KR200267886Y1 - 선박 추진장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박 추진장치에 관한 것으로, 선박엔진의 동력전달축(15)에 등속 볼조인트(11)로 회동가능하게 연결되는 추진샤프트(10)와, 상기 추진샤프트(10)를 회전가능하게 지지하고 수직날개(25)가 연직하게 고정설치된 샤프트 지지브라켓(20)과, 상기 샤프트 지지브라켓(20)과 추진스크류(12)를 덮어 주도록 설치되어 추진스크류(12)에 의해 전방에서 후방으로 이동하는 물살을 유도시키는 배출유도판(30) 및, 상기 샤프트 지지브라켓(20)을 상기 등속 볼조인트(11)를 중심으로 회전시키는 틸팅실린더(40), 조향실린더(50)를 포함하여 이루어져, 캐비테이션 현상에 의한 저항을 줄이고 적재중량에 따라 추진력의 방향을 조정하여 선박의 속도를 증가시키며, 캐비테이션 현상에 의한 선박의 손상을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

선박 추진장치{ Ship propulsive device }

본 고안은 선박 추진장치에 관한 것으로, 특히 엔진이 선박내부에 장착된 선내기의 선박 추진장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 엔진의 장착위치에 따라 내부에 장착되는 선내기와 후미에 탈착가능하게 장착되는 선외기로 나누어지고, 선내기의 경우 방향타를 별도로 구비하여 선박의 방향을 바꾸게 되어 있으며, 선외기는 방향타 이외에도 엔진을 움직여 선박의 진행방향을 바꾸도록 되어 있으므로 주로 소형 선박에 적합하고, 대형 선박에는 적합하지 않다.

선내기는 추진스크류의 고속회전에 의해 추진스크류의 표면에서 발생한 기포가 일정 압력하에서 폭발하는 캐비테이션 현상이 발생하는데, 그 현상에 의해 추진방향과 반대방향으로 저항력이 작용하게 되어 추진력을 감소시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 선내기는 스크류의 추진축이 고정되어 있어 선박의 적재중량이 증가하거나 무게중심이 바뀌더라도 추력각을 변경할 수 없어 추진속도가 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 통상적으로 선박이나 항공기는 선단의 좌우 흔들림을 상쇄시키기 위해 연직방향으로 수직한 날개를 달아 직진성을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 추진스크류의 회전 중심축을 이동시켜 선박의 진행방향을 조정할 수 있고, 캐비테이션 현상에 의한 저항을 줄여 추진력을 향상시킬 수 있도록 된 선박 추진장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 선박엔진의 동력전달축에 등속 볼조인트로 회동가능하게 연결되는 추진샤프트와, 상기 추진샤프트를 회전가능하게 지지하고 수직날개가 연직하게 고정설치된 샤프트 지지브라켓과, 상기 샤프트 지지브라켓과 추진스크류를 덮어 주도록 설치되어 추진스크류에 의해 전방에서 후방으로 이동하는 물살을 유도시키는 배출유도판 및, 상기 사프트 지지브라켓을 상기 등속 볼조인트를 중심으로 회전시키는 틸팅실린더, 조향실린더를 포함하여 이루어진 구조이다.

따라서, 상기 배출유도판에 의해 캐비테이션 현상에 의한 영향을 줄이고, 적재중량에 따라 틸팅실린더와 조향실린더로 추진력의 방향을 조정하여 선박의 속도를 증가시킬 수 있으며, 수직날개에 의해 직진성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 선박 추진장치를 나타낸 측면도,

도 2는 본 고안의 개략적 평면도,

도 3은 본 고안의 틸팅실린더의 작동상태를 나타낸 측면도,

도 4는 본 고안의 조향실린더의 작동상태를 나타낸 개략적 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 추진샤프트 11 : 등속 볼조인트

12 : 추진스크류 15 : 동력전달축

20 : 샤프트 지지브라켓 21 : 베어링

25 : 수직날개 30 : 배출유도판

35 : 고정지지대 40 : 틸팅실린더

45 : 볼조인트 50 : 조향실린더

이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 선박 추진장치를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 고안의 개략적 평면도이며, 도 3은 본 고안의 틸팅실린더의 작동상태를 나타낸 측면도, 도 4는 본 고안의 조향실린더의 작동상태를 나타낸 개략적 평면도이다.

