JP7625071B2 - 風力推進システム及びそれを備えた船舶 - Google Patents

Description

本発明は風力推進システム及びそれを備えた船舶に関する。

船舶は通常化石燃料を使用して推進力を得ている。船舶にはスラスターなどを駆動するための大出力のエンジンが装着されており、長距離運航時に大型船舶が消費する燃料の量は数百トンに達すると知られている。これらの船舶を運用するには膨大な費用がかかり、燃料消費による汚染物質の排出も非常に深刻な問題となっている。

このような問題を解決するためには船舶の動力源を多様化することが望ましい。例えば、推進力の一部を電気モータから得る電気推進船舶技術が開発され適用されており、他にも船舶が海上で経験する多様な環境条件を利用して電気を得る技術が開発されている。

さらに、排気を全く発生させない自然エネルギーとして太陽光、風力などの活用も注目を浴びている。特に風力の場合、甲板上に帆（Ｓａｉｌ）などの設備を設けて風力を容易に推進力に変えられるという点で、構造が簡単で維持費用が安いという利点がある。

また、最近では一般的に知られている帆とは異なり、動力を利用して直接回転しながら風力を所望する方向の推進力に変換できるローター設備（例えば、ｍａｇｎｕｓ ｒｏｔｏｒ）が実船に搭載されている。このようなローター設備は甲板に固定される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、固定子の表面と上面を覆うように円柱状に設けられ、回転速度や方向が調整される回転子（ｒｏｔｏｒ）と、からなる。

このようなローター設備は帆とは違って風力を所望する推進力に加工できることから、最近多くの研究開発が行われている。ただし、ローター設備は数メートルの直径を有し、数十メートルの高さからなる大型柱状であるため、甲板内における設置、船舶の動きによる耐久性、前方視野干渉、制御などの観点から解決及び改善すべき問題がまだ相当の数残っている。

本発明は上記のような従来技術の問題点を解決するために創出されたものであり、本発明の目的は、回転子の構造的性能の向上及び製作を容易にし、回転子を駆動させる駆動部の構造的安定性を確保し、回転子と固定子との間に設けられる下部ベアリング部の構造的安定性の確保及びメンテナンスを容易にし、エンドプレートの軽量化による構造的安定性が確保できるようにする風力推進システム及びそれを備えた船舶を提供することである。

本発明の一側面による風力推進システムは、甲板に垂直に設けられる固定子と、上記固定子の外側を覆うように円柱状に設けられる回転子と、上記回転子に連結されるディスクを介して上記回転子に回転動力を伝達する駆動部と、上記回転子の下部に設けられて上記回転子の横方向の運動を抑える下部ベアリング部と、を含み、上記下部ベアリング部は、ベアリングユニットの集合体からなり、少なくとも一部が上記固定子の内側において上記ベアリングユニットが設けられる位置に一定間隔を置いて設けられる窓の縁に沿って設けられ、上記回転子の回転をガイドするガイドベアリングを上記固定子に支持するジョイント部を含んでもよい。

具体的に、上記ジョイント部は１対からなり、上記ガイドベアリングのベアリング軸の両端に結合される第１ジョイントプレートと、上記固定子の内側において上記窓の縁に沿って設けられ、上記第１ジョイントプレートと結合する第２ジョイントプレートと、を含んでもよい。

具体的に、上記第１ジョイントプレートは、上記ベアリング軸に結合された状態で上記ガイドベアリングの一側に水平に延長し、延長した端部で垂直に折り曲げられた形状を有し、上記第２ジョイントプレートとボルト結合するための第１ボルト孔が複数個設けられ、上記第２ジョイントプレートは、少なくとも上記ガイドベアリングの半径またはそれ以下の大きさで突出した形状を有し、上記第１ボルト孔に対応する第２ボルト孔が複数個設けられてもよい。

具体的に、上記ジョイント部は、上記固定子の内側において上記窓の縁に沿って設けられ、上記ガイドベアリングの一部が外部に突出した状態で上記ガイドベアリングを固定するジョイントボックスを含んでもよい。

具体的に、上記駆動部は、モータによって回転する駆動軸と、上記駆動軸に設けられる駆動ギヤと、上記駆動ギヤと噛み合って回る被動ギヤと、上記被動ギヤと結合されて上記被動ギヤの回転を支持する第１被動軸と、が内蔵され、上記固定子の内側に設けられるギヤボックスと、カップリング部材によって上記第１被動軸と連結されて上記ディスクに回転力を伝達する第２被動軸を支えるベアリングハウジングと、を含んでもよい。

具体的に、上記ベアリングハウジングは上記固定子の上面の内側に設けられるか、または上記固定子の上面の外側に設けられてもよい。

具体的に、上記駆動軸は、第１ベアリングによって上部が上記ギヤボックスの上面に回転可能に結合され、第２ベアリングによって下部が上記ギヤボックスの下面に回転可能に結合され、上記第１、２ベアリングは、上記駆動軸の横力または上記駆動軸の横進を防げるベアリングであってもよい。

具体的に、上記第１被動軸は、第３ベアリングによって上部が上記ギヤボックスの上面に回転可能に結合され、第４ベアリングによって下部が上記ギヤボックスの下面に回転可能に結合され、上記第３、４ベアリングは、上記第１被動軸の横力を防げるベアリングであってもよい。

具体的に、上記第２被動軸は直列に配置される第５ベアリング及び第６ベアリングによって上記固定子の上面に回転可能に結合され、上記第５ベアリングは上記第２被動軸の軸力を防げるベアリングであり、上記第６ベアリングは上記第２被動軸の横力を防げるベアリングであってもよい。

具体的に、上記回転子は、上端に内側に一定の長さ延長し、上記ディスクを収容する空間を有するリング状の第１エッジパネルが設けられる下部回転子と、下端に内側に一定の長さ延長し、上記ディスクを収容する空間を有するリング状の第２エッジパネルが設けられる上部回転子と、上記下部回転子、上記上部回転子、上記ディスクを結合する結合部材と、を含んでもよい。

具体的に、上記結合部材は、上記第１エッジパネルの下面と上記ディスクの下面を支える第１クランププレートと、上記第１エッジパネルの上面と上記ディスクの上面を支える第２クランププレートと、上記第１、２クランププレートと上記ディスクを固定する第１ボルト部材と、上記第１エッジパネルと上記第２エッジパネルを固定する第２ボルト部材と、を含んでもよい。

具体的に、上記結合部材は、上記第１エッジパネルと上記第２クランププレートの間に設けられる第１ボンディング部材と、上記第２エッジパネルと上記第２クランププレートの間に設けられる第２ボンディング部材と、をさらに含んでもよい。

具体的に、陸上の上記基礎構造物をリフティング装置を用いて上記甲板上に搭載し、陸上において上記固定子の上部に上記ディスクと上記駆動部を設置し、上記下部回転子を上記リフティング装置でリフトして内部に上記固定子を収容させ、上記結合部材を利用して上記下部回転子と上記ディスクを結合させ、上記固定子が収容された上記下部回転子を上記リフティング装置を用いて上記基礎構造物上に搭載し、陸上の上部回転子を上記リフティング装置を用いて上記基礎構造物上に搭載された上記下部回転子の上部に整列させ、上記結合部材を利用して上記下部回転子と上記上部回転子を結合してもよい。

