JP5996788B2 - 船舶用推進装置及びこれを含む船舶 - Google Patents

Description

本発明は、船舶に関し、より詳細には、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含む船舶に関する。

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に困難があり、信頼性を維持しながら安定的に動作するようにするに高い技術水準が要求される。

また、二重反転推進装置は、反転回転装置などの故障に起因していずれか１つのプロペラを駆動することができない場合、残りのプロペラを駆動し、船舶を運航するようにすることができる非常運転のための装置などが要求される。

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含む船舶を提供する。

また、本発明の実施例は、必要時に反転回転装置への動力伝達を遮断することができる船舶用推進装置及びこれを含む船舶を提供する。

また、本発明の実施例は、後方プロペラだけで推進時に反転回転装置を保護することができる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、反転回転装置への動力伝達遮断を自動で具現することができる船舶用推進装置及びこれを含む船舶を提供する。

本発明の一態様によれば、回転軸と、前記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、船体の後尾の設置空間に保持され、前記回転軸の回転を前記前方プロペラに反転させて伝達する複数の歯車と前記複数の歯車を収容する歯車箱とを有する反転回転装置と、前記回転軸と前記反転回転装置を分離可能に連結し、分離時に前記回転軸から前記反転回転装置への動力伝達を遮断させる結合装置と、前記結合装置の分離時に前記前方プロペラの回転を防止するための回転防止装置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、前記結合装置は、前記回転軸と前記反転回転装置との間に介在され、スリップを防止する摩擦部材を含む。

また、前記結合装置は、前記回転軸の半径方向に形成された駆動フランジと、前記駆動フランジを貫通し、前記回転軸を前記反転回転装置と結合させる複数の連結ボルトとを含む。

また、前記摩擦部材は、前記ボルトの分離時に前記回転軸と前記反転回転装置との間で離脱することができるように複数の断辺で形成されることができる。

また、前記複数の歯車は、駆動傘歯車と、前記前方プロペラに動力を伝達する被動傘歯車と、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、前記駆動傘歯車に連結され、前記駆動フランジ側に延長した第１連結部材とを含む。

また、前記結合装置は、前記反転回転装置から延長し、前記回転軸の駆動力を伝達される被動フランジをさらに含み、前記回転防止装置は、前記被動フランジを前記船体に固定させるシャフトを含む。

また、前記被動フランジは、前記シャフトの一端が固定される締結ホールを含み、前記船体は、前記シャトプの他端が固定されるシャフトフレームを含む。

また、前記回転防止装置は、前記第１連結部材と前記駆動フランジの連結解除時に前記第１連結部材の回転を拘束することができる。

また、前記結合装置は、前記反転回転装置から延長し、前記回転軸の駆動力を伝達される被動フランジをさらに含み、前記回転防止装置は、前記被動フランジの端部の両側に対向するように配置される一対の摩擦パッドを具備したディスクブレーキを含む。

また、前記結合装置は、前記回転軸に固定された第１歯車ユニットと、前記反転回転装置に固定された第２歯車ユニットと、前記第１歯車ユニットと前記第２歯車ユニットを選択的に連結する連結ユニットとを含むクラッチ装置で構成されることができる。

また、前記第２歯車ユニットは、前記反転回転装置に結合された円筒部と、前記円筒部の端部で前記第１歯車ユニットの第１歯車部に隣接する状態に配置される第２歯車部とを含む。

また、前記連結ユニットは、前記円筒部の外径に設けられ、前記円筒部に沿って軸方向にスライディングする進退ユニットと、前記進退ユニットから延長し、前記第１歯車部と前記第２歯車部に対応する連結歯車部とを含む。

また、前記クラッチ装置は、前記進退ユニットと前記第２歯車ユニットとの間に区画され、前記進退ユニットのスライディングが可能となるように流体が収容される油圧室を含む。

また、前記クラッチ装置は、前記油圧室に流体を供給する流路を含む。

また、前記複数の歯車は、駆動傘歯車と、前記前方プロペラに動力を伝達する被動傘歯車と、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み、前記第２歯車ユニットは、前記駆動傘歯車に連結され、前記第１歯車ユニット側に延長することができる。

