る。図６に例示する実施態様によれば、頂部閉塞板６２は、回転式パイプ１１の下方端部と上方支持アーム４２の上方端部との間に締結される。よって、上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４が１８０度離れるよう、即ち、ノズル４４の軸及び格納式トンネル部分の軸の反対側にあるよう、上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４は、ノズル４４の端部６０の軸方向の伸張として構成される。上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４は、格納式トンネル部分の周辺の半分未満、好ましくは、その４分の１未満を覆う。実際には、格納式トンネル部分が上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４を用いて上方支持アーム４２及び下方支持アーム４６に締結されるよう、上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４をノズル４４の端部６０に、例えば、溶接し得る。しかしながら、ノズル４４が、直接的に或いは例えば井戸閉塞構造４８のような中間締結手段を用いて支持アームに別個に締結されるよう、上方閉塞板６２及び下方閉塞板６４は、上方支持アーム４２及び下方支持アーム４６に独立的に締結される別個の板金部材であることも可能である。回転式パイプ１１がスラスタ本体まで下方に延びる、即ち、それらの間に上方支持アーム４２がない場合、格納式トンネル部分が回転式パイプ１１に締結されるのは明らかである。

図７は、スラスタユニットの頂部位置と底部位置との間のスラスタユニットの垂直移動を可能にするための様々な構成において必要とされる様々な切欠き及び閉塞板の形状を明らかにしている。最も外側の切欠き６６は、スラスタユニットがキールよりも下に降ろされるのを可能にするために船舶の底部において必然的に必要とされる開口又は井戸を表している。そこから分かるように、切欠き６６は、ノズル及びスラスタ本体８の通過を許容しなければならないのみならず、スラスタがその底部位置まで降ろされるときにスラスタのための最良の可能な支持をもたらすために、フレームが船舶の底部、即ち、基線付近まで延びるときに、案内フレームの通過も許容しなければならない。井戸閉塞構造の周辺を参照番号６８によって示している。本来的に、井戸閉塞構造の形状は、小さな走行隙間を伴って、切欠き６６の形状と同じである。しかしながら、船の底部鋼板にある開口をより自由に設計し得る。実際には、それはスラスタユニットが通過するのを許容するのに十分な幅を有さなければならないだけである。よって、閉塞構造も、開口の形状に適合するようより自由に設計し得る。そして、最後に、トンネル内の切欠きを参照番号７０によって示している。換言すれば、切欠き７０は、ノズル及びスラスタ本体８の垂直移動を許容するために必要とされる。閉塞板は、切欠きの切頭円錐形部分より上の切欠き７０の部分に似る、即ち、図５中の切欠き部分５６，５７に対応するので、この図面は、頂部閉塞板６２及び底部閉塞板６４の形状も明らかにするとも考えられ得る（図６）。

上記は新規で発明的な格納式スラスタユニットの例示的な記載に過ぎないことが理解されなければならない。上記明細は特定の種類のスラスタユニットを議論しているが、格納式スラスタユニットの種類は本発明を議論した種類に限定しないことが理解されなければならない。よって、スラスタ本体内の下に配置される電気又は液圧モータを用いてプロペラの駆動装置を構成し得ることは明らかである。また、トンネル部分４’，４”の形状も本発明を限定しないことが明らかであり、トンネル部分は円筒形又は円錐形のいずれかであり得る。上記の説明は本発明を如何様にも限定すると理解されてはならず、本発明の全体的な範囲は、付属の請求項によってのみ定められる。上記の記載から、そのような組み合わせが記載又は図面中に特別に示されていないとしても、本発明の別個の機能を他の別個の機能と共に使用し得ることが理解されなければならない。

Claims (13)

1. トンネルスラスタを有する船舶用の格納式スラスタユニットであって、
   直径と軸とを有し且つ格納式トンネル部分によって取り囲まれるプロペラと、該プロペラを駆動し且つ操縦するための手段と、前記プロペラをその頂部位置と底部位置との間で移動させる手段とを含み、前記格納式トンネル部分は、その軸方向において変化する内径を有し、
   前記格納式トンネル部分は、ノズルと、２つのトンネル閉塞板、即ち、頂部閉塞板及び底部閉塞板とで形成され、該頂部閉塞板及び底部閉塞板は、前記ノズルの１つの端部に設けられ、前記プロペラの前記軸の両側に１８０度離れて配置され、且つ前記ノズルの前記端部から実質的に軸方向に延びることを特徴とする、
   格納式スラスタユニット。
2. 前記ノズルは、前記プロペラの直径の０．７倍未満、好ましくは、０．５倍未満の軸方向の長さを有する、請求項１に記載の格納式スラスタユニット。
3. 前記上方閉塞板および前記下方閉塞板は、前記格納式トンネル部分の周辺の半分未満、好ましくは、その４分の１未満を覆う、請求項１に記載の格納式スラスタユニット。
4. 前記操縦手段は、前記移動させる手段に支持される回転ギアと、回転式パイプとを含み、該回転式パイプは、その上方端部で、該回転ギアの回転部分に接続され、その下方端部で、前記格納式トンネル部分及び前記プロペラの両方を支持する、請求項１、２、又は３に記載の格納式スラスタユニット。
5. 前記駆動手段は、スラスタ本体と、前記プロペラとを含み、前記格納式トンネル部分は、上方支持アーム及び下方支持アームを用いて、前記スラスタ本体に取り付けられる、請求項１、２、又は３に記載の格納式スラスタユニット。
6. 前記上方支持アームは、前記回転式パイプ又は前記回転式パイプに取り付けられる部材の一部である、請求項５に記載の格納式スラスタユニット。
7. 前記頂部閉塞板は、前記上方支持アームに取り付けられ、前記底部閉塞板は、前記下方支持アームに取り付けられる、請求項６に記載の格納式スラスタユニット。
8. 前記頂部閉塞板は、前記回転式パイプと前記上方支持アームとの間に締結される、請求項６又は７に記載の格納式スラスタユニット。
9. 前記閉塞板の少なくとも一方は、前記ノズルに締結され、前記ノズルは、前記少なくとも一方の閉塞板を用いて、それぞれの上方支持アーム及び／又は下方支持アームに締結される、請求項５乃至８のうちのいずれか１項に記載の格納式スラスタユニット。
10. 前記移動させる手段は、上方案内構成と、下方案内構成とを含み、前記上方案内構成は、前記回転ギアを支持し、前記下方案内構成は、推力ビームを用いて、非回転式支持パイプを支持し、該非回転式支持パイプは、前記回転ギアと前記推力ビームとを接続し、前記回転式パイプは、前記非回転式支持パイプ内で支持される、請求項４に記載の格納式スラスタユニット。
11. 前記下方案内構成は、前記ノズルの両側に配置され且つ前記支持船殻構造に締結される２つの案内フレームで形成され、該案内フレームは、当該スラスタユニットの垂直軸に沿って走る平面から片寄る、請求項１０に記載の格納式スラスタユニット。
12. 前記上方案内構成は、２つの案内コラムで形成され、該案内コラムは、トンネルレベルより上に配置され、前記支持船殻構造に締結され、且つ、当該スラスタユニットの垂直軸と同じ垂直平面内に配置される、請求項１０に記載の格納式スラスタユニット。
13. 前記支持船殻構造に締結される土台板がトンネルレベルより上に配置され、前記案内コラムの下方端部及び前記案内フレームの上方端部は、前記土台板に締結される、請求項１１又は１２に記載の格納式スラスタユニット。

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