KR101379403B1 - 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법 - Google Patents

구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법 Download PDF

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drive motor
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fixing
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KR1020130027267A
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김기섭
박영하
이창용
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한국해양과학기술원
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Abstract

본 발명은 선박의 모형시험을 위한 모형선 제작시 중량이 무거운 구동모터와 동력계를 용이하게 설치 및 연결할 수 있도록 구성되는 설치구조물 및 그 설치방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 종래, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점 및 많은 번거로움이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하여, 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용함으로써 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 보다 용이하게 수행할 수 있는 동시에, 구동모터와 동력계의 설치 위치를 조절 가능하도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터와 동력계의 설치방법이 제공된다.

Description

구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법{Installation structure of drive motor and dynamometer and installation method of drive motor and dynamometer using it}
본 발명은 선박의 모형시험을 위하여 모형선에 설치되는 동력계 및 그 설치방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 선박의 모형시험을 위한 모형선 제작시 중량이 무거운 모터와 동력계를 용이하게 설치 및 연결할 수 있도록 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용하도록 구성되는 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 서로 다른 설치높이를 가지는 모형선에도 폭넓게 적용 가능하도록 구성되어 다양한 선박의 모형시험을 위한 모형선 제작시 모터 및 동력계의 설치를 용이하게 하는 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박의 건조시에 있어서, 엔진 및 프로펠러를 포함하는 추진 시스템의 개발을 위하여는, 미리 모형선을 제작하고 반복적인 모형실험을 수행하여 실제 프로펠러에 걸리는 추력 및 토크 등을 계측하고 캐비테이션 성능을 검증하여, 그러한 실험 결과에 근거하여 실제 선박의 추진장치에 대한 설계를 확정하게 된다.
더 상세하게는, 예를 들면, 대형 캐비테이션 터널에서 선박 프로펠러 캐비테이션 시험을 수행하기 위하여는, 모형선 내부에 방수형 구동모터와 동력계가 설치되어야 하며, 이때, 동력계의 용량은, 추력이 ±2200N, 토크가 ±80N-m, 회전수가 ±3500RPM 이고, 또한, 이를 구동하려면 약 30kW 정도의 구동모터가 요구된다.
또한, 대형 캐비테이션 터널에서 캐비테이션 시험을 수행하기 위하여는, 일반적으로, 프로펠러 회전수 35 ~ 45 RPS 영역에서 실험을 수행하며, 이는 통상적인 수조용 구동모터 및 동력계보다는 용량이 크다.
여기서, 구동모터는, 상기한 바와 같은 동력계의 용량에 맞추어, 예를 들면, 미국의 Franklin Electric사의, 30㎾의 용량에 심정용 펌프에 연결하여 사용하는 수중용 모터를 사용하여 구성될 수 있다.
더욱이, 프로펠러 구동축계는, 상기한 바와 같은 구동모터, 동력계, 스턴 튜브(stern tube) 및 샤프트(shaft)로 구성되며, 전체 길이는 약 2.9m에 달한다.
또한, 상기한 바와 같은 모터의 길이와 직경은 각각 1036㎜와 138㎜이며, 무게는 92㎏으로서, 이와 같이 무거운 구동모터를 모형선에 직접 운반 및 설치하고 동력계에 연결하는 작업은 구동모터의 무게 및 크기로 인해 용이하지 못하고 매우 번거롭다는 문제가 있었다.
아울러, 동력계를 설치하기 위한 종래기술의 예로서는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2012-0037223호(2012.04.19.)에 개시된 바와 같은 "동력계 디스크 조립용 지그"가 있다.
