船舶推進装置
【課題】推進効率の低下を抑制でき、高トルクを出力できる電動式の船舶推進装置を提供すること。
【解決手段】船舶推進装置は、ブラケットと、ブラケットに対してステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能なダクト１２と、ダクト１２によって取り囲まれており、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能にダクト１２に保持されたプロペラ６と、複数の羽根１５を取り囲む筒状のリム１６をダクト１２に対して回転させることにより、プロペラ６を回転させる電動モータ７とを含む。
【解決手段】船舶推進装置は、ブラケットと、ブラケットに対してステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能なダクト１２と、ダクト１２によって取り囲まれており、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能にダクト１２に保持されたプロペラ６と、複数の羽根１５を取り囲む筒状のリム１６をダクト１２に対して回転させることにより、プロペラ６を回転させる電動モータ７とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）が内蔵された船外機を備える船舶推進装置が知られている。特許文献１および特許文献２には、エンジンに代えて、電動モータが内蔵された船外機を備える電動式の船舶推進装置が開示されている。特許文献１に記載の電動式の船舶推進装置では、電動モータが水面より上方に配置されている。また、特許文献２に記載の電動式の船舶推進装置では、電動モータがプロペラの前方で水中に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５３７２７号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４５１３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
特許文献２では、電動モータがプロペラの前方で水中に配置されているため、プロペラの有効面積が減少し、推進効率が低下する。また、電動モータの回転は減速されずにプロペラに伝達される。よって、プロペラに加わるトルクの最大値を増加させる場合、高出力の電動モータを使用する必要があり、電動モータが大型化してしまう。したがって、プロペラの有効面積がさらに減少すると共に、電動モータを覆うケーシングに加わる水の抵抗が増加する。そのため、推進効率がさらに低下してしまう。
【０００５】
一方、特許文献１では、電動モータがドライブシャフトに連結されており、プロペラがプロペラシャフトに連結されている。ドライブシャフトは、ベベルギヤを介してプロペラシャフトに連結されている。電動モータの回転は、ベベルギヤによって減速された状態でプロペラに伝達される。そのため、ベベルギヤの減速比を増加させることにより、プロペラに加わるトルクの最大値を増加させることができる。しかしながら、ベベルギヤの減速比を増加させると、ベベルギヤが大型化するので、ベベルギヤを収容するロアケースが大型化してしまう。そのため、ロアケースに加わる水の抵抗が増加し、推進効率が低下してしまう。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、推進効率の低下を抑制でき、高トルクを出力できる電動式の船舶推進装置を提供することである。
前記目的を達成するための本発明の一実施形態は、船舶の船尾に取り付け可能なブラケットと、略鉛直なステアリング軸線まわりに前記ブラケットに対して回転可能なダクトと、複数の羽根と、前記複数の羽根を取り囲む筒状のリムとを含み、前記ダクトによって取り囲まれており、水平方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ダクトに対して回転可能に前記ダクトに保持されたプロペラと、前記ダクトに対して前記リムを回転させることにより、前記プロペラを回転させる電動モータとを含む、船舶推進装置を提供する。
【０００７】
この構成によれば、電動モータは、リムを回転させることによりプロペラを回転させる。リムが複数の羽根を取り囲んでいるので、リムの直径が大きい。電動モータは、この直径が大きい部分を回転させるので、小さな出力で大きなトルクを発生させることができる。
電動モータは、ダクトの一部とリムの一部とによって構成されていてもよいし、伝達機構を介してリムに連結された外付けのモータであってもよい。
【０００８】
電動モータがダクトの一部とリムの一部とによって構成されている場合、すなわち、ステータおよびロータが、それぞれ、ダクトの一部とリムの一部とによって構成されている場合、リムの直径を大きくすることにより、ロータの直径を大きくすることができる。これにより、電動モータの出力を増加させることができる。さらに、複数の羽根がリム（ロータ）の内側に配置されているので、電動モータの大型化に伴う推進効率の低下を抑制できる。
【０００９】
また、電動モータが外付けのモータである場合、電動モータは、リムと一体回転する従動ギヤを回転させることにより、複数の羽根を回転させる。複数の羽根は、リム（従動ギヤ）の内側に配置されている。そのため、従動ギヤを大きくして、従動ギヤの減速比を増加させたとしても、推進効率の低下を防止できる。したがって、船舶推進装置は、推進効率の低下を抑制でき、高トルクを出力できる。
【００１０】
前記電動モータは、前記リムを直接駆動するダイレクトドライブモータ(direct drive motor)であってもよいし、伝達機構を介して前記リムを駆動するインダイレクトドライブモータ(indirect drive motor)であってもよい。前記電動モータがダイレクトドライブモータである場合、動力のロスが減少するので、推進効率をさらに高めることができる。一方、前記電動モータがインダイレクトドライブモータである場合、リムの周囲に電動モータを配置しなくてもよいので、電動モータの配置の自由度を高めることができる。
【００１１】
前記電動モータがダイレクトドライブモータである場合、前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含んでいてもよい。この場合、前記リムは、前記ロータの少なくとも一部を構成するマグネットを含んでいてもよい。すなわち、前記電動モータは、永久磁石型ロータ（permanent-magnet rotor）を含む永久磁石型直流モータであってもよい。また、前記電動モータは、突極型ロータ（salient poled rotor）を含むリラクタンスモータ（reluctance motor）であってもよい。
【００１２】
一方、前記電動モータがインダイレクトドライブモータである場合、前記船舶推進装置は、前記電動モータの動力を前記リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含んでいてもよい。前記歯車伝達機構は、前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記リムと共に回転する従動ギヤとを含んでいてもよい。この構成によれば、駆動ギヤが、電動モータのモータ軸に連結されており、駆動ギヤおよびモータ軸が共に回転する。駆動ギヤの回転は、従動ギヤに伝達される。これにより、電動モータの動力がリムに伝達される。そのため、羽根およびリムが、ダクトに対してプロペラ軸線まわりに回転する。
【００１３】
また、前記プロペラは、二重反転プロペラ（contra-rotating propellers）であってもよい。すなわち、前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿う方向に並んでおり、前記電動モータによって互いに反対の方向に回転駆動される前側プロペラおよび後側プロペラを含んでいてもよい。前記前側プロペラは、複数の前側羽根と、前記複数の前側羽根を取り囲む筒状の前側リムとを含んでいてもよい。同様に、前記後側プロペラは、複数の後側羽根と、前記複数の後側羽根を取り囲む筒状の後側リムとを含んでいてもよい。この構成によれば、推進効率（特に、低速での推進効率）を高めることができる。
【００１４】
前記プロペラが二重反転プロペラである場合、前記電動モータは、前記ダクトに対して前記前側リムを回転させることにより、前記前側プロペラを回転させる前側電動モータを含んでいてもよい。さらに、前記電動モータは、前記ダクトに対して前記後側リムを回転させることにより、前記後側プロペラを回転させる後側電動モータを含んでいてもよい。この場合、前記前側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された前側ステータと、前記前側リムの少なくとも一部によって構成された前側ロータとを含んでいてもよい。同様に、前記後側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された後側ステータと、前記後側リムの少なくとも一部によって構成された後側ロータとを含んでいてもよい。すなわち、前側電動モータおよび後側電動モータは、ダイレクトドライブモータであってもよい。
【００１５】
また、前記プロペラが二重反転プロペラである場合、前記電動モータは、インダイレクトドライブモータであってもよい。すなわち、前記船舶推進装置は、前記電動モータの動力を前記前側リムおよび後側リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含んでいてもよい。前記歯車伝達機構は、前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記前側リムと共に回転する前側従動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記後側リムと共に回転する後側従動ギヤとを含んでいてもよい。
【００１６】
この構成によれば、駆動ギヤが、電動モータのモータ軸に連結されており、駆動ギヤおよびモータ軸が共に回転する。駆動ギヤの回転は、前側従動ギヤおよび後側従動ギヤに伝達される。これにより、前側従動ギヤおよび後側従動ギヤが、互いに反対の方向に回転する。したがって、前側リムおよび後側リムが、ダクトに対して互いに反対の方向に回転する。そのため、前側プロペラおよび後側プロペラが、ダクトに対して互いに反対の方向に回転する。
【００１７】
また、前記船舶推進装置は、前記プロペラのピッチ（プロペラが一回転して進む距離）を変更できるように構成されていてもよい。具体的には、前記リムは、前記プロペラ軸線まわりの相対回転に伴って前記プロペラ軸線に対する前記羽根の傾き角度が変化するように前記羽根を支持する前側リムおよび後側リムを含んでいてもよい。さらに、前記電動モータは、前記前側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる前側電動モータと、前記後側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる後側電動モータとを含んでいてもよい。
【００１８】
この構成によれば、前側電動モータおよび後側電動モータが、前側リムおよび後側リムをプロペラ軸線まわりに回転させることにより、ダクトに対して複数の羽根を回転させる。さらに、前側電動モータおよび後側電動モータは、前側リムおよび後側リムをプロペラ軸線まわりに相対回転させる。これにより、プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度が変化し、プロペラのピッチが変化する。したがって、電動モータは、高トルク型と高出力型との間でプロペラの特性を変化させることができる。
【００１９】
前記プロペラのピッチは、高トルク型ピッチおよび高出力型ピッチの２段階で調整されてもよいし、この２つのピッチ間で無段階で調整されてもよい。前記プロペラのピッチが無段階で調整される場合、前記船舶推進装置は、前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御する制御装置をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、制御装置は、前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御することにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量を制御できる。したがって、制御装置は、プロペラのピッチを無段階で調整できる。
【００２０】
また、前記船舶推進装置が、前記プロペラのピッチを変更できるように構成されている場合、前記船舶推進装置は、前記前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する回転量規制部をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制されるので、プロペラのピッチの変化量も規制される。したがって、電動モータは、回転量規制部によって許容される前側リムおよび後側リムの相対回転量の範囲内で、プロペラのピッチを変更できる。
【００２１】
前記回転量規制部は、前記リムおよび羽根のいずれか一方に設けられた支持部と、前記リムおよび羽根の他方に設けられており、前記支持部が挿入された長孔を区画する被支持部とを含んでいてもよい。
この構成によれば、リムおよび羽根が、支持部および被支持部によって連結されている。支持部は、被支持部によって区画された長孔に挿入されている。支持部および被支持部は、被支持部が支持部に支持された状態で長孔の長手方向に相対移動できる。リムおよび羽根は、支持部および被支持部の相対移動に伴って相対移動する。そして、支持部および被支持部（長孔の内面）が接すると、支持部および被支持部の相対移動が規制される。そのため、リムおよび羽根の相対移動が規制される。すなわち、羽根に対する前側リムの移動が規制される共に、羽根に対する後側リムの移動が規制される。言い換えると、前側リムおよび後側リムは、共通の部材（羽根）に対する相対移動が規制されることにより、相対回転が規制される。これにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制される。
【００２２】
前記船舶推進装置が前記回転量規制部を含む場合、前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記前側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する前側回転軸と、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記後側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する後側回転軸とをさらに含んでいてもよい。この場合、前記回転量規制部は、前記前側回転軸および後側回転軸にそれぞれ設けられており、所定の角度範囲内で前記プロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合う前側噛み合い部および後側噛み合い部を含んでいてもよい。
【００２３】
この構成によれば、前側噛み合い部が、プロペラの前側回転軸に設けられており、後側噛み合い部が、プロペラの後側回転軸に設けられている。したがって、前側噛み合い部は、前側回転軸と共にプロペラ軸線まわりに回転し、後側噛み合い部は、後側回転軸と共にプロペラ軸線まわりに回転する。前側噛み合い部および後側噛み合い部は、所定の角度範囲内でプロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合っている。したがって、前側噛み合い部および後側噛み合い部が接すると、前側リムおよび後側リムの相対回転が規制される。これにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制される。
【００２４】
また、前記船舶推進装置は、前記ステアリング軸線に沿って延びており、前記ブラケットに対して前記ステアリング軸線まわりに回転可能なステアリングシャフトをさらに含んでいてもよい。この場合、前記ダクトは、前記ステアリングシャフトの下部に取り付けられており、前記ステアリングシャフトと共に前記ステアリング軸線まわりに回転可能であってもよい。
【００２５】
また、前記船舶推進装置は、光を発する発光体をさらに含んでいてもよい。輝度や点灯時間などの前記発光体の発光状態は、前記プロペラの回転状態に応じて変化してもよい。また、前記発光体は、前記ダクトおよびプロペラのいずれか一方に配置されていてもよいし、前記ダクトおよびプロペラの両方に配置されていてもよい。前記発光体は、電灯であってもよいし、ＬＥＤ（発光体ダイオード）であってもよい。この場合、前記発光体に供給される電力は、前記電動モータに電力を供給するモータ電力源からの電力であってもよいし、前記発光体に電力を供給する専用の電力供給装置からの電力であってもよい。
【００２６】
前記船舶推進装置が前記電力供給装置を含む場合、前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含んでいてもよい。さらに、前記船舶推進装置は、少なくとも一部が前記ステータに対向する位置で前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルをさらに含んでいてもよい。すなわち、前記電力供給装置は、前記発電用コイルを含んでいてもよい。この場合、前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されていてもよい。
【００２７】
この構成によれば、発電用コイルがリムに取り付けられており、発光体が、発電用コイルに接続されている。発電用コイルの少なくとも一部は、ステータに対向している。したがって、電動モータがプロペラ（リム）を回転させると、発電用コイルを通過する磁束が変化し、発電用コイルで電流（誘導電流）が発生する。これにより、発光体が光を発する。発電用コイルで発生する電流は、プロペラの回転速度に応じて変化する。さらに、プロペラの回転速度が同じであっても、高トルクでプロペラを回転させる場合には、ステータに供給される電力が低トルクの場合よりも大きいので、発電用コイルで発生する電流が増加する。したがって、発光体の発光状態は、回転速度およびトルクを含むプロペラの回転状態に応じて変化する。このように、プロペラと共に回転する部材（発電用コイル）が電力を発生するので、発光体がプロペラに配置されている場合でも、発光体に対して確実に電力を供給できる。つまり、固定部分（ダクト）から回転体（プロペラ）に延びる複雑な配線を設けなくてもよい。
【００２８】
また、前記船舶推進装置が前記電力供給装置を含む場合、前記船舶推進装置は、前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルと、前記ダクトに取り付けられており、前記発電用コイルに対向する発電用マグネットとをさらに含んでいてもよい。すなわち、前記電力供給装置は、専用のコイルおよびマグネットを含んでいてもよい。この場合、前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されていてもよい。この構成によれば、発電用コイルがリムに取り付けられており、発電用マグネットがダクトに取り付けられている。さらに、発電用コイルおよび発電用マグネットが互いに対向している。したがって、電動モータがプロペラ（リム）を回転させると、発電用コイルで電流が発生し、プロペラの回転状態に応じた発光状態で発光体が発光する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す船舶推進装置の正面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置の側面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図５Ａ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図５Ｂ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図６Ａ】この発明の第１実施形態に係る電動モータの一部の断面図である。
【図６Ｂ】この発明の第１実施形態に係る電動モータの一部の断面図である。
【図７Ａ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図７Ｂ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図８Ａ】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根の断面図である。
【図８Ｂ】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根の断面図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図１０Ａ】図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニットの断面図である。
【図１０Ｂ】図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニットの断面図である。
【図１１】この発明の第３実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１２】この発明の第３実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１３】この発明の第４実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１４】この発明の第４実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１５】この発明の第５実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１６】この発明の第５実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１７】この発明の第６実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図１８Ａ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図１８Ｂ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図１９】この発明の第７実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図２０Ａ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図２０Ｂ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図２１Ａ】この発明の第８実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２１Ｂ】この発明の第８実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２２】図２１Ｂに示す推進ユニットの一部を拡大した斜視図である。
【図２３】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図２４Ａ】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの一部の断面図である。
【図２４Ｂ】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの一部の断面図である。
【図２５】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図２６Ａ】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２６Ｂ】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
以下の実施形態に係るプロペラは、正転方向および逆転方向に回転可能である。正転方向は、プロペラを後方から見て右まわりであってもよいし、プロペラを後方から見て左まわりであってもよい。以下では、プロペラを後方から見て右まわりの方向をプロペラの正転方向と定義し、プロペラを後方から見て左まわりの方向をプロペラの逆転方向と定義する。
【００３１】
［第１実施形態］
図１Ａは、この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置１の側面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す船舶推進装置１の正面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置１の側面図である。
図１Ａおよび図２に示すように、船舶推進装置１は、船舶Ｖ１の船尾に取り付け可能なブラケット２と、ブラケット２に支持されたステアリングチューブ３と、ステアリングチューブ３に支持されたステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４に支持された推進ユニット５とを含む。
【００３２】
図１Ａおよび図２に示すように、ステアリングチューブ３およびステアリングシャフト４は、船体Ｈ１の後方に配置されている。ステアリングチューブ３およびステアリングシャフト４は、略鉛直なステアリング軸線Ａ１に沿って延びている。ステアリングシャフト４は、ステアリングチューブ３内に挿入されている。ステアリングシャフト４は、ブラケット２に対してステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能にステアリングチューブ３に支持されている。ステアリングシャフト４の上端部は、ステアリングチューブ３から上方に突出しており、ステアリングシャフト４の下端部は、ステアリングチューブ３から下方に突出している。
【００３３】
図１Ａおよび図２に示すように、推進ユニット５は、ステアリングシャフト４の下端部に連結されている。推進ユニット５は、ステアリングシャフト４と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転する。推進ユニット５は、推力を発生する。推進ユニット５は、船外で水中に配置される。図１Ｂに示すように、推進ユニット５は、推力を発生するプロペラ６を含む。図１Ａおよび図２に示すように、推進ユニット５は、前後方向に延びるプロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ６を回転させる電動モータ７をさらに含む。電動モータ７は、後述するモータＥＣＵ１３（Electronic Control Unit）に接続されている。モータＥＣＵ１３は、配線８によって、船内に配置されたバッテリー９に接続されている。配線８は、船内からステアリングシャフト４の内部に延びている。
【００３４】
図１Ａおよび図２に示すように、船舶推進装置１は、さらに、船舶推進装置１の出力調整を行う出力調整装置１０と、船舶Ｖ１を操舵する操舵装置１１とを含む。出力調整装置１０は、推進ユニット５（具体的には、モータＥＣＵ１３）に接続されている。出力調整装置１０は、船内に配置されたコントロールレバーを含む。コントロールレバーは、操船者によって操作される。出力調整装置１０は、コントロールレバーに入力された出力指令を推進ユニット５に伝達する。推進ユニット５は、コントロールレバーから入力された出力指令に基づいて推力を発生する。一方、操舵装置１１は、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させることにより、推進ユニット５をステアリング軸線Ａ１まわりに左右に回動させる。操舵装置１１は、機械式の操舵装置であってもよいし、電動式の操舵装置であってもよい。
