KR102656246B1 - Steering system for ship - Google Patents
Steering system for ship Download PDFInfo
- Publication number
- KR102656246B1 KR102656246B1 KR1020210179095A KR20210179095A KR102656246B1 KR 102656246 B1 KR102656246 B1 KR 102656246B1 KR 1020210179095 A KR1020210179095 A KR 1020210179095A KR 20210179095 A KR20210179095 A KR 20210179095A KR 102656246 B1 KR102656246 B1 KR 102656246B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tiller
- hydraulic
- port
- motor
- pump unit
- Prior art date
Links
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 36
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
- B63H25/18—Transmitting of movement of initiating means to steering engine
- B63H25/22—Transmitting of movement of initiating means to steering engine by fluid means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
- B63H25/26—Steering engines
- B63H25/28—Steering engines of fluid type
- B63H25/30—Steering engines of fluid type hydraulic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H2025/022—Steering wheels; Posts for steering wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H2025/028—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring using remote control means, e.g. wireless control; Equipment or accessories therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
본 발명은 조타실에 마련된 조향핸들과 조타실 외부에 마련된 리모트 컨트롤러를 조작하여 선박의 진행 방향을 변경할 수 있는 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치는 조향핸들과 리모트 컨트롤러 중 어느 하나를 조작하면, 펌프유닛이 틸러의 틸러아암 사이에 배치된 유압 액추에이터로 작동유를 공급하여 2개의 피스톤로드가 서로 동일한 방향으로 신축되고, 피스톤로드의 신축 방향에 따라 틸러가 좌측 또는 우측으로 회전하고, 틸러의 방향타의 방향이 가변되어 선박의 진행 방향을 제어할 수 있게 한 것이다. The present invention relates to a remote control steering device for a small ship that can change the direction of progress of a ship by manipulating a steering handle provided in the wheelhouse and a remote controller provided outside the wheelhouse. The remote control steering device for a small ship according to the present invention includes a steering handle and a remote control steering device. When one of the remote controllers is operated, the pump unit supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator placed between the tiller arms of the tiller, so that the two piston rods expand and contract in the same direction, and the tiller moves to the left or left depending on the direction of expansion and contraction of the piston rods. It rotates to the right and the direction of the tiller's rudder is changed to control the ship's direction of travel.
Description
본 발명은 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조타실에 마련된 조향핸들과 조타실 외부에 마련된 리모트 컨트롤러를 조작하면 펌프유닛이 유압 액추에이터로 작동유를 공급하여 2개의 피스톤로드가 서로 동일한 방향으로 신축되고, 피스톤로드의 신축 방향에 따라 선박의 방향타와 연결된 틸러를 좌우로 회전시켜 선박의 진행 방향을 제어할 수 있는 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치에 관한 것이다. The present invention relates to a remote control steering device for small ships. More specifically, when the steering handle provided in the wheelhouse and the remote controller provided outside the wheelhouse are operated, the pump unit supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator so that the two piston rods move in the same direction. It relates to a remote control steering device for a small ship that can control the direction of progress of a ship by rotating the tiller connected to the ship's rudder left and right according to the direction of expansion and contraction of the piston rod.
일반적으로, 중소형 선박 및 레저 보트용 선박은 선외기라고 하여, 엔진 구동방식이 아니기 때문에 조향장치를 엔진구동으로 작동할 수 없다. 따라서 이러한 중소형 선박의 조향장치는 항상 선실(조타실)에서 핸들에 의하여 작동이 가능한 수동식이다. 조향장치의 수동구동은 조타실에 1명의 인원(조타수)이 상주하면서 조향장치를 조절하여야 한다. In general, small and medium-sized ships and leisure boats are called outboard motors, and because they are not engine driven, the steering device cannot be operated by engine drive. Therefore, the steering system of these small and medium-sized ships is always a manual type that can be operated by a handle from the cabin (wheelhouse). For manual operation of the steering system, one person (helmsman) must reside in the wheelhouse to control the steering system.
현재 어촌에서는 인력이 매우 부족한 상황임에도 불구하고, 전술된 조향장치를 사용하고 있으며 이에 따라 조업 중에 인원 1명의 손실이 발생되었다. 즉, 어선에서 어민이 어로작업을 수행할 때 작업자 중 1명은 항상 조타실에서 조향장치를 조정하고 있어야 하는 것이다. Despite the current situation where there is a severe shortage of manpower in fishing villages, the above-mentioned steering device is used, resulting in the loss of one person during fishing. In other words, when fishermen perform fishing work on a fishing boat, one of the workers must always be in the wheelhouse adjusting the steering device.
따라서 어로 장비 및 어선 자동화 시스템의 일부로 어촌의 노동력 부족 현상 및 어민의 안전성 확보를 위해 도 1에서 볼 수 있는 것처럼 조타실 외의 장소에서도 조향장치를 조정할 수 있도록 한 선박용 리모트컨트롤 조향장치가 개발되기도 하였다. Therefore, as part of the fishing equipment and fishing boat automation system, a remote control steering device for ships was developed that allows the steering device to be adjusted in places other than the wheelhouse, as shown in Figure 1, to address the labor shortage in fishing villages and ensure the safety of fishermen.
이같은 종래기술에 의한 선박용 조향장치의 리모트컨트롤 조향장치의 경우 선박이 항해중일 때에는 조타실에 마련된 조향핸들(110)을 조작하여 유압 액추에이터(2)를 작동시킴으로써 선박의 방향을 조종하고, 어장에 도착해서 어로작업 중일 때에는 리모트 컨트롤러(4)를 사용하여 조향핸들(110)과 관계없이 원격에서도 유압 액추에이터(2)를 작동시킴으로써 선박의 방향을 좌우로 조종할 수 있었다. In the case of the remote control steering device of the ship's steering device according to the prior art, when the ship is sailing, the direction of the ship is controlled by operating the hydraulic actuator (2) by manipulating the steering handle (110) provided in the wheelhouse, and upon arrival at the fishing ground, During fishing operations, the direction of the ship could be controlled left and right by using the remote controller (4) to remotely operate the hydraulic actuator (2) regardless of the steering handle (110).
그러나 종래기술에 의한 선박용 리모트컨트롤 조향장치의 경우 단방향 펌프(5)를 사용하는 관계로 한 쌍의 실린더로 이루어진 유압 액추에이터(2)를 동작시키기 위해 단방향펌프인 오일펌프와 더불어 방향전환 밸브(솔레노이드 밸브)를 필수적으로 구비해야 하였으며 이들이 산발적으로 배치되어 있기 때문에 조향장치의 전체적인 구성이 복잡하고 중량도 커지면서 가격이 비싸다는 문제점이 있었다. However, in the case of the remote control steering device for ships according to the prior art, a one-way pump (5) is used, so in order to operate the hydraulic actuator (2) consisting of a pair of cylinders, an oil pump, which is a one-way pump, as well as a direction change valve (solenoid valve) are used. ) had to be provided as a necessity, and because they were arranged sporadically, there was a problem in that the overall configuration of the steering device was complicated, the weight increased, and the price was expensive.
