KR101808786B1

KR101808786B1 - 타각지시계를 포함하는 조타장치

Info

Publication number: KR101808786B1
Application number: KR1020170009600A
Authority: KR
Inventors: 곽윤재
Original assignee: 훌루테크 주식회사
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2017-12-14

Abstract

본 발명은 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 다수의 부품이 설치되는 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 러더스톡(RS)의 상단 일부분이 고정 설치되는 틸러(12)와; 상기 틸러(12)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되며, 원판 형상으로 이루어져 상기 틸러(12)를 고정 지지하는 틸러회전플레이트(20)와; 상기 틸러회전플레이트(20)의 외측테두리부 상측에 설치되며, 내주면에 다수개의 치차가 형성되는 링기어부(26)와; 상기 링기어부(26)의 내측에 설치되며, 외주면에 다수개의 치차가 형성되어 상기 링기어부(26)와 치차 결합되고, 상기 링기어부(26)를 회전시키는 피니언기어(30)와; 상기 피니언기어(30)의 일측에 설치되며, 상기 피니언기어(30)를 회전시키는 구동부재(40)을 포함하며; 상기 틸러(12)의 상부면에는, 상기 틸러(12)의 상부면 일측에 고정 설치되며, 상기 틸러(12)의 외측으로 수평하게 돌출되어 상기 틸러(12)의 회전각도를 즉각적으로 나타내는 타각지시계(64)가 더 구비되고, 상기 케이싱(10)의 상부면에 설치되는 케이싱커버(60)의 상부면에 눈금으로 표시되어 상기 타각지시계(64)의 회전각도를 나타내는 타각표시눈금부(70)가 더 구비됨;을 특징으로 하는 타각지시계를 포함하는 조타장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 작업자가 틸러의 회전각도를 다른 측정센서 및 측정장치 없이 실시간으로 육안을 통해 확인할 수 있으므로 보다 정확하고, 정밀한 조타각도의 확인이 가능하며, 전기적인 조타각도 측정장치의 파손이 발생하는 경우에 이를 조타각도 측정장치의 오작동을 판단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 링기어부와 피니언기어에 의해 틸러의 회전각도를 조작할 수 있으므로, 보다 정밀한 틸러의 회전각도 조작이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 틸러회전플레이트와 케이싱에 각각 멈춤리브와 멈춤돌기가 설치되어 구동부재의 고장이나 전기적인 고장에 의해 틸러가 최대각도 이상으로 회전되는 것을 기계적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

타각지시계를 포함하는 조타장치{Steering gear including rudder angle indicator}

본 발명은 타각지시계를 포함하는 조타장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 틸러의 상단테두리부에 타각지시계가 설치되고, 케이싱커버의 상부면에 타각표시눈금부가 설치되어 틸러의 회전과 동시에 작업자가 조타각도를 실시간으로 확인할 수 있으므로 보다 정확하고 정밀한 조타각도의 표시가 이루어질 수 있는 타각지시계를 포함하는 조타장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 사용되는 조타장치는 해당 선박의 바닥 후방에 배치되는 러더(rudder)의 방향이나 각도를 제어하여 선박의 항로를 변경하는 장치이다.

이와 같은 조타장치는 다양한 종류가 있지만 선박에 사용되는 조타장치의 경우는 대부분 전동 유압식이 시용된다.

또한, 상기 조타장치는 크게 램 실린더 방식의 램형(Ram Type)과, 회전베인형(Rotatry Vane Type)으로 구분될 수 있다.

여기서, 상기 램형의 조타장치는 램(Ram Piston)이 삽입된 유압 실린더를 2 혹은, 4개씩 일직선상에 배치하고, 이 램과 더러에 연결된 틸러(Tiller)를 램핀(Ram Pin)이나 랩손 슬라이드 슈(Rapson Slide Shoe)로서 접속을 시킨 것이다.

상기 램형의 조타장치는 고압, 경량, 콤펙트화 된 유압 펌프를 사용하여 고압에 적당함과 함께, 회전베인형 조타기에 비해 상대적으로 실린더의 누유 체크 및 오일 실의 교환이 용이하지만, 역시 유압식 구동장치 및 제반 유압시스템 기술에서 발견되는 각종 단점들로부터 자유롭지 못하다.

