KR101601418B1

KR101601418B1 - Propulsion apparatus for ship

Info

Publication number: KR101601418B1
Application number: KR1020140060450A
Authority: KR
Inventors: 최익흥; 조만택; 고명제; 차황도; 김연태
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2016-03-09
Also published as: KR20150133926A

Abstract

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것으로서, 리어 프로펠러와 프론트 프로펠러로 구성되는 이중반전 프로펠러; 상기 리어 프로펠러와 상기 프론트 프로펠러에 동력원의 동력을 전달하는 프로펠러축; 및 상기 프론트 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 리어 프로펠러를 회전시키는 반전회전장치를 포함하고, 상기 반전회전장치는 상기 리어 프로펠러의 후방 위치하여 상기 프로펠러축의 후단부에 위치하고 선체 후방 고정구조에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 반전회전장치를 리어 프로펠러 후방의 프로펠러캡 부분에 위치하도록 하여 내축의 길이가 단축되고 외축은 생략가능하여, 이로 인해 축간의 결합에 필요한 다수의 플랜지가 필요하지 않게 되는 등의 추진장치의 구조의 단순화, 내축과 외축의 마찰을 줄이기 위한 윤활영역의 감소, 추진장치의 무게 감소로 인한 선박 중량감소를 유도하는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a marine propulsion device, and more particularly, to a double propulsion propeller comprising a rear propeller and a front propeller. A propeller shaft for transmitting the power of the power source to the rear propeller and the front propeller; And a reverse rotation device for rotating the rear propeller in a direction opposite to the rotation direction of the front propeller, wherein the reverse rotation device is disposed at a rear end of the rear propeller and located at a rear end of the propeller shaft, .
The propulsion device for a ship according to the present invention is characterized in that the inversion rotating device is positioned on the propeller cap portion behind the rear propeller so that the length of the inner shaft is shortened and the outer shaft can be omitted so that a large number of flanges The reduction of the lubrication area to reduce the friction between the inner and outer shafts, and the weight reduction of the ship due to the weight reduction of the propulsion device.

Description

[0001] Propulsion apparatus for ship [0002]

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a marine propulsion device.

프로펠러는 축계를 통하여 전달된 추진 기관의 동력을 추력으로 변화시켜 선박을 추진시키는 장치이다. 선박용 프로펠러에는 나선형 프로펠러(screw propeller), 물 분사 추진기(jet propeller), 외륜차, 보이드 슈나이더 프로펠러 등이 있다. 이 중에서 나선형 프로펠러가 다른 종류의 추진장치보다 추진효율이 비교적으로 높고, 구조가 비교적 간단하며 제작비가 상대적으로 저렴하여, 가장 많이 사용되고 있다.The propeller is a device for propelling the ship by changing the power of the propulsion engine transmitted through the shaft system to thrust. Ship propellers include screw propellers, jet propellers, paddle cars, and void schneider propellers. Among them, helical propellers are the most popular because they have a relatively high propulsion efficiency, relatively simple structure, and relatively low production costs.

나선형 프로펠러는, 성능별로도 구분할 수 있는데, 프로펠러 날개가 회전축과 연결된 허브에 고정된 고정 피치 프로펠러(fixed pitch propeller; FPP), 프로펠러의 날개가 회전축과 연결된 허브에서 움직일 수 있어 피치의 각을 조절할 수 있는 가변 피치 프로펠러(controllable pitch propeller; CPP), 프론트 프로펠러(front propeller)로부터 선체 후방으로 유출되는 유체 회전력을 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 이중반전 프로펠러(contra-rotating propeller; CRP) 등이 있다. Spiral propellers can be classified by performance, with a fixed pitch propeller (FPP) fixed to a hub connected to a rotating shaft of the propeller wing, and a propeller wing can be moved in a hub connected to the rotary shaft, A controllable pitch propeller (CPP), a double reversing propeller that converts the fluid rotational force, which flows out from the front propeller to the rear of the hull, to a rear propeller rotating in the direction opposite to the front propeller, (contra-rotating propeller (CRP)).

일반적으로, 이중반전 프로펠러를 사용하는 선박용 추진장치는, 선체 내부의 주기관에 연결되는 내축과, 내축의 후단부에 결합된 리어 프로펠러와, 내축의 외면에 반대방향으로 회전하도록 설치된 중공의 외축과, 외축 후단부에 결합된 프론트 프로펠러를 포함하여 구성된다. 이때 리어 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러를 회전시키는 수단으로 반전기어장치(Contra-Rotating Gear Box)를 사용할 수 있다.Generally, a propulsion device for a ship using a double inversion propeller includes an inner shaft connected to the main engine in the hull, a rear propeller coupled to the rear end of the inner shaft, a hollow outer shaft provided to rotate in the opposite direction on the outer surface of the inner shaft, And a front propeller coupled to the rear end of the outer shaft. At this time, a contra-rotating gear box can be used as means for rotating the front propeller in the direction opposite to the direction of rotation of the rear propeller.

이러한 이중반전 프로펠러는, 선체 힐링 모멘트(heeling moment)의 감소로 토크 균형(torque balance)이 증가하여, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러의 힘과 효율이 우수하다. 또한, 이중반전 프로펠러는 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 선박제조연비지수)를 기존 단일 추진기 장착 선박보다 용이하게 충족시킬 수 있다.Such a double inverted propeller has a high torque balance due to a decrease in the heeling moment of the hull, an excellent straightness of the route, low vibration and low noise, and excellent propeller power and efficiency. In addition, dual inversion propellers can more easily meet the Energy Efficiency Design Index (EEDI) than conventional single-propeller ships.