더 상세하게는, 상기한 공개특허 제10-2012-0037223호의 동력계 디스크 조립용 지그는, 선박이나 발전설비에서 사용되는 대형 엔진의 동력을 측정하는 동력계의 경우 디스크의 크기나 중량이 상당한 관계로 취급이 용이하지 못하며, 특히, 디스크가 조립되는 크랭크 축의 상부에 위치하는 엔진 중간의 그레이팅이나 에어 쿨러와 같은 구조물은 크랭크축 보다 외측으로 더 돌출되는 구조를 가지는 특성상 디스크의 조립을 위해서는 크랭크축 보다 더 돌출된 구조물을 분해해야만 하므로 디스크의 조립 작업성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위해, 중량물인 디스크의 취급이 용이하며, 특히, 엔진 중간의 그레이팅이나 에어 쿨러와 같은 구조물을 분해하지 않고 디스크의 조립이 가능하도록 함으로써, 디스크 조립의 작업성을 향상시키고, 생산성의 향상을 도모할 수 있는 동력계 디스크 조립용 지그에 관한 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 공개특허 제10-2012-0037223호의 동력계 디스크 조립용 지그는, 모형선에 설치되는 동력계가 아니라 선박이나 발전설비에서 사용되는 대형 엔진의 동력을 측정하는 동력계의 디스크 조립작업을 용이하게 하기 위한 것으로, 이러한 구성을 모형선에 그대로 적용하기는 어려운 문제가 있다.
또한, 모형선을 이용하여 실험을 행하기 위한 종래기술의 예로서는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2012-0121991호(2012.11.07.)에 개시된 바와 같은 "실험 장비의 교체 및 설치가 가능한 모형선 구속 장치"가 있다.
더 상세하게는, 상기한 공개특허 제10-2012-0121991호의 실험 장비의 교체 및 설치가 가능한 모형선 구속 장치는, 기존의 모형선 구속 장치의 보강구조는 그 복잡한 구조로 인하여 방향타 동력계의 설치가 불가능하고, 구동모터 및 동력계와 반류 계측 장치의 교체 시 모형선을 모두 해체한 후 처음부터 다시 설치하여야 하는 문제를 해결하기 위해, 대형 캐비테이션 터널에 모형선을 고정 설치하면서 방향타 동력계를 함께 설치 가능하며, 모형선 및 모형선 구속 장치를 해체하지 않고 즉시 실험 장비를 교체하거나 설치할 수 있도록 구성된 모형선 구속 장치를 제공하고자 하는 것이다.
그러나 상기한 공개특허 제10-2012-0121991호의 모형선 구속 장치는 모형선 자체를 고정하기 위한 것으로, 모형선 내에 구동모터와 동력계를 용이하게 설치할 수 있도록 하는 구성에 대하여는 제시된 바 없었다.
즉, 무거운 구동모터를 모형선에 직접 운반 및 설치하고 동력계에 연결하는 작업이 용이하지 못하였던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하기 위해서는 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 용이하게 하기 위한 별도의 설치구조물의 제작이 필수적으로 요구되나, 상기한 바와 같이, 종래, 모형선 제작에 있어서 구동모터와 동력계의 설치를 용이하게 하기 위해 특별히 제작된 설치구조물이나 이를 이용한 설치방법 등은 제시된 바 없었다.
이에 더하여, 상기한 바와 같은 설치구조물의 제작에 있어서, 모형선마다 동력계의 설치높이가 다르므로 다양한 모형선에 적용 가능하도록 하기 위하여는 상기한 바와 같은 설치구조물의 설치 높이를 조절할 수 있는 기능을 포함하는 것이 바람직하다.
그러나, 구동모터와 동력계의 설치를 용이하게 하는 동시에, 그 설치 위치를 조절 가능하도록 구성되는 설치구조물이나 이를 이용한 설치방법 또한 기존에 제시된 바 없었다.
따라서 상기한 바와 같이, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점이 및 번거로움이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하기 위하여는, 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 보다 용이하게 수행할 수 있는 동시에, 그 설치 위치를 자유로이 조절 가능하도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계의 설치방법을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하기 위해, 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용함으로써 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 보다 용이하게 수행할 수 있도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계의 설치방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같이 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용하여 구동모터 및 동력계의 설치를 용이하게 하는 동시에, 그 설치 높이를 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 모형선마다 다른 동력계의 설치 높이에 대하여도 폭넓게 적용 가능한 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 용이하게 수행할 수 있는 동시에, 설치 위치를 조절 가능하도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물에 있어서, 프로펠러를 회전시키기 위한 구동모터; 상기 프로펠러의 추력 및 토크를 측정하기 위한 동력계; 상기 동력계와 상기 프로펠러를 연결하기 위한 연결관; 상기 연결관 내에 설치되어 상기 구동모터의 동력을 상기 프로펠러로 전달하는 프로펠러 샤프트; 및 상기 구동모터와 상기 동력계를 수용하여 일체로 설치 가능한 동시에, 설치높이를 조절 가능하도록 구성되는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물이 제공된다.
