KR101347368B1 - 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법 - Google Patents

Abstract

선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치의 설치방법은 회전축에 고정된 후방프로펠러와, 후방프로펠러 전방의 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러와, 회전축의 회전을 반전시켜 전방프로펠러로 전달하며, 전방프로펠러의 반전을 구현하는 반전기어유닛을 내장한 상태로 선체의 후방으로부터 선체 후미에 형성된 설치공간에 수용되는 기어박스를 구비한 반전회전장치와, 반전회전장치와 전방프로펠러를 연결하여 회전력을 전달하는 프로펠러 연결부재를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법에 있어서, (a) 기어박스를 설치공간으로 진입시켜 반전회전장치를 설치공간에 설치하는 단계; (b) 회전축에 전방프로펠러를 설치하는 단계; 및 (c) 회전축에 후방프로펠러를 설치하는 단계;를 포함하되, (a) 단계는 기어박스를 회전축 외면에 조립하고, 기어박스를 회전축과 함께 선체의 후방으로부터 설치공간으로 진입시키거나, 선체 내부에 설치된 구동원과 연결된 구동축과 회전축을 연결한 후 회전축에 상기 기어박스를 설치하는 과정으로 이루어질 수 있다.

Description

선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법{METHOD FOR ASSEMBLING AND DISASSEMBLING PROPULSION APPARATUS USED FOR SHIP}

본 발명은 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법에 관한 것이다.

통상적인 선박용 추진장치는 하나의 나선형 프로펠러를 구비한다. 그러나 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치는 프로펠러의 회전에 따른 수류의 회전에너지를 추진력으로 이용할 수 없기 때문에 에너지 손실이 크다.

이중반전 추진장치(Counter rotating propeller; CRP)는 이처럼 손실되는 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있다. 이중반전 추진장치는 동일축선 상에 설치된 2개의 프로펠러가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시킨다. 전방프로펠러를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수한다. 따라서 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치에 비해 높은 추진성능을 발휘할 수 있다.

하지만 이중반전 추진장치는 두 프로펠러의 상반된 회전을 구현하는 반전회전장치와 중공축 등을 포함하는 관계로 상대적으로 제작과 설치에 어려움이 있고, 신뢰성을 유지하면서 안정적으로 동작하도록 하는데 높은 기술수준이 요구된다.

미국 공개특허공보 US2011/0033296호는 선체 내에 설치된 유성기어식 반전회전장치와 중공축을 갖춘 이중반전 추진장치를 제시한 바 있다.

특허문헌1: 미국 공개특허공보 US2011/0033296호(2011. 02. 10. 공개)

본 발명의 실시 예는 두 프로펠러의 안정된 상호 반전을 구현할 수 있을 뿐 아니라 선체의 후방으로부터 장착하거나 분리하는 것이 가능하여 설치, 해체 및 유지보수가 용이한 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법을 제공하고자 한다.

또, 반전회전장치와 전방프로펠러를 연결하는 연결부재를 축방향으로 이동시켜 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 점검 및 보수를 수행할 수 있는 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법을 제공하고자 한다.

또, 추진장치 해체 시, 회전축을 선수 쪽으로 일정거리 이동시킬 수 있도록 함으로써, 반전회전장치 분리 시 반전회전장치가 후방프로펠러 후방에 설치된 러더와 충돌하지 않도록 하고, 해제 작업의 효율성을 높일 수 있는 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축에 고정된 후방프로펠러와, 상기 후방프로펠러 전방의 상기 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러와, 상기 회전축의 회전을 반전시켜 상기 전방프로펠러로 전달하며, 상기 전방프로펠러의 반전을 구현하는 반전기어유닛을 내장한 상태로 선체의 후방으로부터 상기 선체 후미에 형성된 설치공간에 수용되는 기어박스를 구비한 반전회전장치와, 상기 반전회전장치와 상기 전방프로펠러를 연결하여 회전력을 전달하는 프로펠러 연결부재를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법에 있어서, (a) 상기 기어박스를 상기 설치공간으로 진입시켜 상기 반전회전장치를 상기 설치공간에 설치하는 단계; (b) 상기 회전축에 상기 전방프로펠러를 설치하는 단계; 및 (c) 상기 회전축에 상기 후방프로펠러를 설치하는 단계;를 포함하되, 상기 (a) 단계는 상기 기어박스를 상기 회전축 외면에 조립하고, 상기 기어박스를 상기 회전축과 함께 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간으로 진입시키거나, 상기 선체 내부에 설치된 구동원과 연결된 구동축과 상기 회전축을 연결한 후 상기 회전축에 상기 기어박스를 설치하는 과정으로 이루어지는 선박용 추진장치가 제공될 수 있다.

상기 설치공간은 상기 기어박스가 진입하는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 테이퍼진 형상으로 마련되고, 상기 기어박스는 상기 설치공간에 억지 끼워맞춤으로 장착될 수 있다.

상기 (a) 단계는 상기 기어박스의 후방을 상기 설치공간에 고정하는 단계와, 상기 기어박스의 전방을 상기 설치공간에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계는 상기 전방프로펠러 허브와 상기 프로펠러 연결부재를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 상기 회전축으로부터 상기 후방프로펠러를 분리시키는 단계; (b) 상기 회전축으로부터 상기 전방프로펠러를 분리시키는 단계; (c) 상기 회전축을 선수 쪽으로 일정거리 이동시키는 단계; 및 (d) 상기 반전회전장치를 상기 설치공간으로부터 분리시키는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 (c) 단계는 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축 사이에 개재된 중간구동축을 분리시키는 단계를 포함하고, 상기 반전회전장치 분리 전, 미리 상기 회전축을 상기 중간구동축이 분리된 빈 공간으로 일정거리 이동시키는 것으로 이루어질 수 있다.

