KR101969925B1

KR101969925B1 - 선박용 조타 및 추진 복합 시스템

Info

Publication number: KR101969925B1
Application number: KR1020180028516A
Authority: KR
Inventors: 이병욱
Original assignee: 주식회사 지오티
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-04-17
Also published as: KR20190015073A

Abstract

본 발명은, 선박 내에 설치한 엔진에서 나오는 추진력을 선박의 방향타(Rudder)가 필요 없이 추진 방향을 조정할 수 있도록 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템에 관한 것으로, 그 특징적인 구성은, 선박 내에 설치한 엔진의 구동축과 연결한 제1축과; 내부에 각도전환부로 연결한 프로펠러축과 수직축을 회전 가능하게 지지하고, 선박 외측의 후미에서 힌지 연결로 선회 가능한 샤프트 하우징과; 상기 수직축의 상부에서 상기 수직축을 중심으로 회전 가능한 제1회전체와; 길이가 신축 가능하고, 수평 배치를 이루며 상기 제1회전체의 지지를 받아 회전 가능하고, 후단을 상기 수직축의 상부와 각도전환부로 연결한 제2축; 및 상기 제1축의 후단 부위와 상기 제2축의 전단을 연결하며, 굴절 가능한 조인트;를 포함하여 이루어진다.

Description

선박용 조타 및 추진 복합 시스템{Steering and Propulsion Combo Systems for ship}

본 발명은 선박용 조타 및 추진 복합 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 선박 내에 설치한 엔진에서 나오는 추진력을 선박의 방향타(Rudder)가 필요 없이 추진 방향을 조정할 수 있도록 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 선박은, 선박 내부에 설치한 엔진에서 발생한 동력을 선체 후미로 관통시켜 설치한 추진축계를 통해 프로펠러를 구동시키고 별도의 조타기(Steering Rudder)를 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 선내기와, 선박의 후미 외측에 프로펠러를 구비한 엔진을 설치하여 선박의 후미로부터 프로펠러를 포함한 엔진을 선회시키는 것으로 선박의 진행 방향을 조정하는 선외기로 구분할 수 있다.

또한, 선박 중에는, 선박 내부에 엔진을 설치하고, 엔진의 동력을 전달하기 위한 추진축계를 유니버설 조인트 등으로 굴절 가능하게 연결하여 추진축계의 굴절부와 함께 프로펠러의 추진방향을 조종할 수 있도록 절충한 조타 및 추진 복합 시스템이 있다.

상술한 조타 및 추진 복합 시스템의 종래 기술을 살펴보면, 도 1 또는 도 2에서 확인되는 바와 같이, 선박(10)의 내측에 설치한 엔진(12)과, 선박(10)의 후미 외측에 마련한 브래킷(14)에 힌지(16)로 연결하여 선박(10)과 전후 방향의 배열을 이루며 하부에서 프로펠러축(18)을 지지하는 샤프트 하우징(20)을 구비한다.

이로부터 종래 기술의 동력 전달체계는, 전단 부위가 선박(10) 내에 설치한 엔진(12)의 구동축(도시 안됨)에 연결하고, 후단이 선박(10)의 후미를 통해 힌지(16) 중심에 대응하여 놓여 엔진(12)의 동력을 전달하는 제1축(22)과; 전단을 제1축(22)의 후단과 유니버설 조인트(24)로 연결하고, 후단 부위가 샤프트 하우징(20)의 상부에 지지를 받아 유니버설 조인트(24)의 연결 부위를 중심으로 샤프트 하우징(20)과 함께 선회하는 제2축(26)과; 샤프트 하우징(20) 내에서 세워진 형상으로 회전 가능하게 지지를 받고, 상단은 제2축(26)의 후단에 베벨기어 또는 이미 설정한 설계의 기어박스를 포함하여 이루어진 각도전환부(28a, 28b)로 연결하고, 하단은 샤프트 하우징(20)의 지지를 받아 프로펠러축(18)의 전단과 함께 각도전환부(28c, 28d)로 연결한 수직축(30)으로 이루어진다.

