KR101280476B1 - Propulsion apparatus for ship and ship having the same - Google Patents

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Abstract

선박용 추진장치 및 이를 구비한 선박이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 선박의 보스를 통하여 일단부가 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트와, 내부에 중공부가 마련되며, 상기 프로펠러 샤프트의 일단부에 결합되는 프로펠러 허브와, 단부가 상기 프로펠러 허브에 회전 가능하게 삽입되는 프로펠러 날개와, 상기 프로펠러 날개의 단부와 상기 프로펠러 샤프트 사이에 개재되어, 상기 프로펠러 허브의 회전에 따라 상기 프로펠러 날개의 피치각을 조절하는 피치가변부를 포함한다.Disclosed are a ship propulsion device and a ship having the same. Ship propulsion device according to an aspect of the present invention, a propeller shaft having one end projecting outward through the boss of the ship, the hollow portion is provided inside, the propeller hub coupled to one end of the propeller shaft, the end is the And a propeller blade rotatably inserted into the propeller hub, and a pitch variable portion interposed between the end of the propeller blade and the propeller shaft to adjust the pitch angle of the propeller blade according to the rotation of the propeller hub.

Description

선박용 추진장치 및 이를 구비한 선박 {PROPULSION APPARATUS FOR SHIP AND SHIP HAVING THE SAME}Ship propulsion device and ship equipped with it {PROPULSION APPARATUS FOR SHIP AND SHIP HAVING THE SAME}

본 발명은 선박용 추진장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a ship propulsion device and a ship having the same.

일반적으로 선박에는 추진력을 얻기 위해 추진장치가 설치된다.In general, ships are equipped with propulsion systems to gain propulsion.

이러한 추진장치는 선체의 내부에 배치된 엔진을 포함하는 추진기관과 연결되어 선체의 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트와, 이 프로펠러 샤프트에 결합되는 프로펠러(propeller)를 포함한다. 프로펠러는 선체의 외측으로 돌출된 프로펠러 샤프트에 결합되는 허브(hub)와, 이 허브의 외주면에 설치되는 복수의 날개를 포함한다. The propulsion device includes a propeller shaft connected to a propulsion engine including an engine disposed inside the hull and protruding outward of the hull, and a propeller coupled to the propeller shaft. The propeller includes a hub coupled to the propeller shaft protruding outward of the hull, and a plurality of wings installed on an outer circumferential surface of the hub.

이러한 추진장치는 프로펠러가 회전하게 되면, 그 전후의 압력의 차이로 인해, 프로펠러 주변의 해수를 밀어냄으로써, 선박을 추진하는데 필요한 추력을 발생시키게 된다.This propulsion device, when the propeller rotates, causes the thrust required to propel the ship by pushing the seawater around the propeller due to the difference in pressure before and after the propeller.

프로펠러가 회전하면 프로펠러 날개의 단면은 받음각을 가지게 되고, 이 때, 날개 전후에서 발생되는 압력 차이에 의해 양력과 항력이 발생된다. 이러한 날개의 단면의 양력과 항력의 합력이 프로펠러의 추력과 토오크로 작용하게 된다.When the propeller rotates, the cross section of the propeller blade has an angle of attack. At this time, lift and drag are generated by the pressure difference generated before and after the blade. The combined force of lift and drag on the cross section of the wing acts as thrust and torque of the propeller.

한편, 종래의 고정 피치를 갖는 프로펠러는 특정 각도에서 최적의 성능을 낼 수 있으나, 프로펠러의 회전 각도에 따라 불균일한 유속 분포가 발생할 수 있다. 이에 따라 프로펠러가 회전하는 일부 구간에서는 추진장치의 효율이 저하될 수 있고, 프로펠러 날개 등에 캐비테이션이 발생할 수 있다. On the other hand, the propeller having a fixed pitch of the prior art can achieve the best performance at a specific angle, a non-uniform velocity distribution may occur according to the rotation angle of the propeller. Accordingly, the efficiency of the propulsion device may be reduced in some sections in which the propeller rotates, and cavitation may occur in the propeller blades or the like.