상기 반전기어유닛은 상기 기어박스 내에 설치되며 축 연결부재에 의해 상기 회전축과 연결된 태양기어, 상기 태양기어와 이물림하여 회전하며 상기 기어박스 내에 회전 가능하게 지지된 유성기어축에 결합된 복수의 제1유성기어, 상기 기어박스 내부의 상기 유성기어축 다른 편에 결합되며 상기 제1유성기어와 함께 회전하는 복수의 제2유성기어, 상기 기어박스 내에 설치되며 그 내면의 치부가 상기 복수의 제2유성기어와 치합되는 링기어, 및 상기 링기어와 연결된 상태로 상기 기어박스의 후방 측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 프로펠러 연결부재와 연결되는 링기어연결부를 포함하고, 상기 (c) 단계는 상기 축 연결부재와 상기 회전축 간의 연결을 해제시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (d) 단계는 상기 설치공간에 고정된 상기 기어박스를 고정해제시키는 단계와, 상기 기억박스를 상기 설치공간에 고정하는 전방고정부재에 볼트를 체결함으로써 상기 기어박스에 힘을 가하여, 상기 설치공간으로부터 상기 기어박스를 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치의 설치방법 및 설치해체방법은 두 프로펠러의 안정된 상호 반전을 구현할 수 있을 뿐 아니라 선체의 후방으로부터 장착하거나 분리하는 것이 가능하여 설치, 해체 및 유지보수가 용이할 수 있다.

또, 반전회전장치와 전방프로펠러를 연결하는 연결부재를 축방향으로 이동시켜 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 점검 및 보수를 수행할 수 있다.

또, 추진장치 해체 시, 회전축을 선수 쪽으로 일정거리 이동시킬 수 있도록 함으로써, 반전회전장치 분리 시 반전회전장치가 후방프로펠러 후방에 설치된 러더와 충돌하지 않도록 하고, 해제 작업의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치가 선박에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전회전장치 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 장착구조를 나타낸 상세도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전회전장치의 장착 예를 나타낸 단면도로, 반전회전장치가 분리된 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 프로펠러 연결부재를 전방프로펠러로부터 분리하여 축방향으로 이동시킨 후 전방프로펠러의 베어링들을 점검하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제2밀봉장치 단면도이다.
도 11 내지 도 13은 상기 도 1의 추진장치를 선체로부터 해체시키는 주요과정을 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후방에 축선이 일치하도록 배치되는 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)를 구비하고, 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현하기 위해 선체(1)의 후미(3)에 설치된 반전회전장치(30)를 구비한다. 즉 두 프로펠러(10,20)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전식 추진장치다.

본 실시 예에서 언급하는 선체(1)의 후미(3)란 전방 및 후방프로펠러(10,20)와 반전회전장치(30)의 설치를 위해 선체(1)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분으로 스턴보스(Stern boss)를 의미한다. 이러한 선체 후미(3)는 주물(casting)로 제작된 후 용접에 의해 선체(1)에 고정될 수 있다. 또 후술할 반전회전장치(30)의 기어박스(40)를 수용할 수 있도록 전후로 관통된 설치공간(4)을 구비한다. 설치공간(4)의 내면은 기어박스(40)의 외형에 대응하는 형상으로 가공될 수 있다.

반전회전장치(30)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후미(3)의 설치공간에 수용되는 기어박스(40)와, 기어박스(40) 내에 설치되어 전방프로펠러(10)의 반전(회전축과 회전과 반대방향으로 회전)을 구현하는 반전기어유닛, 기어박스(40)의 대략 중심부분을 관통한 상태로 기어박스(40)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(5)을 포함한다.

회전축(5)은 기어박스(40)의 전방으로 돌출하는 선단이 선체(1) 내부의 구동축(6)에 분리와 결합 가능하게 연결될 수 있다. 그리고 구동축(6)은 도 1에 도시한 바와 같이, 선체(1) 내부에 설치된 구동원(8, 디젤엔진, 모터, 터빈 등)과 직접적으로 연결된 메인구동축(6a)과 메인구동축(6a)과 회전축(5) 사이에 개재된 중간구동축(6b)으로 구성될 수 있으며, 회전축(5)은 구동축(6)과 함께 회전할 수 있다.

기어박스(40)의 후방으로 연장된 회전축(5)에는 후방프로펠러(20)가 고정되고, 후방프로펠러(20)와 기어박스(40) 사이의 외면에 전방프로펠러(10)가 회전 가능하게 지지된다. 전방프로펠러(10)는 이후에 보다 상세히 설명하겠지만 반전회전장치(30)와 연결됨으로써 회전축(5)이 회전할 때 후방프로펠러(20)와 반대로 회전할 수 있다.

중간구동축(6b)은 회전축(5) 및 메인구동축(6a)과 원통형의 커플링(Coupling)장치(7)에 의해 스플라인(spline) 축이음 방식으로 분리와 결합이 가능하게 연결될 수 있다. 여기서는 일 예로써 스플라인 축이음을 제시하지만, 연결방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 플랜지커플링 방식, 마찰클러치방식, 마그네틱클러치방식 등이 선택적으로 채용될 수 있다.

후방프로펠러(20)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(5)과 함께 회전하도록 회전축(5) 후미부분에 고정된다. 후방프로펠러(20)는 회전축(5)에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 외면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함한다. 후방프로펠러(20)의 허브(21)는 중심부의 축결합공(23)이 회전축(5)의 외면에 압입되는 방식으로 고정될 수 있다. 회전축(5) 후단부에는 고정캡(24)이 체결됨으로써 후방프로펠러(20)가 회전축(5)에 더욱 견고히 고정될 수 있다.

이러한 결합을 위해 회전축(5)의 후미부분(5a)은 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면으로 마련될 수 있고, 허브(21)의 축결합공(23)은 회전축(5)의 외면에 대응하는 테이퍼형 내면으로 구성될 수 있다. 도 2에서 부호 25는 후방프로펠러(20) 허브(21) 후면과 고정캡(24)을 덮도록 허브(21)에 장착되는 프로펠러캡이다.

전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)와 반전회전장치(30) 사이의 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 설치된다. 전방프로펠러(10)는 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지되는 허브(11)와, 허브(11)의 외면에 마련된 복수의 날개(12)를 구비한다. 이러한 전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)를 설치하기 전에 회전축(5) 외면에 설치될 수 있다. 또 후방프로펠러(20)와 반대로 회전하는 것이므로 날개각이 후방프로펠러(20)의 날개각과 반대다.

전방프로펠러(10)의 허브(11)는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 제1스러스트베어링(13), 제2스러스트베어링(14), 제1레이디얼베어링(15)에 의해 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 제1스러스트베어링(13)과 제2스러스트베어링(14)은 허브(11)의 전방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치되고, 제1레이디얼베어링(15)은 허브(11)의 후방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치될 수 있다.

제1레이디얼베어링(15)은 회전축(5)의 반경방향으로 작용하는 전방프로펠러(10)의 레이디얼 하중을 감당하고, 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)은 회전축(5)에 전후 축방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다. 구체적으로 제2스러스트베어링(14)은 선박의 전진 시 전방프로펠러(10)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당하고, 제1스러스트베어링(13)은 선박의 후진 시 전방프로펠러(10)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다.

