KR101885319B1 - 선박용 엔진 경사감속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 엔진 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기관실에 설치되는 엔진이 수평된 상태로 설치될 수 있도록 하면서 클러치감속기의 출력축이 일정각도로 기울어지게 설치될 수 있도록 하여 엔진의 안정된 구동을 가능케 하는 선박용 엔진 감속기에 관한 것이다.
본 발명은 선체의 후방에 수평되게 설치되는 엔진에 입력축을 매개로 연결된 상태로 내부에 클러치유닛이 설치되어 상기 엔진으로부터 전달되는 동력에 의해 회전동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부의 내부에 설치되는 클러치유닛에 연결되어 유압의 공급에 의해 상기 클러치유닛을 구동하는 유압공급부; 상기 구동부와 기어유닛을 매개로 연결되어 선체의 외부에 위치하는 스크류에 연결되는 출력축이 하향 경사지게 설치되는 경사출력부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 엔진 경사감속기{ENGINE INCLINATION REDUCER FOR SHIP}

본 발명은 선박용 엔진 경사감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기관실에 설치되는 엔진이 수평된 상태로 설치될 수 있도록 하면서 클러치감속기의 출력축이 일정각도로 기울어진 구조로 동력을 전달하여 엔진의 안정된 구동을 가능케 하는 선박용 엔진 경사감속기에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 그 내부에 장착된 엔진에서 발생한 동력을 출력축에 의하여 스크류 등의 추진장치에 전달하므로써 추진력을 얻는다. 상기 출력축은 그 일측이 선박의 내부에 장착된 엔진에 연결되며, 타측은 선박의 외부에 위치하는 스크류에 연결되나, 상기 스크류는 회전에 의하여 주위의 물을 후방으로 밀어냄으로써 추진력을 얻게 된다. 또한, 후방으로 밀리는 물의 방향을 방향타에 의하여 변환함으로써 선박의 진행방향을 변환할 수 있게 된다.

또한, 선박에 사용되는 클러치감속기는 선체의 내부에 설치된 엔진의 동력을 전달받아 선체외부로 인출된 스크류를 회전시킬 수 있도록 한 동력전달 수단으로, 하우징의 내부에 다수의 클러치 부속품 및 기어, 축 등으로 구성된다.

이러한 종래 클러치감속기는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(1)의 내부에 엔진의 동력을 전달받는 구동축(2)과, 구동축(2)의 동력을 전달받아 스크류를 회전시키는 종동축(3)이 설치되며, 상기 구동축(2)과 종동축(3)은 구동기어(4)와 종동기어(5)에 의해 동력전달된다.

또한, 상기 구동축(2)상에는 클러치유닛(6)이 설치되어 구동기어(4)를 종동기어(5)와 결합 및 이탈가능하게 구성된다.

이와 같이 구성된 유압 클러치는 엔진의 구동력으로 스크류를 회전시킴에 있어서, 클러치유닛(6) 내부에 충진된 유체를 이용해 구동기어(4)와 구동축(2)을 결합 및 분리하여 이와 같은 작동에 의해 구동기어(4)가 종동기어(5)를 회전 또는 정지시키게 된다.

이와 같은 클러치감속기는 구동축(2)의 회전력을 전달받아 회전되는 종동축(3)의 외측으로 인출된 끝단부에 스크류를 연장설치하여 스크류가 회전됨에 의해 선박이 진행할 수 있도록 하게 된다.

상기와 같은 선박용 클러치감속기는 도 2에 도시된 바와 같이 스크류가 회전됨에 따라 선체가 전방으로 진행될 수 있도록 선체의 후방에 설치되며, 상기 선체가 전방으로 진행되는 효율 및 제반 조건에 부합되도록 수평면과 일정각도 경사상태를 갖도록 설치된다.

그러나, 상기 클러치감속기가 경사지게 설치됨에 따라 선체의 내부에 장착된 엔진 또한 경사지게 설치되고, 이로 인해 엔진의 하중이 선체의 후방으로 집중됨은 물론 선박의 진행시 선수가 수면으로 상승되어져 후방으로의 하중 집중이 심해지는 결과를 초래하여 엔진의 원활한 작동에 문제를 야기하게 되고, 엔진고장의 주요 원인으로 작용하게 된다.

