KR100244674B1 - 원양선박용러더 - Google Patents

Abstract

자유 정밀도(adequate degrees of freedom)를 갖는 부품에 의한 이동이 가능하고 링크 또는 힌지 핀이 마찰 베어링에 형성된 피스톤 형성부에 구조 되는 방식으로 모든 부품이 상호 접속되고 베어링 실내 내에 발생하는 모서리 압력을 최소화하고 전체 시스템을 구조하는 부품 모두의 마모가, 원양 선박용 러더에서 최소화 하도록, 러더는, 선회 핀용 마찰 베어링의 슬라이딩 피스톤 관절체가 제공되는 주 러더에 의해 제한적으로 안내되고 주 러더에 힌지 링크된 휜과 주 러더를 포함하는 것이다.

Description

[발명의명칭]

원양 선박용 러더

[도면의간단한설명]

도 1 은 휜과 슬라이딩 선회 핀 관절체를 가진 강성 러버(heavy-duty rudder)를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2 는 상호 연결된 슬라이딩 피스톤의 단면도.

도 3 은 도 2 에서의 B-B선을 따라 절취된 단면도.

도 4 는 도 2 에서의 A-A선을 따라 절취된 수평적으로 배치된 피스톤인 슬라이딩 피스톤의 단면도.

도 5 는 도 2 에서의 C-C선을 따라 절취된 단면도.

도 6 은 도 2 에서의 D-D선을 따라 절취된 단면도.

[도면의주요부분에대한부호의설명]

10 : 휜 11, 15 : 피스톤

13, 17 : 황동 라이닝 14 : 핀

16 : 베어링 하우징 30 : 패딩

100 : 선회 피스톤 관절체

[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]

본 발명은 휜(舵, fin)에 구조되는 선회 피스톤용 마찰 베어링의 슬라이딩 피스톤 관절부가 제공되는 주 러더(main rudder)에 의해 제한적으로 안내되고 힌지 링크된 휜과 주 러더를 포함하는 원양 선박용 러더(a rudder for sea-going ships)에 관한 것이다.

원양 선박에서의 휜 형상 로더의 주 러더에 휜을 링크하기 위해 핀를 연결 시키기 위한 폭 넓게 변경된 해결안들이 많이 제안 되어져 있다.

그 한 예로, DE-U-7 829 008호는 선박 조타(操舵)용 구동 수단을 보조하는 조정가능한 다 부품 유선형 몸체(multi-part streamlined body)를 개시하고 있다. 상기 유선형 몸체에는 주 러더에 힌지 연결되는 휜과 주 러더가 포함 되어있는 것이다. 상기 유선형 몸체에는 휜 조절을 위한 콘트롤 디바이스가 제공되고, 상기 콘트롤 디바이스에는 슬라이더용 종방향 안내로를 가진 종방향 유선형 몸체에서의 정상부에 휜과 주 러더의 관절 연결부에 인접하여 진행되는 돌출 지지 아암이 포함 되고, 슬라이더는 한 단부를 가지고 수직 중심 축에 대하여 회전 가능한 구동 디스크에서 기본적으로 지지를 받는 수직 코그(cog)가 있는 주 러더와 대면하는 단부를 가지고 있다. 이러한 구조에서는, 유선형 몸체의 휜형상 부분을 선회시키기 위한 콘트롤 수단을 가진 다 부품 유선형 몸체가, 그 제조에서, 그 운영을 단순하고 손쉽게 되게 한다. 소량의 기계 부속품이 이용됨으로, 콘트롤 수단의 신뢰성있는 동작이 보장되기는 하지만 그러나, 마모를 받는 콘트롤 및 슬라이딩 수단으로 만일 마모를 받아 교체 필요성이 발생된다면 전체 구조물을 대체하여야 함으로 고가의 운영비를 필요로 한다.

