KR20130143235A - 회전식 선미추진장치 - Google Patents

회전식 선미추진장치 Download PDF

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KR20130143235A
KR20130143235A KR1020120066591A KR20120066591A KR20130143235A KR 20130143235 A KR20130143235 A KR 20130143235A KR 1020120066591 A KR1020120066591 A KR 1020120066591A KR 20120066591 A KR20120066591 A KR 20120066591A KR 20130143235 A KR20130143235 A KR 20130143235A
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Abstract

본 발명은 회전식 선미추진장치에 관한 것으로, 선체의 내부에 엔진을 장착하여 구동하는 엔진구동부(100)와, 선박의 외부에 장착되어 선미추진장치를 회전이동하는 구동축계와 회전축계를 갖춘 선미추진장치부(200)를 구비하는 회전식 선미추진장치(300)에 있어서, 상기 엔진구동부(100)는: 구동력을 발생하는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)에서 발생한 동력을 전달하기 위한 동력취출장치(Power Take Off, 이하 'PTO')(120)와, 상기 PTO(120) 장치에서 전달되는 동력을 등속 전달하기 위한 등속 조인트(130)와, 상기 등속 조인트(130)에 전달된 동력을 선미추진장치에 결합하기 위한 엔진부 플랜지(140)를 구비하고; 상기 선미추진장치부(200)는: 상기 엔진부 플랜지(140)와 결합되는 구동부 플랜지(201)와, 선미추진장치의 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)와, 상기 구동부 플랜지(201)에 수평으로 결합되는 1차 수평축(260h1)과, 상기 1차 수평축(260h1)을 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 고정하여 지지하기 위해 양측에서 고정하는 제1, 제2 베어링(252,254))과, 상기 1차 수평축(260h1)의 끝 부분에 설치되는 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)(261)와, 상기 제1 베벨기어(261)와 수직으로 물리도록 설치되는 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)와, 상기 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)에 연장 설치되어 동력을 수직으로 전달하는 수직 동력축(265v)과, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 상부를 이루는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 하부를 이루는 하부케이스(LOWER-CASE)(290)와, 상기 수직 동력축(265v)의 끝 부분에 연결되는 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)와, 상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)가 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 중심부분에 2개로 구분 설치되는 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)와, 상기 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 조립되어 동력을 수평으로 전달하는 2차 수평축(263)과, 상기 2차 수평축(263)의 끝 부분에 설치되어 회전력을 발생하는 프로펠러280), 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

회전식 선미추진장치{The Rotation Type Stern Screw Apparatus}
본 발명은 선박의 엔진을 내부에 설치하고 구동부를 선박의 외부에 설치하고, 회전식으로 선미추진장치를 구동시키고, 구동축계와 회전축계의 2개의 축계를 구성함으로써 평상시에는 전진과 후진 작용을 행하고, 선박이 정박할 때는 회전시켜 선박의 위쪽으로 올려 보관하는 회전식 선미추진장치에 관한 것이다.
종래의 선박에 이용되는 선외기 구조의 선미추진장치는 유압실린더로 엔진 전체를 밀어 45도 정도 들어 올리는 장치를 이용하고 있다.
그러나 이러한 종래의 장치로는 선외기를 수면에서 완전하게 들어올리지 못하고 일부분이 물속에 잠기는 경우가 생기는 문제점이 있었다.
