JP2015516921A - 船舶用推進装置 - Google Patents

Abstract

船舶用推進装置が開示される。本発明の実施例船舶用推進装置は、後方プロペラが固定される回転軸と、後方プロペラ前方の回転軸に回転自在に支持される前方プロペラと、回転軸が貫通し、回転軸の回転を反転させて前方プロペラに伝達する複数の歯車を内蔵した歯車箱を具備し、船体の後尾に形成された設置空間に装着される反転回転装置とを含み、回転軸は、設置空間に装着される反転回転装置のセンタリングのために回転軸の中央を貫通する計測ホールと、計測ホールと区分された独立の潤滑流路とを含む。

Description

本発明は、２つのプロペラが互いに反対に回転しつつ推進力を発生させる船舶用推進装置及びこれを備えた船舶に関する。

通常の船舶用推進装置は、１つの螺旋形プロペラを備える。しかし、１つのプロペラを備えた推進装置は、プロペラの回転による水流の回転エネルギーを推進力として利用することができないので、エネルギー損失が大きい。

二重反転推進装置（Ｃｏｕｎｔｅｒ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ；ＣＲＰ）は、このように損失される回転エネルギーを推進力として回収することができる。二重反転推進装置は、同一軸線上に設置された２個のプロペラが互いに反対に回転しつつ推進力を発生させる。前方プロペラを経た流体の回転エネルギーを後方プロペラが逆に回転しつつ推進力として回収する。したがって、１つのプロペラを備えた推進装置に比べて高い推進性能を発揮することができる。

しかし、二重反転推進装置は、２つのプロペラの相反する回転を具現する反転回転装置と中空軸などを含むので、相対的に製作と設置及び維持補修に困難があった。

特許文献１と特許文献２は、前述した二重反転推進装置の例を開示している。特許文献１は、船体内に設置された遊星歯車式反転回転装置と中空軸を備えた二重反転推進装置を開示し、特許文献２は、遊星歯車式反転回転装置を船尾側に設置した二重反転回転装置を開示した。

米国公開特許ＵＳ２０１１／００３３２９６号明細書 日本国特開昭６２−２７９１８９号公報

本発明の実施例は、動力伝達系統を従来より単純化しながらも２つのプロペラの安定した互いに反転を具現することができると共に、製作と設置及び維持補修が容易な船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供する。

また、本発明の実施例は、互いに反転回転する前方プロペラと後方プロペラとの間でシール性能の信頼性を確保することができる封止装置を具備した船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供する。

また、本発明の実施例は、歯車箱の前方に設置される前方固定部材の分離溝にボルトを締結し、当該ボルトが前進しながら歯車箱に加える力によって船体の後尾の設置空間から歯車箱を効率的に分離させるための船舶用推進装置及びこれを備えた船舶を提供する。

本発明の一態様によれば、後方プロペラが固定される回転軸と、前記後方プロペラ前方の前記回転軸に回転自在に支持される前方プロペラと、前記回転軸が貫通しつつ前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する複数の歯車を内蔵した歯車箱を具備し、船体の後尾に形成された設置空間に装着される反転回転装置とを含み、前記回転軸は、前記設置空間に装着される前記反転回転装置のセンタリングのために前記回転軸の中央を貫通する計測ホールと、前記計測ホールと区分された独立の潤滑流路とを含む船舶用推進装置が提供されることができる。

また、前記反転回転装置は、前記回転軸の回転力を前記複数の歯車に伝達するように前記回転軸に設けられた駆動フランジに連結される第１連結部材と、前記複数の歯車の出力を前記前方プロペラに伝達するように前記前方プロペラのハブに連結された第２連結部材とを含む。

また、前記複数の歯車は、前記第１連結部材に連結される駆動傘歯車と、前記回転軸の周りを回転自在に支持され、前記第２連結部材に連結される被動傘歯車と、前記駆動傘歯車の回転を前記被動傘歯車に反転させて伝達する１つ以上の反転傘歯車とを含む。

本発明の他の実施例によれば、回転軸に固定された後方プロペラと、前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転自在に支持された前方プロペラと、前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する反転回転装置とを含み、前記反転回転装置は、前記前方プロペラの反転を具現する複数の歯車を内蔵した状態で船体の後尾に形成された設置空間に収容される歯車箱を含み、前記歯車箱前方には、ボルト締結によって前記歯車箱に力を加えて、前記設置空間から前記歯車箱を分離させるための貫通された形状の分離溝が形成された固定フランジが設けられた船舶用推進装置が提供されることができる。

また、前記分離溝は、前記歯車箱に密着される前記固定フランジの周辺部に沿って複数個に設けられることができる。

また、前記分離溝に結合され、前記歯車箱の前方を前記船体の後尾に固定させるための固定ボルトが締結される結合部材をさらに含む。

また、前記歯車箱は、前記固定ボルト及び前記結合部材が前記分離溝から締結解除された状態で、前記分離溝に締結された前記ボルトが前記歯車箱に加える力によって前記設置空間から分離されることができる。

また、前記歯車箱に密着される前記固定フランジの周辺部は、前記前方カバーを前記船体の後尾に固定させるために固定ボルトが締結される締結溝と、前記締結溝と交互に配置された前記分離溝とを含む。

また、前記歯車箱は、前記固定ボルトが前記締結溝から締結解除された状態で、前記分離溝に締結された前記ボルトが前記前方カバーに加える力によって前記設置空間から分離されることができる。

また、前記固定フランジは、前記船体の後尾に結合されるか、または一体型に設けられることができる。

本発明のさらに他の実施例によれば、回転軸に固定された後方プロペラと、前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転自在に支持された前方プロペラと、前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する複数の歯車を具備し、船体の後尾に形成された設置空間に収容される反転回転装置と、前記前方プロペラのハブと前記後方プロペラのハブとの間を封止する封止装置とを含み、前記封止装置は、前記ハブのうちいずれか１つに結合され、前記ハブのうち他の１つのハブに向けて加圧する力を提供する加圧リング部材と、前記他の１つのハブに結合され、前記加圧リング部材とスライディング面接触する支持リング部材とを含む船舶用推進装置が提供されることができる。

また、前記加圧リング部材は、前記いずれか１つのハブに結合される固定リングと、前記固定リングから離隔配置され、前記支持リング部材と面接触する加圧部を具備した移動リングと、前記固定リングと前記移動リングとの間に結合され、前記移動リングが前記支持リング部材に向けて加圧するための加圧力を提供する弾性部とを含む。

また、前記加圧部は、前記移動リングから分離可能に結合されることができる。また、前記加圧部と前記支持リング部材が面接触するスライディング面は、前記回転軸と直交することができる。

また、前記弾性部は、両端がそれぞれ前記固定リングと前記移動リングの外面に結合される一対の固定部と、前記加圧力を提供するように前記一対の固定部を連結する円弧部とを含む。

また、前記移動リングと前記加圧部との間を封止するシーリング部をさらに含む。

本発明の実施例による推進装置は、反転回転装置を船体の外部で製作して組立てた状態で反転回転装置の歯車箱を船体の後尾に形成された設置空間に進入させた後、回転軸に形成された計測ホールを通じて反転回転装置のセンタリングをすることができ、製作と設置を容易に行うことができる。

また、本実施例による推進装置は、故障発生時に反転回転装置の歯車箱を船体から分離することができるので、維持補修を容易に行うことができる。

また、本実施例による推進装置は、複数の傘歯車を利用して前方プロペラの反転を具現する形態なので、通常の遊星歯車式反転回転装置に比べてその体積を減らすことができ、動力伝達系統の構成を単純化することができる。また、反転回転装置の体積を減らすことができるので、反転回転装置を船体の後尾に設置することが可能である。

また、本発明の実施例による推進装置は、反転回転装置を船体の後尾側に設置し、従来のような中空軸を排除することができるので、従来より動力伝達系統を単純化することができると共に、潤滑が必要な領域を減らすことができ、潤滑による諸問題を最小化することができる。

また、本発明の実施例による推進装置の封止装置は、不均一な荷重による前方プロペラまたは後方プロペラの半径方向の移動変位を許容することができ、シール性能の信頼性が向上する。

また、歯車箱前方に設置される前方固定部材の分離溝にボルトを締結し、当該ボルトが前進しながら歯車箱に加える力によって船体の後尾の設置空間から歯車箱を効率的に分離させることができる。

