KR20100096176A - 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치 - Google Patents

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Abstract

외축(11)의 쓰러스트(thrust) 하중은 프론트 프로펠러(front propeller)(13)의 보스(13a)의 내부에 마련된 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)으로 받아 내축(12)으로 전달된다. 외축(11)과 내축(12)을 합한 쓰러스트 하중은 동력 전달 장치(20A)의 뱃머리 측에 마련된 내축용 쓰러스트 베어링(41)으로 받아 선체(2)로 전달된다. 외축용 출력축(24)의 회전력은 플렉서블 조인트(19)(기어 커플링(19A))를 개재하여 외축(11)으로 전달된다. 이에 의해, 외축(11)의 쓰러스트 하중이 선체(2)에 대하여 직접적으로 전달되지 않고 내축(12)을 개재하여서만 선체(2)로 전달되고, 기어 커플링(19)에 의해 축방향 변위 및 각도 변위가 허용됨으로써, 선체 변위에 의한 외축(11)의 축심에 대한 영향을 없앨 수 있다.

Description

이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치{CONTRA-ROTATING PROPELLER MARINE PROPULSION DEVICE}
본 발명은 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 관한 것이다.
이중 반전 프로펠러는 프론트 프로펠러(front propeller)로부터 유출되는 회전 에너지를 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꿈으로써, 높은 프로펠러 효율을 얻는 프로펠러 시스템이다. 이하, 이중 반전 프로펠러를 탑재한 선박용 추진 장치를 ‘이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치’라고 부른다. 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치는 예를 들어, 하기 특허 문헌 1 및 2에 개시된다.
이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치의 종래예의 하나로서, 특허 문헌 1에 개시된 ‘선박의 추진 장치’를 도 1에 나타낸다. 도 1에 있어서, 선박의 추진 장치(100)는 내축(102)과 외축(101)을 동심상으로 배치하고, 내축(102)에 리어 프로펠러(104)를 부착하고, 외축(101)에 프론트 프로펠러(103)를 부착하고, 내축(102)을 제1 구동 장치로서의 디젤 엔진이나 가스 터빈 등의 주기관(105)에 의해 회전 구동하고, 외축(101)을 제2 구동 장치로서의 디젤 엔진이나 가스 터빈 등의 주기관(106)에 의해 회전 구동하도록 구성한 것이다. 한편, 부호 107은 주기관(106)의 구동축, 부호 108은 기어 전달 장치이다.
이중 반전 프로펠러에 있어서, 내축은 외축에 비하여 가늘고 길기 때문에 선체 변위에 의한 축심에 대한 영향을 충분히 흡수하는 것이 가능하지만, 내축에 비하여 굵은 외축은 그 자체로는 선체 변위에 의한 축심에 대한 영향을 충분히 흡수하는 것이 곤란하다. 상술한 종래의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에서는 선체 변위에 의한 외축의 축심에 대한 영향이 고려되지 않았다. 따라서, 이와 같은 문제를 해결할 것이 요구된다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-67436호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평7-33084호 공보
본 발명은 상기의 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 선체 변위에 의한 외축의 축심에 대한 영향을 없앨 수 있는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치는 이하의 기술적 수단을 채용한다.
(1) 본 발명은, 후단부에 프론트 프로펠러가 부착되고 선체에 회전 가능하게 지지된 중공 형상의 외축과, 후단부에 리어 프로펠러가 부착되고 상기 외축의 내부에 회전 가능하게 지지된 내축과, 상기 외축과 상기 내축의 회전 구동원인 구동 장치와, 구동 장치의 회전 구동력을 상기 외축과 상기 내축으로 전달하는 동력 전달 장치를 구비하고, 상기 프론트 프로펠러와 상기 리어 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시키는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 상기 외축으로부터의 쓰러스트(thrust) 하중을 받아 상기 내축으로 전달하는 이중 반전 쓰러스트 베어링과, 상기 내축으로부터 쓰러스트 하중을 받아 선체로 전달하는 내축용 쓰러스트 베어링을 구비하고, 상기 동력 전달 장치는 상기 외축과 동축상에 배치되고 상기 외축으로 회전 구동력을 전달하는 외축용 출력축을 가지고, 외축용 출력축과 상기 외축은 중공 형상의 플렉서블 조인트를 개재하여 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따르면, 이중 반전 쓰러스트 베어링에 의해 외축의 쓰러스트 하중을 내축으로 받고, 내축용 쓰러스트 베어링에 의해 외축과 내축을 합한 쓰러스트 하중을 선체로 받고, 외축용 출력축의 회전력은 플렉서블 조인트를 개재하여 외축으로 전달된다. 이에 의해, 외축의 쓰러스트 하중이 선체에 대하여 직접적으로 전달되지 않고 내축을 개재하여서만 선체로 전달되어, 플렉서블 조인트에 의해 축심의 어긋남이 허용됨으로써, 선체 변위에 의한 외축의 축심에 대한 영향을 없앨 수 있다. 한편, 구동 장치는 하나 또는 그 이상이라도 무방하다.
