KR101003201B1 - 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체에 관한 것으로, 그 목적은 러더트렁크를 선체에 용접시 용접 허용 공차를 확대하여 러더 캐리어 설치 작업을 효율적으로 하고 설치 정도를 향상시킬 수 있는 구조를 가진 러더트렁크 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 스티어링 기어(1)의 회전력을 러더블레이드(2)에 전달하는 러더 스톡(3)을 감싸는 원통형 러더트렁크(4)의 상부에 공간부를 가진 박스형 구조체(8)를 설치하여 스티어링 기어 데크(7)와 접하게 구성하고, 박스형 구조체(8) 상부에 러더트렁크(4)와 분리된 러더캐리어(5)를 설치하여 러더 스톡(3)을 지지토록 구성한 것을 특징으로 한다.

러더트렁크, 박스구조체, 공간부, 러더캐리어, 러더스톡

Description

러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체{Rudder trunk assembly separated rudder carrier}

본 발명은 상부에 공간부가 형성된 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체에 관한 것으로 자세하게는 선체에 러더트렁크를 용접하여 설치시 러더스톡의 회전 지지를 위해 러더트렁크 상부에 삽입되는 러더캐리어를 러더트렁크 안에 삽입하지 않고 러더트렁크 상부쪽으로 별도의 공간부를 형성 후 그 상부에 설치함으로써 용접공정을 단축하고, 용접작업에 따른 러더트렁크 변형에도 대응할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

선박은 그 조향을 위하여 선미에 러더(Rudder: 타)를 설치하고 있다. 구체적으로 러더는 프로펠러 후류와 접하는 하부의 러더블레이드(Rudder Blade)와 이 러더블레이드에 회전 동력을 전달하도록 결합된 축인 러더 스톡(Rudder stock)과, 이 러더 스톡에 회전동력을 전달하도록 그 상부에 조립된 틸러(Tiller) 즉, 스티어링기어(Steering Gear)로 구성된다.

이때 러더스톡이 삽입되어 회전하는 하부의 러더블레이드 및 상부 선체와의 이음부분에 해수가 침수되는 것을 막고 또한 러더블레이드에 작용하는 하중을 지지하기 위해 러더스톡을 감싸는 러더트렁크(Rudder trunk)가 설치된다. 또한 러더트렁크 내부에는 회전하는 러더스톡과의 사이에 베어링 즉, 하부의 넥 베어링(Neck Bearing)과 상부의 러더 캐리어(Rudder Carrier)를 설치하여 러더 스톡의 회전을 지지하게 구성한다.

구체적으로 종래 러더트렁크가 조립된 구조를 살펴본다.

도 4는 종래의 일체형 러더트렁크에 삽(스페이드)형 러더가 설치된 선미부분을 보인 예시도이고, 도 5는 러더트렁크가 조립된 단면도이고, 도 6은 러더트렁크 상부에 삽입된 러더캐리어를 보인 확대단면도이다.

도시된 바와 같이 종래의 러더트렁크는 스티어링 기어 데크(Steering Gear Deck)까지 일체로 연장된 러더트렁크에 러더스톡이 장치되고, 러더트렁크 구조체가 러더스톡을 지지하기 위해 하부에는 넥베어링이 상부에는 러더캐리어가 삽입 설치된 것임을 알 수 있다.

또한 러더트렁크를 지지하는 스캐그와 이 스캐그와 용접하여 러더트렁크를 선체와 접합하기 위한 러더 트렁크 웨브가 형성되어 있음을 알 수 있다.

하지만 상기와 같은 종래의 러더트렁크 및 그 조립체 구조를 보면 러더트렁크와 러더트렁크 내부에 삽입되는 러더캐리어 및 넥베어링이 일체로 가공되어 공급된 후 러더캐리어가 제거된 상태에서 러더 트렁크를 선체에 용접 후 러더캐리어를 장치하는 구조여서 선체에 러더트렁크를 조립시 용접열 등에 의해 러더트렁크의 원형 단면이 타원형 등으로 용접 변형되는 왜곡에 의해 조립 시 러더트렁크에 삽입되는 러더 캐리어가 잘 조립되지 않는 문제점이 발생한다. 즉, 러더트렁크와 러더 캐리어의 조립공차는 일측당 +1mm로 전체 공차가 +2mm를 만족해야 하는데 용접에 의한 러더트렁크가 변형 시 이러한 공차 범위를 만족하기가 어려워 이를 보정하기 위한 후반 작업이 과도하게 소요된다.

