KR101745234B1 - 선미관 시일 장치 - Google Patents

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KR101745234B1
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아키히코 야노
다케시 사노
노부히로 히메노
마시바 교고쿠
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
바르질라 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 제 1 시일 링의 라이너와의 슬라이딩 접촉부를 냉각시킴과 함께 윤활하여, 마모를 방지하고 시일 링의 내구성을 향상시키는 선미관 시일 장치의 제공을 목적으로 한다.
[해결 수단] 프로펠러 (21) 를 회전 가능하게 지지하는 프로펠러축 (10) 의 선미관 시일 장치 (12) 로서, 프로펠러축 (10) 의 라이너 (11) 를 외부에서 끼우고, 복수의 시일 링을 유지하고 있는 하우징 (13) 과, 복수의 시일 링의 최선미측에 배치 형성된 제 1 시일 링 (1) 과, 제 1 시일 링 (1) 의 선박 앞측에 제 1 시일 링 (1) 과 간격을 두고 배치 형성된 제 2 시일 링 (2) 과, 제 1 시일 링 (1) 을 냉각시키는 윤활유를 분출하는 분출구 (31d) 를, 라이너 (11) 와 제 1 시일 링 (1) 의 슬라이딩 접촉부 (G) 근방에 배치 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

선미관 시일 장치{STERN PIPE SEAL DEVICE}
본 발명은, 선미관의 선외측에 형성된 하우징 내를 관통하는 선박용 추진축과 하우징 사이에 배치 형성되어, 해수가 선내측으로 침입하는 것을 방지하는 시일 링을 사용한 선미관 시일 장치에 관한 것이다.
종래부터 고무나 엘라스토머로 이루어지는 시일 링이 선미관 시일 장치에 사용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 선미관 (01) 을 관통하는 추진축 (프로펠러축) (02) 에 장착된 라이너 (03) 에 슬라이딩 접촉하는 탄성 부재로 이루어지는 립형의 시일 링 (04, 05, 06) 이 복수의 하우징 부재 (07) 사이에 끼도록 배치 형성되고, 선미측에 배치 형성된 제 1 시일 링 (04) 과, 이것에 인접하는 제 2 시일 링 (05) 에 의해 제 1 선미 환상 공간 (08) 을 형성함과 함께, 제 2 시일 링 (05) 과 제 3 시일 링 (06) 에 의해 제 2 선미 환상 공간 (09) 을 형성하도록 하여, 해수의 침수나 이물질의 침입, 및 선내측의 윤활유의 누설을 방지하는 선미관 시일 장치 (010) 가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2000-238694호
그러나, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 제 1 시일 링 (04) 의 단면 형상은, 시일 링 (04) 이 라이너 (03) 와 접촉하는 슬라이딩 접촉면에, 프로펠러축 (02) 의 회전시에 제 1 선미 환상 공간 (08) 내의 해수를 고압측의 선외로 강제적으로 송출하도록 미세한 요철을 형성하여, 프로펠러축 (02) 의 회전시에 송출 작용을 적극적으로 발생시키는 기술이다.
그런데, 선박의 대형화, 고속화에 수반하여 시일 링 (04) 이 라이너 (03) 와 접촉하는 슬라이딩 접촉부는, 프로펠러축 (02) 의 회전에 의해 발생하는 마찰열이 부분적으로는 150 ℃ 이상이 되는 것이 알려져 있다 [선미관 시일 장치용 시일 링재의 연구 (제 1 보)].
그 때문에, 시일 링의 재료로서 내열성이 높은 NBR (Nitrile Butadiene Rubber), 불소 고무 등이 사용되고 있다.
그러나, 그러한 상태에 있어서도, NBR 시일 링의 경우에는, 열경화에 의한 크랙의 발생이 많아져, 최근에는 재료비가 고가인 불소 고무가 사용되고 있다.
이와 같은 상황하에 있어서도, 시일 링의 라이너와의 슬라이딩 접촉부는 마모가 진행되어, 정기적으로 시일 링의 교환이 필요해지고 있다.
교환을 위해, 고가의 선박의 가동을 정지시키고, 큰 부재 (프로펠러, 추진축등) 의 분리, 장착 등에 의해 선박의 가동률의 저하와 큰 교환 비용이 발생하고 있다.
