KR102363431B1 - 선박용 러더장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 러더장치에 관한 것이다. 이는, 선박의 프로펠러 후방에 설치되며 러더스톡을 통해 회전력을 전달받는 블레이드본체와; 상기 블레이드본체에 회전 가능하도록 장착되는 것으로서, 회전운동을 통해 블레이드본체로부터 벌어져, 내측면이 프로펠러에 의해 분출되는 물의 운동에너지를 전달받는 리버스플랩과; 상기 리버스플랩을 회전시키는 구동부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 선박용 러더장치는, 러더의 기본 기능을 수행함은 물론 필요시 선박의 브레이크 기능을 구현할 수 있으며, 더 나아가 선박이 정지된 상태에서 선미를 좌우로 움직일 수 있게 하며, 좁은 어항이나 부두에서 예인선을 사용하지 않고도 배를 쉽고 세밀하게 조정할 수 있게 한다.

Description

선박용 러더장치{Rudder device for ship}

본 발명은 선박의 추진 프로펠러 후방에 설치되는 러더장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 조향 정밀성을 향상시키고, 부두에 접안하거나 이안 할 때 좁은 장소에서 선박의 위치를 미세 조정할 수 있게 하는 선박용 러더장치에 관한 것이다.

선박의 추진 방식에는 여러 가지가 있으며, 동력식 추진방식으로서는 엔진으로 프로펠러를 회전시켜 추력을 얻는 프로펠러 방식이 널리 적용되어 있다. 이러한 선박에는, 선박의 진행 방향을 조정할 수 있도록 프로펠러 후방에 러더(방향타)를 갖는다. 러더는 프로펠러에 의해 후방으로 분출되는 물의 흐름에 의해 형성되는 양력(揚力)을 이용해, 선박의 진행 방향을 결정하는 것이다. 선박의 조종성능을 향상시키기 위해서는, 러더의 단면을 확대하거나, 러더의 최대 양력을 크게 설계해야 한다.

도 1은 종래의 선박용 러더(14)를 도시한 측면도이다.

도시한 바와 같이, 선체(10)의 하부 후미에 프로펠러(12)가 설치되어 있고, 프로펠러(12)의 뒤쪽에는 러더(14)가 위치하고 있다. 프로펠러(12)는 엔진(미도시)으로부터 전달된 회전력을 받아 회전하며 물을 후방으로 분출하여 선체(10)를 추진시킨다.

러더(14)는, 선박의 진행 방향을 조절하기 위한 것으로서, 러더혼(15), 러더블레이드(16), 러더스톡(17)을 갖는다. 러더혼(15)은 선체측에 고정된 구조체로서 러더블레이드(16)를 좌우로 회전 가능하게 지지한다. 러더스톡(17)은 수직으로 연장된 전동축으로서 구동장치(18)에서 출력된 회전력을 러더블레이드(16)로 전달한다. 또한 구동장치(18)는 조타실과 연결되어 있다. 조타실에서 구동장치(18)를 작동시켜 선박의 진행방향을 조절하는 것이다.

그런데 상기한 종래의 러더(14)는, 진행하는 선박의 방향을 조정하는 기본적 기능만 구현 가능하고, 선박의 움직임을 보다 세밀하게 조절할 수 없다는 단점을 갖는다. 이를 테면, 선박이 모여 있는 부두 등에서 선박의 위치나 방향을 잡는데 아무런 도움을 주지 못하는 것이다.

국내 등록특허공보 제10-1245737호 (선박용 러더) 국내 등록특허공보 제10-1598383호 (대형 컨테이너 선박의 박스형 러더) 국내 등록특허공보 제10-1106710호 (몸체의 일부만 이용하며 스팬 방향 비틀림을 갖는 선박용 방향타)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 필요시 선박의 브레이크 기능을 구현할 수 있으며, 선미를 좌우로 움직일 수 있게 하며, 좁은 어항이나 부두에서 예인선을 사용하지 않고도 배를 쉽고 세밀하게 조정할 수 있게 하는 선박용 러더장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 선박용 러더장치는, 선박의 프로펠러 후방에 설치되며 러더스톡을 통해 회전력을 전달받는 블레이드본체와; 상기 블레이드본체에 회전 가능하도록 장착되는 것으로서, 회전운동을 통해 블레이드본체로부터 벌어져, 내측면이 프로펠러에 의해 분출되는 물의 운동에너지를 전달받는 리버스플랩과; 상기 리버스플랩을 회전시키는 구동부를 포함한다.

