KR20170058351A - 비대칭형 핀을 갖는 보스캡 및 이를 포함하는 선박용 추진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 프로펠러가 결합된 보스에 결합되는 캡, 및 상기 캡으로부터 돌출되는 방향에 대해 수직한 제1방향을 향하는 제1핀면 및 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향을 향하는 제2핀면을 갖는 핀을 포함하되, 상기 핀 및 상기 프로펠러는 각각 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성되고, 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면은 상기 핀의 일단과 타단을 잇는 핀기준선을 기준으로 상기 제1방향 쪽에 위치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡 및 이를 포함하는 선박용 추진장치에 관한 것이다.

Description

비대칭형 핀을 갖는 보스캡 및 이를 포함하는 선박용 추진장치{Boss Cap having Asymmetry Type Fin and Propulsion Apparatus for Ship}

본 발명은 선박 등이 운항하기 위한 추진력을 발생시키는 추진장치에 결합되는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡 및 이를 포함하는 선박용 추진장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 등과 같이 물에서 이동하는 이동수단은 프로펠러를 갖는 추진장치가 발생시키는 추진력으로 운항한다. 예컨대, 선박은 선미 하부에 설치된 선박용 추진장치가 발생시키는 추진력으로 운항하게 된다.

이러한 선박용 추진장치는 프로펠러를 포함한다. 프로펠러는 구동축을 통해 전달된 구동부의 구동력으로 회전함으로써, 선박이 운항하기 위한 추진력을 발생시킨다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 추진장치의 개략적인 사시도이다.

도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는 구동력을 발생시키는 구동부(2), 상기 구동부(2)에 연결되는 보스(3), 및 상기 보스(3)에 결합되는 복수개의 프로펠러(4)를 포함한다.

상기 보스(3)는 상기 구동부(2)가 발생시키는 구동력으로 회전한다. 상기 보스(3)가 회전함에 따라, 상기 보스(3)에 결합된 프로펠러(4)들이 회전하게 된다.

상기 프로펠러(4)들은 상기 보스(3)가 회전함에 따라 함께 회전하면서 상기 보스(3)의 후방에 위치한 물을 밀어내고, 이러한 힘에 대한 반작용으로 추진력을 발생시킨다. 이와 같이 발생된 추진력을 이용하여 선박이 운항하게 된다.

여기서, 상기 프로펠러(4)들이 회전하면서 추진력을 발생시킴에 따라, 상기 보스(3)의 후방에 위치한 물은 직선 운동하지 않고 회전 운동하게 된다. 이에 따라, 상기 보스(3)의 후방에 소용돌이(와류)가 발생하게 된다. 따라서, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는 상기 보스(3)의 후방에서 발생하는 소용돌이로 인해 상기 프로펠러(3)들이 회전하면서 발생시키는 회전력이 손실됨에 따라 선박에 대한 추진효율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는 상기 보스(3)의 후방에서 발생하는 소용돌이로 인해 물의 흐름이 불균일해지고, 이로 인해 발생하는 진동으로 내구성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 보스의 후방에서 발생하는 소용돌이를 분산시킬 수 있는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡 및 이를 포함하는 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡은 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 프로펠러가 결합된 보스에 결합되는 캡; 및 상기 캡으로부터 돌출되는 방향에 대해 수직한 제1방향을 향하는 제1핀면, 및 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향을 향하는 제2핀면을 포함하고, 상기 캡으로부터 돌출되게 상기 캡에 결합되는 핀을 포함할 수 있다. 상기 제1핀면은 상기 핀의 일단과 타단에서 상기 제2핀면에 접하게 형성되되, 상기 핀의 일단과 타단을 잇는 핀기준선을 기준으로 최대 거리로 이격된 제1지점이 상기 핀기준선으로부터 제1거리로 이격되게 형성될 수 있다. 상기 제2핀면은 상기 핀이 비대칭형으로 형성되도록 상기 핀기준선을 기준으로 최대 거리로 이격된 제2지점이 상기 핀기준선으로부터 상기 제1거리에 비해 짧은 제2거리로 이격되게 형성될 수 있다. 상기 핀은 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된 프로펠러에 대응되도록 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면에 의해 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 상기 핀 및 상기 프로펠러는 각각 선박을 전진시키는 방향에 대해 예각(銳角)을 이루는 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 상기 핀은 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면이 상기 핀기준선을 기준으로 상기 제1방향 쪽에 위치되게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡은 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 프로펠러가 결합된 보스에 결합되는 캡; 및 상기 캡으로부터 돌출되는 방향에 대해 수직한 제1방향을 향하는 제1핀면 및 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향을 향하는 제2핀면을 포함하고, 상기 캡으로부터 돌출되게 상기 캡에 결합되는 핀을 포함할 수 있다. 상기 핀 및 상기 프로펠러는 각각 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면은 상기 핀의 일단과 타단을 잇는 핀기준선을 기준으로 상기 제1방향 쪽에 위치되게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 추진장치는 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 보스; 상기 보스에 결합되고, 상기 구동부가 발생시킨 구동력을 추진력으로 변환하기 위한 프로펠러; 및 상기 프로펠러를 기준으로 상기 구동부의 반대편에 위치되게 상기 보스에 결합되는 보스캡을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은 보스의 후방에서 발생하는 소용돌이를 분산시킴으로써, 소용돌이 발생으로 인해 구동력이 손실되는 정도를 감소시킬 수 있음과 동시에 추진효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 보스의 후방에서 발생하는 소용돌이를 감소시킴으로써, 소용돌이로 인해 발생하는 진동을 저감시킬 수 있고, 이에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박용 추진장치의 개략적인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 선박용 추진장치의 개략적인 사시도
도 3은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡의 개략적인 사시도
도 4는 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀의 개략적인 정면도
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀에 대한 도 4의 I-I 선을 기준으로 한 단면도
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀에 대한 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 한 단면도
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 프로펠러와 핀의 개략적인 단면도
도 12는 본 발명에 따른 선박용 추진장치가 설치된 선박의 개략적인 측면도

