KR101358310B1 - Propulsion apparatus and ship having the same - Google Patents

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Abstract

추진장치 및 선박이 제공된다. 본 실시예에 따르면, 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트에 결합되고, 상기 구동 샤프트에 의해 회전되는 메인 프로펠러; 상기 메인 프로펠러의 하류 측에 배치되도록 구동 샤프트에 삽입되는 서브 프로펠러; 및 상기 구동 샤프트와 서브 프로펠러 사이에 배치되는 기어부를 포함하는 추진장치를 제공한다.Propulsion and vessels are provided. According to this embodiment, the drive shaft; A main propeller coupled to the drive shaft and rotated by the drive shaft; A sub propeller inserted into a drive shaft to be disposed downstream of the main propeller; And a gear unit disposed between the drive shaft and the sub propeller.

Description

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

본 발명은 프로펠러를 가진 추진체의 추진효율을 향상시키고 추진체에 가해지는 진동을 감소시킬 수 있는 추진장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a propulsion device capable of improving the propulsion efficiency of a propeller having a propeller and reducing vibrations applied to the propeller and a ship having the same.

일반적으로 추진장치는 추진체에 설치되어 추진체에 추진력을 제공한다. 추진체에는 선박이나 해양 구조물 등이 있다. 선박이나 해양 구조물에는 선미에 추진장치가 설치될 수 있다.In general, a propulsion device is installed on a propellant to provide a propulsion force to the propellant. Propellants include ships and offshore structures. Ships or offshore structures may be provided with propulsion at the stern.

프로펠러 형식의 추진체의 추진효율은 회전하는 프로펠러가 얼마나 강하게 액체(또는 기체)를 밀어 주느냐에 따라 추진효율이 결정된다. 일반적으로 프로펠러 형식의 추진장치는 동력원, 샤프트 및 프로펠러 등으로 구성되어 있다. 이때, 동일한 동력원인 경우 프로펠러의 형상에 따라 추진효율(추진력)이 결정된다. 그 프로펠러 형상은 많은 기술적 노하우 및 경험에 의해 축적되어 더 이상 형상 변경만으로는 추진효율을 향상시키는데 한계에 이르렀다. 이에 이중(또는 복수) 프로펠러를 적용하여 액체(또는 기체)를 더 강하게 밀어내어 추진력 향상을 이룰 수 있고, 이때 이중(또는 복수) 프로펠러 회전방향을 각각 상반되게 하여 추진효율을 극대화할 수 있다. 이때의 상반회전 되는 각 프로펠러는 각각의 동력원 및 각각의 동력전달축(샤프트)을 구비하게 됨에 따라 구조가 복잡하고 비용이 증가되는 단점이 있다.The propulsion efficiency of the propeller type propeller is determined by how strongly the rotating propeller pushes the liquid (or gas). In general, propeller type propulsion device is composed of power source, shaft and propeller. At this time, in the case of the same power source, the propulsion efficiency (propulsion force) is determined according to the shape of the propeller. The propeller geometry has been accumulated through a lot of technical know-how and experience, which has reached its limit in improving propulsion efficiency by changing the geometry. The dual (or plural) propeller may be applied to push the liquid (or gas) more strongly to achieve a higher propulsion force, and the propulsion efficiency may be maximized by making the dual (or plural) propellers rotate in opposite directions. At this time, each propeller rotated in the upper half has a disadvantage in that the structure is complicated and the cost is increased as each power source and each power transmission shaft (shaft) are provided.

또한, 추진장치의 프로펠러가 빠른 속도로 회전되면, 블레이드를 스치는 물의 속도가 빨라지게 됨에 따라 프로펠러의 하류 측에는 압력이 현저히 떨어진다. 압력이 포화 수증기압까지 떨어지게 됨에 따라 많은 양의 기포가 발생될 수 있다. 기포는 프로펠러에서 좀 더 멀어진 후 주위의 높은 압력에 의해 급격히 물에 흡수될 수 있다. 이때, 기포들이 수축하면서 프로펠러의 하류 측에 엄청난 압력 변화를 유발하므로, 프로펠러의 상류 측과 하류 측의 압력차에 의해 프로펠러에 진동이 발생될 수 있다. 프로펠러의 진동은 추진체에 전달되어 추진체의 전체 진동 수준을 높일 수 있다. 그러므로, 추진체의 진동 수준을 낮출 수 있는 추진장치가 요구되고 있다.In addition, when the propeller of the propulsion device is rotated at a high speed, the pressure on the downstream side of the propeller drops considerably as the speed of water passing through the blade is increased. As the pressure drops to saturated steam pressure, a large amount of bubbles can be generated. Bubbles can be absorbed into the water rapidly by moving away from the propellers and by high pressure around them. At this time, since the bubbles contract and cause a tremendous pressure change on the downstream side of the propeller, vibration may be generated in the propeller due to the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the propeller. The vibration of the propeller can be transmitted to the propellant to increase the overall vibration level of the propellant. Therefore, there is a need for a propulsion apparatus that can lower the vibration level of the propellant.

일본공개특허공보 특개 제2008-126830호에는 이중 반전 포트 프로펠러를 갖는 선박이 개시되어 있다. 2개의 프로펠러에는 2개의 모터가 연결될 수 있다. 2개의 프로펠러가 반대로 회전됨에 의해 진동 수준을 낮출 수 있다. 그러나, 상기 이중 반전 포트 프로펠러는 2개의 모터를 이용하여 2개의 프로펠러를 반대로 회전시키므로, 구조가 복잡하고 비용이 증가할 수 있다.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-126830 discloses a ship having a double inverted port propeller. Two motors may be connected to two propellers. The two propellers can be rotated in reverse to lower the vibration level. However, since the dual inverting port propeller rotates the two propellers in reverse by using two motors, the structure may be complicated and the cost may be increased.

본 발명은 1개의 동력원 및 1개의 동력전달축(샤프트)으로 이중의 프로펠러를 구동하고, 각각의 프로펠러는 상반회전 또는 두 프로펠러 상호간의 회전수 차이가 있는 동반회전 프로펠러를 적용하여 추진효율을 향상시키고, 추진체에 전달되는 진동을 감소시킬 수 있는 추진장치와 이를 구비한 선박을 제공하고자 한다.
The present invention drives dual propellers with one power source and one power transmission shaft (shaft), and each propeller improves propulsion efficiency by applying a co-rotating propeller having a rotational speed difference between the upper half rotation or the two propellers. To provide a propulsion apparatus and a vessel provided with the same, which can reduce the vibration transmitted to the propellant.