本発明の他の側面による船舶は上記した風力推進システムを含んでもよい。

本発明による風力推進システムは、回転子の構造的性能の向上及び製作を容易にし、回転子を駆動させる駆動部の構造的安定性を確保し、回転子と固定子との間に設けられる下部ベアリング部の構造的安定性の確保及びメンテナンスを容易にし、エンドプレートの軽量化による構造的安定性を確保することができる。

本発明の一実施例による風力推進システムを備えた船舶を示す図である。 本発明の一実施例による風力推進システムを説明するための図である。 図２に示す回転子の第１実施例を説明するための図である。 第１実施例の回転子を構成する単位パネルを説明するための図である。 図２に示す回転子の第２実施例を説明するための図である。 第２実施例の回転子を構成する下部回転子と上部回転子を連結する結合部材を説明するための図である。 （ａ）～（ｄ）は第２実施例の回転子の搭載工程を説明するための図である。 図２に示すエンドプレートの第１実施例を説明するための図である。 図２に示す駆動部の第１実施例を説明するための図である。 図２に示す駆動部の第２実施例を説明するための図である。 図２に示す駆動部の第３実施例を説明するための図である。 図２に示す下部ベアリング部の第１実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 図１２のＡ－Ａ’線に沿って切断した図である。 図１３のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。 図２に示す下部ベアリング部の第２実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 図１５のＡ－Ａ’線に沿って切断した図である。 図１６のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。 図２に示す下部ベアリング部の第３実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 第３実施例の下部ベアリング部を構成するベアリングユニットを説明するための図である。 （ａ）～（ｃ）は図１９のベアリングユニットが固定子に設けられた状態を示す図である。 図２に示す下部ベアリング部の第４実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 第４実施例の下部ベアリング部を構成するベアリングユニットを説明するための図である。 図２に示す下部ベアリング部の第５実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 図２３のＡ－Ａ’線に沿って切断した図である。 図２４のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。 図２に示す下部ベアリング部の第６実施例を説明するための風力推進システムの一部図である。 図２６のＡ－Ａ’線に沿って切断した図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規な特徴は添付の図面に関する以下の詳細な説明及び好ましい実施例からより明らかになるであろう。なお、本明細書では、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同じ構成要素に限ってはたとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同じ番号を付したことに留意されたい。また、本発明を説明するに当たり、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による風力推進システム１を備えた船舶Ｓを示す図であり、図２は本発明の一実施例による風力推進システム１を説明するための図である。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施例による風力推進システム１は、船舶Ｓの甲板に少なくとも１つ以上設けられ、動力を利用して直接回転しながら風力を所望する方向の推進力に変換することができ、基礎構造物１０、固定子２０、回転子３０、エンドプレート４０、ディスク５０、駆動部６０、下部ベアリング部７０を含んでもよい。

基礎構造物１０は甲板上に固定設置され、上部に固定子２０が設けられてもよい。

固定子２０は甲板上に固定される基礎構造物１０上に垂直に設けられてもよく、回転子３０の軸をなすことができる。

このような固定子２０は内部が空いている円柱状の構造物であってもよく、上部に駆動部６０が搭載されてもよい。

回転子３０は固定子２０の外側を覆うように円柱状に設けられた構造物であって、船舶Ｓの甲板に設置／固定される固定子２０を軸とし、駆動部６０により動力が付加されて３６０度回転することができる。このとき、船舶Ｓ周辺の風と円柱状の回転子３０の間の流体力学的干渉により、風が船舶Ｓの推進力に切り替わることができる。

即ち、回転子３０は駆動部６０の動力がディスク５０を介して伝達されて回転することができる。このとき、回転子３０は、垂直方向の中心軸である固定子２０を基準として回転しながら一側では増加した圧力が発生し、反対側では減少した圧力／吸引が発生して、回転子３０の一側と反対側のそれぞれに正圧と負圧が発生して船舶１００を移動させる力である推進力を発生させることができる。

また、回転子３０の方向によって正圧と負圧が形成される方向は異なってもよいため、回転子３０の方向が時計回りまたは反時計回りに回転する変換を介して船舶Ｓの運航方向を制御することもできる。

本実施例の船舶は、回転子３０の駆動によって推進力が形成されることに限定されず、従来の実施例と組み合わせてもよいことは言うまでもない。例えば、メインエンジン（不図示）とラダーなどによる船舶Ｓの運航がメインとなる場合、回転子３０が補助役割をすることができる。これとは異なり、回転子３０による作動がメインで行われ、メインエンジンとラダーによる船舶Ｓの運航が補助になることもでき、回転子３０の駆動は様々な状況で必要に応じて行われることができる。

上記の回転子３０は下部に設けられる下部ベアリング部７０に回転可能に連結され、固定子２０の上部に設けられる駆動部６０の動力の伝達を受けて回転力を付与するディスク５０に連結されてもよい。

このような回転子３０は上端部が開口されてもよく、開口された部分にエンドプレート４０が設けられてもよい。

ディスク５０は回転子３０の内周面に対応する形状、例えば、円板状であってもよく、外周面が回転子３０の内周面に固定連結されてもよい。このようなディスク５０は駆動部６０に連結されて駆動部６０の動力の伝達を受けて回転子３０に回転力を付与することができる。

駆動部６０は固定子２０の上部に設けられ、ディスク５０に連結されてもよい。このような駆動部６０は回転子３０を回転させることができる動力を発生させてディスク５０を介して回転子３０に回転力を伝達することができる。

下部ベアリング部７０は回転子３０の下部に設けられてもよい。下部ベアリング部７０は回転子３０が駆動部６０の動力により回転するとき、横方向の運動を抑制することができるように構成されてもよい。

上記のように、本実施例の風力推進システム１は固定子２０、回転子３０、エンドプレート４０、ディスク５０、駆動部６０、下部ベアリング部７０を含み、以下において、当該風力推進システム１の各構成について図３～図２７を参照して具体的に説明する。

上記した図２に示す回転子３０は内部が空いている円柱状の構造物であり、様々な実施例で具現することができ、以下では、第１実施例の回転子３０ａを図３～図４を参照して説明し、第２実施例の回転子３０ａを図５～図７を参照して説明する。

図３は図２に示す回転子３０の第１実施例を説明するための図であり、図４は第１実施例の回転子３０ａを構成する単位パネル３１ａを説明するための図である。

図３～図４に示すように、第１実施例の回転子３０ａは複数の単位パネル３１ａの結合で構成されてもよい。

単位パネル３１ａはガラス繊維、炭素繊維、または様々な複合素材を用いた引き抜き成形で、一定の幅、長さ、厚さを有するように形成されることができる。

単位パネル３１ａは隣接する他の単位パネル３１ａと締り嵌め結合ができるように構成されてもよい。

単位パネル３１ａは、図４に示すように、幅方向に曲面形状を有して長手方向に延長する曲面板３１ａ１と、曲面板３１ａ１の一側の縁に沿って設けられる雌コネクタ３１ａ２と、曲面板３１ａ１の他方の縁に沿って設けられる雄コネクタ３１ａ３と、からなってもよい。単位パネル３１ａをなす曲面板３１ａ１、雌コネクタ３１ａ２、雄コネクタ３１ａ３のそれぞれの厚さは同じまたは類似することができる。