또한, 내부에 담겨진 엔진오일이 후방의 낮은 위치로 집중되고, 엔진 내부의 윤활장치로 윤활시켜도 전체적인 오일공급이 되지 않고 들려진 전방부에는 윤활이 되지 않는 문제가 야기되고, 엔지내부에 오일 공급의 불균형으로 오일이 공급되지 않는 공기를 흡입하게 되어 부품마모가 심해지거나 부품의 손상을 초래하는 문제가 있는 실정이다.

또한, 종래의 선박용 클러치감속기를 경사지게 설치할 수 있도록 선체에 경사부재 또는 경사면을 형성하기 위한 공정을 추가하여 선체를 제작하기 위한 작업경비 및 시간을 지연시키게 되는 문제가 있는 실정이다.

본 발명에 따른 배경기술로는 대한민국 등록실용신안 제20-0236858호 선박용 클러치감속기의 동력전달구조가 개시되어 있다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 기관실에 설치되는 엔진이 수평된 상태로 설치될 수 있도록 하면서 클러치감속기에 출력축이 일정각도로 기울어지게 연결 설치되어 엔진이 안정된 상태에서 원활하게 작동될 수 있도록 함은 물론 엔진 내부의 오일이 평형을 이루도록 하여 엔진 내부에 전반적으로 오일이 원활하게 공급될 수 있도록 하고, 클러치감속기 및 엔진축이 연결된 입력축이 수평으로 설치되고, 상기 입력축과 연동하는 출력축이 후방으로 하향경사지게 설치될 수 있도록 하는 선박용 엔진 경사감속기를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선체의 후방에 수평되게 설치되는 엔진(10)에 입력축(20)을 매개로 연결된 상태로 내부에 클러치유닛(41)이 설치되어 상기 엔진(10)으로부터 전달되는 동력에 의해 회전동력을 발생시키는 구동부(40); 상기 구동부(40)의 내부에 설치되는 클러치유닛(41)에 연결되어 유압의 공급에 의해 상기 클러치유닛(41)을 구동하는 유압공급부(50); 상기 구동부(40)와 기어유닛(61)을 매개로 연결되어 선체의 외부에 위치하는 스크류에 연결되는 출력축(70)이 하향 경사지게 설치되는 경사출력부(60);로 구성되고, 상기 기어유닛(61)은, 일측이 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되고, 타측이 상기 클러치유닛(41)에 연결되되 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸는 일측 외주연에는 상기 클러치유닛(41)의 방향으로 상향 경사지는 기어날(64)이 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 형성되는 구동기어구(62)와, 상기 구동기어구(62)에 기어결합된 상태로 상기 출력축(70)의 외주연을 감싸도록 설치되는 종동기어구(67)로 구성되며, 상기 구동기어구(62)는 외주연에 상기 기어날(64)이 형성된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되는 중공형 동력전달체(63)와, 상기 동력전달체(63)의 일측에 일체로 형성되어 상기 클러치유닛(41)을 수용하는 중공형 유닛수용체(65)로 이루어지고, 상기 클러치유닛(41)은, 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 입력축(20)의 외주연에 형성되는 톱니구(21)에 톱니결합되도록 내주연 둘레를 따라 다수개의 연결톱니(43)가 형성된 중공형 제1회전판(42)과, 상기 제1회전판(42)으로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 구동기어구(62)의 타측 내주연에 형성되는 구동톱니구(66)에 톱니결합되도록 외주연 둘레를 따라 다수개의 회전톱니구(45)가 형성된 제2회전판(44)을 포함하여 구성되되, 상기 제1회전판(42)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 내주연에 상기 연결톱니(43)가 형성되어 있어 상기 입력축(20)이 중공부를 관통하도록 설치되는 경우, 상기 연결톱니(43)가 상기 톱니구(21)에 톱니결합되고, 상기 제2회전판(44)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 외주연에 상기 회전톱니구(45)가 형성되어 있어 상기 구동기어구(62)가 상기 입력축(20)을 감싸도록 설치되는 경우, 상기 구동기어구(62)의 유닛수용체(65) 내주연에 형성된 구동톱니구(66)와 상기 회전톱니구(45)가 톱니결합되며, 상기 제1,2회전판(42,44)의 면접촉시 발생하는 유막형성을 억제할 수 있도록 상기 제2회전판(44)의 양측면에는 요철부(46)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

