KR20110011091A

KR20110011091A - 선박추진장치

Info

Publication number: KR20110011091A
Application number: KR1020090068556A
Authority: KR
Inventors: 윤지현; 종 석 정
Original assignee: 세진이노테크(주)
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-08
Also published as: WO2011013919A3; WO2011013919A9; WO2011013919A2

Abstract

선박추진장치가 개시된다. 본 발명에 따른 선박추진장치는 선박의 내부에 결합되는 구동엔진; 선박에 대해 회전 가능하게 결합되며, 선박을 작동시키기 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러; 구동엔진의 구동력이 프로펠러로 전달되도록 구동엔진 및 프로펠러를 상호 연결하며, 구동엔진에 연결되는 제1동력전달부와, 프로펠러에 연결되는 제2동력전달부와, 제1동력전달부 및 제2동력전달부를 연결하며 수면의 상방에 배치되는 조인트부를 가지는 유니버설조인트를 포함하는 동력전달유닛; 및 프로펠러가 수면의 상방에 배치되는 운행정지위치 및 프로펠러가 수면의 하방에 배치되는 운행위치 사이에서 조인트부를 중심으로 회전하도록 프로펠러를 구동하는 액츄에이터;를 구비한다. 본 발명에 따르면, 프로펠러 및 프로펠러와 연결되며 선박의 외부에 배치되는 제2동력전달부를 필요에 따라 수중으로부터 완전히 이탈시킬 수 있게 되므로, 해수나 해중 생물에 의한 프로펠러 및 동력전달유닛의 부식을 예방하고 나아가 프로펠러나 동력전달유닛의 고장 발생시에 수리 작업이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

추진(propelling), 선박, 유니버설조인트(universal joint)

Description

선박추진장치{Device for propelling a ship}

본 발명은 선박추진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 후미에 설치되어 선박을 추진하는 선박추진장치에 관한 것이다.