본 발명은, 상기 서술한 과제를 감안하여 이루어진 발명으로서, 제 1 시일 링의 라이너와의 슬라이딩 접촉부를 냉각시킴과 함께 윤활하여, 마모를 방지하고 시일 링의 내구성을 향상시키는 선미관 시일 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위하여, 선박의 선미에 장착되는 프로펠러를 회전 가능하게 지지하는 프로펠러축의 라이너의 외주면에 둘레 접촉되는 복수의 시일 링에 의해 구성된 선미관 시일 장치로서,
상기 라이너를 외부에서 끼우고, 상기 복수의 시일 링을 유지하고 있는 하우징과,
상기 복수의 시일 링의 최선미측에 배치 형성된 제 1 시일 링과,
상기 제 1 시일 링의 상기 선박 앞측에 상기 제 1 시일 링과 간격을 갖고 배치 형성된 제 2 시일 링과,
상기 제 1 시일 링을 냉각시키는 윤활유를 분출하는 노즐을 구비하고,
상기 노즐의 상기 윤활유를 분출하는 분출구를, 상기 라이너와 상기 제 1 시일 링과의 슬라이딩 접촉부 근방에 배치 형성한 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치를 제공할 수 있다.
이러한 발명에 의하면, 제 1 시일 링은, 제 1 시일 링과 라이너와의 둘레 접촉부에 슬라이딩에 의해 발생하는 마찰열이 분출구로부터 분사되는 윤활유로 효과적으로 냉각된다.
이로써, 둘레 접촉부에 있어서의 제 1 시일 링의 마모 및 경화를 억제할 수 있어, 제 1 시일 링의 내구성이 향상되고, 제 1 시일 링의 교환 시기가 연장되며 선박의 러닝 코스트의 억제를 도모할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 하우징의 상기 라이너와 대향한 면에서 또한, 상기 분출구 근방에, 상기 라이너의 정회전에 수반하여 상기 윤활유를 상기 선미 환상 공간측으로 압출하는 방향으로 나선홈을 형성하면 된다.
이러한 발명에 의하면, 윤활유를 선미 환상 공간측으로 압출하는 나선홈을 형성함으로써, 윤활유를 선미 환상 공간측으로 압출하도록 하여, 제 1 시일 링과 라이너와의 둘레 접촉부를 냉각시키는 윤활유를 분출구로부터 분출하기 쉽게 함으로써 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 노즐은 상기 하우징에 형성되면 된다.
이러한 발명에 의하면, 하우징에 노즐을 형성함으로써, 제 1 시일 링과 라이너와의 둘레 접촉부에 윤활유를 적확하게 분사할 수 있어, 냉각 효과의 향상을 도모할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 노즐은, 상기 제 1 시일 링 내에 배치 형성되어 있으면 된다.
이러한 발명에 의하면, 분출구로부터 분출되는 윤활유가 제 1 시일 링 내를 통과하므로, 내부의 축열을 냉각시키는 것이 가능하여, 제 1 시일 링의 냉각 효율이 더욱 향상된다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 노즐은, 상기 도입구가 상기 하우징 내의 윤활유로 내로 개구되고, 상기 분출구에 연통되는 윤활유로가, 상기 하우징과 상기 라이너가 대향한 간극부에 배치 형성된 통상 부재로 형성되어 있으면 된다.
이러한 발명에 의하면, 통상의 노즐을 하우징과 라이너의 간극부에 배치 형성하는 구조로 했으므로, 노즐의 배치 형성 구조가 간소화되어 제조 비용의 저감과, 구조의 간소화에 수반하는 제품 정밀도의 향상이 가능해지고 제 1 시일 링의 슬라이딩 접촉부에 적확하게 분사할 수 있어, 슬라이딩 접촉부의 냉각을 효율적으로 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 프로펠러축과 상기 프로펠러축에 외부에서 끼우는 상기 라이너로 형성하는 공간부와, 상기 제 1 시일 링과 상기 분출구 사이에 상기 라이너의 래디얼 방향으로 상기 공간부로 연통되는 제 1 복귀 유로와, 상기 라이너의 상기 선미 환상 공간과 대향하는 부분에 상기 라이너의 래디얼 방향으로 상기 공간부와 상기 선미 환상 공간을 연통하는 제 2 복귀 유로를 구비하고,
상기 슬라이딩 접촉부를 냉각시킨 윤활유가 상기 공간부를 통하여 상기 선미 환상 공간으로 되돌아오도록 하면 된다.