그런데 이중반전 프로펠러는, 일축 프로펠러(uniaxial propeller)와 비교하여 볼 때, 베어링 구조, 윤활 구조, 씰링(sealing) 구조 등 여러 점에서 복잡한 구조를 이루고 있으며, 고가의 제작비용이 요구되어 초기 투자비용이 증가되고, 유지 보수가 용이하지 않는 등, 해결해야 할 과제를 안고 있다.However, the double-inverted propeller has a complex structure in various points such as a bearing structure, a lubricating structure, a sealing structure, and the like, compared with a uniaxial propeller. And the maintenance is not easy. Therefore, there is a problem to be solved.

따라서 최근에는 상기한 과제를 해결하면서, 기계 장치 신뢰성 확보, 제작 유지보수 비용 최소화, 운항 경제성 향상을 통해 선박에 이중반전 프로펠러 적용을 활성화할 수 있도록 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.In recent years, research and development have been carried out to solve the above-mentioned problems and to enable the application of the double inverted propeller to the ship through the improvement of the mechanical reliability, the minimization of the production maintenance cost and the improvement of the operating economical efficiency.

국내등록공보 제10-1148065호 (2012.05.15)Domestic Registration Bulletin 10-1148065 (May 15, 2012) 국내등록공보 제10-0887015호 (2009.02.26)Domestic Registration Bulletin No. 10-0887015 (Feb.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 프론트 프로펠러와 리어프로펠러를 서로 상반회전하도록 구동하는 반전회전장치를 리어 프로펠러의 프로펠러캡 부분에 위치하도록 하여 내축의 길이는 단축되고 외축은 생략가능하여 축간의 결합이 없어 플랜지가 필요하지 않게 되는 등의 추진장치의 구조가 단순해지고 이로 인하여 추진장치의 오작동이 줄어들며 추진장치의 무게가 가벼워져 전체적인 선박의 경량화를 유도할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an inverse rotary device for driving a front propeller and a rear propeller to rotate in opposite directions, The length of the shaft can be shortened and the outer shaft can be omitted so that the structure of the propulsion device such as the absence of the coupling between the shafts and the necessity of the flange is simplified. As a result, the malfunction of the propulsion device is reduced and the weight of the propulsion device is reduced. And to provide a propulsion device for a ship capable of guiding the ship.

본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 리어 프로펠러와 프론트 프로펠러로 구성되는 이중반전 프로펠러; 상기 리어 프로펠러와 상기 프론트 프로펠러에 동력원의 동력을 전달하는 프로펠러축; 및 상기 프론트 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 리어 프로펠러를 회전시키는 반전회전장치를 포함하고, 상기 반전회전장치는 상기 리어 프로펠러의 후방 위치하여 상기 프로펠러축의 후단부에 설치되는 것을 특징으로 한다.A propulsion device for a ship according to one aspect of the present invention includes: a double reversing propeller comprising a rear propeller and a front propeller; A propeller shaft for transmitting the power of the power source to the rear propeller and the front propeller; And a reverse rotation device for rotating the rear propeller in a direction opposite to a rotation direction of the front propeller, wherein the reverse rotation device is installed at a rear end of the propeller shaft at a rear position of the rear propeller.

구체적으로, 상기 프로펠러축은, 후단부가 선미에 고정되는 프로펠러 캡과 연결되고, 전단부가 동력원의 구동축에 결합되는 일체형의 원통형상으로 구성될 수 있다.Specifically, the propeller shaft may have a cylindrical shape with a rear end connected to a propeller cap fixed to the stern, and a front end coupled to a driving shaft of the power source.

구체적으로, 상기 프로펠러축의 전단부는, 상기 구동축과 프로펠러축/구동축 연결용 플랜지에 의해서 연결될 수 있다.Specifically, the front end of the propeller shaft may be connected to the drive shaft by a flange for connecting the propeller shaft and the drive shaft.

구체적으로, 상기 프로펠러축은, 상기 리어 프로펠러 전방에 위치한 상기 프론트 프로펠러와 결합하고, 상기 반전회전장치는, 상기 프로펠러캡과 상기 리어 프로펠러의 허브 사이에 위치할 수 있다.Specifically, the propeller shaft may be coupled with the front propeller located in front of the rear propeller, and the reverse rotation device may be positioned between the propeller cap and the hub of the rear propeller.

구체적으로, 상기 반전회전장치는, 상기 프로펠러축에 형성된 선기어; 상기 리어 프로펠러의 허브에 형성되어 상기 리어 프로펠러에 구동력을 전달하는 링기어; 및 상기 선기어 및 상기 링기어와 맞물려 상기 선기어의 회전력을 반전시켜 상기 링기어에 전달하는 유성기어로 구성될 수 있다.Specifically, the reverse rotation device includes: a sun gear formed on the propeller shaft; A ring gear formed on a hub of the rear propeller and transmitting a driving force to the rear propeller; And a planetary gear engaged with the sun gear and the ring gear and inverting the rotational force of the sun gear to transmit the rotational force to the ring gear.

구체적으로, 상기 유성기어는, 축이 상기 프로펠러 캡에 고정되어 자전할 수 있다.Specifically, the planetary gear is rotatable with its shaft fixed to the propeller cap.

구체적으로, 상기 선미에 구비되어 상기 프로펠러 캡을 고정하는 프로펠러 캡 고정부; 및 상기 프로펠러 캡 고정부와 상기 프로펠러 캡을 연결하여 고정시키는 프로펠러 캡 고정축을 더 포함할 수 있다.Specifically, a propeller cap fixing portion provided on the stern and fixing the propeller cap; And a propeller cap fixing shaft connecting and fixing the propeller cap fixing portion and the propeller cap.

구체적으로, 상기 프로펠러 캡 고정부는, 상기 선미에 구비되어 선박의 방향을 조절하는 러더의 러더 혼일 수 있다.Specifically, the propeller cap fixing portion may be a rudder rudder provided on the stern so as to adjust the direction of the ship.