이러한 조타장치에는 틸러의 타각을 검출하는 별도의 타각검출장치가 설치되는바 이는 대부분이 전자장치로 이루어져 있다.

이러한 전기적 타각검출장치는 대한민국공개특허 10-2006-0108973에 개시되어 있다.

종래의 선박운행상태표시장치는 방향키의 일측에 장착된 가변저항기의 저항값을 신호화하고, 이에 대응하는 저항값으로 조타각을 표시하는 선박의 조타장치에 있어서, 상기 방향키와 연결되어 있는 틸러에 장착되어 있고, 상기 방향키의 회전에 따라 가변저항값을 신호화하여 전송하는 가변저항부와, 상기 가변저항값과 비교되는 기준전류값을 비교한 후 조정하여 비교저항값을 출력하는 조정부와, 상기 전송된 비교저항값을 단계적으로 출력할 수 있도록 데이터화한 마이크로프로세서부와, 상기 마이크로프로세서를 통해 출력된 비교저항값에 따라 순차적으로 회전각도를 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 것으로, 방향키 내지는 여기에 연결된 링크장치, 틸러에 직접 설치된 가변저항기로부터 조타각도를 정밀하게 측정할 수 있어 종래의 문제점을 해결할 수 있었다.

그러나, 종래의 타각검출장치는 전자식으로 이루어져, 전기적 파손 또는 장기간 사용에 의한 노후화에 의해 전기적으로 고장이 발생하는 경우 타각을 육안으로 확인 할 수 없으므로, 정확한 고장여부를 판단할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 전기적 고장으로 인해 타각을 검출하지 못하는 경우에는 선박을 운행할 수 없으므로 선박의 운항시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 10-2006-0108973

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 틸러의 상단테두리부에 타각지시계가 설치되고, 케이싱커버의 상부면에 타각표시눈금부가 설치되어 틸러의 회전과 동시에 작업자가 조타각도를 실시간으로 확인할 수 있으므로 보다 정확하고 정밀한 조타각도의 표시가 이루어질 수 있는 타각지시계를 포함하는 조타장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 타각지시계를 포함하는 조타장치는, 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 다수의 부품이 설치되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 러더스톡의 상단 일부분이 고정 설치되는 틸러와, 상기 틸러의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되며, 원판 형상으로 이루어져 상기 틸러를 고정 지지하는 틸러회전플레이트와, 상기 틸러회전플레이트의 외측테두리부 상측에 설치되며, 내주면에 다수개의 치차가 형성되는 링기어부와, 상기 링기어부의 내측에 설치되며, 외주면에 다수개의 치차가 형성되어 상기 링기어부와 치차 결합되고, 상기 링기어부를 회전시키는 피니언기어와, 상기 피니언기어의 일측에 설치되며, 상기 피니언기어를 회전시키는 구동부재을 포함하며, 상기 틸러의 상부면에는, 상기 틸러의 상부면 일측에 고정 설치되며, 상기 틸러의 외측으로 수평하게 돌출되어 상기 틸러의 회전각도를 즉각적으로 나타내는 타각지시계가 더 구비되고, 상기 케이싱의 상부면에 설치되는 케이싱커버의 상부면에 눈금으로 표시되어 상기 타각지시계의 회전각도를 나타내는 타각표시눈금부가 더 구비된다.

상기 케이싱커버의 상측에는, 상기 타각지시계의 회전방향에 설치되며, 상기 타각지시계와 접촉되어 상기 타각지시계가 소정 각도 이상으로 회전되는 경우에 이를 감지하여 멈춤센서부재가 더 구비된다.

상기 틸러회전플레이트와 상기 케이싱 사이에는, 상기 틸러회전플레이트가 일정각도 이상으로 회전되는 경우에 이를 방지하는 멈춤부재가 더 구비되고, 상기 멈춤부재는, 상기 틸러회전플레이트의 외측 테두리부에 설치되며, 하부 방향으로 소정 높이 만큼 돌출 형성되는 멈춤리브와, 상기 케이싱의 내벽면을 따라 상기 케이싱의 중앙측으로 소정 높이 만큼 돌출 형성되고, 상기 틸러회전플레이트가 소정 각도 이상으로 회전되는 경우에 상기 멈춤리브의 일측이 걸림되어 상기 틸러의 회전을 제한하는 멈춤돌기를 포함한다.

