KR20120001501A - Boss cap and ship having the same - Google Patents

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KR20120001501A
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Abstract

PURPOSE: A boss cap and a ship therewith are provided to reduce vibration and noise and disperse the concentration of hub vortex generated during the rotation of a propeller. CONSTITUTION: A boss cap comprises a cap body(72), a bearing(73), and a fin blade(74). A hole(76) is formed at the center of the cap body. The cap body comprises a coupling member. The coupling member is inserted into the hole and is coupled with the end of the boss. The cap body is coupled with the boss to be rotatable by the coupling member. The bearing is installed between the cap body and the boss. The fin blade is installed on the outer surface of the cap body.

Description

보스 캡 및 이를 구비한 선박 {BOSS CAP AND SHIP HAVING THE SAME}Boss cap and ship with same {BOSS CAP AND SHIP HAVING THE SAME}

본 발명은 보스 캡 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a boss cap and a ship having the same.

일반적으로 선박에는 추진력을 얻기 위해 설치되는 추진기로서 프로펠러(propeller)가 사용되고 있다.　 이 프로펠러는 선체의 외측으로 돌출된 보스축의 둘레에 복수의 날개가 설치되며, 이들을 회전시킴에 따라 발생하는 압력차에 의해 추진력을 얻고 있다.In general, a propeller is used as a propeller installed in a ship to obtain propulsion force. The propeller is provided with a plurality of blades around the boss shaft protruding outward of the hull, and the driving force is gained by the pressure difference generated by rotating them.

그런데, 이러한 프로펠러의 회전시 프로펠러의 후방 중앙부에 허브 와류(hub vortex)가 집중 발생된다.　 이러한 허브 와류는 선박 추진기의 효율을 감소시키고, 추진기 자체의 진동 및 소음을 발생시키는 요인이 되며, 이러한 허브 와류에 의해 발생된 캐비테이션(cavitation)에 의해 프로펠러의 후방측에 설치된 러더(rudder)에 침식을 발생시키는 요인이 되고 있다.However, the hub vortex is concentrated at the rear center of the propeller during the rotation of the propeller. This hub vortex reduces the efficiency of the ship propulsion, causes vibration and noise of the propeller itself, and erodes the rudder installed at the rear side of the propeller by the cavitation generated by the hub vortex. It is a factor causing the.

이에 따라 종래에는 보스의 단부에 보스 캡(boss cap)을 설치하여 프로펠러에서 발생하는 허브 와류를 저감시키고 있다.Accordingly, a boss cap is conventionally provided at the end of the boss to reduce hub vortex generated from the propeller.

이러한 보스 캡(20)의 일례로 도 1에 도시된 바와 같이, 핀들이 들어있는 스크루우 프로펠러 보스 캡이 일본특개소62-175769호(특내특허공보 10-1997-00169호)로 개시되었다.　 여기서, 보스 캡(20)은 프로펠러(10)의 후방에서 보스 상에 장착된 캡 몸체(22)와, 캡 몸체(22)에 장착된 복수의 핀날개(24)를 포함한다.As an example of such a boss cap 20, a screw propeller boss cap containing pins is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-175769 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-1997-00169). Here, the boss cap 20 includes a cap body 22 mounted on the boss at the rear of the propeller 10 and a plurality of pin blades 24 mounted on the cap body 22.

그러나, 종래의 보스 캡(20)은 캡 몸체(22)가 보스에 고정 설치되어 있으며, 프로펠러(10)의 주날개(12)와 보스 캡(20)의 핀날개(24)가 동일한 속도로 회전한다.　 이에 따라 종래에는 프로펠러(10)의 주날개(12)에 의해 발생된 수류로 인해 오히려 보스 캡(20)의 핀날개(24)를 통과하는 과정에서 저항이 발생되어 추진력을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.However, in the conventional boss cap 20, the cap body 22 is fixed to the boss, and the main blade 12 of the propeller 10 and the pin blade 24 of the boss cap 20 rotate at the same speed. do. Accordingly, in the related art, resistance is generated in the process of passing through the pin blades 24 of the boss cap 20 due to the water flow generated by the main blades 12 of the propeller 10, thereby reducing the driving force. .

