KR101749392B1

KR101749392B1 - 선박용 추진장치

Info

Publication number: KR101749392B1
Application number: KR1020150043167A
Authority: KR
Inventors: 조만택; 최익흥; 원선일; 김연태
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2017-06-21
Also published as: KR20160116229A

Abstract

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것으로서, 리어 프로펠러에 연결되는 내축; 프론트 프로펠러에 연결되는 외축; 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링; 상기 내축 베어링에 접촉되는 상기 프론트 프로펠러의 허브에 설치되는 계측기기; 및 상기 계측기기에 연결되어 선체공간까지 연장되는 유선라인; 상기 유선라인에 연결되어 상기 선체공간에 설치되며, 상기 계측기기로부터 상기 내축 베어링의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체의 내측으로부터 계측기기 설치공간까지 연장되는 가이드 통로를 통해 베어링 이상 유무 체크용 계측기기를 밀어 넣거나 빼낼 수 있는 계측기기 설비구조를 설치함으로써, 계측기기의 주변 구성품을 분해 또는 조립하지 않고도 계측기기의 설치, 교체 또는 수리 작업을 용이하게 할 수 있고, 또한, 계측기기 설치공간에 연결되는 가이드 통로의 일측부에서 계측기기가 고정 유지되도록 함으로써, 계측기기를 고정 설치하기 위한 고정 부재를 계측기기 설치공간에 별도로 구비하지 않아도 되어 설치 공수를 절감할 수 있고, 또한 계측기기의 유선라인에 연결되어 선체공간에 설치되며, 계측기기로부터 후방 내축 베어링의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부를 구비함으로써, 이중반전 프로펠러의 구동 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

선박용 추진장치{Propulsion apparatus for ship}

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것이다.

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.

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 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 이중반전 프로펠러(contra-rotating propeller; CRP) 등이 있다.

일반적으로, 이중반전 프로펠러를 사용하는 선박용 추진장치는, 동력원에 연결되는 내축과, 내축의 후단부에 결합된 리어 프로펠러와, 내축의 외면에 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.

이러한 이중반전 프로펠러는, 프로펠러에 의하여 유기되는 토크 균형(torque balance)이 증가하여 선체 힐링 모멘트(heeling moment)가 감소하므로, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러의 추력이 증가되어 효율이 우수하다. 또한, 이중반전 프로펠러는 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 선박제조연비지수)를 저감시킬 수 있어, 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 EEDI를 용이하게 충족시킬 수 있다.

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.

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.

국내 특허등록 제10-1255609호 (등록일: 2013년 04년 04년) 국내 특허공개 제10-2012-0137680호(공개일: 2012년 12월 24일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 베어링 이상 유무 체크용 계측기기를 용이하게 설치, 교체 또는 수리할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 리어 프로펠러에 연결되는 내축; 프론트 프로펠러에 연결되는 외축; 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링; 상기 내축 베어링에 접촉되는 상기 프론트 프로펠러의 허브에 설치되는 계측기기; 상기 계측기기에 연결되어 선체공간까지 연장되는 유선라인; 및 상기 유선라인에 연결되어 상기 선체공간에 설치되며, 상기 계측기기로부터 상기 내축 베어링의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 계측기기 설비구조는, 상기 유선라인에 연결되어 상기 선체공간에 설치되는 상기 무선부를 포함하며, 상기 계측기기가 설치되는 계측기기 설치공간; 상기 선체공간으로부터 상기 계측기기 설치공간까지 연장되어 상기 계측기기의 출입을 안내하고 상기 유선라인을 보호하는 가이드 통로; 상기 유선라인의 일측부에 구비되어 상기 유선라인을 상기 선체공간에 노출되는 상기 외축의 일부분에 고정시키는 제1 고정부재; 및 상기 유선라인의 타측부에 구비되어 상기 계측기기를 상기 계측기기 설치공간에 고정시키는 제2 고정부재를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 계측기기 설치공간은, 상기 프론트 프로펠러 허브 내부에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드 통로는, 상기 내외축 사이의 공극과 상기 선체공간이 연통되도록 상기 외축에 형성되는 제1 연통구멍; 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러 사이의 공극과 상기 계측기기 설치공간이 연통되도록 상기 프론트 프로펠러 허브에 형성되는 제2 연통구멍; 및 상기 내외축 사이의 공극에서 축방향으로 설치되고, 상기 제1 연통구멍과 상기 제2 연통구멍을 연결하는 파이프를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 파이프는, 상기 제1 및 제2 연통구멍과 용접 또는 끼움방식으로 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 파이프는, 상기 복수 개의 서포트 링에 의해 상기 내외축 사이의 공극에서 고정될 수 있다.

