KR101466320B1

KR101466320B1 - 스턴 드라이브 장치

Info

Publication number: KR101466320B1
Application number: KR20140045038A
Authority: KR
Inventors: 이응태; 김지훈
Original assignee: 지메트 (주)
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-11-27

Abstract

본 발명의 스턴 드라이브 장치는 회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류, 상기 스크류를 회전시키는 모터, 상기 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 상기 제1 배터리를 관리하는 관리부를 포함함으로써, 오염을 발생하지 않고 선박을 추진시킬 수 있다.

Description

스턴 드라이브 장치{STERN DRIVE}

본 발명의 선박을 추진시키는 스턴 드라이브 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

각종 선박을 추진하는 수단으로 스턴 드라이브가 이용되고 있다.

스턴 드라이브는 디젤 엔진 등 석유 자원을 소모하는 동력 기관에서 생성된 동력을 사용하여 스크류를 회전시킨다. 그리고, 이때의 스크류의 회전으로 선박은 추진하게 된다.

그런데, 스턴 드라이브에 적용된 디젤 엔진의 경우 석유 자원의 연소 과정에서 파생되는 각종 오염 물질이 환경을 오염시키고 있다.

근래 환경 오염에 대한 심각성으로 인해 스턴 드라이브로부터 발생되는 오염 물질을 최소화시키는 방안이 필요하다.

한국등록특허공보 제1091759호에는 직선 승강식 선미 추진 장치가 개시되고 있으나, 선박의 추진에 엔진이 사용되므로 앞에서 살펴본 환경 오염의 문제가 있다.

한국등록특허공보 제1091759호

본 발명은 오염 물질을 배출하지 않는 스턴 드라이브 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 스턴 드라이브 장치는 회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류, 상기 스크류를 회전시키는 모터, 상기 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리 및 상기 제1 배터리를 관리하는 관리부를 포함할 수 있다.

본 발명의 스턴 드라이브 제어 방법은 스크류를 회전시키는 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리의 상태를 감시하는 단계 및 설정 조건을 만족하면 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 상기 모터의 최대 출력을 제한하는 단계를 포함하고, 상기 설정 조건의 만족은 상기 제1 배터리의 충전 잔량이 제1 설정값 미만이거나, 상기 제1 배터리의 충전 잔량으로 이동할 수 있는 제2 거리가 상기 선박과 항구와의 제1 거리보다 큰 임계 거리를 만족하는 것일 수 있다.

본 발명의 스턴 드라이브 장치는 디젤 등의 석유 자원을 사용하는 엔진 대신 전력을 사용하는 모터를 이용해 스크류를 구동시킴으로써 오염 물질이 배출되지 않는다.

또한, 모터에 전력을 제공하는 제1 배터리 및 제1 배터리를 관리하는 관리부를 포함함으로써, 모터가 신뢰성 있게 동작할 수 있다. 여기에 더하여 관리부에서 제1 배터리뿐만 아니라 모터 등 스턴 드라이브 장치를 구성하는 각 요소를 관리하도록 함으로써 사용자의 편의를 증대시킬 수 있다.

제1 배터리의 방전시 선박이 바다에 표류하는 등의 위급 상황이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해 관리부는 제1 배터리의 상태를 감시하고, 그 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 제1 배터리의 충전 잔량에 따라 모터의 출력을 제어함으로써 선박이 신뢰성 있게 항구로 귀환하도록 할 수 있다.

도 1은 선박을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 스턴 드라이브 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 스턴 드라이브 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 스턴 드라이브 장치를 구성하는 관리부의 표시 화면을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 스턴 드라이브 장치를 구성하는 모터와 스크류의 연결 상태를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 스턴 드라이브 장치를 구성하는 모터와 스크류의 연결 상태를 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 스턴 드라이브 제어 방법을 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 선박(200)을 나타낸 개략도이다.

선박(200)의 추진을 위해 보통 선박(200)의 후미에는 스턴 드라이브(stern drive)가 설치된다.

스턴 드라이브(stern dirve)에는 물 속에 침지된 상태의 스크류(110), 스크류(110)를 회전시키는 구동부가 마련될 수 있다.

구동부는 일반적으로 석유 자원을 사용하는 내연 기관, 소위 엔진으로 구성될 수 있다. 구동부가 내연 기관이면 석유 자원의 연소에 오염 물질이 발생될 수 있다.