상기 멈춤리브는, 상기 틸러회전플레이트의 외측 테두리부를 따라 소정 간격으로 복수개가 돌출 형성된다.

상기 멈춤돌기는, 상기 케이싱의 내벽면의 원주 방향을 따라 소정 간격으로 복수개가 돌출 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 타각지시계를 포함하는 조타장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은, 틸러의 상단테두리부에 타각지시계가 설치되고, 케이싱커버의 상부면에 타각표시눈금부가 설치되어 틸러의 회전과 동시에 작업자가 조타각도를 실시간으로 확인할 수 있도록 구성된다.

따라서, 작업자가 틸러의 회전각도를 다른 측정센서 및 측정장치 없이 실시간으로 육안을 통해 확인할 수 있으므로 보다 정확하고, 정밀한 조타각도의 확인이 가능하며, 전기적인 조타각도 측정장치의 파손이 발생하는 경우에 이를 조타각도 측정장치의 오작동을 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 링기어부와 피니언기어에 의해 틸러의 회전각도를 조작할 수 있으므로, 보다 정밀한 틸러의 회전각도 조작이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 틸러회전플레이트와 케이싱에 각각 멈춤리브와 멈춤돌기가 설치되어 구동부재의 고장이나 전기적인 고장에 의해 틸러가 최대각도 이상으로 회전되는 것을 기계적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 링기어부와 피니언기어에 의해 틸러가 회전되는 상태를 나타내는 횡단면도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 멈춤부재의 구성을 보인 하부사시도.
도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 멈춤부재의 구성을 보인 저면도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 타각지시계의 구성을 보인 확대사시도.

이하 본 발명에 의한 타각지시계를 포함하는 조타장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 기계식 조타장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 링기어부와 피니언기어에 의해 틸러가 회전되는 상태를 나타내는 횡단면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 멈춤부재의 구성을 보인 하부사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명 실시예를 구성하는 멈춤부재의 구성을 보인 저면도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명 실시예를 구성하는 타각지시계의 구성을 보인 확대사시도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 타각지시계를 포함하는 조타장치는, 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 다수의 부품이 설치되는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 러더스톡(RS)의 상단 일부분이 고정 설치되는 틸러(12)와, 상기 틸러(12)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되며, 원판 형상으로 이루어져 상기 틸러(12)를 고정 지지하는 틸러회전플레이트(20)와, 상기 틸러회전플레이트(20)의 외측테두리부 상측에 설치되며, 내주면에 다수개의 치차가 형성되는 링기어부(26)와, 상기 링기어부(26)의 내측에 설치되며, 외주면에 다수개의 치차가 형성되어 상기 링기어부(26)와 치차 결합되고, 상기 링기어부(26)를 회전시키는 피니언기어(30)와, 상기 피니언기어(30)의 일측에 설치되며, 상기 피니언기어(30)를 회전시키는 구동부재(40)을 포함하며, 상기 틸러(12)의 상부면에는, 상기 틸러(12)의 상부면 일측에 고정 설치되며, 상기 틸러(12)의 외측으로 수평하게 돌출되어 상기 틸러(12)의 회전각도를 즉각적으로 나타내는 타각지시계(64)가 더 구비되고, 상기 케이싱(10)의 상부면에 설치되는 케이싱커버(60)의 상부면에 눈금으로 표시되어 상기 타각지시계(64)의 회전각도를 나타내는 타각표시눈금부(70)가 더 구비된다.

상기 케이싱(10)은 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 선체 내부의 러더스톡(RS)의 상측에 설치된다. 상기 케이싱(10)의 내,외부에는 다수개의 부품이 고정 설치되어 지지되는 부분이다.

상기 케이싱(10)의 내부에는 틸러(12)가 설치된다. 상기 틸러(12)는 원통 형상을 가지며, 상기 케이싱(10)의 중앙에 설치된다. 상기 틸러(12)의 내부에는 도 4와 같이, 후술할 러더스톡(RS)이 고정 설치되어 상기 틸러(12)의 회전에 따라 상기 러더스톡(RS)이 소정 각도로 정,역 회전된다.

