KR20150097026A

KR20150097026A - 선박용 추진장치

Info

Publication number: KR20150097026A
Application number: KR1020140018042A
Authority: KR
Inventors: 문승환; 신문수
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-26
Also published as: KR101581530B1

Abstract

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것으로서, 엔진의 크랭크축에 연결되며, 상기 크랭크축의 구동력을 리어 프로펠러에 전달하는 내축; 상기 내축이 삽입될 수 있는 중공 형상이며, 상기 크랭크축의 구동력을 프론트 프로펠러에 전달하는 외축; 및상기 엔진 측에 배치되며, 상기 크랭크축의 회전을 상기 프론트 프로펠러로 반전시켜 전달하는 반전회전장치를 포함하며, 상기 반전회전장치는, 상기 크랭크축 후단부의 외주면에 형성되는 선기어; 상기 외축 전단부의 내주면에 형성되는 링기어; 및 상기 선기어의 회전을 상기 링기어로 반전시켜 전달하는 유성기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 엔진의 크랭크축의 후단부에 반전회전장치를 구비함으로써, 반전회전장치가 엔진 측 부분에 배치되어 선체의 내부 공간을 효율적으로 이용할 수 있고, 또한 엔진의 크랭크축의 후단부에 구비되는 반전회전장치를 엔진과 일체형 또는 일부 일체형으로 제작할 수 있고, 반전회전장치가 구비된 크랭크축의 후단부에 리어 프로펠러용 내축을 키(key) 박음 방식으로 연결할 수 있어, 별도로 반전회전장치를 마련할 때와 비교하여, 반전회전장치의 설치공수 및 축계와 엔진의 조립공수를 용이하게 할 수 있다.

Description

선박용 추진장치{Propulsion apparatus for ship}

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것이다.

프로펠러는 축계를 통하여 전달된 추진 기관의 동력을 추력으로 변화시켜 선박을 추진시키는 장치이다. 선박용 프로펠러에는 나선형 프로펠러(screw propeller), 물 분사 추진기(jet propeller), 외륜차, 보이드 슈나이더 프로펠러 등이 있다. 이 중에서 나선형 프로펠러가 다른 종류의 추진장치보다 추진효율이 비교적으로 높고, 구조가 비교적 간단하며 제작비가 상대적으로 저렴하여, 가장 많이 사용되고 있다.

나선형 프로펠러는, 성능별로도 구분할 수 있는데, 프로펠러 날개가 회전축과 연결된 허브에 고정된 고정 피치 프로펠러(fixed pitch propeller; FPP), 프로펠러의 날개가 회전축과 연결된 허브에서 움직일 수 있어 피치의 각을 조절할 수 있는 가변 피치 프로펠러(controllable pitch propeller; CPP), 프론트 프로펠러(front propeller)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 이중반전 프로펠러(contra-rotating propeller; CRP) 등이 있다.

일반적으로, 이중반전 프로펠러를 사용하는 선박용 추진장치는, 엔진에 연결되는 내축과, 내축의 후단부에 결합된 리어 프로펠러와, 내축의 외면에 회전하도록 설치된 중공의 외축과, 외축 후단부에 결합된 프론트 프로펠러를 포함하여 구성된다. 이때 리어 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러를 회전시키는 수단으로 반전기어장치(Contra-Rotating Gear Box)를 사용할 수 있다.

이러한 이중반전 프로펠러는, 프로펠러에 의하여 유기되는 토크 균형(torque balance)이 증가하여 선체 힐링 모멘트(heeling moment)가 감소하므로, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러의 추력이 증가되어 효율이 우수하다. 또한, 이중반전 프로펠러는 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 선박제조연비지수)를 저감시킬 수 있어, 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 EEDI를 용이하게 충족시킬 수 있다.

그런데 이중반전 프로펠러는, 일축 프로펠러(uniaxial propeller)와 비교하여 볼 때, 베어링 구조, 윤활 구조, 씰링(sealing) 구조, 반전기어장치 구조 등 여러 점에서 복잡한 구조를 이루고 있으며, 고가의 제작비용이 요구되어 초기 투자비용이 증가되고, 유지 보수가 용이하지 않는 등, 해결해야 할 과제를 안고 있다.