本発明の実施例による推進装置は、前方連結部材と回転軸を分離可能に結合することによって、反転回転装置の故障など非常状況時に反転回転装置への動力伝達を遮断することができる。

また、本発明の実施例による推進装置は、反転回転装置への動力を遮断する場合、前方プロペラの回転を防止するための回転防止装置を設けることによって、前方プロペラの回転によって発生することができる反転回転装置など構成要素の破損を防止することができる。

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る方式で装着することができるので、製作と設置を容易に行うことができる。

また、本発明の実施例による推進装置は、故障発生時に前方及び後方プロペラを回転軸から分離することができ、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、故障修理など維持補修作業を容易に行うことができる。

また、本発明の実施例による推進装置は、反転回転装置と回転軸との結合、分離を自動で具現するクラッチ装置を設けることによって、反転回転装置への動力伝達及び遮断を自動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は、反転回転装置への動力を遮断する場合、前方プロペラの回転を防止するための回転防止装置を設けることによって、前方プロペラの回転によって発生することができる反転回転装置など構成要素の破損を防止することができる。

また、本発明の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。

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。 本発明の実施例による推進装置において回転軸と反転回転装置を結合する姿を示す図である。 本発明の実施例による推進装置において結合装置が分離した後に回転防止装置が設置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２封止装置の断面図である。 本発明の実施例による船体の後尾に回転防止装置が設置された状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施例による回転防止装置が設置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封止装置の分解斜視図である。 本発明の他の実施例による推進装置の結合装置を示す部分切欠斜視図である。 本発明の他の実施例による推進装置において結合装置が作動した状態を示す要部断面図である。 本発明の実施例による推進装置においてクラッチ装置が解除され、回転防止装置が設置された状態を示す要部断面図である。 本発明の他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。 本発明の他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。

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。

図１は、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船舶用推進装置は、図１に示されたように、回転軸５と、船体１の後方の回転軸５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と、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と、回転軸５と反転回転装置３０を分離可能に連結する結合装置６０とを含む。本実施例は、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から後方に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、反転回転装置３０を収容することができるように前後に貫通された設置空間４を備える。設置空間４の内面は、反転回転装置３０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。

回転軸５は、反転回転装置３０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、船体１内部に設置された駆動源８（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。

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、一例としてカップリング（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）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。

図２は、本発明の実施例による推進装置の断面図であり、図３は、本発明の実施例による推進装置の分解斜視図であり、図４は、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。

前方プロペラ１０は、図２、図３に示されたように、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と反対に回転するものなので、羽根角が後方プロペラ２０の羽根角と反対である。

後方プロペラ２０は、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の後面と固定キャップ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。

反転回転装置３０は、図２〜図４に示されたように、外観を形成し、船体１の後尾３の設置空間４に収容される歯車箱４０と、回転軸５と一緒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少なくとも１つの反転傘歯車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を連結する第２連結部材３６とを含むことができ、回転軸５と駆動傘歯車３１、被動傘歯車３２と前方プロペラ１０のハブ１１は、第１及び第２連結部材３５、３６なしに直結される構成も可能である。

歯車箱４０は、駆動傘歯車３１、被動傘歯車３２及び反転傘歯車３３を収容することによって、反転回転装置３０を１つのユニットで形成されるようにすることができる。歯車箱４０の後方に延長した回転軸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、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。以下、前方プロペラ１０について詳しく説明する。

図５は、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。

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の後方側の内面と回転軸５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の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の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、その後方側外面に形成された螺糸山とを具備し、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、後方側の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。

図６は、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。

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を締結して第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に設置することができる。

以後、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、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。

図７は、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。

反転回転装置３０の歯車箱４０は、図４及び図７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の前方側の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の後方側の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の外面と前方カバー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と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に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、反転傘歯車軸３４の装着のために内側フレーム５０の一方の側面方向に開放される形態に設けられることができる。そして、ここには、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を貫通して胴体部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などは、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。

図８は、本発明の実施例による推進装置において回転軸と反転回転装置を結合する姿を示す図であり、図１２は、本発明の実施例による船体の後尾に回転防止装置が設置された状態を示す斜視図である。

