KR101668967B1

KR101668967B1 - 조타기 및 이를 구비한 선박

Info

Publication number: KR101668967B1
Application number: KR1020157003533A
Authority: KR
Inventors: 요 아키야마; 요시미 가기모토; 슈지 도바시
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2016-10-24
Also published as: JP5916582B2; JP2014080154A; KR20150030764A; CN104520182A; CN104520182B; WO2014061766A1

Abstract

타축기어(2)와, 타축(1)과 동일 축선을 가지고 마련됨과 함께 선체측에 고정된 고정축(3)의 단부에 고정된 고정축기어(4)와, 고정축(3)의 둘레에 회전 가능하게 설치된 캐리어(5)와, 캐리어(5)를 회전시키는 구동기어(6c)와, 구동기어(6c)를 구동하는 구동원(6a)을 구비하고, 캐리어(5)가, 복수의 유성축(30a, 30b)을 가지며, 복수의 유성축(30a, 30b)의 각각이, 고정축기어(4)와 맞물리는 유성기어(10a, 10b)와, 타축기어(2)와 맞물리는 유성기어(20a, 20b)를 회전 가능하게 지지하고, 유성기어(20a, 20b)가 맞물리는 타축기어(2)의 맞물림 피치원 직경과, 유성기어(10a, 10b)가 맞물리는 고정축기어(4)의 맞물림 피치원 직경이 상이하다.

Description

조타기 및 이를 구비한 선박{STEERING GEAR AND SHIP PROVIDED THEREWITH}

본 발명은, 조타기 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.

종래부터, 선박의 타를 동작하는 조타기로서, 랩슨슬라이드형의 조타기 등의 유압식 조타기가 알려져 있다. 유압식 조타기는, 타에 연결되는 타축에 큰 회전력을 부여할 수 있는 이점이 있지만, 전동모터 등을 이용하여 전력을 유압으로 변환하기 때문에, 에너지 효율이 악화된다는 결점이 있다. 또, 유압식 조타기는, 작동유가 외부로 누출되어 해양 오염을 일으킬 가능성이 있다.

이상과 같은 유압식 조타기의 문제점을 감안하여, 유압식과는 상이한 다른 방식의 조타기가 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 선박의 타축에 고정된 선회륜에 마련된 기어를, 전동기에 장착된 피니언을 통하여 회전시키는 조타기가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2007－8189호

그러나, 특허문헌 1에 개시된 조타기에는, 예를 들면 이하와 같은 문제가 있다.

타축에 대하여 충분한 토크를 전달하기 위하여, 선회륜에 마련된 기어의 회전수에 대한 전동기에 장착된 피니언의 회전수의 비(감속비)를 충분히 크게 할 필요가 있다. 그러나, 감속비를 크게 하려면, 선회륜에 마련된 기어의 치수(齒數)를 피니언의 치수보다 충분히 많게 할 필요가 있다. 그러면, 선회륜에 마련하는 기어가 대형화되어, 그 결과, 조타기 전체가 대형화되어 버린다는 문제가 있다.

또, 특허문헌 1에 개시된 조타기는, 전동기의 피니언과 선회륜에 마련된 기어로 1단의 감속을 행하므로, 복수단의 감속을 행하는 경우에 비하여, 전동기의 구동축에 큰 힘(반력)이 가해진다. 이로 인하여, 구동축을 충분히 굵게 하거나, 전동기를 수납하는 케이스의 강도를 높이는 등의 대책이 필요해진다. 또한, 전동기가 설치되는 좌대에도 큰 힘이 가해지기 때문에, 좌대의 보강도 필요하다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 소형이고, 또한 높은 감속비로 타를 구동하는 조타기 및 이를 구비한 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 이하의 수단을 채용한다.

본 발명에 관한 조타기는, 선박의 타를 상기 타에 연결된 타축을 통하여 구동하는 조타기로서, 상기 타축의 단부에 고정된 타축기어와, 상기 타축과 동일 축선을 가지고 마련됨과 함께 선체측에 고정된 고정축의 단부에 고정된 고정축기어와, 상기 고정축의 둘레에 회전 가능하게 설치되며, 외주에 캐리어기어가 마련된 캐리어와, 상기 캐리어기어에 구동력을 전달하여 상기 캐리어를 상기 고정축의 둘레로 회전시키는 구동기어와, 상기 구동기어를 구동하는 구동원을 구비하고, 상기 캐리어가, 복수의 유성축을 가지며, 상기 복수의 유성축의 각각이, 상기 고정축기어와 맞물리는 제1 유성기어와, 상기 타축기어와 맞물리는 제2 유성기어를 회전 가능하게 지지하고, 상기 제2 유성기어가 맞물리는 상기 타축기어의 맞물림 피치원 직경과, 상기 제1 유성기어가 맞물리는 상기 고정축기어의 맞물림 피치원 직경이 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 조타기는, 타축의 단부에 고정된 타축기어와, 타축과 동일 축선을 가지고 마련됨과 함께 선체측에 고정된 고정축의 단부에 고정된 고정축기어와, 고정축의 둘레에 회전 가능하게 설치되며, 외주에 캐리어기어가 마련된 캐리어와, 캐리어기어에 구동력을 전달하여 캐리어를 고정축의 둘레로 회전시키는 구동기어와, 구동기어를 구동하는 구동원을 구비한다. 또, 캐리어가, 복수의 유성축을 가지며, 복수의 유성축의 각각이, 고정축기어와 맞물리는 제1 유성기어와, 타축기어와 맞물리는 제2 유성기어를 회전 가능하게 지지한다. 또한, 제2 유성기어가 맞물리는 타축기어의 맞물림 피치원 직경과, 제1 유성기어가 맞물리는 고정축기어의 맞물림 피치원 직경이 상이하다.

