特表 2023-533523 船のロール安定化を行うためのデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-03

(54)【発明の名称】船のロール安定化を行うためのデバイス

(51)【国際特許分類】

   B63B 39/06 20060101AFI20230727BHJP

【ＦＩ】

B63B39/06 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023500403

(86)(22)【出願日】2021-07-06

(85)【翻訳文提出日】2023-03-02

(86)【国際出願番号】 EP2021068679

(87)【国際公開番号】W WO2022013014

(87)【国際公開日】2022-01-20

(31)【優先権主張番号】102020208770.9

(32)【優先日】2020-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517070958

【氏名又は名称】エス・ケイ・エフ マリーン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＳＫＦ Ｍａｒｉｎｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｒｍａｎｎ－Ｂｌｏｈｍ－Ｓｔｒ． ５， Ｄ－２０４５７ Ｈａｍｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ディルク・バルゲンデ

(72)【発明者】

【氏名】サッシャ・コルテマイアー

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー・シュネッケル

(72)【発明者】

【氏名】ホルガー・シュパルデル

(57)【要約】

本発明は、ガイドフィンが配置されるフィン担持シャフトを含む、動作時に、停泊時に、または速度ゼロのときに船のロール安定化を行うための、かつ／または船の進路に影響を与えるためのデバイスに関し、水中でガイドフィンの実際の迎角を変更するために、フィン担持シャフトは、電気機械駆動ユニットにより駆動可能であり、また駆動ユニットは、ベースを用いて船体に配置される。本発明によれば、電気機械駆動ユニットは、減速する偏心変速機を用いて、フィン担持シャフトを駆動する同期モータを備えて構成されるように提供される。デバイスは、それにより、大幅に低減された取付けスペース要件を有し、わずかな動作ノイズを生ずるだけであり、かつ電子的に最適に調整することもできる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガイドフィン（１１２）が配置されるフィン担持シャフト（１１０）を含む、動作時に、停泊時に、または速度ゼロのときに船（２０８）のロール安定化を行うための、かつ／または前記船（２０８）の進路に影響を与えるためのデバイス（１００）であって、
水中（２２０）で前記ガイドフィン（１１２）の実際の迎角（α）を変更するために、前記フィン担持シャフト（１１０）は、電気機械駆動ユニット（１２０）を用いて駆動可能であり、
前記電気機械駆動ユニット（１２０）は、ベース（２００）を用いて船体（２０４）に配置され、前記電気機械駆動ユニット（１２０）は、減速する偏心変速機（１３０）を用いて、前記フィン担持シャフト（１１０）を駆動する同期モータ（１２６）を備えて構成されることを特徴とする、デバイス（１００）。

【請求項2】

前記偏心変速機（１３０）は、好ましくは１８０°で互いに対して円周方向にオフセットされて配置された２つの歯付ホイール（１３２、１３４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデバイス（１００）。

【請求項3】

前記同期モータ（１２６）のロータシャフト（１３６）は、カップリング（１３８）が中に一体化される中空シャフト（１５０）として少なくとも部分的に構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のデバイス（１００）。

【請求項4】

前記同期モータ（１２６）のロータシャフト（１３６）は、ロッキングデバイス（１４６）に関連付けられることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項5】

前記同期モータ（１２６）は、制御および／または調整デバイス（１６６）により制御されるパワーエレクトロニクス（１６０）により制御されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項6】

前記同期モータ（１２６）は、ロータ位置角（φ）を決定するためのロータ位置センサ（１７８）と、前記ロータシャフト（１３６）の回転数ｎを決定するための回転速度センサ（１８０）と、を備える少なくとも１つのモータセンサ（１７６）を含むことを特徴とする、請求項５に記載のデバイス（１００）。