또한 종래의 선박용 리모트컨트롤 조타장치는 2개의 유압실린더를 사용하여 방향타(러더)를 회전시키도록 구성되어 있기 때문에 유압실린더가 차지하는 설치 공간이 많고 구조가 복잡해져서 설치에 제약이 따르고, 고장의 발생율이 높으며, 많은 부속으로 인해 유지 관리와 교체에 많은 비용과 노력이 요구되는 문제도 있다. In addition, the conventional remote control steering device for ships is configured to rotate the rudder using two hydraulic cylinders, so the hydraulic cylinders take up a lot of installation space and the structure is complicated, which imposes restrictions on installation and increases the rate of failure. There is also the problem that a lot of cost and effort is required for maintenance and replacement due to the high number of parts.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 유압 액추에이터를 작동시키기 위해 산발적으로 배치되었던 오일펌프, 방향전환 밸브 및 오일탱크에 의한 복잡한 구성을 펌프유닛을 중심으로 단순, 경량화하여 기존 소형 선박에 저렴한 비용으로 간단히 설치할 수 있도록 한 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치를 제공하는데 있다. The present invention has been proposed to solve the above-described conventional problems. The purpose of the present invention is to provide a pump unit that has a complex configuration using an oil pump, a direction change valve, and an oil tank that were sporadically arranged to operate a hydraulic actuator. The main goal is to provide a remote control steering device for small ships that is simple and lightweight so that it can be easily installed on existing small ships at low cost.
본 발명의 다른 목적은 구성을 단순화시켜 부품수를 줄일 수 있으며, 유지관리 및 교체가 용이하고, 제어력을 증대시킬 수 있는 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a remote control steering device for small ships that simplifies the configuration, reduces the number of parts, is easy to maintain and replace, and increases controllability.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 한 형태에 따른 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치는, 선박의 방향타가 연결되며, 선체에 연직한 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하도록 설치되는 틸러; 펌프유닛에서 공급되는 작동유에 의해 상기 틸러를 어느 한 방향으로 회전시키는 유압 액추에이터; 작동유가 저장된 오일탱크와, 일방향으로 회전하면서 상기 오일탱크 내의 작동유를 펌핑하는 회전력을 발생시키는 DC모터와, 상기 DC모터에 의해 펌핑되는 작동유를 상기 유압 액추에이터로 토출하는 제1펌핑포트 및 제2펌핑포트와, 상기 DC모터의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 상기 제1펌핑포트 또는 제2펌핑포트로 전환하는 4포트/3웨이 전기제어 방식의 솔레노이드밸브를 포함하는 펌프유닛; 상기 펌프유닛의 DC모터에 전원을 인가하여 DC모터를 일방향으로 회전시키고, 상기 솔레노이드밸브에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환하는 컨트롤모듈; 선박의 조타실에 설치되어 조타실 내의 사람에 의해 조작되며, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되어 조타실 내의 사람의 조작에 의해 상기 컨트롤모듈을 통해 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 조향핸들; 및, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되며, 조타실의 외부에 설치되어 조타실 외부의 사람의 조작에 의해 상기 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 리모트 컨트롤러;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a remote control steering device for a small ship according to one form of the present invention includes a tiller to which the rudder of the ship is connected and installed to rotate around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the hull; a hydraulic actuator that rotates the tiller in one direction using hydraulic oil supplied from a pump unit; An oil tank in which hydraulic oil is stored, a DC motor that rotates in one direction and generates a rotational force to pump the hydraulic oil in the oil tank, and a first pumping port and a second pump that discharge the hydraulic oil pumped by the DC motor to the hydraulic actuator. A pump unit including a port and a 4-port/3-way electrically controlled solenoid valve that switches the direction of hydraulic fluid pumped by one-way driving of the DC motor to the first pumping port or the second pumping port; A control module that applies power to the DC motor of the pump unit to rotate the DC motor in one direction and switches the flow path by applying a control signal to the solenoid valve; A steering handle installed in the ship's wheelhouse and operated by a person in the wheelhouse, electrically connected to the control module, and operating the DC motor and solenoid valve of the pump unit through the control module by operation by a person in the wheelhouse; And, a remote controller electrically connected to the control module and installed outside the wheelhouse to operate the DC motor and solenoid valve of the pump unit by manipulation by a person outside the wheelhouse.
상기 유압 액추에이터는, 상기 펌프유닛의 제1펌핑포트와 연결되어 작동유를 공급받아 피스톤이 신장하는 제1실린더와, 상기 펌프유닛의 제2펌핑포트와 연결되어 작동유를 공급받아 피스톤이 신장하는 제2실린더를 포함하며, 제1실린더의 피스톤과 제2실린더의 피스톤은 상기 틸러의 양측 단부에 연결된 것을 특징으로 한다. The hydraulic actuator includes a first cylinder connected to the first pumping port of the pump unit to receive operating oil and extend the piston, and a second cylinder connected to the second pumping port of the pump unit to receive operating oil to extend the piston. It includes a cylinder, and the piston of the first cylinder and the piston of the second cylinder are connected to both ends of the tiller.
또는 상기 유압 액추에이터는, 상기 펌프유닛에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와, 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 작동유를 공급하는 펌프유닛에 연결된 제1유압라인 및 제2유압라인과 각각 연결되는 제1포트와 제2포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 제1포트와 제2포트 중 어느 하나를 통해 유입되는 작동유의 유압에 의해 유압챔버의 양 축방향 중 어느 한 방향으로 슬라이딩하는 피스톤디스크와, 상기 피스톤디스크의 양측면에 서로 반대 방향으로 연장되게 형성되어 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 돌출되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러의 양측부에 접촉하여 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개 한 쌍으로 된 피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 한다. Or, the hydraulic actuator is connected to a hydraulic chamber that accommodates the hydraulic oil supplied from the pump unit, and a first hydraulic line and a second hydraulic line that communicate with both sides of the hydraulic chamber and are connected to the pump unit that supplies the hydraulic oil. A cylinder having a first port and a second port, and one of two axial directions of the hydraulic chamber by the hydraulic pressure of the hydraulic oil flowing into the hydraulic chamber of the cylinder through one of the first port and the second port. A piston disk that slides is formed to extend in opposite directions on both sides of the piston disk and protrudes outward from both ends of the cylinder, and each outer end contacts both sides of the tiller and slides in the same direction as the tiller. It is characterized in that it includes two pairs of piston rods that rotate around the rotation axis.
여기서 상기 틸러는 상기 회전축이 연결되는 틸러몸체와, 상기 틸러몸체의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되어 상기 유압 액추에이터가 설치되는 공간을 형성하는 2개의 틸러아암을 포함하며, 상기 유압 액추에이터의 피스톤로드는 상기 틸러아암 각각에 연접하면서 슬라이딩할 수 있다. Here, the tiller includes a tiller body to which the rotation axis is connected, and two tiller arms extending in a horizontal direction with respect to the ground at both ends of the tiller body to form a space in which the hydraulic actuator is installed, The piston rod of the hydraulic actuator may slide while being connected to each of the tiller arms.