본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)에는 스크류(110)를 구동시키는 구동부로 엔진을 대신하여 모터(130)가 마련될 수 있다.

모터(130)는 구동시 배출 가스 등과 같은 오염 물질을 생성하지 않는다. 따라서, 구동부로 모터(130)가 적용되는 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)에 따르면 환경 오염을 유발하지 않는 선박(200) 추진 수단이 제공될 수 있다.

도 2는 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)를 나타낸 개략도이다.

도 2에 도시된 스턴 드라이브 장치(100)는 스크류(110), 모터(130), 제1 배터리(150) 및 관리부(170)를 포함할 수 있다.

스크류(110)는 회전 날개를 갖고, 회전에 의해 유체를 일방향으로 밀어낼 수 있다. 따라서, 스크류(110)가 설치된 선박(200)은 유체가 밀려나가는 방향의 반대 방향으로 움직일 수 있다. 즉, 스크류(110)는 회전에 의해 선박(200)을 추진시킬 수 있다.

모터(130)는 전력으로 구동되고, 스크류(110)를 회전시킬 수 있다.

필요에 따라 모터(130)의 회전축(139)과 스크류(110)의 사이에는 모터(130)의 회전을 스크류(110)로 전달하는 기어, 벨트 등으로 구성된 링크부(120)가 마련될 수 있다.

엔진을 대신하여 모터(130)가 스크류(110)의 구동부로 설치됨으로써 모터(130)에 전력을 공급하는 수단이 필요하다. 이때의 수단으로 제1 배터리(150)가 사용될 수 있다.

제1 배터리(150)는 외부로부터 제공된 전력을 저장하고, 이렇게 저장된 전력을 모터(130)에 공급할 수 있다.

그런데, 제1 배터리(150)는 일반적인 배터리와 그 존재 가치가 다를 수 있다. 일반적인 경우 배터리가 모두 방전되면 다시 충전하여 사용하면 충분하지만, 제1 배터리(150)의 경우에는 심각한 문제가 발생할 수 있다.

예를 들어, 제1 배터리(150)가 모두 방전되면 선박(200)은 움직일 수 없다. 이는 선박(200)이 해상에서 표류하게 되는 것을 의미한다. 이러한 문제는 대단히 심각하므로 제1 배터리(150)는 매우 주의깊게 관리되어야 한다. 이를 위해 관리부(170)가 마련될 수 있다.

관리부(170)는 제1 배터리(150)를 관리할 수 있다. 구체적으로, 관리부(170)는 제1 배터리(150)의 상태를 감시하고, 제1 배터리(150)의 충전 잔량에 따라 적절한 조치를 취할 수 있다.

도 3은 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)를 나타낸 블럭도이다.

스턴 드라이브 장치(100)에는 도 2에 도시된 스크류(110), 모터(130), 제1 배터리(150), 관리부(170) 외에도 제2 배터리(190), 충전기(180), DC-DC 컨버터(160)가 추가로 마련될 수 있다.

제2 배터리(190)는 관리부(170)에 전력을 공급하고 제1 배터리(150)와 별개로 마련될 수 있다.

모터(130)의 구동 전력은 관리부(170)의 구동 전력과 비교하여 큰 것이 일반적이다.

일예로, 모터(130)의 구동 전력은 240-270V의 직류 전력일 수 있으며, 구동부의 구동 전력은 12V의 직류 전력일 수 있다.

이때, 충전기(180)는 3상 380V 교류 전력을 240~270V의 직류로 변환시킬 수 있다. 그리고, 제1 배터리(150)는 240~270V의 직류 전력이 충전되는 리튬폴리머 축전지일 수 있다. 3상 380V 교류 전력은 상용 전력일 수 있으며, 상용 전력에 따라 그 값은 변화될 수 있다.

제2 배터리(190)에는 12V의 직류 전력이 충전되어야 하는데, 이를 위해 위 충전기(180)와 별도로 3상 380V의 교류 전력을 12V의 직류 전력으로 변환시키는 수단을 마련하는 것은 불합리하다.

DC-DC 컨버터(160)는 별도의 충전 수단을 마련하지 않고, 위 충전기(180)를 그대로 이용하여 12V를 생성할 수 있다. 구체적으로, DC-DC 컨버터(160)는 위 충전기(180)로부터 출력되는 240~270V의 직류 전력을 12V로 감압시킬 수 있다. 이렇게 감압된 전력은 납축전지 등의 제2 배터리(190)에 충전될 수 있다.