즉, 상기 틸러(12)의 내부에 상기 러더스톡(RS)이 고정 설치되어, 상기 틸러(12)의 회전에 따라 상기 러더스톡(RS)과 연결된 러더(rudder)가 정,역 회전되어 선박의 조향이 이루어진다.

상기 틸러(12)의 내부에는 러더스톡(RS)이 설치된다. 상기 러더스톡(RS)은 원통 형상을 가지며 상하로 길게 형성되어 상기 틸러(12)의 내부에 상단 일부분이 고정설치된다.

또한, 상기 러더스톡(RS)과 상기 틸러(12) 사이에는 키(14,key)가 고정 삽입되어 상기 러더스톡(RS)과 상기 틸러(12)를 서로 연결시켜 주며, 상기 틸러(12)의 회전에 따라 상기 러더스톡(RS)이 회전된다.

상기 러더스톡(RS)의 상단 일부분은 도 4와 같이, 상기 틸러(12)의 상단으로 돌출 형성되며, 상기 러더스톡(RS)의 상단 외주면에 유압너트(16)가 체결되어 상기 러더스톡(RS)과 상기 틸러(12)의 견고한 고정이 이루어진다.

상기 틸러(12)의 하단 외주면에는 틸러회전플레이트(20)가 설치된다. 상기 틸러회전플레이트(20)는 도 4 또는 도 5와 같이, 원판 형상을 가지며, 상기 틸러(12)의 중심축을 기준으로 방사상으로 돌출 형성된다. 상기 틸러회전플레이트(20)는 상기 틸러(12)와 일체로 형성되어 후술할 링기어부(26)의 회전력을 상기 틸러(12)에 전달하는 역할을 한다.

상기 틸러회전플레이트(20)의 상부면에는 절개홀(22)이 형성된다. 상기 절개홀(22)은 상기 틸러회전플레이트(20)의 상부면에 다수개가 일정한 간격으로 상하로 관통 형성된다. 상기 절개홀(22)은 상기 틸러회전플레이트(20)에 관통 형성되어 상기 틸러회전플레이트(20)의 무게를 감소시키는 역할을 한다.

상기 틸러회전플레이트(20)의 테두리부에는 회전돌기(24)가 형성된다. 상기 회전돌기(24)는 상기 틸러회전플레이트(20)의 테두리부를 따라 상,하로 돌출 형성된다. 상기 회전돌기(24)는 상기 틸러회전플레이트(20)에 돌출 형성되어 후술할 링기어부(26)와, 멈춤리브(52)를 지지한다.

또한, 상기 회전돌기(24)는 후술할 링기어부(26)의 회전력을 전달받아 상기 틸러회전플레이트(20)에 전달하는 역할을 한다.

상기 회전돌기(24)의 상측에는 링기어부(26)가 고정 설치된다. 상기 링기어부(26)는 원형 링 형상을 가지며, 내주면을 따라 다수개의 치차가 형성된다. 상기 링기어부(26)는 상기 회전돌기(24)의 상측에 용접 또는 볼트 결합되어 고정된다. 상기 링기어부(26)는 후술할 피니언기어(30)와 치차 결합되어, 상기 피니언기어(30)의 회전력을 상기 틸러회전플레이트(20)에 전달한다.

상기 케이싱(10)의 상측 테두리부에는 간격조절링(28)이 설치된다. 상기 간격조절링(28)은 도 4와 같이, 상기 케이싱(10)외 외경과 대응되는 직경으로 이루어지며, 원형 링 형상으로 형성된다. 상기 간격조절링(28)은 상기 케이싱(10)과 후술할 케이싱커버(60) 사이에 설치된다. 상기 간격조절링(28)은 링기어부(26)의 설치 높이에 따라 상기 케이싱(10)의 상단과 상기 케이싱커버(60) 사이 간격을 조절하는 역할을 한다.