본 발명의 일 측면에 따르면, 구동 샤프트; 상기 구동 샤프트에 결합되고, 상기 구동 샤프트에 의해 회전되는 메인 프로펠러; 상기 메인 프로펠러의 하류 측에 배치되도록 구동 샤프트에 삽입되는 서브 프로펠러; 및 상기 구동 샤프트와 서브 프로펠러 사이에 배치되는 기어부를 포함하는 추진장치를 제공한다.According to an aspect of the invention, the drive shaft; A main propeller coupled to the drive shaft and rotated by the drive shaft; A sub propeller inserted into a drive shaft to be disposed downstream of the main propeller; And a gear unit disposed between the drive shaft and the sub propeller.

상기 기어부는, 상기 구동 샤프트의 외주면에 형성된 외접기어; 상기 서브 프로펠러의 허브의 내주면에 형성된 내접기어; 및 상기 외접기어와 내접기어에 맞물리도록 상기 외접기어와 내접기어 사이에 배치되어 배치되어 상기 서브 프로펠러가 메인 프로펠러와 정방향 또는 역방향으로 회전이 가능하게 하는 다수의 위성기어를 포함할 수 있다. The gear unit, an external gear formed on the outer peripheral surface of the drive shaft; An internal gear formed on an inner circumferential surface of the hub of the sub propeller; And a plurality of satellite gears disposed between the external gear and the internal gear so as to be engaged with the external gear and the internal gear so that the sub propeller can rotate in the forward or reverse direction with the main propeller.

상기 다수의 위성기어는 외접기어와 내접기어 사이에서 공전과 자전이 가능하도록 설치될 수 있다.The plurality of satellite gears may be installed to allow for rotation and rotation between the external gear and the internal gear.

상기 외접기어, 내접기어 및 다수의 위성기어는 평기어일 수 있다.The external gear, the internal gear and the plurality of satellite gears may be spur gears.

상기 외접기어, 내접기어 및 다수의 위성기어는 헬리컬 기어일 수 있다.The external gear, the internal gear and the plurality of satellite gears may be helical gears.

상기 서브 프로펠러는 위성기어의 자전 및 공전에 따라 메인 프로펠러와 동일 방향 또는 반대 방향으로 회전될 수 있다.The sub propeller may be rotated in the same direction or in the opposite direction as the main propeller according to the rotation and rotation of the satellite gear.

상기 서브 프로펠러는 2개 이상의 서브 블레이드를 포함할 수 있다.The sub propeller may include two or more sub blades.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 추진장치가 설치된 선박을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a vessel provided with the propulsion device.

본 발명의 실시예들에 따르면, 일반적인 (메인)추진기에 별도의 동력원 및 동력전달축(샤프트) 추가 없이 기어를 이용하여 회전하는 서브 프로펠러를 추가로 설치함으로써 수류(또는 기류)의 흐름을 더욱 효과적으로 밀어내어 추진체의 추진효율을 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the flow of water flow (or air flow) is more effectively provided by installing a sub propeller that rotates using a gear without adding a separate power source and a power transmission shaft to a general (main) propeller. Can be pushed out to improve the propulsion efficiency of the propellant.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 동력 전달축(샤프트)을 통하여 추진체에 전달되는 메인 프로펠러의 회전진동을 서브 프로펠러에 전달 및 흡수함에 따라 추진체로 전달되는 진동을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to embodiments of the present invention, by transmitting and absorbing the rotational vibration of the main propeller to the sub propeller through the power transmission shaft (shaft) there is an effect that can reduce the vibration transmitted to the propellant. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추진장치가 적용된 선박의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 추진장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 추진장치를 구성하는 기어부의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 추진장치를 구성하는 기어부의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 추진장치에서 외접기어, 내접기어 및 위성기어의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 추진장치에서 외접기어와 내접기어의 기어비에 따른 정속 상반회전, 메인 및 서브 프로펠러 상호간 회전저항이 없을 때에, 위성기어가 공전하지 않고 자전만 하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 추진장치에서 위성기어의 상반공전에 따른 비정속 상반회전, 메인 프로펠러 회전방향에 역류하는 힘이 서브 프로펠러에 크게 작용할 때에, 위성기어가 공전과 자전하는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 추진장치에서 위성기어의 동반회전에 따른 비정속 동반회전, 메인 및 서브 프로펠러 상호간 회전방향은 동일하나 회전압력(회전저항) 차이가 있을 때에, 위성기어가 공전 및 자전하는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 추진장치에서 위성기어 역할이 없는 동반 등속회전, 서브 프로펠러에 작용하는 회전 저항이 없을 때에 위성기어가 자전하지 않고 공전만 하는 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a ship to which the propulsion device is applied according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a cross section of the propulsion device of FIG.
3 is a view showing a first embodiment of the gear unit constituting the propulsion device of FIG.
4 is a view showing a second embodiment of the gear unit constituting the propulsion device of FIG.
5 is a diagram illustrating an example of an external gear, an internal gear, and a satellite gear in the propulsion device of FIG. 1.
FIG. 6 is a view illustrating a state in which the satellite gear does not rotate but only rotates when the propulsion device of FIG. 1 does not have a constant high speed rotation according to the gear ratio of the external gear and the internal gear, and there is no rotation resistance between the main and sub propellers.
FIG. 7 is a view illustrating a state in which a satellite gear rotates and rotates when a non-constant upper half rotation according to the upper half revolution of the satellite gear and a force countercurrent to the main propeller rotation direction in the propulsion device of FIG. 1 greatly act on the sub propeller. .
8 is a state in which the satellite gear rotates and rotates when the non-constant co-rotation according to the co-rotation of the satellite gear in the propulsion device of FIG. Figure is a diagram.
FIG. 9 is a view illustrating a state in which the satellite gear does not rotate and only revolves when there is no rotational resistance acting on the propeller of the propulsion device of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 추진장치는 선박, 해양 구조물, 풍력발전기 등 다양한 추진체에 적용이 가능하다. 아래에서는 추진장치가 선박에 적용된 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.The propulsion device according to an embodiment of the present invention is applicable to various propellants, such as ships, offshore structures, wind power generators. In the following, a case where a propulsion device is applied to a vessel will be described as an example.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추진장치가 적용된 선박의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 추진장치의 단면을 도시한 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a ship to which a propulsion device is applied according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a cross section of the propulsion device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 선체의 선미에는 추진장치(100)가 설치될 수 있다. 추진장치(100)는 디젤 엔진이나 가스 터빈 등의 구동부(미도시)에 연결될 수 있다. 1 and 2, the propulsion apparatus 100 may be installed at the stern of the hull. The propulsion apparatus 100 may be connected to a driving unit (not shown) such as a diesel engine or a gas turbine.