또한, 상기 틸러아암의 내측면은 상기 회전축을 중심으로 한 틸러의 회전 궤적과 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어지며, 상기 유압 액추에이터의 피스톤로드의 끝단부에는 상기 틸러아암의 내측면을 따라 구름운동하는 롤러가 회전이 자유롭게 설치될 수 있다. In addition, the inner surface of the tiller arm is made of a curved surface with a curvature corresponding to the rotation trajectory of the tiller centered on the rotation axis, and the end of the piston rod of the hydraulic actuator has a rolling motion along the inner surface of the tiller arm. The roller can be installed to rotate freely.
상기 틸러아암의 내측면에는 피스톤로드의 끝단부와 접촉하면서 틸러의 회전 각도를 제한하는 스톱퍼가 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다.On the inner surface of the tiller arm, a stopper that contacts the end of the piston rod and limits the rotation angle of the tiller may be formed to protrude inward.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치는, 선박의 방향타가 연결되며 선체에 연직한 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하도록 설치되는 틸러몸체와, 상기 틸러몸체의 양측 단부에 수평하게 연장되며 내측면이 틸러의 회전궤적과 대응하는 곡률로 만곡된 곡면으로 된 2개의 틸러아암을 포함하는 틸러; 펌프유닛에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와, 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 작동유를 공급하는 펌프유닛에 연결된 제1유압라인 및 제2유압라인과 각각 연결되는 제1포트와 제2포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 제1포트와 제2포트 중 어느 하나를 통해 유입되는 작동유의 유압에 의해 유압챔버의 양 축방향 중 어느 한 방향으로 슬라이딩하는 피스톤디스크와, 상기 피스톤디스크의 양측면에 서로 반대 방향으로 연장되게 형성되어 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 돌출되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러아암의 양측 내측면에 접촉하여 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러아암 중 어느 하나에 외력을 가하여 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개 한 쌍으로 된 피스톤로드를 포함하는 유압 액추에이터; 작동유가 저장된 오일탱크와, 일방향으로 회전하면서 상기 오일탱크 내의 작동유를 펌핑하는 회전력을 발생시키는 DC모터와, 상기 DC모터에 의해 펌핑되는 작동유를 상기 유압 액추에이터의 제1포트 및 제2포트로 각각 토출하는 제1펌핑포트 및 제2펌핑포트와, 상기 DC모터의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 상기 제1펌핑포트 또는 제2펌핑포트로 전환하는 4포트/3웨이 전기제어 방식의 솔레노이드밸브를 포함하는 펌프유닛; 상기 펌프유닛의 DC모터에 전원을 인가하여 DC모터를 일방향으로 회전시키고, 상기 솔레노이드밸브에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환하는 컨트롤모듈; 선박의 조타실에 설치되어 조타실 내의 사람에 의해 조작되며, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되어 조타실 내의 사람의 조작에 의해 상기 컨트롤모듈을 통해 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 조향핸들; 및, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되며, 조타실의 외부에 설치되어 조타실 외부의 사람의 조작에 의해 상기 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 리모트 컨트롤러;를 포함할 수 있다.A remote control steering device for a small ship according to another form of the present invention includes a tiller body installed to rotate around a rotation axis to which the rudder of the ship is connected and extending in a direction perpendicular to the hull, and horizontal steering wheels at both ends of the tiller body. A tiller including two tiller arms that extend well and have an inner surface curved with a curvature corresponding to the rotation trajectory of the tiller; A first port and a second port respectively connected to a hydraulic chamber that receives the hydraulic oil supplied from the pump unit, and a first hydraulic line and a second hydraulic line that communicate with both sides of the hydraulic chamber and are connected to the pump unit that supplies the hydraulic oil. A cylinder provided with a piston disk that slides in one of two axial directions of the hydraulic chamber by the hydraulic pressure of hydraulic oil flowing into the hydraulic chamber of the cylinder through one of the first port and the second port, The piston disc is formed to extend in opposite directions on both sides and protrudes outward from both ends of the cylinder, and each outer end contacts both inner surfaces of the tiller arm and slides in the same direction to one of the tiller arms. A hydraulic actuator including two pairs of piston rods that rotate the tiller about the rotation axis by applying an external force; An oil tank in which hydraulic oil is stored, a DC motor that rotates in one direction and generates a rotational force to pump the hydraulic oil in the oil tank, and the hydraulic oil pumped by the DC motor is discharged to the first and second ports of the hydraulic actuator, respectively. a first pumping port and a second pumping port, and a 4-port/3-way electrically controlled solenoid valve that switches the direction of the hydraulic oil pumped by one-way driving of the DC motor to the first pumping port or the second pumping port. A pump unit including; A control module that applies power to the DC motor of the pump unit to rotate the DC motor in one direction and switches the flow path by applying a control signal to the solenoid valve; A steering handle installed in the ship's wheelhouse and operated by a person in the wheelhouse, electrically connected to the control module, and operating the DC motor and solenoid valve of the pump unit through the control module by operation by a person in the wheelhouse; And, a remote controller electrically connected to the control module and installed outside the wheelhouse to operate the DC motor and solenoid valve of the pump unit by manipulation by a person outside the wheelhouse.
본 발명에 의한 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치는 유압 액추에이터를 작동시키기 위해 산발적으로 배치되었던 오일펌프, 방향전환 밸브 및 오일탱크에 의한 복잡한 구성을 펌프유닛을 중심으로 단순, 경량화하여 하나의 펌프유닛을 형성함으로써 기존 소형 선박에 저렴한 비용으로 간단히 설치할 수 있는 장점이 있다.The remote control steering device for small ships according to the present invention forms a single pump unit by simplifying and lightweighting the complex configuration of the oil pump, direction change valve, and oil tank, which were sporadically arranged to operate the hydraulic actuator, centered on the pump unit. This has the advantage of being able to be easily installed on existing small ships at low cost.
또한, 본 발명은 리모트 컨트롤러의 좌방향 스위치와 우방향 스위치가 눌리지 않은 상태에서는 DC모터에 인가된 전원이 차단되도록 함으로써 DC모터에 불필요하게 낭비되는 전력을 절감할 수 있다.In addition, the present invention can reduce power unnecessarily wasted on the DC motor by blocking the power applied to the DC motor when the left and right switches of the remote controller are not pressed.
