KR20030051372A - 추진 유닛 - Google Patents

Abstract

수상선박(waterborne vessel)을 추진하도록 배치된 추진 유닛(1)은, 추진력을 제공하도록 배열된 전기 모터(4)와, 모터를 내재하도록 배치된 하우징(2)을 포함한다. 모터(4)는 탄성 결합체(10)위에 하우징(2) 내에 장착된다. 상기 추진 유닛은 배와 같은 물체를 추진시키는데 사용되며, 선박 밑으로부터 현수된다. 탄성 결합체는 하우징에 의해 방출되는 노이즈를 절감한다.

Description

추진 유닛{A PROPULSION UNIT}

본 발명은 개량된 추진 유닛에 관한 것으로서, 특별하게는 추진 유닛 내에 전기모터에 적합한 개량된 장착대(mounting)에 관한 것이다.

일반적으로 선박에 추진력을 제공하기 위하여 선박의 선체 밑에 추진 유닛을 현수 설치하는 것으로 알려져 있으며, 상기 추진 유닛은 통상 POD로 언급된다. 선박 추진용 POD의 개념은 종래 공지되어져 있는 것이며(예를 들어, 미국특허 5,403,216호와 유럽특허 1,010,614호에 기재), 현재는 통상 사용되는 것이다. 상기 설비에서는, 일반적으로 전기적인 성질을 갖고 있는 추진 모터가 선박의 선체 밑에 현수상태로 꼬투리모양 하우징(pod housing)에 내재된다. 모터는 상기 하우징의 일단부 또는 양단부에서 1개 이상의 프로펠러에 직접 연결된다. 일 단부에만 프로펠러가 있는 경우에, 프로펠러는 물 흐름과 상관하여 포드 케이싱의 전방 또는 후방에 어느 한 쪽으로 있게 된다.

선박의 이동으로, 그 밑에 현수된 POD가 배의 동작과 반대되는 드레그를 받게 될 것임을 예견할 수 있다. 따라서, 배에 의해 받게되는 드레그가 최소로 되도록 POD의 물리적 치수를 감소시키기를 요망하게 된다. 그러므로, POD는 일반적으로 그 내측부로의 최소의 접근부를 가지며 그리고, 추진 모터는 일반적으로 POD의 벽에 근접하거나 그 위에 장착된다. 따라서, 추진 모터로부터의 진동이, POD로부터 주변 물 방향으로 통과하게 되는 노이즈를 유도하면서, POD의 벽을 통해 용이하게 전달이 이루어지게 된다.

많은 환경에서, 둘레 물로 전달되는 노이즈의 수준을 최소로 하기를 요망할 것이다. 예를 들면, 순항 선박(cruise ships)은 환경적으로 민감한 구역으로 이동하기를 원하며, 그리고 환경 탐사선 또는 어류 탐사선 등은 항시 노이즈를 최소로 하기를 원할 것이다. 그런데, 여기에는, 공지된 노이즈 고립 시스템이 POD의 크기의 증가를 요망하는 성질이 있으며, 따라서 POD의 설계가 저 노이즈와 소 사이즈 사이에서 타협이 이루어져야 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상술된 문제를 해결하거나 적어도 저하시키는 것이다.

본 발명의 제1면에 의거, 수상 선박을 추진하도록 장치된 추진 유닛이: 추진력을 제공하는 전기모터와, 모터를 내재하는 하우징을 포함하며, 상기 모터는 모터와 하우징 사이에 동력을 전달하는 복수의 탄성 결합장치 위에 하우징 내에 장착되며, 탄성 결합장치는 모터 토오크힘을 받아 압축 가능하며 탄성 결합장치의 미리 정해진 자연 주파수보다 대체로 큰 주파수로 하우징으로의 모터 진동의 전달을 감쇠하는데 유효한 것이다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 각각의 탄성 결합장치는 모터에 부착되는 제1경성 지지수단과, 하우징에 부착된 제2경성 지지수단과, 제1 및 제2지지수단 사이에 동력을 전달하는 탄성 쿠션수단을 포함하며, 탄성 쿠션수단은 모터 토오크힘을 받아서 압축 가능하며 탄성 쿠션수단의 미리 정해진 자연 주파수보다 대체로 큰 주파수로 하우징으로의 모터 진동의 전달을 감쇠하는데 유효한 것이다.