【請求項7】

前記フィン担持シャフト（１１０）の実際の迎角（α）は、それに関連付けられた回転角センサ（１８６）を用いて直接取り込み可能であり、前記回転角センサ（１８６）は、前記フィン担持シャフト（１１０）の少なくとも１つの完全な回転を検出するように構成されることを特徴とする、請求項５または６に記載のデバイス（１００）。

【請求項8】

前記ロータ位置センサ（１７８）および／または前記回転角センサ（１８６）は、好ましくは、それぞれ、絶対センサとして実施されることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項9】

前記ガイドフィン（１１２）の目標迎角（β）は、前記制御および／または調整デバイス（１６６）を用いて前記ロータ位置角（φ）に基づいて計算可能であることを特徴とする、請求項５から８のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項10】

計算された前記目標とする迎角（β）と前記回転角センサ（１８６）を用いて測定された前記実際の迎角（α）との間の偏差が大きすぎる場合、特に、警告信号、再較正などのアクション（１９２）が、前記制御および／または調整デバイス（１６６）の支援によりトリガできることを特徴とする、請求項５から９のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項11】

前記同期モータ（１２６）のロータシャフト（１３６）、前記偏心変速機（１３０）の入力シャフト（１４０）、前記偏心変速機（１３０）の出力シャフト（１４２）、および前記フィン担持シャフト（１１０）は、実質的に互いに対して一直線になることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【請求項12】

前記デバイス（１００）が、前記船（２０８）の前記船体（２０４）上に配置されて、前記船（２０８）の進路に影響を与えることが、舵板状に実現可能になることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガイドフィンが配置されるフィン担持シャフトを含む、動作時に、停泊時に、または速度ゼロのときに船のロール安定化を行うための、かつ／または船の進路に影響を与えるためのデバイスに関し、フィン担持シャフトは、水中でガイドフィンの実際の迎角を変更するための電気機械駆動ユニットにより駆動可能であり、また駆動ユニットは、ベースを用いて船体に配置される。

【背景技術】

【0002】

客船、大型のヨット、浮きポンツーンなどのためのフィンスタビライザは、広範囲の変形形態において、従来技術から知られている。この場合、概して四角形のフィン形状が使用されている。四角形のフィンタイプを用いる場合、船の停泊時、または速度ゼロの時のロール安定化を行うために流体力学的に有効なフィン表面を最適化するように、フィンシャフトを、前面のフィン縁部に可能な限り近づけるように配置することが求められる。

【0003】

船の自動的な抗ロール安定化システムは、特許文献１から知られている。停泊時に船のローリング運動を安定化するための以前から知られたシステムは、特に、軸の回りで回転することができ、かつ船の船体の長手方向延長部に対して横方向に取り付けられた安定化フィンを備える。安定化フィンは、流体力学的な上昇力を生成するために、動作時に船体に対して相対運動を有する水流により衝突される流体力学的輪郭を有する。さらにシステムは、前述の軸回りで安定化フィンを回転させるように構成された作動器組立体を含み、作動器組立体は、船のロール信号に応じて、調整システムにより調整可能である。このために、調整システムは、ロール信号を生成するためのセンサ手段を含む。安定化フィンの角度位置を調整するために、調整システムは、エンコーダに結合される。調整システムはまた、センサ手段により提供されるロール信号を処理するように構成されたマイクロプロセッサ調整ユニットを含む。制御ユニットは、電気モータを制御するように働く。作動器組立体は、遊星歯車の減速変速機を介して、安定化フィンに接続される電気モータを含み、減速変速機の入力シャフトは、電気モータの出力シャフトに取り付けられ、また減速変速機の出力シャフトは、安定化フィンを支持するシャフトに対して取り付けられ、ここで、エンコーダは電気モータと結合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】欧州特許第２１７２３９４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、低減された取付けスペース要件、および最適な調整可能性を備えた、低動作ノイズを有するロール安定化を行うための、かつ／または船の進路に影響を与えるためのデバイスを特定することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前述の目的は、減速させる偏心変速機を用いてフィン担持シャフトを駆動する同期モータを用いて形成された電気機械駆動ユニットにより達成される。電気機械駆動ユニットであるため、スペース的に小型であり、費用効果が高く、低ノイズのデバイスが、高度の効率を備え、船のロール安定化のために実現することができる。従来の電気油圧式駆動装置と比較して、デバイスは、複雑な配管を必要とせず、したがって、取付けおよび維持努力は低減される。デバイスは、わずかな油量で動作することができ、トルクを生成する横方向力は何も生じない。加えて、電気機械駆動デバイスは、特に優れて電子的に調整可能である。船体に接続されるデバイスのベースは、低い製作精度でよく、特に適合されたボルトをもはや必要としない。空気冷却に代えて、概して、水冷が必要である。同期モータが水冷であるため、空気冷却と比較して、さらに低いノイズレベル、およびより小型の設計が達成される。