또한, 상기 간격조절링(28)의 내주면과 상기 링기어부(26)의 외주면 사이에는 베어링(미도시)이 설치되어 상기 링기어부(26)의 회전시에 상기 링기어부(26)의 회전을 안내하는 역할을 동시에 수행한다.

상기 링기어부(26)의 내측에는 피니언기어(30)가 설치된다. 상기 피니언기어(30)는 일반적인 피니언기어로 자세한 설명은 생략한다. 상기 피니언기어(30)는 상기 링기어부(26)의 내측 양단에 각각 치차 결합되도록 설치된다. 상기 피니언기어(30)는 상기 링기어부(26)의 내측 치차와 치차 결합되어 상기 링기어부(26)를 회전시키는 역할을 한다.

상기 피니언기어(30)의 상측에는 구동부재(40)가 설치된다. 상기 구동부재(40)는 감속기(42), 토크리미트(44), 구동모터(46) 등으로 이루어진다. 상기 구동부재(40)는 감속기(42) 및 토크리미트(44) 그리고 구동모터(46)는 일반적인 구성으로 자세한 설명으로 생략한다. 상기 구동부재(40)는 상기 피니언기어(30)의 기어축과 동축 선상에 연결되어 상기 피니언기어(30)를 회전시키는 역할을 한다.

즉, 상기 구동부재(40)에 의해 상기 피니언기어(30)가 회전되며, 상기 피니언기어(30)의 회전에 따라 상기 링기어부(26)가 회전되고, 상기 링기어부(26)와 연결된 상기 틸러회전플레이트(20)가 회전됨에 따라 상기 틸러(12)에 장착된 러더스톡(RS)의 정,역회전이 이루어진다.

상기 틸러회전플레이트(20)와 상기 케이싱(10) 사이에는 멈춤부재(50)가 설치된다. 상기 멈춤부재(50)는 멈춤리브(52)와 멈춤돌기(54) 등으로 이루어진다.

상기 회전돌기(24)의 하부에는 멈춤리브(52)가 설치된다. 상기 멈춤리브(52)는 도 6 내지 도 7과 같이, 링 형상의 상기 회전돌기(24)의 하단부에 내주면이 원호 형상을 가지는 직육면체 형상으로 설치된다. 상기 멈춤리브(52)는 상기 회전돌기(24)에 볼팅 고정되어, 상기 멈춤리브(52)가 파손되는 경우에 손쉽게 교환 및 수리가 가능하다.

상기 멈춤리브(52)는 상기 회전돌기(24)의 하단부에 하나 또는 하나 이상이 설치될 수 있으며, 복수개가 설치되는 경우에 서로 대칭되도록 설치된다. 상기 멈춤리브(52)는 상기 틸러(12)의 최대 회전각도에 따라 설치 갯수가 달라진다.

예를 들어, 상기 틸러(12)의 최대 회전각도가 90도 이하인 경우에는 2개의 멈춤리브(52)가 서로 대응되도록 설치되고, 상기 틸러(12)의 최대 회전각도가 45도 이하인 경우에는 4개의 상기 멈춤리브(52)가 90도 간격으로 일정하게 설치되어 상기 틸러(12)의 최대 회전각도를 제한한다.

즉, 상기 멈춤리브(52)는 상기 링기어부(26)의 회전에 따라 상기 케이싱(10)을 내주면을 따라 회전되며, 후술할 멈춤돌기(54)에 의해 걸림되어 상기 틸러(12)의 최대 회전각도가 기계적으로 제한된다.

상기 케이싱(10)의 내주면에는 멈춤돌기(54)가 설치된다. 상기 멈춤돌기(54)는 도 6 또는 도 7과 같이, 상기 케이싱(10)의 내주면을 따라 방사상으로 일정한 간격으로 설치된다. 상기 멈춤돌기(54)는 직육면체 형상을 가지며, 상기 케이싱(10)의 중심축 방향으로 돌출 형성된다. 상기 멈춤돌기(54)는 상기 틸러회전플레이트(20)의 회전에 따라 상기 멈춤리브(52)가 일정 각도 이상으로 회전되는 경우에 상기 멈춤리브(52)에 걸림되어 상기 틸러(12)의 최대 회전각을 제한하는 역할을 한다.

