KR101613888B1 - 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진 - Google Patents

Abstract

양측에 원주방향으로 형성된 복수의 빗살부를 구비하는 링 형상의 캠부를 포함하는 크랭크 샤프트;상기 크랭크 샤프트가 관통되도록 구비되며, 상기 캠부의 양측부와 접하여 내측에 오일이 수용되는 한 쌍의 오일 챔버 및 상기 한 쌍의 오일 챔버 상담에 각각 형성되는 적어도 하나의 연통구멍을 포함하는 몸체부;상기 몸체부의 상부에 결합되며, 상기 연통구멍과 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임; 및 상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버;를 포함하며, 상기 빗살부는 내측으로 함입되어 형성된 홈일 수 있는 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진을 제공하여, 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진{Axial Vibration Damper Assembly and Engine for Ship Including the Same}

본 발명은 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비틀림 감쇠 성능을 향상시킨 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진에 관한 것이다.

최근 유가상승으로 인한 연비향상을 위해 저속 고출력 주기관(대형 디젤 엔진)이 적용되고 동일한 이유로 프로펠러의 직경도 증가하고 있으며, 선박 추진 축계에서 발생하는 추력 변동력이 증가하고 있다. 이에 따라, 진동 수준도 함께 증가하고 있으며, 특히 종진동은 선체에 그대로 전달되므로, 이를 저감시킬 필요성이 있다.

이러한 종진동의 진동을 감쇠시키기 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 댐퍼(1)가 엔진과 결합되는 크랭크샤프트(2)의 선단에 결합된다. 상기 크랭크샤프트(2)의 끝단부 중간에는 도넛 형상의 캠(3)이 삽입되어 상기 크랭크샤프트(2)와 동시에 움직이게 된다.

한편, 상기 캠(3)의 양측에는 오일챔버(4)가 형성되며, 각 오일챔버(4)는 상기 댐퍼(1)의 상부와 서로 연통되도록 형성되어 오일이 각각의 오일챔버(4)를 오갈 수 있도록 형성된다.

상기 오일이 흐르는 경로에는 오일이 흐르는 유량을 조절할 수 있는 복수의 박판(5)이 적층되어 결합되며, 상기 박판(5)에도 상기한 오일챔버(4)의 위치와 대응되는 관통공이 양측부에 대칭되도록 형성된다. 여기서 상기 박판(5) 중 최상층에 적층된 박판(5)에는 상기 각 오일챔버(4)가 서로 연통되어 내측의 오일이 상기 캠(3)의 압력에 의해 오갈 수 있도록 하나의 관통공이 중심부에 형성된다.

따라서, 엔진 및 프로펠러의 구동에 의해 상기 샤프트(2)는 전후방으로 이동되며, 이때 캠(3)도 동시에 크랭크샤프트(2)와 같이 이동된다. 이때 캠(3)이 이동되면서 오일을 가압하게 되며, 가압된 오일은 반대측 오일챔버(4)로 유입된다. 이와 같이 오일챔버(4) 내에 오일이 머무는 시간을 달리하면서 추력변동력을 감쇠시키며, 그로 인하여 거주구로의 종진동 전달을 방지할 수 있게 된다.

한편, 이와 같은 종진동 감쇠 댐퍼에 있어, 감쇠 성능을 어떻게 향상시킬 수 있느냐가 관건이 되고 있다.

본 발명은, 비틀림 감쇠 성능을 향상시킴으로써 감쇠 성능이 향상된 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진을 제공하고자 한다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리는, 양측에 원주방향으로 형성된 복수의 빗살부를 구비하는 링 형상의 캠부를 포함하는 크랭크 샤프트, 상기 크랭크 샤프트가 관통되도록 구비되며, 상기 캠부의 양측부와 접하여 내측에 오일이 수용되는 한 쌍의 오일 챔버 및 상기 한 쌍의 오일 챔버 상담에 각각 형성되는 적어도 하나의 연통구멍을 포함하는 몸체부, 상기 몸체부의 상부에 결합되며, 상기 연통구멍과 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임, 및 상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버를 포함하며, 상기 빗살부는, 내측으로 함입되어 형성된 홈일 수 있다.

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본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리에서, 상기 빗살부는, 방사상으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리에서, 상기 빗살부는, 나사선 형상, 스파이럴 형상, 헤링본 형상 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명에 의한 선박용 엔진은 상기 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리 및 이를 포함하는 선박용 엔진에 의하면, 비틀림 감쇠 성능 향상을 통해서 종진동 감쇠 댐퍼의 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리의 정면도.
도 2는 종래의 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리의 일부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리의 분해 사시도.
도 5는 도 3의 A-A'에 따른 일부 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 크랭크 샤프트의 사시도.
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 여러 실시예들에 따른 크랭크 샤프트(110, 110')의 정면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리(100)의 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리(100)의 분해 사시도, 도 5는 도 3의 A-A'에 따른 일부 단면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 크랭크 샤프트(110')의 사시도, 도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 여러 실시예들에 따른 크랭크 샤프트(110, 110')의 정면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리(100)는, 크랭크 샤프트(110), 상기 크랭크 샤프트(110)가 관통되도록 구비되는 몸체부(120), 상기 몸체부(120)의 상부에 결합되는 하부 프레임(130), 상기 하부 프레임(130) 상단에 결합되는 상부커버(140), 및 상기 하부 프레임(130)의 외측면과 상기 상부 커버(140)의 내측면 사이에 위치하는 오일 실(150)을 포함할 수 있다.