관리부(170)는 제1 배터리(150)의 상태를 감시하고 표시할 수 있는데, 이외에 위에서 살펴본 다양한 요소도 관리할 수 있다.

구체적으로, 관리부(170)는 제1 배터리(150), 제2 배터리(190), 충전기(180), DC-DC 컨버터(160) 및 모터(130)의 상태를 표시하고, 통합 관리할 수 있다. 이를 위해 관리부(170)에는 PMS(Power Management System) 모니터가 마련될 수 있다.

관리부(170)에 따르면 PMS(Power Management System) 모니터에는 제1 배터리(150)의 상태뿐만 아니라, 제2 배터리(190), 충전기(180), DC-DC 컨버터(160) 및 모터(130)의 상태가 모두 표시될 수 있다. 각 요소의 표시부가 별도로 마련된 경우 한눈에 모든 요소의 상태를 파악하기 어려운데, 본 발명의 관리부(170)에 따르면 하나의 PMS 모니터(171)를 통해 모든 요소의 상태를 파악할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)를 구성하는 관리부(170)의 표시 화면을 나타낸 개략도이다. 도 4 내지 도 6에는 관리부(170)에 마련된 PMS 모니터(171)의 출력 화면이 개시된다.

도 4의 표시 화면에는 선박(200)의 현재 위치와 속도, 진행 방향 등이 표시된다.

선박(200) 또는 스턴 드라이브 장치(100)에는 위성 항법 장치(Global Positioning System, GPS)가 마련될 수 있다. 도 4의 표시 화면에 표시되는 정보들은 위성 항법 장치로부터 획득되는 것으로, 관리부(170)는 위성 항법 장치의 출력 데이터를 PMS 모니터(171)를 통해 출력할 수 있다.

한편, 관리부(170)는 위성 항법 방치의 출력 데이터를 단순히 PMS 모니터(171)를 통해 출력하는 것에 그치지 않고, 위 출력 데이터를 이용하여 모터(130)의 출력을 제어할 수 있다.

모터(130)의 출력은 선박(200)에 마련된 속도 조절 레버 등의 입력부(미도시)로부터 출력된 지령 출력을 추종할 수 있다. 이는 사용자가 선박(200)을 원하는대로 조종하기 위해 당연한 구성일 수 있다. 그런데, 사용자가 임의로 선택하는 지령 출력은 모터(130)의 효율과 무관한 것이 보통이다. 그렇다 하더라도 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 충분하다면 모터(130)의 출력은 지령 출력을 추종하는 것이 바람직하다. 그런데, 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 부족한 상태에서 지령 출력을 추종함으로써, 제1 배터리(150)가 모두 방전되는 등의 사고가 발생할 수 있다.

관리부(170)는 위성 항법 장치로부터 획득된 선박(200)의 위치와 항구 사이의 제1 거리를 산출할 수 있다. 이때, 항구의 위치 정보 역시 위성 항법 장치로부터 획득될 수 있다.

그리고, 관리부(170)는 제1 배터리(150)의 충전 잔량으로 이동할 수 있는 제2 거리를 산출할 수 있다.

관리부(170)는 제2 거리가 제1 거리보다 큰 임계 거리를 만족하면 PMS 모니터(171) 등을 통해 경고 메시지를 표시할 수 있다. 그리고, 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 입력부의 지령 출력을 제한할 수 있다.

예를 들어, 임계 거리는 백분율 단위로 결정될 수 있다.

임계 거리가 제1 거리의 110%인 경우를 가정한다. 제1 거리가 10km인 경우 임계 거리는 10km의 110%인 11km이다.

선박(200)의 운항 시간이 길어질수록 제1 배터리(150)의 충전 잔량은 줄어든다. 따라서, 선박(200)의 운항 시간이 길어질수록 현 시점을 기준으로 제2 거리는 줄어들게 된다. 제1 거리가 10km일 때, 제2 거리가 10km보다 작으면 항구로 돌아갈 수 없으므로 제2 거리가 10km가 되기 전에 사용자에게 경고하는 것이 좋다. 따라서, 관리부(170)는 위에서 설명된 것과 같이 제2 거리가 임계 거리를 만족할 때 경고 메시지를 표시할 수 있다.

