KR101506630B1 - 선박용 프로펠러 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축과 연결되는 허브와, 허브에 결합되는 블레이드의 결합구조를 단순화하여 결합 및 분리가 용이하고 블레이드와 허브가 결합되는 결합부의 구조적 안전성을 높일 수 있는 선박용 프로펠러 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조립체는 구동축에 결합되며, 외주면에 전후방향 및 나선방향을 따라 내측으로 인입된 장착홈이 형성되어 있는 허브와, 상기 허브의 장착홈으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상단에 형성되며 수용홈을 갖는 날개결합부를 포함하며, 상기 허브에 용접 결합되는 스틸커넥터와, 상기 스틸커텍터의 수용홈으로 삽입되는 끼움결합부와, 끼움결합부의 상부에 형성되어 구동축 및 허브와 함께 회전하면서 추진력을 발생하는 추진날개를 포함하는 블레이드를 구비한다.

Description

선박용 프로펠러 조립체 {Propeller assembly for ship}

본 발명은 선박용 프로펠러 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축과 연결되는 허브와, 허브에 결합되는 블레이드의 결합구조를 단순화하여 결합 및 분리가 용이하고 블레이드와 허브가 결합되는 결합부의 구조적 안전성을 높일 수 있는 선박용 프로펠러 조립체에 관한 것이다.

글로벌 시대에 접어듦에 따라 현대에는 화물의 국가간 운송량이 나날이 증가하고 있다. 국제 화물 운송에서 주로 사용되는 운송수단은 비행기와 선박인데, 비행기의 경우 운송시간이 매우 빠르다는 이점이 있지만 운송비용이 비싸고 컨테이너와 같은 대형 화물의 경우에는 운송량이 매우 제한적이기 때문에 대형 화물의 경우에는 컨테이너선과 같은 선박 운송수단을 주로 이용하게 된다.

화물 운송용 선박은 다량의 화물을 운송할 수 있어 다른 운송수단에 비행 운송비용이 저렴하다는 이점이 있지만 운송시간이 상대적으로 매우 길다는 문제가 있기 때문에 전 세계의 조선소에서는 대형 선박 및 고속 선박의 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 선박의 추진기 효율을 향상시키기 위한 해결 과제와, 고유가 시대에 당면한 연료 절감 문제 해결 과제를 비롯하여, 선주 등 고객 만족 실현을 위한 선박 속도 향상 및 진동 개선 문제를 해결하기 위한 각종 연구가 끊임없이 진행되고 있다.

대부분의 선박은 프로펠러에 의해 추진된다. 즉, 선체 선미 하부에 장착된 프로펠러가 회전하게 되면 추진력이 발생하고, 이러한 추진력에 의해 선박은 항주할 수 있게 된다.

이렇게 선체에 추진력을 발생시키기 위한 프로펠러 조립체는 통상적으로 엔진으로부터 회전력을 전달하는 구동축에 설치되는 허브와, 이 허브에 결합되는 다수의 블레이드로 이루어지는데, 종래에는 블레이드를 허브에 결합하기 위해 허브에 더브테일(Dovetail) 형태의 결합홈을 형성하고, 블레이드의 하단부를 결합홈의 형태에 대응하도록 하여 끼운 뒤 허브의 후방에 체결링을 체결하여 블레이드를 허브에 구속하는 형태로 프로펠러 조립체를 형성하였다.

그런데 이러한 종래 방식의 프로펠러 조립체는 더브테일 형태의 결합구조 때문에 블레이드와 허브가 결합되는 결합부에서 응력이 집중되어 구조적 강도가 취약하게 되는 구조적 문제가 있었다. 특히 최근들어 선박이 대형화됨에 따라 선박의 운항 중 프로펠러 구조체에 가해지는 응력의 크기가 점차 커지게 되므로 블레이드의 교체가 용이하고, 프로펠러 구조체의 구조적 강도를 높일 수 있는 프로펠러의 개발이 필요하였다.

