KR200410384Y1 - 스페이드 러더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스페이드 러더에 관한 것으로, 특히 대형 선박의 경우에 러더에서 발생하는 베어링 모멘트를 제거하고, 프로펠러로 인하여 러더에서 발생하는 진동을 억제하기 위한 스페이드 러더에 관한 것이다.

본 고안의 스페이드 러더는 러더를 회전시키는 러더 스톡 및 상기 러더 스톡의 측면에 구비된 수직 베어링을 포함하는 스페이드 러더에 있어서, 상기 수직 베어링의 측면에 구비된 스톡 거전; 상기 스톡 거전의 하부에 구비된 수평 베어링; 및 서로 직각을 이루는 상기 러더 스톡과 수평 베어링이 접하는 부분에 구비되어 러더에 걸리는 벤딩 모멘트를 분산시키는 수평 베어링 하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 스페이드 러더는 종래의 선체에 구비된 러더 스톡 및 수직 베어링과 함께, 수평 베어링 및 수평 베어링 하우징을 더 구비하여 러더를 지지하게 됨으로써, 대형 선박의 경우에 발생하는 베어링 모멘트를 제거하고, 프로펠러로 인하여 발생하는 러더의 진동을 억제하는 효과가 있다.

러더 스톡, 수직 베어링, 스톡 거전, 수평 베어링, 수평 베어링 하우징

Description

스페이드 러더{The spade rudder}

도 1은 종래의 러더 스톡이 러더 스톡 트렁크 내에 설치되고, 러더 블레이드에의 러더 스톡의 고정지점이 프로펠러 축 중앙선 위에 위치되는 러더의 측면도이다.

도 2는 도 1의 ∥-∥선에 따른 수직 단면도이다.

도 3은 종래의 러더 스톡과 러더 스톡 트렁크 사이의 내측 베어링 배치 및 러더 스톡과 러더 블레이드의 연결부 위치를 개략적으로 나타낸 도해도이다.

도 4는 본 고안의 스페이드 러더의 상세도이다.

본 고안은 스페이드 러더에 관한 것으로, 특히 대형 선박의 경우에 러더에서 발생하는 베어링 모멘트를 제거하고, 프로펠러로 인하여 러더에서 발생하는 진동을 억제하기 위한 스페이드 러더에 관한 것이다.

대한민국 등록특허 제1869호에는 선박용 평형 러더가 제시되어 있는데, 이에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 종래의 러더 스톡이 러더 스톡 트렁크 내에 설치되고, 러더 블레이드에의 러더 스톡의 고정지점이 프로펠러 축 중앙선 위에 위치되는 러더의 측면도이고, 도 2는 도 1의 ∥-∥선에 따른 수직 단면도이며, 도 3은 종래의 러더 스톡과 러더 스톡 트렁크 사이의 내측 베어링 배치 및 러더 스톡과 러더 블레이드의 연결부 위치를 개략적으로 나타낸 도해도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 선박용 평형 러더에서, 선체의 일부는 번호(110)으로 나타내었고, 러더 스톡 베어링은 번호(120)으로 나타내었고, 러더 블레이드는 번호(130)으로 나타내었으며, 러더 스톡은 번호(140)으로 나타내었다. 그리고, 번호(220)은 선박 추진을 위한 프로펠러를 나타내고, 휜(135)이 러더 블레이드(130)에 회동가능하게 연결되어 있다. 또한, 러더 블레이드(130)는 러더 스톡 트렁크(120)의 하부 단부 부분(120b)을 수용하기 위한 것으로, 바람직하게는 원통형의 요홈부(160)를 가지고 있다.