【0007】

偏心変速機は、好ましくは１８０°で、互いに対して円周方向にオフセットされた２つの歯付ホイールを含むことが好ましい。その結果、最適な滑らかな動作特性が、最小化されたノイズ放出および高いトルク伝達能力と同時に得られる。加えて、互いに対する歯付ホイールのわずかな円周方向回転により、偏心変速機の隙間をほとんど完全になくすことができる。

【0008】

１つの技術的に有利な設計においては、同期モータのロータシャフトは、結合がその中へと一体化される中空シャフトとして少なくとも部分的に構成される。それにより、極めてスペースを節約する設計が得られる。その結合はまた、デバイスの問題のない組立、ならびに船の船体への一体化を可能にし、かつ維持を簡単化する。

【0009】

同期モータのロータシャフトは、ロッキングデバイスと関連付けられることが好ましい。その結果、デバイスは、例えば、不使用時、または休止状態のとき、指定位置に機械的に保持され得る。

【0010】

さらに有利な設計の場合、同期モータは、制御および／または調整デバイスにより制御されるパワーエレクトロニクスにより制御される。同期モータの包括的な回転速度およびトルク調整は、それにより、例えば、四象限動作において可能である。最適な調整可能性を保証するために、同期モータは、永久励起同期機として、またはいわゆるブラシのない直流モータ（「ブラシレスＤＣモータ」）として構成されることが好ましい。

【0011】

好ましい改良の場合、同期モータは、ロータ位置角を決定するためのロータ位置センサと、ロータシャフトの回転数を決定するための回転速度センサと、を備える少なくとも１つのモータセンサを含む。それにより、同期モータの調整をさらに最適化することができる。

【0012】

フィン担持シャフトの実際の角度は、好ましくは、それに関連付けられた回転角センサを用いて直接検出可能であり、回転角センサは、フィン担持シャフトの少なくとも１回の完全な回転を検出するように構成される。流入する水に対して、フィンを担持するシャフトの迎角は、それにより、高い精度で、また同期モータのロータ位置とは独立して直接検出可能である。同期モータのロータシャフトとフィン担持シャフトとの間の可能な円周方向オフセット、またはわずかなねじれは、したがって認識することができる。

【0013】

１つの改良において、ロータ位置センサおよび／または回転角センサは、それぞれ、絶対センサとして実施されることが好ましい。増分式ロータ位置センサ、および増分式回転角センサと比較して、例えば、停電の後、または長い動作時間の後に、規定された位置にセンサを較正することは、それにより不必要である。さらに、起こり得る測定の不正確さの蓄積が回避される。

【0014】

ガイドフィンの目標とする迎角は、制御および／または調整デバイスを用いて、ロータ位置角に基づき計算可能であることが好ましい。回転角センサとは独立したガイドフィンの位置検出が、それにより偏心変速機の減速比の知識を用いて可能になる。

【0015】

計算された目標とする迎角と回転角センサを用いて測定された実際の迎角との間の偏差が大きすぎる場合、特に、警告信号、再較正などのアクションが、制御および／または調整デバイスの支援によりトリガ可能であることが好ましい。ガイドフィンの位置調整の精度は、それにより、さらに最適化され、かつ耐用年数にわたって維持することができる。