本発明の実施例による推進装置が船舶に適用された状態を示す断面図である。 本発明の実施例による推進装置の断面図である。 本発明の実施例による推進装置の分解斜視図である。 本発明の実施例による推進装置の反転回転装置の分解斜視図である。 本発明の実施例による推進装置の前方プロペラを支持するベアリングの装着構造を示す詳細断面図である。 本発明の実施例による推進装置の前方プロペラを支持するベアリングの装着構造を示す詳細断面図であって、第１ラジアルベアリングが分離した状態を示す図である。 本発明の実施例による推進装置の反転回転装置の装着例を示す断面図であって、反転回転装置が分離した状態を示す図である。 図７の反転回転装置内の歯車箱に組み立てられた回転軸の中心と駆動源に連結されたメイン駆動軸の中心を軸整列検査装置を利用して整列させる方法を示す断面図である。 図８の軸整列検査装置を示す。 図９の軸整列検査装置に含まれた光感知部の設置形態及び回転軸の後段が封止栓によって閉鎖された状態を示す。 本発明の実施例による推進装置の反転回転装置が船体の後尾の設置空間に装着された状態を示す断面図である。 本発明の実施例による推進装置の第１封止装置の断面図である。 本発明の実施例による推進装置の第１封止装置分解斜視図である。 本発明の実施例による推進装置の第２封止装置の断面図である。 本発明の他の実施例による推進装置の断面図である。 本発明の他の実施例による推進装置の前方及び後方プロペラの間に設置された封止装置を示す断面図である。 本発明の他の実施例による推進装置の前方及び後方プロペラの間に設置された封止装置に潤滑油を供給するための構造を示す図である。 本発明の他の実施例による推進装置の後方プロペラハブに形成された連結流路の接続構造を示す図である。 本発明の他の実施例によるメイン軸の長さ変化による流路の接続位置変化を説明するためのことである。 図８の反転回転装置に含まれた歯車箱の前方に設けられた前方固定部材に分離溝が形成されたことを示す断面図である。 図２０の前方固定部材が固定フランジ形態に設けられたことを示す断面図である。 図２１の固定フランジに分離溝が形成されたことを示す断面図である。 図２２の固定フランジの分離溝に締結されたジャックボルトによって歯車箱が船体の後尾の設置空間から分離した状態を示す断面図である。 図２２の固定フランジの他の例を示す断面図である。 締結溝と兼用で使用される分離溝に結合部材が結合された図２１の固定フランジの他の例を示す断面図である。 図２５の固定フランジの分離溝に締結されたジャックボルトによって歯車箱が船体の後尾の設置空間から分離した状態を示す断面図である。

以下では、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。

本発明の実施例による船舶用推進装置は、図１と図２に示されたように、船体１の後方に軸線が一致するように配置される前方プロペラ１０と後方プロペラ２０を具備し、前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の相反する回転を具現するために、船体１の後尾３に設置された反転回転装置３０を備える。すなわち２つのプロペラ１０、２０が互いに反対に回転しつつ推進力を発生させる二重反転推進装置である。

ここで、船体１の後尾３は、前方及び後方プロペラ１０、２０と反転回転装置３０の設置のために船体１から後方を向けて流線形に突出した部分であって、スターンボス（Ｓｔｅｒｎ ｂｏｓｓ）を意味する。船体の後尾３は、鋳物（ｃａｓｔｉｎｇ）で製作された後、溶接によって船体１に固定されることができる。また、後述する反転回転装置３０の歯車箱４０を収容することができるように前後に貫通する設置空間４を備える。設置空間４の内面は、歯車箱４０の外形に対応するようにボーリング（ｂｏｒｉｎｇ）によって円筒状に加工されることができる。

反転回転装置３０は、図２と図３に示されたように、船体１の後尾３の設置空間に収容される歯車箱４０と、歯車箱４０の略中心部分を貫通した状態で歯車箱４０に回転自在に支持される回転軸５とを含む。

反転回転装置３０は、図２〜図４に示されたように、回転軸とともに回転するように歯車箱４０内に設置された駆動傘歯車３１と、駆動傘歯車３１と対向する形態で歯車箱４０内部の回転軸５に回転自在に支持される被動傘歯車３２と、駆動傘歯車３１の回転を被動傘歯車３２に反転させて伝達する複数の反転傘歯車３３とを備える。また、回転軸５と駆動傘歯車３１を連結する円筒状の第１連結部材３５と、被動傘歯車３２と前方プロペラ１０のハブ１１を連結する円筒状の第２連結部材３６とを含むことができる。

回転軸５は、歯車箱４０の前方に突出する先端が船体１内部のメイン駆動軸６に分離と結合可能に連結されることができる。そして、メイン駆動軸６は、図１に示されたように、船体１の内部に設置された駆動源８（ディーゼルエンジン、モーター、タービンなど）に連結されることによって、回転軸５がメイン駆動軸６と一緒に回転することができる。

歯車箱４０の後方に延長する回転軸５には、後方プロペラ２０が固定され、後方プロペラ２０と歯車箱４０との間の外面に前方プロペラ１０が回転自在に支持される。前方プロペラ１０は、以後にさらに詳しく説明するが、反転回転装置３０に連結されることによって、回転軸５が回転するとき、後方プロペラ２０と反対に回転することができる。

メイン駆動軸６と回転軸５は、円筒状のカップリング（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）装置７によってスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）軸継手方式で分離と結合が可能に連結されることができる。ここでは、一例としてスプライン軸継手を提示するが、メイン駆動軸６と回転軸５の連結方式がこれに限定されるものではない。フランジカップリング方式、摩擦クラッチ方式、マグネチッククラッチ方式などが選択的に採用されることができる。

後方プロペラ２０は、図２と図３に示されたように、回転軸５と一緒に回転するように回転軸５の後尾部分に固定される。後方プロペラ２０は、回転軸５に固定されるハブ２１と、ハブ２１の外面に設けられた複数の羽根２２とを含む。後方プロペラ２０のハブ２１は、中心部の軸結合孔２３が回転軸５の外面に圧入される方式で固定されることができる。回転軸５の後段部には、固定キャップ２４が締結されることによって後方プロペラ２０が回転軸５にさらに堅固に固定されることができる。

このような結合のために、回転軸５の後尾部分５ａは、後方に行くほど外径が縮小されるテーパー状の外面で設けられることができ、ハブ２１の軸結合孔２３は、回転軸５の外面に対応するテーパー状の内面で構成されることができる。図２で、参照符号２５は、後方プロペラ２０のハブ２１の後段と固定キャップ２４を覆うようにハブ２１に装着されるプロペラキャップである。

前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０と反転回転装置３０との間の回転軸５の外面に回転自在に設置される。前方プロペラ１０は、回転軸５の外面に回転自在に支持されるハブ１１と、ハブ１１の外面に設けられた複数の羽根１２とを備える。このような前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０を設置する前に、回転軸５の外面に設置されることができる。また、後方プロペラ２０と反対に回転するので、羽根角が後方プロペラ２０の羽根角と反対である。

前方プロペラ１０のハブ１１は、図２と図５に示されたように、第１スラストベアリング１３、第２スラストベアリング１４、第１ラジアルベアリング１５によって回転軸５の外面に回転自在に支持されることができる。第１スラストベアリング１３と第２スラストベアリング１４は、ハブ１１の前方側の内面と回転軸５の外面との間に設置され、第１ラジアルベアリング１５は、ハブ１１の後方内面と回転軸５の外面との間に設置されることができる。

第１ラジアルベアリング１５は、回転軸５の半径方向に作用する前方プロペラ１０のラジアル荷重に耐えることができ、第１及び第２スラストベアリング１３、１４は、回転軸５に前後軸方向にそれぞれ作用するスラスト荷重に耐えることができる。具体的に、第２スラストベアリング１４は、船舶の前進時に前方プロペラ１０から船首側に作用するスラスト荷重に耐えることができ、第１スラストベアリング１３は、船舶の後進時に前方プロペラ１０から船尾側に作用するスラスト荷重に耐えることができる。

第１スラストベアリング１３の内輪と第２スラストベアリング１４の内輪は、図５に示されたように、回転軸５の外面に圧入された状態で互いに当接するように配置されることによって、軸方向にずれないように支持されることができる。第１スラストベアリング１３の外輪は、ハブ１１と結合される第２連結部材３６に装着された固定リング３９に支持されることによって、軸方向にずれないように支持されることができる。

前方プロペラ１０のハブ１１と回転軸５との間には、円筒状の第１支持リング１７ａと第２支持リング１７ｂがそれぞれ設置されることによって、第２スラストベアリング１４が軸方向にずれないようにすることができる。第１支持リング１７ａは、第２スラストベアリング１４の外輪と第１ラジアルベアリング１５の外輪との間に介在され、これらが互いに支持されるようにすることができ、第２支持リング１７ｂは、第２スラストベアリング１４の内輪と第１ラジアルベアリング１５の内輪との間に介在され、これらが互いに支持されるようにすることができる。また、第１ラジアルベアリング１５の外輪と後述する第１封止カバー７１との間のハブ１１の内面には、間隔調節リング１８が設置されることによって、第１ラジアルベアリング１５の外輪が軸方向にずれないようにすることができる。ここでは、第１ラジアルベアリング１５の外輪をさらに安定的に支持するために、間隔調節リング１８を設置した場合を提示しているが、第１ラジアルベアリング１５の外輪がハブ１１の内面に圧入される場合には、間隔調節リング１８を設置しないとしても、第１ラジアルベアリング１５外輪の固定が可能なので、間隔調節リング１８は、設計によって選択的に採用されることができる。

