WO2010140831A2

WO2010140831A2 - 선박 추진장치

Info

Publication number: WO2010140831A2
Application number: PCT/KR2010/003529
Authority: WO
Inventors: 송경진; 송영식; 송원찬; 송원기; 송중식; 채헌; 송인정; 채제완; 송정식
Original assignee: Song Gyung Jin; Song Young Sick; Song Won Chan; Song Won Gi; Song Jung Sik; Chae Heon; Song In Jung; Chae Je Wan; Song Jerng Sik
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2010-12-09
Also published as: WO2010140831A3; KR100956719B1

Abstract

본 발명은 선박 추진장치를 개시한다. 본 발명의 선박 추진장치는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축을 포함하는 선박 추진장치에 있어서, 선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관과; 상기 유도관을 통해 유입된 물이 입수되는 입수부 및 입수된 물이 출수되는 것으로 조타축에 연결되어 선택적으로 정·역 회동되는 출수부 그리고 이들 입수부와 출수부의 양측벽을 형성하는 것으로 고리 형상으로 배치되어 출수부의 회동에 따라 연동하여 다수의 접힘판이 선택적으로 서로 겹쳐지는 것에 의해 길이가 가변되는 원통형의 회동측벽부로 이루어진 조타수단을 포함하여 구성된다.

Description

선박 추진장치

본 발명은 선박의 진행시 선수에 미치는 유체 저항을 추진 에너지로 활용할 수 있도록 한 선박 추진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수면 보다 낮은 위치에 해수유도관을 설치하고 그 내부에 스크류 프로펠러를 설치하여 추진력을 향상시킬 수 있는 선박 추진장치에 관한 것이다.

선박은 그것을 움직이게 하는 원동력에 의해, 노도선·범선(풍력)·기선(석탄·석유를 연료로 하는 기계력)·원자력선(핵연료에 의한 기계력)으로 나눈다.

현재 기선이라고 하는 명칭은 종류 여하를 불문하고 모두 기계력에 의해 추진되는 동력선의 뜻으로 사용되지만, 좁은 뜻의 기선은 증기력으로 작동하는 왕복동기관이나 증기터빈기관을 가지는 배를 가리키며, 가솔린기관·흡입가스기관·호트밸브기관·디젤기관을 가지는 내연기선은 기선(機船)이라고 하여 구별한다.

이 두 가지 외에 전기추진선이 있고, 그 발전기의 구별에 의해, 디젤전기추진선·터빈전기추진선의 두 종류가 있다. 원자력선은 현재 핵연료를 사용해서 증기를 만들고, 그것에 의해 증기터빈을 회전시키는 기선(汽船)이다. 증기 대신으로 고온고압가스를 사용하는 가스터빈선은 일부 고속특수선을 제외하고는 아직 보급단계에 이르지 못하고 있다. 추진기별로 보면, 기선의 초기는 수차식의 외륜선이었지만, 현대는 스크류프로펠러선이 주로 사용된다.

스크류는 소형선에는 날개가 3개, 일반선에는 4개가 일반적이었지만, 최근의 대형 1축선에서는 효율이 좋은 날개가 5개인 프로펠러가 많이 사용된다. 프로펠러축의 수에 따라서, 1축선·2축선·3축선·4축선의 4종류가 있다. 과거에는 1기 1축이 원칙이었지만, 2기 1축의 배도 있다. 또 추진기의 회전을 한 방향으로 정하고, 날개의 각도를 변화시킴으로써 프로펠러의 피치를 변화시켜 배의 전진·정지·후진을 간단히 할 수 있는 가변 피치 프로펠러선도 소형선에서 볼 수 있게 되었다.