선박추진장치는 선박의 후미에 설치되어 선박을 전진 및 후진시키거나 선박의 방향을 전환시키는 장치를 말한다. 이러한 선박추진장치의 일례가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 선박추진장치(100')는 미국특허 제5,328,396호에 개시된 것이다. 도 1을 참조하면, 선박추진장치(100')는 선박(1)의 내부에 설치되는 구동엔진(10)과, 선박에 대한 회전시에 선박을 추진하는 추진력을 발생하는 프로펠러(20)와, 구동엔진의 출력축(11) 및 프로펠러(20)와 연결되며 구동엔진(10)의 구동력을 프로펠러로 전달하는 동력전달유닛(30')을 구비한다. 동력전달유닛(30')은 선박(1)의 후미에 설치된 하우징(41')에 결합된다. 동력전달유닛(30') 및 하우징(41')은 핀(42')에 의해 상호 결합되며, 동력전달유닛(30') 및 프로펠러(20)는 핀(42')을 중심으로 함께 상하방향으로 회전한다. 그리고, 동력전달유닛(30')은 틸트액츄에이터(40')의 작동시에 핀(42')을 중심으로 회전하며, 이에 따라 프로펠 러(20)의 수면으로부터의 깊이가 조절된다. 또한, 방향전환액츄에이터(미도시)를 작동시키면 동력전달유닛(30')은 수평방향으로 회전하게 되어, 프로펠러(20)의 위치가 변경된다. 이와 같이 틸트액츄에이터(40') 및 방향전환액츄에이터(미도시)를 작동시키면, 선박(1)의 운행에 필요한 진행 방향의 변경, 선박(1)의 가속 및 감속에 따른 선수의 상하 제어가 가능하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 구성된 선박추진장치(100')에 있어서는 핀(42')이 수중에 항상 잠겨 있게 되므로, 틸트액츄에이터(40')를 작동시켜 동력전달유닛(30') 및 프로펠러(20)를 회전시키더라도 동력전달유닛(30') 및 프로펠러(20)를 수중으로부터 완전히 이탈시킬 수 없게 된다. 즉, 제한된 범위내에서 동력전달유닛 및 프로펠러의 자세를 변경할 수는 있으나, 동력전달유닛 및 프로펠러를 수면으로부터 완전히 이탈시킬 수는 없는 것이다. 이와 같이 동력전달유닛(30') 및 프로펠러(200가 수중에 잠기게 되면, 부식의 진행을 막을 수 없게 되는 문제점이 있다. 더구나, 동력전달유닛(30'), 프로펠러(200 및 틸트액츄에이터(40') 등에 고장이 발생하는 경우에는, 선박을 수면 위로 이동시켜 수리하거나 수중에서 수리를 해야하는 어려움이 있게 된다. 특히, 동력전달유닛이나 프로펠러가 바다속에 장시간 노출되면, 해중 생물에 의한 부식과 함께 표면 손상이 진행되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 프로펠러 및 프로펠러와 연결되며 선박의 외부에 배치되는 동력전달유닛을 필요에 따라 수중으로부터 완전히 이탈시킬 수 있도록 구조가 개선되어 해수나 해중 생물에 의한 프로펠러 및 동력전달유닛의 부식을 예방하고 나아가 프로펠러나 동력전달유닛의 고장 발생시에 수리 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 선박추진장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 선박추진장치는 선박의 내부에 결합되는 구동엔진; 상기 선박에 대해 회전 가능하게 결합되며, 상기 선박을 작동시키기 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러; 상기 구동엔진의 구동력이 상기 프로펠러로 전달되도록 상기 구동엔진 및 프로펠러를 상호 연결하며, 상기 구동엔진에 연결되는 제1동력전달부와, 상기 프로펠러에 연결되는 제2동력전달부와, 상기 제1동력전달부 및 제2동력전달부를 연결하며 수면의 상방에 배치되는 조인트부를 가지는 유니버설조인트를 포함하는 동력전달유닛; 및 상기 프로펠러가 상기 수면의 상방에 배치되는 운행정지위치 및 상기 프로펠러가 상기 수면의 하방에 배치되는 운행위치 사이에서 상기 조인트부를 중심으로 회전하도록 상기 프로펠러를 구동하는 액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 선박의 운휴 중에는 프로펠러를 수면 위체 배치시킬 수 있게 되므로, 프로펠러나 동력전달유닛의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 프로펠러나 동력전달유닛의 수리나 점검시에, 종래와 달리 선박을 별도의 장소로 이동시키지 않아도 되며 또한 종래와 달리 수중에서 수리나 점검작업이 이루어지지 않게 되어 작업 편의성이 향상된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박추진장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 선박추진장치에 있어서 프로펠러가 운행정지위치에 위치한 상태를 도시하며, 도 4는 도 2에 도시된 제1동력전달부의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 선박추진장치(100)는 구동엔진(10)과, 프로펠러(20)와, 동력전달유닛(30)과, 액츄에이터(40)를 구비한다.

구동엔진(10)은 선박(1)의 내부에 결합된다.

프로펠러(20)는 선박(1)의 외부에 배치되며, 선박(1)에 대해 회전 가능하다. 프로펠러(20)는 구동엔진(10)의 구동력에 의해 회전하며, 이에 따라 선박(1)을 전진, 후진 또는 방향전환에 필요한 추진력을 발생시킨다.

동력전달유닛(30)은 구동엔진(10) 및 프로펠러(20)를 상호 연결하여 구동엔진(100의 구동력을 프로펠러(20)로 전달한다. 동력전달유닛(30)은 제1동력전달부(31)와, 제2동력전달부(32)와, 유니버설조인트(33)를 포함한다.

제1동력전달부(31)는 구동엔진(10)에 연결되어 구동엔진(10)의 구동력을 입 력 받는다. 제1동력전달부(31)는 선박(1)의 내부에 결합되는 제1케이스(311)와, 제1케이스(311)의 내부에 상하방향으로 배치되는 복수의 기어(312)를 포함한다. 복수의 기어(312)는 상호 간에 기어결합, 특히 직접 맞물리게 결합된다. 복수의 기어 중 최하측에 배치된 기어는 구동엔진(10)의 출력축(11)에 연결되어 구동엔진(10)의 구동력을 직접 입력받는다.

제2동력전달부(32)는 프로펠러(10)에 연결되며, 프로펠러(10)는 제2동력전달부(32)의 하측에 배치된다. 제2동력전달부(32)는 선박(1)의 외부에 배치되는 제2케이스(321)와, 제2케이스(321)의 내부에 배치되는 복수의 동력전달요소(미도시), 예를 들어 대한민국 공개특허 제2000-45945호에 개시되어 있는 베벨기어 또는 웜기어나 스퍼기어 등을 포함한다. 복수의 동력전달요소 중 최하측에 배치되는 동력전달요소(미도시)는 프로펠러(10)와 연결된다. 제2케이스(321)의 상단부는 제1케이스(311)의 상단부와 대략 동일한 높이에 배치되는 것이 바람직하다.

유니버설조인트(33)는 제1동력전달부(31) 및 제2동력전달부(32)를 연결하며, 제1동력전달부(31)로 전달된 구동엔진(10)의 구동력을 제2동력전달부(32)로 전달하는 기능을 수행한다. 유니버설조인트(33)는 동축적으로 배치되지 않고 일정 각도를 가지는 한 쌍의 축 사이에서 동력을 전달하는 기계요소로서 그 구성이 이미 널리 알려져 있으므로 여기서는 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

유니버설조인트(33)의 일측은 제1동력전달부(31)를 구성하는 복수의 기어 중 최상측에 배치된 기어(312)와 연결된다. 따라서, 최하측에 배치된 기어(312)로부터 입력된 구동엔진(10)의 구동력은 제1동력전달부(31)를 거쳐 유니버설조인트(33) 로 전달된다.

유비버설조인트(33)에는 제1동력전달부(31) 및 제2동력전달부(32)와 각각 연결되는 제1샤프트부(331) 및 제2샤프트부(332)와, 조인트부(333)가 형성된다. 조인트부(333)는 도 2에 확대되어 도시되어 있는 바와 같이 제1케이스(311) 및 제2케이스(321)가 서로 상대 회전가능하도록 하며, 제2케이스(321)는 x축 및 z축을 중심으로 각각 제1케이스(311)에 대해 각각 상대 회전 가능하다. 그리고, 제2동력전달부(32)에 프로펠러(10)가 연결되어 있으므로, 제2케이스(321)의 회전시 프로펠러(10)도 제2케이스(321)와 함께 동일한 방향으로 회전하게 된다. 또한, 조인트부(333)는 수면으로부터 항상 상방에 배치되어 항상 수중에 잠기지 않게 된다.

액츄에이터(40)는 브라켓(41)에 설치된다. 여기서, 브라켓(41)은 선박(1)의 후미에 결합된다. 액츄에이터(40)는 유압에 의해 작동하는 것으로서 제2케이스(321)를 유니버설조인트의 조인트부(333)를 중심으로 상하방향으로 회전 구동한다. 즉, 제2케이스(321)는 x축을 중심으로 회전하게 된다. 이와 같이 제2케이스(321)가 회전하면, 프로펠러(20)는 운행정지위치 및 운행위치 사이에서 이동하게 된다.

프로펠러(20)가 도 3에 도시된 운행정지위치에 배치되면, 프로펠러(20) 및 제2동력전달부(32)가 수면의 상방에 배치된다. 따라서, 선박(1)을 운행하지 않는 경우에는 프로펠러(20) 및 제2동력전달부(32)를 수면의 상방에 배치시켜 해수나 해중 생물에 의한 부식을 방지할 수 있으며, 나아가 프로펠러(20) 및 제2동력전달부(32)의 수리나 점검 필요시에도 수리작업이나 점검작업을 수중에서 하지 않아도 되어 작업 편의성이 향상되며, 또한 종래에서와 같이 수중 밖에서의 작업을 위해 선박을 별도의 장소로 운송할 필요도 없게 된다.

그리고, 프로펠러(20)가 도 2에 도시된 운행위치에 배치되면, 프로펠러(20)가 수면의 아래에 배치되므로, 프로펠러(20)의 회전시에 추진력이 발생한다. 따라서, 선박(1)을 추진할 수 있게 된다.

한편, 종래 기술에서 설명한 바와 마찬가지로 방향전환액츄에이터(미도시)가 별도로 구비되며, 방향전환액츄에이터를 작동시키면 제2케이스(321)를 유니버설조인트의 조인트부(333), 특히 z축을 중심으로 회전시킬 수 있게 되므로, 선박(10의 방향 전환을 쉽게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 선박추진장치(100)에 있어서, 선박(1)을 운행하고자 하는 경우에는 프로펠러(20)를 도 2에 도시된 운행위치에 배치시키고 선박(1)을 운행하지 않는 경우에는 액츄에이터(40)를 작동시켜 프로펠러(20)를 운행정지위치에 배치시켜 프로펠러(20) 및 제2동력전달부(320를 수면 위에 배치시킬 수 있다.

이와 같이 프로펠러(20) 및 제2동력전달부(32)를 수중으로부터 완전히 이탈시키면, 제2동력전달부(32) 및 프로펠러(20)의 수리나 정비시에도 종래와 달리 선박(1)을 별도의 장소로 이동시킬 필요가 없으며 또한 수중에서 수리 작업나 정비 작업이 진행되지 않아 작업 편의성을 도모할 수 있게 된다. 그리고, 선박(1)의 운휴중에는 프로펠러(20)나 제2동력전달부(32)를 운행정지위치에 배치시킴으로써 프로펠러(20)나 제2동력전달부(32)가 수중에서 부식되는 현상도 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 종래의 일례에 따른 선박추진장치의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박추진장치의 개략적인 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 선박추진장치에 있어서 프로펠러가 운행정지위치에 위치한 상태를 도시한다.

도 4는 도 2에 도시된 제1동력전달부의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...선박 10...구동엔진

11...출력축 20...프로펠러

30...동력전달유닛 31...제1동력전달부

32...제2동력전달부 33...유니버설조인트

40...액츄에이터 41...브라켓

100...선박추진장치 311,321...케이스

312...기어 331,332...샤프트

333...조인트부

Claims

선박의 내부에 결합되는 구동엔진;

상기 선박에 대해 회전 가능하게 결합되며, 상기 선박을 작동시키기 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러;

상기 구동엔진의 구동력이 상기 프로펠러로 전달되도록 상기 구동엔진 및 프로펠러를 상호 연결하며, 상기 구동엔진에 연결되는 제1동력전달부와, 상기 프로펠러에 연결되는 제2동력전달부와, 상기 제1동력전달부 및 제2동력전달부를 연결하며 수면의 상방에 배치되는 조인트부를 가지는 유니버설조인트를 포함하는 동력전달유닛; 및

상기 프로펠러가 상기 수면의 상방에 배치되는 운행정지위치 및 상기 프로펠러가 상기 수면의 하방에 배치되는 운행위치 사이에서 상기 조인트부를 중심으로 회전하도록 상기 프로펠러를 구동하는 액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박추진장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1동력전달부는 상호 간에 기어결합되며 상하방향으로 배치되는 복수의 기어를 포함하며,

상기 구동엔진의 출력축은 상기 복수의 기어 중 최하측에 배치된 기어와 연결되며,

상기 유니버설조인트는 상기 복수의 기어 중 최상측에 배치된 기어와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박추진장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1동력전달부 및 제2동력전달부는 각각 상기 선박의 내부 및 외부에 설치되며,

상기 제2동력전달부 및 프로펠러는 상기 조인트부를 중심으로 함께 회전하도록 한 몸체를 구성하는 것을 특징으로 하는 선박추진장치.
제 1항에 있어서,

상기 프로펠러는 상기 운행정지위치 및 운행위치 사이에서 상기 조인트부를 중심으로 상하방향으로 회전하며,

상기 프로펠러는 상기 조인트부를 중심으로 수평방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 선박추진장치.