추진장치(100)는 구동 샤프트(110), 메인 프로펠러(120), 서브 프로펠러(130) 및 기어부(140)를 포함할 수 있다.The propulsion device 100 may include a drive shaft 110, a main propeller 120, a sub propeller 130, and a gear unit 140.

구동 샤프트(110)는 구동부(미도시)에 연결될 수 있다. 이때, 구동 샤프트(110)는 구동부에 직접적으로 연결되거나 기어박스에 의해 연결될 수 있다.The drive shaft 110 may be connected to a driver (not shown). At this time, the drive shaft 110 may be directly connected to the drive unit or may be connected by a gear box.

메인 프로펠러(120)는 구동 샤프트(110)에 연결될 수 있다. 구동 샤프트(110)는 구동부의 동력에 의해 회전되고, 메인 프로펠러(120)는 구동 샤프트(110)의 회전력에 의해 회전된다. 메인 프로펠러(120)는 구동 샤프트(110)에 결합되는 메인 허브(121)와, 상기 메인 허브(121)의 둘레에 방사상으로 형성되는 2개 이상의 메인 블레이드(123)를 포함할 수 있다.The main propeller 120 may be connected to the drive shaft 110. The drive shaft 110 is rotated by the power of the drive unit, the main propeller 120 is rotated by the rotational force of the drive shaft 110. The main propeller 120 may include a main hub 121 coupled to the drive shaft 110, and two or more main blades 123 radially formed around the main hub 121.

서브 프로펠러(130)는 구동 샤프트(110)에 삽입된다. 서브 프로펠러(130)는 수류와 기어부에 의해 회전되므로, 실질적으로 구동원 없이 무동력으로 회전될 수 있다. The sub propeller 130 is inserted into the drive shaft 110. Since the sub propeller 130 is rotated by the water flow and the gear part, the sub propeller 130 can be rotated without a driving source substantially.

서브 프로펠러(130)는 메인 프로펠러(120)의 상류 또는 하류 측에 배치될 수 있다. 서브 프로펠러(130)는 구동 샤프트(110)의 회전력에 의해 회전되지 않는다. 서브 프로펠러(130)는 구동 샤프트(110)에 삽입되는 서브 허브(131)와, 상기 서브 허브(131)의 둘레에 방사상으로 형성되는 2개 이상의 서브 블레이드(133)를 포함할 수 있다. The sub propeller 130 may be disposed upstream or downstream of the main propeller 120. The sub propeller 130 is not rotated by the rotational force of the drive shaft 110. The sub propeller 130 may include a sub hub 131 inserted into the drive shaft 110, and two or more sub blades 133 radially formed around the sub hub 131.

기어부(140)는 구동 샤프트(110)와 서브 프로펠러(130)의 서브 허브(131) 사이에 배치될 수 있다. 기어부(140)는 외접기어(141), 내접기어(143) 및 다수의 위성기어(145)를 포함할 수 있다.The gear unit 140 may be disposed between the drive shaft 110 and the sub hub 131 of the sub propeller 130. The gear unit 140 may include an external gear 141, an internal gear 143, and a plurality of satellite gears 145.

외접기어(141)는 구동 샤프트(110)의 외주면에 형성될 수 있다. 내접기어(143)는 서브 프로펠러(130)의 서브 허브(131)의 내주면에 형성될 수 있다. 다수의 위성기어(145)는 외접기어(141)와 내접기어(143) 사이에 배치되어 상기 외접기어(141)와 내접기어(143)에 맞물리도록 설치될 수 있다. 위성기어(145)는 적어도 3개 이상 설치될 수 있다. 도 2에서는 4개의 위성기어(145)가 설치된 경우를 도시하였으나, 위성기어(145)는 추진 장치의 크기, 추진 용량 등을 감안하여 적절한 개수가 선택될 수 있다. 또한, 외접기어(141), 내접기어(143) 및 다수의 위성기어(145)는 적절한 기어비로 조절될 수 있다.The external gear 141 may be formed on an outer circumferential surface of the drive shaft 110. The internal gear 143 may be formed on an inner circumferential surface of the sub hub 131 of the sub propeller 130. The plurality of satellite gears 145 may be disposed between the external gear 141 and the internal gear 143 to be engaged with the external gear 141 and the internal gear 143. At least three satellite gears 145 may be installed. In FIG. 2, four satellite gears 145 are illustrated. However, the number of satellite gears 145 may be selected in consideration of the size of the propulsion device, the propulsion capacity, and the like. In addition, the external gear 141, the internal gear 143 and the plurality of satellite gears 145 may be adjusted to an appropriate gear ratio.

다수의 위성기어(145)는 외접기어(141)와 내접기어(143) 사이에서 회전축과 같은 구성에 의해 고정 내지 구속되지 않는다. 위성기어(145)들은 구동 샤프트(110)의 회전축을 중심으로 자전과 공전을 자유롭게 할 수 있다. 다수의 위성기어(145)는 서브 프로펠러(130)에 작용하는 수류의 선회 압력에 따라 자전 또는 공전될 수 있다. 또한, 서브 프로펠러(130)는 위성기어(145)의 자전 및 공전과 수류의 압력에 따라 메인 프로펠러(120)와 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 서브 프로펠러(130)는 구동 샤프트(110)의 회전력과 메인 프로펠러(120) 및 서브 프로펠러(130)에 작용하는 수류의 선회 압력과의 상대적인 차이에 의해 메인 프로펠러(120)와는 독립적으로 회전될 수 있다. 이에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The plurality of satellite gears 145 are not fixed or constrained by a configuration such as a rotating shaft between the external gear 141 and the internal gear 143. The satellite gears 145 may freely rotate and revolve around the axis of rotation of the drive shaft 110. The plurality of satellite gears 145 may rotate or revolve depending on the turning pressure of the water flow acting on the sub propeller 130. In addition, the sub propeller 130 may be rotated in the same direction or in the opposite direction as the main propeller 120 according to the rotation and revolution of the satellite gear 145 and the pressure of the water flow. That is, the sub propeller 130 may be rotated independently of the main propeller 120 due to a difference between the rotational force of the drive shaft 110 and the rotational pressure of the water flow acting on the main propeller 120 and the sub propeller 130. Can be. This will be described in detail below.

도 1에서 메인 프로펠러와 서브 프로펠러 사이의 구간은 수류 조정구간이고, 메인 및 서브 프로펠러에서 수류가 형성된 구간을 추진력 발생구간이라고 정의한다.In FIG. 1, a section between the main propeller and the sub propeller is a water flow adjustment section, and a section in which water flow is formed in the main and sub propellers is defined as a thrust generation section.

도 3은 추진장치를 구성하는 기어부의 제1실시예를 도시한 도면이다.3 is a view showing a first embodiment of a gear part constituting the propulsion device.