공개특허 제10-2011-0029347호 : 선박용 프로펠러 등록특허 제10-1211358호 : 유연 프로펠러 및 이의 제조방법

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 프로펠러 조립체를 구성하는 허브와 블레이드의 결합구조가 단순하며 선박의 추진력 발생과정에서 프로펠러 조립체에 가해지는 응력에 대하여 구조적 강도를 증진시킬 수 있는 선박용 프로펠러 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조립체는 구동축에 결합되며, 외주면에 전후방향 및 나선방향을 따라 내측으로 인입된 장착홈이 형성되어 있는 허브와, 상기 허브의 장착홈으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상단에 형성되며 수용홈을 갖는 날개결합부를 포함하며, 상기 허브에 용접 결합되는 스틸커넥터와, 상기 스틸커텍터의 수용홈으로 삽입되는 끼움결합부와, 끼움결합부의 상부에 형성되어 구동축 및 허브와 함께 회전하면서 추진력을 발생하는 추진날개를 포함하는 블레이드를 구비한다.

상기 날개결합부는 상기 삽입부의 상단에 형성되며 상기 장착홈보다 폭이 큰 베이스판과, 상기 베이스판의 양측으로부터 상방으로 연장되어 상기 수용홈을 형성하는 측벽을 포함하되, 상기 베이스판과 측벽이 연결되는 연결부와 허브의 외주면이 만나는 경계부에 용접을 실시하는 것이 바람직하다.

상기 측벽은 상기 베이스판으로부터 상방으로 연장될수록 내주면의 거리가 접접 좁아지도록 경사지게 연장되며, 상기 끼움결합부도 양측 측면이 상기 측벽의 경사면에 대응하도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조립체는 허브와 블레이드 사이의 결합구조가 단순하여 블레이드의 교체를 위한 탈부착이 간단하고, 선박의 추진력 발생 과정에서 가해지는 응력에 대한 구조적 강도를 높여 사용수명이 증가되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조립체의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 선박용 프로펠러 조립체의 분리사시도,
도 3은 도 1의 선박용 프로펠러 조립체에서 허브와 블레이드가 스틸커넥터에 의해 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조립체를 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 선박용 프로펠러 조립체(100)는 구동축(1)에 결합되는 허브(110)와, 상기 허브(110)에 장착되어 구동축(1) 및 허브(110)와 함께 회전하면서 추진력을 발생하는 블레이드(130)와, 상기 블레이드(130)와 허브(110)를 용접을 통해 연결할 수 있도록 된 스틸커넥터(120)를 구비한다.

상기 허브(110)는 구동축(1)이 관통해 결합될 수 있도록 중공을 갖는 원통형의 부재이며, 허브(110)의 외주면에는 전후방향 및 나선방향을 따라 연장되어 있는 장착홈(111)이 내측으로 소정깊이 인입되도록 형성되어 있다.

상기 스틸커넥터(120)는 상술한 것처럼 블레이드(130)와 허브(110)를 용접을 통해 연결하기 위한 것으로, 상기 장착홈(111)에 삽입될 수 있게 장착홈(111)의 형상과 모양에 대응하는 삽입부(121)와, 상기 삽입부(121)의 상단에 형성되며, 블레이드(130)가 수용될 수 있는 수용홈(125)을 갖는 날개결합부(122)를 포함한다.

상기 날개결합부(122)는 삽입부(121)의 상단에 형성되어 있는 베이스판(123)과, 베이스판(123)의 양측 가장자리로부터 상기 수용홈(125)을 형성하기 위해 상방으로 연장되는 측벽(124)을 구비하는데, 상기 베이스판(123)의 폭은 상기 장착홈(111)보다 상대적으로 크게 형성되어 있어서, 베이스판(123)의 하면 양측이 장착홈(111)을 중심의 허브(110)의 외주면 일부를 덮게 된다.

상기 양측 측벽(124)은 블레이드(130)와의 체결시 결합력을 높이기 위해 베이스판(123)으로부터 상방으로 연장될수록 양측 측벽(124)의 사이 간격이 점점 좁아지게 형성되어 있다.

