WO2012091272A1 - 선박 추진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 추진장치에 관한 것으로서, 유도관 내부에 설치되는 스크류 프로펠러와 그 축을 선체에 결합된 조타축의 일단에 연결 지지시키는 구성을 통해 유도관에 작용하는 하중에 대한 분산이 가능하여 방향 전환시 유도관의 원활한 동작을 가능하게 하고 구조적인 안정성과 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 선박 추진장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

선박 추진장치

본 발명은 선박의 진행과 신속한 방향 전환을 가능하게 하는 선박 추진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 진행시 유입되는 해수를 토출하도록 선미에 장착시킨 스크류 프로펠러가 설치된 유도관의 구조를 개선하는 동시에 선수 양측 수면하에 형성시킨 물의 입출구를 통해서 일측에서 취수시킨 물을 선수 스크류 프로펠러의 작동에 의해 타측으로 강하고 빠르게 분출시킴으로해서 선박을 빠른 속도로 방향전환 시킬 수 있게 하고, 구조적인 안정성과 동작의 신뢰성 및 신속성을 높일 수 있는 선박 추진장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 그것을 움직이게 하는 원동력에 의해, 노도선·범선(풍력)·기선(석탄·석유를 연료로 하는 기계력)·원자력선(핵연료에 의한 기계력)으로 구분되며, 현재 기선이라고 하는 명칭은 종류 여하를 불문하고 모두 기계력에 의해 추진되는 동력선의 뜻으로 사용되지만, 좁은 뜻의 기선은 증기력으로 작동하는 왕복동 기관이나 증기터빈 기관을 가지는 배를 가리키며, 가솔린 기관·흡입가스 기관·호트밸브 기관·디젤 기관을 가지는 내연기선은 기선(機船)이라고 하여 구별한다. 또한, 이 두 가지 외에 전기 추진선이 있고, 그 발전기의 구별에 의해, 디젤 전기 추진선·터빈 전기 추진선의 두 종류가 있다. 원자력선은 현재 핵연료를 사용해서 증기를 만들고, 그것에 의해 증기터빈을 회전시키는 기선(汽船)이다. 증기 대신으로 고온·고압 가스를 사용하는 가스 터빈선은 일부 고속 특수선을 제외하고는 아직 보급단계에 이르지 못하고 있다. 추진기별로 보면, 기선의 초기는 수차식의 외륜선이었지만, 현대는 스크류 프로펠러선이 주로 사용된다.

스크류는 소형선에는 날개인 블레이드가 3개, 일반선에는 4개가 일반적이었지만, 최근의 대형 1축선에서는 효율이 좋은 블레이드가 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, 블레이드의 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 블레이드를 가진 프로펠러면서 프로펠러 블레이드의 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 케비테이션(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 출원인은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-0956719호를 통해 개선된 ′선박 추진장치′를 등록받은 바 있다.

본 출원인 선 출원하여 등록받은 선박 추진장치는 기관의 구동력에 의해 회전하여 추진력을 생성하는 스크류 프로펠러 및 방향 전환을 위한 조작력을 전달하는 조타수단을 포함하는 선박 추진장치에 있어서, 선박의 일측에 수면 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 진행 방향으로 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 이 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 구성된다. 이러한 구성의 선박 추진장치는 선수 부분에 부딪히는 물을 선미에 배치된 스크류 프로펠러 측으로 유도 안내하여 선박의 추진과 조향을 가능하게 한다.

그러나, 본 출원인이 출원한 선박 추진장치는 유도관 내부에 스크류 프로펠러가 베어링으로 지지됨에 따라 유도관에 작용하는 하중과 물의 저항이 커지고 이에 따라 유도관의 구조적인 안정성이 크게 저하되는 단점이 있었다. 즉, 선박의 방향 전환과 추진력을 얻기 위해 구비되는 유도관은 선박의 저부에 회동 가능하게 결합된 조타관에 일단이 결합되어 매달린 형태로 구비되는데, 이러한 유도관의 내부에는 스크류 프로펠러와 제3축이 베어링에 의해 취부된 상태를 이룸에 따라 결과적으로 상기 유도관 전체에 작용하는 하중이 커지며, 또 이들의 장치에 이동하는 물의 충돌로 발생하는 물의 마찰로 인해서 저항이 커지게 된다.

