KR940001340B1 - 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선박용 2중반전 프로펠러 구동장치

제1도∼제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치를 도시한 도면으로서,

제1도는 그 모식적 종단면도.

제2도는 제1도의 II-II선 단면도.

제3도는 제1도의 III-III선 단면도.

제4, 5도는 종래의 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치를 도시한 도면으로서,

제4도는 그 모식적 종단면도.

제5도는 제4도의 V-V선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주기관 2 : 출력축

3 : 대기어 4 : 소기어

5 : 유성기어 6 : 내치기어

7 : 내축드러스트베어링 8 : 태양기어

9 : 외축 10 : 내축

11 : 앞쪽프로펠러 12 : 뒤쪽프로펠러

13 : 외축드러스트베어링 14 : 기어축

본 발명은, 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에 관한 것으로, 특히 동일축선상에 설치되는 2개의 프로펠러 엔진의 회전을 감속시켜 전달하는 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에 관한 것이다.

선박의 추진장치에 있어서, 주기관으로서의 엔진과 2개의 프로펠러를 동일축선상에 배치하고, 이들 프로펠러를 구동하는 내외 2중축을 동시에 감속시킬 경우에는, 통상적으로, 유성기어장치가 사용되고 있다.

종래, 이와 같은 유성기어장치는, 제4도의 모식적종단면도 및 제5도의 제4도에 있어서의 V-V선 단면도로 도시한 바와 같이, 주기관(1')의 회전을 반전시켜서, 각각의 프로펠러에 전달하는 반전기구(2')로서 구성되어 있다.

반전기구(2')는, 주기관(1')의 주기관출력축(7')에 연결된 태양기어(2B')와, 태양기어(2B')의 외주에 맞물려서 뒤쪽프로펠러(6C')의 내축(3C')과 일체로 연설(連說)된 캐리어 베어링(2D')으로 회전가능하게 지지된 유성기어(2C')와, 유성기어(2C')의 외주에 그 내주를 맞물려서 앞쪽프로펠러(6A')에 장착된 내치기어(2A')로 구성되어 있다.

또한, 제4도에 있어서 부호(5')는 내측(3C') 및 외축(3A')의 베어링을 나타낸다.

이와 같이 구성된 반전기구(2')에 있어서는, 주기관(1')에서 발생하는 토오크는, 출력축(7')에 접속된 태양기어(2B')에 전달된다. 이 태양기어(2B')의 회전에 따라서, 유성기어(2C')는 자전하면서 태양기어(2B')의 주위를 공전한다. 이 유성기어(2C')의 자전과 공전에 의해, 내치기어(2A')를 개재해서 외축(3A')은 입력축(7')과는 반대방향으로 회전하여, 앞족프로펠러(6A')를 구동한다.

한편, 유성기어(2C')를 회전가능하게 지지하는 내축(3C')은, 입력축(7')과 동일방향으로 회전하여, 뒷쪽프로펠러(6C')를 구동한다.

이와 같은 작용에 의해, 2개의 프로펠러는 서로 반대방향으로, 또한 주기관(1')의 회전보다 낮은 회전수로 구동된다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에서는, 다음과 같은 문제점이 있다.

① 뒷쪽프로펠러(6C')에 접속되는 유성기어(2C')와, 앞쪽프로펠러(6A)에 접속되는 내치기어(2A')는, 쌍방이 축선상을 공정하기 때문에 차동기어기구가 되어서, 외력에 의해 한쪽프로펠러의 부하가 변화하면, 다른쪽 프로펠러의 회전수도 변화하여, 2개의 프로펠러의 회전수가 쌍방의 프로펠러 부하에 의해 결정되어 버리게 되어, 최적의 회전수로 운전할 수 없게 된다.

② 차동유성회전을 임의의 회전수로 제어할 경우는, 외축(3A')에 브레이크장치를 설치하거나, 유압모우터를 사용하여 유성기어의 공전속도를 조정하는(일본국 특개소 59-96092호 공보 참조)등의 연구가 필요해지고, 구조가 복잡화되고, 조작성도 나빠진다.

③ 유성기어(2C')가 공전하기 때문에, 내축(3C')에 작용하는 추력을 지지하는 드러스트베어링을 설치하는 것이 극히 곤란하다.

이와 같은 문제점을 피하면서 동일축선상에서 내외축을 감속구동시키기 위하여 평행축기어를 사용하면, 대기어를 3열이상 필요로 하게되고, 반전기구가 대형화하여, 배치 및 원가적으로 극히 불리하게 된다.