【００３５】
操舵装置１１が機械式の操舵装置である場合、図１Ａに示すように、操舵装置１１は、操船者によって操作されるティラーハンドル１１ａを備えていてもよい。ティラーハンドル１１ａは、ステアリングシャフト４の上端部に連結されている。ステアリングシャフト４は、ティラーハンドル１１ａと共にステアリング軸線Ａ１まわりに回動する。操舵装置１１がティラーハンドル１１ａを備えている場合、出力調整装置１０は、ティラーハンドル１１ａの先端部に設けられたスロットルグリップ１０ａを備えていてもよい。スロットルグリップ１０ａは、ティラーハンドル１１ａの中心軸線まわりに回転可能であり、操船者によって操作される。
【００３６】
また、図示はしないが、操舵装置１１が機械式の操舵装置である場合、操舵装置１１は、船内に配置されたリモコンユニットと、リモコンユニットの動作をステアリングシャフト４に伝達するプッシュ・プルケーブルとを備えていてもよい。リモコンユニットが操船者によって操作されると、リモコンユニットの動作がステアリングシャフト４に伝達される。これにより、ステアリングシャフト４がステアリング軸線Ａ１まわりに回動する。
【００３７】
また、操舵装置１１が電気式の操舵装置である場合、図２に示すように、操舵装置１１は、船内に配置されたリモコンユニット１１ｂと、リモコンユニット１１ｂの操作に伴ってステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させる操舵ユニット１１ｃとを備えていてもよい。操舵ユニット１１ｃは、たとえば、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させるモータ（図示せず）と、モータを制御する制御装置（図示せず）とを含む。制御装置は、リモコンユニット１１ｂから入力された指令に基づいてモータを制御することにより、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させる。リモコンユニット１１ｂからの指令は、有線通信または無線通信によって操舵ユニット１１ｃに送られる。
【００３８】
図２に示すように、リモコンユニット１１ｂは、前後に傾倒可能なリモコンレバー１１ｄを備えていてもよいし、前後左右に傾倒可能なジョイスティック１１ｅを備えていてもよい。また、図２に示すように、リモコンユニット１１ｂは、４つのボタンが設けられたワイヤレスリモコン１１ｆを備えていてもよいし、インターネットなどのデータ通信網を介して操舵ユニット１１ｃと通信するタッチパネル１１ｇを備えていてもよい。当然、出力調整装置１０は、これらの装置以外の装置を備えていてもよい。すなわち、出力調整装置１０の構成は、前述の構成に限定されない。
【００３９】
図３は、推進ユニット５の部分断面図である。図４は、推進ユニット５の背面図である。図５Ａおよび図５Ｂは、推進ユニット５の外周部の断面図である。
図３に示すように、推進ユニット５は、前述のプロペラ６および電動モータ７と、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ６を取り囲む円筒状のダクト１２と、電動モータ７を制御するモータＥＣＵ１３と、電動モータ７の回転角を検出するモータ回転角検出装置１４とを含む。ダクト１２は、前後方向に延びる姿勢でステアリングシャフト４に連結されている。モータＥＣＵ１３は、ステアリングシャフト４の内部に配置されていてもよいし、船内に配置されていてもよい。モータ回転角検出装置１４は、ダクト１２の内部に配置されている。プロペラ６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。
【００４０】
図３に示すように、プロペラ６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の羽根１５（blade）と、複数の羽根１５を取り囲む円筒状のリム１６とを含む。複数の羽根１５は、間隔を空けてプロペラ６の周方向に配列されている。図４に示すように、羽根１５は、リム１６の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。羽根１５は、平らなプレートであってもよいし、曲線部を含む湾曲したプレートであってもよい。羽根１５の外端部（リム１６側の端部）は、リム１６に固定されている。したがって、羽根１５およびリム１６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。
【００４１】
図３に示すように、リム１６は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。リム１６およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、リム１６は、ダクト１２の内周部に設けられた環状溝１７に収容されている。環状溝１７は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。リム１６は、環状溝１７内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、プロペラ６は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００４２】
リム１６は、複数のベアリングを介してダクト１２に保持されている。図５Ａに示すように、リム１６は、２つのスラストベアリング１８とラジアルベアリング１９とを介してダクト１２に保持されていてもよい。また、図５Ｂに示すように、リム１６は、複数のテーパローラベアリング２０を介してダクト１２に保持されていてもよい。スラストベアリング１８およびラジアルベアリング１９は、ボールベアリングであってもよいし、ローラベアリングであってもよいし、その他の形式のベアリングであってもよい。
【００４３】
図５Ａに示すように、前側のスラストベアリング１８は、リム１６の前端面とダクト１２との間に配置されており、後側のスラストベアリング１８は、リム１６の後端面とダクト１２との間に配置されている。ラジアルベアリング１９は、リム１６の外周面とダクト１２との間に配置されている。２つのスラストベアリング１８は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、軸方向（プロペラ軸線Ａ２に沿う方向）へのリム１６の移動量を規制する。ラジアルベアリング１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、径方向へのリム１６の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ６の移動量は、スラストベアリング１８およびラジアルベアリング１９によって規制される。
【００４４】
一方、複数のテーパローラベアリング２０は、複数の対を構成している。図４および図５Ｂを併せて参照すると分かるように、対のテーパローラベアリング２０は、前後方向から見たときに重なるように前後に間隔を空けて配置されている。図５Ｂに示すように、前側のテーパローラベアリング２０は、リム１６の前端面とダクト１２との間に配置されており、後側のテーパローラベアリング２０は、リム１６の後端面とダクト１２との間に配置されている。図４に示すように、複数の対のテーパローラベアリング２０は、間隔を空けて周方向に配列されている。
【００４５】
図５Ｂに示すように、テーパローラベアリング２０は、ダクト１２によって保持された支持軸２１と、支持軸２１を取り囲む内輪２２と、内輪２２の周囲に配置された複数のローラ２３とを含む。複数のローラ２３は、図示しない環状の保持器（retainer）によって保持されている。各ローラ２３は、自身の中心軸線まわりに回転しながら（自転しながら）、内輪２２まわりに回転可能である。各ローラ２３は、リム１６の前端面または後端面に接している。テーパローラベアリング２０は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、軸方向および径方向へのリム１６の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ６の移動量は、テーパローラベアリング２０によって規制される。
【００４６】
図６Ａおよび図６Ｂは、電動モータ７の一部の断面図である。以下では、図５Ａ〜図６Ｂを参照して、電動モータ７について説明する。
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電動モータ７は、ダクト１２の一部によって構成された環状のステータ２４と、リム１６の一部によって構成された円筒状のロータ２５とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と環状溝１７の底面との間に配置されたステータ２４を含み、リム１６は、リム１６の外周部に設けられたロータ２５を含む。ステータ２４およびロータ２５は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。ステータ２４およびロータ２５は、間隔を空けてプロペラ６の径方向に対向している。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ステータ２４は、電磁鋼板などの軟磁性材料によって形成された環状のステータコア２６と、ステータコア２６に巻回された複数のコイル２７とを含む。
【００４７】
図６Ａに示すように、ロータ２５は、軟磁性材料によって形成された円筒状のロータコア２８と、ロータコア２８に保持された複数のマグネット２９とを含む永久磁石型ロータ（permanent-magnet rotor）であってもよい。すなわち、電動モータ７は、永久磁石型直流モータであってもよい。また、図６Ｂに示すように、ロータ２５は、間隔を空けてプロペラ６の周方向に配列された複数の突極３０（salient pole）を含んでおり、軟磁性材料によって形成された円筒状の突極型ロータ（salient poled rotor）であってもよい。すなわち、電動モータ７は、スイッチドリラクタンスモータ（switched reluctance motor）であってもよい。電動モータ７は、これらのモータに限らず、ブラシ付きの直流モータであってもよいし、ブラシレスモータであってもよいし、その他の形式のモータであってもよい。
【００４８】
図６Ａに示すように、複数のコイル２７は、プロペラ６の周方向に配列されている。複数のコイル２７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲む環状列を構成している。同様に、複数のマグネット２９は、プロペラ６の周方向に配列されており、プロペラ軸線Ａ２を取り囲む環状列を構成している。複数のコイル２７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲むと共に、プロペラ６の軸方向に並んだ複数の環状列を構成していてもよい。同様に、複数のマグネット２９は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲むと共に、プロペラ６の軸方向に並んだ複数の環状列を構成していてもよい。たとえば、巻き数が半分に減らされた複数のコイル２７によって、プロペラ６の軸方向に並んだ２つの環状列が構成されていてもよい。この構成によれば、電動モータ７の最大出力の変化を抑制しながら、径方向への電動モータ７の厚みを減少させることができる。
【００４９】
電動モータ７は、ステータ２４によってロータ２５をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、ダクト１２に対してリム１６をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。これにより、複数の羽根１５が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７は、正転および逆転可能である。電動モータ７が正転方向にロータ２５を回転させると、プロペラ６も正転方向に回転し、前進方向の推力が発生する。これとは反対に、電動モータ７がロータ２５を逆転方向に回転させると、プロペラ６も逆転方向に回転し、後進方向の推力が発生する。モータＥＣＵ１３（図３参照）は、出力調整装置１０（図１Ａ参照）から入力された出力指令に基づいてステータ２４への電力供給を制御する。すなわち、モータＥＣＵ１３は、モータ回転角検出装置１４（図３参照）からの出力に基づいてステータ２４への電力供給を制御することにより、ロータ２５の回転方向および回転速度を制御する。これにより、出力指令に基づく方向および速度で船舶Ｖ１が推進される。
【００５０】
図７Ａおよび図７Ｂは、推進ユニット５の断面図である。図８Ａおよび図８Ｂは、図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根１５の断面図である。
図７Ａに示すように、ダクト１２の前端部の内径は、ダクト１２の後端部の内径と等しくてもよい。この場合、図８Ａに示すように、羽根１５の断面は、直線状であってもよい。この構成によれば、プロペラ６の回転速度が同じであれば、推進ユニット５は、前進方向への推力とほぼ同じ大きさの後進方向への推力を発生できる。
【００５１】
一方、図７Ｂに示すように、ダクト１２の前端部の内径ＩＤｆは、ダクト１２の後端部の内径ＩＤｒより大きくてもよい。この場合、図８Ｂに示すように、羽根１５の断面は、前方に凸の円弧状であってもよい。この構成によれば、ダクト１２の後端部の流路面積が、ダクト１２の前端部の流路面積より小さいので、ダクト１２を前から後に通過する水流がダクト１２によって加速される。これにより、より大きな前進方向への推力が発生する。さらに、羽根１５の断面が、円弧状であるので、推進効率が高まる。
【００５２】
以上のように第１実施形態では、プロペラ６の複数の羽根１５が、プロペラ６のリム１６によって取り囲まれている。リム１６は、ダクト１２によって取り囲まれている。ダクト１２は、プロペラ６を保持している。ダクト１２は、ステアリングシャフト４と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能である。ステアリングシャフト４が、ステアリング軸線Ａ１まわりに操舵されると、プロペラ６は、ダクト１２と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転する。リム１６は、ダクト１２に対して複数の羽根１５と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、電動モータ７がダクト１２に対してリム１６を回転させると、複数の羽根１５が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。これにより、水流が形成され、船舶Ｖ１が推進される。
【００５３】
電動モータ７は、プロペラ軸線Ａ２に対して複数の羽根１５より外方に配置されている。したがって、電動モータ７がプロペラ６の前または後に配置されている場合よりもプロペラ６の有効面積が広く、推進効率が高い。さらに、電動モータ７がプロペラ６の前または後に配置されている場合よりも、水中に配置される船舶推進装置１の水中部分の前後方向への長さが小さいので、操舵時に水中部分が水から受ける抵抗が小さい。そのため、操舵荷重を低減でき、高出力のモータを電動モータ７として用いることができる。しかも、電動モータ７全体が水中に配置されるので、モータ音が乗船者に伝わり難い。そのため、船舶推進装置１の静粛性を高めることができる。
【００５４】
さらに、電動モータがプロペラの前または後に配置されている従来の船舶推進装置よりも推進効率が高まるので、電動モータ７の消費電力を低減できる。さらに、電動モータ７全体が水中に配置されるので、電動モータ７が空中に配置されている場合よりも、電動モータ７の温度上昇を抑制できる。したがって、温度の上昇に伴う電動モータ７の電気抵抗の上昇を抑制できる。そのため、電動モータ７の消費電力をさらに低減できる。これにより、船舶推進装置１の稼働時間および船舶Ｖ１の航走距離を増加させることができる。もしくは、船舶推進装置１の稼働時間および船舶Ｖ１の航走距離を減少させずに、バッテリー９の容量を低減できる。これにより、船舶Ｖ１に積載される積載物の重量を低減できる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、プロペラの中心部に回転軸が設けられていることである。
図９は、この発明の第２実施形態に係る推進ユニット２０５の背面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニット２０５の断面図である。図９〜図１０Ｂにおいて、前述の図１〜図８Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係る推進ユニット２０５は、プロペラ６を除き、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット２０５は、第１実施形態に係るプロペラ６に代えて、プロペラ２０６を含む。
図９に示すように、プロペラ２０６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ２０６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。プロペラ２０６は、複数の羽根１５と、リム１６とを含む。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、プロペラ２０６は、さらに、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の回転軸２３１と、回転軸２３１を前後方向に貫通する中心軸２３２とを含む。羽根１５の内端部（リム１６とは反対側の端部）は、回転軸２３１に固定されている。回転軸２３１は、一体回転可能に中心軸２３２に連結されている。回転軸２３１は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。したがって、回転軸２３１は、羽根１５、リム１６、および中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。中心軸２３２は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びている。中心軸２３２の前端部および後端部は、回転軸２３１から突出している。
【００５７】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、推進ユニット２０５は、さらに、複数のベアリングを介して中心軸２３２の前端部および後端部をそれぞれ支持する前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４とダクト１２とを連結する複数の固定羽根２３５とを含む。プロペラ２０６は、前側固定軸２３３、後側固定軸２３４、および固定羽根２３５を介して、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能にダクト１２に保持されている。したがって、リム１６は、図５Ａおよび図５Ｂに示すベアリング１８、１９、２０を介してダクト１２に保持されていてもよいし、ベアリング１８、１９、２０を介してダクト１２に保持されていなくてもよい。
【００５８】
前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、回転軸２３１と概ね等しい外径を有する円柱状である。前側固定軸２３３の前端部は、前方に凸の半球状であり、後側固定軸２３４の後端部は、後方に凸の半球状である。固定羽根２３５は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４から径方向外方に延びている。固定羽根２３５は、径方向に延びる平らなプレートであってもよいし、曲線部を含む湾曲したプレートであってもよい。図９に示すように、固定羽根２３５の外端部は、ダクト１２に固定されており、固定羽根２３５の内端部は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４に固定されている。したがって、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、ダクト１２に固定されており、ダクト１２に対して回転不能である。
【００５９】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、中心軸２３２の前端部および後端部は、それぞれ、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部に配置されている。図１０Ａに示すように、中心軸２３２は、２つのスラストベアリング２１８と２つのラジアルベアリング２１９とを介して前側固定軸２３３および後側固定軸２３４に支持されていてもよい。また、図１０Ｂに示すように、中心軸２３２は、２つのテーパローラベアリング２２０を介して前側固定軸２３３および後側固定軸２３４に支持されていてもよい。
【００６０】
図１０Ａに示すように、スラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４の内部に配置されている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部には、潤滑油などの潤滑剤が充填されている。中心軸２３２と前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と間は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４に保持された環状のシール２３６によって密閉されている。前側のシール２３６は、前側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９より後方に配置されており、後側のシール２３６は、後側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９より前方に配置されている。前側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、中心軸２３２の前端部と前側固定軸２３３との間に配置されており、後側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、中心軸２３２の後端部と後側固定軸２３４との間に配置されている。
【００６１】
図１０Ａに示すように、２つのスラストベアリング２１８は、中心軸２３２の前後に配置されており、２つのラジアルベアリング２１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を取り囲んでいる。２つのスラストベアリング２１８は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、軸方向への中心軸２３２の移動量を規制する。ラジアルベアリング２１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、径方向への中心軸２３２の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ２０６の移動量は、スラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９によって規制される。
【００６２】
一方、図１０Ｂに示すように、２つのテーパローラベアリング２２０は、それぞれ、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部に配置されている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部には、潤滑剤が充填されている。中心軸２３２と前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と間は、中心軸２３２に保持された環状のシール２３７によって密閉されている。前側のシール２３７は、前側のテーパローラベアリング２２０より後方に配置されており、後側のシール２３７は、後側のテーパローラベアリング２２０より前方に配置されている。前側のテーパローラベアリング２２０は、前側固定軸２３３の内部で中心軸２３２を取り囲んでおり、後側のテーパローラベアリング２２０は、後側固定軸２３４の内部で中心軸２３２を取り囲んでいる。さらに、前側のテーパローラベアリング２２０は、軸方向に関して、前側固定軸２３３と回転軸２３１との間に配置されており、後側のテーパローラベアリング２２０は、軸方向に関して、後側固定軸２３４と回転軸２３１との間に配置されている。
【００６３】
図１０Ｂに示すように、テーパローラベアリング２０は、中心軸２３２を取り囲む内輪２２と、内輪２２の周囲に配置された複数のローラ２３と、複数のローラ２３の周囲に配置された外輪２３８とを含む。外輪２３８は、中心軸２３２に保持されている。外輪２３８は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。各ローラ２３は、外輪２３８に接している。テーパローラベアリング２２０は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、軸方向および径方向への中心軸２３２の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ２０６の移動量は、テーパローラベアリング２２０によって規制される。
【００６４】
この推進ユニット２０５では、プロペラ２０６が正転方向に回転すると、前方からダクト１２内に水が吸い込まれると共に、ダクト１２内に吸い込まれた水が、プロペラ２０６から後方に送られる。プロペラ２０６から後方に送られた水は、プロペラ２０６の後方に配置されている複数の固定羽根２３５の間を通過した後、ダクト１２から後方に排出される。水流が複数の固定羽根２３５の間を通過することにより、プロペラ６の回転によって生じた水流のねじれが低減され、水流が整えられる。プロペラ２０６が逆転方向に回転した場合も同様に、水流が、プロペラ２０６の前方に配置されている複数の固定羽根２３５の間を通過することにより、水流のねじれが低減される。このように、ダクト１２内を流れる水は、複数の固定羽根２３５によって整流される。すなわち、複数の羽根１５は、動翼として機能し、複数の固定羽根２３５は、静翼として機能する。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、この発明の第３実施形態について説明する。
この第３実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、電動モータの動力が、歯車伝達機構を介してリムに伝達されることである。
図１１は、この発明の第３実施形態に係る推進ユニット３０５の部分断面図である。図１２は、この発明の第３実施形態に係る推進ユニット３０５の外周部の断面図である。図１１〜図１２において、前述の図１〜図１０Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
第３実施形態に係る推進ユニット３０５は、電動モータ７を除き、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット３０５は、第１実施形態に係る電動モータ７に代えて、ステアリングシャフト４の内部に配置された電動モータ３０７を含む。電動モータ３０７は、ダクト１２の上方に配置されている。電動モータ３０７は、モータＥＣＵ１３によって制御される。図１２に示すように、電動モータ３０７は、ダクト１２を径方向に貫通する貫通孔３３９に挿入されたモータ軸３４０を含む。モータ軸３４０の先端部は、環状溝１７内に配置されている。
【００６７】