본 발명에 관한 조타기에 의하면, 구동원의 구동력이 구동기어로부터 캐리어기어에 전달되어, 캐리어가 가지는 복수의 유성축에 의하여 지지되는 제2 유성기어로부터 타축기어에 구동력이 전달된다. 이와 같이 구동원의 구동력을 2단계로 타축에 전달하는 구성으로 함으로써, 각 기어가 소형화된다. 그 결과, 조타기가 소형화된다. 또, 제2 유성기어가 맞물리는 타축기어의 맞물림 피치원 직경과 제1 유성기어가 맞물리는 고정축기어의 맞물림 피치원 직경이 상이하므로, 캐리어가 고정축 둘레로 회전함에 따라 고정축에 대하여 타축이 상대적으로 회전한다. 이와 같이, 구동원이 2단계의 기어를 통하여 타축에 구동력을 전달함과 함께, 타축이 고정축에 대하여 상대적으로 회전하므로, 높은 감속비로 타를 구동하는 조타기를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 제1 양태의 조타기는, 상기 타축기어, 상기 고정축기어, 상기 제1 유성기어, 및 상기 제2 유성기어의 모듈이 동일하고, 상기 고정축기어와 상기 제1 유성기어의 치수의 합계가, 상기 타축기어와 상기 제2 유성기어의 치수의 합계와 동일한 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 모듈이 동일한 기어를 이용할 때에, 제1 유성기어와 제2 유성기어를 동일한 유성축에 의하여 적절히 지지할 수 있다.

또, 본 발명의 제2 양태의 조타기는, 상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어의 치수가 동일하고, 상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어의 전위량이 상이한 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 제1 유성기어와 제2 유성기어의 치수를 동일하게 하면서, 고정축기어와 타축기어의 치수를 상이하게 할 수 있다.

본 발명의 제2 양태의 조타기에 있어서는, 상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어가 일체 성형되어 있도록 해도 된다. 일체 성형된 기어에, 고정축기어에 맞물리는 부분과 타축기어에 맞물리는 부분의 전위량을 상이하게 하는 가공을 실시함으로써, 제1 유성기어와 제2 유성기어로서 기능시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제3 양태의 조타기는, 상기 구동원을 복수 구비하고, 상기 복수의 구동원의 각각이, 상기 구동기어를 통하여 상기 캐리어기어에 구동력을 전달하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 캐리어에 전달되는 구동력이 증강됨과 함께, 어느 구동원이 고장난 경우여도 다른 구동원을 이용하여 캐리어에 구동력을 전달할 수 있다.

또, 본 발명의 제4 양태의 조타기는, 상기 타축기어와 상기 고정축기어의 사이에 배치되어, 상기 타축의 축방향의 하중을 지지하는 베어링패드를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 타축의 축방향의 하중이 적절히 지지됨과 함께, 타축의 축방향의 하중을 다른 구조에 의하여 지지하는 경우에 비하여, 조타기를 소형화할 수 있다.

또, 본 발명의 제5 양태의 조타기는, 상기 타축과 상기 고정축의 사이에 배치되어, 상기 타축을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 타축의 축방향에 직교하는 반경방향에 가해지는 하중을 적절히 지지하는 것을 가능하게 한 조타기를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 제6 양태의 조타기는, 상기 구동원이 상기 고정축이 설치되는 좌대에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 고정축이 설치되는 좌대에 구동원을 설치하여, 구동원의 구동력을 적절히 캐리어에 전달할 수 있다.

또, 본 발명의 제7 양태의 조타기는, 상기 타축기어, 상기 고정축기어, 상기 캐리어를 외부로부터 보호하는 보호커버를 구비하고, 상기 구동원이 상기 보호커버의 상부에 설치됨과 함께, 상기 구동기어를 구동하는 구동축이 상기 보호커버의 상부로부터 하방을 향하여 돌출하고 있고, 상기 캐리어기어가 상기 캐리어의 상부에 배치되어 있으며, 상기 구동축에 의하여 구동되는 상기 구동기어와 맞물리는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 함으로써, 캐리어를 외부로부터 보호하는 보호커버 상부에 구동원이 설치되므로, 구동원을 고정축이 설치되는 좌대에 설치하는 경우에 비하여, 고정축의 길이를 짧게 할 수 있다.

또, 본 발명의 제8 양태의 조타기는, 상기 캐리어가, 상기 타축기어의 상방에 배치된 플랜지부를 가지고, 상기 타축기어와 상기 플랜지부의 사이에 배치되어, 상기 캐리어의 하중을 지지하는 스러스트베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 캐리어의 하중을, 타축기어와 플랜지부의 사이에 배치된 스러스트베어링으로 적절히 지지할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 선박은, 전술한 조타기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 소형이고, 또한 높은 감속비로 타를 구동하는 조타기 및 이를 구비한 선박을 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타나는 조타기의 A－A 화살표방향에서 본 횡단면도이다.
도 3은 도 1에 나타나는 조타기의 B－B 화살표방향에서 본 횡단면도이다.
도 4는 제1 실시형태의 타축기어와 제2 유성기어의 부분 확대도이다.
도 5는 제1 실시형태의 고정축기어와 제1 유성기어의 부분 확대도이다.
도 6은 제2 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 7은 기어의 전위량을 나타내는 도이고, (a)가 마이너스 전위를 나타내며 (b)가 플러스 전위를 나타낸다.
도 8은 제3 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 9는 제4 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 10은 제5 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 11은 제6 실시형태의 조타기의 부분 종단면도이다.
도 12는 제7 실시형태의 조타기의 타축기어를 나타내는 평면도이다.
도 13은 제8 실시형태의 조타기의 타축기어를 나타내는 평면도이다.

〔제1 실시형태〕

이하, 제1 실시형태의 조타기(100)에 대하여, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태의 조타기(100)의 부분 종단면도이다. 또, 도 2는, 도 1에 나타나는 조타기(100)의 A－A 화살표방향에서 본 횡단면도이다.

본 실시형태에 관한 조타기(100)는, 도 1에 나타나는 바와 같이, 선박의 타(도시 생략)를, 타에 연결된 타축(1)을 통하여 구동하는 장치이다. 조타기(100)는, 타축(1)과, 타축기어(2)와, 고정축(3)과, 고정축기어(4)와, 캐리어(5)와, 구동장치(6)를 구비한다. 또, 본 실시형태에 관한 선박은, 내연기관(도시 생략)에 의하여 구동되는 스크루에 의하여 추진력을 얻어 추진하는 것이다. 그리고, 본 실시형태에 관한 선박에는, 조타기(100)가 선체에 고정되어 있어, 조타기(100)에 의하여 타를 조작함으로써, 선박의 진행방향을 임의로 제어할 수 있다.

