KR20160116224A

KR20160116224A - 선박용 추진장치

Info

Publication number: KR20160116224A
Application number: KR1020150043162A
Authority: KR
Inventors: 조만택; 최익흥; 원선일; 김연태
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-10-07

Abstract

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것으로서, 리어 프로펠러에 연결되는 내축; 프론트 프로펠러에 연결되는 외축; 및 상기 내축과 상기 외축 사이 또는 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러의 허브 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링부를 포함하고, 상기 내축 베어링부는, 메인 베어링의 내측에 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 내축과 메인 베어링 사이에 보조 베어링을 구비하여 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 갖도록 내축 베어링부를 구성함으로써, 보조 베어링에 의해 메인 베어링의 마모는 물론 내축의 마모를 최소화 할 수 있어, 고가의 소모품인 메인 베어링의 교체 시기를 연장시킬 수 있음은 물론 내축의 내구성을 향상시킬 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, 동력원에 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 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 등록특허공보 제10-1255609호 (등록일: 2013년 04년 04년) 국내 공개특허공보 제10-2012-0137680호(공개일: 2012년 12월 24일) 국내 등록특허공보 제10-1313587호 (등록일: 2013년 09월 25일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 내축과 메인 베어링 사이에 보조 베어링을 구비하여 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 갖도록 내축 베어링부를 구성함으로써, 보조 베어링에 의해 내축의 마모를 최소화 할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링이 설치되는 외축 또는 프론트 프로펠러 허브 부분에 단차부를 형성함으로써, 이중 베어링을 안정적으로 설치할 수 있고, 이중 베어링의 견착력 향상으로 이중 베어링에 발생되는 전방측 또는 후방측으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조에서 메인 베어링과 내축 씰부의 라이너 고정부 사이에 베어링 고정부를 설치함으로써, 이중 베어링의 고정력을 증대시킬 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 베어링 고정부에 윤활유가 통과할 수 있도록 윤활유 공급라인을 형성함으로써, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 효과적으로 윤활이 가능하게 하는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 스러스트 베어링을 반전회전장치에 설치함으로써, 외축과 내축 사이 등에 스러스트 베어링을 설치하기 위해 내축 또는 외축을 별도 가공할 필요가 없어 내외축의 제작 비용을 절감할 수 있는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 리어 프로펠러에 연결되는 내축; 프론트 프로펠러에 연결되는 외축; 및 상기 내축과 상기 외축 사이 또는 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러의 허브 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링부를 포함하고, 상기 내축 베어링부는, 메인 베어링의 내측에 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 내축 베어링부는, 상기 메인 베어링의 외측이 상기 외축의 내주면 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 내주면에 에 접촉되도록 설치되고, 상기 보조 베어링의 외측이 상기 메인 베어링의 내측과 결합되도록 설치되면서 상기 보조 베어링의 내측이 상기 내축의 외주면에 접촉되도록 설치되어 이루질 수 있다.

구체적으로, 상기 메인 베어링은, 상기 내축과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 강한 재질로 제작된 롤러 베어링, 미끄럼 베어링 또는 정압 베어링일 수 있다.

구체적으로, 상기 보조 베어링은, 상기 내축과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 약한 재질로 제작된 슬리브 베어링일 수 있다.

구체적으로, 상기 보조 베어링은, 상기 메인 베어링과 접촉되는 면적이 상기 내축과 접촉되는 면적보다 넓게 되도록 단면이 'ㄴ'자 형상일 수 있다.

구체적으로, 상기 내축 베어링부는, 상기 외축의 전단부 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부에 형성되는 단차부를 더 포함하고, 상기 단차부에 상기 이중 베어링이 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 단차부는, 상기 외축의 전단부로부터 후방측으로 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부로부터 전방측으로 일정 길이 수평면을 이루고, 상기 수평면으로부터 직각으로 절곡된 수직면을 이루며, 상기 단차부가 형성된 부분의 상기 외축 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 내경이 상기 외축 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 다른 부분의 내경보다 클 수 있다.