한편 스크류 프로펠러(screw propeller)는, 통상 3~7개의 날개를 가진 프로펠러이면서 프로펠러 날개의 나선면이 물을 밀어내고 그 반동으로 생긴 추력을 받아 배가 전진하게 되는데 통상적인 선박용 추진장치로서는 단일 프로펠러인 고정피치 프로펠러(FPP:Fixed Pitch Propeller), 가변 피치 프로펠러(CPP:Controllable Pitch Propeller)와 복합 프로펠러(compound propeller)인 상반회전 프로펠러(CRP), 텐덤 프로펠러(Tendem propeller) 등의 추진장치가 있다.

상기와 같은 전통적인 선박의 추진 장치인 스크류 프로펠러는 선박의 고속화 대형화의 추세에 맞추어 발전되어 가고 있으나, 선박이 고속화되면서 발생되는 캐비테이션(Cavitation)에 의한 진동 및 소음의 문제가 발생하게 되며, 이때의 상기 캐비테이션(Cavitation)이란, 부하가 높은 프로펠러가 어떤 임계 회전수를 넘는 회전속도로 구성될 때 나타나는 현상이며, 좀 더 일반적으로는 일정한 온도에서 압력을 낮추어서 수증기 또는 공기로 채워져 있는 기포가 가시화하고 성장하는 현상을 말한다.

이러한 기존의 일반적인 선박 추진장치인 프로펠러는 부하가 높은 경우 캐비테이션이 쉽게 발생하여 추진효율 저하, 선박의 진동 및 소음을 유발시키며, 프로펠러 날개의 침식과 휨에 의한 손상으로 선박의 운항에 큰 지장을 줄 뿐만 아니라 추진장치의 정비를 위해서는 위급한 상황이라도 선박이 정지된 상태에서 정비가 이루어져야 하므로 정비작업능률이 저하되는 문제가 있다.

게다가, 프로펠러 추진기의 경우는 약 35.0노트를 선속의 한계로 보며 선속이 35.0노트 이상이면 진동 및 소음의 증가 때문에 비상사태를 제외하고는 거의 운항을 하지 않는다.