따라서, 상기 유도관과 조타관의 연결 부위가 쉽게 변형되거나 파손되는 구조적인 결함을 유발하고, 유도관에 장시간 피로하중이 누적되어 구조적인 안정성이 크게 저하되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간소한 구조 변경을 통해 상기 유도관에 작용하는 하중과 물이 충돌할 때 발생하는 물의 저항을 최소화하는 동시에 선수양편 수면 하에 개폐조작을 할 수 있는 수문을 형성시켜 이 두 수문을 송수관으로 연결해서 중간에 장치한 스크류 프로펠러 회전으로 의해 선수 우측에 있는 물을 좌측수문을 통해 좌측으로 또는 선수좌측에 있는 물을 우측수문을 통해 우측으로 강력하고 신속하게 분출시켜서 방향전환의 조타 기능을 시행하여 조타 부하를 최소화시킨 상태로 해서 선박의 방향전환을 신속하고 정확하게 하는 동시에 안정적인 동력전달을 꾀하고 안정된 구조를 통해 동작의 신속성과 신뢰성을 높일 수 있는 선박 추진장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선박 추진장치는, 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것에 의해 추진력과 방향전환력을 발생시키는 스크류 프로펠러와 선수에 장치한 선박 방향 전환장치를 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

선미의 하부에 회동 가능하게 설치되는 것으로 물이 통과할 수 있도록 전·후면이 개방되는 유도관과; 상기 유도관의 전방측에 수직하게 배치되는 것으로 상단은 선미 내부에 위치하여 회전축과 기어 교합되어 회전력을 전달받고, 하단은 측부에 끼움홀이 형성된 구동지지부가 형성되고, 그 하측으로 아이들 기어가 회전 가능하게 구비되는 조타축과; 상기 선미의 외부로 노출된 조타축에 일단이 연결되고 타단은 이 조타축과 간격을 두고 배치되는 유도관의 외면에 연결되는 보강철봉과; 상기 엔진에 일단이 연결되어 회전 구동력을 전달받고 타단은 상기 아이들 기어의 일측에 베벨 기어 교합되는 동력 회전기어가 구비되는 동력 회전축과; 상기 끼움홀에 일단이 삽입되고 그 일측으로는 상기 아이들 기어의 타측에 베벨 기어로 교합되는 구동기어가 구비되며, 타단은 상기 유도관의 내부로 연장되면서 스크류 프로펠러가 일체로 구비되는 구동축을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 하고, 또 선박의 선회 반경을 획기적으로 단축시키기 위해 선수 수면 하 좌·우양측 선체에 개폐장치가 되어 있는 수문을 형성시켜 이 두 개의 수문을 도수관으로 연결해서 이 도수관의 중간부위에 우측 도는 좌측 수문으로 송수시킬 수 있는 스크류 프로펠러를 장치해 놓은 것과 같이 해서 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 동력 회전축과 구동축은 상기 조타축을 중심으로 양측에서 직교되게 수평 배치되며, 각 동력 회전축과 구동축의 단부에는 상기 조타축의 아이들 기어에 베벨기어 교합으로 연결되는 동력 회전기어와 구동기어가 서로 대향 배치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 유도관은 후단이 처지는 것이 방지되게 상기 조타축과 유도관의 상부에 양단이 각각 연결되는 보강부재가 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 선수의 하부에는 폭 방향으로 토출관부가 관통 형성되고, 상기 토출관부 내에는 엔진으로부터 구동력을 전달받아 선택적으로 정방향 또는 역방향 회전을 하여 방향 전환을 위한 추력을 발생시키는 선수 스크류 프로펠러로 이루어진 방향 전환수단이 더 구성되는 것에 있다.

본 발명의 선박 추진장치는, 유도관 내부에 설치되는 스크류 프로펠러와 그 축을 선체에 결합된 조타축의 일단에 연결 지지시키는 구성을 통해 유도관에 작용하는 하중에 대한 분산이 가능하여 방향 전환시 유도관의 원활한 동작을 가능하게 하고 구조적인 안정성과 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

또, 선수면하 좌·우양측에 수문을 만들어 이들 수문을 연결하는 도수관을 설치해서 그 도수관의 중간부위에 스크류 프로펠러를 설치해서 좌측물을 우측으로 또는 우측물을 좌측으로 분출시켜 선박의 방향전환을 짧은 선회반경으로 신속하게 할 수 있는 유용한 효과가 또한 기대된다.

