KR102407626B1 - Automatic control of the tilting angle of the outboard unit of a high-speed small ship - Google Patents

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KR102407626B1 KR1020210004103A KR20210004103A KR102407626B1 KR 102407626 B1 KR102407626 B1 KR 102407626B1 KR 1020210004103 A KR1020210004103 A KR 1020210004103A KR 20210004103 A KR20210004103 A KR 20210004103A KR 102407626 B1 KR102407626 B1 KR 102407626B1
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현범수
최이찬
김현범
이동우
이우진
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한국해양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 트림각도측정센서를 통하여 센싱된 트림각도에 따라 틸팅각도를 자동 조절하여 선박의 추진방향을 일정하게 유지시킬 수 있는 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 및 트림각도센서부로부터 트림각도정보를 전송받아, 트림각도에따른 프로펠러틸팅각도를 연산하여 틸팅각도조절부에 제어신호를 전송하는 자동제어부를 포함하는, 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치를 제공한다.The present invention relates to a device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor for a small high-speed ship. More particularly, it relates to a device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor of a small high-speed vessel capable of automatically adjusting the tilting angle according to the trim angle sensed through the trim angle measuring sensor to maintain a constant propulsion direction of the ship.
To this end, the present invention includes: a trim angle sensor unit that senses an angle at which a ship is inclined in the longitudinal direction and transmits trim angle information to a control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle control unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; and an automatic control unit that receives the trim angle information from the trim angle sensor unit, calculates the propeller tilting angle according to the trim angle, and transmits a control signal to the tilting angle adjusting unit. do.

Description

고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치 {Automatic control of the tilting angle of the outboard unit of a high-speed small ship}{Automatic control of the tilting angle of the outboard unit of a high-speed small ship}

본 발명은 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 트림각도측정센서를 통하여 센싱된 트림각도에 따라 틸팅각도를 자동 조절하여 선박의 추진방향을 일정하게 유지시킬 수 있는 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor for a small high-speed ship. More particularly, it relates to a device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor of a small high-speed vessel capable of automatically adjusting the tilting angle according to the trim angle sensed through a trim angle measuring sensor to maintain a constant propulsion direction of the ship.

프로펠러는 축계를 통하여 전달된 추진 기관의 동력을 추력으로 변화시켜 선박을 추진시키는 장치이다. 선박용 프로펠러에는 나선형 프로펠러(screw propeller), 물 분사 추진기(jet propeller), 외륜차, 보이드 슈나이더 프로펠러 등이 있다. 이 중에서 나선형 프로펠러가 다른 종류의 추진장치보다 추진효율이 비교적으로 높고, 구조가 비교적 간단하며 제작비가 상대적으로 저렴하여, 가장 많이 사용되고 있다.A propeller is a device that propels a ship by changing the power of the propulsion engine transmitted through the shaft into thrust. Ship propellers include a screw propeller, a jet propeller, a paddle wheel, and a Boyd Schneider propeller. Among them, the spiral propeller has a relatively high propulsion efficiency than other types of propulsion devices, has a relatively simple structure, and has a relatively low manufacturing cost.

나선형 프로펠러는, 성능 별로도 구분할 수 있는데, 프로펠러 날개가 회전축과 연결된 허브에 고정된 정 피치프로펠러(fixed pitch propeller; FPP), 프로펠러의 날개가 회전축과 연결된 허브에서 움직일 수 있어 피치의 각을 조절할 수 있는 가변 피치 프로펠러(controllable pitch propeller; CPP), 프론트 프로펠러(frontpropeller)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 이중반전 프로펠러(contra-rotating propeller; CRP) 등이 있다.Spiral propellers can also be classified by performance. A fixed pitch propeller (FPP) in which the propeller blades are fixed to a hub connected to the rotation shaft, and the propeller blades can move in a hub connected to the rotation shaft, so the pitch angle can be adjusted. Controllable pitch propeller (CPP), a contra-rotating propeller that recovers rotational force from the front propeller and a rear propeller that rotates in the opposite direction to the front propeller and converts it into propulsion ; CRP), etc.

