KR101613889B1 - 종진동 감쇠 댐퍼 및 이를 포함하는 선박용 엔진 - Google Patents

Abstract

링 형상의 캠부를 구비하는 선박용 엔진의 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 소정의 각도를 가지면서 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임; 및상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버;를 포함하는 종진동 감쇠 댐퍼 및 이를 포함하는 선박용 엔진을 제공하여 오일 이동경로를 최대한 확보함으로써 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

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

본 발명은 종진동 감쇠 댐퍼 및 이를 포함하는 선박용 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감쇠 성능이 향상된 종진동 감쇠 댐퍼 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, 상기한 추력 변동력의 크기에 따라 상기한 박판(5)의 개수를 조절할 수 있다. 예를 들어 박판(5)의 적층수가 많으면 오일 이동경로의 단면적이 증가하고 그에 따라 이동하는 오일의 양이 증가하게 되어 감쇠가 감소하게 된다.

또한, 오일 이동경로가 길수록 감쇠 성능이 향상되는데, 오일 이동경로를 늘리기 위해서는 종진동 감쇠 댐퍼의 높이가 높아질 수 밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 종진동 감쇠 댐퍼의 외곽치수를 변동시키지 않고 오일 이동경로를 최대한 확보하여 감쇠 성능이 향상된 종진동 감쇠 댐퍼 및 이를 포함하는 선박용 엔진을 제공하고자 한다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼는, 링 형상의 캠부를 구비하는 선박용 엔진의 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 소정의 각도를 가지면서 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임, 및 상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼에서, 상기 하부 프레임은, 내측에 관통되어 형성된 안착부가 형성된 소켓부, 및 상기 캡 연통홀을 구비하고 상기 안착부에 안착되는 코어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼에서, 상기 안착부의 단면적은 상부로 갈수록 넓어질 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼에서, 상기 캡 연통홀의 단면적은 상기 연통구멍의 단면적보다 작을 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼에서, 상기 캡 연통홀의 단면적은 상기 연통구멍의 단면적의 2분의 1일 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼는, 상기 하부 프레임의 외측면과 상기 상부커버의 내측면 사이에 위치하여, 오일의 유출을 방지하는 오일 실을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 선박용 엔진은, 열기관의 연소에 의해 회전운동하며, 링 형상의 캠부를 구비하는 크랭크 샤프트, 및 상기 종진동 감쇠 댐퍼를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 종진동 감쇠 댐퍼 및 이를 포함하는 선박용 엔진에 의하면, 오일 이동경로를 최대한 확보하여 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 종진동 감쇠 댐퍼의 정면도.
도 2는 종래의 종진동 감쇠 댐퍼의 일부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼를 포함하는 선박용 엔진의 일부 사시도.
도 4는 도 3의 A-A'에 따른 일부 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼의 분해 사시도.

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(100)를 포함하는 선박용 엔진(10)의 일부 사시도, 도 4는 도 3의 A-A'에 따른 일부 단면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼(100)의 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진(10)은, 크랭크 샤프트(11) 및 종진동 감쇠 댐퍼(100)를 포함할 수 있다.

상기 크랭크 샤프트(11)는 외주면 상에 링 형상의 캠부(11a)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 종진동 감쇠 댐퍼(100)는 상기 크랭크 샤프트(11)가 관통되도록 구비될 수 있다. 여기에서 상기 종진동 감쇠 댐퍼(100)의 내측에는 상기 캠부(11a)가 수용될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 종진동 감쇠 댐퍼(100)는, 상기 크랭크 샤프트(11)가 관통하도록 구비되는 몸체부(110), 상기 몸체부(100)의 상부에 결합되는 하부 프레임(120), 상기 하부 프레임(120) 상단에 결합되는 상부커버(130), 및 상기 하부 프레임(120)의 외측면과 상기 상부커버(130)의 내측면 사이에 위치하는 오일 실(140)을 포함할 수 있다.

상기 몸체부(110)는 상기 캠부(11a)의 양측부와 접하여 내측에 오일이 수용되는 한 쌍의 오일 챔버(111) 및 상기 한 쌍의 오일 챔버(111) 상단에 각각 형성된 적어도 하나의 연통구멍(112)을 포함할 수 있다.

상기 연통구멍(112)은 후술하는 캡 연통홀(121)과 연결되어 상기 한 쌍의 오일 챔버(111)에 충진된 오일이 상호 이동할 수 있도록 하는 통로 역할을 한다.