第１ラジアルベアリング１５の内輪は、図５に示されたように、回転軸５外面との間に円筒状楔部材１６が装着されることによって、軸方向にずれないように固定されることができる。楔部材１６は、後方に行くほど外径が縮小されるテーパー状の外面とその後方側の外面に形成された螺糸山を具備し、内面が回転軸５の外面に圧入固定されることができる。そして、このような楔部材１６には、後方螺糸山に締付けナット１６ａが締結されることによって、第１ラジアルベアリング１５の内輪を拘束することができる。したがって、第１ラジアルベアリング１５は、回転軸５の外面とハブ１１の内面との間で堅固に固定されることができる。楔部材１６と締付けナット１６ａには、脱落を防止する固定クリップ１６ｂが締結されることができる。

前方プロペラ１０を設置するときは、まず、回転軸５の外面に第１スラストベアリング１３、第２スラストベアリング１４、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂ、楔部材１６を順次に設置することができる。次に、図６に示されたように、回転軸５の外側に前方プロペラ１０のハブ１１を結合させて、ハブ１１の内面が第１及び第２スラストベアリング１３、１４の外輪と結合されるようにすることができる。次に、楔部材１６の外面とハブ１１の内面との間に第１ラジアルベアリング１５を押し入れて設置した後、楔部材１６に締付けナット１６ａを締結し、第１ラジアルベアリング１５の内輪を固定することができる。第１ラジアルベアリング１５を設置した後には、間隔調節リング１８を設置し、第１封止カバー７１を装着することができる。

このように第１ラジアルベアリング１５を楔部材１６を利用して固定すれば、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂなどの部品に製作誤差が生じ、第１ラジアルベアリング１５の設置位置が変わる場合にも、楔部材１６及び第１ラジアルベアリング１５の装着位置を調整することによって、結合誤差を補正することができる。すなわち楔部材１６と第１ラジアルベアリング１５を第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂ側に密着させた状態で第１ラジアルベアリング１５を固定することができるので、部品間の結合誤差を最小化することができる。間隔調節リング１８は、第１ラジアルベアリング１５が装着された状態で第１ラジアルベアリング１５の外輪と第１封止カバー７１との間の距離を測定し、これに符合するように製作した後、設置することができる。
以後に故障修理などのために、前方プロペラ１０を回転軸５から分離するときは、逆に第１封止カバー７１と間隔調節リング１８を分離し、楔部材１６に締結された締付けナット１６ａを外して、第１ラジアルベアリング１５が分離することができるようにした後、前方プロペラ１０を後方に引っ張って分離することができる。前方プロペラ１０を分離した後には、第１及び第２スラストベアリング１３、１４、楔部材１６、第１及び第２支持リング１７ａ、１７ｂが露出するので、これらも回転軸５から容易に分離することができる。

反転回転装置３０の歯車箱４０は図２及び図４に示されたように、駆動傘歯車３１、被動傘歯車３２、複数の反転傘歯車３３をその内部に収容し、両端が開放された円筒状の胴体部４１と、胴体部４１の前方側開口を閉鎖するように胴体部４１に結合される前方カバー４２と、胴体部４１の後方側開口を閉鎖するように胴体部４１に結合される後方カバー４３とを含むことができる。
前方カバー４２は、その中心部を貫通する第１連結部材３５を回転自在に支持することができ、後方カバー４３は、その中心部を貫通する第２連結部材３６を回転自在に支持することができる。このために、第１連結部材３５外面と前方カバー４２との間には、前方ベアリング４４が設置され、第２連結部材３６の外面と後方カバー４３との間には、後方外側ベアリング４５が設置されることができる。

後方外側ベアリング４５は、複数個が回転軸５の長さ方向に連続して設置されることによって、第２連結部材３６が安定的に支持された状態で回転するようにすることができる。第２連結部材３６の内面と回転軸５との間には、第２連結部材３６の回転可能な支持のために後方内側ベアリング４６が設置され、第１連結部材３５と回転軸５の外面との間には、円筒状のスリーブベアリング４７が設置されることができる。また、後方内側ベアリング４６の内輪とスリーブベアリング４７との間の回転軸５の外面には、これらの間を支持する円筒状の離隔リング４９が設置されることができる。

前方ベアリング４４、後方外側ベアリング４５、後方内側ベアリング４６は、いずれもラジアルベアリングで構成されることができる。このようなベアリング４４、４５、４６は、回転軸５、第１連結部材３５、第２連結部材３６に作用するラジアル荷重を支持しながらこれらの安定した回転を具現することができる。

駆動傘歯車３１は、第１連結部材３５と一緒に回転するように複数の固定ボルト３１ａの締結によって第１連結部材３５に連結される。被動傘歯車３２も、複数の固定ボルト３２ａの締結によって第２連結部材３６に連結される。被動傘歯車３２は、回転時に回転軸５と干渉しないようにその内径部分が回転軸５から離隔されることができる。

複数の反転傘歯車３３は、駆動傘歯車３１と被動傘歯車３２との間にそれぞれ噛合状態に介在される。各反転傘歯車３３を支持する軸３４は、回転軸５と交差する方向（回転軸の半径方向）に配置され、複数個が回転軸５を中心に放射状に配置されることができる。また、各反転傘歯車３３の軸３４の両端には、軸３４の円滑な回転のためにそれぞれベアリング３４ａ、３４ｂが設置されることができる。

歯車箱４０の内部には、反転傘歯車３３を設置するために内部フレーム５０が設置されることができ、内部フレーム５０は、歯車箱４０内に進入した状態で複数の固定部材５１を締結することによって、胴体部４１内に固定されることができる。

内部フレーム５０は、図４に示されたように、その中心部に回転軸５が貫通する貫通孔５２が形成され、その幅Ｗ（回転軸の長さ方向の幅）が反転傘歯車３３の最大外径より小さい円筒または多角柱の形態で設けられることができる。このような内部フレーム５０は、各反転傘歯車３３を回転自在に収容し、且つ反転傘歯車３３が駆動及び被動傘歯車３１、３２と噛合され得るようにその両側が開放された複数の歯車設置部５３を備える。また、反転傘歯車３３の軸３４の両端に設置されたベアリング３４ａ、３４ｂをそれぞれ支持することができるように設けられた第１軸支持部５４と第２軸支持部５５を備える。このような構成は、複数の反転傘歯車３３を設置することができるようにそれぞれ複数個が貫通孔５２を中心に放射状に配置されることができる。

第１軸支持部５４と第２軸支持部５５は、図４に示されたように、反転傘歯車軸３４の装着のために内部フレーム５０の一方の側面方向に開放される形態で設けられることができる。そして、これには、ベアリング３４ａ、３４ｂを覆って固定する第１締結部材５４ａと第２締結部材５５ａが装着されることができる。したがって、各反転傘歯車３３を内部フレーム５０に設置するとき、反転傘歯車３３、反転傘歯車の軸３４、ベアリング３４ａ、３４ｂを組立てた状態で、この組立体を内部フレーム５０の一方の側面方向から歯車設置部５３に進入させる方式で設置した後、第１及び第２締結部材５４ａ、５５ａを締結して固定することができる。ここでは、反転傘歯車３３を内部フレーム５０に装着する方法について１つの例を提示したものに過ぎず、反転傘歯車３３の装着方式がこれに限定されるものではない。内部フレーム５０の形態が変更される場合、反転傘歯車３３を内部フレーム５０に装着する方式も変わることができる。

反転傘歯車３３が装着された内部フレーム５０は、反転回転装置３０を組立てる過程で駆動傘歯車３１、被動傘歯車３２、前方カバー４２、後方カバー４３を設置する前に歯車箱４０の胴体部４１内に進入させた後、複数の固定部材５１を締結し、胴体部４１内に固定することができる。

複数の固定部材５１は、図４と図７に示されたように、円筒状のピン形態に設けられることができる。このような固定部材５１は、胴体部４１の外側から胴体部４１を貫通し、胴体部４１内に進入するように設置されることによって、その内側端部が内部フレーム５０を固定状態で支持することができる。固定部材５１の内側端部は、内部フレーム５０の周りの固定溝５６に進入することによって、内部フレーム５０を結束することができる。固定部材５１の外側端部は、固定ねじの締結によって胴体部４１に固定されることができる。

このような歯車箱４０によれば、内部フレーム５０を含む反転傘歯車組立体を胴体部４１内に装着した後、胴体部４１両側の開口を通じて駆動傘歯車３１と被動傘歯車３２を設置することができ、次いで、前方カバー４２、後方カバー４３、第１連結部材３５、第２連結部材３６などの部品を設置することができる。したがって、反転回転装置３０を容易に組立てることができ、以後に故障修理を容易に行うことができる。