제1스러스트베어링(13)의 내륜과 제2스러스트베어링(14)의 내륜은 도 5에 도시한 바와 같이, 상호 접하도록 배치됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 제1스러스트베어링(13) 외륜은 허브(11)의 전면 쪽에 장착되는 고정링(19a)에 의해 지지됨으로써 역시 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 전방프로펠러(10)의 허브(11)와 회전축(5) 사이에는 원통형의 외측지지링(17a)과 내측지지링(17b)이 각각 설치됨으로써 제2스러스트베어링(14)이 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 외측지지링(17a)은 제2스러스트베어링(14)의 외륜과 제1레이디얼베어링(15)의 외륜 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있고, 내측지지링(17b)은 제2스러스트베어링(14)의 내륜과 제1레이디얼베어링(15)의 내륜 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있다. 또 제1레이디얼베어링(15)의 외륜과 밀봉커버(19b) 사이의 허브(11) 내면에는 간격조절링(18)이 설치됨으로써 제1레이디얼베어링(15)의 외륜이 축방향으로 밀리지 않도록 할 수 있다. 여기서는 제1레이디얼베어링(15)의 외륜을 보다 안정적으로 지지하기 위해 간격조절링(18)을 설치한 경우를 제시하고 있으나, 제1레이디얼베어링(15)의 외륜이 허브(11)의 내면에 압입될 경우에는 간격조절링(18)을 설치하지 않더라도 제1레이디얼베어링(15) 외륜이 고정될 수 있다. 즉 간격조절링(18)은 설계에 따라 선택적으로 채용될 수 있다.

제1레이디얼베어링(15)의 내륜은 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(5) 외면과의 사이에 원통형 쐐기부재(16)가 장착됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 고정될 수 있다. 쐐기부재(16)는 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면과 후방 측 외면에 형성된 나사산을 구비하고, 내면이 회전축(5) 외면에 압입 고정될 수 있다. 그리고 쐐기부재(16)에는 후방 쪽 나사산에 조임너트(16a)가 체결됨으로써 제1레이디얼베어링(15)의 내륜을 구속할 수 있다. 따라서 제1레이디얼베어링(15)은 회전축(5) 외면과 허브(11) 내면 사이에서 견고히 고정될 수 있다. 쐐기부재(16)와 조임너트(16a)에는 풀림을 방지하는 고정클립(16b)이 체결될 수 있다.

반전회전장치(30)의 기어박스(40)는 도 2, 도 4, 도 6에 도시한 바와 같이, 후술할 반전기어유닛을 그 내부에 수용하며 양단이 개방된 원통형의 외측프레임(41), 외측프레임(41) 내측 중심부에 배치되며 회전축(5) 외면을 지지하는 내측프레임(42), 외측프레임(41)에 분리와 결합 가능하게 장착되며 외측프레임(41)의 전방 측 개구를 폐쇄하는 전방커버(43), 외측프레임(41)에 분리와 결합 가능하게 장착되며 외측프레임(41)의 후방 측 개구를 폐쇄하는 후방커버(44), 기어박스(40) 내부공간을 전방공간(40a)과 후방공간(40b)으로 구획하면서 외측프레임(41)과 내측프레임(42)을 연결하는 지지판(45)을 포함한다. 회전축(5) 외면과 내측프레임(42) 내면 사이에는 회전축(5)의 원활한 회전을 위해 원통형의 저널베어링(46)이 설치될 수 있다.

기어박스(40) 내부의 반전기어유닛은 전방공간(40a)의 내측프레임(42) 외면에 회전 가능하게 지지되며 원통형 축 연결부재(31)에 의해 회전축(5)과 연결된 태양기어(51), 전방공간(40a)의 태양기어(51) 외측에 배치되며 태양기어(51)와 이물림하여 회전하는 복수의 제1유성기어(52), 제1유성기어(52)와 연결된 상태로 지지판(45)을 관통하여 후방공간(40b)으로 연장되는 복수의 유성기어축(53), 후방공간(40b)의 유성기어축(53)에 결합되어 제1유성기어(52)와 함께 회전하는 복수의 제2유성기어(54), 후방공간(40b)에 설치되며 그 내면의 치부가 복수의 제2유성기어(54)와 치합되는 링기어(55), 링기어(55)와 연결된 상태로 기어박스(40) 후방 측 후방커버(44)에 회전 가능하게 지지되며 원통형의 프로펠러 연결부재(33)에 의해 전방프로펠러(10)와 연결되는 링기어연결부(56)를 구비한다.

또 기어박스(40)는 내측프레임(42)으로부터 후방공간(40b) 내측으로 연장되어 복수의 유성기어축(53)의 한쪽 단부를 지지하는 유성기어축 지지부(46)를 구비한다. 즉 복수의 유성기어축(53)은 중간부분이 지지판(45)을 관통한 상태에서 지지판(45)에 회전 가능하게 지지되고, 양단이 전방커버(43)와 유성기어축 지지부(46)에 각각 회전 가능하게 지지된다. 따라서 유성기어축(53) 외면에 각각 고정된 제1유성기어(52)와 제2유성기어(54)는 유성기어축(53)과 함께 회전할 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만, 전방커버(43), 지지판(45), 유성기어축 지지부(46)에 유성기어축(53)이 지지되는 부분에는 유성기어축(53)의 원활한 회전을 위해 각각 베어링이 설치될 수 있다.

태양기어(51)와 회전축(5)을 연결하는 축 연결부재(31)는 원통형태로 마련되며, 전방커버(43)를 관통하는 형태로 회전축(5) 외측에 설치된다. 축 연결부재(31)는 후단이 복수의 고정볼트(미도시) 체결에 의해 태양기어(51)와 연결되고, 전단이 후술할 동력연결장치(32)에 의해 회전축(5)과 연결된다. 또 축 연결부재(31)는 전방커버(43)와 그 외면 사이에 설치되는 전방베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 태양기어(51)와 축 연결부재(31)의 내면은 내측프레임(42) 외면에 설치된 저널베어링(73)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

회전축(5)과 축 연결부재(31)를 연결하는 동력연결장치(32)는 도 2와 도 6에 도시한 바와 같이, 기어박스(40) 전방의 회전축(5)에 마련된 구동플랜지(32a), 구동플랜지(32a)와 대면하도록 축 연결부재(31)에 마련된 피동플랜지(32b), 그리고 이들을 관통하는 형태로 체결하는 복수의 연결볼트(32c)를 포함할 수 있다.