여기서, 제1축(22)과 제2축(26)을 연결하며 동력을 굴절시켜 전달하는 유니버설 조인트(24)는, 그 굴절 중심(C1)(예를 들어 유니버설 조인트의 '십자축' 중심)위치가 상술한 힌지(16)의 축 중심(C2)과 일선상에 있으면서 힌지(16)로부터 이격된 상측에 정렬되어야 한다.

그 이유는, 도 3의 계통도로 표현한 바와 같이, 유니버설 조인트(24)의 굴절 중심(C1) 위치가 힌지(16)의 중심(C2) 위치에서 간격(d)을 두고 제1축(22)의 길이 방향으로 벗어날 경우, 제2축(26)의 후단이 선회하는 곡률반경에 따른 괘적(R1)과 샤프트 하우징(20)의 지지를 받아 수직축(30)이 선회하는 곡률반경에 따른 괘적(R2)이 상이하다.

또한, 제2축(26)은 샤프트 하우징(20)의 상부(20a)에 길이 방향을 중심축으로 회전 가능하게 지지를 받는 관계에 있고, 힌지(16)을 중심으로 샤프트 하우징(20)과 함께 선회한다.

즉, 제2축(26)은 샤프트 하우징(20)의 지지를 받는 프로펠러축(18)과 상하 간격을 두고 대략 나란한 배치를 유지하는 상태로 샤프트 하우징(20)의 상부(20a)에서 수평 배치를 이루어 축 회전이 가능한 상태로 놓인다.

이에 따라, 선박(10)의 길이 방향과 제2축(26)이 일직선상에 있을 때를 기준으로 함과 동시에 샤프트 하우징(20)이 좌 또는 우측으로 일정 각도 이상 틀어질 때에, 제1축(22)과 제2축(26)의 연결부위 또는 제2축(26)과 수직축(30)의 연결부위는 상호 어긋날 수밖에 없다.

즉, 제2축(26) 후단의 괘적(R1)과 수직축(30)의 선회 괘적(R2)이 동일해야 하지만, 평면상에서 힌지(16)의 중심(C2)위치와 유니버설 조인트(24)의 굴절 중심(C1)위치가 서로 다를 경우, 양 괘적(R1, R2)은 도 3의 일점쇄선으로 표현한 바와 같이 상이하고, 제2축(26)의 선회 위치를 기준하여 도 3에서 빗금으로 표시한 변위 간격(f(d))의 차이가 발생한다.

이와 더불어, 샤프트 하우징(20)의 지지를 받는 제2축(26)과 프로펠러축(18)은, 도 3에 표시한 바와 같이, 상호 간의 굴절 각(BA)이 발생함에 대응하여 변위 각(θ)이 발생하고, 이러한 변위 각(θ)의 발생은 프로펠러축(18) 또는 제2축(26)을 지지하는 샤프트 하우징(20)을 변형시키는 힘으로 작용하며, 이로부터 프로펠러축(18) 또는 제2축(26)을 지지하는 부위의 손상 내지 파손이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 제1, 2축(22, 26)과 유니버설 조인트(24)의 설치는 상술한 힌지(16)의 중심에 대하여 매우 정밀하게 정렬시키도록 각별한 주의가 요구되는 문제가 있다.

또한, 유니버설 조인트(24)는 동력 전달과 관계하여 꺾일 수 있는 각도(굴절 각도(BA)가 제한(약 좌우 30-35도)적이다.

그리고 유니버설 조인트(24)는 제1, 2축(22, 26)이 직선일 때와 비교할 때에 이들 사이의 굽은 각도가 증가할수록 전달할 수 있는 토크를 점차 줄어든다.

따라서, 선박(10)의 방향 선회시에는 엔진(12)의 출력을 그 선회 각도에 대응하여 줄이고, 축의 회전수를 줄여야하는 문제가 있다.