타축(1)은, 연직방향의 중심축(C)을 따라 배치되는 원통 형상의 부재이며, 하단부에는 타가 연결되어 있다. 또, 타축(1)의 상단부에는 타축기어(2)가 고정되어 있다. 타축기어(2)는, 예를 들면, 볼트 등에 의하여 타축(1)과 체결되어 있어, 타축기어(2)가 회전하면 타축기어(2)에 고정된 타축(1)도 회전한다. 따라서, 타축기어(2)가 회전함으로써, 타축(1)에 연결된 타가 중심축(C)을 중심으로 회전한다. 타축(1)에는, 타축(1)의 직경보다 직경이 큰 플랜지부(1a)가 마련되어 있어, 타축(1)과 일체가 되어 회전한다.

다음으로, 타축(1)의 자중을 지지하는 타축 지지기구(18)에 대하여 설명한다. 타축 지지기구(18)는, 타베어링(15)과, 지지축(16)과, 좌대(17)를 구비한다.

지지축(16)은, 타축(1)과 동일 축선을 가지고 마련되는 통 형상의 부재이며, 하단부는 선체측인 좌대(17)에 대하여 볼트 등의 체결부재에 의하여 고정되어 있다. 또, 지지축(16)의 상면과 플랜지부(1a)의 하면의 사이에는, 타축(1)의 축방향의 하중을 지지하는 타베어링(15)이 배치되어 있다. 타베어링(15)은, 지지축(16)의 상면의 외주 단부에 고정되어 있으며, 플랜지부(1a)의 하면과 접하고 있다. 타축(1)의 하중은, 타베어링(15)을 통하여 선체측의 좌대에 고정된 지지축(16)에 전달된다.

고정축(3)은, 타축(1)과 동일 축선을 가지고 마련되는 통 형상의 부재이며, 하단부는, 선체측인 좌대(7)에 대하여 볼트 등의 체결부재에 의하여 고정되어 있다. 또, 고정축(3)의 상단부에는, 고정축기어(4)가 볼트 등의 체결부재에 의하여 고정되어 있다. 고정축(3)의 내주의 직경은, 타축(1)의 외주의 직경보다 크다.

고정축(3)의 외면에는, 캐리어(5)의 하중을 지지하는 캐리어베어링(8)의 내륜 내면이, 압입 상태로 끼워 맞춰져 있다. 또, 고정축(3)의 외면에는, 환형상부재(9)의 내면이 압입 상태로 끼워 맞춰져 있으며, 환형상부재(9)는 캐리어베어링(8)의 하방에 배치되어 있다. 환형상부재(9)의 하단은 좌대(7)에 의하여 지지되어 있으고, 환형상부재(9)의 상단은 캐리어베어링(8)의 내륜 하면과 접하고 있다.

캐리어베어링(8)의 외륜 외면은, 캐리어(5)에 마련된 단부(5a)에 압입 상태로 끼워 맞춰져 있다. 캐리어베어링(8)은, 구름 베어링이며, 전술한 바와 같이, 내륜 내면이 고정축(3)의 외면에 압입 상태로 끼워 맞춰져 있다. 따라서, 캐리어(5)는, 고정축(3)의 둘레에 회전 가능하게 설치되어 있다.

캐리어베어링(8)의 외륜 상면에는, 단부(5a)를 통하여 캐리어(5)의 하중이 가해지고 있다. 캐리어베어링(8)의 외륜 상면에 가해진 캐리어(5)의 하중은, 캐리어베어링(8)의 내륜 하면을 통하여 환형상부재(9)에 전달된다. 이와 같이, 캐리어베어링(8)은, 캐리어(5)의 하중을 지지함과 함께, 캐리어(5)를 고정축(3)의 둘레에 회전 가능하게 설치한다는 기능을 구비한다.

캐리어(5)는, 중심축(C)방향의 단면 형상이 원형인 부재이며, 고정축(3)의 둘레에 회전 가능하게 설치되어 있다. 캐리어(5)는, 단부(5a)의 반경방향 외방의 외주면에, 캐리어기어(5b)가 마련되어 있다. 캐리어기어(5b)는, 캐리어(5)의 외주면을 가공함으로써 마련된 것이다.

캐리어기어(5b)에는 구동원(6a)에 구동축(6b)을 통하여 연결되어 있는 구동기어(6c)가 맞물려 있다. 구동원(6a)은, 전동모터와 감속기에 의하여 구성되며, 구동축(6b)을 통하여 구동기어(6c)를 회전시킨다. 구동기어(6c)는, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달하여 캐리어(5)를 고정축(3)의 둘레로 회전시킨다. 구동원(6a)은, 구동기어(6c)를 구동하여 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달한다. 구동원(6a)은, 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 설치되어 있다.

캐리어(5)는, 4개의 유성축(30a, 30b, 30c(도시 생략), 30d(도시 생략))을 가진다. 도 1은 조타기(100)의 부분 종단면도이기 때문에, 유성축(30a)과 유성축(30b)이 나타나 있다. 유성축(30a)은, 상단과 하단이 각각 캐리어(5)에 고정되어 있는 축 형상 부재이다. 유성축(30a)에는, 내륜이 압입 상태로 끼워 맞춰진 2개의 구름 베어링(도시 생략)이 설치되어 있고, 유성기어(10a) 및 유성기어(20a)가 2개의 구름 베어링의 외륜에 압입 상태로 끼워 맞춰져 있다. 이와 같이 하여, 유성축(30a)이, 고정축기어(4)와 맞물리는 유성기어(10a)(제1 유성기어)와, 타축기어(2)와 맞물리는 유성기어(20a)(제2 유성기어)를 회전 가능하게 지지하고 있다.

마찬가지로, 유성축(30b)은, 유성기어(10b)와 유성기어(20b)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 마찬가지로, 유성축(30c)은, 유성기어(10c)(도시 생략)와 유성기어(20c)(도시 생략)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 마찬가지로, 유성축(30d)은, 유성기어(10d)(도시 생략)와 유성기어(20d)(도시 생략)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 유성기어(10a~10d)(제1 유성기어)는 고정축기어(4)와 맞물려 있고, 유성기어(20a~20d)(제2 유성기어)는 타축기어(2)와 맞물려 있다.