또한, 종래의 보스 캡(20)은 캡 몸체(22)에 설치된 핀날개(24)의 각도에 따라 캐비테이션의 감쇠효율에 차이가 발생한다.　 이에 따라 종래의 보스 캡(20)은 선형과 프로펠러(10)의 크기, 형상 등에 따라 매번 설계를 수행하고 모형시험 등을 통하여 성능을 검증해야 하는 문제가 있고, 보스 캡(20)의 설계변경에 따라 성능을 검증하기 위한 과정을 되풀이해야 하므로 실질적으로 적용이 어려운 문제가 있다.　 또한, 이러한 보스 캡(20)은 캡 몸체(22) 및 핀날개(24)가 주조공정에 의해 일체로 제조되고 있으며, 높은 정도의 치수 관리가 어려운 문제가 있다.
In addition, the conventional boss cap 20, the difference in the damping efficiency of the cavitation occurs according to the angle of the pin blade 24 installed in the cap body (22). Accordingly, the conventional boss cap 20 has a problem in that the design is performed every time according to the linearity and the size and shape of the propeller 10, and the performance is verified through a model test. Therefore, there is a problem that is practically difficult to apply because it has to repeat the process to verify the performance. In addition, the boss cap 20 is the cap body 22 and the pin blade 24 is integrally manufactured by the casting process, there is a problem that high degree of dimensional management is difficult.

본 실시예는 프로펠러의 회전시 발생되는 허브 와류의 집중을 효과적으로 방지하며, 프로펠러의 회전으로 인한 진동 및 소음을 감소시키고, 캐비테이션의 발생을 방지하며, 설계 및 적용이 용이한 보스 캡 및 이를 구비한 선박을 제공하는 것이다.
The present embodiment effectively prevents the concentration of hub vortex generated when the propeller is rotated, reduces vibration and noise due to the rotation of the propeller, prevents the occurrence of cavitation, and is easy to design and apply. To provide a vessel.

본 발명의 일 측면에 따른 보스 캡은 허브 및 허브의 원주상에 복수개의 날개가 형성된 프로펠러가 보스의 축상에 설치된 상태에서 보스의 단부에 결합되는 보스 캡에 있어서, 중앙부에 홀이 형성되며, 홀에 삽입되어 보스의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 보스에 회전 가능하게 결합되는 캡 몸체와, 캡 몸체와 보스 사이에 설치된 베어링과, 캡 몸체의 원주상에 설치된 핀날개를 포함한다.The boss cap according to an aspect of the present invention is a boss cap coupled to the end of the boss in a state in which a plurality of wings formed on the circumference of the hub and the hub is installed on the axis of the boss, the hole is formed in the center, the hole And a cap body rotatably coupled to the boss by a fastening member fastened to the end of the boss, a bearing installed between the cap body and the boss, and a pin blade installed on the circumference of the cap body.

핀날개의 반경은 프로펠러의 날개 반경의 20% 이하일 수 있다.The radius of the pin blades may be 20% or less of the blade radius of the propeller.

핀날개의 개수는 프로펠러의 날개 수의 1배수 초과 2배수 이하이고, 핀날개의 개수 또는 프로펠러 날개의 개수 중 어느 하나는 소수일 수 있다.The number of the pin blades is more than one and two times less than the number of blades of the propeller, and any one of the number of pin blades or the number of propeller blades may be a minority.

핀날개는 선체의 진행방향에 대해 전연의 전면 및 후면이 볼록한 캠버각을 갖는 수중익 날개형상을 할 수 있다.The pin blades can be hydrofoil wings with camber angles in which the front and rear sides of the leading edge are convex with respect to the direction of the hull.

핀날개는 선체의 진행방향에 대해 전연의 후면이 볼록한 캠버각을 갖는 수중익 날개형상을 포함할 수 있다.The pin blades may comprise a hydrofoil wing shape having a camber angle in which the rear edge of the leading edge is convex with respect to the traveling direction of the hull.

베어링은 레이디얼 베어링 또는 엥글러 베어링일 수 있다.The bearing may be a radial bearing or an angler bearing.

캡 몸체는 전연부의 직경이 프로펠러의 허브 직경과 동일하게 형성되고, 후단으로 갈수록 단면적이 작게 형성될 수 있다.The cap body has a diameter of the front edge portion is formed to be the same as the hub diameter of the propeller, the cross-sectional area may be formed toward the rear end.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 보스 캡을 구비한 선박은 선체와, 선체의 추진축에 연결된 보스와, 보스에 결합된 프로펠러와, 프로펠러가 개재된 보스의 후단에 회전 가능하게 설치되어 중앙부에 홀이 형성되며, 홀에 삽입되어 보스의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 보스에 회전 가능하게 결합되는 캡 몸체와, 캡 몸체와 보스 사이에 설치된 베어링과, 캡 몸체의 원주상에 설치된 핀날개를 포함하는 보스 캡을 포함할 수 있다.
In addition, the vessel provided with a boss cap according to another aspect of the present invention is installed in the center of the hull, the boss connected to the propulsion shaft of the hull, the propeller coupled to the boss, rotatably installed at the rear end of the boss interposed with the propeller And a cap body rotatably coupled to the boss by a fastening member inserted into the hole and fastened to the end of the boss, a bearing installed between the cap body and the boss, and a pin blade installed on the circumference of the cap body. It may include a boss cap.