구체적으로, 상기 서포트 링은, 내경이 상기 내축의 외경에, 그리고 외경이 상기 외축의 내경에 대응되는 링 형상이며, 상기 내축이 관통되는 내축 관통부와, 윤활파이프가 위치되는 복수 개의 관통홀을 포함하되, 상기 복수 개의 관통홀 중 적어도 어느 하나에 상기 파이프가 위치될 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드 통로는, 상기 제1 및 제2 연통구멍 각각의 자체 형상과, 상기 상기 파이프와 상기 제1 및 제2 연통구멍이 이어지는 공극과의 경계에서 절곡되는 부분에서 완만한 곡선 형태를 이루어, 전체 형상이 직선화될 수 있다.

구체적으로, 상기 가이드 통로는, 상기 제2 연통구멍에 구비되어 상기 제2 고정부재를 고정시키는 단턱을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체의 내측으로부터 계측기기 설치공간까지 연장되는 가이드 통로를 통해 베어링 이상 유무 체크용 계측기기를 밀어 넣거나 빼낼 수 있는 계측기기 설비구조를 설치함으로써, 계측기기의 주변 구성품을 분해 또는 조립하지 않고도 계측기기의 설치, 교체 또는 수리 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 계측기기 설치공간에 연결되는 가이드 통로의 일측부에서 계측기기가 고정 유지되도록 함으로써, 계측기기를 고정 설치하기 위한 고정 부재를 계측기기 설치공간에 별도로 구비하지 않아도 되어 설치 공수를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 계측기기의 유선라인에 연결되어 선체공간에 설치되며, 계측기기로부터 후방 내축 베어링의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부를 구비함으로써, 이중반전 프로펠러의 구동 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 계측기기 설비구조의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 계측기기 설비구조의 조립도이다.
도 4 및 도 5는 계측기기 설비구조의 계측기기용 파이프를 고정시키는 서포트 링을 설명하기 위한 도면이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 계측기기 설비구조의 분해도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 계측기기 설비구조의 조립도이고, 도 4 및 도 5는 계측기기 설비구조의 계측기기용 파이프를 고정시키는 서포트 링을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치(1)는, 이중반전 프로펠러(100), 내축(200), 외축(300), 내축 씰부(400), 외축 씰부(500), 내축 베어링부(600), 외축 베어링부(700), 계측기기(900), 계측기기 설비구조(800)를 포함하며, 선체(H)의 후미에 설치되어 동력원(도시하지 않음)에서 발생된 동력을 축계에서 서로 다른 방향의 회전력으로 전환하여 이중반전 프로펠러(100)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 장치이다. 여기서 선체(H)의 후미라 함은 이중반전 프로펠러(100)가 설치된 축계를 지지하기 위해 선체(H)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분, 즉 선미측의 스턴 보스(Stern boss)를 의미할 수 있다.

이중반전 프로펠러(100)는, 리어 프로펠러(110)와 프론트 프로펠러(120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 프론트 프로펠러(120)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러(120)와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(110)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 장치로서, 프로펠러에 의하여 유기되는 토크 균형(torque balance)이 증가하여 선박 힐링 모멘트(heeling moment)가 감소하여, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러 추진력이 증가하여 효율이 우수하게 되는 것으로 알려져 있다.

리어 프로펠러(110)는, 후술할 프론트 프로펠러(120)로부터 후방으로 소정간격 이격된 위치에서 후술할 내축(200)에 결합되어 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 내축(200)의 후단부에 고정되는 리어 프로펠러 허브(112)와, 리어 프로펠러 허브(112)의 외면에 마련된 복수의 날개(114)를 포함할 수 있다. 리어 프로펠러(110)는, 리어 프로펠러 허브(112)의 중심부에 형성된 축결합공이 내축(200)의 후단부 외면에 압입되어 내축(200)을 고정시키는 억지끼움 연결 방식으로 결합될 수 있고, 동력원에서 발생된 동력을 내축(200)을 통해 전달받아 회전 구동될 수 있다.

프론트 프로펠러(120)는, 리어 프로펠러(110)로부터 전방으로 소정간격 이격된 위치에서 후술할 외축(300)에 결합되어 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 외축(300)의 후단부에 고정되며 내축(200)이 관통되는 프론트 프로펠러 허브(122)와, 프론트 프로펠러 허브(122)의 외면에 마련된 복수의 날개(124)를 포함할 수 있다. 프론트 프로펠러(120)는, 플랜지 등의 결합 수단에 의해 외축(300)의 후단부와 결합될 수 있고, 동력원에서 발생된 동력을 반전회전장치(도시하지 않음)와 외축(300)을 통해 전달받아 리어 프로펠러(110)와 반대 방향으로 회전 구동될 수 있다.