그리고 또, 선박의 진행 방향에 대하여 선수측에 부딪히는 물을 선미에 배치된 스크류 프로펠러측으로 빠르게 유동시킴으로써 추진효율을 최대화할 수 있으며, 스크류 프로펠러의 주변을 외부에 노출시키지 않는 구조이므로 스크류 프로펠러를 이루는 블레이드 손상을 방지하는 동시에 스크류 프로펠러 회전으로 이루어지는 물을 분산되지 않게 하면서 한 방향으로 집중 분출시킬 수 있는 이점이 있다.

특히, 종전의 스크류 프로펠러가 갖는 추진력의 한계를 해소할 수 있어 고속운항에 따른 경제성을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 신속한 방향 전환이 가능하여 항해 또는 정박 상태에서도 유도선의 도움을 받지 않고서도 방향 전환이 용이하고 원활한 정박을 가능하게 하는 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 유도관이 보강철봉에 의해 선체로부터 이격 배치됨에 따라 물이 상기 유도관 내부로 원활하게 유입되도록 하고, 보강부재를 부가 구성하여 유도관을 안정되게 지지함으로써 구조적인 안정성을 높이게 된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서에 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.

도 1은 본 발명에 따른 선박 추진장치가 장착된 선박을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명 선박을 측면에서 바라본 도면,

도 3은 본 발명 선박 추진장치의 구성을 설명하기 위한 도면,

도 4 및 도 5는 본 발명 선박 추진장치의 방향 전환을 설명하기 위한 도면,

도 6 내지 도 8은 본 발명 선박 추진장치의 방향 전환을 설명하기 위한 모식도.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 선수 2 : 선미

3 : 엔진 4 : 동력 회전축

5 : 보강철봉 6 : 스크류 프로펠러

8 : 회전축 9 : 조타축

11 : 유도관 12 : 보강부재

14 : 구동축

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박 추진장치를 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 발명에 따른 선박 추진장치가 장착된 선박의 하부를 나타낸 사시도로서, 도면에는 선박의 선수(1)측에 설치되어 방향 전환시 추력을 선택적으로 좌·우 방향으로 추력을 발생시키는 방향 전환수단(20)이 설치되고, 선미(2) 측에 설치되어 추진력을 발생시키는 요소로 유도관(11)과, 이 유도관(11)의 방향을 전환하기 위한 조타축(9) 및 엔진(3)의 구동력을 전달하기 위한 동력 회전축(4)과 구동축(14)의 결합 구조가 도시되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 선박 추진장치가 장착된 선박을 측면에서 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박 추진장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도면에는 선박에 대하여 수직하게 배치되는 조타축(9) 및 이 조타축(9)에 대해 직교 배치되는 것으로 수평 배치되는 동력 회전축(4) 및 구동축(14) 그리고 유도관(11)의 내부에 설치되어 추진력을 발생시키는 승강 스크류(25a)의 결합 구조가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 선박 추진장치의 방향 전환을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 선박을 좌측으로 이동시키기 위한 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 선박을 우측으로 이동시키기 위한 상태를 나타낸 것이다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박 추진장치는 선미(2)의 하부에 회동 가능하게 설치되는 것으로 물이 통과할 수 있도록 전·후면이 개방되는 통형상을 갖는 유도관(11)과, 상기 유도관(11)의 전방측에 수직하게 배치되는 것으로 조타력에 의해 회전되는 조타축(9)과, 상기 조타축(9)과 유도관(11)을 연결 지지하는 보강철봉(5)과, 선박에 탑재된 엔진(3)의 구동력을 전달하는 동력 회전축(4) 및 이 동력 회전축(4)과 기어 교합으로 연결되는 것으로 상기 유도관(11)의 내부로 연장되는 것으로 스크류 프로펠러(6)가 구비되는 구동축(14)으로 이루어진다.