도 2는, 도 1에 나타나는 조타기(100)의 A－A 화살표방향에서 본 횡단면도이다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 유성기어(20a~20d)는, 타축기어(2)의 원둘레방향의 4개소에, 각각 90°씩의 간격을 두고, 타축기어(2)와 맞물리도록 배치되어 있다. 유성기어(20)(유성기어(20a~20d)의 총칭)는, 캐리어(5)가 고정축(3)의 둘레를 회전함에 따라, 각각 90°씩의 간격을 유지한 채로 고정축(3)에 대하여 회전한다.

도 3은, 도 1에 나타나는 조타기(100)의 B－B 화살표방향에서 본 횡단면도이다. 도 3에 나타나는 바와 같이, 유성기어(10a~10d)는, 고정축기어(4)의 원둘레방향의 4개소에, 각각 90°씩의 간격을 두고, 고정축기어(4)와 맞물리도록 배치되어 있다. 유성기어(10)(유성기어(10a~10d)의 총칭)는, 캐리어(5)가 고정축(3)의 둘레를 회전함에 따라, 각각 90°씩의 간격을 유지한 채로 고정축(3)에 대하여 회전한다.

여기에서, 본 실시형태에 있어서 구동기어(6c)로부터 타축기어(2)에 전달되는 구동력의 속도비(감속비)에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 고정축기어(4)가 유성기어(10)에 맞물리는 경우의, 고정축기어(4)의 모듈과 유성기어(10)의 모듈이 동일한 것으로 한다. 또, 타축기어(2)가 유성기어(20)에 맞물리는 경우의, 타축기어(2)의 모듈과 유성기어(20)의 모듈이 동일한 것으로 한다. 여기에서, 모듈이란, 피치원 직경을 치수로 나눈 값을 말한다.

본 실시형태에 관한 조타기(100)는, 이하의 조건식을 충족하고 있다.

i₀=(ZbㆍZd)/(ZaㆍZd) (1)

i₁=(1－i₀)/i₀ (2)

i₂=Zf/Ze (3)

i₃=i₁ㆍi₂ (4)

Za＋Zb=Zc＋Zd (5)

Za≠Zd (6)

Zb≠Zc (7)

여기에서, Za:고정축기어(4)의 치수, Zb:유성기어(10)의 치수, Zc:유성기어(20)의 치수, Zd:타축기어(2)의 치수, Ze:구동기어(6c)의 치수, Zf:캐리어기어(5b)의 치수, i₁:캐리어(5)와 타축(1)의 속도비(감속비), i₂:구동기어(6c)와 캐리어(5)의 속도비(감속비), i₃:구동기어(6c)와 타축(1)의 속도비(감속비)이다.

이상의 조건식으로부터 명확한 바와 같이, 구동기어(6c)와 타축(1)의 감속비는, 고정축기어(4)의 치수 Za, 유성기어(10)의 치수 Zb, 유성기어(20)의 치수 Zc, 타축기어(2)의 치수 Zd, 구동기어(6c)의 치수 Ze, 캐리어기어(5b)의 치수 Zf에 의하여 정해진다.

다만, 유성기어(10)의 치수는, 각각 동일하며, Zb는 그 동일한 치수를 말한다. 또, 유성기어(20)의 치수는, 각각 동일하며, Zc는 그 동일한 치수를 말한다.

조건식 (5)는, 타축(1)과 고정축(3)이 동일 축선을 가지고 마련되어, 유성기어(10)와 유성기어(20)가 유성축(30)(유성축(30a~30d)의 총칭)에 지지되는 것을 가능하게 하는 조건이다. 이와 같은 조건을 충족하도록 함으로써, 타축(1)과 유성축(30)의 축간 거리와, 고정축(3)과 유성축(30)의 축간 거리를 동일하게 할 수 있다.

조건식 (6) 및 (7)은, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)을 상대적으로 회전시키기 위한 조건이다. 조건식 (6) 및 (7)이 모두 충족되지 않은 경우, 고정축기어(4)의 치수 Za와 타축기어(2)의 치수 Zd가 동일하고, 또한, 유성기어(10)의 치수 Zb와 유성기어(20)의 치수 Zc가 동일해진다. 이 경우, 유성기어(20)는 타축기어(2)의 둘레를 둘레방향으로 회전하지만, 타축기어(2)는 고정축기어(4)에 대하여 상대적으로 회전하지 않고 정지한 채로 있게 된다. 조건식 (6) 및 (7)을 충족하도록 함으로써, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)을 상대적으로 회전시킬 수 있다.

이상에 있어서는, 고정축기어(4)가 유성기어(10)에 맞물리는 경우의, 고정축기어(4)의 모듈과 유성기어(10)의 모듈이 동일한 것으로 하여 설명했다. 또, 타축기어(2)가 유성기어(20)에 맞물리는 경우의, 타축기어(2)의 모듈과 유성기어(20)의 모듈이 동일한 것으로서 설명했다. 그러나, 본 실시형태는, 이들 모듈이 상이한 경우여도 적용 가능하다. 이 경우의 조타기(100)는, 전술한 조건식 (5)~(7) 대신에 이하의 조건식 (8)~(10)을 충족하는 것이 된다.

r₁＋r₂=r₃＋r₄ (8)

r₁≠r₃ (9)

r₂≠r₄ (10)

여기에서, 도 4및 도 5에 나타나는 바와 같이, r₁:타축기어(2)의 중심(O₁)으로부터 맞물림 점(P₁)의 거리, r₂:유성기어(20)(유성기어(20a))의 중심(O₂)으로부터 맞물림 점(P₁)의 거리, r₃:고정축기어(4)의 중심(O₃)으로부터 맞물림 점(P₂)의 거리, r₄:유성기어(10)(유성기어(10a))의 중심(O₄)으로부터 맞물림 점(P₂)의 거리이다.

r₁의 2배의 거리인 2r₁이 타축기어(2)의 맞물림 피치원 직경이며, r₃의 2배의 거리인 2r₃이 고정축기어(4)의 맞물림 피치원 직경이다. 또, r₂의 2배의 거리인 2r₂가 유성기어(20)의 맞물림 피치원 직경이며, r₄의 2배의 거리인 2r₄가 유성기어(10)의 맞물림 피치원 직경이다.