구체적으로, 상기 내축 베어링부는, 몸체가 고정부재에 의해 상기 외축의 전단부 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부에 고정되고, 상기 몸체를 관통하는 가압부재에 의해 상기 메인 베어링을 가압하여 상기 메인 베어링이 상기 단차부의 수직면에 밀착 고정시키는 베어링 고정부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 베어링 고정부는, 상기 메인 베어링과 내축 씰부의 라이너 고정부 사이에 설치되고, 상기 내축 씰부는, 상기 내축 상에서 상기 외축의 전단 또는 상기 프론트 프로펠러의 후단에 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 내축 베어링부는, 상기 이중 베어링 및 그 주변에 윤활유를 공급하도록, 외부로부터 상기 베어링 고정부를 관통하여 형성되는 윤활유 공급라인을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 윤활유 공급라인은, 상기 외부로부터 상기 이중 베어링이 설치된 상기 공극 또는 상기 내축 씰부의 씰링공간까지 연장될 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 내축과 메인 베어링 사이에 보조 베어링을 구비하여 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 갖도록 내축 베어링부를 구성함으로써, 보조 베어링에 의해 메인 베어링의 마모는 물론 내축의 마모를 최소화 할 수 있어, 고가의 소모품인 메인 베어링의 교체 시기를 연장시킬 수 있음은 물론 내축의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링이 설치되는 외축 또는 프론트 프로펠러 허브 부분에 단차부를 형성함으로써, 단차부가 이중 베어링 설치 위치 기준이 될 수 있어, 이중 베어링 설치 작업을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 이중 베어링의 견착력 향상으로 이중 베어링에 발생되는 전방측 또는 후방측으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있어, 스러스트 하중에 의한 이중 베어링의 이탈 또는 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조에서 메인 베어링과 내축 씰부의 라이너 고정부 사이에 베어링 고정부를 설치함으로써, 베어링 고정부에 의한 메인 베어링의 고정력이 향상되어 단차부와 함께 이중 베어링에 발생되는 전방측 또는 후방측으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있어, 스러스트 하중에 의한 이중 베어링의 이탈 또는 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 베어링 고정부에 윤활유가 통과할 수 있도록 윤활유 공급라인을 형성함으로써, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 효과적인 윤활을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 스러스트 베어링을 반전회전장치에 설치함으로써, 외축과 내축 사이 등에 스러스트 베어링을 설치하기 위해 내축 또는 외축을 별도 가공할 필요가 없어 내축 또는 외축의 제작 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 선박용 추진장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 추진장치의 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 실시예들을 설명하기 위한 선박용 추진장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이고, 도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 추진장치의 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제5 실시예들을 설명하기 위한 선박용 추진장치(1)는, 이중반전 프로펠러(100), 내축(200), 외축(300), 내축 씰부(400), 외축 씰부(500), 내축 베어링부(600), 외축 베어링부(700), 반전회전장치(800), 구동축(900)을 포함하며, 선박의 선체(H)의 후미에 설치되어 동력원(도시하지 않음)에서 발생된 동력을 축계에서 서로 다른 방향의 회전력으로 전환하여 이중반전 프로펠러(100)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 장치이다. 여기서 선체(H)의 후미라 함은 이중반전 프로펠러(100)가 설치된 축계를 지지하기 위해 선체(H)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, 동력원에서 발생된 동력을 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, 동력원에서 발생된 동력을 반전회전장치(800)와 외축(300)을 통해 전달받아 리어 프로펠러(110)와 반대 방향으로 회전 구동될 수 있다.

내축(200)은, 리어 프로펠러(110)로부터 후술할 구동축(900)까지 연장될 수 있으며, 후단부에 리어 프로펠러(110)의 허브(112)가 결합되고 전단부에 구동축(900)이 결합되어, 리어 프로펠러(110)에 구동력을 전달할 수 있다.

외축(300)은, 내축(200)이 삽입될 수 있는 중공 형상으로서, 프론트 프로펠러(120)로부터 후술할 구동축(900) 또는 내축(200)의 동력을 외축(300)에 전달하는 후술할 반전회전장치(800)까지 연장될 수 있으며, 후단부에 프론트 프로펠러(120)의 허브(122)가 결합되고 전단부에 반전회전장치(800)가 연결되어, 프론트 프로펠러(120)에 구동력을 전달할 수 있다.

상기한 내축(200)과 외축(300)은, 환상의 공극(G)에 의해 일정 간격 이격된 이중축구조를 이루고 있고, 이때 공극(G)은 프론트 프로펠러 허브(122)의 중공부까지 연장될 수 있다.

공극(G)에 의해 외축(300) 또는 프론트 프로펠러 허브(122)로부터 일정 간격 이격된 내축(200)은, 공극(G)에 설치되는 후술할 내축 베어링부(600)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 외축(300)은, 선체(H)와의 사이에 설치되는 후술할 외축 베어링부(700)에 의해 지지될 수 있다.

내축 씰부(400)는, 리어 프로펠러(110)에 연결되어 역방향으로 회전되는 내축(200)에 구비된다. 내축 씰부(400)는 내축(200)과 외축(300) 사이에서 해수 또는 이물질 등이 내부로 유입되는 것을 방지하거나, 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에 유입된 윤활유가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 구비되는 것으로서, 전방 내축 씰(410)과, 후방 내축 씰(420)을 포함할 수 있다.

전방 내축 씰(410)은, 내축(200) 상에서 외축(300)의 전단에 인접 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링(Sealing)공간을 갖는다.

구체적으로, 전방 내축 씰(410)은 외축(300)의 외부로 노출되는 내축(200) 상에 배치될 수 있으며, 외축(300)의 전단에 고정되고 씰 라이너(도면부호 미도시)가 구비되는 라이너 고정부(411)와, 내축(200)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(411)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(412)를 포함할 수 있다.

이러한 전방 내축 씰(410)은 씰링공간에 씰링매체가 채워짐으로써, 외부로부터 이물질 등이 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)으로 유입되거나, 공극(G)의 윤활유가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이때 전방 내축 씰(410)은 선체(H)의 내측에 배치되므로 전방 내축 씰(410)이 유입을 방지하는 이물질은 해수가 아닌 기타 외부 물질일 수 있다.

후방 내축 씰(420)은, 내축(200) 상에서 프론트 프로펠러(120)의 후단에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 가진다.

구체적으로, 후방 내축 씰(420)은 내축(200)의 후방에서 외축(300)으로부터 노출되는 부분에 구비되며, 프론트 프로펠러(120)와 리어 프로펠러(110) 사이에 배치될 수 있으며, 프론트 프로펠러 허브(122)의 후단에 고정되고 씰 라이너(도면부호 미도시)가 구비되는 라이너 고정부(421)와, 내축(200)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(421)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(422)를 포함할 수 있다.

이러한 후방 내축 씰(420)은 씰링공간에 씰링매체가 채워짐으로써, 외부로부터 이물질 등이 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)으로 유입되거나, 공극(G)의 윤활유가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이때 후방 내축 씰(420)은 선체(H)의 외측에 배치되므로 후방 내축 씰(420)이 유입을 방지하는 물질은 해수일 수 있다.