상기 블레이드(130)는 상기 수용홈(125)으로 삽입되는 끼움결합부(131)와, 상기 끼움 결합부로부터 상방으로 연장되는 추진날개(132)를 포함한다.

상기 끼움결합부(131)도 수용홈(125)의 형태에 대응하여 하단에서 상방으로 연장될수록 폭이 점저 좁아지게 형성되어 있어서 원심력에 의해 블레이드(130)가 스틸커넥터(120)로부터 분리되는 외력을 받을 때, 결합상태를 견고하게 유지할 수 있다.

본 발명의 선박용 프로펠러 조립체(100)의 설치 과정은 다음과 같다.

먼저 블레이드(130)의 하단 끼움결합부(131)에 접착제(150)를 바르고 끼움결합부(131)를 상기 스틸커넥터(120)의 수용홈(125)으로 체결한다. 끼움결합부(131)는 접착제(150)에 의해 하면과 양측 측면이 각각 베이스판(123)의 상면과 측벽(124)의 내면에 접착되어 결합이 이루어진다.

스틸커넥터(120)와 블레이드(130)를 체결한 후에는 스틸커넥터(120)를 허브(110)에 장착한다.

삽입부(121)를 장착홈(111)에 끼우면 삽입부(121)는 장착홈(111)으로 인입되고, 베이스판(123)의 하면 양측이 장착홈(111)의 양측 외주면을 덮게 되며, 이렇게 스틸커넥터(120)를 장착홈(111)에 끼운 상태에서 용접을 실시한다.

베이스판(123)과 허브(110)의 외주면이 만나는 지점을 길이방향을 따라 용접하면 스틸커넥터(120)와 허브(110)를 견고하게 결합할 수 있으며, 용접부(140)위는 추후 제거가 가능하므로 블레이드(130)를 교체할 필요가 있을 때, 용접부(140)를 제거하고 스틸커넥터(120)를 용이하게 허브(110)로부터 분리할 수 있다.

이렇게 본 발명의 선박용 프로펠러 조립체(100)는 블레이드(130)의 재질적 특성상 허브(110)와 용접을 통해 결합할 수 없으므로 스틸커넥터(120)를 중간에 채용하여 허브(110)에 용접결합이 가능하게 함으로써 블레이드(130)의 결합력을 향상시키고, 필요시에는 블레이드(130)를 용이하게 교체할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1; 구동축
100; 선박용 프로펠러 조립체
110; 허브
111; 장착홈
120; 스틸커넥터
121; 삽입부 122; 날개결합부
123; 베이스판 124; 측벽
125; 수용홈
130; 블레이드
131; 끼움결합부 132; 추진날개
140; 용접부
150; 접착제

Claims (3)

1. 구동축에 결합되며, 외주면에 전후방향 및 나선방향을 따라 내측으로 인입된 장착홈이 형성되어 있는 허브와;
   상기 허브의 장착홈으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상단에 형성되며 수용홈을 갖는 날개결합부를 포함하며, 상기 허브에 용접 결합되는 스틸커넥터와;
   상기 스틸커텍터의 수용홈으로 삽입되는 끼움결합부와, 끼움결합부의 상부에 형성되어 구동축 및 허브와 함께 회전하면서 추진력을 발생하는 추진날개를 포함하는 블레이드;를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조립체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 날개결합부는 상기 삽입부의 상단에 형성되며 상기 장착홈보다 폭이 큰 베이스판과, 상기 베이스판의 양측으로부터 상방으로 연장되어 상기 수용홈을 형성하는 측벽을 포함하되,
   상기 베이스판과 측벽이 연결되는 연결부와 허브의 외주면이 만나는 경계부에 용접을 실시하도록 된 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조립체.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 측벽은 상기 베이스판으로부터 상방으로 연장될수록 내주면의 거리가 접접 좁아지도록 경사지게 연장되며, 상기 끼움결합부도 양측 측면이 상기 측벽의 경사면에 대응하도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조립체.
   

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