조건식 (8)은, 타축(1)과 고정축(3)이 동일 축선을 가지고 마련되어, 유성기어(10)와 유성기어(20)가 유성축(30)에 지지되는 것을 가능하게 하는 조건이다. 이와 같은 조건을 충족하도록 함으로써, 타축(1)과 유성축(30)의 축간 거리와, 고정축(3)과 유성축(30)의 축간 거리를 동일하게 할 수 있다.

조건식 (9)는, 유성기어(20)가 맞물리는 타축기어(2)의 맞물림 피치원 직경 2r₁과, 유성기어(10)가 맞물리는 고정축기어(4)의 맞물림 피치원 직경 2r₃이 상이한 것을 나타내는 조건식이다. 또, 조건식 (10)은, 타축기어(2)가 맞물리는 유성기어(20)의 맞물림 피치원 직경 2r₂와, 고정축기어(4)가 맞물리는 유성기어(10)의 맞물림 피치원 직경 2r₄가 상이한 것을 나타내는 조건식이다.

조건식 (9) 및 (10)은, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)을 상대적으로 회전시키기 위한 조건이다. 조건식 (9) 및 (10)이 모두 충족되지 않은 경우, 타축기어(2)의 중심(O₁)으로부터 맞물림 점(P₁)의 거리(r₁)와 고정축기어(4)의 중심(O₃)으로부터 맞물림 점(P₂)의 거리(r₃)가 동일하고, 유성기어(20)의 중심(O₂)으로부터 맞물림 점(P₁)의 거리(r₂)와 유성기어(10a)의 중심(O₄)으로부터 맞물림 점(P₂)의 거리(r₄)가 동일해진다. 이 경우, 유성기어(20)는 타축기어(2)의 둘레를 둘레방향으로 회전하지만, 타축기어(2)는 고정축기어(4)에 대하여 상대적으로 회전하지 않고 정지한 채로 있게 된다. 조건식 (9) 및 (10)을 충족하도록 함으로써, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)을 상대적으로 회전시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 조타기(100)에 의하면, 구동원(6a)에 의한 구동력이 구동기어(6c)로부터 캐리어기어(5b)에 전달되고, 캐리어(5)가 가지는 복수의 유성축(30)에 의하여 지지되는 유성기어(20)로부터 타축기어(2)에 구동력이 더욱 전달된다. 이와 같이 구동원(6a)의 구동력을 2단계로 타축(1)에 전달하는 구성으로 함으로써, 각 기어가 소형화된다. 그 결과, 조타기(100)가 소형화된다. 또, 유성기어(20)가 맞물리는 타축기어(2)의 맞물림 피치원 직경 2r₁과 유성기어(10)가 맞물리는 고정축기어(4)의 맞물림 피치원 직경 2r₃이 상이하므로, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)이 상대적으로 회전한다. 이와 같이, 구동원(6a)이 2단계의 기어를 통하여 타축(1)에 구동력을 전달함과 함께, 타축(1)이 고정축(3)에 대하여 상대적으로 회전하므로, 높은 감속비로 타를 구동하는 조타기(100)를 제공할 수 있다.

또, 본 실시형태의 조타기(100)에 있어서는, 타축기어(2), 고정축기어(4), 유성기어(10), 및 유성기어(20)의 모듈이 동일하고, 고정축기어(4)와 유성기어(10)의 치수의 합계가, 타축기어(2)와 유성기어(20)의 치수의 합계와 동일하다. 이와 같이 함으로써, 모듈이 동일한 기어를 이용할 때에, 유성기어(10)와 유성기어(20)를 동일한 유성축(30)에 의하여 적절히 지지할 수 있다.

또, 본 실시형태의 조타기(100)는, 타축기어(2)와 고정축기어(4)의 사이에 배치되어, 타축(1)의 축방향의 하중을 지지하는 베어링패드(40)를 구비한다. 이와 같이 함으로써, 타축(1)의 축방향의 하중이 적절히 지지됨과 함께, 타축(1)의 축방향의 하중을 다른 구조에 의하여 지지하는 경우에 비하여, 조타기(100)를 소형화할 수 있다.

또, 본 실시형태의 조타기(100)는, 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 구동원(6a)이 설치되어 있다. 이와 같이 함으로써, 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 구동원(6a)을 설치하여, 구동원(6a)의 구동력을 적절히 캐리어(5)에 전달할 수 있다.

〔제2 실시형태〕

다음으로, 제2 실시형태의 조타기(200)에 대하여, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은, 제2 실시형태의 조타기(200)의 부분 종단면도이다.

제1 실시형태는, 유성기어(10)와, 유성기어(20)를, 각각 독립된 기어로 한 것이다. 이에 비하여, 제2 실시형태는, 유성축(30)에 일체 성형된 단일의 유성기어를 배치하여, 유성기어의 축방향에 있어서의 기어의 전위량을 상이하게 한 것이다.

다만, 제2 실시형태는, 제1 실시형태의 변형예이며, 이하에서 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 다른 구성은 제1 실시형태와 동일하므로, 이하에서의 설명을 생략한다. 또, 도 6에는, 제1 실시형태의 타축 지지기구(18)가 나타나 있지 않지만, 제1 실시형태와 동일한 타축 지지기구(18)가 구비되어 있는 것으로 한다.

도 6에 나타나는 바와 같이, 유성축(30a, 30b)에 의하여 지지되는 유성기어(11a, 11b)는, 일체 성형된 단일의 부재이며, 일정한 치수의 기어이다. 한편, 타축기어(2)와 고정축기어(4)는, 제1 실시형태와 마찬가지로 치수가 상이하다.

동일 축선을 가진 타축기어(2)와 고정축기어(4)의 치수가 상이하므로, 각각의 기어가 맞물리는 상대가 표준적인 기어라면, 유성축(30a, 30b)에 배치된 유성기어(11a, 11b)와의 맞물림이 성립하지 않게 된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 성형할 때에, 타축기어(2)와 맞물리는 위치의 전위량과, 고정축기어(4)와 맞물리는 위치의 전위량을 상이하게 한 유성기어(11a, 11b)를 이용하고 있다.