따라서 최근에는 상기한 과제를 해결하면서, 기계 장치 신뢰성 확보, 제작 유지보수 비용 최소화, 운항 경제성 향상을 통해 선박에 이중반전 프로펠러 적용을 활성화할 수 있도록 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

국내 특허등록 제10-1255609호 (등록일: 2013년 04년 04년) 국내 특허공개 제10-2012-0137680호(공개일: 2012년 12월 24일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 리어 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러를 회전시키는 수단으로 설치되는 반전회전장치가 리어 프로펠러에 연결되는 내축, 프론트 프로펠러에 연결되는 외축, 엔진의 크랭크축에 연결되는 구동축이 만나는 선체의 내부 공간에 위치됨으로 인하여, 선체의 내부 공간을 효율적으로 이용하지 못하는 문제가 있어, 선체의 내부 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 엔진의 크랭크축에 연결되며, 상기 크랭크축의 구동력을 리어 프로펠러에 전달하는 내축; 상기 내축이 삽입될 수 있는 중공 형상이며, 상기 크랭크축의 구동력을 프론트 프로펠러에 전달하는 외축; 및상기 엔진 측에 배치되며, 상기 크랭크축의 회전을 상기 프론트 프로펠러로 반전시켜 전달하는 반전회전장치를 포함하며, 상기 반전회전장치는, 상기 크랭크축 후단부의 외주면에 형성되는 선기어; 상기 외축 전단부의 내주면에 형성되는 링기어; 및 상기 선기어의 회전을 상기 링기어로 반전시켜 전달하는 유성기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 내축과 상기 크랭크축은, 키 박음 방식 또는 억지 끼움 방식으로 결합되거나, 이들 방식을 병행하여 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 내축과 상기 크랭크축은, 상기 내축의 전단부 외주면에 적어도 하나 이상의 내축 키홈이 형성되고, 상기 크랭크축의 후단부 측면에 상기 내축의 전단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 내주면에 상기 내축 키홈에 대응되도록 적어도 하나 이상의 크랭크축 키홈이 형성되고, 상기 내축의 전단부를 상기 크랭크축의 상기 삽입홈에 삽입한 상태에서 키를 박는, 상기 키 박음 방식으로 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 내축과 상기 크랭크축은, 상기 내축의 전단부가 전방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖고, 상기 크랭크축의 후단부 측면에 상기 내축의 전단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈이 전방으로 갈수록 내경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖고, 상기 내축의 전단부를 상기 크랭크축의 상기 삽입홈에 억지 끼움하는, 상기 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 반전회전장치는, 상기 선기어, 상기 링기어, 상기 유성기어가 상기 엔진의 상기 크랭크축에 결합 고정되어, 상기 엔진과 일체형으로 구성되거나, 상기 선기어, 상기 유성기어가 상기 엔진의 상기 크랭크축에 결합 고정되고, 상기 링기어가 상기 외축에 별도로 형성되어, 상기 엔진과 부분 일체형으로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 반전회전장치가 상기 엔진과 일체형일 경우에는, 상기 외축은, 후단부가 상기 프론트 프로펠러에 연결되는 상대적으로 장축인 제1 외축; 및 후단부가 상기 제1 외축의 전단부와 연결되고, 전단부의 내주면에 상기 반전회전장치의 링기어가 형성되는 상대적으로 단축인 제2 외축을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 엔진의 크랭크축의 후단부에 반전회전장치를 구비함으로써, 반전회전장치가 엔진 측 부분에 배치되어 선체의 내부 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 엔진의 크랭크축의 후단부에 구비되는 반전회전장치를 엔진과 일체형 또는 일부 일체형으로 제작할 수 있고, 반전회전장치가 구비된 크랭크축의 후단부에 리어 프로펠러용 내축을 키(key) 박음 방식으로 연결할 수 있어, 별도로 반전회전장치를 마련할 때와 비교하여, 반전회전장치의 설치공수 및 축계와 엔진의 조립공수를 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치(1)는, 이중반전 프로펠러(100), 내축(200), 외축(300), 엔진(400), 반전회전장치(500)를 포함하며, 선체(2)의 후미에 설치되어 후술할 엔진(400)에서 발생된 동력을 축계에서 서로 다른 방향의 회전력으로 전환하여 이중반전 프로펠러(100)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 장치이다. 여기서 선체(2)의 후미라 함은 이중반전 프로펠러(100)가 설치된 축계를 지지하기 위해 선체(2)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분, 즉 선미측의 스턴 보스(Stern boss)를 의미할 수 있다.

