KR20110013329A - 수상수송수단의 플랩 러더용 연동장치 - Google Patents

Abstract

고부하와 간단한 구성을 이루면서 증가한 안전성을 갖는, 슬라이딩 피스톤(52)과 제1베어링(56), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제1베어링 하우징(51)과, 연동 핀(54)과 선택적으로 제2베어링(57), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제2베어링 하우징(53)을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)용 연동장치(50)를 제공하기 위해, 상기 제1 및 제2베어링 하우징(51, 53), 및/또는 상기 슬라이딩 피스톤(52)과 상기 연동 핀(54), 및/또는 선택적으로 제1 및 제2베어링(56, 57)은 각각 대체로 동일한 직경(512, 513, 533, 534, 522, 542, 561, 571) 및/또는 대체로 동일한 너비와 높이를 갖는다.

Description

수상수송수단의 플랩 러더용 연동장치{LINKAGE DEVICE FOR FLAP RUDDERS FOR WATERCRAFT}

본 발명은 제1베어링 하우징과 제2베어링 하우징을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(flap rudders)용 연동장치에 관한 것으로, 상기 제1베어링 하우징에는 슬라이딩 피스톤과 제1베어링, 특히 슬라이딩 베어링이 배치되고 그리고 상기 제2베어링 하우징에는 연동 핀(linkage pin)과 선택적으로 제2베어링, 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 것이다.

휜(fin) 또는 플랩을 가진 러더가 "플랩 러더"로서도 표기된다. 이들은 대부분 예를 들어 힌지(hinge)와 같은 관절식(articulated) 연결체인, 적절한 고정수단(fastening means)으로 러더 블레이드 단부 스트립에 고정된 가동형 또는 피봇운동형 (러더)플랩을 가진 소위 일체형(full spade) 러더 또는 힐-지지형(heel-supported) 러더를 포함한다. 상기 플랩은 일반적으로 러더의 러더 블레이드에 관절식으로 연결되게 구성되고, 상기 플랩의 편향(deflection)은 선체와 플랩 사이에 배치된 관절장치에 의해 사전에 한정될 수 있다. 이러한 러더는 흔히 러더를 설정(setting)할 때에, 예를 들면 러더의 회전축을 중심으로 하는 러더의 피봇동작 시에 상기 플랩도 편향되도록 강제로 제어를 받게 구성된다. 이러한 방식에 의해, 프로펠러 제트의 대형 편향과 높은 러더 힘이 플랩 러더로 달성되어서, 플랩을 갖지 않은 러더와 대비하여 향상된 조종능력이 얻어졌다. 따라서, 상기 플랩은 상기 러더의 (메인) 러더 블레이드에 선회할 수 있게 연결되어야 하고 그리고 일반적으로 빌트-인 상태의 러더 블레이드 단부 스트립에 평행한 축선을 중심으로 또는 수직 축선을 중심으로 피봇동작 가능하여야 한다. 상기 발명에 따르는 관절장치는 플랩 러더의 플랩의 관절용으로 사용되고 그리고 기본적으로는 모든 공지된 타입의 러더에 사용될 수 있는 것이지만, 선미에 장착된 일체형 러더에 또는 힐-지지형 러더에 사용하는 것이 바람직한 것이다.

기본적으로, 본 발명은 모든 타입의 러더에 사용될 수 있으며, 본 발명에 따르는 관절장치는 상업 또는 군사 영역에 있는 수상수송수단의 러더용으로 매우 적합한 것이다. 이들에는 항양선 및 내륙 항행선 모두가 포함된다. 본 발명에 따르는 관절장치는 예를 들어 최대속도 20 knots, 바람직하게는 18 knots, 더욱 바람직하게는 15 knots로, 보다 느린 상용 또는 군사용 수상수송수단에 더하여, 소형 및 중간 크기의 수상수송수단에 배치하여 매우 유용하게 사용될 수 있다.

플랩 러더의 플랩의 강제 제어 또는 관절동작을 하게 구성된 관절장치 또는 조정장치는 일반적으로 플랩 블레이드 또는 플랩에 고정되고 그리고 선체에도 고정된다. 관절장치에 의해서, 메인 러더 블레이드의 회전은, 동일한 방향으로 그리고 보통은 대체로 동일한 양으로 메인 러더에 대한 메인 러더 블레이드의 후방 엣지에서의 플랩 러더 블레이드의 추가 회전을 초래하여서, 러더가 생성하는 횡력(transverse forces)을 증가시킨다.