여기서, 상기 구동모터와 상기 동력계 및 상기 동력계와 상기 연결부는, 각각 유니버셜 조인트를 이용하여 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결관은, 스턴 튜브(stern tube)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 하우징은, 상기 설치구조물을 운반하기 위해 상기 하우징의 상면에 설치되는 적어도 하나의 이송용 I-볼트(I-bolt); 상기 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위해 상기 하우징의 상면에 설치되는 적어도 하나의 높이조절블록; 상기 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위해 상기 하우징의 양 측면에 설치되는 높이조절 가이드; 상기 구동모터를 고정하기 위한 구동모터 고정취구; 및 상기 연결관을 고정하기 위한 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 구동모터 고정취구는, SUS(Steel Use Stainless) 재질로 제작되어 상기 설치구조물의 일단부와 중간 지점에 각각 설치되는 제 1 고정취구 및 제 2 고정취구로 이루어지며, 상기 제 1 고정취구는, 상기 구동모터의 직경에 맞추어 상부 브라켓(Bracket) 및 하부 브라켓으로 이루어지고, 볼트와 너트를 이용하여 결합 및 고정됨으로써 상기 구동모터의 일단을 고정하도록 구성되고, 상기 제 2 고정취구는, 상기 하우징의 내측에 형성된 고정용 볼트 탭과 장착홈(Mounting Rabbet)에 장착되어 상기 구동모터의 타단을 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결관을 고정하기 위한 상기 홀더는, 스턴 튜브 홀더(stern tube holder)를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 설치구조물은, 중량감소를 위하여 알루미늄으로 제작되며, 부식방지를 위해 표면에 산화피막처리(anodize)를 행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 높이조절블록은, 복수의 관통공이 일렬로 형성된 블록 형태로 형성되며, 일렬로 형성된 복수의 관통공 중 가장 좌우측의 2개의 관통공에 볼트를 이용하여 상기 하우징에 고정되고, 나머지 관통공 중 하나에는 봉볼트를 연결하도록 구성되며, 상기 봉볼트의 상부는 선체 상부에 설치되는 고정목과 연결되고, 상기 고정목의 상부에는 너트가 설치됨으로써, 상기 설치구조물의 설치시 미세높이 조절이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 높이조절블록은 SUS를 이용하여 형성되고, 상기 봉볼트는 철강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 높이조절 가이드는, 길이 방향으로 길게 형성되는 적어도 하나의 높이조절홈; 및 상기 높이조절홈을 통과하여 상기 하우징의 측면에 형성된 나사홈에 결합되는 복수의 고정볼트를 포함하여 구성되고, 상기 높이조절홈을 통하여 상기 설치구조물의 설치 높이를 미세 조절한 후, 상기 하우징의 측면에 형성된 복수의 나사홈에 복수의 상기 고정볼트를 결합함으로써, 상기 설치구조물의 높이 방향의 설치 위치 조절이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 높이조절 가이드는, 모형선에 부착되는 쪽을 절곡하여 형성되는 부착면; 및 상기 높이조절 가이드를 상기 모형선에 고정하기 위한 볼트의 삽입위치를 변경 가능하도록 상기 부착면에 복수 열로 형성되는 복수의 나사공을 더 포함하여 구성되고, 상기 높이조절홈을 이용하여 상기 설치구조물의 설치 높이를 미세 조절하고 상기 고정볼트로 고정한 후, 상기 부착면에 형성된 상기 나사공을 통하여 상기 설치구조물을 모형선의 바닥에 볼트로 고정함으로써 상기 설치구조물을 설치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기한 상기 설치구조물은, 상기 높이조절 가이드가 상기 하우징의 전후로 설치됨으로써 축경사가 있는 모형선의 경우에도 경사각에 맞추어 설치가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물을 이용하여 구동모터 및 동력계를 일체로 설치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계 설치방법이 제공된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용하여 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 보다 용이하게 수행할 수 있도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법이 제공됨으로써, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용하여 구동모터 및 동력계의 설치를 용이하게 하는 동시에, 설치 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법이 제공됨으로써, 모형선마다 다른 동력계의 설치높이에 대하여도 폭넓게 적용하여 구동모터 및 동력계를 용이하게 