KR200294522Y1 - 선박용 방향키의 작동유 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박용 방향키의 작동유 공급장치에 있어서, 특히 선박 조타에 보다 용이하게 작동유가 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 선박용 방향키의 작동유 공급장치에 관한 것으로,

작동유가 실린더로 공급되는 라인에 설치되어 의해 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브를 다속하는 '∪'자 형태의 샤프트와; 상기 샤프트의 수직축 끝단에 설치되어 솔레노이드에 형성된 작동유 유로를 개폐하는 고정 볼트와; 상기 샤프트의 수평축 외주연에 부착되는 일정 길이의 기어구조와; 조타용 핸들에 따라 유동하여 상기 기어구조를 좌우로 이동시킴으로써 샤프트가 좌우로 이동되도록 하는 원형 기어 행태의 핸들측 유도기어를 포함하는 것이 특징이며;

본 고안을 이용하면 조타용 핸들을 자동 또는 수동으로 유동시 매우 편리하고, 특히 작동유의 차단 및 공급을 솔레노이드밸브로서 전자적으로 제어할 뿐만 아니라, 자동 운전시 일정시간 지연타임을 갖도록 하며 이와 동시에 필요한 시간에만 모터를 작동시켜 작동유를 공급함으로서 불필요한 에너지의 낭비를 줄일 수 있다.

Description

선박용 방향키의 작동유 공급장치{Oil Supply Unit of A Ship Direction Key}

본 고안은 선박용 방향키의 작동유 공급장치에 관한 것으로, 특히 선박 조타에 보다 용이하게 작동유가 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 선박용 방향키의 작동유 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형 어선은 조타실에서 어선을 운전하게 되므로, 어선을 항구에 접안시킬때나 접안 상태에서 배를 빼낼때 선수 또는 선미에 보조자를 필요로 하게 된다. 즉, 조타실에서는 선수 또는 선미의 하부가 보이지 않고, 어선은 급제동이 되지 않으므로 조타실에서 혼자 운전하기에는 상당히 곤란하고 충돌 또는 파손의 위험이 따르는 것이었다. 그리고, 소형어선의 어로작업은 1인에 의해 가능할 정도로 기계화가 진행되고 있으나, 상기에서 지적한 바와 같은 위험때문에 1인 작업을 하지 않고 2인 이상이 승선하게 되므로 조업비용이 많이 들었다.

따라서, 이를 해결하기 위해 리모트 콘트롤러를 이용한 자동 운전장치가 개발되고 있으며, 이를 실용화하게 되면 1사람이 리모트 콘트롤러만을 조작하여 선박을 운행할 수 있으므로 한사람이 운행하면서도 선박의 부두 충돌과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있고, 운전실에 꼭 탑재하지 않고도 운행이 가능하여 작업효율을 극대화시킬 수 있다.

한편, 이러한 리모터 콘트롤러는 조타실에 병렬로 연결되어 속도 케이블과 클러치 케이블을 유동시키기 위한 모터 또는 유압장치를 필요로 하게 되는바, 종래에는 조타실 외부에 별도의 모터 또는 유압장치를 더 설치하게 됨으로서 선박의 공간활용에 에로사항이 많으며, 또한 조타실에 설치되는 속도 케이블과 클러치 케이블을 움직여야 하므로 많은 동력이 필요할 뿐만 아니라, 모터 또는 유압장치로 부터 조타실의 거리가 일정하게 떨어지므로 동력전달이 제대로 이루어지지 않을 경우 원하는 선박의 동작을 빠른 속도로 이끌어낼 수가 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로,

조타용 헨들을 조작시 쉽게 작동유가 공급되도록 하고, 일정 각도 회전후에는 복원력을 갖도록 함으로서, 보다 편리한 조타가 가능토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

작동유를 저장하는 탱크와, 작동유 펌프와, 작동유 펌핑 동력수단과, 작동유를 유도하는 벌크와, 작동유의 역류를 방지하는 책밸브와, 작동유 실린더와, 작동유 실린더의 작동에 의해 일정 각도로 움직이는 방향키를 포함하는 선박의 방향키 작동유 공급장치에 있어서,