상기 장치의 잇점은 모터로부터 하우징으로의 진동이 현격하게 감소되고, 따라서 추진 유닛으로부터의 노이즈 방출이 저하되는 것이다. 이전에는, 상기 추진 유닛은, 이들이 하우징을 대형으로 만들어야 할 필요성(따라서 수력학적 효율이 떨어짐)을 수반하거나, 또는 결합부로의 접근이 추진 유닛 내의 제한된 접근으로 인하여 제공되지 않아서 결합을 유지할 수 없었기 때문에, 탄성 결합부에 설치되지 못하였다.

양호하게, 탄성 쿠션수단은, 우븐(woven)구조로 이루어진 금속함유 쿠션 요소를 포함한다. 상기 쿠션요소는 이들이 주파수 유지를 요망하지 않기 때문에 유익한 것이다. 가장 양호한 실시예에서, 탄성 결합장치는, 장치의 압축력의 증가로서 증가하는 경성을 가지며, 예를 들면 쿠션요소의 압축 편향성의 증가로 금속함유 쿠션 요소의 경성이 증가한다. 상기 금속함유 쿠션요소는 영국 버크셔 슬로그 밴버리 애브뉴에 소재하는 Stop-Choc에서 시판하는 것을 활용한다.

탄성 결합장치는 탄성 쿠션수단의 탄성으로 조정되는 자연 주파수를 가질 것임을 예측할 수 있다. 양호한 실시예에서, 탄성 결합장치의 자연 주파수는 전기모터의 최대 공급 주파수의 두배보다 크다. 상기 장치는, 전기모터가 모터의 기본 공급 주파수의 두배로 발생하는 모터 내의 자속의 기본성분으로 인하여 진동을 발생할 것이기 때문에 안정적인 것이다. 탄성 결합장치의 자연 공진 주파수는 최대 공급 주파수의 두배보다 크게 되어, 탄성 결합장치가 최대 공급주파수의 두배와 공진 주파수가 대략적으로 동일한 경우에 발생하는 진동을 과도하게 증대하지 않게 보장하도록 설치되는 잇점이 있다. 그럼에도 불구하고, 최대 공급 주파수의 2배보다 더 높은 주파수로 모터에 의해 발생되는 진동은 여전히 감쇠될 것이다.

양호하게, 탄성 결합장치는 모터에 적합하게 선택된 자연 주파수를 가진다. 일반적으로, 이것은 대략 20Hz와 대략 50Hz의 사이 범위에 있을 것이다. 물론, 탄성 결합장치는 이와는 다른 자연 주파수를 가질 수 있으며, 대략 다음(또는 그 사이의 임의적인 값)의 임의적인 1개 이상의 주파수를 가질 수 있다. 5Hz, 10Hz, 15Hz, 25Hz, 30Hz, 40Hz, 50Hz, 75Hz. 탄성 결합장치가 기본 주파수 밑에 주파수를 감쇠하지 않을 것이고, 따라서 기본 주파수가 높을 수록 주파수가 감쇠되는 양은 더욱 작아질 것이기 때문에, 낮은 자연 주파수를 가지는 것이 유리하다는 사실을 예견할 수 있다. 그런데, 만일 결합장치의 자연 주파수가 너무도 낮다면, 충분한 경성을 제공할 수 없으며, 그리고 결합장치에 있는 모터의 편향성이 크게 된다.

일 실시예에서, 모터는 인덕션 모터이며, 싱크로너스 모터와 같은 전기 모터의 다른 타입의 것도 가능하다.

추진 유닛은 모터를 공급하도록 배열된 펄스 폭 변조 구동유닛을 포함한다. 상기 구동유닛은, 전류와 전압에 유입하여 모터에 공급되는 노이즈 성분이 일반적으로 탄성 결합장치의 공진 주파수와 상관된 고 주파수로 있을 것이기 때문에 유익하며 그리고, 상기 장치는 노이즈 성분이 탄성 결합장치에 의해 용이하게 감쇠될 수 있기 때문에 안정적인 것이다. 일반적으로, 정상 작동 중에 추진 유닛에서의 최대 진동 발생기는 모터로의 전류 공급부에 비-사인곡선 성분일 것이다.