본 고안에 따른 선박 추진장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박엔진의 동력전달축(15)에 연결된 추진샤프트(10)와, 상기 추진샤프트(10)를 회전가능하게 지지하는 샤프트 지지브라켓(20)과, 상기 샤프트 지지브라켓(20)과 추진스크류(12)를 덮어 주는 배출유도판(30)을 포함한다.

상기 추진샤프트(10)는 추진스크류(12)를 회전시키는 역할을 하는 것으로, 선박엔진의 동력전달축(15)에 등속 볼조인트(11)로 회동가능하게 연결되어 선박의진행방향을 조정할 수 있게 된다.

상기 등속 볼조인트(11)는 기울어진 각도가 다른 두 축을 동일한 속도로 서로 연동시키는 역할을 하는 것으로, 상기 추진스크류(12)와 엔진의 동력전달축(15)을 연결하여 추진스크류(12)가 소정의 반경내에서 그 등속 볼조인트(11)를 중심으로 구면운동을 할 수 있게 된다.

상기 샤프트 지지브라켓(20)은 상기 추진샤프트(10)의 외주면을 회전가능하게 지지하는 역할을 하는 것으로, 틸팅실린더(40)와 조향실린더(50)가 연결되어 추진샤프트(10)의 회전축을 이동시키게 되며, 외주면의 일측에 수직날개(25)와 배출유도판(30)이 고정설치되어 있다.

상기 샤프트 지지브라켓(20)은 그 길이방향을 따라 중공이 형성된 관형상으로 복수개의 베어링(21)을 내장하여 추진샤프트(10)를 회전가능하게 지지하게 되고, 외측에 조향실린더(50)가 볼조인트(45)로 결합되며, 일측에 고정되는 배출유도판(30)을 통해 틸팅실린더(40)와 연결되어 있다.

상기 수직날개(25)는 선박의 직진성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기 샤프트 지지브라켓(20)의 저면에 연직방향으로 돌출되게 고정설치되고, 상부에서 하부로 갈수록 그 폭이 점점 좁아지게 형성되며, 선박의 기수방향을 진행방향에 따라 안정시키는 역할을 하므로써 직진성을 향상시키게 된다.

상기 배출유도판(30)은 추진스크류(12)에 의해 전방에서 후방으로 이동하는 물살을 유도시키는 역할을 하는 것으로, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트 지지브라켓(20)의 일측에 대략 수평방향으로 고정설치되되, 상기 샤프트 지지브라켓(20)과 추진스크류(12)를 덮어 주도록 설치되어 있다.

즉, 상기 배출유도판(30)은 상기 샤프트 지지브라켓(20)의 일측에 고정설치되되, 상기 샤프트 지지브라켓(20)과 추진스크류(12)를 덮을 수 있도록 후미가 위쪽으로 들어 올려지게 경사진 상태에서 고정지지대(35)에 의해 고정지지되어, 추진스크류(12)에 의해 전방에서 후방으로 이동하는 물살을 추진스크류(12) 쪽으로 유도하므로써 캐비테이션 현상을 방지하게 되고, 결국 선박의 추진력을 증대시키게 되는 것이다.

다시말하면, 유체는 압력이 떨어지게 되면 기포가 발생하게 되므로, 추진스크류(12)의 고속회전에 의해 추진스크류(12) 표면의 압력을 저하시키게 되면 물에 녹아 있는 공기가 발생하게 되고, 그 공기가 일정압력 이상에서 폭발하여 추진스크류(12)와 주변장치를 손상시키게 되는데, 상기 배출유도판(30)을 통해 추진스크류(12)쪽으로 물살을 이동시키므로써 추진스크류(12)의 표면 압력이 저하되는 것을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 발생된 기포를 배출유도판(30)의 저면을 따라 후방으로 배출시키므로써 주변장치에 영향을 미치지 않게 되는 것이다.