일례로, 고정 피치를 갖는 프로펠러는 유속이 상대적으로 느린 프로펠러의 상부영역에서는 받음각이 크게 발생하여 캐비테이션이 발생할 위험이 있고, 유속이 상대적으로 빠른 프로펠러의 하부영역에서는 받음각이 과도하게 작아져 효율이 감소하는 요인이 되고 있다. 더욱이 일부 군함이나 여객선과 같이 선박의 선미에 스트럿(strut)이 형성된 형태의 선박의 경우 하부의 작은 받음각에 의해 날개 압력면(pressure side))에 캐비테이션이 발생할 우려가 있다.
For example, a propeller with a fixed pitch may have a large angle of attack in the upper region of the propeller with a relatively slow flow rate, which may cause cavitation. It becomes the factor to do. Moreover, in the case of a ship having a strut formed at the stern of the ship, such as some warships and passenger ships, there is a fear that cavitation may occur on the pressure side of the wing due to the small angle of attack.

본 실시예는 프로펠러 회전각도에 따라 프로펠러 날개의 피치각이 가변되도록 하여 추진효율을 향상시키고, 캐비테이션의 발생을 방지하는 선박용 추진장치 및 이를 구비한 선박을 제공하는 것이다.
The present embodiment is to provide a ship propulsion apparatus and a ship having the same to improve the propulsion efficiency by preventing the pitch angle of the propeller blades in accordance with the propeller rotation angle to prevent the generation of cavitation.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 사용되는 추진장치로서, 상기 선박의 보스를 통하여 일단부가 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트와; 내부에 중공부가 마련되며, 상기 프로펠러 샤프트의 일단부에 결합되는 프로펠러 허브와; 단부가 상기 프로펠러 허브에 회전 가능하게 삽입되는 프로펠러 날개와; 상기 프로펠러 날개의 단부와 상기 프로펠러 샤프트 사이에 개재되어, 상기 프로펠러 허브의 회전에 따라 상기 프로펠러 날개의 피치각을 조절하는 피치가변부를 포함하는 선박용 추진장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a propulsion device used for a ship, comprising: a propeller shaft having one end projecting outward through a boss of the ship; A hollow portion provided inside the propeller hub coupled to one end of the propeller shaft; A propeller blade whose end is rotatably inserted into the propeller hub; Interposed between the end of the propeller blade and the propeller shaft, there is provided a marine propulsion device including a pitch variable for adjusting the pitch angle of the propeller blades in accordance with the rotation of the propeller hub.

상기 프로펠러 날개의 단부에는 상기 프로펠러 샤프트을 향하여 안내돌기가 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 피치가변부는, 상기 프로펠러 샤프트가 관통하도록 상기 보스의 외측에 결합되며, 상기 프로펠러 허브의 회전에 따라 상기 안내돌기를 가이드하여 상기 프로펠러 날개의 피치각을 가변하도록 외주면에 가이드 홈이 형성되는 가이드부재를 포함할 수 있다.A guide protrusion may be formed at the end of the propeller blade toward the propeller shaft, and in this case, the pitch variable part is coupled to the outside of the boss so that the propeller shaft penetrates and the guide protrusion is rotated according to the rotation of the propeller hub. It may include a guide member formed on the outer circumferential surface to guide the variable to change the pitch angle of the propeller blades.

상기 프로펠러 날개의 단부에는, 상기 프로펠러 허브로부터 상기 프로펠러 날개의 이탈을 방지하도록 플랜지가 형성될 수 있으며, 상기 안내돌기는 상기 플랜지의 하단에서 돌출될 수 있다.At the end of the propeller blade, a flange may be formed to prevent the propeller blade from being separated from the propeller hub, the guide protrusion may protrude from the bottom of the flange.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기의 선박용 추진장치를 구비하는 선박이 제공될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there may be provided a vessel having the propulsion device for the vessel.