그리고, 2개 한 쌍으로 된 피스톤로드가 동시에 동일한 방향으로 슬라이딩하도록 된 유압 액추에이터가 틸러에 서로 마주보게 형성된 2개의 틸러아암 사이의 공간에 설치되고, 유압 액추에이터에 구성된 2개의 피스톤로드가 유압에 의해 동일한 방향으로 이동하면서 틸러의 틸러아암을 밀어서 틸러를 좌측 또는 우측으로 회전시켜 방향을 조정하게 되므로 전체 구성을 대폭 단순화시킬 수 있으며, 작은 힘으로 큰 구동력을 발생시킬 수 있다. In addition, a hydraulic actuator that allows two pairs of piston rods to slide in the same direction at the same time is installed in the space between the two tiller arms formed to face each other on the tiller, and the two piston rods configured in the hydraulic actuator are moved by hydraulic pressure. The direction is adjusted by rotating the tiller to the left or right by pushing the tiller arm of the tiller while moving in the same direction, so 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.Therefore, the overall configuration can be simplified to reduce the number of parts, maintenance and replacement are easy, and control power can be increased.
또한 유압 액추에이터가 틸러 내부에 수용되어 설치되므로 작은 설치 공간으로 설치가 가능한 효과도 있다. Additionally, since the hydraulic actuator is accommodated and installed inside the tiller, it can be installed in a small installation space.
도 1은 종래기술에 의한 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 구성하는 펌프유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 구성하는 펌프유닛의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5에 도시한 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 구성하는 틸러 및 유압 액추에이터의 작동례를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 구성하는 유압 액추에이터의 단면도이다. Figure 1 is a configuration diagram for explaining a remote control steering device for hydraulic steering according to the prior art.
Figure 2 is a configuration diagram for explaining the configuration of a remote control steering device for hydraulic steering for a ship according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of a pump unit constituting a remote control steering device for hydraulic steering for ships according to the present invention.
Figure 4 is a circuit diagram of a pump unit constituting a remote control steering device for hydraulic steering for ships according to the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram for explaining the configuration of a remote control steering device for hydraulic steering for ships according to the second embodiment of the present invention.
Figures 6a to 6c are plan views showing examples of operation of the tiller and hydraulic actuator constituting the remote control steering device for hydraulic steering for ships shown in Figure 5.
Figure 7 is a cross-sectional view of a hydraulic actuator constituting the remote control steering device for hydraulic steering for a ship shown in Figure 5.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치에 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 기술범위에 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 remote control steering device for hydraulic steering for ships according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention, or reduced from the actual size 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 기술분야에서 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.Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치는, 조향핸들(110)과, 유압 액추에이터(120), 틸러(121), 펌프유닛(130), 컨트롤모듈(140), 리모트 컨트롤러(150) 등을 포함하여 이루어진다. Referring to Figures 2 to 4, the remote control steering device for hydraulic steering for ships according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 실시예에 의한 리모트컨트롤 조향장치는 오일탱크(132)와, 일방향으로 운전하면서 오일탱크(132)의 유체(오일)를 펌핑하는 DC모터(131)와, DC모터(131)의 운전에 의해 펌핑되는 유체의 방향을 전환하는 솔레노이드밸브(135), 솔레노이드밸브(135)를 통한 유체를 토출하는 제1펌핑포트(133a) 및 제2펌핑포트(133b)를 일체화하여 펌프유닛(130)을 형성하여 보다 간결한 구성을 갖도록 한 것이다. The remote control steering device according to an embodiment of the present invention includes an
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 리모트컨트롤 조향장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the remote control steering device according to an embodiment of the present invention will be described in more detail, focusing on each of the above components.
상기 조향핸들(110)은 선박의 조타실에 설치된 것으로 사용자가 조타실에 위치하는 경우 상기 리모트 컨트롤러(150)의 조작 없이 상기 조향핸들(110)을 직접 회전시킴으로써 선박의 진행방향을 제어할 수 있다. 여기서 상기 조향핸들(110)은 펌프유닛(130)의 작동을 제어하는 컨트롤모듈(140)과 전기적으로 연결되어 조향핸들(110)의 회전 방향에 따라 유압 액추에이터(120)를 동작시킴으로써 선박의 방향타와 연결된 틸러(121)를 회전시켜 진행방향을 변경할 수 있다.The steering handle 110 is installed in the wheelhouse of a ship, and when a user is located in the wheelhouse, the direction of movement of the ship can be controlled by directly rotating the steering handle 110 without manipulating the
이 실시예에서 유압 액추에이터(120)는 유압에 의해 각각 작동되는 제1실린더(120a)와 제2실린더(120b)를 포함하며, 제1실린더(120a)와 제2실린더(120b)의 피스톤이 진퇴함에 따라 틸러(121)가 회전하여 선박의 방향타가 회전하게 된다. In this embodiment, the
상기 펌프유닛(130)은 상기 유압 액추에이터(220)에 작동유를 공급하여 동작시키기 위한 것으로 DC모터(131)가 상단부에, 제1펌핑포트(133a)와 제2펌핑포트(133b)를 구비한 펌프블록(133)이 중간에, 오일탱크(132)가 하단부에 설치되어 일체화된 형태로 이루어진다. 여기서, 상기 제1펌핑포트(133a) 및 제2펌핑포트(133b)는 유압 액추에이터(120)의 제1실린더(120a)와 제2실린더(120b)에 각각 연결되어 상기 DC모터(131)의 구동에 의해 상기 유압 액추에이터(120)의 제1실린더(120a)와 제2실린더(120b) 중 어느 하나로 작동유를 공급한다. The
상기 펌프블록(133)에는 DC모터(131)의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 전환하여 제1펌핑포트(133a) 또는 제2펌핑포트(133b)로 펌핑하는 솔레노이드밸브(135)가 설치된다. 솔레노이드밸브(135)는 4포트/3웨이의 전기제어를 통해 유로를 제1펌핑포트(133a) 또는 제2펌핑포트(133b)로 전환하도록 구성된다. The
한편, 상기 펌프유닛(130)의 제1펌핑포트(133a)와 제2펌핑포트(133b)에는 각각 압력센서(134a, 134b)가 설치될 수 있다. 상기 압력센서(134a,134b)는 상기 제1펌핑포트(133a)와 제2펌핑포트(133b)에 부담되는 오일의 유체압을 감지하면서 한계 조타각에 이르러 오일의 압력이 일정 이상 가해지는 경우 컨트롤모듈(140)에 이를 통보한다. 그러면 상기 컨트롤모듈(140)은 DC모터(131)에 인가된 전원을 즉시 차단하여 DC모터(131)의 구동을 중지시킨다. Meanwhile,
상기 컨트롤모듈(140)은 상기 펌프유닛(130)과 리모트 컨트롤러(150) 사이에 설치되며, 상기 DC모터(131)로 전원을 인가하거나 차단하는 역할을 포함하여 상기 조향핸들(110) 및 리모트 컨트롤러(150)와 전기적으로 연결되어 조향핸들(110) 및 리모트 컨트롤러(150)의 조작에 의해 발생되는 전기신호에 따라 상기 DC모터(131)를 제어한다. 여기서 상기 컨트롤모듈(140)은 상시 DC모터(131)가 동작하도록 전원을 인가하는 것이 아니라, 상기 리모트 컨트롤러(150)에 설치된 좌방향 스위치와 우방향 스위치가 눌림과 동시에 상기 DC모터(131)에 전원을 인가하는 방식을 따른다. 이로써, 전기 소모량을 절감할 수 있게 된다. The
상기 리모트 컨트롤러(150)는 상기 컨트롤모듈(140)을 경유하는 상태로 펌프유닛의 DC모터(131)와 연결되어 상기 펌프유닛을 동작시키는 역할을 한다. 즉, 리모트 컨트롤러(150)는 상기 컨트롤모듈(140)에 전기적으로 연결되어 있으며 도면에서 볼 수 있는 것처럼 좌방향 스위치(151a)와 우방향 스위치(151b)를 구비하는 간단한 형태로 제작된다. 그리고, 상기 좌방향 스위치(151a)와 우방향 스위치(151b) 중 어느 하나가 눌리면 상기 DC모터(131)에 전원이 인가되어 구동되고, 상기 좌방향 스위치(151a)와 우방향 스위치(151b)가 눌리지 않은 상태에서는 상기 DC모터(131)에 인가된 전원이 차단되도록 제어신호를 송출한다. 이처럼 리모트 컨트롤러(150)의 구성이 매우 단순하게 이루어지면 선박에서 사용자가 어로작업 중에도 실수 없이 선박의 진행방향을 조종할 수 있으며, DC모터(131)에 불필요하게 낭비되는 전력을 절감할 수 있다.The
참고로, 도 2에는 선박의 엔진(170)을 제어하기 위한 엔진컨트롤 레버(180)가 도시되었으며, 여기에는 선박의 기어변속을 담당하는 클러치레버(181)와 엔진의 RPM을 조절하여 선박의 속도를 조절하는 속도레버(182)가 포함된다. For reference, Figure 2 shows an
상술한 것과 같은 구성을 갖는 리모트컨트롤 조향장치는 다음과 같이 작동한다.The remote control steering device having the same configuration as described above operates as follows.