【0016】

１つの技術的に有利な設計の場合、同期モータのロータシャフト、偏心変速機の入力シャフト、偏心変速機の出力シャフト、およびフィン担持シャフトは、実質的に互いに一直線に延びる。最適な機械的効率が、最適な滑らかな動作特性と共に同時にそれにより得られる。

【0017】

デバイスの１つの技術的改良において、船の進路への影響が、舵板状に実現可能になるように、船の船体上にデバイスが配置されるように提供される。デバイスのさらなる機能性が、それにより与えられる。例えば、少なくとも１つのデバイスを、船の船尾の領域に設けることができる、ここで、ガイドフィンを含むフィン担持シャフトは、船体の長手方向軸に対して実質的に直角に舵または舵板のように方向付けられ、また同時に、ここで重力方向に、または水の床に向けて方向付けられる。フィンスタビライザとして使用される場合、デバイスまたはガイドフィンは、対照的に、水面に対して実質的に平行に、またはそれに対してわずかな角度で、船の船体上に配置される。フィンスタビライザとして使用される場合、少なくとも２つのデバイスが対で、かつ船の船体の長手方向軸に対して互いに対称的に、または船体の右舷および左舷に配置される。それとは対照的に、舵板は、少なくとも１つのデバイスを用いて実現することができる。さらに、船の進路に影響を与えるために、デバイスを舵、もしくは舵板として使用する場合、水中において、船の船体のローリング運動に対して、一定の安定化作用が達成され得る。

【0018】

以下では、本発明の好ましい例示的な実施形態が、概略的な図を参照してより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】船舶のフィンスタビライザとして例示的に構成されたデバイスのブロック図である。

【図2】上から斜めに見た図１のフィンスタビライザの斜視図である。

【図3】図２のフィンスタビライザの部分的な長手方向断面を示す図である。

【図4】フィンスタビライザの電気機械駆動ユニットの拡大された斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、船舶のフィンスタビライザとして例示的に構成されたデバイスのブロック図を示す。水を介して、動作時に、停泊時に、または速度ゼロのときに、ここに示されていない船のロール安定化を行うための、かつ／または船の進路に影響を与えるためのデバイス１００が、フィンスタビライザ１０２として例示のために過ぎないがここに具体化されている。加えて、船の船体上にデバイス１００を配置することが可能であり、船の進路に影響を与えることも可能になり、したがって、デバイスは、従来の舵板の機能を備えるようになる。この構成は、図に示されていない。

【0021】

デバイス１００またはフィンスタビライザ１０２は、特に、枢動可能なフィン担持シャフト１１０を備え、その上に、ガイドフィン１１２または安定化フィンが船のローリング運動を優先的に抑制するために取り付けられる。フィン担持シャフト１１０は、船舶として構成されることが好ましい、船の船体の、ここで示されていないが、長手方向軸に対して実質的に平行に方向付けられ、フィンスタビライザ１０２の休止状態、または非活動状態において、ガイドフィン１１２は、水面に対して実質的に平行に延びる（図２の参照番号２２２を参照のこと）。ガイドフィン１１２の実際の迎角αを変えるために、フィン担持シャフト１１０は、それに応じて、電気機械駆動ユニット１２０を用いて枢動可能である。