DE-A-2 353 934호에는, 운영 메카니즘에 연결되고, 안내 부시(guide bush)로 대체 가능한 연결 막대를 포함하고, 러더축에 대해 거의 수직인 평면에서 후반부 되에 위치된 회전점에 대하여 선박 홀에 회전가능하게 연결되는, 주 러더의 후방 모서리에 힌지되는 보조 또는 서보 러더를 가지고 적어도 케이싱 일부에 제공되는 나사로 설치된 선박용으로 서두에 상술된 형태를 갖는 부가적인 선박의 러더 구조를 개시하고 있다. 이러한 선박 러더의 구조에서는 안내 부시가 서보 러더 위에 러더 면에 거의 평행하고 수평적으로 배치되고, 여기서 연결 막대는 러더 축 뒤에 배치된 축에 회전가능하게 지지되고, 90도 이상의 러더 각에서 안내 부시와 연결 막대간의 상호 작용이 양호한 기능으로 이어지는 길이를 가진다. 특히 이러한 러더 구조체가 장착된 선박이 록크를 통해 통과할 때 록크 게이트의 댐 실(the dam sill of the lock gates)에 의해 손상받지 않도록 록크에 놓여 있을때, 러더의 가로지름 배치(a placing athwart of the rudder)가 가능하게 이루어지는 방식으로, 기본적으로 선박의 러더가 구조된다.

휜을 조정하는 선박 홀에 한 단부에서 지지되는 연결 막대의 안내 및 지지동작은, 휜의 상부 영역 내에 수평적으로 위치되면서, 안내 부시에 고정되고 연결 막대를 통해 지나가는 안내 부시를 도와주게 된다. 슬라이드 베어링으로서, 안내 부시는 그 실내부에 슬라이드 팩킹을 유지한다. 만일 슬라이드 팩킹이 마모되어대체 되어야 한다면, 안내 부시로 부터의 슬라이드 팩킹이 이동 가능하도록, 안내 부시의 당김 동작이 연결 막대로 부터 이탈 되게 주 러더로 부터 휜이 제거되기 때문에 또는, 선박 홀에 힌지 영역 내에 연결 막대가 선박 홀로 부터 이탈되어 안내 부시로 부터 축출되어야 함으로, 많은 작업을 필요로 한다. 안내 부시가 벽 둘러싸임 형태(wall-enclosing fashion)로 슬라이드 팩킹을 수용함으로, 안내 부시로 부터의 슬라이드 팩킹의 상방향 또는 하방향 이동은 불가능하고 단지, 슬라이드 팩킹이 힌지 조인트의 분해로서 리프트될 수 있을 뿐이다.

그런데, 마모를 특히 받기 쉬운 휜을 제한적으로 안내하는 링크 관절부의 파트를 고비용으로 수중 작업(underwater operations)으로 대체하는 것이 일반적인 모든 해결방식이다.

선체의 홀에 한 단부가 관절식으로 링크되는 선회용 마찰 베어링이 비숙련 직원에 의해서도, 호이스트 작업 공구의 도움에 의지하지 않고, 수행되는 수중 작업이 없이 마모 파트의 손쉬운 대체가 가능한 방식으로 그리고 이에 더하여 수평적으로 배타적인 힘 전달이 있는 주 러버의 각 위치에 의존할 수 있는 휜의 제한된 안내동작이 만들어지고, 힌지되고 제한적으로 안내되는 휜을 가진 주 러더를 포함하는 러더 구조에 대해서, EP-A-0 051 822 B1 호가 포크 형상 방식의 마찰 베어링을 구조하고, 두개의 포크 아암이 서로 대면하는 벽 영역에서 플라스틱제 특별하게는 폴리아미드제 대체성 슬라이드 블럭을 사용하여 만들어 지는 것을 기재하고 있다. 각각의 슬라이드 블럭은 마찰 베어링의 각각의 포크 아암의 벽 영역에서 하방향으로 경계가 정해지고 상방향으로 개방된 리세스에 보유되고, 리세스의 상부 구멍을 폐쇄하는 탈착가능한 커버 판에 의해서 잘못 이탈에 대하여 고정되게 한다.