그렇지 않을 경우에는, 제1, 2축(22, 26) 또는 유니버설 조인트(24)는 구조적, 물리적 특성과 그에 따른 피로의 누적 등으로 손상 내지 파손의 위험이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0101266호(2016.08.26.공개)

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결 또는 보완하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 샤프트 하우징의 선회 기준인 힌지에 대하여 제1, 2축과 유니버설 조인트를 포함하여 굴절 가능하게 동력을 전달하는 조인트의 정렬에 따른 제약을 줄여 설계가 자유롭도록 하고, 선박의 조향을 위한 샤프트 하우징의 회전과 그에 따른 제1, 2축의 굽은 각도가 증가함에도 엔진의 출력을 종래에 비교하여 증가시키도록 하며, 조향 가능한 각도의 범위를 증가시킬 수 있도록 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템의 특징적인 구성은, 선박 내에 설치한 엔진의 구동축과 연결한 제1축과; 내부에 각도전환부로 연결한 프로펠러축과 수직축을 회전 가능하게 지지하고, 선박 외측의 후미에서 힌지 연결로 선회 가능한 샤프트 하우징과; 상기 수직축의 상부에서 상기 수직축을 중심으로 회전 가능한 제1회전체와; 길이가 신축 가능하고, 수평 배치를 이루며 상기 제1회전체의 지지를 받아 회전 가능하고, 후단을 상기 수직축의 상부와 각도전환부로 연결한 제2축; 및 상기 제1축의 후단 부위와 상기 제2축의 전단을 연결하며, 굴절 가능한 조인트;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제2축은 암수 스플라인의 결합으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템의 특징적인 구성은, 선박 내의 후미에 세워진 형상으로 설치한 구동축과; 상기 구동축의 상부에 상기 구동축을 중심으로 회전 가능한 제2회전체와; 내부에 각도전환부로 연결한 프로펠러축과 수직축을 회전 가능하게 지지하고, 선박 외측의 후미에서 힌지 연결로 선회 가능한 샤프트 하우징과; 상기 수직축의 상부에서 상기 수직축을 중심으로 회전 가능한 제1회전체와; 길이가 신축 가능하고, 전단 부위는 상기 구동축의 상부와 각도전환부로 연결한 상태를 유지하며 상기 제2회전체에 회전 가능하게 지지를 받고, 후단 부위는 상기 수직축의 상부와 각도전환부로 연결한 상태를 유지하며 상기 제1회전체에 회전 가능하게 지지를 받는 제3축;을 포함하는 이루어진다.

또한, 상기 제3축은 암수 스플라인의 결합으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 샤프트 하우징은 상기 수직축의 상단 부위의 아래 부분과 프로펠러축 및 각도전환부를 지지하는 하우징 몸체와; 상기 하우징 몸체의 상부를 덮으며, 상기 하우징 몸체로부터 상기 수직축을 중심으로 회전 가능하게 설치한 덮개로 이루어지며, 상기 제1회전체는 상기 덮개로 구성함이 효과적이다.

본 발명의 각 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템에 의하면, 프로펠러축과 수직축을 지지하는 샤프트 하우징을 선박의 후미 외측에 힌지로 연결하여 좌우 양 방향으로 선회 가능하도록 한 것에 대하여, 엔진의 구동축과 선회하는 수직축 사이를 연결하는 동력전달체계가 종래에 비교하여 작은 각도로 굽어지게 하거나 굽어지지 않도록 함으로써 동력전달체계의 설치에 따른 설계가 자유롭도록 함과 동시에 엔진의 출력을 종래에 비교하여 증가시키고, 조향 가능한 각도의 범위를 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템이 설치된 선박 후미 부위를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 선박의 후미 부위와 선박용 조타 및 추진 복합 시스템이 설치에 따른 동력전달체계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2에서 선박의 길이 방향에 대하여 샤프트 하우징의 선회 각도에 따른 동력전달체계 설계시의 주의사항을 설명하기 위한 계통도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템의 동력전달체계 구성들과 각 구성들의 배치에 따른 작용관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 4의 구성들의 배치관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예로 선박의 길이 방향에 대하여 샤프트 하우징의 선회 각도에 따른 동력전달체계의 작용관계를 설명하기 위한 계통도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 선박용 조타 및 추진 복합 시스템의 동력전달체계 구성들과 각 구성들의 배치에 따른 작용관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 도 7의 구성들의 배치관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예로 선박의 길이 방향에 대하여 샤프트 하우징의 선회 각도에 따른 동력전달체계의 작용관계를 설명하기 위한 계통도이다.