推進ユニット３０５は、さらに、電動モータ３０７の動力をリム１６に伝達する歯車伝達機構３４１を含む。歯車伝達機構３４１は、モータ軸３４０に連結された駆動ギヤ３４２と、リム１６の前端面に形成された従動ギヤ３４３とを含む。駆動ギヤ３４２は、平歯車または斜歯歯車であり、従動ギヤ３４３は、正面歯車（face gear）である。駆動ギヤ３４２および従動ギヤ３４３は、互いに噛み合っていてもよいし、共通の中間ギヤに噛み合っていてもよい。図１１および図１２では、駆動ギヤ３４２が、従動ギヤ３４３に噛み合っている状態が示されている。駆動ギヤ３４２は、モータ軸３４０と共に回転し、従動ギヤ３４３は、リム１６と共に回転する。電動モータ３０７の回転は、歯車伝達機構３４１によって減速された状態でリム１６に伝達される。これにより、電動モータ３０７の動力が増幅された状態でリム１６に伝達され、プロペラ６が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、この発明の第４実施形態について説明する。
この第４実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、プロペラが、二重反転プロペラであることである。
図１３は、この発明の第４実施形態に係る推進ユニット４０５の部分断面図である。図１４は、この発明の第４実施形態に係る推進ユニット４０５の外周部の断面図である。図１３〜図１４において、前述の図１〜図１２に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
第４実施形態に係る推進ユニット４０５は、推力を発生するプロペラ４０６と、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ４０６を回転させる電動モータ４０７とを含む。さらに、推進ユニット４０５は、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ４０６を取り囲む円筒状のダクト１２と、電動モータ４０７を制御するモータＥＣＵ１３と、電動モータ４０７の回転角を検出するモータ回転角検出装置１４とを含む。プロペラ４０６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ４０６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。
【００７０】
図１３に示すように、プロペラ４０６は、前後に配置された前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５を含む。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、ダクト１２と同軸である。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、共通の軸線（プロペラ軸線Ａ２）まわりに回転可能にダクト１２に保持されている。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、二重反転プロペラを構成している。すなわち、前側プロペラ４４４は、正転方向に回転することにより前進方向への推力を発生し、逆転方向に回転することにより後進方向への推力を発生する。一方、後側プロペラ４４５は、逆転方向に回転することにより前進方向への推力を発生し、正転方向に回転することにより後進方向への推力を発生する。
【００７１】
図１３に示すように、前側プロペラ４４４は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の前側羽根４４６と、複数の前側羽根４４６を取り囲んでおり複数の前側羽根４４６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な筒状の前側リム４４７とを含む。同様に、後側プロペラ４４５は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の後側羽根４４８と、複数の後側羽根４４８を取り囲んでおり複数の後側羽根４４８と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な筒状の後側リム４４９とを含む。前側リム４４７および後側リム４４９は、前後に配置されている。前側リム４４７および後側リム４４９は、互いに等しい形状を有している。すなわち、前側リム４４７の外径は、後側リム４４９の外径と等しく、前側リム４４７の内径は、後側リム４４９の内径の外径と等しい。さらに、前側リム４４７の軸長（前後方向への長さ）は、後側リム４４９の軸長と等しい。
【００７２】
図１３に示すように、複数の前側羽根４４６は、間隔を空けてプロペラ４０６の周方向に配列されている。前側羽根４４６は、前側リム４４７の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。前側羽根４４６の外端部は、前側リム４４７に固定されている。したがって、前側羽根４４６および前側リム４４７は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。前側リム４４７は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。前側リム４４７およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。
【００７３】
図１４に示すように、前側リム４４７は、ダクト１２の内周部に設けられた前側環状溝４５０に収容されている。前側環状溝４５０は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。前側リム４４７は、前側環状溝４５０内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、前側プロペラ４４４は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００７４】
一方、図１３に示すように、複数の後側羽根４４８は、間隔を空けてプロペラ４０６の周方向に配列されている。後側羽根４４８は、後側リム４４９の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。後側羽根４４８の外端部は、後側リム４４９に固定されている。したがって、後側羽根４４８および後側リム４４９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。後側リム４４９は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。後側リム４４９およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。
【００７５】
図１４に示すように、後側リム４４９は、ダクト１２の内周部に設けられた後側環状溝４５１に収容されている。後側環状溝４５１は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。後側リム４４９は、後側環状溝４５１内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、後側プロペラ４４５は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００７６】
図１４に示すように、電動モータ４０７は、プロペラ軸線Ａ２まわりに前側リム４４７を回転させる前側電動モータ４５２と、プロペラ軸線Ａ２まわりに後側リム４４９を回転させる後側電動モータ４５３とを含む。前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３は、モータＥＣＵ１３によって制御される。前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３は、同種のモータであってもよいし、異なる種類のモータであってもよい。
【００７７】
図１４に示すように、前側電動モータ４５２は、ダクト１２の一部によって構成された環状の前側ステータ４５４と、前側リム４４７の一部によって構成された円筒状の前側ロータ４５５とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と前側環状溝４５０の底面との間に配置された前側ステータ４５４を含み、前側リム４４７は、前側リム４４７の外周部に設けられた前側ロータ４５５を含む。前側ステータ４５４および前側ロータ４５５は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。前側ステータ４５４および前側ロータ４５５は、間隔を空けてプロペラ４０６の径方向に対向している。前側ステータ４５４に対する前側ロータ４５５の回転角は、モータ回転角検出装置１４によって検出される。
【００７８】
同様に、図１４に示すように、後側電動モータ４５３は、ダクト１２の一部によって構成された環状の後側ステータ４５６と、後側リム４４９の一部によって構成された円筒状の後側ロータ４５７とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と後側環状溝４５１の底面との間に配置された後側ステータ４５６を含み、後側リム４４９は、後側リム４４９の外周部に設けられた後側ロータ４５７を含む。後側ステータ４５６および後側ロータ４５７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。後側ステータ４５６および後側ロータ４５７は、間隔を空けてプロペラ４０６の径方向に対向している。前側ステータ４５４に対する前側ロータ４５５の回転角は、モータ回転角検出装置１４によって検出される。
【００７９】
前側電動モータ４５２は、ダクト１２に対して前側リム４４７をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、複数の前側羽根４４６をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。同様に、後側電動モータ４５３は、ダクト１２に対して後側リム４４９をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、複数の後側羽根４４８をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側プロペラ４４４を正転方向に回転させると共に、前側プロペラ４４４と同じ回転速度で後側プロペラ４４５を逆転方向に回転させる。これにより、前進方向への推力が発生する。同様に、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側プロペラ４４４を逆転方向に回転させると共に、前側プロペラ４４４と同じ回転速度で後側プロペラ４４５を正転方向に回転させる。これにより、後進方向への推力が発生する。
【００８０】
［第５実施形態］
次に、この発明の第５実施形態について説明する。
この第５実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、電動モータの動力が、歯車伝達機構を介してリムに伝達されることである。
図１５は、この発明の第５実施形態に係る推進ユニット５０５の部分断面図である。図１６は、この発明の第５実施形態に係る推進ユニット５０５の外周部の断面図である。図１５〜図１６において、前述の図１〜図１４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
第５実施形態に係る推進ユニット５０５は、電動モータ４０７を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット５０５は、第４実施形態に係る電動モータ４０７に代えて、ステアリングシャフト４の内部に配置された電動モータ３０７を含む。さらに、推進ユニット５０５は、電動モータ３０７の動力をリム１６に伝達する歯車伝達機構５４１を含む。
【００８２】
図１６に示すように、歯車伝達機構５４１は、電動モータ３０７のモータ軸３４０に連結された駆動ギヤ３４２と、前側リム４４７の後端面に形成された前側従動ギヤ５５８と、後側リム４４９の前端面に形成された後側従動ギヤ５５９とを含む。駆動ギヤ３４２は、平歯車または斜歯歯車であり、前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９は、正面歯車である。駆動ギヤ３４２および前側従動ギヤ５５８は、互いに噛み合っていてもよいし、共通の中間ギヤに噛み合っていてもよい。駆動ギヤ３４２および後側従動ギヤ５５９についても同様である。図１５および図１６では、駆動ギヤ３４２が、前側リム４４７と後側リム４４９との間に配置されており、前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９の両方に噛み合っている状態が示されている。
【００８３】
駆動ギヤ３４２は、モータ軸３４０と共に回転する。前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９は、それぞれ、前側リム４４７および後側リム４４９と共に回転する。駆動ギヤ３４２および前側従動ギヤ５５８の減速比は、駆動ギヤ３４２および後側従動ギヤ５５９の減速比と等しい。したがって、駆動ギヤ３４２が回転すると、前側リム４４７および後側リム４４９は、互いに反対の方向に同じ回転速度で回転する。電動モータ３０７の回転は、歯車伝達機構５４１によって減速された状態で前側リム４４７および後側リム４４９に伝達される。これにより、電動モータ３０７の動力が増幅された状態で前側リム４４７および後側リム４４９に伝達され、前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５が、ダクト１２に対して互いに反対の方向に回転する。
【００８４】
［第６実施形態］
次に、この発明の第６実施形態について説明する。
この第６実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、プロペラのピッチ（プロペラが一回転して進む距離）が変更可能であり、プロペラの外周部で前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する外周側規制部が設けられていることである。
【００８５】
図１７は、この発明の第６実施形態に係る推進ユニット６０５の断面図である。図１８Ａおよび図１８Ｂは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度について説明するための図である。図１７〜図１８Ｂにおいて、前述の図１〜図１６に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第６実施形態に係る推進ユニット６０５は、プロペラ４０６を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット６０５は、第４実施形態に係るプロペラ４０６に代えて、プロペラ６０６を含む。
【００８６】
図１７に示すように、プロペラ６０６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の羽根１５と、複数の羽根１５を取り囲む円筒状の前側リム４４７と、前側リム４４７の後方で複数の羽根１５を取り囲む後側リム４４９とを含む。図１７〜図１８Ｂでは、１つの羽根１５だけを図示しており、他の羽根１５の図示を省略している。各羽根１５は、前側リム４４７および後側リム４４９によって支持されている。前側リム４４７および後側リム４４９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能にダクト１２に保持されている。
【００８７】
図１７に示すように、推進ユニット６０５は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する外周側規制部６６０をさらに含む。外周側規制部６６０は、羽根１５の前端部に設けられた前側被支持部６６１と、前側リム４４７に設けられた前側支持部６６２とを含む。さらに、外周側規制部６６０は、羽根１５の後端部に設けられた後側被支持部６６３と、後側リム４４９に設けられた後側支持部６６４とを含む。前側支持部６６２は、前側リム４４７の内周面に配置されており、後側支持部６６４は、後側リム４４９の内周面に配置されている。前側支持部６６２は、前側リム４４７の内周面から突出する棒状の突起であり、後側支持部６６４は、後側リム４４９の内周面から突出する棒状の突起である。前側支持部６６２は、前側被支持部６６１によって区画された前側挿入孔６６５内に挿入されている。同様に、後側支持部６６４は、後側被支持部６６３によって区画された後側挿入孔６６６内に挿入されている。
【００８８】
図１７に示すように、前側挿入孔６６５は、プロペラ軸線Ａ２に対して傾いた方向（長手方向）に延びる長孔であり、後側挿入孔６６６は、概ね円形である。前側被支持部６６１は、前側支持部６６２まわりに回転可能に前側支持部６６２に支持されている。同様に、後側被支持部６６３は、後側支持部６６４まわりに回転可能に後側支持部６６４に支持されている。さらに、前側挿入孔６６５が長孔であるから、前側被支持部６６１は、前側支持部６６２に対して、前側挿入孔６６５の長手方向に移動可能である。前側支持部６６２に対する前側被支持部６６１の移動量は、前側支持部６６２と前側被支持部６６１（前側挿入孔６６５の内面）との接触によって規制される。
【００８９】
図１８Ａおよび図１８Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、前側リム４４７および後側リム４４９がプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転すると、前側被支持部６６１が、前側支持部６６２に対して前側挿入孔６６５の長手方向に移動する。このとき、後側被支持部６６３は、後側支持部６６４に対して後側支持部６６４まわりに回転する。そのため、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が変化する。羽根１５の傾き角度の変化量は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量の増加に伴って増加する。そして、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量が所定値に達すると、前側挿入孔６６５の内面が、前側支持部６６２に接触し、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転が規制される。これにより、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量が規制される。
【００９０】
前側リム４４７は、前側電動モータ４５２（図１７参照）によってプロペラ軸線Ａ２まわりに回転駆動され、後側リム４４９は、後側電動モータ４５３（図１７参照）によってプロペラ軸線Ａ２まわりに回転駆動される。図１８Ａにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で（同位相の状態で）、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。また、図１８Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で（前側リム４４７が進角した状態で）、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。
【００９１】
図１８Ａに示すように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で、前側リム４４７および後側リム４４９が回転すると、前側支持部６６２が前側被支持部６６１に対して後側に偏った状態で、各羽根１５が、前側リム４４７および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。また、図１８Ｂに示すように、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で、前側リム４４７および後側リム４４９が回転すると、前側支持部６６２が前側被支持部６６１に対して前側に偏った状態で、各羽根１５が、前側リム４４７および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。
【００９２】
図１８Ａおよび図１８Ｂを比較すると分かるように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致している状態と、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んでいる状態とでは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が異なっている。プロペラ６０６のピッチは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度に応じて変化する。したがって、モータＥＣＵ１３は、前側リム４４７および後側リム４４９の位相を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９が相対回転できる範囲内でプロペラ６０６のピッチを調整できる。そのため、モータＥＣＵ１３は、プロペラ６０６の特性を高トルク型と高出力型との間で変化させることができる。
【００９３】
［第７実施形態］
次に、この発明の第７実施形態について説明する。
この第７実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、プロペラのピッチが変更可能であり、プロペラの中心部で前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する中心側規制部が設けられていることである。
【００９４】
図１９は、この発明の第７実施形態に係る推進ユニット７０５の断面図である。図２０Ａおよび図２０Ｂは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度について説明するための図である。図１９〜図２０Ｂにおいて、前述の図１〜図１８Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第７実施形態に係る推進ユニット７０５は、プロペラ４０６を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット７０５は、第４実施形態に係るプロペラ４０６に代えて、プロペラ７０６を含む。
【００９５】
図１９に示すように、プロペラ７０６は、複数の羽根１５と、リム１６と、中心軸２３２とを含む。プロペラ７０６は、さらに、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の回転軸７３１を含む。中心軸２３２は、前後方向に回転軸７３１を貫通している。中心軸２３２の前端部および後端部は、回転軸７３１から突出している。推進ユニット７０５は、複数のベアリング２１８、２１９を介して中心軸２３２の前端部および後端部をそれぞれ支持する前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４とダクト１２とを連結する複数の固定羽根２３５とをさらに含む。
【００９６】
図１９に示すように、プロペラ７０６の回転軸７３１は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の前側回転軸７６７および後側回転軸７６８を含む。前側回転軸７６７および後側回転軸７６８は、互いに等しい外径を有している。前側回転軸７６７は、前側回転軸７６７と中心軸２３２との間に配置された複数のベアリング７６９を介して中心軸２３２に支持されている。したがって、前側回転軸７６７は、中心軸２３２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。前側回転軸７６７は、図示しない固定部材によって前側リム４４７に固定されている。前側回転軸７６７は、前側リム４４７と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。後側回転軸７６８は、前側回転軸７６７の後方に配置されている。後側回転軸７６８は、一体回転可能に中心軸２３２に連結されている。後側回転軸７６８は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。したがって、後側回転軸７６８は、前側回転軸７６７に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。後述するように、後側回転軸７６８は、複数の羽根１５を介して後側リム４４９に連結されている。後側回転軸７６８は、羽根１５および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００９７】
図１９に示すように、推進ユニット７０５は、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転量を規制することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する中心側規制部７７０をさらに含む。また、推進ユニット７０５は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する外周側規制部７６０をさらに含む。中心側規制部７７０によって許容される前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量は、外周側規制部７６０によって許容される前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量と等しくてもよいし、異なっていてもよい。すなわち、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量は、中心側規制部７７０および外周側規制部７６０によって規制されてもよいし、中心側規制部７７０または外周側規制部７６０によって規制されてもよい。
【００９８】
図１９に示すように、中心側規制部７７０は、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８にそれぞれ設けられた前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２を含む。前側噛み合い部７７１は、前側回転軸７６７の後端部に設けられており、後側噛み合い部７７２は、後側回転軸７６８の前端部に設けられている。前側噛み合い部７７１は、後方に突出する複数の凸部を含み、後側噛み合い部７７２は、前方に突出する複数の凸部を含む。前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２は、互いに噛み合っている。前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２は、所定の角度範囲内でプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。すなわち、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転量が所定値に達すると、前側噛み合い部７７１の凸部と後側噛み合い部７７２の凸部とが接触し、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転が規制される。
【００９９】
一方、図２０Ａに示すように、外周側規制部７６０は、前側被支持部６６１と、前側支持部６６２と、後側被支持部６６３と、後側支持部６６４とを含む。外周側規制部７６０は、さらに、羽根１５の内端部に設けられた内側被支持部７７３と、後側回転軸７６８に設けられた内側支持部７７４とを含む。図２０Ａでは、後側回転軸７６８と内側支持部７７４とが離れている状態が示されているが、内側支持部７７４は、後側回転軸７６８に結合されており、後側回転軸７６８から外方に突出している。内側支持部７７４は、後側回転軸７６８の外周面から突出する棒状の突起である。内側支持部７７４は、内側被支持部７７３によって区画された内側挿入孔７７５内に挿入されている。