曲面板３１ａ１は回転子３０ａの半径に対応する曲面を有することができる。

雌コネクタ３１ａ２と雄コネクタ３１ａ３は、隣接する単位パネル３１ａ同士を締り嵌め結合できる様々な構造を有することができる。

例えば、雌コネクタ３１ａ２は曲面板３１ａ１の一側端部から回転子３０ａの内側方向に折り曲げられて延長する第１板３１ａ２１と、第１板３１ａ２１の延長した端部から曲面板３１ａ１の外側方向に折り曲げられて延長する第２板３１ａ２２と、第２板３１ａ２２の延長した端部から回転子３０ａの外側方向に折り曲げられて延長する第３板３１ａ２３と、第３板３１ａ２３の延長した端部から曲面板３１ａ１の内側方向に折り曲げられて延長する第４板３１ａ２４と、からなってもよく、第１～第４板３１ａ２４により雄コネクタ３１ａ３の形状に対応する「Ｌ」字型の嵌合空間３１ａ４が形成されることができる。このとき、雄コネクタ３１ａ３は雌コネクタ３１ａ２の「Ｌ」字型の嵌合空間３１ａ４に対応するように、曲面板３１ａ１の他方の端部から回転子３０ａの内側方向に折り曲げられて延長する第５板３１ａ３１と、第５板３１ａ３１の延長した端部から曲面板３１ａ１の内側方向に折り曲げられて延長する第６板３１ａ３２と、からなってもよい。

このため、本実施例の回転子３０ａは、上記のように構成される単位パネル３１ａを利用した締り嵌め結合方式により内部が空いている円柱状に形成することができるため、接着剤結合方式やボルティング結合方式に比べて結合工程を簡素化することができる。

また、本実施例の回転子３０ａは、単位パネル３１ａをガラス繊維、炭素繊維、または様々な複合素材を用いて引き抜き成形で製作することにより、製作工程の簡素化による製作費の削減だけでなく、軽量化することができる。

また、本実施例の回転子３０ａは雌コネクタ３１ａ２と雄コネクタ３１ａ３の締り嵌め結合部分が曲面板３１ａ１より厚くなり、自然に長手方向の補強剤の役割をすることができるため、補強のために内部に樹脂などを注入する従来のサンドイッチ製作方式より経済的であることができる。

図５は図２に示す回転子３０の第２実施例を説明するための図であり、図６は第２実施例の回転子３０ｂを構成する下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂを連結する結合部材３３ｂを説明するための図であり、図７の（ａ）～（ｄ）は第２実施例の回転子３０ｂの搭載工程を説明するための図である。

図５～図７に示すように、第２実施例の回転子３０ｂは下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂが結合部材３３ｂによって組み立てられる２段組み立て構造で構成されてもよい。

下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂのそれぞれは内部が空いている円柱状の構造物であってもよく、同じ材質及び形状に形成されてもよい。

下部回転子３１ｂは固定子２０、ディスク５０、駆動部６０、下部ベアリング部７０が収容できる大きさに形成されることができる。

下部回転子３１ｂの上端には内側に一定の長さ延長されディスク５０を収容する空間を有するリング状の第１エッジパネル３１ｂ１が設けられ、上部回転子３２ｂの下端には内側に一定の長さ延長されディスク５０を収容する空間を有するリング状の第２エッジパネル３２ｂ１が設けられてもよい。

結合部材３３ｂは、上部にディスク５０と駆動部６０が設けられた固定子２０を下部回転子３１ｂの内部に収容して第１エッジパネル３１ｂ１とディスク５０を一致させた状態で下部回転子３１ｂとディスク５０を結合させすることができ、下部回転子３１ｂとディスク５０が結合された状態で下部回転子３１ｂの第１エッジパネル３１ｂ１と上部回転子３２ｂの第２エッジパネル３２ｂ１を結合させることができる。

具体的には、結合部材３３ｂは、第１エッジパネル３１ｂ１の下面とディスク５０の下面を支える第１クランププレート３３ｂ１と、第１エッジパネル３１ｂ１の上面とディスク５０の上面を支える第２クランププレート３３ｂ２と、第１、２クランププレート３３ｂ１、３３ｂ２とディスク５０を固定する第１ボルト部材３３ｂ３と、下部回転子３１ｂの第１エッジパネル３１ｂ１上に上部回転子３２ｂの第２エッジパネル３２ｂ１を固定する第２ボルト部材３３ｂ４と、を含んでもよい。

上記において、第１ボルト部材３３ｂ３は、第１クランププレート３３ｂ１、ディスク５０、第２クランププレート３３ｂ２を固定して下部回転子３１ｂとディスク５０を結合させることができ、第２ボルト部材３３ｂ４は、第１クランププレート３３ｂ１、第１エッジパネル３１ｂ１、第２クランププレート３３ｂ２、第２エッジパネル３２ｂ１を固定して下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂを結合させることができる。

また、結合部材３３ｂは、下部回転子３１ｂの第１エッジパネル３１ｂ１と第２クランププレート３３ｂ２との間に設けられる第１ボンディング部材３３ｂ５と、上部回転子３２ｂの第２エッジパネル３２ｂ１と第２クランププレート３３ｂ２との間に設けられる第２ボンディング部材３３ｂ６と、をさらに含んでもよい。ここで、第１、２ボンディング部材３３ｂ５、３３ｂ６は塗布方式または付着方式の様々な接着剤または接着フィルムであってもよい。

上記のように結合部材３３ｂを利用して組み立てる下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂの搭載工程は、図７の（ａ）～（ｄ）を参照して説明する。

まず、図７の（ａ）に示すように、陸上の基礎構造物１０をリフティング装置Ｌを用いて船舶Ｓの甲板上に搭載する。ここで、リフティング装置Ｌはタワークレーン、ガントリークレーンまたは当業者に公知の任意の適切なリフティング手段であってもよい。

図７の（ｂ）に示すように、陸上で固定子２０の上部にディスク５０と駆動部６０を設置し、下部回転子３１ｂをリフティング装置Ｌでリフトして内部に固定子２０を収容し、結合部材３３ｂを利用して下部回転子３１ｂとディスク５０を結合させる。

図７の（ｃ）に示すように、固定子２０の収容された下部回転子３１ｂをリフティング装置Ｌを用いて甲板に固定設置された基礎構造物１０上に搭載する。

図７の（ｄ）に示すように、陸上の上部回転子３２ｂをリフティング装置Ｌを用いて基礎構造物１０上に搭載された下部回転子３１ｂの上部に整列させ、結合部材３３ｂを利用して下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂを結合させる。