EP 0 811 552 A1은 슬라이딩 피스톤이 슬라이딩 베어링에 의해 안에 장착된 제1베어링 하우징을 포함하는 공지된 관절장치를 게재하였다. 상기 베어링 하우징은 그 상부측에서 플랩에 견고하게 연결되었다. 설치된 러더(installed rudder)의 슬라이딩 피스톤 또는 슬라이딩 피봇 피스톤은 일반적으로 대체로 수평하게 정렬되기 때문에, 이러한 피스톤은 또한 수평 피스톤으로도 알려져 있다. 또한, 공지된 관절장치는 연동 핀 또는 볼트가 제2슬라이딩 베어링에 의해 장착되는 제2베어링 하우징을 갖는다. 제2베어링 하우징은 선체에 견고하게 연결된다. 그러나, 기본적으로, 상기 연동 핀은 또한 제2슬라이딩 베어링을 생략하도록 축방향으로 견고하게 클램프 될 수도 있다. 이러한 연동장치는 메인 러더를 설정할 때에 러더 플랩의 안전한 강력한 관절동작을 보장한다. 동시에, 상기 슬라이딩 피스톤을 슬라이딩 베어링에 장착하고 그리고 선택적으로 연동 핀을 제2슬라이딩 베어링에 장착하여, 베어링 표면이 상당히 작은 부하를 받게 되는 결과로 관절장치를 위한 자유 신장도(extensive degrees of freedom)가 생성된다. 슬라이딩 피스톤과 연동 핀 사이의 연결은 다양한 방식으로 설계할 수 있다. EP 0 811 552 A1에 게재된 관절장치에서, 연결은 슬라이딩 피스톤과 연동 핀 사이의 (각도 위치에서의)동작을 가능하게 하는 카단 조인트(Cardan joint)의 방식으로 힌지 볼트로 이루어져, 러더에 작용하는 벤딩 모멘트를 보상할 수 있다.

서로 다른 세기의 다른 힘이 슬라이딩 피스톤의 시스템과 연동 핀의 시스템에 작용하기 때문에, 종래 기술에서 공지된 관절장치에서는 2개의 상술한 시스템이 재료의 선택적인 선택에 더하여 이들의 치수 또는 크기와 관련하여 다르게 구성되었다. 그 결과, 한 편에서는 슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀용으로 계산된 또는 취해진 최대 부하(load)에 도달되었거나 정도를 초과한 경우에는, 관절장치에 손상을 끼칠 수 있다. 다른 한 편에서는 관절장치의 설계와 생산이 결국에는 상당히 비싸지게 된다.

본 발명의 목적은 고부하와 간단한 구성을 하면서 증가된 안전성을 가진 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더용 연동장치를 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 제1항의 특징을 가진 연동장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따라서, 상술한 특정 타입의 연동장치는 제1 및 제2베어링 하우징 및/또는 슬라이딩 피스톤 및 연동 핀 및/또는 선택적으로 제1 및 제2베어링 각각이 대체로 동일한 직경 및/또는 대체로 동일한 너비와 높이를 갖는 방식으로 구성된다. 각각, 관절장치의 2개 시스템 "슬라이딩 피스톤"과 "연동 핀"의 1개 부품 쌍(component pair)이 치수와 관련하여서 동일하게 되는 구성이어서, 전체 관절장치가 2개 시스템 슬라이딩 피스톤과 연동 핀의 하나에서 우세한 최대 부하에 따르게 설계되어, 결과적으로 전체 안전성이 증가 되었다. 각 경우의 시스템은 피스톤(슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀), 베어링 하우징 및 선택적으로 베어링을 포함한다. 정상적으로, 슬라이딩 피스톤 시스템은 최고 부하를 갖는다. 결과적으로, 상기 시스템 또는 적어도 연동 핀 시스템의 1개 부품이 슬라이딩 피스톤 시스템에서와 같이 자동적으로 설계되거나 또는 정밀한 치수로 되어서, 종래 기술에서 알려진 배치와 대비하여 안전성 증가가 이루어졌다. 또한, 양쪽 시스템에 동일한 부품을 사용하여서, 관절장치의 보관 또는 제작이 간단하게 되었고, 결과적으로 제조가도 낮아졌다. 일반적인 상태에서, 양쪽 베어링 하우징과 슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀 및 베어링은 원통형이 되거나 또는 원통 중공체인 구성이어서, 상기 부품 쌍은 일반적인 상태에서는 동일한 직경을 갖는다. 너비와 높이는 다른 횡단면 영역을 가진 다르게 구성된 부품의 경우에도 동일하게 구성되어야 한다. 연동 핀과 슬라이딩 피스톤인, 2개 시스템의 바람직하게는 2개 부품 쌍 및 더욱 바람직하게는 3개의 부품 쌍이, 한 편에선 안전이 극대화되고 그리고 다른 한 편에선 제작 또는 보관이 간단하도록 상기 치수와 관련하여 동일하게 되는 구성으로 된다.