본 발명에 따르면 기관실에 설치되는 엔진이 수평된 상태로 설치되면서 클러치감속기에 출력축이 일정각도로 기울어지게 연결설치되어 엔진의 안정된 상태로 원활히 작동될 수 있음은 물론 엔진의 기울어짐에 따른 하중의 후방집중 현상을 해소하여 엔진의 고장을 방지할 수 있게 되고, 엔진의 수평 설치로 인해 내부 오일이 엔진 내부 전체를 균일하게 윤활할 수 있게 된다.

도 1은 종래 선박용 감속기의 단면상태를 나타낸 단면도,
도 2는 종래 선박용 감속기가 선체에 설치된 상태를 나타낸 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 선박용 엔진 경사감속기의 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 기어유닛의 연결상태를 확대도시한 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 클러치유닛의 설치상태를 개략적으로 나타낸 상태도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

어떤 구성요소나 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니며 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 선박용 엔진 경사감속기를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 선박용 엔진 경사감속기의 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 기어유닛의 연결상태를 확대도시한 확대도이며, 도 5는 본 발명에 따른 클러치유닛의 설치상태를 개략적으로 나타낸 상태도이다.

상기 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선박용 엔진 경사감속기는 선체의 후방에 수평되게 설치되는 엔진(10)에 입력축(20)을 매개로 연결되는 구동부(40)와, 상기 구동부(40)의 내부에 설치되는 클러치유닛(41)에 연결되는 유압공급부(50)와, 상기 구동부(40)와 기어유닛(61)을 매개로 연결되는 경사출력부(60)로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 선박용 엔진 경사감속기는 선체의 후방에 엔진이 수평되게 설치된 상태에서 스크류로 전달되는 출력축을 후방으로 하향경사지게 설치될 수 있도록 함으로써 엔진의 안정된 상태를 유지하면서 엔진 내부의 오일이 전반적으로 원활한 윤활역활을 수행할 수 있도록 하여 엔진의 고장을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 구동부(40)는 선체의 후방에 수평되게 설치되는 엔진(10)에 입력축을 매개로 연결된 상태로 내부에 클러치유닛(41)이 설치되어 상기 엔진(10)으로부터 전달되는 동력에 의해 회전동력을 발생시킨다.

즉, 상기 구동부(40)는 바디구(31)와 커버구(32)로 이루어진 하우징(30)의 내부 상측에 위치되게 설치되어 상기 엔진(10)과 입력축(20)을 매개로 연결된다. 이때, 상기 입력축(20)은 상기 구동부(40)의 내부로 인입되거나 별도의 연결구조에 의해 상기 구동부(40)의 내부로 연장되게 설치되고, 상기 구동부(40)에는 상기 입력축(20)의 원활한 회전구동을 위한 베어링(47)이 설치된다.

여기서, 상기 구동부(40)의 일측에는 상기 클러치유닛(41)에 연결되는 유압공급부(50)가 설치되고, 상기 유압공급부(50)는 선박의 기어조작시 상기 클러치유닛(41)로 유압을 공급하여 상기 클러치유닛(41)를 구동하게 된다.

또한, 상기 경사출력부(60)는 상기 구동부(40)와 기어유닛(61)을 매개로 연결되어 선체의 외부에 위치하는 스크류에 연결되는 출력축이 하향 경사지게 설치된다.