상기와 같은 후반 작업을 방지하기 위해서는 용접 작업 시 지속적으로 러더트렁크의 진원도를 측정해야 하는 정밀 작업이 소요되게 된다. 이와 같은 정밀 작업 때문에 빠른 작업공정을 가지는 선체 조립공정이 전체적으로 지연된다는 문제점이 있다. 더구나 이와 같은 러더트렁크의 용접작업과 러더캐리어 조립시 전체 선박의 블록이 조립될때 타 블록과의 수직 수평까지 염두에 두어야 하므로 더더욱 조립공정에 정밀도가 요구되고 있는 실정이다.

보다 상세하게 상기와 같이 일체형으로 선 제작되어 제공되는 러더트렁크와 러더캐리어 사용시의 문제점을 이하 살펴본다.

상기와 같은 러더캐리어가 러더트렁크에 삽입되어 일체형으로 구성됨으로써 러더캐리어 베어링(BEARING) 수리시 스티어링 기어(Steering Gear) 해체 후 가능하므로 반드시 드라이 독킹(DRY DOCKING)작업이 필요하게 된다는 문제점이 있다.

또한 용접정도관리 측면을 보면 러더 캐리어를 설치하기 위해 각 용접 단계별로 철저히 용접정도 관리가 요구되므로 용접기간이 과다 소요된다는 문제점이 있 다.

또한 러더캐리어 설치시의 문제점은 러더 트렁크 안쪽에 직접 설치하므로 정밀하게 조정이 필요하다는 문제점이 있다.

또한 러더 트렁크 웨브 용접시는 러더 트렁크 웨브(Rudder TRUNK WEB)가 최소 범위로 업체에서 공급되므로 대응하는 선체 웨브(WEB)를 분할 용접해야하므로 용접량이 과다 발생된다는 문제점이 있다. 즉, 웨브면적이 기본적으로 작은 것이 아니고 조선소에서 추가로 선체 연결웨브를 공급해야 하므로 용접량이 과다 발생된다.

또한 러더블레이드와 러더스톡의 콘 커플링용 기준선을, 러더 보스 구멍과 러더스톡 표면의 콘택트 검사 후 러더블레이드 제작 형상을 정밀하게 고려하지 않고 러더보스 표면에 표시하므로 러더설치 후 선체 중심 기준선과 각도 차이가 크게 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 러더트렁크를 선체에 용접시 용접 허용 공차를 확대하여 러더 캐리어 설치 작업을 효율적으로 하고 설치 정도를 향상시킬 수 있는 구조를 가진 러더트렁크 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 구체적인 목적은 러더트렁크를 선체에 용접시 러더트렁크 상부에 박스형 공간부를 형성하고, 그 공간부 상부에 러더캐리어를 조립하여 러더 캐리어 설치 작업을 효율적으로 하고 설치 정도를 향상시킬 수 있는 구조를 가진 러더트렁크 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 러더트렁크를 선체에 용접시 러더트렁크 상부에 박스형 공간부를 형성하고, 러더트렁크가 선체에 용접이 끝나면 용접변형 된 상태에 따라 래진초크등으로 위치를 조정한 상태에서 러더캐리어를 박스형 공간부 상부에 조립함으로써 러더 캐리어 설치 작업을 효율적으로 하고 설치 정도를 향상시킬 수 있는 구조를 가진 러더트렁크 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 러더 트렁크 웨브를 선체구조와 일체형으로 블록화하여 용접량을 감소시켜 러더트렁크의 용접변형을 저감한 구조를 가진 러더트렁크 조립체를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수 행하는 본 발명은 스티어링 기어의 회전력을 러더블레이드에 전달하는 러더 스톡을 감싸는 원통형 러더트렁크의 상부에 공간부를 가진 박스형 구조체를 설치하여 스티어링 기어 데크와 접하게 구성하고, 박스형 구조체 상부에 러더트렁크와 분리된 러더캐리어를 설치하여 러더 스톡을 지지토록 구성한 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체를 제공함으로써 달성된다.

상기 박스형 구조체와 러더캐리어간의 결합은 러더 스톡에 대한 센터링 및 얼라인먼트 후, 타각된 볼트구멍에 따라 볼트와 너트를 이용 볼트 결합하되, 높이에 따른 공차를 레진 쵸킹(RESIN CHOCKING) 또는 스틸 라이너로 조정하여 결합시킨 것을 특징으로 한다.

상기 러더트렁크에 형성된 러더 스케그는 외판으로 두꺼운 철판을 배치하여 러더 트렁크 연결 하부에서부터 스티어링 기어 데크까지 일체형으로 연장하여 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 러더 트렁크에 형성된 웨브는 선체구조와 일체형 연속구조를 가지게 스케그에 용접된 것을 특징으로 한다.