또, 이 때문에 선외기 본체에 해초가 자라는 경우도 생기게 되며, 로프나 이물질이 프로펠러에 감긴 경우 수리를 하려고 하여도 선미에서 멀어서 사람이 작업하기가 쉽지 않아 시간과 비용 및 인력이 과다 소요되는 커다란 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 선미추진장치를 구동축계와 회전축계의 2개의 축계를 구성함으로써 평상시에는 전진과 후진 작용을 행하고, 선박이 정박할 때는 회전시켜 선박의 위쪽으로 올려 보관하는 회전식 선미추진장치를 제공함에 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 선박의 동력을 제공하는 엔진부를 선박의 내부에 설치하고, 선미추진장치의 조향과 회전을 제어하는 선미추진장치부를 선박의 외부에 설치하여 일체형으로되는 회전식 선미추진장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 선외기 전체를 회전축계를 사용하여 그대로 180도 회전하여 완전히 들어올리는 방식으로 구성함으로써, 로프나 이물질이 프로펠러에 감긴 경우, 수리를 매우 신속하고 간편하게 행할 수 있는 회전식 선미추진장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치는, 선체의 내부에 엔진을 장착하여 구동하는 엔진구동부(100)와, 선박의 외부에 장착되어 선미추진장치를 회전이동하는 구동축계와 회전축계를 갖춘 선미추진장치부(200)를 구비하는 회전식 선미추진장치(300)에 있어서, 상기 엔진구동부(100)는: 구동력을 발생하는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)에서 발생한 동력을 전달하기 위한 동력취출장치(Power Take Off, 이하 'PTO')(120)와, 상기 PTO(120) 장치에서 전달되는 동력을 등속 전달하기 위한 등속 조인트(130)와, 상기 등속 조인트(130)에 전달된 동력을 선미추진장치에 결합하기 위한 엔진부 플랜지(140)를 구비하고; 상기 선미추진장치부(200)는: 상기 엔진부 플랜지(140)와 결합되는 구동부 플랜지(201)와, 선미추진장치의 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)와, 상기 구동부 플랜지(201)에 수평으로 결합되는 1차 수평축(260h1)과, 상기 1차 수평축(260h1)을 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 고정하여 지지하기 위해 양측에서 고정하는 제1, 제2 베어링(252,254))과, 상기 1차 수평축(260h1)의 끝 부분에 설치되는 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)(261)와, 상기 제1 베벨기어(261)와 수직으로 물리도록 설치되는 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)와, 상기 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)에 연장 설치되어 동력을 수직으로 전달하는 수직 동력축(265v)과, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 상부를 이루는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 하부를 이루는 하부케이스(LOWER-CASE)(290)와, 상기 수직 동력축(265v)의 끝 부분에 연결되는 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)와, 상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)가 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 중심부분에 2개로 구분 설치되는 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)와, 상기 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 조립되어 동력을 수평으로 전달하는 2차 수평축(263)과, 상기 2차 수평축(263)의 끝 부분에 설치되어 회전력을 발생하는 프로펠러280), 를 구비함으로써 달성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치는 선외기 전체를 회전축계를 사용하여 그대로 180도 회전하여 완전히 들어올리는 방식으로 구성함으로써, 로프나 이물질이 프로펠러에 감긴 경우, 신속하고 간편하게 수리할 수 있어 가동시간을 증대하고 인력의 낭비를 크게 줄일 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또, 본 발명의 실시 예에 따르면 본 동력의 구동축계와 회전을 위한 회전축계, 그리고 조향을 위한 조향장치로 구성되는 회전식 선미추진장치를 제공하는 효과를 구현한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 엔진이 일체형인 선외기가 아닌 엔진은 선박에 있고 구동 드리이브는 밖에 노출되어 있는 선내기 방식의 회전식 선미추진장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 우측면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서의 선미추진장치부의 구성을 구체적으로 도시한 세부 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 있어서 원형 랙의 구조와 작동을 설명하기 위한 세부 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 아랫면으로 위치한 상태를 도시한 작동 상태 모식도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 회전 작동하여 회동하는 상태를 도시한 작동 상태 모식도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 회전작동하여 선박의 윗쪽면으로 위치한 상태를 도시한 작동 상태 모식도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 아랫면으로 위치한 상태를 측면에서 도시한 측면 모식도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 조향장치가 작동하는 상태를 도시한 부분 사시모식도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 조향장치가 작동하는 상태를 정면에서 도시한 정면 사시모식도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
(실시 예)
본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 구성과 작동은 첨부도면 1 내지 11에 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치를 구비한 개요를 도시한 우측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서의 선미추진장치부의 구성을 구체적으로 도시한 세부 구성도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 있어서 원형 랙의 구조와 작동을 설명하기 위한 세부 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 아랫면으로 위치한 상태를 도시한 작동 상태 모식도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 있어서 원형 랙의 구조와 작동을 설명하기 위한 세부 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 회전 작동하여 회동하는 상태를 도시한 작동 상태 모식도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 회전작동하여 선박의 윗쪽면으로 위치한 상태를 도시한 작동 상태 모식도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 선미추진장치가 아랫면으로 위치한 상태를 측면에서 도시한 측면 모식도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 조향장치가 작동하는 상태를 도시한 부분 사시모식도이며, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치에서 조향장치가 작동하는 상태를 정면에서 도시한 정면 사시모식도를 각각 도시하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)는 도면을 참조하면 다음과 같이 구성된다.