본 발명의 실시예들은 프로펠러의 회전각도에 따른 유체의 유입 속도 변화를 반영하여 프로펠러 날개의 피치각을 조절할 수 있으며, 이에 따라 추진 효율을 향상시킬 수 있으며, 프로펠러 날개에서 발생하는 캐비테이션의 발생을 효과적으로 제어할 수 있고, 선박으로 전달되는 진동 및 소음을 절감할 수 있다.
Embodiments of the present invention can adjust the pitch angle of the propeller blades by reflecting the change of the inflow velocity of the fluid according to the rotation angle of the propeller, thereby improving the propulsion efficiency, and effectively prevent the generation of cavitation generated in the propeller blades It can control and reduce vibration and noise transmitted to the ship.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치를 구비한 선박의 일부 절결하여 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치의 프로펠러의 회전 각도별 프로펠러 날개의 피치각의 변화를 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view showing a cut portion of the ship having a ship propulsion device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a marine propulsion device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view for explaining a change in the pitch angle of the propeller blades for each rotation angle of the propeller of the ship propulsion apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

이하, 본 발명에 따른 선박용 추진장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a marine propulsion device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and duplicated thereto. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치를 일부 절결하여 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치를 보인 단면도이다.1 is a perspective view showing a part of the marine propulsion device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a marine propulsion device according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 선박용 추진장치(10)는 프로펠러 샤프트(20), 프로펠러(30), 허브(32), 프로펠러 날개(34), 삽입홈(35), 플랜지(36), 보스(37), 안내돌기(38), 가이드부재(40), 가이드홈(42)을 포함할 수 있다.1 and 2, the ship propulsion device 10 according to the present embodiment includes a propeller shaft 20, a propeller 30, a hub 32, a propeller blade 34, an insertion groove 35, and a flange. 36 may include a boss 37, a guide protrusion 38, a guide member 40, and a guide groove 42.

본 실시예에서 선박용 추진장치(10)는 선박용 엔진에 연결될 수 있으며, 엔진의 작동에 의해 선박을 추진시키는 추진력을 발생시킬 수 있다.In this embodiment, the ship propulsion device 10 may be connected to the marine engine, it may generate a propulsion force to propel the vessel by the operation of the engine.

본 실시예의 선박용 추진장치(10)는 엔진에 연결되어 구동력을 전달하는 프로펠러 샤프트(20)을 포함하고, 이 프로펠러 샤프트(20)에는 프로펠러(30)가 결합될 수 있다. Ship propulsion apparatus 10 of the present embodiment includes a propeller shaft 20 is connected to the engine for transmitting a driving force, the propeller shaft 20 may be coupled to the propeller 30.

프로펠러 샤프트(20)는 일단부가 선박의 보스(37)를 통하여 외부로 돌출되고, 프로펠러 샤프트(20)의 일단부에 프로펠러(30)가 결합된다.One end of the propeller shaft 20 protrudes outward through the boss 37 of the ship, and the propeller 30 is coupled to one end of the propeller shaft 20.

이러한 프로펠러(30)는 프로펠러 샤프트(20)을 통해 선체에 설치된 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. The propeller 30 may rotate by receiving a driving force from an engine installed in the hull through the propeller shaft 20.

본 실시예에서 선박용 추진장치(10)는 프로펠러(30)의 회전에 의해 유체를 밀어내며 양력을 발생시키고, 이러한 양력에 의해 선박을 추진시킬 수 있다.In the present embodiment, the ship propulsion device 10 may push the fluid by the rotation of the propeller 30 to generate lift, and may propel the ship by the lift.

프로펠러(30)는 프로펠러 샤프트(20)에 결합된 프로펠러 허브(32)와, 이 프로펠러 허브(32)의 외주면에 설치되는 복수의 프로펠러 날개(34)를 포함할 수 있다.The propeller 30 may include a propeller hub 32 coupled to the propeller shaft 20 and a plurality of propeller blades 34 installed on an outer circumferential surface of the propeller hub 32.

프로펠러 허브(32)는 내부에 중공부가 마련되고, 프로펠러 샤프트(20)의 일단은 중공부를 관통하여 프로펠러 허브(32)의 내부에 결합된다.The propeller hub 32 has a hollow portion provided therein, and one end of the propeller shaft 20 is coupled to the inside of the propeller hub 32 through the hollow portion.