これにより、本実施例の回転子３０ｂは下部回転子３１ｂと上部回転子３２ｂが結合部材３３ｂによって組み立てられる２段組み立て構造で構成することで、２段連結構造の具現による組み立て工程の簡素化だけでなく、クレーンの重量及び高さ要求を改善することができる。

上記した図２に示すエンドプレート４０は、回転子３０の開口された上端部に設けられるものであり、様々な実施例で具現することができ、以下では、第１実施例のエンドプレート４０ａを図８を参照して説明する。

図８は図２に示すエンドプレート４０の第１実施例を説明するための図である。

図８に示すように、第１実施例のエンドプレート４０ａは円板４１ａとスチフナー４２ａからなってもよく、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）または炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成されてもよい。

円板４１ａは中央領域４３ａと外郭領域４４ａに分けられてもよい。中央領域４３ａは回転子３０の開口された上端部に対応する領域であり、外郭領域４４ａは回転子３０の外側に延長する領域であってもよいが、これに限定されない。

円板４１ａの中央領域４３ａと外郭領域４４ａは同一でなくてもよい。例えば、円板４１ａの中央領域４３ａは半径方向ＧＦＲＰ－２ＡＸＩＳ １０ｔであり、円板４１ａの外郭領域４４ａは半径方向ＧＦＲＰ－ＵＤ ３０ｔであってもよい。

スチフナー４２ａは円板４１ａの中央領域４３ａを補強するためのものであり、円板４１ａの中心から中央領域４３ａの縁まで複数個が放射状に延長して形成されてもよい。長手方向ＧＦＲＰ－ＵＤ １０ｔであってもよい。

上記において、円板４１ａとスチフナー４２ａの繊維方向及び厚さ数値は例示に過ぎず、様々な積層パターン及び厚さが適用できることは言うまでもない。

これにより、本実施例のエンドプレート４０ａはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）または炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で製作することにより、エンドプレート４０ａの軽量化による風力推進システム１の構造的性能を向上させることができる。

上記の図２に示す駆動部６０は固定子２０の上部に設けられて回転子３０を回転させることができる動力を発生させるものであり、様々な実施例で具現することができるが、以下では第１実施例の駆動部６０ａを図９を参照して説明し、第２実施例の駆動部６０ｂを図１０を参照して説明し、第３実施例の駆動部６０ｃを図１１を参照して説明する。

図９は図２に示す駆動部６０の第１実施例を説明するための図である。

図９に示すように、第１実施例の駆動部６０ａはモータ６１ａ、ギヤボックス６２ａ、駆動軸６３ａ、駆動ギヤ６４ａ、被動ギヤ６５ａ、被動軸６６ａ、ベアリングハウジング６７ａを含んでもよい。

モータ６１ａは駆動力を発生させてギヤボックス６２ａに伝達し、固定子２０の内側に設けられてもよい。

ギヤボックス６２ａはモータ６１ａと結合し、駆動軸６３ａを回転させるのに必要な駆動力を伝達するための各種ギヤが内蔵されており、固定子２０の内側に設けられてもよい。ギヤボックス６２ａは減速機であってもよい。

本実施例のギヤボックス６２ａの内部にはモータ６１ａに結合されてモータ６１ａによって回転する駆動軸６３ａと、駆動軸６３ａに設けられる駆動ギヤ６４ａと、駆動ギヤ６４ａと噛み合って回る被動ギヤ６５ａと、被動ギヤ６５ａと結合されて被動ギヤ６５ａの回転を支持する被動軸６６ａと、が設けられてもよい。

駆動ギヤ６４ａと被動ギヤ６５ａは減速比が６：１の減速ギヤであってもよいが、これに限定されず、様々な減速比を有する減速ギヤを適用することができることは言うまでもない。

被動軸６６ａは第１被動軸６６ａ１と第２被動軸６６ａ２からなってもよい。

この場合、第１被動軸６６ａ１はギヤボックス６２ａの内部に設けられ、下部がギヤボックス６２ａの下面に回転可能に結合され、上部がギヤボックス６２ａの上面を貫通し外部に突出して第２被動軸６６ａ２と結合されるように設けられてもよい。

第２被動軸６６ａ２はギヤボックス６２ａの外部に設けられ、下部が第１被動軸６６ａ１の上部とカップリング部材６８ａによって結合され、上部が固定子２０の上面を貫通してディスク５０に結合されるように設けられてもよい。第２被動軸６６ａ２は第１被動軸６６ａ１と連結されてディスク５０に回転力を伝達することができる。

上記した駆動軸６３ａ、第１被動軸６６ａ１、第２被動軸６６ａ２のそれぞれは様々なベアリングによって回転することができる。

具体的には、駆動軸６３ａは第１ベアリングＢ１によって上部がギヤボックス６２ａの上面に回転可能に結合され、第２ベアリングＢ２によって下部がギヤボックス６２ａの下面に回転可能に結合されてもよい。

本実施例では、駆動軸６３ａはモータ６１ａの駆動力で回転する軸であって軸力（ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ）が多く加わる軸ではなく、この場合、第１、２ベアリングＢ１、Ｂ２は駆動軸６３ａの横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）または駆動軸６３ａの横進を防けるベアリング、例えば、自動調心ベアリングを適用することができる。

第１被動軸６６ａ１は第３ベアリングＢ３により上部がギヤボックス６２ａの上面に回転可能に結合され、第４ベアリングＢ４により下部がギヤボックス６２ａの下面に回転可能に結合されてもよい。

本実施例では、第１被動軸６６ａ１はモータ６１ａから直接駆動力が伝達されたり、ディスク５０に直接駆動力が伝達されず、軸力（ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ）が多く加わる軸ではなく、この場合、第３、４ベアリングＢ３、Ｂ４は第１被動軸６６ａ１の横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）を防げるベアリング、例えば、自動調心ベアリングを適用することができる。

第２被動軸６６ａ２は直列に配置される第５ベアリングＢ５及び第６ベアリングＢ６によって固定子２０の上面に回転可能に結合されてもよい。

本実施例において、第２被動軸６６ａ２はディスク５０に直接駆動力を伝達する軸であって、軸力（ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ）と横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）が多く加わる軸ではなく、この場合、第５ベアリングＢ５は第２被動軸６６ａ２の軸力を防げるベアリング、例えば、スラストベアリング（ｔｈｒｕｓｔ ｂｅａｒｉｎｇ）を適用することができ、第６ベアリングＢ６は第２被動軸６６ａ２の横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）を防げるベアリング、例えば、球面ローラーベアリング（ＳＲＢ）などの自動調心ベアリングを適用することができる。

上述のように、第２被動軸６６ａ２は軸力及び横力が多く加わるため、直列に配置される第５ベアリングＢ５及び第６ベアリングＢ６を軸力及び横力に耐えられるように固定子２０に強固に結合することには困難がある。

このため、本実施例は、第２被動軸６６ａ２を支える手段としてベアリングハウジング６７ａを固定子２０の上面内側に固定設置することができる。ベアリングハウジング６７ａは第２被動軸６６ａ２が貫通し第５、６ベアリングＢ５、Ｂ６を収容することができる。ベアリングハウジング６７ａを固定子２０の上面内側に固定設置することで、ベアリングハウジング６７ａにより第２被動軸６６ａ２が軸力及び横力に耐えられる。