양호하게, 모터에는 하우징에 대한 모터의 상대적 운동을 제한하도록 배열된 리미팅 메카니즘(limiting mechanism)이 설치된다. 상기 장치는 모터의 일상적인운영상태를 초월하는 상태, 예를 들면 오동작 상태, 또는 외부 충격 등의 상태에서 안정성을 제공하는 것이다. 상기 상태에서, 탄성 결합장치에 있는 탄성 쿠션수단은 모터의 운동에 대한 충분한 내성을 제공할 수 없을 것이며, 따라서 리미팅 메카니즘이 양호하게 모터의 과도한 운동을 방지한다.

리미팅 메카니즘은 제1 및 제2지지수단과 상관된 대면 접합부 사이에 미리 정해진 치수의 틈을 포함하며, 상기 틈은 탄성 쿠션수단에 의한 모터의 정상 작동 중에 유지된다. 상기 장치는 구조적으로 간단하기 때문에 사용하기 편리한 것이다.

양호한 실시예에서, 상기 틈은 대략 1.0 내지 1.5mm 이다. 그리고, 상기 틈은 임의적인 다른 적당한 치수로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 대략0.5mm 내지 2mm의 범위 또는 0.5mm, 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm의 임의적 치수 사이에 임의적인 치수 또는 대략 그 일 치수의 범위에 크기를 취할 수 있다. 상기 틈의 크기의 증가로, 틈이 많을 수록 모터가 그 작동이 정지되기 전에 작동을 허용할 것이고 그리고 틈이 클수록 하우징이 여분의 틈을 수용하게 될 것임을 예견할 수 있다. 다른 면에서, 만일 상기 틈이 너무 작게 만들어지면, 접합부는 서로 접촉하려는 경향이 더 많을 것이고, 따라서, 추진 유닛은 더 많은 노이즈를 방출할 수 있을 것이다.

양호하게, 모터와 케이싱 사이에는, 모터 둘레에 냉각유체의 통로가 모터를 냉각하도록 공간이 형성된다. 일반적으로, 유체는 가스이며, 특정하게는 공기가 될 것이다.

일 실시예에서, 탄성 결합장치는 모터의 적어도 일측부를 따라서 길이방향으로 이격 공간져 있으며 그리고 양호하게 모터의 직경방향으로 대향된 측부를 따라서 길이방향으로 이격 공간져 있다. 복수의 탄성 결합장치는 양호하게, 모터의 종축선에 대해 대체로 평행하게 설치된다. 상기 장치는 이것이 다른 가능한 장치에 비해서 콤팩트하게 설치될 수 있기 때문에 유익한 것이다.

하우징은 탄성 결합체를 적재하도록 배열된 팽출부(extended portions)를 구비한다.

탄성 결합장치는 제2경성 지지수단에 부착된 중간부재를 구비한다. 중간부재는 모터의 축과 대체로 평행하게 동작하는 바아를 포함한다. 중간부재는 하우징에 탄성 결합장치의 설치를 용이하게 하기 때문에 유익한 것이다.

다르게는, 다소 미진한 실시예로서, 탄성 결합체를 모터의 단부 구역에 설치할 수 있다. 양호하게, 복수의 탄성 결합체는 그 각각의 단부 영역에 설치된다. 상기 장치의 설치는, 추진 유닛의 구성을 용이하게 하기 때문에 편리함을 제공하기는 하지만 장길이의 유닛을 초래할 수 있는 것이다.

도1a는 본 발명에 따르는 추진 유닛의 제1실시예의 종단면도.

도1b는 도1a에 도시된 탄성 결합장치의 단부 입면도.

도2a는 본 발명에 따르는 추진 유닛의 제2실시예의 단부 입면도.

도2b는 도2a에 도시된 탄성 결합장치의 단부 입면도.

도3은 도1a의 일부분을 확대하여 상세하게 나타낸 도면.

도4는 도2a의 일부분을 확대하여 상세하게 나타낸 도면.

도5는 본 발명을 활용하여 이루어진 개량정도를 그래프로 나타낸 도면.