작동유가 실린더로 공급되는 라인에 설치되어 의해 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브를 다속하는 '∪'자 형태의 샤프트와; 상기 샤프트의 수직축 끝단에 설치되어 솔레노이드에 형성된 작동유 유로를 개폐하는 고정 볼트와; 상기 샤프트의 수평축 외주연에 부착되는 일정 길이의 기어구조와; 조타용 핸들에 따라 유동하여 상기 기어구조를 좌우로 이동시킴으로써 샤프트가 좌우로 이동되도록 하는 원형 기어 행태의 핸들측 유도기어를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 샤프트를 보호하기 위에 샤프트 외주연을 감싸는 고정 케이스와, 상기 고정 케이스 내부에 장착되어 샤프트가 이동후 원위치로 쉽게 되돌아 올 수 있도록 장력을 제공하는 제 1 장력 스프링를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브의 고정볼트 진입 공간에는 원위치로 쉽게 되돌아 갈 수 있도록 제 2 장력 스프링을 더 설치한 것이 특징이다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브를 제어회로에 있어서,

모터를 작동시키는 제 1 접점 스위치와; 일정 시간후 솔레노이드 밸브를 작동시키는 가변저항을 포함하는 제 2 접점 스위치를 더 포함하는 것이 특징이다.

도 1은 본 고안의 기본 구성도.

도 2는 본 고안에 적용되는 작동유 공급장치 구성도.

도 3은 본 고안의 작동유 공급장치의 회로 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 실린더 4: 모터

6: 탱크 8: 펌프

10: 드레인 밸브 12: 작동유 라인

14: 벌크 16: 책밸브

18: 솔레노이드 밸브 20: 전자변

22: 고정볼트 24: 샤프트

26: 제 1 장력 스프링 28: 기어구조

30: 핸들측 유도기어 34: 제 2 장력 스프링

36: 제 1 접점 스위치 38: 제 2 접점 스위치

40: 가변저항 100: 조타박스

200: 유압장치 300: 방향키

400: 엔진룸 500: 콘트롤 박스

600: 리모트 콘트롤러 700: 엔진룸

800: 조타용 핸들

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 기본 구성도로서, 도시한 바와 같이 조타박스(100)와; 상기 조타박스(100)로 부터 전달되는 방향제어신호에 따라 방향키를 움직이기 위한 유압 시스템(200)과; 상기 유압 시스템의 작동유 순환에 따라 각도를 변경시킴으로서 선박의 순항 방향을 결정하는 키(300)와; 상기 조타박스(100)로부터 속도제어 및 클러치 제어 신호를 인가받아 동작하는 엔진룸(400)과; 상기 조타박스(100)에 연결되어 유선에 의한 자동 작동이 가능토록 하는 콘트롤 박스(500)와; 상기 콘트롤 박스(500)에 연결되어 제어신호를 전달하는 리모트 콘트롤러(600)와; 상기 엔진룸(400)의 출력단에 연결되어 조타박스(100) 또는 리모트 콘트롤러(600)의 제어신호에 따라 회전방향 및 속도를 달리함으로서 선박의 속도 및 전후진 방향을 결정하는 프로펠러(700)로 이루어진다.

상기에서 조타박스(100)에는 속도를 조절하기 위한 속도조절 레버(22a)가 조타박스(100) 외부에 돌출되어 있고, 또한 전후진을 조절하기 위한 클러치 레버(22)가 조타박스(100) 외부 타측에 돌출되어 있으며, 정면에는 방향을 제어하기 위한 조향 핸들(800)이 위치한다.

상기에서 콘트롤 박스(500)와 조타박스(100)에는 통합 케이블로 연결되어 있어, 조타에 필요한 각종 제어신호가 조타실에 전달되어 사용자가 원하는 방향 및 속도를 리모트 콘트롤러(600)로 외부에서 제어가 가능하다.

이하에서 조타용 헨들의 작동에 대한 작동유의 동작에 대하여 보다 상세히설명하기로 한다.