상기 크랭크 샤프트(110)는 외주면 상에 링 형상의 캠부(111)를 구비할 수 있다. 여기에서, 상기 캠부(111)의 양측에는 원주방향으로 형성된 복수의 빗살부(111a)가 형성될 수 있다. 이때에, 상기 빗살부(111a)는, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 외측으로 돌출되어 형성된 돌기일 수 있다. 또한, 상기 빗살부(111a')는 도 6에서 도시하는 바와 같이, 내측으로 함입되어 형성된 홈일 수도 있다.

한편, 도 7의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 상기 빗살부(111a, 111a', 111b, 111b', 111c, 111c', 111d, 111d')는 방사상으로 형성될 수 있으며, 나사선 형상이거나 스파이럴 형상 또는 헤링본 형상일 수 있다.

상기 캠부(111)는 후술하는 몸체부(120)에 수용되어 양측으로 오일챔버(121)를 형성하게 되는데, 상기 캠부(111)가 상기 몸체부(120)내에서 회전할때에, 상기 빗살부(111a, 111a', 111b, 111b', 111c, 111c', 111d, 111d')와 상기 오일챔버(121)에 충진된 오일과의 상호작용에 의해 비틀림 감쇠 성능을 향상시키게 된다.

상기 몸체부(120)는 상기 캠부(111)의 양측부와 접하여 내측에 오일이 수용되는 한 쌍의 오일 챔버(121) 및 상기 한 쌍의 오일 챔버(121) 상단에 각각 형성된 적어도 하나의 연통구멍(122)을 포함할 수 있다.

상기 연통구멍(122)은 후술하는 캡 연통홀(131)과 연결되어 상기 한 쌍의 오일 챔버(121)에 충진된 오일이 상호 이동할 수 있도록 하는 통로 역할을 한다.

상기 하부 프레임(130)은 상기 연통구멍(122)에 대응되어 상기 연통구멍(122)와 함께 오일 이동경로를 형성하는 캡 연통홀(131)을 구비할 수 있다.

상기 상부 커버(140)는 상기 하부 프레임(120)의 상부에 결합되어 상기 하부 프레임(130)의 상면과의 사이에 상기 캡 연통홀(131)을 상호 연결하도록 오일 연통유로(141)를 형성할 수 있다.

즉, 상기 연통구멍(122), 상기 캡 연통홀(131) 및 상기 오일 연통유로(141)가 상기 한 쌍의 오일 챔버(121)에 충진된 오일이 이동할 수 있는 이동경로가 된다.

상기 오일 실(150)은 상기 하부 프레임(130)의 외측면과 상기 상부커버(140)의 내측면 사이에 구비될 수 있으며, 상기 하부 프레임(130)의 외측면을 두르도록 환고리 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 오일 실(150)은 복수개가 구비될 수 있다. 이를 통하여 상기 하부 프레임(130)과 상기 상부 커버(140) 사이로 오일이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리(100)는 크랭크 샤프트(110)에 구비된 캠부(111) 상에 빗살부(111a, 111a', 111b, 111b', 111c, 111c', 111d, 111d')가 형성되어, 상기 크랭크 샤프트(110)가 회전할 때에, 오일챔버(121)에 충진된 오일과의 상호 작용에 의해 비틀림 진동을 감쇠시킬 수 있다. 이에 따라, 결과적으로, 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리(100)의 감쇠 성능이 향상될 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화할 수 있다는 것을 당 업계의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리
110, 110': 크랭크 샤프트
120: 몸체부
130: 하부 프레임
140: 상부 커버
150: 오일 실

Claims (6)

1. 양측에 원주방향으로 형성된 복수의 빗살부를 구비하는 링 형상의 캠부를 포함하는 크랭크 샤프트;
   상기 크랭크 샤프트가 관통되도록 구비되며, 상기 캠부의 양측부와 접하여 내측에 오일이 수용되는 한 쌍의 오일 챔버 및 상기 한 쌍의 오일 챔버 상단에 각각 형성되는 적어도 하나의 연통구멍을 포함하는 몸체부;
   상기 몸체부의 상부에 결합되며, 상기 연통구멍과 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임; 및
   상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버;를 포함하며,
   상기 빗살부는, 내측으로 함입되어 형성된 홈인 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 빗살부는, 방사상으로 형성된 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 빗살부는, 나사선 형상, 스파이럴 형상, 헤링본 형상 중 어느 하나인 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리.
   
6. 제1항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항의 종진동 감쇠 댐퍼 어셈블리를 포함하는 선박용 엔진.
   
   

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