선박의 운항자가 조타실에서 조향핸들(110)을 회전 조작하거나, 리모트 컨트롤러(150)의 좌방향 스위치(151a)와 우방향 스위치(151b)를 누름 조작하면, 컨트롤모듈(140)로 조작 신호가 전송되어 컨트롤모듈(140)이 DC모터(131)에 제어신호를 인가하여 DC모터(131)를 일방향으로 회전시켜 오일탱크(132) 내의 오일을 펌핑한다. When the ship's operator rotates the
이 때, 컨트롤모듈(140)은 조향핸들(110)의 조작 방향이나 리모트 컨트롤러(150)의 좌방향 스위치(151a) 또는 우방향 스위치(151b)를 누름 조작에 따라 솔레노이드밸브(135)에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환한다. At this time, the
솔레노이드밸브(135)를 통과한 오일은 제1펌프포트(133a) 또는 제2펌프포트(133b)를 통해서 유압 액추에이터(120)의 제1실린더(120a) 또는 제2실린더(120b)로 공급되어 제1실린더(120a)의 피스톤 또는 제2실린더(120b)의 피스톤을 신장시켜 틸러(121)를 어느 한 방향으로 회전시킴으로써 선박의 방향타를 회전시켜 선박의 운행 방향을 전환한다. The oil that has passed through the
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치를 나타낸 것이다. Figures 5 to 7 show a remote control steering device for hydraulic steering for a ship according to another embodiment of the present invention.
이 실시예의 선박용 유압조타용 리모트컨트롤 조향장치는 틸러(210) 및 유압 액추에이터(220)의 구성 및 작용에 있어서 전술한 실시예와 차이가 있다. The remote control steering device for hydraulic steering for ships of this embodiment differs from the above-described embodiment in the configuration and operation of the
이 실시예에서 틸러(210)는 선박의 선체 후미에 연직한 방향으로 연장된 회전축(215)을 중심으로 양측 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 틸러(210)는 회전축(215)이 연결되는 틸러몸체(211)와, 상기 틸러몸체(211)의 양측 단부에 지면(地面)에 대해 수평한 방향으로 연장되게 형성되어 상기 유압 액추에이터(220)가 설치되는 공간을 형성하는 2개의 틸러아암(212)을 포함한다. In this embodiment, the
틸러몸체(211)는 선박의 방향타와 결합되어 틸러몸체(211)가 회전하게 되면 방향타가 회전하여 선박의 진행 방향이 변경된다. 상기 회전축(215)은 틸러몸체(211)와 틸러아암(212) 전체를 포함하는 틸러(210)의 기하적 중심에서 일정거리 편심된 위치에서 틸러몸체(211)에 연결될 수 있다. The
틸러아암(212)은 회전축(215)이 배치된 부분에서 양측방향으로 곡선형으로 연장되게 형성되며, 2개의 틸러아암(212) 사이에 유압 액추에이터(220)가 설치된다. 유압 액추에이터(220)의 피스톤로드(223)가 신축될 때 틸러아암(212)이 피스톤로드(223)와 연동하여 원활하게 회전할 수 있도록 하기 위하여, 틸러아암(212)의 내측면(212a)은 틸러(210)의 회전 궤적과 대응하는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어진다. 상기 틸러아암(212) 각각의 끝단부에는 유압 액추에이터(220)의 피스톤로드(223)의 끝단부와 접촉하면서 틸러(210)의 회전 각도를 제한하는 스톱퍼(213)가 내측으로 돌출되게 형성된다. The
틸러아암(212)은 이 실시예에서와 같이 내측면(212a)과 외측면 모두 곡면으로 이루어지지만 이와 다르게 적어도 내측면은 곡면으로 이루어지고 외측면은 직선형으로 이루어진 형태를 가질 수도 있다. As in this embodiment, the
유압 액추에이터(220)는 틸러(210)의 틸러아암(212) 사이에 설치되어 틸러(210)를 회전시킴으로써 선박의 방향타를 회전시켜 선박의 진행방향을 변경시켜주도록 한 것으로, 펌프유닛(130)의 펌프유닛와 연결되어 작동한다. 도 7을 참조하면, 여기서 상기 유압 액추에이터(220)는 틸러아암(212) 사이의 공간에 고정되는 실린더(221)와, 상기 실린더(221) 내부에서 유압에 의해 슬라이딩하도록 설치되는 피스톤디스크(222), 상기 피스톤디스크(222)의 양측면에 고정되어 함께 이동하는 2개의 피스톤로드(223)를 포함한다. The
상기 실린더(221)는 선체 후미에 고정되게 설치된다. 실린더(221)는 펌프유닛에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버(221a)와 상기 유압챔버(221a)의 양측부와 연통되며 상기 펌프유닛(130)의 펌프유닛에 연결되는 제1유압라인(201) 및 제2유압라인(202)과 각각 연결되는 제1포트(221b) 및 제2포트(221c)를 구비한다. 상기 피스톤디스크(222)는 상기 유압챔버(221a) 내에서 상기 제1포트(221b) 및 제2포트(221c) 사이에 배치되며 유압챔버(221a)의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는 원반형으로 되어, 상기 제1포트(221b) 및 제2포트(221c)를 통해 유압챔버(221a) 내로 공급되는 작동유에 의해 유압챔버(221a)의 축방향으로 슬라이딩한다. 즉, 상기 실린더(221)의 제1포트(221b) 및 제2포트(221c) 중 어느 하나로 유압이 공급되면, 피스톤디스크(222)가 유압에 의해 밀려서 실린더(221)의 양 축방향 중 어느 한 축방향으로 이동하게 된다. The
유압 액추에이터(220)에는 2개의 피스톤로드(223)가 구비되는데, 각각의 피스톤로드(223)는 내측 단부가 상기 피스톤디스크(222)의 양측면 중심부에 연결되고, 외측 단부가 실린더(221)의 일단부를 통해 외부로 연장되어 틸러(210)의 틸러아암(212)의 내측면(212a)에 연접한다. The
피스톤로드(223)는 틸러아암(212)의 내측면(212a)과 거의 동일하거나 약간 작은 두께 또는 직경을 갖는 원형 바아 또는 사각형 등의 다각형 바아 형태를 가질 수 있으며, 피스톤로드(223)의 외측 단부는 틸러아암(212)의 내측면(212a)을 따라 상대 이동하면서 틸러아암(212)에 외력을 가하게 된다. 이 때 피스톤로드(223)의 외측 단부가 틸러아암(212)의 내측면(212a) 간에 마찰력을 적게 발생시키면서 원활하게 상대 이동할 수 있으며 마모를 최소화할 수 있도록 피스톤로드(223)의 외측 단부에 롤러(224)가 회전이 자유롭게 설치되어 틸러아암(212)의 내측면(212a)을 따라 구름 운동하게 된다. The
