KR200491698Y1 - 선박 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 선박에 관한 것으로서, 선박의 선체에 회전 가능하게 설치되는 러더 스톡의 하부를 지지하는 넥 베어링과, 상기 러더 스톡을 보호하는 러더 트렁크와, 상기 러더 스톡에 고정되어 틸러의 회전에 의해 상기 선체에 대해 회전 가능하게 설치된 러더 블레이드와, 상기 선체와 상기 러더 블레이드 사이에 설치되는 스케그를 포함하는 러더 시스템에 있어서, 상기 스케그는, 상기 넥 베어링의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 상면에 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박{Ship}
본 고안은 선박에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 조향을 위하여 선미에 러더 시스템을 설치하고 있다. 러더 시스템은 프로펠러 후류와 접하는 하부의 러더 블레이드(rudder blade)와, 이 러더 블레이드에 회전 동력을 전달하도록 결합된 축인 러더 스톡(rudder stock)과, 이 러더 스톡에 회전동력을 전달하도록 그 상부에 조립된 틸러(tiller) 즉, 스티어링 기어(steering gear)와, 러더 블레이드에 작용하는 하중을 지지하기 위해 러더 스톡을 감싸는 러더 트렁크(rudder trunk)와, 러더 스톡을 상하부에서 지지하는 하부의 넥 베어링(neck bearing) 및 상부의 러더 캐리어(rudder carrier)로 구성된다.
또한, 러더 시스템에는 선박의 직진 안정성을 향상시키기 위하여 스케그(skeg)가 설치되고 있으며, 이러한 스케그는 저항을 최대한 줄이기 위해 폭을 가능한 좁게 만들고 있다.
러더 시스템에서, 넥 베어링으로 미끄럼 베어링 또는 구름 베어링을 사용하고 있는데, 미끄럼 베어링은 구름 베어링과 비교하여 마찰계수가 10배 ~ 100배정도 큰 단점이 있다. 따라서 조타기 동력의 손실을 고려할 때 미끄럼 베어링보다는 구름 베어링을 적용하는 것이 유리하다.
이에 따라 스케그가 없는 타입의 선박의 경우, 러더 시스템의 넥 베어링으로 미끄럼 베어링 대비 마찰계수가 작은 구름 베어링을 적용할 수 있다.
그런데 스케그가 있는 타입의 선박의 경우, 좁은 폭을 갖는 스케그의 형상으로 인하여 상대적으로 크기가 큰 구름 베어링을 설치할 공간이 없을 뿐만 아니라 정비가 불가능하여, 러더 시스템의 넥 베어링으로 상대적으로 크기가 작은 미끄럼 베어링을 적용할 수밖에 없어, 구름 베어링 적용 때보다 조타기 동력의 손실이 많이 발생하고, 조타기 용량을 30% ~ 50% 늘려야 하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2010-0033191호 (공개일: 2010년 03월 29일)
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 러더 시스템에서 넥 베어링을 마찰계수가 상대적으로 적은 구름 베어링으로 채용할 수 있도록 하는 선박을 제공하는 것이다.
또한, 본 고안의 목적은, 조타기 동력 손실을 절감할 수 있도록 하는 선박을 제공하는 것이다.
또한, 본 고안의 목적은, 조타기 용량을 줄일 수 있도록 하는 선박을 제공하는 것이다.
본 고안의 일 측면에 따른 선박은, 선박의 선체에 회전 가능하게 설치되는 러더 스톡의 하부를 지지하는 넥 베어링과, 상기 러더 스톡을 보호하는 러더 트렁크와, 상기 러더 스톡에 고정되어 틸러의 회전에 의해 상기 선체에 대해 회전 가능하게 설치된 러더 블레이드와, 상기 선체와 상기 러더 블레이드 사이에 설치되는 스케그를 포함하는 러더 시스템에 있어서, 상기 스케그는, 상기 넥 베어링의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 상면에 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 넥 베어링은, 구름 베어링이며, 상기 스케그 윗 부분의 상기 선체 내부에 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 구름 베어링이 적용되는 상기 넥 베어링은, 상기 러더 스톡의 지지력을 높일 수 있도록 상기 선체의 외판에 인접하여 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 함몰부는, 상기 스케그 상면과 경계를 이루는 함몰부 벽면; 및 상기 러더 스톡이 삽입되는 관통홀이 형성되는 함몰부 바닥면으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 함몰부는, 상기 함몰부 벽면과 상기 함몰부 바닥면이 접하는 부분이 곡면 형상으로 이루어질 수 있다.