한편, 트림은 선미 흘수와 선수 흘수의 차이를 말하며, 소형선의 경우 해상의 환경과 선속에 따라 트림이 변화하는데, 이러한 변화에 따라 추진방향을 일정하게 할 수 있다면 선속이 증가하는 결과가 발생할 수 있다.On the other hand, the trim refers to the difference between the stern draft and the bow draft, and in the case of a small ship, the trim changes according to the marine environment and the ship speed. .

대기오염 문제가 대두되고 있는 요즘, 대기질 향상 효과를 거둘수 있고, 선박의 효율을 증가시킬 수 있는 수단이 필요한 실정이다.Nowadays, when air pollution problems are emerging, there is a need for means that can improve air quality and increase the efficiency of ships.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1511255호(2015.04.21. 공고)Prior art literature: KR Registered Patent Publication No. 10-1511255 (2015.04.21. Announcement)

본 발명은 상기와 같은문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 트림각도에 대응하여 틸팅각도를 조절하고, 해수 흐름에 대응하여 하우징을 제어하여 선박의 추진력을 향상시킬 수 있는 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and it is possible to adjust the tilting angle in response to the trim angle and control the housing in response to the seawater flow to improve the propulsion of the ship. An object of the present invention is to provide a control device.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치는 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 및 트림각도센서부로부터 트림각도정보를 전송받아, 트림각도에따른 프로펠러틸팅각도를 연산하여 틸팅각도조절부에 제어신호를 전송하는 자동제어부를 포함한다.The device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor of a small high-speed ship according to the present invention devised to achieve the above object includes: a trim angle sensor unit for sensing the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmitting the trim angle information to the control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle adjustment unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; and an automatic control unit that receives trim angle information from the trim angle sensor unit, calculates a propeller tilting angle according to the trim angle, and transmits a control signal to the tilt angle adjusting unit.

또한, 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 및 트림각도센서부로부터 트림각도정보를 전송받아, 트림각도에따른 프로펠러틸팅각도를 연산하여 틸팅각도조절부에 제어신호를 전송하는 자동제어부 를 포함하고, 자동제어부는 트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산하는 연산모듈, 트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있는 통신모듈, 연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있는 데이터베이스모듈를 포함하는 것을 포함한다.In addition, a trim angle sensor unit for sensing the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmitting the trim angle information to the control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle adjustment unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; and an automatic control unit that receives trim angle information from the trim angle sensor unit, calculates a propeller tilting angle according to the trim angle, and transmits a control signal to the tilt angle adjusting unit, wherein the automatic control unit includes a trim received from the trim angle sensor unit. A calculation module that calculates a propeller tilting angle according to a trim angle using angle information, a trim angle sensor unit, a communication module capable of transmitting and receiving information and control signals to and from the tilting angle unit, tilting of the propeller according to the trim angle from the calculation module It includes receiving and storing the angle, and including a database module in which the tilting angle according to the state of the ship is stored.

또한, 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산하는 연산모듈, 트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있는 통신모듈, 연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있는 데이터베이스모듈를 포함하는 자동제어부; 및 현재 틸팅각도 및 트림각도정보를 시각화하여 나타내는 디스플레이모듈, 사용자가 틸팅각도조절부를 수동으로 동작시킬 수 있는 수동동작버튼모듈을 포함하는 수동제어부를 포함한다.In addition, a trim angle sensor unit for sensing the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmitting the trim angle information to the control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle adjustment unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; An operation module that calculates a propeller tilting angle according to the trim angle using the trim angle information received from the trim angle sensor unit, a trim angle sensor unit, and a communication module that can transmit and receive information and control signals to and from the tilting angle unit, a calculation module an automatic control unit including a database module that receives and stores the tilting angle of the propeller according to the trim angle from the vehicle and stores the tilting angle according to the state of the vessel; and a manual control unit including a display module that visualizes and displays the current tilt angle and trim angle information, and a manual operation button module that allows a user to manually operate the tilt angle control unit.

또한, 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산하는 연산모듈, 트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있는 통신모듈, 연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있는 데이터베이스모듈를 포함하는 자동제어부; 현재 틸팅각도 및 트림각도정보를 시각화하여 나타내는 디스플레이모듈, 사용자가 틸팅각도조절부를 수동으로 동작시킬 수 있는 수동동작버튼모듈을 포함하는 수동제어부; 및 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 틸팅각도조절부에 틸팅각도를 조절할 수 있는 구동력을 전달는 제2구동부를 포함하고, 틸팅각도조절부는 제2구동부로부터 구동력을 전달받아 프로펠러 회전축의 각도를 조절하는 것을 포함한다.In addition, a trim angle sensor unit for sensing the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmitting the trim angle information to the control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle adjustment unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; An operation module that calculates a propeller tilting angle according to the trim angle using the trim angle information received from the trim angle sensor unit, a trim angle sensor unit, and a communication module that can transmit and receive information and control signals to and from the tilting angle unit, a calculation module an automatic control unit including a database module that receives and stores the tilting angle of the propeller according to the trim angle from the vehicle and stores the tilting angle according to the state of the vessel; a manual control unit including a display module that visualizes and displays the current tilt angle and trim angle information, and a manual operation button module that allows a user to manually operate the tilt angle control unit; and a driving means including a motor, and includes a second driving unit that transmits a driving force capable of adjusting the tilting angle to the tilting angle adjusting unit, and the tilting angle adjusting unit receives the driving force from the second driving unit to adjust the angle of the propeller rotating shaft includes regulating.

또한, 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부; 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부; 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부; 트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산하는 연산모듈, 트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있는 통신모듈, 연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있는 데이터베이스모듈을 포함하는 자동제어부; 현재 틸팅각도 및 트림각도정보를 시각화하여 나타내는 디스플레이모듈, 사용자가 틸팅각도조절부를 수동으로 동작시킬 수 있는 수동동작버튼모듈을 포함하는 수동제어부; 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 틸팅각도조절부에 틸팅각도를 조절할 수 있는 구동력을 전달는 제2구동부; 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송할 수 있는 해수유동감지센서; 유입구 및 배출구가 구비된 원통형상으로 형성되어 있으며, 프로펠러부의 전면에 위치하여 유입구에서 유입된 해수가 배출구를 통하여 배출되면서 프로펠러부로 유입되도록하는 하우징; 및 하우징의 유입구 및 배출구의 크기 및 하우징의 각도를 조절할 수 있는 하우징제어부를 포함하고, 해수유동감지센서가 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송하면, 제어부의 연산부에서 해수의 흐름에 맞는 하우징의 각도를 연산하여 하우징제어부에 제어명령을 전송하여 하우징의 위치를 제어하여 프로펠러부의 캐비테이션발생을 방지하는 것을 포함한다.In addition, a trim angle sensor unit for sensing the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmitting the trim angle information to the control unit; a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel; a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft; a tilting angle adjustment unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller; An operation module that calculates a propeller tilting angle according to the trim angle using the trim angle information received from the trim angle sensor unit, a trim angle sensor unit, and a communication module that can transmit and receive information and control signals to and from the tilting angle unit, a calculation module an automatic control unit including a database module that receives and stores the tilting angle of the propeller according to the trim angle from the vehicle and stores the tilting angle according to the state of the vessel; a manual control unit including a display module that visualizes and displays the current tilt angle and trim angle information, and a manual operation button module that allows a user to manually operate the tilt angle control unit; a second driving unit comprising a driving means including a motor and transmitting a driving force capable of adjusting the tilting angle to the tilting angle adjusting unit; a seawater flow detection sensor capable of sensing the flow of seawater and transmitting it to the control unit; a housing that is formed in a cylindrical shape having an inlet and an outlet, and is located in front of the propeller unit so that seawater introduced from the inlet is discharged through the outlet and flows into the propeller unit; and a housing control unit capable of adjusting the size of the inlet and outlet of the housing and the angle of the housing, wherein when the seawater flow sensor senses the seawater flow and transmits it to the control unit, the operation unit of the control unit adjusts the angle of the housing to the flow of seawater and transmitting a control command to the housing control unit to control the position of the housing to prevent cavitation of the propeller unit.

본 발명에 의하면 모터를 포함하는 구동부의 틸팅각도를 변화시켜 추진방향이 항상 수면과 수평을 형성할 수 있어, 추진효율을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by changing the tilting angle of the driving unit including the motor, the propulsion direction can always form a level with the water surface, thereby improving propulsion efficiency.

또한, 해수의 흐름에 따라 하우징의 유입구 및 배출구의 크기 및 하우징의 각도를 변화시켜 프로펠러부의 캐비테이션 발생을 방지할 수 있고, 프로펠러부로 유입되는 해수의 유속의 조절을 최적화 할 수 있어, 선박의 추진력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by changing the size of the inlet and outlet of the housing and the angle of the housing according to the flow of seawater, cavitation of the propeller part can be prevented, and the control of the flow rate of seawater flowing into the propeller part can be optimized, so that the propulsion of the ship can be improved. There is an effect that can be improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치의 구성요소간 결합관계를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동 조절장치가 장착된 선박과 창작되지 않은 선박을 비교한 비교사진,
도 3은 해수유동감지센서에 대응하여 하우징을 제어하는 과정을 도시한 순서도1 is a view showing a coupling relationship between components of an automatic tilting angle adjustment device for an outboard motor tilting angle of a small high-speed ship according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a comparative photograph comparing a ship equipped with an automatic tilting angle adjustment device for an outboard motor tilting angle of a small high-speed ship of the present invention and a ship not created;
3 is a flowchart illustrating a process of controlling the housing in response to the seawater flow detection sensor;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto and may be variously implemented by those skilled in the art without being limited thereto.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치의 구성요소간 결합관계를 도시한 도면, 도 2는 본 발명의 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동 조절장치가 장착된 선박과 창작되지 않은 선박을 비교한 비교사진, 도 3은 해수유동감지센서에 대응하여 하우징을 제어하는 과정을 도시한 순서도이다.1 is a view showing the coupling relationship between the components of the device for automatically adjusting the tilting angle of the outboard gear of the small high-speed ship according to a preferred embodiment of the present invention, A comparative photograph comparing the uncreated vessel and FIG. 3 is a flowchart illustrating the process of controlling the housing in response to the seawater flow detection sensor.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 트림각도센서부(100), 제1구동부, 프로펠러부, 틸팅각도조절부(400), 자동제어부(500), 수동제어부, 제2구동부, 하우징, 하우징제어부(700)를 포함하여 이루어진다.An apparatus for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor of a small high-speed ship according to a preferred embodiment of the present invention, referring to FIGS. 1 to 3 , a trim angle sensor unit 100, a first driving unit, a propeller unit, and a tilting angle adjusting unit 400 , an automatic control unit 500 , a manual control unit, a second driving unit, a housing, and a housing control unit 700 .

먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다. First, the components of the device for automatically adjusting the tilting angle of an outboard motor of a small high-speed ship according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

트림각도센서부(100)는 선박이 길이방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송한다.The trim angle sensor unit 100 senses the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmits the trim angle information to the controller.

트림각도는 선미 흘수와 선수 흘수의 차이에 의해 발생하는 각도를 의미하는 것으로, 고속소형선의 경우에는, 선속이 증가함에 따라 선수가 들리게 되어 트림각도가 발생할 수 있다.The trim angle means the angle caused by the difference between the stern draft and the bow draft.

또한, 선속에 의한 트림각도가 생성될 뿐 아니라, 파도에 의해서도 트림각도가 생성될 수 있다.In addition, not only the trim angle is generated by the ship speed, but also the trim angle can be generated by the wave.

제1구동부는 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시킨다.The first driving unit is made to include a driving means including a motor, and generates power to propel the vessel.

프로펠러부는 제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.The propeller unit is coupled to the first driving unit, and may rotate about a rotation axis.

틸팅각도조절부는 프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있다.The tilting angle adjusting unit is coupled to the rotation shaft of the propeller, and can adjust the angle of the rotation shaft of the propeller.

자동제어부는 연산모듈, 통신모듈 및 데이터베이스모듈을 포함하여 구성된다.The automatic control unit is configured to include an arithmetic module, a communication module and a database module.

연산모듈은 트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산한다.The calculation module calculates the propeller tilting angle according to the trim angle by using the trim angle information received from the trim angle sensor unit.

통신모듈은 트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있다.The communication module may transmit/receive information and control signals to and from the trim angle sensor unit and the tilt angle unit.

데이터베이스모듈은 연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있다.The database module receives and stores the tilting angle of the propeller according to the trim angle from the calculation module, and the tilting angle according to the state of the ship is stored.

수동제어부는 디스플레이모듈 및 수동동작버튼모듈을 포함하여 구성된다.The manual control unit is configured to include a display module and a manual operation button module.

디스플레이모듈은 선박의 현재 틸팅각도 및 트림각도정보를 시각화하여 나타낼 수 있다.The display module may visualize and display the current tilting angle and trim angle information of the vessel.

수동동작버튼모듈은 사용자가 틸팅각도조절부를 수동으로 동작시킬 수 있다.The manual operation button module allows a user to manually operate the tilting angle control unit.

제2구동부는 모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 틸팅각도조절부에 틸팅각도를 조절할 수 있는 구동력을 전달한다.The second driving unit includes a driving means including a motor, and transmits a driving force capable of adjusting the tilting angle to the tilting angle adjusting unit.

틸팅각도조절부는 스크류방식으로 구성되어 있을 수 있으며, 제2구동부의 모터의 회전에 의하여 각도가 스크류부의 각도가 조절될 수 있다.The tilting angle adjusting unit may be configured in a screw type, and the angle of the screw unit may be adjusted by rotation of the motor of the second driving unit.

해수유동감지센서는 선박의 저면에 장착될 수 있으며 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송할 수 있다.The seawater flow detection sensor may be mounted on the bottom of the ship, and may sense the flow of seawater and transmit it to the control unit.

하우징은 유입구 및 배출구가 구비된 원통형상으로 형성되어 있으며, 프로펠러부의 전면에 위치하여 유입구에서 유입된 해수가 배출구를 통하여 배출되고, 배출된 해수는 곧바로 프로펠러부로 유입되게 된다.The housing is formed in a cylindrical shape provided with an inlet and an outlet, and is located in front of the propeller unit, so that seawater introduced from the inlet is discharged through the outlet, and the discharged seawater is directly introduced into the propeller unit.

하우징제어부는 하우징의 유입구 및 배출구의 크기 및 하우징의 각도를 조절할 수 있다.The housing controller may adjust the size of the inlet and outlet of the housing and the angle of the housing.

이하에서 본발명의 바람직한 실시예에 따른 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치의 동작방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an operating method of an automatic tilting angle adjustment device for an outboard motor of a small high-speed ship according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

고속소형선의 경우 해상의 환경과 선속에 따라 트림이 변화하게 되며, 고속소형선의 선속이 증가함에 따라, 고속소형선의 선미에 비해 가벼운 선수가 해수면에 맞닥뜨리게되는 표면적이 순간적으로 넓어지게 되어 선수부분에 한하여 해수면의 액체분자가 고체분자보다 강한 결합력으로 작용하게 되어 고속소형선의 선수부분이 물속에 잠기지 못하고 해수면 표면으로부터 튕겨져 나가는 현상이 일어나, 트림이 변화한다.In the case of small high-speed craft, the trim changes according to the marine environment and speed, and as the speed of the small high-speed craft increases, the surface area that a lighter bow than the stern of the high-speed craft encounters at the sea level increases momentarily. However, the liquid molecules at the sea level act as a stronger bonding force than the solid molecules, so the bow of the small high-speed boat cannot be submerged in the water and bounces off the surface of the sea surface, and the trim changes.

고속소형선의 선속에 의하여 트림각이 변화하게 되면, 트림각측정센서부에서 고속소형선의 트림각을 센싱하여 트림각도 정보를 자동제어부로 전송한다.When the trim angle is changed by the speed of the small high-speed vessel, the trim angle measuring sensor unit senses the trim angle of the small high-speed vessel and transmits the trim angle information to the automatic control unit.

자동제어부는 트림각측정센서부에서 전송받은 트림각도 정보를 이용하여 연산부에서 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 연산하여 통신모듈을 이용하여 틸팅각도조절부에 제어신호를 보내어 틸팅각도조절부에서 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있게 한다.The automatic control unit calculates the tilting angle of the propeller according to the trim angle in the calculation unit using the trim angle information transmitted from the trim angle measurement sensor unit, and sends a control signal to the tilting angle control unit using the communication module. The angle of the axis of rotation can be adjusted.

틸팅각도조절부는 스크류방식으로 구성될 수 있으며, 제2구동부에서 모터의 회전에 따라 스크류가 회전하는 스크류잭 방식으로도 틸팅각도가 조절될 수 있고, 이 경우, 각도의 정밀한 제어가 가능하다.The tilting angle adjusting unit may be configured in a screw method, and the tilting angle may be adjusted by a screw jack method in which the screw rotates according to the rotation of the motor in the second driving unit. In this case, precise control of the angle is possible.

틸팅각도조절부에서 각도가 조절된 프로펠러는 항상 수면과 수평방향으로 추력을 발생시켜 선박의 추진방향을 일정하게 유지시켜 추진효율을 향상할 수 있다.The propeller whose angle is adjusted in the tilting angle control unit always generates thrust in the horizontal direction with the water surface to maintain a constant propulsion direction of the ship, thereby improving propulsion efficiency.

또한, 본 발명에는 해수유동감지센서를 구비하고 있어, 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송할 수 있으며, 해수의 흐름을 전송받은 제어부는 해수의 흐름에 대응하여 하우징의 각도를 조절할 수 있다.In addition, the present invention is provided with a seawater flow detection sensor, it can sense the flow of seawater and transmit it to the control unit, and the control unit receiving the flow of seawater can adjust the angle of the housing in response to the flow of seawater.

보다 상세하게는, 본 발명은 프로펠러부의 전면에 위치하고, 해수유입구 및 해수배출구를 구비하고 있으며, 유입구 및 배출구의 끝단은 지름 크기를 조절할 수 있어 해수가 유입되는 유입구의 크기 및 해수가 배출되는 배출구의 크기를 조절할 수 있는 하우징을 구비하고, 하우징의 유입구 크기 및 배출구의 크기는 제어부에서 제어할 수 있다.More specifically, the present invention is located on the front of the propeller part, has a seawater inlet and a seawater outlet, and the diameter of the ends of the inlet and outlet can be adjusted so that the size of the inlet through which seawater is introduced and the size of the outlet through which the seawater is discharged. A housing having an adjustable size is provided, and the size of the inlet port and the size of the outlet port of the housing can be controlled by the control unit.

해수유동감지센서가 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송하면, 제어부의 연산모듈에서 해수의 흐름에 맞는 하우징의 각도, 유입구 및 배출구의 크기를 연산하여 하우징제어부에 하우징제어명령을 전송하여 하우징의 각도, 유입구 및 배출구의 크기를 제어하여 프로펠러부의 캐비테이션 발생을 방지할 수 있고, 프로펠러부로 유입되는 해수의 유속의 조절을 최적화 할 수 있어, 선박의 추진력을 향상시킬 수 있다.When the seawater flow detection sensor senses the flow of seawater and transmits it to the control unit, the calculation module of the control unit calculates the angle of the housing suitable for the flow of seawater, the size of the inlet and outlet, and transmits the housing control command to the housing control unit to determine the angle of the housing. , it is possible to prevent cavitation of the propeller part by controlling the sizes of the inlet and outlet, and it is possible to optimize the control of the flow rate of seawater flowing into the propeller part, thereby improving the propulsion of the ship.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes and substitutions within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 - 트림각도센서부 200 - 제1구동부
300 - 프로펠러부 400 - 틸팅각도조절부
500 - 자동제어부 600 - 해수유동감지센서
700 - 하우징제어부100 - trim angle sensor unit 200 - first driving unit
300 - propeller unit 400 - tilt angle adjustment unit
500 - Automatic control unit 600 - Seawater flow detection sensor
700 - housing control unit

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 선박이 길이 방향으로 기울어진 각도를 센싱하여 트림각도정보를 제어부로 전송하는 트림각도센서부;
모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 선박을 추진하는 동력을 발생시키는 제1구동부;
제1구동부와 결합되어 있으며, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 프로펠러부;
프로펠러의 회전축과 결합되어 있으며, 프로펠러의 회전축의 각도를 조절할 수 있는 틸팅각도조절부;
트림각도센서부에서 전송받은 트림각도정보를 이용하여, 트림각도에 따른 프로펠러 틸팅각도를 연산하는 연산모듈,
트림각도센서부, 틸팅각도부와 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있는 통신모듈,
연산모듈로부터 트림각도에 따른 프로펠러의 틸팅각도를 전송받아 저장하고, 선박의 상태에 따른 틸팅각도가 저장되어 있는 데이터베이스모듈
를 포함하는 자동제어부;
현재 틸팅각도 및 트림각도정보를 시각화하여 나타내는 디스플레이모듈,
사용자가 틸팅각도조절부를 수동으로 동작시킬 수 있는 수동동작버튼모듈
을 포함하는 수동제어부;
모터를 포함한 구동수단을 포함하여 이루어지며, 틸팅각도조절부에 틸팅각도를 조절할 수 있는 구동력을 전달는 제2구동부;
해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송할 수 있는 해수유동감지센서;
유입구 및 배출구가 구비된 원통형상으로 형성되어 있으며, 프로펠러부의 전면에 위치하여 유입구에서 유입된 해수가 배출구를 통하여 배출되면서 프로펠러부로 유입되도록하는 하우징; 및
하우징의 유입구 및 배출구의 크기 및 하우징의 각도를 조절할 수 있는 하우징제어부
를 포함하고,
해수유동감지센서가 해수의 흐름을 센싱하여 제어부로 전송하면, 제어부의 연산부에서 해수의 흐름에 맞는 하우징의 각도를 연산하여 하우징제어부에 제어명령을 전송하여 하우징의 위치를 제어하여 프로펠러부의 캐비테이션발생을 방지하는 것
를 포함하는, 고속소형선의 선외기 틸팅각 자동조절장치.


a trim angle sensor unit that senses the angle at which the ship is inclined in the longitudinal direction and transmits trim angle information to the control unit;
a first driving unit comprising a driving means including a motor and generating power to propel the vessel;
a propeller unit coupled to the first driving unit and capable of rotating about a rotating shaft;
a tilting angle control unit coupled to the rotation shaft of the propeller and capable of adjusting the angle of the rotation shaft of the propeller;
an operation module for calculating the propeller tilting angle according to the trim angle by using the trim angle information received from the trim angle sensor unit;
A communication module capable of transmitting and receiving information and control signals to and from the trim angle sensor unit and the tilting angle unit;
A database module that receives and stores the tilting angle of the propeller according to the trim angle from the calculation module and stores the tilting angle according to the state of the ship
An automatic control unit comprising;
A display module that visualizes and displays the current tilt angle and trim angle information;
Manual operation button module that allows the user to manually operate the tilting angle control unit
Manual control unit including;
a second driving unit comprising a driving means including a motor and transmitting a driving force capable of adjusting the tilting angle to the tilting angle adjusting unit;
a seawater flow detection sensor capable of sensing the flow of seawater and transmitting it to the control unit;
The housing is formed in a cylindrical shape provided with an inlet and an outlet, and is located in front of the propeller unit so that the seawater introduced from the inlet is discharged through the outlet and flows into the propeller unit; and
Housing control unit that can adjust the size of the inlet and outlet of the housing and the angle of the housing
including,
When the seawater flow detection sensor senses the flow of seawater and transmits it to the control unit, the calculation unit of the control unit calculates the angle of the housing that matches the flow of seawater and transmits a control command to the housing control unit to control the position of the housing to prevent cavitation of the propeller unit. to prevent
Including, automatic adjustment of the tilting angle of the outboard motor of the small high-speed ship.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016055737A (en) * 2014-09-09 2016-04-21 スズキ株式会社 Toe angle control system and toe angle control method for outboard motor
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