구체적으로, 상기 리어 프로펠러와 상기 프로펠러축 사이에 위치하며, 상기 리어 프로펠러와 상기 프로펠러축의 상반회전에 대한 마찰을 줄이도록 하는 리어 프로펠러 베어링을 더 포함할 수 있다.Specifically, the rear propeller may further include a rear propeller bearing disposed between the rear propeller and the propeller shaft to reduce friction between the rear propeller and the propeller shaft.

구체적으로, 상기 프로펠러캡과 상기 리어 프로펠러의 허브는 캡/허브 밀봉부재에 의해서 해수가 차단되어 상기 반전회전장치가 보호되도록 할 수 있다.Specifically, the hub of the propeller cap and the rear propeller is shielded by the cap / hub sealing member to protect the reverse rotation device.

본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 반전회전장치를 리어 프로펠러 후방의 프로펠러캡 부분에 위치하도록 하여 내축의 길이가 단축되고 외축은 생략가능하여, 이로 인해 축간의 결합에 필요한 다수의 플랜지가 필요하지 않게 되는 등의 추진장치의 구조의 단순화, 내축과 외축의 마찰을 줄이기 위한 윤활영역의 감소, 추진장치의 무게 감소로 인한 선박 중량감소를 유도하는 효과가 있다.The propulsion device for a ship according to the present invention is characterized in that the inversion rotating device is positioned on the propeller cap portion behind the rear propeller so that the length of the inner shaft is shortened and the outer shaft can be omitted so that a large number of flanges The reduction of the lubrication area to reduce the friction between the inner and outer shafts, and the weight reduction of the ship due to the weight reduction of the propulsion device.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a marine propulsion device according to the prior art.
2 is a configuration diagram of a marine propulsion device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

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

도 1은 종래 기술에 따른 이중반전 프로펠러를 탑재한 선박용 추진장치를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram for explaining a propulsion device for a ship equipped with a double inverted propeller according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 선박용 추진장치(100)는, 선체(102)의 후미에 설치되며, 내축(141)과 외축(142)을 동심상으로 배치하고, 내축(141)의 후단부에 리어 프로펠러(122)를 결합하고, 내축(141)의 전단부에 동력원(160)과 연결된 구동축(143)을 결합하고, 외축(142)의 후단부에 프론트 프로펠러(124)를 결합하고, 외축(142)의 전단부에 반전기어장치(144) 및 엘라스틱 커플링(elastic coupling; 145)을 설치하여, 내축(141)이 동력원(160)에 의해 회전 구동하고, 외축(142)이 내축(141)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전 구동하도록 구성된다. 여기서, 이중반전 프로펠러(120)는 리어 프로펠러(122)와 프론트 프로펠러(124)로 이루어지며, 축계(140)는 내축(141), 외축(142), 구동축(143), 반전기어장치(144), 엘라스틱 커플링(145)으로 이루어진다.1, a conventional propulsion device for a marine vessel 100 is installed at the rear of a hull 102. The inner shaft 141 and the outer shaft 142 are concentrically arranged, The front propeller 124 is coupled to the rear end of the outer shaft 142 and the rear propeller 124 is coupled to the rear end of the outer shaft 142. The front propeller 124 is connected to the front end of the inner shaft 141, A reverse gear device 144 and an elastic coupling 145 are installed at the front end of the inner shaft 142 so that the inner shaft 141 is rotationally driven by the power source 160 and the outer shaft 142 is driven by the inner shaft 141 In the direction opposite to the direction of rotation of the drive shaft. The double inverted propeller 120 includes a rear propeller 122 and a front propeller 124. The axial system 140 includes an inner shaft 141, an outer shaft 142, a drive shaft 143, a reverse gear device 144, And an elastic coupling 145.

내축(141)은, 리어 프로펠러(122)로부터 동력원(160)의 구동축(143)까지 길게 연장됨에 따라, 후단부에 리어 프로펠러(122)가 결합되는 제1 내축(141a)과, 전단부에 구동축(143)이 결합되는 제2 내축(141b)으로 구성된다.The inner shaft 141 extends from the rear propeller 122 to the driving shaft 143 of the power source 160 and has a first inner shaft 141a to which the rear propeller 122 is coupled at the rear end, And a second inner shaft 141b to which the second shaft 143 is coupled.

상기에서, 제1 내축(141a)의 전단부와 제2 내축(141b)의 후단부는 외축(142)의 내부에서 슬리브 커플링(sleeve coupling; 146)으로 연결되며, 제1 내축(141a)과 리어 프로펠러(122)는 억지끼움 방식으로 결합되며, 제2 내축(141b)과 구동축(143)은 제2 내축/구동축 연결용 플랜지(182)로 결합된다.The front end of the first inner shaft 141a and the rear end of the second inner shaft 141b are connected to each other by a sleeve coupling 146 inside the outer shaft 142, The propeller 122 is coupled in an interference fit manner and the second inner shaft 141b and the drive shaft 143 are coupled to the second inner / drive shaft connecting flange 182.

외축(142)은, 프론트 프로펠러(124)로부터 내축(141)의 동력을 외축(142)에 전달하는 엘라스틱 커플링(145)까지 길게 연장됨에 따라, 후단부에 프론트 프로펠러(124)가 결합되는 제1 외축(142a)과, 제1 및 제2 내축(141a, 141b)을 연결하는 슬리브 커플링(146) 부분에 형성되는 제1 중간축(142c)과, 전단부에 반전기어장치(144)가 연결되는 제2 중간축(142d)과, 후단부에 반전기어장치(144)가 연결되는 제2 외축(142b)으로 구성된다. 여기서 제1 중간축(142c)은, 상하분리형(split type) 구조이다.The outer shaft 142 extends long from the front propeller 124 to the elastomeric coupling 145 that transmits the power of the inner shaft 141 to the outer shaft 142 so that the front propeller 124 is coupled to the rear end. A first intermediate shaft 142c formed at a portion of the sleeve coupling 146 connecting the first outer shaft 142a and the first inner shaft 141a and the second inner shaft 141b and a first intermediate shaft 142c formed at the front end of the reverse gear unit 144 And a second outer shaft 142b to which a reverse gear device 144 is connected at a rear end thereof. Here, the first intermediate shaft 142c has a split type structure.