프로펠러 날개(34)의 단부는 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 삽입된다.The end of the propeller blade 34 is rotatably inserted into the propeller hub 32.

프로펠러 허브(32)의 외주면에는 프로펠러 날개(34)의 개수에 상응하는 삽입홈(35)이 형성될 수 있고, 프로펠러 날개(34)의 단부가 삽입홈(35)을 통해 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 삽입된다.Insertion grooves 35 corresponding to the number of propeller blades 34 may be formed on the outer circumferential surface of the propeller hub 32, and end portions of the propeller blades 34 may be formed in the propeller hub 32 through the insertion grooves 35. It is inserted rotatably.

한편, 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 결합된 프로펠러 날개(34)가 프로펠러 허브(32)로부터 이탈되지 않도록 프로펠러 날개(34)의 단부에는 플랜지(36)가 형성될 수 있다. 플랜지(36)는 프로펠러 허브(32)에 형성된 삽입홈(35)보다 커서 삽입홈(35)의 하부에 걸려 프로펠러 날개(34)의 이탈을 방지하게 된다. 이러한 플랜지(36)는 프로펠러 날개(34)의 단부에 탈부착이 가능하여 프로펠러 날개(34)의 단부가 삽입홈(35)을 통해 프로펠러 허브(32)에 삽입되면 프로펠러 날개(34)의 단부에 플랜지(36)을 부착하여 프로펠러 날개(34)가 프로펠러 허브(32)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, a flange 36 may be formed at the end of the propeller blade 34 so that the propeller blade 34 rotatably coupled to the propeller hub 32 is not separated from the propeller hub 32. The flange 36 is larger than the insertion groove 35 formed in the propeller hub 32 so as to be caught by the lower portion of the insertion groove 35 to prevent the propeller blade 34 from being separated. The flange 36 is detachable at the end of the propeller blade 34 so that when the end of the propeller blade 34 is inserted into the propeller hub 32 through the insertion groove 35, the flange at the end of the propeller blade 34 36 may be attached to prevent the propeller blades 34 from escaping from the propeller hub 32.

본 실시예에서 프로펠러 날개(34)를 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 결합하는 구성은 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 일례로, 프로펠러 날개(34)의 단부의 측면에 외주를 따라 홈을 형성하고, 이에 상응하여 삽입홈(35)의 내벽에 홈에 결합되는 돌출부를 형성하여 프로펠러 날개(34)의 단부를 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 이와 반대로 삽입홈(35)의 내벽에 홈을 형성하고, 프로펠러 날개(34)의 단부에 돌출부를 형성하여 프로펠러 날개(34)의 단부를 프로펠러 허브(32)에 회전 가능하게 결합하는 것도 가능하다.
In this embodiment, the configuration to rotatably couple the propeller blades 34 to the propeller hub 32 is not limited, and may be modified in various forms. For example, a groove is formed along the outer periphery of the end of the propeller blade 34, and correspondingly, a protrusion is coupled to the groove on the inner wall of the insertion groove 35 to form an end of the propeller blade 34. It can be rotatably coupled to (32). On the contrary, a groove may be formed in the inner wall of the insertion groove 35, and a protrusion may be formed at the end of the propeller blade 34 to rotatably couple the end of the propeller blade 34 to the propeller hub 32.

피치가변부는 프로펠러 날개(34)의 단부와 프로펠러 샤프트(20) 사이에 개재되어, 프로펠러 샤프트(20)와 결합되는 프로펠러 허브(32)의 회전 각도에 따라 프로펠러 날개(34)의 피치각을 조절할 수 있다.The pitch variable part is interposed between the end of the propeller blade 34 and the propeller shaft 20, and can adjust the pitch angle of the propeller blade 34 according to the rotation angle of the propeller hub 32 coupled with the propeller shaft 20. have.