이하에서는 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 선박용 추진장치의 개략적인 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡의 개략적인 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀의 개략적인 정면도, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀에 대한 도 4의 I-I 선을 기준으로 한 단면도, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 핀에 대한 도 4의 Ⅱ-Ⅱ 선을 기준으로 한 단면도, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡에 있어서 프로펠러와 핀의 개략적인 단면도, 도 12는 본 발명에 따른 선박용 추진장치가 설치된 선박의 개략적인 측면도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 캡(200), 및 핀(300)을 포함한다.

상기 캡(200)은 물에서 이동하는 이동수단에 설치된다. 예컨대, 상기 캡(200)은 선박(미도시)에 설치될 수 있다. 상기 캡(200)은 선박 등과 같은 이동수단에 설치된 구동부(600)가 발생시킨 구동력에 의해 회전된다. 이를 위해, 상기 캡(200)은 상기 구동부(600)에 연결되는 보스(400)에 결합된다. 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력에 의해 상기 보스(400)가 회전되면, 상기 캡(200)은 상기 보스(400)와 함께 회전한다. 상기 캡(200)은 상기 핀(300)에 대한 회전축으로 기능한다.

상기 캡(200)은 상기 보스(400)를 기준으로 상기 구동부(600)의 반대편에 위치되게 상기 보스(400)에 결합된다. 즉, 상기 보스(400)는 상기 구동부(600)와 상기 캡(200) 사이에 위치된다. 상기 보스(400)에는 선박 등과 같은 이동수단을 이동시키기 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러(500)가 결합된다. 상기 프로펠러(500)는 상기 보스(400)로부터 외측으로 돌출되게 상기 보스(400)에 결합된다.

상기 핀(300)은 상기 캡(200)으로부터 돌출되게 상기 캡(200)에 결합된다. 상기 핀(300)은 서로 반대되는 방향을 향하도록 형성된 제1핀면(310, 도 5에 도시됨) 및 제2핀면(320, 도 5에 도시됨)을 포함한다.

상기 제1핀면(310)은 상기 핀(300)이 상기 캡(200)으로부터 돌출되는 방향(A 화살표 방향, 도 4에 도시됨)에 대해 수직한 제1방향(B 화살표 방향, 도 5에 도시됨)을 향하도록 형성된다. 상기 제1방향(B 화살표 방향)은 상기 핀(300)의 두께 방향에 평행한 방향이다. 상기 제1핀면(310)은 상기 핀(300)의 일단(301, 도 5에 도시됨) 및 타단(302, 도 5에 도시됨)에서 상기 제2핀면(320)에 접하게 형성된다. 상기 핀(300)의 일단(301)과 타단(302)을 잇는 가상의 핀기준선(SL, 5에 도시됨)을 기준으로, 상기 제1핀면(310)은 제1지점(311, 도 5에 도시됨)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 제1거리(D1)로 이격되게 형성된다. 상기 제1지점(311)은 상기 제1핀면(310)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 지점을 의미한다.

상기 제2핀면(320)은 제2방향(C 화살표 방향, 도 5에 도시됨)을 향하도록 형성된다. 상기 제2방향(C 화살표 방향)은 상기 핀(300)의 두께 방향에 평행한 방향으로, 상기 제1방향(B 화살표 방향)에 대해 반대되는 방향이다. 상기 핀기준선(SL)을 기준으로, 상기 제2핀면(320)은 제2지점(321, 도 5에 도시됨)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 제2거리(D2)로 이격되게 형성된다. 상기 제2지점(321)은 상기 제2핀면(320)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 지점을 의미한다.