상기에서, 제1 외축(142a)과 프론트 프로펠러(124)는 제1 외축/프론트 프로펠러 연결용 플랜지(181)로 결합되며, 제1 외축(142a)의 전단부와 제1 중간축(142c)의 후단부는 제1 외축/제1 중간축 연결용 플랜지(184)로 결합되며, 제1 중간축(142c)의 전단부와 제2 중간축(142d)의 후단부는 제1 중간축/제2 중간축 연결용 플랜지(185)로 결합되며, 제2 외축(142b)의 전단부와 엘라스틱 커플링(145)은 제2 외축/엘라스틱 커플링 연결용 플랜지(183)로 결합된다.The first outer shaft 142a and the front propeller 124 are coupled to each other by a flange 181 for connecting the first outer shaft and the front propeller and the front end of the first outer shaft 142a and the front end of the first intermediate shaft 142c The front end of the first intermediate shaft 142c and the rear end of the second intermediate shaft 142d are connected to the first intermediate shaft / And the front end of the second outer shaft 142b and the elastomeric coupling 145 are coupled to the flange 183 for connecting the second outer shaft / elastomer coupling.

도면에서, 미설명부호 104는 선미 격벽이고, 미설명부호 150은 구동축(143)을 지지하는 베어링이다.In the drawing, reference numeral 104 denotes a stern bulkhead, and reference numeral 150 denotes a bearing for supporting the drive shaft 143.

그러나 종래의 선박용 추진장치(100)는, 프론트 프로펠러(124)와 리어 프로펠러(122) 각각을 상반회전하도록 하는 반전기어장치(144)가 선체 내부에 구비되는데, 선미 기관실의 폭이 선미쪽으로 갈수록 좁기 때문에, 프로펠러로부터 반전기어장치가 배치 가능한 선체 내부 폭이 확보되는 위치, 즉 선미로부터 상당거리를 유지해야하므로 중공 외축 길이가 길게 되어 반전기어장치와 프로펠러를 연결하는 외축의 가공이 어려운 문제가 있었다.However, in the conventional marine propulsion device 100, a reversing gear device 144 for rotating the front propeller 124 and the rear propeller 122 in the opposite direction is provided inside the hull. The width of the stern engine room is narrower toward the stern side Therefore, since the propeller is required to maintain a substantial distance from the stern, that is, the position where the width of the inside of the hull capable of arranging the reverse gear device is secured, the hollow outer shaft length becomes long, and machining of the outer shaft connecting the reverse gear device and the propeller is difficult.

또한 반전기어장치(144)의 배치 위치로 인하여 축계 장치의 형상 및 배치 등에도 영향을 주어 제작 비용 및 배치 위치도 제한이 되는 문제점이 있었다.
Further, due to the arrangement position of the reverse gear device 144, the shape and arrangement of the shaft device are also influenced, and the manufacturing cost and the position of the shaft device are also limited.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a propulsion device for a ship according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치(200)는, 이중반전 프로펠러(220), 축계(240), 동력원(260), 프로펠러캡(270), 캡/허브 밀봉부재(280), 리어 프로펠러 베어링(290)을 포함하며, 축계(240)는, 프로펠러축(241), 구동축(243), 반전회전장치(244), 프로펠러 캡 고정축(245), 프로펠러 캡 고정부(246)를 포함한다. 2, the propulsion device 200 for a ship according to an embodiment of the present invention includes a double inverted propeller 220, a shaft system 240, a power source 260, a propeller cap 270, a cap / hub A propeller shaft 241, a drive shaft 243, a reverse rotation device 244, a propeller cap fixing shaft 245, a propeller cap 242, a propeller shaft 242, And includes a fixing portion 246.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치(200)는, 선체(202)의 후미에 설치되어 동력원(260)에서 발생된 동력을 축계(240)에서 서로 다른 방향의 회전력으로 전환하여 이중반전 프로펠러(220)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 장치이다. 여기서 선체(202)의 후미라 함은 이중반전 프로펠러(220)가 설치된 축계(240)를 지지하기 위해 선체(202)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분, 즉 스턴 보스(Stern boss)를 의미할 수 있다.
The propulsion device 200 for a ship according to an embodiment of the present invention includes a propulsion unit 200 installed at the rear of the hull 202 to convert the power generated by the power source 260 into rotational forces in different directions in the propulsion system 240, 220 rotate opposite to each other to generate propulsive force. The rear of the hull 202 refers to a portion protruding rearward from the hull 202 in a streamline manner, that is, a stern boss for supporting the shafts 240 in which the double inverted propeller 220 is installed .

이중반전 프로펠러(220)는, 리어 프로펠러(222)와 프론트 프로펠러(224)를 포함하여 구성될 수 있으며, 프론트 프로펠러(224)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러(224)와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(222)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 장치로서, 프로펠러(222,224)에 의하여 유기되는 토크의 균형(torque balance)이 증가하여, 선박 힐링 모멘트(heeling moment)의 감소로 나타나고, 항로 직진성이 우수하며 저진동, 저소음이며, 프로펠러의 효율이 우수한 것으로 알려져 있다.The double inverted propeller 220 may include a rear propeller 222 and a front propeller 224 and may include a rear propeller 224 that rotates in a direction opposite to that of the front propeller 224, The torque balance of the propellers 222 and 224 is increased to decrease the heeling moment of the ship, and it is excellent in the straightness of the route, It is low noise and it is known that the efficiency of the propeller is excellent.