외축 씰부(500)는, 프론트 프로펠러(120)에 연결되어 내축(200)의 회전방향과 반대방향인 정방향으로 회전되는 외축(300)과 선체(H) 사이에 구비된다. 외축 씰부(500)는 해수 또는 이물질 등이 외축(300)과 선체(H) 사이로 유입되는 것을 방지하거나, 외축(300)과 선체(H) 사이의 윤활공간(LS)에 유입된 윤활유가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 마련될 수 있다. 외축 씰부(500)는, 전방 외축 씰(510)과 후방 외축 씰(520)을 포함할 수 있다.

전방 외축 씰(510)은, 외축(300) 상에서 전방 내축 씰(410)의 후방에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 갖는다.

구체적으로, 전방 외축 씰(510)은 선체(H)의 내측면에 고정되고 씰 라이너(도면부호 미도시)가 구비되는 라이너 고정부(511)와, 외축(300)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(511)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(512)를 포함할 수 있다.

이러한 전방 외축 씰(510)은 전방 내축 씰(410)과 마찬가지로 선체(H)의 내측에 배치되므로 해수의 유입 방지보다는 기타 이물질의 유입 방지 역할을 수행할 수 있다.

상기한 전방 외축 씰(510)은, 씰링공간이 전방 내축 씰(410)의 씰링공간 및 후방 내축 씰(420)의 씰링공간에 연통되어 외부로부터 씰링매체를 공급받아 전방 내축 씰(410)과 후방 내축 씰(420)에 분배할 수 있다. 따라서 전방 외축 씰(510)은 내축 씰부(400)에 씰링매체를 분배할 수 있으며, 씰링매체 분배박스로 활용될 수 있다. 물론 전방 외축 씰(510)의 씰링공간은 후방 외축 씰(520)의 씰링공간에도 연통되어 씰링매체를 분배할 수 있다.

후방 외축 씰(520)은, 외축(300) 상에서 프론트 프로펠러(120)의 전단에 구비되며 적어도 하나 이상의 씰링공간을 갖는다.

구체적으로, 후방 외축 씰(520)은 선체(H)의 외측면에 고정되고 씰 라이너(도면부호 미도시)가 구비되는 라이너 고정부(521)와, 외축(300)에 고정되고 씰 라이너의 하단에 접촉하여 라이너 고정부(521)와 함께 씰링을 구현하는 라이너 접촉부(522)를 포함할 수 있다.

이러한 후방 외축 씰(520)은 후방 내축 실(420)과 마찬가지로 선체(H)의 외측에 배치되므로, 선체(H)와 외축(300) 사이에 해수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

내축 베어링부(600)는, 내축(200)과 외축(300)이 상호 반대 방향으로 회전되도록 하면서 내축(200)을 지지할 수 있도록, 내축(200)과 외축(300) 사이 또는 내축(200)과 프론트 프로펠러 허브(122) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)로 구성될 수 있다. 이러한 내축 베어링부(600)는, 추진장치(1)의 가동 중에 부하가 많이 걸리게 되므로 베어링 자체의 마모량, 베어링부의 윤활유의 온도, 압력 등을 측정할 수 있는 계측기기(도시하지 않음)가 근방에 설치될 수 있다.

전방 내축 베어링부(610)는, 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 후술할 후방 내축 베어링부(620)와 함께 내축(200)을 안정적으로 지지할 수 있도록 외축(300)의 전방부에 위치될 수 있다.

후방 내축 베어링부(620)는, 내축(200)과 프론트 프로펠러 허브(122) 사이의 공극(G)에 설치될 수 있으며, 외축(300)의 후단에 마련되는 프론트 프로펠러 허브(122)에 위치됨으로써, 외축(300)의 전방부에 위치되는 전방 내축 베어링부(610)와 함께 내축(200)을 안정적으로 지지하게 할 수 있다.

전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)가 설치되는 공극(G)에는, 윤활유가 채워진다. 이때 윤활유는 씰링매체를 활용할 수 있고, 이를 위해서 내축(200)과 외축(300) 사이의 공극(G)에 내외축 씰부(400, 500)의 씰링공간을 연통시켜서 씰링매체를 전달할 수 있다.

상기한 내축 베어링부(600)를 구성하는 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)는, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 포함하여 다양하게 구성될 수 있는데, 도 2 내지 도 5를 참고하여 구체적으로 후술할 것이다.

외축 베어링부(700)는, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 에 설치될 수 있으며, 전방 외축 베어링부(710)와 후방 외축 베어링부(720)로 구성될 수 있다.

전방 외축 베어링부(710)는, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 설치될 수 있으며, 후술할 후방 외축 베어링부(720)와 함께 외축(300)을 안정적으로 지지할 수 있도록 선체(H)의 전방부에 위치될 수 있다.

후방 외축 베어링부(720)는, 선체(H)와 외축(300) 사이의 윤활공간(LS)에 설치될 수 있으며, 전방 외축 베어링부(710)와 함께 외축(300)을 안정적으로 지지할 수 있도록 선체(H)의 후방부에 위치될 수 있다.

전방 외축 베어링부(710)와 후방 외축 베어링부(720) 사이의 윤활공간(LS)에는, 윤활유 공급부(LT)가 연결되어 윤활유인 씰링매체가 전후방 외축 베어링부(710, 720)에 전달될 수 있다.

반전회전장치(800)는, 후단부가 외축(300)에 연결될 수 있고, 전단부가 후술할 구동축(900)에 연결될 수 있으며, 후술할 구동축(900)의 회전력을 프론트 프로펠러(120)로 반전시켜 전달함에 의해, 리어 프로펠러(110)의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러(120)를 회전시키는 장치일 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(H)의 내부의 동력원 부근 공간에 설치된 것으로 도시하고 있으나, 축계의 구조 변경에 따라 선미 격벽의 전방측 또는 후방측의 공간 등 다양한 공간에 설치될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 반전회전장치(800)는, 유성기어 타입, 헬리컬 기어 타입, 베벨 기어 타입 등으로 구성될 수 있다.