예를 들어, 베어링 또는 베어링 하우징이 될 수 있는 원통형 중공 몸체의 경우에, 내측 직경과 외측 직경을 각각 동일하게 하는 구성으로 할 수 있다. 1개 부품 쌍의, 바람직하게는 제1 및 제2베어링 하우징의 양쪽 내측 및 외측 직경을 각각 동일하게 되게 구성한다.

1개 부품 쌍의 생산을 위해 동일한 직경 또는 동일한 너비와 높이의 부품 쌍들을 제공하여서, 오직 한 개의 기본 부품 만이 제공 또는 보관하는데 필요하고 그리고 개별적으로 필요한 시스템용으로는 단지 길이에 대해서만 채택한다.

일반적으로, 상기 베어링 하우징은 내측에 원통형 베어링 부시(bush)로서 구성된 슬라이딩 베어링이 제공되는 원통형의 중공 몸체로 구성된다. 선택적으로, 베어링 하우징과 슬라이딩 베어링을 1개 부품으로 설계할 수 있으며, 이 부품은 직경과 관련하여서는 다른 관절장치 시스템의 대응 부품과 동일하게 되게 구성되어야 한다.

양호한 실시예에서, 제1 및 제2베어링 하우징 및/또는 슬라이딩 피스톤 및 연동 핀 및/또는 선택적으로 제1 및 제2베어링 각각은 동일한 재료로 구성된다. 예를 들어, 대체로 동일한 직경 및/또는 대체로 동일한 너비와 높이와 같이, 동일한 치수를 가진 상기 부품 쌍도 또한 동일한 재료로 구성되어서, 한 부품 쌍의 2개 개별 부품들이 동일한 기본재료 또는 동일한 기본부품 또는 작업편(workpiece)으로부터 제조되거나 또는 만들어진다. 만일, 예를 들어 한 부품 쌍을 2개가 함께 형성한 슬라이딩 피스톤과 연동 핀이 동일한 치수를 갖고 그리고 동일한 재료로 이루어지게 구성되면, 베어링이 필수적으로 슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀의 치수에 따라 조정되어야 하므로, 적절하게 적어도 제1 및 제2베어링의 치수를 동일한 치수로 하고 그리고 동일한 재료로부터 이들을 형성한다. 더욱 바람직하게는 베어링 하우징도 추가적으로 동일하고 그리고 동일한 재료로 이루어지게 구성되는 것이다. 이러한 경우에, 관절장치 또는 관절장치의 적어도 기본 파트는 3개의 기본 재료 또는 작업편으로 제조될 수 있는데, 그 이유는 관절장치의 3개 부품 쌍의 각각이(슬라이딩 피스톤 및 연동 핀; 제1 및 제2베어링 하우징; 제1 및 제2베어링) 1개의 기본 재료로 각각 제조되기 때문이다. 이러한 방식에 의해 보관 및 제작 비용이 현저하게 줄어지고 그리고 제작공정 자체가 빨라진다.

만일 슬라이딩 피스톤과 연동 핀이 대체로 동일한 직경으로 주어지면, 바람직하게 직경 크기가 작동하는 중에 슬라이딩 피스톤에 작용하는 부하와 관련하여 결정되거나 설계되어 진다. 일반적으로, 연동 핀에 작용하는 부하와 비교하여 더 큰 부하가 작동하는 중에 슬라이딩 피스톤에 작용한다. 따라서, 슬라이딩 피스톤에 작용하는 힘에 대한 슬라이딩 피스톤과 연동 핀의 최대 부하 베어링 용량으로 설계하는 것이 유용하다. 이러한 방식으로, 관절장치의 안전도가 연동 핀이 슬라이딩 피스톤에 작용하는 대형 힘에 대한 치수와 관련하여 설계되는 한에 있어서는 향상된다. 따라서, 베어링 또는 베어링 하우징에서의 부품도 슬라이딩 피스톤측의 부하를 참고하여 측정되어야 한다.

특별하게 슬라이딩 베어링으로 구성된 제1 및 제2베어링은, 예를 들어 베어링 하우징에 삽입되게 있는 원통형 중공 몸체로서, 베어링 부시로서 유용하게 구성된다. 또한 양호하게 원통형이 되는 또는 원통형 중공 몸체로서 구성되는 베어링 하우징의 내측 직경은 바람직하게 대체로 대응 베어링의 외측 직경에 대응한다. 고정 타입에 따라서, 상기 직경들도 서로 약간 다를 수 있다(예, 수축 또는 열팽창(결빙)). 또한, 예를 들어 베어링의 대형 외측 직경에 적절한 리세스가 베어링 하우징의 내부 표면에 제공되면, 베어링 하우징의 내측 직경을 작게 할 수 있다. 베어링 부시를 관(tube)과 같은 보통 부품으로부터 용이하고 저렴하게 제조할 수 있으므로, 베어링 또는 슬라이딩 베어링의 설계에 베어링 부시를 유용하게 사용한다.