유도관(10)은 선박의 하부를 이루는 선체 일측에 수면 보다 낮은 위치에 설치되며, 진행 방향으로 물이 통과할 수 있도록 전·후면이 개방된 통 형상으로 구비된다. 본 실시예에서의 유도관(11)은 바람직하게는 원형의 통 형상으로 구비되며, 후술할 조타요소인 조타축(9)과는 보강철봉(5)으로 연결 지지된다. 이러한 유도관(10)은 통상 선박의 후미 즉 선미(2)의 하측에 설치되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 단일로 설치되는 것을 예시하였으나 복수 설치되어도 무방하다.

조타축(9)은 상기 유도관(11)의 전방측에 수직하게 배치되는 축요소로서, 상단은 선미(2)의 내부에 위치하여 수평 배치되는 회전축(8)의 회전기어(8g)와 베벨기어로 교합되는 조타기어(9g1)가 구비되고, 하단에는 측부에 끼움홀(9ah)이 형성되는 구동지지부(9a)가 일체로 형성되며, 이 구동지지부(9a)의 하측으로는 상기 조타축(9)에 대해 자유 회전되게 베어링으로 지지되는 아이들 기어(9g2)가?? 구비된다. 이러한 구성의 조타축(9)은 조타력을 받는 회전축(8)의 회전시 일체로 연동하여 회전을 이루며, 후술할 보강철봉(5)을 통해 유도관(11)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회동시키는 힌지축의 역할을 수행한다. 또한, 후술할 동력 회전축(4)의 구동력을 구동축(14)에 전달하는 역할도 수행하는데, 이는 상기 조타축(9)의 하부에 마련된 아이들 기어(9g2)를 통해 가능하게 한다. 즉, 상기 아이들 기어(9g2)는 양측으로 후술할 동력 회전축(4)의 동력 회전기어(4g)와, 구동축(14)의 구동기어(14g)가 베벨기어로 교합되므로 이들 동력 회전축(4)의 회전 구동력을 구동축(14)에 전달하게 된다.

보강철봉(5)은 상기 조타축(9)으로부터 이격 배치되는 유도관(11)을 지지하기 위한 지지요소로서, 일단은 상기 선미(2)의 외부로 노출된 조타축(9)에 연결되고, 타단은 이 조타축(9)과 간격을 두고 배치되는 유도관(11)의 외면에 용접으로 접합되는 구조이다.

한편, 본 발명에서 상기 유도관(11)은 조타축(9)과 연결되는 보강철봉(5)에 의해서만 지지되므로 그 후단부가 자중에 의해 처지는 현상이 발생하게 되는데, 이를 보완하기 위해 본 발명은 도면에 나타내 보인 바와 같이 상기 조타축(9)의 일단과 유도관(11)의 상부에 양단이 각각 양단이 결합 고정되는 판형의 보강부재(12)를 더 구비하는 것을 제안한다.

동력 회전축(4)은 엔진(3)의 회전 동력을 전달받아 구동축(14)에 전달하기 위한 축요소로서, 상기 엔진(3)에 일단이 연결되어 회전 구동력을 전달받고, 타단은 상기 조타축(9)의 아이들 기어(9g2)의 일측에 베벨 기어로 교합되는 동력 회전기어(4g)가 구비된다. 즉, 이러한 동력 회전축(4)은 그 일단은 선체 내부에 위치하고 그 타단은 외부로 연장되어 상기 조타축(9)의 아이들 기어(9g2)에 베벨기어로 교합되며, 상기 엔진(3)의 회전 구동력을 아이들 기어(9g2)를 통해 구동축(14)에 전달하게 된다.

구동축(14)은 상기 동력 회전축(4)과 베빌기어로 교합되는 아이들 기어(9g2)의 타측에서 기어 교합으로 연결되어 그 일측 끝에 일체로 구비된 스크류 프로펠러(6)를 회전 시키기 위한 축요소이다. 즉, 상기 구동축(14)은 그 일측단이 상기 구동지지부(9a)의 끼움홀(9ah)에 삽입되고, 그 일측으로는 상기 아이들 기어(9g2)의 타측에서 베벨기어로 교합되는 구동기어(14g)가 구비된다. 또한, 타단은 상기 유도관(11)의 내부로 연장되면서 회전에 의해 추진력을 발생시키는 스크류 프로펠러(6)가 일체로 구비된다.