図１０は図２に示す駆動部６０の第２実施例を説明するための図である。

図１０に示すように、第２実施例の駆動部６０ｂはモータ６１ａ、ギヤボックス６２ａ、駆動軸６３ａ、駆動ギヤ６４ａ、被動ギヤ６５ａ、第１、２被動軸６６ａ１、６６ａ２からなる被動軸６６ａ、ベアリングハウジング６７ｂ、カップリング部材６８ａを含んでもよい。

第２実施例の駆動部６０ｂは上記の第１実施例の駆動部６０ａと比較すると、ベアリングハウジング６７ｂの設置位置が異なる。

即ち、本実施例のベアリングハウジング６７ｂは固定子２０の上面外側に設けられ、上記の第１実施例のベアリングハウジング６７ａは固定子２０の上面内側に設けられる点が異なり、その他の構成要素は構成的に同じである。

その他の構成要素は第１実施例と構成的に同じであるため、同じ図面符号を使用している。そのため、重複する説明を避けるべくここでは同じ構成に対する説明を省略する。

図１１は図２に示す駆動部６０の第３実施例を説明するための図である。

図１１に示すように、第３実施例の駆動部６０ｃはモータ６１ｃ、ギヤボックス６２ｃ、駆動軸６３ｃ、駆動ギヤ６４ｃ、被動ギヤ６５ｃ、被動軸６６ｃを含んでもよい。

モータ６１ｃは駆動力を発生させてギヤボックス６２ｃに伝達し、固定子２０の上面内側に設けられてもよい。

ギヤボックス６２ｃはモータ６１ｃと結合し、駆動軸６３ｃを回転させるのに必要な駆動力を伝達するための各種ギヤが内蔵されており、固定子２０の上面外側に設けられてもよい。ギヤボックス６２ｃは減速機であってもよい。

本実施例のギヤボックス６２ｃの内部にはモータ６１ｃに結合されてモータ６１ｃによって回転する駆動軸６３ｃと、駆動軸６３ｃに設けられる駆動ギヤ６４ｃと、駆動ギヤ６４ｃと噛み合って回る被動ギヤ６５ｃと、被動ギヤ６５ｃと結合されて被動ギヤ６５ｃの回転を支持し、ディスク５０に回転力を伝達する被動軸６６ｃと、が設けられてもよい。

駆動ギヤ６４ｃと被動ギヤ６５ｃは減速比が６：１の減速ギヤであってもよいが、これに限定されず、様々な減速比を有する減速ギヤを適用することができることは言うまでもない。

上記した駆動軸６３ｃ、被動軸６６ｃのそれぞれは様々なベアリングによって回転することができる。

具体的には、駆動軸６３ｃは第７ベアリングＢ７によって上部がギヤボックス６２ｃの上面に回転可能に結合され、第８ベアリングＢ８によって下部がギヤボックス６２ｃの下面に回転可能に結合されてもよい。

本実施例では、駆動軸６３ｃはモータ６１ｃの駆動力で回転する軸であって軸力(axial force)が多く加わる軸ではなく、この場合、第７、８ベアリングＢ７、Ｂ８は駆動軸６３ｃの横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）または駆動軸６３ｃの横進を防げるベアリング、例えば、自動調心ベアリングを適用することができる。

被動軸６６ｃは第９ベアリングＢ９によって上部がギヤボックス６２ｃの上面に回転可能に結合され、直列に配置される第１０ベアリングＢ１０及び第１１ベアリングＢ１１によって下部がギヤボックス６２ｃの下面に回転可能に結合されてもよい。

本実施例において、被動軸６６ｃはディスク５０に直接駆動力を伝達する軸であって軸力（ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ）と横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）が多く加わる軸であり、この場合、第１０ベアリングＢ１０は被動軸６６ｃの軸力を防げるベアリング、例えば、スラストベアリング（ｔｈｒｕｓｔ ｂｅａｒｉｎｇ）を適用することができ、第１１ベアリングＢ１１は被動軸６６ｃの横力（ｌａｔｅｒａｌ ｆｏｒｃｅ）を防げるベアリング、例えば、自動調心ベアリングを適用することができる。

また、第１０、１１ベアリングＢ１０、Ｂ１１はギヤボックス６２ｃの下面において被動軸６６ｃに直列に配置されるため、ギヤボックス６２ｃの下面の厚さを他の面より相対的に厚くして第１０、１１ベアリングＢ１０、Ｂ１１が設けられるようにすることができる。ギヤボックス６２ｃの下面の厚さを従来と同じ厚さにする場合、上記の第１実施例のベアリングハウジング６７ａをギヤボックス６２ｃの内部に固定設置して第１０、１１ベアリングＢ１０、Ｂ１１を設置することもできる。

上述のように、本実施例における被動軸６６ｃはディスク５０に直接駆動力を伝達する軸であって軸力と横力が多く加わるが、第１０、１１ベアリングＢ１０、Ｂ１１によって軸力及び横力を防げるだけでなく、被動軸６６ｃそのものの長さが短いため、第９ベアリングＢ９に被動軸６６ｃの横力を防げるベアリング、例えば、自動調心ベアリングを適用することができる。

上記の図２に示す下部ベアリング部７０は駆動部６０の動力により回転する回転子３０の横方向運動を抑えるものであり、様々な実施例で具現することができるが、以下では第１実施例の下部ベアリング部７０ａを図１２～図１４を参照して説明し、第２実施例の下部ベアリング部７０ｂを図１５～図１７を参照して説明し、第３実施例の下部ベアリング部７０ｃを図１８～図２０を参照して説明し、第４実施例の下部ベアリング部７０ｄを図２１～図２２を参照して説明し、第５実施例の下部ベアリング部７０ｅを図２３～図２５を参照して説明し、第６実施例の下部ベアリング部７０ｆを図２６～図２７を参照して説明する。

図１２は図２に示す下部ベアリング部７０の第１実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図１３は図１２のＡ－Ａ’線に沿って切断した図であり、図１４は図１３のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。

図１２～図１４に示すように、第１実施例の下部ベアリング部７０ａはベアリングユニット７１ａの集合体からなってもよく、基礎構造物１０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ａは基礎構造物１０に設けられてもよく、ガイドベアリング７１ａ１、ベアリング支持台７１ａ２からなってもよい。

ガイドベアリング７１ａ１はベアリング支持台７１ａ２の上端に設けられ、回転子３０の回転をガイドすることができる。

ベアリング支持台７１ａ２は上端に設けられるガイドベアリング７１ａ１を支持し、基礎構造物１０に設けられてもよい。

上記したベアリングユニット７１ａは、回転子３０の内周面に沿って一定間隔を置いて複数個配置されて下部ベアリング部７０ａをなすが、このとき、ガイドベアリング７１ａ１は回転子３０の内周面に密着し、ベアリング支持台７１ａ２は回転子３０及び固定子２０に重畳せずに基礎構造物１０上に設けられてもよい。