【0022】

電気機械駆動ユニット１２０は、特に、非常に減速的に動作する偏心変速機１３０を用いて、フィン担持シャフト１１０を回転駆動する同期モータ１２６を備える。偏心変速機１３０は、好ましくは、互いに対して１８０°で円周方向にオフセットされた２つの歯付ホイール１３２、１３４を含み、それにより、遊びからの大幅な自由度が保証される。従来のインボリュート歯型を用いて動作する偏心変速機１３０の詳細な構成設計は、電気機械駆動技術の分野で活動する専門家には十分に知られたものであり、したがって、この点において、記述の簡素化および簡潔さのために、偏心変速機１３０の詳細な説明は省略することができる。同期モータ１２６は、偏心変速機１３０の入力シャフト１４０に、動作中に解放できないカップリング１３８を介して接続されるロータシャフト１３６をさらに含み、したがって、ロータシャフト１３６および入力シャフト１４０は共に回転する。偏心変速機１３０は、その実際の迎角αが、０°から３６０°（３６０°を含む）の範囲で枢動可能であるようにゆっくりと回転する出力シャフト１４２により、ガイドフィン１１２を含むフィン担持シャフト１１０を駆動する。ロータシャフト１３６は、ロッキングデバイス１４６にさらに関連付けられ、それを用いて、ロータシャフト１３６は一時的に固定可能であり、したがって、例えば、フィンスタビライザ１０２が、非活動状態にあるとき、ガイドフィン１１２は、最も低い可能な流れ抵抗で周囲の水に抗する適切な枢動位置に固定可能である、または保持される。同期モータ１２６のロータシャフト１３６は、中空シャフト１５０として少なくとも部分的に実施されることが好ましく、その中に、カップリング１３８が、スペースを節約するように一体化される。このために、中空シャフト１５０は、少なくとも部分的に、同期モータ１２６のロータシャフト１３６を同軸に囲む。その結果、電気機械駆動ユニット１２０の軸方向の取付けスペース要件の大幅な低減が得られる。

【0023】

同期モータ１２６のロータシャフト１３６、偏心変速機１３０の入力シャフト１４０、偏心変速機１３０の出力シャフト１４２、およびフィン担持シャフト１１０は、互いに対して実質的に一直線に方向付けられ、それにより、小さな取付けスペース要件と対になって高いエネルギー効率が得られる。

【0024】

同期モータ１２６は、船または船舶の電気システム１６２から供給されるパワーエレクトロニクス１６０により制御される。電気システム１６２は、ここでは、中性線を用いた３相、３相ネットワークとして例示的にだけであるが実施される。可能な保護導体は示されていない。パワーエレクトロニクス１６０は、強力なデジタル電子制御、および／または調整デバイス１６６により包括的に制御され、または駆動される。例えば、位置センサ１７０を用いて、船または船舶の空間位置、ならびに動きもしくは回転速度を、３つのすべての空間方向において完全に取り込むことができる。したがって、船舶の船体のすべてのロール、ピッチ、およびヨー運動を測定することができる。簡単化するために、位置センサ１７０は、ロールセンサ１７２として実施することができ、したがって、船の船体の少なくともローリング運動は、制御および／または調整デバイス１６６によって取り込むことができる。

【0025】

同期モータ１２６は、ロータシャフト１３６に結合されたモータセンサ１７６をさらに含み、そのモータセンサ１７６は、少なくとも１つのロータ位置センサ１７８と少なくとも１つの回転速度センサ１８０とを備える。ロータ位置センサ１７８の支援を得て、同期モータ１２６のロータ位置角φを決定することができ、したがって、同期モータ１２６のステータまたはロータの巻取りは、それに応じて、時期をずらして（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｂａｓｉｓ）制御可能である、または付勢可能である。加えて、回転速度センサ１８０は、ロータシャフト１３６により実施される回転数ｎの少なくとも１つの記録を可能にする。さらに、フィン担持シャフト１１０の、したがって、水中におけるガイドフィン１１２の現在の実際の迎角αは、回転角センサ１８６を用いて、すなわち、同期モータ１２６のロータ位置とは独立して、制御および／または調整デバイス１６６により高精度で直接検出可能である。フィン担持シャフト１１０上の回転角センサ１８６は、フィン担持シャフト１１０の少なくとも１回の完全な回転を記録するように構成されることが好ましい。流入する水に対してフィン担持シャフト１１０の現在の実際の迎角αは、それにより、高精度で、かつ同期モータのロータ位置とは独立して制御および／または調整デバイス１６６から直接取り込むことができる。同期モータ１２６のロータシャフト１３６とフィン担持シャフト１１０との間の起こり得る円周方向オフセット、またはわずかなねじれは、制御および／または調整デバイス１６６により制御されるパワーエレクトロニクス１６０を用いて、同期モータ１２６を適切に制御することにより検出可能であり、かつ補償可能であり、それにより、船舶の最適なロール安定化が得られる。