특히, 제1 및/또는 제2베어링은 중실 마찰 베어링으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 베어링은 장착 파트너의 하나가 자체 윤활 성질을 가졌기 때문에 "자체-윤활 베어링(self-lubricating bearings)"으로 불린다. 상기 베어링은 그를 만드는 재료에 그리스 윤활제가 매립되어서 이들이 작동하는 중에 극미세한 마멸로 인해 표면에 도달하므로 추가 윤활유 없이 관리되어서, 베어링의 마찰 및 마멸이 감소 된다. 특히, 상기 베어링을 형성하는 데에는 플라스틱 또는 플라스틱 합성물 및/또는 세라믹 빌딩 재료가 사용된다. 그러한 재료의 예로는 PTFE(polytetrafluoroethylene)가 있다. 한 편에선, 관절장치의 구성 및 관리가 상기 자체-윤활 베어링의 사용으로 더욱 간단하게 되었다. 다른 한 편에선, 이러한 타입의 재료로 제조된 슬라이딩 베어링은, 특정 길이를 가진 원통형 중공몸체 또는 관의 형태로 시장에서 흔하게 이용된다. 이러한 면에서, 제1 및 제2베어링이 각각의 경우에 필요한 길이로 적절한 베어링 부시를 간단히 절단하여 본 발명의 틀 내에서 간단하게 생산될 수 있다.

또한, 본 발명의 기초를 형성하는 목적은 원통형의 중실 몸체, 특히 둥근 강철 몸체, 중공 몸체, 특히 관, 원통형 중공 베어링 몸체, 특히 관, 및 선택적으로 원통형 중실 몸체의 2개 피스(piece)를 연결하는 연결수단을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더용 연동장치를 생산하는 연동장치 키트(linkage device kit)로 달성된다. 원통형 중공 베어링 몸체는 원통형 중실 몸체의 적어도 1개의 피스를 장착하는 구성이다. "원통형 중실 몸체"의 용어는 예를 들어 중공이 아닌 중실 횡단면을 가진 모든 원통형 몸체를 포함한다. 슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀은 2개의 피스를 분할하거나 절단하여 원통형 중실 몸체로부터 간단하게 생산할 수 있다. 또한, 제1 및 제2베어링 하우징은 중공 몸체로부터 2개 피스를 분할하여 생성할 수 있다. 상기 베어링 몸체는 원통형 중실 몸체의 적어도 1개의 피스(슬라이딩 피스톤)를 장착하거나 지지하는 구성으로 할 수 있다. 전체 베어링 몸체가 장착용으로 사용될 수 있거나 1개의 피스가 분리될 수 있다. 만일 연동 핀이 장착된다면(그 종축선을 따라서 대체), 추가 피스가 유용하게 분리된다. 따라서, 중실, 중공 몸체 및 베어링 몸체는, 그로부터 본 발명에 따른 연동장치를 생산하는 기본 또는 개시 재료를 형성한다. 기본적으로, 상기 키트는 완전한 성질을 갖고 이루어져서 부가의 추가 부품 또는 재료가 관절장치를 제작하는데 더해지지 않는다. 그러나, 관절장치로의 부가의 추가 부품의 제공은 용이하게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어 상기 키트가 2개의 중실 몸체 피스를 연결하기 위한 적절한 연결수단을 선택하여 포함할 수 있다.

바람직하게, 베어링 몸체의 외측 직경은 중공 몸체의 내측 직경과 같거나 약간 더 크다. 따라서, 중공 몸체는 베어링 몸체 내의 삽입을 정확하게 피팅(fitting)하는 방식으로 형성되거나, 또는 예를 들어 열팽창에 의해 중공 몸체에 베어링 몸체를 고정할 때에는 약간 크게 될 수 있게 하는 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게 중공 몸체의 외측 직경은 중공 몸체가 베어링 몸체에 정확하게 피팅되는 방식으로 삽입될 수 있게 베어링 몸체의 내측 직경에 대체로 대응한다. 특히, 베어링 몸체와 중실 몸체와의 사이에 추가 윤활 필름을 제공할 필요가 없어진 자체-윤활 베어링으로 구성된 베어링 몸체에서는, 2개의 상술한 직경의 동일한 구성이 유용하다. 끝으로, 상기 중공 몸체의 벽 두께는 유용하게, 중공 몸체가 베어링 하우징을 형성하기 위해 제공됨으로써, 베어링 몸체의 벽 두께보다 크게 되게 선택되어야 한다.