도 3을 참조하면, 외접기어(141)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 평행하도록 톱니가 형성될 수 있다. 내접기어(143)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 평행하도록 톱니가 형성될 수 있다. 위성기어(145)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 평행하도록 톱니가 형성될 수 있다. 이러한 외접기어(141), 내접기어(143) 및 다수의 위성기어(145)는 평기어를 이룬다.Referring to FIG. 3, the external gear 141 may have a tooth formed parallel to the central axis of the drive shaft 110. Gears may be formed in the internal gear 143 in parallel with the central axis of the drive shaft 110. The satellite gear 145 may have a tooth formed parallel to the central axis of the drive shaft 110. The external gear 141, the internal gear 143 and the plurality of satellite gears 145 form a spur gear.

도 4는 추진장치를 구성하는 기어부의 제2실시예를 도시한 도면이다.4 is a view showing a second embodiment of the gear part constituting the propulsion device.

도 4를 참조하면, 외접기어(141)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 경사진 형태의 톱니가 형성될 수 있다. 내접기어(143)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 경사진 형태의 톱니가 형성될 수 있다. 위성기어(145)에는 구동 샤프트(110)의 중심축과 경사진 형태의 톱니가 형성될 수 있다. 이러한 외접기어(141), 내접기어(143) 및 다수의 위성기어(145)는 헬리컬 기어를 이룬다.Referring to FIG. 4, the external gear 141 may be provided with a tooth having a shape inclined with the central axis of the drive shaft 110. The internal gear 143 may have a tooth having a shape inclined with the central axis of the drive shaft 110. The satellite gear 145 may have a tooth having a shape inclined with the central axis of the drive shaft 110. The external gear 141, the internal gear 143 and the plurality of satellite gears 145 form a helical gear.

헬리컬 기어의 톱니는 경사지면서 곡면을 가지므로, 톱니의 맞물림이 부드러워지고 원활진다. 따라서, 평기어에 비해 진동이나 소음이 감소되고 톱니의 맞물림 길이가 길어져 상대적으로 큰 힘을 전달할 수 있다.
Since the teeth of the helical gear have a curved surface inclined, the engagement of the teeth is smooth and smooth. Therefore, compared with the spur gear, vibration and noise are reduced, and the engagement length of the teeth is long, so that a relatively large force can be transmitted.

상기한 추진장치는 위성기어(145)가 어느 방향으로 회전하느냐, 얼마의 회전수로 공전 또는 자전을 하느냐에 따라서 서브 프로펠러(130)의 회전방향 및 회전수가 결정되고 그에 따라 추진 효율이 결정된다. 또한, 추진장치는 메인 프로펠러 및 서브 프로펠러 간의 상류와 하류의 압력차에 따라 위성기어의 공전 및 자전이 변화될 수 있다.
In the propulsion device, the direction of rotation and the number of revolutions of the sub propeller 130 are determined according to which direction the satellite gear 145 rotates, and how many revolutions it rotates or rotates, thereby determining the propulsion efficiency. In addition, the propulsion device may change the revolution and rotation of the satellite gear according to the pressure difference between the upstream and downstream of the propeller and the main propeller.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 추진장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.The operation of the propulsion device according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.

도 5는 추진장치에서 외접기어, 내접기어 및 위성기어의 일 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of an external gear, an internal gear, and a satellite gear in a propulsion device.

도 5를 참조하면, 추진장치는 외접기어(141), 내접기어(143) 및 위성기어(145)의 직경에 따라 기어비가 결정될 수 있다. 아래의 [표 1]은 추진장치의 직경과 원호 길이에 관한 일 예이다.Referring to FIG. 5, the propulsion device may have a gear ratio determined according to diameters of the external gear 141, the internal gear 143, and the satellite gear 145. Table 1 below is an example of the diameter and arc length of the propulsion device.

피치원 지름(cm)Pitch Circle Diameter (cm) 외주면 원호 길이(cm)Outer surface arc length (cm) 외접기어(141)(D1)External gear (141) (D1) 10001000 3141.63141.6 위성기어(145)(D2)Satellite Gear (145) (D2) 500500 1570.81570.8 내접기어(143)(D3)Internal gear (143) (D3) 20002000 6283.26283.2 구동 샤프트(110)의 회전 중심과 위성기어(145)의 회전 중심(D4)Center of rotation of drive shaft 110 and center of rotation of satellite gear 145 (D4) 15001500 4712.44712.4

도 6은 추진장치에서 외접기어와 내접기어의 기어비에 따른 정속 상반회전, 메인 및 서브 프로펠러 상호간 회전저항이 없을 때에, 위성기어가 공전하지 않고 자전만 하는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a state in which a satellite gear does not rotate but rotates when the propulsion device does not rotate at constant speed in accordance with the gear ratio of the external gear and the internal gear, and there is no rotational resistance between the main and sub propellers.

도 6을 참조하면, 추진장치의 초기 구동시에는 메인 프로펠러(120)가 정상 속도보다 저속으로 회전되고, 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측의 회전 압력차가 상대적으로 감소될 수 있다. 구동 샤프트(110)가 회전되면, 위성기어(145)가 구동 샤프트(110)와 반대방향으로 자전하게 될 수 있다. 이때, 서브 프로펠러(130)는 수류의 압력과 위성기어(145)의 작용에 의해 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이에 관한 일 예를 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6, in the initial driving of the propulsion apparatus, the main propeller 120 may be rotated at a lower speed than a normal speed, and the rotation pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 may be relatively reduced. When the drive shaft 110 is rotated, the satellite gear 145 may be rotated in the opposite direction to the drive shaft 110. At this time, the sub propeller 130 may be rotated counterclockwise by the pressure of the water flow and the action of the satellite gear 145. An example of this will be described.

구동 샤프트(110)가 시계방향으로 10회전되는 경우, 외접기어(141)의 회전 거리, 위성기어(145)의 자전 회전수 및 회전방향, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 다음과 같다. When the drive shaft 110 is rotated 10 times in the clockwise direction, the rotation distance of the external gear 141, the rotation speed and rotation direction of the satellite gear 145, the rotation speed and the rotation direction of the internal gear 143 are as follows. same.