【0026】

ロータ位置センサ１７８と回転角センサ１８６とは共に、それぞれ、高精度を有するいわゆる絶対センサとして実施されることが好ましく、したがって、特に、蓄積された測定の不正確さによる、または停電後の再較正は不必要である。

【0027】

制御および／または調整デバイス１６６はまた、測定されるロータ位置角φ、船舶の最適なロール安定化のために指定されるガイドフィン１１２の目標とする迎角βに基づいて決定するように構成され、したがって、パワーエレクトロニクス１６０により制御される同期モータ１２６を用いて、ガイドフィン１１２のフィン担持シャフト１１０は、それに応じて、介在する偏心変速機１３０により回転され得る。この調整プロセスは、水中の船舶の空間位置に対して、位置センサ１７０により供給される測定値を同時に考慮して実施されることが好ましい。計算された目標とする迎角βと回転センサ１８６の回転角を用いて測定された実際の迎角αとの間に、大きすぎる偏差がある場合、制御および／または調整デバイス１６６は、例えば、警告信号、フィンスタビライザ１０２の再較正などの形で、制御および／または調整デバイス１６６によりアクション１９２をさらにトリガするようにさらに構成される。

【0028】

制御および／または調整デバイス１６６は、パワーエレクトロニクス１６０の支援を用いて、同期モータ１２６の適切な制御により、センサにより供給される測定信号、または測定値に基づき、水中における船舶の、少なくとも周期的なローリング運動、および理想的な場合はまた、すべてのピッチおよびヨー運動を、可能な限り有効に抑制するためにさらに提供される。このために、対応する調整アルゴリズムが、デジタルの電子制御および／または調整デバイスの内部に実装されることが好ましい。

【0029】

図２は、上から斜めに見た図１のフィンスタビライザの斜視図を示す。フィンスタビライザ１０２は、ベース２００を用いて、船舶２０６の船体２０４の船殻２０２に対して内側に取り付けられる。船舶２０６は、本発明のフィンスタビライザ１０２を使用することのできる、船体を含む任意の船２０８の例として、本明細書において例示的にだけ述べられる。ガイドフィン１１２は、船殻２０２を介してガイドされるフィン担持シャフト１１０に取り付けられる。フィン担持シャフト１１０の長手方向中心軸２１０は、船舶２０６の船体２０４の長手方向軸２１６に対して実質的に直角に延びる。電気機械駆動ユニット１２０を用いると、フィン担持シャフト１１０の、したがって、ガイドフィン１１２の実際の迎角αは、各間隔の限度を含み、好ましくは０°から３６０°の範囲、または±１８０°の範囲で、制御および／または調整デバイスにより周囲の水２２０に対して枢動され得る。図２で示されるガイドフィン１１２の位置において、それは、ここでは、単なる例に過ぎないが、単に図で示された水面２２２に対して実質的に平行に、かつその下に延びる、すなわち、ガイドフィン１１２の実際の迎角αは、ここでは、例示的に、約０°の実際の迎角αに設定されている。

【0030】

フィン担持シャフト１１０の長手方向中心軸２１０と座標系２２４のｘｙ平面に対して平行に延びる水平面との間の取付け角γは、原理的に０°と９０°とに含まれ得る。９０°の取付け角γを用いると、フィンスタビライザ１０２のガイドフィン１１２のフィン担持シャフト１１０の長手方向中心軸２１０は、水平面に対して直角に、したがって、重力場ｇの方向に対して平行に延び、船殻２０２は、船舶２０６の、または船２０８のベース領域において延びる。