즉, 본 발명은 회전식 선미추진장치에 관한 것으로, 선체의 내부에 엔진을 장착하여 구동하는 엔진구동부(100)와, 선박의 외부에 장착되어 선미추진장치를 회전이동하는 구동축계와 회전축계를 갖춘 선미추진장치부(200)를 구비하는 회전식 선미추진장치(300)에 있어서, 상기 엔진구동부(100)는: 구동력을 발생하는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)에서 발생한 동력을 전달하기 위한 동력취출장치(Power Take Off, 이하 'PTO')(120)와, 상기 PTO(120) 장치에서 전달되는 동력을 등속 전달하기 위한 등속 조인트(130)와, 상기 등속 조인트(130)에 전달된 동력을 선미추진장치에 결합하기 위한 엔진부 플랜지(140)를 구비하고; 상기 선미추진장치부(200)는: 상기 엔진부 플랜지(140)와 결합되는 구동부 플랜지(201)와, 선미추진장치의 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)와, 상기 구동부 플랜지(201)에 수평으로 결합되는 1차 수평축(260h1)과, 상기 1차 수평축(260h1)을 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 고정하여 지지하기 위해 양측에서 고정하는 제1, 제2 베어링(252,254))과, 상기 1차 수평축(260h1)의 끝 부분에 설치되는 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)(261)와, 상기 제1 베벨기어(261)와 수직으로 물리도록 설치되는 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)와, 상기 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)에 연장 설치되어 동력을 수직으로 전달하는 수직 동력축(265v)과, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 상부를 이루는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와, 상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 하부를 이루는 하부케이스(LOWER-CASE)(290)와, 상기 수직 동력축(265v)의 끝 부분에 연결되는 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)와, 상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)가 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 중심부분에 2개로 구분 설치되는 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)와, 상기 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 조립되어 동력을 수평으로 전달하는 2차 수평축(263)과, 상기 2차 수평축(263)의 끝 부분에 설치되어 회전력을 발생하는 프로펠러280), 를 구비하여 이루어진다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예를 구동축계와, 회전축계, 변속장치, 조향장치 및 응용분야로 세분화하여 구체적으로 그 구성과 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.
1) 구동축계에 대한 설명
먼저, 구동축계라 함은 엔진에서 나온 동력이 최종 추진체인 프로펠러로 전달되는 계통을 일컫는다.
선박의 엔진구동부(100)의 엔진(110)에서 동력이 발생하면, 이는 동력취출장치(Power Take Off, 이하 'PTO' 장치라고도 함)(120)를 통해 전달되고, PTO(120)의 마운트에 다시 등속조인트(130)가 연결된다.
상기 등속조인트(130)는 선박에 따라 엔진의 위치가 선미구동장치부(200)와 수평이 되면 가장 좋으나, 필요시 일정한 각도를 가지더라도 커버해주는 역할을 하게 된다.
상기 등속조인트(130)에는 다시 선미구동장치부(200)의 1차 수평축(260h1)에 플랜지(201)를 통해 연결된다.
상기 1차 수평축(260h1)은 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)에 베어링(252,254))으로 양쪽이 지지되어 구동되며, 그 끝 부분에 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)(261)가 조립된다.
상기 제1 베벨기어(261)는 다시 수직 동력축(265v)에 연결된 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)에 맞물려 조립이 된다.