또한, 상기 리버스플랩이 회전하지 않은 상태에서, 리버스플랩의 자유단부는, 회전축 보다 전방에 위치한다.

또한, 상기 리버스플랩은; 블레이드본체의 좌측방향으로 회전 가능한 좌측플랩과, 우측방향으로 회전 가능한 우측플랩을 포함한다.

또한, 상기 블레이드본체의 내부에는, 상기 좌측플랩과 우측플랩을 수용하는 수납공간이 형성된다.

아울러, 상기 수납공간의 내부에는, 수납공간에 수용된 좌측플랩과 우측플랩을 고정 지지하는 파킹부가 마련된다.

또한, 상기 수납공간은, 블레이드본체의 두께 방향으로 관통된 형태를 취한다.

또한, 상기 좌측플랩 및 우측플랩은, 블레이드본체의 중심선을 기준으로 대칭을 이루며, 상기 구동부에 의해 독립적으로 구동 가능하다.

또한, 좌측플랩에는, 수평으로 연장되며 수직 방향으로 이격 배치된 다수의 제1관통슬릿이 형성되고, 우측플랩에는, 수평으로 연장되고 수직방향으로 이격 배치되며, 상기 제1관통슬릿과 같은 개수의 제2관통슬릿이 마련되고, 상기 좌측플랩에는, 상기 제2관통슬릿을 통과하여 블레이드본체의 우측방향으로 연장된 다수의 제1수평윙이 구비되고, 상기 우측플랩에는, 상기 제1관통슬릿을 통과해 블레이드의 좌측방향으로 연장된 다수의 제2수평윙이 고정된다.

그리고, 상기 제1,2수평윙은 동일한 사이즈를 가지고, 제1수평윙은, 우측플랩의 회전축을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장되며, 제2수평윙은, 좌측플랩의 회전축을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장되고, 제1,2수평윙의 원호방향 양단부와 회전축을 연결하는 가상의 직선의 사이각은 둔각이다.

아울러, 상기 구동부는; 상기 좌측플랩과 우측플랩의 회전축에 각각 고정되는 종동기어와, 각 종동기어에 치합하는 구동기어와, 외부로부터 제공된 유압을 받아 각 구동기어를 회전시키는 유압모터를 포함한다.

또한, 상기 좌측플랩과 우측플랩에는 고정힌지가 각각 구비되고, 상기 구동부는; 상기 좌측플랩의 고정힌지와 연결되며, 고정힌지를 통해 좌측플랩에 회전력을 전달하는 제1액츄에이터와, 상기 우측플랩의 고정힌지와 연결괴고, 고정힌지를 통해 우측플랩에 회전력을 인가하는 제2액츄에이터를 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 선박용 러더장치는, 러더의 기본 기능을 수행함은 물론 필요시 선박의 브레이크 기능을 구현할 수 있으며, 더 나아가 선박이 정지된 상태에서 선미를 좌우로 움직일 수 있게 하며, 좁은 어항이나 부두에서 예인선을 사용하지 않고도 배를 쉽고 세밀하게 조정할 수 있게 한다.

