KR102357882B1 - Rudder Driving System for Small Ship - Google Patents
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- B63H25/28—Steering engines of fluid type
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 방향타 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 내부로 공급되는 유압에 의해 2개의 피스톤이 양방향으로 신축되면서 선박의 방향타를 좌우로 회전시켜 선박의 진행 방향을 제어할 수 있는 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rudder control device for a ship, and more particularly, to a small size capable of controlling a ship's moving direction by rotating the ship's rudder left and right while two pistons expand and contract in both directions by hydraulic pressure supplied to the inside of a cylinder It relates to a hydraulic rudder control device for a ship.
일반적으로 선박에 사용되는 조타 장치는 선미 등에 장착된 방향타(Rudder)의 각도를 조절함으로써 선박의 진행 방향을 변경하거나 유지할 수 있도록 하는 장치로서, 선박의 선회 능력에 지대한 영향을 미친다.In general, a steering device used in a ship is a device that can change or maintain the moving direction of a ship by adjusting the angle of a rudder mounted on a stern, etc., and has a great influence on the turning ability of the ship.
소형 선박에 통상적으로 채용되는 조타 장치로는, 예컨대, 수동으로 헬름 펌프를 조작하여 유압 호스를 통해 헬름 펌프와 연결된 선미의 스티어링 실린더 또는 방향타 키트를 구동하는 수동식 유압 헬름 조타 장치와, 선박 엔진을 동력원으로 하여 발생된 유압을 제어하여 선미의 스티어링 실린더 또는 스티어링 기어에 전달함으로써 이에 연결된 방향타의 방향을 조절하도록 구성된 유압식 파워 조타 장치 등이 있다.Steering devices commonly employed in small ships include, for example, a manual hydraulic helm steering device for manually operating a helm pump to drive a stern steering cylinder or rudder kit connected to the helm pump through a hydraulic hose, and a ship engine as a power source There is a hydraulic power steering device configured to control the hydraulic pressure generated by the stern and transmit it to a steering cylinder or steering gear at the stern to control the direction of a rudder connected thereto.
대한민국 등록특허 제10-0859332호에는 선회 각도 구간별로 상이한 작동력과 속도를 발생하도록 다단 유압 공급구조의 유압회로를 듀얼램부와 실린더부에 결합시킴에 따라, 주요 선회 각도 구간에서 상대적으로 러더의 선회속도를 증가시킬 수 있는 다단 유압 공급구조를 갖는 유압식 조타장치가 개시되어 있다. Republic of Korea Patent No. 10-0859332 discloses that the hydraulic circuit of a multi-stage hydraulic supply structure is combined with the dual ram part and the cylinder part to generate different operating forces and speeds for each turning angle section, so that the turning speed of the rudder is relatively in the main turning angle section. Disclosed is a hydraulic steering device having a multi-stage hydraulic supply structure capable of increasing the
또한 대한민국 등록특허 제10-1126959호에는 왕복구동되는 램축과, 상기 램축에 맞물림가능한 맞물림 수단과, 상기 맞물림 수단에 연결되어 상기 램축의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 타간을 회전구동하는 회전 구동 기구를 구비한 조타기가 개시되어 있다.In addition, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1126959 discloses a ram shaft driven reciprocally, an engaging means engageable with the ram shaft, and a rotary drive mechanism connected to the engaging means to convert the reciprocating motion of the ram shaft into a rotational motion to rotate the steering wheel. A steering gear equipped with a steering gear is disclosed.