이 수직 동력축(265v)은 케이스의 상부를 구성하는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와 그 하부를 이루는 하부케이스(LOWER-CASE)(290)의 내측으로 연결 설치되어 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)가 조립된다.
상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)는 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 중심에 2차 수평축(263)에 조립된 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 조립된다.
상기 2차 수평축(263)의 끝부분에는 프로펠러280)가 조립되어 회전을 하면서 추진력을 발생하게 된다.
상기 제4 베벨기어(264-1, 264-2))는 상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)의 전후에 각각 설치되는데, 이는 변속장치에 의해 앞쪽의 제4 베벨기어(264-1)에 조립이 되면, 전진이 되고, 뒤쪽 제4 베벨기어(264-2)에 조립이 되면, 역방향으로 후진이 되도록 설계된 것이다.
여기에서, 상술한 2개의 제4 베벨기어(264-1, 264-2))는, 상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)의 전후에 각각 기어가 물리도록 설치되고, 변속장치에 의해 앞쪽의 제4 베벨기어(264-1)가 조립되면 전진이 되고, 뒤쪽의 제4 베벨기어(264-2)가 조립되면, 역방향으로 후진이 되도록 작동한다. 여기에서 말하는 전진 또는 후진은 일방향 또는 반대방향의 개념이다.
2) 회전축계에 대한 설명
다음으로, 회전축계라 함은 본 발명의 특징이 선미구동장치(200) 전체를 밀어서 들어 올리는 방식이 아닌 회전을 통해 들어 올리는 방식의 축계를 일컫는다.
본 발명의 구성에 의한 회전축계는 상술한 구동축계와 별개로 구성되며, 크게는 선체에 조립되는 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240)로 구성된다.
상기 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240) 사이에는 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)이 조립된다.
또, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)에는 위쪽을 보호하는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)가 조립되고, 상기 상부케이스(UPPER-CASE)(270)에는 다시 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)의 하부를 보호하기 위한 하부케이스(LOWER-CASE)(290)가 조립된다.
이와 같이, 상기 회전식 선미추진장치부는, 전체를 회전시켜 들어 올리는 구조의 회전축계를 구비하고, 상기 회전축계는, 선체에 조립되는 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240)와, 상기 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240) 사이를 덮어 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)의 위쪽을 보호하는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)의 하부를 보호하기 위한 하부케이스(LOWER-CASE)(290)를 일체로 구비하여 회전이동하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 함으로써, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과 상부케이스(UPPER-CASE)(270), 하부케이스(LOWER-CASE)(290)가 일체형으로 조립된다.
이에 따라, 선체에 조립된 커버(COVER)와 일체형이 된 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)이 회전축계의 기준이 되며, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250) 전체가 일체로 회전 작용하게 된다.
다음으로, 상술한 본 발명의 구성에 의한 회전식 선미추진장치(300)의 조립 및 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과 상부케이스(UPPER-CASE)(270), 하부케이스(LOWER-CASE)(290)를 일체형으로 조립한다.
그 다음, 선체에 먼저 상기 전면커버(220)를 조립 후 일체형이 된 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 조립한다.
그 후, 상기 배면커버(240)를 조립하며, 상기 배면커버(240)는 다시 상부와 하부로 나뉘어져 있다.
이에 따라, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 상기 전면커버(220)와 상기 배면커버(240)의 상부와 하부 사이에 넣고 조립 한 다음, 상기 전면커버(220)와 상기 배면커버(240)를 볼트를 이용하여 체결함으로써 최종 조립한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 회전계의 조립 및 구동 작용에 대해 추가로 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 회전축계 구동은 선체의 커버(COVER)와 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 웜휠(218)을 먼저 조립한다.
그 다음, 회전계의 회전 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)를 상기 전면커버(220)에 조립 후, 상기 직류모터(210)에 연결되는 구동샤프트(SHAFT)(212)에 웜(208)을 조립하여 상기 윔휠(218)과 조립한다.
이때 상기 윔(208)은 상기 전면커버(220)의 반대쪽까지 축을 연결하여 양쪽에서 지지시킨다.