반전기어유닛의 링기어연결부(56)는 링기어(55)와 연결되는 원판형 연결부(56a)와, 이 연결부(56a)로부터 후방커버(44)를 관통하여 후방으로 연장되는 원통형태의 지지부(56b)를 구비한다. 링기어연결부(56)는 링기어(55)와 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 볼트체결 등에 의해 링기어(55)와 연결될 수 있다. 링기어연결부(56)의 지지부(56b)는 그 외면과 후방커버(44) 사이에 설치되는 후방베어링(74)에 의해 회전 가능하게 지지됨으로써 링기어(55)가 안정적으로 회전하도록 할 수 있다.

반전회전장치(30)와 전방프로펠러(10)를 연결하는 프로펠러 연결부재(33)는 원통형태로 마련되며 그 외면이 링기어연결부(56)의 지지부(56b) 내면에 결합되는 연결부(33a)와, 연결부(33a)의 후단에 일체로 마련되며 전방프로펠러(10)의 허브(11)에 결합되는 연결플랜지(33b)를 구비한다.

프로펠러 연결부재(33)의 연결플랜지(33b)는 복수의 고정볼트 체결에 의해 전방프로펠러(10)의 허브(11) 전면에 고정될 수 있고, 연결부(33a)는 축방향으로 이동이 가능한 상태로 링기어연결부(56)의 지지부(56b) 내면에 결합될 수 있다. 즉 프로펠러 연결부재(33)의 연결부(33a)와 링기어연결부(56)의 지지부(56b)는 스플라인 축이음 방식으로 연결될 수 있다. 또 내측프레임(42) 외면과 연결부(33a) 내면 사이에는 프로펠러 연결부재(33)의 회전 가능한 지지를 위해 원통형의 저널베어링(75)이 설치될 수 있다.

이러한 프로펠러 연결부재(33)는 도 7에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러(10) 쪽으로 회전동력을 전달하는 기능 외에도 연결플랜지(33b)를 전방프로펠러(10)의 허브(11)로부터 분리한 상태에서 축방향으로 이동시키는 것이 가능하기 때문에 추후 전방프로펠러(10)와 기어박스(40)를 분리하지 않고서도 전방프로펠러(10)를 지지하는 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)의 점검 및 유지보수를 가능하게 할 수 있다.

반전회전장치(30)의 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

회전축(5)의 회전은 축 연결부재(31)에 의해 태양기어(51)로 전달된다. 따라서 태양기어(51)는 회전축(5)과 함께 동일한 방향으로 회전한다. 태양기어(51)의 회전은 제1유성기어(52)에 의해 반전된 상태에서 유성기어축(53)을 통해 제2유성기어(54)로 전달된다. 즉 제1유성기어(52)와 제2유성기어(54)는 유성기어축(53)에 의해 연결된 상태이므로 회전축(5)과 반대방향으로 함께 회전한다. 링기어(55)는 그 내면의 치부가 제2유성기어(54)와 이물림된 상태이므로 제2유성기어(54)와 같은 방향(회전축과 반대방향)으로 회전하고, 링기어(55)의 회전은 링기어연결부(56) 및 프로펠러 연결부재(33)에 의해 전방프로펠러(10)로 전달된다. 따라서 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현할 수 있다.

이러한 반전회전장치(30)에서 기어박스(40)는 지지판(45)과 유성기어축 지지부(46)가 복수의 유성기어축(53)을 안정적으로 지지하기 때문에 제1 및 제2유성기어(52,54)의 안정된 회전을 구현할 수 있다. 또 내측프레임(42)의 중간부분이 지지판(45)에 의해 외측프레임(41)에 지지되고, 내측프레임(42)의 양단부분이 전방커버(43)와 후방커버(44)에 의해 역시 외측프레임(41)에 지지되기 때문에 회전축(5)을 안정적으로 지지할 수 있다.

즉 내측프레임(42)은 지지판(45), 전방커버(43), 후방커버(44)에 의해 지지되고, 이러한 내측프레임(42)이 회전축(5) 외면에 설치된 저널베어링(71)의 외면을 광범하게 지지하게 되므로 회전축(5)에 큰 하중이 걸리더라도 회전축(5)을 안정적으로 지지할 수 있고, 이를 통해 추진장치의 원활한 동작을 구현할 수 있다.

또 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체 후미(3)와 전방프로펠러(10)의 허브(11) 사이를 밀봉하여 해수(또는 민물)나 이물질의 침입을 방지하는 제1밀봉장치(90)와, 같은 목적으로 전방프로펠러(10)의 허브(11)와 후방프로펠러(20)의 허브(21) 사이를 밀봉하는 제2밀봉장치(110)를 구비한다.

제1밀봉장치(90)는 도 8에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러 허브(11)의 전면에 고정되는 프로펠러 연결부재(33)의 연결플랜지(33b)에 설치된 원통형 제1라이닝(91)과, 제1라이닝(91)의 외면에 접하도록 제1라이닝(91)의 외면을 덮으며 그 일단이 후방커버(44)에 고정된 원통형 제1밀봉부재(92)를 포함할 수 있다.

제1밀봉부재(92)는 제1라이닝(91)과 대면하는 내면에 상호 이격되게 설치되어 제1라이닝(91)의 외면과 접하는 복수의 패킹(93a,93b,93c)과, 이들 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 밀봉을 위한 유체를 공급하는 유로(95)를 구비한다. 제1밀봉부재(92)의 유로(95)는 소정의 압력을 가진 윤활유가 공급될 수 있도록 기어박스를 통하는 윤활유 공급유로와 연결될 수 있다. 압력을 가진 윤활유가 각 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 공급되어 각 패킹(93a,93b,93c)을 제1라이닝(91) 쪽으로 가압하여 밀착시킴으로써 해수나 이물질의 침입을 방지할 수 있다.