프로펠러 날개(34)의 단부에는 프로펠러 샤프트(20)을 향하여 안내돌기(38)가 형성될 수 있으며, 이 경우, 피치가변부는 프로펠러 샤프트(20)가 관통하도록 보스(37)의 외측에 결합되며, 프로펠러 허브(32)의 회전에 따라 안내돌기(38)를 가이드 하여 프로펠러 날개(34)의 피치각을 가변하도록 외주면에 가이드 홈이 형성되는 가이드부재(40)를 포함할 수 있다.At the end of the propeller blade 34, a guide protrusion 38 may be formed toward the propeller shaft 20. In this case, the pitch variable part is coupled to the outside of the boss 37 so that the propeller shaft 20 penetrates. It may include a guide member 40 is formed on the outer circumferential surface to guide the guide projection 38 in accordance with the rotation of the propeller hub 32 to vary the pitch angle of the propeller blade (34).

본 실시예에 있어서, 프로펠러 날개(34)의 단부에는 플랜지(36)가 결합되며, 안내돌기(38)는 플랜지(36)의 하단에 프로펠러 샤프트(20)를 향하여 돌출된 형태를 제시한다.In this embodiment, the flange 36 is coupled to the end of the propeller blade 34, the guide projection 38 presents a shape projecting toward the propeller shaft 20 at the bottom of the flange 36.

안내돌기(38)는 프로펠러 날개(34)의 단부의 중심에서 편심되어 형성되며, 프로펠러(30)의 회전시 이 안내돌기(38)가 가이드홈(42)을 통과하는 과정에서 프로펠러 날개(34)의 피치각을 가변시키게 된다. Guide protrusion 38 is formed eccentrically at the center of the end of the propeller blades 34, propeller blades 34 in the process of the guide protrusion 38 passes through the guide groove 42 during the rotation of the propeller 30 The pitch angle of is varied.

보다 자세히 살펴보면, 가이드부재(40)은 선박의 보스(37)에 고정되어 회전하지 않고, 가이드부재(40)을 관통하는 프로펠러 샤프트(20)의 일단부는 프로펠러 허브(32)에 결합되어 프로펠러 샤프트(20)가 회전함에 따라 프로펠러 허브(32)가 동시에 회전하게 된다. 그리고, 프로펠러 허브(32)가 회전함에 따라 프로펠러 날개(34)의 단부에 형성된 안내돌기(38)가 가이드부재(40)의 가이드홈(42)에 의해 가이드 되면서, 프로펠러 날개(34)의 피치각을 가변시키는 것이다.Looking in more detail, the guide member 40 is fixed to the boss 37 of the vessel does not rotate, one end of the propeller shaft 20 penetrating the guide member 40 is coupled to the propeller hub 32 to the propeller shaft ( As the 20 rotates, the propeller hub 32 rotates at the same time. As the propeller hub 32 rotates, the guide protrusion 38 formed at the end of the propeller blade 34 is guided by the guide groove 42 of the guide member 40, and the pitch angle of the propeller blade 34 is increased. To vary.

본 실시예에서는 가이드홈(42)이 프로펠러(30)의 상부영역에서는 선수측으로 치우치게 형성되고, 하부영역으로 갈수록 서서히 선미측으로 치우치는 형상으로 연속적으로 연통되어 형성된 형태를 제시한다. 즉, 가이드부재(40)에 형성되는 가이드홈(42)의 시작점은 선수측으로 치우쳐 형성되고 가이드부재(40)의 외주를 따라 서서히 선미측으로 치우치다가 시작점의 반대 위치에서 최대로 선미측으로 치우치고 다시 서서히 선수측으로 치우치면서 시작점에서 연결된다.In the present embodiment, the guide grooves 42 are formed to be biased toward the bow side in the upper region of the propeller 30, and are continuously connected to the lower region toward the stern side. That is, the starting point of the guide groove 42 formed in the guide member 40 is formed to be biased toward the bow side, and gradually shifted to the stern side along the outer circumference of the guide member 40, and to the stern side at the opposite position of the starting point to the maximum and then gradually It is connected from the starting point, biased towards the player.