本実施例では、ベアリングユニット７１ａのメンテナンスが容易に行えるように、下部ベアリング部７０ａと固定子２０との間に通行路８１が設けられてもよい。

通行路８１は固定子２０の直径を既存対比で小さくすることで確保することができる。例えば、既存の固定子の直径が４～４．５ｍである場合、本実施例の固定子２０は直径を２～２．５ｍ水準に小さくすることで通行路８１を確保することができる。

固定子２０は全体的に直径を小さくすることができるが、上部に駆動部６０が設置される空間が設けられるように、図１２に示すように駆動部６０が設置される上部の直径は既存の直径のように大きくすることが好ましい。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ａはベアリングユニット７１ａの製作が容易であり、ベアリング支持台７１ａ２を基礎構造物１０に直接設置することで設置工数を削減することができ、通行路８１を確保することでメンテナンスを容易にすることができ、固定子２０を軽量化することができる。

図１５は図２に示す下部ベアリング部７０の第２実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図１６は図１５のＡ－Ａ’線に沿って切断した図であり、図１７は図１６のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。

図１５～図１７に示すように、第２実施例の下部ベアリング部７０ｂはベアリングユニット７１ｂの集合体からなってもよく、基礎構造物１０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ｂは基礎構造物１０に設けられてもよく、ガイドベアリング７１ｂ１、ベアリング支持台７１ｂ２からなってもよい。

ガイドベアリング７１ｂ１はベアリング支持台７１ｂ２の上端に設けられ、回転子３０の回転をガイドすることができる。

ベアリング支持台７１ｂ２は上端に設けられるガイドベアリング７１ｂ１を支持し、基礎構造物１０に設けられてもよい。

上記のベアリングユニット７１ｂは回転子３０の内周面に沿って一定間隔を置いて複数個配置されて下部ベアリング部７０ｂをなすが、このとき、ガイドベアリング７１ｂ１は回転子３０の内周面に密着し、ベアリング支持台７１ｂ２は固定子２０に重畳するように基礎構造物１０上に設けられてもよい。

本実施例の固定子２０は下端部に一定間隔の開放部８２が形成され、開放部８２にベアリングユニット７１ｂを設けることで、ベアリングユニット７１ｂが固定子２０に重畳するように設けられてもよい。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ｂはベアリングユニット７１ｂの製作が容易であり、ベアリング支持台７１ｂ２を基礎構造物１０に直接設けることで設置工数を削減することができ、開放部８２を介してベアリングユニット７１ｂのメンテナンスを容易にすることができる。

図１８は図２に示す下部ベアリング部７０の第３実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図１９は第３実施例の下部ベアリング部７０ｃを構成するベアリングユニット７１ｃを説明するための図であり、図２０の（ａ）～（ｃ）は図１９のベアリングユニット７１ｃが固定子２０に設けられた状態を示す図であり、ここで、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。

図１８～図２０に示すように、第３実施例の下部ベアリング部７０ｃはベアリングユニット７１ｃの集合体からなってもよく、固定子２０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ｃは固定子２０に設けられ、ガイドベアリング７１ｃ１、第１ジョイントプレート７１ｃ２、第２ジョイントプレート７１ｃ３からなってもよい。本実施例では、固定子２０はベアリングユニット７１ｃが設けられる位置に一定間隔を置いて窓８３が設けられてもよい。

ガイドベアリング７１ｃ１は第１ジョイントプレート７１ｃ２に設けられてもよく、回転子３０の回転をガイドすることができる。

第１ジョイントプレート７１ｃ２は１対からなり、ガイドベアリング７１ｃ１のベアリング軸７１ｃ１１の両端に結合されてもよい。１対の第１ジョイントプレート７１ｃ２はベアリング軸７１ｃ１１に結合された状態でガイドベアリング７１ｃ１の一側に水平に延長し、延長した端部で垂直に折り曲げられた形状を有することができる。１対の第１ジョイントプレート７１ｃ２には第２ジョイントプレート７１ｃ３とボルト結合するための第１ボルト孔７１ｃ２１が複数個設けられてもよい。

第２ジョイントプレート７１ｃ３は固定子２０の内側において窓８３の縁に沿って設けられてもよく、１対の第１ジョイントプレート７１ｃ２と結合するために第１ボルト孔７１ｃ２１に対応する第２ボルト孔７１ｃ３１が複数個設けられてもよい。第２ジョイントプレート７１ｃ３は少なくともガイドベアリング７１ｃ１の半径またはそれ以下の大きさに突出した形状を有することができる。

上記のベアリングユニット７１ｃは第１、２ジョイントプレート７１ｃ２、７１ｃ３のボルト結合により固定子２０に設けられ、回転子３０の内周面に沿って一定間隔を置いて複数個配置されて下部ベアリング部７０ｃをなすが、このとき、ガイドベアリング７１ｃ１は図２０の（ａ）～（ｃ）に示すように、第１、２ジョイントプレート７１ｃ２、７１ｃ３により固定された状態で一部が固定子２０の窓８３を介して外側に突出して回転子３０の内周面に密着することができる。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ｃはベアリングユニット７１ｃをモジュール化して製作するため、製作が容易なだけでなく、設置工数を削減することができ、固定子２０に設けられることで構造的安全性を確保することができる。

図２１は図２に示す下部ベアリング部７０の第４実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図２２は第４実施例の下部ベアリング部７０ｄを構成するベアリングユニット７１ｄを説明するための図である。

図２１～図２２に示すように、第４実施例の下部ベアリング部７０ｄはベアリングユニット７１ｄの集合体からなってもよく、固定子２０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ｄは固定子２０に設けられ、ガイドベアリング７１ｄ１、ジョイントボックス７１ｄ２からなってもよい。本実施例では、固定子２０はベアリングユニット７１ｄが設けられる位置に一定間隔を置いて窓８４が設けられてもよい。

ガイドベアリング７１ｄ１はジョイントボックス７１ｄ２に設けられてもよく、回転子３０の回転をガイドすることができる。

ジョイントボックス７１ｄ２は固定子２０の内側において窓８４の縁に沿って設けられてもよく、ガイドベアリング７１ｄ１の一部が外部に突出した状態でガイドベアリング７１ｄ１を固定することができる。ジョイントボックス７１ｄ２には固定子２０とのボルト結合のための第１ボルト孔７１ｄ２１が複数個設けられてもよい。

固定子２０はベアリングユニット７１ｄが設けられる位置に一定間隔を置いて窓８４が設けられてもよく、ジョイントボックス７１ｄ２とのボルト結合のために窓８４の縁に沿って第１ボルト孔７１ｄ２１に対応する第２ボルト孔７１ｄ２２が設けられてもよい。

上記のベアリングユニット７１ｄはジョイントボックス７１ｄ２のボルト結合により固定子２０に設けられ、回転子３０の内周面に沿って一定間隔を置いて複数個配置されて下部ベアリング部７０ｄをなすが、このとき、ガイドベアリング７１ｄ１はジョイントボックス７１ｄ２が固定子２０に固定された状態で一部が固定子２０の窓８４を介して外側に突出して回転子３０の内周面に密着することができる。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ｄはベアリングユニット７１ｄをモジュール化して製作するため、製作が容易なだけでなく、設置工数を削減することができ、固定子２０に設けられることで構造的安全性を確保することができる。