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 구동모터를 고정하기 위한 구동모터 고정취구의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 연결관을 고정하기 위한 홀더의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 구동모터와 동력계 및 연결관이 하우징에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 구동모터 및 동력계 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위하여 모형선 선체 상부의 고정목에 미세높이 조절용 봉볼트가 연결되는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 나타낸 구동모터 및 동력계 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위한 높이조절 가이드의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결하여, 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용함으로써 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 보다 용이하게 수행할 수 있도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 구동모터와 동력계를 단일의 설치구조물에 일체로 수용하여 구동모터 및 동력계의 설치를 용이하게 하는 동시에, 설치 높이를 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 모형선마다 다른 동력계의 설치높이에 대하여도 폭넓게 적용 가능한 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 본 발명의 실시예에서는, 모형선에 설치되는 구동모터 및 동력계의 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하나, 본 발명은 이러한 경우로만 한정되는 것은 아님에 유념해야 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)은, 크게 나누어, 프로펠러(도시되지 않음)를 회전시키기 위한 구동모터(11)와, 프로펠러의 추력 및 토크를 측정하기 위한 동력계(12)와, 상기 동력계(12)와 프로펠러를 연결하기 위한 프로펠러 샤프트(13)가 내부에 설치되는 연결관(14) 및 상기한 구동모터(11)와 동력계(12)를 수용하여 모형선에 일체로 설치하기 위한 하우징(15)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기한 구동모터(11)와 동력계(12) 및 동력계(12)와 연결부(13)는, 예를 들면, 각각 유니버셜 조인트(16, 17)를 이용하여 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기한 연결관(14)은, 예를 들면, 스턴 튜브(stern tube)로 구성되어, 그 내부에 상기한 프로펠러 샤프트(13)가 설치되도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기한 하우징(15)은, 그 상면 양측에, 크레인 등을 이용하여 설치구조물(10)을 운반하기 위한 이송용 I-볼트(I-bolt)(18) 및 모형선에 설치, 고정시 높이조절을 위한 높이조절블록(19)이 각각 설치되어 있으며, 양 측면에는 높이조절 가이드(20)가 설치되어 있다.
더욱이, 상기한 하우징(15)은, 구동모터(11)를 고정하기 위한 구동모터 고정취구(21, 22) 및 연결관(14)을 고정하기 위한 홀더(23)를 더 포함하여 구성된다.
더 상세하게는, 도 2를 참조하면, 도 2는 구동모터(11)를 고정하기 위한 구동모터 고정취구(21, 22)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 구동모터 고정취구(21, 22)는, 무게가 무거운 구동모터(11)를 고정하기 위하여 SUS(Steel Use Stainless) 재질로 제작되어 설치구조물(10)의 후부와 중간 지점에 각각 설치된다.
이때, 후부의 구동모터 고정취구(21)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 구동모터(11)의 직경에 맞추어 상부 브라켓(Bracket)(24) 및 하부 브라켓(25)으로 이루어지고, 볼트 및 너트를 이용하여 결합, 고정됨으로써 구동모터(11)의 후미를 지지한다.
아울러, 구동모터(11)의 전부는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하우징(15)의 내측에 형성된 고정용 볼트 탭(26)과 장착홈(Mounting Rabbet)(27)에 구동모터 고정취구(22)를 장착하여 구동모터(11)를 고정한다.
또한, 도 3을 참조하면, 도 3은 연결관(14)을 고정하기 위한 홀더(23)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기한 홀더(23)는, 프로펠러 샤프트(13)와의 연결 및 고정이 편리하도록, 예를 들면, 스턴 튜브 홀더(stern tube holder)(31)를 이용하여 구성될 수 있다.