따라서, 고속선, 소방선, 구조선, 경비선 및 순시선 등과 같은 긴급상황시 고속성과 기동성 등을 요하는 선박과 같은 경우 캐비테이션의 발생으로 선박의 제 기능을 다하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 기존의 프로펠러 선박은 진로방향으로 충돌 가능한 물체가 접근할 경우 급선회 및 급정거가 어려운 문제점이 있으며, 대형선박이 항구에 정박할 경우에는 선회반경이 작은 선박에 비해 매우 크므로, 선회반경이 비교적 작은 선박(유도선)의 도움을 받아 정박해야만 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선수 부분에 부딪히는 물을 선미에 배치된 스크류 프로펠러측으로 유도 안내하여 선박의 추진효율을 극대화시킬 수 있도록 한 선박 추진장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 선박 추진장치는, 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관과; 상기 유도관을 통해 유입된 물이 입수되는 입수부 및 입수된 물이 출수되는 것으로 조타축에 연결되어 선택적으로 정·역 회동되는 출수부 그리고 이들 입수부와 출수부의 양측벽을 형성하는 것으로 고리 형상으로 배치되어 출수부의 회동에 따라 연동하여 다수의 접힘판이 선택적으로 서로 겹쳐지는 것에 의해 길이가 가변되는 원통형의 회동측벽부로 이루어진 조타수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 유도관은 ′Y′자 형상으로 구비되어 상기 선박의 선수측으로 한쌍의 분기관로가 배치되고 선미측으로 합체관로가 배치되며, 상기 합체관로의 내부에는 스크류 프로펠러와 조타수단이 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 유도관은 한쌍으로 구비되며, 상호 마주보는 방향으로 각각의 분기관로(11a,11b)가 대향 배치되고 선수와 선미측으로는 각각의 합체관로가 배치되고, 상기 각 합체관로의 내부에는 스크류 프로펠러와 조타수단이 설치되는 것에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 선박 추진장치는, 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관과; 상기 유도관의 끝단부에 연결되어 그 일단이 조타축에 연결되어 연동하여 위치 가변되는 것으로 굽힘 변형이 유연한 플랙시블관으로 된 조타수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 선박 추진장치는, 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관과; 상기 유도관의 끝단에 연결되어 스크류 프로펠러를 통과한 물을 공급받는 것으로 일측벽이 수평 방향으로 길게 개구된 슬롯을 형성한 외부 케이싱 및 상기 외부 케이싱의 내부에 회동 가능하게 구비되어 상기 외부 케이싱 내부로 유입된 물을 배출하는 원통형의 부재로 상기 슬롯을 통해 출수포트가 돌출 배치되고 이 출수포트의 일단이 조타축에 연결되어 회동 조작력을 받아 연동되는 내부 케이싱으로 된 조타수단을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 선박 추진장치는, 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서, 선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되는 유도관과; 상기 스크류 프로펠러는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로 수평 배치되는 제1축 및 상기 제1축과 베벨기어 교합으로 연결되어 수직하게 배치되어 연동 회전되는 것으로 일부가 유도관 내부에 배치되는 제2축 및 상기 제2축과 베벨기어 교합으로 연결되어 수평 배치되어 연동 회전되는 것으로 끝단부에 프로펠러가 설치된 제3축으로 구성되고, 상기 조타수단은 조타축과 기어교합으로 연결되어 회전 조작력을 받아 연동하여 정·역 회전되는 것으로 상기 제2축과 제3축을 감싸는 ′ㄴ′자 형상으로 구비된 관형상의 조타관 및 이 조타관의 내부에 위치된 제2축과 제3축을 회전 지지하는 베어링으로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 선박 추진장치는, 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되는 유도관과; 상기 스크류 프로펠러는 상기 유도관 내부에 설치되는 것으로 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 유니버셜 조인트로 연결된 복수개의 회전축 및 이들 회전축 중 끝단에 위치한 회전축에 연결되어 일체로 연동 회전되는 프로펠러를 포함하여 구성되고, 상기 조타수단은 조타축과 기어교합으로 연결되어 선택적으로 회전되는 것으로 상기 유도관과 일체로 회전될 수 있게 일단이 결합 고정되고 그 상단부는 상기 유도관의 끝단부와 와이어 또는 철판으로 연결된 조향축을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 선박 추진장치는, 선박의 진행방향에 대하여 선수측에 부딪히는 물을 선미에 배치된 스크류 프로펠러측으로 빠르게 유동시킴으로써 추진효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 스크류 프로펠러를 외부로부터 보호하는 구조이므로 선박의 추진효율 극대화와, 선박의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 스크류 프로펠러의 블레이드 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

따라서, 고속운항에 따른 경제성을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 신속한 방향 전환이 가능하여 유도선의 도움을 받지 않고서도 정확하고 신속한 정박이 가능하므로 이에 따른 산업상 대단히 유용한 효과가 기대된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박 추진장치가 적용된 선박의 하부를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 측면을 나타낸 도면,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 선박 추진장치의 동작 상태를 설명하기 위한 모식도,

도 6은 도 1의 선박 추진장치에서 조타수단의 구성을 설명하기 위한 요부 사시도,

도 7 내지 도 9는 도 6의 조타수단의 동작 상태를 설명하기 위한 도면,

도 10 내지 도 15는 도 1의 다른 실시예에 따른 동작상태를 설명하기 위한 도면,

도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박 추진장치가 적용된 선박의 하부를 나타낸 도면,

도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박 추진장치가 적용된 선박의 측부를 나타낸 도면,

도 18은 도 17의 선박 추진장치를 나타낸 사시도,

도 19는 도 18의 내부 구성을 설명하기 위한 도면,

도 20은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박 추진장치를 나타낸 사시도,

도 21은 도 20의 내부 구성을 설명하기 위한 도면,

도 22는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박 추진장치를 나타낸 사시도,

도 23은 도 22의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 24는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박 추진장치를 나타낸 사시도,

도 25는 도 24의 동작을 설명하기 위한 도면.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박 추진장치가 적용된 선박의 하부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 선박 추진장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3은 직진상태를 나타낸 것이고, 도 4는 좌선회 상태를 나타낸 것이며, 도 5는 우선회 상태를 나타낸 것이다.