도 1은 종래의 선박용 러더를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 선박용 러더장치에 적용되는 리버스플랩 구동부를 도시한 절제 측면도이다.
도 4는 도 2의 좌측플랩을 따로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시한 선박용 러더장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.
도 6a 내지 6e는 도 2에 도시한 선박용 러더장치의 다양한 동작 구현 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치의 다른 예를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 좌측플랩과 우측플랩의 상호 위치를 나타내 보인 도면이다.
도 9a 및 9b는 도 7의 러더장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치의 또 다른 구현 예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 러더장치에서 좌측플랩이 전개된 모습을 나타내 보인 사시도이다.
도 12는 도 10의 러더장치에서의 리버스플랩을 별도로 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는 도 10에 도시한 러더장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 선박용 러더장치는, 각종 선박의 프로펠러 후방에 설치되며, 조타실에서의 제어에 의해 동작하여 선박의 세밀한 움직임을 가능하게 한다. 이러한 러더장치는, 선박의 프로펠러 후방에 설치되며 러더스톡을 통해 회전력을 전달받는 블레이드본체와; 상기 블레이드본체에 회전 가능하도록 장착되는 것으로서, 회전운동을 통해 블레이드본체로부터 벌어져, 내측면이 프로펠러에 의해 분출되는 물의 운동에너지를 전달받는 리버스플랩과; 상기 리버스플랩을 회전시키는 구동부의 기본 구성을 갖는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치(30)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 선박용 러더장치에 적용되는 리버스플랩 구동부를 도시한 절제 측면도이다. 또한, 도 4는 도 2의 좌측플랩을 따로 도시한 사시도이며, 도 5는 도 2에 도시한 선박용 러더장치의 내부 구조를 도시한 구성도이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박용 러더장치(30)는, 선체의 후미 저면에 고정되는 러더혼(15)과, 러더혼(15)에 끼워지며 러더스톡(17)에 의해 회전하는 러더블레이드(40)를 구비한다. 러더블레이드(40)는 프로펠러(12)에 의해 후방으로 분출되는 물의 운동에너지를 전달받아 선박의 진행방향을 조절한다.

이러한 러더블레이드(40)는, 블레이드본체(41), 리버스플랩(50), 구동부로 구성된다.

블레이드본체(41)은, 날개의 형태를 취하는 커버(41a)와, 커버(41a) 내부의 보강리브(41b)로 이루어진다. 커버(41a)는 강철판으로 용접 제작된 것으로서, 보강리브(41b)에 보강되어 러더블레이드(40)의 외부 형상을 유지한다. 특히 블레이드본체(41)의 중앙부에는 수납공간(41c)이 마련되어 있다. 수납공간(41c)은 블레이드본체(41)의 두께 방향으로 관통된 사각 통로이다. 수납공간(41c)을 통해 물이 통과할 수 있음은 물론이다.

리버스플랩(50)은, 블레이드본체(41)에 회전 가능하도록 장착되는 것으로서, 구동부를 통한 회전운동을 통해 블레이드본체(41)로부터 화살표 a방향으로 벌어져, 내측면이 프로펠러에 의해 분출되는 물의 운동에너지를 전달받는다.

이러한 리버스플랩(50)은, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)을 포함한다. 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)은 대략 사각판의 형태를 취한다. 아울러, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 외측면은 블레이드본체(41)의 측면과 같은 곡률을 가진다. 말하자면, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)이 수납공간(41c)내에 정위치 된 상태에서, 외부로 유선형 곡면을 제공하는 것이다. 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)을 수납공간(41c)에 수납함으로써 블레이드본체(41)를 일반적인 블레이드본체와 동일한 방식으로 사용할 수 있다.

또한, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)과 수납공간(41c)의 테두리부의 단차를 최소화하기 위해, 수납공간(41c) 내부에는 파킹부(41d)가 마련되어 있다. 파킹부(41d)는 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 자유단부를 수용하는 홈의 형태를 취한다. 하지만, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)을 정위치 시킬 수 있는 한, 파킹부(41d)의 형태는 얼마든지 달라질 수 있다. 상기 정위치라 함은, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 외측면이, 블레이드본체(41)의 외부로 튀어나오거나 들어가지 않는 위치를 의미한다.

좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 내측면은 평평하다. 내측면은 도 6a 내지 도 6e에 도시한 바와 같이, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)이 외측으로 벌어진 상태에서, 마주오는 물의 운동에너지를 전달받는다.

이러한 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 수납공간(41c) 내부에 나란하게 배치되며, 블레이드본체(41)의 중심선을 기준으로 대칭을 이루고, 각자의 구동부를 통해 화살표 a방향이나 그 반대방향으로 회전운동이 가능하다.