또한, 본 발명의 기초를 형성하는 목적은 그 속에 슬라이딩 피스톤과 제1베어링, 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제1베어링 하우징과, 그 속에 연동 핀과 선택적으로 제2베어링, 특히 슬라이딩 베어링이 배열된 제2베어링 하우징을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더용 연동장치를 제조하는 방법에 의해 달성되고; 상기 슬라이딩 피스톤과 상기 연동 핀을 생성하기 위해, 2개의 피스가 원통형 중실 몸체, 특히 둥근 강철 몸체로부터 분리되고; 제1 및 선택적으로 제2베어링을 생성하기 위해, 적어도 1개의 피스가 원통형의 중공 베어링 몸체, 특히 관으로부터 분리되고; 제1 및 제2베어링 하우징을 생성하기 위해, 2개의 피스가 중공 몸체, 특히 관으로부터 분리되고; 상기 베어링 몸체 피스(들)는 각각 중공 몸체 피스에 삽입되어 그곳에 고정되고; 상기 중실 몸체 피스는 각각 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스에 삽입되어, 각 경우에 중실 몸체 피스의 적어도 1개의 단부 영역이 그 속으로 그것이 삽입되는 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스로부터 돌출하게 배치되고; 그리고 2개 중실 몸체 피스는 적어도 1개의 단부 영역에서 서로 연결된다.

본 발명에 따른 방법에서는 각 경우에, 적어도 1개 또는 2개의 피스가 예를 들어 원통형 중실 몸체, 베어링 몸체 및 중공 몸체로부터 절단하여 분할된다. 바람직하게, 상술한 부품은 금속 또는 강철로 제조된 파트를 포함한다. 상술한 부품은 이들이 각 경우에서 나머지를 남기지 않고 오직 2개의 피스 만을 절단 또는 분할하는데 필요한 길이를 갖도록 치수를 형성할 수 있다. 선택적으로, 이들은 또한 예를 들어 다른 관절장치를 제조하기 위해 다시 사용될 수 있는 절단 나머지 부분을 갖는 길이를 가질 수도 있다. 따라서, 예를 들어 2개의 피스가 2개의 다른 원통형 중실 몸체 또는 유사하지만 이들의 치수 또는 이들의 직경과 재료에 관련하여서는 동일한 몸체로부터 분리되고 그리고 연동장치에 함께 조립될 수 있다. 베어링 몸체 피스 또는 베어링 몸체의 피스들은 각각 중공 몸체의 피스에 삽입되어 고정된다. 따라서, 상기 중공 몸체 피스는 하우징을 형성하고 그리고 동일하게 배치된 베어링 몸체 피스는 베어링 또는 슬라이딩 베어링을 형성한다. 다음, 슬라이딩 피스톤 또는 연동 핀을 형성하는 중실 몸체 피스가 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스에 삽입되고, 따라서 2개의 돌출 단부 영역에서의 2개의 중공 몸체 피스 또는 슬라이딩 피스톤과 연동 핀을 고정하는 일이 유용한 방식으로 이루어져야만 하기 때문에 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스로부터 중실 몸체 피스의 각각의 단부 영역이 돌출하거나 튀어나오게 배치된다. 상기 연결에는 예를 들어 선회 핀(swivel pins)과 같은 적절한 연결수단을 사용할 수 있다.

또한, 베어링 몸체 피스를 수용할 수 있는 리세스(recess)를 중공 몸체 피스의 내측에 형성하여 중공 몸체 피스에 베어링 몸체 피스를 고정할 수 있다. 선택적으로 또는 추가하여, 베어링 몸체 피스를 유익하게 열팽창시켜서 중공 몸체 피스에 고정할 수 있다. 이 실시예에서, 베어링 몸체 피스와 중공 몸체 피스 사이의 안정적인 고정을 추가 연결 또는 고정 수단 없이 간단한 방식으로 이룰 수 있다.

또한, 본 발명의 기본을 형성하는 목적은 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더용 연동장치를 생산하는데 원통형 중실 몸체, 특히 둥근 강철 몸체, 중공 몸체, 특히 관, 및 원통형 중공 베어링 몸체, 특히 관을 사용하여 달성된다. 상기 베어링 몸체는 원통형 중실 몸체의 적어도 1개의 피스를 장착하는 구성이다.

본 발명에 따르는 관절장치를 첨부 도면을 참고로 예를 든 실시예를 통해 이하에 상세하게 설명한다.

도1은 연동장치를 갖춘 플랩 러더의 측면도,
도2는 도1로부터 관절장치 부분을 잘라내어 상세하게 나타낸 단면도,
도3은 도2의 B-B단면을 따라 나타낸 단면도 이다.