리어 프로펠러(222)는, 후술할 프론트 프로펠러(224)로부터 후방으로 소정간격 이격된 위치의 프로펠러축(241)에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 후술할 프로펠러축(241)의 후단부에 회전 가능하게 설치되고 프로펠러축(241)이 관통하는 리어 프로펠러 허브(222a)와, 리어 프로펠러 허브(222a)의 외면에 마련된 복수의 날개(222b)를 포함할 수 있다. 리어 프로펠러(222)는, 후술할 동력원(260)에서 발생된 동력을 후술할 반전회전장치(244)와 프로펠러축(241)을 통해 전달받아 프론트 프로펠러(224)와 반대 방향으로 회전 구동될 수 있다.The rear propeller 222 may be rotatably installed on a propeller shaft 241 at a position spaced rearward from the front propeller 224 by a predetermined distance and may be rotatably mounted on a rear end of a propeller shaft 241 A rear propeller hub 222a through which the propeller shaft 241 passes and a plurality of blades 222b provided on the outer surface of the rear propeller hub 222a. The rear propeller 222 can be driven to rotate in the opposite direction to the front propeller 224 by receiving the power generated by the power source 260 to be described later through the inversion device 244 and the propeller shaft 241 to be described later .

프론트 프로펠러(224)는, 리어 프로펠러(222)로부터 전방으로 소정간격 이격된 위치의 후술할 프로펠러축(241)에 설치될 수 있으며, 후술할 프로펠러푹(241)의 후단부에 고정되는 프론트 프로펠러 허브(224a)와, 프론트 프로펠러 허브(224a)의 외면에 마련된 복수의 날개(224b)를 포함할 수 있다. 프론트 프로펠러(224)는, 후술할 프로펠러축(241)과 볼팅 등의 방법으로 결합될 수 있고, 후술할 동력원(260)에서 발생된 동력을 후술할 프로펠러축(241)을 통해 직접 전달받아 회전 구동될 수 있다.
The front propeller 224 can be installed on a propeller shaft 241 at a position spaced forward from the rear propeller 222 by a predetermined distance and includes a front propeller hub 241 fixed to the rear end of a propeller- A plurality of blades 224a provided on the outer surface of the front propeller hub 224a, and a plurality of blades 224b provided on the outer surface of the front propeller hub 224a. The front propeller 224 can be coupled with a propeller shaft 241 to be described later by a method such as bolting or the like and the power generated by the power source 260 to be described later is directly transmitted through the propeller shaft 241, .

축계(240)는, 후술할 동력원(260)으로부터 동력을 전달받아 이중반전 프로펠러(220)를 회전 구동시키는 중간 매개체로서, 프로펠러축(241), 구동축(243), 반전회전장치(244)를 포함하여 구성될 수 있다.The shafting system 240 includes a propeller shaft 241, a drive shaft 243, and a reverse rotation device 244 as intermediate vehicles that receive power from a power source 260 to be described later and rotate the dual inversion propeller 220 .

프로펠러축(241)은 후술할 동력원(260)의 구동축(243)까지 일체형의 원통형상으로 제작될 수 있다. 후술할 프로펠러캡(270)은 리어 프로펠러(222) 후방에 위치한 프로펠러 캡 고정부(246) 예를 들어 러더혼(246)에 연결되어 고정되며, 프로펠러 축(241) 후단부와 반전기어(바람직하게는 유성기어;2443)를 내포하고 있다.The propeller shaft 241 may be integrally formed into a cylindrical shape up to the drive shaft 243 of the power source 260, which will be described later. The propeller cap 270 to be described later is fixedly connected to the propeller cap fixing portion 246 located at the rear of the rear propeller 222 such as the rudder horn 246 and is fixed to the rear end of the propeller shaft 241 Includes a planetary gear 2443.

또한, 프로펠러 캡(270)과 회전하는 리어 프로펠러 허브(222a) 사이에 미끄럼이 허용되는 캡/허브 밀봉부재(280)를 배치하여 내부에 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있어 반전기어(바람직하게는 유성기어;2443)를 보호할 수 있다.Further, the cap / hub sealing member 280, which is slidable, can be disposed between the propeller cap 270 and the rotating rear propeller hub 222a to prevent seawater from entering the interior, The planetary gears 2443 can be protected.

리어 프로펠러(222)는 프로펠러 축(241)에 의하여 지지되되 프로펠러 축(241)과는 반대방향으로 회전가능하도록 프로펠러 축(241)과 리어 프로펠러 허브(222a) 사이에 상반회전 베어링(바람직하게는 리어 프로펠러 베어링;290)이 배치된다. The rear propeller 222 is supported between the propeller shaft 241 and the rear propeller hub 222a so as to be supported by the propeller shaft 241 and rotatable in the direction opposite to the propeller shaft 241, Propeller bearings 290 are disposed.

프로펠러축(241)의 전단부에는 구동축(243)과 프로펠러축/구동축 연결용 플랜지(282)에 의해서 연결될 수 있으며, 리어 프로펠러(222) 전방에 위치한 프론트 프로펠러(224)와 결합할 수 있다. 프로펠러축(241)과 프론트 프로펠러(224)의 결합에는 프로펠러축(241)과 일체로서 함께 회전할 수 있도록 결합되어야 하며 그 결합방식에는 제한이 없으나 예를 들어 억지끼움 등에 의해 결합될 수 있다.The front end of the propeller shaft 241 may be connected to the front propeller 224 located at the front of the rear propeller 222 by a drive shaft 243 and a flange 282 for connecting the propeller shaft and the drive shaft. The coupling between the propeller shaft 241 and the front propeller 224 should be such that the propeller shaft 241 and the propeller shaft 241 are integrally rotatable together. The coupling method is not limited. For example, they may be coupled by interference fit.