내축(200)은, 리어 프로펠러(110)로부터 동력원의 구동축(도시하지 않음)까지 연장될 수 있으며, 후단부에 리어 프로펠러(110)의 허브(112)가 결합되고 전단부에 구동축이 결합되어, 리어 프로펠러(110)에 구동력을 전달할 수 있다.

외축(300)은, 내축(200)이 삽입될 수 있는 중공 형상으로서, 프론트 프로펠러(120)로부터 구동축의 동력을 외축(300)에 전달하는 반전회전장치까지 연장될 수 있으며, 후단부에 프론트 프로펠러(120)의 허브(122)가 결합되고 전단부에 반전회전장치가 연결되어, 프론트 프로펠러(120)에 구동력을 전달할 수 있다.

상기한 내축(200)과 외축(300)은, 환상의 공극(G)에 의해 일정 간격 이격된 이중축구조를 이루고 있고, 이때 공극(G)은 프론트 프로펠러 허브(122)의 중공부까지 연장될 수 있다.

공극(G)에 의해 외축(300) 또는 프론트 프로펠러 허브(122)로부터 일정 간격 이격된 내축(200)은, 공극(G)에 설치되는 후술할 내축 베어링부(600)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 외축(300)은, 선체(H)와의 사이에 설치되는 후술할 외축 베어링부(700)에 의해 지지될 수 있다.

내축 씰부(400)는, 리어 프로펠러(110)에 연결되어 역방향으로 회전되는 내축(200)에 구비된다. 내축 씰부(400)는 내축(200)과 외축(300) 사이에서 해수 등이 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 구비되는 것으로서, 전방 내축 씰(410)과, 후방 내축 씰(420)을 포함할 수 있다.

전방 내축 씰(410)은, 내축(200) 상에서 외축(300)의 전단에 인접 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링(Sealing)공간을 갖는다.

구체적으로, 전방 내축 씰(410)은 외축(300)의 외부로 노출되는 내축(200) 상에 배치될 수 있으며, 외축(300)의 전단에 고정되고 씰 라이너가 구비되는 라이너 고정부(411)와, 내축(200)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(411)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(412)를 포함할 수 있다.

이를 통해 전방 내축 씰(410)은 씰링공간에 씰링매체가 채워짐으로써, 외부로부터 이물질 등이 내축(200)과 외축(300) 사이로 인입되는 것을 방지할 수 있다. 이때 전방 내축 씰(410)은 선체(H)의 내측에 배치되므로 전방 내축 씰(410)이 인입을 방지하는 이물질은 해수가 아닌 기타 외부 물질일 수 있다.

후방 내축 씰(420)은, 내축(200) 상에서 프론트 프로펠러(120)의 후단에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 가진다.

구체적으로, 후방 내축 씰(420)은 내축(200)의 후방에서 외축(300)으로부터 노출되는 부분에 구비되며, 프론트 프로펠러(120)와 리어 프로펠러(110) 사이에 배치될 수 있으며, 프론트 프로펠러(120)의 후단에 고정되고 씰 라이너가 구비되는 라이너 고정부(421)와, 내축(200)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(421)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(422)를 포함할 수 있다.

이를 통해 후방 내축 씰(420)은 씰링공간에 씰링매체가 채워짐으로써, 외부로부터 이물질 등이 내축(200)과 외축(300) 사이로 인입되는 것을 방지할 수 있다. 이때 후방 내축 씰(420)은 선체(H)의 외측에 배치됨에 따라 해수 등이 내축(200)과 외축(300) 사이에 유입되는 것을 차단할 수 있다.

외축 씰부(500)는, 프론트 프로펠러(120)에 연결되어 내축(200)의 회전방향과 반대방향인 정방향으로 회전되는 외축(300)과 선체(H) 사이에 구비된다. 외축 씰부(500)는 해수 등이 외축(300)과 선체(H) 사이로 유입되는 것을 방지하기 위해서 마련될 수 있다. 외축 씰부(500)는, 전방 외축 씰(510)과 후방 외축 씰(520)을 포함할 수 있다.

전방 외축 씰(510)은, 외축(300) 상에서 전방 내축 씰(410)의 후방에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 갖는다.