図２３は図２に示す下部ベアリング部７０の第５実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図２４は図２３のＡ－Ａ’線に沿って切断した図であり、図２５は図２４のＢ－Ｂ’線に沿って切断した図である。

図２３～図２５に示すように、第５実施例の下部ベアリング部７０ｅはベアリングユニット７１ｅの単一体で構成されてもよく、固定子２０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ｅは固定子２０に設けられ、ガイドベアリング７１ｅ１、ガイドレール７１ｅ２からなってもよい。

ガイドベアリング７１ｅ１は固定子２０の外周面に沿って設けられてもよく、回転子３０の回転をガイドすることができる。

ガイドベアリング７１ｅ１は環状の単一ベアリングであってもよく、例えば、ジャーナル型（ｊｏｕｒｎａｌ ｔｙｐｅ）またはボール／ローラー型ベアリング（ｂａｌｌ／ｒｏｌｌｅｒ ｔｙｐｅ）であってもよい。

環状のガイドベアリング７１ｅ１は直径２．５ｍの構造物に設置できるものが現在の最大サイズのベアリングであることを考慮して、固定子２０は少なくとも２．５ｍの直径より小さくてもよい。当該固定子２０は全体的に２．５ｍ以下の直径であることができるが、上部に駆動部６０が設置される空間が設けられるように、図２３に示すように駆動部６０が設けられる上部の直径は既存の直径（例えば、４～４．５ｍ）のように大きくすることが好ましい。

ガイドレール７１ｅ２は環状のガイドベアリング７１ｅ１に対応する位置の回転子３０の内周面に沿って形成されてもよく、ガイドベアリング７１ｅ１をガイドすることができる。このとき、ガイドレール７１ｅ２は突出する高さを多様に具現することができ、突出高さは回転子３０の直径に応じて決められてもよい。

即ち、固定子２０の直径が２．５ｍの場合、回転子３０の最小直径は固定子２０の外周面に設けられるガイドベアリング７１ｅ１の直径に対応することができ、ガイドレール７１ｅ２の突出高さに応じて回転子３０の最大直径が決められてもよい。

通常、回転子３０は直径が大きいほど風力推進能力が向上するため、本実施例は回転子３０の直径を所望する分だけ大きくしてもガイドレール７１ｅ２の突出高さを調整することによって下部ベアリング部７０ｅの機能を行えるようにする。

このようなガイドレール７１ｅ２は別途製作して回転子３０の内周面に設けられるか、回転子３０と一体型に製造されてもよい。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ｅは、ガイドベアリング７１ｅ１に環状の単一ベアリングを適用して固定子２０に設けることにより構造的安全性を確保することができ、ガイドレール７１ｅ２の高さを調整することにより回転子３０の大きさを所望する大きさに変更製作できるため、風力推進性能を容易に向上させることができる。

図２６は図２に示す下部ベアリング部７０の第６実施例を説明するための風力推進システム１の一部図であり、図２７は図２６のＡ－Ａ’線に沿って切断した図である。

図２６～図２７に示すように、第６実施例の下部ベアリング部７０ｆはベアリングユニット７１ｆの集合体からなってもよく、回転子３０に設けられてもよい。

ベアリングユニット７１ｆは回転子３０に設けられてもよく、ガイドベアリング７１ｆ１、アーム７１ｆ２、ガイドレール７１ｆ３からなってもよい。

ガイドベアリング７１ｆ１はアーム７１ｆ２が一側に設けられてもよく、回転子３０の回転をガイドすることができる。

アーム７１ｆ２は回転子３０の内周面に設けられてもよい。アーム７１ｆ２は長さ可変式、折り畳み式または固定式であってもよい。アーム７１ｆ２は長さ可変式である場合、テレスコピックまたはテントポールのように手動で長さを調整することができる。

ガイドレール７１ｆ３は固定子２０の外周面に沿って形成されてもよく、ガイドベアリング７１ｆ１をガイドすることができる。このとき、ガイドレール７１ｆ３は突出する高さを多様に具現することができ、突出高さは固定子２０または回転子３０の直径に応じて決められてもよい。

例えば、回転子３０の直径が決まった状態で、固定子２０の直径を変更するとき、変更される直径に応じてガイドレール７１ｆ３の突出高さを調整することにより下部ベアリング部７０ｆの機能を行うことができるようにする。また、固定子２０の直径が決まった状態で、回転子３０の直径を変更する場合も同様である。

このようなガイドレール７１ｆ３は別途製作して固定子２０の外周面に設けられるか、固定子２０と一体型に製造されてもよい。

これにより、本実施例の下部ベアリング部７０ｆはガイドレール７１ｆ３の高さを調整することにより回転子３０または固定子２０の大きさを所望する大きさに製作することができるため、風力推進性能を容易に向上させることができる。

本発明の風力推進システム１は、上記のように、図２に示す固定子２０、回転子３０、エンドプレート４０、ディスク５０、駆動部６０、下部ベアリング部７０のそれぞれに対して図３～図２７を参照して多様な実施例で説明したが、各構成に対する実施例に限定されず、上記実施例の組み合わせまたは上記実施例のうち少なくとも何れか１つと公知技術の組み合わせをさらに他の実施例として含むことができる。

以上、本発明の実施例を中心に本発明を説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な技術内容から外れない範囲内で実施例に例示されていない様々な組み合わせまたは変形と応用が可能であることが理解できるであろう。従って、本発明の実施例から容易に導出できる変形と応用に関する技術内容は本発明に含まれると解釈すべきである。

１ 風力推進システム
１０ 基礎構造物
２０ 固定子
３０、３０ａ、３０ｂ 回転子
３１ａ 単位パネル
３１ａ１ 曲面板
３１ａ２ 雌コネクタ
３１ａ２１ 第１板
３１ａ２２ 第２板
３１ａ２３ 第３板
３１ａ２１ 第４板
３１ａ３ 雄コネクタ
３１ａ３１ 第５板
３１ａ３２ 第６板
３１ａ４ 嵌合空間
３１ｂ 下部回転子
３１ｂ１ 第１エッジパネル
３２ｂ 上部回転子
３２ｂ１ 第２エッジパネル
３３ｂ 結合部材
３３ｂ１ 第１クランププレート
３３ｂ２ 第２クランププレート
３３ｂ３ 第１ボルト部材
３３ｂ４ 第２ボルト部材
３３ｂ５ 第１ボンディング部材
３３ｂ６ 第２ボンディング部材
４０、４０ａ エンドプレート
４１ａ 円板
４２ａ スチフナー
４３ａ 中央領域
４４ａ 外郭領域
５０ ディスク
６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 駆動部
６１ａ、６１ｃ モータ
６２ａ、６２ｃ ギヤボックス
６３ａ、６３ｃ 駆動軸
６４ａ、６４ｃ 駆動ギヤ
６５ａ、６５ｃ 被動ギヤ
６６ａ、６６ｃ 被動軸
６６ａ１ 第１被動軸
６６ａ２ 第２被動軸
６７ａ、６７ｂ ベアリングハウジング
６８ａ カップリング部材
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ 下部ベアリング部
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１ｆ ベアリングユニット
７１ａ１、７１ｂ１、７１ｃ１、７１ｄ１、７１ｅ１、７１ｆ１ ガイドベアリング
７１ｃ１１ ベアリング軸
７１ａ２、７１ｂ２ ベアリング支持台
７１ｃ２ 第１ジョイントプレート
７１ｃ２１ 第１ボルト孔
７１ｃ３ 第２ジョイントプレート
７１ｃ３１ 第２ボルト孔
７１ｄ２ ジョイントボックス
７１ｄ２１ 第１ボルト孔
７１ｄ２２ 第２ボルト孔
７１ｅ２ ガイドレール
７１ｆ２ アーム
７１ｆ３ガイドレール
８１ 通行路
８２ 開放部
８３、８４ 窓
Ｂ１～Ｂ１１ 第１～第１１ベアリング
Ｓ 船舶
Ｌ リフティング装置