상기 러더 트렁크 상부의 박스형 구조체의 바닥에는 해수가 상부로 유입되는 것을 방지하기 위해 해수침입 방지 실링 장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 러더트렁크 상부에 박스형구조를 가진 분리형으로 구성되어 러더 캐리어 베어링 수리 시 스티어링 기어 해체없이 박스형 구조의 공간부에서 단독 수리 가능하여 드라이 독킹(DRY-DOCKING)이 필요 없다는 장점과,

러더블레이드가 트위스트 된 스페이드(TWISTED SPADE)형이고 갭(GAP)이 없어 케비테이션(CAVITATION) 침식방지가 가능하다는 장점과,

러더 트렁크 용접 시 용접정도 관리가 정밀한 용접이 아닌 일반 블록의 용접 정도기준이면 충분하므로 블록 조립 공기 단축이 가능하다는 장점과,

러더 캐리어 설치 시 러더트렁크의 용접에 따른 용접변형 후 러더 스톡의 센터링 마킹에 따라 레진 쵸킹(RESIN CHOCKING) 또는 스틸 라이너로 러더캐리어를 러더트렁크 상부에 형성된 박스형 구조 상부에서 설치하므로 정밀하게 조정하지 않아도 조절이 가능하다는 장점과,

러더 트렁크 웨브용접 시 러더 트렁크 웨브(Rudder TRUNK WEB)를 선체구조와 일체형으로 블록화가 가능하여 용접량이 감소한다는 장점과

러더블레이드와 러더스톡의 콘 커플링용 기준선 마킹을 러더 내부재 조립 시부터 러더 보스에 표시하므로 러더 블레이드 전체 기준선 정도를 정확하게 표시할 수 있고, 러더를 러더트렁크에 조립 후 선체 중심 기준선과 러더 블레이드 기준선을 정밀하게 일치시킬 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업 상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 상부에 박스구조가 형성된 러더트렁크에 러더가 설치된 선미부분을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 러더트렁크가 조립된 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 러더트렁크 상부에 분리되어 설치된 러더캐리어를 보인 확대단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 스티어링 기어(1)의 회전력을 러더블레이드(2)에 전달하는 러더 스톡(3)을 감싸는 원통형 러더트렁크(4)와 러더 트렁크에 설치되어 러더 스톡의 반력을 지지하도록 상부에 설치된 러더캐리어(5) 및 하부에 삽입된 넥 베어링(6)을 기본 구성으로 한다.

구체적으로 본 발명의 러더트렁크(4)는 스페이드형 러더의 원통형 러더트렁크가 스티어링 기어 데크(7)까지 연장되어 설치된 것과 달리 러더트렁크(4) 상부에 공간부를 가진 박스형 구조체(8)가 설치되어 이 박스형 구조체(8)가 스티어링 기어 데크(7)와 접하게 구성된다. 박스형 구조체(8)를 보다 상세히 설명하면 전후좌우 공간을 갖는, 즉, 앞뒤는 수직면, 좌우로는 반원형구조의 프레임 구조를 가진다.

또한 박스형 구조체(8) 상부에는 일반적인 러더캐리어(5)가 러더트렁크(4) 에 삽입되어 일체형으로 조립되는 것과 달리 러더트렁크(4)와 일정 간격이 이격되게 분리하여 설치된다.

상기와 같이 원통형 러더 트렁크 상부에 박스형 구조체에 의한 일정공간이 확보되면 작업자가 스티어링 데크 하부로 접근 가능하여 박스형 구조체가 형성하는 공간부에 작업자가 들어가서 러더 캐리어 베어링 및 러더 스톡에 대한 유지 보수 작업을 하게 된다.

박스형 구조체(8)와 러더캐리어(5)간의 결합은 러더트렁크를 선체에 용접한 후 용접변형이 발생하면 그에 따라 러더 스톡 센터링 마킹에 따라 선체에 타각 후 볼트 구멍을 천공한 후 높이에 따른 조정을 위해 레진 쵸킹(RESIN CHOCKING, 12) 시 하부방향에서 볼트(14)를 삽입하여 상부에 있는 너트(13)와 가볼팅으로 느슨하게 결합시킨다. 그 후 레진이 단단히 굳어지면 너트를 완전하게 체결한다.

즉, 용접변형이 완료된 이후 러더 스톡에 대한 센터링과 얼라인먼트 실시하고 러더 스톡에 대한 센터링과 얼라인먼트 결과에 따라 러더 캐리어 베어링 설치를 위한 기초 볼트위치 마킹을 한 후 구멍을 시공하고 러더 캐리어 설치시 높낮이 위치 공차는 레진 쵸킹을 이용하여 흡수하여 조정하면 된다.