미설명 부호(7)은 유도관(11)으로 물이 유입되는 입수경로이고, 미설명 부호(10)은 유도관(11) 내부를 통과한 물이 출수되는 방향을 지시한 것이다.

한편, 본 발명은 신속한 방향 전환을 가능하게 하도록 선수(1)의 하부측에 설치되는 방향 전환수단(20)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 방향 전환수단(20)은 선수(1)의 하부에 선박의 폭 방향으로 관통 형성되는 토출관부(21)와, 이 토출관부(21)의 내부에 설치되어 엔진으로부터 구동력을 전달받도록 구성되어 선택적으로 정방향 또는 역방향으로 회전하여 추력을 발생시키는 선수 스크류 프로펠러(23)로 이루어진다. 이때의 상기 선수 스크류 프로펠러(23)는 도면에 나타내 보인 바와 같이 상기 토출관부(21)의 입구측을 향해 물을 유입하여 토출시킬 수 있도록 배치되어야 하며, 상기 토출관부(21)의 양측 입구에는 이물질 유입에 의한 선수 스크류 프로펠러(23)의 동작을 저해하지 않도록 여과망(22)을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 방향 전환수단(20)은 상기 선수 스크류 프로펠러(23)가 정방향 또는 역방향으로 회전시 상기 토출관부(21)의 좌측 또는 우측으로 물을 토출하여 추력을 발생시키며, 이러한 추력은 결과적으로 상기 토출관부(21)가 선박의 선수(1)측에 위치되어 있으므로 선박의 방향을 전환시키게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기 토출관부(21)의 내부에 선수 스크류 프로펠러(23)가 설치되는 것을 예시하였으나, 물을 고압을 분출하는 워터젯 또는 공기를 강하게 분출시키는 공압분사의 기술이 적용되어도 무방할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 선박 추진장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 유도관(11)의 방향 전환 동작을 설명하기로 한다. 먼저, 조타력을 받는 회전축(8)을 정방향 또는 역방향 회전시키면, 이 회전축(8)의 회전기어(8g)와 베벨기어로 교합되는 조타기어(9g1)를 구비한 조타축(9)이 연동하여 정방향 또는 역방향 회전을 이룬다. 이때, 상기 조타축(9)은 보강철봉(5)으로 유도관(11)과 연결되어 있으므로 결과적으로 유도관(11)을 시계 또는 반시계 방향으로 회동시켜 선박의 방향을 전환하게 된다. 한편, 상기 조타축(9)의 회전에 연동하여 유도관(11)이 회전될 때, 상기 유도관(11)내에 설치된 구동축(14)은 조타축(9)의 구동지지부(9a)에 형성된 끼움홀(9ah)에 삽입된 상태이면서 상기 조타축(9)의 아이들 기어(9g2)에 베벨기어로 교합된 상태이므로 상기 유도관(11)의 회동에 따른 위치 변위를 갖게 된다.

둘째, 엔진(3)의 동력을 스크류 프로펠러(6)에 전달하는 동작을 설명하기로 한다. 먼저, 엔진(3)에 연결된 동력 회전축(4)이 정방향 또는 역방향 회전을 하게 되면, 이 동력 회전축(4)의 동력 회전기어(4g)에 연결된 아이들 기어(9g2)가 연동하여 정방향 또는 역방향 회전을 이루게 된다. 이때, 상기 아이들 기어(9g2)에는 구동축(14)의 구동기어(14g)가 베벨기어로 교합되어 있으므로 구동축(14)에 구비된 스크류 프로펠러(6)가 정방향 또는 역방향 회전되는 것에 의해 전진 추진 또는 후진 추진력을 발생시킴에 따라 선박의 전진 또는 후진 이동이 이루어지는 것이다.

셋째, 선수(1) 하부에 설치된 방향 전환수단(20)과의 연동 동작을 설명하기로 한다. 도 6은 유도관이 직진 상태의 추진력을 발생시키는 상태를 나타낸 것이고, 방향 전환수단(20)을 구성하는 선수 스크류 프로펠러(23)는 동작이 정지된 상태를 나타낸 것으로 이러한 상태에서 선박은 직진 추진력에 의존하여 이동된다.