상기와 같이 프로펠러축(241)이 일체형으로 제작됨으로서, 기존의 내축(141)을 구성하는 제1 및 제2 외축(141a, 141b)을 연결하기 위한 슬리브 커플링(146)의 구성과, 기존의 외축(142)을 구성하는 제1 및 제2 중간축(142c, 142d)의 구성이 필요 없을 뿐만 아니라 외축(142) 자체가 생략가능하게 되어 본 실시예의 내축(241)의 길이를 감소시킬 수 있다.The configuration of the sleeve coupling 146 for connecting the first and second outer shafts 141a and 141b constituting the conventional inner shaft 141 and the configuration of the conventional one The configuration of the first and second intermediate shafts 142c and 142d constituting the outer shaft 142 is not required and the outer shaft 142 itself can be omitted so that the length of the inner shaft 241 of the present embodiment can be reduced .

따라서,종래의 선박용 추진장치(100)에 존재하는 외축(142)을 생략할 수 있어 축간의 결합에 필요한 플랜지가 필요하지 않게 되고, 종래의 내축(141)과 외축(142)간의 마찰을 줄이기 위한 베어링 및 윤활장치 등의 설치가 간소화되어 선박용 추진장치(200)의 구조가 단순화되는 효과가 있다. 또한, 종래의 내축(141)과 외축(142)의 마찰을 줄이기 위한 윤활영역의 감소, 선박용 추진장치(200)의 무게 감소로 인한 선박 중량감소 효과가 있다.Therefore, the outer shaft 142 existing in the conventional marine propulsion device 100 can be omitted, and the flange required for engagement between the shafts becomes unnecessary. In order to reduce the friction between the inner shaft 141 and the outer shaft 142, The installation of bearings, lubrication devices, and the like is simplified and the structure of the propulsion device 200 for a ship is simplified. In addition, there is a reduction in the lubrication area for reducing the friction between the inner shaft 141 and the outer shaft 142, and a reduction in the weight of the ship due to the weight reduction of the ship propulsion device 200.

구동축(243)은, 프로펠러축(241)에 후술할 동력원(260)으로부터의 동력을 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 후단부가 프로펠러축/구동축 연결용 플랜지(282)에 의해 프로펠러축(241)의 전단부와 결합될 수 있고, 전단부가 동력원(260)에 연결될 수 있다. 구동축(243)은, 선체(202)에 고정설치되는 베어링(250)에 의해 안정되게 지지될 수 있다.The drive shaft 243 can transmit the power from the power source 260 to be described later to the propeller shaft 241. The propeller shaft 241 is connected to the propeller shaft 241 by a flange 282 for connecting the propeller shaft / And the front end can be coupled to the power source 260. [0050] The drive shaft 243 can be stably supported by a bearing 250 fixed to the hull 202.

반전회전장치(244)는, 프론트 프로펠러(224)의 회전 방향과 반대 방향으로 리어 프로펠러(222)를 회전시키는 장치로서, 프로펠러 축(241)의 후단부 즉, 리어 프로펠러(222)의 후방에 위치한다. The reverse rotation device 244 is a device for rotating the rear propeller 222 in the direction opposite to the rotation direction of the front propeller 224 and is disposed at the rear end of the propeller shaft 241, do.

구체적으로 반전회전장치(244)는 프로펠러캡(270)과 리어 프로펠러 허브(222a) 사이에 위치될 수 있다. 반전회전장치(244)는, 반전기어를 사용할 경우 반전기어장치(Contra-Rotating Gear Box)라 할 수 있다. Specifically, the inversion device 244 may be positioned between the propeller cap 270 and the rear propeller hub 222a. The reverse rotation device 244 can be referred to as a contra-rotating gear box when a reverse gear is used.

반전회전장치(244)는 프로펠러축(241)에 형성된 선기어(2441), 리어프로펠러 허브(222a)에 형성되어 리어프로펠러(222)에 구동력을 전달하는 링기어(2442), 선기어(2441) 및 링기어(2442)와 맞물려 선기어(2441)의 회전력을 반전시켜 링기어(2442)에 전달하는 다수의 유성기어(2443)로 구성될 수 있다. The inversion rotating device 244 includes a sun gear 2441 formed on the propeller shaft 241, a ring gear 2442 formed on the rear propeller hub 222a for transmitting driving force to the rear propeller 222, a sun gear 2441, And a plurality of planetary gears 2443 that engage with gears 2442 and transmit the rotational force of the sun gear 2441 to the ring gear 2442.

유성기어(2443)의 축(도시하지 않음)은 프로펠러 캡(270)에 고정되어 있으므로 유성기어(2443)는 자전만하게 되며, 선기어(2441)의 회전방향과 반대 방향으로 자전하며 링기어(2442)를 동일 방향으로 회전하게 하므로 링기어(2442)에 연결된 리어 프로펠러(222)는 선기어(2441)를 구비한 프로펠러 축(241)과는 반대방향으로 회전하게 된다.
The planetary gear 2443 rotates only in a direction opposite to the rotation direction of the sun gear 2441 and the ring gear 2442 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the sun gear 2441, The rear propeller 222 connected to the ring gear 2442 rotates in a direction opposite to the propeller shaft 241 provided with the sun gear 2441.