따라서, 프로펠러의 회전시 발생되는 허브 와류의 집중을 효과적으로 분산시킬 수 있고, 진동 및 소음을 감소시킬 수 있으며, 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.　 이에 따라 프로펠러에 의해 발생된 유류에 대한 항력을 최소화시킬 수 있고, 추진효율을 향상시킬 수 있다.　 또한, 보스 캡이 자유롭게 회전할 수 있으므로 설계오차 또는 제작오차 등에 대한 민감도가 낮아 적용이 쉽고, 선박의 종류, 형태 또는 크기 등에 따라 표준화가 가능하다.
Therefore, it is possible to effectively disperse the concentration of the hub vortex generated during the rotation of the propeller, to reduce vibration and noise, and to prevent the occurrence of cavitation. Accordingly, drag on oil generated by the propeller can be minimized, and propulsion efficiency can be improved. In addition, since the boss cap can be freely rotated, it is easy to apply because of low sensitivity to design errors or manufacturing errors, and can be standardized according to the type, shape or size of the vessel.

도 1은 종래 기술에 따른 핀들이 들어있는 스크루우 프로펠러 보스 캡을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡을 구비한 선박의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡의 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡의 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보스 캡의 정면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보스 캡의 측면도.1 is a front view of a screw propeller boss cap containing a pin according to the prior art.
2 is a side view of a ship with a boss cap in accordance with one embodiment of the present invention.
3 is a front view of the boss cap in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of the boss cap in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the boss cap according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view of a boss cap according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side view of the boss cap according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.　 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

이하, 본 발명에 따른 보스 캡 및 이를 구비한 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a boss cap and a ship having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numbers. Duplicate description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡을 구비한 선박의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡의 정면도이다.　 또한, 도 4와 도 5는 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 캡의 측면도 및 단면도이다.2 is a side view of a ship with a boss cap according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view of a boss cap according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are a side view and a cross-sectional view of the boss cap according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 선박(50)은 선체(52)와, 러더(56)와, 프로펠러(60)와, 보스 캡(70)을 포함할 수 있다.2 to 5, the ship 50 according to the present embodiment may include a hull 52, a rudder 56, a propeller 60, and a boss cap 70.

본 실시예에서 선박(50)은 선체(52)를 포함하며, 이 선체(52)의 선미부에는 추진축에 연결된 보스(54)가 연장 설치된다.In this embodiment, the ship 50 includes a hull 52, the boss 54 is connected to the propulsion shaft is installed on the stern portion of the hull 52 is extended.

그리고, 보스(54)에는 수류에 항력을 발생시켜 추진력을 얻기 위한 프로펠러(60)가 설치된다.The boss 54 is provided with a propeller 60 for generating a drag in the water flow to obtain a propulsion force.

프로펠러(60)는 허브(62)와, 이 허브(62)의 원주상에 설치되는 복수개의 날개(64)로 이루어진다.　 각 프로펠러(60)의 날개(64)는 허브(62)의 반경방향으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.　 The propeller 60 consists of a hub 62 and a plurality of blades 64 provided on the circumference of the hub 62. The wings 64 of each propeller 60 may be spaced apart at predetermined intervals in the radial direction of the hub 62.

이러한 프로펠러(60)는 선체(52)측에서 돌출된 보스(54) 상에 허브(62)가 결합되어 설치되며, 보스(54)와 함께 회전이 이루어진다.The propeller 60 is installed to the hub 62 is coupled to the boss 54 protruding from the hull 52 side, the rotation is made with the boss 54.

프로펠러(60)의 후방측에는 러더(56)가 배치된다.　 러더(56)는 선체(52)의 선미부에 회전 가능하게 설치되며, 프로펠러(60)에 의해 발생하는 수류의 이동을 안내하여 선체(52)의 진행방향을 조정할 수 있다.A rudder 56 is disposed on the rear side of the propeller 60. The rudder 56 is rotatably installed at the stern portion of the hull 52 and guides the movement of the water flow generated by the propeller 60 to adjust the traveling direction of the hull 52.

프로펠러(60)의 날개(64)는 선체(52)의 진행방향에 대해 앞부분을 전연이라 하며, 뒷부분은 후연으로 구분된다.The wing 64 of the propeller 60 is called the leading edge for the direction of the hull 52, the rear portion is divided into the trailing edge.

이때, 프로펠러(60)의 날개(64)는 선체(52)의 진행방향에 대해 전연의 전면이 볼록한 캠버각을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 비스듬하게 입사하는 입사류(L1)에 대해 선체(52)에 전방으로 작용하는 양력(Y1)을 발생시킬 수 있다.At this time, the wing 64 of the propeller 60 may be formed to have a camber angle of the front edge of the leading edge with respect to the traveling direction of the hull 52. Thereby, the lift force Y1 which acts forward to the ship body 52 with respect to the incident flow L1 which obliquely enters can be generated.