상기 제2핀면(320) 및 상기 제1핀면(310)을 갖는 핀(300)은, 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력에 의해 상기 보스(400), 상기 프로펠러(500), 및 상기 캡(200)이 회전됨에 따라 함께 회전된다. 이에 따라, 상기 핀(300)은 상기 프로펠러(500)가 회전함에 따라 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 발산 내지 확산시킴으로써, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 감소시킬 수 있다. 이 과정에서, 상기 핀(300)은 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 정류(整流)시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력이 소용돌이 발생으로 인해 손실되는 정도를 감소시킬 수 있음과 동시에 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 감소시킴으로써, 소용돌이로 인해 발생하는 진동을 저감시킬 수 있고, 이에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다.

이는, 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제1실시예 및 핀을 갖는 보스캡을 설치하지 않은 추진장치인 비교예를 각각 모형선에 설치한 후에, 물이 담겨진 수조에 띄워놓고 물의 유속을 변화시키면서 추진효율을 측정한 실험결과를 나타낸 아래 표 1로부터 알 수 있다.

표 1에서 JS는 물의 유속을 측정한 값으로 선박에 대한 속도, KT는 추진장치가 발생시킨 추진력을 측정한 값으로 선박에 대한 추력, KQ는 추진장치에 작용하는 토크를 측정한 값으로 선박에 대한 토크,

는 아래 수학식 1에 따라 연산한 값으로 선박에 대한 추진효율에 해당하는 값이다.

[수학식 1]

표 1에서 제1실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 비교예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값(

차이 항목)으로부터, 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제1실시예가 핀을 갖는 보스캡을 설치하지 않은 비교예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 표 1에 기재된 추진효율 차이값이 실제 선박을 축소하여 모형화한 모형선에 대한 실험결과임을 고려하면, 실제 선박에 대한 추진효율 차이값은 현격하게 증가함이 자명하다. 따라서, 상기 핀(300)은 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 정류시키고, 상기 프로펠러(500)가 회전함에 따라 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 발산 내지 확산시킴으로써, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 핀(300)은 상기 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

제1실시예에 따른 추진장치에서 핀을 갖는 보스캡은, 상기 제1핀면(310)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 제1지점(311) 및 상기 제2핀면(320)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 제2지점(321)이 각각 상기 핀기준선(SL)으로부터 서로 반대되는 방향을 향해 동일한 거리로 이격된 핀(300)을 포함하는 것이다. 즉, 제1실시예에서 핀을 갖는 보스캡은, 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 대칭형으로 형성된 핀(300)을 포함하는 것이다. 제1실시예에서 상기 핀(300)의 일단(301)과 타단(302)을 잇는 핀기준선(SL)의 길이(300L)는 1720 mm이고, 상기 핀(300)이 회전축을 기준으로 기울어진 각도는 50°이다.

여기서, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 각각 곡면을 이루며 형성될 수 있다. 즉, 상기 핀(300)은 유선형을 이루도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 핀(300)은 상기 일단(301)과 상기 타단(302)에서 최소 두께로 형성되고, 상기 일단(301)에서 상기 제1지점(311) 및 상기 제2지점(321)을 향할수록 두께가 증가되게 형성되며, 상기 타단(302)에서 상기 제1지점(311) 및 상기 제2지점(321)을 향할수록 두께가 증가되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)에 접촉하는 물이 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)을 따라 부드럽게 흐르도록 구현됨으로써, 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시킬 수 있고, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있다.

이는, 평판형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제2실시예 및 유선형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제3실시예를 전산유체역학(CFD) 프로그램을 이용하여 모형선이 담겨진 물의 유속을 변화시키면서 추진효율을 연산한 실험결과를 나타낸 아래 표 2로부터 알 수 있다. 제2실시예 및 제3실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 상기 핀(300)의 일단(301)과 타단(302)을 잇는 핀기준선(SL)의 길이(300L)가 1720 mm이고, 상기 핀(300)이 회전축을 기준으로 기울어진 각도가 50°이다. 제3실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 대칭형이면서 상기 제1핀면(310)과 상기 제2핀면(320)이 모두 곡선을 이루는 유선형으로 형성된 핀(300)을 포함하는 것이다. 제2실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 상기 제1핀면(310)과 상기 제2핀면(320)이 모두 평면을 이루는 평판형으로 형성된 핀(300)을 포함하는 것이다.