제1라이닝(91)은 도 9에 도시한 바와 같이, 양측이 반원형으로 분할된 제1부재(91a)와 제2부재(91b)로 구성될 수 있다. 그리고 제1 및 제2부재(91a,91b)의 상호 분할된 부분(91c)에는 이들이 상호 결합될 때 밀봉이 이루어질 수 있도록 패킹(91d)이 개재될 수 있다. 또 제1부재(91a)의 분할된 부분 자유단 쪽에는 한 쪽으로부터 반대편으로 돌출하는 제1결속부(91e)가 마련되고, 그 반대편 제2부재(91b)에는 대응하여 결합되는 제2결속부(91f)가 마련되며, 여기에는 고정볼트(91g)가 체결됨으로써 양측이 상호 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 연결플랜지(33b)에 고정되는 플랜지부(91h)에는 다수의 고정볼트(91i)가 체결됨으로써 허브(11)에 견고히 고정될 수 있다. 여기서는 제1라이닝(91)의 용이한 설치를 위해 제1라이닝(91)이 양측으로 분할되는 경우를 제시하지만, 제1라이닝(91)은 이에 한정되지 않고, 제1부재(91a)와 제2부재(91b)가 일체로 연결된 원통형태일 수도 있다.

제1밀봉부재(92)의 경우도 반원형으로 제작된 다수의 링(92a,92b,92c)을 제1라이닝(91) 외측에서 회전축(5)의 길이방향으로 적층시켜 고정하는 방식일 수 있다. 다수의 링(92a,92b,92c)은 볼트 체결이나 용접에 의해 상호 결속될 수 있다.

제2밀봉장치(110)는 도 10에 도시한 바와 같이, 후방프로펠러 허브(21)의 전면에 설치된 원통형 제2라이닝(111)과, 제2라이닝(111)의 외면과 접하도록 제2라이닝(111) 외면을 덮으며 그 일단이 전방프로펠러 허브(11) 후면에 고정된 원통형 제2밀봉부재(112)를 포함할 수 있다. 제2밀봉부재(112) 역시 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 내면에 설치된 복수의 패킹(113a,113b,113c)과, 이들 패킹 사이의 홈으로 유체를 공급하는 유로(115)를 구비한다.

제2밀봉부재(112)의 유로(115)는 회전축(5) 중심부에 마련된 윤활유 공급유로(120)와 연통될 수 있다. 이를 위해 회전축(5)에는 윤활유 공급유로(120)와 제2라이닝(111)의 내측공간(122)을 연결시키는 반경방향의 제1연결유로(121)가 형성되고, 전방프로펠러 허브(11)에는 제2라이닝(111)의 내측공간(122)과 제2밀봉부재(112)의 유로(115)를 연통시키는 제2연결유로(123)가 형성될 수 있다. 따라서 회전축(5) 중심부로부터 제2밀봉부재(112) 쪽으로 공급되는 윤활유가 패킹들(113a,113b,113c)을 가압할 수 있고, 이를 통해 밀봉을 구현할 수 있다.

제2라이닝(111)과 제2밀봉부재(112)도 제1밀봉장치(90)의 제1라이닝(91)과 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 각각 반원형으로 제작됨으로써 후방프로펠러(20)의 설치 후에 결합하는 방식일 수 있다.

또 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 기어박스(40) 전방에서 회전축(5)을 지지하는 제2레이디얼베어링(81), 제3스러스트베어링(82), 제4스러스트베어링(83)을 포함할 수 있다. 제2레이디얼베어링(81)은 제1베어링케이스(84)에 수용된 상태에서 선체(1) 내부에 고정될 수 있다. 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)도 각각의 내륜이 상호 지지되는 형태로 제2베어링케이스(85)에 수용된 상태에서 선체(1) 내부에 고정될 수 있다.

제2레이디얼베어링(81)은 기어박스(40) 전방에서 회전축(5)을 지지하여 회전축(5)의 반경방향 진동이나 흔들림을 방지한다. 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)은 전방 및 후방프로펠러(10,20)로부터 회전축(5)으로 전달되는 축방향 힘을 선체(1) 쪽으로 전달하는 기능을 한다. 특히 제3스러스트베어링(82)은 선박의 전진 시 회전축(5)으로부터 선수방향으로 작용하는 힘을 선체(1)에 전달하는 기능을 하고, 제4스러스트베어링(83)은 선박의 후진 시 회전축(5)으로부터 선미 방향으로 작용하는 힘을 선체(1)에 전달하는 기능을 한다.

도 2에서 부호 131은 제1밀봉장치(90) 외측의 선체 후미(3)와 전방프로펠러 허브(11) 사이를 덮는 제1커버링이고, 부호 132는 제2밀봉장치(110) 외측의 전방프로펠러 허브(11)와 후방프로펠러 허브(21) 사이를 덮는 제2커버링이다. 제1커버링(131)은 선체 후미(3)에 고정되고 전방프로펠러의 허브(11)와 약간 이격되는 방식으로 설치되거나, 선체 후미(3)와 약간 이격된 상태로 전방프로펠러(10)의 허브(11)에 고정되어 전방프로펠러(10)와 함께 회전할 수 있다. 제2커버링(132)도 전방프로펠러의 허브(11)와 후방프로펠러의 허브(21) 중 어느 한쪽에 고정된 상태에서 고정되는 쪽과 함께 회전할 수 있다.

다음은 본 실시 예에 따른 추진장치를 선체에 설치하는 방법에 대하여 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 추진장치를 설치할 때는 선체(1)에 장착하기에 앞서 반전회전장치(30)를 구성하는 기어박스(40) 및 반전기어유닛을 먼저 조립한 상태에서 이를 회전축(5) 외면에 결합시킨다. 즉 반전회전장치(30)를 선체(1)에 장착하기 전에 미리 회전축(5)에 결합시킨다.

반전회전장치(30)는 이처럼 선체(1)의 외부에서 제작한 후 조립할 수 있고, 회전축(5)에 미리 결합시킬 수 있기 때문에 정교한 제작과 조립이 가능하다. 또 통상의 경우 전방프로펠러(10)를 설치한 후에야 장착할 수 있는 제1밀봉장치(90)를 반전회전장치(30)에 미리 장착할 수 있기 때문에 선체(1)에 추진장치를 설치하는 작업을 간소화할 수 있다.

제조공장에서 조립된 회전축(5)과 반전회전장치(30)는 운송수단을 이용해 선체(1)를 제조하는 도크 등으로 옮긴 후 선체(1)의 후미(3)에 장착할 수 있다. 이때는 반전회전장치(30) 조립체를 들어 올릴 수 있는 크레인 등의 인양장치를 이용할 수 있다. 반전회전장치(30)를 장착할 때는 우선 반전회전장치(30)의 기어박스(40)를 선체(1)의 후방으로부터 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 슬라이딩방식으로 진입시킨다. 그리고 회전축(5)의 중심과 구동축(6)의 중심이 일치하도록 정렬시킨다. 설치공간(4)은 다른 예로서 기어박스(40)가 진입하는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 테이퍼진 형상으로 마련될 수 있고, 이 경우 기어박스(40)는 설치공간(4)에 억지 끼워맞춤으로 장착될 수 있다. 이때, 기어박스(40) 후방에 집 플레이트(Zip plate) 및 유압식 램(Ram) 등을 설치하여 유압에 의해 기어박스(40)를 설치공간(4)으로 밀어 넣을 수 있다.