본 발명의 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 발명의 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있는 것이며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않고, 본 발명의 청구범위에 귀속될 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명을 설명함에 있어, 전방 또는 전단 부위의 표현은 일반적인 선박의 길이 방향을 기준으로 함과 동시에 그 길이 방향 중 전지하는 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 하고, 후방 또는 후단 부위의 표현은 전방 또는 전단 부위의 반대인 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 하여 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 각 실시 예를 상세히 설명하기로 하고, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여함과 동시에 '실시예 1'에 해당하는 경우, 변경 사항을 갖는 구성의 부호 뒤에 ' ' ' 표식을 하고, '실시예 2'에 해당하는 경우, 변경 사항을 갖는 구성의 부호 뒤에 ' " ' 표식을 하여 그 식별이 용이하도록 하며, 종래 또는 앞의 실시 예에서 언급한 구성의 해당 실시 예에서 동일 내지 동일 범주의 기술적 구성일 경우 동일 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명에 있어, '실시예 1'은 선박(10) 내에 이미 설치한 엔진(12)을 포함한 각 구성 중 일부를 변경하여 적용할 수 있도록 하기 위한 것이고, '실시예 2'는 기존 선박(10)에서 엔진(12")까지 변경 설치함에 대응하여 그 적용이 가능하도록 한 것이다.

본 발명의 '실시예 1'에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템은, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 선박(10)의 후미 중 내측에 엔진(12)의 설치가 이루어지고, 선박(10)의 후미 중 외측에 마련한 브래킷(14) 또는 그와 동등한 구조물에 힌지(16)를 이용하여 프로펠러축(18)을 지지하는 샤프트 하우징(20')을 선박(10)의 길이 방향을 기준으로 한 좌우 양측으로 선회 가능하도록 연결한 구조에 적용하기 위한 것이다.

상술한 엔진(12)과 프로펠러축(18) 사이에 동력을 전달하기 위한 동력전달체계는, 전단 부위가 선박(10)의 후미 중 내측에 설치한 엔진(12)의 구동축(Da)에 통상의 방법으로 연결을 이루어 엔진(12)의 동력을 전달받고, 중간 부위는 선박(10)의 후미 상측으로 선박(10)의 길이 방향과 나란한 배치를 유지함과 동시에 회전 가능하게 지지를 받도록 한 제1축(22')을 구비한다.

상술한 제1축(22')의 후단 부위 위치는, 상술한 힌지(16)의 중심으로부터 선박(10)의 길이 방향 전방 부위에 있으며, 제1축(22')의 후단 부위에 연결하는 조인트(24') 및 조인트(24')와 연결을 이루는 제2축(26a', 26b')의 전단 부위의 위치까지도 힌지(16)의 중심으로부터 선박(10)의 길이 방향 전방으로 치우쳐 있도록 한다.

즉, 제1축(22')은 그 길이가 선박(10)의 길이 방향과 나란한 배치를 유지함과 동시에 회전 가능하게 지지를 받는 범위 내에서 후단의 위치가 힌지(16)로부터 최대한 벌어진 전방에 있도록 함이 바람직하다.

따라서, 제1축(22')과 제2축(26a', 26b') 사이에 상호 각도가 굽어질 수 있도록 하면서 동력을 전달토록 하는 조인트(24')의 위치는, 힌지(16)의 중심 상부 위치에서 전방에 위치하고, 이것은 조인트(24')의 위치가 힌지(16)의 중심 상부 위치에 대응 위치하는 것보다 제1축(22')과 제2축(26a', 26b') 사이의 굴절 각(BA)을 현저히 줄일 수 있도록 한다.

이와 같이, 제1축(22')과 제2축(26a', 26b') 사이의 굴절 각(BA)을 줄이도록 하는 것은, 엔진(12)의 동력을 프로펠러축(18)에 가능한 최대로 전달하기 위한 것이다.