그리고, 프로펠러(60)가 보스(54) 상에 끼워진 상태에서 보스(54)의 후단에는 보스 캡(70)이 설치된다.The boss cap 70 is installed at the rear end of the boss 54 in a state where the propeller 60 is fitted on the boss 54.

본 실시예에서 보스 캡(70)은 보스(54)의 후단부에 회전 가능하게 결합되며, 프로펠러(60)의 회전시 발생된 수류에 의해 회전하며 허브 와류를 상쇄시킨다.In this embodiment, the boss cap 70 is rotatably coupled to the rear end of the boss 54, and rotates by the water flow generated when the propeller 60 is rotated to offset the hub vortex.

일례로, 보스 캡(70)은 보스(54)의 후단부에 회전 가능하게 결합되는 캡 몸체(72)와, 이 캡 몸체(72)의 원주상에 설치된 복수의 핀날개(74)를 포함할 수 있다.For example, the boss cap 70 may include a cap body 72 rotatably coupled to the rear end of the boss 54, and a plurality of pin blades 74 disposed on the circumference of the cap body 72. Can be.

또한, 캡 몸체(72)의 중앙부에는 볼트(78)와 같은 체결부재를 삽입하기 위한 홀(76)이 형성된다.　 그리고, 이 홀(76)을 통해 삽입되는 볼트(78)는 보스(54)의 후단부에 체결되며 캡 몸체(72)를 지지하게 된다.In addition, the central portion of the cap body 72 is formed with a hole 76 for inserting a fastening member such as a bolt (78). Then, the bolt 78 inserted through the hole 76 is fastened to the rear end of the boss 54 to support the cap body 72.

여기서, 홀(76)에는 단차부(76a)가 형성되며, 볼트(78)의 머리부가 이 단차부에 걸리며 캡 몸체(72)를 지지할 수 있다.Here, the step 76a is formed in the hole 76, the head of the bolt 78 is caught in the step can support the cap body 72.

한편, 보스(54)는 프로펠러(60)의 허브(62) 단부에서 더 돌출될 수 있고, 캡 몸체(72)는 돌출된 보스(54)의 단부를 감싸도록 전연부(72a)가 단차지게 돌출될 수 있다.On the other hand, the boss 54 may further protrude from the end of the hub 62 of the propeller 60, the cap body 72 protrudes stepwise so that the leading edge 72a to surround the end of the protruding boss 54 Can be.

그리고, 보스(54)와 캡 몸체(72)의 전연부(72a) 사이에는 원활한 회전을 위해 베어링(bearing)(73)이 설치될 수 있다.In addition, a bearing 73 may be installed between the boss 54 and the leading edge portion 72a of the cap body 72 for smooth rotation.

일례로 베어링(73)은 축에 대하여 직각방향의 하중을 받는 레이디얼 베어링(Radial bearing)일 수 있다.In one example, the bearing 73 may be a radial bearing that receives a load perpendicular to the axis.

한편, 캡 몸체(72)는 체결부재에 의해 보스축에 가압되는바, 베어링(73)은 축방향 및 축의 직각방향에 대한 합성하중을 받는 엥글러 베어링(Angular bearing)으로 이루어지는 것도 가능하다.　 여기서, 엥글러 베어링은 합성하중을 받는 베어링(73)의 일례로, 원추 베어링 또는 테이퍼 베어링 등이 사용되는 것도 가능하다.On the other hand, the cap body 72 is pressed to the boss shaft by the fastening member, the bearing 73 may be made of an angular bearing (Angular bearing) subjected to the combined load in the axial direction and the perpendicular direction of the shaft. Here, the Angler bearing is an example of a bearing 73 subjected to a compound load, and a cone bearing or a tapered bearing may be used.

또한, 캡 몸체(72)는 전연부의 직경이 프로펠러(60)의 허브(62) 직경과 동일하게 형성될 수 있으며, 후단으로 갈수록 단면적이 작게 형성될 수 있다.　 일례로 캡 몸체(72)는 전체적인 형상이 절두 원추형으로 형성되며, 이에 따라 후방으로 발생되는 허브 와류를 감소시킬 수 있다.In addition, the cap body 72 may be formed so that the diameter of the leading edge is the same as the diameter of the hub 62 of the propeller 60, the cross-sectional area may be formed toward the rear end. For example, the cap body 72 is formed in a truncated conical shape as a whole, thereby reducing the hub vortex generated rearward.

본 실시예에서, 핀날개(74)의 반경은 허브 와류가 집중적으로 분포하는 영역에 위치되며, 일례로 핀날개(74)의 반경은 프로펠러(60) 반경의 20% 이하로 형성될 수 있다.In this embodiment, the radius of the pin blade 74 is located in the region where the hub vortex is concentrated, for example, the radius of the pin blade 74 may be formed to 20% or less of the radius of the propeller 60.

