KR101882029B1 - 선박 추진용 동력 전달 장치 - Google Patents

Abstract

선박용 동력 전달 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치는 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠; 상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받아 변속이 이루어지는 유성 기어부; 상기 유성 기어부와 상대 회전하는 베어링 유닛; 및 상기 유성 기어부와 베어링 유닛이 설치되고, 내부가 중공으로 이루어져 외측 단부에 플로펠러가 형성된 프로펠러 샤프트를 포함한다.

Description

선박 추진용 동력 전달 장치 {Reverse and Reduction Gear Unit for Marine Propulsion}

본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 설치된 엔진의 회전력을 플로펠러와 연결된 추진축으로 전달할 때, 상기 추진축을 중공축으로 제작하여 사용할 수 있는 선박용 동력 전달 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 엔진에서 사용되는 동력 전달 장치 중의 하나인 변속장치는 엔진 출력이 크기 때문에, 그 제어가 용이한 유압식 변속장치를 많이 사용하고 있으며 상기 유압식 변속장치는 유성기어장치와 클러치가 구비되어, 상기 클러치가 엔진에서 발생되는 동력을 선택적으로 단속작동하여 상기 유성기어장치를 거쳐 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러가 결합된 추진축에 전달시켜 선박을 전후진시키거나 정지하도록 되어 있다.

이와 같이 사용되는 종래의 동력 전달 장치는 프로펠러와 연결된 추진축이 고속 회전되면서 발생되는 진동 및 충격을 최소화시켜 동력 손실을 감소시켜 선박의 추진을 달성하기 위해 많은 연구가 현재까지 지속되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0029914호 (공개일: 2012년03월27일)

본 발명의 실시 예들은 선박의 프로펠러와 연결된 추진축에 회전력을 안정적으로 전달하고, 중공축으로 이루어진 추진축 내부에 동력 전달과 관련된 부품을 내장하여 추진축의 정렬을 안정적으로 유지하고, 상기 추진축이 작동되면서 발생될 수 있는 진동 발생을 최소화하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠; 상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받아 변속이 이루어지는 유성 기어부; 상기 유성 기어부와 상대 회전하는 베어링 유닛; 및 상기 유성 기어부와 베어링 유닛이 설치되고, 내부가 중공으로 이루어져 외측 단부에 프로펠러가 형성된 프로펠러 샤프트를 포함한다.

상기 유성 기어부는 상기 커플링과 연결된 플랜지 유닛의 단부에 결합된 회전축; 상기 회전축에 결합된 제1 선기어; 상기 제1 선기어와 이격되어 회전축의 단부에 설치된 제2 선기어; 상기 제1 선기어와 치합되는 유성기어; 상기 제2 선기어와 치합되는 링기어; 상기 베어링 유닛과 상대 회전되는 캐리어를 포함한다.

상기 유성 기어부는 상기 제1 선기어와 플랜지 유닛 사이에 설치된 제1 클러치; 상기 제1 선기어와 제2 선기어 사이에 설치된 제2 클러치를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 커플링이 플라이 휠에 일체로 결합되면서 엔진에서 발생된 회전력을 보다 증대시켜 프로펠러 샤프트에 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 프로펠러 샤프트가 경량화되므로 전체적인 무게를 감소시켜 선박에 사용할 수 있으므로, 연료 소비율과 매연 및 이산화 탄소를 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박용 동력 장달 장치를 간략히 도시한 모식도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제1,2 선기어와 제1,2 클러치가 회전축에 설치된 상태를 도시한 모식도,
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박용 동력 장달 장치의 작동 상태도,

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 장달 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박용 동력 장달 장치를 간략히 도시한 모식도이다.

첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 동력 전달 장치(1)는 프로펠러 샤프트(400)의 내부가 중공으로 이루어지므로 선박에 설치될 경우 무게가 현저하게 감소된다. 이를 위해 본 발명은 선박에 설치된 엔진(2)으로부터 회전력을 전달받는 커플링(102)과 일체로 이루어진 플라이 휠(100)과, 상기 플라이 휠(100)을 통해 회전력을 전달받아 변속이 이루어지는 유성 기어부(200)와, 상기 유성 기어부(200)와 상대 회전하는 베어링 유닛(300)과, 상기 유성 기어부(200)와 베어링 유닛(300)이 설치되고, 내부가 중공으로 이루어져 외측 단부에 플로펠러(3)가 형성된 프로펠러 샤프트(400)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 플라이 휠(100)은 소정의 두께와 직경으로 이루어져 엔진(2)으로 회전력을 전달받아 관성에 의해 일정속도로 연속적인 회전이 이루어지면서 상기 유성 기어부(200)에 회전력을 전달한다.

커플링(102)은 플라이 휠(100)의 정 중앙에 설치되고, 유성 기어부(200)에 엔진(2)에서 발생된 회전력을 전달하기 위해 설치된다.

유성 기어부(200)는 커플링(102)과 연결된 플랜지 유닛(201)의 단부에 결합된 회전축(202)과, 상기 회전축(202)에 결합된 제1 선기어(210)와, 상기 제1 선기어(210)와 이격되어 회전축(202)의 단부에 설치된 제2 선기어(220)와, 상기 제1 선기어(210)와 치합되는 유성기어(230)와, 상기 제2 선기어(220)와 치합되는 링기어(240)와, 상기 베어링 유닛(300)과 상대 회전되는 캐리어(250)를 포함한다.