종래에는 반전회전장치(144)에 제2 중간축(142d)과 제2 외축(142b)이 연결되어 내축(141)의 회전력을 반전시켜야 함으로 반전회전장치(144)에 연결해야하는 축들이 많이 필요하였으나 상기와 같이 본 발명의 선박용 추진장치(200)에 있어서는 반전회전장치(244)가 프로펠러캡(270)과 리어 프로펠러 허브(222a)사이에 내포되도록 위치되어 반전회전장치(244)의 구성기어들이 일체형으로 제작되게 됨으로써(예를 들어 선기어(2441)는 프로펠러축(241)과, 그리고 링기어(2442)는 리어 프로펠러 허브(222a)와 일체형으로 제작), 반전회전장치(244)에 연결되는 구성요소(예를 들어 종래의 선박용 추진장치(100)의 구성요소인 제2 중간축(142d)과 제2 외축(142b) 등)들을 생략할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 베어링 및 윤활장치 등의 설치가 간소화되어 선박용 추진장치(200)의 구조가 단순화되는 효과, 무게 감소로 인한 선박 중량감소 효과 및 선체제작 비용 감소의 효과가 발생할 수 있다.
Since the second intermediate shaft 142d and the second outer shaft 142b are connected to the reverse rotation device 144 so as to invert the rotational force of the inner shaft 141, a large number of shafts are required to be connected to the reverse rotation device 144 As described above, in the marine propulsion device 200 of the present invention, the reverse rotation device 244 is positioned between the propeller cap 270 and the rear propeller hub 222a so that the gears of the reverse rotation device 244 are integrated (For example, the propeller shaft 241 and the ring gear 2442 are integrally formed with the rear propeller hub 222a), and a component connected to the reverse rotation device 244 (For example, the second intermediate shaft 142d and the second outer shaft 142b, which are components of the conventional propulsion device for marine vessel 100) can be omitted. Therefore, the installation of the bearings and the lubrication apparatus can be simplified, the structure of the propulsion device 200 for a ship can be simplified, the weight of the ship can be reduced due to the weight reduction, and the cost for manufacturing the ship can be reduced.

동력원(260)은, 선체(202)의 내부에 설치될 수 있으며, 구동축(243)의 전단부에 연결되어, 축계(240)의 프로펠러축(241)을 통해 이중반전 프로펠러(220)의 추력을 발생시킬 수 있도록, 동력을 발생시키는, 예를 들어, 엔진, 모터, 터빈 등일 수 있다.
The power source 260 may be installed inside the hull 202 and may be connected to the front end of the drive shaft 243 so that the thrust of the double reversing propeller 220 is transmitted through the propeller shaft 241 of the shafting system 240 For example, an engine, a motor, a turbine, or the like, which generates power to generate electric power.

프로펠러캡(270)은 고정된 프로펠러 캡 고정부(246)와 연결되되 프로펠러축(241)의 후단부를 유선형으로 감싸도록 구성되어 선박의 추진시 발생하는 외부 유체와의 저항을 감소하도록 구성될 수 있으며, 또한 본 발명의 실시예에서는 반전회전장치(244)를 감싸도록 구성되어 반전회전장치(244)를 보호하는 역할도 함께 수행될 수 있다.
The propeller cap 270 may be configured to be connected to the fixed propeller cap securing portion 246 and to surround the rear end portion of the propeller shaft 241 in a streamlined manner to reduce the resistance with the external fluid generated during propulsion of the ship In addition, the embodiment of the present invention may be configured to enclose the inversion rotation device 244 and also to protect the inversion rotation device 244.

캡/허브 밀봉부재(280)는 고정된 프로펠러캡(270)과 회전하는 리어 프로펠러 허브(222a)가 밀봉되도록 할 수 있다. 본 발명에서는 반전회전장치(244)가 프로펠러캡(270)과 리어 프로펠러 허브(222a)의 내측에 위치하고 있어, 선체의 외부에 위치하게 되는데 캡/허브 밀봉부재(280)로 프로펠러캡(270)과 리어 프로펠러 허브(222a)사이로 유입되는 해수를 차단하여 반전회전장치(244)를 안전하게 보호할 수 있다.
The cap / hub sealing member 280 may seal the fixed propeller cap 270 and the rotating rear propeller hub 222a. In the present invention, the reversing and rotating device 244 is located inside the propeller cap 270 and the rear propeller hub 222a, and is located outside the hull. The cap / hub sealing member 280 covers the propeller cap 270, The reverse rotation device 244 can be safely protected by intercepting the seawater flowing between the rear propeller hubs 222a.

리어 프로펠러 베어링(290)은 리어 프로펠러(222)와 프로펠러축(241) 사이에 위치하며, 리어프로펠러(222)와 프로펠러축(241)의 상반회전에 대한 마찰을 줄이도록 할 수 있다. 리어 프로펠러(222)는 프로펠러축(241)과 함께 동일한 방향으로 회전하는 것이 아닌 반전회전장치(244)에 의해서 프로펠러축(241)과 상반된 방향으로 회전하기 때문에 마찰이 발생되게 된다. 이러한 마찰을 줄이기 위해서 리어 프로펠러(222)와 프로펠러축(241)에 윤활유를 공급하는 리어프로펠러 윤활장치(도시하지 않음)와 리어 프로펠러 베어링(290)을 구비할 수 있다.The rear propeller bearing 290 is positioned between the rear propeller 222 and the propeller shaft 241 and can reduce friction between the rear propeller 222 and the propeller shaft 241 due to the opposite rotation. The rear propeller 222 rotates in a direction opposite to the propeller shaft 241 by the inversion rotating device 244 instead of rotating in the same direction together with the propeller shaft 241, so that friction is generated. A rear propeller lubrication system (not shown) and a rear propeller bearing 290 for supplying lubricant to the rear propeller 222 and the propeller shaft 241 in order to reduce such friction.

리어 프로펠러 베어링(290)은 리어프로펠러 윤활장치에서 공급되는 윤활유와 함께 리어 프로펠러(222)와 프로펠러축(241)사이에서 발생하는 마찰을 줄여줄 수 있고, 윤활류는, 그로 인해 발생하는 마찰열을 감소시킬 수 있다.
The rear propeller bearing 290 can reduce the friction generated between the rear propeller 222 and the propeller shaft 241 together with the lubricating oil supplied from the rear propeller lubrication system and the lubrication can reduce the frictional heat generated thereby .