상기한 반전회전장치(800)는, 외축(300)이 선체(H)와 대비하여 전방 또는 후방 밀림 현상을 방지할 수 있도록, 스러스트 베어링을 포함할 수 있는데, 도 6을 참고하여 구체적으로 후술할 것이다.

구동축(900)은, 내축(200)과 외축(300)에 동력원(도시하지 않음)으로부터의 동력을 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 후단부가 내축(200)의 전단부 또는 반전회전장치(800)와 결합될 수 있고, 전단부가 동력원에 연결될 수 있다. 구동축(900)은, 선체(H)에 고정 설치되는 지지 베어링(도시하지 않음)에 의해 안정되게 지지될 수 있다.

상기에서, 동력원은, 선체(H)의 내부에 설치될 수 있으며, 구동축(900)의 전단부에 연결되어, 내외축(200, 300)을 통해 이중반전 프로펠러(100)의 추력을 발생시킬 수 있도록, 동력을 발생시키는, 예를 들어, 엔진, 모터, 터빈 등일 수 있다.

이하에서는, 메인 베어링과 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 포함하여 다양하게 구성되는 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610) 및 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)에 대하여, 도 2 내지 도 5를 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a)는 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)를 설명하기 위한 도면이고, 도 2의 (b)는 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)를 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)는 메인 베어링(611, 621)의 내측에 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조를 갖는다.

메인 베어링(611, 621)은 내축(200)과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 강한 재질로 제작된 롤러 베어링, 미끄럼 베어링 또는 정압 베어링 등일 수 있고, 보조 베어링(612, 622)은 내축(200)과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 약한 재질로 제작된 슬리브 베어링 등일 수 있으며, 이로 인하여 저가의 소모품인 보조 베어링(612, 622)에 의해 메인 베어링(611, 621)의 마모는 물론 내축(200)의 마모를 최소화 할 수 있어, 고가의 소모품인 메인 베어링(611, 621)의 교체 시기를 연장시킬 수 있음은 물론 내축(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)는, 메인 베어링(611), 보조 베어링(612)을 포함하여 구성될 수 있다.

메인 베어링(611)은, 외측이 외축(300)의 내주면에 접촉되도록 설치되고, 내측이 후술할 보조 베어링(612)의 외측과 결합되도록 설치될 수 있다.

보조 베어링(612)은, 외측이 메인 베어링(611)의 내측과 결합되도록 설치될 수 있고, 내측이 내축(200)의 외주면에 접촉되도록 설치될 수 있다.

상기한 보조 베어링(612)은, 메인 베어링(611)과 접촉되는 면적이 내축(200)과 접촉되는 면적보다 넓게 되도록 단면이 'ㄴ'자 형상일 수 있다. 또한, 보조 베어링(612)은, 내축(200)과 메인 베어링(611) 사이에 용이하게 결합시킬 수 있도록 테이퍼 형상일 수 있다.

또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)는, 메인 베어링(621), 보조 베어링(622)을 포함하여 구성될 수 있다.

메인 베어링(621)은, 외측이 프론트 프로펠러 허브(122)의 내주면에 접촉되도록 설치되고, 내측이 후술할 보조 베어링(622)의 외측과 결합되도록 설치될 수 있다.

보조 베어링(622)은, 외측이 메인 베어링(621)의 내측과 결합되도록 설치될 수 있고, 내측이 내축(200)의 외주면에 접촉되도록 설치될 수 있다.

상기한 보조 베어링(622)은, 메인 베어링(621)과 접촉되는 면적이 내축(200)과 접촉되는 면적보다 넓게 되도록 단면이 'ㄴ'자 형상일 수 있다. 또한, 보조 베어링(622)은, 내축(200)과 메인 베어링(621) 사이에 용이하게 결합시킬 수 있도록 테이퍼 형상일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 실시예의 내축 베어링부(600)를 이루는 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)는 설치되는 위치에 따라 주변 구조물이 상이할 뿐 기본적인 구성은 유사하다 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)를 설명하기 위한 도면이고, 도 3의 (b)는 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)를 설명하기 위한 도면이다.

도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)는, 메인 베어링(611, 621)의 내측에 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조를 갖는 것이 제1 실시예와 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이중 베어링이 설치될 부분에 단차부(613, 623)가 더 구비되는 것이 제1 실시예와 다르다. 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 단차부(613, 623)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)는, 메인 베어링(611), 보조 베어링(612), 단차부(613)를 포함하여 구성될 수 있다.

단차부(613)는, 메인 베어링(611)과 보조 베어링(612)이 결합된 이중 베어링이 설치되는 위치인 외축(300)의 전단부에 형성될 수 있다.

구체적으로, 단차부(613)는, 외축(300)의 전단부로부터 후방측으로 일정 길이 수평면을 이루고, 수평면으로부터 직각으로 절곡된 수직면으로 이루어질 수 있으며, 이로써 단차부(613)가 형성된 부분의 외축(300)의 내경이 외축(300)의 다른 부분의 내경보다 크다.

단차부(613)가 형성됨으로 인하여, 메인 베어링(611)은, 외측이 단차부(613)의 수평면에 접촉되도록 설치되고, 일측이 단차부(613)의 수직면에 접촉되도록 설치되고, 내측이 후술할 보조 베어링(612)의 외측과 결합되도록 설치될 수 있다.