도 2는 작동유 공급을 위한 기계장치 구성도로서,

도시한 바와같이 헨들측 유도 기어(30)에 수평축 운동으로 전환하기 위한 샤프트(24)가 설치되고, 상기 샤프트(24)의 양측은 90도 각도로 절곡되어 솔레노이드 밸브(20)와 연결되어 있다.

상기 솔레노이드 밸브(18)는 유로를 차단하거나 개폐하는 작용을 하여 방향키를 오른쪽 또는 왼쪽으로 회동하도록 하여 선박의 진행각도를 결정토록 한다.

본 고안의 샤프트(24)의 외주연은 케이스(32)에 고정되는바, 상기 케이스(32)의 내부에는 제 1 장력 스프링(26)이 장착되어 있어 헨들기어(30)가 항상 정위치로 올 수 있도록 지지하여 준다.

상기와 같이 제 1 장력 스프링(26)을 장착하게 되면 샤프트(24)를 움직인 후 쉽게 중앙으로 되돌릴 수 있으므로 선박을 운행하는데 매우 편리하다.

솔레노이드 밸브(18)는 전기적인 장치 또는 수동으로 개폐가 가능한데, 수동 동작으로 개폐시에는 핸들측 유도기어(30)가 회전되면 이에 따라 샤프트(24)에 설치된 기어구조(28)가 움직이게 되고, 이에 따라 샤프트가 케이스(32)의 관을 따라 움직이게 되며, 결국 샤프트(24)의 절곡면 끝단에 위치되는 조정볼트(22)가 유로를 개폐하게 됨으로써 실린더(2)로 향하는 작동유를 제어하게 된다.

여기서, 조정볼트(23)에 대응되는 솔레노이드 부분에 제 2 장력 스프링(34)이 장착되어 일정하게 동작후 복원력을 제공하여 쉽게 정위치로 조타용 핸들(800)이 돌아올 수 있도록 보조한다.

한편, 작동유가 공급되는 경로는 모터(4) 또는 풀리에 의해서 펌프(8)를 작동하게 되고, 상기 펌프(8)가 작동되면 탱크(6)에 있는 작동유가 이동하여 분배기 (14, 벌크)및 파이롯트 체크밸브(16)를 경유하고 마지막으로 솔레노이드 밸브(18)의 양단을 거쳐 방향키의 실린더(2)로 보내지도록 구성된다.

설명의 편의상 A방향과 B방향으로 나누었을 때 A방향으로 작동유를 공급하기 위해서 헨들(800)을 조작하게 되면 솔레노이드 밸브에서 A방향이 개방되고 B방향은 폐쇄되어 A방향으로 작동유가 공급되게되어 실린더는 방향키(300)를 일정한 각도로 빠르게 움직이게 된다.

이때 작동유의 유로(12)에는 바이패스 라인들이 설치되어 있어 필요 이상의 압력이 진행되면 탱크로 다시 복귀되도록 설계되어 있다.

그리고, 탱크(6)와 펌프(8) 사이에 드레인 밸브(10)가 별도로 설치되어 있어, 곧바로 펌프(8)에서 탱크(6)로 바이패스되는 작동유의 양을 결정함으로써, 배의 각도를 빠른 속도로 돌릴 것인지 아니면 조금 천천히 배의 각도를 돌릴 것인지를 결정할 수 있다.

즉, 바이패스되는 작동유가 적으면 강한 압력이 유로에 전달되어 보다 빨리 방향키(300)를 돌릴 수 있게 되고, 바이패스 되는 작동유가 많으면 적은 압력이 유로에 전달되어 천천히 방향키(300)를 돌릴 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 리모트 콘트롤러(600)를 통해서도 솔레노이드 밸브(18)의 전자변(20, 편의상 A, B를 박스 내부에 표기함)를 개폐시킬 수 있는바, 펌프(8)로 전원공급후 일정시간 후에 솔레노이드 밸브(18)가 개폐되도록 설계되었다.