이러한 발명에 의하면 슬라이딩 접촉부를 냉각시킨 윤활유는, 라이너와 프로펠러축의 공간부를 통하여 선미 환상 공간으로 되돌아오도록 했으므로, 분사구와 슬라이딩 접촉부 간의 윤활유 압력이 지나치게 높아지는 것을 방지하여, 윤활유의 노즐 분출구로부터의 분출량을 확보하기 쉽게 함과 함께, 제 1 복귀 유로를 통과하는 윤활유에 의해, 라이너 내부의 열 (슬라이딩 접촉부에 의한 열) 을 냉각시킬 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 분출구로부터 분출되는 윤활유의 도입구는, 상기 하우징 내의 윤활유로의 윤활유 유통 방향에 대해 직각 방향으로 개구되어 있으면 된다.
이러한 발명에 의하면, 하우징 내의 윤활유로의 윤활유 유통 방향에 대해 직각 방향으로 개구되어 있기 때문에, 노즐 내에 윤활유가 들어가기 쉬워진다.
따라서, 분출구로부터 분출되는 윤활유량이 많아져, 제 1 시일 링의 냉각 효율이 향상된다.
이러한 발명에 의하면, 제 1 시일 링의 라이너와의 슬라이딩 접촉부를 노즐로부터 분출되는 윤활유로 집중적으로 냉각시킴으로써, 시일 링의 내구성을 향상시키는 선미관 시일 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명이 실시되는 선미관 시일 장치의 개략 단면도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태의 주요부 확대 단면도를 나타낸다.
도 3(A) 는 도 2 의 하우징의 라이너와 대향한 면에 형성된 나사 홈의 둘레 방향의 전개도이고, 도 3(B) 는 도 3(A) 의 부분 확대도이고, 도 3(C) 는 다른 형상의 전개도를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태의 주요부 확대 단면도를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태의 주요부 확대 단면도를 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 제 4 실시형태의 주요부 확대 단면도를 나타낸다.
도 7 은 종래 기술의 설명도이다.
이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시형태를 사용하여 상세하게 설명한다.
단, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
(제 1 실시형태)
도 1 을 참조하여, 선미관 시일 장치 (12) 의 전체 구성에 대해 설명한다.
선미관 시일 장치 (12) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 프로펠러 (21) 가 단부에 장착된 선박 추진용 프로펠러축 (10) 과, 선미관 (15) 으로부터 선외측 (선미측) 으로 돌출되어 형성되고, 내부에 프로펠러축 (10) 이 관통하는 하우징 (13) 과, 그 하우징 (13) 의 내주면과 프로펠러축 (10) 에 외부에서 끼운 라이너 (11) 의 외주측 사이를 시일하는 시일 링 (1, 2, 3) 에 의해 구성되어 있다.
프로펠러 (21) 에는 볼트 (11a) 에 의해 프로펠러축 (10) 의 라이너 (11) 가 고정되어 있다.
라이너 (11) 의 동체부는 프로펠러축 (10) 의 외주를 둘러싸고 프로펠러축 (10) 과 일체로 회전하게 되어 있다.
이 라이너 (11) 의 동체부 외주에는, 최선미측으로부터 립형의 제 1 시일 링 (1), 제 2 시일 링 (2) 및 제 3 시일 링 (3) 이 슬라이딩 접촉되어 있다.
또, 제 1 시일 링 (1) 의 더욱 최선미측에는, 어망 방지링 (14) 이 장착되어 있다. 어망 방지링 (14) 은, 어망 등의 해수 중의 이물질이 선미관 시일 장치 (12) 내에 들어가는 것을 방지하고 있다.
하우징 (13) 은, 복수의 하우징 (13a ∼ 13e) 이 프로펠러축 (10) 의 축선 방향으로 적층 상태로 겹쳐져 볼트 (13f) 에 의해 일체적으로 선미관 (15) 에 고정되어 있다.
복수의 하우징 (13a ∼ 13e) 은, 선미측으로부터 제 1 하우징 (13a), 제 2 하우징 (13b), 제 3 하우징 (13c), 제 4 하우징 (13d), 및 제 5 하우징 (13e) 의 순서로 배치 형성되어 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 시일 링 각각은, 하우징 (13a ∼ 13e) 에 끼워넣어진 상태에서 고정되어 있다.
그리고, 제 1 시일 링 (1) 및 제 2 시일 링 (2) 의 립은 해수측으로 향해지고, 제 3 시일 링 (3) 은 선수측으로 향해져 있다.
이들 시일 링 (1, 2, 3 및 18) 은, 고무 또는 엘라스토머의 탄성 부재로 이루어지고, 고무 재료로는, 내수, 내유, 내열성이 우수한 불소 고무 또는 NBR 에 의해 형성되어 있다.