또한 본 발명의 러더트렁크에 형성된 러더 스케그(9)는 외판으로 두꺼운 철판을 배치하여 러더 트렁크 연결 하부에서부터 스티어링 기어 데크(7)까지 일체형으로 연장하여 구조적인 안정성을 가지게 구성하였다. 연장 형상은 하부에서 상부로 갈수록 간격이 벌어지도록 하여 하중에 대한 구조적 안정성을 갖도록 설치한다.

또한 러더 트렁크에 형성된 웨브(10)를 선체구조와 연속적으로 연결하는 구조를 가지게 용접 구성하였다. 즉, 웨브(10)를 스케그(9)와 용접함으로써 연속적인 구조에 따라 러더 트렁크 웨브가 선체구조와 일체형으로 블록화되어 용접량이 감소하게 된다. 용접량이 감소하게 되면 러더 트렁크의 용접 변형을 최소화하게 된다.

또한 러더 트렁크 상부의 박스형 구조체의 바닥에는 해수가 상부로 유입되는 것을 방지하기 위해 추가적으로 해수침입 방지 실링 장치(또는 러더 트렁크 윤활방청제 밀봉 실링장치)(11)를 설치하여 밀봉하였다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 러더트렁크의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 선체의 러더트렁크가 삽입될 스티어링 기어 데크 하부에 박스형 구조체를 설치하여 공간부를 형성한다.

이후 러더 스케그를 스티어링 기어 데크(7)까지 일체형으로 연장하여 설치한 후, 스케그에 러더트렁크의 웨브를 용접하여 일체화 시킨 후 박스형 러더트렁크 구조체 하부에 러더 트렁크를 삽입하여 용접으로 선체에 조립한다.

이후 러더 트렁크 하부에 기 조립된 넥베어링 내경을 기준으로 러더스톡의 센터링과 얼라인먼트를 실시한다.

이후 러더캐리어 설치를 위한 기초 볼트위치 마킹을 한 후 구멍을 시공한다.

이후 러더스톡을 러더트렁크에 삽입한다.

이후 러더캐리어 높낮이 위치 공차를 조정하기 위해 레진 쵸킹작업 또는 스틸라이너 작업을 한다.

이후 러더캐리어를 설치 후 볼팅하여 고정한다.

이후 러더스톡의 상부에 틸러와 스티어링기어를 설치한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 상부에 박스구조가 형성된 러더트렁크에 러더가 설치된 선미부분을 보인 예시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 러더트렁크가 조립된 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 러더트렁크 상부에 분리되어 설치된 러더캐리어를 보인 확대 단면도이고,

도 4는 종래의 일체형 러더트렁크가 러더에 설치된 선미부분을 보인 예시도이고,

도 5는 종래 러더트렁크가 조립된 단면도이고,

도 6은 종래 러더트렁크 상부에 삽입된 러더캐리어를 보인 확대 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 스티어링 기어(또는 틸러) (2) : 러더블레이드

(3) : 러더 스톡 (4) : 러더트렁크

(5) : 러더캐리어 (6) : 넥 베어링

(7) : 스티어링 기어 데크 (8) : 박스형 구조체

(9) : 스케그 (10) : 웨브

(11) : 해수침입 방지 실링 장치 (12) : 레진 초킹(또는 스틸라이너)

(13) : 너트 (14) : 볼트

Claims (5)

1. 스티어링 기어의 회전력을 러더블레이드에 전달하는 러더 스톡을 감싸는 원통형 러더트렁크의 상부에 공간부를 가진 박스형 구조체를 설치하여 스티어링 기어 데크와 접하게 구성하고, 박스형 구조체 상부에 러더트렁크와 분리된 러더캐리어를 설치하여 러더 스톡을 지지토록 구성한 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 박스형 구조체와 러더캐리어간의 결합은 러더 스톡에 대한 센터링 및 얼라인먼트 후, 타각된 볼트 구멍에 따라 볼트와 너트를 이용 결합하되, 높이에 따른 공차를 레진 쵸킹(RESIN CHOCKING) 또는 스틸 라이너로 조정하여 결합시킨 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 러더트렁크에 형성된 러더 스케그는 외판으로 두꺼운 철판을 배치하여 러더 트렁크 연결 하부에서부터 스티어링 기어 데크까지 일체형으로 연장하여 설치한 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 러더 트렁크에 형성된 웨브는 선체구조와 일체형 연속구조를 가지게 스케그에 용접된 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 러더 트렁크 상부의 박스형 구조체의 바닥에는 해수가 상부로 유입되는 것을 방지하기 위해 해수침입 방지 실링 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 분리형 러더트렁크 조립체.

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