また、本実施例は、図７、図８及び図１２に示されたように、回転軸５と反転回転装置３０を分離可能に連結する結合装置６０を備える。結合装置６０は、歯車箱４０の前方の回転軸５に設けられた駆動フランジ６１と、駆動フランジ６１と対向するように第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と別にまたは一体に設けられることができ、後述する回転防止装置１３０との結合を容易にするために、駆動フランジ６１の直径より大きい直径に形成され、外周端部には、回転防止装置１３０との結合のための締結ホール６２ａが所定間隔をもって離隔された状態で円周方向に形成されることができる。

摩擦部材６３は、回転軸５と反転回転装置３０との間に介在され、互いにスリップを防止するためのものであって、連結ボルト６４によって貫通し、駆動フランジ６１と被動フランジ６２との間に固定される。このような摩擦部材６３は、図８のように、結合装置６０の分離時に外側に分離され得るように複数の断辺で形成されることによって、結合装置６０を分離する場合、連結ボルト６４を外して除去した後、摩擦部材６３の断辺を半径方向の外側に分離することができる。

結合装置６０は、必要時に複数の連結ボルト６４を外して摩擦部材６３を分離し、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側への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。

この際、後方プロペラ２０の動作で船舶が運航する場合、船舶の運航による水流によって前方プロペラ１０が回転するようになり、前方プロペラ１０が回転すれば、これに歯車結合された複数の歯車３１、３２、３３が回転する。反転回転装置３０が故障した状態で複数の歯車３１、３２、３３が回転すれば、歯車など各部品の破損が激しくなることができるので、前方プロペラ１０の回転を制限させることが要求される。

このために、本実施例は、結合装置６０の分離時に前方プロペラ１０の回転を防止する回転防止装置１３０を備える。

図９は、本発明の実施例による推進装置において結合装置が分離した後、回転防止装置が設置された状態を示す断面図である。

図９及び図１２を参照すれば、回転防止装置１３０は、船体の後尾３の前方で被動フランジ６２の回転を拘束することができるように一端が船体１に支持され、他端が被動フランジ６２に支持される少なくとも１つ以上のシャフト１３１を含むことができる。

少なくとも１つ以上のシャフト１３１は、被動フランジ６２の円周方向に沿って同一の間隔で４ヶ所配置されることができ、各シャフト１３１は、船体の後尾３に設置されるシャフトフレーム１３２に一端が回転自在に支持され、他端は、被動フランジ６２の締結ホール６２ａを通じてボルト結合されて固定されることができる。

被動フランジ６２は、各シャフト１３１の他端とボルト結合の便宜性のために駆動フランジ６１の直径より相対的に大きい直径を有するようにして本実施例のように外周側に別途の締結ホール６２ａを設けることができるが、結合装置６０の分離後に連結ボルト６４が分離されたホールにシャフト１３１の他端を結合することができ、この際、被動フランジ６２と駆動フランジ６１の直径を同一に維持することができる。各シャフト１３１は、シャフトフレーム１３２の軸１３２ａに一端が回転自在に支持され、他端には、被動フランジ６２の締結ホール６２ａとボルト結合のためのボルトホール１３３が設けられることができる。

反転回転装置３０の故障時に駆動フランジ６１と被動フランジ６２の動力連結を遮断した場合、作業者は、船体１の内部から船体の後尾３の前方に設けられた各シャフト１３１の一端をシャフトフレーム１３２に結合させ、他端を被動フランジ６２の締結ホール６２ａにボルト１３４を結合させることによって、前方プロペラ１０の回転によって反転回転装置３０の歯車が追加的に損傷されることを防止する。

一方、本実施例では、回転防止装置１３０は、作業者の手動作業によって被動フランジ６２の拘束を行うようにしたが、回転防止装置１３０は、電磁制御または油圧制御方式を通じて摩擦パッド（図示せず）を進退させて被動フランジを拘束するか、または拘束を解除することによって、自動で被動フランジ６２の回転を拘束することができることは勿論である。

このような一例として、図１３に示されたように、回転防止装置１４０は、被動フランジ６２に対応する船体の後尾３の近傍に設置されたディスクブレーキ形態に設けられることができる。

ディスクブレーキ（Ｄｉｓｋ Ｂｒａｋｅ）は、回転するディスク両面にパッドを圧着した後、摩擦を起こして制動力を得る通常の制動装置であって、本実施例の回転防止装置１４０は、駆動フランジ６１の端部よりさらに突出した被動フランジ６２の端部の付近の両側に離隔配置される一対の摩擦パッド１４１を具備し、一対の摩擦パッド１４１は、油圧に進退するシリンダー１４３によって作動し、被動フランジ６２の両側に圧着されるように設けられることができる。

これにより、被動フランジ６２は、一対の摩擦パッド１４１の圧着力によって回転が制限されるので、前方プロペラ１０の回転による反転回転装置３０の歯車の追加的損傷を防止することができる。

一方、本実施例では、ディスクブレーキ形態の回転防止装置１４０は、被動フランジ６２の両側を加圧するための一対の摩擦パッド１４１を備えるようにしたが、油圧または空圧によって進退するように設けられ、被動フランジ６２の端部に密着される摩擦パッドを備えることができることは勿論である。この場合、摩擦パッドは、被動フランジ６２の端部に密着するように円弧形態でなることができる。

以下では、本発明の他の実施例による結合装置と回転防止装置について説明する。

図１５は、本発明の他の実施例による推進装置の結合装置を示す部分切欠斜視図であり、図１６は、本発明の他の実施例による推進装置において結合装置が作動した状態を示す要部断面図である。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。

本発明の他の実施例による結合装置は、図１５、図１６に示されたように、回転軸５の動力を反転回転装置３０に選択的に伝達するクラッチ装置５６０で構成されることができる。ここで、反転回転装置３０の歯車箱４０は、図１８及び図１９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の前方側の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の後方側の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後述する第２歯車ユニット５６２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２歯車ユニット５６２の外面と前方カバー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２歯車ユニット５６２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２歯車ユニット５６２、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２歯車ユニット５６２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２歯車ユニット５６２に連結される。また、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。

クラッチ装置５６０は、回転軸５に固定される第１歯車ユニット５６１と、反転回転装置３０に固定される第２歯車ユニット５６２と、第１、第２歯車ユニット５６１、５６２を選択的に連結する連結ユニット６３０とを含むことができる。本実施例には、クラッチ装置５６０の駆動または作動状態は、第１、第２歯車ユニット５６１、５６２が連結された状態を意味し、クラッチ装置５６０の解除状態は、第１、第２歯車ユニット５６１、５６２が分離した状態を意味する。

第１歯車ユニット５６１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、溶接または圧入結合などによって回転軸５に固定されることができ、外輪には、第１歯車部５６１ａが形成される。

第２歯車ユニット５６２は、反転回転装置３０に結合され、前方に延長する円筒部５６３と、円筒部５６３の端部で第１歯車部５６１ａに接するように位する第２歯車部５６４とを含む。

第２歯車ユニット５６２の一端は、複数の固定ボルト３１ａによって駆動傘歯車３１と結合され、他端は、歯車箱４０の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ために、封止カバーが結合される。第２歯車ユニット５６２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。

連結ユニット６３０は、円筒部５６３の外径に軸方向にスライディング可能に設けられる進退ユニット６３１と、進退ユニット６３１から延長し、第１歯車部５６１ａと第２歯車部５６４に対応する歯形を有する連結歯車部６３２とを含む。

進退ユニット６３１は、選択的に軸方向に沿って進退可能に設けられるもので、円筒部５６３を収容する円筒状に形成される。

進退ユニット６３１と円筒部５６３との間には、流体が収容され得る油圧室６３４ａ、６３４ｂが形成される。油圧室６３４ａ、６３４ｂは、円筒部５６３の外径に環状に突出した固定部６３３によって第１、第２油圧室６３４ａ、６３４ｂに区画され、進退ユニット６３１は、各油圧室６３４ａ、６３４ｂに流体を供給するか、または油圧室６３４ａ、６３４ｂの流体を外部に排出するための出入りホール６３５ａ、６３５ｂが一対で設けられる。

連結歯車部６３２は、進退ユニット６３１の前方側に結合され、進退ユニット６３１のスライディング移動によって軸方向に進退する。連結歯車部６３２の内径には、第１、第２歯車部５６１ａ、５６４に対応する歯形を有し、クラッチ装置５６０が駆動すれば、第１、第２歯車部５６１ａ、５６４を連結させ、クラッチ装置５６０の駆動が解除されれば、第１、第２歯車部５６１ａ、５６４の連結を解除する。