이에 더하여, 관리부(170)는 제2 거리가 임계 거리를 만족하면, 모터(130)의 출력을 제한할 수 있다. 예를 들어 최적 출력이 80마력인 경우 사용자가 입력부를 통해 100마력의 출력을 요구하더라도, 관리부(170)는 최적 출력인 80마력으로 모터(130)의 최대 출력을 제한할 수 있다.

도 5의 표시 화면에는 제1 배터리(150)의 충전 잔량, 제2 배터리(190)의 충전 잔량, 모터(130) 또는 스크류(110)의 회전 속도 등이 표시된다.

제1 배터리(150)의 충전 상태에 따라 제1 배터리(150)의 수명이 달라질 수 있으므로, 관리부(170)는 제1 배터리(150)의 충전 잔량에 따라 모터(130)의 출력을 제어할 수 있다.

앞에서 언급한 대로 모터(130)의 출력은 입력부의 지령 출력을 추종할 수 있다.

관리부(170)는 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 제1 설정값 미만이면 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 지령 출력을 제한할 수 있다.

예를 들어 제1 설정값은 제1 배터리(150)의 총 충전 가능량(충전 용량)의 40%일 수 있다. 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 40%가 되면, 관리부(170)는 모터(130)의 최대 출력을 최적 출력에 해당하는 50%로 제한할 수 있다. 이에 따르면 입력부에서 60% 또는 80%와 같이 50%를 넘는 지령 출력이 입력되어도 모터(130)는 50%의 출력으로 구동하게 된다. 물론, 지령 출력이 50%보다 낮다면, 모터(130)의 출력은 지령 출력과 동일할 수 있다.

관리부(170)는 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 제2 설정값 미만이면 경고 메시지를 출력할 수 있다. 제2 설정값은 제1 설정값보다 낮은 값일 수 있으며, 일예로 충전 잔량이 충전 용량의 20%인 경우일 수 있다.

또한, 관리부(170)는 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 제3 설정값 미만이면 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다. 제3 설정값은 제2 설정값보다 낮은 값일 수 있으며, 일예로 충전 잔량이 충전 용량의 10%인 경우일 수 있다.

제1 배터리(150)는 배터리의 특성상 완전 방전되면 쉽게 훼손될 수 있다. 위에서처럼 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 10%이면 모터(130)의 구동을 정지시킴으로써 제1 배터리(150)를 보호하는 것이 좋다.

물론, 바다 한복판에서 모터(130)의 구동이 정지되면 곤란하므로, 충전 잔량이 10% 미만이어도 모터(130)의 구동을 유지시키는 비상 버튼이 스턴 드라이브 장치(100)에 추가로 마련되는 것이 좋을 것이다.

도 6에는 제1 설정값, 제2 설정값, 제3 설정값 등을 선택하는 화면이 개시되고 있다.

도 6을 살펴보면 제1 설정값에 해당하는 'Derate Threshold'가 40%로 설정되고, 최적 출력에 해당하는 'Derate Rate'가 50%로 설정되고 있다.

또한, 제2 설정값에 해당하는 'Warning'이 20%로 설정되고, 제3 설정값에 해당하는 'Power Off'가 10%로 설정되고 있다.

도 7은 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)를 구성하는 모터(130)와 스크류(110)의 연결 상태를 나타낸 개략도이고, 도 8은 본 발명의 스턴 드라이브 장치(100)를 구성하는 모터(130)와 스크류(110)의 연결 상태를 나타낸 분해 사시도이다.

도면에는 모터(130)와 스크류(110)의 사이에서 모터(130)의 동력을 스크류(110)로 전달하는 링크부(120)가 마련되고, 해당 링크부(120)에 모터(130)의 회전축(139)이 연결된 상태가 개시된다.

모터(130)와 링크부(120)의 체결은 신뢰성 있게 이루어져야 한다. 따라서, 작은 단면을 갖는 모터(130)를 직접 링크부(120)에 연결하면 여러 문제가 발생될 수 있다. 이를 해소하기 위해 모터(130)의 회전축(139)에는 회전축(139)의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 제1 가이드(131)가 마련될 수 있다.

일예로, 제1 가이드(131)는 코일 등이 설치된 모터(130) 몸체의 외경보다 작고 모터(130)의 회전축(139)보다 큰 외경을 갖는 원판일 수 있다. 그리고, 제1 가이드(131)의 모서리 근처에는 체결 나사(140)가 체결되는 나사 홀(138)이 마련될 수 있다.

