KR20140097631A - 선박 추진용 동력 전달 장치 - Google Patents

Abstract

선박용 동력 전달 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치는 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠; 상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받는 유성 기어부; 상기 유성 기어부와 연결되고 프로펠러와 연결된 추진축으로 전달되는 회전력을 단속하는 클러치부; 및 상기 엔진에서 발생된 동력을 인출하기 위해 유성 기어부와 연결된 동력 인출부를 포함한다.

Description

선박 추진용 동력 전달 장치 {Reverse and Reduction Gear Unit for Marine Propulsion}

본 발명은 동력 전달 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 설치된 엔진의 회전력을 플로펠러와 연결된 추진축으로 전달할 때 플라이 휠을 커플링과 일체화시키고, 상기 플라이 휠과 유성 기어부 및 클러치부를 엔진의 외측 일면에 부착된 별도의 하우징부에 내장하고 상기 엔진에 감속기어를 직결시켜 사용할 수 있는 선박용 동력 전달 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 엔진에서 사용되는 동력 전달 장치 중의 하나인 변속장치는 엔진 출력이 크기 때문에, 그 제어가 용이한 유압식 변속장치를 많이 사용하고 있으며 상기 유압식 변속장치는 유성기어장치와 클러치가 구비되어, 상기 클러치가 엔진에서 발생되는 동력을 선택적으로 단속작동하여 상기 유성기어장치를 거쳐 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러가 결합된 추진축에 전달시켜 선박을 전후진시키거나 정지하도록 되어 있다.

이와 같이 사용되는 종래의 동력 전달 장치는 프로펠러와 연결된 추진축이 고속 회전되면서 발생되는 진동 및 충격을 최소화시켜 동력 손실을 감소시켜 선박의 추진을 달성하기 위해 많은 연구가 현재까지 지속되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0029914호 (공개일: 2012년03월27일)

본 발명의 실시 예들은 선박에 설치된 프로펠러와 연결된 추진축에 회전력을 안정적으로 전달하고, 엔진 외측 일면에 부착된 하우징부에 동력 전달과 관련된 부품을 내장시켜 엔진으로부터 프로펠러까지 연결된 축계를 경량화, 소형화 함과 동시에 안정적인 동력 전달로서 축계 효율을 향상 하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠; 상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받는 유성 기어부; 상기 유성 기어부와 연결되고 프로펠러와 연결된 추진축으로 전달되는 회전력을 단속하는 클러치부; 및 상기 엔진에서 발생된 동력을 인출하기 위해 유성 기어부와 연결된 동력 인출부를 포함한다.

상기 플라이 휠과 유성 기어부와 클러치부 및 동력 인출부는 모두 하우징부에 내장된 것을 특징으로 한다.

상기 유성 기어부는 상기 커플링으로부터 회전력을 전달받는 선기어; 상기 선기어와 치합되어 회전력을 전달받는 유성기어; 상기 선기어로부터 회전력을 전달받는 캐리어; 상기 유성기어로부터 회전력을 전달받는 링기어를 포함한다.

상기 클러치부는 상기 캐리어에서 전달된 회전력을 단속하는 제1 클러치; 상기 유성기어에서 전달된 회전력을 단속하는 제2 클러치를 포함한다.

상기 선박용 동력 전달 장치는 상기 커플링과 선기어 사이에 설치되고, 상기 커플링에서 전달된 회전력을 선기어에 선택적으로 전달하기 위해 구비된 제3 클러치를 더 포함한다.

상기 선박용 동력 전달 장치는 상기 캐리어의 제동을 위한 제1 브레이크; 상기 링기어의 제동을 위한 제2 브레이크를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 커플링이 플라이 휠에 일체로 결합되면서 엔진에서 발생된 회전력을 보다 안정적으로 추진축에 전달하고, 엔진 시동시에도 플라이 휠과 함께 유성 기어부가 회전되므로 이너셔 모멘트를 증가시켜 엔진에 전달할 수 있다.