보조 베어링(612)은, 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)는, 메인 베어링(621), 보조 베어링(622), 단차부(623)를 포함하여 구성될 수 있다.

단차부(623)는, 메인 베어링(621)과 보조 베어링(622)이 결합된 이중 베어링이 설치되는 위치인 프론트 프로펠러 허브(122)의 후단부에 형성될 수 있다.

구체적으로, 단차부(623)는, 프론트 프로펠러 허브(122)의 후단부로부터 전방측으로 일정 길이 수평면을 이루고, 수평면으로부터 직각으로 절곡된 수직면으로 이루어질 수 있으며, 이로써 단차부(623)가 형성된 부분의 프론트 프로펠러 허브(122)의 내경이 프론트 프로펠러 허브(122)의 다른 부분의 내경보다 크다.

단차부(623)가 형성됨으로 인하여, 메인 베어링(621)은, 외측이 단차부(623)의 수평면에 접촉되도록 설치되고, 일측이 단차부(623)의 수직면에 접촉되도록 설치되고, 내측이 후술할 보조 베어링(622)의 외측과 결합되도록 설치될 수 있다.

보조 베어링(622)은, 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 제2 실시예의 내축 베어링부(600)를 이루는 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)는 설치되는 위치에 따라 주변 구조물이 상이할 뿐 기본적인 구성은 유사하다 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a)는 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)를 설명하기 위한 도면이고, 도 4의 (b)는 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)를 설명하기 위한 도면이다.

도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)는, 메인 베어링(611, 621)의 내측에 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조를 갖는 것이 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하고, 단차부(613, 623)가 구비되는 것이 제2 실시예와 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이중 베어링의 메인 베어링(611, 621)을 고정하기 위하여 메인 베어링(611, 621)과 내축 씰부(400) 사이에 베어링 고정부(614, 624)가 더 구비되는 것이 제2 실시예와 다르다. 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제2 실시예와 다른 구성 요소인 베어링 고정부(614, 624)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)는, 메인 베어링(611), 보조 베어링(612), 단차부(613), 베어링 고정부(614)를 포함하여 구성될 수 있다.

베어링 고정부(614)는, 메인 베어링(611)과 전방 내축 씰(410)의 라이너 고정부(411) 사이에 설치될 수 있으며, 몸체(614a), 고정부재(614b), 가압부재(614c)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 베어링 고정부(614)는, 몸체(614a)가 고정부재(614b)에 의해 외축(300)의 전단부에 고정될 수 있고, 몸체(614a)를 관통하는 가압부재(614c)에 의해 메인 베어링(611)을 가압하여 메인 베어링(611)이 단차부(613)의 수직면에 밀착 고정시킬 수 있다.

상기에서, 몸체(614a)는, 단차부(613)의 깊이가 깊어 메인 베어링(611)과의 거리가 멀어지면 가압부재(614c)에 의해 가압하기 어려우므로, 단차부(613)의 내측으로 일정 길이 연장되는 'ㄴ'자 형상의 단면을 가질 수 있다.

상기에서, 고정부재(614b)는, 볼트일 수 있으며, 볼트를 이용한 볼팅 방식으로 몸체(614a)를 외축(300)에 고정시킬 수 있다. 이때, 몸체(614a)의 일부가 메인 베어링(611)과 접촉되도록 정밀 가공 될 경우에는 고정부재(614b)를 이용하여 몸체(614a)를 외축(300)에 고정시키는 과정에서 몸체(614a)가 직접 메인 베어링(611)을 가압할 수 있다.

상기에서, 가압부재(614c)는, 몸체(614a)의 일부가 메인 베어링(611)과 접촉되도록 정밀 가공되지 않았을 경우를 보상하기 위하여, 몸체(614a)로부터 메인 베어링(611) 측으로 돌출될 수 있도록 하는, 예를 들어 렌치 나사일 수 있다. 이러한 가압부재(614c)는 전방 내축 씰(410)의 라이너 고정부(411) 측으로는 돌출되지 않는다.

또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)는, 메인 베어링(621), 보조 베어링(622), 단차부(623), 베어링 고정부(624)를 포함하여 구성될 수 있다.

베어링 고정부(624)는, 메인 베어링(621)과 후방 내축 씰(420)의 라이너 고정부(421) 사이에 설치될 수 있으며, 몸체(624a), 고정부재(624b), 가압부재(624c)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 베어링 고정부(624)는, 몸체(624a)가 고정부재(624b)에 의해 프론트 프로펠러 허브(122)의 후단부에 고정될 수 있고, 몸체(624a)를 관통하는 가압부재(624c)에 의해 메인 베어링(621)을 가압하여 메인 베어링(621)이 단차부(623)의 수직면에 밀착 고정시킬 수 있다.

상기에서, 몸체(624a)는, 단차부(623)의 깊이가 깊어 메인 베어링(621)과의 거리가 멀어지면 가압부재(624c)에 의해 가압하기 어려우므로, 단차부(623)의 내측으로 일정 길이 연장되는 'ㄴ'자 형상의 단면을 가질 수 있다.

상기에서, 고정부재(624b)는, 볼트일 수 있으며, 볼트를 이용한 볼팅 방식으로 몸체(624a)를 프론트 프로펠러 허브(122)에 고정시킬 수 있다. 이때, 몸체(624a)의 일부가 메인 베어링(621)과 접촉되도록 정밀 가공 될 경우에는 고정부재(624b)를 이용하여 몸체(624a)를 프론트 프로펠러 허브(122)에 고정시키는 과정에서 몸체(624a)가 직접 메인 베어링(621)을 가압할 수 있다.