반전회전장치(30)를 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 진입시켜 정렬한 후에는 도 2에 도시한 바와 같이, 기어박스(40)의 전방과 후방에 각각 전방고정부재(48a)와 후방고정부재(48b)를 설치하여 기어박스(40)를 선체 후미(3)에 고정시킨다. 전방 및 후방고정부재(48a,48b)는 다수로 분할된 형태일 수 있다. 전방 및 후방고정부재(48a,48b)는 다수의 고정볼트를 체결함으로써 기어박스(40)와 선체 후미(3)의 구조물에 고정될 수 있다.

후방고정부재(48b)는 작업자가 선체(1)의 후방으로부터 접근하여 장착할 수 있고, 전방고정부재(48a)는 작업자가 선체(1) 내부로부터 접근하여 장착할 수 있다. 이처럼 선체 후미(3)의 설치공간(4)에 진입되는 방식으로 장착되는 반전회전장치(30)는 추후 고장 등이 생길 때 반전회전장치(30)를 선체(1)로부터 분리할 수 있고, 분리 상태에서 고장수리를 할 수 있다. 따라서 고장수리를 용이하게 수행할 수 있다.

본 실시 예는 기어박스(40)의 견고한 고정을 위해 기어박스(40) 전방과 후방에 전방고정부재(48a)와 후방고정부재(48b)를 체결하는 경우를 예시하였으나, 기어박스(40)를 설치공간(4)으로 진입시키면 기어박스(40)의 외면이 설치공간(4)의 내면에 지지된 상태를 유지하므로, 기어박스(40)는 후방고정부재(48b)만을 체결하는 것으로도 선체 후미(3)에 고정될 수 있다.

기어박스(40)를 선체 후미(3)에 고정한 후에는 중간구동축(6b)과 회전축(5)을 커플링장치(7)로 연결시키고, 선체(1)의 내부에서 제2레이디얼베어링(81), 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)을 설치하여 회전축(5)이 선체(1)에 지지될 수 있도록 한다.

반전회전장치(30)를 선체의 후미(3)에 장착한 후에는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(5)에 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20) 및 관련 부품들를 장착하고, 제2밀봉장치(110)를 장착하는 것으로 추진장치의 설치를 마무리할 수 있다. 여기서, 전방프로펠러(10) 결합 시, 전방프로펠러 허브(11)와 프로펠러 연결부재(33, 도 2 참조)를 결합시키는 과정이 수행된다.

또 본 실시 예에 따른 추진장치는 반전회전장치(30)의 기어박스(40)와 전방프로펠러(10)를 분리하지 않고서도 전방프로펠러(10)를 지지하는 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)의 점검이나 유지보수를 수행할 수 있다. 이때는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1커버링(131)과 제1밀봉장치(90)를 분리한 상태에서 프로펠러 연결부재(33)의 연결플랜지(33b)를 전방프로펠러(10)의 허브(11)로부터 분리하고, 프로펠러 연결부재(33)를 기어박스(40) 쪽으로 밀어서 이동시킨다. 이 상태에서 작업자는 전방프로펠러 허브(11)와 연결플랜지(33b) 사이의 이격공간으로 접근하여 제1 및 제2스러스트 베어링(13,14)의 점검 및 유지보수를 수행할 수 있다.

다음은 도 11 내지 도 13을 참조하여, 상술한 추진장치를 선체(1)로부터 해체하는 과정에 대하여 설명한다. 추진장치 해체작업은 추진장치 설치작업의 역순으로 진행될 수 있다.

먼저, 후방프로펠러 허브(21) 후면과 회전축(5) 후단부에 체결된 고정캡(24, 도 2 참조)을 덮도록 후방프로펠러 허브(21)에 장착된 프로펠러캡(25, 도 2 참조)을 분리시킨 후, 고정캡(24)을 분리시킨다. 이때, 후술할 분리장치가 사용될 수 있다.

다음으로, 회전축(5)으로부터 후방프로펠러(20)를 분리시킨다. 후방프로펠러(20) 분리 시, 제2라이닝(111, 도 2 참조)과 후방프로펠러 허브(21) 간의 결합을 해제시키는 과정이 먼저 수행될 수 있다. 이때, 도 11에 도시한 분리장치가 사용될 수 있다.

다음으로, 도 11을 참조하면, 회전축(5)으로부터 전방프로펠러(10)를 분리시킨다. 전방프로펠러(10) 분리 시, 전방프로펠러 허브(11)와 프로펠러 연결부재(33, 도 2 참조) 간의 결합을 해제시키는 과정이 먼저 수행될 수 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 분리장치는 선체 후비(3) 상측의 선체(1) 저면과 후방프로펠러(20) 후방에 위치한 러더(9)의 전면에 고정된 복수의 러그(212), 리프팅장치(214) 및 와이어(W)를 포함한다. 와이어(W)는 러그(212)와 리프팅장치(214)에 연결되어 프로펠러캡(25), 고정캡(24), 후방프로펠러(20), 전방프로펠러(10), 기어박스(40) 등에 마련된 체결고리(10a)에 각각 체결된다. 작업자는 선체(1) 저면와 러더(9) 전면에 설치된 러그(212)에 연결된 와이어(W)를 적절하게 조절하고 당기면서 추진장치를 선체(1)로부터 분리시킬 수 있다. 이때, 리프팅장치(214)는 도르레, 롤러 등을 포함할 수 있으며, 제어수단에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 작업자는 제어수단을 통해 리프팅장치(214)를 제어하여 와이어(W)를 적절하게 당겨 추진장치를 선체(1)로부터 분리시킬 수 있다. 참고로, 도 11에 도시한 분리장치는 이해를 돕기 위해 간략하게 도시한 것이며, 작업자는 크레인 등의 각종 인양장치 등을 함께 이용하여 추진장치를 선체(1)로부터 분리시킬 수 있다.

다음으로, 도 12를 참조하면, 회전축(5)을 선수 쪽으로 일정거리 이동시킨다. 이는 도 11에서, 곧 바로 반전회전장치(30)를 분리시킬 경우, 회전축(5) 길이로 인해 반전회전장치(30)와 러더(9) 간에 발생할 수 있는 충돌을 방지하기 위함이다.