이와 같이 조립되는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 회전축계의 구동은 상기 직류모터(210)의 회전에 의해 상기 윔(208)이 회전된다.
상기 윔(208) 회전되면, 일체로 연결되어 조립되는 상기 윔휠(218)에 회전력이 전달되고, 상기 윔휠(218)이 조립되어 있는 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250) 전체가 회전이 되도록 구성된다.
이와 같이, 상기 회전축계는, 선체의 커버(COVER)와 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)에 결합시켜 고정하기 위한 웜휠(218)과, 상기 회전축계의 회전 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)를 상기 전면커버(220)에 조립한 후, 상기 직류모터(210)에 연결되는 구동샤프트(SHAFT)(212)를 고정하기 위한 웜(208)을 통해 결합되는 것을 특징으로 한다.
계속하여, 상기 탑하우징(250)은 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)에 의해 지지되어 회전하게 되며, 회전을 원활히 하기 위해 오일을 주입하는 구조를 가지며, 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)의 양쪽에는 오링(O-RING)(222, 242)을 삽입하여 주입한 오일이 누출되지 못하도록 구성하였다.
또, 상기 윔(208)과 상기 윔휠(218)은 상기 전면커버의 반대쪽까지 축을 연결하여 양쪽에서 지지하고, 상기 윔(208)이 회전하면, 일체로 연결되어 조립되는 상기 윔휠(218)에 회전력이 전달되며, 상기 윔휠(218)이 조립 결합되는 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250) 전체가 회전이 되도록 구성한다.
또한, 상기 탑하우징(250)은, 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)에 의해 지지되어 회전하고, 회전을 원활히 하기 위해 오일을 주입하는 구조를 가지며, 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)의 양쪽에는 오링(O-RING)(222, 242)을 삽입하여 주입한 오일이 누출되지 못하도록 구성한다.
3) 변속장치에 대한 설명
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 변속장치의 구성과 작용에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
일반적으로, 변속장치라 함은 구동축계의 회전방향을 바꾸는 장치를 일컫는다.
종래의 변속장치는 외부에 노출된 변속레버에 의해 변속이 이루어지게 되어 있었다. 그러한 종래 구조의 변속장치는 외부의 변속레버가 회전축을 기준으로 편심되어진 형상을 가지며, 이를 밀고 당기는 구조로 되어 있다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)에는 편심형상의 변속레버를 이용하지 않는 것이 특징이다.
구체적으로는, 변속장치에서 밀고 당긴 만큼의 회전을 발생하도록 하는 원리를 적용한 것으로, 이는 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 조립된 2차 수평축(260h2)의 선단부에 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)를 설치한다.
상술한 바와 같이, 상기 구동축계는 선박의 회전방향을 바꾸는 변속장치를 구비하되, 상기 변속장치는, 변속레버(Gear Shift)(295GS)와, 상기 변속레버(Gear Shift)(295GS) 축의 상측 단부에 설치되는 피니언 기어(Pinion Gear)(295P)와, 상기 탑하우징(250)에 설치되어 상기 피니언 기어(295P)와 체결하기 위한 원형의 랙(rack)(295R), 을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 이 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 연결된 마운팅 축을 밀고 당겨 앞쪽의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1)과, 뒤쪽의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-2)를 교차로 결합시켜 회전의 방향을 변경하는 기능을 수행한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치에 따른 변속레버(Gear Shift)(295GS)의 구조는 종래의 변속장치와는 다르게 일체형으로 구성되어 회전하는 구조이므로, 외부로 노출될 수 없는 구조적인 특징을 갖는다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 변속장치는 본체 안쪽에 구성하였으며, 변속을 위한 밀고 당기는 기능도 와이어(295W)를 이용하여 작동하도록 구성하였다.
본 발명의 실시 예에 따른 변속장치는 종래와는 달리 편심을 갖는 변속레버를 사용하지 않았다
반면에, 본 발명의 변속장치는 변속레버(Gear Shift)(295GS) 축의 단부에 피니언 기어(Pinion Gear)(295P)을 결합하여 조립하고, 상기 탑하우징(250)에 원형의 랙(rack)(295r)을 조립시켜 상기 피니언 기어(295P)와 조립시킨다.