상기 하부 프레임(120)은 내측에 관통되어 형성된 안착부(121a)가 형성된 소켓부(121) 및 상기 안착부(121a)에 안착되어 상기 소켓부(121)의 내측에 결합되는 코어부(122)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 안착부(121a)의 단면적은 상부로 갈수록 넓어지도록 형성될 수 있으며, 이를 통해서, 상기 코어부(122)를 상기 안착부(121a)에 탈착시키는 것을 용이하도록 할 수 있다.

상기 코어부(122)는, 상기 연통구멍(112)에 대응되어 상기 연통구멍(112)과 함께 오일 이동경로를 형성하는 캡 연통홀(122a)을 구비할 수 있다. 이때, 상기 캡 연통홀(122a)은 상기 연통구멍(112)과 소정의 각도를 가지면서 연결될 수 있다. 즉, 상호 마주보는 상기 캡 연통홀(121)은 상부로 갈수록 외측으로 서로 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다. 이를 통해서, 후술하는 오일 연통유로(131)가 보다 길게 형성되어 충분한 길이의 오일 이동경로를 확보할 수 있어, 종진동 감쇠 댐퍼(100)의 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 캡 연통홀(122a)의 직경은 상기 연통구멍(112)의 직경보다 작을 수 있으며, 상기 캡 연통홀(122a)의 직경은 상기 연통구멍(112)의 직경의 2분의 1일 수 있다. 이를 통해서, 종진동 감쇠 댐퍼(100)의 감쇠 성능을 향상시킬 수 있는데, 상기 캡 연통홀(122a)의 직경이 상기 연통구멍(112)의 직경의 2분의 1인 경우, 감쇠 성능을 4배 증가시킬 수 있다.

다른 한편으로, 상기 코어부(122)는 탈착 가능하므로, 각기 다른 형태의 상기 캡 연통홀(122a)이 형성된 여러 종류의 상기 코어부(122)를 상기 소켓부(121)에 결합시켜, 감쇠 성능을 조절할 수 있다.

상기 상부커버(130)는 상기 하부 프레임(120)의 상부에 결합되어 상기 하부 프레임(120)의 상면과의 사이에서 상기 캡 연통홀(122a)을 상호 연결하도록 오일 연통유로(131)를 형성할 수 있다.

즉, 상기 연통구멍(112), 상기 캡 연통홀(122a) 및 상기 오일 연통유로(131)가 상기 한 쌍의 오일 챔버(111)에 충진된 오일이 이동할 수 있는 이동경로가 된다.

상기 오일 실(140)은 상기 하부 프레임(120)의 외측면과 상기 상부커버(130)의 내측면 사이에 구비될 수 있으며, 상기 하부 프레임(120)의 외측면을 두르도록 환고리 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 오일 실(140)은 복수 개가 구비될 수 있다. 이를 통하여 상기 하부 프레임(120)과 상기 상부커버(130) 사이로 오일이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시에에 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.

10: 선박용 엔진
11: 크랭크 샤프트
11a: 캠부
100: 종진동 감쇠 댐퍼
110: 몸체부
120: 하부 프레임
130: 상부 커버
140: 오일 실

Claims (7)

1. 링 형상의 캠부를 구비하는 선박용 엔진의 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 소정의 각도를 가지면서 연결되는 캡 연통홀을 구비하는 하부 프레임; 및
   상기 하부 프레임 상단에 결합되어, 상기 하부 프레임과 함께 오일 연통유로를 형성하는 상부 커버;를 포함하며,
   상기 하부 프레임은, 내측에 관통되어 형성된 안착부가 형성된 소켓부, 및 상기 캡 연통홀을 구비하고 상기 안착부에 안착되는 코어부를 포함하고,
   상기 안착부의 단면적은 상부로 갈수록 넓어지는 종진동 감쇠 댐퍼.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 캡 연통홀의 단면적은 상기 연통구멍의 단면적보다 작은 종진동 감쇠 댐퍼.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 캡 연통홀의 단면적은 상기 연통구멍의 단면적의 2분의 1인 종진동 감쇠 댐퍼.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 하부 프레임의 외측면과 상기 상부커버의 내측면 사이에 위치하여, 오일의 유출을 방지하는 오일 실;을 더 포함하는 종진동 감쇠 댐퍼.
   
7. 열기관의 연소에 의해 회전운동하며, 링 형상의 캠부를 구비하는 크랭크 샤프트; 및
   제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 종진동 감쇠 댐퍼;를 포함하는 선박용 엔진.
   

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