구체적으로, 전방 외축 씰(510)은 선체(H)의 내측면에 고정되고 씰 라이너가 구비되는 라이너 고정부(511)와, 외축(300)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(511)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(512)를 포함할 수 있다.

이러한 전방 외축 씰(510)은 전방 내축 씰(410)과 마찬가지로 선체(H)의 내측에 배치되므로 해수의 유입 방지보다는 기타 이물질의 유입 방지 역할을 수행할 수 있다.

전방 외축 씰(510)은, 씰링공간이 전방 내축 씰(410)의 씰링공간 및 후방 내축 씰(420)의 씰링공간에 연통되어 외부로부터 씰링매체를 공급받아 전방 내축 씰(410)과 후방 내축 씰(420)에 분배할 수 있다. 따라서 전방 외축 씰(510)은 내축 씰부(400)에 씰링매체를 분배할 수 있으며, 씰링매체 분배박스로 활용될 수 있다. 물론 전방 외축 씰(510)의 씰링공간은 후방 외축 씰(520)의 씰링공간에도 연통되어 씰링매체를 분배할 수 있다.

후방 외축 씰(520)은, 외축(300) 상에서 프론트 프로펠러(120)의 전단에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 갖는다.

구체적으로, 후방 외축 씰(520)은 선체(H)의 외측면에 고정되고 씰 라이너가 구비되는 라이너 고정부(521)와, 외축(300)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(521)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(522)를 포함할 수 있다.

이러한 후방 외축 씰(520)은 후방 내축 실(420)과 마찬가지로 선체(H)의 외측에 배치되므로, 선체(H)와 외축(300) 사이에 해수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

내축 베어링부(600)는, 내축(200)과 외축(300)이 상호 반대 방향으로 회전되도록 하면서 내축(200)을 지지할 수 있도록, 내축(200)과 외축(300) 사이 또는 내축(200)과 프론트 프로펠러 허브(122) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 롤러 베어링, 미끄럼 베어링 또는 정압 베어링 등일 수 있으며, 전방 내축 베어링(610)과 후방 내축 베어링(620)으로 구성될 수 있다. 이러한 내축 베어링부(600)는, 추진장치(1)의 가동 중에 부하가 많이 걸리게 되므로 베어링 자체의 마모량, 베어링부의 윤활유의 온도, 압력 등을 측정할 수 있는 후술할 계측기기(900)가 근방에 설치될 수 있다.

전방 내축 베어링(610)은, 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 후술할 후방 내축 베어링(620)과 함께 내축(200)을 안정적으로 지지할 수 있도록 외축(300)의 전방부에 위치될 수 있다.

후방 내축 베어링(620)은, 내축(200)과 프론트 프로펠러 허브(122) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 외축(300)의 후단에 마련되는 프론트 프로펠러 허브(122)에 위치됨으로써, 외축(300)의 전방부에 위치되는 전방 내축 베어링(610)과 함께 내축(200)을 안정적으로 지지하게 한다. 후방 내축 베어링(620)의 근방에는 후술할 계측기기(900)가 설치될 수 있다.

전방 내축 베어링(610)과 후방 내축 베어링(620)이 설치되는 공극(G)에는, 윤활유가 채워진다. 이때 윤활유는 씰링매체를 활용할 수 있고, 이를 위해서 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에 내외축 씰부(400, 500)의 씰링공간을 연통시켜서 씰링매체를 전달할 수 있다.

외축 베어링부(700)는, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 에 설치될 수 있으며, 롤러 베어링, 미끄럼 베어링 또는 정압 베어링 등일 수 있으며, 전방 외축 베어링(710)과 후방 외축 베어링(720)으로 구성될 수 있다.

전방 외축 베어링(710)은, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 설치될 수 있으며, 후술할 후방 외축 베어링(720)과 함께 외축(300)을 안정적으로 지지할 수 있도록 선체(H)의 전방부에 위치될 수 있다.

후방 외축 베어링(720)은, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 설치될 수 있으며, 전방 외축 베어링(710)과 함께 외축(300)을 안정적으로 지지할 수 있도록 선체(H)의 후방부에 위치될 수 있다.

전방 외축 베어링(710)과 후방 외축 베어링(720) 사이의 윤활공간(LS)에는, 윤활 공급부(LT)가 연결되어 윤활유인 씰링매체가 전후방 외축 베어링(710, 720)에 전달될 수 있다.