本実施例において、反転回転装置３０は、反転傘歯車３３が複数の場合を提示しているが、反転傘歯車３３は、駆動傘歯車３１の回転を被動傘歯車３２に反転させて伝達することができればよいので、必ず複数である必要はない。駆動負荷が大きくない小型船舶は、１つの反転傘歯車だけでもその機能を具現することができる。

また、反転回転装置３０は、図２と図７に示されたように、回転軸５と第１連結部材３５を分離可能に連結する動力連結装置６０を備える。動力連結装置６０は、歯車箱４０前方の回転軸５に設けられた駆動フランジ６１と、駆動フランジ６１と対面するように第１連結部材３５に設けられた被動フランジ６２と、駆動フランジ６１と被動フランジ６２との間に介在される摩擦部材６３と、これらを貫通する形態で締結する複数の連結ボルト６４とを含むことができる。駆動フランジ６１は、回転軸５と一体に設けられるか、または別に製作された後、溶接などによって回転軸５に固定されることができる。被動フランジ６２は、第１連結部材３５と一体に設けられることができる。摩擦部材６３は、連結ボルト６４を外して除去した後、半径方向の外側に分離することができるように複数が半円状に分割された形態であることができる。

動力連結装置６０は、必要時に複数の連結ボルト６４を外して摩擦部材６３を分離することによって、駆動フランジ６１と被動フランジ６２の動力連結を遮断することができる。例えば、船舶の運航中に反転回転装置３０の故障が生ずる場合、回転軸５から第１連結部材３５側に動力伝達を遮断することができる。この場合、後方プロペラ２０の動作だけで船舶が運航するようにすることができる。

第２連結部材３６は、後段に前方プロペラ１０のハブ１１に連結される連結フランジ３７を備える。連結フランジ３７は、第２連結部材３６と一体に設けられることができ、複数の固定ボルト３７ａの締結によって前方プロペラ１０のハブ１１の前面に固定されることができる。したがって、被動傘歯車３２の回転は、第２連結部材３６によって前方プロペラ１０に伝達されることができる。

第２連結部材３６と回転軸５の外面との間には、後方内側ベアリング４６を支持する円筒状の第３支持リング３８ａと第４支持リング３８ｂが設置されることができる。第３支持リング３８ａは、後方内側ベアリング４６の内輪と第１スラストベアリング１３の内輪との間に介在され、これら間の間隔を維持することができる。第４支持リング３８ｂは、後方内側ベアリング４６の外輪を支持するように第２連結部材３６の内面側に設置されることができる。そして、第２連結部材３６の後段には、第４支持リング３８ｂの離脱防止のために固定リング３９が装着されることができる。固定リング３９は、図２と図５に示されたように、第１スラストベアリング１３の外輪を支持することができる。

このような反転回転装置３０は、回転軸５が回転する時第１連結部材３５が回転し、第１連結部材３５に連結された駆動傘歯車３１が回転する。駆動傘歯車３１の回転は、複数の反転傘歯車３３によって反転された後、被動傘歯車３２に伝達されるので、被動傘歯車３２が駆動傘歯車３１と反対に回転する。そして、被動傘歯車３２の回転は、第２連結部材３６によって前方プロペラ１０に伝達される。したがって、前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の相反する回転を具現することができる。

このように本実施例の反転回転装置３０は、複数の傘歯車３１、３２、３３を通じて２つのプロペラ１０、２０の互いに反転を具現するものなので、従来遊星歯車式反転回転装置に比べてその体積を減らすことができる。したがって、船体の後尾３に設置される歯車箱４０の体積を最小化することができる。

通常の遊星歯車式反転回転装置は、回転軸に設置される太陽歯車と、太陽歯車の外側に設置される遊星歯車と、遊星歯車の外側に設置される円筒状の内接歯車とを含む形態であるから、その体積が相対的に大きい。また、遊星歯車式反転回転装置は、最外郭に配置される内接歯車が回転しなければならないので、その外側のケーシングまで考慮すれば、体積が非常に大きくなる。したがって、これを本実施例の場合のように船体の後尾に設置することは、現実的に非常に難しい問題である。たとえ船体の後尾に設置するとしても、船体の後尾のサイズを大きくしなければならない問題が起こる。

また、本実施例の推進装置は、図２に示されたように、船体の後尾３と前方プロペラ１０のハブ１１との間を封止し、海水（または淡水）や異物の侵入を防止する第１封止装置９０と、同様の目的で前方プロペラ１０のハブ１１と後方プロペラ２０のハブ２１との間を封止する第２封止装置１１０とを備える。

第１封止装置９０は、図１２に示されたように、前方プロペラハブ１１の前面に固定される第２連結部材３６の連結フランジ３７に設置された円筒状の第１ライニング９１と、第１ライニング９１の外面に当接するように第１ライニング９１の外面を覆い、その一端が後方カバー４３に固定された円筒状の第１封止部材９２とを含むことができる。

第１封止部材９２は、第１ライニング９１と対面する内面に互いに離隔されるように設置され、第１ライニング９１の外面に当接する複数のパッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃと、これらパッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃの間の溝に封止のための流体を供給する流路９５とを備える。第１封止部材９２の流路９５は、所定の圧力を有する潤滑油が供給され得るように歯車箱４０の前方及び後方カバー４２、４３を通過する潤滑油供給流路９６に連結されることができる（図２参照）。圧力を有する潤滑油が各パッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃの間の溝に供給され、各パッキング９３ａ、９３ｂ、９３ｃを第１ライニング９１側に加圧して密着させることによって、海水や異物の侵入を防止することができる。

第１ライニング９１は、図１３に示されたように、両側が半円状に分割された第１部材９１ａと第２部材９１ｂで構成されることができる。そして、第１及び第２部材９１ａ、９１ｂの互いに分割された部分９１ｃには、これらが互いに結合されるとき、封止され得るようにパッキング９１ｄが介在されることができる。また、第１部材９１ａの分割された部分の自由端側には、一方から反対側に突出する第１結束部９１ｅが設けられ、その反対側の第２部材９１ｂには、対応して結合される第２結束部９１ｆが設けられ、これには、固定ボルト９１ｇが締結されることによって、両側が互いに堅固に結合されるようにすることができる。連結フランジ３７に固定されるフランジ部９１ｈには、多数の固定ボルト９１ｉが締結されることによって、ハブ１１に堅固に固定されることができる。ここでは、第１ライニング９１の容易な設置のために第１ライニング９１が両側に分割される場合を提示するが、第１ライニング９１は、これに限定されず、第１部材９１ａと第２部材９１ｂが一体に連結された円筒形態であってもよい。

第１封止部材９２の場合も、半円状に製作された多数のリング９２ａ、９２ｂ、９２ｃを第１ライニング９１の外側で回転軸５の長さ方向に積層させて固定する方式であることができる。多数のリング９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、ボルト締結や溶接によって互いに結束されることができる。

第２封止装置１１０は、図１４に示されたように、後方プロペラハブ２１の前面に設置された円筒状の第２ライニング１１１と、第２ライニング１１１の外面に当接するように第２ライニング１１１の外面を覆い、その一端が前方プロペラハブ１１の後段に固定された円筒状の第２封止部材１１２を含むことができる。第２封止部材１１２は、第１封止部材９２と同様に内面に設置された複数のパッキング１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと、これらパッキングの間の溝に流体を供給する流路１１５とを備える。

第２封止部材１１２の流路１１５は、回転軸５の中心部で偏向された位置に設けられた潤滑流路１２０と連通することができる。このために、回転軸５には、潤滑流路１２０と第２ライニング１１１の内側空間１２２を連結させる半径方向の第１連結流路１２１が形成され、前方プロペラハブ１１には、第２ライニング１１１の内側空間１２２と第２封止部材１１２の流路１１５を連通させる第２連結流路１２３が形成されることができる。したがって、潤滑流路１２０から第２封止部材１１２側に供給される潤滑油がパッキング１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを加圧することができ、これを通じて封止を具現することができる。

一方、回転軸５の中心部には、図２に示されたように、設置空間４に歯車箱４０を設置する場合、歯車箱４０のセンタリング調整のために回転軸５の軸方向に沿って貫通する計測ホール１００が設けられる。計測ホール１００を通じた歯車箱４０のセンタリング作業については後述する。

第２ライニング１１１と第２封止部材１１２は、第１封止装置９０の第１ライニング９１と第１封止部材９２と同様にそれぞれ半円状に製作されることによって、後方プロペラ２０の設置後に結合する方式であることができる。

一方、本実施例では、潤滑流路１２０が回転軸５の中心部で偏向された位置に配置された１つの独立された流路を開示したが、これに限定されず、回転軸５の中心部の周りで放射状に複数個配置されることができる。また、潤滑流路１２０は、船体１の内部に設置される潤滑油供給装置(図示せず)から供給される潤滑油を伝達される潤滑油供給流路の機能を行うか、または回転軸５の周りの潤滑または封止装置に流入された後、さらに潤滑油供給装置（図示せず）に回収される潤滑油回収流路の機能を行うことができることは勿論である。