그런데 이러한 종래의 유압식 조타 장치는 2개의 실린더 사이에서 하나의 피스톤('램'이라고도 함)이 왕복 운동하며, 피스톤의 중앙부가 방향타와 연결되어 있는 틸러와 연결되어 틸러를 일정한 각도 범위에서 회전시킴으로써 방향타(러더)를 회전시키도록 구성되어 있으므로, 실린더와 피스톤이 차지하는 설치 공간이 많고 설치에 제약이 따르고, 구성이 복잡해져 고장의 발생율이 높으며, 많은 부속으로 인해 유지 관리와 교체에 많은 비용과 노력이 요구되는 문제가 있다. 특히 최근의 선박 종사자가 고령화되는 추세에서 이는 더욱 심각한 문제가 되고 있다. However, in this conventional hydraulic steering device, one piston (also referred to as a 'ram') reciprocates between two cylinders, and the central part of the piston is connected to the tiller connected to the rudder and rotates the tiller in a certain angle range to rotate the rudder. Because it is configured to rotate (rudder), there is a lot of installation space occupied by cylinders and pistons and there are restrictions on installation, and the composition is complicated and the failure rate is high. there is a problem with In particular, this is becoming a more serious problem in the recent trend of aging of ship workers.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구성을 단순화시켜 부품수를 줄일 수 있으며, 유지관리 및 교체가 용이하고, 제어력을 증대시킬 수 있는 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydraulic rudder control device for a small ship that can simplify the configuration and reduce the number of parts, facilitate maintenance and replacement, and increase control power. is in
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치는, 선박의 방향타가 연결되며, 선체에 연직한 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하도록 설치되는 틸러; 및, 외부에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 외부의 유압공급장치와 연결되는 2개의 포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 포트를 통해 유입되는 유압에 의해 유압챔버의 축방향으로 슬라이딩하는 가동디스크과, 상기 가동디스크의 양측면에 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 연장되게 설치되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러의 양측부에 연결되어 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개의 피스톤을 포함하는 유압 액추에이터;를 포함한다. A hydraulic rudder control apparatus for a small ship according to the present invention for achieving the above object includes: a tiller to which a rudder of a ship is connected, and installed to rotate about a rotational shaft extending in a direction perpendicular to a hull; And, a hydraulic chamber for accommodating the hydraulic oil supplied from the outside, a cylinder communicating with both sides of the hydraulic chamber and having two ports connected to an external hydraulic supply device, and through the port inside the hydraulic chamber of the cylinder A movable disk sliding in the axial direction of the hydraulic chamber by the incoming hydraulic pressure, is installed on both sides of the movable disk to extend outwardly from both ends of the cylinder, and each of the outer ends is connected to both sides of the tiller in the same direction and a hydraulic actuator including two pistons for rotating the tiller about the rotation shaft while sliding.
상기 틸러는 상기 회전축이 연결되는 틸러몸체와, 상기 틸러몸체의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되게 형성되어 상기 유압 액추에이터가 설치되는 공간을 형성하는 2개의 커플링아암을 포함하며, 상기 유압 액추에이터의 피스톤은 상기 커플링아암 각각에 연결될 수 있다.The tiller includes a tiller body to which the rotating shaft is connected, and two coupling arms formed at both ends of the tiller body to extend in a horizontal direction with respect to the ground to form a space in which the hydraulic actuator is installed. and a piston of the hydraulic actuator may be connected to each of the coupling arms.
상기 유압 액추에이터의 실린더는 선체에 고정되게 설치될 수 있다. The cylinder of the hydraulic actuator may be installed to be fixed to the hull.
상기 커플링아암의 내측면은 상기 회전축을 중심으로 한 틸러의 회전 궤적과 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어지며, 상기 유압 액추에이터의 피스톤의 끝단부는 상기 커플링아암의 곡면과 연접하면서 커플링아암의 곡면을 따라 슬라이딩하도록 연결될 수 있다. The inner surface of the coupling arm is formed of a curved surface having a curvature corresponding to the rotation trajectory of the tiller about the rotation shaft, and the end of the piston of the hydraulic actuator is in contact with the curved surface of the coupling arm. It may be connected to slide along a curved surface.
이 경우 상기 피스톤의 끝단부는 곡면형으로 된 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the end of the piston is curved.