표 2에서 제3실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 제2실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값(차이 항목)으로부터, 유선형이면서 대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제3실시예가 평판형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제2실시예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 표 2에 기재된 추진효율 차이값이 모형선에 대해 시뮬레이션을 수행한 연산값임을 고려하면, 실제 선박에 대한 추진효율 차이값은 현격하게 증가함이 자명하다. 따라서, 유선형이면서 대칭형의 핀(300)은 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시키고, 상기 프로펠러(500)가 회전함에 따라 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 발산 내지 확산시킴으로써, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 유선형이면서 대칭형의 핀(300)은 상기 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 제1지점(311) 및 상기 제2핀면(320)에서 상기 핀기준선(SL)으로부터 최대 거리로 이격된 제2지점(321)이 서로 상이한 거리로 이격되게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1핀면(310)은 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 제1거리(D1)로 이격되게 형성된다. 상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 상기 제1거리(D1)와 상이한 제2거리(D2)로 이격되게 형성된다. 즉, 상기 핀(300)은 비대칭형으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 비대칭형의 핀(300)은 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시킬 수 있고, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음과 동시에 상기 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있다.

이는, 대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제1실시예 및 비대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제4실시예를 모형선에 설치한 후에, 물이 담겨진 수조에 띄워놓고 물의 유속을 변화시키면서 추진효율을 측정한 실험결과를 나타낸 아래 표 3 및 표 4로부터 알 수 있다. 제1실시예 및 제4실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 상기 핀(300)의 일단(301)과 타단(302)을 잇는 핀기준선(SL)의 길이(300L)가 1720 mm이고, 상기 핀(300)이 회전축을 기준으로 기울어진 각도가 50°로 형성된 것이다.

우선, 표 3은 비대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제4실시예 및 핀을 갖는 보스캡을 설치하지 않은 추진장치인 비교예를 각각 모형선에 설치한 후에, 물이 담겨진 수조에 띄워놓고 물의 유속을 변화시키면서 추진효율을 측정한 실험결과를 나타낸 것이다.

표 3에서 제4실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 비교예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값(

차이 항목)으로부터, 비대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제4실시예가 핀을 갖는 보스캡을 설치하지 않은 비교예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 표 3에 기재된 추진효율 차이값이 실제 선박을 축소하여 모형화한 모형선에 대한 실험결과임을 고려하면, 실제 선박에 대한 추진효율 차이값은 현격하게 증가함이 자명하다.

한편, 표 1 및 표 3에서 비교예에 따른 추진장치에 대한 추진효율 값이 서로 다른 것은, 표 1에 대한 실험 및 표 3에 대한 실험을 다른 날짜에 수행함에 따라 주변 온도, 풍량 등과 같은 주변 조건이 상이한 것에 기인한 것이다. 따라서, 제1실시예에 따른 추진장치와 제4실시예에 따른 추진장치를 객관적으로 대비하기 위해서는, 표 1에서 제1실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 비교예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값, 및 표 3에서 제4실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 비교예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값을 대비하여야 한다. 이를 정리하면, 아래 표 4와 같다.

표 4에서 제4실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율 차이값에서 제1실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율 차이값을 감산한 추진효율 차이값(차이 항목)으로부터, 비대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제4실시예가 대칭형의 핀을 갖는 보스캡을 설치한 추진장치인 제1실시예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 표 4에 기재된 추진효율 차이값이 실제 선박을 축소하여 모형화한 모형선에 대한 실험결과임을 고려하면, 실제 선박에 대한 추진효율 차이값은 현격하게 증가함이 자명하다.

따라서, 비대칭형의 핀(300)은 대칭형의 핀(300)과 대비할 때, 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시키고, 상기 프로펠러(500)가 회전함에 따라 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 발산 내지 확산시킴으로써, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 비대칭형의 핀(300)은 대칭형의 핀(300)과 대비할 때, 상기 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 한편, 제4실시예 및 제1실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 각각 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 곡면을 이루며 형성된 유선형의 핀(300)을 포함하는 것이다. 이 경우, 제4실시예에 따른 추진장치에 있어서 보스캡은, 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 서로 다른 곡률로 형성된 유선형이면서 비대칭형의 핀(300)을 포함하는 것이다.

도 2 및 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 어느 한쪽에 위치되게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1핀면(310)은 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 이격된 위치에 형성된다. 상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 이격된 위치에 형성된다. 즉, 상기 핀(300)은 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 상기 제1핀면(310)이 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 볼록하고, 상기 제2핀면(320)이 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 오목한 형태로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 핀(300)은 아래 수학식 2를 만족하는 형태로 형성될 수 있다.

[수학식 2]

수학식 2에서, D1은 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제1거리이고, D2는 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리를 의미한다. 즉, 상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리(D2)가 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제1거리(D1)에 대해 2 ~ 25%의 비율을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 제2거리(D2)가 상기 제1거리(D1)에 대해 2% 미만 및 25% 초과인 경우, 추진효율에 대한 증가율이 저하된다.

상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리(D2)가 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제1거리(D1)에 대해 7 ~ 13%의 비율을 이루도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 핀(300)은 아래 수학식 3을 만족하는 형태로 형성된다.