또한, 핀날개(74)는 선체(62)의 진행방향에 대해 앞부분을 전연이라 하며, 뒷부분은 후연으로 구분된다.In addition, the pin blade 74 is called the leading edge with respect to the traveling direction of the hull 62, the rear portion is divided into the trailing edge.

또한, 핀날개(74)는 프로펠러(60)에 의해 발생된 허브 와류(L2)와 먼저 닿게 되는 전연의 전면 및 후면이 볼록한 캠버각을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the pin blade 74 may be formed so as to have a convex camber angle of the front and rear of the leading edge that first comes into contact with the hub vortex (L2) generated by the propeller (60).

이에 따라 보스 캡(70)은 프로펠러(60)의 회전시 발생하는 수류에 의해 자유롭게 회전하게 되며, 이 과정에서 항력이 최소화되는 윈드밀 효과(wind milling effect)를 높일 수 있다.Accordingly, the boss cap 70 is free to rotate by the water flow generated during the rotation of the propeller 60, it is possible to increase the wind milling effect (wind milling effect) is minimized in this process.

즉, 프로펠러(60)를 지나는 허브 와류(L2)는 핀날개(74)에 입사각을 가지고 유입되며, 이 허브 와류(L2)에 의해 양력(Y2)이 발생한다. 이 양력은 회전방향 부분이 핀 날개를 회전시키는 토오크(torque)로 작용한다. 이에 따라 보스 캡(70)이 회전하게 되는데, 이에 보스 캡(70)이 자유롭게 회전하게 되면 구속되어 회전하지 않는 상태에 비하여 핀날개(74)에 작용하는 항력이 감소하게 된다. That is, the hub vortex L2 passing through the propeller 60 flows into the pin blade 74 with the incident angle, and the lift force Y2 is generated by the hub vortex L2. This lift acts as a torque in which the rotational part rotates the pin blades. As a result, the boss cap 70 rotates. When the boss cap 70 rotates freely, the drag acting on the pin blade 74 is reduced as compared with the restrained state.

또한, 프로펠러(60)의 회전에 의해 발생된 허브 와류가 보스 캡(70)을 통과하는 과정에서 흩어져 버리게 되며, 이에 따라 허브 와류에 의한 항력을 최소화시킬 수 있다. 즉 핀날개(74)를 지나는 와류는 프로펠러(60)에서의 와류의 방향과 반대로 생성된다. 따라서, 캡몸체(72)의 후방 부근의 와류 세기가 감소하며, 이에 따라 프로펠러 와류에 의해 손실되는 회전에너지를 감소시킴으로써 추진효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the hub vortex generated by the rotation of the propeller 60 is scattered in the process of passing through the boss cap 70, thereby minimizing drag caused by the hub vortex. That is, the vortex passing through the pin blade 74 is generated in the opposite direction of the vortex in the propeller 60. Therefore, the vortex strength near the rear of the cap body 72 is reduced, thereby reducing the rotational energy lost by the propeller vortex, thereby improving propulsion efficiency.

또한, 본 실시예에서 핀날개(74)는 캡몸체(72)의 중심축을 통과하는 선(C)에 대해 소정의 각도로 어긋나게 설치될 수 있으며, 이에 따라 핀날개(74)에 의해 와류 분산효과를 더욱 크게 할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the pin blade 74 may be installed to be offset at a predetermined angle with respect to the line (C) passing through the central axis of the cap body 72, thereby vortex dispersion effect by the pin blade 74 Can be made larger.

또한 본 실시예에서 보스 캡(70)의 핀날개(74) 개수는 5개가 형성된 것으로 설명하고 있으나, 핀날개(74)의 개수는 한정되지 않으며 선박(50)의 종류 또는 프로펠러(60)의 크기 등에 의해 다양하게 변형될 수 있다.In addition, although the number of the pin blades 74 of the boss cap 70 in the present embodiment has been described as being formed five, the number of the pin blades 74 is not limited and the type of the vessel 50 or the size of the propeller 60 And various modifications.

일례로, 보스 캡(70)은 프로펠러(60)의 후방에서 회전하므로 프로펠러(60)의 날개(64)수와 보스 캡(70)의 핀날개(74)수가 같을 경우, 공조 현상이 발생할 수 있다.For example, since the boss cap 70 rotates behind the propeller 60, when the number of wings 64 of the propeller 60 and the number of pin blades 74 of the boss cap 70 are the same, air conditioning may occur. .