개별적인 경우에서, 불필요하게 큰 모서리 압력은 과도한 마모 및 마멸로 유도하고 동시에 청동 라이닝(bronze lining)을 느슨하게 하는 상기 실시예의 베어링의 실내가 주목된다. 또한, 진동이 힌지 유지 핀을 느슨하게 하는 과도한 플레이때, 특히 핀이 올바르게 고정되지 않았을때도 가능하다.

본 발명의 기술적 문제는 상술된 모서리 압력을 최소화 하고 모든 부품이 적절한 자유 각도를 갖는 이동이 가능한 방식으로 상호 연결되게 하는 시스템을 개발하는 것이다. 그에 의해서 베어링 면을 스페어로 하고 마모 관련을 최소화 하는 것이다.

[발명이이루고자하는기술적과제]

본 발명에 따라 상기 기술적 문제는 힌지 핀이 마찰 베어링에 형성된 피스톤 형태로 구성되는 러버로 해결하였다. 이러한 스텝 수단으로, 그 안에 러버 또는 이동성 부품은, 베어링 표면 영역이 강한 스트레스를 받는 모서리의 영향에 의한 필요 이상으로 큰 어떠한 변형도 받게 되지 않는 넓은 자유 각도를 갖는 장치이게 한다.

이러한 구조는 충분한 자유 각도로 이동되게 하고, 자유 각도는 ±90°의 각도 범위 내에서의 움직임이 가능하도록 케이싱에서 안내되는 두개의 피스톤 사이에 힌지 핀의 삽입으로 이루어지고, 공지된 시스템은 예비설정 각도가 90도 임으로 단단하게 되도록 설계된다. 러버 위에 벽 압력으로 발생되어 그 위에 작용하는 굴절 모우멘트로 인하여, 원통형으로 설계된 피스톤에 의해 그리고 시스템 잼이 더이상 발생되지 않도록 하는 힌지 링크로 상기 시스템은 보완되어 진다. 두개의 조인트 사이에 힌지 접속의 탈착에 이어서, 휜에 고정되는 케이싱과 선박의 홀로 부터 피스톤의 종방향으로 예를들면 수직 및 수평 방향으로, 추출되게 구성되는 부가적인 잇점이 있다. 이러한 방식의 수리는 휜을 제거하는 어떠한 필요성도 없이 손쉽게 수행되어진다.

본 발명의 부가적인 개량은 청구범위의 종속항에 기재되어 있다.

힌지 핀 형태로 구조된 피스톤과 선회 피스톤인 두개의 피스톤은, 신뢰성있고 구조적으로 단순한 결합을 제공하는 힌지 볼트에 의해 양호하게 상호 접속된다.

양호하게, 양쪽 피스톤에는 특정한 스틸이 포함되고 동 합금을 함유한 부시에 슬라이드식으로 배치된다.

본 발명의 부가적인 구조에 따라, 원통형 구조 피스톤용 황동 필링 또는 라이닝이 스틸 케이싱에 배치된 부시가 포함되는 각각의 경우도 있다. 황동 라이닝의 외부 경계면 영역이 시일되고, 시일은 황동-R-금속 으로 알려진 2성분 연 금속(soft two-component metal)을 양호하게 함유하게 된다. 경화 후에 상기 금속은 공지된 금속량을 소유하고, 비철 금속과 차이 금속(different metals) 또는 금속 합금 사이에 절연물로서 그리고 조인트를 시일하기에 일반적으로 적절한 것이다.

해수 또는 오염된 모래수(sandy water)에 대한 보호로서, 모든 이동 부품들은 폐쇄 윤활 시스템이 제공되도록 시일 링으로 양호하게 보호되어 진다.