이중반전 프로펠러(100)는, 리어 프로펠러(110)와 프론트 프로펠러(120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 프론트 프로펠러(120)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러(120)와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(110)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 장치로서, 프로펠러에 의하여 유기되는 토크 균형(torque balance)이 증가하여 선박 힐링 모멘트(heeling moment)가 감소하여, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러 추진력이 증가하여 효율이 우수하게 되는 것으로 알려져 있다.

리어 프로펠러(110)는, 후술할 프론트 프로펠러(120)로부터 후방으로 소정간격 이격된 위치에서 후술할 내축(200)에 결합되어 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 내축(200)의 후단부에 고정되는 리어 프로펠러 허브(112)와, 리어 프로펠러 허브(112)의 외면에 마련된 복수의 날개(114)를 포함할 수 있다. 리어 프로펠러(110)는, 리어 프로펠러 허브(112)의 중심부에 형성된 축결합공이 내축(200)의 후단부 외면에 압입되어 내축(200)을 고정시키는 억지끼움 연결 방식으로 결합될 수 있고, 후술할 엔진(400)에서 발생된 동력을 후술할 내축(200)을 통해 전달받아 회전 구동될 수 있다.

프론트 프로펠러(120)는, 리어 프로펠러(110)로부터 전방으로 소정간격 이격된 위치에서 후술할 외축(300)에 결합되어 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 외축(300)의 후단부에 고정되며 내축(200)이 관통되는 프론트 프로펠러 허브(122)와, 프론트 프로펠러 허브(122)의 외면에 마련된 복수의 날개(124)를 포함할 수 있다. 프론트 프로펠러(120)는, 플랜지 등의 결합 수단에 의해 외축(300)의 후단부와 결합될 수 있고, 후술할 엔진(400)에서 발생된 동력을 후술할 반전회전장치(500)와 외축(300)을 통해 전달받아 리어 프로펠러(110)와 반대 방향으로 회전 구동될 수 있다.

내축(200)은, 리어 프로펠러(110)로부터 후술할 엔진(400)의 크랭크축(410)까지 연장될 수 있으며, 후단부에 리어 프로펠러(110)의 허브(112)가 결합되고 전단부에 후술할 크랭크축(410)이 결합되어, 리어 프로펠러(110)에 구동력을 전달할 수 있다.

이러한 내축(200)은, 후술할 크랭크축(410)과 키(key) 박음 방식 또는 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있으며, 상기한 2가지 방식을 병행하여 결합될 수도 있다.

키 박음 방식으로 결합될 경우, 내축(200) 전단부의 외주면에 적어도 하나 이상의 내축 키홈(610)이 형성된다. 이때, 후술할 크랭크축(410) 후단부 측면에는 내축(200)의 전단부가 삽입될 삽입홈(411)이 형성되고, 삽입홈(411)의 내주면에는 내축 키홈(610)에 대응되도록 적어도 하나 이상의 크랭크축 키홈(620)이 형성될 수 있다. 내축(200)의 전단부를 후술할 크랭크축(410)의 삽입홈(411)에 삽입하여 내축 키홈(610)과 크랭크축 키홈(620)을 일치시킨 상태에서 키(600)를 박아, 내축(200)을 후술할 크랭크축(410)에 결합시킬 수 있다. 여기서, 키(600)는, 평행 키(parallel key), 테이퍼 키(taper key), 접선 키(tangent kety) 등의 묻힘 키(sunk key)일 수 있다.

억지 끼움 방식으로 결합될 경우, 내축(200)의 전단부는 전방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖는다. 이때, 후술할 크랭크축(410)에 형성될 삽입홈(411)은 내축(200)의 테이퍼 형상에 대응되도록, 전방으로 갈수록 내경이 축소되는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 내축(200)의 전단부를 후술할 크랭크축(410)의 삽입홈(411)에 삽입한 상태에서 억지 끼움하여, 내축(200)을 후술할 크랭크축(410)에 결합시킬 수 있다.

외축(300)은, 내축(200)이 삽입될 수 있는 중공 형상으로서, 프론트 프로펠러(120)로부터 후술할 크랭크축(410)의 동력을 외축(300)에 전달하는 후술할 반전회전장치(500)까지 연장될 수 있으며, 후단부에 프론트 프로펠러(120)의 허브(122)가 결합되고 전단부에 반전회전장치(500)가 연결되어, 프론트 프로펠러(120)에 구동력을 전달할 수 있다.

이러한 외축(300)은, 제1 외축(300a)과 제2 외축(300b)으로 구성될 수 있는데, 제1 외축(300a)은 프론트 프로펠러(120)에 구동력을 전달하는 메인 축(main shaft)이라 할 수 있고, 제2 외축(300b)은 후술할 반전회전장치(500)를 후술할 엔진(400)과 일체형으로 제작할 수 있도록 제1 외축(300a)과 별도로 제작되는 서브 축(sub shaft)이라 할 수 있다.

제1 외축(300a)은, 후단부가 프론트 프로펠러(120)에 연결되고, 전단부가 후술할 제2 외축(300b)의 후단부와 플랜지(310)에 의해 연결될 수 있으며, 상대적으로 장축으로 형성될 수 있다.

제2 외축(300b)은, 후단부가 제1 외축(300a)의 전단부와 플랜지(310)에 의해 결합될 수 있고, 전단부의 내주면에 후술할 반전회전장치(500)의 구성 요소중 일부인 링기어(520)가 형성될 수 있다. 이러한 제2 외축(300b)은, 반전회전장치(500)가 엔진(400)과 일체형으로 제작할 수 있도록, 적어도 링기어(520)를 형성할 수 있는 최소한의 크기(제1 외축에 대해 상대적으로 단축)로 제작되는 것이 바람직하다.

상기에서, 내축(200)과 제1 외축(300a) 각각은, 일체형으로 제작하여 사용하는 것이 바람직하지만, 대형 선박의 경우 이중반전 프로펠러(100)와 엔진(400)과의 거리가 멀어 그 길이가 길어질 수 있는데, 이때 제작 가능한 길이의 축으로 분리하여 복수 개로 제작한 후 연결 수단에 의해 연결하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 도1 에서는 구체적으로 도시하지 않았지만, 내축(200)은 리어 프로펠러(110)에 연결되는 후방 내축 및 크랭크축(410)에 연결되는 전방 내축으로 구성될 수 있으며, 전후방 내축은 슬리브 커플링(도시하지 않음) 등을 이용하여 연결할 수 있다. 이때, 제1 외축(300a)은 슬리브 커플링의 시공이 가능하도록 상하분리형(split type) 구조의 중간외축과, 중간외축을 중심으로 프론트 프로펠러(120)에 연결되는 후방 외축 및 제2 외축(300b)에 연결되는 전방 외축으로 구성될 수 있다.

엔진(400)은, 선체(2)의 내부에 설치될 수 있으며, 내외축(200, 300)을 통해 이중반전 프로펠러(100)의 추력을 발생시킬 수 있도록, 동력을 발생시키는, 예를 들어, 내연기관, 열기관, 모터, 터빈 등일 수 있다.

이러한 엔진(400)은, 종류마다 다소 차이는 있지만, 일반적으로 연소로 인해 생긴 힘을 전달해줄 장치인 피스톤/커넥팅 로드/크랭크축 등을 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 엔진(400)의 크랭크축(410)은, 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 주는 장치로서, 후단부에 내축(200)이 결합되어, 리어 프로펠러(110)에 구동력을 전달할 수 있다.

이러한 크랭크축(410)은, 후술할 반전회전장치(500)를 후술할 엔진(400)과 일체형으로 제작할 수 있도록 후단부의 외주면에 후술할 반전회전장치(500)의 구성 요소중 일부인 선기어(510)가 형성될 수 있다.

또한, 크랭크축(410)은, 전술한 바와 같이, 내축(200)과 키(key) 박음 방식 또는 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있으며, 상기한 2가지 방식을 병행하여 결합될 수도 있다.

키 박음 방식으로 결합될 경우, 크랭크축(410) 후단부 측면에는 내축(200)의 전단부가 삽입될 삽입홈(411)이 형성되고, 삽입홈(411)의 내주면에는 내축(200)의 외주면에 형성된 적어도 하나 이상의 내축 키홈(610)에 대응되도록 적어도 하나 이상의 크랭크축 키홈(620)이 형성된다. 내축(200)의 전단부를 크랭크축(410)의 삽입홈(411)에 삽입하여 내축 키홈(610)과 크랭크축 키홈(620)을 일치시킨 상태에서 키(600)를 박아, 내축(200)을 크랭크축(410)에 결합시킨다.

억지 끼움 방식으로 결합될 경우, 크랭크축(410)에 형성된 삽입홈(411)은 내축(200)의 테이퍼 형상에 대응되도록, 전방으로 갈수록 내경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖는다.

반전회전장치(500)는, 크랭크축(410)의 회전력을 프론트 프로펠러(120)로 반전시켜 전달함에 의해, 리어 프로펠러(110)의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러(120)를 회전시키는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(400) 측에 배치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 반전회전장치(500)는, 선기어(510), 링기어(520), 유성기어(530)를 포함하여 구성될 수 있다.

선기어(510)는, 크랭크축(410)과 함께 회전하도록 크랭크축(410) 후단부의 외주면에 형성될 수 있다.

링기어(520)는, 프론트 프로펠러(120)에 회전력을 전달하도록 제2 외축(300b) 전단부의 내주면에 형성될 수 있다.

유성기어(530)는, 선기어(510)와 링기어(520) 사이에서 이물림 하도록 설치될 수 있으며, 선기어(510)의 회전을 링기어(520)로 반전시켜 전달할 수 있다.

유성기어(530)는, 적어도 하나 이상 선기어(510)의 회전력을 링기어(520)에 안정적으로 전달하도록 일정 간격을 두고 적어도 3개 이상으로 구성될 수 있다.

이러한 유성기어(530)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부와 하부에 각각 설치된 경우를 제시하였으나, 선기어(510)의 회전을 반전시켜 링기어(520)로 전달할 수 있으면 될 것이므로, 반드시 2개일 필요는 없다. 즉, 구동 부하가 크지 않은 소형선박의 경우에는 하나의 유성기어(530)만으로도 그 기능을 구현할 수 있을 것이고, 대형선박처럼 구동 부하가 큰 경우에는 선기어(510)의 회전력을 링기어(520)에 안정적으로 전달하도록 적어도 3개 이상 설치될 수도 있다.

상기한 본 실시예의 반전회전장치(500)는, 엔진(400)과 일체형으로 제작할 수 있다. 즉, 엔진(400)을 제작할 때, 크랭크축(410)의 후단부에 선기어(510)를 형성하고, 제2 외축(300b)의 전단부에 링기어(520)를 형성하고, 선기어(510)와 링기어(520) 사이에 유성기어(530)를 이물림 하도록 설치하여, 엔진(400)의 크랭크축(410)에 결합 고정되도록 함으로써, 기존의 엔진(400) 구성품에 반전회전장치(500)가 더 포함되는 반전회전장치(500)가 구비된 본 실시예의 엔진(400)을 제작할 수 있는 것이다. 이와 같이 반전회전장치(500)를 엔진(400)과 일체형으로 제작하면, 내축(200)과 크랭크축(410)의 연결로 축계와 엔진 조립 작업을 완료할 수 있어, 반전회전장치를 별도로 설치하는 작업을 실시하지 않아도 됨으로써, 반전회전장치의 설치공수 및 축계와 엔진의 조립공수를 용이하게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)는, 이중반전 프로펠러(100), 내축(200), 외축(300), 엔진(400), 반전회전장치(500)를 포함하며, 외축(300)을 제외한 나머지 구성 요소들은 전술할 본 발명의 제1 실시예의 선박용 추진장치(1)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 외축(300)과 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에는, 전술한 제1 실시예와 달리 제2 외축(300b)을 별도로 제작하지 않고, 제1 및 제2 외축(300a, 300b)이 일체화된 단일 외축(300), 즉, 외축(300)의 전단부에 반전회전장치(500)의 구성 요소중 일부인 링기어(520)가 형성된다. 이와 같이 링기어(520)가 형성된 외축(300)은 프론트 프로펠러(120)로부터 반전회전장치(500)까지의 길이를 가지므로, 제1 실시예처럼 엔진(400) 제작시 링기어(520)를 엔진(400)의 한 구성품으로 제작하기 어렵다.

반전회전장치(500)의 다른 구성 요소인 선기어(510)와 유성기어(530)는, 제1 실시예처럼 엔진(400)의 한 구성품으로 제작 가능하다.