[수학식 3]

상술한 제4실시예에 따른 추진장치에 설치된 보스캡은, 상기 제1지점(311) 및 상기 제2지점(321)이 모두 상기 핀기준선으로부터 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 이격된 위치에 형성된 것으로, 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리(D2)가 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제1거리(D1)에 대해 7 ~ 13%의 비율을 이루도록 형성된 핀(300)을 포함하는 것이다.

도 2 및 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 양쪽에 위치되게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1핀면(310)은 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 이격된 위치에 형성된다. 상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 상기 제2방향(C 화살표 방향)으로 이격된 위치에 형성된다. 즉, 상기 핀(300)은 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 상기 제1핀면(310)이 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 볼록하고, 상기 제2핀면(320)이 상기 제2방향(C 화살표 방향)으로 볼록한 형태로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 핀(300)은 아래 수학식 4를 만족하는 형태로 형성될 수 있다.

[수학식 4]

수학식 4에서, D1은 상기 제1지점(311)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제1거리이고, D2는 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리를 의미한다. 즉, 상기 제2핀면(320)은 상기 제2지점(321)이 상기 핀기준선(SL)으로부터 이격된 제2거리(D2)가 상기 제1지점(311)과 상기 제2지점(321)이 서로 이격된 거리(D1+D2)에 대해 2 ~ 25%의 비율을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 제1지점(311)과 상기 제2지점(321)이 서로 이격된 거리(D1+D2)는, 상기 핀(300)의 두께에 대응된다. 상기 제2거리(D2)가 제1지점(311)과 상기 제2지점(321)이 서로 이격된 거리(D1+D2)에 대해 2% 미만 및 25% 초과인 경우, 추진효율에 대한 증가율이 저하된다.

도 8을 참고하면, 상기 핀(300)은 상기 캡(200)으로부터 돌출되는 방향(A 화살표 방향)으로 동일한 두께로 형성될 수 있다. 도 9를 참고하면, 상기 핀(300)은 상기 캡(200)으로부터 돌출되는 방향(A 화살표 방향)을 향할수록 두께가 감소되게 형성될 수도 있다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 핀(300)을 복수개 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 핀(300)들은 상기 캡(200)의 회전 방향을 따라 서로 이격되게 상기 캡(200)에 결합될 수 있다. 도 2에는 상기 캡(200)에 4개의 핀(300)이 결합된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 캡(200)에 결합된 핀(300)의 개수는 선박의 크기 등에 따라 변경될 수 있다.

여기서, 상기 핀(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 한쪽에 위치하도록 형성될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 양쪽에 위치하도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 핀(300)은 상기 제2거리(D2)가 상기 제1거리(D1)에 비해 짧게 형성된다. 따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 핀(300)은 모두 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된다. 이 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 핀(300)에 대한 비대칭 방향은 상기 제1방향(B 화살표 방향)이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 핀(300)은 상기 제1방향(B 화살표 방향, 도 10에 도시됨)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된 프로펠러에 대응되도록 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)에 의해 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)는 각각 서로 동일한 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)에 대한 비대칭 방향(E 화살표 방향)은 상기 제1방향(B 화살표 방향)이다. 이하에서는, 상기 프로펠러(500)에 관해 구체적으로 설명한다.

상기 프로펠러(500)는 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진력의 효율을 향상시키기 위해 상기 핀(300)에 대응되는 비대칭형으로 형성된다. 예컨대, 상기 프로펠러(500)는 상기 프로펠러(500)의 일단(501)과 타단(502)을 잇는 가상의 기준선(PL, 도 10에 도시됨)을 기준으로 제1프로펠러면(510) 및 제2프로펠러면(520)이 상기 핀(300)에 대응되는 비대칭형으로 형성될 수 있다.

상기 제1프로펠러면(510)은 상기 프로펠러(500)가 상기 보스(400)로부터 돌출되는 방향에 수직한 제1돌출방향을 향하도록 형성된다. 이 경우, 상기 제1돌출방향은 상기 제1방향(B 화살표 방향)과 동일한 방향일 수 있다. 상기 제1돌출방향은 상기 프로펠러(500)의 두께 방향에 평행한 방향이다. 상기 제1프로펠러면(510)은 상기 프로펠러(500)의 일단(501, 도 10에 도시됨) 및 타단(502, 도 10에 도시됨)에서 상기 제2프로펠러면(520)에 접하게 형성된다. 상기 프로펠러(500)의 기준선(PL)을 기준으로, 상기 제1프로펠러면(510)은 제1이격지점(511, 도 10에 도시됨)이 상기 기준선(PL)으로부터 제1이격거리로 이격되게 형성된다. 상기 제1이격지점(511)은 상기 제1프로펠러면(510)에서 상기 기준선(PL)으로부터 최대 거리로 이격된 지점을 의미한다.