제1 가이드(131)에 대응하여 링크부(120)에는 제2 가이드(121)가 마련될 수 있다.

제2 가이드(121)는 제1 가이드(131)와 동일한 크기의 원판일 수 있으며, 제1 가이드(131)에 위 체결 나사(140)를 통해 체결될 수 있다.

제1 가이드(131)가 모터(130)의 회전축(139)과 일체로 형성되지 않는 경우 제1 가이드(131)는 별도의 체결 수단을 통해 모터(130)의 회전축(139)에 체결될 수 있다. 이 경우 모터(130)의 회전축(139)은 제1 가이드(131)를 관통할 수 있다.

마찬가지로 제2 가이드(121)가 링크부(120)와 일체로 형성되지 않는 경우 제2 가이드(121)는 별도의 체결 수단을 통해 링크부(120)에 체결될 수 있다. 이 경우 링크부(120)의 회전축(129)은 제2 가이드(121)를 관통할 수 있다.

이와 같이 모터(130)의 회전축(139)이 제1 가이드(131)를 관통하거나, 링크부(120)의 회전축(129)이 제2 가이드(121)를 관통하는 경우 제1 가이드(131)와 제2 가이드(121)가 모두 원판이면 모터(130)의 회전축(139)과 링크부(120)의 회전축(129)이 서로 부딪힐 수 있다. 이때의 부딪힘으로 인해 제1 가이드(131)와 제2 가이드(121)가 밀착되지 못하고, 결과적으로 제1 가이드(131)와 제2 가이드(121)는 신뢰성 있게 체결되지 못할 수 있다.

이를 방지하기 위해 제2 가이드(121)는 밑면이 링크부(120)의 회전축(129)에 연결되고, 윗면이 개구된 통 형상으로 형성될 수 있다.

이때, 제1 가이드(131)는 제2 가이드(121)에서 개구된 윗면을 덮을 수 있다.

위 구성에 따르면 링크부(120)의 회전축(129)이 제2 가이드(121)를 일부 관통하더라도 그 관통 길이가 통 형상의 옆면의 길이 범위 이내라면, 링크부(120)의 회전축(129)은 모터(130)의 회전축(139)과 부딪히지 못한다.

따라서, 제2 가이드(121)의 윗면은 제1 가이드(131)에 신뢰성 있게 밀착될 수 있다.

제2 가이드(121)의 윗면은 링크부(120)의 회전축(129)을 중심으로 방사상으로 확장될 수 있다. 이렇게 확장된 확장부(123)에 체결 나사(140)가 설치되는 나사 홀(128)을 형성하면 체결 나사(140)를 통해 제1 가이드(131)는 확장부(123), 다시 말해 제2 가이드(121)에 신뢰성 있게 체결될 수 있다.

제2 가이드(121)를 원판으로 형성하고, 제1 가이드(131)를 통 형상으로 형성해도 무방하다.

한편, 링크부(120)의 회전축(129)과 제2 가이드(121)는 회전 운동에 대해서는 서로 구속되고, 직선 운동에 대해서는 슬립 가능한 스플라인(spline)을 형성할 수 있다.

그러나, 링크부(120)의 회전축(129)을 스플라인을 구성하는 스플라인 축으로 형성하고, 제2 가이드(121)를 스플라인 축에 슬립 운동하는 보스로 형성하더라도, 둘 사이의 마찰력에 의해 제2 가이드(121)는 축 방향을 따라 움직일 수 있다.

일예로, 선박이 전진할 때 제2 가이드(121)는 모터(130)를 향하는 제1 방향 ①으로 이동할 수 있다. 그리고, 선박이 후진할 때 제2 가이드(121)는 링크부(120)를 향하는 제2 방향 ②로 이동할 수 있다.

제2 가이드(121)는 제1 가이드(131)에 체결된 상태이므로, 제2 가이드(121)의 움직임은 곧 제1 가이드(131)가 움직이는 것을 의미한다.

그런데, 제1 가이드(131)가 움직이게 되면 모터(130)의 몸체에 제1 가이드(131)가 충돌하거나, 모터(130)의 회전축(139)으로부터 제1 가이드(131)가 이탈되는 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 제1 가이드(131)가 모터(130)의 회전축(139)의 길이 방향을 따라 움직이는 현상을 방지할 필요가 있다.

이를 방지하기 위해 스턴 드라이브 장치(100)에는 제1 스토퍼(134) 및 제2 스토퍼(135)가 마련될 수 있다.