【0031】

フィンスタビライザ１０２が、例えば、船尾領域（船尾）に、約９０°の取付け角γを備えて配置され、かつ船舶２０６または船２０８のスクリューの後部に通常配置される場合、デバイス１００は、船舶２０６の進路に影響を与えるための舵としてさらに動作することができる。

【0032】

長手方向中心軸２１０が、ほぼ０°の取付け角γで、すなわち、水平面にほぼ平行に、またはｘｙ平面２２４に（水面２２２）平行に、したがってまた、重力ｇの方向に直角に延びる場合、フィンスタビライザ１０２の舵作用は排除される。概して、船舶２０６の、または船２０８の船体２０４において枢動可能ではないフィンスタビライザの取付け角γは、約４５°の値になる。

【0033】

直角座標系２２４は、すべての構成要素の互いに対する空間位置を示す。船舶２０６の船体２０４の長手方向軸２１６は、ｘ軸に対してほぼ平行に延び、またフィン担持シャフト１１０の長手方向中心軸２１０は、ｙ軸に対して実質的に平行に、または船体２０４の長手方向軸２１６に対して横方向に方向付けられるが、座標系２２４のｚ軸は、水面２２２に対してほぼ直交する、重力に平行に、または重力の作用方向に向けられる。制御および／もしくは調整デバイス１００、またはフィンスタビライザ１０２を用いて主として抑制される船舶２０６の船体２０４のローリング運動は、座標系２２４のｘ軸回りで生ずるが、ピッチ運動はｙ軸回りで生じ、ヨー運動はｚ軸回りで生ずる。

【0034】

電気機械駆動ユニット１２０は、次いで、高い機械的減速を実現するために、その下流に接続される偏心変速機１３０を含む同期モータ１２６を特に備える。

【0035】

図３は、図２のフィンスタビライザの部分的な長手方向断面を示す。フィンスタビライザ１０２は、ベース２００を用いて、船舶２０６の、または船２０８の船体２０４の船殻２０２に固定して接続される。フィン担持シャフト１１０は、船舶２０６の船殻２０２を通り封止してガイドされ、電気機械駆動ユニット１２０を用いてその長手方向中心軸２１０回りで回転することができる。フィン担持シャフト１１０に接続されるガイドフィン１１２は、図３には描かれていない。再度、本発明のフィンスタビライザ１０２の電気機械駆動ユニット１２０は、同期モータ１２６を備え、そのロータシャフト１３６は、中空シャフト１５０として構成されることが好ましく、ロータシャフト１３６および偏心変速機１３０が共に回転するように、カップリング１３８を用いて偏心変速機１３０に接続される。偏心変速機１３０は、その一部においてフィン担持シャフト１１０に結合され、それらは共に回転するようになる。

【0036】

本発明の部分的な態様として、カップリング１３８は、少なくとも部分的に、中空シャフト１５０の内側に同軸に配置され、それにより、フィンスタビライザ１０２の必要な軸方向取付け空間のかなりの低減が、長手方向中心軸２１０に沿って得られる。機械的なカップリング１３８は、短期間の開口または解放が意図されていない。そうではなくて、カップリング１３８は、特に修理のため、維持管理のためなどを行うためなどに、フィンスタビライザ１０２の取付け、およびおそらく必要になる取外しを簡単化する。加えて、図３から、同期モータ１２６のロータシャフト１３６、カップリング１３８、偏心変速機１３０、およびフィン担持シャフト１１０は、長手方向中心軸２１０に沿って互いに一直線になり、それにより、フィンスタビライザ１０２の高いエネルギー効率が得られることが分かる。