특히, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 회전축(51a,53a)은 자유단부 보다 뒤쪽에 위치한다. 말하자면, 수납공간(41c)에 파킹되어 있는 좌측플랩 및 우측플랩의 자유단부가 회전축(51a,53a)에 비해 프로펠러(12)에 가까운 것이다. 이에 따라 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)이 화살표 a방향으로 개방되면, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 내향면이 전방을 향하게 된다.

상기 구동부는, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)을 회전축(51a,53a)을 중심으로 회전시키는 역할을 한다. 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)은 각자의 구동부를 가지며 서로에 대해 독립적으로 회전운동 한다. 또한 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 회전각도는, 당연히 운항 중 수시로 달라진다.

도 3은 좌측플랩(51)에 적용된 구동부를 도시한 도면이다. 우측플랩(53)의 구동부도 좌측플랩의 구동부와 동일하다.

구동부는, 좌측플랩(51) 상하단의 회전축(51a)에 고정되는 종동기어(56), 종동기어(56)에 치합하는 구동기어(55a), 구동기어(55a)를 회전시키는 유압모터(55)로 구성된다. 우측플랩(53)에 적용되는 구동부도 동일한 구조를 가진다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(53a)에 고정되는 종동기어(56), 종동기어(56)에 치합하는 구동기어(55a), 구동기어(55a)를 회전시키는 유압모터(55)로 이루어지는 것이다. 양측 유압모터(55)는 별도의 유압라인을 통해 공급된 유압에 의해 동작하여 종동기어(56)를 회전시킨다. 유압모터(55)에 공급되는 유압은, 러더스톡(17)를 구동하는 유압의 일부 일 수 있다.

도 6a 내지 6e는 도 2에 도시한 선박용 러더장치(30)의 다양한 동작 구현 예를 설명하기 위한 평면도이다. 위에 설명한 바와 같이, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)은 각자의 유압모터(55)에 의해 독립적으로 동작하여, 선박의 운항 중 필요한 각도로 회전한다. 또한 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)의 회전과 상관없이, 러더블레이드(40)는 러더스톡(17)으로부터 회전력을 전달받아 필요한 각도로 회전한다.

도 6a는 좌측플랩(51)이 좌측방향으로 90도 각도로 회전하고, 우측 플랩은 대략 30도 각도로 우측으로 회전한 모습이다. 프로펠러(12)에 의해 분출되는 물은 우측플랩(53)의 내측면에 부딪힌 후 블레이드본체(41)를 통과하여 좌측으로 흐른 후 좌측플랩(51)으로 유입하는 물과 합류하여 좌측으로 빠진다. 이러한 스트림라인의 운동에너지는 선박을 우측 후방으로 이동시키는 작용을 한다. 이처럼, 블레이드본체(41)는 고정하고, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)만을 이용해서도, 선미 부분을 좌우로 이동하게 할 수 있는 것이다.

도 6b는 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)이 대략 45도 방향으로 벌어져 있다. 이와 같이 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)이 벌어짐으로써 프로펠러(12)를 통해 분출되는 물의 운동에너지가 블레이드본체(41)에 부딪혀 선박은 급정지하게 된다. 러더블레이드(40)를 브레이크 용도로 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)을 이용해 선박을 급정지 시킬 수 있으므로, 가령, 군함이나 어선 등의 충돌 예방에 효과적이다. 특히 대형 선박은 엔진을 정지시킨 후, 후진 기어를 넣고 다시 엔진을 작동시켜야 하는 방식으로서 정지거리가 매우 길어 안전사고가 빈번하였다. 더 나아가 선박이 정지한 상태에서 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)을 벌리고 프로펠러를 동작시키면 선박을 후진시킬 수도 있다.

도 6c는 좌측플랩(51)은 회전시키지 않고 우측플랩(53)만 대략 45도만큼 회전시킨 상태이다. 물의 운동에너지는 우측플랩(53)에만 가해지며, 선미 부분을 우측 후방으로 움직인다. 도 6d는 도 6c의 상태에서, 러더블레이드(40)를 반시계 방향으로 각운동 시킨 모습이다. 또한 도 6e는 좌측플랩(51)은 펼치지 않고 우측플랩(53)은 대략 135도 정도 펼친 상태이다.

상기와 같이 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 각도는 물론 러더블레이드(40)의 각도 조절을 통해, 선박의 좌우이동 및 전후진을 쉽게 구현할 수 있어 좁은 어항이나 부두에서 예인선을 사용하지 않고도 쉽게 배를 조정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치의 다른 예를 도시한 측면도이고, 도 8은 도 7에 도시한 좌측플랩과 우측플랩의 상호 위치를 나타내 보인 도면이다. 또한, 도 9a 및 9b는 도 7의 러더장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 및 도 8에 도시한 선박용 러더장치(30)는 위에 설명한 러더장치에 비해 구동부로서 유압식 액츄에이터(57,58)를 사용한다는 점이 다르다. 즉, 좌측플랩(51)은 제1액츄에이터(57)가, 우측플랩(53)은 제2액츄에이터(58)가 동작시키는 것이다.

제1,2액츄에이터(57,58)는 외부로부터 공급된 유압에 의해 동작하며, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)을 원하는 각도로 회전시킨다. 제1,2액츄에이터(57,58)를 동작시키는 유압은 러더스톡(17)을 구동하는 유압의 일부를 사용할 수 있다.

좌측플랩(51)과 우측플랩(53)에 제1,2액츄에이터(57,58)를 링크시키기 위해, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)에는 고정힌지(51b,53b)가 구비되어 있다. 고정힌지(51b,53b)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 수직 높이가 상이하다.

이와 같이 고정힌지(51b,53b)의 높이를 달리한 이유는, 제1,2액츄에이터(57,58)를 위아래로 배치하기 위함이다. 본래 얇은 구조의 블레이드본체(41)에 두 개의 액츄에이터를 좌우로 배치할 경우, 공간상의 제약이 있어서 액츄에이터의 사이즈를 줄여야 한다. 하지만 위아래로 배치할 경우 액츄에이터의 사이즈(용량)을 충분히 증가시킬 수 있다.

아울러 각 고정힌지(51b,53b)의 측부에는 여유홈(51f,53f)이 마련되어 있다. 여유홈(51f,53f)은, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)의 회전 시, 제1,2액츄에이터의 피스톤로드(57b,58b)을 수용할 수 있는 홈이다. 즉, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)의 회전 운동 시, 좌측플랩(51) 및 우측플랩(53)과 피스톤로드(57b,58b)가 부딪히는 것을 방지하는 것이다.

제1액츄에이터(57)의 유압실린더(57a) 후단부는 블레이드본체(41) 내부의 실린더고정판(41g)에 회전 가능하게 연결되고, 피스톤로드(57b)는 좌측플랩(51)의 고정힌지(51b)에 링크된다. 마찬가지로, 제2액츄에이터(58)의 유압실린더(58a) 후단부는 다른 실린더고정판(41g)에 고정되고 피스톤로드(58b)는 우측플랩(53)의 고정힌지(53b)에 링크된다.

상기 구성을 갖는 러더장치(30)에 있어서, 운항 중의 필요에 따라, 제1액츄에이터(57)와 제2액츄에이터(58)를 적절히 제어하여 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)을 회전시킨다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더장치(30)의 또 다른 구현 예를 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시한 러더장치에서 좌측플랩(51)이 전개된 모습을 나타내 보인 사시도이다. 또한, 도 12는 도 10의 러더장치에서의 리버스플랩(50)을 별도로 도시한 도면이며, 도 13 및 도 14는 도 10에 도시한 러더장치(30)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 10 내지 도 14에서는 구동부를 도시하지 않았으나, 구동부는 위에 설명한 유압모터(55) 방식이나 제1,2액츄에이터(57,58)를 적용할 수 있다.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 좌측플랩(51)에 두 개의 제1관통슬릿(51d)이 위아래로 형성되어 있고, 각 제1관통슬릿(51d)의 상측에 제1수평윙(51e)이 고정되어 있음을 알 수 있다.

제1관통슬릿(51d)은 수평으로 연장되며 좌측플랩(51)을 두께 방향으로 관통하는 구멍으로서, 후술할 제2수평윙(53e)을 통과시킨다. 두 개의 제1관통슬릿(51d)의 간격은 달라질 수 있지만 가급적 멀리 형성함이 좋다.

제1수평윙(51e)은 좌측플랩(51)의 내측면에 고정된 상태로 우측플랩(53)을 향해 수평으로 연장되되, 우측플랩(53)의 회전축(53a)을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장된 판상부재이다. 제1수평윙(51e)의 원호방향 연장 길이는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 가령, 제1수평윙(51e)의 원호방향 양단부와 회전축(53a)을 연결하는 가상의 직선의 사이각은 둔각이다. 상기 둔각은 150도 내외 일 수 있다. 제1수평윙(51e)은 도 11의 화살표 s방향으로 흐르는 물의 수직방향 분력을 받는 판으로서, 분력에 의해 변형되지 않는 구조 및 두께를 갖는다. 경우에 따라 제1,2수평윙(51e,53e)에 보강용 리브를 적용할 수도 있다.

우측플랩(53)도 좌측플랩(51)과 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 우측플랩(53)에는 두 개의 제2관통슬릿(53d)이 마련되어 있고, 각 제2관통슬릿(53d)의 하측에 제2수평윙(53e)이 구비되는 것이다. 제2관통슬릿(53d)은 수평방향으로 연장된 관통 구멍이다. 제2관통슬릿(53d)과 제1관통슬릿(51d)의 높이는 당연히 상이하다. 제1관통슬릿(51d)과 제2관통슬릿(53d)의 높이는, 제1,2수평윙(51e,53e)이 부딪히지 않는 한도내에서 가까울수록 좋다.

제2수평윙(53e)은 제2관통슬릿(53d)의 하측에 수평으로 고정되며 제1관통슬릿(51d)을 통해 수평 연장된 판상부재이다. 제2수평윙(53e)의 사이즈나 형상은 제1수평윙과 같다. 즉, 제2수평윙(53e)은, 좌측플랩(51)의 회전축(51a)을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장된 구조를 갖는 것이다.

상기 제1,2수평윙(53e)은, 도 13a 및 13b에 도시한 바와 같이, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)이 접혀 있는 상태에서도, 러더블레이드(40)의 우측 및 좌측으로 연장되어, 말하자면, 수평날개의 역할을 한다. 즉 항해중인 선박의 피칭과 로울링을 최대한 억제하는 것이다. 더 나아가 프로펠러(12)로부터 분출되어 블레이드본체(41)의 양측면을 스쳐 지나가는 물의 스트림라인을 수평으로 유도함으로써, 러더장치(30) 본연의 양력 발생 효율을 증대시킨다.

특히 제1,2수평윙(51e,53e)은, 좌측플랩(51)나 우측플랩(53)이 펼쳐진 상태에서, 도 11에 도시한 바와 같이 2겹을 이루며, 좌측플랩(51)이나 우측플랩(53)으로 흐르는 물이 상부나 하부로 빠지지 않게 차단함으로써, 좌측플랩(51)이나 우측플랩(53)에 부딪히는 운동에너지를 최대화 한다.

도 13a 및 도 13b는, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)이 수납공간(41c) 내부에 파킹된 상태를 도시한 도면으로서, 도 13a는 위에서 내려 본 모습이고, 도 13b는 선박의 후방에서 바라본 모습이다.

위에 설명한 바와 같이, 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)을 사용하지 않는 경우에도, 제1,2수평윙(51e,53e)은 러더블레이드(40)의 좌우측에 수평으로 위치하여 수평날개의 역할을 한다.

도 14a 및 14b는 좌측플랩(51)을 회전시킨 모습이다. 도 14a는 도 11의 평면도이기도 한다. 도시한 바와 같이, 좌측플랩(51)을 완전히 개방하고, 우측플랩(53)은 가동하지 않은 상태에서 프로펠러(12)를 작동시키면, 프로펠러(12)로부터 분출되는 물의 절반은 좌측플랩(51) 측으로 이동하여, 좌측플랩(51)의 내측면과 제1수평윙(53e) 사이의 공간을 통과해 화살표 s방향으로 빠진다. 이러한 흐름의 물의 운동에너지는 선미를 우측으로 이동시키는 힘으로 작용한다. 선박의 미세 조정을 위한 좌측플랩(51)과 우측플랩(53)의 각도 조절은 현장 상황에 따라 유연하게 조절된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:선체 12:프로펠러 14:러더
15:러더혼 16:러더블레이드 17:러더스톡
18:구동장치 30:러더장치 40:러더블레이드
41:블레이드본체 41a:커버 41b:보강리브
41c:수납공간 41d:파킹부 41g:실린더고정판
50:리버스플랩 51:좌측플랩 51a:회전축
51b:고정힌지 51d:제1관통슬릿 51e:제1수평윙
51f:여유홈
53:우측플랩 53a:회전축 53b:고정힌지
53d:제2관통슬릿 53e:제2수평윙
53f:여유홈 55:유압모터
55a:구동기어 56:종동기어 57:제1액츄에이터
57a:유압실린더 57b:피스톤로드 58:제2액츄에이터
58a:유압실린더 58b:피스톤로드

Claims (11)

1. 선박의 프로펠러 후방에 설치되며 러더스톡을 통해 회전력을 전달받는 블레이드본체와;
   상기 블레이드본체에 회전 가능하도록 장착되는 것으로서, 회전운동을 통해 블레이드본체로부터 벌어져, 내측면이 프로펠러에 의해 분출되는 물의 운동에너지를 전달받는 리버스플랩과;
   상기 리버스플랩을 회전시키는 구동부;를 포함하며,
   상기 리버스플랩이 회전하지 않은 상태에서, 리버스플랩의 자유단부는, 회전축 보다 전방에 위치하며,
   상기 리버스플랩은;
   상기 블레이드본체의 좌측방향으로 회전 가능한 좌측플랩과, 우측방향으로 회전 가능한 우측플랩을 포함하고,
   상기 블레이드본체의 내부에는, 상기 좌측플랩과 우측플랩을 수용하는 수납공간이 형성되고,
   상기 수납공간의 내부에는, 상기 수납공간에 수용된 좌측플랩과 우측플랩을 고정 지지하는 파킹부가 마련되며,
   상기 수납공간은, 블레이드본체의 두께 방향으로 관통된 형태를 취하는 선박용 러더장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 좌측플랩 및 우측플랩은,
   블레이드본체의 중심선을 기준으로 대칭을 이루며, 상기 구동부에 의해 독립적으로 구동 가능한 선박용 러더장치.
8. 제7항에 있어서,
   좌측플랩에는,
   수평으로 연장되며 수직 방향으로 이격 배치된 다수의 제1관통슬릿이 형성되고,
   우측플랩에는,
   수평으로 연장되고 수직방향으로 이격 배치되며, 상기 제1관통슬릿과 같은 개수의 제2관통슬릿이 마련되고,
   상기 좌측플랩에는,
   상기 제2관통슬릿을 통과하여 블레이드본체의 우측방향으로 연장된 다수의 제1수평윙이 구비되고,
   상기 우측플랩에는,
   상기 제1관통슬릿을 통과해 블레이드의 좌측방향으로 연장된 다수의 제2수평윙이 고정된 선박용 러더장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1,2수평윙은 동일한 사이즈를 가지고,
   제1수평윙은, 우측플랩의 회전축을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장되며,
   제2수평윙은, 좌측플랩의 회전축을 중심으로 하는 원의 원호방향으로 연장되고,
   제1,2수평윙의 원호방향 양단부와 회전축을 연결하는 가상의 직선의 사이각은 둔각인 선박용 러더장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는;
    상기 좌측플랩과 우측플랩의 회전축에 각각 고정되는 종동기어와,
    각 종동기어에 치합하는 구동기어와,
    외부로부터 제공된 유압을 받아 각 구동기어를 회전시키는 유압모터를 포함하는 선박용 러더장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 좌측플랩과 우측플랩에는 고정힌지가 각각 구비되고,
    상기 구동부는;
    상기 좌측플랩의 고정힌지와 연결되며, 고정힌지를 통해 좌측플랩에 회전력을 전달하는 제1액츄에이터와,
    상기 우측플랩의 고정힌지와 연결되고, 고정힌지를 통해 우측플랩에 회전력을 인가하는 제2액츄에이터를 구비하는 선박용 러더장치.
    

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