Claims (14)

1. 甲板に垂直に設けられる固定子と、
   上記固定子の外側を覆うように円柱状に設けられる回転子と、
   前記固定子に設けられたモータと、
   前記モータに結合され、前記モータの回転の速度を低減するように構成されるギヤボックスと、
   前記回転子に連結されるディスクを介して、前記ギヤボックスを介して前記回転子に回転動力を伝達するように構成される被動軸と、
   上記回転子の下部に設けられて上記回転子の横方向の運動を抑える下部ベアリング部と、を含み、
   上記下部ベアリング部は、
   ベアリングユニットの集合体からなり、少なくとも一部が上記固定子の内側において上記ベアリングユニットが設けられる位置に一定間隔を置いて設けられる窓の縁に沿って設けられ、上記回転子の回転をガイドするガイドベアリングを上記固定子に支持するジョイント部を含むことを特徴とする風力推進システム。
2. 上記ジョイント部は、
   １対からなり、上記ガイドベアリングのベアリング軸の両端に結合される第１ジョイントプレートと、
   上記固定子の内側において上記窓の縁に沿って設けられ、上記第１ジョイントプレートと結合する第２ジョイントプレートと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力推進システム。
3. 上記第１ジョイントプレートは、
   上記ベアリング軸に結合された状態で上記ガイドベアリングの一側に水平に延長し、延長した端部で垂直に折り曲げられた形状を有し、上記第２ジョイントプレートとボルト結合するための第１ボルト孔が複数個設けられ、
   上記第２ジョイントプレートは、
   少なくとも上記ガイドベアリングの半径またはそれ以下の大きさで突出した形状を有し、上記第１ボルト孔に対応する第２ボルト孔が複数個設けられることを特徴とする請求項２に記載の風力推進システム。
4. 上記ジョイント部は、
   上記固定子の内側において上記窓の縁に沿って設けられ、上記ガイドベアリングの一部が外部に突出した状態で上記ガイドベアリングを固定するジョイントボックスを含むことを特徴とする請求項１に記載の風力推進システム。
5. 上記ギヤボックスは、
   モータによって回転する駆動軸と、
   上記駆動軸に設けられる駆動ギヤと、
   上記駆動ギヤと噛み合って回る被動ギヤと、を備え、
   前記ギヤボックスは前記固定子の内側に取り付けられ、
   前記被動軸は、
   上記被動ギヤと結合されて上記被動ギヤの回転を支持する第１被動軸が内蔵され、上記固定子の内側に設けられ、
   結合部材を介して前記第１被動軸に接続され、前記ディスクに回転力を伝達するように構成される第２被動軸、を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力推進システム。
6. 前記第２被動軸を回転可能に支持するように構成されるベアリングハウジングをさらに備え、
   前記ベアリングハウジングは、上記固定子の上面の内側に設けられるか、または上記固定子の上面の外側に設けられることを特徴とする請求項５に記載の風力推進システム。
7. 上記駆動軸は、
   第１ベアリングによって上部が上記ギヤボックスの上面に回転可能に結合され、
   第２ベアリングによって下部が上記ギヤボックスの下面に回転可能に結合され、
   上記第１、２ベアリングは、
   上記駆動軸の横力または上記駆動軸の横進を防げるベアリングであることを特徴とする請求項５に記載の風力推進システム。
8. 上記第１被動軸は、
   第３ベアリングによって上部が上記ギヤボックスの上面に回転可能に結合され、
   第４ベアリングによって下部が上記ギヤボックスの下面に回転可能に結合され、
   上記第３、４ベアリングは、
   上記第１被動軸の横力を防げるベアリングであることを特徴とする請求項５に記載の風力推進システム。
9. 上記第２被動軸は、
   直列に配置される第５ベアリング及び第６ベアリングによって上記固定子の上面に回転可能に結合され、
   上記第５ベアリングは、
   上記第２被動軸の軸力を防げるベアリングであり、
   上記第６ベアリングは、
   上記第２被動軸の横力を防げるベアリングであることを特徴とする請求項５に記載の風力推進システム。
10. 上記回転子は、
    上端に内側に一定の長さ延長し、上記ディスクを収容する空間を有するリング状の第１エッジパネルが設けられる下部回転子と、
    下端に内側に一定の長さ延長し、上記ディスクを収容する空間を有するリング状の第２エッジパネルが設けられる上部回転子と、
    上記下部回転子、上記上部回転子、上記ディスクを結合する結合部材と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力推進システム。
11. 上記結合部材は、
    上記第１エッジパネルの下面と上記ディスクの下面を支える第１クランププレートと、
    上記第１エッジパネルの上面と上記ディスクの上面を支える第２クランププレートと、
    上記第１、２クランププレートと上記ディスクを固定する第１ボルト部材と、
    上記第１エッジパネルと上記第２エッジパネルを固定する第２ボルト部材と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の風力推進システム。
12. 上記結合部材は、
    上記第１エッジパネルと上記第２クランププレートの間に設けられる第１ボンディング部材と、
    上記第２エッジパネルと上記第２クランププレートの間に設けられる第２ボンディング部材と、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の風力推進システム。
13. 陸上の基礎構造物をリフティング装置を用いて上記甲板上に搭載し、
    陸上において上記固定子の上部に上記ディスクと上記モータ、上記ギヤボックス、および上記被動軸を含む駆動部を設置し、
    上記下部回転子を上記リフティング装置でリフトして内部に上記固定子を収容させ、
    上記結合部材を利用して上記下部回転子と上記ディスクを結合させ、
    上記固定子が収容された上記下部回転子を上記リフティング装置を用いて上記基礎構造物上に搭載し、
    陸上の上部回転子を上記リフティング装置を用いて上記基礎構造物上に搭載された上記下部回転子の上部に整列させ、
    上記結合部材を利用して上記下部回転子と上記上部回転子を結合することを特徴とする請求項１０に記載の風力推進システム。
14. 請求項１～請求項１３の何れか１項に記載の上記風力推進システムを備える船舶。

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