또한 유성기어부와 클러치부 및 브레이크가 하우징부에 내장되면서 전체적인 크기가 작아지고, 선박에 설치할 때 마운팅이 유리해지며, 추진축과의 정렬을 보다 용이하게 실시할 수 있어 상기 추진축으로 전달되는 불필요한 동력 손실을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치를 간략히 도시한 모식도.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치의 작동 상태도.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 동력 전달 장치를 간략히 도시한 모식도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 선박용 동력 전달 장치(1)는 선박에 설치된 엔진(2)으로부터 회전력을 전달받는 커플링(102)과 일체로 이루어진 플라이 휠(100)과, 상기 플라이 휠(100)을 통해 회전력을 전달받는 유성 기어부(200)와, 상기 유성 기어부(200)와 연결되고 프로펠러(3)와 연결된 추진축으로 전달되는 회전력을 단속하는 클러치부(300)와, 상기 엔진(2)에서 발생된 동력을 인출하기 위해 유성 기어부(200)와 연결된 동력 인출부(400)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 플라이 휠에 대해 설명한다.

플라이 휠(100)은 소정의 두께와 직경으로 이루어져 하우징부(20)에 내장되고, 엔진(2)으로 회전력을 전달받아 관성에 의해 일정속도로 연속적인 회전이 이루어지면서 상기 유성 기어부(200)에 회전력을 전달한다.

커플링(102)은 플라이 휠(100)의 정 중앙에 설치되고, 유성 기어부(200)에 엔진(2)에서 발생된 회전력을 전달하기 위해 설치된다.

본 발명의 플라이 휠(100)과 유성 기어부(200)와 클러치부(300) 및 동력 인출부(400)는 모두 하우징부(20)에 내장된 상태로 설치되고, 이와 같이 모든 구성품이 하우징부(20)에 내장될 경우 엔진(2)에서 발생된 회전력이 추진축(10)으로 전달되는 동안 진동에 따른 동력 손실의 감소를 최소화시켜 보다 안정적인 동력 전달을 가능하게 할 수 있다.

또한, 하우징부(20)에 모두 패킹징되어 일체 수납되므로 선박에 실제 설치될 경우 크기가 상대적으로 작아지므로 공간 배치 및 주변 레이아웃에 보다 효율적인 배치가 가능해지고, 상기 추진축(10)의 얼라인 및 마운팅이 보다 효율적으로 이루어진다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 유성 기어부에 대해 설명한다.

유성 기어부(200)는 커플링(102)으로부터 회전력을 전달받는 선기어(210)와, 상기 선기어(210)와 치합되어 회전력을 전달받는 유성기어(220)와, 상기 선기어(210)로부터 회전력을 전달받는 캐리어(230)와, 상기 유성기어(220)로부터 회전력을 전달받는 링기어(240)를 포함한다.

링기어(230)는 동력 인출부(400)에 회전력을 전달할 수 있도록 연결되고, 상기 동력 인출부(400)는 발전기(G)와 연결되어 엔진(2)에서 발생된 회전력을 이용한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 클러치부에 대해 설명한다.

클러치부(300)는 캐리어(230)에서 전달된 회전력을 단속하는 제1 클러치(310)와, 유성기어(220)에서 전달된 회전력을 단속하는 제2 클러치(320)를 포함한다. 상기 제1,2 클러치(310,320)는 선박이 전진 또는 후진하거나 엔진에 시동을 걸고자 할 때 각기 서로 다르게 작동되면서 추진축(10)에 회전력을 선택적으로 전당한다. 따라서 선박의 이동 상태에 따라 보다 편리하게 동력 전달을 실시할 수 있다.

제2 클러치(320)는 유성기어(220)로부터 각각 회전력을 전달받아 추진축(10)으로 회전력을 전달하고, 상기 제1 클러치(310)와는 개별 작동되게 설치된다.

또한 커플링(102)과 선기어(210) 사이에 설치되고, 상기 커플링(102)에서 전달된 회전력을 선기어(210)에 선택적으로 전달하기 위해 구비된 제3 클러치(330)를 포함한다. 상기 제3 클러치(330)는 엔진(2) 시동시 선기어(210)에 회전력을 선택적으로 전달하여 추진축(10)의 작동을 가능하게 한다. 캐리어(230)는 추진축(10)과 직결되어 추진축(10)과 연결된 프로펠러(3)에 회전력을 전달한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 동력 전달 장치는 캐리어의 제동을 위한 제1 브레이크(410)와, 링기어(230)의 제동을 위한 제2 브레이크(420)를 포함한다. 제1,2 브레이크(410,420)는 추진축(10)의 회전 방향이 변경될 경우 유성 기어부(200)에 구비된 링기어(240) 또는 캐리어(230)와 선택적으로 접속되면서 회전력을 단속한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 선박용 동력 전달 장치의 작동 상태 중 선박에 설치된 엔진에 시동이 걸리는 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 동력 전달 장치는 동력 인출부를 통한 엔진 시동이 가능하나 본 실시 예에서는 동력 인출부가 오프된 상태에서 엔진으로 회전력이 전달되는 상태로 설명한다.