상기 제2프로펠러면(520)은 제2돌출방향을 향하도록 형성된다. 상기 제2돌출방향은 상기 프로펠러(500)의 두께 방향에 평행한 방향으로, 상기 제1돌출방향에 대해 반대되는 방향이다. 이 경우, 상기 제2돌출방향은 상기 제2방향(C 화살표 방향)과 동일한 방향일 수 있다. 상기 기준선(PL)을 기준으로, 상기 제2프로펠러면(520)은 제2이격지점(521, 도 10에 도시됨)이 상기 기준선(PL)으로부터 제2이격거리로 이격되게 형성된다. 상기 제2이격지점(521)은 상기 제2프로펠러면(520)에서 상기 기준선(PL)으로부터 최대 거리로 이격된 지점을 의미한다. 이 때, 상기 제2이격지점(521)은 상기 기준선(PL)으로부터 상기 제1이격거리에 비해 짧은 제2이격거리로 이격되게 형성된다.

이와 같이, 상기 프로펠러(500)는 상기 제1프로펠러면(510) 및 상기 제2프로펠러면(520)에 의해 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된다. 이에 따라, 상기 프로펠러(500) 및 상기 핀(300)은 각각 서로 동일한 비대칭 방향(E 화살표 방향)을 갖도록 형성된다.

예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 프로펠러(500)는 상기 제1프로펠러면(510) 및 상기 제2프로펠러면(520)이 상기 기준선(PL)을 기준으로 한쪽에 형성된 비대칭형 프로펠러(500)로 구현되고, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310)과 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 한쪽에 형성된 비대칭형 핀(300)으로 구현될 수 있다.

예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 프로펠러(500)는 상기 제1프로펠러면(510) 및 상기 제2프로펠러면(520)이 상기 기준선(PL)을 기준으로 양쪽에 형성된 비대칭형 프로펠러(500)로 구현되고, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310)과 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 양쪽에 형성된 비대칭형 핀(300)으로 구현될 수 있다.

따라서, 도 10 및 도 11에 도시된 핀(300) 및 프로펠러(500)는 모두 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성되는 것이다. 이 경우, 도 10 및 도 11에 도시된 핀(300) 및 프로펠러(500)에 대한 비대칭 방향(E 화살표 방향)은 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 서로 동일하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 핀(300)이 상기 프로펠러(500)와 동일한 비대칭 방향(E 화살표 방향)을 갖도록 구현됨으로써, 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시킬 수 있고, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음과 동시에 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있다. 이는, 아래 실험결과들로부터 알 수 있다.

우선, 아래 표 5는 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 동일한 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제5실시예, 및 상기 핀(300)이 없는 추진장치인 실험예를 각각 전산유체역학(CFD) 프로그램을 이용하여 연산한 결과를 나타낸 것이다. 제5실시예에 따른 추진장치는, 도 10에 도시된 바와 같이 서로 동일한 비대칭 방향으로 구현된 핀(300) 및 프로펠러(500)가 설치된 추진장치이다.

표 5에서 제5실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 실험예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값(

차이 항목)으로부터, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 동일한 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제5실시예가 상기 핀(300)이 없는 추진장치인 실험예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 핀(300)이 상기 프로펠러(500)와 동일한 비대칭 방향을 갖도록 구현됨으로써, 핀이 없는 추진장치와 비교할 때 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시킬 수 있고, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음과 동시에 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

다음, 아래 표 6은 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 반대되는 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제6실시예, 및 상기 핀(300)이 없는 추진장치인 실험예를 각각 전산유체역학(CFD) 프로그램을 이용하여 연산한 결과를 나타낸 것이다. 제6실시예에 따른 추진장치는, 상기 핀(300)이 상기 제2방향(C 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 구현되고, 상기 프로펠러(500)가 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 구현된 추진장치이다.

표 6에서 제6실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율에서 실험예에 따른 추진장치에 대한 추진효율을 감산한 추진효율 차이값(

차이 항목)으로부터, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 반대되는 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제6실시예가 상기 핀(300)이 없는 추진장치인 실험예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

다음, 아래 표 7은 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 동일한 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제7실시예, 및 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 반대되는 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제8실시예를 각각 전산유체역학(CFD) 프로그램을 이용하여 연산한 결과를 나타낸 것이다.

제7실시예에 따른 추진장치는, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 모두 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된 것이다. 이 경우, 상기 프로펠러(500)는 상기 제1프로펠러면(510) 및 상기 제2프로펠러면(520)이 상기 기준선(PL)을 기준으로 한쪽에 형성된 것이고, 상기 핀(300)은 상기 제1핀면(310)과 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 한쪽에 형성된 것이다.