상기 케이싱(10)의 상측에는 케이싱커버(60)가 설치된다. 상기 케이싱커버(60)는 원판 형상으로 이루어져 상기 케이싱(10)의 상측 개구부를 폐쇄하는 역할을 한다. 상기 케이싱커버(60)의 중앙에는 틸러장착홀(62)이 관통 형성되어, 상기 케이싱커버(60)의 장착시 상기 틸러(12)의 상단부는 상기 케이싱커버(60)의 상부면 중앙 외측으로 노출되도록 설치된다.

상기 틸러(12)의 상측에는 타각지시계(64)가 설치된다. 상기 타각지시계(64)는 타각지시몸체(66)와 타각지시바늘(68) 등으로 이루어진다. 상기 타각지시몸체(66)는 도 8과 같이, 블럭 형태로 이루어져 상기 틸러(12)의 상부면에 외측에 고정 설치된다. 상기 타각지시몸체(66)는 상기 틸러(12)의 회전에 따라 원주방향으로 회전되어 후술할 타각지시바늘(68)을 상기 틸러(12)의 회전에 따라 원주방향으로 이동시키는 역할을 한다.

또한, 상기 타각지시몸체(66)는 상기 틸러(12)가 일정 각도 이상으로 회전되는 경우에 후술할 멈춤센서부재(72)에 밀착되어 상기 멈춤리브(52)가 상기 멈춤돌기(54)에 접촉되기 전에 상기 틸러(12)의 회전각도를 외부에 알려주는 역할도 동시에 수행한다.

상기 타각지시몸체(66)의 상측에는 타각지시바늘(68)이 설치된다. 상기 타각지시바늘(68)은 일반적인 조타각 지시바늘로 자세할 설명은 생략한다. 상기 타각지시바늘(68)의 일단은 상기 타각지시몸체(66)의 상부면 중앙에 고정 설치되고, 타단은 후술할 타각표시눈금부(70) 측으로 돌출되도록 설치된다. 상기 타각지시바늘(68)은 상기 틸러(12)의 회전 따라 동일한 각도로 회전된다.

상기 케이싱커버(60)의 상부면에는 타각표시눈금부(70)가 설치된다. 상기 타각표시눈금부(70)는 원호 형상을 가지며, 상기 타각지시바늘(68)의 끝단부에 설치된다. 상기 타각표시눈금부(70)는 일정한 각도로 이루어진 다수개의 눈금으로 이루어진 각도계로 이루어져, 상기 타각지시바늘(68)를 가르키는 상기 틸러(12)의 각도를 작업자가 육안으로 확인할 수 있도록 표시해 준다.

상기 케이싱커버(60)의 상부에는 멈춤센서부재(72)가 설치된다. 상기 멈춤센서부재(72)는 일반적인 접촉식 센서로 자세한 설명은 생략한다. 상기 멈춤센서부재(72)는 상기 틸러(12)의 회전 방향을 따라 일정한 간격으로 설치된다. 상기 멈춤센서부재(72)는 상기 타각지시몸체(66)가 일정한 각도 이상으로 회전되어 상기 멈춤센서부재(72)에 접촉되는 경우 이를 감지하여 제어부에 감지신호를 송출하는 역할을 한다.

즉, 상기 멈춤센서부재(72)의 설치위치는 상기 멈춤리브(52)와 상기 멈춤돌기(54)가 접촉하기 직전에 설치되어, 상기 멈춤리브(52)와 상기 멈춤돌기(54)의 충돌을 방지할 뿐만 아니라, 상기 틸러(12)가 최대 회전각이 근접했다는 것을 미리 알려주는 역할을 한다.

상기 케이싱커버(60)의 상부면에는 틸러각도감지부재(80)가 설치된다. 상기 틸러각도감지부재(80)는 컨트롤본체(82), 컨트롤러(미도시), 회전각도감지모터(미도시), 회동로드(84)와, 틸러고정로드(86) 등으로 이루어진다.

상기 컨트롤본체(82)는 내부가 중공된 육면체 형상을 가지며, 상기 케이싱커버(60)의 상측에 설치된다. 상기 컨트롤본체(82)의 내부에는 컨트롤러(미도시), 회전각도감지모터(미도시) 등이 설치 고정된다.