【０１００】
図２０Ａに示すように、内側挿入孔７７５は、プロペラ軸線Ａ２に対して傾いた方向（長手方向）に延びる長孔である。内側被支持部７７３は、内側支持部７７４まわりに回転可能に内側支持部７７４に支持されている。さらに、内側挿入孔７７５が長孔であるから、内側被支持部７７３は、内側支持部７７４に対して内側挿入孔７７５の長手方向に移動可能である。内側支持部７７４に対する内側被支持部７７３の移動量は、内側支持部７７４と内側被支持部７７３（内側挿入孔７７５の内面）との接触によって規制される。
【０１０１】
図２０Ａにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。また、図２０Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。
【０１０２】
図２０Ａおよび図２０Ｂを比較すると分かるように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致している状態と、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んでいる状態とでは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が異なっている。プロペラ７０６のピッチは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度に応じて変化する。したがって、モータＥＣＵ１３は、前側リム４４７および後側リム４４９の位相を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９が相対回転できる範囲内でプロペラ７０６のピッチを調整できる。そのため、モータＥＣＵ１３は、プロペラ７０６の特性を高トルク型と高出力型との間で変化させることができる。
【０１０３】
［第８実施形態］
次に、この発明の第８実施形態について説明する。
この第８実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、ダクトの内周面とリムの外周面との間への異物の進入を防止する防塵構造が設けられていることである。
図２１Ａおよび図２１Ｂは、この発明の第８実施形態に係る推進ユニット８０５の外周部の断面図である。図２２は、図２１Ｂに示す推進ユニット８０５の一部を拡大した斜視図である。図２１Ａ〜図２２において、前述の図１〜図２０Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
第８実施形態に係る推進ユニット８０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット８０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５の構成に加えて、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間への異物の進入を防止する防塵構造８７６を備えている。防塵構造８７６は、図２１Ａに示すシール８７７を含む構成であってもよいし、図２１Ｂに示す防塵リング８７９を含む構成であってもよい。
【０１０５】
具体的には、図２１Ａに示す防塵構造８７６は、前後方向に間隔を空けて配置された二対のシール８７７および固定リング８７８を含む。シール８７７は、全周に亘って連続した環状である。前側のシール８７７は、リム１６の前端部に配置されており、後側のシール８７７は、リム１６の後端部に配置されている。シール８７７は、全周に亘ってリム１６に接している。シール８７７は、対の固定リング８７８を取り囲んでいる。シール８７７は、対の固定リング８７８に保持されている。シール８７７は、固定リング８７８によってリム１６に押し付けられている。これにより、シール８７７がリム１６に密着している。固定リング８７８は、シール８７７の内側からダクト１２の内側に延びている。固定リング８７８は、ダクト１２に固定されている。したがって、シール８７７は、対の固定リング８７８を介してダクト１２に固定されている。リム１６がダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転すると、リム１６およびシール８７７は、シール８７７がリム１６に密着した状態で、プロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転する。
【０１０６】
ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間には、潤滑剤が充填されている。前側の対のシール８７７および固定リング８７８は、リム１６の前端部とダクト１２との間の軸方向への隙間を塞いでおり、後側の対のシール８７７および固定リング８７８は、リム１６の後端部とダクト１２との間の軸方向への隙間を塞いでいる。したがって、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間は、防塵構造８７６によって密閉されている。そのため、ダクト１２とリム１６との間から潤滑剤が漏れることが防止される。さらに、小石や水などの異物が、ダクト１２とリム１６との間に進入することが防止される。
【０１０７】
一方、図２１Ｂに示す防塵構造８７６は、前後方向に間隔を空けて配置された２つの防塵リング８７９を含む。防塵リング８７９は、ダクト１２に固定されている。前側の防塵リング８７９は、ダクト１２の前端部の内側から後方に延びている。前側の防塵リング８７９の後端部とダクト１２の前端部との間には、軸方向への隙間Ｇ１が設けられている。同様に、後側の防塵リング８７９は、ダクト１２の後端部の内側から前方に延びている。後側の防塵リング８７９の前端部とダクト１２の後端部との間には、軸方向への隙間Ｇ１が設けられている。
【０１０８】
図２１Ｂに示すように、前側の防塵リング８７９は、後端部から前方に延びる複数のスリット８８０を含む。同様に、後側の防塵リング８７９は、前端部から後方に延びる複数のスリット８８０を含む。複数のスリット８８０は、周方向に等間隔で配列されている。図２２に示すように、スリット８８０は、周方向に対向する２つの傾斜面８８１の間に設けられている。スリット８８０は、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間に通じている。防塵リング８７９の最小隙間Ｇ２（スリット８８０の最小幅）は、防塵リング８７９とリム１６との間の軸方向への最小隙間Ｇ１より狭い。さらに、防塵リング８７９とリム１６との間の軸方向への最小隙間Ｇ１は、ダクト１２とリム１６との間の最小隙間Ｇ３より狭い。
【０１０９】
ダクト１２内に進入した水は、一方の防塵リング８７９とリム１６との間の隙間Ｇ１や、一方の防塵リング８７９の隙間Ｇ２を通過して、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間に流入する。そして、この水は、他方の防塵リング８７９とリム１６との間の隙間Ｇ１や、他方の防塵リング８７９の隙間Ｇ２を通過して、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間から流出する。隙間Ｇ１および隙間Ｇ２より大きな異物は、防塵リング８７９およびリム１６によって、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間への進入が防止される。さらに、隙間Ｇ１および隙間Ｇ２が、ダクト１２とリム１６との間の隙間Ｇ３より狭いので、隙間Ｇ３より大きな異物が、ダクト１２とリム１６との間に進入して、リム１６の回転が阻害されることを防止できる。しかも、水が、ダクト１２とリム１６との間を流れるので、ダクト１２とリム１６との間に存在する微小な異物を水流によって排出できる。
【０１１０】
［第９実施形態］
次に、この発明の第９実施形態について説明する。
この第９実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、光を発する発光体が、プロペラに配置されていることである。
図２３は、この発明の第９実施形態に係る推進ユニット９０５の背面図である。図２４Ａおよび図２４Ｂは、この発明の第９実施形態に係る推進ユニット９０５の一部の断面図である。図２３〜図２４Ｂにおいて、前述の図１〜図２２に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
第９実施形態に係る推進ユニット９０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット９０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５の構成に加えて、光を発する複数の発光体９８２と、電力を発生する発電装置９８３と、発電装置９８３から発光体９８２に電力を供給する複数の基板９８４（フレキシブルプリント基板）とを含む。発光体９８２は、電灯であってもよいし、ＬＥＤ（発光体ダイオード）であってもよい。図２３に示すように、各羽根１５は、複数の発光体９８２を保持している。共通の羽根１５に保持されている複数の発光体９８２は、径方向に延びる直線状の列を構成している。
【０１１２】
図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、発光体９８２は、羽根１５に埋め込まれており、その一部が、羽根１５の背面から露出している。複数の基板９８４は、それぞれ、複数の羽根１５に埋め込まれている。基板９８４は、共通の羽根１５に保持されている複数の発光体９８２に電気的に接続されている。さらに、基板９８４は、発電装置９８３に電気的に接続されている。発光体９８２に供給される電力を制御する電気回路は、基板９８４に実装されている。基板９８４は、発電装置９８３から発光体９８２に電力を供給することにより、発光体９８２を発光させる。発電装置９８３は、図２４Ａに示す発電用コイル９８５を含む構成であってもよいし、図２４Ｂに示す発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７を含む構成であってもよい。
【０１１３】
具体的には、図２４Ａに示す発電装置９８３は、リム１６に取り付けられた複数の発電用コイル９８５を含む。発電用コイル９８５は、ステータ２４に対向する位置でリム１６に取り付けられている。発電用コイル９８５は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、ステータ２４および発電用コイル９８５が相対回転し、発電用コイル９８５を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル９８５に電流（誘導電流）が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。
【０１１４】
基板９８４は、発電用コイル９８５で発生する電流値に応じて発光体９８２の発光状態を変化させる。発電用コイル９８５で発生する電流は、プロペラ６の回転速度に応じて変化する。さらに、プロペラ６の回転速度が同じであっても、高トルクでプロペラ６を回転させる場合には、ステータ２４に供給される電力が低トルクの場合よりも大きいので、発電用コイル９８５で発生する電流が増加する。したがって、発光体９８２の発光状態は、回転速度およびトルクを含むプロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１１５】
一方、図２４Ｂに示す発電装置９８３は、リム１６に取り付けられた複数の発電用コイル９８６と、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用マグネット９８７とを含む。発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７は、径方向に対向している。発電用コイル９８６は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７が相対回転し、発電用コイル９８６を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル９８６に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１１６】
［第１０実施形態］
次に、この発明の第１０実施形態について説明する。
この第１０実施形態と前述の第２実施形態との主要な相違点は、光を発する発光体が、ダクトおよび固定羽根に配置されていることである。
図２５は、この発明の第１０実施形態に係る推進ユニット１００５の背面図である。図２６Ａおよび図２６Ｂは、この発明の第１０実施形態に係る推進ユニット１００５の外周部の断面図である。図２５〜図２６Ｂにおいて、前述の図１〜図２４Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１７】
第１０実施形態に係る推進ユニット１００５は、第２実施形態に係る推進ユニット２０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット１００５は、第２実施形態に係る推進ユニット２０５の構成に加えて、光を発する複数の発光体９８２と、電力を発生する発電装置１０８３と、発電装置１０８３から発光体９８２に電力を供給する複数の基板９８４とを含む。図２５に示すように、ダクト１２および固定羽根２３５は、複数の発光体９８２を保持している。ダクト１２に保持されている複数の発光体９８２は、ダクト１２の背面に沿って環状に配置されている。固定羽根２３５に保持されている複数の発光体９８２は、径方向に延びる直線状の列を構成している。
【０１１８】
図２６Ａおよび図２６Ｂに示すように、発光体９８２は、ダクト１２および固定羽根２３５に埋め込まれており、その一部が、ダクト１２および固定羽根２３５の背面から露出している。複数の基板９８４は、ダクト１２および固定羽根２３５に埋め込まれている。基板９８４は、複数の発光体９８２に電気的に接続されている。さらに、基板９８４は、発電装置１０８３に電気的に接続されている。基板９８４は、発電装置１０８３から発光体９８２に電力を供給することにより、発光体９８２を発光させる。発電装置１０８３は、図２６Ａに示す発電用コイル１０８８を含む構成であってもよいし、図２６Ｂに示す発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０を含む構成であってもよい。
【０１１９】
具体的には、図２６Ａに示す発電装置１０８３は、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用コイル１０８８を含む。発電用コイル１０８８は、ロータ２５のマグネット２９に対向する位置でダクト１２に取り付けられている。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、マグネット２９および発電用コイル１０８８が相対回転し、発電用コイル１０８８を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル１０８８に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１２０】
一方、図２６Ｂに示す発電装置１０８３は、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用コイル１０８９と、リム１６に取り付けられた複数の発電用マグネット１０９０とを含む。発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０は、径方向に対向している。発電用マグネット１０９０は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０が相対回転し、発電用コイル１０８９を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル１０８９に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１２１】
［他の実施形態］
この発明の第１〜第１０実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第１０実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１〜第１０実施形態では、電動モータが、ラジアル方向に対向するステータおよびロータを含むラジアルギャップモータである場合について説明した。しかし、電動モータは、アキシャル方向に対向するステータおよびロータを含むアキシャルギャップモータであってもよい。
【０１２２】
また、前述の第１〜第１０実施形態のうちの少なくとも２つの構成が組み合わされてもよい。たとえば、前述の第３実施形態では、プロペラの中心部に回転軸が設けられていない場合について説明した。しかし、第２実施形態に係るプロペラの回転軸が、第３実施形態に係るプロペラの中心部に設けられていてもよい。すなわち、第２実施形態に係る構成と、第３実施形態に係る構成とが組み合わされてもよい。また、前述の第３〜８実施形態では、発光体が設けられていない場合について説明した。しかし、第９および第１０実施形態に係る発光体が、第３〜８実施形態に係る推進ユニットに設けられていてもよい。
【０１２３】
また、前述の第１〜第１０実施形態では、モータＥＣＵが、モータ回転角検出装置の検出値に基づいて電動モータの回転角（ロータの位置）を検出する場合について説明した。しかし、モータＥＣＵは、電動モータの誘起電圧から電動モータの回転角を検出してもよい。すなわち、電動モータの誘起電圧から電動モータの回転角を検出するモータ回転角検出部が、モータＥＣＵに設けられていてもよい。この場合、モータ回転角検出装置は設けられていなくてもよい。
【０１２４】
また、前述の第１〜第１０実施形態では、ステアリングシャフトおよびダクトが、ブラケットに対してステアリング軸線まわりに回転する場合について説明した。しかし、ダクトだけがブラケットに対してステアリング軸線まわりに回転してもよい。すなわち、ステアリングシャフトが、ブラケットに固定されており、ダクトが、ステアリングシャフトに対してステアリング軸線まわりに回転可能にステアリングシャフトに連結されていてもよい。
【０１２５】
また、前述の第１０実施形態では、プロペラの回転に伴って電力を発生する発電装置からの電力が、発光体に供給される場合について説明した。しかし、第１０実施形態のように、発光体が、固定部分（ダクト）に配置されている場合、発電装置が設けられていなくてもよい。すなわち、電動モータに電力を供給するモータ電力源（バッテリー）からの電力が発光体に供給されてもよい。この場合、モータＥＣＵが、発光体への電力供給を制御することにより、発光体の発光状態を制御してもよい。
【０１２６】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
以下に、特許請求の範囲に記載された構成要素と前述の実施形態における構成要素との対応関係を示す。
船舶：船舶Ｖ１
ブラケット：ブラケット２
ステアリング軸線：ステアリング軸線Ａ１
ステアリングシャフト：ステアリングシャフト４
ダクト：ダクト１２
プロペラ軸線：プロペラ軸線Ａ２
羽根：羽根１５
リム：リム１６
プロペラ：プロペラ６、２０６、４０６、６０６、７０６
電動モータ：電動モータ７、３０７、４０７
船舶推進装置：船舶推進装置１
ステータ：ステータ２４
ロータ：ロータ２５
マグネット：マグネット２９
駆動ギヤ：駆動ギヤ３４２
従動ギヤ：従動ギヤ３４３
歯車伝達機構：歯車伝達機構３４１
前側プロペラ：前側プロペラ４４４
後側プロペラ：後側プロペラ４４５
前側羽根：前側羽根４４６
前側リム：前側リム４４７
後側羽根：後側羽根４４８
後側リム：後側リム４４９
前側電動モータ：前側電動モータ４５２
後側電動モータ：後側電動モータ４５３
前側ステータ：前側ステータ４５４
前側ロータ：前側ロータ４５５
後側ステータ：後側ステータ４５６
後側ロータ：後側ロータ４５７
前側従動ギヤ：前側従動ギヤ５５８
後側従動ギヤ：後側従動ギヤ５５９
歯車伝達機構：歯車伝達機構５４１
制御装置：モータＥＣＵ１３
回転量規制部：外周側規制部６６０、７６０、中心側規制部７７０
被支持部：前側被支持部６６１
長孔：前側挿入孔６６５
支持部：前側支持部６６２
前側回転軸：前側回転軸７６７
後側回転軸：後側回転軸７６８
前側噛み合い部：前側噛み合い部７７１
後側噛み合い部：後側噛み合い部７７２
発光体：発光体９８２
発電用コイル：発電用コイル９８５、９８６、１０８８、１０８９
発電用マグネット：発電用マグネット９８７、１０９０
【符号の説明】
【０１２７】
１ 船舶推進装置
２ ブラケット
４ ステアリングシャフト
６ プロペラ
７ 電動モータ
１２ ダクト
１３ モータＥＣＵ
１５ 羽根
１６ リム
２４ ステータ
２５ ロータ
２９ マグネット
２０６ プロペラ
３０７ 電動モータ
３４１ 歯車伝達機構
３４２ 駆動ギヤ
３４３ 従動ギヤ
４０６ プロペラ
４０７ 電動モータ
４４４ 前側プロペラ
４４５ 後側プロペラ
４４６ 前側羽根
４４７ 前側リム
４４８ 後側羽根
４４９ 後側リム
４５２ 前側電動モータ
４５３ 後側電動モータ
４５４ 前側ステータ
４５５ 前側ロータ
４５６ 後側ステータ
４５７ 後側ロータ
５４１ 歯車伝達機構
５５８ 前側従動ギヤ
５５９ 後側従動ギヤ
６０６ プロペラ
６６０ 外周側規制部
６６１ 前側被支持部
６６２ 前側支持部
６６５ 前側挿入孔
７０６ プロペラ
７６０ 外周側規制部
７６７ 前側回転軸
７６８ 後側回転軸
７７０ 中心側規制部
７７１ 前側噛み合い部
７７２ 後側噛み合い部
９８２ 発光体
９８５ 発電用コイル
９８６ 発電用コイル
９８７ 発電用マグネット
１０８８ 発電用コイル
１０８９ 発電用コイル
１０９０ 発電用マグネット
Ａ１ ステアリング軸線
Ａ２ プロペラ軸線
Ｖ１ 船舶
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）が内蔵された船外機を備える船舶推進装置が知られている。特許文献１および特許文献２には、エンジンに代えて、電動モータが内蔵された船外機を備える電動式の船舶推進装置が開示されている。特許文献１に記載の電動式の船舶推進装置では、電動モータが水面より上方に配置されている。また、特許文献２に記載の電動式の船舶推進装置では、電動モータがプロペラの前方で水中に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５３７２７号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４５１３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
特許文献２では、電動モータがプロペラの前方で水中に配置されているため、プロペラの有効面積が減少し、推進効率が低下する。また、電動モータの回転は減速されずにプロペラに伝達される。よって、プロペラに加わるトルクの最大値を増加させる場合、高出力の電動モータを使用する必要があり、電動モータが大型化してしまう。したがって、プロペラの有効面積がさらに減少すると共に、電動モータを覆うケーシングに加わる水の抵抗が増加する。そのため、推進効率がさらに低下してしまう。
【０００５】
一方、特許文献１では、電動モータがドライブシャフトに連結されており、プロペラがプロペラシャフトに連結されている。ドライブシャフトは、ベベルギヤを介してプロペラシャフトに連結されている。電動モータの回転は、ベベルギヤによって減速された状態でプロペラに伝達される。そのため、ベベルギヤの減速比を増加させることにより、プロペラに加わるトルクの最大値を増加させることができる。しかしながら、ベベルギヤの減速比を増加させると、ベベルギヤが大型化するので、ベベルギヤを収容するロアケースが大型化してしまう。そのため、ロアケースに加わる水の抵抗が増加し、推進効率が低下してしまう。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、推進効率の低下を抑制でき、高トルクを出力できる電動式の船舶推進装置を提供することである。
前記目的を達成するための本発明の一実施形態は、船舶の船尾に取り付け可能なブラケットと、略鉛直なステアリング軸線まわりに前記ブラケットに対して回転可能なダクトと、複数の羽根と、前記複数の羽根を取り囲む筒状のリムとを含み、前記ダクトによって取り囲まれており、水平方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ダクトに対して回転可能に前記ダクトに保持されたプロペラと、前記ダクトに対して前記リムを回転させることにより、前記プロペラを回転させる電動モータとを含む、船舶推進装置を提供する。
【０００７】
この構成によれば、電動モータは、リムを回転させることによりプロペラを回転させる。リムが複数の羽根を取り囲んでいるので、リムの直径が大きい。電動モータは、この直径が大きい部分を回転させるので、小さな出力で大きなトルクを発生させることができる。
電動モータは、ダクトの一部とリムの一部とによって構成されていてもよいし、伝達機構を介してリムに連結された外付けのモータであってもよい。
【０００８】
電動モータがダクトの一部とリムの一部とによって構成されている場合、すなわち、ステータおよびロータが、それぞれ、ダクトの一部とリムの一部とによって構成されている場合、リムの直径を大きくすることにより、ロータの直径を大きくすることができる。これにより、電動モータの出力を増加させることができる。さらに、複数の羽根がリム（ロータ）の内側に配置されているので、電動モータの大型化に伴う推進効率の低下を抑制できる。
【０００９】
また、電動モータが外付けのモータである場合、電動モータは、リムと一体回転する従動ギヤを回転させることにより、複数の羽根を回転させる。複数の羽根は、リム（従動ギヤ）の内側に配置されている。そのため、従動ギヤを大きくして、従動ギヤの減速比を増加させたとしても、推進効率の低下を防止できる。したがって、船舶推進装置は、推進効率の低下を抑制でき、高トルクを出力できる。
【００１０】
前記電動モータは、前記リムを直接駆動するダイレクトドライブモータ(direct drive motor)であってもよいし、伝達機構を介して前記リムを駆動するインダイレクトドライブモータ(indirect drive motor)であってもよい。前記電動モータがダイレクトドライブモータである場合、動力のロスが減少するので、推進効率をさらに高めることができる。一方、前記電動モータがインダイレクトドライブモータである場合、リムの周囲に電動モータを配置しなくてもよいので、電動モータの配置の自由度を高めることができる。
【００１１】
前記電動モータがダイレクトドライブモータである場合、前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含んでいてもよい。この場合、前記リムは、前記ロータの少なくとも一部を構成するマグネットを含んでいてもよい。すなわち、前記電動モータは、永久磁石型ロータ（permanent-magnet rotor）を含む永久磁石型直流モータであってもよい。また、前記電動モータは、突極型ロータ（salient poled rotor）を含むリラクタンスモータ（reluctance motor）であってもよい。
【００１２】
一方、前記電動モータがインダイレクトドライブモータである場合、前記船舶推進装置は、前記電動モータの動力を前記リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含んでいてもよい。前記歯車伝達機構は、前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記リムと共に回転する従動ギヤとを含んでいてもよい。この構成によれば、駆動ギヤが、電動モータのモータ軸に連結されており、駆動ギヤおよびモータ軸が共に回転する。駆動ギヤの回転は、従動ギヤに伝達される。これにより、電動モータの動力がリムに伝達される。そのため、羽根およびリムが、ダクトに対してプロペラ軸線まわりに回転する。
