[发明专利]推力发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及发生船舶推进力用的推力发生装置。

背景技术

近年来由于能源资源不足等问题，船舶要求提高发生推力用的推进装置的效率。该推进装置在船舶上搭载的设备类正在逐渐从油压式替换为电动式的当前情况下，不是采用直接连接于主机的已有的类型的设备，而是越来越多采用由电动机发生推力的类型的设备。例如美国专利第6692319号公报公开了在环状电动机转子上设置向径向内侧突出的螺旋桨叶的潜水舰/潜水艇用的推进装置。如果采用这种推进装置，利用螺旋桨叶的旋转，水流通过环状电动机所划定的空间喷射，发生推进力。

发明内容

考虑要将美国专利第6692319号公报公开的潜水舰/潜水艇用的推进装置使用于例如通常的船舶的情况下，船舶到港靠岸时，必须使从船舶向下方突出的推进装置不触及海底。于是，由于在螺旋桨叶的径向外侧配置着环状电动机，因此不能够使螺旋桨直径太大。但是如果螺旋桨直径小，则推进力也小，因此就发生推进装置的效率和输出不够的问题。

因此本发明的目的在于，提供不加大螺旋桨直径也能够以高效率实现高输出的推力发生装置。

本发明的推力发生装置是配置于水中，通过喷射水发生推力的推力发生装置，其特征在于，具备设置多个线圈的管状定子、以及配置于所述定子的径向内侧，设置与所述多个线圈分别对应的磁体的圆环状的多个转子，所述多个转子串联配置于其旋转轴线方向，具有分别向径向内侧突出的螺旋桨叶。

如果采用上述结构，则由于流入各线圈的电流产生的磁场，设置磁体的各转子旋转，多个螺旋桨叶旋转。这些螺旋桨叶串联配置于其旋转轴线方向(水流方向)，因此能够利用多个螺旋桨叶连续喷射流入管状的定子内的水，得到十分的推力。而且由于设置多个螺旋桨叶，负荷被各螺旋桨叶分散分担，因此涡空等的发生也受到抑制。从而即使不加大螺旋桨直径，也能够高效率地发生推力。

也可以所述多个转子形成相对于上游侧的所述螺旋桨叶，下游侧的所述螺旋桨叶逆向旋转的结构。

如果采用上述结构，则即使是在上游侧的螺旋桨叶上，产生对推进有贡献的直进流和对推进没有贡献的旋流，该旋流也被逆向旋转的下游侧的螺旋桨叶引导为直进流。因此能够进一步提高推力发生效率。

也可以还具备配置于所述转子的中心轴线上的轮毂。

如果采用上述结构，则由管状的定子划定的圆筒状空间的中心区域被轮毂占有，作用于螺旋桨叶的水流的流路面积变小，流速增大。因此推力发生装置的推进力增大，能够进一步提高推力发生效率。

也可以所述轮毂是连接于所述定子的固定轮毂，所述固定轮毂的直径比所述各螺旋桨叶的径向内侧的由各螺旋桨叶前端规定的直径小，而形成所述多个螺旋桨叶沿着所述固定轮毂的外周面旋转的结构。

如果采用上述结构，则固定轮毂设置固定于转子的中心轴线上，螺旋桨叶以与固定轮毂分离的状态旋转，因此转子的重量小，能够进一步提高推力发生效率。

也可以还具备将水流引向所述螺旋桨叶的导流叶片，所述导流叶片将定子与所述固定轮毂连结着固定设置。

如果采用上述结构，则通过导流叶片的水流被引导向螺旋桨叶的一面流入，因此能够使螺旋桨叶高效率旋转。而且由于导流叶片兼作将固定轮毂连接于定子用的构件，所以能够谋求减少零部件数目。

也可以所述轮毂是连接于所述螺旋桨叶的径向内侧的前端，与所述螺旋桨叶成一整体旋转的旋转轮毂，所述旋转轮毂分别与所述各螺旋桨叶对应地设置多个，形成其各个相互独立旋转的结构。

如果采用上述结构，则采用在螺旋桨叶上连接旋转轮毂的结构，能够使各螺旋桨叶相互独立地自由旋转。

也可以所述轮毂具有从上游侧向下游侧外径扩大的形状。

如果采用上述结构，则从上游向下游，流路截面积逐步变小，利用螺旋桨叶喷射的水流的流速增加。从而，推力发生装置的推进力增大，能够进一步提高推力发生效率。

也可以所述轮毂比所述定子的下游端更向下游侧突出地延长。

如果采用上述结构，则利用螺旋桨叶喷射的水流通过定子的下游端也暂时由轮毂引导。因此能够防止由于尾流(wake flow)导致推进力下降，能够进一步提高推力发生效率。

也可以所述定子的与所述多个转子分别对应的各部分在水流方向上相互串联连接，而且可分解开来。

如果采用上述结构，则能够分解为具有定子和转子的一个个单元，更加便于维修保养。

也可以所述定子具有分别收容所述多个线圈的圆环状的多个壳体和介于所述各壳体间设置，外周面上形成凹部的环状连结构件，所述环状连结构件的所述凹部的侧壁与所述壳体用螺杆连结。