따라서, 보스 캡(70)의 핀날개(74) 수를 프로펠러(60) 날개(64)수와 다르게 형성할 수 있다.　 이때, 보스 캡(70)의 핀날개(74) 수는 프로펠러(60)의 날개(64)수와 겹쳐지는 것을 최소화하며 보스(54)의 단부로 집중되는 허브 와류를 효과적 분산시키기 위해 프로펠러(60)의 날개(64)수 보다 많게 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the number of pin blades 74 of the boss cap 70 may be formed differently from the number of blades 64 of the propeller 60. At this time, the number of the pin blades 74 of the boss cap 70 is minimized to overlap with the number of wings 64 of the propeller 60 and propeller 60 to effectively disperse the hub vortex concentrated at the end of the boss 54 It is preferable to form more than the number of blades 64).

또한, 보스 캡(70)의 핀날개(74) 수가 프로펠러(60)의 날개(64) 수에 비해 필요이상 많게 되면, 핀날개(74)에 의해 저항이 증가되어 선박(50)의 추력을 떨어뜨리므로 프로펠러(60)의 날개(64)수에 대해 적정한 개수의 핀날개(74) 수를 갖도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the number of the pin blades 74 of the boss cap 70 becomes more than necessary compared to the number of the blades 64 of the propeller 60, the resistance is increased by the pin blades 74 to reduce the thrust of the ship 50. Therefore, it is desirable to have a proper number of pin blades 74 with respect to the number of blades 64 of the propeller 60.

일례로 보스 캡(70)의 핀날개(74) 수는 프로펠러(60)의 날개(64)수의 1배수를 초과하며 2배수 이하로 형성하는 것이 바람직하다.For example, the number of the pin blades 74 of the boss cap 70 is preferably more than one multiple of the number of blades 64 of the propeller 60 and less than twice the number.

또한, 보스 캡(70)의 핀날개(74) 수 또는 프로펠러(60) 날개(64)수 중 어느 하나는 소수로 형성될 수 있다. 이와 같이 프로펠러(60)의 날개(64)수 또는 보스 캡(70)의 핀날개(74)수 중 어느 하나가 소수로 이루어질 경우, 보스 캡(70)의 핀날개(74)와 프로펠러(60)의 날개(64)는 서로 하나 이상 겹치지 않게 되며, 이에 따라 캐비테이션의 감쇠효과를 증가시킬 수 있다.In addition, any one of the number of pin blades 74 or the number of propellers 60 wings 64 of the boss cap 70 may be formed in a small number. As described above, when either the number of blades 64 of the propeller 60 or the number of pin blades 74 of the boss cap 70 is a small number, the pin blade 74 and the propeller 60 of the boss cap 70 are small. The blades 64 are not overlapped with each other more than one, thereby increasing the damping effect of the cavitation.

일례로, 프로펠러(60)의 날개(64)수가 4개로 형성될 경우, 보스 캡(70)의 핀날개(74)는 5 또는 7개로 형성될 수 있다.　 또한, 프로펠러(60)의 날개(64)수가 5개로 형성될 경우, 보스 캡(70)의 핀날개(74)는 6, 7, 8 및 9 중 어느 하나로 형성될 수 있다.　 또한, 프로펠러(60)의 날개(64)수가 6개로 형성될 경우, 보스 캡(70)의 핀날개(74)는 7 또는 11개로 형성될 수 있다.For example, when the number of wings 64 of the propeller 60 is formed of four, the pin blade 74 of the boss cap 70 may be formed of five or seven. In addition, when the number of wings 64 of the propeller 60 is formed of five, the pin blade 74 of the boss cap 70 may be formed of any one of 6, 7, 8 and 9. In addition, when the number of wings 64 of the propeller 60 is formed of six, the pin blade 74 of the boss cap 70 may be formed of seven or eleven.

본 실시예에서 보스 캡(70)은 프로펠러(60)에 의해 발생된 수류에 의해 자연스럽게 회전하므로, 핀날개(74)의 형상이나 수치, 설계오차 등에 대해 허브 와류를 분산시키는 효율이 크게 변하지 않는다.　 또한, 본 실시예의 보스 캡(70)은 정밀한 설계를 필요로 하지 않고, 선박(50)의 종류에 따라 표준화가 가능하다.In the present embodiment, since the boss cap 70 naturally rotates due to the water flow generated by the propeller 60, the efficiency of dispersing the hub vortex with respect to the shape, numerical value, design error, etc. of the pin blade 74 does not change significantly. In addition, the boss cap 70 of the present embodiment does not require precise design, and can be standardized according to the type of the vessel 50.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보스 캡의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보스 캡의 측면도이다.On the other hand, Figure 6 is a front view of the boss cap according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a side view of a boss cap according to another embodiment of the present invention.

도 6과 도 7을 참고하면, 보스 캡(170)은 캡몸체(172)와 이 캡몸체(172)에 설치된 복수의 핀날개(174)를 포함할 수 있다.6 and 7, the boss cap 170 may include a cap body 172 and a plurality of pin blades 174 installed on the cap body 172.

보스캡(170)은 보스축의 단부에 자유 회전이 가능하도록 설치될 수 있다.The boss cap 170 may be installed to enable free rotation at the end of the boss shaft.