또, 시일 링은 원환 형상을 이루고, 링 부분의 단면 형상은 일정 단면 형상을 갖고, 중심의 중공 부분에 라이너 (11) 의 동체부가 삽입되게 되어 있다.
또, 제 1 시일 링 (1) 과 제 2 시일 링 (2) 에 의해, 선미 환상 공간인 제 1 선미 환상 공간 (4) 이 형성되고, 제 2 시일 링 (2) 과 제 3 시일 링 (3) 에 의해 제 2 선미 환상 공간 (5) 이 형성되어 있다.
제 3 시일 링 (3) 과 제 4 시일 링 (18) 사이의 선미관 (15) 내에는, 오일 고임 탱크 (27) 로 연통되는 선미관실 (19) 이 형성되어 있다.
제 1 선미 환상 공간 (4) 에는, 선내에 형성된 윤활유를 저류하는 오일 고임 탱크 (6) 에 연결된 송유관 (7) 을 통하여 윤활유가 항상 공급되게 되어 있다.
오일 고임 탱크 (6) 는, 제 1 선미 환상 공간 (4) 의 액압이 축심 흘수압 (吃水壓) 보다 낮아지도록 조정되어 있다.
오일 고임 탱크 (6) 에는, 그 오일 고임 탱크 (6) 내의 윤활유가 저하되면, 윤활유를 보급하기 위한 보급 라인 (28) 과, 윤활유 보급의 조정을 실시하는 밸브 (29) 가 부설되어 있다.
제 2 선미 환상 공간 (5) 에는, 대기로 연통되는 벤틸레이터 라인 (8) 과, 선미관 베어링 윤활유 (제 1 선미 환상 공간 (4) 및 선미관실 (19) 의 윤활유) 의 누설이 발생된 경우에 이것을 회수하는 드레인 라인 (9) 이 접속되어 있다. 48 은 드레인 탱크이다.
제 2 선미 환상 공간 (5) 은 대기 해방이므로, 선미관실의 압력을 독자적으로 축심 흘수압보다 낮게 설정할 수 있으므로, 선미관실 (19) 의 압력을 낮게 할 수 있고, 제 4 시일 링 (18) 의 부하가 낮아져, 제 4 시일 링 (18) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.
윤활유는, 선미관 (15) 내의 송유관 (7) 과, 제 5, 제 4, 제 3 하우징 (13e, 13d, 13c) 에 천공 형성된 각 유로를 흘러, 제 3 하우징 (13c) 에서 제 1 선미 환상 공간 (4) 내로 공급되게 되어 있다.
이미 서술한 바와 같이, 송유관 (7) 및 각 유로 내를 유통하는 윤활유는, 축심 흘수압보다 낮은 압력이 작용하도록 조정되어 있다.
이것은, 프로펠러축 (10) 의 회전시에 있어서의 제 1 시일 링 (1) 의 부하를 경감시키기 위해서이다.
도 2 에 본 실시형태에 있어서의 하우징 (13) 의 부분 확대도를 나타낸다.
각 유로는, 선미관 (15) 의 벽부에 천공 형성되고, 송유관 (7) 이 연결된 제 1 유로 (7a) 와, 제 5 하우징 (13e) 의 제 1 유로 (7a) 와 대향한 위치에 개구된 제 2 유로 (7b) 와, 제 4 하우징 (13d) 의 제 2 유로 (7b) 와 대향한 위치에 개구된 제 3 유로 (7c) 와, 제 3 하우징 (13c) 의 제 3 유로 (7c) 에 대향한 위치에 개구된 제 4 유로 (7d) 로 구성되어 있다.
또한, 제 3 하우징 (13c) 에는, 제 4 유로 (7d) 로 개구되어 윤활유를 받아들이는 도입구 (31c) 를 갖고, 그 도입구 (31c) 에 연속하여, 래디얼 방향 중심측으로 연장된 래디얼 방향 유로 (31a) 와, 그 래디얼 방향 유로 (31a) 에 연속하여, 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와의 슬라이딩 접촉부 (G) 근방에 윤활유의 분출구 (31d) 를 구비하고, 제 1 시일 링 (1) 측으로 굴곡된 액시얼 방향 유로 (31b) 를 가진 노즐 (31) 이 형성되어 있다.
래디얼 방향 유로 (31a) 와 액시얼 방향 유로 (31b) 에 의해, 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 에 윤활유를 분사하는 노즐로서의 기능을 갖고 있다.
도입구 (31c) 는, 제 3 유로 (7c) 로부터 제 4 유로 (7d) 에 걸쳐 직선적으로 흐르는 윤활유의 흐름에 대해, 직각 방향으로 개구되어 있다.