상기 커플링아암의 내측면에는 피스톤의 끝단부와 접촉하면서 틸러의 회전 각도를 제한하는 스톱퍼가 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. A stopper for limiting the rotation angle of the tiller while in contact with the end of the piston may be formed to protrude inwardly from the inner surface of the coupling arm.
상기 유압 액추에이터의 실린더는 선체에 연직하게 설치되는 실린더회동축에 회전 가능하게 연결되고, 상기 각각의 피스톤의 외측 단부는 틸러의 양측부에 힌지핀을 매개로 회전 가능하게 연결될 수 있다. The cylinder of the hydraulic actuator is rotatably connected to a cylinder rotation shaft installed perpendicular to the hull, and the outer end of each piston may be rotatably connected to both sides of the tiller via a hinge pin.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치는, 선체에 연직한 방향으로 연장된 회전축; 상기 회전축에 연결되어 회전축을 중심으로 양측 방향으로 회전하며 선박의 방향타가 연결되는 틸러몸체와, 상기 틸러몸체의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되게 형성되며 내측면이 일정한 곡률로 된 곡면으로 이루어진 2개의 커플링아암을 포함하는 틸러; 및, 상기 틸러의 커플링아암 사이에 설치되며 각각의 커플링아암에 연결되는 2개의 피스톤이 유압에 의해 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 커플링아암을 밀어내어 상기 틸러몸체를 상기 회전축을 중심으로 어느 한 방향으로 회전시키는 유압 액추에이터;를 포함할 수 있다. A hydraulic rudder control device for a small ship according to another aspect of the present invention includes: a rotating shaft extending in a direction perpendicular to a hull; A tiller body connected to the rotating shaft, rotating in both directions about the rotating shaft, and to which the rudder of the ship is connected, is formed at both ends of the tiller body to extend in a horizontal direction with respect to the ground, and the inner surface has a constant curvature Tiller including two coupling arms made of a curved surface; And, two pistons installed between the coupling arms of the tiller and connected to each coupling arm slide in the same direction by hydraulic pressure while pushing the coupling arm to move the tiller body around the rotation axis. It may include a; hydraulic actuator for rotating in the direction.
상기 커플링아암의 내측면에는 피스톤의 외측 단부와 접촉하면서 틸러의 회전 각도를 제한하는 스톱퍼가 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. A stopper for limiting the rotation angle of the tiller while in contact with the outer end of the piston may be formed to protrude inward from the inner surface of the coupling arm.
상기 유압 액추에이터는, 외부에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 외부의 유압공급장치와 연결되는 2개의 포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 포트를 통해 유입되는 유압에 의해 유압챔버의 축방향으로 슬라이딩하는 가동디스크과, 상기 가동디스크의 양측면에 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 연장되게 설치되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러의 양측부에 연결되어 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개의 피스톤을 포함할 수 있다. The hydraulic actuator includes a hydraulic chamber accommodating hydraulic oil supplied from the outside, a cylinder having two ports communicating with both sides of the hydraulic chamber and connected to an external hydraulic pressure supply device, and the hydraulic chamber of the cylinder. A movable disk sliding in the axial direction of the hydraulic chamber by hydraulic pressure flowing in through the port is installed on both sides of the movable disk to extend outwardly from both ends of the cylinder, and each of the outer ends is connected to both sides of the tiller to each other It may include two pistons for rotating the tiller about the rotation shaft while sliding in the same direction.
본 발명에 따르면, 실린더의 양측에서 2개의 피스톤이 동시에 동일한 방향으로 슬라이딩하도록 된 유압 액추에이터가 틸러에 대체로 나란하게 형성된 2개의 커플링아암 사이 공간에 설치되고, 유압 액추에이터의 피스톤이 유압에 의해 이동하면서 틸러의 커플링아암을 밀어서 틸러를 회전시키게 되므로 전체 구성을 대폭 단순화시킬 수 있으며, 작은 힘으로 큰 구동력을 발생시킬 수 있다. According to the present invention, a hydraulic actuator configured to cause two pistons to slide in the same direction at the same time from both sides of the cylinder is installed in the space between two coupling arms formed substantially parallel to the tiller, and the piston of the hydraulic actuator moves by hydraulic pressure. Since the tiller is rotated by pushing the coupling arm of the tiller, the overall configuration can be greatly simplified, and a large driving force can be generated with a small force.