즉, 상기 경사출력부(60)는 상기 하우징(30)의 내부 하측에 위치되게 설치되되 상기 기어유닛(61)을 매개로 연결되어 상기 구동부(40)의 회전구동시, 상기 출력축(70)을 회전시켜 상기 스크류의 회전구동을 이루게 된다.

이와 같이 상기 구동부(40)는 상기 선체의 내부에 수평되게 설치되는 엔진(10)과 입력축(20)을 매개로 수평되게 설치되고, 상기 경사출력부(60)는 상기 구동부(40)와 기어유닛(61)을 매개로 하향 경사지게 설치됨에 따라 엔진(10)의 설치상태를 수평되게 유지하면서 수중에 잠기는 스크류와의 연결을 용이하게 이룰 수 있어 엔진의 안정된 상태의 유지와 내부 오일의 원활한 윤활이 가능하게 되어 엔진의 고장을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 기어유닛(61)은 일측이 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되고, 타측이 상기 클러치유닛(41)에 연결되되 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸는 일측 외주연에는 상기 클러치유닛 방향으로 상향 경사지는 기어날(64)이 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 형성되는 구동기어구(62)와, 상기 구동기어구(62)에 기어결합된 상태로 상기 출력축(70)의 외주연을 감싸도록 설치되는 종동기어구(67)로 구성된다.

즉, 상기 구동기어구(62)는 외주연에 상기 기어날(64)이 형성된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되는 중공형 동력전달체(63)와, 상기 동력전달체(63)의 일측에 일체로 형성되어 상기 클러치유닛(41)을 수용하는 중공형 유닛수용체(65)로 이루어진다. 이때, 상기 유닛수용체(65)의 내주연에는 상기 구동기어구(62)의 구동톱니구(66)가 일정간격으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 상기 구동기어구(62)의 경사진 기어날(64)에 상기 종동기어구(67)가 기어결합됨에 따라 상기 종동기어구(67)에 연결되는 출력축(70)이 하향 경사지게 형성되어 스크류의 원활한 회전구동을 통한 선박의 전진을 용이하게 이룰 수 있게 된다.

또한, 상기 클러치유닛(41)은 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 입력축(20)의 외주연에 형성되는 톱니구(21)에 톱니결합되도록 내주연 둘레를 따라 다수개의 연결톱니(43)가 형성된 중공형 제1회전판(42)과, 상기 제1회전판(42)으로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 구동기어구(62)의 타측 내주연에 형성되는 구동톱니구(66)에 톱니결합되도록 외주연 둘레를 따라 다수개의 회전톱니구(45)가 형성된 제2회전판(44)으로 이루어진다.

즉, 상기 제1회전판(42)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 내주연에 상기 연결톱니(43)가 형성되어 있어 상기 입력축(20)이 상기 중공부를 관통하도록 설치되는 경우, 상기 연결톱니(43)가 상기 톱니구(21)에 톱니결합된다.

또한, 상기 제2회전판(44)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 외주연에 상기 회전톱니구(45)가 형성되어 있어 상기 구동기어구(62)가 상기 입력축(20)을 감싸도록 설치되는 경우, 상기 구동기어구(62)의 유닛수용체(65) 내주연에 형성된 구동톱니구(66)와 상기 회전톱니구(45)가 톱니결합된다.

이때, 상기 제2회전판(44)의 양측면에는 요철부(46)가 형성되는데, 상기 제2회전판(44)에 형성된 요철부(46)로 인해 상기 제1,2회전판(42,44)의 면접촉시 발생하는 유막형성을 억제함은 물론 상기 제1,2회전판(42,44)이 상호 면접촉된 상태에서 회전구동을 더욱 원활히 수행할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 선박용 엔진 경사감속기의 작동상태를 간략히 살펴보면, 엔진이 구동하게 되면 상기 엔진(10)에 연결된 입력축(20)이 회전구동하게 되고, 상기 입력축(20)을 감싸고 있는 상기 구동기어구(62)는 회전하지 않게 된다. 이때, 상기 클러치유닛(41)의 제1회전판(42)과 제2회전판(44)은 상호 일정간격 이격된 상태에서 상기 제1회전판(42)만이 회전된다.