여기서, 상술한 조인트(24')는 통상의 유니버셜 조인트 일 수 있고, 또는 본 출원인에 의해 개발이 이루어져, 유연하게 휘어짐이 가능하고 토크의 전달이 용이하도록 한 대한민국 등록특허공보 제1496660호(2015.03.05. 공고)의 강화 코일을 이용한 연결관계의 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 조인트(24')를 통해 후방으로 연결이 이루어지는 제2축(26a', 26b')은, 길이가 신장 또는 수축 가능하고, 제1축(22')과 마찬가지로 수평 배치를 이루어며, 샤프트 하우징(20')의 상부에서 회전 가능하도록 지지를 받는다.

이때, 제2축(26a', 26b') 길이의 신축 변화는, 수 스플라인(26a')과 암 스플라인(26b')의 결합 관계 구성을 적용함이 바람직하고, 또는 상술한 강화 코일을 연결한 구성에 의해서도 이루어질 수 있다.

그리고, 제2축(26a', 26b')의 길이 방향 후단 부위는, 샤프트 하우징(20') 내부에서 세워진 형상으로 회전 가능하게 지지를 받는 수직축(30)의 상단 부위와 각도전환부(28a, 28b)로 연결이 이루어진다.

이때에 제2축(26a', 26b')의 길이 방향 후단 부위와 수직축(30)의 상단 부위 사이에는 상호 간의 간격이 벌어지거나 오므려지지 않는 상태가 유지되게 한다.

또한, 상술한 프로펠러축(18)과 수직축(30)은 각도전환부(28c, 28d)로 연결이 이루어지고, 이들은 상술한 샤프트 하우징(20') 내에서 각각이 회전 가능하도록 지지를 받는다.

한편, 샤프트 하우징(20')의 상부에는, 수직축(30)을 기준으로 회전하며, 상술한 제2축(26a', 26b')이 축 중심으로 회전 가능하게 지지하는 제1회전체(20a')의 설치가 이루어진다.

이러한 제1회전체(20a')는, 도 4에 도시한 바와 같이, 샤프트 하우징(20')의 상부에 대햐여 베어링(32a')의 지지를 받아 회전하는 구성이거나, 수직축(30)에 대하여 베어링(32b')의 지지를 받아 회전하는 구성 및 샤프트 하우징(20')과 수직축(30) 모두에 대하여 베어링(32a', 32b')으로 회전 가능하게 지지를 받는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 제1회전체(20a')는 샤프트 하우징(20')의 상부를 회전 가능한 상태로 덮으며, 수직축(30)의 상부를 회전 가능하게 지지하는 덮개로 대체될 수도 있다.

그리고, 상술한 수직축(30)의 상부와 이에 대응하는 제2축(26a', 26b')의 후단 부위는 베벨기어를 포함한 기어박스 등 각도전환부(28a, 28b)를 통해 상호 연결이 이루어진다.

이들의 연결상태는 제1회전체(20a')가 수직축(30)을 기준으로 회전하는 구성이고, 제2축(26a', 26b')을 회전 가능하게 지지하면서 제2축(26a', 26b')이 자신의 길이방향으로 이동을 방지하도록 지지하는 관계에 있으므로 이들 상호 간과 이들 사이의 각도전환부(28a, 28b)를 통해 동력의 전달관계는 안정적으로 유지될 수 있다.

즉, 상술한 제1회전체(20a')의 회전은, 수직축(30)을 중심으로 회전함과 동시에 제2축(26a', 26b')을 지지함으로써, 도 6에서 확인되는 바와 같이, 종래의 문제점인 제2축(26a', 26b')이 이루는 각도(AD2)와 샤프트 하우징(20')과 함께 선회는 프로펠러축(18)이 이루는 각도(AD1) 사이의 변위각(θ)에 따른 비틀림을 보상한다.

그리고, 제2축(26a', 26b')은 길이 방향으로 길이가 신장 또는 수축 가능한 구성을 이루며, 이러한 제2축(26a', 26b')의 신축 변화는 암수 구조로 결합하여 토크를 안정적으로 전달토록 함과 동시에 수직축(30)의 괘적(R2) 대비 제2축(26a', 26b')의 괘적(R1) 사이의 변위 간격(f(d))을 보상한다.