(1) 외접기어(141)의 회전 거리: π×1000×10=3.1416cm (1) Rotational distance of the external gear 141: π × 1000 × 10 = 3.1416cm

(2) 위성기어(145)의 자전 회전수: 3.1416/(π×500)=20 회전(2) Rotational speed of satellite gear 145: 3.1416 / (π × 500) = 20 revolutions

(3) 위성기어(145)의 자전 방향: 반시계 방향(3) Rotating direction of the satellite gear 145: counterclockwise

(4) 내접기어(143)의 회전수: 3.1416/(π×2000)=5 회전(4) Number of revolutions of the internal gear 143: 3.1416 / (π × 2000) = 5 revolutions

(5) 내접기어(143)의 회전방향: 반시계방향(5) Rotational direction of the internal gear 143: counterclockwise

이처럼, 위성기어(145)는 외접기어(141)와 반대방향으로 자전하고, 내접기어(143)는 외접기어(141)와 반대방향으로 회전된다. 이때, 위성기어(145)는 구동 샤프트(110)를 중심으로 공전되지 않고 위성기어(145)의 회전중심을 기준으로 자전만 된다. 따라서, 메인 프로펠러(120)가 시계방향으로 10회 회전될 때에, 서브 프로펠러(130)는 반시계방향으로 5회 회전될 수 있다. 즉, 상반회전되는 서브 프로펠러(130)로 인하여 액체(또는 기체)를 더욱 강하게 밀어내어 추진효율을 향상시킬 수 있다.As such, the satellite gear 145 is rotated in the opposite direction to the external gear 141, the internal gear 143 is rotated in the opposite direction to the external gear 141. In this case, the satellite gear 145 does not revolve around the drive shaft 110, but only rotates based on the rotation center of the satellite gear 145. Therefore, when the main propeller 120 is rotated ten times in the clockwise direction, the sub propeller 130 may be rotated five times in the counterclockwise direction. That is, the propulsion efficiency can be improved by pushing the liquid (or gas) more strongly due to the sub-propeller 130 that is rotated up and down.

서브 프로펠러(130)가 메인 프로펠러(120)의 하류 측에서 나선형의 수류를 상대적으로 선형(linear)으로 형성되도록 하므로, 메인 프로펠러(120)에서의 추진 효율이 증가될 수 있다. 또한, 서브 프로펠러(130)가 메인 프로펠러(120)의 하류 측에서 난류 발생을 억제하므로, 메인 프로펠러(120)에 진동이 전달되는 것을 감소시킬 수 있다. Since the sub propeller 130 allows the spiral water flow to be formed relatively linear on the downstream side of the main propeller 120, propulsion efficiency in the main propeller 120 may be increased. In addition, since the sub propeller 130 suppresses the generation of turbulence on the downstream side of the main propeller 120, it is possible to reduce the transmission of vibration to the main propeller 120.

도 7은 추진장치에서 위성기어의 상반공전에 따른 비정속 상반회전, 메인 프로펠러 회전방향에 역류하는 힘이 서브 프로펠러에 크게 작용할 때에, 위성기어가 공전과 자전하는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating a state in which the satellite gears rotate and rotate when a non-constant phase rotation according to the top half revolution of the satellite gear in the propulsion device and a force countercurrent to the main propeller rotation direction acts largely on the sub propeller.

도 7을 참조하면, 메인 프로펠러(120)가 회전됨에 따라 메인 프로펠러(120)의 하류 측에는 강력한 수류가 발생될 수 있다. 즉, 기포가 긴급하게 수축함에 의해 강력한 수류가 비정상적으로 발생될 수 있다. 이때, 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측의 압력차가 현저히 큰 차이를 보일 수 있다. 이러한 압력차는 서브 프로펠러(130)에 작용할 수 있다. 구동 샤프트(110)가 회전되면, 위성기어(145)가 구동 샤프트(110)와 반대방향으로 자전 및 공전하게 된다. 이때, 서브 프로펠러(130)는 수류의 강력한 압력과 위성기어(145)의 작용에 의해 반시계방향으로 메인 프로펠러(120)보다 빠르게 회전될 수 있다. 이에 관한 일 예를 설명하기로 한다.Referring to FIG. 7, as the main propeller 120 is rotated, strong water flow may be generated on the downstream side of the main propeller 120. That is, the strong water flow can be abnormally generated by the urgent contraction of the bubble. At this time, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 may show a significant difference. This pressure difference may act on the sub propeller 130. When the drive shaft 110 is rotated, the satellite gear 145 rotates and revolves in the opposite direction to the drive shaft 110. At this time, the sub propeller 130 may rotate faster than the main propeller 120 in the counterclockwise direction by the strong pressure of the water flow and the action of the satellite gear 145. An example of this will be described.

구동 샤프트(110)가 시계방향으로 10회 회전되는 경우, 외접기어(141)의 회전 거리, 위성 기어의 자전 및 공전 회전수 및 회전방향, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 다음과 같다. When the drive shaft 110 is rotated 10 times in the clockwise direction, the rotation distance of the external gear 141, the rotational and idle rotational speed and rotational direction of the satellite gear, the rotational speed and the rotational direction of the internal gear 143 are as follows. same.

(1) 외접기어(141)의 회전 거리: π×1000×10=3.1416cm(1) Rotational distance of the external gear 141: π × 1000 × 10 = 3.1416cm

(2) 위성기어(145)의 공전 회전수: 3.1416/(π×1500)=6.6667 회전(2) Orbital revolution of satellite gear 145: 3.1416 / (π × 1500) = 6.6667 revolutions

(3) 위성기어(145)의 공전 방향: 반시계방향(구동 샤프트(110)와 반대 방향)(3) Orbital direction of the satellite gear 145: counterclockwise (opposite direction of the drive shaft 110)

(4) 위성기어(145)의 자전 회전수: 3.1416/(π×500)=20 회전(4) Rotational speed of satellite gear 145: 3.1416 / (π × 500) = 20 revolutions

(5) 위성기어(145)의 자전 방향: 반시계 방향(5) Rotating direction of the satellite gear 145: counterclockwise

(6) 내접기어(143)의 회전수: 3.1416/(π×2000)=11.6667 회전(6) Number of revolutions of the internal gear 143: 3.1416 / (π × 2000) = 11.6667 revolutions

(7) 내접기어(143)의 회전방향: 반시계방향(7) Rotational direction of the internal gear 143: counterclockwise

이처럼, 내접기어(143)의 회전수는 위성기어(145)의 공전 및 자전 대비 내접 기어의 비(ratio)이다. 위성기어(145)가 공전하지 않고 자전만 되는 경우, 위성기어(145)의 자전이 20회 일 때에 내접기어(143)는 5회 회전된다. 이때, 내접기어(143)의 회전수는 위성기어(145)의 반시계방향 공전 회전수(6.6667 회전)와, 위성기어(145)의 반시계방향 자전시 내접기어(143)의 회전수(5회전)의 합이 된다. 즉, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 6.6667+5=11.6667회, 반시계방향이다. 즉, 상반회전되는 서브 프로펠러(130)로 인해 액체(또는 기체)를 더욱 강하게 밀어 내어 추진효율을 향상시킬 수 있다.As such, the rotational speed of the internal gear 143 is the ratio of the internal gear to the rotation and rotation of the satellite gear 145. When the satellite gear 145 is not rotated but rotates only, when the rotation of the satellite gear 145 is 20 times, the internal gear 143 is rotated five times. At this time, the rotational speed of the internal gear 143 is a counterclockwise revolution speed (6.6667 rotation) of the satellite gear 145, and the rotational speed of the internal gear 143 at the time of counterclockwise rotation of the satellite gear 145 (5). Rotation). That is, the rotation speed and rotation direction of the internal gear 143 are 6.6667 + 5 = 11.6667 times, counterclockwise. That is, the propulsion efficiency may be improved by pushing the liquid (or gas) more strongly due to the sub propeller 130 being rotated upward.