따라서, 전체 구성을 단순화시켜 부품수를 줄일 수 있으며, 유지관리 및 교체가 용이하고, 제어력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to reduce the number of parts by simplifying the overall configuration, to facilitate maintenance and replacement, and to increase control.
또한 유압 액추에이터가 틸러 내부에 수용되어 설치되므로 적은 설치 공간으로 방향타 제어장치의 설치가 가능한 효과도 있다. In addition, since the hydraulic actuator is accommodated and installed inside the tiller, there is an effect that the rudder control device can be installed with a small installation space.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유압식 방향타 제어장치의 유압 액추에이터의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 유압식 방향타 제어장치의 작동례를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 유압식 방향타 제어장치의 변형례를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 방향타 제어장치의 작동례를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시한 방향타 제어장치의 작동례를 나타낸 평면도이다.1 is a perspective view showing a hydraulic rudder control device for a small ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a hydraulic actuator of a hydraulic rudder control device according to the present invention.
3A to 3C are plan views illustrating an operation example of the hydraulic rudder control device of FIG. 1 .
4 is a perspective view illustrating a modified example of the hydraulic rudder control device shown in FIG. 1 .
5 is a perspective view showing a hydraulic rudder control device for a small ship according to another embodiment of the present invention.
6 is a plan view illustrating an operation example of the rudder control device shown in FIG. 5 .
7 is a perspective view showing a hydraulic rudder control device for a small ship according to another embodiment of the present invention.
8 is a plan view illustrating an operation example of the rudder control device shown in FIG. 7 .
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.A hydraulic rudder control device for a small vessel according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than actual for clarity of the present invention, or reduced than actual in order to understand the schematic configuration.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Also, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 1 내지 도 3c는 본 발명에 따른 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치를 나타낸 것으로, 선박의 방향타가 연결되는 틸러(10)와, 상기 틸러(10)의 양측부에 연결되어 틸러(10)를 회전축(15)을 중심으로 양방향으로 회전시키는 유압 액추에이터(20)를 포함한다. 1 to 3c show a hydraulic rudder control device for a small ship according to the present invention, a
틸러(10)는 선박의 선체 후미에 연직한 방향으로 연장된 회전축(15)을 중심으로 양측 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 틸러(10)는 회전축(15)이 연결되는 틸러몸체(11)와, 상기 틸러몸체(11)의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되게 형성되어 상기 유압 액추에이터(20)가 설치되는 공간을 형성하는 2개의 커플링아암(12)(coupling arm)을 포함한다. The