도6은 공지된 다른 장치의 주파수 응답과 본 발명에 따르는 탄성 결합장치의 주파수 응답을 대비하여 그래프로 나타낸 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 추진 유닛 2: 하우징 3: 공간

4: 모터 6: 회전자 8: 고정자

10: 탄성 결합체 16: 푸트(foot) 18: 안착부

24,52: 볼트 26: 틈 30,32: 쿠션부재

40: 핀 42: 슬리브(sleeve)

도2a 및 도2b는 본 발명의 양호한 실시예를 나타낸 도면이다. 상기 도면은 그 안에 내재된 모터(4)가 있는 하우징(2)을 구비한 추진 유닛(1)(통상적으로 POD로서 언급됨)의 일 단면을 나타내었다. 이러한 실시예에서의 모터는, 하우징(2) 내에 고정자(8)와 회전자(6)로 이루어진 인덕션 모터(induction motor)이다.

모터(4)는 복수의 탄성 결합체(10) 위에 하우징(2) 내에 장착된다. 대략 환형상 단면으로 이루어진 공간(3)은 고정자(8)와 하우징(2) 사이에 형성된다.공간(3)은 그를 냉각하도록 모터 둘레를 순환하는 냉각유체로 채워진다. 도2a에서 볼 수 있는 바와 같이, 6개 탄성 결합체(10)가 모터(4)의 종축선에 대해 평행한 선을 따라서 모터(4)의 길이방향을 따라 균일한 공간으로 이격져 설치된다. 탄성 결합체(10)의 2개 선(12,14)은 모터에 대하여 서로 직경방향으로 대향 설치된다.(도2b에서 가장 양호하게 볼 수 있음) 도4는 탄성 결합체의 배열을 확대하여 나타낸 도면이다.

모터(4)는, 모터의 직경방향으로 대향측을 따라서 대체로 그로부터 연장형성되는, 모터의 접합부를 제공하는 경성 지지 푸트(16)를 구비한다. 하우징(2)은 모터 푸트(16)와 함께 동작하도록 배열된 경성 지지 접합부 또는 안착부(18)를 구비한다. 안착부(18)는 그 길이부를 따라서 형성된 일련의 웨브(20)에 의해 하우징(2)에 접속된다. 모터 푸트(16)와 안착부(18) 사이에 중간개재 부재(22)는 하우징(2)에 모터(4)의 조립을 용이하게 하는 안착부의 일부로서 설치된다. 중간개재 부재(22)의 치수는 상호 하우징과 모터의 정확한 배열이 이루어지도록 용이하게 조정될 수 있다. 볼트(24)는 안착부(18)에 중간개재 부재(22)를 볼트결합하여 고정시킨다.

탄성 결합체(10)와 상관 경성 지지부(16,18)는 하우징(2)에 대한 반경방향으로 이격공간진 상관관계로 모터(4)의 원주부를 유지시키는데, 도4를 참고로 이러한 구성을 설명한다. 모터 푸트(16)는 이것을 진동/노이즈 용의 직접 전달통로로 유도하여서 정상 작동에서 안착부(18/22)를 직접 터치하지 않아야 함을 예견할 수 있을 것이다. 따라서, 탄성 결합체(10)는 안착부(18)와 푸트(16) 사이에 상당히 작은 틈(26)을 유지하도록 배열된다. 이러한 실시예에서, 틈(26)은 대략1.5mm 이도록 배열된다.

볼트(28)는 중간개재 부재(22)와 결합하고 모터(4)를 정착 시킨다. 그런데, 각각의 볼트와 상관하여 살펴보면, 지지부재(16,18/22)간에 직접적인 접촉이 없도록 보장하는 제1 및 제2원추형 금속성 쿠션요소(30,32)가 있다. 캡 요소(34)는 제1쿠션 요소(30)와 접촉하여 쿠션 요소(30)를 균일하게 가로질러 장력 볼트(28)에 의해 적용된 토오크를 확산시킨다. 그리고, 상기 쿠션 요소(30)는 그곳에 캡 요소(34)의 펼침부(skirt)와 푸트(16) 사이에 작은 틈(36)이 있는 그러한 두께로 이루어져야 함을 주목하여야 한다.

제1 및 제2쿠션요소(30,32)는 상관 장착요소(33,35) 위에 각각 안착되고, 그 상부면은 쿠션요소를 균일하게 가로질러 받고 있는 하중을 확산시키며 그리고 쿠션요소의 하측부와 대응하도록 원추형으로 이루어진다. 장착요소의 하측부는 평면이며 중간개재 부재(22)와 모터 푸트(16)의 유사한 평면 상부면과 맞닿는다.

하우징(2) 내에서의 모터(4)의 정상 작동에서는, 금속함유 쿠션요소(30,32)가 모터의 토오크에 반항하며 그리고 틈(26)은 푸트(16)와 안착부(18/22) 사이에서 유지된다. 따라서, 모터(4)에 의해 발생된 진동이 도6과 관련하여 이하에 설명되는 바와 같이 약화되고 하우징(2)으로 완전하게 지나가지 않게 된다.

잘못된 상태(예, 전기적 고장) 또는 쇼크 하중(예 추진 유닛이 그 위에 장착된 선박의 충격) 하에서, 쿠션부재(30,32)의 토오크 내성은 초과될 수가 있다. 만일 토오크/힘 의 한계가 초과되면, 모터(4)는 모터 푸트(16)가 안착부(18/22)와 접촉하게 되도록 하우징(2)에 관련하여 움직일 것이다. 푸트(16)와 안착부(18/22)는 상당히 더 큰 토오크/힘과 대향할 수 있으며 그리고 하우징(2)에 관한 모터(4)의 부가적인 회전/병진운동을 방지한다. 일단 결함이 없이 명료하게 되어져 있으면, 쿠션부재(30,32)의 탄성 성질은 모터(4)가 틈(26)을 복구하는 그 원래 위치로 귀환하게 보장한다.

본 발명의 제2실시예를 도1a,도1b 및 도3과 관련하여 설명하며, 제1실시예와 대비되는 유사 부분에 대해서는 동일한 도면번호를 부여 하여 나타내었다. 본 실시예에서는 탄성 결합체(10)가 모터(4)의 단부 구역에 제공되고 그리고 고정자(8)의 각각 단부에 4개 반경방향 위치에 배열된다. 그리고, 케이싱으로부터 모터를 지지하는데 필요한 탄성 결합체의 수는 모터의 크기와 토오크에 종속할 것임을 이해하여야 한다. 명확하게, 회전자(6)는 하우징과 관련하여 고정되지 않으며 회전에 대하여 자유롭게 있어야 한다.

환형상 단부 평판 또는 아암(38)은 고정자(8)에 견고하게 부착되고 각각의 탄성 결합구역에서 그로부터 돌출된 핀(40)을 구비한다. 슬리브(42)는 모터(4)로부터 이격진 선체 밖의 단부 영역에서 프랜지(44)를 구비한다. 슬리브(42)는 단부평판(38)에 평-바닥 선체(도시 않음)에 밀착 끼워지는 핀(40) 위에 밀착 끼움부 이다. 단부 평판(38)과 접촉하는 각각의 슬리브(42)의 선체 밖의 단부면을 유지하기 위하여, 볼트(52)가 핀(40)과 클램프 워셔(54)를 통해 지나간다. 볼트(52)는 단부 평판(38)에 있는 나사구멍(도시 않음)에 나사결합 된다.

도3에서 볼 수 있는 바와 같이, 핀(40)을 수용하도록 평 원통형 보어를 가진각각의 탄성 결합구역에 슬리브(42)는 단차진 외부면을 구비함에 주목한다. 프랜지 부분(44)에 더하여, 이러한 단차진 외부면은 프랜지(44) 옆에 선체밖의 원통형 견부(59)와 평판(38)이 맞닿는 선체내의 원통형 견부(57)와의 사이로 연장 형성된 원통형 표면(55)을 포함하고, 상기 표면(55)은 견부(57,59)보다 작은 반경으로 이루어진다. 프랜지(44)의 선체내 면은 견부(59)를 둘러싸는 제1원통형 금속제 쿠션요소(46)와 맞닿으며, 제1쿠션요소는 단면이 장방형이며 부시(48)에 대응 리세스 내에 안착된다. 볼트(56)는 하우징(2)에 부시(58)을 고정시킨다. 쇼크 하에서 과도한 모터 운동을 방지하면서, 모터 진동의 축방향(X방향) 성분의 완충동작을 제공하고 모터 토오크 힘에 반하는 하우징(2)에 대한 모터(4)의 축선방향 배치를 이루도록, 제1쿠션요소(46)는 볼트(52)가 완전하게 나사진 수용부에 있을 때에 부시(48)와 프랜지(44)의 전방면과의 사이에 작은 틈(58)을 남기기에 충분한 두께를 가진다. 장방형 단면의 제2원형 쿠션요소(50)는 슬리브(42)를 둘러싸고 그리고 하우징(2)에 대한 모터(4)의 반경방향 배치가 이루어지면서 모터 진동의 반경방향(Y방향)성분의 완충작용을 제공한다. 감소된 반경방향 면(55)에 의해 형성된 슬리브(42)의 리세스에 적재되어 부시(48)의 내부면과 면(55)과의 사이에 개재(sandwich) 된다.

도3에 제1과 제2쿠션요소가 단일체로서 상술되어져 있지만, 이들은 개별적으로 슬리브(42) 둘레에 원형의 섹터로서 배치된 복수의 제1쿠션요소와 복수의 제2쿠션요소를 포함하는 것이다. 이러한 사실은 충분하게 큰 직경을 가진 단일의 원형 쿠션을 제작하기가 곤란하기 때문에 필요한 것일 것이다.

상술된 설명에서 사용된 쿠션요소는 우븐 금속성(woven metallic nature)의 것이며, 영국 버크셔 SL1 4LR 슬로그 밴버리 애브뉴에 소재하는 Stop-Choc(www.stopchoc.co.uk)의 것을 사용할 수 있다. 쿠션요소는 자연 주파수를 가지어서 모터에 적합한 것이 선택되고, 그리고 이러한 실시예에서는 자연 주파수는 도6에 도시한 바와 같이 대략 50Hz 이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 50Hz 미만의 주파수 용으로는 쿠션요소가 그를 통하는 진동을 통과하며, 여기에 감쇠는 없다. 실질적으로, 주파수가 자연 주파수인 50Hz에 접근하여, 실제의 쿠션요소는 진동을 크게 한다. 따라서, 모터(4)와 탄성 결합체 조합물이 특정되어 모터로부터의 현저한 진동이 결합동작 자연 주파수에서 발생하지 않는다.

도5는 종래 기술의 추진 유닛(PODs)과 본 발명을 활용하는 추진 유닛에 의해 방출되는 노이즈를 비교하여 나타낸 것이다. 수평축은 주파수를 나타내며, 그리고 치수는 8옥타브 대역 주파수로 취해져 있다. 수직축은 데시빌(dB)로 노이즈를 나타낸다. 4개 추진 유닛/모터 조합체가 측정되어져 있으며, 결과는 선(5(1) 내지 5(4))로서 좌표로 나타내었다. 5(1)는 20MW로 비율된 상용 활용되는 싱크로드라이브 추진 유닛(또는 POD)을 나타내고; 5(2)는 PWM공급으로부터의 20MW인덕션 모터 운영을 나타내며; 5(3)는 PWM공급으로부터의 28MW 정적설계 모터운영을 나타내며; 그리고 5(4)는 본 발명에 따르는 탄성 결합체에 장착되고 포드(pod) 내에 끼워지는 동일한 28MW모터를 나타낸다. 4번째 선에 도시된 장치에 끼워 설치되는 결합체는 하우징으로 전달되는 진동이 현격하게 저하되어져 있으며, 따라서 추진 유닛의 노이즈를 현격하게 저하할 것임을 예견할 수 있을 것이다.

도5를 보면, 고 주파수(2kHz에 좌표에 의해 나타낸 바와 같음)에서, 3번째 선에 의해 나타나는 정숙설계 모터는 실질적으로 1번째 선에 의해 나타낸 상용 활용되는 20MW 싱크로드라이브 포드보다 노이즈 더 많이 있을 것임을 예견할 수 있다. 그런데, 탄성 결합체는 자연 주파수 위에서 현격하게 발생하는 진동을 용이하게 감쇠할 수 있다. 따라서, 사용되는 모터는, 이들이 용이하게 감쇠될 수 있기 때문에, 고 주파수에서 보다 더한 진동을 발생하는것 만큼 문제가 없다.