계측기기 설비구조(800)는, 축계 조립 공정 시 후술할 계측기기(900)를 설치하거나, 선박용 추진장치(1)의 가동 중에 계측기기(900)에 이상이 발생되어 교체 또는 수리를 하기 위한 작업을 용이하게 할 수 있는 설비로서, 선체(H)의 내측과 후방 내축 베어링(620) 사이에 설치될 수 있으며, 계측기기 설치공간(805), 가이드 통로(810), 제1 고정부재(820), 제2 고정부재(830), 무선부(840), 서포트 링(850)을 포함하여 구성될 수 있다.

계측기기 설치공간(805)은, 후방 내축 베어링(620)이 접촉되는 부분의 프론트 프로펠러 허브(122)에 내부에 마련될 수 있으며, 후술할 계측기기(900)가 설치되는 장소를 제공한다.

가이드 통로(810)는, 후술할 계측기기(900)를 설치, 교체 또는 수리할 때 계측기기(900)를 선체(H)의 내측에서 밀어 넣거나 빼낼 수 있도록, 선체(H)의 내측인 선체공간(HS)으로부터 계측기기 설치공간(805)까지 연장되어 계측기기(900)의 출입을 안내하는 통로이면서 유선라인(805)을 보호할 수 있도록 구성될 수 있다. 가이드 통로(810)는, 제1 연통구멍(811), 제2 연통구멍(812), 파이프(813), 단턱(814)을 포함할 수 있다.

제1 연통구멍(811)은, 후술할 계측기기(900)가 출입되는 가이드 통로(810)의 전방부를 이루며, 선체공간(HS)과 공극(G)이 연통되도록 선체공간(HS)에 노출되는 외축(300)의 일부분에 형성될 수 있고, 선체(H)의 내측으로부터 계측기기 설치공간(805)까지 후술할 계측기기(900)의 삽입 또는 배출이 자유로울 수 있도록 완만한 경사 형태를 이루도록 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

제2 연통구멍(812)은, 후술할 계측기기(900)가 안착되는 가이드 통로(810)의 후방부를 이루며, 내축(200)과 프론트 프로펠러(120) 사이의 공극(G)과 계측기기 설치공간(805)이 연통되도록 프론트 프로펠러 허브(122)의 일부분에 형성될 수 있고, 선체(H)의 내측으로부터 계측기기 설치공간(805)까지 후술할 계측기기(900)의 삽입 또는 배출이 자유로울 수 있도록 완만한 경사 형태를 이루도록 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 제2 연통구멍(812)에는 후술할 단턱(814)이 형성될 수 있다.

파이프(813)는, 후술할 계측기기(900)를 설치 또는 교체할 때 가이드 하는 역할을 하면서 계측기기(900)에 연결되는 후술할 유선라인(901)을 보호하는 역할을 할 수 있도록, 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에서 축방향으로 설치될 수 있고, 전방부가 제1 연통구멍(811)에 결합 연결되고, 후방부가 제2 연통구멍(812)에 결합 연결될 수 있다. 이때, 파이프(813)는 다양한 고정도구 등을 이용하여 고정될 수 있는데, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 후술할 서포트 링(850)으로 고정될 수 있다.

상기한 파이프(813)는, 제1 및 제2 연통구멍(811, 812) 각각과 용접 방법 등에 의해 상호 연결 고정될 수 있다. 이러한 방식으로 결합되는 제1 연통구멍(811), 제2 연통구멍(812), 파이프(813) 각각의 내경은 동일한 크기를 갖는다.

또한, 파이프(813)는, 제1 및 제2 연통구멍(811, 812)에 끼움방식으로 연결 고정될 수 있다. 이때 제1 및 제2 연통구멍(811, 812)의 내경은 파이프(813)가 끼워질 수 있는 크기로 형성되어야 할 것이다. 이와 같이 구성될 경우, 후술할 단턱(814)은 가이드 통로(810)의 후방부를 이루는 제2 연통구멍(812)에 형성되지 않고 파이프(813)의 후방부에 형성될 수 있다.

단턱(814)은, 후술할 계측기기(900)를 잡아주는 후술할 제2 고정부재(830)를 고정시켜 계측기기(900) 부분만 계측기기 설치공간(805)에 고정 위치되도록 하는 역할을 수행할 수 있도록, 계측기기 설치공간(805)과 경계를 이루는 제2 연통구멍(812)의 일단부 내주면을 따라 구비될 수 있다.

이러한 단턱(814)은, 후술할 제2 고정부재(830)가 끼워진 상태로 고정 유지될 수 있도록, 내경이 계측기기 설치공간(805) 측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형상일 수 있으며, 고정 능력을 높이기 위해 자성체로 형성될 수 있다. 단턱(814)이 자성체일 경우 후술할 제2 고정부재(830)는 철성분으로 형성됨은 물론이다.