[발명의구성및작용]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고로 설명한다.

도 1 에 도시된 러더에는, 도 2 내지 도 6 을 통해 상세하게 설명되는 슬라이딩 선회 피스톤 관절체가 제공된 러더 위에 선회식으로 장착된 제한적으로 안내되는 휜(10)을 가진 주 러더(20)를 포함하고 있다. 러더는 수평적으로 배치된 특정한 스틸 피스톤(11)으로 형성되고, 피스톤은 황동 라이닝(13)과 대면하는 실내 케이싱을 가진 베어링 하우징(12)에 이동가능하게 배치된다. 하우징 으로 부터 돌출되어진 피스톤 부분은 힌지 핀(14)으로 수직 이동성 특정 스틸 피스톤에 접속되고, 피스톤은 그 일부가 황동 라이닝(17)과 대면하는 베어링 하우징(16)에 이동가능하게 배치된다. 힌지 핀(14)은 보충되는 90도 위치로 부터의 확산까지를 보장한다. 수평 핀은 휜(10)에 접속되고 반면에 수직 핀(15)은 선박의 홀과의 접속되게 구조된다. 도 5 로 부터 알수있는 바로서, 수평 피스톤(11)용 황동 라이닝은 부시로 구조된다. 슬라이딩 피스톤(11, 15)의 종축선을 따르는 각각의 케이스로 형성된 황동 라이닝(13, 17)의 상부 및 하부 모서리는 원추 구조이고, 각 케이스에서 원추형으로 구조된 실내 경계 영역에서 발생되는 틈새 지대에는 시일부, 특정하게는 2성분 연 금속부가 제공된다.

결합 나사로서 다른 연결요소와 함께하는 핀(14)은 고정 판으로 외측부쪽이 커버된다.

피스톤(15)용 베어링 하우징(16)에서 피스톤 충격 쇼크를 완화하기 위하여 즉, 진동을 완화하기 위하여, 선박 홀과 대면하는 그 단부가 폐쇄되도록 구조되고, 그리고 그 위에 공기와 같은 기체성 매질 또는 물과 같은 액체성 매질로 이루어진 패딩(padding: 30)이 형성된다.(도 3)

Claims (8)

1. 휜(10)에 구조된 선회 핀용 마찰 베어링으로 이루어진 슬라이딩 피스톤 관절체(100)가 설치되고, 주 러더에 의해 제한적으로 안내되고 그리고 주 러더에 힌지 연결되는 휜(10)과 주 러더(20)를 포함하는 원양 선박용 러더에 있어서, 접속 또는 힌지 핀(14)은 마찰 베어링에 형성된 피스톤(11,15) 형성부에 구조되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 리더.
2. 제1항에 있어서, 접속 핀 형성부에 구조된 피스톤(15)과 선회 피스톤(11)은 힌지 핀(14)으로 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
3. 제1항에 있어서, 양쪽 피스톤(11,15)은 특정한 스틸을 함유하고, 황동 합금제 라이닝(13,17)에 슬라이드식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
4. 제3항에 있어서, 각각이 원통형으로 구조된 피스톤(11,15)용 마찰 베어링을 구성하는 황동제 라이닝(13,17)은 원통형 부시 형상부로 구조되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 황동제 라이닝(13,17)의 실외 경계면 영역 위에, 2성분 연금속으로 이루어진 밀봉의 이루어지는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 동작 부품은 밀봉 링으로 보호받는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 선체와 대향하는 단부에서 선체에 고정되는 피스톤(15)용 베어링 하우징(16)이 폐쇄 구조이고, 베어링 하우징(16)의 실내에서, 상기 피스톤(15)위에 가스성 매질 또는 액체성 매질로 이루어진 패딩(30)이 형성되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 피스톤 및 슬라이딩 표면 영역은 물(water)에 의한 윤활 또는 그리스 윤활되는 것을 특징으로 하는 원양 선박용 러더.

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