(2) 상기 (1)의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 바람직하게, 상기 플렉서블 조인트는 기어 커플링이다.
기어 커플링은 허용 전달 토크가 높고, 각도 변위뿐만 아니라 축방향 변위도 허용하므로, 외축용 출력축과 외축을 연결하는 샤프트 조인트로서 매우 적합하다.
(3) 상기 (2)의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 바람직하게, 상기 동력 전달 장치의 선미(船尾) 측에는 상기 기어 커플링을 덮는 후드가 마련되고, 상기 기어 커플링에는 윤활유가 공급되며, 상기 후드에, 상기 기어 커플링이 삽입된 중앙 개구를 가지고 상기 기어 커플링 측으로부터 기관실 측으로의 윤활유의 누출을 저지 또는 억제하는 원반상의 오일 레지스트 플레이트(oil-resist plate)가 적어도 1개 마련된다.
상기 구성에 따르면, 기어 커플링을 효과적으로 윤활시킬 수 있고, 또한 기관실 측으로의 윤활유의 누출을 저지 또는 억제할 수 있다.
(4) 상기 (3)의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 바람직하게, 상기 기어 커플링의 외주에는 지름 방향 외측으로 돌출되고 원주 방향으로 전체에 걸쳐 연장되는 환상(環狀) 볼록부가 축방향으로 떨어져 적어도 2개 마련되고, 상기 오일 레지스트 플레이트는 상기 중앙 개구의 내주단(內周端)이 2개의 상기 환상 볼록부 사이에 삽입되도록 배치된다.
상기 구성에 따르면, 오일 레지스트 플레이트와 환상 볼록부에 의해 래버린스(labyrinth) 구조가 형성되므로, 기관실 측으로의 윤활유의 누출을 보다 효과적으로 저지할 수 있다.
(5) 상기 (1)의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 바람직하게, 서로 다른 부품으로 구성된 상기 프론트 프로펠러의 보스와 상기 외축이 축방향으로 연결 고정되고, 상기 프론트 프로펠러의 보스와 상기 외축 사이에 환상 오목부가 형성되고, 상기 이중 반전 쓰러스트 베어링은 상기 환상 오목부에 마련된다.
상기 구성에 따르면, 프론트 프로펠러의 보스의 내부에 이중 반전 쓰러스트 베어링이 배치되므로, 제조 시에 미리, 프론트 프로펠러가 부착된 외축과 리어 프로펠러가 부착된 내축을, 이중 반전 쓰러스트 베어링을 삽입하여 동심상으로 조립하여, 이중 반전 프로펠러 유닛을 구성할 수 있다. 이 때문에, 이중 반전 프로펠러 유닛을 선체에 탑재하기 전에 이중 반전 쓰러스트 베어링의 삽입 공정을 행함으로써, 선체의 기관실에서의 조립 공정을 줄일 수 있다.
(6) 상기 (1)의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서, 바람직하게, 상기 구동 장치는 상기 외축의 회전 구동원인 제1 구동 장치와 상기 내축의 회전 구동원인 제2 구동 장치로 이루어지고, 상기 동력 전달 장치는 상기 제1 구동 장치와 상기 제2 구동 장치의 회전 구동력을 각각 독립적으로 상기 외축과 상기 내축으로 전달한다.
상기 구성에 따르면, 외축과 내축이 각각 독립적인 구동원에 의해 구동되므로, 만일 어느 한쪽의 구동원이 고장이 나도, 다른 쪽 구동원에 의해 프론트 프로펠러 또는 리어 프로펠러를 구동함으로써, 선박의 항해를 계속할 수 있다.
본 발명의 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 따르면, 선체 변위에 의한 외축의 축심에 대한 영향을 없앨 수 있는 뛰어난 효과가 얻어진다.
도 1은 종래 기술을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치의 모식 평면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 기어 커플링 주변의 확대 평면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 기어 커플링 주변의 확대 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치의 모식 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 한편, 각 도면에서 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치(10A)의 모식 평면도이다. 도 2에 있어서, 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치(10A)(이하, 간단히 ‘추진 장치’라고 부르는 경우가 있다)는 프론트 프로펠러(13)가 부착된 외축(11)과, 리어 프로펠러(15)가 부착된 내축(12)과, 외축(11)과 내축(12)의 회전 구동원인 구동 장치(30)와, 구동 장치(30)의 회전 구동력을 외축(11)과 내축(12)으로 전달하는 동력 전달 장치(20A)를 구비한다.
외축(11)은 중공 형상의 부품이며, 선체(2)에 마련된 선미관(3)을 관통하여 마련된다. 선미관(3)과 외축(11) 사이에는 전측 부시(5)와 후측 부시(6)가 마련되고, 이에 의해 외축(11)은 선체(2)에 회전 가능하게 지지된다. 선미관(3) 내의 윤활유의 기관실 측으로의 누출을 막기 위하여, 선미관(3)의 뱃머리 측의 단면에는 뱃머리 측 선미관 씰링 장치(7)가 마련된다. 선미관(3) 내의 윤활유의 해수 측으로의 누출을 막기 위하여, 선미관(3)의 선미 측의 단면에는 선미 측 선미관 씰링 장치(8)가 마련된다.
외축(11)의 후단부에 프론트 프로펠러(13)가 부착된다. 프론트 프로펠러(13)는 중심부에 보스(13a)를 가지고, 보스(13a)의 뱃머리 측 단면과 외축(11)의 선미 측 단면이 볼트 등의 연결 수단에 의해 연결 고정된다. 외축(11)의 뱃머리 측 단부에는 외축용 슬리브 조인트(16)가 연결 고정된다.
외축용 슬리브 조인트(16)의 뱃머리 측 단부에는 중공 형상의 외축 중간축(17)이 연결 고정된다. 외축 중간축(17)은 내축(12)의 부대 부품(이중 반전 프론트 씰링 장치(37) 등)의 유지 및 보수가 가능하도록, 반경 방향으로 복수(2개 또는 그 이상)로 분할 가능한 구성을 구비한다.
내축(12)은 후단부에 리어 프로펠러(15)가 부착되고, 외축(11)의 내부에 회전 가능하게 지지된다. 리어 프로펠러(15)는 중심부에 보스(15a)를 가지고, 보스(15a)에서 내축(12)의 후단부에 끼워 맞춤되고, 프로펠러 너트(39)에 의해 내축(12)에 고정된다.
추진 장치(10A)에 있어서, 내축(12)을 외축(11)에 의해 회전 가능하게 지지하기 위하여, 전측 래디얼 베어링(35)과 후측 래디얼 베어링(36)이 마련된다. 도 2의 구성예에 있어서, 전측 래디얼 베어링(35)은 외축용 슬리브 조인트(16)와 내축(12)과의 사이에 배치되고, 후측 래디얼 베어링(36)은 프론트 프로펠러(13)의 보스(13a)와 내축(12)과의 사이에 배치된다. 또한, 전측 래디얼 베어링(35)과 후측 래디얼 베어링(36)의 배치 위치는 상술한 위치로 한정되지 않으며, 예를 들어 외축(11)의 선단부 및 후단부와, 내축(12)과의 사이라도 된다.
추진 장치(10A)에 있어서, 외축(11)의 쓰러스트 하중을 받아 내축(12)으로 전달하는 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)이 배치된다. 도 2의 구성예에 있어서, 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)은 프론트 프로펠러(13)의 보스의 내부에 마련된다. 보다 구체적으로, 프론트 프로펠러(13)의 보스(13a)와 외축(11) 사이에 환상 오목부(14)가 형성되고, 환상 오목부(14)에 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)이 마련된다. 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)은 예를 들어, 틸팅 패드식 쓰러스트 베어링인 것이 좋다.
전측 래디얼 베어링(35), 후측 래디얼 베어링(36) 및 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)을 윤활하기 위하여, 외축(11) 및 프론트 프로펠러(13)의 보스(13a)와 내축(12)과의 사이에, 이중 반전용 윤활유가 도시하지 않은 이중 반전용 윤활유 공급 장치로부터 공급된다. 이중 반전용 윤활유가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 외축용 슬리브 조인트(16)의 뱃머리 측 단면에 이중 반전 프론트 씰링 장치(37)가 배치되고, 프론트 프로펠러(13)의 보스(13a)의 선미 측 단면에 이중 반전 리어 씰링 장치(38)가 배치된다.
이중 반전용 윤활유는 후측 래디얼 베어링(36)을 윤활한 후, 이중 반전 리어 씰링 장치(38)의 씰링 라이너와 내축(12)과의 틈을 지나고, 리어 프로펠러(15)의 보스(15a)의 내부에 마련한 오일 패싱 홀(50)을 지나고, 보스(15a)의 후단부에 부착된 프로펠러 캡(51)의 내측을 지나 내축(12)의 중공부로 들어가고, 내축용 출력 주기어(29)의 축의 뱃머리 측 단부에 마련된 씰링 장치(47)를 지나, 기관실에 마련된 도시하지 않은 윤활유 탱크로 돌아가게 되어 있다. 한편, 내축용 출력 주기어(29)의 축의 선단의 개구는 멈춤 플랜지(52)에 의해 닫혀 있다.
도 2의 구성예에서 채용하는 구동 장치(30)는 외축(11)의 회전 구동원인 제1 구동 장치(31)와, 내축(12)의 회전 구동원인 제2 구동 장치(32)로 이루어진다. 제1 구동 장치(31)와 제2 구동 장치(32)는 가스 터빈 엔진이나 디젤 엔진 등의 주기관이어도 되고 전동기라도 무방하다. 전동 모터의 경우, 예를 들어 기관실에 1개 또는 복수의 가스 터빈 발전기나 디젤 발전기 등을 탑재하여, 이것을 전원으로 할 수 있다.
도 2의 구성예에서 채용하는 동력 전달 장치(20A)는 제1 구동 장치(31)와 제2 구동 장치(32)의 회전 구동력을 각각 독립적으로 외축(11)과 내축(12)으로 전달하도록 구성된 이중 반전 기어 전달 장치이다. 보다 구체적으로, 동력 전달 장치(20A)는 하우징(21)을 가지고, 하우징(21)의 내부에 외축용 전달 기구(18A)와 내축용 전달 기구(18B)를 구비한다. 도 2의 구성에서, 외축용 전달 기구(18A)와 내축용 전달 기구(18B)는 모두 기어 전달 기구로 구성된다.
외축용 전달 기구(18A)는 제1 구동 장치(31)의 출력축(31a)과 동축상에 배치되고 제1 구동 장치(31)로부터 구동력이 입력되는 외축용 입력 기어(22)와, 외축(11)과 동축상에 배치되고 외축(11)으로 회전 구동력을 전달하는 외축용 출력축으로서의 중공 형상의 외축용 출력 주기어(24)와, 외축용 입력 기어(22)와 외축용 출력 주기어(24)의 사이에 배치된 외축용 중간 소기어(23)를 가진다. 제1 구동 장치(31)의 출력축(31a)과 외축용 입력 기어(22)는 거치 시의 오차 및 선체 변위에 의한 축심 변화를 흡수할 수 있도록, 기어 커플링(33a)을 개재하여 연결된다. 도 2에서 외축용 중간 소기어(23)는 하나로 도시되었지만 복수개가 채택될 수 있다.
내축용 전달 기구(18B)는 제2 구동 장치(32)의 출력축(32a)과 동축상에 배치되고 제2 구동 장치(32)로부터 구동력이 입력되는 내축용 입력축(27)과, 외축용 출력축(24)의 중공부를 관통하여 삽입되어 있고 내축(12)과 동축상에 배치되고 내축(12)으로 회전 구동력을 전달하는 내축용 출력 주기어(29)와, 내축용 입력 기어(27)와 내축용 출력 주기어(29) 사이에 배치된 내축용 중간 소기어(28)를 가진다. 제2 구동 장치(32)의 출력축(32a)과 내축용 입력 기어(27)는 거치 시의 오차 및 선체 변위에 의한 축심 변화를 흡수할 수 있도록 기어 커플링(33b)을 개재하여 연결된다. 도 2에서 내축용 중간 소기어(28)는 하나로 도시되었지만 복수개가 채택될 수 있다. 내축용 출력 주기어(29)와 내축(12)은 내축용 슬리브 조인트(26)에 의해 연결 고정된다.
추진 장치(10A)에 있어서, 내축(12)으로부터의 쓰러스트 하중(내축(12)만의 쓰러스트 하중과 외축(11)만의 쓰러스트 하중을 합성한 하중)을 받아 선체(2)로 전달하는 내축용 쓰러스트 베어링(41)이 배치된다. 도 2의 구성예에 있어서, 내축용 쓰러스트 베어링(41)은 동력 전달 장치(20)의 하우징(21)의 뱃머리 측 부분에 마련된다. 이 때문에, 내축(12)으로부터의 쓰러스트 하중은 하우징(21)을 개재하여 선체(2)로 지지된다.
한편, 내축용 쓰러스트 베어링(41)의 배치 위치는 내축(12)으로부터 쓰러스트 하중을 선체(2)로 전달할 수 있으면 상술한 위치로 한정되지 않는다. 따라서, 외축용 출력축(24)보다 뱃머리 측이면 하우징(21) 내부도 되고 하우징(21)의 외부도 된다.
도 2의 구성예에 있어서, 외축용 전달 기구(18A)와 내축용 전달 기구(18B)는 모두 기어 전달 기구이지만, 일방 또는 양방이 그 밖의 전달 기구(벨트 전달 기구, 체인 전달 기구 등)라도 된다.
또한, 도 2의 구성예에 있어서, 외축용 전달 기구(18A)와 내축용 전달 기구(18B)는 단일한 하우징(21) 내에 수용되지만, 각기 다른 하우징(21)에 수용되어도 된다.
외축용 출력 주기어(24)와 외축(11)은 중공 형상의 플렉서블 조인트(19)를 개재하여 연결된다. 도 2의 구성예에 있어서, 플렉서블 조인트(19)는 기어 커플링(19A)이며, 외축용 출력 주기어(24)가 기어 커플링(19A)의 뱃머리 측과 연결 고정되고, 외축 중간축(17)이 기어 커플링(19A)의 선미 측과 연결 고정된다. 따라서, 외축용 출력 주기어(24)의 회전 구동력은 기어 커플링(19A), 외축 중간축(17) 및 외축용 슬리브 조인트(16)를 경유하여 외축(11)으로 전달된다. 한편, 플렉서블 조인트(19)로는, 플랜지형 플렉서블 조인트나 롤러 체인 조인트 등이어도 되지만, 허용 전달 토크가 높고 각도 변위뿐만 아니라 축방향 변위도 허용 가능한 기어 커플링(19A)이 적합하다.
외축(11)과 선체(2) 사이의 전위차에 의한 베어링의 스파크 에러존(spark erosion)을 방지하기 위하여, 외축 중간축(17)에 외축용 단락 장치(49)가 마련된다.
내축(12)과 선체(2) 사이의 전위차에 의한 베어링의 스파크 에러존을 방지하기 위하여, 내축용 출력 주기어(29)의 축을 하우징(21)의 뱃머리 단으로부터 돌출시키고, 이 부분에 내축용 단락 장치(48)가 마련된다.
도 3 및 도 4는 도 2의 기어 커플링(19A) 주변의 확대도이고, 도 3은 모식 평면도, 도 4는 모식 측면도이다. 이 구성예에서 채용하는 기어 커플링(19A)은 뱃머리 측에 마련된 제1 내통(19a)과, 선미 측에 마련된 제2 내통(19b)과, 제1 내통(19a)과 제2 내통(19b)을 둘러싸는 외통(19c)을 구비하고, 축심의 축방향 변위, 각도 변위 및 평행 변위를 흡수하여, 외축용 출력 주기어(24)의 회전 구동력을 외축(11) 측으로 전달한다.
도 3의 구성예에서는 2개의 내통(19a, 19b)과 1개의 외통(19c)으로 구성되는 기어 커플링(19A)을 채용하고 있지만, 1개의 내통과 1개의 외통으로 구성되는 기어 커플링을 채용해도 된다. 이 형태의 기어 커플링에 의해서도 축심의 축방향 변위 및 각도 변위를 흡수할 수 있다.
상술한 구성에 의해 제1 구동 장치(31)를 회전 구동하면, 그 구동력이 외축용 전달 기구(18A), 기어 커플링(19A) 등을 경유하여 외축(11)으로 전달되고, 외축(11)에 부착된 프론트 프로펠러(13)가 회전한다. 또한, 제2 구동 장치(32)를 회전 구동하면, 그 구동력이 내축용 전달 기구(18B) 및 내축용 슬리브 조인트(26)를 경유하여 내축(12)으로 전달되고, 내축(12)에 부착된 리어 프로펠러(15)가 회전한다.
이때, 외축(11)과 내축(12)을 서로 반대 방향으로 회전시킴으로써, 프론트 프로펠러(13)와 리어 프로펠러(15)를 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 프론트 프로펠러(13)와 리어 프로펠러(15)를 서로 반대 방향으로 회전시키기 위한 제1 구동 장치(31)와 제2 구동 장치(32)의 구동축의 회전 방향은 동력 전달 장치(20)의 구성에 따르며, 도 2의 구성예의 경우, 제1 구동 장치(31)와 제2 구동 장치(32)의 출력축의 회전 방향을 서로 반대 방향으로 하면, 프론트 프로펠러(13)와 리어 프로펠러(15)가 서로 반대 방향으로 회전한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 외축용 전달 기구(18A), 내축용 전달 기구(18B) 및 기어 커플링(19A)을 윤활하기 위하여, 하우징(21) 내에는 윤활유(45)가 공급된다.
도 3 및 도 4에 있어서, 하우징(21)의 선미 측에는 기어 커플링(19A)을 덮는 후드(21a)가 마련된다. 하우징(21)과 후드(21a)는 연통되고, 윤활유는 하우징(21) 측으로부터 후드(21a) 내의 기어 커플링(19A)으로 공급된다. 후드(21a)는 하우징(21)과 일체로 성형된 것이어도 되고, 하우징(21)과 별도의 부품으로 구성된 것이어도 된다. 또한, 윤활유의 기관실 측으로의 누출을 저지하기 위하여, 기어 커플링(19A)의 제1 내통(19b)의 외주에 근접하여, 원형 중앙 개구를 가지는 오일 레지스트 플레이트(42)가 후드(21a)에 마련된다.
제2 내통(19b)의 외주에는, 지름 방향 외측으로 돌출되고 원주 방향으로 전체에 걸쳐 연장되는 환상 볼록부(43)가 축방향으로 떨어져 2개 마련된다. 오일 레지스트 플레이트(42)는 원형 중앙 개구의 내주단이 2개의 환상 볼록부(43) 사이에 삽입되도록 배치된다. 이 구성에 의해, 기어 커플링(19A) 측으로부터 기관실 측으로 윤활유(45)가 누출되는 것이 방지된다. 한편, 환상 볼록부(43)를 축방향으로 떼어 놓아 3개 이상 마련함과 함께, 2장 이상의 오일 레지스트 플레이트(42)를 마련하고, 각 오일 레지스트 플레이트(42)의 원형 중앙 개구의 내주 가장자리가 환상 볼록부(43) 사이에 각각 삽입되도록 구성함으로써, 기름 누출 방지 기능을 더욱 높여도 된다.
도 4에 있어서, 기어 커플링(19A)을 윤활할 때, 윤활유(45)는 외통(19c)과 제1 내통(19a) 사이(도 4 중 부호 A의 위치)로부터 침입하고, 기어 커플링(19A)과 내축(12) 사이를 통과하여 외축 중간축(17)의 내부로 들어가 모인다. 외축 중간축(17)의 내부에 모인 윤활유(45)는 외축 중간축(17)과 함께 회전하고, 그때의 원심력에 의해 외축 중간축(17)의 내면에 달라붙지만, 외축 중간축(17)의 저장 용량을 초과하는 분량의 윤활유(45)는 외축 중간축(17)의 뱃머리 측에 마련된 원형 개구로부터 넘치므로, 도면 중의 부호 H로 나타내는 위치를 액면으로 하는 내주면을 가지는 중공 원통과 같은 상태가 된다. 외축 중간축(17)으로부터 넘친 윤활유(45)는 기어 커플링(19A) 측으로 돌아가고, 외통(19c)과 제1 내통(19a) 및 제2 내통(19b) 사이를 통과하여 배출구(46)로부터 배출되며, 도시하지 않은 윤활유 탱크로 돌아간다.
상술한 윤활유(45)의 액면 위치 H는 이중 반전 프론트 씰링 장치(37)를 윤활할 수 있는 위치이며, 이와 같은 위치까지 윤활유(45)가 모이도록 외축 중간축(17)의 전측에 마련된 원형 개구의 개구경의 크기가 설정된다. 이와 같은 구성에 의해, 이중 반전 프론트 씰링 장치(37)의 전측(뱃머리 측)을 습윤 상태로 함으로써, 이중 반전 프론트 씰링 장치(37)의 발열을 경감하고, 수명을 늘릴 수 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 이하의 효과가 얻어진다.
(1) 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)에 의해 외축(11)의 쓰러스트 하중을 내축(12)으로 받고, 내축용 쓰러스트 베어링(41)에 의해 외축(11)과 내축(12)을 합한 쓰러스트 하중을 선체(2)로 받고, 외축용 출력축(24)의 회전력은 플렉서블 조인트(19)인 기어 커플링(19A)을 개재하여 외축(11)으로 전달된다. 이에 의해, 외축(11)의 쓰러스트 하중이 선체(2)에 대하여 직접적으로 전달되지 않고 내축(12)을 개재하여서만 선체(2)로 전달되고, 플렉서블 조인트(19)에 의해 축심의 어긋남이 허용됨으로써, 선체 변위에 의한 외축(11)의 축심에 대한 영향을 없앨 수 있다. 특히 본 실시 형태에서는, 플렉서블 조인트(19)로서 각도 변위뿐만 아니라 축방향 변위도 허용할 수 있는 기어 커플링(19A)을 채용하고 있기 때문에, 선체 변위에 의한 외축(11)의 축심에 대한 영향을 효과적으로 없앨 수 있다.
(2) 프론트 프로펠러(13)의 보스의 내부에 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)이 배치되므로, 제조 시에 미리, 프론트 프로펠러(13)가 부착된 외축(11)과 리어 프로펠러(15)가 부착된 내축(12)을, 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)을 삽입하여 동심상으로 조립하여, 이중 반전 프로펠러 유닛을 구성할 수 있다. 이 때문에, 이중 반전 프로펠러 유닛을 선체(2)에 탑재하기 전에 이중 반전 쓰러스트 베어링(40)의 삽입 공정을 행함으로써, 기관실에서의 조립 공정을 줄일 수 있다.
(3) 기어 커플링(19A)을 둘러싸는 후드(21a)를 마련하고, 기어 커플링(19A)에 윤활유(45)를 공급하므로, 기어 커플링(19A)을 효과적으로 윤활할 수 있다. 또한, 오일 레지스트 플레이트(42)와 환상 볼록부(43)에 의해 래버린스 구조가 형성되므로, 기어 커플링(19A) 측으로부터 기관실 측으로의 윤활유(45)의 누출을 보다 효과적으로 저지할 수 있다.
(4) 외축(11)과 내축(12)이 각각 독립된 구동원(제1 구동 장치(31), 제2 구동 장치(32))에 의해 구동되므로, 만일 어느 한쪽의 구동원(예를 들어, 제1 구동 장치(31))가 고장이 나도 다른 쪽 구동원(예를 들어, 제2 구동 장치(32))에 의해 프론트 프로펠러(13) 또는 리어 프로펠러(15)를 구동함으로써, 선박의 항해를 계속할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치(1OB)의 모식 평면도이다. 본 실시 형태는 구동 장치(30) 및 동력 전달 장치(20B)에 관하여 제1 실시 형태와 다르다. 본 실시 형태를 나타내는 도 5는 제1 실시 형태를 나타내는 도 2에 대하여 간략화하고 있지만, 구동 장치(30) 및 동력 전달 장치(20B) 이외의 부분에 대해서는 제1 실시 형태와 같다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 추진 장치(1OB)에 있어서, 구동 장치(30)는 1기만 설치되고, 동력 전달 장치(20B)는 한 축의 회전 입력에 대하여 서로 반대 방향으로 회전하는 두 축의 회전을 출력하는 이중 반전 전달 장치이다. 즉, 동력 전달 장치(20B)는 구동 장치의 회전 구동력을 서로 반대 방향의 회전 방향의 구동력으로 변환하여 외축(11)과 내축(12)으로 각각 전달한다. 동력 전달 장치(20B)의 외축용 출력축은 제1 실시 형태와 마찬가지로 기어 커플링(19A)을 개재하여 외축(11)으로 전달된다.
상술한 본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 상기 (1) 내지 (3)의 효과가 얻어진다.
한편, 상기에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기에 개시된 본 발명의 실시 형태는 어디까지나 예시이며, 본 발명의 범위는 이들 발명의 실시 형태로 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위의 기재에 의해 나타내며, 또한 특허 청구의 범위의 기재와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다.

Claims (6)

  1. 후단부에 프론트 프로펠러(front propeller)가 부착되고 선체에 회전 가능하게 지지된 중공 형상의 외축과, 후단부에 리어 프로펠러(rear propeller)가 부착되고 상기 외축의 내부에 회전 가능하게 지지된 내축과, 상기 외축과 상기 내축의 회전 구동원인 구동 장치와, 상기 구동 장치의 회전 구동력을 상기 외축과 상기 내축으로 전달하는 동력 전달 장치를 구비하고, 상기 프론트 프로펠러와 상기 리어 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시키는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치에 있어서,
    상기 외축으로부터 쓰러스트(thrust) 하중을 받아 상기 내축으로 전달하는 이중 반전 쓰러스트 베어링과,
    상기 내축으로부터 쓰러스트 하중을 받아 선체로 전달하는 내축용 쓰러스트 베어링을 구비하고,
    상기 동력 전달 장치는 상기 외축과 동축상에 배치되고 상기 외축으로 회전 구동력을 전달하는 외축용 출력축을 가지고,
    상기 외축용 출력축과 상기 외축은 중공 형상의 플렉서블 조인트를 개재하여 연결되는 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 조인트는 기어 커플링인 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동력 전달 장치의 선미(船尾) 측에는 상기 기어 커플링을 덮는 후드가 마련되고, 상기 기어 커플링에는 윤활유가 공급되며,
    상기 후드에, 상기 기어 커플링이 삽입된 원형 중앙 개구를 가지고 상기 기어 커플링 측으로부터 기관실 측으로의 윤활유의 누출을 저지 또는 억제하는 오일 레지스트 플레이트(oil-resist plate)가 적어도 1개 마련되는 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기어 커플링의 외주에는 지름 방향 외측으로 돌출되고 원주 방향으로 전체에 걸쳐 연장되는 환상(環狀) 볼록부가 축방향으로 떨어져 적어도 2개 마련되고,
    상기 오일 레지스트 플레이트는 상기 중앙 개구의 내주단(內周端)이 2개의 상기 환상 볼록부 사이에 삽입되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    서로 별도의 부품으로 구성된 상기 프론트 프로펠러의 보스와 상기 외축이 축방향으로 연결 고정되고, 상기 프론트 프로펠러의 보스와 상기 외축 사이에 환상 오목부가 형성되고,
    상기 이중 반전 쓰러스트 베어링은 상기 환상 오목부에 마련되는 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동 장치는 상기 외축의 회전 구동원인 제1 구동 장치와 상기 내축의 회전 구동원인 제2 구동 장치로 이루어지고,
    상기 동력 전달 장치는 상기 제1 구동 장치와 상기 제2 구동 장치의 회전 구동력을 각각 독립적으로 상기 외축과 상기 내축으로 전달하는 것을 특징으로 하는 이중 반전 프로펠러식 선박용 추진 장치.
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