제1 스토퍼(134)는 모터(130)의 회전축(139) 또는 제1 가이드(131)에 마련될 수 있으며, 제1 가이드(131)가 모터(130)를 향하는 제1 방향 ①로 이동하는 것을 제한할 수 있다. 제1 스토퍼(134)는 다양하게 형성될 수 있다.

일예로, 도면과 같이 제1 스토퍼(134)는 모터(130)의 회전축(139)에 마련된 턱부일 수 있다. 해당 턱부의 직경은 제1 가이드(131)에 마련된 통공의 직경보다 클 수 있다. 이에 따르면 제1 가이드(131)는 해당 턱부에 걸려 제1 방향 ①로 이동하지 못한다.

제2 스토퍼(135)는 모터(130)의 회전축에서 일단에 체결될 수 있다. 이때, 제2 스토퍼(135)가 체결되는 부위는 제1 가이드(131)의 통공을 관통할 수 있다. 제2 스토퍼(135)는 제1 가이드(131)에 형성된 홀(통공)보다 큰 직경을 갖고, 체결 나사(140)에 의해 모터(130)의 회전축(139)에 체결될 수 있다.

이러한 제2 스토퍼(135)에 따르면 제1 가이드(131)가 링크부를 향하는 제2 방향 ②로 이동하는 것이 제한될 수 있다.

한편, 모터(130)의 회전축(139)과 제1 가이드(131)는 나사 등의 체결로는 큰 힘을 전달하지 못할 수 있다. 따라서, 모터(130)의 회전축(139)과 제1 가이드(131)의 사이에는 모터(130)의 회전축(139)의 회전 방향 상으로 모터(130)의 회전축(139)과 제1 가이드(131)의 움직임을 구속시키는 구속 키(137)가 삽입될 수 있다.

이때, 구속 키(137)의 삽입을 위해 모터(130)의 회전축(139)에는 제1 삽입부(136)가 마련되고, 제1 가이드(131)에는 제2 삽입부(132)가 마련될 수 있다.

이에 따르면, 모터(130)의 회전축(139)에 제1 가이드(131)를 끼운 후, 제1 삽입부(136) 및 제2 삽입부(132)를 정렬시킨 상태에서 구속 키(137)를 삽입하면 회전 방향 상으로 모터(130)의 회전축(139)과 제1 가이드(131)를 신뢰성 있게 구속시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 스턴 드라이브 제어 방법을 나타낸 개략도이다. 도 9에 도시된 스턴 드라이브 제어 방법은 앞에서 설명된 관리부(170)의 동작으로 설명될 수 있다.

먼저, 관리부(170)는 스크류(110)를 회전시키는 모터(130)에 전력을 공급하는 제1 배터리(150)의 상태를 감시할 수 있다(S 510).

그리고, 관리부(170)는 설정 조건이 만족되면(S 520). 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 모터(130)의 최대 출력을 제한할 수 있다(S 530). 만약, 설정 조건이 만족되지 않으면(S 520). 모터(130)의 최대 출력은 입력부의 지령 출력에 의해 결정될 수 있다.

위에서 설정 조건의 만족은 제1 배터리(150)의 충전 잔량이 제1 설정값 미만인 것일 수 있다. 또는 설정 조건의 만족은 제1 배터리(150)의 충전 잔량으로 이동할 수 있는 제2 거리가 제1 거리보다 큰 임계 거리를 만족하는 것일 수 있다. 이때의 제1 거리는 앞에서 설명된 바와 같이 선박(200)과 항구와의 거리일 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100...스턴 드라이브 장치 200...선박
110...스크류 120...링크부
121...제2 가이드 123...확장부
128, 138...나사 홀 129...링크부의 회전축
130...모터 131...제1 가이드
132...제2 삽입부 134...제1 스토퍼
135...제2 스토퍼 136...제1 삽입부
137...구속 키 139...모터의 회전축
140...체결 나사 150...제1 배터리
160...DC-DC 체결기 170...관리부
171...PMS 모니터 180...충전기
190...제2 배터리