前方プロペラ１０は、図２と図５に示されたように、回転軸５の外面とハブ１１の内面との間の隙間を封止するためにハブ１１の後段側に装着されたリング形態の第１封止カバー７１を含む。第１封止カバー７１は、回転軸５の外面に当接する内周面に密着性を高めるシーリング部材７１ａを備える。このような第１封止カバー７１は、第２封止装置１１０の故障で第２ライニング１１１の内側空間１２２に海水が侵入しても、この海水が歯車箱４０側に流入されることを防止することができる。すなわち第１封止カバー７１が２次防壁を具現することによって、歯車箱４０側への海水侵入をさらに確実に阻止することができる。

図２を参照すれば、歯車箱４０前方の被動フランジ６２には、被動フランジ６２と回転軸５外面との間の封止のために前述した第１封止カバー７１と類似の形態の第２封止カバー７２が設置されることができる。第２封止カバー７２は、歯車箱４０内部に満たされる潤滑油が船体１側に漏洩することを防止することができる。

反転回転装置３０は、前方カバー４２と第１連結部材３５との間の前方ベアリング４４の前面を封止可能に覆う前面封止カバー７３と、後方カバー４３と第２連結部材３６との間の後方外側ベアリング４５の後段を封止可能に覆う後段封止カバー７４とを含むことができる。前面及び後段封止カバー７３、７４は、前述した第１封止カバー７１と類似の形態に設けられることができる。

前面封止カバー７３と後段封止カバー７４は、歯車箱４０内部の潤滑油が歯車箱４０の外側に漏洩することを防止することができる。また、後段封止カバー７４は、第１封止カバー７１と同様に、第１封止装置９０の故障で第１ライニング９１の内側空間に海水が侵入しても、この海水が歯車箱４０側に流入することを防止する２次防壁の機能をすることができる。

また、本実施例の推進装置は、歯車箱４０の前方で回転軸５を支持する第２ラジアルベアリング８１と、第３スラストベアリング８２と、第４スラストベアリング８３とを含むことができる。第２ラジアルベアリング８１は、第１ベアリングケース８４に収容された状態で船体１内部の第１ベアリング支持部８６に固定されることができる。第３及び第４スラストベアリング８２、８３は、それぞれの内輪が互いに支持される形態で第２ベアリングケース８５に収容された状態で船体１内部の第２ベアリング支持部８７に固定されることができる。

第２ラジアルベアリング８１は、歯車箱４０の前方で回転軸５を支持し、回転軸５の半径方向の振動や搖れを防止する。第３及び第４スラストベアリング８２、８３は、前方及び後方プロペラ１０、２０から回転軸５に伝達される軸方向の力を船体１側に伝達する機能をする。特に第３スラストベアリング８２は、船舶の前進時に回転軸５から船首方向に作用する力を船体１に伝達する機能をし、第４スラストベアリング８３は、船舶の後進時回転軸５から船尾方向に作用する力を船体１に伝達する機能をする。

図２で参照符号１３１は、第１封止装置９０外側の船体の後尾３と前方プロペラハブ１１との間を覆う第１カバーリングであり、参照符号１３２は、第２封止装置１１０外側の前方プロペラハブ１１と後方プロペラハブ２１との間を覆う第２カバーリングである。第１カバーリング１３１は、船体の後尾３に固定され、前方プロペラのハブ１１から少し離隔された方式で設置されるか、または船体の後尾３から少し離隔された状態で前方プロペラ１０のハブ１１に固定され、前方プロペラ１０と一緒に回転することができる。第２カバーリング１３２は、前方プロペラのハブ１１と後方プロペラのハブ２１のうちいずれか一方に固定された状態で、固定される側と一緒に回転することができる。

次に、本実施例による推進装置を製作して船体に設置する方法について図７〜図１１を参照して説明する。

図７に示されたように、推進装置を設置するときは、船体１に装着するに先立って、反転回転装置３０を構成する歯車箱４０及び関連部品と回転軸５を組立てる。すなわち回転軸５の外側に胴体部４１、反転傘歯車３３が組み立てられた内部フレーム５０、駆動傘歯車３１、被動傘歯車３２、第１連結部材３５、前方カバー４２、前方ベアリング４４、第２連結部材３６、後方カバー４３、後方外側ベアリング４５などを組立てる。第１封止装置９０の第１ライニング９１と第１封止部材９２は、第２連結部材３６の連結フランジ３７と後方カバー４３との間に設置する。

このような反転回転装置３０は、別途の製造工場で各部品を加工した後、組立てることができるので、精巧な製作が可能である。また、通常の場合、前方プロペラ１０の設置後に設置しなければならない第１封止装置９０を反転回転装置３０にあらかじめ装着することができるので、以後に船体１に推進装置を設置する作業を簡素化することができる。

製造工場で組み立てられた回転軸５と反転回転装置３０は、運送手段を利用して船体１を製造するドックなどに移した後、船体１の後尾３に装着することができる。この際、反転回転装置３０の組立体を持ち上げることができるクレーンなどの引揚装置を利用することができる。反転回転装置３０を装着するとき、まず、反転回転装置３０の歯車箱４０を船体１の後方から船体の後尾３の設置空間４にスライディング方式で進入させる。

そして、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が一致するように整列させる。すなわち、メイン駆動軸６の中心は、駆動源８の（仮想の）軸線と一致するように駆動源８に連結されているので、回転軸５の中心がメイン駆動軸６の中心に一致するように整列されることによって、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が軸線と一致する。

図８を参照すれば、回転軸５の中心をメイン駆動軸６の中心に一致するように整列するために軸整列検査装置が使用されることができる。軸整列検査装置は、後述する光照射部２１０によって回転軸５の前方から回転軸５の貫通された計測ホール１００に光を照射し、後述する光感知部２２０によって回転軸５の貫通された計測ホール１００を通過する光の入射位置を測定する。この際、照射される光は、レーザー光、赤外線などを含むことができる。

軸整列検査装置によって測定された値に基づいて、回転軸５は、メイン駆動軸６に整列されて結合される。この際、回転軸５は、前述したように、その先端側がメイン駆動軸６に分離と結合可能に連結される。また、メイン駆動軸６と回転軸５は、例えば、円筒状のカップリング装置７によってスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）軸継手方式で分離と結合が可能に連結されることができる。

図９を参照すれば、軸整列検査装置は、光照射部２１０と光感知部２２０を含む。図９の（ａ）に示されたように、光照射部２１０は、メイン駆動軸６の中心から回転軸５の貫通された計測ホール１００に光を照射する。光照射部２１０は、メイン駆動軸６の内側または駆動源８の前方に設置され、メイン駆動軸６を支持する中間ベイリング９（図１参照）の内側に設置されることができる。以下では、説明の便宜上、メイン駆動軸６の内側に光照射部２１０が設置されたことを例示して説明する。ここで、中間ベイリング９は、その中心がメイン駆動軸６の中心と軸線を基準として一致するように設置され、例えば、スリーブベアリングを含むことができる。光照射部２１０は、光源２１１及び第１水平計２１２を含む。光源２１１は、光を照射し、この際、光は、レーザー光などを含むことができる。光源２１１は、メイン駆動軸６の中心と一致するように水平に光を照射する。この際、第１水平計２１２は、光照射部２１０の水平状態を測定し、これを通じて光照射部２１０の光が水平に照射されるか否かが検査されることができる。

光照射部２１０は、光を照射する基準位置Ｃ１がメイン駆動軸６の中心と一致するように第１調節部材２１３によって高低が調節されることができる。これは、光を照射する基準位置Ｃ１がメイン駆動軸６の中心と一致するように設定され、メイン駆動軸６の中心と一致するように光が照射されるようにするためである。

第１調節部材２１３は、第１支持バー２１３ａと第１レベル機２１３ｂで構成されて、第１レベル機２１３ｂによって光照射部２１０が第１支持バー２１３ａの上下に移動しながら高低が調節されることができる。作業者は、光照射部２１０に連結された外部装置を利用して光照射部２１０の基準位置Ｃ１を座標値として確認しながら光照射部２１０の基準位置Ｃ１がメイン駆動軸６の中心に一致するように高低を調節することができる。

また、第１支持バー２１３ａは、第１固定部２１５に連結され、第１固定部２１５は、光照射部２１０をメイン駆動軸６の内面に固定させる。例えば、第１固定部２１５は、その下部がメイン駆動軸６の内面曲率に対応するように設けられ、光照射部２１０をメイン駆動軸６の内面に安定に固定させることができる。第１固定部２１５は、磁性体で設けられ、光照射部２１０が脱着式で設置されるようにする。しかし、これに限定されず、例えば第１固定部２１５は、溶接などによって付着されることができる。

図９の（ｂ）に示されたように、光感知部２２０は、回転軸５または回転軸５の後方に光照射部２１０に対向するように設置され、光の入射位置を測定する。例えば、光感知部２２０は、回転軸５の中空または後段５ｂに設置され、光の入射位置を測定することができる。このような光感知部２２０は、受光部２２１、第２水平計２２２及び判断部（図示せず）を含む。

受光部２２１は、光照射部２１０から入射した光を検出する。受光部２２１は、画面に入射した光の位置を表示することができる。作業者は、画面に表示された光の入射位置を確認し、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が一致するように歯車箱４０を整列する作業を行うことができる。この際、他の例として、入射した光の位置が座標値でデータ化され、外部装置に伝達されることができる。この場合、作業者は、外部装置に表示された座標値を通じて回転軸５とメイン駆動軸６の整列状態を確認することができる。

第２水平計２２２は、光感知部２２０の水平状態を測定する。これは、光照射部２１０と光感知部２２０が互いに水平状態で光の照射及び光受信を行うことができるようにするためである。

判断部（図示せず）は、光の入射位置に基づいて回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が整列されたか否かを判断する。判断部（図示せず）は、光が照射される光照射部２１０の基準位置Ｃ１と一致する光感知部２２０の基準位置Ｃ２に光が入射した場合、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が整列されたものと判断する。ここで、光感知部２２０の基準位置Ｃ２は、回転軸５の中心と一致するように設定されている。回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が整列されたものと判断された場合、通知音などを通じて作業者に当該事実を知らせることができる。

このような光感知部２２０は、光が入射する基準位置Ｃ２が回転軸５の中心に一致するように第２調節部材２２３によって高低が調節されることができる。第２調節部材２２３は、第２支持バー２２３ａと第２レベル機２２３ｂで構成され、第２レベル機２２３ｂによって光感知部２２０が第２支持バー２２３ａの上下に移動しながら高低が調節されることができる。作業者は、光感知部２２０に連結された外部装置を利用して光感知部２２０の基準位置Ｃ２を座標値として確認しながら光感知部２２０の基準位置Ｃ２が回転軸５の中心に一致するように高低を調節することができる。

また、第２支持バー２２３ａは、第２固定部２２５に連結され、第２固定部２２５は、光感知部２２０を回転軸５の後段面に固定させる。第２固定部２２５は、磁性体で設けられ、光感知部２２０が脱着式で設置されるようにする。しかし、これに限定されず、例えば第２固定部２２５は、溶接、締結手段などによって付着されることができる。

このような軸整列検査装置は、軸５、６のずれが疑心されるとき、周期的にまたは外部装置が伝達した制御命令によって前述した光送受信動作を行い、軸整列状態を測定し、外部装置に伝達することができる。このために、それぞれの光照射部２１０と光感知部２２０は、制御部（図示せず）をそれぞれ含むことができる。例えば、光照射部２１０の制御部（図示せず）は、周期的にまたは外部装置が伝達した制御命令によって光照射部２１０が光を照射するようにし、光感知部２２０の制御部（図示せず）は、受信された光の入射位置を測定し、外部装置に伝達する。

図１０の（ａ）は、前述した光感知部２２０が回転軸５の後段に固定された形態を示す。図１０の（ｂ）を参照すれば、軸整列検査装置による測定過程が完了すれば、回転軸５の後段は、封止栓２３０によって閉鎖される
このように、軸整列検査装置を具備し、回転軸５の中心とメイン駆動軸６の中心が一致するように整列されるようにして、軸５、６の整列作業の正確性及び効率性を高め、軸５、６の疲労と破損及び振動などを防止することができる。

反転回転装置３０を船体の後尾３の設置空間４に進入させて整列した後には、図１１に示されたように、歯車箱４０の前方と後方にそれぞれ前方固定部材４８ａと後方固定部材４８ｂを設置し、歯車箱４０を船体の後尾３に固定させる。前方及び後方固定部材４８ａ、４８ｂは、多数に分割された形態であることができる。前方及び後方固定部材４８ａ、４８ｂは、多数の固定ボルトを締結することによって、歯車箱４０と船体の後尾３の構造物に固定されることができる。

後方固定部材４８ｂは、作業者が船体１の後方から接近して装着することができ、前方固定部材４８ａは、作業者が船体１内部から接近して装着することができる。このように船体の後尾３の設置空間４に進入される方式で装着される反転回転装置３０は、以後に故障などが生じたとき、反転回転装置３０を船体１から分離することができ、分離状態で故障修理を行うことができる。したがって、故障修理を容易に行うことができる。

本実施例は、歯車箱４０の堅固な固定のために歯車箱４０の前方と後方に前方固定部材４８ａと後方固定部材４８ｂを締結する場合を例示したが、歯車箱４０を設置空間４に進入させれば、歯車箱４０の外面が設置空間４の内面に支持された状態を維持するので、歯車箱４０は、後方固定部材４８ｂのみを締結することで、船体の後尾３に固定されることができる。

歯車箱４０を船体の後尾３に固定した後にはメイン駆動軸６と回転軸５をカップリング装置７で連結させ、船体１の内部で第２ラジアルベアリング８１、第３及び第４スラストベアリング８２、８３を設置し、回転軸５が船体１に支持されることができるようにする。

反転回転装置３０を船体の後尾３に装着した後には、図１と図２に示されたように、回転軸５に前方プロペラ１０と後方プロペラ２０及び関連部品を装着し、第２封止装置１１０を装着することによって、推進装置の設置を仕上げることができる。

一方、前述したように、船体の後尾３の設置空間４に装着された歯車箱４０は、故障修理などの理由で設置空間４から分離されなければならない場合が発生することができる。しかし、歯車箱４０は、その重さが少なくとも数十トン以上であるため、設置空間４から歯車箱４０を分離することは難しい側面がある。したがって、設置空間４から歯車箱４０を効率的に分離することができるようにする必要性がある。

このために、図２０を参照すれば、前述した前方固定部材４８ａは、第１締結溝２２０１、第２締結溝２２０２及び分離溝２２１１を含む形態に設けられることができる。前方固定部材４８ａは、第１締結溝２２０１に締結される固定ボルト２２０８によって船体の後尾３に固定される。そして、歯車箱４０は、第２締結溝２２０２に締結される固定ボルト２２０９によって船体の後尾３に固定される。この際、歯車箱４０を設置空間４に進入させれば、歯車箱４０の外面が設置空間４の内面に支持された状態を維持するので、歯車箱４０は、後方固定部材４８ｂのみを締結することで、船体の後尾３に固定されることができる。この場合、第２締結溝２２０２及びこれに締結される固定ボルト２２０９は省略されることができる。

設置空間４から歯車箱４０を分離させるために、船体の後尾３に前方固定部材４８ａを結合させた状態で、後方固定部材４８ｂ（図８参照）と固定ボルト２２０９を締結解除させる。そして、分離溝２２１１に後述するジャックボルト２２１２を締結し、前方カバー４２に力を加えるようにジャックボルト２２１２を前進させれば、設置空間４から歯車箱４０が分離する。ここで、ジャックボルト２２１２の締結によって歯車箱４０を設置空間４から分離させるというのは、ジャックボルト２２１２の締結によって歯車箱４０を設置空間４から一定距離まで離隔させるという意味を内包するものと定義することができる。

図２１を参照すれば、前述した前方固定部材４８ａは、固定フランジ２２１０の形態に設けられることができる。固定フランジ２２１０は、前方固定部材４８ａと同様に、歯車箱４０の前方でボルト締結によって歯車箱４０に力を加えて、設置空間４から歯車箱４０を分離させるための貫通された形状の分離溝２２１１が形成されている。この際、固定フランジ２２１０は、船体の後尾３に溶接、ボルト締結などによって結合されるか、または船体の後尾３に一体型に設けられることができる。

図２２と図２３を参照すれば、分離溝２２１１は、歯車箱４０の前方カバー４２に密着する固定フランジ２２１０の周辺部２２１３に沿って複数個設けられることができる。設置空間４から歯車箱４０を分離させるために、後方固定部材４８ｂ（図８参照）を締結解除させた状態で固定フランジ２２１０の周辺部２２１３に設けられた分離溝２２１１にジャックボルト２２１２を締結し、前方カバー４２に力を加えながら前進させれば、設置空間４から歯車箱４０が分離することができる。本実施例では、ジャックボルト２２１２を例示して説明するが、これに限定されず、設置空間４から歯車箱４０を分離させるために、分離溝２２１１に締結され、前方カバー４２に力を加えるすべての種類の締結手段が使用されることができる。

図２４を参照すれば、他の例として前述した固定フランジ２２１０は、締結溝２２０２と、前述した分離溝２２１１を含む形態に設けられることができる。すなわち、固定フランジ２２１０の周辺部２２１３は、歯車箱４０を船体の後尾３に固定させるために固定ボルト（図示せず）が締結されるように貫通された形状の締結溝２２０２を含むことができる。この際、分離溝２２１１は、締結溝２２０２と交互に配置されることができる。

この場合、設置空間４から歯車箱４０を分離させるために、後方固定部材４８ｂ（図８参照）を締結解除し、締結溝２２０２に締結された固定ボルト（図示せず）を締結解除させる。次に、固定フランジ２２１０の周辺部２２１３に設けられた分離溝２２１１にジャックボルト２２１２を締結し、前方カバー４２に力を加えながら前進させれば、設置空間４から歯車箱４０が分離することができる。

前述した図２２と図２４の固定フランジ２２１０の周辺部２２１３の構成は、歯車箱４０の前方カバー４２に密着される図２０の前方固定部材４８ａの周辺部にも適用されることができることは勿論である。

また、図２５と図２６を参照すれば、前述した図２２の分離溝２２１１は、歯車箱４０を船体の後尾３に固定させるための固定ボルト２２０９ａが締結される締結溝として兼用されることができる。この際、ジャックボルト２２１２の直径が固定ボルト２２０９ａの直径より大きいものと仮定する。

このために、分離溝２２１１に結合され、内外側の周辺部に螺糸山が形成されている結合部材２２２０が結合されることができる。結合部材２２２０は、歯車箱４０の前方を前記船体の後尾３に固定させるための固定ボルト２２０９ａが締結される中空部２２２０ａを含む。この際、分離溝２２１１の内側形状は、結合部材２２２０の外形に対応するように形成され、固定ボルト２２０９ａの外形は、結合部材２２２０の内側形状に対応する螺糸山を有する形態に形成されることができる。

船体の後尾３に歯車箱４０を固定させるために、分離溝２２１１に結合部材２２２０を結合させ、固定ボルト２２０９ａを結合部材２２２０に締結し、歯車箱４０の前方カバー４２の前面に形成された溝４２ａに結合させる。そして、設置空間４から歯車箱４０を分離させるために、後方固定部材４８ｂ（図８参照）を締結解除し、固定ボルト２２０９ａと結合部材２２２０を順次に分離溝２２１１から締結解除させた状態で、分離溝２２１１にジャックボルト２２１２を締結させて歯車箱４０に力を加えながら前進させる。この際、ジャックボルト２２１２の外形は、分離溝２２１１に締結されるように分離溝２２１１の内側形状に対応するように形成されることができる。

次は、本実施例による推進装置の動作を説明する。

推進装置は、船体１内部の駆動源８の動作によって回転軸５が回転すれば、回転軸５の後段部に直結された後方プロペラ２０が回転軸５と同一の方向に一緒に回転する。同時に、反転回転装置３０の駆動傘歯車３１は、回転軸５に固定された状態なので、回転軸５と一緒に回転する。駆動傘歯車３１の回転は、複数の反転傘歯車３３によって反転されて被動傘歯車３２に伝達されるので、被動傘歯車３２が回転軸５と反対に回転する。したがって、被動傘歯車３２と第２連結部材３６によって連結された前方プロペラ１０は、後方プロペラ２０と反対に回転する。

互いに反対に回転する前方プロペラ１０と後方プロペラ２０は、羽根角が互いに反対であるから、同一の方向に推進水流を発生させる。すなわち船舶が前進するときは、後方に推進水流を発生させ、船舶が後進するときは、それぞれ逆に回転しつつ前方に推進水流を発生させる。また、前進するときに発生する推進水流は、前方プロペラ１０を経た流体の回転エネルギーを後方プロペラ２０が逆に回転しつつ推進力として回収するので、推進性能が向上する。後進するときには、同様である。

一方、前方プロペラ１０は、前進するとき、後方に推進水流を発生させるので、これに相当する反力を受ける。この力は、第２スラストベアリング１４を通じて回転軸５に伝達され、推進力として作用する。後方プロペラ２０は、前進するとき、後方に推進水流を発生させるので、反力を受け、この力も、直結された回転軸５に伝達され、推進力として作用する。

船舶が後進するときは、前方プロペラ１０の推進力が第１スラストベアリング１３を通じて回転軸５に伝達され、後方プロペラ２０の推進力も、直結された回転軸５に伝達される。

結局、本実施例の推進装置は、船舶が前進するときと後進するときに、前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の動作によって生ずる推進力が回転軸５に伝達される。そして回転軸５に伝達された推進力は、第３及び第４スラストベアリング８２、８３を通じて船体１に伝達されるので、船体１の推進がなる。

以下では、本発明の他の実施例による前方プロペラと後方プロペラとの間に設置される封止装置について説明する。以下では、同一の機能を有する構成要素については、同一の参照番号を付与し、詳細な説明を省略する。

図１５〜図１９を参照すれば、本発明の他の実施例による封止装置１１１０は、互いに反転回転する前方プロペラ１０と後方プロペラ２０が不均一な荷重によって回転軸５の半径方向への移動が発生しても、シール効率の低下を防止し、封止性能を向上させることができるように互いにスライディング面接触する加圧リング部材１１２０と支持リング部材１１３０を含む。

加圧リング部材１１２０は、支持リング部材１１３０に向けて加圧力を発生するためのものであって、後方プロペラ２０のハブ２１に結合される固定リング１１２１と、固定リング１１２１から離隔配置され、支持リング部材１１３０と面接触する加圧部１１２３を具備した移動リング１１２５と、固定リング１１２１と移動リング１１２５との間に結合され、移動リング１１２５が支持リング部材１１３０に向けて加圧するための加圧力を提供する弾性部１１２７とを含む。

固定リング１１２１は、中空の円筒形状よりなり、一側がボルトのような固定部材１１２４によって後方プロペラ２０のハブ２１と水密構造を形成するように固定結合され、移動リング１１２５は、固定リング１１２１と回転軸５の軸方向に沿って所定距離離隔ドされ、回転軸５の周りを囲む中空の円筒形状よりなることができる。

弾性部１１２７は、固定リング１１２１と移動リング１１２５との間を封止することができるように両端がそれぞれ固定リング１１２１の外面と移動リング１１２５の外面に水密構造を形成するように結合される一対の固定部１１２７ａ、１１２７ｂと、一対の固定部１１２７ａ、１１２７ｂを連結し、弾性力を提供する円弧部１１２７ｃとを含む。

すなわち、一対の固定部１１２７ａ、１１２７ｂは、水密構造を形成するように支持部１１２７ｄによって加圧密着され、それぞれ固定リング１１２１と移動リング１１２５の外面に結合され、円弧部１１２７ｃは、移動リング１１２５を加圧する弾性力を提供するように所定曲率でベンディング形成されることができる。

一方、本実施例において、弾性部１１２７は、これに限定されず、移動リング１１２５を支持リング部材１１３０に向けて加圧する加圧力を発生する構造なら、公知された多様な手段が適用されることができる。

加圧部１１２３は、円筒形状よりなり、移動リング１１２５の一側に分離可能に結合されることができる。

このような加圧部１１２３は。支持リング部材１１３０と面接触して摩擦回転するためのものであって、耐磨耗性に優れた材質で形成され、支持リング部材１１３０と面接触するスライディング面１１２３ａは、回転軸５と直交する方向に形成されることができる。

また、加圧部１１２３と移動リング１１２５との間には、海水の流入を防止するためのシーリング部１１２８が設けられることができる。

一方、本実施例の加圧部１１２３は、移動リング１１２５と分離可能に設けられる構成を示したが、加圧部１１２３は、移動リング１１２５と一体に形成されることができることは勿論である。

支持リング部材１１３０は、前方プロペラ１０のハブ１１にボルトのような固定部材１１２９によって結合される円筒形状で形成され、この場合にも、水密構造を形成するように結合される。

支持リング部材１１３０の後面は、加圧部１１２３のスライディング面１１２３ａと面接触するように回転軸５と直交する方向に平たく形成されるスライディング面１１３１よりなることができる。このような支持リング部材１１３０も、耐磨耗性に優れた材質で形成される。

このような構造を通じて、前方プロペラ１０及び後方プロペラ２０が不均一な荷重によって回転軸５の半径方向に移動しても、互いに加圧され、すべり摩擦接触する加圧リング部材１１２０と支持リング部材１１３０のスライディング面１１２３ａ、１１３１は、回転軸５の半径方向への移動を吸収することができるので、シール性能の信頼性は向上する。

一方、スライディング面１１２３ａ、１１３１による摩擦回転によって封止を行う本実施例の封止装置１１１０は、摩擦熱による性能低下を防止するように図１７に示されたように船体１の内部に搭載される潤滑油供給装置１１４０から潤滑油を供給されるように設けられることができる。

潤滑油供給装置１１４０は、潤滑油を貯蔵する潤滑油タンク１１４１と、潤滑油タンク１１４１から封止装置１１１０の内側空間１１２２に潤滑油を供給するための潤滑油供給ライン１１４２と、封止装置１１１０の内側空間１１２２から潤滑油を回収するための潤滑油回収ライン１１４３とを含む。

潤滑油供給ライン１１４２は、回転軸５に形成された潤滑油供給流路１１５０に連結され、潤滑油回収ライン１１４３は、回転軸５に形成された潤滑油回収流路１１６０に連結される。

潤滑油供給流路１１５０は、一端が回転軸５に設置される潤滑油供給部１１５１に連結され、他端が回転軸５と封止装置１１１０との間に形成される内側空間１１２２と連通するように連結されることができる。

潤滑油回収流路１１６０は、一端が回転軸５に設置される潤滑油回収部１１６１に連結され、他端が後方プロペラ２０のハブ２１に形成される連結流路１１７０と連通するように連結されることができる。

連結流路１１７０は、潤滑油回収流路１１６０と内側空間１１２２を連結する管路であって、一端１１７１が内側空間１１２２に連結され、他端１１７３が潤滑油回収部１１６１の端部に形成される開口ホール１１６２と接続されることができる。

また、開口ホール１１６２と接続する連結流路１１７０の他端１１７３（以下、連通口という）は、図１８に示されたように、開口ホール１１６２の幅Ｗ１より相対的に大きい幅Ｗ２を有するように設けられることができる。

これは、後方プロペラ２０が回転軸５に結合される場合、図１９に示されたように、季節変化による熱応力によって回転軸５の長さ変化が発生し、このような回転軸５の長さ変化に従って連通口１１７３と接続する開口ホール１１６２の接続位置が変更されるが、相対的に大きい幅を有する連通口１１７３によって開口ホール１１６２の位置変化をカバーすることができるようにするためである。

このような連通口１１７３の幅Ｗ２は、開口ホール１１６２の幅Ｗ１に比べて２〜４倍程度で形成れることができる。

一方、本実施例では、後方プロペラ２０のハブ２１に形成された連結流路１１７０の連通口１１７３と回転軸５に形成された潤滑油回収流路１１６０の開口ホール１１６２との関係で連通口１１７３の幅を開口ホール１１６２の幅より相対的に大きい場合について説明したが、これに限定されるものではない。

一例として、プロペラのハブを通じてハブに結合された封止装置に潤滑油を供給するための流路を有する構成なら、すべて適用されることができることを明らかにする。

すなわち、回転軸５に潤滑油が流れる流路１１６０（ここでは、潤滑油回収流路に限定されるものではない）を形成し、プロペラのハブ２１（ここでは、後方プロペラに限定されるものではない）には、流路１１６０に連結される連結流路１１７０が形成される構造なら、流路１１６０の開口ホール１１６２と接続される連結流路１１７０の連通口１１７３は、開口ホール１１６２の幅より相対的に大きい幅を有するように形成される。

さらに図１６及び図１７を参照すれば、潤滑油供給装置１１４０は、潤滑油供給ライン１１４２に設置されるポンプ１１４４及び冷却装置１１４５と、潤滑油回収ライン１１４３に設置されるバルブ１１４６、流水分離器１１４７及びフィルタ１１４８をさらに含むことができる。

ポンプ１１４４は、潤滑油タンク１１４１に貯蔵された潤滑油をポンピングし、潤滑油供給ライン１１４２を通じて潤滑油供給部１１５１に圧送し、ポンプ１１４４によってポンピングされた潤滑油は、冷却装置１１４５を通じて冷却した後、潤滑油供給流路１１５０を通じて封止装置１１１０の内側に形成された内側空間１１２２に伝達される。

内側空間１１２２に伝達された潤滑油は、封止装置１１１０を冷却した後、連結流路１１７０及び潤滑油回収流路１１６０を経由して潤滑油回収部１１６１を通じて潤滑油回収ライン１１４３に復帰される。

この際、封止装置１１１０の内側空間１１２２へは、スライディング面１１２３ａ、１１３１間の隙間を通じて海水が流入されることができ、内側空間１１２２に流入された海水は、内側空間１１２２に収容された潤滑油と混合され、潤滑油回収ライン１１４３に回収される。

潤滑油回収ライン１１４３に設置された流水分離器１１４７は、海水が混合された潤滑油から海水を分離し、海水が分離された潤滑油は、フィルタ１１４８を通じて異物が除去された後、さらに潤滑油タンク１１４１に回収される。

以上では、特定の実施例について図示し説明した。しかし、前述した実施例にのみ限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者なら以下の請求範囲に記載された発明の技術的思想の要旨を逸脱することがなく、多様に変更実施することができる。

Claims (16)

1. 後方プロペラが固定される回転軸と；
   前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転自在に支持される前方プロペラと；
   前記回転軸が貫通し、前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する複数の歯車を内蔵した歯車箱を具備し、船体の後尾に形成された設置空間に装着される反転回転装置と；を含み、
   前記回転軸は、前記設置空間に装着される前記反転回転装置のセンタリングのために前記回転軸の中央を貫通する計測ホールと、前記計測ホールと区分された独立の潤滑流路とを含む船舶用推進装置。
2. 前記反転回転装置は、
   前記回転軸の回転力を前記複数の歯車に伝達するように前記回転軸に設けられた駆動フランジに連結される第１連結部材と、
   前記複数の歯車の出力を前記前方プロペラに伝達するように前記前方プロペラのハブに連結された第２連結部材と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の船舶用推進装置。
3. 前記複数の歯車は、
   前記第１連結部材に連結される駆動傘歯車と、
   前記回転軸の周りを回転自在に支持され、前記第２連結部材に連結される被動傘歯車と、
   前記駆動傘歯車の回転を前記被動傘歯車に反転させて伝達する１つ以上の反転傘歯車と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の船舶用推進装置。
4. 回転軸に固定された後方プロペラと、
   前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転自在に支持された前方プロペラと、
   前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する反転回転装置とを含み、
   前記反転回転装置は、前記前方プロペラの反転を具現する複数の歯車を内蔵した状態で船体の後尾に形成された設置空間に収容される歯車箱を含み、
   前記歯車箱の前方には、ボルト締結によって前記歯車箱に力を加えて、前記設置空間から前記歯車箱を分離させるための貫通された形状の分離溝が形成された固定フランジが設けられた船舶用推進装置。
5. 前記分離溝は、前記歯車箱に密着される前記固定フランジの周辺部に沿って複数個設けられたことを特徴とする請求項４に記載の船舶用推進装置。
6. 前記分離溝に結合され、前記歯車箱の前方を前記船体の後尾に固定させるための固定ボルトが締結される結合部材をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の船舶用推進装置。
7. 前記歯車箱は、前記固定ボルト及び前記結合部材が前記分離溝から締結解除された状態で、前記分離溝に締結された前記ボルトが前記歯車箱に加える力によって前記設置空間から分離されることを特徴とする請求項６に記載の船舶用推進装置。
8. 前記歯車箱に密着される前記固定フランジの周辺部は、
   前記前方カバーを前記船体の後尾に固定させるために固定ボルトが締結される締結溝と、
   前記締結溝と交互に配置された前記分離溝と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の船舶用推進装置。
9. 前記歯車箱は、前記固定ボルトが前記締結溝から締結解除された状態で、前記分離溝に締結された前記ボルトが前記前方カバーに加える力によって前記設置空間から分離されることを特徴とする請求項８に記載の船舶用推進装置。
10. 前記固定フランジは、前記船体の後尾に結合されるか、または一体型に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の船舶用推進装置。
11. 回転軸に固定された後方プロペラと；
    前記後方プロペラの前方の前記回転軸に回転自在に支持された前方プロペラと；
    前記回転軸の回転を反転させて前記前方プロペラに伝達する複数の歯車を具備し、船体の後尾に形成された設置空間に収容される反転回転装置と；
    前記前方プロペラのハブと前記後方プロペラのハブとの間を封止する封止装置と；を含み、
    前記封止装置は、前記ハブのうちいずれか１つに結合され、前記ハブのうち他の１つのハブに向けて加圧する力を提供する加圧リング部材と、前記他の１つのハブに結合され、前記加圧リング部材とスライディング面接触する支持リング部材とを含む船舶用推進装置。
12. 前記加圧リング部材は、
    前記いずれか１つのハブに結合される固定リングと、
    前記固定リングから離隔配置され、前記支持リング部材と面接触する加圧部を具備した移動リングと、
    前記固定リングと前記移動リングとの間に結合され、前記移動リングが前記支持リング部材に向けて加圧するための加圧力を提供する弾性部と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の船舶用推進装置。
13. 前記加圧部は、前記移動リングから分離可能に結合されることを特徴とする請求項１２に記載の船舶用推進装置。
14. 前記加圧部と前記支持リング部材が面接触するスライディング面は、前記回転軸と直交することを特徴とする請求項１２に記載の船舶用推進装置。
15. 前記弾性部は、両端がそれぞれ前記固定リングと前記移動リングの外面に結合される一対の固定部と、前記加圧力を提供するように前記一対の固定部を連結する円弧部とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の船舶用推進装置。
16. 前記移動リングと前記加圧部との間を封止するシーリング部をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の船舶用推進装置。

Images