다른 방법으로서, 주기관과 프로펠러 축선을 이심(異芯)으로해서, 평행축 기어를 사용하여 감속시킬 수도 있으나, 이 경우도 배치 및 원가면에서 바람직하지 않다.

본 발명은 이와 같은 문제점의 해결을 도모하려고 하는 것으로, 대형의 반전기구를 사용하는 일없이, 2중반전 프로펠러의 회전수를 엔진회전수에 대해서 감속함에 즈음해서, 프로펠러 부하의 변동에 의해서도 2개의 프로펠러 상호간의 회전수의 변동이 발생하는 일이 없는 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치를 제고하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치는, 엔진에 의해 구동되는 대기어와, 동 대기어의 주변부에 있어서의 복수개의 정위치에서 각각 동 대기어와 맞물리도록 설치된 복수개의 소기어와, 이들 소기어의 기어축에 각각 장착된 복수개의 유성기어와, 이들 유성기어에 각각 맞물리는 태양기어 및 내치기어를 갖추고, 상기 기억축은 선체의 정위체에서 회전가능하게 지지되어 있으며, 상기 태양기어의 기어축으로서의 내축에 뒤쪽프로펠러가 장착되고 상기 내축의 앞쪽에 내축드러스트베어링을 구비하고 있는 동시에, 상기 내치기어의 기어축으로서의 관형상 외축에 앞쪽프로펠러가 장착되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기의 본 발명의 선박용 2반전 프로펠러 구동장치에서는, 엔진의 회전은, 대기어를 회전시키고, 대기어의 회전에 의한 기어축의 회전으로, 유성기어가 회전한다. 다음에, 유성기어의 회전은, 한쪽에서는 태양기어를 동일 방향으로 회전시키고, 다른쪽에서는 내치기어를 역방향으로 회전시킨다.

이와 같은 동작시에, 기어축에 의해 연동하는 소기어와 유성기어는, 기어축의 위치가 규제되어 있으므로 공전하지 않고, 소정의 위치에서 자전한다. 따라서, 뒷쪽프로펠러에 접속하는 태양기어는, 대기어와 동일방향으로 회전한다.

또, 앞쪽프로펠러에 접속하는 내치기어는, 대기어와는 역방향으로 회전한다.

이렇게 해서 2개의 프로펠러는, 각 기어의 조합에 의해서, 엔진에 비해서 감속된 회전수로 구동된다.

다음에, 본 발명의 본 실시예에 대해서 설명하면, 제1∼3도는 본 발명의 일실시예로서의 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치를 도시한 도면으로서, 제1도는 그 모식적 종단면도, 제2도는 제1도의 II-II선 단면도, 제3도는 제1도의 III-III선 단면도이다.

제1∼3도에 도시한 바와 같이, 이 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치는, 주기관(1)으로서의 엔진의 출력축(2)에 연결되어서 구동되는 대기어(3)와, 대기어(3)의 주변부에 있어서의 4개소의 정위치에서 선체등에 회전가능하게 지지되어서, 각각 대기어(3)와 맞물리도록 설치된 4개의 소기어(4)를 갖추고 있다.

이들 각 소기어(4)의 기어축(14)에는, 각각 유성기어(5)가 장착되어 있고, 이들 유성기어(5)에 그 외주 및 내주에서 각각 맞물리도록, 태양기어(8) 및 내치기어(6)가 설치되어 있다.

그리고, 태양기어(8)의 기어축으로서의 내축(10)에는 뒷쪽프로펠러(12)가 장착되는 동시에, 내치기어(5)의 기어축으로서의 관현상외축(9)에는 앞쪽프로펠러(11)가 장착되어 있다.

또한, 제1도에 있어서, (7)은 내축드러스트베어링, (13)은 외축드러스트베어링을 나타낸다.

상기한 바와 같이 구성된 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에서는, 주기관(1)의 회전은, 제2도에 도시한 바와 같이, 출력축(2)을 거쳐서 대기어(3)를 회전시키고, 대기어(3)의 회전에 의한 기어축(14)의 회전으로, 제3도에 도시한 바와 같이, 유성기어(5)가 회전한다.

다음에, 유성기어(5)의 회전은, 한쪽에서는 태양기어(8)를 출력축(2), 대기어(3)와 동일방향으로 회전시키고, 다른쪽에서는 내치기어(6)를 역방향으로 회전시킨다.