상기한 가이드 통로(810)는, 공극(G) 부분에서만 직선 형태이고, 전방부 또는 후방부에서 절곡되는 형태를 가질 수 있는데, 후술할 운반기구(920)의 삽입 또는 배출이 자유로울 수 있도록, 제1 및 제2 연통구멍(811, 812) 각각의 자체 형상뿐만 아니라 공극(G)과의 경계에서 절곡되는 파이프(813) 역시 완만한 곡선 형태가 되도록 형성하여, 가이드 통로(810)의 전체 형상이 직선에 가깝도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 상기한 가이드 통로(810)는, 윤활유가 채워지는 공극(G)과 같이 내부에 윤활유가 채워질 수 있도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성되는 가이드 통로(810)는 공극(G) 부분과 유사 또는 동일한 내압을 갖게 되어, 외부와의 압력차로 인한 손상을 방지할 수 있다. 이때 후술할 유선라인(901)은 윤활유에 의한 부식 등의 손상을 방지할 수 있도록, 윤활유에 대해 내성을 갖는 피복으로 감싸는 것이 바람직할 수 있다.

제1 고정부재(820)는, 후술할 유선라인(901)의 일측부에 구비되어, 제1 연통구멍(811)을 막는 뚜껑 역할과 함께, 유선라인(901)을 선체공간(HS)에 노출되는 외축(300)의 일부분에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제1 고정부재(820)는, 후술할 유선라인(901)의 길이를 조절할 수 있도록 유선라인(901)이 관통되는 중공(820a)이 구비될 수 있으며, 제1 연통구멍(811)이 선체(H)의 내측인 선체공간(HS)에 노출되고 가이드 통로(810)에 윤활유가 채워질 수 있으므로 윤활유가 외부로 누설되지 않도록 밀봉 기능을 갖는다.

제2 고정부재(830)는, 후술할 유선라인(901)의 타측부에 구비되어, 후술할 계측기기(900)를 계측기기 설치공간(805)에 고정시키는 역할과 함께, 단턱(814)에 끼워져 계측기기(900) 부분만 계측기기 설치공간(805)에 고정 위치되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.

이러한 제2 고정부재(830)는, 단턱(814)에 끼워진 상태로 고정 유지될 수 있도록, 외경이 계측기기 설치공간(805) 측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형상일 수 있으며, 고정 능력을 높이기 위해 자성체로 형성될 수 있다. 제2 고정부재(830)가 자성체일 경우 후술할 단턱(814)은 철성분으로 형성됨은 물론이다. 다시 말해서, 단턱(814) 및 제2 고정부재(830)는, 어느 한쪽이 자성체이면 다른 한쪽은 철로 형성될 수 있다.

무선부(840)는, 후술할 유선라인(901)에 연결되어 선체공간(HS)에 설치될 수 있으며, 후술할 계측기기(900)로부터 후방 내축 베어링(620)의 상태 정보를 외부 일례로 제어부(도시하지 않음), 모니터링부(도시하지 않음) 등에 무선으로 송신할 수 있다.

상기한 무선부(840)는, 선체공간(HS)의 임의의 지점에 설치될 수 있으나, 후방 내축 베어링(620)으로부터 가장 가까운 거리의 선체공간(HS)을 이루는 전방 외축 씰(510)의 윤활유 분배박스(oil distribution box; Odbox)의 전방에 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

서포트 링(850)은, 윤활파이프(도시하지 않음) 및 계측기기용 파이프(813)를 지지할 수 있도록, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내경이 내축(200)의 외경에, 그리고 외경이 외축(300)의 내경에 대응되는 링 형상으로 구성될 수 있으며, 중앙 부분에 내경을 이루며 내축(200)이 관통되는 내축 관통부(851)와, 내경과 외경 사이에 복수 개의 관통홀(852)을 포함한다.

이러한 서포트 링(850)은, 외축(300)에 고정되도록 구성될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 내축(200)과 외축(300) 중 어느 하나에 고정될 수 있다.

복수 개의 관통홀(852)은, 예를 들어, 상측에 4개가 구비되고 하측에 4개가 구비될 수 있다. 관통홀(852) 중에서 5개는 후방 내축 씰(420)로 연결되는 윤활파이프가 위치될 수 있고, 2개는 전방 내측 씰(410)로 연결되는 윤활파이프가 위치될 수 있고, 나머지 1개는 계측기기용 파이프(813)가 위치될 수 있다.