Claims

회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류;
상기 스크류를 회전시키는 모터;
상기 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리; 및
상기 제1 배터리를 관리하는 관리부;를 포함하고,
상기 모터의 출력은 입력부의 지령 출력을 추종하고,
상기 관리부는 상기 제1 배터리의 충전 잔량이 제1 설정값 미만이면 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 상기 지령 출력을 제한하며, 상기 제1 배터리의 충전 잔량이 제2 설정값 미만이면 경고 메시지를 출력하고, 상기 제1 배터리의 충전 잔량이 제3 설정값 미만이면 상기 모터의 구동을 정지시키는 스턴 드라이브 장치.
제1항에 있어서,
상기 관리부에 전력을 공급하고 상기 제1 배터리와 별개로 마련되는 제2 배터리;를 포함하고,
상기 제1 배터리는 3상 380V 교류를 240~270V의 직류로 변환시키는 충전기로부터 출력되는 전력이 충전되는 리튬폴리머 축전지이며,
상기 제2 배터리는 상기 240~270V의 직류 전력이 DC-DC 컨버터를 통해 12V로 감압된 전력이 충전되는 납축전지이고,
상기 관리부는 상기 제1 배터리, 상기 제2 배터리, 상기 충전기, 상기 DC-DC 컨버터 및 상기 모터의 상태를 표시하고 관리하는 스턴 드라이브 장치.
삭제
회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류;
상기 스크류를 회전시키는 모터;
상기 모터에 전력을 공급하는 제1 배터리; 및
상기 제1 배터리를 관리하는 관리부;를 포함하고,
상기 모터의 출력은 입력부의 지령 출력을 추종하고,
상기 관리부는 상기 선박에 설치된 위성 항법 장치로부터 획득한 상기 선박의 위치를 표시하고,
상기 관리부는 상기 선박의 위치와 항구 사이의 제1 거리 및 상기 제1 배터리의 충전 잔량으로 이동할 수 있는 제2 거리를 산출하고, 상기 제2 거리가 상기 제1 거리보다 큰 임계 거리를 만족하면 경고 메시지를 표시하며, 전력 소모 대비 운항 거리가 긴 최적 출력으로 상기 지령 출력을 제한하는 스턴 드라이브 장치.
회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류; 및
상기 스크류를 회전시키는 모터;를 포함하고,
상기 모터의 회전축에는 상기 회전축보다 큰 외경을 갖는 원판 형상의 제1 가이드가 마련되고,
상기 모터와 상기 스크류의 사이에서 상기 모터의 동력을 상기 스크류로 전달하는 링크부에는 상기 제1 가이드에 체결되는 제2 가이드가 마련되며,
상기 제2 가이드는 밑면이 상기 링크부의 회전축에 연결되고, 윗면이 개구된 통 형상으로 형성되고,
상기 제1 가이드는 상기 제2 가이드에서 개구된 윗면을 덮으며,
상기 제2 가이드의 윗면에는 상기 링크부의 회전축을 중심으로 방사상으로 확장되는 확장부가 마련되고,
상기 제1 가이드는 상기 확장부에 체결되는 스턴 드라이브 장치.
회전에 의해 선박을 추진시키는 스크류; 및
상기 스크류를 회전시키는 모터;를 포함하고,
상기 모터의 회전축에는 상기 회전축보다 큰 외경을 갖는 원판 형상의 제1 가이드가 마련되고,
상기 모터와 상기 스크류의 사이에서 상기 모터의 동력을 상기 스크류로 전달하는 링크부에는 상기 제1 가이드에 체결되는 제2 가이드가 마련되며,
상기 링크부의 회전축은 스플라인 축을 형성하고,
상기 제2 가이드는 상기 스플라인 축에 슬립 운동하는 보스를 형성하며,
상기 모터의 회전축과 상기 제1 가이드의 사이에는 상기 모터의 회전축의 회전 방향 상으로 상기 모터의 회전축과 상기 제1 가이드의 움직임을 구속시키는 구속 키가 삽입되는 스턴 드라이브 장치.
제6항에 있어서,
상기 모터의 회전축은 상기 제1 가이드를 관통하며,
상기 모터의 회전축 또는 상기 제1 가이드에는 상기 제1 가이드가 상기 모터를 향하는 방향으로 이동하는 것을 제한하는 제1 스토퍼가 마련되고,
상기 모터의 회전축에서 상기 제1 가이드를 관통한 단부에는 상기 제1 가이드에 형성된 홀보다 큰 직경을 갖고, 상기 제1 가이드가 상기 링크부를 향하는 방향으로 이동하는 것을 제한하는 제2 스토퍼가 체결되는 스턴 드라이브 장치.