캔틸레버 아암 형태이고, 원통형의 러더 스톡 트렁크(120)는 러더 스톡(140)을 수용하는 내측 종방향의 중앙보어(125)를 가지고 있다. 그 러더 스톡 트렁크(120)는 그의 내측 단부에서 선체(110)에 고정적으로 장착되어 있고, 러더 블레이드(130) 내로 연장되어 있다. 러더 블레이드는 러더 스톡(140)에 그 러더 스톡(140)의 단부에서 연결된다. 내측 종방향의 중앙보어(125) 내에서 러더 스톡(140)을 러더 스톡 트렁크(120) 내에 지지하기 위한 내측 베어링(150)이 설치되어 있고, 그 베어링(150)은 러더 스톡 트렁크(120)가 하부 단부 부분(120b) 내에 위치되는 것이 바람직하다. 러더 스톡(140)의 단부(140b)의 말단 부분(145)은 러더 스톡 트렁크(120)의 하부 단부에서 짧은 거리 만큼 돌출하며, 그 말단 부분(145)의 맨끝(170)이 러더 블레이드(130)에 연결된다. 그러나, 그 연결부는 프로펠러 축을 교체하고자 할 때 러더 스톡(140)으로부터 러더 블레이드(130)를 분리시킬 수 있도록 하는 통상의 구조로 되어 있다. 러더 블레이드(130)에의 러더 스톡(140)의 연결부는 프로펠러 축 중앙선(200) 위쪽에 위치되며, 그리하여, 프로펠러 축의 분해를 위해서는 러더 스톡(140)으로부터 러더 블레이드(130)를 제거하기만 하면 된다.

즉, 러더 스톡 트렁크(120)의 하부 단부분(120b)과 러더 스톡(140)의 단부(140b)가 프로펠러 축 중앙선(200) 위쪽에 위치하기 때문에 러더 스톡 트렁크(120)로부터 러더 스톡(140)을 제거할 필요가 없다.

또한, 러더 스톡 트렁크(120) 내에 러더 스톡(140)을 지지하기 위해 내측 베어링(150)이 설치되고, 그 내측 베어링(150)은 그 러더 스톡 베어링의 하부 단부 부분(120b) 내측에 배치되는 것이 바람직하다.

도 1은 러더 블레이드(130)에 회동 가능하게 연결된 휜(135)이 통상의 제어 구동장치에 의해 수직축 선(135a)을 중심으로 제어가 가능하게 회동될 수 있다는 것을 나타낸 것이고, 도 3은 러더 스톡(140)과 러더 스톡 트렁크(120) 사이에 배치되는 내측 베어링(150)의 위치와 러더 스톡의 맨끝(170)에서의 러더 스톡과 러더 블레이드와의 연결부의 프로펠러 축 중앙선(200)에 대한 위치를 도해적으로 간략하게 나타낸 것이다.

상기와 같은 선박용 평형 러더는 소형 및 대형선등 모든 배에 적용가능하나 러더의 밴딩 모멘트를 보다 안정화시킬 수 있는 구조에 대한 요구가 있어 왔고, 이를 위해 수직 베어링을 포함하는 구성을 보완할 수 있으며, 진동을 보다 안정화 시킬 수 있는 개선된 구조에 대한 필요성이 대두되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 대형 선박의 경우에 발생하는 베어링 모멘트를 제거하고, 프로펠러로 인하여 발생하는 진동을 억제하기 위한 스페이드 러더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 러더를 회전시키는 러더 스톡 및 상기 러더 스톡의 측면에 구비된 수직 베어링을 포함하는 스페이드 러더에 있어서, 상기 수직 베어링의 측면에 구비된 스톡 거전; 상기 스톡 거전의 하부에 구비된 수평 베어링; 및 서로 직각을 이루는 상기 러더 스톡과 수평 베어링이 접하는 부분에 구비되어 러더에 걸리는 벤딩 모멘트를 분산시키는 수평 베어링 하우징;을 더 포함하는 스페이드 러더를 제시한다.

이하, 본 고안을 도면을 통하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 고안의 스페이드 러더의 상세도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 선체 상부의 스페이드 러더(spade rudder)는 러더 스톡(rudder stock, 300), 수직 베어링(vertical bearing, 310), 수평 베어링(horizontal bearing, 320) 및 수평 베어링 하우징(horizontal bearing housing, 330)이 포함되어 러더를 지지하고 있는데, 스페이드 러더의 구조에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

러더 스톡(300)은 선체에 회전력을 전달하는 축인데, 스톡 커플링(stock coupling, 370)과 결합하여 러더를 회전시킨다. 러더 스톡(300)의 재질로는 스틸 포징(steel forging)이 사용된다.

