KR101546681B1 - 선박용 스턴튜브 지지부재 - Google Patents

Abstract

선박용 스턴튜브 지지부재가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 스턴튜브 지지부재는 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브; 상기 스턴튜브의 외측과 이격된 이격 간격을 가지고 길이 방향 상에 삽입된 다수개의 림 플레이트; 및 상기 림 플레이트의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트를 지지 보강하는 가이드 부재를 포함한다.

Description

선박용 스턴튜브 지지부재{Stern tube support member for ship}

본 발명은 스턴튜브의 외측과 일정 간격의 갭(Gap)을 가지는 림 플레이트를 설치하여, 상기 스턴튜브의 안정적인 설치와 작동을 실시할 수 있는 선박용 스턴튜브 지지부재에 관한 것이다.

일반적으로 동력전달 계통의 추진축은 베어링을 매개로 회전 가능하게 지지되고, 이러한 추진축 계 베어링은 접촉 상태에 따라 미끄럼 베어링(Sliding bearing)과 구름 베어링(Rolling bearing)으로 구분될 수 있다. 먼저, 상기 미끄럼 베어링은 베어링이 저널부의 표면 전부 또는 표면의 일부를 둘러싸고 있는 형태로 설치되고, 베어링과 저널부의 접촉면 사이에 마찰을 줄이기 위한 윤활유가 도포되어 있다.

상기 미끄럼 베어링은 면과 면 사이의 접촉을 유지하는 것이기 때문에 추진축이 회전될 때 마찰 저항이 상기 구름 베어링 보다 크지만 하중을 지지하는 능력이 크기 때문에 전달되는 동력이 큰 경우에 주로 이용되고 있는 실정이다.

이에 반해, 구름 베어링은 축에 대해 볼 또는 롤러 등이 접촉하며, 축의 회전시 볼 또는 롤러도 같이 회전하기 때문에 마찰 저항은 작은 반면에 하중을 지지하는 능력은 미끄럼 베어링에 비해 작게 된다. 따라서, 선박이나 해양 구조물 또는 발전소 등과 같이 전달되는 하중이 비교적 큰 경우에는 동력전달 계통에 구비되는 추진축은 미끄럼 베어링 형태의 추진축계 베어링을 사용하게 된다.

즉, 상기 추진축 계 베어링은 외통부재와, 상기 외통부재의 내주면에 결합되는 내통부재를 갖춘 스턴튜브 베어링으로 구성되고, 상기 외통부재는 주철로 이루어지고, 내통부재는 화이트메탈(white metal)로 이루어진다.

이와 같은 추진축 계 베어링은 동력전달 계통에 있어 축계의 대형화 추세에 따라 점차 대형화되고 있는 데, 이 결과 추진축에 작용하는 축 방향 하중의 변화에 따른 유연성의 저하로 인해 발열 등의 문제를 초래하고 있다.

선박에 설치되는 종래의 스턴튜브에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 스턴튜브(10)는 프로펠러 샤프트가 설치되는 선박의 후미에 설치되고, 상기 스턴튜브(10)의 외측 길이 방향 상에 일정 간격으로 다수개의 가이드 부재(20)가 위치되고, 상기 가이드 부재(20)는 스턴튜브(10)의 외측에 직접적으로 용접된 상태로 고정된다.

그러나 상기 가이드 부재(20)가 스턴튜브(10)에 직접적으로 용접될 경우 상기 스턴튜브(10)와 가이드 부재(20) 사이에 적정한 간격이 유지되지 않아 작업자가 스턴튜브(10)를 설치할 때 작업성이 저하되고, 선박에서 롤링이 발생될 경우 스턴튜브(10)에서 발생된 진동이 상기 가이드 부재(20)를 따라 선박의 데크(미도시)로 전달될 수 있는 문제점이 유발되었다.