이를 위해, 회전축(5)과 선체(1) 내부에 설치된 구동원(8)에 연결된 메인구동축(6a) 사이에 개재된 중간구동축(6b)을 커플링장치(7)의 결합해제를 통해 분리시킨 후, 회전축(5)을 중간구동축(6b)이 분리된 빈 공간으로 일정거리 이동시킨다. 이때, 축 연결부재(31)와 회전축(5) 간의 연결을 해제시키는 과정이 먼저 수행될 수 있다. 이를 위해 회전축(5)에 마련된 구동플랜지(32a)와 구동플랜지(32a)와 대면하도록 축 연결부재(31)에 마련된 피동플랜지(32b)를 체결하는 연결볼트(32c)를 체결해제시킨다. 또, 부호 81~85의 각 장치들을 제거하는 과정이 수행된다. 이러한 작업순서는 작업자의 편의에 따라 선후 과정이 변경될 수 있다.

이후, 상술한 분리장치를 이용하여 반전회전장치(30)를 설치공간(4)으로부터 분리시킨다. 여기서, 설치공간(4)에 고정된 기어박스(40)를 고정해제시키는 과정과, 볼트(220, 도 13 참조) 체결에 의해 기어박스(40)에 힘을 가하여, 설치공간(4)으로부터 기어박스(40)를 분리시키는 과정이 수행될 수 있다. 설치공간(4)에 고정된 기어박스(40)를 고정해제시키는 과정은 전방커버(43)와 후방커버(44)에 체결되어 기어박스(40)의 전방과 후방을 설치공간(4)에 고정시킨 고정볼트를 각각 체결해제시키는 과정으로 수행될 수 있다.

도 13은 볼트(220) 체결에 의해 기어박스(40)에 힘을 가하여, 설치공간(4)으로부터 기어박스(40)를 분리시키는 과정을 나타낸다. 상술한 설치공간(4)은 예컨대, 기어박스(40)가 진입하는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 테이퍼진 형상으로 마련되고, 기어박스(40)는 설치공간(4)에 억지 끼워맞춤으로 장착될 수 있다. 이 경우, 중량이 큰 기어박스(40)를 설치공간(4)으로부터 분리하는 것은 매우 어렵다.

이를 위해, 설명의 편의상 다른 도면에는 도시하지 않았지만, 전방고정부재(48a)에 볼트(220) 체결이 이루어지는 분리홈(221)이 마련될 수 있다. 기어박스(40)의 후방이 체결해제된 상태에서, 전방커버(43)와 전방고정부재(48a)를 결합시키는 고정볼트(B)를 체결해제한다. 그리고, 분리홈(221)에 볼트(220)를 체결하면서 기어박스(40)에 힘을 가하여, 설치공간(4)으로부터 기어박스(40)를 분리시킬 수 있다. 이때, 분리홈(221)에 체결되는 볼트(220)는 잭볼트 등을 포함할 수 있다.

이와 같이 볼트(220) 체결에 의해 기어박스(40)를 설치공간(4)으로부터 분리시킨다는 것은, 볼트(220) 체결에 의해 기어박스(40)를 설치공간(4)으로부터 일정거리까지 이격시킨다는 의미를 내포하는 것으로 정의할 수 있다. 따라서, 이후 볼트(220)에 의해 설치공간(4)으로부터 일정거리 이격된 기어박스(40)에 상술한 분리장치의 와이어(W) 등을 연결하여 선체(1)로부터 완전히 분리시킬 수 있다.

상술한 실시 예에서는 볼트(220) 체결에 의해 기어박스(40)에 힘을 가하여, 기어박스(40)를 전방에서 후방으로 일정거리 밀어내는 방식으로 기어박스(40)를 설치공간(4)으로부터 분리시키는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정하지는 않는다. 예컨대, 기어박스(40) 후방에 와이어(W)가 연결된 볼트를 체결한 후, 해당 와이어(W)를 후방으로 잡아당겨 기어박스(40)를 설치공간(4)으로부터 분리시킬 수도 있다. 또한, 이외에도 기어박스(40)에 후방에 형성된 연결고리에 와이어(W)를 체결하여 잡아당기는 등 다양한 방식이 이용될 수 있다.

다음은 본 실시 예에 따른 추진장치의 동작을 설명한다.

추진장치는 선체(1) 내부 구동원(8)의 동작에 의해 회전축(5)이 회전하면, 회전축(5) 후단부에 직결된 후방프로펠러(20)가 회전축(5)과 동일한 방향으로 함께 회전한다. 동시에 반전회전장치(30)의 태양기어(51)도 축 연결부재(31)에 의해 회전축(5)에 연결된 상태이므로 회전축(5)과 함께 회전한다. 태양기어(31)의 회전은 제1유성기어(52)에 의해 반전된 상태에서 유성기어축(53)을 통해 제2유성기어(54)로 전달된다. 그리고 링기어(55)는 그 내면의 치부가 제2유성기어(54)와 이물림된 상태이므로 제2유성기어(54)와 같은 방향(회전축과 반대방향)으로 회전한다. 링기어(55)의 회전은 링기어연결부(56) 및 프로펠러 연결부재(33)에 의해 전방프로펠러(10)로 전달된다. 따라서 전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)와 반대로 회전한다.

상호 반대로 회전하는 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)는 날개각이 서로 반대이기 때문에 동일한 방향으로 추진수류를 발생시킨다. 즉 선박이 전진할 때는 후방으로 추진수류를 발생시키고, 선박이 후진할 때는 각각 역으로 회전하면서 전방으로 추진수류를 발생시킨다. 또 전진할 때 발생하는 추진수류는 전방프로펠러(10)를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러(20)가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수하므로 추진성능이 향상된다. 후진할 때도 마찬가지다.

한편, 전방프로펠러(10)는 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 이에 상당하는 반력을 받는다. 이 힘은 제2스러스트베어링(14)을 통해 회전축(5)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. 후방프로펠러(20)도 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 반력을 받게 되는데, 이 힘 역시 직결된 회전축(5)으로 전달되어 추진력으로 작용한다.

선박이 후진할 때는 전방프로펠러(10)의 추진력이 제1스러스트베어링(13)을 통해 회전축(5)으로 전달되고, 후방프로펠러(20)의 추진력 역시 직결된 회전축(5)으로 전달된다.