이를 위한 회로 구성에 있어서 도 3을 살펴보면, 전원공급 루트인 a, b단자가 a`, b`로 이동하면 수동동작이 이루어지는 것이고, a, b단자가 a", b"로 연결되면 콘트롤 박스(500)에 의한 자동 동작이 이루어지는 것이다.

이때 제 1 접점 스위치(36)이 먼저 동작하게 되고, 저항과 콘덴서에 의한 시상수만큼 지연되어 제 2 접점 스위치(38)가 작동하게 되며, 상기 저항(40)은 가변저항으로 이루어져 지연시간을 조정할 수 있다.

즉, 펌핑 동작을 통해 솔레노이드 밸브(18)까지 오는 일정한 시간이 있기 때문에 탱크(6)에 들어 있는 작동유가 일정한 시간만큼 내려와 유도관(12)을 채운 이후에 솔레노이드 밸브(18)가 개폐되도록 전자변(20)을 제어하여 방향키 실린더(2)에 유압이 제공되도록 한 것이다.

즉, 평상시에는 펌프(8)가 작동할 필요가 없고, 방향 선회를 할 때에만 모터(4)에 전원을 공급하여 작동유를 내려보내게 되는 것이다.

따라서, 수동 작동시에는 작동유를 펌핑하여 스텐바이 상태를 유지하게 되고, 자동으로 리모트 콘트롤러(600)를 통해 작동할 때에는 방향 선회시에만 모터(4)를 작동하고 이후 솔레노이드 밸브(18)를 개폐하여 방향키 실린더가 작동하게 되는 것이다.

또한, 수동동작 상태에서 핸들측 유도기어(30)를 이용하기 때문에 상기 핸들측 유도기어(30)와 맞물린 조타용 핸들(800)을 1회전 하는 범위내에서 방향키의 각도를 모두 조절할 수 있어 수동조작시에서 매우 편리하다.

상술한 바와 같이 본 고안을 이용하면 조타용 핸들을 자동 또는 수동으로 유동시 매우 편리하고, 특히 작동유의 차단 및 공급을 솔레노이드밸브로서 전자적으로 제어할 뿐만 아니라, 자동 운전시 일정시간 지연타임을 갖도록 하며 이와 동시에 필요한 시간에만 모터를 작동시켜 작동유를 공급함으로서 불필요한 에너지의 낭비를 줄일 수 있다.

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (4)

1. 작동유를 저장하는 탱크와, 작동유 펌프와, 작동유 펌핑 동력수단과, 작동유를 유도하는 벌크와, 작동유의 역류를 방지하는 책밸브와, 작동유 실린더와, 작동유 실린더의 작동에 의해 일정각도로 움직이는 방향키를 포함하는 선박의 방향키 작동유 공급장치에 있어서,

   작동유가 실린더로 공급되는 라인에 설치되어 의해 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 솔레노이드 밸브를 다속하는 '∪'자 형태의 샤프트와;

   상기 샤프트의 수직축 끝단에 설치되어 솔레노이드에 형성된 작동유 유로를 개폐하는 고정 볼트와;

   상기 샤프트의 수평축 외주연에 부착되는 일정 길이의 기어구조와;

   조타용 핸들에 따라 유동하여 상기 기어구조를 좌우로 이동시킴으로써 샤프트가 좌우로 이동되도록 하는 원형 기어 행태의 핸들측 유도기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 방향키의 작동유 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 샤프트를 보호하기 위에 샤프트 외주연을 감싸는 고정 케이스와,

   상기 고정 케이스 내부에 장착되어 샤프트가 이동후 원위치로 쉽게 되돌아올 수 있도록 장력을 제공하는 제 1 장력 스프링를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 방향키의 작동유 공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔레노이드 밸브의 고정볼트 진입 공간에는 원위치로 쉽게 되돌아 갈 수 있도록 제 2 장력 스프링을 더 설치한 것을 특징으로 하는 선박용 방향키의 작동유 공급장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔레노이드 밸브를 제어회로에 있어서,

   모터를 작동시키는 제 1 접점 스위치와;

   일정 시간후 솔레노이드 밸브를 작동시키는 가변저항을 포함하는 제 2 접점 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석박용 방향키의 작동유 공급장치.