대한민국등록특허 제10-0767787호 (등록일: 2007년10월10일)

본 발명의 실시 예들은 스턴튜브에 림 플레이트를 직접적으로 용접하지 않고 일정 간격으로 이격시킨 상태로 설치하여 구조적인 안전성을 확보하고, 선박에서 롤링 또는 피칭과 같은 현상이 발생되는 경우에도 스턴튜브 및 림 플레이트에서의 진동 발생을 방지하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브; 상기 스턴튜브의 외측과 이격된 이격 간격을 가지고 길이 방향 상에 삽입된 다수개의 림 플레이트; 및 상기 림 플레이트의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트를 지지 보강하는 가이드 부재를 포함한다.

상기 림 플레이트는 소정의 길이를 가지는 링 형태로 이루어져 상기 스턴튜브에 삽입된 것을 특징으로 한다.

상기 림 플레이트는 상기 스턴튜브의 전 구간에서 20 ~ 30mm 사이의 간격을 가지고 이격된 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 부재는 상기 스턴튜브와 마주보는 일면이 상기 가이드 부재의 내측을 향해 아치 형태로 라운드진 라운드 부를 포함한다.

상기 가이드 부재는 상기 림 플레이트에 부분 용접된 상태로 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 선박용 스턴튜브 지지부재는 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브; 상기 스턴튜브의 외측과 이격된 이격 간격을 가지고 길이 방향 상에 삽입된 다수개의 림 플레이트; 상기 선박에서 발생된 진동에 의해 상기 림 플레이트의 내측이 상기 스턴튜브의 외측과 충돌이 발생될 경우 이를 댐핑하기 위한 댐핑부; 및 상기 림 플레이트의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트를 지지 보강하는 가이드 부재를 포함한다.

상기 댐핑부는 탄성 복원력을 가지는 고무, 스프링 또는 유압 실린더 중의 어느 하나가 선택적으로 설치된다.

본 발명의 실시 예들은 스턴튜브의 외측으로 림 플레이트를 이격시켜 구조적 안전성을 확보하고, 작업자의 작업성을 향상시켜 선박의 선미 블록 제작성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 선체의 이상 거동으로 인해 스턴튜브와 인접한 데크로 진동이 발생되는 것을 방지하여 선박의 안정적인 항해를 실시할 수 있다.

도 1은 종래의 선박용 스턴튜브 지지부재가 설치된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 스턴튜브 지지부재를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 스턴튜브 지지부재의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 스턴튜브 지지부재의 용접 상태를 도시한 도면.

본 발명의 일 실시 예에 따른 선박용 스턴튜브 지지부재의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2 내지 도 3를 참조하면, 본 실시 예에 의한 스턴튜브 지지부재의 설명에 앞서 스턴튜브(100)는 선박의 추진을 위한 프로펠러 샤프트(50)가 내측에 삽입되고, 상기 프로펠러 샤프트(50)의 외측과 상기 스턴튜브(100)의 내측 사이에 일정한 간극(clearance)이 형성된다. 상기 간극에는 오일(oil)이 주기적으로 공급 및 순환되면서 유막이 형성되고, 상기 프로펠러 샤프트(50)가 회전되면서 발생되는 열이 오일에 의해 방출되고, 상기 프로펠러 샤프트(50)의 하중을 지지 분산하여 상기 프로펠러 샤프트(50)의 안정적인 작동을 가능하게 한다.

상기 스턴튜브(100)는 프로펠러 샤프트(50)의 외측에서 프로펠러 샤프트(50)의 안정적인 회전을 가이드하며, 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)(2)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting)(4) 사이에 양단이 삽입된 상태로 설치된다.

이와 같이 스턴튜브(100)가 설치될 경우 상기 스턴튜브(100)에 직접적인 하중이 가해지지 않으므로 전술한 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)(2)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting)(4)의 구조적인 강도가 보다 안정적으로 유지된다.

림 플레이트(200)는 스턴튜브(100)의 외측과 이격된 이격 간격(G)을 가지고 길이 방향 상에 다수개가 삽입되며, 일정 간격으로 상기 스턴튜브(100)에 삽입된다. 상기 이격 간격(G)은 선박이 항해를 시작하여 프로펠러 샤프트(미도시)가 고속으로 회전될 때 상기 스턴튜브(100)가 거동이 발생된 다는 가정하에 제시된 수치에 해당되며, 상기 범위 이내에서 림 플레이트(200)가 스턴튜브(100)와 이격될 경우 선박의 안정적인 항해에 별다른 영향을 미치지 않고 유지될 수 있다.