【0037】

図４は、フィンスタビライザの電気機械駆動ユニットの拡大された斜視図を示す。

【0038】

フィンスタビライザ１０２は、ベース２００を用いて船舶２０６の船体２０４の船殻２０２の内側に取り付けられる。フィン担持シャフト１１０は、駆動ユニット１２０によりその長手方向中心軸２１０回りで回転可能であり、また防水して船殻２０２を通ってガイドされる。電気機械駆動ユニット１２０は、同期モータ１２６、カップリング１３８、ならびにフィン担持シャフト１１０、およびそれに取り付けられたガイドフィン１１２を含む偏心変速機１３０を備える。回転角センサ１８６に対する純粋に視覚的な例示の実施形態として、同期モータ１２６は、船舶２０６の船体２０４の内部において、ガイドフィン１１２のフィン担持シャフト１１０の現在の実際の迎角αを見る人のために光学的な視覚化を提供するように、針タイプの、機械的なインジケータ要素２３０を含む。このために、インジケータ要素２３０は、適切な方法で、フィン担持シャフト１１０に機械的に結合される。ガイドフィン１１２は、周囲の水２２０に対する流入縁部２３４および流出縁部２３６を含む流線形の横断面輪郭２３２を含む。

【0039】

船舶のロール安定化のための発明性のあるデバイスに対する単なる例として、本明細書に述べられたフィンスタビライザ１０２は、低減された取付けスペース要件を必要とするが、最小の動作ノイズを生ずるに過ぎず、船舶２０６の長手方向軸回りにおける望ましくないローリング運動の最適な抑制のための最適な調整可能性を有する。

【0040】

本発明は、ガイドフィン（１１２）が配置されるフィン担持シャフト（１１０）を含む、動作時に、停泊時に、または速度ゼロのときに、船（２０８）のロール安定化を行うための、かつ／または船（２０８）の進路に影響を与えるためのデバイス（１００）に関し、水中（２２０）でガイドフィン（１１２）の実際の迎角（α）を変更するために、フィン担持シャフト（１１０）は、電気機械駆動ユニット（１２０）により駆動可能であり、また駆動ユニット（１２０）は、ベース（２００）を用いて船体（２０４）に配置される。本発明によれば、電気機械駆動ユニット（１２０）は、減速する偏心変速機（１３０）を用いて、フィン担持シャフト（１１０）を駆動する同期モータ（１２６）を備えて構成されるように提供される。デバイス（１００）は、それにより、大幅に低減された取付けスペース要件を有し、わずかな動作ノイズを生ずるだけであり、かつ電子的に最適に調整することもできる。

【符号の説明】

【0041】

１００ デバイス
１０２ フィンスタビライザ
１１０ フィン担持シャフト
１１２ ガイドフィン
１２０ 駆動ユニット（迎角）
１２６ 同期モータ
１３０ 偏心変速機
１３２ 歯付ホイール
１３４ 歯付ホイール
１３６ ロータシャフト（同期モータ）
１３８ カップリング
１４０ 入力シャフト
１４２ 出力シャフト
１４６ ロッキングデバイス
１５０ 中空シャフト
１６０ パワーエレクトロニクス
１６２ 電気システム
１６６ 制御および／または調整デバイス
１７０ 位置センサ
１７２ ロールセンサ
１７６ モータセンサ
１７８ ロータ位置センサ
１８０ 回転速度センサ
１８６ 回転角センサ
１９２ アクション
２００ ベース
２０２ 船殻
２０４ 船体
２０６ 船舶
２０８ 船
２１０ 長手方向中心軸（フィン担持シャフト）
２１６ 長手方向軸（船体）
２２０ 水
２２２ 水面
２２４ 座標系
２３０ インジケータ要素
２３２ 横断面輪郭
２３４ 流入縁部
２３６ 流出縁部
ｇ 引力による力（重力）
α 実際の迎角（安定化フィン）
β 目標とする迎角（安定化フィン）
γ 取付け角
φ ロータ位置角
ｎ 回転数

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】