또한, 핀날개(174)는 와류 분산효과를 더욱 크게하기 위해 캡몸체(172)의 중심축을 통과하는 선(C)에 대해 소정의 각도로 어긋나게 설치될 수 있다.In addition, the pin blade 174 may be installed to be shifted at a predetermined angle with respect to the line (C) passing through the central axis of the cap body 172 to further increase the vortex dispersion effect.

또한, 보스캡(170)은 핀날개(174)의 형상이 캠버를 갖도록 형성될 수 있다. 일례로, 프로펠러(60)는 선체(52)의 진행방향에 대해 전연의 전면이 볼록한 캠버각을 갖도록 형성될 수 있고, 핀날개(174)는 선체(52)의 진행방향에 대한 전연의 전면은 평평하며 그 반대면인 후면은 볼록한 캠버각을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the boss cap 170 may be formed so that the shape of the pin blade 174 has a camber. For example, the propeller 60 may be formed so that the front edge of the leading edge is convex with respect to the traveling direction of the hull 52, the pin blade 174 is the front edge of the leading edge with respect to the traveling direction of the hull 52 The back side, which is flat and opposite, can be formed to have a convex camber angle.

이와 같이 핀날개(174)는 프로펠러(60)의 날개(64)와 반대 형상의 캠버각을 갖도록 형성되며, 이에 따라 입사류(L2)에 대해 후방으로 양력(Y2)이 발생하게 된다.As described above, the pin blade 174 is formed to have a camber angle opposite to the blade 64 of the propeller 60, and thus lift force Y2 is generated to the rear of the incident flow L2.

또한, 본 실시예와 같이 캠버를 갖는 핀날개(174)는 캠버가 없는 핀날개에 비해 입사류(L2)에 대한 양력이 더욱 증가하게 되며, 따라서 보스캡(170)의 회전속도가 증가하게 된다. 이와 같이 보스캡(170)의 회전 속도가 증가하게 되면 프로펠러 허브 와류를 상쇄시키는 효과도 더욱 커지게 되어, 추진효율을 향상시키는 작용을 하게 된다.In addition, as in the present embodiment, the pin blade 174 having the camber increases the lift force for the incident flow L2 more than the pin blade without the camber, thus increasing the rotational speed of the boss cap 170. . As such, when the rotational speed of the boss cap 170 is increased, the effect of offsetting the propeller hub vortex is further increased, thereby increasing the propulsion efficiency.

전술된 바와 같이 구성된 보스 캡(70) 및 이를 구비한 선박(50)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the action of the boss cap 70 configured as described above and the vessel 50 provided with the same as follows.

먼저, 선박(50)의 엔진이 작동하면, 이와 연결되어 선체(52)의 외측으로 돌출된 추진축이 회전하게 된다.　 그리고, 이 추진축과 함께 프로펠러(60)가 회전함에 따라 수류가 발생된다.First, when the engine of the ship 50 is operated, the propulsion shaft which is connected to it and protrudes out of the hull 52 is rotated. As the propeller 60 rotates along with the propulsion shaft, water flow is generated.

이때, 프로펠러(60)의 후방 중앙부에는 허브 와류(hub vortex)가 집중 발생하게 된다.　 At this time, the hub vortex is concentrated in the rear center portion of the propeller 60.

한편, 프로펠러(60)의 회전에 의해 발생한 수류는 보스 캡(70)으로 흐르게 되고, 보스 캡(70)의 원주상에 설치된 핀날개(74)가 수류에 닿게 됨에 따라 캡 몸체(72)와 함께 회전한다.On the other hand, the water flow generated by the rotation of the propeller 60 flows to the boss cap 70, with the cap body 72 as the pin blade 74 installed on the circumference of the boss cap 70 is in contact with the water flow Rotate

캡 몸체(72)는 베어링(73)에 의해 보스(54)에 지지되어 원활한 회전이 가능하며, 중앙부에 설치된 홀(76)을 통해 보스(54)에 체결된 체결부재인 볼트(78)에 의해 결합상태를 유지할 수 있다.The cap body 72 is supported by the boss 54 by the bearing 73 to enable smooth rotation. The cap body 72 is fastened by the bolt 78 which is a fastening member fastened to the boss 54 through the hole 76 installed at the center. It can remain in a bonded state.

이와 같이 보스 캡(70)이 회전하면 핀날개(74)에 의해 프로펠러(60)의 후방 중앙부에 발생하는 허브 와류를 주변으로 분산시킬 수 있으며, 이에 따라 프로펠러(60)의 후방으로 발생하는 캐비테이션 현상을 억제할 수 있다.As described above, when the boss cap 70 rotates, the hub vortex generated in the rear center portion of the propeller 60 may be dispersed to the periphery by the pin blades 74, and accordingly, the cavitation phenomenon occurring at the rear of the propeller 60. Can be suppressed.