본 고안에 따른 선박은, 넥 베어링의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 스케그에 함몰부를 형성함으로써, 러더 시스템에서 넥 베어링을 마찰계수가 상대적으로 작은 구름 베어링으로 채용할 수 있음은 물론, 정비 및 실 교체 등의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 선박은, 넥 베어링으로 구름 베어링을 적용함으로써, 미끄럼 베어링 대비 조타기 동력 손실을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 조타기 용량을 30% ~ 50% 정도 줄일 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 선박의 러더 시스템을 설명하기 위한 선미 부분을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 스케그를 설명하기 위한 사시도이다.
본 고안의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 선박의 러더 시스템을 설명하기 위한 선미 부분을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 스케그를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 선박(1)에 구비되는 러더 시스템(100)은, 선박(1)의 선미에 설치될 수 있으며, 프로펠러(20)의 회전에 의해 발생하는 해수의 후류로부터 양력을 받아 선박(1)을 조향하는 것으로, 틸러(110), 러더 캐리어(120), 러더 스톡(130), 러더 트렁크(140), 러더 블레이드(150), 넥 베어링(160), 스케그(170)를 포함한다.
틸러(110)는, 선박(1)의 방향을 조정하기 위해 러더 스톡(130)의 상단부에 조립 연결될 수 있으며, 러더 스톡(130)에 회전 동력을 전달할 수 있다.
러더 캐리어(120)는, 선체(10)의 스티어링 데크에 설치될 수 있으며, 중공링(hollow ring) 형상으로 제공되어, 중공링 부분에 러더 스톡(130)이 삽입되어 넥 베어링(160)과 함께 러더 스톡(130)의 상부를 지지할 수 있도록 한다. 이때, 러더 스톡(130)은 러더 캐리어(120)에 현수(hanging)된 상태로 지지될 수 있다. 즉, 러더 스톡(130)은 자체의 하중에 의한 중력에 의해 러더 캐리어(120)를 통해 선체(10)에 걸쳐진 상태로 지지될 수 있다.
러더 스톡(130)은, 선체(10)에 회전 가능하도록 설치되어 러더 블레이드(150)에 회전 동력을 전달하도록 결합된 회전축으로서, 상부가 틸러(110)에 연결되고, 아래 방향으로 연장되어 선체(10)에 형성된 러더 트렁크(140)와 스케그(170)를 관통하고, 하부가 스케그(170)의 아래로 돌출되어 스케그(170)의 하부에 배치되는 러더 블레이드(150)에 결합될 수 있다.
이러한 러더 스톡(130)은, 선체(10)에 현수되어 있는 상태로 러더 캐리어(120)와 넥 베어링(160)에 의해 지지되어 틸러(110)에서 발생한 회전력을 러더 블레이드(150)로 전달하여 러더 블레이드(150)를 종축 회전시킬 수 있다.
러더 트렁크(140)는, 러더 스톡(130)이 외부에 노출되는 부분을 감싸 러더 스톡(130)이 해수에 노출되어 부식되거나 마모되는 것을 차단할 수 있도록 선체(10)에 설치될 수 있으며, 러더 스톡(130)이 삽입될 수 있는 중공 원통 형태로 제공될 수 있다.
러더 블레이드(150)는, 스케그(170)의 하부에 소정 간격 이격되어 프로펠러(20)의 후류 방향에 배치될 수 있으며, 러더 스톡(130)의 하부에 연결되어 선체(10)를 조향할 수 있도록 한다.
이러한 러더 블레이드(150)는, 러더 스톡(130)에 의해 종축 회전하여 후류에 대하여 받음각을 가질 수 있다. 러더 블레이드(150)가 후류에 대해 소정의 받음각을 가지면 그에 따라 양력이 발생한다. 양력은 러더 블레이드(150)로부터 러더 스톡(130)을 거쳐 선체(10)에 전달되어 선체(10)의 선미를 회두시킨다. 이에 따라 러더 블레이드(150)는 선체(10)를 조향할 수 있다.