【００１３】
また、前記プロペラは、二重反転プロペラ（contra-rotating propellers）であってもよい。すなわち、前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿う方向に並んでおり、前記電動モータによって互いに反対の方向に回転駆動される前側プロペラおよび後側プロペラを含んでいてもよい。前記前側プロペラは、複数の前側羽根と、前記複数の前側羽根を取り囲む筒状の前側リムとを含んでいてもよい。同様に、前記後側プロペラは、複数の後側羽根と、前記複数の後側羽根を取り囲む筒状の後側リムとを含んでいてもよい。この構成によれば、推進効率（特に、低速での推進効率）を高めることができる。
【００１４】
前記プロペラが二重反転プロペラである場合、前記電動モータは、前記ダクトに対して前記前側リムを回転させることにより、前記前側プロペラを回転させる前側電動モータを含んでいてもよい。さらに、前記電動モータは、前記ダクトに対して前記後側リムを回転させることにより、前記後側プロペラを回転させる後側電動モータを含んでいてもよい。この場合、前記前側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された前側ステータと、前記前側リムの少なくとも一部によって構成された前側ロータとを含んでいてもよい。同様に、前記後側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された後側ステータと、前記後側リムの少なくとも一部によって構成された後側ロータとを含んでいてもよい。すなわち、前側電動モータおよび後側電動モータは、ダイレクトドライブモータであってもよい。
【００１５】
また、前記プロペラが二重反転プロペラである場合、前記電動モータは、インダイレクトドライブモータであってもよい。すなわち、前記船舶推進装置は、前記電動モータの動力を前記前側リムおよび後側リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含んでいてもよい。前記歯車伝達機構は、前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記前側リムと共に回転する前側従動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記後側リムと共に回転する後側従動ギヤとを含んでいてもよい。
【００１６】
この構成によれば、駆動ギヤが、電動モータのモータ軸に連結されており、駆動ギヤおよびモータ軸が共に回転する。駆動ギヤの回転は、前側従動ギヤおよび後側従動ギヤに伝達される。これにより、前側従動ギヤおよび後側従動ギヤが、互いに反対の方向に回転する。したがって、前側リムおよび後側リムが、ダクトに対して互いに反対の方向に回転する。そのため、前側プロペラおよび後側プロペラが、ダクトに対して互いに反対の方向に回転する。
【００１７】
また、前記船舶推進装置は、前記プロペラのピッチ（プロペラが一回転して進む距離）を変更できるように構成されていてもよい。具体的には、前記リムは、前記プロペラ軸線まわりの相対回転に伴って前記プロペラ軸線に対する前記羽根の傾き角度が変化するように前記羽根を支持する前側リムおよび後側リムを含んでいてもよい。さらに、前記電動モータは、前記前側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる前側電動モータと、前記後側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる後側電動モータとを含んでいてもよい。
【００１８】
この構成によれば、前側電動モータおよび後側電動モータが、前側リムおよび後側リムをプロペラ軸線まわりに回転させることにより、ダクトに対して複数の羽根を回転させる。さらに、前側電動モータおよび後側電動モータは、前側リムおよび後側リムをプロペラ軸線まわりに相対回転させる。これにより、プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度が変化し、プロペラのピッチが変化する。したがって、電動モータは、高トルク型と高出力型との間でプロペラの特性を変化させることができる。
【００１９】
前記プロペラのピッチは、高トルク型ピッチおよび高出力型ピッチの２段階で調整されてもよいし、この２つのピッチ間で無段階で調整されてもよい。前記プロペラのピッチが無段階で調整される場合、前記船舶推進装置は、前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御する制御装置をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、制御装置は、前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御することにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量を制御できる。したがって、制御装置は、プロペラのピッチを無段階で調整できる。
【００２０】
また、前記船舶推進装置が、前記プロペラのピッチを変更できるように構成されている場合、前記船舶推進装置は、前記前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する回転量規制部をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制されるので、プロペラのピッチの変化量も規制される。したがって、電動モータは、回転量規制部によって許容される前側リムおよび後側リムの相対回転量の範囲内で、プロペラのピッチを変更できる。
【００２１】
前記回転量規制部は、前記リムおよび羽根のいずれか一方に設けられた支持部と、前記リムおよび羽根の他方に設けられており、前記支持部が挿入された長孔を区画する被支持部とを含んでいてもよい。
この構成によれば、リムおよび羽根が、支持部および被支持部によって連結されている。支持部は、被支持部によって区画された長孔に挿入されている。支持部および被支持部は、被支持部が支持部に支持された状態で長孔の長手方向に相対移動できる。リムおよび羽根は、支持部および被支持部の相対移動に伴って相対移動する。そして、支持部および被支持部（長孔の内面）が接すると、支持部および被支持部の相対移動が規制される。そのため、リムおよび羽根の相対移動が規制される。すなわち、羽根に対する前側リムの移動が規制される共に、羽根に対する後側リムの移動が規制される。言い換えると、前側リムおよび後側リムは、共通の部材（羽根）に対する相対移動が規制されることにより、相対回転が規制される。これにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制される。
【００２２】
前記船舶推進装置が前記回転量規制部を含む場合、前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記前側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する前側回転軸と、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記後側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する後側回転軸とをさらに含んでいてもよい。この場合、前記回転量規制部は、前記前側回転軸および後側回転軸にそれぞれ設けられており、所定の角度範囲内で前記プロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合う前側噛み合い部および後側噛み合い部を含んでいてもよい。
【００２３】
この構成によれば、前側噛み合い部が、プロペラの前側回転軸に設けられており、後側噛み合い部が、プロペラの後側回転軸に設けられている。したがって、前側噛み合い部は、前側回転軸と共にプロペラ軸線まわりに回転し、後側噛み合い部は、後側回転軸と共にプロペラ軸線まわりに回転する。前側噛み合い部および後側噛み合い部は、所定の角度範囲内でプロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合っている。したがって、前側噛み合い部および後側噛み合い部が接すると、前側リムおよび後側リムの相対回転が規制される。これにより、前側リムおよび後側リムの相対回転量が規制される。
【００２４】
また、前記船舶推進装置は、前記ステアリング軸線に沿って延びており、前記ブラケットに対して前記ステアリング軸線まわりに回転可能なステアリングシャフトをさらに含んでいてもよい。この場合、前記ダクトは、前記ステアリングシャフトの下部に取り付けられており、前記ステアリングシャフトと共に前記ステアリング軸線まわりに回転可能であってもよい。
【００２５】
また、前記船舶推進装置は、光を発する発光体をさらに含んでいてもよい。輝度や点灯時間などの前記発光体の発光状態は、前記プロペラの回転状態に応じて変化してもよい。また、前記発光体は、前記ダクトおよびプロペラのいずれか一方に配置されていてもよいし、前記ダクトおよびプロペラの両方に配置されていてもよい。前記発光体は、電灯であってもよいし、ＬＥＤ（発光体ダイオード）であってもよい。この場合、前記発光体に供給される電力は、前記電動モータに電力を供給するモータ電力源からの電力であってもよいし、前記発光体に電力を供給する専用の電力供給装置からの電力であってもよい。
【００２６】
前記船舶推進装置が前記電力供給装置を含む場合、前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含んでいてもよい。さらに、前記船舶推進装置は、少なくとも一部が前記ステータに対向する位置で前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルをさらに含んでいてもよい。すなわち、前記電力供給装置は、前記発電用コイルを含んでいてもよい。この場合、前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されていてもよい。
【００２７】
この構成によれば、発電用コイルがリムに取り付けられており、発光体が、発電用コイルに接続されている。発電用コイルの少なくとも一部は、ステータに対向している。したがって、電動モータがプロペラ（リム）を回転させると、発電用コイルを通過する磁束が変化し、発電用コイルで電流（誘導電流）が発生する。これにより、発光体が光を発する。発電用コイルで発生する電流は、プロペラの回転速度に応じて変化する。さらに、プロペラの回転速度が同じであっても、高トルクでプロペラを回転させる場合には、ステータに供給される電力が低トルクの場合よりも大きいので、発電用コイルで発生する電流が増加する。したがって、発光体の発光状態は、回転速度およびトルクを含むプロペラの回転状態に応じて変化する。このように、プロペラと共に回転する部材（発電用コイル）が電力を発生するので、発光体がプロペラに配置されている場合でも、発光体に対して確実に電力を供給できる。つまり、固定部分（ダクト）から回転体（プロペラ）に延びる複雑な配線を設けなくてもよい。
【００２８】
また、前記船舶推進装置が前記電力供給装置を含む場合、前記船舶推進装置は、前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルと、前記ダクトに取り付けられており、前記発電用コイルに対向する発電用マグネットとをさらに含んでいてもよい。すなわち、前記電力供給装置は、専用のコイルおよびマグネットを含んでいてもよい。この場合、前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されていてもよい。この構成によれば、発電用コイルがリムに取り付けられており、発電用マグネットがダクトに取り付けられている。さらに、発電用コイルおよび発電用マグネットが互いに対向している。したがって、電動モータがプロペラ（リム）を回転させると、発電用コイルで電流が発生し、プロペラの回転状態に応じた発光状態で発光体が発光する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す船舶推進装置の正面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置の側面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図５Ａ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図５Ｂ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図６Ａ】この発明の第１実施形態に係る電動モータの一部の断面図である。
【図６Ｂ】この発明の第１実施形態に係る電動モータの一部の断面図である。
【図７Ａ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図７Ｂ】この発明の第１実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図８Ａ】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根の断面図である。
【図８Ｂ】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根の断面図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図１０Ａ】図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニットの断面図である。
【図１０Ｂ】図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニットの断面図である。
【図１１】この発明の第３実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１２】この発明の第３実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１３】この発明の第４実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１４】この発明の第４実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１５】この発明の第５実施形態に係る推進ユニットの部分断面図である。
【図１６】この発明の第５実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図１７】この発明の第６実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図１８Ａ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図１８Ｂ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図１９】この発明の第７実施形態に係る推進ユニットの断面図である。
【図２０Ａ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図２０Ｂ】プロペラ軸線に対する羽根の傾き角度について説明するための図である。
【図２１Ａ】この発明の第８実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２１Ｂ】この発明の第８実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２２】図２１Ｂに示す推進ユニットの一部を拡大した斜視図である。
【図２３】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図２４Ａ】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの一部の断面図である。
【図２４Ｂ】この発明の第９実施形態に係る推進ユニットの一部の断面図である。
【図２５】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの背面図である。
【図２６Ａ】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【図２６Ｂ】この発明の第１０実施形態に係る推進ユニットの外周部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
以下の実施形態に係るプロペラは、正転方向および逆転方向に回転可能である。正転方向は、プロペラを後方から見て右まわりであってもよいし、プロペラを後方から見て左まわりであってもよい。以下では、プロペラを後方から見て右まわりの方向をプロペラの正転方向と定義し、プロペラを後方から見て左まわりの方向をプロペラの逆転方向と定義する。
【００３１】
［第１実施形態］
図１Ａは、この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置１の側面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す船舶推進装置１の正面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る船舶推進装置１の側面図である。
図１Ａおよび図２に示すように、船舶推進装置１は、船舶Ｖ１の船尾に取り付け可能なブラケット２と、ブラケット２に支持されたステアリングチューブ３と、ステアリングチューブ３に支持されたステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４に支持された推進ユニット５とを含む。
【００３２】
図１Ａおよび図２に示すように、ステアリングチューブ３およびステアリングシャフト４は、船体Ｈ１の後方に配置されている。ステアリングチューブ３およびステアリングシャフト４は、略鉛直なステアリング軸線Ａ１に沿って延びている。ステアリングシャフト４は、ステアリングチューブ３内に挿入されている。ステアリングシャフト４は、ブラケット２に対してステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能にステアリングチューブ３に支持されている。ステアリングシャフト４の上端部は、ステアリングチューブ３から上方に突出しており、ステアリングシャフト４の下端部は、ステアリングチューブ３から下方に突出している。
【００３３】
図１Ａおよび図２に示すように、推進ユニット５は、ステアリングシャフト４の下端部に連結されている。推進ユニット５は、ステアリングシャフト４と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転する。推進ユニット５は、推力を発生する。推進ユニット５は、船外で水中に配置される。図１Ｂに示すように、推進ユニット５は、推力を発生するプロペラ６を含む。図１Ａおよび図２に示すように、推進ユニット５は、前後方向に延びるプロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ６を回転させる電動モータ７をさらに含む。電動モータ７は、後述するモータＥＣＵ１３（Electronic Control Unit）に接続されている。モータＥＣＵ１３は、配線８によって、船内に配置されたバッテリー９に接続されている。配線８は、船内からステアリングシャフト４の内部に延びている。
【００３４】
図１Ａおよび図２に示すように、船舶推進装置１は、さらに、船舶推進装置１の出力調整を行う出力調整装置１０と、船舶Ｖ１を操舵する操舵装置１１とを含む。出力調整装置１０は、推進ユニット５（具体的には、モータＥＣＵ１３）に接続されている。出力調整装置１０は、船内に配置されたコントロールレバーを含む。コントロールレバーは、操船者によって操作される。出力調整装置１０は、コントロールレバーに入力された出力指令を推進ユニット５に伝達する。推進ユニット５は、コントロールレバーから入力された出力指令に基づいて推力を発生する。一方、操舵装置１１は、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させることにより、推進ユニット５をステアリング軸線Ａ１まわりに左右に回動させる。操舵装置１１は、機械式の操舵装置であってもよいし、電動式の操舵装置であってもよい。
【００３５】
操舵装置１１が機械式の操舵装置である場合、図１Ａに示すように、操舵装置１１は、操船者によって操作されるティラーハンドル１１ａを備えていてもよい。ティラーハンドル１１ａは、ステアリングシャフト４の上端部に連結されている。ステアリングシャフト４は、ティラーハンドル１１ａと共にステアリング軸線Ａ１まわりに回動する。操舵装置１１がティラーハンドル１１ａを備えている場合、出力調整装置１０は、ティラーハンドル１１ａの先端部に設けられたスロットルグリップ１０ａを備えていてもよい。スロットルグリップ１０ａは、ティラーハンドル１１ａの中心軸線まわりに回転可能であり、操船者によって操作される。
【００３６】
また、図示はしないが、操舵装置１１が機械式の操舵装置である場合、操舵装置１１は、船内に配置されたリモコンユニットと、リモコンユニットの動作をステアリングシャフト４に伝達するプッシュ・プルケーブルとを備えていてもよい。リモコンユニットが操船者によって操作されると、リモコンユニットの動作がステアリングシャフト４に伝達される。これにより、ステアリングシャフト４がステアリング軸線Ａ１まわりに回動する。
【００３７】
また、操舵装置１１が電気式の操舵装置である場合、図２に示すように、操舵装置１１は、船内に配置されたリモコンユニット１１ｂと、リモコンユニット１１ｂの操作に伴ってステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させる操舵ユニット１１ｃとを備えていてもよい。操舵ユニット１１ｃは、たとえば、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させるモータ（図示せず）と、モータを制御する制御装置（図示せず）とを含む。制御装置は、リモコンユニット１１ｂから入力された指令に基づいてモータを制御することにより、ステアリングシャフト４をステアリング軸線Ａ１まわりに回動させる。リモコンユニット１１ｂからの指令は、有線通信または無線通信によって操舵ユニット１１ｃに送られる。
【００３８】
図２に示すように、リモコンユニット１１ｂは、前後に傾倒可能なリモコンレバー１１ｄを備えていてもよいし、前後左右に傾倒可能なジョイスティック１１ｅを備えていてもよい。また、図２に示すように、リモコンユニット１１ｂは、４つのボタンが設けられたワイヤレスリモコン１１ｆを備えていてもよいし、インターネットなどのデータ通信網を介して操舵ユニット１１ｃと通信するタッチパネル１１ｇを備えていてもよい。当然、出力調整装置１０は、これらの装置以外の装置を備えていてもよい。すなわち、出力調整装置１０の構成は、前述の構成に限定されない。
【００３９】
図３は、推進ユニット５の部分断面図である。図４は、推進ユニット５の背面図である。図５Ａおよび図５Ｂは、推進ユニット５の外周部の断面図である。
図３に示すように、推進ユニット５は、前述のプロペラ６および電動モータ７と、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ６を取り囲む円筒状のダクト１２と、電動モータ７を制御するモータＥＣＵ１３と、電動モータ７の回転角を検出するモータ回転角検出装置１４とを含む。ダクト１２は、前後方向に延びる姿勢でステアリングシャフト４に連結されている。モータＥＣＵ１３は、ステアリングシャフト４の内部に配置されていてもよいし、船内に配置されていてもよい。モータ回転角検出装置１４は、ダクト１２の内部に配置されている。プロペラ６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。
【００４０】
図３に示すように、プロペラ６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の羽根１５（blade）と、複数の羽根１５を取り囲む円筒状のリム１６とを含む。複数の羽根１５は、間隔を空けてプロペラ６の周方向に配列されている。図４に示すように、羽根１５は、リム１６の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。羽根１５は、平らなプレートであってもよいし、曲線部を含む湾曲したプレートであってもよい。羽根１５の外端部（リム１６側の端部）は、リム１６に固定されている。したがって、羽根１５およびリム１６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。
【００４１】
図３に示すように、リム１６は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。リム１６およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、リム１６は、ダクト１２の内周部に設けられた環状溝１７に収容されている。環状溝１７は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。リム１６は、環状溝１７内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、プロペラ６は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００４２】
リム１６は、複数のベアリングを介してダクト１２に保持されている。図５Ａに示すように、リム１６は、２つのスラストベアリング１８とラジアルベアリング１９とを介してダクト１２に保持されていてもよい。また、図５Ｂに示すように、リム１６は、複数のテーパローラベアリング２０を介してダクト１２に保持されていてもよい。スラストベアリング１８およびラジアルベアリング１９は、ボールベアリングであってもよいし、ローラベアリングであってもよいし、その他の形式のベアリングであってもよい。
【００４３】
図５Ａに示すように、前側のスラストベアリング１８は、リム１６の前端面とダクト１２との間に配置されており、後側のスラストベアリング１８は、リム１６の後端面とダクト１２との間に配置されている。ラジアルベアリング１９は、リム１６の外周面とダクト１２との間に配置されている。２つのスラストベアリング１８は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、軸方向（プロペラ軸線Ａ２に沿う方向）へのリム１６の移動量を規制する。ラジアルベアリング１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、径方向へのリム１６の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ６の移動量は、スラストベアリング１８およびラジアルベアリング１９によって規制される。
【００４４】
一方、複数のテーパローラベアリング２０は、複数の対を構成している。図４および図５Ｂを併せて参照すると分かるように、対のテーパローラベアリング２０は、前後方向から見たときに重なるように前後に間隔を空けて配置されている。図５Ｂに示すように、前側のテーパローラベアリング２０は、リム１６の前端面とダクト１２との間に配置されており、後側のテーパローラベアリング２０は、リム１６の後端面とダクト１２との間に配置されている。図４に示すように、複数の対のテーパローラベアリング２０は、間隔を空けて周方向に配列されている。
【００４５】