도 6은 도 1의 선박 추진장치에서 조타수단의 구성을 설명하기 위한 요부 사시도이고, 도 7 내지 도 9는 도 6의 조타수단의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.

끝으로, 도 10 내지 도 15는 도 1의 다른 실시예에 따른 동작상태를 설명하기 위한 도면이다,

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 선박 추진장치(1)는 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하는 선박 추진장치에 적용된다.

본 발명의 선박 추진장치(1)는 크게 해수를 유입하여 스크류 프로펠러(p)를 통과시켜 고압으로 출수될 수 있도록 하기 위한 일종의 안내관인 유도관(10)과, 상기 유도관(10) 내에 설치되어 출수 방향을 전환하기 위한 조타수단(20)으로 구성된다.

상기 유도관(10)은 상기 선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러(p)가 설치되는 구성이다. 여기서, 상기 유도관(10)은 ′Y′자 형상으로 구비되어 상기 선박의 선수측으로 한쌍의 분기관로(11)가 배치되고 선미측으로 합체관로(13)가 배치되며, 상기 합체관로(13)의 내부에는 스크류 프로펠러(p)와 조타수단(20)이 설치된다.

이외에도 도 10 내지 도 15에 나타내 보인 바와 같이, 유도관(10a,10b)은 한쌍으로 구비되며, 상호 마주보는 방향으로 각각의 분기관로(11a,11b)가 대향 배치되고 선수와 선미측으로는 각각의 합체관로(13a,13b)가 배치되고, 상기 각 합체관로(13a,13b)의 내부에는 스크류 프로펠러(p)와 조타수단(20)이 설치될 수 있다.

도 10은 선수측으로 유입된 해수가 선미측으로 유도되어 출수될 수 있도록 하여 선박(s)의 전진 상태를 나타낸 것이고, 도 11은 선미측에서 유입된 해수가 선수측으로 출수될 수 있도록 하여 선박(s)의 후진 상태를 나타낸 것이며, 도 12와 도 13은 선박(s)이 측방을 향하여 이동될 수 있는 상태를 나타낸 것이다. 끝으로 도 14는 도면을 기준으로 반시계 방향으로 회동 될 수 있는 상태를 도 15는 시계 방향으로 회동될 수 있는 상태를 나타낸 것이다.

상기 조타수단(20)은 상기 유도관(10)을 통해 유입된 물이 입수되는 입수부(21) 및 입수된 물이 출수되는 것으로 조타축(d)에 연결되어 선택적으로 정·역 회동되는 출수부(23) 그리고 이들 입수부(21)와 출수부(23)의 양측벽을 형성하는 것으로 고리 형상으로 배치되어 출수부(23)의 회동에 따라 연동하여 다수의 접힘판(25p)이 선택적으로 서로 겹쳐지는 것에 의해 길이가 가변되는 원통형의 회동측벽부(25)로 이루어지는 구성이다.

즉, 도면에 나타내 보인 바와 같이, 본 실시예에서의 조타수단(20)에서 상기 회동측벽부(25)는 상·하면이 막힌 형태의 원통체로 이루어지며, 측벽은 도면에서 보는 바와 같이 여러개의 접힘판(25p)이 상호 겹쳐질 수 있게 구비된다. 한편, 본 발명에서 회동측벽부(25)는 동심원을 갖는 내측과 외측의 2중 구조로 이루어진 것을 제안하였다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 선박 추진장치(1)는 조타축(d)을 일측으로 회전시키면 이에 연동하여 출수부(23)가 회동된다. 이때, 상기 출수부(23)의 회동방향을 향하여 위치한 접힘판들은 상호 겹쳐지게 되고 상기 회동방향과 반대되는 위치에 배치된 접힘판들은 겹친 상태에서 상호 펼쳐지게 된다.