상기 림 플레이트(200)는 소정의 길이를 가지는 링 형태로 이루어져 상기 스턴튜브(100)에 삽입되며, 상기 림 플레이트(200)를 링 형태로 제작하는 이유는 작업자가 스턴튜브(100)에 설치하고자 할 때 보다 손쉽게 설치하여 작업성과 작업 공기를 단축하기 위해서이다.

상기 림 플레이트는(200)는 상기 스턴튜브(100)의 전 구간에서 외측으로 20 ~ 30mm 사이의 간격을 가지고 이격되며, 상기 이격 간격은 두 가지 측면에서 중요한 의미를 가지고 있다.

첫 번째는 작업자가 스턴튜브(100)의 외측에 림 플레이트(200)를 설치하고자 할 때 스턴튜브(100)의 외측과 밀착된 상태로 림 플레이트(200)를 삽입할 경우 작업성이 현저하게 저하되므로 상기 스턴튜브(100)의 외측에서 적어도 20mm 이상 이격된 이격 간격(G)을 형성하여 림 플레이트(200)의 설치에 따른 작업성을 향상시키기 위해서이다.

두 번째는 선박이 원해로 이동함에 따라 파도 또는 너울로 인해 선체 전체가 롤링 또는 피칭과 같은 불안정한 상태로 거동이 이루어질 때, 상기 스턴튜브(100)에서는 진동이 발생될 수 있으나, 상기 림 플레이트(200)와의 이격된 이격 간격(G)에 의해 상기 스턴튜브(100)의 외측이 림 플레이트(200)에 직접적으로 접촉되지 않으므로써 선박의 데크(미도시) 또는 데크 근방으로 진동이 전달되는 현상을 방지하여 보다 정숙한 운항을 실시하기 위해서이다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 가이드 부재에 대해 설명한다.

가이드 부재(300)는 림 플레이트(200)의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트(200)를 지지 보강하며, 스턴튜브(100)와 마주보는 일면이 상기 가이드 부재(300)의 내측을 향해 아치 형태로 라운드진 라운드 부(302)를 포함한다.

가이드 부재(300)는 소정의 크기를 가지는 플레이트 형태로 이루어지며, 라운드 부(302)에 의해 림 플레이트(200)가 위치된 부위에서 집중 응력이 발생되지 않고 상기 가이드 부재(300)의 하측에 균일하게 응력이 분포되며, 상기 라운드 부(302)는 도면에 도시된 바와 같이 아치 형태 또는 소정의 반경을 가지는 반원 형태로 이루어진다.

본 실시 예에 의한 가이드 부재(300)는 상기 림 플레이트(200)에 부분 용접된 상태로 고정되며, 상기 가이드 부재(300)는 스턴튜브(100)의 길이 방향상에 이격된 상태로 삽입된 림 플레이트(200)를 서로 간에 연결시키고, 다수개의 가이드 부재(300)가 서로 간에 연결되어 선체외측을 향해 배치된다.

또한 상기 가이드 부재(300)는 작업자가 스턴튜브(100)에 대한 점검 및 수리를 위해 통행 할 수 있는 통로(302)가 형성되어 이상 발생시 점검 또는 수리를 편리하게 실시할 수 있다

가이드 부재(300)는 선체 상부를 향해서는 동일 내지 유사한 길이를 가지고 다수개가 수직 방향으로 연결되고, 선체의 바닥을 향해서는 상태적으로 길이가 길게 연장된 상태로 연결된다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 선박용 스턴튜브 지지부재에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본 실시 예에서는 선박에서 롤링 또는 피칭 현상이 발생되어 스턴튜브에 진동이 발생될 수 있다는 가정하에 상기 스턴튜브와 접촉되는 림 플레이트에 댐핑을 실시하는 것을 특징으로 한다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 스턴튜브 지지부재는 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)(2)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting)(4) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브(100); 상기 스턴튜브(100)의 외측과 이격된 이격 간격을 가지고 길이 방향 상에 삽입된 다수개의 림 플레이트(200); 상기 선박에서 발생된 진동에 의해 상기 림 플레이트(200)의 내측이 상기 스턴튜브(100)의 외측과 충돌이 발생될 경우 이를 댐핑하기 위한 댐핑부(400); 및 상기 림 플레이트(200)의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트(200)를 지지 보강하는 가이드 부재(300)를 포함한다.