상기 컨트롤본체(82)의 내부에는 컨트롤러가 설치된다. 상기 컨트롤러는 후술할 회전각도감지모터와 연결되어 상기 회전각도감지모터에 의해 각도된 상기 틸러(12)의 회전각도를 수치화하고, 선박의 제어부에 이를 송신하는 역할을 한다.

상기 컨트롤본체(82)의 내부에는 회전각도감지모터가 설치된다. 상기 회전각도감지모터의 내부에는 엔코더가 장착되어 회전축의 회전각도에 감지한다.

상기 회전각도감지모터의 회전축에는 회동로드(84)가 설치된다. 상기 회동로드(84)는 원통 형상을 가지며, 좌우로 길게 형성된다. 상기 회동로드(84)의 일단은 상기 회전각도감지모터의 회전축에 연결되고, 타단은 후술할 틸러고정로드(86)에 각각 연결된다. 상기 회동로드(84)는 후술할 틸러고정로드(86)의 전후 이동에 따라 상,하로 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 역할을 한다.

상기 회동로드(84)의 끝단에는 틸러고정로드(86)가 설치된다. 상기 틸러고정로드(86)는 도 8과 같이, 원통 형상을 가지며 상하로 길게 형성된다. 상기 틸러고정로드(86)의 일단은 상기 회동로드(84)의 끝단에 설치되고, 타단은 상기 틸러(12)의 상부면 테두리부에 고정 설치된다. 상기 틸러고정로드(86)는 상기 틸러(12)의 회전에 따라 원주 방향으로 전후 이동되어 상기 회동로드를 전후 회동시킨다.

즉, 상기 틸러고정로드(86)가 상기 틸러(12)의 상부면 양단에 각각 고정된 상태에서 상기 틸러(12)가 회전됨에 따라 상기 틸러고정로드(86)가 원주방향으로 이동되고, 상기 틸러고정로드(86)와 연결된 상기 회동로드(84)가 전후로 회동되어 상기 회전각도감지모터의 회전축을 회전시켜 상기 틸러(12)의 회전각도를 감지한다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 기계식 조타장치의 작용에 대해 도 1 내지 도 8를 참조하여 살펴본다.

먼저, 선박의 조타각을 조작하기 위해서는 구동부재(40)를 작동시킨다. 상기 구동부재(40)는 케이싱(10)의 상단 양측에 각각 설치되어, 상기 케이싱(10)의 내부에 설치되는 피니언기어(30)와 연결된다.

상기 구동부재(40)가 작동되어 상기 피니언기어(30)를 회전시키면, 상기 피니언기어(30)의 외측 치차와 치차 결합된 링기어부(26)가 회전된다.

상기 링기어부(26)가 회전됨에 따라 상기 링기어부(26)에 고정된 틸러회전플레이트(20)가 회전되고, 이에 틸러(12)의 회전에 의해 러더스톡(RS)의 회전이 이루어진다.

즉, 상기 피니언기어(30)와 상기 링기어부(26)의 치차 결합에 의해 상기 틸러(12)의 회전각도가 조작되므로, 보다 정확하고 정밀한 상기 틸러(12)의 회전각도 조작이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 틸러회전플레이트(20)의 하부에는 멈춤리브(52)가 설치되어, 상기 틸러(12)가 정해진 각도 이상으로 회전되는 경우에, 상기 멈춤리브(52)가 케이싱(10)의 내주면에 돌출 형성된 멈춤돌기(54)에 걸림되어 상기 틸러(12)가 일정각도 이상으로 회전되는 것이 기계적으로 방지된다.

즉, 일반적으로 선박의 조타각은 ±45°이내로 설정되며, 상기 구동부재(40)가 파손되거나 전기적인 고장이 발생하는 경우에 상기 틸러(12)가 최대 조타각도 이상으로 벗어나는 것을 방지하기 위해 상기 멈춤리브(52)와 상기 멈춤돌기(54)가 설치된다.

상기 틸러(12)의 상단에는 타각지시계(64)가 설치된다. 상기 타각지시계(64)는 상기 틸러(12)의 상단 테두리부에 고정 설치되며, 상기 틸러(12)의 회전에 따라 동일한 각도로 회전된다.