図５Ｂに示すように、テーパローラベアリング２０は、ダクト１２によって保持された支持軸２１と、支持軸２１を取り囲む内輪２２と、内輪２２の周囲に配置された複数のローラ２３とを含む。複数のローラ２３は、図示しない環状の保持器（retainer）によって保持されている。各ローラ２３は、自身の中心軸線まわりに回転しながら（自転しながら）、内輪２２まわりに回転可能である。各ローラ２３は、リム１６の前端面または後端面に接している。テーパローラベアリング２０は、プロペラ軸線Ａ２まわりにリム１６を回転可能に支持すると共に、軸方向および径方向へのリム１６の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ６の移動量は、テーパローラベアリング２０によって規制される。
【００４６】
図６Ａおよび図６Ｂは、電動モータ７の一部の断面図である。以下では、図５Ａ〜図６Ｂを参照して、電動モータ７について説明する。
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電動モータ７は、ダクト１２の一部によって構成された環状のステータ２４と、リム１６の一部によって構成された円筒状のロータ２５とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と環状溝１７の底面との間に配置されたステータ２４を含み、リム１６は、リム１６の外周部に設けられたロータ２５を含む。ステータ２４およびロータ２５は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。ステータ２４およびロータ２５は、間隔を空けてプロペラ６の径方向に対向している。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ステータ２４は、電磁鋼板などの軟磁性材料によって形成された環状のステータコア２６と、ステータコア２６に巻回された複数のコイル２７とを含む。
【００４７】
図６Ａに示すように、ロータ２５は、軟磁性材料によって形成された円筒状のロータコア２８と、ロータコア２８に保持された複数のマグネット２９とを含む永久磁石型ロータ（permanent-magnet rotor）であってもよい。すなわち、電動モータ７は、永久磁石型直流モータであってもよい。また、図６Ｂに示すように、ロータ２５は、間隔を空けてプロペラ６の周方向に配列された複数の突極３０（salient pole）を含んでおり、軟磁性材料によって形成された円筒状の突極型ロータ（salient poled rotor）であってもよい。すなわち、電動モータ７は、スイッチドリラクタンスモータ（switched reluctance motor）であってもよい。電動モータ７は、これらのモータに限らず、ブラシ付きの直流モータであってもよいし、ブラシレスモータであってもよいし、その他の形式のモータであってもよい。
【００４８】
図６Ａに示すように、複数のコイル２７は、プロペラ６の周方向に配列されている。複数のコイル２７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲む環状列を構成している。同様に、複数のマグネット２９は、プロペラ６の周方向に配列されており、プロペラ軸線Ａ２を取り囲む環状列を構成している。複数のコイル２７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲むと共に、プロペラ６の軸方向に並んだ複数の環状列を構成していてもよい。同様に、複数のマグネット２９は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲むと共に、プロペラ６の軸方向に並んだ複数の環状列を構成していてもよい。たとえば、巻き数が半分に減らされた複数のコイル２７によって、プロペラ６の軸方向に並んだ２つの環状列が構成されていてもよい。この構成によれば、電動モータ７の最大出力の変化を抑制しながら、径方向への電動モータ７の厚みを減少させることができる。
【００４９】
電動モータ７は、ステータ２４によってロータ２５をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、ダクト１２に対してリム１６をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。これにより、複数の羽根１５が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７は、正転および逆転可能である。電動モータ７が正転方向にロータ２５を回転させると、プロペラ６も正転方向に回転し、前進方向の推力が発生する。これとは反対に、電動モータ７がロータ２５を逆転方向に回転させると、プロペラ６も逆転方向に回転し、後進方向の推力が発生する。モータＥＣＵ１３（図３参照）は、出力調整装置１０（図１Ａ参照）から入力された出力指令に基づいてステータ２４への電力供給を制御する。すなわち、モータＥＣＵ１３は、モータ回転角検出装置１４（図３参照）からの出力に基づいてステータ２４への電力供給を制御することにより、ロータ２５の回転方向および回転速度を制御する。これにより、出力指令に基づく方向および速度で船舶Ｖ１が推進される。
【００５０】
図７Ａおよび図７Ｂは、推進ユニット５の断面図である。図８Ａおよび図８Ｂは、図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う羽根１５の断面図である。
図７Ａに示すように、ダクト１２の前端部の内径は、ダクト１２の後端部の内径と等しくてもよい。この場合、図８Ａに示すように、羽根１５の断面は、直線状であってもよい。この構成によれば、プロペラ６の回転速度が同じであれば、推進ユニット５は、前進方向への推力とほぼ同じ大きさの後進方向への推力を発生できる。
【００５１】
一方、図７Ｂに示すように、ダクト１２の前端部の内径ＩＤｆは、ダクト１２の後端部の内径ＩＤｒより大きくてもよい。この場合、図８Ｂに示すように、羽根１５の断面は、前方に凸の円弧状であってもよい。この構成によれば、ダクト１２の後端部の流路面積が、ダクト１２の前端部の流路面積より小さいので、ダクト１２を前から後に通過する水流がダクト１２によって加速される。これにより、より大きな前進方向への推力が発生する。さらに、羽根１５の断面が、円弧状であるので、推進効率が高まる。
【００５２】
以上のように第１実施形態では、プロペラ６の複数の羽根１５が、プロペラ６のリム１６によって取り囲まれている。リム１６は、ダクト１２によって取り囲まれている。ダクト１２は、プロペラ６を保持している。ダクト１２は、ステアリングシャフト４と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転可能である。ステアリングシャフト４が、ステアリング軸線Ａ１まわりに操舵されると、プロペラ６は、ダクト１２と共にステアリング軸線Ａ１まわりに回転する。リム１６は、ダクト１２に対して複数の羽根１５と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、電動モータ７がダクト１２に対してリム１６を回転させると、複数の羽根１５が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。これにより、水流が形成され、船舶Ｖ１が推進される。
【００５３】
電動モータ７は、プロペラ軸線Ａ２に対して複数の羽根１５より外方に配置されている。したがって、電動モータ７がプロペラ６の前または後に配置されている場合よりもプロペラ６の有効面積が広く、推進効率が高い。さらに、電動モータ７がプロペラ６の前または後に配置されている場合よりも、水中に配置される船舶推進装置１の水中部分の前後方向への長さが小さいので、操舵時に水中部分が水から受ける抵抗が小さい。そのため、操舵荷重を低減でき、高出力のモータを電動モータ７として用いることができる。しかも、電動モータ７全体が水中に配置されるので、モータ音が乗船者に伝わり難い。そのため、船舶推進装置１の静粛性を高めることができる。
【００５４】
さらに、電動モータがプロペラの前または後に配置されている従来の船舶推進装置よりも推進効率が高まるので、電動モータ７の消費電力を低減できる。さらに、電動モータ７全体が水中に配置されるので、電動モータ７が空中に配置されている場合よりも、電動モータ７の温度上昇を抑制できる。したがって、温度の上昇に伴う電動モータ７の電気抵抗の上昇を抑制できる。そのため、電動モータ７の消費電力をさらに低減できる。これにより、船舶推進装置１の稼働時間および船舶Ｖ１の航走距離を増加させることができる。もしくは、船舶推進装置１の稼働時間および船舶Ｖ１の航走距離を減少させずに、バッテリー９の容量を低減できる。これにより、船舶Ｖ１に積載される積載物の重量を低減できる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、プロペラの中心部に回転軸が設けられていることである。
図９は、この発明の第２実施形態に係る推進ユニット２０５の背面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９に示すＸ−Ｘ線に沿う推進ユニット２０５の断面図である。図９〜図１０Ｂにおいて、前述の図１〜図８Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態に係る推進ユニット２０５は、プロペラ６を除き、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット２０５は、第１実施形態に係るプロペラ６に代えて、プロペラ２０６を含む。
図９に示すように、プロペラ２０６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ２０６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。プロペラ２０６は、複数の羽根１５と、リム１６とを含む。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、プロペラ２０６は、さらに、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の回転軸２３１と、回転軸２３１を前後方向に貫通する中心軸２３２とを含む。羽根１５の内端部（リム１６とは反対側の端部）は、回転軸２３１に固定されている。回転軸２３１は、一体回転可能に中心軸２３２に連結されている。回転軸２３１は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。したがって、回転軸２３１は、羽根１５、リム１６、および中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。中心軸２３２は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びている。中心軸２３２の前端部および後端部は、回転軸２３１から突出している。
【００５７】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、推進ユニット２０５は、さらに、複数のベアリングを介して中心軸２３２の前端部および後端部をそれぞれ支持する前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４とダクト１２とを連結する複数の固定羽根２３５とを含む。プロペラ２０６は、前側固定軸２３３、後側固定軸２３４、および固定羽根２３５を介して、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能にダクト１２に保持されている。したがって、リム１６は、図５Ａおよび図５Ｂに示すベアリング１８、１９、２０を介してダクト１２に保持されていてもよいし、ベアリング１８、１９、２０を介してダクト１２に保持されていなくてもよい。
【００５８】
前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、回転軸２３１と概ね等しい外径を有する円柱状である。前側固定軸２３３の前端部は、前方に凸の半球状であり、後側固定軸２３４の後端部は、後方に凸の半球状である。固定羽根２３５は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４から径方向外方に延びている。固定羽根２３５は、径方向に延びる平らなプレートであってもよいし、曲線部を含む湾曲したプレートであってもよい。図９に示すように、固定羽根２３５の外端部は、ダクト１２に固定されており、固定羽根２３５の内端部は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４に固定されている。したがって、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４は、ダクト１２に固定されており、ダクト１２に対して回転不能である。
【００５９】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、中心軸２３２の前端部および後端部は、それぞれ、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部に配置されている。図１０Ａに示すように、中心軸２３２は、２つのスラストベアリング２１８と２つのラジアルベアリング２１９とを介して前側固定軸２３３および後側固定軸２３４に支持されていてもよい。また、図１０Ｂに示すように、中心軸２３２は、２つのテーパローラベアリング２２０を介して前側固定軸２３３および後側固定軸２３４に支持されていてもよい。
【００６０】
図１０Ａに示すように、スラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４の内部に配置されている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部には、潤滑油などの潤滑剤が充填されている。中心軸２３２と前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と間は、前側固定軸２３３または後側固定軸２３４に保持された環状のシール２３６によって密閉されている。前側のシール２３６は、前側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９より後方に配置されており、後側のシール２３６は、後側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９より前方に配置されている。前側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、中心軸２３２の前端部と前側固定軸２３３との間に配置されており、後側のスラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９は、中心軸２３２の後端部と後側固定軸２３４との間に配置されている。
【００６１】
図１０Ａに示すように、２つのスラストベアリング２１８は、中心軸２３２の前後に配置されており、２つのラジアルベアリング２１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を取り囲んでいる。２つのスラストベアリング２１８は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、軸方向への中心軸２３２の移動量を規制する。ラジアルベアリング２１９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、径方向への中心軸２３２の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ２０６の移動量は、スラストベアリング２１８およびラジアルベアリング２１９によって規制される。
【００６２】
一方、図１０Ｂに示すように、２つのテーパローラベアリング２２０は、それぞれ、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部に配置されている。前側固定軸２３３および後側固定軸２３４の内部には、潤滑剤が充填されている。中心軸２３２と前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と間は、中心軸２３２に保持された環状のシール２３７によって密閉されている。前側のシール２３７は、前側のテーパローラベアリング２２０より後方に配置されており、後側のシール２３７は、後側のテーパローラベアリング２２０より前方に配置されている。前側のテーパローラベアリング２２０は、前側固定軸２３３の内部で中心軸２３２を取り囲んでおり、後側のテーパローラベアリング２２０は、後側固定軸２３４の内部で中心軸２３２を取り囲んでいる。さらに、前側のテーパローラベアリング２２０は、軸方向に関して、前側固定軸２３３と回転軸２３１との間に配置されており、後側のテーパローラベアリング２２０は、軸方向に関して、後側固定軸２３４と回転軸２３１との間に配置されている。
【００６３】
図１０Ｂに示すように、テーパローラベアリング２０は、中心軸２３２を取り囲む内輪２２と、内輪２２の周囲に配置された複数のローラ２３と、複数のローラ２３の周囲に配置された外輪２３８とを含む。外輪２３８は、中心軸２３２に保持されている。外輪２３８は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。各ローラ２３は、外輪２３８に接している。テーパローラベアリング２２０は、プロペラ軸線Ａ２まわりに中心軸２３２を回転可能に支持すると共に、軸方向および径方向への中心軸２３２の移動量を規制する。したがって、軸方向および径方向へのプロペラ２０６の移動量は、テーパローラベアリング２２０によって規制される。
【００６４】
この推進ユニット２０５では、プロペラ２０６が正転方向に回転すると、前方からダクト１２内に水が吸い込まれると共に、ダクト１２内に吸い込まれた水が、プロペラ２０６から後方に送られる。プロペラ２０６から後方に送られた水は、プロペラ２０６の後方に配置されている複数の固定羽根２３５の間を通過した後、ダクト１２から後方に排出される。水流が複数の固定羽根２３５の間を通過することにより、プロペラ６の回転によって生じた水流のねじれが低減され、水流が整えられる。プロペラ２０６が逆転方向に回転した場合も同様に、水流が、プロペラ２０６の前方に配置されている複数の固定羽根２３５の間を通過することにより、水流のねじれが低減される。このように、ダクト１２内を流れる水は、複数の固定羽根２３５によって整流される。すなわち、複数の羽根１５は、動翼として機能し、複数の固定羽根２３５は、静翼として機能する。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、この発明の第３実施形態について説明する。
この第３実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、電動モータの動力が、歯車伝達機構を介してリムに伝達されることである。
図１１は、この発明の第３実施形態に係る推進ユニット３０５の部分断面図である。図１２は、この発明の第３実施形態に係る推進ユニット３０５の外周部の断面図である。図１１〜図１２において、前述の図１〜図１０Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
第３実施形態に係る推進ユニット３０５は、電動モータ７を除き、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット３０５は、第１実施形態に係る電動モータ７に代えて、ステアリングシャフト４の内部に配置された電動モータ３０７を含む。電動モータ３０７は、ダクト１２の上方に配置されている。電動モータ３０７は、モータＥＣＵ１３によって制御される。図１２に示すように、電動モータ３０７は、ダクト１２を径方向に貫通する貫通孔３３９に挿入されたモータ軸３４０を含む。モータ軸３４０の先端部は、環状溝１７内に配置されている。
【００６７】
推進ユニット３０５は、さらに、電動モータ３０７の動力をリム１６に伝達する歯車伝達機構３４１を含む。歯車伝達機構３４１は、モータ軸３４０に連結された駆動ギヤ３４２と、リム１６の前端面に形成された従動ギヤ３４３とを含む。駆動ギヤ３４２は、平歯車または斜歯歯車であり、従動ギヤ３４３は、正面歯車（face gear）である。駆動ギヤ３４２および従動ギヤ３４３は、互いに噛み合っていてもよいし、共通の中間ギヤに噛み合っていてもよい。図１１および図１２では、駆動ギヤ３４２が、従動ギヤ３４３に噛み合っている状態が示されている。駆動ギヤ３４２は、モータ軸３４０と共に回転し、従動ギヤ３４３は、リム１６と共に回転する。電動モータ３０７の回転は、歯車伝達機構３４１によって減速された状態でリム１６に伝達される。これにより、電動モータ３０７の動力が増幅された状態でリム１６に伝達され、プロペラ６が、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。
【００６８】
［第４実施形態］
次に、この発明の第４実施形態について説明する。
この第４実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、プロペラが、二重反転プロペラであることである。
図１３は、この発明の第４実施形態に係る推進ユニット４０５の部分断面図である。図１４は、この発明の第４実施形態に係る推進ユニット４０５の外周部の断面図である。図１３〜図１４において、前述の図１〜図１２に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
第４実施形態に係る推進ユニット４０５は、推力を発生するプロペラ４０６と、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ４０６を回転させる電動モータ４０７とを含む。さらに、推進ユニット４０５は、プロペラ軸線Ａ２まわりにプロペラ４０６を取り囲む円筒状のダクト１２と、電動モータ４０７を制御するモータＥＣＵ１３と、電動モータ４０７の回転角を検出するモータ回転角検出装置１４とを含む。プロペラ４０６は、ダクト１２によって保持されている。プロペラ４０６およびダクト１２は、同軸的に配置されている。
【００７０】
図１３に示すように、プロペラ４０６は、前後に配置された前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５を含む。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、ダクト１２と同軸である。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、共通の軸線（プロペラ軸線Ａ２）まわりに回転可能にダクト１２に保持されている。前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５は、二重反転プロペラを構成している。すなわち、前側プロペラ４４４は、正転方向に回転することにより前進方向への推力を発生し、逆転方向に回転することにより後進方向への推力を発生する。一方、後側プロペラ４４５は、逆転方向に回転することにより前進方向への推力を発生し、正転方向に回転することにより後進方向への推力を発生する。
【００７１】
図１３に示すように、前側プロペラ４４４は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の前側羽根４４６と、複数の前側羽根４４６を取り囲んでおり複数の前側羽根４４６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な筒状の前側リム４４７とを含む。同様に、後側プロペラ４４５は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の後側羽根４４８と、複数の後側羽根４４８を取り囲んでおり複数の後側羽根４４８と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な筒状の後側リム４４９とを含む。前側リム４４７および後側リム４４９は、前後に配置されている。前側リム４４７および後側リム４４９は、互いに等しい形状を有している。すなわち、前側リム４４７の外径は、後側リム４４９の外径と等しく、前側リム４４７の内径は、後側リム４４９の内径の外径と等しい。さらに、前側リム４４７の軸長（前後方向への長さ）は、後側リム４４９の軸長と等しい。
【００７２】
図１３に示すように、複数の前側羽根４４６は、間隔を空けてプロペラ４０６の周方向に配列されている。前側羽根４４６は、前側リム４４７の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。前側羽根４４６の外端部は、前側リム４４７に固定されている。したがって、前側羽根４４６および前側リム４４７は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。前側リム４４７は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。前側リム４４７およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。
【００７３】
図１４に示すように、前側リム４４７は、ダクト１２の内周部に設けられた前側環状溝４５０に収容されている。前側環状溝４５０は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。前側リム４４７は、前側環状溝４５０内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、前側プロペラ４４４は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００７４】
一方、図１３に示すように、複数の後側羽根４４８は、間隔を空けてプロペラ４０６の周方向に配列されている。後側羽根４４８は、後側リム４４９の内周面からプロペラ軸線Ａ２に向かって延びる略三角形状である。後側羽根４４８の外端部は、後側リム４４９に固定されている。したがって、後側羽根４４８および後側リム４４９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに一体回転可能である。後側リム４４９は、ダクト１２の内側でプロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。後側リム４４９およびダクト１２の中心軸線は、プロペラ軸線Ａ２上に配置されている。
【００７５】
図１４に示すように、後側リム４４９は、ダクト１２の内周部に設けられた後側環状溝４５１に収容されている。後側環状溝４５１は、ダクト１２の内周面より凹んでおり、全周に亘って連続している。後側リム４４９は、後側環状溝４５１内に収容された状態で、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。したがって、後側プロペラ４４５は、ダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００７６】
図１４に示すように、電動モータ４０７は、プロペラ軸線Ａ２まわりに前側リム４４７を回転させる前側電動モータ４５２と、プロペラ軸線Ａ２まわりに後側リム４４９を回転させる後側電動モータ４５３とを含む。前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３は、モータＥＣＵ１３によって制御される。前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３は、同種のモータであってもよいし、異なる種類のモータであってもよい。
【００７７】