따라서, 상기 출수부(23)는 상기 조타축(d)의 조작력에 의해 방향 전환이 이루어지므로 결과적으로 상기 스크류 프로펠러(p)를 통과한 고속으로 유동되는 해수의 출수 방향을 가변시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제2실시예를 도 16을 참조하여 설명한다.

도면에 나타내 보인 바와 같이, 본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하는 선박에 적용된다.

본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 크게 해수를 유입하여 스크류 프로펠러(p)를 통과시켜 고압으로 출수될 수 있도록 하기 위한 일종의 안내관인 유도관(10)과, 상기 유도관(10) 내에 설치되어 출수 방향을 전환하기 위한 조타수단(20′)으로 구성된다.

상기 유도관(10)은 전술한 제1실시예의 구성과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 조타수단(20′)은 상기 유도관(10)의 끝단부에 연결되어 그 일단이 조타축(d)에 연결되어 위치 가변되는 것으로 굽힘 변형이 유연한 플랙시블관으로 구성된다.

즉, 본 실시예는 앞서 설명한 제1실시예와 달리 자유로운 굽힘 변형이 가능한 플랙시블관으로 이루어진 조타수단(20′)을 구비시킨 것에 특징이 있다.

이하, 본 발명의 제3실시예를 도 17 내지 도 19를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박 추진장치가 적용된 선박의 측부를 나타낸 도면이고, 도 18은 도 17의 선박 추진장치를 나타낸 사시도이며, 도 19는 도 18의 내부 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하여 구성된다.

상기 유도관(10)은 전술한 제1실시예의 구성과 마찬가지로, 상기 선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 구성이다.

상기 조타수단(20″)은 상기 유도관(10)의 끝단에 연결되어 스크류 프로펠러(p)를 통과한 물을 공급받는 것으로 일측벽이 수평 방향으로 길게 개구된 슬롯을 형성한 외부 케이싱(26) 및 상기 외부 케이싱(26)의 내부에 회동 가능하게 구비되어 상기 외부 케이싱(26) 내부로 유입된 물을 배출하는 원통형의 부재로 상기 슬롯을 통해 출수포트(27p)가 돌출 배치되고 이 출수포트(27p)의 일단이 조타축(d)에 연결되어 회동 조작력을 받아 연동되는 내부 케이싱(27)으로 구성된다.

즉, 상기 외부 케이싱(26)은 도면에 나타내 보인 바와 같이 유도관(10)이 연결되는 부분을 앞쪽이라고 하였을 때 뒤쪽 부분으로 상기 유도관(10)을 통해 유입된 해수가 출수될 수 있도록 수평방향으로 장공의 구멍인 슬롯(미부호)이 형성된다. 그리고 상기 내부 케이싱(27)은 상기 외부 케이싱(26)의 내부에 구비되어 상기 슬롯을 차폐함과 동시에 선택적으로 회동되게 구비되는 원통형의 부재로, 그 일단에는 상기 슬롯을 통해 외부로 돌출되는 출수포트(27p)가 일체로 구비된다. 여기서 상기 출수포트(27p)는 도면에 나타내 보인 바와 같이 조타축(d)에 연결되어 회전 조작력을 받도록 구성된다. 따라서, 상기 내부 케이싱(27)은 출수포트(27p)가 상기 슬롯 내에서 좌·우 유동될 수 있는 구간만큼만 회동될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 제4실시예를 도 20 및 도 21을 참조하여 설명한다. 먼저, 도 20은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박 추진장치를 나타낸 사시도이고, 도 21은 도 20의 내부 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하여 구성된다.

상기 스크류 프로펠러(p)는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로 수평 배치되는 제1축(p1) 및 상기 제1축(p1)과 베벨기어 교합으로 연결되어 수직하게 배치되어 연동 회전되는 것으로 일부가 유도관(10) 내부에 배치되는 제2축(p2) 및 상기 제2축(p2)과 베벨기어 교합으로 연결되어 수평 배치되어 연동 회전되는 것으로 끝단부에 프로펠러(p4)가 설치된 제3축(p3)으로 구성된다.