進退ユニット６３１の外側には、油圧室６３４ａ、６３４ｂに流体を供給するためのオイル供給部材６３６が設けられる。

オイル供給部材６３６は、進退ユニット６３１を囲む形態の円筒状に形成され、出入りホール６３５ａ、６３５ｂと連通するオイルライン６３８ａ、６３８ｂがオイル供給部材６３６の内外側を貫通して形成される。

進退ユニット６３１とオイル供給部材６３６との間には、オイル供給部材６３６の相対回転運動が可能となるようにベアリング６３７が介在される。したがって、進退ユニット６３１が回転する場合にも、オイル供給部材６３６の回転を制限することができ、オイルライン６３８ａ、６３８ｂの位置を固定させることができる。オイル供給部材６３６は、進退ユニット６３１に対して回転自在に設けられ、回転が制限され、進退ユニット６３１の軸方向運動に対しては、進退ユニット６３１と一緒に進退運動するように設けられる。この際、オイルライン６３８ａ、６３８ｂに連結される外部の油圧ライン（図示せず）は、オイル供給部材６３６の進退運動時にもオイルライン６３８ａ、６３８ｂとの連結を維持するためにフレキシブル管形態に設けられることができる。

進退ユニット６３１の出入りホール６３５ａ、６３５ｂとオイル供給部材６３６のオイルライン６３８ａ、６３８ｂは、クラッチ装置５６０の外部から油圧室６３４ａ、６３４ｂに流体を供給することができる流路を形成し、第１、第２油圧室６３４ａ、６３４ｂにオイルを供給または排出することによって、進退ユニット６３１を軸方向に進退させることができる。

すなわち、クラッチ装置５６０を作動させて、第２オイルライン６３８ｂと第２出入りホール６３５ｂを通じて第２油圧室６３４ｂに流体を供給(第１油圧室６３４ａの流体を排出)すれば、進退ユニット６３１は前進し、連結歯車部６３２が第１、第２歯車部５６１ａ、５６４を結合させることによって、回転軸５の動力は、第１、第２歯車ユニット５６１、５６２を通じて反転回転装置３０に伝達される。

また、クラッチ装置５６０を解除させて第１油圧室６３４ａに流体を供給（第２油圧室６３４ｂの流体を排出）すれば、進退ユニット６３１は後進し、第１、第２歯車部５６１ａ、５６４を連結している連結歯車部６３２が進退ユニット６３１に沿って後進して連結を解除させることによって、回転軸５の動力が反転回転装置３０に伝達されることを遮断する。

このようなクラッチ装置５６０の作動及び解除は、反転回転装置３０などの故障などをセンシングし、これに基づいてクラッチ装置５６０を解除するか、または作業者が入力装置（図示せず）を通じて信号を印加し、クラッチ装置５６０を解除または作動させることができる。反転回転装置３０などの故障をセンシングまたは作業者の入力を通じてクラッチ装置５６０を動作させて、自動で連結歯車部６３２が第１、第２歯車部５６１ａ、５６４を連結させるか、または連結を解除させることによって、回転軸５の動力を反転回転装置３０に選択的に伝達する。

第１歯車部５６１ａと第２歯車部５６４の外径は、同一または相異にして、必要に応じて前方プロペラ１０と後方プロペラ２０の回転速度を異ならしめることができ、本実施例では、油圧を利用して進退ユニット６３１をスライディングさせてクラッチ装置５６０を動作させることを一例としているが、電磁装置または油圧装置以外の他の機械的構成を利用してクラッチ装置を動作させることができることは勿論である。

クラッチ装置５６０は、一例として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から反転回転装置３０側への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。

この際、後方プロペラ２０の動作で船舶が運航する場合、船舶の運航による水流によって前方プロペラ１０が回転するようになり、前方プロペラ１０が回転すれば、これに歯車結合された複数の歯車３１、３２、３３が回転する。反転回転装置３０が故障した状態で複数の歯車３１、３２、３３が回転すれば、歯車など各部品の破損が激しくなることができるので、前方プロペラ１０の回転を制限させることが要求される。

