船用驱动装置的制作方法

本发明涉及一种船用驱动装置，其具有上壳体部、机舱和在所述上壳体部与所述机舱之间延伸的杆部，其中在所述机舱中布置有具有输入轴和输出轴的水下传动装置，且所述输入轴与穿过所述杆部的由电动机驱动的驱动轴连接，其中所述电动机布置在所述杆部内且包围所述驱动轴。

背景技术：

这类船用驱动装置例如由wo2010/100092a2已知，且用于借助安装在输出轴上的推进器将施加在驱动轴上的驱动能量转换为推动力。

在例如由de102010055778a1已知的另一船用驱动装置中，将在上壳体部的区域内布置在杆部上方的电动机与驱动轴连接在一起，并且该电动机通过布置在机舱中的水下传动装置驱动输出轴，最终驱动安装在输出轴上的推进器。这种船用驱动装置通常按照所谓的柴油电力原理工作，也就是说，内燃机在船舶内产生输出至电动机的电能。

这种已知现有技术的缺点是布置在上壳体部中的电动机的空间需求，该电动机形成驱动装置的最高点且有较大的润滑剂需求，因为包围水下传动装置的机舱和杆部均必须充满油。这样还会造成以下问题：在油池中运行的传动级发生较高的飞溅损失且难以为其提供服务。

将电动机整合入船用驱动装置中特别是舵桨中的另一方案是pod设备，其中进行驱动的电动机安装在机舱中。但在这种驱动系统中，需要相应大容量的机舱，该机舱带来流体技术方面的缺点且这种驱动装置难以维护，因为电动机在需要维护时很难从船体出发受到维护。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种本文开篇所述类型的克服现有技术的缺点的船用驱动装置。

为达成上述目的，本发明提出，布置在该杆部内且包围该驱动轴的所述电动机通过减速传动装置与所述驱动轴连接，所述减速传动装置布置在所述上壳体部中且特别是构建为行星传动装置。通过布置这种减速传动装置，就能提供一种在尺寸方面较为细长的电动机，其转矩小于迄今为止的方案，但这种电动机通过插入该减速传动装置就能提供必要的驱动力矩。除用于这类尺寸较小的电动机的购置与制造成本明显较低外，这些电动机还能被安放在船用驱动装置的特别细长的杆部中，这一点又会带来流体技术方面的优点。根据本发明的建议构建为行星传动装置的减速传动装置由于布置在上壳体部中且进而布置在电动机上方而易于维护，并且大体上没有飞溅损失，通过相应的进料管线强制性地用润滑剂在该电动机中进行润滑。

通过本发明的布置方案达到两个主要优点。其一，将电动机以特别节省空间的方式整合入杆部内，也就是说，电动机不再构成船用驱动装置的最高点，且可以将上壳体部实施得更小。其二，在杆部内提供较大的结构空间长度，从而将所使用的电动机实施得相应较长，这样就能缩小该电动机的外径，而不会造成功率损失。

另一优点在于，通过将电动机整合入杆部中来减少船用驱动装置中所需的油量，因为迄今为止充满油的结构空间的大部分被电动机占用。

根据本发明的建议，所述电动机甚至还伸出所述杆部直至进入所述上壳体部，所述上壳体部就船体中本发明的船用驱动装置的固定而言始终是必需的。

本发明的船用驱动装置特别是可以指舵桨，所述舵桨配设有用于围绕竖向轴线旋转机舱，视情况也旋转与该机舱连接的杆部的伺服驱动装置。在这个情形中，伺服驱动装置有利地布置在上壳体部的区域内且构成本发明的船用驱动装置的最高点，其中可以通过弯曲地布置伺服电动机来进一步减小伺服驱动装置的总高度。

除布置单独一个减速传动装置外，优选在上壳体部中，例如在机舱内也可以设有特别是形式为行星传动装置的其他减速级，这样就能产生i>20的总传动比。

最后，本发明还提出，所述驱动轴可以通过可切换离合器与水上传动装置连接并且由所述水上传动装置驱动，使得除电动机外，例如布置在船舶上的另一内燃机也可以将驱动力传递至输出轴上，并且以这种方式实现特别节省空间地实现混合驱动。