위성기어(145)는 외접기어(141)와 반대방향으로 자전 및 공전하고, 내접기어(143)는 외접기어(141)와 반대방향으로 회전된다. 따라서, 메인 프로펠러(120)가 시계방향으로 10회 회전될 때에, 서브 프로펠러(130)는 반시계방향으로 11.6667회 회전될 수 있다. 이러한 경우는 극히 드물게 발생될 것이다.The satellite gear 145 rotates and revolves in the opposite direction to the external gear 141, and the internal gear 143 rotates in the opposite direction to the external gear 141. Therefore, when the main propeller 120 is rotated 10 times clockwise, the sub propeller 130 may be rotated 11.6667 times in the counterclockwise direction. This case will be extremely rare.

도 8은 추진장치에서 위성기어의 동반회전에 따른 비정속 동반회전, 메인 및 서브 프로펠러 상호간 회전방향은 동일하나 회전압력(회전저항) 차이가 있을 때에, 위성기어가 공전 및 자전하는 상태를 도시한 도면이다.8 illustrates a state in which the satellite gears rotate and rotate when the non-constant co-rotation according to the co-rotation of the satellite gears in the propulsion device is the same, but the rotational direction (rotation resistance) is different between the main and sub propellers. Drawing.

도 8을 참조하면, 추진장치가 일정 시간 이상 구동되면, 메인 프로펠러(120)는 정상 속도로 회전되고, 서브 프로펠러(130)에는 메인 프로펠러(120)와 같은 방향으로 나선형의 수류가 작용할 수 있다. 이때, 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측의 압력차는 정상적으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8, when the propulsion device is driven for a predetermined time or more, the main propeller 120 is rotated at a normal speed, and a spiral water flow may act on the sub propeller 130 in the same direction as the main propeller 120. In this case, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 may be normally formed.

구동 사프트(110)가 회전되면, 위성기어(145)가 구동 사프트(110)와 반대방향으로 자전하고 구동 샤프트(110)와 동일한 방향으로 공전할 수 있다. 이때, 서브 프로펠러(130)는 수류의 유동 방향과 위성기어(145)의 작용에 의해 시계방향으로 회전될 수 있다. 이에 관한 일 예를 설명하기로 한다.When the driving shaft 110 is rotated, the satellite gear 145 may rotate in the opposite direction to the driving shaft 110 and revolve in the same direction as the driving shaft 110. At this time, the sub propeller 130 may be rotated in the clockwise direction by the flow direction of the water flow and the action of the satellite gear 145. An example of this will be described.

구동 샤프트(110)가 시계방향으로 10회 회전되는 경우, 외접기어(141)의 회전 거리, 위성 기어의 자전 및 공전 회전수 및 회전방향, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 다음과 같다. When the drive shaft 110 is rotated 10 times in the clockwise direction, the rotation distance of the external gear 141, the rotational and idle rotational speed and rotational direction of the satellite gear, the rotational speed and the rotational direction of the internal gear 143 are as follows. same.

(1) 외접기어(141)의 회전 거리: π×1000×10=3.1416cm(1) Rotational distance of the external gear 141: π × 1000 × 10 = 3.1416cm

(2) 위성기어(145)의 공전 회전수: 3.1416/(π×1500)=6.6667 회전(2) Orbital revolution of satellite gear 145: 3.1416 / (π × 1500) = 6.6667 revolutions

(3) 위성기어(145)의 공전 방향: 시계방향(구동 샤프트(110)와 동일 방향)(3) Orbital direction of the satellite gear 145: clockwise (same direction as the drive shaft 110)

(4) 위성기어(145)의 자전 회전수: 3.1416/(π×500)=20 회전(4) Rotational speed of satellite gear 145: 3.1416 / (π × 500) = 20 revolutions

(5) 위성기어(145)의 자전 방향: 반시계 방향(5) Rotating direction of the satellite gear 145: counterclockwise

(6) 내접기어(143)의 회전수: 3.1416/(π×2000)=1.6667 회전(6) Number of revolutions of the internal gear 143: 3.1416 / (π × 2000) = 1.6667 revolutions

(7) 내접기어(143)의 회전방향: 시계방향(7) Rotational direction of the internal gear 143: clockwise

이처럼, 내접기어(143)의 회전수는 위성기어(145)의 공전 및 자전 대비 내접 기어의 비(ratio)이다. 위성기어(145)가 공전하지 않고 자전만 되는 경우, 위성기어(145)의 자전이 20회 일 때에 내접기어(143)는 5회 회전된다. 이때, 내접기어(143)의 회전수는 위성기어(145)의 시계방향 공전 회전수(6.6667 회전)와, 위성기어(145)의 반시계방향 자전시 내접기어(143)의 회전수(5회전)의 차이가 된다. 즉, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 6.6667-5=1.6667회, 시계방향이다. As such, the rotational speed of the internal gear 143 is the ratio of the internal gear to the rotation and rotation of the satellite gear 145. When the satellite gear 145 is not rotated but rotates only, when the rotation of the satellite gear 145 is 20 times, the internal gear 143 is rotated five times. At this time, the rotational speed of the internal gear 143 is a clockwise revolution speed (6.6667 rotation) of the satellite gear 145, and the rotational speed (5 rotations of the internal gear 143 at the time of counterclockwise rotation of the satellite gear 145). ) Is the difference. That is, the rotation speed and rotation direction of the internal gear 143 are 6.6667-5 = 1.6667 times, clockwise.