따라서, 도입구 (31c) 는, 윤활유의 유동압이 도입구 (31c) 에 작용하여, 노즐 (31) 내에 윤활유가 많이 들어가기 쉽게 배치 형성되어 있다.
그리고, 노즐 (31) 은, 라이너 (11) 의 외주면을 따라 환상으로 복수 지점에 배치 형성되어 있다.
또, 도 3(A) 는 도 2 의 A 부 (하우징 (13) 의 라이너 (11) 와 대향한 면) 의 내주면 (31e) 의 둘레 방향 전개도를 나타낸다.
하우징 (13) 의 윤활유의 분출구 (31d) 근방이고, 또한 라이너 (11) 와 대향한 내주면 (31e) 에는, 하우징 (13) 과 라이너 (11) 의 간극부 (R) 를 통하여, 윤활유를 제 1 선미 환상 공간 (4) 측으로 압출하는 펌프 작용을 가진 나선홈 (31f) 이 형성되어 있다.
나선홈 (31f) 은, 라이너 (11) 가 정회전 (선박이 전진하는 방향으로 회전) 시에, 윤활유가 라이너의 회전에 따라돌아, 제 1 선미 환상 공간 (4) 측으로 압출되는 방향으로 형성되어 있다.
따라서, 윤활유는, 나선홈 (31f) 을 따라 도 3(A) 의 ⇒ 의 방향으로 흐른다.
하우징 (13) 의 내주면 (31e) 에 윤활유를 제 1 선미 환상 공간 (4) 측으로 압출하는 방향으로 펌핑 작용을 발휘시키고 있다.
따라서, 제 1 시일 링 (1) 과 라이너 (11) 의 슬라이딩 접촉부 (G) 를 냉각시키는 윤활유는, 분출구 (31d) 로부터 분출되기 쉬워져, 보다 많은 윤활유에 의해 슬라이딩 접촉부 (G) 의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 나선홈 (31f) 은 1 조 (條) 의 나선홈으로 되어 있고, 펌핑 작용을 약간 억제한 구조로 하고 있다.
본 실시형태에서는, 도 3(B) 에 도 3(A) 의 부분 확대도를 나타내는 바와 같이, 나선홈 (31f) 의 뒤틀림각 (α) (리드각) 을 1 ∼ 10 도로 억제하고 있다.
뒤틀림각 (α) 을 1 ∼ 10 도로 억제함으로써, 분출구 (31d) 로부터의 윤활유 분출량을 억제하기 위해서이다.
윤활유를 분출구 (31d) 로부터 필요 이상으로 분출시키면, 윤활유 압송 펌프의 부하가 커져 내연 기관의 출력 및 연비 로스를 초래한다.
또, 펌핑 작용의 억제는, 슬라이딩 접촉부 (G) 의 윤활유 압력이 저하되는 것을 방지한 것이다.
또한, 분출구 (31d) 로부터의 윤활유의 분출량이 많은 경우에는, 필요에 따라, 도 3(C) 에 나타내는 바와 같이, 나선홈 (31f) 의 뒤틀림각 (θ) (리드각) 을 크게 하여, 펌핑 효율을 크게 할 수도 있다.
오일 고임 탱크 (6) 의 윤활유는, 송유관 (7) 및 각 유로를 유통하여, 노즐 (31) 의 분출구 (31d) 로부터 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와의 슬라이딩 접촉부 (G) 를 향하여 분출된다.
제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와의 슬라이딩 접촉부 (G) 를 냉각시킨 윤활유는, 제 1 선미 환상 공간 (4) 내를 순환하고, 도시되지 않은 유로 및 윤활유 냉각 장치를 통과하여 오일 고임 탱크 (6) 로 되돌아온다.
이와 같은 구조로 함으로써, 제 1 시일 링 (1) 은, 제 1 시일 링 (1) 과 라이너 (11) 의 슬라이딩에 의해 발생하는 마찰열이 분출구로부터 분사되는 윤활유로 효과적으로 냉각된다.
이로써, 슬라이딩 접촉부에 있어서의 제 1 시일 링 (1) 의 마모 및 경화를 억제할 수 있어, 제 1 시일 링 (1) 의 내구성이 향상되고, 제 1 시일 링 (1) 의 교환 시기가 연장되며 선박의 러닝 코스트의 억제를 도모할 수 있다.
또, 제 3 하우징 (13c) 은, 그 제 3 하우징 (13c) 에 노즐 (31) 을 형성하기 때문에, 제 3 하우징 (13c) 의 제 1 선미 환상 공간 (4) 측을 액시얼 방향 및 래디얼 방향으로 팽출시킨 형상으로 하고 있다.