図１４に示すように、前側電動モータ４５２は、ダクト１２の一部によって構成された環状の前側ステータ４５４と、前側リム４４７の一部によって構成された円筒状の前側ロータ４５５とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と前側環状溝４５０の底面との間に配置された前側ステータ４５４を含み、前側リム４４７は、前側リム４４７の外周部に設けられた前側ロータ４５５を含む。前側ステータ４５４および前側ロータ４５５は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。前側ステータ４５４および前側ロータ４５５は、間隔を空けてプロペラ４０６の径方向に対向している。前側ステータ４５４に対する前側ロータ４５５の回転角は、モータ回転角検出装置１４によって検出される。
【００７８】
同様に、図１４に示すように、後側電動モータ４５３は、ダクト１２の一部によって構成された環状の後側ステータ４５６と、後側リム４４９の一部によって構成された円筒状の後側ロータ４５７とを含む。すなわち、ダクト１２は、ダクト１２の外周面と後側環状溝４５１の底面との間に配置された後側ステータ４５６を含み、後側リム４４９は、後側リム４４９の外周部に設けられた後側ロータ４５７を含む。後側ステータ４５６および後側ロータ４５７は、プロペラ軸線Ａ２を取り囲んでいる。後側ステータ４５６および後側ロータ４５７は、間隔を空けてプロペラ４０６の径方向に対向している。前側ステータ４５４に対する前側ロータ４５５の回転角は、モータ回転角検出装置１４によって検出される。
【００７９】
前側電動モータ４５２は、ダクト１２に対して前側リム４４７をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、複数の前側羽根４４６をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。同様に、後側電動モータ４５３は、ダクト１２に対して後側リム４４９をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させることにより、複数の後側羽根４４８をプロペラ軸線Ａ２まわりに回転させる。モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側プロペラ４４４を正転方向に回転させると共に、前側プロペラ４４４と同じ回転速度で後側プロペラ４４５を逆転方向に回転させる。これにより、前進方向への推力が発生する。同様に、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側プロペラ４４４を逆転方向に回転させると共に、前側プロペラ４４４と同じ回転速度で後側プロペラ４４５を正転方向に回転させる。これにより、後進方向への推力が発生する。
【００８０】
［第５実施形態］
次に、この発明の第５実施形態について説明する。
この第５実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、電動モータの動力が、歯車伝達機構を介してリムに伝達されることである。
図１５は、この発明の第５実施形態に係る推進ユニット５０５の部分断面図である。図１６は、この発明の第５実施形態に係る推進ユニット５０５の外周部の断面図である。図１５〜図１６において、前述の図１〜図１４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
第５実施形態に係る推進ユニット５０５は、電動モータ４０７を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット５０５は、第４実施形態に係る電動モータ４０７に代えて、ステアリングシャフト４の内部に配置された電動モータ３０７を含む。さらに、推進ユニット５０５は、電動モータ３０７の動力をリム１６に伝達する歯車伝達機構５４１を含む。
【００８２】
図１６に示すように、歯車伝達機構５４１は、電動モータ３０７のモータ軸３４０に連結された駆動ギヤ３４２と、前側リム４４７の後端面に形成された前側従動ギヤ５５８と、後側リム４４９の前端面に形成された後側従動ギヤ５５９とを含む。駆動ギヤ３４２は、平歯車または斜歯歯車であり、前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９は、正面歯車である。駆動ギヤ３４２および前側従動ギヤ５５８は、互いに噛み合っていてもよいし、共通の中間ギヤに噛み合っていてもよい。駆動ギヤ３４２および後側従動ギヤ５５９についても同様である。図１５および図１６では、駆動ギヤ３４２が、前側リム４４７と後側リム４４９との間に配置されており、前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９の両方に噛み合っている状態が示されている。
【００８３】
駆動ギヤ３４２は、モータ軸３４０と共に回転する。前側従動ギヤ５５８および後側従動ギヤ５５９は、それぞれ、前側リム４４７および後側リム４４９と共に回転する。駆動ギヤ３４２および前側従動ギヤ５５８の減速比は、駆動ギヤ３４２および後側従動ギヤ５５９の減速比と等しい。したがって、駆動ギヤ３４２が回転すると、前側リム４４７および後側リム４４９は、互いに反対の方向に同じ回転速度で回転する。電動モータ３０７の回転は、歯車伝達機構５４１によって減速された状態で前側リム４４７および後側リム４４９に伝達される。これにより、電動モータ３０７の動力が増幅された状態で前側リム４４７および後側リム４４９に伝達され、前側プロペラ４４４および後側プロペラ４４５が、ダクト１２に対して互いに反対の方向に回転する。
【００８４】
［第６実施形態］
次に、この発明の第６実施形態について説明する。
この第６実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、プロペラのピッチ（プロペラが一回転して進む距離）が変更可能であり、プロペラの外周部で前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する外周側規制部が設けられていることである。
【００８５】
図１７は、この発明の第６実施形態に係る推進ユニット６０５の断面図である。図１８Ａおよび図１８Ｂは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度について説明するための図である。図１７〜図１８Ｂにおいて、前述の図１〜図１６に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第６実施形態に係る推進ユニット６０５は、プロペラ４０６を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット６０５は、第４実施形態に係るプロペラ４０６に代えて、プロペラ６０６を含む。
【００８６】
図１７に示すように、プロペラ６０６は、プロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能な複数の羽根１５と、複数の羽根１５を取り囲む円筒状の前側リム４４７と、前側リム４４７の後方で複数の羽根１５を取り囲む後側リム４４９とを含む。図１７〜図１８Ｂでは、１つの羽根１５だけを図示しており、他の羽根１５の図示を省略している。各羽根１５は、前側リム４４７および後側リム４４９によって支持されている。前側リム４４７および後側リム４４９は、プロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能にダクト１２に保持されている。
【００８７】
図１７に示すように、推進ユニット６０５は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する外周側規制部６６０をさらに含む。外周側規制部６６０は、羽根１５の前端部に設けられた前側被支持部６６１と、前側リム４４７に設けられた前側支持部６６２とを含む。さらに、外周側規制部６６０は、羽根１５の後端部に設けられた後側被支持部６６３と、後側リム４４９に設けられた後側支持部６６４とを含む。前側支持部６６２は、前側リム４４７の内周面に配置されており、後側支持部６６４は、後側リム４４９の内周面に配置されている。前側支持部６６２は、前側リム４４７の内周面から突出する棒状の突起であり、後側支持部６６４は、後側リム４４９の内周面から突出する棒状の突起である。前側支持部６６２は、前側被支持部６６１によって区画された前側挿入孔６６５内に挿入されている。同様に、後側支持部６６４は、後側被支持部６６３によって区画された後側挿入孔６６６内に挿入されている。
【００８８】
図１７に示すように、前側挿入孔６６５は、プロペラ軸線Ａ２に対して傾いた方向（長手方向）に延びる長孔であり、後側挿入孔６６６は、概ね円形である。前側被支持部６６１は、前側支持部６６２まわりに回転可能に前側支持部６６２に支持されている。同様に、後側被支持部６６３は、後側支持部６６４まわりに回転可能に後側支持部６６４に支持されている。さらに、前側挿入孔６６５が長孔であるから、前側被支持部６６１は、前側支持部６６２に対して、前側挿入孔６６５の長手方向に移動可能である。前側支持部６６２に対する前側被支持部６６１の移動量は、前側支持部６６２と前側被支持部６６１（前側挿入孔６６５の内面）との接触によって規制される。
【００８９】
図１８Ａおよび図１８Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、前側リム４４７および後側リム４４９がプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転すると、前側被支持部６６１が、前側支持部６６２に対して前側挿入孔６６５の長手方向に移動する。このとき、後側被支持部６６３は、後側支持部６６４に対して後側支持部６６４まわりに回転する。そのため、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が変化する。羽根１５の傾き角度の変化量は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量の増加に伴って増加する。そして、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量が所定値に達すると、前側挿入孔６６５の内面が、前側支持部６６２に接触し、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転が規制される。これにより、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量が規制される。
【００９０】
前側リム４４７は、前側電動モータ４５２（図１７参照）によってプロペラ軸線Ａ２まわりに回転駆動され、後側リム４４９は、後側電動モータ４５３（図１７参照）によってプロペラ軸線Ａ２まわりに回転駆動される。図１８Ａにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で（同位相の状態で）、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。また、図１８Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で（前側リム４４７が進角した状態で）、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。
【００９１】
図１８Ａに示すように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で、前側リム４４７および後側リム４４９が回転すると、前側支持部６６２が前側被支持部６６１に対して後側に偏った状態で、各羽根１５が、前側リム４４７および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。また、図１８Ｂに示すように、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で、前側リム４４７および後側リム４４９が回転すると、前側支持部６６２が前側被支持部６６１に対して前側に偏った状態で、各羽根１５が、前側リム４４７および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。
【００９２】
図１８Ａおよび図１８Ｂを比較すると分かるように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致している状態と、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んでいる状態とでは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が異なっている。プロペラ６０６のピッチは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度に応じて変化する。したがって、モータＥＣＵ１３は、前側リム４４７および後側リム４４９の位相を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９が相対回転できる範囲内でプロペラ６０６のピッチを調整できる。そのため、モータＥＣＵ１３は、プロペラ６０６の特性を高トルク型と高出力型との間で変化させることができる。
【００９３】
［第７実施形態］
次に、この発明の第７実施形態について説明する。
この第７実施形態と前述の第４実施形態との主要な相違点は、プロペラのピッチが変更可能であり、プロペラの中心部で前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する中心側規制部が設けられていることである。
【００９４】
図１９は、この発明の第７実施形態に係る推進ユニット７０５の断面図である。図２０Ａおよび図２０Ｂは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度について説明するための図である。図１９〜図２０Ｂにおいて、前述の図１〜図１８Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第７実施形態に係る推進ユニット７０５は、プロペラ４０６を除き、第４実施形態に係る推進ユニット４０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット７０５は、第４実施形態に係るプロペラ４０６に代えて、プロペラ７０６を含む。
【００９５】
図１９に示すように、プロペラ７０６は、複数の羽根１５と、リム１６と、中心軸２３２とを含む。プロペラ７０６は、さらに、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の回転軸７３１を含む。中心軸２３２は、前後方向に回転軸７３１を貫通している。中心軸２３２の前端部および後端部は、回転軸７３１から突出している。推進ユニット７０５は、複数のベアリング２１８、２１９を介して中心軸２３２の前端部および後端部をそれぞれ支持する前側固定軸２３３および後側固定軸２３４と、前側固定軸２３３および後側固定軸２３４とダクト１２とを連結する複数の固定羽根２３５とをさらに含む。
【００９６】
図１９に示すように、プロペラ７０６の回転軸７３１は、プロペラ軸線Ａ２に沿って前後方向に延びる筒状の前側回転軸７６７および後側回転軸７６８を含む。前側回転軸７６７および後側回転軸７６８は、互いに等しい外径を有している。前側回転軸７６７は、前側回転軸７６７と中心軸２３２との間に配置された複数のベアリング７６９を介して中心軸２３２に支持されている。したがって、前側回転軸７６７は、中心軸２３２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。前側回転軸７６７は、図示しない固定部材によって前側リム４４７に固定されている。前側回転軸７６７は、前側リム４４７と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。後側回転軸７６８は、前側回転軸７６７の後方に配置されている。後側回転軸７６８は、一体回転可能に中心軸２３２に連結されている。後側回転軸７６８は、中心軸２３２と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。したがって、後側回転軸７６８は、前側回転軸７６７に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。後述するように、後側回転軸７６８は、複数の羽根１５を介して後側リム４４９に連結されている。後側回転軸７６８は、羽根１５および後側リム４４９と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転可能である。
【００９７】
図１９に示すように、推進ユニット７０５は、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転量を規制することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する中心側規制部７７０をさらに含む。また、推進ユニット７０５は、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量を規制する外周側規制部７６０をさらに含む。中心側規制部７７０によって許容される前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量は、外周側規制部７６０によって許容される前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量と等しくてもよいし、異なっていてもよい。すなわち、前側リム４４７および後側リム４４９の相対回転量は、中心側規制部７７０および外周側規制部７６０によって規制されてもよいし、中心側規制部７７０または外周側規制部７６０によって規制されてもよい。
【００９８】
図１９に示すように、中心側規制部７７０は、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８にそれぞれ設けられた前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２を含む。前側噛み合い部７７１は、前側回転軸７６７の後端部に設けられており、後側噛み合い部７７２は、後側回転軸７６８の前端部に設けられている。前側噛み合い部７７１は、後方に突出する複数の凸部を含み、後側噛み合い部７７２は、前方に突出する複数の凸部を含む。前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２は、互いに噛み合っている。前側噛み合い部７７１および後側噛み合い部７７２は、所定の角度範囲内でプロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転可能である。すなわち、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転量が所定値に達すると、前側噛み合い部７７１の凸部と後側噛み合い部７７２の凸部とが接触し、前側回転軸７６７および後側回転軸７６８の相対回転が規制される。
【００９９】
一方、図２０Ａに示すように、外周側規制部７６０は、前側被支持部６６１と、前側支持部６６２と、後側被支持部６６３と、後側支持部６６４とを含む。外周側規制部７６０は、さらに、羽根１５の内端部に設けられた内側被支持部７７３と、後側回転軸７６８に設けられた内側支持部７７４とを含む。図２０Ａでは、後側回転軸７６８と内側支持部７７４とが離れている状態が示されているが、内側支持部７７４は、後側回転軸７６８に結合されており、後側回転軸７６８から外方に突出している。内側支持部７７４は、後側回転軸７６８の外周面から突出する棒状の突起である。内側支持部７７４は、内側被支持部７７３によって区画された内側挿入孔７７５内に挿入されている。
【０１００】
図２０Ａに示すように、内側挿入孔７７５は、プロペラ軸線Ａ２に対して傾いた方向（長手方向）に延びる長孔である。内側被支持部７７３は、内側支持部７７４まわりに回転可能に内側支持部７７４に支持されている。さらに、内側挿入孔７７５が長孔であるから、内側被支持部７７３は、内側支持部７７４に対して内側挿入孔７７５の長手方向に移動可能である。内側支持部７７４に対する内側被支持部７７３の移動量は、内側支持部７７４と内側被支持部７７３（内側挿入孔７７５の内面）との接触によって規制される。
【０１０１】
図２０Ａにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致した状態で、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。また、図２０Ｂにおいて黒と白の矢印で示すように、モータＥＣＵ１３は、前側電動モータ４５２および後側電動モータ４５３を制御することにより、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んだ状態で、前側リム４４７および後側リム４４９を回転させる。
【０１０２】
図２０Ａおよび図２０Ｂを比較すると分かるように、前側リム４４７および後側リム４４９の位相が一致している状態と、前側リム４４７の位相が後側リム４４９の位相より進んでいる状態とでは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度が異なっている。プロペラ７０６のピッチは、プロペラ軸線Ａ２に対する羽根１５の傾き角度に応じて変化する。したがって、モータＥＣＵ１３は、前側リム４４７および後側リム４４９の位相を制御することにより、前側リム４４７および後側リム４４９が相対回転できる範囲内でプロペラ７０６のピッチを調整できる。そのため、モータＥＣＵ１３は、プロペラ７０６の特性を高トルク型と高出力型との間で変化させることができる。
【０１０３】
［第８実施形態］
次に、この発明の第８実施形態について説明する。
この第８実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、ダクトの内周面とリムの外周面との間への異物の進入を防止する防塵構造が設けられていることである。
図２１Ａおよび図２１Ｂは、この発明の第８実施形態に係る推進ユニット８０５の外周部の断面図である。図２２は、図２１Ｂに示す推進ユニット８０５の一部を拡大した斜視図である。図２１Ａ〜図２２において、前述の図１〜図２０Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
第８実施形態に係る推進ユニット８０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット８０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５の構成に加えて、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間への異物の進入を防止する防塵構造８７６を備えている。防塵構造８７６は、図２１Ａに示すシール８７７を含む構成であってもよいし、図２１Ｂに示す防塵リング８７９を含む構成であってもよい。
【０１０５】
具体的には、図２１Ａに示す防塵構造８７６は、前後方向に間隔を空けて配置された二対のシール８７７および固定リング８７８を含む。シール８７７は、全周に亘って連続した環状である。前側のシール８７７は、リム１６の前端部に配置されており、後側のシール８７７は、リム１６の後端部に配置されている。シール８７７は、全周に亘ってリム１６に接している。シール８７７は、対の固定リング８７８を取り囲んでいる。シール８７７は、対の固定リング８７８に保持されている。シール８７７は、固定リング８７８によってリム１６に押し付けられている。これにより、シール８７７がリム１６に密着している。固定リング８７８は、シール８７７の内側からダクト１２の内側に延びている。固定リング８７８は、ダクト１２に固定されている。したがって、シール８７７は、対の固定リング８７８を介してダクト１２に固定されている。リム１６がダクト１２に対してプロペラ軸線Ａ２まわりに回転すると、リム１６およびシール８７７は、シール８７７がリム１６に密着した状態で、プロペラ軸線Ａ２まわりに相対回転する。
【０１０６】
ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間には、潤滑剤が充填されている。前側の対のシール８７７および固定リング８７８は、リム１６の前端部とダクト１２との間の軸方向への隙間を塞いでおり、後側の対のシール８７７および固定リング８７８は、リム１６の後端部とダクト１２との間の軸方向への隙間を塞いでいる。したがって、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間は、防塵構造８７６によって密閉されている。そのため、ダクト１２とリム１６との間から潤滑剤が漏れることが防止される。さらに、小石や水などの異物が、ダクト１２とリム１６との間に進入することが防止される。
【０１０７】
一方、図２１Ｂに示す防塵構造８７６は、前後方向に間隔を空けて配置された２つの防塵リング８７９を含む。防塵リング８７９は、ダクト１２に固定されている。前側の防塵リング８７９は、ダクト１２の前端部の内側から後方に延びている。前側の防塵リング８７９の後端部とダクト１２の前端部との間には、軸方向への隙間Ｇ１が設けられている。同様に、後側の防塵リング８７９は、ダクト１２の後端部の内側から前方に延びている。後側の防塵リング８７９の前端部とダクト１２の後端部との間には、軸方向への隙間Ｇ１が設けられている。
【０１０８】
図２１Ｂに示すように、前側の防塵リング８７９は、後端部から前方に延びる複数のスリット８８０を含む。同様に、後側の防塵リング８７９は、前端部から後方に延びる複数のスリット８８０を含む。複数のスリット８８０は、周方向に等間隔で配列されている。図２２に示すように、スリット８８０は、周方向に対向する２つの傾斜面８８１の間に設けられている。スリット８８０は、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間に通じている。防塵リング８７９の最小隙間Ｇ２（スリット８８０の最小幅）は、防塵リング８７９とリム１６との間の軸方向への最小隙間Ｇ１より狭い。さらに、防塵リング８７９とリム１６との間の軸方向への最小隙間Ｇ１は、ダクト１２とリム１６との間の最小隙間Ｇ３より狭い。
【０１０９】
ダクト１２内に進入した水は、一方の防塵リング８７９とリム１６との間の隙間Ｇ１や、一方の防塵リング８７９の隙間Ｇ２を通過して、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間に流入する。そして、この水は、他方の防塵リング８７９とリム１６との間の隙間Ｇ１や、他方の防塵リング８７９の隙間Ｇ２を通過して、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間から流出する。隙間Ｇ１および隙間Ｇ２より大きな異物は、防塵リング８７９およびリム１６によって、ダクト１２の内周面とリム１６の外周面との間の空間への進入が防止される。さらに、隙間Ｇ１および隙間Ｇ２が、ダクト１２とリム１６との間の隙間Ｇ３より狭いので、隙間Ｇ３より大きな異物が、ダクト１２とリム１６との間に進入して、リム１６の回転が阻害されることを防止できる。しかも、水が、ダクト１２とリム１６との間を流れるので、ダクト１２とリム１６との間に存在する微小な異物を水流によって排出できる。
【０１１０】
［第９実施形態］
次に、この発明の第９実施形態について説明する。
この第９実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、光を発する発光体が、プロペラに配置されていることである。
図２３は、この発明の第９実施形態に係る推進ユニット９０５の背面図である。図２４Ａおよび図２４Ｂは、この発明の第９実施形態に係る推進ユニット９０５の一部の断面図である。図２３〜図２４Ｂにおいて、前述の図１〜図２２に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