또한 제1 선기어(260)와 유성 기어(230) 사이에 설치된 제1 아이들 기어(203)과, 제2 선기어(220)와 링기어(240) 사이에 설치된 제2 아이들 기어(204)를 포함한다.

유성 기어부(200)는 소정의 크기로 이루어진 하우징부(20)에 내장되며, 상기 회전축(202)의 플랜지 유닛(201)의 외측으로 수평하게 소정의 길이로 연장된다.

상기 회전축(202)은 길이 방향을 따라 제1 선기어(210)와 제2 선기어(220)가 각각 설치되고, 상기 제1,2 선기어(210,220)는 회전축(202)과 함께 회전된다.

유성기어(230)는 제1 선기어(210)로부터 회전력을 전달받아 캐리어(250)에 전달하고, 상기 캐리어(250)는 베어링 유닛(300)과 상대 회전이 이루어진다.

유성 기어부(200)는 상기 제1 선기어(210)와 플랜지 유닛(201) 사이에 설치된 제1 클러치(260)와, 상기 제1 선기어(210)와 제2 선기어(220) 사이에 설치된 제2 클러치(270)를 포함한다.

제1,2 클러치(260,270)는 회전축(202)에 설치된 제1,2 선기어(210,220)으로 회전력을 선택적으로 전달하기 위해 설치되며, 상기 제1,2 클러치(260,270)에 의해 제1 선기어(210)와 제2 선기어(220)로 전달되는 회전력을 단속할 수 있다.

베어링 유닛(300)은 내측면이 유성 기어부(200)의 회전과 연동하여 상대회전되고, 외측면은 프로펠러 샤프트(400)와 상대 회전이 이루어지면서 상기 유성 기어부(200)와 프로펠러 샤프트(400)의 안정적인 회전을 가능하게 하고, 상기 프로펠러 샤프트(400)의 회전에 따른 지지를 동시에 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 프로펠러 샤프트에 대해 설명한다.

프로펠러 샤프트(400)는 유성 기어부(200)가 내장되도록 상기 유성 기어부(400)의 외경과 대응되는 직경을 가지고 상기 유성 기어부(200)가 일단에 수납되고, 전술한 베어링 유닛(300)과 상대 회전이 이루어진다.

프로펠러 샤프트(400)는 외측을 향해 직경이 길이 방향을 따라 감소되다가 프로펠러(3)가 설치된 곳을 향해서는 일정한 직경으로 연장되어 프로펠러(2)와 연결된다. 프로펠러 샤프트(400)의 세부적인 직경과 재질에 대해서는 선박의 종류에 따라 변경되므로 정확한 수치로 한정하지는 않는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의한 동력 전달 장치의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본 실시 예에서는 선박이 전진 상태로 작동되는 경우를 예로 들어 설명한다.

첨부된 도 3을 참조하면, 선박에 설치된 엔진(2)이 작동되면 플라이 휠(100)이 회전력을 전달받아 소정의 속도로 회전되고, 커플링(102)과 연결된 플랜지 유닛(201)을 경유하여 회전축(202)으로 회전력이 전달된다.

　이 때 제1 클러치(260)는 해제되고, 제2 클러치(270)는 인게이지 되면서 회전축(202)으로 전달된 회전력은 링기어(240)를 경유하여 프로펠러 샤프트(400)에 전달되고, 프로펠러(3)와 함께 소정의 속도로 회전되어 상기 선박의 전진이 이루어진다.

선박이 후진 상태로 작동되는 경우에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 4를 참조하면, 선박이 후진하기 위해서는 엔진(2)에서 발생된 회전력이 플라이 휠(100)과 커플링(102) 및 플랜지 유닛(201)을 경유하여 회전축(202)으로 전달된다.

제1 클러치(260)은 선기어(210)와 인게이지된 상태로 전환되고, 제2 클러치(270)는 제2 선기어(220)와 해제되면서, 상기 엔진(2)으로부터 전달된 회전력은 유성기어(230)와 캐리어(250)를 회전시키고, 상기 캐리어(250)의 회전에 의해 프로펠러 샤프트(400)가 역회전되면서 선박의 후진이 이루어진다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 엔진
100 : 플라이 휠
102 : 커플링
200 : 유성 기어부
202 : 회전축
210, 220 : 제1,2 선기어
230 ; 유성기어
240 : 링기어
250 : 캐리어
260, 270 : 제1,2 클러치

Claims (3)

1. 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠;
   상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받아 변속이 이루어지는 유성 기어부;
   상기 유성 기어부와 상대 회전하는 베어링 유닛; 및
   상기 유성 기어부와 베어링 유닛이 설치되고, 내부가 중공으로 이루어져 외측 단부에 프로펠러가 형성된 프로펠러 샤프트를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 유성 기어부는,
   상기 커플링과 연결된 플랜지 유닛의 단부에 결합된 회전축;
   상기 회전축에 결합된 제1 선기어;
   상기 제1 선기어와 이격되어 회전축의 단부에 설치된 제2 선기어;
   상기 제1 선기어와 치합되는 유성기어;
   상기 제2 선기어와 치합되는 링기어;
   상기 베어링 유닛과 상대 회전되는 캐리어를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 유성 기어부는,
   상기 제1 선기어와 플랜지 유닛 사이에 설치된 제1 클러치;
   상기 제1 선기어와 제2 선기어 사이에 설치된 제2 클러치를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.

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