이와 같이 본 실시예의 보스 캡이 구비된 선박은 추력에 대한 모형 시험 결과, 보스 캡의 항력 감소효과가 약 1 내지 3% 정도 발생할 수 있고, 프로펠러의 추진효율에 의해 2 내지 4% 정도의 추력 증가 효과를 얻을 수 있다.　 따라서, 보스 캡이 구비된 선박은 전체적으로 약 3 내지 5% 정도의 추력 증가 효과를 얻을 수 있다.
As described above, the vessel equipped with the boss cap of the present embodiment has a model test for the thrust, and the drag reduction effect of the boss cap may occur by about 1 to 3%, and the thrust of about 2 to 4% is increased by the propeller propulsion efficiency. The effect can be obtained. Therefore, the ship equipped with the boss cap can obtain a thrust increase effect of about 3 to 5% as a whole.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

50 : 선박　　　　 52 : 선체
54 : 보스　　　　 56 : 러더
60 : 프로펠러　　　　 62 : 허브
64 : 날개　　　　 70 : 보스 캡
72 : 캡 몸체　　　　 73 : 베어링
74 : 핀날개　　　　 76 : 홀50: ship 52: hull
54: Boss 56: Rudder
60: propeller 62: hub
64: Wings 70: Boss Cap
72: cap body 73: bearing
74: pin blade 76: hole

Claims (8)

허브 및 상기 허브의 원주상에 복수개의 날개가 형성된 프로펠러가 보스의 축상에 설치된 상태에서 상기 보스의 단부에 결합되는 보스 캡에 있어서,
중앙부에 홀이 형성되며, 상기 홀에 삽입되어 상기 보스의 단부에 체결되는 체결부재에 의해 상기 보스에 회전 가능하게 결합되는 캡 몸체와,
상기 캡 몸체와 상기 보스 사이에 설치된 베어링과,
상기 캡 몸체의 원주상에 설치된 핀날개를 포함하는 보스 캡.
A boss cap coupled to an end of the boss in a state in which a hub and a propeller having a plurality of wings formed on the circumference of the hub are installed on the axis of the boss,
A hole is formed in the center portion, the cap body is rotatably coupled to the boss by a fastening member inserted into the hole and fastened to the end of the boss,
A bearing installed between the cap body and the boss;
A boss cap comprising a pin blade installed on the circumference of the cap body.
청구항 1에 있어서,
상기 핀날개의 반경은 상기 프로펠러의 날개 반경의 20% 이하인 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to claim 1,
Boss radius of the pin blade is characterized in that less than 20% of the blade radius of the propeller.
청구항 1에 있어서,
상기 핀날개의 개수는 상기 프로펠러의 날개 수의 1배수 초과 2배수 이하이고, 상기 핀날개의 개수 또는 상기 프로펠러 날개의 개수 중 어느 하나는 소수인 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to claim 1,
The number of the pin blades is greater than 1 times more than twice the number of blades of the propeller, boss cap, characterized in that any one of the number of the pin blades or the number of the propeller blades.
청구항 1에 있어서,
상기 핀날개는 선체의 진행방향에 대해 전연의 전면 및 후면이 볼록한 캠버각을 갖는 수중익 날개형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to claim 1,
The pin blade has a boss cap characterized in that it comprises a hydrofoil wing shape having a camber angle convex front and rear of the leading edge with respect to the direction of the hull.
청구항 1에 있어서,
상기 핀날개는 선체의 진행방향에 대해 전연의 후면이 볼록한 캠버각을 갖는 수중익 날개형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to claim 1,
The pin blade has a boss cap characterized in that it comprises a hydrofoil wing shape having a camber angle convex rear surface of the leading edge relative to the direction of the hull.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베어링은 레이디얼 베어링 또는 엥글러 베어링인 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The boss cap is characterized in that the bearing is a radial bearing or an Angler bearing.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡 몸체는 전연부의 직경이 상기 프로펠러의 허브 직경과 동일하게 형성되고, 후단으로 갈수록 단면적이 작게 형성된 것을 특징으로 하는 보스 캡.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The cap body has a boss cap, characterized in that the diameter of the leading edge is formed equal to the hub diameter of the propeller, the cross-sectional area is formed smaller toward the rear end.
선체와,
상기 선체의 추진축에 연결된 보스와,
상기 보스에 결합된 프로펠러와,
상기 프로펠러가 개재된 보스의 후단에 회전 가능하게 설치되는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 보스 캡을 포함하는 선박.
Hull,
A boss connected to the propulsion shaft of the hull,
A propeller coupled to the boss,
Ship comprising a boss cap according to any one of claims 1 to 5 rotatably installed at the rear end of the boss interposed with the propeller.
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