본 실시예에서, 복수 개의 관통홀(852)이 8개인 경우를 일례로 설명하였지만, 적게 또는 많게 형성될 수 있음은 물론이고, 또한 계측기기용 파이프(813)가 적어도 2개 이상일 경우 복수 개의 관통홀(852) 중 적어도 2개 이상에 파이프(813)가 위치될 수 있음은 물론이다.

계측기기(900)는, 후방 내축 베어링(620)에 접촉되는 프론트 프로펠러 허브(122) 내부에 마련된 계측기기 설치공간(805)에 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 후방 내축 베어링(620)의 온도 변화를 체크하는 온도 센서 또는 다른 계측기기, 예를 들면, 베어링이 소정량 마모되었을 때에 신호를 발생하는 기기, 베어링부의 윤활유의 온도, 압력 등, 베어링의 상태를 체크하는데 필요한 기기일 수 있다.

본 실시예에서는 계측기기(900)가 설치, 교체 또는 수리가 용이하지 않은 후방 내축 베어링(620)의 근방인 프론트 프로펠러 허브(122)에 마련되는 계측기기 설치공간(805)에 설치되는 경우를 설명하고 있지만, 계측기기(900)는 전방 내축 베어링(610) 또는 본 실시예에서 언급되지 않은 축계의 구성 요소로 포함되는 다른 베어링의 근방에도 설치될 수 있음은 물론이다.

상기한 계측기기(900)는, 유선라인(901)이 연결될 수 있으며, 이때 유선라인(901)은 계측기기(900)로부터 선체공간(HS)에 설치되는 무선부(840)까지 연장될 수 있다.

구체적으로, 유선라인(901)은, 계측기기(900)와 무선부(840) 사이에 전기적인 통신을 하는 전선일 수 있으며, 계측기기(900)를 설치, 교체 또는 수리할 때 계측기기(900)를 가이드 통로(810)를 통해 밀어 넣거나 당겨 빼낼 수 있는 운반 수단 역할도 수행할 수 있다.

유선라인(901)은, 계측기기(900)가 조립되었을 때, 일측부에 구비되는 제1 고정부재(820)에 의해 외축(300)의 외주면에 고정되고, 타측부에 구비되는 제2 고정부재(830)에 의해 계측기기 설치공간(805)에 고정될 수 있다.

또한, 유선라인(901)은, 선체(H)의 내측에서 작업자가 잡아당겨 계측기기(900)를 가이드 통로(810) 내부로부터 빼내거나, 계측기기(900)를 가이드 통로(810) 내부로 밀어 넣을 때, 가이드 통로(810)의 곡선 부분에서 휘어진 상태로 자유로이 슬라이딩 될 수 있고 직선 부분에서 원상태인 직선상태로 회복될 수 있는 전선 케이블일 수 있다.

상술한 일 실시예에서는 이중반전 프로펠러(100)의 내축(200)과 외축(300)이 반대 방향으로 회전되도록 하는 후방 내축 베어링(620)을 체크하는 계측기기(900)를 계측기기 설비구조(800)를 통해 설치, 교체 또는 수리 작업을 하는 것을 설명하고 있지만, 축계에 채용되고, 교체 또는 수리 작업이 용이하지 않는 곳에 위치되는 다른 계측기기 역시 본 발명의 계측기기 설비구조(800)를 이용하여 설치할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 계측기기 설비구조(800)가 1개 설치된 것을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 계측기기(900) 또는 다른 여러 가지 계측기기를 설치할 수 있도록 복수 개로 설치될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 실시예는, 선체(H)의 내측으로부터 계측기기 설치공간(805)까지 연장되는 가이드 통로(810)를 통해 베어링 이상 유무 체크용 계측기기(900)를 밀어 넣거나 빼낼 수 있는 계측기기 설비구조(800)를 설치함으로써, 계측기기(900)의 주변 구성품을 분해 또는 조립하지 않고도 계측기기(900)의 설치, 교체 또는 수리 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 계측기기 설치공간(805)에 연결되는 가이드 통로(810)의 일측부에서 계측기기(900)가 고정 유지되도록 함으로써, 계측기기(900)를 고정 설치하기 위한 고정 부재를 계측기기 설치공간(805)에 별도로 구비하지 않아도 되어 설치 공수를 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 계측기기(900)의 유선라인(901)에 연결되어 선체공간(HS)에 설치되며, 계측기기(900)로부터 후방 내축 베어링(620)의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부(840)를 구비함으로써, 이중반전 프로펠러(100)의 구동 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

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.