도1은 러더 블레이드(10)와 상기 러더 블레이드(10)에 관절 방식으로 장착된 강제-제어 플랩(20)을 포함하는 본 발명에 따른 러더(100)의 측면을 나타낸다. 도1에 도시한 러더 타입은 상부와 하부 러더 영역 모두에서 장착된 일명 "힐-지지형 러더"이다. 하부측에서, 상기 러더(100)는 선박의 선미(도시하지 않음)에 장착되기 위한 핀틀(pintle)(30)을 갖는다. 다른 편인 상부 영역에서는 러더의 회전축(15)을 따라서 신장된 러더 포스트(40)가 제공되고 그리고 상기 러더(100)는 러더 둘레를 회전할 수 있다. 상기 러더 포스트(40)는 러더 블레이드(10)에 견고하게 연결된다. 또한, 러더를 지지하기 위한 러더 포스트(40)는 클래딩(cladding)(41) 영역에서 저널 베어링(42)에 의해서 선체(도시하지 않음)에 장착된다. 상기 러더 블레이드(10)는 빌트-인 상태에서 선박의 프로펠러(도시하지 않음)를 향하는 전연(leading edge)(11)과 플랩(20)을 향하는 후방 러더 블레이드 후연(trailing edge)(12)을 갖는다. 상기 플랩 러더(100)는 그것에 의해서 플랩(20)이 러더 블레이드 후연(12)의 영역에서 러더 블레이드(10)에 관절 방식으로 고정되는 2개의 관절 연결부(21a, 21b)를 포함한다. 상기 플랩(20)은 상기 관절 연결부(21a, 21b)에 의해 러더 블레이드(10)에서 선회 할 수 있게 구성된다. 또한, 플랩(20)은 플랩 후연(24)을 갖는다. 플랩(20)의 종축은 러더 블레이드(10)의 종축과 회전 러더 축(15)과 대략 평행하게 배치된다. 또한, 플랩(20)은 상부 영역에서 러더 블레이드(10) 너머로 비교적 짧은 양이 돌출하고 그리고 하부 영역에서는 러더 블레이드(10)와 동일한 높이로 끝난다.

플랩 러더(100)는 부가로 러더 블레이드(10)에 플랩(20)을 연동시키기 위한 연동장치(50)를 갖는다. 관절장치(50)는 수평하게 배치되고 그 상부 측에서 플랩(20)에 연결된 제1베어링 하우징(51)과, 상기 제1베어링 하우징(51)내에 배치된 슬라이딩 피스톤/수평 피스톤(52)과, 수직하게 배치되고 선체(도시하지 않음)에 연결된 제2베어링 하우징(53), 및 상기 제2베어링 하우징(53)내에 배치된 연동 핀/수직 피스톤(54)으로 형성된다. 선체에 제2베어링 하우징(53)을 고정하기 위해서 수평하게 정렬된 평판으로 형성되고 용접에 의해 제2베어링 하우징(53)에 견고하게 연결된 유지 프레임(holding frame)(60)이 제공된다. 또한, 제1베어링 하우징(51)도 용접에 의해 플랩(20)에 연결된다. 베어링 하우징(51, 53)은 원통형 중공 몸체(관)로 형성되는 반면에, 2개의 피스톤(52, 54)은 도1에 도시한 비편향 상태(undeflect)에서 각각이 베어링 하우징(51, 53)으로부터 단부 영역(521, 541)이 돌출한 원통형 중실 몸체로 구성된다. 서로 대체로 직교하는 2개의 단부 영역(521, 541)은 힌지 볼트(55)에 의해 상호 연결된다. 상기 힌지 볼트(55)는 플랩(20)에 작용하는 굽힘 모멘트 등에 의해 야기된 90도 위치로부터의 편향에 대한 보상을 보장한다.

도1의 A부분은 도2에 확대하여 단면도로 관절장치(50)로 도시하였다. A부분에서는 그로부터 피스톤 단부 영역(521, 541)이 그 내부 표면의 후방 영역만큼 멀리 하우징(51, 53)으로부터 돌출하는 엣지 영역으로부터, 베어링 하우징(51, 53)이 둘레 리세스 또는 압입부(indentation)(511, 531)를 갖는 것을 나타내었다. 베어링 부시에 의해 형성된 슬라이딩 베어링은 상기 리세스(511, 531)의 각각에 삽입되고, 그 제1베어링에는 도면 번호 '56'이 부여되고 그리고 그 제2베어링에는 도면 번호 '57'이 부여되었다. 상기 베어링 부시(56, 57)는 예를 들어 열팽창에 의해 제1 또는 제2베어링 하우징(51, 53)의 리세스(511, 531)에 고정된다. 힌지 볼트(55)를 향하는 단부를 가진 베어링 부시(56, 57)의 단부는 각각의 베어링 하우징(51, 53)과 동일 평면을 이룬다. 베어링 부시(56, 57)는 예를 들어 자체-윤활 플라스틱 재료로 제조된다. 그러나, 예를 들어 청동과 같은 금속으로 제조한 실시예가 가능하며, 이때 윤활 필름은 일반적으로 피스톤(52, 54)과 베어링 부시(56, 57)사이에 제공되어야 한다.