우선 상기 스턴튜브(100)와 림 플레이트(200) 및 가이드 부재(300)의 구성은 전술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 예에 의한 댐핑부(400)는 탄성 복원력을 가지는 고무, 스프링 또는 유압 실린더 중의 어느 하나가 선택적으로 설치되고, 고무가 설치될 경우 서로 다른 탄성 복원력을 가지는 n개의 레이어(layer)로 이루어져 직접적인 충돌에 따른 충격을 최소화시킨다.

댐핑부(400)는 스프링이 설치될 수 있으며, 이 경우 코일 스프링 또는 판 스프링 중의 어느 하나가 선택적으로 설치된다.

유압 실린더는 스턴튜브(100)와 직접적인 접촉이 이루어질 경우 피스톤(미도시)이 실린더의 내측으로 이동되면서 상기 스턴튜브(100)에서 발생된 진동을 댐핑하며 상기 스턴튜브(100)와 직접적인 충돌이 발생되는 경우에도 데크 또는 데크 근방으로 진동이 전달되는 것을 방지하여 진동 발생으로 인한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.

첨부된 도 5를 참조하면, 가이드 부재(300)는 림 플레이트(200)에 부분 용접이 이루어지되, 확대도에 도시된 바와 같이 림 플레이트(200)에 밀착되는 가이드 부재(300)의 전 부분이 용접되지 않고 외측에 부분 용접된 상태가 유지되므로 작업자가 상기 가이드 부재(300)를 림 플레이트(200)에 설치하고자 할 때 보다 신속하고 편리하게 고정을 실시할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 스턴튜브
G1 : 이격 간격
200 : 림 플레이트
300 : 가이드 부재

Claims (7)

1. 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브;
   상기 스턴튜브의 외주면으로부터 상기 스턴튜브의 직경방향으로 이격 간격을 가지고 상기 스턴튜브를 둘러싸서 배치되는 림 플레이트; 및
   상기 림 플레이트의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트를 지지 보강하는 가이드 부재를 포함하고,
   상기 림 플레이트는 상기 스턴튜브의 축 방향으로 이격하여 다수개로 형성되는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 림 플레이트는,
   축방향으로 소정의 폭을 가지되, 링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 림 플레이트는,
   상기 스턴튜브의 전 구간에서 20 ~ 30mm 사이의 간격을 가지고 이격된 것을 특징으로 하는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 부재는,
   상기 스턴튜브와 마주보는 일면이 상기 가이드 부재의 내측을 향해 아치 형태로 라운드진 라운드 부를 포함하는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 부재는,
   상기 림 플레이트에 부분 용접된 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
6. 선박 후미에 서로 이격되어 마주보며 배치된 스턴 보스 캐스팅(stern boss casting)과 스턴 튜브 캐스팅(stern tube casting) 사이에 양단이 삽입된 스턴튜브;
   상기 스턴튜브의 외주면으로부터 상기 스턴튜브의 직경방향으로 이격 간격을 가지고 상기 스턴튜브를 둘러싸서 배치되는 림 플레이트;
   상기 선박에서 발생된 진동에 의해 상기 림 플레이트의 내측이 상기 스턴튜브의 외측과 충돌이 발생될 경우 이를 댐핑하기 위한 댐핑부; 및
   상기 림 플레이트의 외측에 설치되어 상기 림 플레이트를 지지 보강하는 가이드 부재를 포함하고,
   상기 림 플레이트는 상기 스턴튜브의 축 방향으로 이격하여 다수개로 형성되는 선박용 스턴튜브 지지부재.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 댐핑부는,
   탄성 복원력을 가지는 고무, 스프링 또는 유압 실린더 중의 어느 하나가 선택적으로 설치되는 선박용 스턴튜브 지지부재.

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