러더 블레이드(150)는 선체(10)에 현수된 러더 스톡(130)에 결합되므로, 러더 블레이드(150) 역시 현수된 상태로 선체(10)에 연결될 수 있다.
넥 베어링(160)은, 러더 캐리어(120)와 함께 러더 스톡(130)의 하부를 지지하면서 러더 스톡(130)의 회전이 원활하게 되도록 러더 트렁크(140)의 공간 부분에 설치될 수 있다.
이러한 넥 베어링(160)으로 미끄럼 베어링 또는 구름 베어링 등을 사용할 수 있는데, 미끄럼 베어링은 구름 베어링과 비교하여 마찰계수가 10배 ~ 100배정도 크기 때문에 조타기 동력의 손실을 고려할 때 미끄럼 베어링보다는 구름 베어링을 적용하는 것이 유리하다.
그런데 기존에는 좁은 폭을 갖는 스케그의 형상으로 인하여 상대적으로 크기가 큰 구름 베어링을 적용할 수 없었다. 즉, 넥 베어링(160)으로 구름 베어링을 적용할 경우 미끄럼 베어링보다 크기가 크기 때문에 기존의 스케그 내부에 설치하는 것을 불가능하였다.
이에 따라 넥 베어링(160)으로 구름 베어링을 적용하기 위해서는, 기존의 스케그 윗 부분의 선체 내부에 집어넣어 설치하는 방안이 있으나, 이때 기존의 스케그의 경우 상면이 평편하여 넥 베어링(160)과의 간섭이 일어나 구름 베어링이 적용되는 넥 베어링(160)의 설치가 힘들며, 정비 및 실(seal) 교체 등이 불가능하였다.
이에 본 실시예에서는 후술할 스케그(170)의 형상 변형을 통해 상기한 문제점을 해결함으로써, 구름 베어링이 적용되는 넥 베어링(160)을 후술할 스케그(170) 윗 부분의 선체(10) 내부에 집어넣어 설치할 수 있도록 한다. 구름 베어링이 적용되는 넥 베어링(160)은 러더 스톡(130)의 지지력을 높일 수 있도록 가능한 선체(10)의 외판에 인접되도록 설치하는 것이 바람직할 수 있다.
스케그(170)는, 선박(1)의 직진 안정성을 향상시키기 위하여 선체(10)의 외판과 러더 블레이드(150) 사이에 설치될 수 있으며, 저항을 줄일 수 있도록 상부에서 볼 때 그 단면이 유선형을 이루되, 넥 베어링(160)으로 구름 베어링을 적용할 수 있는 형상을 갖는다.
스케그(170)는, 선체(10)의 후미에 돌출되도록 선체(10)와 일체형 또는 선체(10)와 분리형으로 형성될 수 있으며, 선체(10)의 후미에 적어도 하나 이상 구비될 수 있는데, 바람직하게는 하나(단축선) 또는 두 개(쌍축선) 설치되어 선박(1)의 직진성을 확보하는데 도움을 주는 역할을 할 수 있다.
스케그(170)는, 러더 스톡(130)이 삽입되어 러더 블레이드(150)와 연결될 수 있으며, 단면은 전단이 곡면이며 후단이 뾰족한 형태이다. 다만, 스케그(170)의 단면은 러더 블레이드(150)의 단면과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.
즉, 스케그(170)는, 스케그 일측면(171), 스케그 타측면(172), 스케그 상면(173), 스케그 하면(174)을 포함하는 기하면체로 구성될 수 있으며, 스케그 일측면(171)과 스케그 타측면(172)이 서로 접하는 전방 부분에 곡면을 이루는 리딩 엣지(175)와 후방 부분에 뾰족한 형태의 트레일링 엣지(176)를 포함할 수 있고, 러더 스톡(130)이 삽입되는 관통홀(178)을 포함할 수 있다.