이와 같은 동작시에, 기어축(14)에 의해 연동하는 소기어(4)와 유성기어(5)는, 제1도에 도시한 바와 같이, 기억축914)의 위치가 규제되어 있으므로 공전하지 않고, 소정의 위치에서 자전한다. 따라서, 뒷쪽프로펠러(12)에 접속하는 태양기어(8)는, 제3도에 도시한 바와 같이 대기어(3)와 동일방향으로 회전한다.

또, 앞쪽프로펠러(11)이 접속하는 내치기어(6)는, 제3도에 도시한 바와 같이, 대기어(3)와는 반대방향으로 회전한다..

이렇게 해서 2개의 프로펠러는, 각 기어 (2)∼(8)의 조합에 의해서, 주기관(1)에 비해 감속된 회전수로 구동된다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 이 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에 의하면, 종래의 반전기구(2')에 유성기어를 사용하였을 경우와 같은 차동유성동작에 의한 불편함이나, 평행축기어를 사용하였을 경우와 같은 장치의 대형화에 따른 배치, 원가면의 불합리함을 해소하여, 소형이고 저렴한 축시스템이 제공된다.

또, 내축(10), 외축(9) 다같이 감속시킬 수 있기 때문에, 주기관(1)의 정격회전수등에 구속되지 않고, 프로펠러 효율을 최대한으로 이끌어내는 프로펠러 설계가 가능해지고, 에너지절약의 면에서 매우 유리해지고, 또, 주기관(1)의 회전수 선택의 폭이 넓어지고 실용성이 향상된다.

또, 기어축(14) 및 유성기어(5)가 공전하지 않기 때문에, 내축(10)의 드러스트베어링(7)의 배치가 극히 간단하고, 또 내축(10)의 앞단부면이 노출되기 때문에, 내축(10) 중심에 급유할 경우의 회전조인트등의 급유장치를 용이하게 장착가능해지고, 윤활의 면에서의 간소화를 도모하는 것도 가능해진다.

이에 더해서, 내축과 외축과의 사이에 회전수 차이가 있기[이속(異速) 반전의] 때문에, 내축베어링의 스퀴즈효과(Squeeze effect)에 의해, 동 베어링의 성능향상을 도모할 수 있다.

이상, 본 발명을 그 일실시예에 의거해서 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위내에서 여러 가지 개량변경해서 실시가능한 것으로서, 특히 유성기어의 수나, 대기어를 소기어에 대한 내접기어로 하는지 외접기어로 하는지는 임의이다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치에 의하면, 다음과 같은 효과 내지 이점이 얻어진다.

① 종래의 반전기구에 유성기어를 사용하였을 경우와 같은 차동유성동작에 으한 불편함이나, 평행축기어를 사용하였을 경우와 같은 장치의 대형화에 따른 배치, 원가면의 불합리함을 해소하여, 소형이고 저렴한 축시스템을 얻을 수 있다.

② 내축, 외축 동시에 감속시킬 수 있기 때문에, 주기관의 정격회전수등에 구속되지 않고, 프로펠러 효율을 최대한으로 이끌어내는 프로펠러 설계가 가능해지고, 에너지절약의 면에서 매우 유리해지고, 또, 주기관의 회전수 선택의 폭이 넓어져서 실용성이 향상된다.

③ 기어축 및 유성기어가 공전하지 않기 때문에, 내축드러스트베어링의 배치가 극히 간단하고, 또 내축앞단부면이 노출되기 때문에, 내축중심에 급유할 경우의 회전조인트등의 급유장치를 용이하게 장착가능해지고, 윤활의 면에서의 간소화를 도모하는 것도 가능해진다.

④ 내축과 외축이 다른 속도로 반전하기 때문에, 내축베어링의 성능향상을 도모할 수 있다.

Claims (1)

1. 엔진(1)에 의해 구동되는 대기어(3)와, 동 대기어(3)의 주변부에 있어서의 복수개의 정위치에서 각각 동 대기어(3)와 맞물리도록 설치된 복수개의 소기어(4)와, 이들 소기어(4)의 기어축(14)에 각각 장착된 복수개의 유성기어(5)와, 이들 유성기어에 각각 맞물리는 태양기어(8) 및 내치기어(6)를 갖추고, 상기 기어축(14)은 선체의 정위치에서 회전가능하게 지지되어 있으며, 상기 태양기어(8)의 기어축으로서의 내축(10)에 뒷쪽프로펠러(12)가 장착되고 상기 내축(10)의 앞쪽에 내축 드러스트베어링(7)을 구비하고 있는 동시에, 상기 내치기어(6)의 기어축으로서의 관형상 외축(9)에 앞쪽프로펠러(11)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 2중반전 프로펠러 구동장치.

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