여기에서, 도 7을 이용하여 전위량에 대하여 설명한다. 전위란, 표준 기어보다 기어의 치 두께나 치형을 변형시키는 것을 말한다. 도 7(a)에 나타내는 마이너스 전위란, 표준 기어보다 기어의 치 두께를 얇게 하여, 치면을 기어의 중심 방향으로 후퇴시키는 것을 말한다. 또, 도 7(b)에 나타내는 플러스 전위란, 표준 기어보다 기어의 치 두께를 두껍게 하여, 치면을 기어의 중심 방향으로부터 멀어지는 방향으로 전진시키는 것을 말한다.

예를 들면, 고정축기어(4)의 치수가 타축기어(2)의 치수보다 많은 경우, 타축기어(2)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)를 플러스 전위된 유성기어(제2 유성기어)로 하고, 고정축기어(4)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)를 마이너스 전위된 유성기어(제1 유성기어)로 한다. 이 경우, 마이너스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)와 플러스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)의 치수가 동일하고, 마이너스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)와 플러스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)의 표준 기어에 대한 전위량이 상이한 것이 된다.

이와 같이 하면, 플러스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)(제2 유성기어)가 맞물리는 타축기어(2)의 맞물림 피치원 직경 2r₁과 마이너스 전위된 위치의 유성기어(11a, 11b)(제1 유성기어)가 맞물리는 고정축기어(4)의 맞물림 피치원 직경 2r₃이 상이하므로, 캐리어(5)가 고정축(3) 둘레로 회전함에 따라 고정축(3)에 대하여 타축(1)이 상대적으로 회전한다.

이상의 설명에 있어서는, 타축기어(2)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)를 플러스 전위된 유성기어(제2 유성기어)로 하고, 고정축기어(4)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)를 마이너스 전위된 유성기어(제1 유성기어)로 했지만, 다른 양태여도 된다.

예를 들면, 제1 실시형태의 조건식 (8)~(10)을 충족하도록 하면, 타축기어(2)와 고정축기어(4)의 형상에 맞추어, 다양한 전위량의 유성기어(11a, 11b)를 채용해도 된다. 전위량은, 일방을 플러스 전위로 하고, 타방을 마이너스 전위로 하는 것에만 한정되지 않고, 쌍방을 플러스 전위 혹은 마이너스 전위로 해도 된다. 쌍방을 플러스 전위 혹은 마이너스 전위로 하는 경우에는, 타축기어(2)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)와 고정축기어(4)와 맞물리는 위치의 유성기어(11a, 11b)의 전위량을 상이하게 하도록 하면 된다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 조타기(200)에 의하면, 유성기어의 치수가 동일하고, 유성기어에 있어서 전위량이 상이한 부분(제1 유성기어와 제2 유성기어)이 있다. 이와 같이 함으로써, 전위량이 상이한 부분을 구비하는 유성기어의 치수를 동일하게 하면서, 고정축기어와 타축기어의 치수를 상이하게 할 수 있다.

또, 유성축(30)에 배치되는 유성기어를 단일의 부재로 함으로써, 축방향의 높이를 낮게 억제하여, 조타기(200)를 소형화할 수 있다. 또, 제2 실시형태에 있어서는, 제1 실시형태와 달리, 캐리어기어(5b)를 캐리어(5)의 외주면에 마련했으므로, 구동원을 캐리어(5)의 하방에 설치하는 제1 실시형태에 비하여, 축방향의 높이를 낮게 억제하여, 조타기(200)를 소형화할 수 있다.

〔제3 실시형태〕

다음으로, 제3 실시형태의 조타기(300)에 대하여, 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은, 제3 실시형태의 조타기(300)의 부분 종단면도이다.

제1 실시형태는, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달하는 구동장치로서 단일의 구동장치를 마련한 것이었다. 이에 비하여 제2 실시형태는, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달하는 구동장치로서 복수의 구동장치를 마련한 것이다.

다만, 제3 실시형태는, 제1 실시형태의 변형예이며, 이하에서 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 다른 구성은 제1 실시형태와 동일하므로, 이하에서의 설명을 생략한다.

도 8에 나타나는 바와 같이, 캐리어기어(5b)에는 구동원(6a)에 구동축(6b)을 통하여 연결되어 있는 구동기어(6c)가 맞물려 있다. 구동원(6a)은, 전동모터와 감속기에 의하여 구성되며, 구동축(6b)을 통하여 구동기어(6c)를 회전시킨다. 구동기어(6c)는, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달하고, 캐리어(5)를 고정축(3)의 둘레로 회전시킨다. 구동원(6a)은, 구동기어(6c)를 구동하여, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달한다. 구동원(6a)은, 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 설치되어 있다.

마찬가지로, 캐리어기어(5b)에는 구동원(60a)에 구동축(60b)을 통하여 연결되어 있는 구동기어(60c)가 맞물려 있다. 구동원(60a)은, 전동모터와 감속기에 의하여 구성되며, 구동축(60b)을 통하여 구동기어(60c)를 회전시킨다. 구동기어(60c)는, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달하고, 캐리어(5)를 고정축(3)의 둘레로 회전시킨다. 구동원(60a)은, 구동기어(60c)를 구동하여, 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달한다. 구동원(60a)은, 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 설치되어 있다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 조타기(300)는, 구동원을 복수 구비하며, 복수의 구동원(6a, 60a)의 각각이, 구동기어(6c, 60c)를 통하여 캐리어기어(5b)에 구동력을 전달한다. 이와 같이 함으로써, 캐리어(5)에 전달되는 구동력이 증강됨과 함께, 어느 구동원이 고장난 경우여도 다른 구동원에 의하여 캐리어(5)에 구동력을 전달할 수 있다.

〔제4 실시형태〕

다음으로, 제4 실시형태의 조타기(400)에 대하여, 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 제4 실시형태의 조타기(400)의 부분 종단면도이다.

제3 실시형태의 조타기(300)는, 타축(1)의 자중을 지지하는 타축 지지기구(18)를 구비하는 것이었다. 이에 비하여 제4 실시형태의 조타기(400)는, 타축(1)의 자중을 지지하기 위한 베어링패드(40)를 구비하는 것이다.

다만, 제4 실시형태는, 제3 실시형태의 변형예이며, 이하에서 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 다른 구성은 제3 실시형태와 동일하므로, 이하에서의 설명을 생략한다.