このために本実施例は、クラッチ装置５６０の解除時に前方プロペラ１０の回転を防止する回転防止装置１３０を備える。

図１７は、本発明の実施例による推進装置においてクラッチ装置が解除され、回転防止装置が設置された状態を示す要部断面図である。回転防止装置１３０は、図１７に示されたように、連結歯車部６３２の外周面から半径方向に突出したフランジ部６４１と、船体１に固定されるシャフトフレーム１３２と、一端がフランジ部６４１に固定され、他端がシャフトフレーム１３２に固定される少なくとも１つ以上のシャフト１３１とを含むことができる。フランジ部６４１は、一例として連結歯車部６３２の外周面にフランジ形態に設けられたものとしているが、これに限定されず、反転回転装置の回転を拘束することができる位置または形態なら、位置や形態に対する制限はない。

反転回転装置３０の故障などによって第１歯車ユニット５６１と第２歯車ユニット５６２の動力連結を遮断した場合、作業者は、船体１の内部から船体の後尾３の前方に設けられた各シャフト１３１の一端をシャフトフレーム１３２に結合させ、他端をフランジ部６４１の締結ホール６４１ａにボルト６４４を結合させることによって、前方プロペラ１０の回転によって反転回転装置３０の歯車が追加的に損傷されることを防止する。

第２連結部材３６は、図２、図４及び図７を参照して説明すれば、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が回転するとき、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を備える。

図１０は、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。第１封止装置９０は、図１０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するように設置され、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１４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の場合は、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。

図１１は、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。第２封止装置１１０は、図１１に示されたように、後方プロペラハブ２１の全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の後面に固定された円筒状の第２封止部材１１２と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の中心部に設けられた潤滑油供給流路１２０と連通することができる。このために、回転軸５には、潤滑油供給流路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、回転軸５の中心部から第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。

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。

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の後面側に装着されたリング形状の第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防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の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の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の後面を封止可能に覆う後面封止カバー７４とを含むことができる。また、前面及び後面封止カバー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と後面封止カバー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。同時に、後面封止カバー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側に流入されることを防止する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、船舶の後進時に回転軸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１２８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１２９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１２８は、船体の後尾３に固定され、前方プロペラのハブ１１から少し離隔する方式で設置されるか、または船体の後尾３から少し離隔し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。また、第２カバーリング１２９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方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を装着するときは、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。

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１０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の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るとき、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することができる。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によって船体の後尾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。

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、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、先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。後進する時も、同様である。

一方、前方プロペラ１０は、前進するときに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も前進するとき、後方に推進水流を発生させるので、反力を受け、この力は、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の推進力は、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、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の推進が行われる。

船舶の運航中に反転回転装置３０の故障など非常状況が発生すれば、まず、エンジンを中止させ、結合装置６０を分離し、回転軸５の動力が反転回転装置３０に伝達されることを遮断する。このために、駆動フランジ６１と被動フランジ６２を結合している連結ボルト６４を分離した後、駆動フランジ６１と被動フランジ６２との間に介在された摩擦部材６３を分離させる。

次に、回転防止装置１３０を利用して前方プロペラ１０の回転を制限し、図９のように、シャフト１３１の両端をそれぞれ被動フランジ６２の締結ホール６２ａと船体の後尾内のシャフトフレーム１３２に固定させる。

このように回転軸５の動力が反転回転装置３０に伝達されることを遮断し、前方プロペラ１０の回転を制限した状態でエンジンを動作させることによって、反転回転装置３０内の複数の歯車部３１、３２、３３など各構成の破損を防止しながら、後方プロペラ２０の推進力だけで船舶を運航することができる。

一方、図１６及び図１７の実施例の場合には、センサーなどがこれを感知し、信号を送信するか、または作業者が入力装置（図示せず）を通じてクラッチ装置５６０を解除させる。クラッチ装置５６０を解除させれば、進退ユニット６３１が後方に後退することによって、第１歯車ユニット５６１と第２歯車ユニット５６２の連結が解除され、回転軸５の動力が反転回転装置３０に伝達されることが遮断される。

次に、回転防止装置１３０を利用して前方プロペラ１０の回転を制限し、シャフト１３１の両端をそれぞれフランジ部６４１の締結ホール６４１ａと船体の後尾３のシャフトフレーム１３２に固定させる。