또한, 스케그(170)는, 넥 베어링(160)의 적어도 일부를 수용할 수 있도록, 스케그 상면(173)에 일정 크기로 형성되는 함몰부(177)를 포함할 수 있다.
함몰부(177)는, 스케그 상면(173)과 경계를 이루는 함몰부 벽면(177a) 및 함몰부 바닥면(177b)을 포함하여 구성될 수 있다.
함몰부 바닥면(177b)에는 스케그 하면(174)까지 관통되어 러더 스톡(130)이 삽입되는 관통홀(178)이 형성될 수 있다.
함몰부 벽면(177a)과 함몰부 바닥면(177b)이 접하는 부분은 곡면 형상으로 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 함몰부(177)는, 넥 베어링(160)으로 상대적으로 크기가 큰 구름 베어링을 스케그(170) 윗 부분의 선체(10) 내부에 집어넣어 설치할 때, 적어도 일부를 수용할 수 있어, 스케그(170)와의 간섭을 회피할 수 있은 물론, 정비 및 실 교체 등의 유지보수를 위한 공간을 확보할 수 있도록 한다.
상기한 구성을 갖는 스케그(170)는 기존의 스케그와 대비하여 스케그 상면(173)에 함몰부(177)가 형성되지만, 함몰부(177)가 프로펠러(20) 후류로부터 거리가 먼 곳에 위치되고, 스케그(170)의 가장 윗 부분에 형성되고, 함몰부 벽면(177a)과 함몰부 바닥면(177b)이 접하는 부분을 곡면 형상이 되도록 함으로써, 구조적으로 기존의 스케그 기능인 직진 안정성 향상에 미치는 영향이 적기 때문에, 스케그의 장점과 구름 베어링의 장점을 모두 가질 수 있도록 한다.
이와 같이 본 실시예는, 넥 베어링(160)의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 스케그(170)에 함몰부(177)를 형성함으로써, 러더 시스템(100)에서 넥 베어링(160)을 마찰계수가 상대적으로 작은 구름 베어링으로 채용할 수 있음은 물론, 정비 및 실 교체 등의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 넥 베어링(160)으로 구름 베어링을 적용함으로써, 미끄럼 베어링 대비 조타기 동력 손실을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 조타기 용량을 30% ~ 50% 정도 줄일 수 있다.
이상에서는 본 고안의 실시예들을 중심으로 본 고안을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 고안을 한정하는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 고안에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 선박 10: 선체
20: 프로펠러 100: 러더 시스템
110: 틸러 120: 러더 캐리어
130: 러더 스톡 140: 러더 트렁크
150: 러더 블레이드 160: 넥 베어링
170: 스케그 171: 스케그 일측면
172: 스케그 타측면 173: 스케그 상면
174: 스케그 하면 175: 리딩 엣지
176: 트레일링 엣지 177: 함몰부
177a: 함몰부 벽면 177b: 함몰부 바닥면
178: 관통홀

Claims (5)

  1. 선박의 선체에 회전 가능하게 설치되는 러더 스톡의 하부를 지지하는 넥 베어링과, 상기 러더 스톡을 보호하는 러더 트렁크와, 상기 러더 스톡에 고정되어 틸러의 회전에 의해 상기 선체에 대해 회전 가능하게 설치된 러더 블레이드와, 상기 선체와 상기 러더 블레이드 사이에 설치되는 스케그를 포함하는 러더 시스템에 있어서,
    상기 스케그는, 상기 넥 베어링의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 상면에 함몰부가 형성되고,
    상기 함몰부는,
    상기 스케그 상면과 경계를 이루는 함몰부 벽면; 및
    상기 러더 스톡이 삽입되는 관통홀이 형성되는 함몰부 바닥면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박.
  2. 제1항에 있어서, 상기 넥 베어링은,
    구름 베어링이며, 상기 스케그 윗 부분의 상기 선체 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구름 베어링이 적용되는 상기 넥 베어링은,
    상기 러더 스톡의 지지력을 높일 수 있도록 상기 선체의 외판에 인접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 선박.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 함몰부는,
    상기 함몰부 벽면과 상기 함몰부 바닥면이 접하는 부분이 곡면 형상으로 이루지는 것을 특징으로 하는 선박.
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