이러한 구성에 의하면, 샤프트 하우징(20')과 함께 선회하는 수직축(30)의 괘적(R2)에 대응하여 제2축(26a', 26b')의 괘적(R1) 차이에 따른 변위 간격(f(d))을 제2축(26a', 26b')의 신축 변화로 상쇄하고, 또 프로펠러축(18)을 포함한 샤프트 하우징(20')의 선회 각도(AD1)와 제2축(26a', 26b')이 이루는 선회 각도(AD2) 사이의 비틀림에 따른 변위 각(θ)을 제1회전체(20a')의 회전으로 상쇄함으로써 조인트(24')의 설치에 따른 설계가 힌지(16) 중심에 대하여 정렬할 필요없이 자유롭다.

또한, 조인트(24')를 중심으로 한 제1축(22')과 제2축(26a', 26b')의 굴절 각(BA)은 제1회전체(20a')의 회전에 의해 완만하게 이루어짐으로써, 종래와 비교하여 프로펠러축(18)이 동일한 각도 위치에 있는 경우에도 토크의 전달이 더욱 향상되는 효과도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템은, 도 7 내지 도 9에 표현한 바와 같이, 선박(10) 후미 내측에 설치한 엔진(12")으로부터 연결한 구동축(Da")이 상하 방향으로 세워진 형상에 있도록 함을 기준으로 한다.

여기서, 상술한 구동축(Da")은, 엔진(12")으로부터 기어박스 등으로 연결한 것일 수 있고, 구동축(Da")의 상부에는 구동축(Da")을 중심으로 회전 가능한 제2회전체(34")를 더 설치한 구성으로 이루어진다.

이러한 제2회전체(34")는, 상술한 바와 같이, 구동축(Da")의 상부에서 구동축(Da")을 중심으로 회전 가능하도록 함에 있어, 엔진(12")의 상부 또는 선박(10)의 상부에 대응하여 베어링(32c")을 통해 회전 가능하게 지지를 받는 구성으로 이루어질 수 있고, 또는 구동축(Da")에 대하여 다른 베어링(32d")을 통해 회전 가능하게 지지를 받는 구성으로 이루어질 수 있다.

이와 더불어, 제2회전체(34")는, 엔진(12")이나 선박(10)으로부터의 회전 가능한 지지와 동시에 구동축(Da")을 통해 회전 가능하게 설치한 구성으로 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 조차 및 추진 복합 시스템은, 내부에 프로펠러축(18)과 수직축(30)을 각도전환부(28c, 28d)로 연결함과 동시에 각각을 회전 가능하게 지지하며, 선박(10) 외측의 후미에 마련한 브래킷(14)에 대하여 힌지(16) 연결하여 선회 가능한 샤프트 하우징(20')을 구비한다.

그리고, 상술한 수직축(30)의 상부에서 수직축(30)을 중심으로 회전 가능한 제1회전체(20a')의 설치가 이루어지고, 이러한 제1회전체(20a')는 앞의 일 실시 예와 동일 범주의 기능을 수행한다.

이러한 구성에 있어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 조차 및 추진 복합 시스템은, 상술한 구동축(Da")의 상부와 수직축(30)의 상부 사이에는 길이 방향으로 길이가 신장 또는 수축 가능하고, 전단 부위는 구동축(Da")의 상부와 각도전환부(28e", 28f")로 연결하고, 전단 부위 측부는 제2회전체(34")에 회전 가능하게 지지를 받아 각도전환부(28e", 28f")를 통한 연결 상태를 유지하며, 후단 부위는 수직축(30)의 상부와 각도전환부(28a, 28b)로 연결하고, 전단 부위 측부는 제1회전체(20a')로부터 회전 가능하게 지지를 받아 각도전환부(28a, 28b)를 통한 연결 상태를 유지하는 제3축(36a", 36b")을 포함한다.