이에 따라, 본 실시예에서 캐비테이션의 발생이 우려되는 프로펠러(30)의 상부영역에서는 프로펠러 날개(34)의 피치각을 줄여 캐비테이션의 발생을 줄이고, 유속이 빠른 프로펠러(30)의 하부영역에서는 프로펠러 날개(34)의 피치각을 크게 하여 추진효율을 높여 선박으로 전달되는 진동 및 소음 품질을 현저하게 개선하고 추진효율을 높일 수 있다. Accordingly, in the present embodiment, the pitch angle of the propeller blade 34 is reduced in the upper region of the propeller 30 which is concerned about the occurrence of cavitation, thereby reducing the occurrence of cavitation, and the propeller blade in the lower region of the propeller 30 having a high flow rate. By increasing the pitch angle of (34), the propulsion efficiency can be increased to significantly improve the vibration and noise quality delivered to the ship and to increase the propulsion efficiency.

그러나, 가이드홈(42)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 프로펠러 날개(34)에 형성된 안내돌기(38)의 위치 또는 가변하고자 하는 프로펠러 날개(34)의 피치각의 변화에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.However, the shape of the guide groove 42 is not limited thereto, and may be formed in various shapes according to the position of the guide protrusion 38 formed on the propeller blade 34 or the pitch angle of the propeller blade 34 to be varied. Can be.

일례로, 안내돌기(38)는 프로펠러 날개(34)의 플랜지(36) 하단에서 우현측에 치우쳐 형성되거나, 선미측으로 치우쳐 형성되는 것도 가능하며, 가이드홈(42)은 프로펠러(30)의 회전에 따라 프로펠러 날개(34)의 피치각을 가변하는 다양한 형태로 형성될 수 있다.For example, the guide protrusion 38 may be formed to be biased toward the starboard side at the lower end of the flange 36 of the propeller blade 34, or may be formed to be biased toward the stern side, and the guide groove 42 may be formed to rotate the propeller 30. Accordingly, the pitch angle of the propeller blades 34 may be formed in various forms.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치의 프로펠러의 회전 각도별 프로펠러 날개의 피치각의 변화를 설명하기 위한 도면인 도 3을 참조하여, 선박용 추진장치(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 3에서 점 A 및 B는 각각 프로펠러 날개(34)의 회전 중심 및 안내돌기(38)의 중심을 나타낸다.Referring to Figure 3, which is a view for explaining the change in the pitch angle of the propeller blades for each rotation angle of the propeller of the ship propulsion device according to an embodiment of the present invention, the operation of the ship propulsion device 10 is as follows. . For reference, in FIG. 3, points A and B represent centers of rotation of the propeller blades 34 and centers of the guide protrusions 38, respectively.

설명의 편의를 위해 선미측에서 선수를 향하여 바라볼 때 프로펠러(30)가 시계방향으로 회전하는 경우에 프로펠러 허브(32)에 결합된 여러 개의 프로펠러 날개(34) 중 그 하나의 피치각이 변화하는 과정을 설명하기로 한다.For convenience of explanation, the pitch angle of one of the propeller blades 34 coupled to the propeller hub 32 changes when the propeller 30 rotates clockwise when viewed from the stern side toward the bow. The process will be explained.

프로펠러 날개(34)가 프로펠러(30)의 상부 영역, 일례로 0도 영역에 위치될 경우, 프로펠러 날개(34)는 안내돌기(38)가 선수측에 가까운 가이드홈(42)에 끼워진 상태이며, 이에 따라 프로펠러 날개(34)는 받음각이 최소가 되도록 프로펠러(30)의 회전 방향으로 누운 상태가 된다.When the propeller blade 34 is located in the upper region of the propeller 30, for example, the 0 degree region, the propeller blade 34 is in a state where the guide protrusion 38 is fitted into the guide groove 42 close to the bow side, Accordingly, the propeller blade 34 is in a state of lying in the rotational direction of the propeller 30 so that the angle of attack is minimized.