제4 실시형태의 조타기(400)는, 타축(1)의 자중을 지지하기 위한 제3 실시형태의 타축 지지기구(18)를 구비하지 않는다. 그 대신에, 타축(1)의 자중을 지지하기 위한 베어링패드(40)를 구비한다. 베어링패드(40)는, 타축(1)의 축방향의 하중을 지지하는 것이며, 타축기어(2)와 고정축기어(4)의 사이에 배치되어 있다. 베어링패드(40)는, 고정축기어(4)의 외주 단부의 상면에 고정되어 있고, 타축기어(2)의 외주 단부의 하면과 접하고 있다.

이와 같이, 제4 실시형태의 조타기(400)는, 타축기어(2)와 고정축기어(4)의 사이에 베어링패드(40)를 배치함으로써, 제3 실시형태와 같이 타축 지지기구(18)를 마련하지 않아도 적절히 타축(1)의 자중을 지지할 수 있다.

〔제5 실시형태〕

다음으로, 제5 실시형태의 조타기(500)에 대하여, 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10은, 제5 실시형태의 조타기(500)의 부분 종단면도이다.

제5 실시형태는 제4 실시형태의 변형예이며, 타축(1)과 고정축(3)의 사이에, 타축(1)을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링(50)을 마련한 점이 상이하다.

저널 베어링(50)을 마련함으로써, 타축(1)의 축방향에 직교하는 반경방향에 가해지는 하중을 적절히 지지하는 것이 가능해진다.

〔제6 실시형태〕

다음으로, 제6 실시형태의 조타기(600)에 대하여, 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은, 제6 실시형태의 조타기(600)의 부분 종단면도이다.

제3 실시형태는, 복수의 구동원을 좌대에 설치하여 캐리어기어를 구동하는 것이었다. 이에 비하여, 제6 실시형태는, 캐리어(5)를 외부로부터 보호하는 보호커버를 마련하고, 보호커버의 상부에 복수의 구동원을 설치한 것이다.

다만, 제6 실시형태는, 제3 실시형태의 변형예이며, 이하에서 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 다른 구성은 제3 실시형태 및 제1 실시형태와 동일하므로, 이하에서의 설명을 생략한다.

도 11에 나타나는 바와 같이, 제6 실시형태의 조타기(600)는, 캐리어(5)를 외부로부터 보호하는 보호커버(70)를 구비하고 있다. 또, 구동원(6a)을 포함하는 구동장치(6)는, 보호커버(70)의 상부에 설치됨과 함께, 구동기어(6c)를 구동하는 구동축(6b)이 보호커버(70)의 상부로부터 하방을 향하여 돌출되어 있다. 마찬가지로, 구동원(60a)을 포함하는 구동장치(60)는, 보호커버(70)의 상부에 설치됨과 함께, 구동기어(60c)를 구동하는 구동축(60b)이 보호커버(70)의 상부로부터 하방을 향하여 돌출되어 있다. 본 실시형태의 캐리어(5)에 있어서, 캐리어기어(5b)는, 캐리어(5)의 상부에 배치되어 있으며, 구동축(6b, 60b)에 의하여 구동되는 구동기어(6c, 60c)와 맞물려 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 관한 조타기(600)는, 타축기어(2), 고정축기어(4), 캐리어(5)를 외부로부터 보호하는 보호커버(70)를 구비하고, 구동원이 보호커버(70)의 상부에 설치됨과 함께, 구동기어를 구동하는 구동축이 보호커버(70)의 상부로부터 하방을 향하여 돌출되어 있고, 캐리어기어(5b)가 캐리어(5)의 상부에 배치되어 있으며, 구동축(6b, 60b)에 의하여 구동되는 구동기어(6c, 60c)와 맞물린다.

이와 같이 함으로써, 캐리어(5)를 외부로부터 보호하는 보호커버(70) 상부에 구동원(6a, 60a)이 설치되므로, 구동원(6a, 60a)을 고정축(3)이 설치되는 좌대(7)에 설치하는 경우에 비하여, 고정축(3)의 길이를 짧게 할 수 있다.

〔제7 실시형태〕

다음으로, 제7 실시형태의 조타기(700)에 대하여, 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12는, 제7 실시형태의 조타기(700)의 부분 종단면도이다.

제7 실시형태는, 제6 실시형태의 변형예이며, 캐리어(5)의 상부에 플랜지부(5c)가 설치되어 있고, 타축기어(2)와 플랜지부(5c)의 사이에 스러스트베어링(80)이 배치되어 있는 점이 상이하다.

다만, 제7 실시형태는, 제6 실시형태의 변형예이며, 이하에서 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 다른 구성은 제6 실시형태 및 제1 실시형태와 동일하므로, 이하에서의 설명을 생략한다.

도 12에 나타나는 바와 같이, 제7 실시형태의 조타기(700)에서는, 타축기어(2)의 상방에 캐리어(5)에 포함되는 플랜지부(5c)가 배치되어 있다. 또, 조타기(700)는, 타축기어(2)와 플랜지부(5c)의 사이에 배치되며, 캐리어(5)의 하중을 지지하는 스러스트베어링(80)을 구비한다. 이와 같이 함으로써, 캐리어(5)의 하중을, 타축기어(2)와 플랜지부(5c)의 사이에 배치된 스러스트베어링(80)으로 적절히 지지할 수 있다.

〔제8 실시형태〕

다음으로, 제8 실시형태의 조타기의 타축기어에 대하여, 도 13을 이용하여 설명한다.

제8 실시형태는, 제1 실시형태의 변형예이며, 타축기어에, 타에 외력이 가해졌을 경우의 안전 기구가 구비되어 있는 점에 특징이 있다.

도 13에 나타나는 바와 같이, 제8 실시형태의 타축기어(2)는, 중심축(C)으로부터 반경방향 외측에 마련된 타축기어부(2a)와 반경방향 내측에 마련된 원판 형상의 타축 연결부(2b)와, 타축기어부(2a)와 타축 연결부(2b)를 연결하는 복수의 연결핀(2c)에 의하여 구성되어 있다.