따라서, 노즐 (31) 이 배치 형성되어 있지 않은 부분은, 제 1 시일 링 (1) 이 해수측으로부터 압력이 작용했을 때의 백업 링으로서의 작용을 갖고, 당해 부의 시일 링으로서의 작용 효과를 향상시킬 수 있다.
또한 윤활유를 분사하는 노즐 (31) 을 제 3 하우징 (13c) 에 배치 형성하고 있기 때문에, 윤활유가 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와의 슬라이딩 접촉부 (G) 에 적확하게 분사되므로, 제 1 시일 링 (1) 의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
(제 2 실시형태)
본 실시형태는, 제 1 실시형태에 대해, 노즐의 배치 구조가 상이한 것 이외에는 동일하므로, 노즐 형성부 이외의 설명은 생략한다.
또한, 동일 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
본 실시형태는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 하우징 (13b) 과 제 3 하우징 (13g) 에 의해 제 1 시일 링 (50) 이 고정되어 있다.
제 3 하우징 (13g) 에는, 제 4 유로 (7d) 에 개구되어 윤활유를 받아들이는 도입구 (32c) 를 갖고, 제 1 시일 링 (50) 의 부분까지 천공 형성된 윤활유 통로를 형성하는 제 1 노즐 (32a) 이 배치 형성되어 있다.
제 1 시일 링 (50) 에는, 내부에 제 1 노즐 (32a) 의 윤활유 통로로 연통되고, 제 1 시일 링 (50) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 근방으로 개구되어, 그 슬라이딩 접촉부 (G) 에 윤활유를 분사하는 분출구 (32d) 를 구비한 제 2 노즐 (32b) 이 형성되어 있다.
그리고, 제 1 노즐 (32a) 과 제 2 노즐 (32b) 에 의해, 제 1 시일 링 (50) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 에 윤활유를 분사하는 노즐 (32) 로서의 기능을 갖고 있다.
제 1 노즐 (32a) 과 제 2 노즐 (32b) 로 구성된 노즐 (32) 은, 라이너 (11) 의 외주면을 따라 환상으로 복수 지점에 배치 형성되어 있다.
이와 같은 구조로 함으로서, 윤활유는 제 1 노즐 (32a) 로부터 제 1 시일 링 (50) 의 내부에 형성된 제 2 노즐 (32b) 을 통하여, 제 1 시일 링 (50) 의 슬라이딩 접촉부 (G) 에 정확하게 분사된다.
또한, 윤활유는, 제 1 시일 링 (50) 의 내부를 통과하기 때문에, 축열되기 쉬운 내부도 용이하게 냉각시키는 것이 가능해져, 제 1 시일 링 (50) 의 냉각을 더욱 효과적으로 실시할 수 있고, 제 1 시일 링 (50) 의 열경화 및 마모의 방지를 효과적으로 실시할 수 있다.
(제 3 실시형태)
본 실시형태는, 제 1 실시형태에 대해, 노즐의 배치 구조가 상이한 것 이외에는 동일하기 때문에, 노즐 형성부 이외의 설명은 생략한다.
또한, 동일 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
본 실시형태는 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 3 하우징 (13h) 에는, 제 4 유로 (7d) 의 하류측 단부에 노즐 (33) 이 고정되어 있다.
노즐 (33) 은, 윤활유의 취수구 (33c) 를 제 4 유로 (7d) 의 하류측 단부로 개구하고, 제 1 선미 환상 공간 (4) 내를 래디얼 방향 중심측으로 연장한 래디얼 방향 연장부 (33a) 와, 제 3 하우징 (13h) 과 라이너 (11) 의 간극부 (R) 를 제 1 시일 링 (1) 측으로 굴곡시켜, 윤활유를 배출하는 분출구 (33d) 를, 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 근방으로 개구시킨 액시얼 방향 연장부 (33b) 로 형성되어 있다.
또, 제 3 하우징 (13h) 의 라이너 (11) 에 대향하는 면에는, 노즐 (33) 의 액시얼 방향 연장부 (33b) 가 끼워넣어지는 절결부 (S) 가 액시얼 방향으로 배치 형성되어 있다.
절결부 (S) 는, 액시얼 방향에 대한 직각 방향 단면이 반원상으로 형성되어 있다.