상술된 요소의 각각 또는 2개 이상을 함께하는 요소도 상술된 타입과는 다른 구조의 다른 타입에서 유용하게 적용할 수 도 있는 것임을 이해하여야 한다.

본 발명이 추진 유닛에서 실시되는 것으로 기술 및 설명되어져 있지만, 다양한 개조 및 구조변경이 본 발명의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서 이루어질 수 있음으로, 기술된 상세한 설명만으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

부가적인 더 이상의 분석없이도, 본 발명의 요지를 완전하게 나타내고 있는 상술된 설명으로 당 기술분야의 기술인은 본 발명의 정신을 이탈하지 아니하는 범위 내에서의 개조 및 변경을 다양하게 이룰 수 있을 것이며, 본 발명은 첨부 청구범위에 의해서 한정되는 것이다.

Claims (21)

1. 수상 선박을 추진하도록 배열된 추진 유닛(1)에서, 상기 추진 유닛은:

   추진력을 제공하는 전기모터(4)와 모터를 내재하는 하우징(2)을 포함하며, 상기 모터는 하우징과 모터와의 사이에 힘을 전달하는 복수의 탄성 결합장치(10)에 상기 하우징 내에 장착되고, 탄성 결합장치는 모터 토오크 힘을 받을 시에 압축성이 있으며 그리고 탄성 결합장치의 미리 정해진 자연 주파수보다 대체로 더 큰 주파수로 하우징에 대한 모터 진동의 전달을 감쇠하는데 유효한 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
2. 수상 선박을 추진하도록 배열된 추진 유닛(1)에서, 상기 추진 유닛은:

   추진력을 제공하는 전기모터(4)와 모터를 내재하는 하우징(2)을 포함하며, 상기 모터는 복수의 탄성 결합장치(10) 위에 하우징 내에 장착되고, 모터 토오크 힘은 하우징으로 전달되고, 각각의 탄성 결합장치는 모터에 부착된 제1경성 지지수단(16)과, 하우징에 부착된 제2경성 지지수단(18,22,28)과, 제1 및 제2지지수단 사이에 힘을 전달하는 탄성 쿠션수단(30,32)을 구비하며, 탄성 쿠션수단은 탄성 쿠션수단(30,32)의 미리 정해진 자연 주파수보다 대체로 더 큰 주파수로 하우징(2)에 대한 모터 진동의 전달을 감쇠하는데 유효하며 모터 토오크 힘 하에서 압축성이 있는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
3. 제2항에 있어서, 상기 탄성 쿠션수단은 금속함유 쿠션요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
4. 제3항에 있어서, 상기 금속함유 쿠션요소는 우븐 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 결합장치의 자연 주파수는 전기모터의 최대 공급 주파수의 2배 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 결합장치는 대략20Hz 내지 50Hz의 범위에 자연 주파수를 구비하는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터는 인덕션 모터인 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터는 싱크로너스 모터인 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 모터를 지지하는 PWM(pulse width modulated) 구동 유닛을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 결합장치는 하우징에 대한 모터의 이동을 제한하는 리미팅 메카니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
11. 제9항에 있어서, 리미팅 메카니즘은 제1 및 제2지지수단과 관련된 전방 접합부 사이에 미리 정해진 치수의 틈을 포함하며, 상기 틈은 탄성 쿠션수단에 의해 모터의 정상동작 중에 유지되는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
12. 제11항에 있어서, 상기 틈은 대략 0.5mm 내지 2mm 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
13. 제12항에 있어서, 상기 틈은 대략 1.0mm 내지 1.5mm 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 공간은 모터 주위에 냉각유체의 통로를 수용하도록 하우징과 모터 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 결합장치는 모터의 적어도 일측부를 따라서 길이방향으로 공간분리된 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 결합장치는 모터의 직경방향으로 대향된 측부를 따라서 길이방향으로 이격공간진 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 탄성 결합장치는 모터의 종축선에 대해 대체로 평행하게 정렬배치 되는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
18. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 결합장치는 모터의 단부 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
19. 제18항에 있어서, 탄성 결합장치는 모터의 양쪽 단부 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징은 탄성 결합장치를 적재하는 반경방향 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 결합장치는 그 압축의 증가로 증가하는 경성(stiffness)을 가지는 것을 특징으로 하는 추진 유닛.