제8실시예에 따른 추진장치는, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 반대되는 방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된 것이다. 이 경우, 상기 프로펠러(500)는 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로, 상기 제1프로펠러면(510) 및 상기 제2프로펠러면(520)이 상기 기준선(PL)을 기준으로 한쪽에 형성된 것이다. 상기 핀(300)은 상기 제2방향(C 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로, 상기 제1핀면(310) 및 상기 제2핀면(320)이 상기 핀기준선(SL)을 기준으로 한쪽에 형성된 것이다.

표 7에서 제7실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율 차이값에서 제8실시예에 따른 추진장치에 대한 추진효율 차이값을 감산한 추진효율 차이값(

차이 항목)으로부터, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 동일한 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제7실시예가 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)가 서로 반대되는 비대칭 방향으로 구현된 추진장치인 제8실시예에 비해 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 제7실시예에 따른 추진장치가 제8실시예에 따른 추진장치와 대비할 때, 선박을 전진시키는 방향으로 작용하는 힘(KR)이 상대적으로 커지고, 프로펠러 회전방향의 비틀림 힘(KQ)이 상대적으로 감소되기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)은 상기 핀(300)이 상기 프로펠러(500)와 동일한 비대칭 방향을 갖도록 구현됨으로써, 상기 핀(300)이 상기 프로펠러(500)와 반대되는 비대칭 방향을 갖도록 구현된 추진장치와 비교할 때 상기 보스(400)의 후방으로 토출되는 물의 흐름을 더 균일하게 정류시킬 수 있고, 상기 보스(400)의 후방에서 발생하는 소용돌이를 더 감소시킬 수 있음과 동시에 선박 등과 같은 이동수단에 대한 추진효율을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 표 7에 기재된 추진효율 차이값이 전산유체역학(CFD) 프로그램에 대한 실험결과임을 고려하면, 실제 선박에 적용하였을 경우 추진효율 값에 대한 차이가 더 현격하게 증가할 것임이 자명하다.

이하에서는 본 발명에 따른 선박용 추진장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 선박용 추진장치(10)는 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 보스(400), 상기 보스(400)에 결합되는 프로펠러(500), 및 상기 프로펠러(500)를 기준으로 상기 구동부(600)의 반대편에 위치되게 상기 보스(400)에 결합되는 보스캡(100)을 포함한다. 상기 보스캡(100)은 상술한 본 발명에 따른 비대칭형 핀을 갖는 보스캡(100)에서 설명한 바와 같으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 보스(400)는 상기 구동부(600)에 연결된다. 상기 보스(400)는 구동축(700)을 통해 상기 구동부(600)에 연결될 수 있다. 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력은 상기 구동축(700)을 통해 상기 보스(400)에 전달된다. 이에 따라, 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력에 의해 상기 구동축(700)이 회전되면, 상기 구동축(700)에 결합된 보스(400)는 상기 구동축(700)을 회전축으로 하여 회전한다. 상기 보스(400)는 상기 프로펠러(500)에 대한 회전축으로 기능한다.

상기 프로펠러(500)는 상기 보스(400)에 결합된다. 상기 프로펠러(500)는 상기 보스(400)로부터 돌출되게 상기 보스(400)에 결합된다. 상기 프로펠러(500)는 상기 보스(400)가 회전함에 따라 함께 회전함으로써, 상기 구동부(600)가 발생시킨 구동력을 추진력으로 변환한다. 상기 보스(400)에는 상기 프로펠러(500)가 복수개 결합될 수 있다. 상기 프로펠러(500)들은 상기 보스(400)의 회전 방향을 따라 서로 이격되게 상기 보스(400)에 결합될 수 있다. 도 2에는 상기 보스(400)에 4개의 프로펠러(500)가 결합된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 보스(400)에 결합된 프로펠러(500)의 개수는 선박의 크기 등에 따라 변경될 수 있다.

상기 프로펠러(500)는 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된다. 즉, 상기 프로펠러(500)는 비대칭 방향(E 화살표 방향)이 상기 제1방향(B 화살표 방향)을 향하도록 형성된다. 이 경우, 상기 핀(300) 또한 상기 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된다. 즉, 상기 핀(300) 및 상기 프로펠러(500)는 서로 동일한 비대칭 방향(E 화살표 방향)을 갖도록 형성된다.

상기 프로펠러(500) 및 상기 핀(300)은 각각 선박을 전진시키는 방향(F 화살표 방향, 도 12에 도시됨)에 대해 예각(銳角)을 이루는 제1방향(B 화살표 방향)으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성될 수 있다. 상기 제1방향(B 화살표 방향)이 선박을 전진시키는 방향(F 화살표 방향)에 대해 예각이면, 상기 프로펠러(500)와 상기 핀(300)은 선박이 전진하는 방향 쪽으로 더 돌출되게 형성된 것이므로, 선박이 전진하는 경우 물에 대한 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박용 추진장치(10)는 선박의 전진 속도가 저하되는 것을 방지하여 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 프로펠러(500)는 우회선 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 구동부(600)가 상기 프로펠러(500)를 시계방향으로 회전시키면, 상기 프로펠러(500)는 선박을 전진 이동시키는 추진력을 발생시킨다. 도시되지 않았지만, 상기 프로펠러(500)는 좌회선 형태로 형성될 수도 있다.