즉, 상기한 설치구조물(10)은, 구동모터(11) 및 동력계(12)를 함께 연결 설치하여 이동 및 모형선에 설치가 용이한 데 더하여, 도 3에 나타낸 바와 같이, 코끼리 코 모양의 스턴 튜브 홀더(31)를 구비하여 프로펠러 샤프트(13)와의 연결 및 고정이 편리하도록 구성되어 있다.
아울러, 도 4를 참조하면, 도 4는 상기한 바와 같이 하여 구동모터(11)와 동력계(12) 및 연결관(14)이 하우징(15)에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 구동모터 고정취구(21, 22)를 이용하여 구동모터(11)를 하우징(15) 내에 위치시키고, 유니버셜 조인트(16, 17) 및 홀더(23)를 이용하여 동력계(12)와 연결관(14)을 각각 연결한 다음, 이송용 I-볼트(I-bolt)(18)를 이용하여 크레인 등으로 모형선에 운반한 후, 하우징(15)의 상면에 형성된 높이조절블록(19)과 다수의 볼트탭 및 하우징(15)의 양 측면에 설치된 높이조절 가이드(20)를 통해 후술하는 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)을 모형선에 설치할 수 있다.
여기서, 상기한 설치구조물(10)은, 예를 들면, 중량감소를 위하여 알루미늄으로 제작될 수 있으며, 또한, 바람직하게는, 수중에 설치되므로 부식방지를 위해 표면에 산화피막처리(anodize)를 행한다.
이때, 모형선마다 축 계통의 설치 높이가 다르므로, 이에 맞추어 설치구조물(10)의 설치 높이를 자유로이 조절할 수 있는 구조가 필요하다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)은, 높이조절을 위해 하우징(15)의 상면에 설치된 높이조절블록(19) 및 양 측면에 설치된 높이조절 가이드(20)를 포함하여, 설치하고자 하는 모형선에 맞추어 설치 위치의 미세조정이 가능하도록 구성되어 있다.
계속해서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)의 설치시 높이를 조절하는 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 1에 나타낸 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)의 설치 높이를 조절하기 위하여 모형선 선체 상부의 고정목(51)에 미세높이 조절용 봉볼트(52)가 연결되는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
더 상세하게는, 본 실시예에 따른 설치구조물(10)은, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기한 바와 같이, 이송을 위한 이송용 I-볼트(I-bolt)(18)가 하우징의 상면에 전후로 2개 설치되며, 이때, 모형선 선체 상부에 설치되는 보강목의 위치를 피하여 모형선 내부로 이송하기 위해, 하우징(15)의 상부에는 일정한 간격으로 복수의 볼트탭이 형성되어 있다.
여기서, 상기한 복수의 볼트탭은, 이송용 I-bolt(18)의 고정용으로 사용될 뿐만 아니라 그 중 일부는 높이조절블록(19) 설치에 사용된다.
즉, 높이조절블록(19)은, 복수의 관통공이 일렬로 형성된 블록 형태로 형성되며, 본 실시예에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 일렬로 형성된 3개의 관통공 중 좌우측의 2개의 관통공에 볼트(53)를 이용하여 하우징(15)에 고정되고, 중앙의 관통공에는 봉볼트(52)를 연결하여 미세 높이 조절을 수행하도록 구성된다.
여기서, 봉볼트(52)의 상부는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 모형선의 선체 상부에 설치되는 고정목(51)과 연결되며, 고정목(51) 상부에는 너트(54)가 설치됨으로써, 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)의 설치시 미세높이 조절을 수행할 수 있도록 구성된다.
이때, 봉볼트(52)는 철강으로 이루어지며, 이러한 봉볼트(52)가 하우징(15)에 직접 연결될 수도 있으나, 중량 문제로 볼트탭의 손상 가능성이 있으므로, 이를 방지하기 위해 상기한 높이조절블록(19)을 SUS를 이용하여 형성한다.
따라서 상기한 바와 같이 높이조절블록(19)을 SUS로 형성함으로써, 볼트탭의 손상 가능성을 감소할 수 있고, 손상시에도 용이하게 교체가 가능하게 된다.