원형구조로 형성된 원형 랙(295r)은 그 끝에 와이어(295W)가 연결되어 있어, 상기 와이어(295w)를 잡아 당기게 되며, 상기 피니언(295p)이 회전을 하게 하는 구조로 된다.
그리고, 다시 밀어내는 기능은 상기 탑하우징(250)의 내부를 원형 랙(295r)을 조립시키는 쪽에 스프링(295s)을 넣어 조립하는 구조로 함으로써, 상기 와이어(295W)의 텐션을 놓게 되면 이 스프링(295s)의 장력에 의해 자동으로 밀어내도록 구성된다.
이때 상기 와이어(295w)는 상기 탑하우징(250)의 외부에 지지한 후 변속장치까지는 고정 케이블로 회전을 하더라도 간섭이 생기지 않도록만 고정하면 된다.
또, 상기 원형 랙(295r)은, 그 끝에 와이어(295W)가 연결되며, 상기 와이어(295W)를 일방향으로 잡아 당기게 되면, 상기 피니언 기어(295P)가 회전을 하며, 상기 탑하우징(250)의 내부에 원형 랙(295r)을 조립시키는 쪽에 스프링(295S)을 넣는 구조로 함으로써, 상기 당겨진 와이어(295W)를 놓게 되면 이 스프링(295S)의 장력에 의해 밀어내도록 구성한다.
여기에서, 상기 와이어(295W)는, 상기 탑하우징(250)의 외부에 지지된 후 변속장치까지는 고정 케이블로 연결하여 회전시에 간섭이 생기지 않도록 고정하는 구조로 한다.
4) 조향장치에 대한 설명
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 조향장치(230)의 구성과 작용에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
선박에서의 조향장치라 함은 추진장치의 방향을 회전시켜 항로의 방향을 변경하는 장치를 일컫는다.
선박의 추진장치를 본체의 외부에 설치하는 선외기의 경우 유압스티어링 장치에 의해 본체 전체가 회전을 하면서 추진의 방향을 바꾸어 조향이 이루어지는 구조를 채택하고 있다.
또, 선박의 추진장치를 본체의 내부에 설치하는 선내기의 경우 엔진은 그대로 있고, 구동드라이브만 좌우에 유압실린더를 장착하여 회전을 시켜 조향이 이루어지는 구조이다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 조향장치는 별개의 조향장치로 구성하여 선박에 조립하는 구조를 적용하고 있다.
종래의 조향장치인 라다(Rudder)는 보통 프로펠러 뒤쪽에 한 개가 조립이 되는 구조이다.
라다(Rudder)는 각종 선박에 그 진행방향을 조정하기 위한 수단의 하나로서 방향타가 사용되고 있다. 이러한 라다(방향타)는 유체의 흐름 속에 놓여진 상태에서 받음각을 가질 때 방향타에 작용하는 양력의 수직성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행방향을 조정하도록 작동된다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)에 적용되는 조향장치는 엔진(110)을 중앙에 배치하고 라다(260)를 좌우에 2개로 배치하고 스티어링 바(Steering Bar)(233)로 연결하여 조향의 성능을 극대화시키도록 구성하였다.
이것은 지렛대의 원리를 이용한 것으로, 중앙에서 한 개의 라다를 이용하여 조향제어를 할 경우 회전반경을 크게 잡아야만 되는데, 좌우에 2개의 라다를 구성할 경우 그 거리에 따라 회전반경은 현저히 작아지는 특징을 갖는다.
그리고 기존의 조향장치가 일체형일 경우 선외기나 선내기의 구동드라이브의 구성이 복잡해 지지만, 본 발명의 조향장치는 별도의 조립체로 구성하여 그 구조가 간단하고, 유지보수가 용이하다는 장점을 갖는다.