이와 같이 본 실시예는 반전회전장치(244)를 리어 프로펠러(222) 후방의 프로펠러캡(270) 부분에 위치하도록 하여 종래의 내축(141)의 길이가 단축되고 외축(142)은 생략가능하여, 이로 인해 축간의 결합에 필요한 플랜지(181,183,184,185)가 필요하지 않게 되는 등의 선박용 추진장치(200)의 구조의 단순화, 종래의 내축(141)과 외축(142)의 마찰을 줄이기 위한 윤활영역의 감소, 선박용 추진장치(200)의 무게 감소로 인한 선박 중량감소 효과가 있다.
As described above, in the present embodiment, since the inversion rotating device 244 is positioned on the propeller cap 270 portion behind the rear propeller 222, the length of the conventional inner shaft 141 is shortened and the outer shaft 142 can be omitted, This simplifies the structure of the propulsion device 200 for the marine vessel 200 such that the flanges 181, 183, 184 and 185 necessary for coupling between the shafts are not required, and the reduction of the lubrication area for reducing the friction between the inner shaft 141 and the outer shaft 142, There is an effect of reducing the weight of the ship due to the weight reduction of the propulsion device 200 for a ship.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
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.

100, 200:선박용 추진장치 102, 202: 선체
104, 204: 선미 격벽 120, 220: 이중반전 프로펠러
122, 222: 리어 프로펠러 222a: 리어 프로펠러 허브
222b: 리어 프로펠러 날개 124, 224: 프론트 프로펠러
224a: 프론트 프로펠러 허브 224b: 프론트 프로펠러 날개
140, 240: 축계 141: 내축
241: 프로펠러축 141a: 제1 내축
141b: 제2 내축 142: 외축
142a: 제1 외축 142b: 제2 외축
142c: 제1 중간축 142d: 제2 중간축
143, 243: 구동축 144: 반전기어장치
244: 반전회전장치 2441: 선기어
2442: 링기어 2443: 유성기어
145: 엘라스틱 커플링 146: 슬리브 커플링
150,250: 베어링 160, 260: 동력원
245: 프로펠러 캡 고정축 246: 프로펠러 캡 고정부
270: 프로펠러캡 280: 캡/허브 밀봉부재
290: 리어 프로펠러 베어링
181: 제1 외축/프론트 프로펠러 연결용 플랜지
182: 제2 내축/구동축 연결용 플랜지
282: 프로펠러축/구동축 연결용 플랜지
183: 제2 외축/엘라스틱 커플링 연결용 플랜지
184: 제1 외축/제1 중간축 연결용 플랜지
185: 제1 중간축/제2 중간축 연결용 플랜지100, 200: Ship propulsion device 102, 202: Ship
104, 204: stern bulkhead 120, 220: double inversion propeller
122, 222: rear propeller 222a: rear propeller hub
222b: rear propeller wing 124, 224: front propeller
224a: front propeller hub 224b: front propeller blade
140, 240: shaft system 141: internal shaft
241: propeller shaft 141a: first inner shaft
141b: second inner shaft 142: outer shaft
142a: first outer shaft 142b: second outer shaft
142c: first intermediate shaft 142d: second intermediate shaft
143, 243: drive shaft 144: reverse gear device
244: Reverse rotation device 2441: Sun gear
2442: ring gear 2443: planetary gear
145: Elastic coupling 146: Sleeve coupling
150, 250: Bearings 160, 260: Power source
245: propeller cap fixing shaft 246: propeller cap fixing portion
270: Propeller cap 280: Cap / hub sealing member
290: Rear propeller bearing
181: Flange for connection of 1st outer shaft / front propeller
182: Flange for connecting the second inner shaft / drive shaft
282: Flange for connection of propeller shaft / drive shaft
183: Flange for connecting the second outer shaft / elastomer coupling
184: flange for connection of first outer shaft / first intermediate shaft
185: Flange for connecting the first intermediate shaft / second intermediate shaft

Claims

Double inverted propellers consisting of a rear propeller and a front propeller;
A propeller shaft for transmitting the power of the power source to the rear propeller and the front propeller; And
And a reverse rotation device for rotating the rear propeller in a direction opposite to the rotation direction of the front propeller,
And the propeller cap provided at the rear end of the propeller shaft is fixed by being separated from the propeller fixing part of the stern by the propeller cap fixing shaft The propulsion device for ships.

2. The propeller shaft according to claim 1,
Wherein the front end portion is formed in a cylindrical shape which is integral with the drive shaft of the power source.

3. The propeller shaft according to claim 2,
And a flange for connecting the drive shaft and the propeller shaft / drive shaft.

3. The propulsion system according to claim 2,
A front propeller disposed in front of the rear propeller,
The reverse rotation device includes:
Wherein the propeller cap is located between the propeller cap and the hub of the rear propeller.

3. The apparatus according to claim 2,
A sun gear formed on the propeller shaft;
A ring gear formed on a hub of the rear propeller and transmitting a driving force to the rear propeller; And
And a planetary gear engaged with the sun gear and the ring gear to reverse the rotational force of the sun gear and transmit it to the ring gear.

The method according to claim 1,
Further comprising a rear propeller bearing positioned between the rear propeller and the propeller shaft for reducing friction between the rear propeller and the propeller shaft during a counterclockwise rotation of the propeller shaft.

3. The method of claim 2,
Wherein the propeller cap and the hub of the rear propeller are shielded by the cap / hub sealing member to protect the reverse rotation device.

6. The planetary gear set according to claim 5,
Wherein the shaft is fixed to the propeller cap and rotates.

delete

3. The propeller according to claim 2,
And a rudder horn provided on the stern for adjusting the direction of the ship.