여기서, 상술한 제3축(36a", 36b")은 결국 구동축(Da")과 수직축(30)을 길이 조절되며 직접적으로 연결하며, 제1회전체(20a')와 제2회전체(34")는 프로펠러축(18)을 포함한 샤프트 하우징(20')의 방향(AD1)과 제3축(36a", 36b")이 이루는 변위 각(θ")을 상호 분할하여 보상하여 구동축(Da")과 수직축(30) 사이의 동력전달체계를 직선으로 구현한다.

또한, 제3축(36a", 36b")의 길이 방향 신축 구동은 구동축을 중심으로 선회는 제3축의 괘적(R1")과 힌지(16)를 중심으로 선회하는 수직축(30)의 괘적(R2) 사이의 변위 간격을 보상한다.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 조타 및 추진 복합 시스템은, 구동축(Da")의 동력을 굴절 없이 수직축(30)에 전달할 수 있음에 따라 조향시에 토크의 손실을 방지하고, 선박의 조향각을 더욱 확대할 수 있는 장점이 있다.

10: 선박 12, 12": 엔진
14: 브래킷 16: 힌지
18: 프로펠러축 20, 20': 샤프트 하우징
20a': 제1회전체 22, 22': 제1축
24: 유니버셜 조인트 26, 26a', 26b': 제2축
28a, 28b, 28c, 28d, 28e", 28f": 각도전환부
30: 수직축 32'a, 32b', 32c", 32d": 베어링
34": 제2회전체 36a", 36b": 제3축
C1: 굴절 중심 C2: 힌지의 중심
C3": 구동축의 중심 Da, Da": 구동축
P: 프로펠러 R1: 제2축 후단의 괘적
R2, R2": 수직축의 괘적 R3": 제3축의 괘적
f(d), f(d)": 변위 간격 AD1: 프로펠러축의 방향
AD2: 제2축의 방향 θ, θ": 변위 각
BA: 굴절 각

Claims

선박 내에 설치한 엔진의 구동축과 연결한 제1축과;
내부에 각도전환부로 연결한 프로펠러축과 수직축을 회전 가능하게 지지하고, 선박 외측의 후미에서 힌지 연결로 선회 가능한 샤프트 하우징과;
상기 수직축의 상부에서 상기 수직축을 중심으로 회전 가능하게 지지되면서 상기 샤프트 하우징에 대하여 회전 가능하게 지지되는 제1회전체와;
길이가 신축 가능하고, 수평 배치를 이루며 상기 제1회전체의 지지를 받아 회전 가능하고, 후단을 상기 수직축의 상부와 각도전환부로 연결한 제2축; 및
상기 제1축의 후단 부위와 상기 제2축의 전단을 연결하며, 굴절 가능한 조인트;를 포함하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템.
선박 내의 후미에 세워진 형상으로 설치한 구동축과;
상기 구동축의 상부에 상기 구동축을 중심으로 회전 가능한 제2회전체와;
내부에 각도전환부로 연결한 프로펠러축과 수직축을 회전 가능하게 지지하고, 선박 외측의 후미에서 힌지 연결로 선회 가능한 샤프트 하우징과;
상기 수직축의 상부에서 상기 수직축을 중심으로 회전 가능한 제1회전체와;
길이가 신축 가능하고, 전단 부위는 상기 구동축의 상부와 각도전환부로 연결한 상태를 유지하며 상기 제2회전체에 회전 가능하게 지지를 받고, 후단 부위는 상기 수직축의 상부와 각도전환부로 연결한 상태를 유지하며 상기 제1회전체에 회전 가능하게 지지를 받는 제3축;을 포함하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제3축은 암수 스플라인인 것을 특징으로 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 샤프트 하우징은 상기 수직축의 상단 부위의 아래 부분과 프로펠러축 및 각도전환부를 지지하는 하우징 몸체와; 상기 하우징 몸체의 상부를 덮으며, 상기 하우징 몸체로부터 상기 수직축을 중심으로 회전 가능하게 설치한 덮개로 이루어지며,
상기 제1회전체는 상기 덮개인 것을 특징으로 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2축은 암수 스플라인인 것을 특징으로 하는 선박용 조타 및 추진 복합 시스템.