상기 조향장치(230)는, 엔진(110)을 중앙부에 배치하고, 라다(Rudder)(232, 234)를 양단 측에 2개 설치하며, 상기 2개의 라다(232, 234)는 스티어링 바(Steering Bar)(233)로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 조향장치는(230), 엔진구동부 또는 선미구동장치부와는 별도의 조립체로 구성하여 착탈 가능한 구조로 하였다.
5) 응용사용에 대한 설명
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)의 응용분야에 대해 예를 들어 설명하기로 한다.
응용에 있어서 종래에 사용되는 선외기는 수심이 얕은 부분에서는 사용이 불가하였다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 선미추진장치(300)는 구동드라이브 자체가 일정각도를 회전하여 구동이 가능하므로, 수심이 얕은 위치에서도 이용할 수 있다는 장점이 있다.
또한 좌우의 두 개의 구동 드라이브를 설치할 수 있는데, 이 경우는 별도의 조향장치가 없더라도 구동드라이브의 회전만으로 조향장치의 기능을 수행할 수 있게 된다.
이것은 왼쪽 구동 드라이브를 우측으로 일정각도 회전시키고, 오른쪽 구동 드라이브도 우측으로 일정각도 회전을 시키게 되면, 선체는 왼쪽으로 선회를 하게 되는 특성을 이용하는 구조이다.
이상에서는 본 발명의 구성에 대해 일 실시 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적인 사상이 동일한 범주 내라면 다양한 변형과 부가가 가능할 것이며, 이러한 변형 및 부가는 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 간주하여야 할 것이다.
100: 엔진구동부 110: 엔진
120: 동력취출장치(Power Take Off) 130: 등속조인트
140: 엔진부 플랜지
200: 선미구동장치부 201: 구동부 플랜지
210: 직류모터(DC-MOTOR) 220: 전면커버(FRONT-COVER)
222, 242: 오링(O-Ring) 230: 조향장치
232, 234: 제1,제2라다(Rudder) 233: 스티어링 바(Steering Bar)
240: 배면커버(REAR-COVER) 250: 탑하우징(TOP-HOUSING)
260h1: 1차 수평축 260h2: 2차 수평축
261: 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)
262: 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)
263: 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)
264-1, 264-2: 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)
265v: 수직 동력축
295P: 피니언 기어(Pinion Gear)
270: 상부케이스(UPPER-CASE) 280: 프로펠러
290: 하부케이스(LOWER-CASE) 295GS: 변속레버(Gear Shift)
300: 회전식 선미추진장치

Claims (10)

  1. 선체의 내부에 엔진을 장착하여 구동하는 엔진구동부(100)와, 선박의 외부에 장착되어 선미추진장치를 회전이동하는 구동축계와 회전축계를 갖춘 선미추진장치부(200)를 구비하는 회전식 선미추진장치(300)에 있어서,
    상기 엔진구동부(100)는,
    구동력을 발생하는 엔진(110)과,
    상기 엔진(110)에서 발생한 동력을 전달하기 위한 동력취출장치(Power Take Off, 이하 'PTO')(120)와,
    상기 PTO(120) 장치에서 전달되는 동력을 등속 전달하기 위한 등속 조인트(130)와,
    상기 등속 조인트(130)에 전달된 동력을 선미추진장치에 결합하기 위한 엔진부 플랜지(140)를 구비하고;
    상기 선미추진장치부(200)는,
    상기 엔진부 플랜지(140)와 결합되는 구동부 플랜지(201)와,
    선미추진장치의 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)와,
    상기 구동부 플랜지(201)에 수평으로 결합되는 1차 수평축(260h1)과,
    상기 1차 수평축(260h1)을 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과,
    상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)을 고정하여 지지하기 위해 양측에서 고정하는 제1, 제2 베어링(252,254))과,
    상기 1차 수평축(260h1)의 끝 부분에 설치되는 제1 베벨기어(No.1 Bevel Gear)(261)와,
    상기 제1 베벨기어(261)와 수직으로 물리도록 설치되는 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)와,
    상기 제2 베벨기어(No.2 Bevel Gear)(262)에 연장 설치되어 동력을 수직으로 전달하는 수직 동력축(265v)과,
    상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 상부를 이루는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와,