베어링은 러더 스톡(300)과 타 부분의 마찰을 완화하는데, 워터 루브리케이션 베어링(water lubrication bearing) 또는 드라이 러닝 베어링(dry running bearing)이 주로 사용된다. 베어링으로는 수직 베어링(310) 및 수평 베어링(320)이 동시에 구비되며, 베어링의 재질로는 종류가 많으므로 힘에 적합한 것을 선택적으로 사용할 수 있다. 수직 베어링(310)은 러더 스톡(300)의 측면에 구비되고, 수평 베어링(320)은 스톡 거전(stock gudgeon, 350)의 하부에 구비된다. 그리고, 수평 베어링 하우징(330)은 서로 직각을 이루는 러더 스톡(300)과 수평 베어링(320)이 접하는 부분에 구비됨으로써, 러더에 걸리는 벤딩 모멘트(bending moment)를 분산한다. 수평 베어링 하우징(330)이 구비되지 않으면, 벤딩 모멘트를 견딜 수 있게 러더 스톡(300)의 크기를 증가시켜야 한다.

본 고안과는 달리, 종래에는 수직 베어링과 수평 베어링이 동시에 구비되지 않고, 수직 베어링만이 구비되었다. 따라서, 대형선의 경우에, 베어링 모멘트(bearing moment)에 대해 러더를 지지할 수 있고, 나아가 선박의 진동을 제거할 수 있는 보다 안정된 구조가 필요하게 되었다.

이에 따라, 본 고안에서는 종래의 선박에 구비되었던 수직 베어링(310)과 함 께 수평 베어링(320) 및 수평 베어링 하우징(330)을 더 구비함으로써, 베어링 모멘트와 선박의 진동을 제거할 수 있는 특징이 있다.

슬리브(sleeve, 340)는 수직 베어링(310) 또는 수평 베어링(320)과 마찰될 때, 러더 스톡(300)의 재질에 문제가 생기지 않도록 러더 스톡(300)을 둘러싸고 있다. 슬리브(340)의 재질로는 해수에 대한 내식성이 강하여 해수에 노출되어도 녹이 잘 슬지 않는 스테인레스(stainless) 제품이 사용되는데, 바람직하게는 SUS304 또는 S316L가 사용된다.

스톡 거전(350)은 수직 베어링(310)의 측면에 구비되어 러더 스톡(300)에 걸리는 힘에 대하여 헐(hull)이 충분히 견딜 수 있게 한다. 스톡 거전(350)의 재질로는 스틸 캐스팅(steel casting) 또는 스틸 포징(steel forging)이 사용된다.

베어링 스토퍼(bearing stopper, 360)는 수직 베어링(310) 및 수평 베어링(320)이 힘에 의해 상하 및 좌우로 움직이는 것을 방지한다.

스톡 커플링(370)은 러더 스톡(300)과 러더 몸체를 연결하는데, 강재를 끼우는 방식을 이용하여 일체화된다. 스톡 커플링(370)의 재질로는 스틸 캐스팅 또는 스틸 포징이 사용된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 스페이드 러더에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술사상을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 고안의 스페이드 러더는 종래의 선체에 구비된 러더 스톡 및 수직 베어링과 함께, 수평 베어링 및 수평 베어링 하우징을 더 구비하여 러더를 지지하게 됨으로써, 대형 선박의 경우에 발생하는 베어링 모멘트를 제거하고, 프로펠러로 인하여 발생하는 선체의 진동을 억제하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 러더를 회전시키는 러더 스톡 및 상기 러더 스톡의 측면에 구비된 수직 베어링을 포함하는 스페이드 러더에 있어서,

   상기 수직 베어링의 측면에 구비된 스톡 거전;

   상기 스톡 거전의 하부에 구비된 수평 베어링; 및

   서로 직각을 이루는 상기 러더 스톡과 수평 베어링이 접하는 부분에 구비되어 러더에 걸리는 벤딩 모멘트를 분산시키는 수평 베어링 하우징;

   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이드 러더.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수평 베어링 하우징이 스틸 캐스팅 또는 스틸 포징인 것을 특징으로 하는 스페이드 러더.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 수평 베어링은 워터 루브리케이션 베어링 또는 드라이 러닝 베이링인 것을 특징으로 하는 스페이드 러더.

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