슬라이딩 피스톤(52)은 제1베어링 하우징(51)의 종축선(514)을 따라서 활주한다. 연동 핀(54)은 제2베어링 하우징(53)의 종축선(535)을 따라서 활주 가능하고 그리고 또한 상기 축선 주위를 회전할 수도 있다. 러더(100)가 회전하는 동안에, 즉 러더를 설정할 때에, 연동 핀(54)은 선체에 연결된 고정된 제2베어링 하우징(53)내에서 종축선(535)을 중심으로 하여 회전한다. 또한, 힌지 볼트(55)에 의해 연동 핀(54)에 고정된 슬라이딩 피스톤(52)은 제1베어링 하우징(51)의 내측에서 활주하여, 상기 플랩(20)이 러더 블레이드(10)에 대해서 편향되게 한다. 그러나, 기본적으로, 연동 핀(54)이 종방향(531)으로 고정되고 그리고 종축선(535)을 중심으로 회전하게만 정렬될 수도 있다. 제2베어링 하우징(53)은 그 상부 영역에서 덮개 평판(532)을 갖고 반면에 제1베어링 하우징(51)은 양쪽 단부에서 개방되어 있다.

원통형 중실 몸체로서 형성된 슬라이딩 피스톤(52)은 연동 핀(54)의 직경(542)에 대응하는 직경(522)을 갖는다. 제1베어링 부시(56)은 제2베어링 부시(57)의 외측 직경(571)에 대응하는 외측 직경(561)을 갖는다. 또한, 2개의 베어링 부시(56, 57)의 내측 직경도 서로 대응하고 그리고 2개의 피스톤(52, 54)의 직경(522, 542)에 대략적으로 대응한다. 끝으로, 원통형 중공 몸체로서 구성된 제1베어링 하우징(51)의 외측 직경(512)은 원통형 중공 몸체로서 구성된 제2베어링 하우징(53)의 외측 직경(533)에 대응한다. 또한, 제1 및 제2베어링 하우징(51, 53)의 내측 직경(513, 534)도 서로 대응한다. 결과적으로, 슬라이딩 피스톤(52)과 연동 핀(54)을 예를 들어 둥근 강철의 작업편(workpiece)으로 제조할 수 있다. 2개의 베어링 하우징(51, 53)과 2개의 베어링(56, 57)을 각각 1개의 작업편으로 또는 1개의 관으로 제조할 수 있도록, 2개의 베어링 하우징(51, 53) 또는 2개의 베어링(56, 57)의 벽 두께가 동일하게 되게 형성된다. 또한, 리세스(511, 531)의 두께도 2개의 베어링 하우징(51, 53)에서 동일하게 되게 구성된다. 오직, 리세스(511, 531)의 길이 만이 하우징의 종축(514, 535)에 대하여 서로 다르다. 유사하게, 2개의 베어링 부시(56, 57)와 2개의 관형 베어링 하우징(51, 53)을 각각의 경우에서 단지 길이 만을 절단하는 보통 작업편으로 제조할 수 있다. 이러한 방식으로 관절장치(50)의 제조비가 현저하게 줄고, 동시에 외부 부하에 대한 안전도가 증가된다.

도3은 연동 핀(54)을 통해 도2로부터 B-B단면을 따라서 잘라낸 단면도이다. 도면에서, 연동 핀(54)의 자유단부 영역(541)은 종축선(535)을 따라서 연동 핀(54)으로부터 대략 중앙으로 웹(web)이 돌출하게 구성된다. 다른 편에서의 슬라이딩 피스톤(52)의 자유단부 영역(521)은 요크-형태로 구성되어 상기 웹(541)을 수용한다. 요크(yoke)(521)와 웹(541)을 연결하기 위해, 카단 조인트 방식에 의한 연결이 만들어지도록 상기 부품들을 통한 힌지 볼트(55)의 구동이 이루어진다.

100: 러더 10: 러더 블레이드 11: 전연
12: 러더 블레이드 후연 15: 러더 회전 축
20: 플랩 21a, 21b: 관절식 연결부 24: 플랩 후연
30: 핀틀
40: 러더 포스트 41: 클래딩 42: 저널 베어링
50: 관절장치 51: 제1베어링 하우징 511: 리세스
512: 제1베어링 하우징의 외측 직경 513: 제1베어링 하우징의 내측 직경
514: 제1베어링 하우징의 종축선 52: 수평 피스톤/슬라이딩 피스톤
521: 슬라이딩 피스톤 단부 영역 522: 슬라이딩 피스톤의 직경
53: 제2베어링 하우징 531: 리세스 532: 덮개 평판
533: 제2베어링 하우징의 외측 직경 534: 제2베어링 하우징의 내측 직경
535: 제2베어링 하우징의 종축선 54: 수직 피스톤/연동 핀
541: 연동 핀 단부 영역 542: 연동 핀의 직경
55: 힌지 볼트 56: 제1베어링 561: 제1베어링의 직경
57: 제2베어링 571: 제2베어링의 직경 60: 유지 프레임