펌프유닛(130)은 상기 유압 액추에이터(220)에 작동유를 공급하여 동작시키기 위한 것으로, 전술한 실시예와 동일하게 일방향 DC모터(131)가 상단부에, 제1펌프포트(133a)와 제2펌프포트(133b)를 구비한 펌프블록(133)이 중간에, 오일탱크(132)가 하단부에 설치되어 일체화된 형태로 이루어진다. The
그리고, 펌프유닛(130)의 펌프블록(133)에는 DC모터(131)의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 전환하여 제1펌핑포트(133a) 또는 제2펌핑포트(133b)로 펌핑하는 솔레노이드밸브(135)가 설치된다. 솔레노이드밸브(135)는 4포트/3웨이의 전기제어를 통해 유로를 제1펌핑포트(133a) 또는 제2펌핑포트(133b)로 전환하도록 구성된다. In addition, the
상기 제1펌프포트(133a) 및 제2펌프포트(133b)는 유압 액추에이터(220)의 제1포트(221b) 및 제2포트(221c)에 연결되어 상기 DC모터(131)의 구동에 의해 상기 유압 액추에이터(220)의 제1포트(221b) 및 제2포트(221c) 중 어느 하나를 통해 유압 액추에이터(220)의 유압챔버(221a)의 일측부로 작동유를 공급하며, DC모터(131)의 회전방향이 반대가 되면 공급방향이 바뀌면서 작동유를 회수하게 된다. 예컨대, 상기 DC모터(131)의 회전방향이 정방향인 경우 상기 제1펌프포트(133a)로부터 작동유가 송출되어 상기 유압 액추에이터(220)의 제1포트(221b)를 통해 작동유를 공급하여 피스톤로드(223)를 일측 방향으로 신장시킨다. 반대로, 상기 DC모터(131)의 회전방향이 역방향인 경우 상기 제1펌프포트(133a)로부터 송출된 작동유가 회수되고, 제2펌프포트(133b)는 상기 제2포트(221c)로 작동유를 공급하여 피스톤로드(223)를 반대편 일측 방향으로 신장시킨다. The first pump port (133a) and the second pump port (133b) are connected to the first port (221b) and the second port (221c) of the
컨트롤모듈(140)은 상기 펌프유닛(130)과 리모트 컨트롤러(150) 사이에 설치되며, 상기 DC모터(131)로 전원을 인가하거나 차단하는 역할을 포함하여 조향핸들(110) 및 리모트 컨트롤러(150)와 전기적으로 연결되어 조향핸들(110) 및 리모트 컨트롤러(150)의 조작에 의해 발생되는 전기신호에 따라 상기 DC모터(131)를 제어한다. The
리모트 컨트롤러(150)는 상기 컨트롤모듈(140)을 경유하는 상태로 펌프유닛의 DC모터(131)와 연결되어 상기 펌프유닛을 동작시키는 역할을 한다. The
상술한 것과 같은 구성을 갖는 두번째 실시예의 리모트컨트롤 조향장치는 다음과 같이 작동한다.The remote control steering device of the second embodiment having the same configuration as described above operates as follows.
선박의 운항자가 조타실에서 조향핸들(110)을 회전 조작하거나, 리모트 컨트롤러(150)의 좌방향 스위치(151a)와 우방향 스위치(151b)를 누름 조작하면, 컨트롤모듈(140)로 조작 신호가 전송되어 컨트롤모듈(140)이 DC모터(131)에 제어신호를 인가하여 DC모터(131)를 일방향으로 회전시켜 오일탱크(132) 내의 오일을 펌핑한다. When the ship's operator rotates the
이 때, 컨트롤모듈(140)은 조향핸들(110)의 조작 방향이나 리모트 컨트롤러(150)의 좌방향 스위치(151a) 또는 우방향 스위치(151b)를 누름 조작에 따라 솔레노이드밸브(135)에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환한다. At this time, the
솔레노이드밸브(135)를 통과한 오일은 제1펌프포트(133a) 또는 제2펌프포트(133b)를 통해서 유압 액추에이터(220)의 실린더(221)의 제1포트(221b) 또는 제2포트(221c)를 통해 실린더(221) 내로 작동유가 유입된다. 이에 따라 실린더(221) 내부의 피스톤디스크(222)가 유압에 의해 어느 한 방향으로 슬라이딩하게 된다. 이 때 피스톤디스크(222)와 이에 결합된 2개의 피스톤로드(223)가 함께 좌측 또는 우측으로 이동하게 된다. The oil that has passed through the
상기 2개의 피스톤로드(223) 중 실린더(221)에 대해 신장되는 방향으로 이동하는 피스톤로드(223)는 틸러아암(212)의 내측면(212a)을 밀어내면서 틸러아암(212)에 힘을 가하게 된다. 이에 따라 틸러(210)가 회전축(215)을 중심으로 일정량만큼 회전하게 된다(도 6a 내지 도 6c 참조). 상기 틸러(210)의 회전각은 타각센서(40)에 의해 측정되어 조타실에 설치된 타각지시기(미도시)를 통해서 방향타의 각도가 표시된다.Among the two
상기 피스톤로드(223)의 작용에 의해 틸러(210)가 회전축(215)을 중심으로 회전할 때 피스톤로드(223)의 외측 단부에 설치된 롤러(224)는 틸러아암(212)의 끝단에 형성된 스톱퍼(213)에 부딪히면서 회전 각도가 제한될 수 있다. 틸러(210)의 회전 각도는 대략 35°정도로 제한될 수 있으나, 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. When the
상술한 것과 같은 실시예의 조타장치는, 실린더(221)의 양측에서 2개의 피스톤로드(223)가 동시에 슬라이딩하도록 된 유압 액추에이터(220)가 틸러(210)에 서로 마주보게 형성된 2개의 틸러아암(212) 사이의 공간에 설치되고, 유압 액추에이터(220)의 피스톤로드(223)가 이동하면서 틸러(210)의 양측 틸러아암(212) 중 어느 하나를 밀어서 틸러(210)를 회전시키게 되므로 전체 구성을 대폭 단순화시킬 수 있으며, 작은 힘으로 큰 구동력을 발생시킬 수 있는 이점을 제공한다. The steering device of the above-described embodiment includes a
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various changes, modifications, and equivalents may be used in the present invention. It is clear that the present invention can be equally applied by appropriately modifying the above embodiment. Accordingly, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the claims below.