상기에서, 가압부재(624c)는, 몸체(624a)의 일부가 메인 베어링(621)과 접촉되도록 정밀 가공되지 않았을 경우를 보상하기 위하여, 몸체(624a)로부터 메인 베어링(621) 측으로 돌출될 수 있도록 하는, 예를 들어 렌치 나사일 수 있다. 이러한 가압부재(624c)는 후전방 내축 씰(420)의 라이너 고정부(421) 측으로는 돌출되지 않는다.

상술한 바와 같이, 제3 실시예의 내축 베어링부(600)를 이루는 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)는 설치되는 위치에 따라 주변 구조물이 상이할 뿐 기본적인 구성은 유사하다 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 추진장치의 내축 베어링부를 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a)는 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)를 설명하기 위한 도면이고, 도 5의 (b)는 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)를 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)는, 메인 베어링(611, 621)의 내측에 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조를 갖는 것이 제1 실시예, 제2 실시예 또는 제3 실시예와 동일하고, 단차부(613, 623)가 구비되는 것이 제2 실시예 또는 제3 실시예와 동일하고, 베어링 고정부(614, 624)가 구비되는 것이 제 3 실시예와 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 메인 베어링(611, 621)과 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 윤활유를 원활하게 공급하기 위하여 베어링 고정부(614, 624)에 윤활유가 통과할 수 있도록 윤활유 공급라인(615, 625)이 더 구비되는 것이 제3 실시예와 다르다. 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제3 실시예와 다른 구성 요소인 윤활유 공급라인(615, 625)과 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 전방 내축 베어링부(610)는, 메인 베어링(611), 보조 베어링(612), 단차부(613), 베어링 고정부(614), 윤활유 공급라인(615)을 포함하여 구성될 수 있다.

윤활유 공급라인(615)은, 메인 베어링(611)과 보조 베어링(612)이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 윤활유를 원활하게 공급할 수 있도록, 외부로부터 베어링 고정부(614)의 몸체(614a)를 관통하여 형성될 수 있으며, 이때 베어링 고정부(614)의 고정부재(614b) 및 가압부재(614c)와의 간섭을 회피할 수 있도록 절곡되게 형성될 수 있다.

윤활유 공급라인(615)은, 윤활유를 공급할 수 있는 외부로부터 이중 베어링이 설치된 공극(G) 또는 전방 내축 씰(410)의 씰링공간까지 연장될 수 있다.

또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 내축 베어링부(600)의 후방 내축 베어링부(620)는, 메인 베어링(621), 보조 베어링(622), 단차부(623), 베어링 고정부(624), 윤활유 공급라인(625)을 포함하여 구성될 수 있다.

윤활유 공급라인(625)은, 메인 베어링(621)과 보조 베어링(622)이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 윤활유를 원활하게 공급할 수 있도록, 외부로부터 베어링 고정부(624)의 몸체(624a)를 관통하여 형성될 수 있으며, 이때 베어링 고정부(624)의 고정부재(624b) 및 가압부재(624c)와의 간섭을 회피할 수 있도록 절곡되게 형성될 수 있다.

윤활유 공급라인(625)은, 윤활유를 공급할 수 있는 외부로부터 이중 베어링이 설치된 공극(G) 또는 후방 내축 씰(420)의 씰링공간까지 연장될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제4 실시예의 내축 베어링부(600)를 이루는 전방 내축 베어링부(610)와 후방 내축 베어링부(620)는 설치되는 위치에 따라 주변 구조물이 상이할 뿐 기본적인 구성은 유사하다 할 수 있다.

이하에서는, 외축(300)이 선체(H)와 대비하여 전방 또는 후방 밀림 현상을 방지할 수 있도록, 스러스트 베어링을 포함하는 반전회전장치(800)에 대하여, 도 6을 참고하여 구체적으로 설명할 것이다.

도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 추진장치의 반전회전장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 반전회전장치(800)는, 구동축(900)과 함께 회전하도록 구동축(900)의 후단부와 연결되는 구동기어(810), 프론트 프로펠러(120)에 회전력을 전달하도록 외축(300)의 전단부 또는 프론트 프로펠러 허브(122) 전면에 연결되는 피동기어(820), 구동기어(810)의 회전을 피동기어(820)로 반전시켜 전달하기 위한 적어도 하나 이상의 반전기어유닛(830) 을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 구성에 더하여 외축(300)이 선체(H)와 대비하여 전방 또는 후방 밀림 현상을 방지할 수 있도록, 하우징(840)과 스러스트 베어링부(850)를 포함할 수 있다.

구동기어(810)는 구동축(900)의 후단부와 플랜지 결합 방식으로 고정 연결될 수 있고, 피동기어(820)는 외축(300)의 전단부 또는 프론트 프로펠러 허브(122) 전면과 플랜지 결합 방식으로 고정 연결될 수 있다.

이러한 구동기어(810)와 피동기어(820)는, 후술할 반전기어유닛(830)에 적용되는 기어의 타입과 동일한 타입, 예를 들어, 헬리컬 기어 타입으로 구성될 수 있다.

반전기어유닛(830)은, 구동기어(810)의 외측에 이물림 하도록 설치된 제1 기어(831), 제1 기어(831) 및 피동기어(820)의 외측에 배치되며 일측이 제1 기어(831)와 이물림 하고 타측이 피동기어(820)와 이물림 하여 제1 기어(831)의 회전을 피동기어(820)로 전달하는 제2 기어(833)를 포함한다. 이때 제2 기어(833)는 양측이 제1 기어(831)와 피동기어(820)에 동시에 이물림을 할 수 있도록 큰 폭으로 형성된다. 제1 기어(831)와 제2 기어(833)는 헬리컬 기어 타입으로 구성될 수 있다.