이와 같은 구조로 함으로써, 윤활유는, 제 4 유로 (7d) 의 하류측 단부로부터 노즐 (33) 의 래디얼 방향 연장부 (33a) 및 액시얼 방향 연장부 (33b) 를 흘러, 분출구 (33d) 로부터 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 근방에 분사되어, 제 1 시일 링 (1) 의 냉각을 더욱 효과적으로 실시할 수 있고, 제 1 시일 링 (1) 의 열경화 및 마모의 방지를 효과적으로 실시할 수 있다.
(제 4 실시형태)
본 실시형태는, 라이너 (11) 부와 프로펠러축 (10) 의 공간부 (V) 를 이용하여, 슬라이딩 접촉부 (G) 를 냉각시킨 윤활유를 선미 환상 공간으로 되돌리도록 한 것 이외에는 제 3 실시형태와 동일하다.
따라서, 슬라이딩 접촉부 (G) 를 냉각시킨 윤활유를 선미 환상 공간으로 되돌리도록 한 것 이외에는 설명을 생략한다.
또한, 동일 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
본 실시형태는 도 6 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (33) 은, 윤활유의 취수구 (33c) 를 제 4 유로 (7d) 의 하류측 단부로 개구하고, 선미 환상 공간인 제 1 선미 환상 공간 (4) 내를 래디얼 방향 중심측으로 연장한 래디얼 방향 연장부 (33a) 와, 제 3 하우징 (13h) 과 라이너 (11) 의 간극부 (R) 를 제 1 시일 링 (1) 측으로 굴곡시켜, 윤활유를 배출하는 분출구 (33d) 를, 제 1 시일 링 (1) 의 라이너 (11) 와 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부 (G) 근방으로 개구시킨 액시얼 방향 연장부 (33b) 로 형성되어 있다.
라이너 (11) 는 프로펠러축 (10) 에 외부에서 끼우고, 프로펠러축 (10) 에 고정되어 있다.
라이너 (11) 내주면의 축선 방향 양단부에는, 프로펠러축 (10) 측으로 돌출된 환상의 선미측 돌기부 (11f) 및 선수측 돌기 (11g) 의 내주면과 프로펠러축 (10) 의 외주면이 끼워맞춰져 있다.
그리고, 라이너 (11) 의 선미측 돌기부 (11f) 와 선수측 돌기 (11g) 사이의 공간부 (V) 는, 프로펠러축 (10) 의 외주면에 의해 밀폐된 환상의 공간으로 되어 있다.
라이너 (11) 의 제 1 시일 링 (1) 과 노즐 (33) 의 분출구 (33d) 의 중간 위치에, 라이너 (11) 의 래디얼 방향으로 공간부 (V) 와 연통되는 제 1 복귀 유로 (11a) 와, 제 1 선미 환상 공간 (4) 에 대향한 위치 (노즐 (33) 의 선수측 위치) 의 라이너 (11) 에, 라이너 (11) 의 래디얼 방향으로 공간부 (V) 와 연통하는 제 2 복귀 유로 (11b) 와, 제 1 복귀 유로 (11a) 의 선미측 위치에, 라이너 (11) 로부터 프로펠러축 (10) 측으로 돌출되어, 프로펠러축 (10) 의 외주면에 외부에서 끼우는 제 1 환상 돌기 (11c) 와, 제 2 복귀 유로 (11b) 의 선수측 위치에, 라이너 (11) 로부터 프로펠러축 (10) 측으로 돌출되어, 프로펠러축 (10) 의 외주면에 외부에서 끼우는 제 2 환상 돌기 (11d) 가 배치 형성되어 있다.
그리고, 제 1 환상 돌기 (11c) 와 제 2 환상 돌기 (11d) 로 형성된 환상의 복귀 유로가 되는 공간부 (V) 의 일부에 형성된 제 3 유로 (11e) 가 형성되어 있다.
또한, 제 1 복귀 유로 (11a) 와 제 2 복귀 유로 (11b) 는 라이너 (11) 의 둘레 방향으로 간격을 갖고 복수 배치 형성되어 있다.
따라서, 슬라이딩 접촉부 (G) 를 냉각시킨 윤활유는, 복수의 제 1 복귀 유로 (11a) 로부터 라이너 (11) 와 프로펠러축 (10) 의 제 3 복귀 유로 (11e) 를 통과하여, 복수의 제 2 복귀 유로 (11b) 로부터 제 1 선미 환상 공간 (4) 의 노즐 (33) 의 선수측 위치 근방으로 흐른다.