도 7은 선수(1)의 하부에 설치된 선수 스크류 프로펠러(23)가 좌측으로 물을 토출하여 추력을 발생시키는 상태이고, 유도관(11)은 우측으로 회동된 상태에서 그 내부의 스크류 프로펠러(6)가 회전하여 도면을 기준으로 우측 방향으로 추진력을 발생시키는 상태를 나타낸 것이다. 이러한 상태에서는 선박의 선수(1) 부분은 우측으로 회동하려는 힘이 작용하고, 선미(2) 부분은 반대로 좌측으로 회동하려는 힘이 작용함에 따라 선회반경을 최소화하면서 신속한 방향전환이 이루어지게 된다.

도 8은 도 7과 반대 상황을 설명하기 위한 도면으로서, 이때의 상기 방향 전환수단(20)의 선수 스크류 프로펠러(23)는 토출관부(21)의 우측으로 물을 토출하여 추력을 발생시키는 상태이고, 유도관(11)은 좌측으로 회동된 상태를 이루면서 그 내부의 스크류 프로펠러(6)가 회전하여 도면을 기준으로 좌측 방향으로 추진력을 발생시키는 상태를 나타낸 것이다. 이러한 상태에서는 선박의 선수(1) 부분은 좌측으로 회동하려는 힘이 작용하고, 선미(2) 부분은 반대로 우측으로 회동하려는 힘이 작용함에 따라 선회 반경을 최소화하면서 신속한 방향전환이 이루어지게 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 (1)

1. 엔진으로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것에 의해 추진력을 발생시키는 스크류 프로펠러(6)를 포함하는 선박 추진장치에 있어서,

   선미(2)의 하부에 회동 가능하게 설치되는 것으로 물이 통과할 수 있도록 전·후면이 개방되는 유도관(11)과;

   상기 유도관(11)의 전방측에 수직하게 배치되는 것으로 상단은 선미 내부에 위치하여 회전축(8)과 기어 교합되어 회전력을 전달받고, 하단은 측부에 끼움홀(9ah)이 형성된 구동지지부(9a)가 형성되고, 그 하측으로 아이들 기어(9g2)가 회전 가능하게 구비되는 조타축(9)과;

   상기 선미(2)의 외부로 노출된 조타축(9)에 일단이 연결되고 타단은 이 조타축(9)과 간격을 두고 배치되는 유도관(11)의 외면에 연결되는 보강철봉(5)과;

   상기 엔진(3)에 일단이 연결되어 회전 구동력을 전달받고 타단은 상기 아이들 기어(9g2)의 일측에 베벨 기어 교합되는 동력 회전기어(4g)가 구비되는 동력 회전축(4)과;

   상기 끼움홀(9ah)에 일단이 삽입되고 그 일측으로는 상기 아이들 기어(9g2)의 타측에 베벨 기어로 교합되는 구동기어(14g)가 구비되며, 타단은 상기 유도관(11)의 내부로 연장되면서 스크류 프로펠러(6)가 일체로 구비되는 구동축(14)을 포함하며,

   상기 동력 회전축(4)과 구동축(14)은 상기 조타축(9)을 중심으로 양측에서 직교되게 수평 배치되며, 각 동력 회전축(4)과 구동축(14)의 단부에는 상기 조타축(9)의 아이들 기어(9g2)에 베벨기어 교합으로 연결되는 동력 회전기어(4g)와 구동기어(14g)가 서로 대향 배치되고,

   상기 유도관(11)은 그 후단이 처지는 것이 방지되게 상기 조타축(9)과 유도관(11)의 상부에 양단이 각각 연결되는 보강부재(12)가 구비되며,

   상기 선미와 반대되는 선수(1)의 해수 하부에는 폭 방향으로 토출관부(21)가 관통 형성되고, 상기 토출관부(21) 내에는 엔진으로부터 구동력을 전달받아 선택적으로 정방향 또는 역방향 회전을 하여 방향 전환을 위한 추력을 발생시키는 선수 스크류 프로펠러(23)가 더 구비되는 것을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선박 추진장치.

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