110 : 조향핸들 120 : 유압 액추에이터
120a : 제1실린더 120b : 제2실린더
121 : 틸러 130 : 펌프유닛
131 : DC모터 132 : 오일탱크
133 : 펌프블록 133a : 제1펌핑포트
133b : 제2펌핑포트 134a, 134b : 압력센서
135 : 솔레노이드밸브 140 : 컨트롤모듈
150 : 리모트 컨트롤러 210 : 틸러
211 : 틸러몸체 212 : 틸러아암
213 : 스톱퍼 215 : 회전축
220 : 유압 액추에이터 221 : 실린더
221a : 유압챔버 221b : 제1포트
221c : 제2포트 222 : 가동디스크
223 : 피스톤 224 : 롤러
230 : 타각센서110: Steering handle 120: Hydraulic actuator
120a:
121: tiller 130: pump unit
131: DC motor 132: Oil tank
133:
133b: second pumping
135: solenoid valve 140: control module
150: remote controller 210: tiller
211: Tiller body 212: Tiller arm
213: stopper 215: rotation axis
220: hydraulic actuator 221: cylinder
221a:
221c: second port 222: movable disk
223: Piston 224: Roller
230: Steering angle sensor
Claims (7)
펌프유닛에서 공급되는 작동유에 의해 상기 틸러를 어느 한 방향으로 회전시키는 유압 액추에이터;
작동유가 저장된 오일탱크와, 일방향으로 회전하면서 상기 오일탱크 내의 작동유를 펌핑하는 회전력을 발생시키는 DC모터와, 상기 DC모터에 의해 펌핑되는 작동유를 상기 유압 액추에이터로 토출하는 제1펌핑포트 및 제2펌핑포트와, 상기 DC모터의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 상기 제1펌핑포트 또는 제2펌핑포트로 전환하는 4포트/3웨이 전기제어 방식의 솔레노이드밸브를 포함하는 펌프유닛;
상기 펌프유닛의 DC모터에 전원을 인가하여 DC모터를 일방향으로 회전시키고, 상기 솔레노이드밸브에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환하는 컨트롤모듈;
선박의 조타실에 설치되어 조타실 내의 사람에 의해 조작되며, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되어 조타실 내의 사람의 조작에 의해 상기 컨트롤모듈을 통해 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 조향핸들; 및,
상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되며, 조타실의 외부에 설치되어 조타실 외부의 사람의 조작에 의해 상기 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 리모트 컨트롤러;
를 포함하고,
상기 유압 액추에이터는, 상기 펌프유닛에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와, 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 작동유를 공급하는 펌프유닛에 연결된 제1유압라인 및 제2유압라인과 각각 연결되는 제1포트와 제2포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 제1포트와 제2포트 중 어느 하나를 통해 유입되는 작동유의 유압에 의해 유압챔버의 양 축방향 중 어느 한 방향으로 슬라이딩하는 피스톤디스크와, 상기 피스톤디스크의 양측면에 서로 반대 방향으로 연장되게 형성되어 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 돌출되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러의 양측부에 접촉하여 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개 한 쌍으로 된 피스톤로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치.A tiller to which the ship's rudder is connected and which is installed to rotate around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the hull;
a hydraulic actuator that rotates the tiller in one direction using hydraulic oil supplied from a pump unit;
An oil tank in which hydraulic oil is stored, a DC motor that rotates in one direction and generates a rotational force to pump the hydraulic oil in the oil tank, and a first pumping port and a second pump that discharge the hydraulic oil pumped by the DC motor to the hydraulic actuator. A pump unit including a port and a 4-port/3-way electrically controlled solenoid valve that switches the direction of hydraulic fluid pumped by one-way driving of the DC motor to the first pumping port or the second pumping port;
A control module that applies power to the DC motor of the pump unit to rotate the DC motor in one direction and switches the flow path by applying a control signal to the solenoid valve;
A steering handle installed in the ship's wheelhouse and operated by a person in the wheelhouse, electrically connected to the control module, and operating the DC motor and solenoid valve of the pump unit through the control module by operation by a person in the wheelhouse; and,
A remote controller electrically connected to the control module and installed outside the wheelhouse to operate the DC motor and solenoid valve of the pump unit by manipulation by a person outside the wheelhouse;
Including,
The hydraulic actuator is a hydraulic chamber that accommodates the hydraulic oil supplied from the pump unit, and a first hydraulic line and a second hydraulic line that communicate with both sides of the hydraulic chamber and are connected to the pump unit that supplies the hydraulic oil, respectively. A cylinder having a first port and a second port, and hydraulic oil flowing into the hydraulic chamber of the cylinder through one of the first port and the second port in one of the two axial directions of the hydraulic chamber. A sliding piston disk is formed to extend in opposite directions on both sides of the piston disk and protrudes outward from both ends of the cylinder, and each outer end contacts both sides of the tiller to move the tiller while sliding in the same direction. A remote control steering device for a small ship, comprising two pairs of piston rods rotating about the rotation axis.