상기 조타수단(20p)은 조타축(d)과 기어교합으로 연결되어 회전 조작력을 받아 연동하여 정·역 회전되는 것으로 상기 제2축(p2)과 제3축(p3)을 감싸는 ′ㄴ′자 형상으로 구비된 관형상의 조타관(20p′) 및 이 조타관(20p′)의 내부에 위치된 제2축(p2)과 제3축(p3)을 회전 지지하는 베어링(r)으로 구성된다.

이하, 본 발명의 제5실시예를 도 22 및 도 23를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 22는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박 추진장치를 나타낸 사시도이고, 도 23은 도 22의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하여 구성된다.

상기 스크류 프로펠러(p)는 상기 유도관(10) 내부에 설치되는 것으로 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 유니버셜 조인트(p6)로 연결된 복수개의 회전축(p7) 및 이들 회전축 중 끝단에 위치한 회전축에 연결되어 일체로 연동 회전되는 프로펠러(p4)를 포함하여 구성된다. 회전축은 서로 축방향으로 슬라이드 끼워 맞춤으로 조립될 수 있게 외주면에 끼워 맞춤 돌기부가 돌출된 수형축(42a)과, 수형축(42a)이 내부에 슬라이드 삽입되는 것으로 내주면에 끼워 맞춤 홈부가 형성된 암형축(42b)으로 구성된다.

상기 조타수단(20t)은 조타축(d)과 기어교합으로 연결되어 선택적으로 회전되는 것으로 상기 유도관(10)과 일체로 회전될 수 있게 일단이 결합 고정되고 그 상단부는 상기 유도관(10)의 끝단부와 와이어(w) 또는 철판으로 연결된 조향축(20t′)을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 제6실시예를 도 24 및 도 25를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 24는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박 추진장치의 요부를 나타낸 사시도이고, 도 25은 도 24의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 본 실시예에서의 선박 추진장치(1)는 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하여 구성된다.

유도관(10)은 전술한 제1실시예의 구성과 마찬가지로, 상기 선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러(p)가 설치되는 구성이다. 이러한 유도관(10)은 조타수단에 연동하여 선택적으로 회동되는 구성이다.

스크류 프로펠러(p)는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로 수평 배치되는 제1수평축(p10) 및 이 제1수평축(p10)의 일단과 베벨 기어 교합으로 연결되어 수직하게 배치되는 것으로 상·하면에 기어이빨이 형성된 제1수직기어(p11) 및 이 제1수직기어(p11)의 하측에 배치되어 베벨 기어 교합으로 연결되면서 상기 제1수평축(p10)과 평행하게 배치되는 제2수평축(p12) 그리고 상기 제2수평축(p12)의 일단에 일체로 구비되는 구동풀리(p12a) 및 이 구동풀리(p12a)와 간격을 두고 하측에 구비되면서 벨트(p12c)로 연결되어 일체로 연동 회전되는 것으로 일측에 프로펠러(p4)가 설치되는 제3수평축(p13)으로 구성된다.

상기 제1수평축(p10)은 그 일단이 기관으로부터 동력을 전달받아 일체로 연동 회전되고 타단은 기어이빨이 형성된 것으로 도면에서 보는 바와 같이 수평 배치된다.

상기 제1수직기어(p11)는 상면과 하면 테두리를 따라 베벨 기어 교합을 위한 기어이빨이 형성된 양면형 기어로서, 상부로는 상기 제1수평축(p10)의 타단과 기어 교합되는 것에 의해 기관의 동력을 전달받는다. 이러한 제1수직기어(p11)는 (도25)에 도시한바와 같이 회전가능하게 지지되는 구성이다.

상기 제2수평축(p12)은 그 일단이 상기 제1수직기어(p11)의 하측에 배치되어 베벨 기어 교합으로 연결되어 기관의 동력을 전달받는 요소로, 그 타단은 도면에서 보는 바와 같이 축으로 연결된 구동풀리(p12a)가 일체로 구비된다.