틸러몸체(11)는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 일측단부에 회전축(15)이 상대 회전 가능하게 연결되는 축연결공(11a)이 설치될 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 회전축(15)의 상단부와 축연결공(11a)의 내주연부 사이에는 회전축(15)에 대해 틸러몸체(11)를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치될 수 있다. 상기 회전축(15)은 틸러몸체(11)와 커플링아암(12) 전체를 포함하는 틸러(10)의 기하적 중심에서 일정거리 편심된 위치에서 틸러몸체(11)에 연결될 수 있다. The
커플링아암(12)은 양측 단부에 일방향으로 서로 나란하게 연장되게 형성되어, 2개의 커플링아암(12) 사이에 상기 유압 액추에이터(20)가 설치되는 공간이 형성된다. 유압 액추에이터(20)의 피스톤(23)이 신축될 때 커플링아암(12)이 피스톤(23)과 연동하여 원활하게 회전할 수 있도록 하기 위하여, 커플링아암(12)의 내측면(12a)은 틸러(10)의 회전 궤적과 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어진다. 상기 커플링아암(12) 각각의 끝단부에는 유압 액추에이터(20)의 피스톤(23)의 끝단부와 접촉하면서 틸러(10)의 회전 각도를 제한하는 스톱퍼(13)가 내측으로 돌출되게 형성된다. The
커플링아암(12)은 이 실시예에서와 같이 내측면(12a)은 곡면으로 이루어지고 외측면은 직선형으로 이루어진 형태를 가질 수 있으나, 도 4에 도시한 것과 같이 내측면(12a)과 외측면 모두 곡선형으로 되어 전체적으로 원형 링 형태를 가질 수도 있을 것이다. The
또한 이 실시예에서 커플링아암(12)은 틸러몸체(11)의 양측 단부에 일방향으로 서로 나란하게 연장된 독립된 날개 형태로 형성되지만, 도 5 및 도 6에 도시한 것과 같이 커플링아암(12)의 끝단부가 서로 일체로 연결되면서 전체적으로 원형의 링 형태를 가질 수도 있다. 이 때 커플링아암(12)의 내측면(12a)은 역시 일정한 곡률을 갖는 곡면으로 이루어지며, 커플링아암(12)의 끝단부에 스톱퍼(13)가 내측으로 돌출되게 형성된다. In addition, in this embodiment, the
유압 액추에이터(20)는 틸러(10)의 커플링아암(12) 사이에 설치되어 틸러(10)를 회전시키는 외력을 제공하도록 된 것으로, 도 2를 참조하면, 유압 액추에이터(20)는 상기 커플링아암(12) 사이의 공간에 고정되는 실린더(21)와, 상기 실린더(21) 내부에서 유압에 의해 슬라이딩하도록 설치되는 가동디스크(22), 상기 가동디스크(22)의 양측면에 고정되는 2개의 피스톤(23)을 포함한다. The
상기 실린더(21)는 선체 후미에 설치되는 샤프트 형태의 실린더마운트(30)의 상단에 고정되게 설치된다. 실린더(21)는 외부의 유압공급장치(미도시)에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버(21a)와 상기 유압챔버(21a)의 양측부와 연통되며 상기 유압공급장치와 연결되는 2개의 포트(21b)를 구비한다. 상기 가동디스크(22)는 상기 유압챔버(21a) 내에서 상기 포트(21b) 사이에 배치되며 유압챔버(21a)의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는 원반형으로 되어, 상기 포트(21b)를 통해 유압챔버(21a) 내로 공급되는 작동유에 의해 유압챔버(21a)의 축방향으로 슬라이딩한다. 즉, 상기 실린더(21)의 포트(21b) 중 어느 하나로 유압이 인가되면, 가동디스크(22)가 유압에 의해 밀려서 반대편 포트(21b) 쪽으로 이동하게 된다. The
유압 액추에이터(20)에는 2개의 피스톤(23)이 구비되는데, 각각의 피스톤(23)은 내측 단부가 상기 가동디스크(22)의 양측면 중심부에 연결되고, 외측 단부가 실린더(21)의 일단부를 통해 외부로 연장되어 틸러(10)의 커플링아암(12)의 내측면(12a)에 연접한다. The
피스톤(23)은 커플링아암(12)의 내측면(12a)과 거의 동일하거나 약간 작은 두께 또는 직경을 갖는 원형 바아 또는 사각형 등의 다각형 바아 형태를 가지며, 피스톤(23)의 외측 단부는 커플링아암(12)의 내측면(12a)을 따라 상대 이동하면서 커플링아암(12)에 외력을 가하게 된다. 이 때 피스톤(23)의 외측 단부가 커플링아암(12)의 내측면(12a) 간에 마찰력을 적게 발생시키면서 원활하게 상대 이동할 수 있으며 마모를 최소화할 수 있도록 피스톤(23)의 외측 단부는 반구형 등의 곡면형으로 이루어진다. 물론 이와 다르게 피스톤(23)의 외측 단부와 커플링아암(12)의 내측면(12a) 간의 마찰력을 최소화할 수 있도록 피스톤(23)의 외측 단부에 롤러 또는 베어링을 설치할 수도 있다. The
이러한 유압식 방향타 제어장치는 다음과 같이 작동한다.This hydraulic rudder control works as follows.
선박의 운항자가 조타기를 조정하면 유압공급장치에 의해 실린더(21)의 어느 한 포트(21b)로 작동유가 공급되면 실린더(21) 내부의 가동디스크(22)이 유압에 의해 어느 한 방향으로 슬라이딩하게 되고, 이에 따라 가동디스크(22)과 이에 결합된 2개의 피스톤(23)이 함께 좌측 또는 우측으로 이동하게 된다. When the operator of the ship adjusts the steering gear, when hydraulic oil is supplied to any one
이 때 상기 2개의 피스톤(23) 중 실린더(21)에 대해 신장되는 방향으로 이동하는 피스톤(23)이 커플링아암(12)의 내측면(12a)을 밀어내면서 커플링아암(12)에 힘을 가하게 된다. 이에 따라 틸러(10)가 회전축(15)을 중심으로 일정량만큼 회전하게 된다(도 3a 내지 도 3c, 도 6 참조). At this time, the
상기 피스톤(23)의 작용에 의해 틸러(10)가 회전축(15)을 중심으로 회전할 때 피스톤(23)의 외측 단부는 커플링아암(12)의 끝단에 형성된 스톱퍼(13)에 부딪히면서 회전 각도가 제한된다. 틸러(10)의 회전 각도는 대략 35°정도로 제한될 수 있으나, 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. When the
전술한 실시예들에서는 2개의 피스톤(23)의 외측 단부가 곡면으로 된 커플링아암(12)의 내측면(12a)에 연접하도록 되어, 2개의 피스톤(23)이 좌측 또는 우측으로 이동함에 따라 커플링아암(12)의 곡면으로 된 내측면(12a)이 피스톤(23)으로부터 힘을 받아서 피스톤(23)의 외측 단부에 대해 상대 이동하면서 틸러(10)가 회전할 수 있도록 하고 있다. In the above-described embodiments, the outer ends of the two
그러나 도 7 및 도 8에 도시한 것과 같이 유압 액추에이터(20)의 실린더(21)의 중심부를 선체에 연직하게 설치되는 실린더회동축(35)에 회전 가능하게 연결하고, 각각의 피스톤(23)의 외측 단부를 틸러(10)의 양측 커플링아암(12)에 힌지핀(16)을 매개로 상대 회전 가능하게 연결할 수도 있다. However, as shown in FIGS. 7 and 8, the center of the
이 실시예의 유압식 방향타 제어장치는 실린더(21)에 작동유가 공급되어 양측의 2개의 피스톤(23)에 유압이 인가되어 피스톤(23)이 이동하게 되면, 피스톤(23)이 커플링아암(12)에 힘을 가하여 커플링아암(12) 및 틸러몸체(11)를 회전시킴과 동시에 실린더(21)가 실린더회동축(35)을 중심으로 회전하게 된다. In the hydraulic rudder control device of this embodiment, hydraulic oil is supplied to the
상술한 것과 같이 본 발명의 유압식 방향타 제어장치는, 실린더(21)의 양측에서 2개의 피스톤(23)이 동시에 슬라이딩하도록 된 유압 액추에이터(20)가 틸러(10)에 대체로 나란하게 형성된 2개의 커플링아암(12) 사이 공간에 설치되고, 유압 액추에이터(20)의 피스톤(23)이 이동하면서 틸러(10)의 커플링아암(12)을 밀어서 틸러(10)를 회전시키게 되므로 전체 구성을 대폭 단순화시킬 수 있으며, 작은 힘으로 큰 구동력을 발생시킬 수 있다. As described above, in the hydraulic rudder control device of the present invention, the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the technical field will And it will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the technical scope.
10 : 틸러 11 : 틸러몸체
12 : 커플링아암 12a : 내측면
13 : 스톱퍼 15 : 회전축
16 : 힌지핀 20 : 유압 액추에이터
21 : 실린더 21a : 유압챔버
21b : 포트 22 : 가동디스크
23 : 피스톤 30 : 실린더마운트
35 : 실린더회동축 10: tiller 11: tiller body
12:
13: stopper 15: rotation shaft
16: hinge pin 20: hydraulic actuator
21:
21b: port 22: movable disk
23: piston 30: cylinder mount
35: cylinder rotation shaft
Claims (10)
외부에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 외부의 유압공급장치와 연결되는 2개의 포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 포트를 통해 유입되는 유압에 의해 유압챔버의 축방향으로 슬라이딩하는 가동디스크와, 상기 가동디스크의 양측면에 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 연장되게 설치되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러의 양측부에 연결되어 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개의 피스톤을 포함하는 유압 액추에이터;
를 포함하는 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치.a tiller connected to the rudder of the ship and installed to rotate about a rotational axis extending in a direction perpendicular to the hull; and,
A hydraulic chamber for accommodating hydraulic oil supplied from the outside, a cylinder communicating with both sides of the hydraulic chamber and having two ports connected to an external hydraulic supply device, and a hydraulic chamber flowing into the hydraulic chamber of the cylinder through the port A movable disk sliding in the axial direction of the hydraulic chamber by hydraulic pressure is installed on both sides of the movable disk to extend outwardly from both ends of the cylinder, and each of the outer ends is connected to both sides of the tiller and slides in the same direction. a hydraulic actuator including two pistons for rotating the tiller around the rotation shaft;
A hydraulic rudder control device for small ships comprising a.
상기 회전축에 연결되어 회전축을 중심으로 양측 방향으로 회전하며 선박의 방향타가 연결되는 틸러몸체와, 상기 틸러몸체의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되게 형성되며 내측면이 일정한 곡률로 된 곡면으로 이루어진 2개의 커플링아암을 포함하는 틸러; 및,
상기 틸러의 커플링아암 사이에 설치되며 각각의 커플링아암에 연결되는 2개의 피스톤이 유압에 의해 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 커플링아암을 밀어내어 상기 틸러몸체를 상기 회전축을 중심으로 어느 한 방향으로 회전시키는 유압 액추에이터;
를 포함하는 소형 선박용 유압식 방향타 제어장치.a rotating shaft extending in a direction perpendicular to the hull;
A tiller body connected to the rotating shaft to rotate in both directions about the rotating shaft and to which a rudder of a ship is connected, and both ends of the tiller body are formed to extend in a horizontal direction with respect to the ground, and the inner surface has a constant curvature Tiller including two coupling arms made of a curved surface; and,
Two pistons installed between the coupling arms of the tiller and connected to each coupling arm slide in the same direction by hydraulic pressure while pushing the coupling arm to move the tiller body in either direction about the rotation axis. rotary hydraulic actuator;
A hydraulic rudder control device for small ships comprising a.
The cylinder of claim 8, wherein the hydraulic actuator communicates with a hydraulic chamber for accommodating hydraulic oil supplied from the outside and both sides of the hydraulic chamber and has two ports connected to an external hydraulic supply device; A movable disk sliding in the axial direction of the hydraulic chamber by the hydraulic pressure flowing in through the port in the hydraulic chamber of A hydraulic rudder control device for a small vessel including two pistons connected to both sides of the to rotate the tiller about the rotation axis while sliding in the same direction.
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2020
- 2020-08-19 KR KR1020200104220A patent/KR102357882B1/en active IP Right Grant
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