第９実施形態に係る推進ユニット９０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット９０５は、第１実施形態に係る推進ユニット５の構成に加えて、光を発する複数の発光体９８２と、電力を発生する発電装置９８３と、発電装置９８３から発光体９８２に電力を供給する複数の基板９８４（フレキシブルプリント基板）とを含む。発光体９８２は、電灯であってもよいし、ＬＥＤ（発光体ダイオード）であってもよい。図２３に示すように、各羽根１５は、複数の発光体９８２を保持している。共通の羽根１５に保持されている複数の発光体９８２は、径方向に延びる直線状の列を構成している。
【０１１２】
図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、発光体９８２は、羽根１５に埋め込まれており、その一部が、羽根１５の背面から露出している。複数の基板９８４は、それぞれ、複数の羽根１５に埋め込まれている。基板９８４は、共通の羽根１５に保持されている複数の発光体９８２に電気的に接続されている。さらに、基板９８４は、発電装置９８３に電気的に接続されている。発光体９８２に供給される電力を制御する電気回路は、基板９８４に実装されている。基板９８４は、発電装置９８３から発光体９８２に電力を供給することにより、発光体９８２を発光させる。発電装置９８３は、図２４Ａに示す発電用コイル９８５を含む構成であってもよいし、図２４Ｂに示す発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７を含む構成であってもよい。
【０１１３】
具体的には、図２４Ａに示す発電装置９８３は、リム１６に取り付けられた複数の発電用コイル９８５を含む。発電用コイル９８５は、ステータ２４に対向する位置でリム１６に取り付けられている。発電用コイル９８５は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、ステータ２４および発電用コイル９８５が相対回転し、発電用コイル９８５を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル９８５に電流（誘導電流）が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。
【０１１４】
基板９８４は、発電用コイル９８５で発生する電流値に応じて発光体９８２の発光状態を変化させる。発電用コイル９８５で発生する電流は、プロペラ６の回転速度に応じて変化する。さらに、プロペラ６の回転速度が同じであっても、高トルクでプロペラ６を回転させる場合には、ステータ２４に供給される電力が低トルクの場合よりも大きいので、発電用コイル９８５で発生する電流が増加する。したがって、発光体９８２の発光状態は、回転速度およびトルクを含むプロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１１５】
一方、図２４Ｂに示す発電装置９８３は、リム１６に取り付けられた複数の発電用コイル９８６と、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用マグネット９８７とを含む。発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７は、径方向に対向している。発電用コイル９８６は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発電用コイル９８６および発電用マグネット９８７が相対回転し、発電用コイル９８６を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル９８６に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１１６】
［第１０実施形態］
次に、この発明の第１０実施形態について説明する。
この第１０実施形態と前述の第２実施形態との主要な相違点は、光を発する発光体が、ダクトおよび固定羽根に配置されていることである。
図２５は、この発明の第１０実施形態に係る推進ユニット１００５の背面図である。図２６Ａおよび図２６Ｂは、この発明の第１０実施形態に係る推進ユニット１００５の外周部の断面図である。図２５〜図２６Ｂにおいて、前述の図１〜図２４Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１７】
第１０実施形態に係る推進ユニット１００５は、第２実施形態に係る推進ユニット２０５と同様の構成を備えている。すなわち、推進ユニット１００５は、第２実施形態に係る推進ユニット２０５の構成に加えて、光を発する複数の発光体９８２と、電力を発生する発電装置１０８３と、発電装置１０８３から発光体９８２に電力を供給する複数の基板９８４とを含む。図２５に示すように、ダクト１２および固定羽根２３５は、複数の発光体９８２を保持している。ダクト１２に保持されている複数の発光体９８２は、ダクト１２の背面に沿って環状に配置されている。固定羽根２３５に保持されている複数の発光体９８２は、径方向に延びる直線状の列を構成している。
【０１１８】
図２６Ａおよび図２６Ｂに示すように、発光体９８２は、ダクト１２および固定羽根２３５に埋め込まれており、その一部が、ダクト１２および固定羽根２３５の背面から露出している。複数の基板９８４は、ダクト１２および固定羽根２３５に埋め込まれている。基板９８４は、複数の発光体９８２に電気的に接続されている。さらに、基板９８４は、発電装置１０８３に電気的に接続されている。基板９８４は、発電装置１０８３から発光体９８２に電力を供給することにより、発光体９８２を発光させる。発電装置１０８３は、図２６Ａに示す発電用コイル１０８８を含む構成であってもよいし、図２６Ｂに示す発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０を含む構成であってもよい。
【０１１９】
具体的には、図２６Ａに示す発電装置１０８３は、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用コイル１０８８を含む。発電用コイル１０８８は、ロータ２５のマグネット２９に対向する位置でダクト１２に取り付けられている。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、マグネット２９および発電用コイル１０８８が相対回転し、発電用コイル１０８８を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル１０８８に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１２０】
一方、図２６Ｂに示す発電装置１０８３は、ダクト１２に取り付けられた複数の発電用コイル１０８９と、リム１６に取り付けられた複数の発電用マグネット１０９０とを含む。発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０は、径方向に対向している。発電用マグネット１０９０は、リム１６と共にプロペラ軸線Ａ２まわりに回転する。電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発電用コイル１０８９および発電用マグネット１０９０が相対回転し、発電用コイル１０８９を通過する磁束が変化する。そのため、発電用コイル１０８９に電流が発生する。したがって、電動モータ７がプロペラ６を回転させると、発光体９８２が発光する。発光体９８２の発光状態は、プロペラ６の回転状態に応じて変化する。
【０１２１】
［他の実施形態］
この発明の第１〜第１０実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第１０実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１〜第１０実施形態では、電動モータが、ラジアル方向に対向するステータおよびロータを含むラジアルギャップモータである場合について説明した。しかし、電動モータは、アキシャル方向に対向するステータおよびロータを含むアキシャルギャップモータであってもよい。
【０１２２】
また、前述の第１〜第１０実施形態のうちの少なくとも２つの構成が組み合わされてもよい。たとえば、前述の第３実施形態では、プロペラの中心部に回転軸が設けられていない場合について説明した。しかし、第２実施形態に係るプロペラの回転軸が、第３実施形態に係るプロペラの中心部に設けられていてもよい。すなわち、第２実施形態に係る構成と、第３実施形態に係る構成とが組み合わされてもよい。また、前述の第３〜８実施形態では、発光体が設けられていない場合について説明した。しかし、第９および第１０実施形態に係る発光体が、第３〜８実施形態に係る推進ユニットに設けられていてもよい。
【０１２３】
また、前述の第１〜第１０実施形態では、モータＥＣＵが、モータ回転角検出装置の検出値に基づいて電動モータの回転角（ロータの位置）を検出する場合について説明した。しかし、モータＥＣＵは、電動モータの誘起電圧から電動モータの回転角を検出してもよい。すなわち、電動モータの誘起電圧から電動モータの回転角を検出するモータ回転角検出部が、モータＥＣＵに設けられていてもよい。この場合、モータ回転角検出装置は設けられていなくてもよい。
【０１２４】
また、前述の第１〜第１０実施形態では、ステアリングシャフトおよびダクトが、ブラケットに対してステアリング軸線まわりに回転する場合について説明した。しかし、ダクトだけがブラケットに対してステアリング軸線まわりに回転してもよい。すなわち、ステアリングシャフトが、ブラケットに固定されており、ダクトが、ステアリングシャフトに対してステアリング軸線まわりに回転可能にステアリングシャフトに連結されていてもよい。
【０１２５】
また、前述の第１０実施形態では、プロペラの回転に伴って電力を発生する発電装置からの電力が、発光体に供給される場合について説明した。しかし、第１０実施形態のように、発光体が、固定部分（ダクト）に配置されている場合、発電装置が設けられていなくてもよい。すなわち、電動モータに電力を供給するモータ電力源（バッテリー）からの電力が発光体に供給されてもよい。この場合、モータＥＣＵが、発光体への電力供給を制御することにより、発光体の発光状態を制御してもよい。
【０１２６】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
以下に、特許請求の範囲に記載された構成要素と前述の実施形態における構成要素との対応関係を示す。
船舶：船舶Ｖ１
ブラケット：ブラケット２
ステアリング軸線：ステアリング軸線Ａ１
ステアリングシャフト：ステアリングシャフト４
ダクト：ダクト１２
プロペラ軸線：プロペラ軸線Ａ２
羽根：羽根１５
リム：リム１６
プロペラ：プロペラ６、２０６、４０６、６０６、７０６
電動モータ：電動モータ７、３０７、４０７
船舶推進装置：船舶推進装置１
ステータ：ステータ２４
ロータ：ロータ２５
マグネット：マグネット２９
駆動ギヤ：駆動ギヤ３４２
従動ギヤ：従動ギヤ３４３
歯車伝達機構：歯車伝達機構３４１
前側プロペラ：前側プロペラ４４４
後側プロペラ：後側プロペラ４４５
前側羽根：前側羽根４４６
前側リム：前側リム４４７
後側羽根：後側羽根４４８
後側リム：後側リム４４９
前側電動モータ：前側電動モータ４５２
後側電動モータ：後側電動モータ４５３
前側ステータ：前側ステータ４５４
前側ロータ：前側ロータ４５５
後側ステータ：後側ステータ４５６
後側ロータ：後側ロータ４５７
前側従動ギヤ：前側従動ギヤ５５８
後側従動ギヤ：後側従動ギヤ５５９
歯車伝達機構：歯車伝達機構５４１
制御装置：モータＥＣＵ１３
回転量規制部：外周側規制部６６０、７６０、中心側規制部７７０
被支持部：前側被支持部６６１
長孔：前側挿入孔６６５
支持部：前側支持部６６２
前側回転軸：前側回転軸７６７
後側回転軸：後側回転軸７６８
前側噛み合い部：前側噛み合い部７７１
後側噛み合い部：後側噛み合い部７７２
発光体：発光体９８２
発電用コイル：発電用コイル９８５、９８６、１０８８、１０８９
発電用マグネット：発電用マグネット９８７、１０９０
【符号の説明】
【０１２７】
１ 船舶推進装置
２ ブラケット
４ ステアリングシャフト
６ プロペラ
７ 電動モータ
１２ ダクト
１３ モータＥＣＵ
１５ 羽根
１６ リム
２４ ステータ
２５ ロータ
２９ マグネット
２０６ プロペラ
３０７ 電動モータ
３４１ 歯車伝達機構
３４２ 駆動ギヤ
３４３ 従動ギヤ
４０６ プロペラ
４０７ 電動モータ
４４４ 前側プロペラ
４４５ 後側プロペラ
４４６ 前側羽根
４４７ 前側リム
４４８ 後側羽根
４４９ 後側リム
４５２ 前側電動モータ
４５３ 後側電動モータ
４５４ 前側ステータ
４５５ 前側ロータ
４５６ 後側ステータ
４５７ 後側ロータ
５４１ 歯車伝達機構
５５８ 前側従動ギヤ
５５９ 後側従動ギヤ
６０６ プロペラ
６６０ 外周側規制部
６６１ 前側被支持部
６６２ 前側支持部
６６５ 前側挿入孔
７０６ プロペラ
７６０ 外周側規制部
７６７ 前側回転軸
７６８ 後側回転軸
７７０ 中心側規制部
７７１ 前側噛み合い部
７７２ 後側噛み合い部
９８２ 発光体
９８５ 発電用コイル
９８６ 発電用コイル
９８７ 発電用マグネット
１０８８ 発電用コイル
１０８９ 発電用コイル
１０９０ 発電用マグネット
Ａ１ ステアリング軸線
Ａ２ プロペラ軸線
Ｖ１ 船舶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船尾に取り付け可能なブラケットと、
略鉛直なステアリング軸線まわりに前記ブラケットに対して回転可能なダクトと、
複数の羽根と、前記複数の羽根を取り囲む筒状のリムとを含み、前記ダクトによって取り囲まれており、水平方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ダクトに対して回転可能なプロペラと、
前記ダクトに対して前記リムを回転させることにより、前記プロペラを回転させる電動モータとを含む、船舶推進装置。
【請求項２】
前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項３】
前記リムは、前記ロータの少なくとも一部を構成するマグネットを含む、請求項２に記載の船舶推進装置。
【請求項４】
前記電動モータは、リラクタンスモータである、請求項２に記載の船舶推進装置。
【請求項５】
前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記リムと共に回転する従動ギヤとを含み、前記電動モータの動力を前記リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項６】
前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿う方向に並んでおり、前記電動モータによって互いに反対の方向に回転駆動される前側プロペラおよび後側プロペラを含み、
前記前側プロペラは、複数の前側羽根と、前記複数の前側羽根を取り囲む筒状の前側リムとを含み、
前記後側プロペラは、複数の後側羽根と、前記複数の後側羽根を取り囲む筒状の後側リムとを含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項７】
前記電動モータは、前記ダクトに対して前記前側リムを回転させることにより、前記前側プロペラを回転させる前側電動モータと、前記ダクトに対して前記後側リムを回転させることにより、前記後側プロペラを回転させる後側電動モータとを含み、
前記前側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された前側ステータと、前記前側リムの少なくとも一部によって構成された前側ロータとを含み、
前記後側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された後側ステータと、前記後側リムの少なくとも一部によって構成された後側ロータとを含む、請求項６に記載の船舶推進装置。
【請求項８】
前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記前側リムと共に回転する前側従動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記後側リムと共に回転する後側従動ギヤとを含み、前記電動モータの動力を前記前側リムおよび後側リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含む、請求項６に記載の船舶推進装置。
【請求項９】
前記リムは、前記プロペラ軸線まわりの相対回転に伴って前記プロペラ軸線に対する前記羽根の傾き角度が変化するように前記羽根を支持する前側リムおよび後側リムを含み、
前記電動モータは、前記前側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる前側電動モータと、前記後側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる後側電動モータとを含み、前記前側リムおよび後側リムを前記プロペラ軸線まわりに相対回転させることにより、前記プロペラのピッチを変更する、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項１０】
前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御することにより、前記プロペラのピッチを制御する制御装置をさらに含む、請求項９に記載の船舶推進装置。
【請求項１１】
前記前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する回転量規制部をさらに含む、請求項９または１０に記載の船舶推進装置。
【請求項１２】
前記回転量規制部は、前記リムおよび羽根のいずれか一方に設けられた支持部と、前記リムおよび羽根の他方に設けられており、前記支持部が挿入された長孔を区画する被支持部とを含む、請求項１１に記載の船舶推進装置。
【請求項１３】
前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記前側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する前側回転軸と、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記後側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する後側回転軸とをさらに含み、
前記回転量規制部は、前記前側回転軸および後側回転軸にそれぞれ設けられており、所定の角度範囲内で前記プロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合う前側噛み合い部および後側噛み合い部を含む、請求項１１または１２に記載の船舶推進装置。
【請求項１４】
前記ステアリング軸線に沿って延びており、前記ブラケットに対して前記ステアリング軸線まわりに回転可能なステアリングシャフトをさらに含み、
前記ダクトは、前記ステアリングシャフトの下部に取り付けられており、前記ステアリングシャフトと共に前記ステアリング軸線まわりに回転可能である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の船舶推進装置。
【請求項１５】
前記プロペラの回転状態に応じて発光状態が変化する発光体をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の船舶推進装置。
【請求項１６】
前記発光体は、前記ダクトおよびプロペラの少なくとも一方に配置されている、請求項１５に記載の船舶推進装置。
【請求項１７】
前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含み、
前記船舶推進装置は、少なくとも一部が前記ステータに対向する位置で前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルをさらに含み、
前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されている、請求項１５または１６に記載の船舶推進装置。
【請求項１８】
前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルと、
前記ダクトに取り付けられており、前記発電用コイルに対向する発電用マグネットとをさらに含み、
前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されている、請求項１５または１６に記載の船舶推進装置。
【請求項１】
船舶の船尾に取り付け可能なブラケットと、
略鉛直なステアリング軸線まわりに前記ブラケットに対して回転可能なダクトと、
複数の羽根と、前記複数の羽根を取り囲む筒状のリムとを含み、前記ダクトによって取り囲まれており、水平方向に延びるプロペラ軸線まわりに前記ダクトに対して回転可能なプロペラと、
前記ダクトに対して前記リムを回転させることにより、前記プロペラを回転させる電動モータとを含む、船舶推進装置。
【請求項２】
前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項３】
前記リムは、前記ロータの少なくとも一部を構成するマグネットを含む、請求項２に記載の船舶推進装置。
【請求項４】
前記電動モータは、リラクタンスモータである、請求項２に記載の船舶推進装置。
【請求項５】
前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記リムと共に回転する従動ギヤとを含み、前記電動モータの動力を前記リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項６】
前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿う方向に並んでおり、前記電動モータによって互いに反対の方向に回転駆動される前側プロペラおよび後側プロペラを含み、
前記前側プロペラは、複数の前側羽根と、前記複数の前側羽根を取り囲む筒状の前側リムとを含み、
前記後側プロペラは、複数の後側羽根と、前記複数の後側羽根を取り囲む筒状の後側リムとを含む、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項７】
前記電動モータは、前記ダクトに対して前記前側リムを回転させることにより、前記前側プロペラを回転させる前側電動モータと、前記ダクトに対して前記後側リムを回転させることにより、前記後側プロペラを回転させる後側電動モータとを含み、
前記前側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された前側ステータと、前記前側リムの少なくとも一部によって構成された前側ロータとを含み、
前記後側電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成された後側ステータと、前記後側リムの少なくとも一部によって構成された後側ロータとを含む、請求項６に記載の船舶推進装置。
【請求項８】
前記電動モータと共に回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記前側リムと共に回転する前側従動ギヤと、前記駆動ギヤの回転が伝達され、前記後側リムと共に回転する後側従動ギヤとを含み、前記電動モータの動力を前記前側リムおよび後側リムに伝達する歯車伝達機構をさらに含む、請求項６に記載の船舶推進装置。
【請求項９】
前記リムは、前記プロペラ軸線まわりの相対回転に伴って前記プロペラ軸線に対する前記羽根の傾き角度が変化するように前記羽根を支持する前側リムおよび後側リムを含み、
前記電動モータは、前記前側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる前側電動モータと、前記後側リムを前記プロペラ軸線まわりに回転させる後側電動モータとを含み、前記前側リムおよび後側リムを前記プロペラ軸線まわりに相対回転させることにより、前記プロペラのピッチを変更する、請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項１０】
前記前側電動モータおよび後側電動モータを制御することにより、前記プロペラのピッチを制御する制御装置をさらに含む、請求項９に記載の船舶推進装置。
【請求項１１】
前記前側リムおよび後側リムの相対回転量を規制する回転量規制部をさらに含む、請求項９または１０に記載の船舶推進装置。
【請求項１２】
前記回転量規制部は、前記リムおよび羽根のいずれか一方に設けられた支持部と、前記リムおよび羽根の他方に設けられており、前記支持部が挿入された長孔を区画する被支持部とを含む、請求項１１に記載の船舶推進装置。
【請求項１３】
前記プロペラは、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記前側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する前側回転軸と、前記プロペラ軸線に沿って延びており、前記後側リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する後側回転軸とをさらに含み、
前記回転量規制部は、前記前側回転軸および後側回転軸にそれぞれ設けられており、所定の角度範囲内で前記プロペラ軸線まわりに相対回転可能に噛み合う前側噛み合い部および後側噛み合い部を含む、請求項１１または１２に記載の船舶推進装置。
【請求項１４】
前記ステアリング軸線に沿って延びており、前記ブラケットに対して前記ステアリング軸線まわりに回転可能なステアリングシャフトをさらに含み、
前記ダクトは、前記ステアリングシャフトの下部に取り付けられており、前記ステアリングシャフトと共に前記ステアリング軸線まわりに回転可能である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の船舶推進装置。
【請求項１５】
前記プロペラの回転状態に応じて発光状態が変化する発光体をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の船舶推進装置。
【請求項１６】
前記発光体は、前記ダクトおよびプロペラの少なくとも一方に配置されている、請求項１５に記載の船舶推進装置。
【請求項１７】
前記電動モータは、前記ダクトの少なくとも一部によって構成されたステータと、前記リムの少なくとも一部によって構成されたロータとを含み、
前記船舶推進装置は、少なくとも一部が前記ステータに対向する位置で前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルをさらに含み、
前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されている、請求項１５または１６に記載の船舶推進装置。
【請求項１８】
前記リムに取り付けられており、前記リムと共に前記プロペラ軸線まわりに回転する発電用コイルと、
前記ダクトに取り付けられており、前記発電用コイルに対向する発電用マグネットとをさらに含み、
前記発光体は、前記発電用コイルに接続されており、前記プロペラに配置されている、請求項１５または１６に記載の船舶推進装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−１０００１３（Ｐ２０１３−１０００１３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４６６１（Ｐ２０１１−２４４６６１）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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