결국 본 실시 예의 추진장치는 선박이 전진할 때와 후진할 때 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 동작에 의해 생기는 추진력이 회전축(5)으로 전달된다. 그리고 회전축(5)으로 전달된 추진력은 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)을 통하여 선체(1)로 전달되므로 선체(1)의 추진이 이루어진다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. 예컨대, 상술한 실시 예에서는 전방베어링(72)과 후방베어링(73)으로 레이디얼 롤러베어링을 채용한 경우를 제시하고 있고, 회전축(5)과 내측프레임(42) 사이, 내측프레임(42)과 축 연결부재(31) 사이, 내측프레임(42)과 프로펠러 연결부재(33) 사이에 각각 저널베어링(71,73,75)을 채용한 경우를 제시하고 있으나, 반전회전장치(30)에 적용되는 베어링의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 베어링은 구성요소 간의 회전 가능한 연결을 구현할 수 있는 것으로 다양한 방식 중에서 적절히 선택될 수 있다.

또, 상술한 실시 예에서는 회전축(5)에 반전회전장치(30)를 결합시킨 상태에서 조립하는 경우를 예시하지만, 설치방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 반전회전장치(30)의 내측프레임(42)과 회전축(5) 사이에 저널베어링(71)이 설치되는 경우에는 회전축(5)을 먼저 설치한 후 조립상태의 반전회전장치(30)를 설치하는 것도 가능하다.

1: 선체, 3: 선체의 후미,
4: 설치공간, 5: 회전축,
6: 메인구동축, 7: 커플링장치,
8: 구동원, 10: 전방프로펠러,
13: 제1스러스트베어링, 14: 제2스러스트베어링,
15: 제1레이디얼베어링, 16: 쐐기부재,
20: 후방프로펠러, 30: 반전회전장치,
31: 축 연결부재, 33: 프로펠러 연결부재,
40: 기어박스, 41: 외측프레임,
42: 내측프레임, 43: 전방커버,
44: 후방커버, 45: 지지판,
46: 유성기어 지지부, 51: 태양기어,
52: 제1유성기어, 53: 유성기어축,
54: 제2유성기어, 55: 링기어,
56: 링기어연결부, 71, 73, 75: 저널베어링,
72: 전방베어링, 74: 후방베어링,
81: 제2레이디얼베어링, 82: 제3스러스트베어링,
83: 제4스러스트베어링, 90: 제1밀봉장치,
110: 제2밀봉장치, 212: 러그,
214: 리프팅장치, 220: 볼트.

Claims (8)

1. 회전축에 고정된 후방프로펠러와, 상기 후방프로펠러 전방의 상기 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러와, 상기 회전축의 회전을 반전시켜 상기 전방프로펠러로 전달하며, 상기 전방프로펠러의 반전을 구현하는 반전기어유닛을 내장한 상태로 선체의 후방으로부터 상기 선체 후미에 형성된 설치공간에 수용되는 기어박스를 구비한 반전회전장치와, 상기 반전회전장치와 상기 전방프로펠러를 연결하여 회전력을 전달하는 프로펠러 연결부재를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법에 있어서,
   (a) 상기 기어박스를 상기 설치공간으로 진입시켜 상기 반전회전장치를 상기 설치공간에 설치하는 단계;
   (b) 상기 회전축에 상기 전방프로펠러를 설치하는 단계; 및
   (c) 상기 회전축에 상기 후방프로펠러를 설치하는 단계;를 포함하되,
   상기 (a) 단계는 상기 기어박스를 상기 회전축 외면에 조립하고, 상기 기어박스를 상기 회전축과 함께 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간으로 진입시키거나, 상기 선체 내부에 설치된 구동원과 연결된 구동축과 상기 회전축을 연결한 후 상기 회전축에 상기 기어박스를 설치하는 과정으로 이루어지는 선박용 추진장치의 설치방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 설치공간은 상기 기어박스가 진입하는 방향으로 직경이 점점 좁아지는 테이퍼진 형상으로 마련되고, 상기 기어박스는 상기 설치공간에 억지 끼워맞춤으로 장착되는 선박용 추진장치의 설치방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 (a) 단계는 상기 기어박스의 후방을 상기 설치공간에 고정하는 단계와,
   상기 기어박스의 전방을 상기 설치공간에 고정하는 단계를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 (b) 단계는 상기 전방프로펠러 허브와 상기 프로펠러 연결부재를 결합시키는 단계를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 설치방법으로 설치된 선박용 추진장치의 설치해체방법에 있어서,
   (a) 상기 회전축으로부터 상기 후방프로펠러를 분리시키는 단계;
   (b) 상기 회전축으로부터 상기 전방프로펠러를 분리시키는 단계;
   (c) 상기 회전축을 선수 쪽으로 일정거리 이동시키는 단계; 및
   (d) 상기 반전회전장치를 상기 설치공간으로부터 분리시키는 단계;를 포함하는 선박용 추진장치의 설치해체방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 (c) 단계는 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축 사이에 개재된 중간구동축을 분리시키는 단계를 포함하고,
   상기 반전회전장치 분리 전, 상기 회전축을 상기 중간구동축이 분리된 빈 공간으로 일정거리 이동시키는 것으로 이루어지는 선박용 추진장치의 설치해체방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 반전기어유닛은 상기 기어박스 내에 설치되며 축 연결부재에 의해 상기 회전축과 연결된 태양기어, 상기 태양기어와 이물림하여 회전하며 상기 기어박스 내에 회전 가능하게 지지된 유성기어축에 결합된 복수의 제1유성기어, 상기 기어박스 내부의 상기 유성기어축 다른 편에 결합되며 상기 제1유성기어와 함께 회전하는 복수의 제2유성기어, 상기 기어박스 내에 설치되며 그 내면의 치부가 상기 복수의 제2유성기어와 치합되는 링기어, 및 상기 링기어와 연결된 상태로 상기 기어박스의 후방 측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 프로펠러 연결부재와 연결되는 링기어연결부를 포함하고,
   상기 (c) 단계는 상기 축 연결부재와 상기 회전축 간의 연결을 해제시키는 단계를 포함하는 선박용 추진장치의 설치해체방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 (d) 단계는 상기 설치공간에 고정된 상기 기어박스를 고정해제시키는 단계와,
   상기 기억박스를 상기 설치공간에 고정하는 전방고정부재에 볼트를 체결함으로써 상기 기어박스에 힘을 가하여, 상기 설치공간으로부터 상기 기어박스를 분리시키는 단계를 포함하는 선박용 추진장치의 설치해체방법.

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