상기 틸팅실린더(40)는 상기 샤프트 지지브라켓(20)을 연직 상하방향으로 틸팅시키는 역할을 하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 일단이 선박의 후미에 볼조인트(45)로 결합되고, 타단이 상기 배출유도판(30)의 상부면에 볼조인트(45)로 결합되며, 신축에 의해 배출유도판(30)을 상하방향으로 이동시키게 된다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배출유도판(30)과 고정결합된 샤프트 지지브라켓(20)과 추진샤프트(10)가 상기 등속 볼조인트(11)를 중심으로 수면에대하여 상하방향으로 회전가능하게 되므로써 추진력의 방향을 바꿀 수 있게 되는 것이다.

상기 조향실린더(50)는 상기 샤프트 지지브라켓(20)을 수평방향으로 회전이동시키는 역할을 하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 선박의 후미에 볼조인트(45)로 결합되고, 타단이 상기 샤프트 지지브라켓(20)의 외주면에 볼조인트(45)로 결합되며, 신축에 의해 샤프트 지지브라켓(20)을 수평방향으로 회전이동시키게 된다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트 지지브라켓(20)에 지지되는 추진샤프트(10)가 상기 등속 볼조인트(11)를 중심으로 수평면에서 좌우방향으로 회전가능하게 되므로써 추진력의 방향을 바꿀 수 있게 되는 것이다.

도 3과 도4에 도시된 바와 같이, 상기 추진샤프트(10)는 상기 조향실린더(50)의 작동을 고려하지 않고 상기 틸팅실린더(40)의 작동만을 고려하면 연직방향으로만 회전하게 되고, 마찬가지로 상기 틸팅실린더(40)의 작동을 고려하지 않고 조향실린더(50)의 작동만을 고려하면 수평방향으로만 회전하게 되지만, 틸팅실린더(40)와 조향실린더(50)의 작동을 동시에 고려할 경우에는 연직방향과 수평방향이 결합된 복합적인 운동이 이루어져, 결국 상기 등속 볼조인트(11)를 구심점으로 하여 일정한 각도내에서 구면운동을 하게 되는 것이다.

따라서, 선박의 적재중량이나 무게중심에 따라 추진력의 방향을 임의로 조정하여 선박의 속도를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 선박 추진장치에 의하면, 캐비테이션 현상에 의한 저항을 줄여 추진력을 향상시키므로써 선박의 속도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 캐비테이션 현상에 의한 선박의 손상을 방지할 수 있고, 적재중량에 따라 추진력의 방향을 조정하여 선박의 속도를 증가시킬 수 있으며, 선박의 직진성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 선박엔진의 동력전달축(15)에 등속 볼조인트(11)로 회동가능하게 연결되어 추진스크류(12)를 회전시키는 추진샤프트(10)와;

   상기 추진샤프트(10)를 회전가능하게 지지하고, 외주면의 일측에 수직날개(25)가 연직하게 고정설치된 샤프트 지지브라켓(20)과;

   상기 샤프트 지지브라켓(20)의 일측에 대략 수평방향으로 고정설치되되, 상기 샤프트 지지브라켓(20)과 추진스크류(12)를 덮어 주도록 설치되어, 추진스크류(12)에 의해 전방에서 후방으로 이동하는 물살을 유도시키는 배출유도판(30) 및;

   상기 샤프트 지지브라켓(20)을 상기 등속 볼조인트(11)를 중심으로 수면에 대하여 상하방향으로 틸팅시키는 틸팅실린더(40);

   상기 샤프트 지지브라켓(20)을 상기 등속 볼조인트(11)를 중심으로 수면에 대하여 평행한 방향으로 회전이동시키는 조향실린더(50);를 포함하여 이루어진 선박 추진장치.