상기 타각지시계(64)의 끝단, 즉, 케이싱커버(60)의 상부면에는 타각표시눈금부(70)가 설치되어 상기 타각지시계(64)의 회전 각도를 눈금을 통해 작업자가 육안으로 확인할 수 있다.

즉, 상기 타각지시계(64)는 상기 틸러(12)의 상단에 설치되어 상기 틸러(12)의 회전각도를 즉각적으로 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 타각의 회전각도를 표시하기 위한 장치의 구성의 최소화하고, 보다 정밀한 타각의 회전각도의 표시가 가능하다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

10. 케이싱 12. 틸러
14. 키 20. 틸러회전플레이트
26. 링기어부 30. 피니언기어
40. 구동부재 50. 멈춤부재
52. 멈춤리브 54. 멈춤돌기
60. 케이싱커버 64. 타각지시계

Claims

내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 다수의 부품이 설치되는 케이싱(10)과;
상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에 러더스톡(RS)의 상단 일부분이 고정 설치되는 틸러(12)와;
상기 틸러(12)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되며, 원판 형상으로 이루어져 상기 틸러(12)를 고정 지지하는 틸러회전플레이트(20)와;
상기 틸러회전플레이트(20)의 외측테두리부 상측에 설치되며, 내주면에 다수개의 치차가 형성되는 링기어부(26)와;
상기 링기어부(26)의 내측에 설치되며, 외주면에 다수개의 치차가 형성되어 상기 링기어부(26)와 치차 결합되고, 상기 링기어부(26)를 회전시키는 피니언기어(30)와;
상기 피니언기어(30)의 일측에 설치되며, 상기 피니언기어(30)를 회전시키는 구동부재(40)을 포함하며;
상기 틸러(12)의 상부면에는,
상기 틸러(12)의 상부면 일측에 고정 설치되며, 상기 틸러(12)의 외측으로 수평하게 돌출되어 상기 틸러(12)의 회전각도를 즉각적으로 나타내는 타각지시계(64)가 더 구비되고,
상기 케이싱(10)의 상부면에 설치되는 케이싱커버(60)의 상부면에 눈금으로 표시되어 상기 타각지시계(64)의 회전각도를 나타내는 타각표시눈금부(70)가 더 구비되고;
상기 틸러회전플레이트(20)와 상기 케이싱(10) 사이에는,
상기 틸러회전플레이트(20)가 일정각도 이상으로 회전되는 경우에 이를 방지하는 멈춤부재(50)가 더 구비되고;
상기 멈춤부재(50)는,
상기 틸러회전플레이트(20)의 외측 테두리부에 설치되며, 하부 방향으로 소정 높이 만큼 돌출 형성되는 멈춤리브(52)와;
상기 케이싱(10)의 내벽면을 따라 상기 케이싱(10)의 중앙측으로 소정 높이 만큼 돌출 형성되고, 상기 틸러회전플레이트(20)가 소정 각도 이상으로 회전되는 경우에 상기 멈춤리브(52)의 일측이 걸림되어 상기 틸러(12)의 회전을 제한하는 멈춤돌기(54);를 포함하는 타각지시계를 포함하는 조타장치.
제 1 항에 있어서, 상기 케이싱커버(60)의 상측에는,
상기 타각지시계(64)의 회전방향에 설치되며, 상기 타각지시계(64)와 접촉되어 상기 타각지시계(64)가 소정 각도 이상으로 회전되는 경우에 이를 감지하는 멈춤센서부재(72)가 더 구비됨;을 특징으로하는 타각지시계를 포함하는 조타장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 멈춤리브(52)는,
상기 틸러회전플레이트(20)의 외측 테두리부를 따라 소정 간격으로 복수개가 돌출 형성됨을 특징으로 하는 타각지시계를 포함하는 조타장치.
제 1 항에 있어서, 상기 멈춤돌기(54)는,
상기 케이싱(10)의 내벽면의 원주 방향을 따라 소정 간격으로 복수개가 돌출 형성됨을 특징으로 하는 타각지시계를 포함하는 조타장치.