상기 구동부(600)는 선박에 설치된 엔진일 수 있다. 상기에서는 상기 구동부(600)가 본 발명에 따른 선박용 추진장치(10)와 별개의 구성인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 본 발명에 따른 선박용 추진장치(10)는 상기 구동부(600)를 포함하도록 구현될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 비대칭형 핀을 갖는 보스캡 200 : 캡
300 : 핀 310 : 제1핀면
320 : 제2핀면 311 : 제1지점
321 : 제2지점 500 : 프로펠러
510 : 제1프로펠러면 520 : 제2프로펠러면
511 : 제1이격지점 521 : 제2이격지점
10 : 선박용 추진장치

Claims (8)

1. 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 프로펠러가 결합된 보스에 결합되는 캡; 및
   상기 캡으로부터 돌출되는 방향에 대해 수직한 제1방향을 향하는 제1핀면 및 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향을 향하는 제2핀면을 포함하고, 상기 캡으로부터 돌출되게 상기 캡에 결합되는 핀을 포함하고;
   상기 제1핀면은 상기 핀의 일단과 타단에서 상기 제2핀면에 접하게 형성되되, 상기 핀의 일단과 타단을 잇는 핀기준선을 기준으로 최대 거리로 이격된 제1지점이 상기 핀기준선으로부터 제1거리로 이격되게 형성되며;
   상기 제2핀면은 상기 핀이 비대칭형으로 형성되도록 상기 핀기준선을 기준으로 최대 거리로 이격된 제2지점이 상기 핀기준선으로부터 상기 제1거리에 비해 짧은 제2거리로 이격되게 형성되고;
   상기 핀은 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성된 프로펠러에 대응되도록 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면에 의해 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성되며;
   상기 핀 및 상기 프로펠러는 각각 선박을 전진시키는 방향에 대해 예각(銳角)을 이루는 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성되고;
   상기 핀은 상기 제1핀면 및 상기 제2핀면이 상기 핀기준선을 기준으로 상기 제1방향 쪽에 위치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1핀면은 상기 제1지점이 상기 핀기준선으로부터 상기 제1방향으로 이격된 위치에 위치되게 형성되고,
   상기 제2핀면은 상기 제2지점이 상기 핀기준선으로부터 상기 제1방향으로 이격된 위치에 위치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
3. 제2항에 있어서,
   상기 핀은
   

   

   
   을 만족하는 형태로 형성되되, D1은 상기 제1지점이 상기 핀기준선으로부터 이격된 거리, D2는 상기 제2지점이 상기 핀기준선으로부터 이격된 거리인 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
4. 제2항에 있어서,
   상기 핀은
   

   

   
   을 만족하는 형태로 형성되되, D1은 상기 제1지점이 상기 핀기준선으로부터 이격된 거리, D2는 상기 제2지점이 상기 핀기준선으로부터 이격된 거리인 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
5. 제1항에 있어서,
   상기 핀은 일단과 타단에서 최소 두께로 형성되고, 일단에서 상기 제1지점 및 상기 제2지점을 향할수록 두께가 증가되게 형성되며, 타단에서 상기 제1지점 및 상기 제2지점을 향할수록 두께가 증가되게 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
6. 제1항에 있어서,
   상기 핀은 유선형을 이루도록 상기 제1핀면과 상기 제2핀면이 각각 곡면을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
7. 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 프로펠러가 결합된 보스에 결합되는 캡; 및
   상기 캡으로부터 돌출되는 방향에 대해 수직한 제1방향을 향하는 제1핀면 및 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향을 향하는 제2핀면을 포함하고, 상기 캡으로부터 돌출되게 상기 캡에 결합되는 핀을 포함하고;
   상기 핀 및 상기 프로펠러는 각각 상기 제1방향으로 더 돌출된 비대칭형으로 형성되고;
   상기 제1핀면 및 상기 제2핀면은 상기 핀의 일단과 타단을 잇는 핀기준선을 기준으로 상기 제1방향 쪽에 위치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 비대칭형 핀을 갖는 보스캡.
8. 구동부가 발생시킨 구동력에 의해 회전되는 보스;
   상기 보스에 결합되고, 상기 구동부가 발생시킨 구동력을 추진력으로 변환하기 위한 프로펠러; 및
   상기 프로펠러를 기준으로 상기 구동부의 반대편에 위치되게 상기 보스에 결합되는 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 보스캡을 포함하는 선박용 추진장치.

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