이에 따라, 제2 실시예의 반전회전장치(500)는, 선기어(510)와 유성기어(530)만 엔진(400)의 한 구성품으로 제작 가능하고, 링기어(520)가 외축(300)의 구성품에 포함됨으로써, 엔진(400)과 일부 일체형이라 할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 엔진(400)의 크랭크축(410)의 후단부에 반전회전장치(500)를 구비함으로써, 반전회전장치(500)가 엔진(400) 측 부분에 배치되어 선체(2)의 내부 공간을 효율적으로 이용할 수 있고, 또한 엔진(400)의 크랭크축(410)의 후단부에 구비되는 반전회전장치(500)를 엔진(400)과 일체형 또는 일부 일체형으로 제작할 수 있고, 반전회전장치(500)가 구비된 크랭크축(410)의 후단부에 리어 프로펠러용 내축(200)을 키(key) 박음 방식으로 연결할 수 있어, 별도로 반전회전장치를 마련할 때와 비교하여, 반전회전장치의 설치공수 및 축계와 엔진의 조립공수를 용이하게 할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 2: 선박용 추진장치 2: 선체
100: 이중반전 프로펠러 110: 리어 프로펠러
112: 허브 114: 날개
120: 프론트 프로펠러 122: 허브
124: 날개 200: 내축
300, 300a, 300b: 외축 310: 플랜지
400: 엔진 410: 크랭크축
411: 삽입홈 500: 반전회전장치
510: 선기어 520: 링기어
530: 유성기어 600: 키
610: 내축 키홈 620: 크랭크축 키홈

Claims

엔진의 크랭크축에 연결되며, 상기 크랭크축의 구동력을 리어 프로펠러에 전달하는 내축;
상기 내축이 삽입될 수 있는 중공 형상이며, 상기 크랭크축의 구동력을 프론트 프로펠러에 전달하는 외축; 및
상기 엔진 측에 배치되며, 상기 크랭크축의 회전을 상기 프론트 프로펠러로 반전시켜 전달하는 반전회전장치를 포함하며,
상기 반전회전장치는,
상기 크랭크축 후단부의 외주면에 형성되는 선기어;
상기 외축 전단부의 내주면에 형성되는 링기어; 및
상기 선기어의 회전을 상기 링기어로 반전시켜 전달하는 유성기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내축과 상기 크랭크축은,
키 박음 방식 또는 억지 끼움 방식으로 결합되거나, 이들 방식을 병행하여 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 2 항에 있어서, 상기 내축과 상기 크랭크축은,
상기 내축의 전단부 외주면에 적어도 하나 이상의 내축 키홈이 형성되고,
상기 크랭크축의 후단부 측면에 상기 내축의 전단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
상기 삽입홈의 내주면에 상기 내축 키홈에 대응되도록 적어도 하나 이상의 크랭크축 키홈이 형성되고,
상기 내축의 전단부를 상기 크랭크축의 상기 삽입홈에 삽입한 상태에서 키를 박는, 상기 키 박음 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 2 항에 있어서, 상기 내축과 상기 크랭크축은,
상기 내축의 전단부가 전방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖고,
상기 크랭크축의 후단부 측면에 상기 내축의 전단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
상기 삽입홈이 전방으로 갈수록 내경이 축소되는 테이퍼 형상을 갖고,
상기 내축의 전단부를 상기 크랭크축의 상기 삽입홈에 억지 끼움하는, 상기 억지 끼움 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 반전회전장치는,
상기 선기어, 상기 링기어, 상기 유성기어가 상기 엔진의 상기 크랭크축에 결합 고정되어, 상기 엔진과 일체형으로 구성되거나,
상기 선기어, 상기 유성기어가 상기 엔진의 상기 크랭크축에 결합 고정되고, 상기 링기어가 상기 외축에 별도로 형성되어, 상기 엔진과 부분 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 5 항에 있어서, 상기 반전회전장치가 상기 엔진과 일체형일 경우에는,
상기 외축은,
후단부가 상기 프론트 프로펠러에 연결되는 상대적으로 장축인 제1 외축; 및
후단부가 상기 제1 외축의 전단부와 연결되고, 전단부의 내주면에 상기 반전회전장치의 링기어가 형성되는 상대적으로 단축인 제2 외축을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.