타축 연결부(2b)는, 타축(1)과 연결되는 부재이며, 타축(1)에 연결되는 타에, 해저나 암초에 충돌했을 경우 등의 외력이 가해졌을 경우에 타축(1)을 통하여 외력이 전달되는 부재이다. 그리고, 타축 연결부(2b)에 외력이 전달되었을 경우, 미리 정해진 허용 범위의 외력이면 타축기어부(2a)와 타축 연결부(2b)를 연결하는 복수의 연결핀(2c)은 연결된 채로 있게 된다. 한편, 미리 정해진 허용 범위를 넘는 외력이 타에 가해졌을 경우, 복수의 연결핀(2c)이 파단하여, 타축기어부(2a)와 타축 연결부(2b)와의 연결이 끊어진다. 이와 같이 함으로써, 미리 정해진 허용 범위를 넘는 외력이 타에 가해졌을 경우, 타축기어(2)가 손상되지만, 조타기의 다른 부분에 손상을 주지 않게 할 수 있다. 즉, 미리 정해진 허용 범위를 넘는 외력이 타에 가해졌을 경우, 그 외력에 의한 충격에 의하여 조타기 전체가 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

다만, 타축 연결부(2b)의 반경은, 고정축기어의 내주의 반경(L)보다 긴 것으로 한다. 이와 같이 함으로써, 타축기어부(2a)와 타축 연결부(2b)와의 연결이 끊어졌을 경우여도, 타축 연결부(2b)가 고정축기어(4)의 상부에 잔류하므로, 타축(1)이 하방으로 낙하해 버리는 것을 방지할 수 있다.

〔다른 실시형태〕

이상 설명한 실시형태에 있어서, 구동원을 전동모터로 하여, 전동모터의 회전수를 검지하는 센서를 마련하도록 해도 된다. 이 경우, 센서의 검출치가 입력되는 제어부를 더욱 마련하도록 하여, 제어부가 입력된 센서의 검출치에 근거하여, 타각을 제어하도록 한다. 이와 같이 함으로써, 타각의 제어를 정밀하게 실행할 수 있다.

또, 제5 실시형태 및 제6 실시형태에 나타낸 바와 같이, 조타기에 캐리어를 보호하는 보호커버를 마련하는 경우, 보호커버 내부에 윤활유를 충전하도록 해도 된다. 이 경우, 윤활유의 충전은, 그리스를 기어에 도포하는 방법, 기어 전체를 침지하는 방법, 급유펌프 등으로부터 직접적으로 급유하는 방법 등, 다양한 방법을 채용할 수 있다.

또, 보호커버를 마련하지 않는 실시형태에 있어서는, 구동원의 고장 시 등에 조작자가 스스로 조작하여 타를 조작할 수 있도록 하기 위하여, 캐리어(5)의 외부에 레버를 마련하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 구동원의 고장 등이 있어도, 타를 조작할 수 있다.

또, 타에 미리 정해진 허용 범위의 외력이 가해졌을 경우에, 구동장치가 구비하는 구동축 혹은 구동축과 구동기어의 연결 부분이 파단하도록, 이들 부분의 강도를 설정하도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 타에 미리 정해진 허용 범위의 외력이 가해졌을 경우에, 구동원이나 구동원이 구비하는 감속기가 손상되어 버리는 것을 적절히 방지할 수 있다.

1 타축
1a 플랜지부
2 타축기어
3 고정축
4 고정축기어
5 캐리어
5b 캐리어기어
6, 60 구동장치
6a, 60a 구동원
6b, 60b 구동축
6c, 60c 구동기어
7 좌대
10a, 10b, 10c, 10d 유성기어(제1 유성기어)
15 타베어링
16 지지축
17 좌대
18 타축 지지기구
20a, 20b, 20c, 20d 유성기어(제2 유성기어)
30a, 30b, 30c, 30d 유성축
40 베어링패드
50 저널 베어링
70 보호커버
80 스러스트베어링
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 조타기

Claims

선박의 타를 상기 타에 연결된 타축을 통하여 구동하는 조타기로서,
상기 타축의 단부에 고정된 타축기어와,
상기 타축과 동일 축선을 가지고 마련됨과 함께 선체측에 고정된 고정축의 단부에 고정된 고정축기어와,
상기 고정축의 둘레에 회전 가능하게 설치되며, 외주에 캐리어기어가 마련된 캐리어와,
상기 캐리어기어에 구동력을 전달하여 상기 캐리어를 상기 고정축의 둘레로 회전시키는 구동기어와,
상기 구동기어를 구동하는 구동원을 구비하고,
상기 캐리어가, 복수의 유성축을 가지며,
상기 복수의 유성축의 각각이, 상기 고정축기어와 맞물리는 제1 유성기어와, 상기 타축기어와 맞물리는 제2 유성기어를 회전 가능하게 지지하고,
상기 제2 유성기어가 맞물리는 상기 타축기어의 맞물림 피치원 직경과, 상기 제1 유성기어가 맞물리는 상기 고정축기어의 맞물림 피치원 직경이 상이한 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 타축기어, 상기 고정축기어, 상기 제1 유성기어, 및 상기 제2 유성기어의 모듈이 동일하고,
상기 고정축기어와 상기 제1 유성기어의 치수의 합계가, 상기 타축기어와 상기 제2 유성기어의 치수의 합계와 동일한 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어의 치수가 동일하고,
상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어의 전위량이 상이한 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어가 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 구동원을 복수 구비하고,
상기 복수의 구동원의 각각이, 상기 구동기어를 통하여 상기 캐리어기어에 구동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 타축기어와 상기 고정축기어의 사이에 배치되어, 상기 타축의 축방향의 하중을 지지하는 베어링패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 타축과 상기 고정축의 사이에 배치되어, 상기 타축을 회전 가능하게 지지하는 저널 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 구동원이 상기 고정축이 설치되는 좌대에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1에 있어서,
상기 타축기어, 상기 고정축기어, 상기 캐리어를 외부로부터 보호하는 보호커버를 구비하고,
상기 구동원이 상기 보호커버의 상부에 설치됨과 함께, 상기 구동기어를 구동하는 구동축이 상기 보호커버의 상부로부터 하방을 향하여 돌출되어 있고,
상기 캐리어기어가 상기 캐리어의 상부에 배치되어 있으며, 상기 구동축에 의하여 구동되는 상기 구동기어와 맞물리는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 9에 있어서,
상기 캐리어가, 상기 타축기어의 상방에 배치된 플랜지부를 가지고,
상기 타축기어와 상기 플랜지부의 사이에 배치되어, 상기 캐리어의 하중을 지지하는 스러스트베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 조타기.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 조타기를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.