종동풀리(p12b)는 상기 구동풀리(p12a)의 하측에 간격을 두고 배치되는 요소로 상기 유도관(10)의 내부에 위치된다. 이러한 종동풀리(p12b)는 상기 구동풀리(p12a)와 벨트(p12c)로 연결되어 연동 회전되며, 그 일단은 프로펠러(p4)와 연결된 제3수평축(p13)이 연결된다. 한편, 본 발명에서는 풀리와 벨트를 예시하였으나, 스프로킷과 체인으로 대체하여도 무방할 것이며, 무한궤도 형태의 연결 구조라면 타이밍 벨트 등이 사용되어도 무방할 것이다.

조타수단(20p)은 수평방향으로 배치된 조타축(d)과 베벨 기어 교합으로 연결되어 연동 회전되는 것으로 수평 배치되는 조타기어(20pa) 및 이 조타기어의 중심을 통과하는 것으로 그 상단부는 상기 제1수직기어(p11)의 하면에 베어링으로 연결되어 상대 회전되게 구비되고 그 내부에는 벨트로 연결된 구동풀리와 종동풀리가 배치되고 그 일단이 유도관에 마운팅되는 조타 하우징(20ps)으로 구성된다.

즉, 상기 조타수단(20p)은 수직 방향으로 배치되어 상기 제1수직기어(p11)의 하면에 베어링으로 연결되어 상대 회전되는 관 형상의 조타 하우징(20ps)을 구비하며, 이 조타 하우징(20ps)의 내부에는 구동풀리와 종동풀리 그리고 이들을 연결하는 벨트로 이루어진 요소가 수용된다. 또한, 상기 조타 하우징(20ps)은 그 일단이 유도관에 용접 등을 통해 마운팅됨으로써 조타축(d)의 회전시 연동하여 유도관을 회동시키게 된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관(10)과;

상기 유도관(10)을 통해 유입된 물이 입수되는 입수부(21) 및 입수된 물이 출수되는 것으로 조타축(d)에 연결되어 선택적으로 정·역 회동되는 출수부(23) 그리고 이들 입수부(21)와 출수부(23)의 양측벽을 형성하는 것으로 고리 형상으로 배치되어 출수부(23)의 회동에 따라 연동하여 다수의 접힘판(25p)이 선택적으로 서로 겹쳐지는 것에 의해 길이가 가변되는 원통형의 회동측벽부(25)로 이루어진 조타수단(20);

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
제 1항에 있어서, 상기 유도관(10)은 ′Y′자 형상으로 구비되어 상기 선박의 선수측으로 한쌍의 분기관로(11)가 배치되고 선미측으로 합체관로(13)가 배치되며, 상기 합체관로(13)의 내부에는 스크류 프로펠러(p)와 조타수단(20)이 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
제 1항에 있어서, 상기 유도관은 한쌍으로 구비되며, 상호 마주보는 방향으로 각각의 분기관로(11a,11b)가 대향 배치되고 선수와 선미측으로는 각각의 합체관로(13a,13b)가 배치되고, 상기 각 합체관로(13a,13b)의 내부에는 스크류 프로펠러(p)와 조타수단(20)이 설치되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관(10)과;

상기 유도관(10)의 끝단부에 연결되어 그 일단이 조타축에 연결되어 연동하여 위치 가변되는 것으로 굽힘 변형이 유연한 플랙시블관으로 된 조타수단(20′);

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타축(d)을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되며 그 일단 내부에 스크류 프로펠러가 설치되는 유도관(10)과;

상기 유도관(10)의 끝단에 연결되어 스크류 프로펠러(p)를 통과한 물을 공급받는 것으로 일측벽이 수평 방향으로 길게 개구된 슬롯을 형성한 외부 케이싱(26) 및 상기 외부 케이싱(26)의 내부에 회동 가능하게 구비되어 상기 외부 케이싱(26) 내부로 유입된 물을 배출하는 원통형의 부재로 상기 슬롯을 통해 출수포트(27p)가 돌출 배치되고 이 출수포트(27p)의 일단이 조타축(d)에 연결되어 회동 조작력을 받아 연동되는 내부 케이싱(27)으로 된 조타수단(20″);