프로펠러(30)가 시계방향으로 회전함에 따라, 프로펠러 날개(34)의 안내돌기(38)가 가이드홈(42)에 끼워진 상태에서 선미측으로 이동하며, 이에 의해 프로펠러 날개(34)는 프로펠러 허브(32)에 결합된 상태에서 받음각이 증가하는 방향으로 피치각이 증가되며, 프로펠러 날개(34)가 프로펠러(30)의 하부영역에 이를 때까지 즉, 프로펠러(30)가 180도 회전할 때까지 피치각이 서서히 증가한다. 다시 말해, 도 3에서 볼 때 0도에서 180도 사이 영역에서 프로펠러 날개(34)의 회전 중심(A)이 프로펠러 회전 방향으로 이동한 거리가 안내돌기(38)의 중심(B)이 프로펠러 회전 방향으로 이동한 거리보다 길어지기 때문에, 프로펠러 날개(34)의 피치각이 증가하게 된다.As the propeller 30 rotates in the clockwise direction, the guide protrusion 38 of the propeller blade 34 moves to the stern side in a state of being fitted into the guide groove 42, whereby the propeller blade 34 is propeller hub 32. Pitch angle is increased in the direction of increasing the angle of attack in the state coupled to the pitch, until the propeller blade 34 reaches the lower region of the propeller 30, that is, the pitch angle until the propeller 30 is rotated 180 degrees This gradually increases. In other words, as shown in FIG. 3, the distance in which the rotation center A of the propeller blade 34 moves in the propeller rotation direction in the region between 0 degrees and 180 degrees indicates that the center B of the guide protrusion 38 is the propeller rotation direction. Since it is longer than the distance moved to, the pitch angle of the propeller blades 34 is increased.

프로펠러(30)가 180도로 회전되면 프로펠러 날개(34)는 최대 피치각을 가진다. When the propeller 30 is rotated 180 degrees, the propeller blades 34 have a maximum pitch angle.

이후, 프로펠러(30)가 180도 이상으로 회전함에 따라 안내돌기(38)가 가이드홈(42)에 끼워진 상태에서 선수측으로 이동하며 다시 받음각이 감소하는 방향으로 피치각이 감소하며 1회전이 완료되면 최초 피치각을 갖게 된다. 다시 말해, 도 3에서 볼 때 180도에서 360도 사이 영역에서 안내돌기(38)의 중심(B)이 프로펠러 회전 방향으로 이동한 거리가 프로펠러 날개(34)의 회전 중심(A)이 프로펠러 회전 방향으로 이동한 거리보다 길어지기 때문에, 프로펠러 날개(34)의 피치각이 감소하게 되고, 프로펠러 날개(34)의 회전 중심(A) 및 안내돌기(38)의 중심(B)이 360도에 도달하게 되면 프로펠러 날개(34)는 최초 피치각을 갖게 된다.Then, as the propeller 30 rotates 180 degrees or more, the guide protrusion 38 moves to the bow side in the state of being fitted in the guide groove 42, and the pitch angle decreases in the direction of decreasing the angle of attack again. You will have an initial pitch angle. In other words, as shown in FIG. 3, the distance that the center B of the guide protrusion 38 moves in the propeller rotation direction in the region between 180 and 360 degrees is the rotation center A of the propeller blade 34 in the propeller rotation direction. Since it is longer than the distance traveled by, the pitch angle of the propeller blades 34 is decreased, and the rotational center A of the propeller blades 34 and the center B of the guide protrusion 38 reach 360 degrees. The propeller blades 34 have an initial pitch angle.

이와 같이, 본 실시예에 따른 추진장치(10)는 프로펠러(30)의 회전 위치에 따라 유체의 유입 속도를 반영하여 프로펠러 날개(34)의 받음각을 가변시킬 수 있다.As such, the propulsion apparatus 10 according to the present exemplary embodiment may vary the angle of attack of the propeller blades 34 by reflecting the inflow velocity of the fluid according to the rotational position of the propeller 30.