附图说明

下面结合附图所示实施例对本发明的更多设计方案和细节进行说明。其中：

图1为本发明的船用驱动装置的第一实施方式的示意性侧视图；

图2为本发明的第二实施方式；

图3为本发明的第一实施方式的冷却；

图4为本发明的第二实施方式的冷却。

具体实施方式

由图1可见第一实施方式所示船用驱动装置，其是指可以借助未详细绘示的已知伺服驱动装置围绕竖向轴线v旋转的舵桨。

船用驱动装置包括上壳体部10、机舱12和在上壳体部10与机舱12之间延伸的杆部11。在上壳体部10位置固定地装在在此未绘示的船体中期间，杆部11和机舱12可以借助伺服驱动装置围绕轴线v偏转，以便除推力外还产生用于如此配设的船舶的控制脉冲。

在机舱12内容置有水下传动装置120，该水下传动装置承载有相互成约90°的角度的输入轴121以及输出轴122。水平延伸的输入轴122在其末端中的一个上示例性地承载有用16表示的推进器，输出轴以该推进器从机舱12被引出。

水下传动装置120的输入轴121与由电动机14驱动的驱动轴13连接。这个电动机14例如从船舶内的适宜储能器或从内燃机获取能量，以实现柴油电力驱动。

为实现特别紧凑的驱动装置，电动机14布置在杆部11内且包围驱动轴，其中电动机14伸入上壳体部10中。

由于选择将电动机14布置在杆部11内，视情况伸入上壳体部10，就能获得特别紧凑的驱动装置，其易于以仅极小的空间需求整合入船舶中。为此，通常仅将上壳体部10容置在船体内，而杆部11以及机舱12在底侧从船体伸出且位于水下。

因此，上壳体部10仅容纳电动机14的一部分以及伺服驱动装置，而电动机14的其余部分布置在杆部内。

由于电动机14布置在杆部11中且部分伸入上壳体部10，这样就能将非常长的电动机14整合入驱动装置中，从而显著减小电动机的外径。尽管容置有电动机14，杆部11仍可实现有利于环流的较小横截面积。

驱动轴13通常穿过电动机14且与水下传动装置120的输入轴121耦合，其中电动机14通过容置在上壳体部10中的形式为行星传动装置的插入式减速传动装置作用于驱动轴13。电动机14通过空心轴驱动这个行星传动装置，驱动轴13在该空心轴内延伸。由于布置这种减速传动装置，电动机14仅需较小的驱动转矩，这样就能进一步减小电动机的尺寸，并且也能将电动机14布置在尺寸较小的杆部11中。

由图2所示实施例可见，例如在机舱12的区域内也可以设置如用参考符号15a表示的其他减速级。输出轴122例如可以与构建为行星传动装置的减速传动装置15a连接，并且通过这个减速传动装置进行驱动。以这种方式就能实现i>20的总传动比。通过针对性地调整行星级15、15a的传动比，还能在水下传动装置120中使用非常小的盘形轮，从而产生非常有利的升阻比(l/d-)。

在所有上述实施方式中，船用驱动装置中所需的油量得到减少，因为可用结构空间的大部分被杆部11和上壳体部10中的电动机14占满。根据船用驱动装置的具体实施方式，可以在机舱12内将油量仅减少至水下传动装置。

当然，上述船用驱动装置并非仅能被固定地安装在船体中，而是也可以沿竖轴v用作可伸出的船用驱动装置。其中，本发明所提出的将电动机14布置在杆部内的布置方案同样具有显著的优点。

最后，结合图1所示两个实施例，图3和图4示出布置在机舱12内的水下传动装置和电动机14的可能的冷却方式。

根据图3的实施例，仅通过环流水w在船体s下冷却驱动组件，而在图4所示实施例中，除借助环流水w实施冷却外，在船用驱动装置内还设有另一冷却剂循环回路k。