계속해서, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)의 설치 높이를 조절하기 위한 높이조절 가이드(20)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
더 상세하게는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 높이조절 가이드(20)는, 그 길이 방향으로 길게 형성되는 적어도 하나의 높이조절홈(61) 및 고정볼트(62)를 통하여 높이방향의 조절이 자유롭게 가능하도록 구성되어 있다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 높이조절홈(61)을 통하여 설치구조물(10)의 설치 높이를 미세 조절한 후, 하우징(15)의 측면에 형성된 복수의 나사홈에 복수의 고정볼트(62)를 이용하여 단단하게 고정한다.
또한, 모형선마다 선체 폭에 차이가 있으므로, 이를 위해, 높이조절 가이드(20)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 모형선에 부착되는 쪽을 절곡하여 부착면(63)을 형성하고, 이러한 부착면(63)에 고정을 위한 볼트의 삽입위치를 변경 가능하도록 복수의 나사공(64)이 형성되어 있다.
따라서 상기한 바와 같은 높이조절 가이드(20)의 구성을 통해, 높이조절홈(61)을 이용하여 설치 높이를 미세 조절하고 고정볼트(62)로 고정한 후, 부착면(63)에 형성된 나사공(64)을 통하여 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)을 모형선 바닥에 볼트로 고정함으로써, 구동모터 및 동력계 설치구조물(10)을 모형선에 설치할 수 있다.
더욱이, 본 실시예에 따르면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 높이조절 가이드(20)가 앞뒤로 2개씩 설치됨으로써, 축경사가 있는 모형선의 경우에도 경사각에 맞추어 설치가 가능하다.
여기서, 상기한 본 발명의 실시예에서는 하우징(15)의 상면에 설치되는 높이조절블록(19)과 하우징(15)의 양 측면에 설치되는 높이조절 가이드(20)가 구동모터(11) 측과 동력계(12) 측의 양쪽에 대하여 2개씩 설치되어 있는 구성을 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 발명은, 예를 들면, 하우징(15) 상면의 높이조절블록(19) 및 양 측면의 높이조절 가이드(20)가 필요에 따라 적어도 하나 이상 임의의 개수로 설치될 수 있는 등, 다양한 경우에 대하여 적절하게 구성을 수정 및 변경하여 적용 가능하다.
따라서 상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법을 구현함으로써, 구동모터와 동력계의 무게 및 크기로 인해 구동모터를 모형선에 설치하고 동력계와 연결하는 작업에 여러 가지 난점이 있었던 종래의 구동모터 및 동력계 설치방법의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 하여 구동모터 및 동력계의 설치를 용이하게 하는 동시에, 설치 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법이 제공됨으로써, 모형선마다 다른 동력계의 설치높이에 대하여도 폭넓게 적용하여 구동모터 및 동력계를 용이하게 설치할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 구동모터 및 동력계 설치구조물 및 이를 이용한 구동모터 및 동력계 설치방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 구동모터 및 동력계 설치구조물 11. 구동모터
12. 동력계 13. 프로펠러 샤프트
14. 연결관 15. 하우징
16. 유니버셜 조인트 17. 유니버셜 조인트
18. 이송용 I-볼트 19. 높이조절블록
20. 높이조절 가이드 21. 구동모터 고정취구
22. 구동모터 고정취구 23. 홀더
24. 상부 브라켓 25. 하부 브라켓
26. 고정용 볼트탭 27. 장착홈
31. 스턴 튜브 홀더 51. 고정목
52. 봉볼트 53. 볼트
54. 너트 61. 높이조절홈
62. 고정볼트 63. 부착면
64. 나사공

Claims (13)

  1. 구동모터와 동력계의 이동 및 설치를 용이하게 수행할 수 있는 동시에, 설치 위치를 조절 가능하도록 구성되는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물에 있어서,
    프로펠러를 회전시키기 위한 구동모터;
    상기 프로펠러의 추력 및 토크를 측정하기 위한 동력계;
    상기 동력계와 상기 프로펠러를 연결하기 위한 연결관;
    상기 연결관 내에 설치되어 상기 구동모터의 동력을 상기 프로펠러로 전달하는 프로펠러 샤프트; 및