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

1: 선박용 추진장치 100: 이중반전 프로펠러
110: 리어 프로펠러 112: 허브
114: 날개 120: 프론트 프로펠러
122: 허브 124: 날개
200: 내축 300: 외축
400: 내축 씰부 410: 전방 내축 씰
411: 라이너 고정부 412: 라이너 접촉부
420: 후방 내축 씰 421: 라이너 고정부
422: 라이너 접촉부 500: 외축 씰부
510: 전방 외축 씰 511: 라이너 고정부
512: 라이너 접촉부 520: 후방 외축 씰
521: 라이너 고정부 522: 라이너 접촉부
600: 내축 베어링부 610: 전방 내축 베어링
620: 후방 내축 베어링 700: 외축 베어링부
710: 전방 외축 베어링 720: 후방 외축 베어링
800: 계측기기 설비구조 805: 계측기기 설치공간
810: 가이드 통로 811: 제1 연통구멍
812: 제2 연통구멍 813: 파이프
814: 단턱 820: 제1 고정부재
820a: 중공 830: 제2 고정부재
840: 무선부 850: 서포트 링
851: 내축 관통부 852: 관통홀
900: 계측기기 901: 유선라인
G: 공극 H: 선체
HS: 선체 공간 LS: 윤활공간
LT: 윤활 공급부

Claims

리어 프로펠러에 연결되는 내축;
프론트 프로펠러에 연결되는 외축;
상기 내축과 상기 프론트 프로펠러 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링;
상기 내축 베어링에 접촉되는 상기 프론트 프로펠러의 허브에 설치되는 계측기기;
상기 계측기기에 연결되어 선체공간까지 연장되는 유선라인;
상기 유선라인에 연결되어 상기 선체공간에 설치되며, 상기 계측기기로부터 상기 내축 베어링의 상태 정보를 외부에 무선으로 송신하는 무선부와, 상기 프론트 프로펠러 허브 내부에 마련되며, 상기 계측기기가 설치되는 계측기기 설치공간을 포함하는 계측기기 설비구조;
상기 선체공간으로부터 상기 계측기기 설치공간까지 연장되어 상기 계측기기의 출입을 안내하고 상기 유선라인을 보호하는 가이드 통로; 및
상기 가이드 통로에서 상기 계측기기 설치공간 측에 마련되고 자성을 이용하여 상기 계측기기를 상기 계측기기 설치공간에 탈착시키는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계측기기 설비구조는,
상기 유선라인의 일측부에 구비되어 상기 유선라인을 상기 선체공간에 노출되는 상기 외축의 일부분에 고정시키는 제1 고정부재; 및
상기 유선라인의 타측부에 구비되어 상기 계측기기를 상기 계측기기 설치공간에 고정시키는 제2 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 가이드 통로는,
상기 내외축 사이의 공극과 상기 선체공간이 연통되도록 상기 외축에 형성되는 제1 연통구멍;
상기 내축과 상기 프론트 프로펠러 사이의 공극과 상기 계측기기 설치공간이 연통되도록 상기 프론트 프로펠러 허브에 형성되는 제2 연통구멍; 및
상기 내외축 사이의 공극에서 축방향으로 설치되고, 상기 제1 연통구멍과 상기 제2 연통구멍을 연결하는 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 4 항에 있어서, 상기 파이프는,
상기 제1 및 제2 연통구멍과 용접 또는 끼움방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 4 항에 있어서, 상기 파이프는,
복수 개의 서포트 링에 의해 상기 내외축 사이의 공극에서 고정되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 6 항에 있어서, 상기 서포트 링은,
내경이 상기 내축의 외경에, 그리고 외경이 상기 외축의 내경에 대응되는 링 형상이며, 상기 내축이 관통되는 내축 관통부와, 윤활파이프가 위치되는 복수 개의 관통홀을 포함하되, 상기 복수 개의 관통홀 중 적어도 어느 하나에 상기 파이프가 위치되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 4 항에 있어서, 상기 가이드 통로는,
상기 제1 및 제2 연통구멍 각각의 자체 형상과, 상기 파이프와 상기 제1 및 제2 연통구멍이 이어지는 공극과의 경계에서 절곡되는 부분에서 완만한 곡선 형태를 이루어, 전체 형상이 직선화되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 4 항에 있어서, 상기 가이드 통로는,
상기 제2 연통구멍에 구비되어 상기 제2 고정부재를 고정시키는 단턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
삭제