위성기어(145)는 외접기어(141)와 반대방향으로 자전하고 동일방향으로 공전하며, 내접기어(143)는 외접기어(141)와 동일방향으로 회전된다. 따라서, 메인 프로펠러(120)가 시계방향으로 10회 회전될 때에, 서브 프로펠러(130)는 시계방향으로 1.6667회 회전될 수 있다. 즉, 메인 프로펠러(120)와 서브 프로펠러(130)의 회전수 차이로 인해 액체(또는 기체)를 더욱 강하게 밀어 내어 추진효율을 향상시킨다.The satellite gear 145 rotates in the opposite direction to the external gear 141 and revolves in the same direction, and the internal gear 143 rotates in the same direction as the external gear 141. Therefore, when the main propeller 120 is rotated 10 times clockwise, the sub propeller 130 may be rotated 1.6667 times clockwise. That is, due to the difference in the rotational speed of the main propeller 120 and the sub propeller 130 to push the liquid (or gas) more strongly to improve the propulsion efficiency.

도 9는 추진장치에서 위성기어 역할이 없는 동반 등속회전, 서브 프로펠러에 작용하는 회전 저항이 없을 때에 위성기어가 공전 및 자전하는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating a state in which satellite gears revolve and rotate when there is no rotational constant acting on the propeller and the constant constant rotation without the role of the satellite gear in the propulsion device.

도 9를 참조하면, 메인 프로펠러(120)가 회전됨에 따라 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측에는 압력차가 크게 발생될 수 있다. 구동 샤프트(110)가 회전되면, 위성기어(145)가 구동 샤프트(110)와 동일한 방향으로 공전하고 자전은 하지 않게 된다. 이때, 서브 프로펠러(130)는 수류의 강력한 압력과 위성기어(145)의 작용에 의해 메인 프로펠러(120)와 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 이에 관한 일 예를 설명하기로 한다.Referring to FIG. 9, as the main propeller 120 is rotated, a pressure difference may be largely generated upstream and downstream of the main propeller 120. When the drive shaft 110 is rotated, the satellite gear 145 revolves in the same direction as the drive shaft 110 and does not rotate. In this case, the sub propeller 130 may be rotated in the same direction as the main propeller 120 by the strong pressure of the water flow and the action of the satellite gear 145. An example of this will be described.

구동 샤프트(110)가 시계방향으로 10회 회전되는 경우, 외접기어(141)의 회전 거리, 위성 기어의 자전 및 공전 회전수 및 회전방향, 내접기어(143)의 회전수 및 회전방향은 다음과 같다.When the drive shaft 110 is rotated 10 times in the clockwise direction, the rotation distance of the external gear 141, the rotational and idle rotational speed and rotational direction of the satellite gear, the rotational speed and the rotational direction of the internal gear 143 are as follows. same.

(1) 위성기어(145)의 자전 회전수: 0 회전 (1) Rotational speed of the satellite gear 145: 0 revolutions

(2) 위성기어(145)의 공전 회전수: 10 회전(2) The revolution speed of the satellite gear 145: 10 revolutions

(3) 위성기어(145)의 회전 방향: 시계방향(3) Direction of rotation of the satellite gear 145: clockwise

(4) 내접기어(143)의 회전수: 10 회전(4) Number of revolutions of the internal gear 143: 10 revolutions

(5) 내접기어(143)의 회전 방향: 시계방향(5) Rotational direction of the internal gear 143: clockwise

이처럼, 위성기어(145)는 자전하지 않고 공전만 된다. 이때, 위성기어(145)는 외접기어(141)와 동일한 속도 동일한 방향으로 공전되므로, 내접기어(143)는 외접기어(141)와 동일한 속도 및 동일한 방향으로 회전된다. 따라서, 메인 프로펠러(120)가 시계방향으로 10회 회전될 때에, 서브 프로펠러(130)는 시계방향으로 10회 회전될 수 있다. 이러한 경우는 극단적인 경우로써 이중 프로펠러로서 의미없는 경우일 수 있다.
As such, the satellite gear 145 is not idle but only idle. At this time, since the satellite gear 145 revolves in the same direction as the external gear 141, the internal gear 143 is rotated at the same speed and the same direction as the external gear 141. Thus, when the main propeller 120 is rotated 10 times clockwise, the sub propeller 130 may be rotated 10 times clockwise. This is an extreme case and may be meaningless as a double propeller.

본 발명의 일 실시예에 따른 추진장치(100)는 상기한 바와 같이 4가지 케이스로 운전될 수 있다. 그런데, 메인 프로펠러(120)의 상류와 하류간의 압력차가 변경될 경우 상기한 운전 케이스는 수시로 변경될 수 있다. 예를 들면, 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측의 압력차가 작다가 메인 프로펠러(120)의 하류 측에서 압력이 급격하게 증가하는 경우, 도 6과 같이 운전되던 메인 프로펠러(120)와 서브 프로펠러(140)는 도 7과 같이 운전될 수 있다. 또한, 메인 프로펠러(120)의 하류측에서 압력이 현저히 크게 작용하다가 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류 측의 압력차가 정상적으로 변하는 경우, 도 7과 같이 운전되던 메인 프로펠러(120)와 서브 프로펠러(140)는 도 8과 같이 구동될 수 있다. 이처럼 메인 프로펠러(120)의 상류 측과 하류측의 압력차가 변경되면 서브 프로펠러(140)와 위성기어(145)의 회전방향 및 회전속도가 변경되므로, 상기 메인 프로펠러(120)와 서브 프로펠러(140)의 회전방향 및 회전속도가 도 6 내지 도 9 중 어느 하나의 구동 상태로 수시로 변경될 수 있다. 따라서, 수류의 변화에 따라 탄력적으로 대응하여 추진효율을 향상시키고 진동을 감소시킬 수 있다.The propulsion device 100 according to an embodiment of the present invention may be driven in four cases as described above. However, when the pressure difference between the upstream and downstream of the main propeller 120 is changed, the driving case may be changed at any time. For example, when the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 is small and the pressure rapidly increases on the downstream side of the main propeller 120, the main propeller 120 and the sub which were operated as shown in FIG. 6. The propeller 140 may be operated as shown in FIG. 7. In addition, when the pressure is remarkably large on the downstream side of the main propeller 120 and the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 is normally changed, the main propeller 120 and the sub propeller (operated as shown in FIG. 7). 140 may be driven as shown in FIG. 8. As such, when the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main propeller 120 is changed, since the rotation direction and the rotation speed of the sub propeller 140 and the satellite gear 145 are changed, the main propeller 120 and the sub propeller 140 are changed. Rotational direction and the rotational speed of the can be changed from time to time in any one of Figs. Therefore, it is possible to flexibly respond to changes in water flow to improve propulsion efficiency and reduce vibration.