이와 같은 구조로 함으로써, 분출구 (33d) 와 슬라이딩 접촉부 (G) 간의 윤활유 압력이 지나치게 높아지는 것을 방지하여, 윤활유의 분출구 (33d) 로부터의 분출량을 확보하기 쉽게 함과 함께, 제 1 복귀 유로 (11a) 를 통과하는 윤활유에 의해 라이너 (11) 내부의 열 (슬라이딩 접촉부에 의한 열) 을 냉각시킬 수 있다.
산업상 이용가능성
선미관의 선외측에 형성된 라이너 부재 내를 관통하는 선박용 추진축과 라이너 부재 사이에 배치 형성되고, 해수가 선내측으로 침입하는 것을 방지하는 시일 링을 사용한 선미관 시일 장치로의 이용에 적합하다.
1, 50 : 제 1 시일 링
2 : 제 2 시일 링
3 : 제 3 시일 링
4 : 제 1 선미 환상 공간 (선미 환상 공간)
5 : 제 2 선미 환상 공간
6 : 오일 고임 탱크
7 : 송유관
7a : 제 1 유로
7b : 제 2 유로
7c : 제 3 유로
7d : 제 4 유로
10 : 프로펠러축
11 : 라이너
11a : 제 1 복귀 유로
11b : 제 2 복귀 유로
11e : 제 3 복귀 유로
12 : 선미관 시일 장치
13 : 하우징
13a : 제 1 하우징
13b : 제 2 하우징
13c, 13g, 13h : 제 3 하우징
13d : 제 4 하우징
13e : 제 5 하우징
15 : 선미관
18 : 제 4 시일 링
31, 32, 33 : 노즐
G : 슬라이딩 접촉부
R : 간극부
S : 절결부
V : 공간부

Claims (7)

  1. 선박의 선미에 장착되는 프로펠러를 회전 가능하게 지지하는 프로펠러축의 라이너의 외주면에 둘레 접촉되는 복수의 시일 링에 의해 구성된 선미관 시일 장치 로서,
    상기 라이너를 외부에서 끼우고, 상기 복수의 시일 링을 유지하고 있는 하우징과,
    상기 복수의 시일 링의 최선미측에 배치 형성된 제 1 시일 링과,
    상기 제 1 시일 링의 상기 선박의 앞측에 상기 제 1 시일 링과 간격을 갖고 배치 형성된 제 2 시일 링과,
    상기 제 1 시일 링과 상기 제 2 시일 링에 의해 형성된 선미 환상 공간과,
    상기 제 1 시일 링을 냉각시키는 윤활유를 분출하는 노즐을 구비하고,
    상기 노즐의 상기 윤활유를 분출하는 분출구를, 상기 라이너와 상기 제 1 시일 링과의 슬라이딩 접촉부 근방에 배치 형성하고,
    상기 제 1 시일 링의 상기 라이너와의 슬라이딩 접촉부를 냉각시킨 윤활유는, 상기 선미 환상 공간 내를 순환하고 오일 고임 탱크로 되돌아오는 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 라이너와 대향한 면에서 또한 상기 분출구 근방에, 상기 라이너의 정회전에 수반하여 상기 윤활유를 상기 선미 환상 공간측으로 압출하는 방향으로 나선홈을 형성한 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 하우징에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 제 1 시일 링 내에 배치 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐은, 윤활유의 취수구가 상기 하우징 내의 윤활유로의 하류측 단부로 개구하고, 상기 선미 환상 공간 내를 래디얼 방향 중심측으로 연장한 래디얼 방향 연장부와, 상기 하우징과 상기 라이너의 간극부를 상기 제 1 시일 링의 측으로 굴곡시켜, 상기 분출구를 상기 라이너와 상기 제 1 시일 링과의 접촉부 근방으로 개구시킨 액시얼 방향 연장부로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프로펠러축과 상기 프로펠러축에 외부에서 끼우는 상기 라이너로 형성하는 공간부와, 상기 제 1 시일 링과 상기 분출구 사이에 상기 라이너의 래디얼 방향으로 상기 공간부에 연통되는 제 1 복귀 유로와, 상기 라이너의 상기 선미 환상 공간과 대향하는 부분에 상기 라이너의 래디얼 방향으로 상기 공간부와 상기 선미 환상 공간을 연통하는 제 2 복귀 유로를 구비하고,
    상기 슬라이딩 접촉부를 냉각시킨 윤활유가 상기 공간부를 통하여 상기 선미 환상 공간으로 되돌아오도록 한 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분출구로부터 분출되는 윤활유의 도입구는, 상기 하우징 내의 윤활유로의 윤활유 유통 방향에 대해 직각 방향으로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관 시일 장치.
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