이후, 선박의 기어를 조작하게 되면 상기 유압공급부(50)에서 상기 클러치유닛(41)방향으로 유압을 공급하여 상기 제1,2회전판(42,44)이 상호 면밀한 접촉상태를 유지할 수 있게 되고, 그로 인해 상기 입력축(20)의 회전력이 상기 제1,2회전판(42,44)을 매개로 상기 구동기어구(62)로 전달되어 상기 구동기어구(62)를 회전구동하게 된다.

상기 구동기어구(62)가 회전하게 되면 상기 구동기어구(62)와 기어결합된 종동기어구(67)가 회전하여 출력축(70)을 회전시킴으로써 스크류의 회전구동을 이룰 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정하지 않고, 후술하는 특허등록청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 엔진 20: 입력축
30: 하우징 40: 구동부
41: 클러치유닛 42: 제1회전판
44: 제2회전판 50: 유압공급부
60: 경사출력부 61: 기어유닛
62: 구동기어구 67: 종동기어구

Claims (4)

1. 선체의 후방에 수평되게 설치되는 엔진(10)에 입력축(20)을 매개로 연결된 상태로 내부에 클러치유닛(41)이 설치되어 상기 엔진(10)으로부터 전달되는 동력에 의해 회전동력을 발생시키는 구동부(40); 상기 구동부(40)의 내부에 설치되는 클러치유닛(41)에 연결되어 유압의 공급에 의해 상기 클러치유닛(41)을 구동하는 유압공급부(50); 상기 구동부(40)와 기어유닛(61)을 매개로 연결되어 선체의 외부에 위치하는 스크류에 연결되는 출력축(70)이 하향 경사지게 설치되는 경사출력부(60);로 구성되고,
   상기 기어유닛(61)은, 일측이 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되고, 타측이 상기 클러치유닛(41)에 연결되되 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸는 일측 외주연에는 상기 클러치유닛(41)의 방향으로 상향 경사지는 기어날(64)이 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 형성되는 구동기어구(62)와, 상기 구동기어구(62)에 기어결합된 상태로 상기 출력축(70)의 외주연을 감싸도록 설치되는 종동기어구(67)로 구성되며,
   상기 구동기어구(62)는 외주연에 상기 기어날(64)이 형성된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되는 중공형 동력전달체(63)와, 상기 동력전달체(63)의 일측에 일체로 형성되어 상기 클러치유닛(41)을 수용하는 중공형 유닛수용체(65)로 이루어지고,
   상기 클러치유닛(41)은, 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 입력축(20)의 외주연에 형성되는 톱니구(21)에 톱니결합되도록 내주연 둘레를 따라 다수개의 연결톱니(43)가 형성된 중공형 제1회전판(42)과, 상기 제1회전판(42)으로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 입력축(20)의 외주연을 감싸도록 설치되되 상기 구동기어구(62)의 타측 내주연에 형성되는 구동톱니구(66)에 톱니결합되도록 외주연 둘레를 따라 다수개의 회전톱니구(45)가 형성된 제2회전판(44)을 포함하여 구성되되,
   상기 제1회전판(42)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 내주연에 상기 연결톱니(43)가 형성되어 있어 상기 입력축(20)이 중공부를 관통하도록 설치되는 경우, 상기 연결톱니(43)가 상기 톱니구(21)에 톱니결합되고,
   상기 제2회전판(44)은 중앙부가 중공된 원반형 판재로 외주연에 상기 회전톱니구(45)가 형성되어 있어 상기 구동기어구(62)가 상기 입력축(20)을 감싸도록 설치되는 경우, 상기 구동기어구(62)의 유닛수용체(65) 내주연에 형성된 구동톱니구(66)와 상기 회전톱니구(45)가 톱니결합되며,
   상기 제1,2회전판(42,44)의 면접촉시 발생하는 유막형성을 억제할 수 있도록 상기 제2회전판(44)의 양측면에는 요철부(46)가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진 경사감속기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images