구동기어(810), 피동기어(820), 제1 기어(831) 및 제2 기어(831, 833) 각각이 헬리컬 기어 타입일 경우, 싱글 헬리컬 기어이거나 더블 헬리컬 기어일 수 있다.

반전기어유닛(830)은, 제1 기어(831)를 지지하는 제1 축(832), 제2 기어(833)를 지지하는 제2 축(834)을 포함할 수 있다. 제1 축(832) 및 제2 축(834)은, 후술할 하우징(840)에 의해 지지될 수 있다.

제1 축(832)은 제1 기어(831)의 중심을 관통하는 형태로 제1 기어(831)와 결합되며, 그 일단이 후술할 하우징(840)의 제1 측면부(842)에 설치되는 축 베어링(835)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

제2 축(834)은 제2 기어(833)의 중심을 관통하는 형태로 제2 기어(833)와 결합되며, 그 양단이 후술할 하우징(840)의 제1 측면부(842)와 제2 측면부(843)에 각각 설치되는 후술할 축 베어링(835)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

이러한 반전기어유닛(830)은 구동축(900)과 함께 구동기어(810)가 회전하면, 제1 기어(831)가 구동기어(810)와 반대 방향으로 회전하고, 제2 기어(833)가 다시 제1 기어(831)와 반대로 회전한다. 따라서 구동기어(810)와 제2 기어(833)는 같은 방향으로 회전하므로, 제2 기어(833)와 이물림 하는 피동기어(820)는 제2 기어(833) 및 구동기어(810)와 반대방향으로 회전한다. 결국, 이러한 동력전달은 구동축(900)과 프론트 프로펠러(120)의 상반된 회전을 구현하고, 리어 프로펠러(110)가 구동축(900)에 연결된 내축(200)에 직결된 상태이므로 프론트 프로펠러(120)와 리어 프로펠러(110)의 상반된 회전을 구현한다.

하우징(840)은, 제1 및 제2 축들(832, 834)을 지지하면서, 후술할 스러스트 베어링부(850)가 설치될 수 있는 공간을 마련할 수 있도록, 설치공간 내면을 이루는 선체(H)에 고정되는 고정부(841), 고정부(841)의 양단으로부터 각각 절곡되어 연장된 제1 측면부(842)와 제2 측면부(843)로 이루어질 수 있다.

스러스트 베어링부(850)는, 외축(300)이 선체(H)와 대비하여 전방 또는 후방 밀림 현상을 방지할 수 있도록, 전방 스러스트 베어링(850a), 후방 스러스트 베어링(850b)을 포함할 수 있다.

전방 스러스트 베어링(850a)은, 선박의 전진 시 이중반전 프로펠러(100)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있도록, 반전회전장치(800)의 전방부와 하우징(840) 사이에 설치될 수 있다.

구체적으로, 전방 스러스트 베어링(850a)은, 구동기어(810)의 전단부와 하우징(840) 사이, 피동기어(820)의 전단부와 하우징(840) 사이, 제1 기어(831)의 전단부와 하우징(840) 사이, 제2 기어(833)의 전단부와 하우징(840) 사이 중에서 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.

후방 스러스트 베어링(850b)은, 선박의 후진 시 이중반전 프로펠러(100)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있도록, 반전회전장치(800)의 후방부와 하우징(840) 사이에 설치될 수 있다.