このように回転軸５の動力が反転回転装置３０に伝達されることを遮断し、前方プロペラ１０の回転を制限した状態でエンジンを動作させることによって、反転回転装置３０内の複数の歯車部３１、３２、３３など各構成の破損を防止しながら、後方プロペラ２０の推進力だけで船舶を運航することができる。

Claims (9)

1. 回転軸と、
   前記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、
   船体の後尾の設置空間に保持され、前記回転軸の回転を前記前方プロペラに反転させて伝達する複数の歯車と、前記複数の歯車を収容する歯車箱とを有する反転回転装置と、
   前記回転軸と前記反転回転装置を分離可能に連結し、分離時に前記回転軸から前記反転回転装置への動力伝達を遮断させる結合装置と、
   前記結合装置の分離時に前記前方プロペラの回転を防止するための回転防止装置と、を含み、
   前記結合装置は、前記反転回転装置から延長し、前記回転軸の駆動力を伝達される被動フランジをさらに含み、
   前記回転防止装置は、前記被動フランジの端部の両側に対向するように配置される一対の摩擦パッドを具備したディスクブレーキを含む、
   船舶用推進装置。
2. 前記結合装置は、前記回転軸と前記反転回転装置との間に介在され、スリップを防止する摩擦部材を含む、請求項１に記載の船舶用推進装置。
3. 前記結合装置は、前記回転軸の半径方向に形成された駆動フランジと、前記駆動フランジを貫通し、前記回転軸を前記反転回転装置と結合させる複数の連結ボルトとを含む、請求項２に記載の船舶用推進装置。
4. 前記摩擦部材は、前記ボルトの分離時に前記回転軸と前記反転回転装置との間から離脱し得るように複数の断辺で形成される、請求項３に記載の船舶用推進装置。
5. 前記複数の歯車は、駆動傘歯車と、前記前方プロペラに動力を伝達する被動傘歯車と、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、前記駆動傘歯車に連結され、前記駆動フランジ側に延長する第１連結部材とを含む、請求項３に記載の船舶用推進装置。
6. 前記回転防止装置は、前記第１連結部材と前記駆動フランジの連結解除時に前記第１連結部材の回転を拘束する、請求項５に記載の船舶用推進装置。
7. 回転軸と、
   前記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、
   船体の後尾の設置空間に保持され、前記回転軸の回転を前記前方プロペラに反転させて伝達する複数の歯車と、前記複数の歯車を収容する歯車箱とを有する反転回転装置と、
   前記回転軸と前記反転回転装置を分離可能に連結し、分離時に前記回転軸から前記反転回転装置への動力伝達を遮断させる結合装置と、
   前記結合装置の分離時に前記前方プロペラの回転を防止するための回転防止装置と、を含み、
   前記結合装置は、前記回転軸に固定された第１歯車ユニットと、前記反転回転装置に固定された第２歯車ユニットと、前記第１歯車ユニットと前記第２歯車ユニットを選択的に連結する連結ユニットと、を含むクラッチ装置で構成され、
   前記第２歯車ユニットは、前記反転回転装置に結合された円筒部と、前記円筒部の端部で前記第１歯車ユニットの第１歯車部に隣接する状態に配置される第２歯車部を含み、
   前記連結ユニットは、前記円筒部の外径に設けられ、前記円筒部に沿って軸方向にスライディングする進退ユニットと、前記進退ユニットから延長し、前記第１歯車部及び前記第２歯車部に対応する連結歯車部と、を含み、
   前記クラッチ装置は、前記進退ユニットと前記第２歯車ユニットとの間に区画され、前記進退ユニットのスライディングが可能となるように流体が収容される油圧室を含む、
   船舶用推進装置。
8. 前記クラッチ装置は、前記油圧室に流体を供給する流路を含む、請求項７に記載の船舶用推進装置。
9. 前記複数の歯車は、駆動傘歯車と、前記前方プロペラに動力を伝達する被動傘歯車と、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み、
   前記第２歯車ユニットは、前記駆動傘歯車に連結され、前記第１歯車ユニット側に延長する、請求項８に記載の船舶用推進装置。

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