Claims (15)

1. 그 속에 슬라이딩 피스톤(52)과 제1베어링(56), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제1베어링 하우징(51)과, 그 속에 연동 핀(54)과 선택적으로 제2베어링(57), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제2베어링 하우징(53)을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)용 연동장치(50)에 있어서; 상기 제1 및 제2베어링 하우징(51, 53), 및/또는 상기 슬라이딩 피스톤(52)과 상기 연동 핀(54), 및/또는 선택적으로 제1 및 제2베어링(56, 57)은 각각 대체로 동일한 직경(512, 513, 533, 534, 522, 542, 561, 571) 및/또는 대체로 동일한 너비와 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 연동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2베어링 하우징(51, 53), 및/또는 상기 슬라이딩 피스톤(52)과 상기 연동 핀(54), 및/또는 선택적으로 제1 및 제2베어링(56, 57)은 각각 동일한 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 연동장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이딩 피스톤(52)과 상기 연동 핀(54)은 대체로 동일한 직경(522, 542)을 갖고, 상기 직경의 크기는 작동 중 슬라이딩 피스톤(52)에 작용하는 부하를 참고하여 결정되는 것을 특징으로 하는 연동장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2베어링(56, 57)은 베어링 부시로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연동장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2베어링(56, 57)은 중실 마찰 베어링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연동장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2베어링(56, 57)은 비-금속 재료, 특히 플라스틱 또는 세라믹으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연동장치.
7. 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)에 있어서, 상기 플랩 러더(100)는 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 연동장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랩 러더.
8. 수상수송수단, 특히 선박에서, 상기 수상수송수단은 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따르는 연동장치(50)를 가진 플랩 러더(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상수송수단.
9. 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)용 연동장치(50)를 생산하기 위한 연동장치 키트에 있어서, 상기 키트는 원통형 중실 몸체, 특히 둥근 강철 몸체와, 중공 몸체, 특히 관과, 원통형 중실 몸체의 적어도 1개의 피스를 장착하기 위한 원통형 중공 베어링 몸체, 특히 관, 및 선택적으로 원통형 중실 몸체의 2개의 피스를 연결하기 위한 연결수단(55)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동장치 키트.
10. 제9항에 있어서, 베어링 몸체의 외측 직경은 중공 몸체의 내측 직경과 동일하거나 약간 더 크고, 그리고/또는 원통형 중실 몸체의 외측 직경은 대체로 베어링 몸체의 내측 직경에 대응하고, 그리고/또는 중공 몸체의 벽 두께는 베어링 몸체의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 하는 연동장치 키트.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 베어링 몸체를 구성하는 재료는 고체 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 연동장치 키트.
12. 그 속에 슬라이딩 피스톤(52)과 제1베어링(56), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제1베어링 하우징(51)과, 그 속에 연동 핀(54)과 선택적으로 제2베어링(57), 특히 슬라이딩 베어링이 배치된 제2베어링 하우징(53)을 포함하는 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)용 연동장치(50) 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 슬라이딩 피스톤(52)과 상기 연동 핀(54)을 생성하기 위해, 2개의 피스를 원통형 중실 몸체, 특히 둥근 강철 몸체로부터 분리하는 단계와;
    제1 및 선택적으로 제2베어링(56, 57)을 생성하기 위해, 적어도 1개의 피스를 원통형의 중공 베어링 몸체, 특히 관으로부터 분리하는 단계와;
    제1 및 제2베어링 하우징(51, 52)을 생성하기 위해, 2개의 피스를 중공 몸체, 특히 관으로부터 분리하는 단계와;
    상기 베어링 몸체 피스(들)를 각각 중공 몸체 피스에 삽입하여 그곳에 고정하는 단계와;
    상기 중실 몸체 피스가 각각 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스 속으로 삽입되어, 각각의 경우에 중실 몸체 피스의 적어도 1개의 단부 영역이 그 속으로 그것이 삽입되는 베어링 몸체 피스 또는 중공 몸체 피스로부터 돌출하게 배치하는 단계; 및
    2개 중실 몸체 피스를 적어도 1개의 단부 영역에서 서로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 각각 베어링 몸체 피스를 수용하기 위한 1개의 리세스(511, 531)를 중공 몸체 피스의 내부 표면에 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 베어링 몸체 피스는 열팽창에 의해 중공 몸체 피스에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 수상수송수단, 특히 선박의 플랩 러더(100)용 연동장치(50)를 생산하기 위한, 원통형 중실 몸체의 적어도 1개의 피스를 지지하기 위한, 원통형 중실 몸체,
    특히 둥근 강철 몸체와, 중공 몸체, 특히 관, 및 원통형 중공 베어링 몸체, 특히 관의 용도.

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