엔진 시동은 추진축(10)으로 유성기어부(200) 및 클라이 휠(100)의 회전력이 전달되지 않도록 제1,2 클러치(310,320)가 모두 접속 해제되고, 제1 브레이크(410)는 캐리어(230)가 회전되지 않도록 상기 캐리어(230)와 록킹상태가 유지된다.

이 경우 플라이 휠(100)은 유성기어부(200)에 구비된 구성품들과 함께 회전되면서 엔진(2)으로 회전력을 전달하며, 상기 플라이 휠(100)과 함께 회전되는 유성 기어부(200)에 의해 상기 플라이 휠(100)에서 발생되는 이너셔 모멘트와 유성 기어부(200)에서 발생되는 이너셔 모멘트가 더해져서 엔진(2)으로 전달된다.

이와 같이 플라이 휠(100)과 유성기어부(200)가 함께 회전될 경우 상기 플라이 휠(100)의 직경과 크기가 상대적으로 크지 않아도 엔진(2)에 회전력을 보다 손쉽게 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 선박용 동력 전달 장치의 작동 상태 중 선박이 전진하는 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 3을 참조하면, 선박에 설치된 엔진(2)이 작동되면서 상기 선박이 전진하기 위해서는 굵은 실선으로 도시된 바와같이 엔진(2)에서 발생된 회전력이 플라이 힐(100)과 커플링(102)을 경유하여 선기어(210)로 전달되고, 상기 선기어(210)와 치합된 캐리어(230)로 전달된다. 제1 클러치(310)는 추진축(10)과 접속된 상태로 전환 작동되어 상기 캐리어(230)에 전달된 회전력을 모두 전달받아 프로펠러(2)가 회전되면서 선박의 전진이 이루어진다. 이때 제2 브레이크(420)는 링기어(240)가 회전되지 않도록 상기 링기어(240)와 록킹된 상태가 유지된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 엔진
100 : 플라이 휠
102 : 커플링
200 : 유성 기어부
210, 220, 230, 240 : 선기어, 유성기어, 캐리어, 링기어
300 : 클러치부
310, 320 : 제1,2 클러치
400 : 동력 인출부

Claims (6)

1. 선박에 설치된 엔진으로부터 회전력을 전달받는 커플링과 일체로 이루어진 플라이 휠;
   상기 플라이 휠을 통해 회전력을 전달받는 유성 기어부;
   상기 유성 기어부와 연결되고 프로펠러와 연결된 추진축으로 전달되는 회전력을 단속하는 클러치부; 및
   상기 엔진에서 발생된 동력을 인출하기 위해 유성 기어부와 연결된 동력 인출부를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 플라이 휠과 유성 기어부와 클러치부 및 동력 인출부는 모두 하우징부에 내장된 것을 특징으로 하는 선박용 동력 전달 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 유성 기어부는,
   상기 커플링으로부터 회전력을 전달받는 선기어;
   상기 선기어와 치합되어 회전력을 전달받는 유성기어;
   상기 선기어로부터 회전력을 전달받는 캐리어;
   상기 유성기어로부터 회전력을 전달받는 링기어를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
4. 제1 항 및 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 클러치부는,
   상기 캐리어에서 전달된 회전력을 단속하는 제1 클러치;
   상기 유성기어에서 전달된 회전력을 단속하는 제2 클러치를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
5. 제1 항 및 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선박용 동력 전달 장치는,
   상기 커플링과 선기어 사이에 설치되고, 상기 커플링에서 전달된 회전력을 선기어에 선택적으로 전달하기 위해 구비된 제3 클러치를 더 포함하는 선박용 동력 전달 장치.
6. 제1 항 및 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선박용 동력 전달 장치는,
   상기 캐리어의 제동을 위한 제1 브레이크;
   상기 링기어의 제동을 위한 제2 브레이크를 포함하는 선박용 동력 전달 장치.

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