    상기 수직 동력축(265v)의 케이스의 하부를 이루는 하부케이스(LOWER-CASE)(290)와,
    상기 수직 동력축(265v)의 끝 부분에 연결되는 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)와,
    상기 제3 베벨기어(No.3 Bevel Gear)(263)가 상기 하부케이스(LOWER-CASE)(290)에 중심부분에 2개로 구분 설치되는 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)와,
    상기 2개의 제4 베벨기어(No.4 Bevel Gear)(264-1, 264-2)에 조립되어 동력을 수평으로 전달하는 2차 수평축(263)과,
    상기 2차 수평축(263)의 끝 부분에 설치되어 회전력을 발생하는 프로펠러280), 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전식 선미추진장치부는, 전체를 회전시켜 들어 올리는 구조의 회전축계를 구비하고,
    상기 회전축계는, 선체에 조립되는 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240)와,
    상기 전면커버(FRONT-COVER)(220)와 배면커버(REAR-COVER)(240) 사이를 덮어 보호하기 위한 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)과, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)의 위쪽을 보호하는 상부케이스(UPPER-CASE)(270)와, 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)의 하부를 보호하기 위한 하부케이스(LOWER-CASE)(290)를 일체로 구비하여 회전이동하는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전축계는, 선체의 커버(COVER)와 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250)에 결합시켜 고정하기 위한 웜휠(218)과,
    상기 회전축계의 회전 구동력을 제공하기 위한 직류모터(DC-MOTOR)(210)를 상기 전면커버(220)에 조립한 후, 상기 직류모터(210)에 연결되는 구동샤프트(SHAFT)(212)를 고정하기 위한 웜(208)을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 윔(208)과 상기 윔휠(218)은 상기 전면커버의 반대쪽까지 축을 연결하여 양쪽에서 지지하고, 상기 윔(208)이 회전하면, 일체로 연결되어 조립되는 상기 윔휠(218)에 회전력이 전달되며, 상기 윔휠(218)이 조립 결합되는 상기 탑하우징(TOP-HOUSING)(250) 전체가 회전이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 탑하우징(250)은, 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)에 의해 지지되어 회전하고, 회전을 원활히 하기 위해 오일을 주입하는 구조를 가지며, 상기 전면커버(220)와 배면커버(240)의 양쪽에는 오링(O-RING)(222, 242)을 삽입하여 주입한 오일이 누출되지 못하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동축계는 선박의 회전방향을 바꾸는 변속장치를 구비하되,
    상기 변속장치는,
    변속레버(Gear Shift)(295GS)와,
    상기 변속레버(Gear Shift)(295GS) 축의 상측 단부에 설치되는 피니언 기어(Pinion Gear)(295P)와,
    상기 탑하우징(250)에 설치되어 상기 피니언 기어(295P)와 체결하기 위한 원형의 랙(rack)(295R), 을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 원형 랙(295r)은, 그 끝에 와이어(295W)가 연결되며, 상기 와이어(295w)를 일방향으로 잡아 당기게 되면, 상기 피니언 기어(295p)가 회전을 행하며, 상기 탑하우징(250)의 내부에 원형 랙(295r)을 조립시키는 쪽에 스프링(295s)을 넣는 구조로 함으로써, 상기 당겨진 와이어(295w)를 놓게 되면 이 스프링(295s)의 장력에 의해 밀어내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 와이어(295w)는, 상기 탑하우징(250)의 외부에 지지된 후 변속장치까지는 고정 케이블로 연결하여 회전시에 간섭이 생기지 않도록 고정하는 구조인 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조향장치(230)는, 엔진(110)을 중앙부에 배치하고, 라다(Rudder)(232, 234)를 양단 측에 2개 설치하며, 상기 2개의 라다(232, 234)는 스티어링 바(Steering Bar)로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 조향장치는(230), 엔진구동부 또는 선미구동장치부와는 별도의 조립체로 구성하여 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 선미추진장치(300).
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