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되는 유도관(10)과;

상기 스크류 프로펠러(p)는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로 수평 배치되는 제1축(p1) 및 상기 제1축(p1)과 베벨기어 교합으로 연결되어 수직하게 배치되어 연동 회전되는 것으로 일부가 유도관(10) 내부에 배치되는 제2축(p2) 및 상기 제2축(p2)과 베벨기어 교합으로 연결되어 수평 배치되어 연동 회전되는 것으로 끝단부에 프로펠러(p4)가 설치된 제3축(p3)으로 구성되고,

상기 조타수단(20p)은 조타축(d)과 기어교합으로 연결되어 회전 조작력을 받아 연동하여 정·역 회전되는 것으로 상기 제2축(p2)과 제3축(p3)을 감싸는 ′ㄴ′자 형상으로 구비된 관형상의 조타관(20p′) 및 이 조타관(20p′)의 내부에 위치된 제2축(p2)과 제3축(p3)을 회전 지지하는 베어링(r)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되고 선택적으로 조타수단에 연동하여 회동되는 유도관(10)과;

상기 스크류 프로펠러(p)는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 유니버셜 조인트(p6)로 연결된 복수개의 회전축(p7) 및 이들 회전축 중 끝단에 위치한 회전축에 연결되어 일체로 연동 회전되는 프로펠러(p4)를 구비하고,

상기 조타수단(20t)은 조타축(d)과 기어교합으로 연결되어 선택적으로 회전되는 것으로 상기 유도관(10)과 일체로 회전될 수 있게 일단이 결합 고정되고 그 상단부는 상기 유도관(10)의 끝단부와 철판(i)으로 연결된 조향축(20t′)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
제 7항에 있어서, 상기 회전축은 서로 축방향으로 슬라이드 끼워 맞춤으로 조립될 수 있게 외주면에 끼워 맞춤 돌기부가 돌출된 수형축(42a)과, 상기 수형축이 내부에 슬라이드 삽입되는 것으로 내주면에 끼워 맞춤 홈부가 형성된 암형축(42b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러(p) 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선박(s)의 일측에 해수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행방향으로 해수가 통과할 수 있도록 배관되고 조타수단에 연동하여 선택적으로 회동되는 유도관(10)과;

상기 스크류 프로펠러(p)는 기관으로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로 수평 배치되는 제1수평축(p10) 및 이 제1수평축(p10)의 일단과 베벨 기어 교합으로 연결되어 수직하게 배치되는 것으로 상·하면에 기어이가 형성된 제1수직기어(p11) 및 이 제1수직기어(p11)의 하측에 배치되어 베벨 기어 교합으로 연결되면서 상기 제1수평축(p10)과 평행하게 배치되는 제2수평축(p12) 그리고 상기 제2수평축(p12)의 일단에 일체로 구비되는 구동풀리(p12a) 및 이 구동풀리(p12a)와 간격을 두고 하측에 구비되면서 벨트(p12c)로 연결되어 일체로 연동 회전되는 것으로 일측에 프로펠러(p4)가 설치되는 제3수평축(p13)으로 구성되고,

상기 조타수단(20p)은 수평방향으로 배치된 조타축(d)과 베벨 기어 교합으로 연결되어 연동 회전되는 것으로 수평 배치되는 조타기어(20pa) 및 이 조타기어의 중심을 통과하는 것으로 그 상단부는 상기 제1수직기어(p11)의 하면에 베어링으로 연결되어 상대 회전되게 구비되고 그 내부에는 벨트로 연결된 구동풀리와 종동풀리가 배치되고 그 일단이 유도관에 마운팅되는 조타 하우징(20ps);

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.