    상기 구동모터와 상기 동력계를 수용하여 일체로 설치 가능한 동시에, 설치높이를 조절 가능하도록 구성되는 하우징을 포함하여 구성되고,
    상기 하우징은,
    상기 설치구조물을 운반하기 위해 상기 하우징의 상면에 설치되는 적어도 하나의 이송용 I-볼트(I-bolt);
    상기 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위해 상기 하우징의 상면에 설치되는 적어도 하나의 높이조절블록;
    상기 설치구조물의 설치 높이를 조절하기 위해 상기 하우징의 양 측면에 설치되는 높이조절 가이드;
    상기 구동모터를 고정하기 위한 구동모터 고정취구; 및
    상기 연결관을 고정하기 위한 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동모터와 상기 동력계 및 상기 동력계와 상기 연결관은, 각각 유니버셜 조인트를 이용하여 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연결관은, 스턴 튜브(stern tube)로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동모터 고정취구는, SUS(Steel Use Stainless) 재질로 제작되어 상기 설치구조물의 일단부와 중간 지점에 각각 설치되는 제 1 고정취구 및 제 2 고정취구로 이루어지며,
    상기 제 1 고정취구는, 상기 구동모터의 직경에 맞추어 상부 브라켓(Bracket) 및 하부 브라켓으로 이루어지고, 볼트와 너트를 이용하여 결합 및 고정됨으로써 상기 구동모터의 일단을 고정하도록 구성되고,
    상기 제 2 고정취구는, 상기 하우징의 내측에 형성된 고정용 볼트 탭과 장착홈(Mounting Rabbet)에 장착되어 상기 구동모터의 타단을 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 연결관을 고정하기 위한 상기 홀더는, 스턴 튜브 홀더(stern tube holder)를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 설치구조물은, 중량감소를 위하여 알루미늄으로 제작되며,
    부식방지를 위해 표면에 산화피막처리(anodize)를 행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 높이조절블록은,
    복수의 관통공이 일렬로 형성된 블록 형태로 형성되며, 일렬로 형성된 복수의 관통공 중 가장 좌우측의 2개의 관통공에 볼트를 이용하여 상기 하우징에 고정되고, 나머지 관통공 중 하나에는 봉볼트를 연결하도록 구성되며,
    상기 봉볼트의 상부는 선체 상부에 설치되는 고정목과 연결되고, 상기 고정목의 상부에는 너트가 설치됨으로써, 상기 설치구조물의 설치시 미세높이 조절이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 높이조절블록은 SUS를 이용하여 형성되고,
    상기 봉볼트는 철강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 높이조절 가이드는,
    길이 방향으로 길게 형성되는 적어도 하나의 높이조절홈; 및
    상기 높이조절홈을 통과하여 상기 하우징의 측면에 형성된 나사홈에 결합되는 복수의 고정볼트를 포함하여 구성되고,
    상기 높이조절홈을 통하여 상기 설치구조물의 설치 높이를 미세 조절한 후, 상기 하우징의 측면에 형성된 복수의 나사홈에 복수의 상기 고정볼트를 결합함으로써, 상기 설치구조물의 높이 방향의 설치 위치 조절이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 높이조절 가이드는,
    모형선에 부착되는 쪽을 절곡하여 형성되는 부착면; 및
    상기 높이조절 가이드를 상기 모형선에 고정하기 위한 볼트의 삽입위치를 변경 가능하도록 상기 부착면에 복수 열로 형성되는 복수의 나사공을 더 포함하여 구성되고,
    상기 높이조절홈을 이용하여 상기 설치구조물의 설치 높이를 미세 조절하고 상기 고정볼트로 고정한 후, 상기 부착면에 형성된 상기 나사공을 통하여 상기 설치구조물을 모형선의 바닥에 볼트로 고정함으로써 상기 설치구조물을 설치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 높이조절 가이드가 상기 하우징의 전후로 설치됨으로써 축경사가 있는 모형선의 경우에도 경사각에 맞추어 설치가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물.
  13. 청구항 1항 내지 3항, 청구항 5항 내지 12항 중 어느 한 항에 기재된 구동모터 및 동력계의 설치를 위한 설치구조물을 이용하여 구동모터 및 동력계를 일체로 설치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동모터 및 동력계 설치방법.
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