상기와 같이, 위성기어(145)는 메인 프로펠러(120)의 회전력과, 무동력의 서브 프로펠러(130)에 작용하는 회전 저항의 차이를 자동으로 조절할 수 있다. 또한, 위성기어(145)는 구동 샤프트(110)에 걸린 회전동력을 서브 프로펠러(130)에 효율적으로 분배할 수 있으므로, 메인 프로펠러(120)와 서브 프로펠러(130) 사이에 자동적으로 회전수 차이를 발생시켜 추진효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 무동력으로 회전되는 서브 프로펠러(130)가 구비되므로, 하나의 동력원으로 추진 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the satellite gear 145 may automatically adjust the difference between the rotational force of the main propeller 120 and the rotational resistance acting on the non-powered sub-propeller 130. In addition, since the satellite gear 145 can efficiently distribute the rotational power caught in the drive shaft 110 to the sub propeller 130, the difference in the number of rotations automatically between the main propeller 120 and the sub propeller 130 automatically. To improve the propulsion efficiency. In addition, since the sub propeller 130 is rotated with no power, it is possible to improve the propulsion efficiency with a single power source.

또한, 메인 및 서브 프로펠러(120,130)의 기어비와 서브 프로펠러(130)의 블레이드 형상 및 수량을 적절하게 조합하여 추진효율을 극대화시킬 수 있다.In addition, it is possible to maximize the propulsion efficiency by properly combining the gear ratio of the main and sub propellers (120,130) and the blade shape and quantity of the sub propeller (130).

또한, 메인 프로펠러(120)에 작용하는 회전 저항과 추진 진동을 서브 프로펠러(130)에 분산할 수 있으므로, 추진체(10)에 작용하는 저항 및 진동을 상쇄시킬 수도 있다.
In addition, since the rotational resistance and the propulsion vibration acting on the main propeller 120 can be dispersed in the sub propeller 130, the resistance and the vibration acting on the propellant 10 may be offset.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 추진체 110: 구동 샤프트
120: 메인 프로펠러 121: 메인 허브
123: 메인 블레이드 130: 서브 프로펠러
131: 서브 허브 133: 서브 블레이드
140: 기어부 141: 외접 기어
143: 내접 기어 145: 위성기어 10: propellant 110: drive shaft
120: main propeller 121: main hub
123: main blade 130: sub propeller
131: sub hub 133: sub blade
140: gear part 141: external gear
143: internal gear 145: satellite gear

Claims (7)

구동 샤프트;
상기 구동 샤프트에 결합되고, 상기 구동 샤프트에 의해 회전되는 메인 프로펠러;
상기 메인 프로펠러의 하류 측에 배치되도록 구동 샤프트가 삽입되는 서브 프로펠러; 및
상기 구동 샤프트와 상기 서브 프로펠러 사이에 배치되어 상기 서브 프로펠러가 메인 프로펠러와 정방향 또는 역방향으로 회전이 가능하게 하는 기어부를 포함하고,
상기 서브 프로펠러는 상기 메인 프로펠러의 하류 측에 배치됨으로써, 상기 메인 프로펠러의 하류 측에서의 난류 발생을 억제할 수 있는 것을 특징으로 하는 추진장치.
Drive shaft;
A main propeller coupled to the drive shaft and rotated by the drive shaft;
A sub propeller into which a drive shaft is inserted to be disposed downstream of the main propeller; And
A gear part disposed between the drive shaft and the sub propeller to allow the sub propeller to rotate in a forward or reverse direction with the main propeller;
The sub propeller is disposed on the downstream side of the main propeller, it is possible to suppress the generation of turbulence on the downstream side of the main propeller propulsion device characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 기어부는,
상기 구동 샤프트의 외주면에 형성된 외접기어;
상기 서브 프로펠러의 허브의 내주면에 형성된 내접기어; 및
상기 외접기어와 내접기어에 맞물리도록 상기 외접기어와 내접기어 사이에 배치되는 복수개의 위성기어를 포함하는 추진장치.The method of claim 1,
The gear portion
An external gear formed on an outer circumferential surface of the drive shaft;
An internal gear formed on an inner circumferential surface of the hub of the sub propeller; And
And a plurality of satellite gears disposed between the external gear and the internal gear to engage the external gear and the internal gear. 제 2 항에 있어서,
상기 복수개의 위성기어는 외접기어와 내접기어 사이에서 공전 및 자전 중 하나 이상이 가능하도록 설치되는 추진장치.
3. The method of claim 2,
The plurality of satellite gears are installed to enable one or more of the rotation and rotation between the external gear and the internal gear.
제 2 항에 있어서,
상기 외접기어, 내접기어 및 다수의 위성기어는 평기어인 것을 특징으로 하는 추진장치.
3. The method of claim 2,
The external gear, the internal gear and the plurality of satellite gears are spur gears.
제 2 항에 있어서,
상기 외접기어, 내접기어 및 다수의 위성기어는 헬리컬 기어인 것을 특징으로 하는 추진장치.
3. The method of claim 2,
The external gear, the internal gear and the plurality of satellite gears are helical gears.
제 2 항에 있어서,
상기 서브 프로펠러는 상기 위성기어의 자전 및 공전에 따라 상기 메인 프로펠러와 동일 방향 또는 반대 방향으로 회전되는 추진장치.
3. The method of claim 2,
The sub propeller is a propulsion device that is rotated in the same direction or in the opposite direction of the main propeller according to the rotation and revolution of the satellite gear.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 추진장치가 설치된 선박.Ship provided with a propulsion device according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112302724A (en) * 2020-10-15 2021-02-02 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) Steam turbine and marine steam power propulsion device
CN114750916A (en) * 2022-06-08 2022-07-15 华东交通大学 Ship propeller device with auxiliary propeller
CN117227951B (en) * 2023-11-14 2024-02-02 山东航宇船业集团股份有限公司 Rotary flow guide pipe of ship propeller

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0656083A (en) * 1992-08-06 1994-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Internal/external shaft interlocking device for counter-rotating propeller using differential gear
JPH07251795A (en) * 1994-03-15 1995-10-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for draining stern tube sealing device in contrarotating propeller vessel and drain pipe construction
JPH10506073A (en) * 1994-09-26 1998-06-16 キャメロン，ロン Reversing rotor unit
KR20040004863A (en) * 2002-07-05 2004-01-16 삼성중공업 주식회사 Contra rotating propeller of utmost efforts delivery apparatus for ship

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0656083A (en) * 1992-08-06 1994-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Internal/external shaft interlocking device for counter-rotating propeller using differential gear
JPH07251795A (en) * 1994-03-15 1995-10-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for draining stern tube sealing device in contrarotating propeller vessel and drain pipe construction
JPH10506073A (en) * 1994-09-26 1998-06-16 キャメロン，ロン Reversing rotor unit
KR20040004863A (en) * 2002-07-05 2004-01-16 삼성중공업 주식회사 Contra rotating propeller of utmost efforts delivery apparatus for ship

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