본 실시예에서 유체는 프로펠러(30)의 상부 영역에서 느리게 유동하고, 하부 영역에서는 빠르게 이동하며, 이러한 유체의 유동 속도 변화를 반영하여 프로펠러 날개(34)의 피치각을 가변시켜 추진 효율을 최적화시킬 수 있다.
In this embodiment, the fluid flows slowly in the upper region of the propeller 30, moves rapidly in the lower region, and varies the pitch angle of the propeller blade 34 to reflect the change in the flow velocity of the fluid to optimize the propulsion efficiency. Can be.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

10 : 선박용 추진장치 20 : 프로펠러 샤프트
30 : 프로펠러 32 : 프로펠러 허브
34 : 프로펠러 날개 36 : 플랜지
35 : 삽입홈 38 : 안내돌기
40 : 가이드부재 42 : 가이드홈10: ship propulsion device 20: propeller shaft
30: propeller 32: propeller hub
34 propeller blade 36 flange
35: insertion groove 38: guide protrusion
40: guide member 42: guide groove

Claims (4)

선박에 사용되는 추진장치로서,
상기 선박의 보스를 통하여 일단부가 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트와;
내부에 중공부가 마련되며, 상기 프로펠러 샤프트의 일단부에 결합되는 프로펠러 허브와;
단부가 상기 프로펠러 허브에 회전 가능하게 삽입되는 프로펠러 날개와;
상기 프로펠러 날개의 단부와 상기 프로펠러 샤프트 사이에 개재되어, 상기 프로펠러 허브의 회전에 따라 상기 프로펠러 날개의 피치각을 조절하는 피치가변부를 포함하되,
상기 프로펠러 날개의 단부에는 상기 프로펠러 샤프트을 향하여 안내돌기가 형성되며;
상기 피치가변부는,
상기 프로펠러 샤프트가 관통하도록 상기 보스의 외측에 결합되며, 상기 프로펠러 허브의 회전에 따라 상기 안내돌기를 가이드하여 상기 프로펠러 날개의 피치각을 가변하도록 외주면에 가이드 홈이 형성되는 가이드부재를 포함하며,
상기 가이드부재는 상기 선박에 대해 고정되도록 상기 선박의 보스에 고정되며,
상기 안내돌기는 상기 프로펠러 허브가 회전함에 따라 상기 가이드홈에 의해 가이드되어 상기 프로펠러 날개의 피치각을 가변시키며,
상기 가이드홈은,
상기 가이드부재의 상부영역에서는 선수측으로 치우치게 형성되고, 상기 가이드부재의 하부영역으로 갈수록 서서히 선미측으로 치우치는 형상으로 연속적으로 연통되어 형성된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
As a propulsion device used in ships,
A propeller shaft having one end projecting outward through the boss of the ship;
A hollow portion provided inside the propeller hub coupled to one end of the propeller shaft;
A propeller blade whose end is rotatably inserted into the propeller hub;
Is interposed between the end of the propeller blade and the propeller shaft, including a pitch variable for adjusting the pitch angle of the propeller blade according to the rotation of the propeller hub,
A guide protrusion is formed at an end of the propeller blade toward the propeller shaft;
The pitch variable portion,
The guide member is coupled to the outside of the boss so that the propeller shaft penetrates, the guide member is formed on the outer circumferential surface to guide the guide projection according to the rotation of the propeller hub to vary the pitch angle of the propeller blade,
The guide member is fixed to the boss of the vessel to be fixed relative to the vessel,
The guide protrusion is guided by the guide groove as the propeller hub rotates to change the pitch angle of the propeller blades,
The guide groove,
The propulsion apparatus for ships, characterized in that the upper region of the guide member is formed to be biased toward the bow side, and continuously communicated in a shape that is gradually biased toward the stern side toward the lower region of the guide member.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 프로펠러 날개의 단부에는, 상기 프로펠러 허브로부터 상기 프로펠러 날개의 이탈을 방지하도록 플랜지가 형성되며,
상기 안내돌기는 상기 플랜지의 하단에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
The method of claim 1,
At the end of the propeller blade, a flange is formed to prevent the propeller blade from being separated from the propeller hub,
The guide protrusion is a marine propulsion device, characterized in that protruding from the bottom of the flange.
제1항 또는 제3항에 따른 선박용 추진장치를 구비하는 선박.Ship provided with a propulsion device for ships according to claim 1.
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