구체적으로, 후방 스러스트 베어링(850b)은, 구동기어(810)의 후단부와 하우징(840) 사이, 피동기어(820)의 후단부와 하우징(840) 사이, 제1 기어(831)의 후단부와 하우징(840) 사이, 제2 기어(833)의 후단부와 하우징(840) 사이 중에서 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 전후방 스러스트 베어링(850a, 850b)은, 각종 기어 면과 하우징(840) 내면 사이에 마련될 수 있으며, 이로써 전후방 스러스트 베어링(850a, 850b)이 하우징(840) 내에 위치되어 보호될 수 있고, 구성 크기 또한 절감할 수 있으며, 별도로 스러스트 베어링의 설치공간이 불필요하여 공간 활용성을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스러스트 베어링을 포함하는 반전회전장치(800)는, 도 6을 참고하여 설명한 바와 같이, 헬리컬 기어 타입일 경우를 설명하였지만, 유성기어 타입 또는 베벨 기어 타입 등의 다른 구성을 갖는 반전회전장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 실시예는, 본 발명에 따른 선박용 추진장치(1)는, 내축(200)과 메인 베어링(611, 621) 사이에 보조 베어링(612, 622)을 구비하여 메인 베어링(611, 621)과 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조를 갖도록 내축 베어링부(600)를 구성함으로써, 보조 베어링(612, 622)에 의해 메인 베어링(611, 621)의 마모는 물론 내축(200)의 마모를 최소화 할 수 있어, 고가의 소모품인 메인 베어링(611, 621)의 교체 시기를 연장시킬 수 있음은 물론 내축(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는, 메인 베어링(611, 621)과 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링이 설치되는 외축(300) 또는 프론트 프로펠러 허브(122) 부분에 단차부(613, 623)를 형성함으로써, 단차부(613, 623)가 이중 베어링 설치 위치 기준이 될 수 있어, 이중 베어링 설치 작업을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 이중 베어링의 견착력 향상으로 이중 베어링에 발생되는 전방측 또는 후방측으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있어, 스러스트 하중에 의한 이중 베어링의 이탈 또는 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 메인 베어링(611, 621)과 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 구조에서 메인 베어링(611, 621)과 내축 씰부(400)의 라이너 고정부(411, 421) 사이에 베어링 고정부(614, 624)를 설치함으로써, 베어링 고정부(614, 624)에 의한 메인 베어링(611, 621)의 고정력이 향상되어 단차부(613, 623)와 함께 이중 베어링에 발생되는 전방측 또는 후방측으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있어, 스러스트 하중에 의한 이중 베어링의 이탈 또는 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 베어링 고정부(614, 624)에 윤활유가 통과할 수 있도록 윤활유 공급라인(615, 625)을 형성함으로써, 메인 베어링(611, 621)과 보조 베어링(612, 622)이 결합된 이중 베어링 및 그 주변에 효과적인 윤활을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 스러스트 베어링(850)을 반전회전장치(800)에 설치함으로써, 외축(300)과 내축(200) 사이 등에 스러스트 베어링(850)을 설치하기 위해 내축(200) 또는 외축(300)을 별도 가공할 필요가 없어 내축(200) 또는 외축(300)의 제작 비용을 절감할 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: 선박용 추진장치 100: 이중반전 프로펠러
110: 리어 프로펠러 112: 허브
114: 날개 120: 프론트 프로펠러
122: 허브 124: 날개
200: 내축 300: 외축
400: 내축 씰부 410: 전방 내축 씰
411: 라이너 고정부 412: 라이너 접촉부
420: 후방 내축 씰 421: 라이너 고정부
422: 라이너 접촉부 500: 외축 씰부
510: 전방 외축 씰 511: 라이너 고정부
512: 라이너 접촉부 520: 후방 외축 씰
521: 라이너 고정부 522: 라이너 접촉부
600: 내축 베어링부 610: 전방 내축 베어링부
611: 메인 베어링 612: 보조 베어링
613: 단차부 614: 베어링 고정부
614a: 몸체 614b: 고정부재
614c: 가압부재 615: 윤활유 공급라인
620: 후방 내축 베어링부 621: 메인 베어링
622: 보조 베어링 623: 단차부
624: 베어링 고정부 614a: 몸체
624b: 고정부재 624c: 가압부재
625: 윤활유 공급라인 700: 외축 베어링부
710: 전방 외축 베어링부 720: 후방 외축 베어링부
800: 반전회전장치 810: 구동기어
820: 피동기어 830: 반전기어유닛
831: 제1 기어 832: 제1 축
833: 제2 기어 834: 제2 축
835: 축 베어링 840: 하우징
841: 고정부 842: 제1 측면부
843: 제2 측면부 850: 스러스트 베어링부
850a: 전방 스러스트 베어링 850b: 후방 스러스트 베어링
900: 구동축
G: 공극 H: 선체
LS: 윤활공간 LT: 윤활유 공급부

Claims

리어 프로펠러에 연결되는 내축;
프론트 프로펠러에 연결되는 외축; 및
상기 내축과 상기 외축 사이 또는 상기 내축과 상기 프론트 프로펠러의 허브 사이의 공극에 설치되는 내축 베어링부를 포함하고,
상기 내축 베어링부는,
메인 베어링의 내측에 보조 베어링이 결합된 이중 베어링 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내축 베어링부는,
상기 메인 베어링의 외측이 상기 외축의 내주면 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 내주면에 에 접촉되도록 설치되고,
상기 보조 베어링의 외측이 상기 메인 베어링의 내측과 결합되도록 설치되면서 상기 보조 베어링의 내측이 상기 내축의 외주면에 접촉되도록 설치되어 이루지는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 메인 베어링은,
상기 내축과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 강한 재질로 제작된 롤러 베어링, 미끄럼 베어링 또는 정압 베어링인 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보조 베어링은,
상기 내축과 비교하여 마모 강도가 상대적으로 약한 재질로 제작된 슬리브 베어링인 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보조 베어링은,
상기 메인 베어링과 접촉되는 면적이 상기 내축과 접촉되는 면적보다 넓게 되도록 단면이 'ㄴ'자 형상인 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내축 베어링부는,
상기 외축의 전단부 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부에 형성되는 단차부를 더 포함하고,
상기 단차부에 상기 이중 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 6 항에 있어서, 상기 단차부는,
상기 외축의 전단부로부터 후방측으로 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부로부터 전방측으로 일정 길이 수평면을 이루고, 상기 수평면으로부터 직각으로 절곡된 수직면을 이루며, 상기 단차부가 형성된 부분의 상기 외축 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 내경이 상기 외축 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 다른 부분의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 6 항에 있어서, 상기 내축 베어링부는,
몸체가 고정부재에 의해 상기 외축의 전단부 또는 상기 프론트 프로펠러 허브의 후단부에 고정되고, 상기 몸체를 관통하는 가압부재에 의해 상기 메인 베어링을 가압하여 상기 메인 베어링이 상기 단차부의 수직면에 밀착 고정시키는 베어링 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 선박용 추진장치.
제 8 항에 있어서, 상기 베어링 고정부는,
상기 메인 베어링과 내축 씰부의 라이너 고정부 사이에 설치되고,
상기 내축 씰부는,
상기 내축 상에서 상기 외축의 전단 또는 상기 프론트 프로펠러의 후단에 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 9 항에 있어서, 상기 내축 베어링부는,
상기 이중 베어링 및 그 주변에 윤활유를 공급하도록, 외부로부터 상기 베어링 고정부를 관통하여 형성되는 윤활유 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
제 10 항에 있어서, 상기 윤활유 공급라인은,
상기 외부로부터 상기 이중 베어링이 설치된 상기 공극 또는 상기 내축 씰부의 씰링공간까지 연장되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.