펌프유닛에서 공급되는 작동유를 수용하는 유압챔버와, 상기 유압챔버의 양측부와 연통되며 작동유를 공급하는 펌프유닛에 연결된 제1유압라인 및 제2유압라인과 각각 연결되는 제1포트와 제2포트를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 유압챔버 내부에 상기 제1포트와 제2포트 중 어느 하나를 통해 유입되는 작동유의 유압에 의해 유압챔버의 양 축방향 중 어느 한 방향으로 슬라이딩하는 피스톤디스크와, 상기 피스톤디스크의 양측면에 서로 반대 방향으로 연장되게 형성되어 상기 실린더의 양측 단부 외측으로 돌출되며 각각의 외측 단부가 상기 틸러아암의 양측 내측면에 접촉하여 서로 동일한 방향으로 슬라이딩하면서 틸러아암 중 어느 하나에 외력을 가하여 틸러를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 2개 한 쌍으로 된 피스톤로드를 포함하는 유압 액추에이터;
작동유가 저장된 오일탱크와, 일방향으로 회전하면서 상기 오일탱크 내의 작동유를 펌핑하는 회전력을 발생시키는 DC모터와, 상기 DC모터에 의해 펌핑되는 작동유를 상기 유압 액추에이터의 제1포트 및 제2포트로 각각 토출하는 제1펌핑포트 및 제2펌핑포트와, 상기 DC모터의 일방향 구동에 의해 펌핑되는 작동유의 방향을 상기 제1펌핑포트 또는 제2펌핑포트로 전환하는 4포트/3웨이 전기제어 방식의 솔레노이드밸브를 포함하는 펌프유닛;
상기 펌프유닛의 DC모터에 전원을 인가하여 DC모터를 일방향으로 회전시키고, 상기 솔레노이드밸브에 제어 신호를 인가하여 유로를 전환하는 컨트롤모듈;
선박의 조타실에 설치되어 조타실 내의 사람에 의해 조작되며, 상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되어 조타실 내의 사람의 조작에 의해 상기 컨트롤모듈을 통해 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 조향핸들; 및,
상기 컨트롤모듈과 전기적으로 연결되며, 조타실의 외부에 설치되어 조타실 외부의 사람의 조작에 의해 상기 펌프유닛의 DC모터 및 솔레노이드밸브를 작동시키는 리모트 컨트롤러;
를 포함하는 소형 선박용 리모트컨트롤 조향장치.A tiller body connected to the ship's rudder and installed to rotate around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the hull, and extending horizontally at both ends of the tiller body, the inner surface of which is curved with a curvature corresponding to the rotation trajectory of the tiller. A tiller including two tiller arms with curved surfaces;
A first port and a second port respectively connected to a hydraulic chamber that receives the hydraulic oil supplied from the pump unit, and a first hydraulic line and a second hydraulic line that communicate with both sides of the hydraulic chamber and are connected to the pump unit that supplies the hydraulic oil. A cylinder provided with a piston disk that slides in one of two axial directions of the hydraulic chamber by the hydraulic pressure of hydraulic oil flowing into the hydraulic chamber of the cylinder through one of the first port and the second port, The piston disc is formed to extend in opposite directions on both sides and protrudes outward from both ends of the cylinder, and each outer end contacts both inner surfaces of the tiller arm and slides in the same direction to one of the tiller arms. A hydraulic actuator including two pairs of piston rods that rotate the tiller about the rotation axis by applying an external force;
An oil tank in which hydraulic oil is stored, a DC motor that rotates in one direction and generates a rotational force to pump the hydraulic oil in the oil tank, and the hydraulic oil pumped by the DC motor is discharged to the first and second ports of the hydraulic actuator, respectively. a first pumping port and a second pumping port, and a 4-port/3-way electrically controlled solenoid valve that switches the direction of the hydraulic oil pumped by one-way driving of the DC motor to the first pumping port or the second pumping port. A pump unit including;
A control module that applies power to the DC motor of the pump unit to rotate the DC motor in one direction and switches the flow path by applying a control signal to the solenoid valve;
A steering handle installed in the ship's wheelhouse and operated by a person in the wheelhouse, electrically connected to the control module, and operating the DC motor and solenoid valve of the pump unit through the control module by operation by a person in the wheelhouse; and,
A remote controller electrically connected to the control module and installed outside the wheelhouse to operate the DC motor and solenoid valve of the pump unit by manipulation by a person outside the wheelhouse;
A remote control steering device for small ships including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210179095A KR102656246B1 (en) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Steering system for ship |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210179095A KR102656246B1 (en) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Steering system for ship |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230090114A KR20230090114A (en) | 2023-06-21 |
KR102656246B1 true KR102656246B1 (en) | 2024-04-11 |
Family
ID=86989944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210179095A KR102656246B1 (en) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Steering system for ship |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102656246B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009040088A (en) | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Marol Ltd | Hydraulic steering device for outboard motor |
KR101511255B1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-04-21 | 주식회사 에스에이엠텍 | Steering apparatus for ship |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100859332B1 (en) | 2007-03-20 | 2008-09-19 | 삼성중공업 주식회사 | Steering gears having multi hydraulic supply structure |
JP4738456B2 (en) | 2008-08-14 | 2011-08-03 | 三菱重工業株式会社 | Steering machine |
KR101205843B1 (en) | 2011-12-02 | 2012-11-28 | 양창근 | A remote controller for controlling a steering gear and an engine |
KR101609195B1 (en) | 2014-06-10 | 2016-04-05 | 삼영이엔씨(주) | Marine outboard remote steering and engine adjustment device |
KR20180041442A (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 주식회사 이에이치에이 | Electro-hydraulic actuator Application Steering Device For Ship |
KR101765029B1 (en) * | 2017-02-03 | 2017-08-14 | 유원산업(주) | The steering system of a vessel |
-
2021
- 2021-12-14 KR KR1020210179095A patent/KR102656246B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009040088A (en) | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Marol Ltd | Hydraulic steering device for outboard motor |
KR101511255B1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-04-21 | 주식회사 에스에이엠텍 | Steering apparatus for ship |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230090114A (en) | 2023-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7699674B1 (en) | Actuator for a marine steering system | |
JP2810087B2 (en) | Ship control equipment | |
JP5236236B2 (en) | Marine electric steering system | |
US8840439B1 (en) | Marine outboard engine having a tilt/trim and steering bracket assembly | |
JPH0631078B2 (en) | Steering device for ship propulsion | |
US9499247B1 (en) | Marine outboard engine having a tilt/trim and steering bracket assembly | |
EP3626600B1 (en) | Steering apparatus and outboard motor unit | |
JP2008247377A (en) | Power steering system for multi-steering actuators | |
EP3718875B1 (en) | System for maneuvering boats | |
US20210107615A1 (en) | Steering gear for boat | |
JPH0633077B2 (en) | Steering device for ship propulsion | |
US7413490B2 (en) | Outboard motor steering system | |
JP4037924B2 (en) | Power steering assist device | |
US5427555A (en) | Power steering system | |
KR101765029B1 (en) | The steering system of a vessel | |
KR102656246B1 (en) | Steering system for ship | |
JP5320143B2 (en) | Steering machine, control method thereof and ship equipped with steering machine | |
US5928041A (en) | Rotary valve actuated hydraulic steering system | |
US5287764A (en) | Device for actuating a hydraulic power steering system | |
US5702275A (en) | Steering mechanism | |
JP3377106B2 (en) | Steering system for ship propulsion | |
US5782195A (en) | Braking/reversing rudder for marine vessel | |
CN115087593B (en) | Steering system | |
KR102424300B1 (en) | Hydraulic Steering System for Small Ship | |
JP6069048B2 (en) | Inclination angle adjustment device, ship propulsion device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |