KR20110043782A

KR20110043782A - 플렉서블 커플링 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치

Info

Publication number: KR20110043782A
Application number: KR1020117006370A
Authority: KR
Inventors: 미치노부 히노
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-04-27
Also published as: JP5103331B2; EP2327898A4; CN102132056B; KR101270887B1; WO2010023815A1; CN102132056A; JP2010059997A; EP2327898A1

Abstract

전체 길이가 긴 플렉서블 커플링 구조에 있어서도, 진동문제가 발생하지 않는 자기부하 지지방식, 즉 자기완결형 플렉서블 커플링 구조를 제공하는 것임. 기어 커플링 구조에 있어서, 외치차(39)에 실시된 크라우닝의 중심 위치(O)에 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)를 그 회전중심위치가 일치하도록 끼워 맞추어 내치차(38)가 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)에 지지되고, 크라우닝의 중심(O)을 기준으로 하여 외치차(39)가 내치차(38)에 대하여 상대적으로 경사질 수 있는 구성임.

Description

플렉서블 커플링 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치{FLEXIBLE COUPLING STRUCTURE AND SHIP THRUSTER DEVICE WITH SAME}

본 발명은 구동축과 피구동축을 연결하여 구동축의 회전과 동력을 피구동축으로 전달할 수 있는 플렉서블 커플링(flexible coupling) 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치에 관한 것이다.

종래부터 구동원동기의 동력을 피구동기계로 전달할 경우, 설치 때의 축심의 이상(異常)을 흡수하기 위하여, 그 사이에 플렉서블 커플링을 끼워 맞추어 동력전달을 행하는 것이 일반적이다. 이에 따라, 원동기, 피동기의 설치 정밀도에 신경을 쓸 필요가 없어 설치작업이 단시간에 끝날 수 있다.

한편, 특히 선박을 대표로 하여, 설치한 기준 베이스(선체)가 변형 등으로 약간의 변화가 있고, 양 기계의 축심이 미묘하게 변화하였다고 하여도 플렉서블 커플링을 결합하고 있으면 대응할 수 있는 등 여러 가지 장점이 있어 많이 이용되고 있다. 이 플렉서블 커플링에는 기어(gear)식 플렉서블 커플링(통칭 기어 커플링), 금속판을 이용한 판스프링(plate spring)식 플렉서블 커플링, 고무(rubber)식 플렉서블 커플링 등 다양한 커플링이 실용화되어 있다.

여기서는, 도 11을 참조하여 대표적인 커플링인 기어 커플링(1)에 대하여 기술한다. 기어 커플링(1)은 [1] 원동기측의 내통(2), [2] 피동기측의 내통(3), 그리고 [3] 중간부의 외통(4)으로 구성된 간단한 구조로서, 강도(强度)적인 신뢰성도 있어 많은 육상용 기계나 선박용 기계에 채용되고 있다. 원동기측의 내통(2)에는 외주면에 외치차(外齒車)(5)가, 외통(4)의 내주면에는 내치차(內齒車)(6)가 가공되어, 그 치차(5, 6)를 맞물리게 하여 토크(torque)의 전달을 행한다. 그리고, 외치차(5)의 치선(齒先)과 치면(齒面)에는 크라우닝(crowning)이 실시되어 있기 때문에, 외치차(5)는 내치차(6)에 대하여 크라우닝의 중심(O)을 기준으로 하여 경사질 수 있다.

마찬가지로, 피동기측의 내통(3)에는 외주면에 외치차(5)가, 외통(4)의 내주면에는 내치차(6)가 가공되어, 치차(5, 6)의 맞물림에 의해 토크의 전달을 행한다. 그리고, 외치차(5)의 치선과 치면에는 크라우닝이 실시되어 있기 때문에 외치차(5)는 내치차(6)에 대하여 크라우닝의 중심(O)을 기준으로 하여 경사질 수 있다.

이 경사에 의해, [1] 양축(내통(2, 3)) 간의 반경 방향 변위(δ)(도 12(a) 참조)가 실현 가능하다. 즉, 구동, 피구동 축심이 평행하지만, 동일 직선상에 없고, 평행변위량(δ)이 있더라도 이를 허용할 수 있다. 그리고, [2] 각도(θ) 변위(도 12(b) 참조)가 실현 가능하다. 즉, 구동, 피구동 축심이 교차하고, 동일 직선상에 없는 경우이며, 각도변위량(θ)이 있더라도 이를 허용할 수 있다. 또한, [3] 이들을 합성한 변위(도 13(a) 참조)가 실현 가능해진다. 즉, 구동, 피구동 축심이 교차하지 아니하고, 게다가 서로 평행하지 않은 경우이다. 또한, [4] 내통(2, 3)의 축방향 변위(도 13(b) 참조)도 가능하다. 즉, 구동, 피구동 축심이 동일 직선상에 있고, 축간 거리(C)에 이동이 있는 경우이다.

따라서, 합계 4종류의 양축(내통(2, 3)) 사이의 상대 변위에 대하여 추종하면서 원활하고 확실한 동력전달이 가능해진다. 여기서, 기어 커플링의 종류에 따라서는 반대 구성으로 한 내통에 내치차가, 외통에 외치차가 가공되어 있는 구조 형태도 있다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 치차(5, 6)용 윤활유는 충전 플러그(plug)(14)에서 유입되고, 치차부는 충만한 유실(油室)(13) 내의 중심에서 토크 전달된다.

원동기와 피동기의 설치거리가 떨어져 있을 경우에는, 중간부의 외통(4)의 길이가 길어진다. 외통(4)이 짧은 경우에는, 회전 밸런스(balance)의 정확도가 낮아도 즉, 불균형이 큰 외통(4)이더라도 문제가 될 경우는 적다.

그러나, 그 길이가 길어지면 길어질수록 중량이 커지고, 불균형의 크기도 그에 따라 증가하기 때문에 불균형력이 커지고, 불균형 모멘트(moment)에 의해 회전 중에 횡진동이 발생하는 문제가 나온다. 특히, 수십 회전(rpm)의 저속회전수인 기계에서는, 진동문제가 일어날 경우는 드물지만, 수백 회전 이상의 중속회전수나 그 이상의 고속회전수인 기계에서는 그 영향이 큰 문제가 된다. 이는 불균형력이 회전수의 2제곱으로 증가하는 것에 기인하기 때문이다.

따라서, 종래의 실적에서는 도 14에 나타낸 바와 같이, 장축의 경우에는 플렉서블 커플링(기어 커플링)(1)의 외통(4)을 연장한 구조를 그대로 채용할 수 없어, 원동기(7) 측과 피동기(예를 들면 선박용 스러스터)(8)측에 각각 1쌍의 플렉서블 커플링(1, 1)을 설치하고, 그 사이에는 중간축(9, 9)을 설치하고, 또한 중간축(9, 9)에 적당 수의 중간 베어링(10)을 설치하여 대응하고 있었다.

그리고, 이와 같은 기어 커플링을 구비한 축연결장치의 일 예로서, 일본 특개2002-54651호 공보에 기재되어 있는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조)

일본 특개 2002-54651호 공보

그러나, 도 14에 나타낸 종래의 플렉서블 커플링 장치(11)에 있어서 수직축의 경우에는, 중간 베어링(10)을 고정하기 위하여 수직한 벽부(12)를 만들 필요가 있고, 그 제작비용, 공사비용, 설치작업 등 막대한 비용과 공수(工數) 및 시간이 필요하며, 그 개선, 개량이 강하게 요청되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전체 길이가 긴 플렉서블 커플링에 있어서도 진동문제가 발생하지 않는 플렉서블 커플링 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조는 기어 커플링 구조에 있어서, 외치차에 실시된 크라우닝의 중심 위치에, 레이디얼 구면 베어링부(spherical radial bearing section)를 그 회전중심위치가 일치하도록 끼워 맞추어 내치차 또는 상기 외치차가 상기 레이디얼 구면 베어링부에 지지되고, 상기 크라우닝의 중심을 기준으로 하여 상기 외치차가 상기 내치차에 대하여 상대적으로 경사질 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 따르면, 이 플렉서블 커플링 구조에 대하여 불균형에 기인하는 불균형력이 발생하여도 그 하중을 레이디얼 구면 베어링부로 지지할 수 있기 때문에 회전 중의 횡진(橫振) 하중을 지지할 수 있어 횡진동이 발생할 경우가 없다. 또한, 이 레이디얼 구면 베어링부의 중심은 외치차의 치선의 크라우닝의 중심과 일치하고 있기 때문에, 이 플렉서블 커플링 구조는 불균형력을 받으면서 미세하게 상대이동, 회전이동을 자유자재로 할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 외치차에 실시된 크라우닝의 중심 위치에, 또한 스러스트 구면 베어링부(spherical thrust bearing section)를 그 회전중심위치가 일치하도록 끼워 맞추어 상기 내치차 또는 상기 외치차가 상기 레이디얼 구면 베어링부 및 상기 스러스트 구면 베어링부에 지지된 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 스러스트 구면 베어링부의 중심은 외치차의 치선의 크라우닝의 중심과 일치하고 있기 때문에, 이 플렉서블 커플링 구조는 불균형력을 받으면서 미세하게 상대이동, 회전이동을 자유자재로 할 수 있다. 그리고, 이 플렉서블 커플링 구조의 중량을 이 스러스트 구면 베어링부에서 받을 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 수직축형이며, 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 스러스트 구면 베어링부를 상부의 구동 통부 또는 하부의 피구동 통부 중 어느 일측에 끼워 맞춘 것으로 할 수 있다.

예를 들면, 구동부를 상부의 구동 통부에 연결하고 피구동부를 하부의 피구동 통부에 연결하여, 스러스트 구면 베어링부를 하부의 피구동 통부에 끼워 맞추도록 하면, 플렉서블 커플링 구조 중 연결축의 중량을 스러스트 구면 베어링부에서 받고, 또한 그 중량을 피구동축 측에서 받을 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 수직축형이며, 상기 스러스트 구면 베어링부를 상기 레이디얼 구면 베어링부의 상부 또는 하부에 배치하고, 상기 스러스트 구면 베어링부가 상기 레이디얼 구면 베어링부보다도 내측에 위치하도록 이들 스러스트 구면 베어링부 및 레이디얼 구면 베어링부를 베어링 지지부 내에 끼워 맞춘 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 베어링 지지부 내의 내측에서부터 차례로 스러스트 구면 베어링부 및 레이디얼 구면 베어링부를 끼워 맞추면, 이 레이디얼 구면 베어링부를 예를 들어 멈춤링으로 베어링 지지부에 걸리게 함으로써, 이 2개의 베어링부를 베어링 지지부 내에서 일체화할 수 있다. 이에 따라, 이 2개의 베어링부가 베어링 지지부에 끼워 맞춘 상태에서 이 2개의 베어링부를 베어링용 지지축에 대하여 간단하게 장착하거나 떼어낼 수 있다. 그 결과, 2개의 베어링부를 1개씩 베어링 지지부 및 베어링용 지지축에 대하여 장착하거나 떼어낼 필요가 없어 착탈 작업성이 우수하다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 레이디얼 구면 베어링부는 부하력이 큰 것으로서, 스러스트 구면 베어링부를 설치하지 않고 상기 레이디얼 구면 베어링부에 의해 레이디얼 방향 및 스러스트 방향의 하중을 지지하는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 레이디얼 구면 베어링부에 의해 레이디얼 방향 및 스러스트 방향의 하중을 지지할 수 있어 구조를 단순화할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 레이디얼 구면 베어링부 및 상기 스러스트 구면 베어링부 중 어느 일측 또는 양측에 구면 미끄럼 베어링부 또는 구면 구름 베어링부를 사용한 것으로 할 수 있다.

이들 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부, 레이디얼 구면 구름 베어링부, 스러스트 구면 미끄럼 베어링부 및 스러스트 구면 구름 베어링부는 범용 기계요소이므로 이 플렉서블 커플링 구조의 제작비용, 및 보수점검 비용의 절감을 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 레이디얼 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 레이디얼 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 연결축 측, 구동 통부 측, 피구동 통부 측, 구동축 및 피구동축 중 어느 하나에 설치할 수 있다. 따라서, 이 베어링용 지지축 및 레이디얼 구면 베어링부를 설치하기 위하여, 플렉서블 커플링의 사양에 따라 합리적인 수단을 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 연결축 측, 구동 통부 측, 피구동 통부 측, 구동축 및 피구동축 중 어느 하나에 설치할 수 있다. 따라서, 이 베어링용 지지축, 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부를 설치하기 위하여, 플렉서블 커플링의 사양에 따라 합리적인 수단을 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 레이디얼 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 레이디얼 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를 연결축 측, 구동 통부 측, 피구동 통부 측, 구동축 및 피구동축 중 어느 하나에 설치할 수 있다. 따라서, 이 베어링 지지부 및 레이디얼 구면 베어링부를 설치하기 위하여, 플렉서블 커플링의 사양에 따라 합리적인 수단을 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를, 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를 연결축 측, 구동 통부 측, 피구동 통부 측, 구동축 및 피구동축 중 어느 하나에 설치할 수 있다. 따라서, 이 베어링 지지부, 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부를 설치하기 위하여, 플렉서블 커플링의 사양에 따라 합리적인 수단을 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 외치차와 상기 내치차의 맞물림 기어부를 기어실로서 덮개부로 구획하고, 이 기어실에 윤활유가 충만되어 상기 덮개부로 밀폐되며, 상기 덮개부가 베어링용 지지축과 일체화된 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 외치차와 내치차의 맞물림 기어부를 기어실로 하여 덮개부로 구획하고, 이 기어실에 윤활유를 충만시키면 적은 양의 윤활유로 내치차 및 외치차를 윤활할 수 있다. 그리고, 이 덮개부에 베어링용 지지축을 설치하도록 하면, 베어링용 지지축을 설치하기 위한 부재를 이 덮개부에 의해 공용할 수 있다. 또한, 덮개부에 의해, 기어실을 단순한 구성이면서 값싼 비용으로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 외치차와 상기 내치차의 맞물림 기어부를 기어실로서 덮개부로 구획하고, 이 기어실에 윤활유가 충만되어 상기 덮개부로 밀폐되며, 상기 덮개부가 적어도 상기 레이디얼 구면 베어링부를 지지하는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 상기 발명과 마찬가지로, 적은 양의 윤활유로 내치차 및 외치차를 윤활할 수 있고, 기어실을 간단한 구성이면서 값싼 비용으로 형성할 수 있다. 또한, 이 덮개부에 레이디얼 구면 베어링부를 설치하도록 하면, 레이디얼 구면 베어링부를 설치하기 위한 부재를 이 덮개부에 의해 공용할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 연결축을 축본체부와, 내치차를 가공한 분할 단부로 분할하고, 상기 축본체부와 상기 분할 단부를 리마볼트를 포함하는 이음매 볼트로 일체화한 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 구동축 및 피구동축 중 일측 축에 있어서, 플렉서블 커플링 구조가 설치되어 있는 측의 분할 단부를 이 분할 단부와 착탈이 자유롭게 연결되는 축본체부로부터 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 축본체부를 분할 단부에 연결하기 전의 상태에서, 이 플렉서블 커플링 구조의 부착이 적절한지 아닌지를 확인할 수 있다. 이 플렉서블 커플링 구조의 부착이 적절한지 아닌지를 확인하는 것은 피구동 통부(또는 구동 통부)의 축심 및 연결축의 축심의 경사각도를 변경했을 때의 기어 커플링 구조 및 베어링부 각각의 중심위치가 서로 일치되어 있는 지를 확인하는 것이다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조에 있어서, 상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며, 상기 구동 통부 및 상기 피구동 통부에 상기 외치차 또는 상기 내치차를 가공하고, 상기 연결축에 상기 내치차 또는 상기 외치차를 가공한 것으로 할 수 있다.

이 구동축이 연결되는 구동 통부에 가공되어 있는 외치차 또는 내치차는 연결축에 가공되어 있는 내치차 또는 외치차와 맞물려 있다. 그리고, 이 연결축에 가공되어 있는 다른 내치차 또는 외치차는 피구동축이 연결되는 피구동 통부에 가공되어 있는 외치차 또는 내치차와 맞물려 있다. 이에 따라, 구동축이 연결되는 구동 통부의 회전을 연결축을 통하여 피구동축이 연결되는 피구동 통부로 전달할 수 있다.

본 발명에 따른 선박용 스러스터장치는 본 발명의 플렉서블 커플링 구조를 구비하고, 상기 플렉서블 커플링 구조를 통하여 구동부가 발생하는 회전을 선박용 스러스터의 입력축으로 전달하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 선박용 스러스터장치에 따르면, 구동부가 발생하는 회전을 플렉서블 커플링 구조를 통하여 선박용 스러스터의 입력축으로 전달할 수 있다. 그리고, 이 선박용 스러스터장치에 따르면, 플렉서블 커플링 구조의 횡진동의 발생을 방지하기 위하여, 플렉서블 커플링 구조를 베어링에서 회동이 자유롭게 수직벽부나 바닥부에 설치할 필요가 없다. 이에 따라, 공간의 확보가 곤란한 선박에 있어서, 이들 수직벽부나 바닥부 및 베어링의 설치 공간을 다른 목적으로 유효하게 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조 및 선박용 스러스터장치에 따르면, 플렉서블 커플링에 횡진동이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 플렉서블 커플링을 지지할 필요가 없고, 이를 지지하기 위한 벽부나 바닥부의 제작비용, 공사비용, 설치작업 등에 관한 많은 비용 및 작업공수를 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 커플링 구조를 구비한 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 2A는 동 발명의 제2 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 2B는 동 발명의 제2 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링의 베어링 구조를 나타낸 확대 종단면도이다.
도 3은 동 제2 실시예에 따른 플렉서블 커플링 구조를 구비한 선박용 스러스터장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 동 제2 실시예의 플렉서블 커플링 구조의 부착 확인을 한 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 5는 동 제2 실시예의 플렉서블 커플링에 연결된 피구동측이 평행 변위되어 있는 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 6은 동 제2 실시예의 플렉서블 커플링에 연결된 구동축 및 피구동축이 각도 변위되어 있는 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 7은 동 발명의 제3 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 8은 동 발명의 제4 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 9는 동 발명의 제5 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 10은 동 발명의 제6 실시예에 따른 동 플렉서블 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 11은 종래의 기어 커플링을 나타낸 종단면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 종래의 기어 커플링에 있어서, (a)는 양축이 반경 방향으로 변위되어 있는 상태를 나타낸 종단면도이고, (b)는 양축이 경사져 있는 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 종래의 기어 커플링에 있어서, (a)는 양축이 교차하지 않고 서로 평행하지 않은 상태를 나타낸 종단면도이고, (b)는 양축이 동일 선 상에 있고, 축간 거리에 이동이 있는 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 14는 도 11에 나타낸 종래의 기어 커플링을 선박용 플렉서블 커플링에 적용한 예를 나타낸 정면도이다.

[제1 실시예]

이하, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조의 제1 실시예를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타낸 플렉서블 커플링(15)은 전동기 등의 구동부(미도시)에 설치되어 있는 구동축(16)의 회전을 제1 플렉서블 커플링 구조(19), 연결축(17), 제2 플렉서블 커플링 구조(20) 및 피구동축(18)을 통하여 선박용 스러스터장치(미도시)의 프로펠러로 전달하는 것이다. 이들 구동축(16), 제1 플렉서블 커플링 구조(19), 연결축(17), 제2 플렉서블 커플링 구조(20) 및 피구동축(18)은 대략 수평하게 배치되어 있다.

또한, 연결축(17)은 비교적 긴 치수의 것으로서, 예를 들면 1분당 수백 회전 또는 그 이상의 고속으로 회전하는 것이다. 구동축(16)은 구동부에 회동 자유롭게 설치되고, 피구동축(18)은 스러스터장치에 회동 자유롭게 설치되어 있다. 따라서, 연결축(17)은 구동축(16) 및 피구동축(18)을 통하여 구동부 및 스러스터장치에 의해 회동 자유롭게 지지되어 있다.

제1 플렉서블 커플링 구조(19)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 구동축(16)의 우측 단부와, 연결축(17)의 좌측 단부를 접속하여 구동축(16)의 회전을 연결축(17)으로 전달할 수 있는 것이다. 이 제1 플렉서블 커플링 구조(19)는 회전중심 위치결정기구(21)와 동력전달기구(22)를 구비하고 있다.

회전중심 위치결정기구(21)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이디얼 구면 베어링부(spherical radial bearing section)(23)를 가지고 있다. 이 레이디얼 구면 베어링부(23)는 예를 들면 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부이며, 구동축(16) 및 연결축(17) 각각의 단부를 서로 회동 및 경사 자유롭게 연결되어 있다. 그리고, 구동축(16) 및 연결축(17)은 각각의 축심(24, 25)이 경사질 때의 교차점이 O이며, 이 교차점(O)을 중심으로 하여 이 양측의 각 축심(24, 25)의 경사각도를 변경할 수 있고, 그 경사가 자유롭다.

레이디얼 구면 베어링부(23)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 외륜(23a)과 내륜(23b)을 가지고 있다. 외륜(23a)은 짧은 원통(短圓筒) 형상의 베어링 지지부(27)의 내측에 끼워 맞추어 장착되고, 내륜(23b)은 베어링용 지지축(28)에 끼워 맞춰 장착되어 있다. 그리고, 베어링 지지부(27)는 짧은 원통 형상의 구동 통부(29)의 내측에 장착되며, 이 구동 통부(29)의 내주면에 형성된 턱부에 의해 위치 결정되어 있다. 또한, 이 구동 통부(29)의 안쪽 구멍에는 구동축(16)의 우측 단부가 장착되며, 이 구동축(16)의 우측 단면에 베어링 지지부(27)가 복수의 볼트(30)로 체결되어 있다. 그리고, 이 구동축(16)과 구동 통부(29)는 키(31)로 결합되어 회전력을 전달할 수 있도록 되어 있다.

또한, 베어링용 지지축(28)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 원판형 덮개부(33)의 중심에 돌출하여 설치되고, 이 덮개부(33)는 원고리형 분할 단부(34)에 복수의 볼트(35)로 체결되어 있다. 이 분할 단부(34)는 연결축(17)의 좌측 단부를 구성하는 것이며, 이 분할 단부(34)는 축 본체부(36)에 복수의 리마볼트(reamer bolt)(37)로 체결되어, 이 축 본체부(36)에 분할 가능하게 연결되어 있다. 즉, 연결축(17)은 축 본체부(36)와 분할 단부(34)를 구비하고 있고, 각각이 중공(中空)으로 형성되어 있다.

동력전달기구(22)는 도 1에 나타낸 바와 같이 내치차(38)와 외치차(39)를 갖는 기어 커플링이며, 교차점(O)을 중심으로 하여 각 축심(24, 25)의 경사각도가 변경된 상태라도 구동축(16)의 회전을 연결축(17)에 전달할 수 있는 것이다.

이 동력전달기구(22)의 외치차(39)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 구동 통부(29)의 우측 단부의 외주면에 마련되고, 내치차(38)는 분할 단부(34)의 내주면에 마련되어 있다. 그리고, 이 내치차(38)와 외치차(39)는 서로 맞물려져 있고, 이 맞물림에 의해 회전력을 전달할 수 있다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 외치차(39)에는 크라우닝이 실시되어 있다. 이와 같이 외치차(39)에 크라우닝을 실시함으로써 교차점(O)을 중심으로 하여 구동축(16)의 축심(24) 및 연결축(17)의 축심(25) 각각의 경사각도를 변경할 수 있다.

즉, 외치차(39)의 치선 및 치면을 소정의 곡면으로 가공하여 크라우닝을 실시함으로써, 교차점(O)을 중심으로 하여 구동축(16)의 축심(24) 및 연결축(17)의 축심(25)의 경사각도가 변경되었을 때라도 구동축(16)의 회전을 연결축(17)에 원활하게 전달할 수 있다.

또한, 이 동력전달기구(22) 및 회전중심 위치결정기구(21)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 크라우닝의 중심위치(O)와, 레이디얼 구면 베어링부(23)의 중심위치(O)가 서로 일치되어 있다. 즉, 중심위치(O)를 기준으로 하여 외치차(39)가 내치차(38)에 대하여 상대적으로 경사질 수 있도록 하기 위하여, 레이디얼 구면 베어링부(23)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성하면, 연결축(17)에 대하여 불균형에 기인하는 불균형력이 발생하여도 그 하중을 레이디얼 구면 베어링부(23)로 지지할 수 있기 때문에, 회전 중의 횡진동 하중을 지지할 수 있어 횡진동이 발생할 경우가 없다. 또한, 이 레이디얼 구면 베어링부(23)의 중심과 외치차(39)의 치선의 크라우닝 중심은 교차점(O)에서 일치시키고 있기 때문에, 이 제1 플렉서블 커플링 구조(19)는 불균형력을 받으면서 미세하게 상대진동, 회전이동을 자유자재로 할 수 있다.

다음으로, 제2 플렉서블 커플링 구조(20)를 도 1을 참조하여 설명한다. 이 제2 플렉서블 커플링 구조(20)는 연결축(17)의 우측 단부와, 피구동축(18)의 좌측 단부를 접속하여 연결축(17)의 회전을 피구동축(18)로 전달할 수 있는 것이다. 이 피구동축(18)의 좌측 단부는 제2 플렉서블 커플링 구조(20)가 구비되는 피구동 통부(32)의 내부 구멍에 장착되어 있다.

제2 플렉서블 커플링 구조(20)의 이 이외의 구조 및 작용은 제1 플렉서블 커플링 구조(19)의 구성 및 작용과 동등하며, 동등부분을 동일 도면부호로 표시하고, 이들의 설명을 생략한다.

상기한 바와 같이 구성된 도 1에 나타낸 플렉서블 커플링(15)에 따르면, 연결축(17)이 회전할 때, 연결축(17)에 횡진동이 발생하지 않으므로 이를 방지하기 위하여, 연결축(17)을 베어링으로 회동 자유롭게 바닥부(床部) 등에 설치할 필요가 없고, 이로써 이들 바닥부 등의 제작비용, 공사비용, 설치작업 등에 관한 많은 비용 및 작업공수를 해소할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이디얼 구면 베어링부(23)는 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부이며, 이 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부는 범용 기계요소이므로 이 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)의 제작비용 및 보수점검 비용의 절감을 도모할 수 있다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 플렉서블 커플링 구조(19)는 레이디얼 구면 베어링부(23)가 끼워 맞추어진 베어링 지지부(27)가 구동축(16)의 우측 단부에 설치되어 있다. 이와 같이 구성하면, 치수도 중량도 큰 연결축(17)과는 무관하게 레이디얼 구면 베어링부(23)가 끼워 맞추어진 베어링 지지부(27)를 구동축(16)의 단부에 간단하게 착탈할 수 있어 착탈 작업성이 우수하다. 한편, 분할 단부(34)에는 베어링용 지지축(28)을 설치한 덮개부(33)가 설치되어 있다. 이도 동일하게 치수도 중량도 큰 연결축(17)과는 무관하게 그것이 없는 상태에서 부착이 가능해진다. 이들 양 부재의 부착이 완료되고 난 후에 연결축(17)과 조립하여 일체화하므로 플렉서블 커플링(15)을 연결축(17)에 조립하는 작업의 수고 경감을 도모할 수 있다. 또한, 제2 플렉서블 커플링 구조(20)도 마찬가지이며, 상세한 설명을 생략한다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 플렉서블 커플링 구조(19)에서는 구동축(16)의 단부와 연결축(17)의 단부 사이에 기어실(gear 室)(40)이 형성되고, 이 기어실(40) 내에 내치차(38) 및 외치차(39)가 배치되고, 또한 이 기어실(40) 내에 내치차(38) 및 외치차(39)를 윤활하기 위한 윤활유가 수용되어 있다. 그리고, 구동 통부(29)의 외주면과 분할 단부(34)의 내주면의 간극이 사이드 커버(side cover)(41)로 밀봉되어 있다.

이 기어실(40)은 구동축(16)의 우측 단면, 구동 통부(29)의 우측 단부, 사이드 커버(41), 분할 단부(34) 및 덮개부(33)에 의해 형성되고, 내부가 밀봉되어 있다. 42, 43은 실링재이다.

이와 같이, 구동축(16)의 단부와 연결축(17)의 단부 사이에 내치차(38) 및 외치차(39)를 수용하도록 기어실(40)을 형성하면, 내치차(38) 및 외치차(39)를 윤활하기 위한 윤활유를 연결축(17)의 내부 전체에 충전할 필요가 없어 윤활유의 양을 필요 최소한으로 할 수 있다. 또한, 제2 플렉서블 커플링 구조(20)도 마찬가지이며, 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 연결축(17)이 대략 원통형으로 형성되고, 좌우 양측의 각 개구 단부에 덮개부(33)가 설치되며, 각 덮개부(33)가 각각의 기어실(40)을 형성하고, 각 덮개부(33)에 레이디얼 구면 베어링부(23)가 장착되는 베어링용 지지축(28)이 설치되어 있다.

그리고, 연결축(17)을 대량 원통형이며 중공축으로 형성하면, 연결축(17)의 중량이 가벼워지므로 구동부의 회전 기동 토크를 작게 할 수 있고, 이 플렉서블 커플링(15)의 조립 분해의 수고를 경감할 수 있다. 그리고, 연결축(17)의 양측 각 개구 단부에 덮개부(33)를 설치하고, 각 덮개부(33)로 각각의 기어실(40)을 형성하면, 기어실(40)을 간단한 구성이면서 값싼 비용으로 형성할 수 있다. 또한, 각 덮개부(33)에 베어링용 지지축(28)을 설치하도록 하면, 베어링용 지지축(28)을 설치하기 위한 부재를 각 덮개부(33)에 의해 공용할 수 있다.

[제2 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치의 제2 실시예를 도 2A 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 이 도 2A 및 도 3에 나타낸 제2 실시예의 플렉서블 커플링(45)은 도 1에 나타낸 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)과 마찬가지로 구동부(74)에 설치되어 있는 구동축(16)의 회전을 제1 플렉서블 커플링 구조(19), 연결축(17), 제2 플렉서블 커플링 구조(47) 및 피구동축(입력축)(18)을 통하여 선박용 스러스터(75)(도 3 참조)의 프로펠러(75a)로 전달하는 것이다.

이들 구동부(74), 플렉서블 커플링(45) 및 선박용 스러스터(75)를 구비한 것이 선박용 스러스터장치(73)이다.

다만, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)은 대략 수평으로 배치한 것임에 비하여, 도 2A 및 도 3에 나타낸 제2 실시예의 플렉서블 커플링(45)은 연직(鉛直) 방향과 평행하게 배치되고(수직축형), 구동축(16), 제1 플렉서블 커플링 구조(19), 연결축(17), 제2 플렉서블 커플링 구조(47) 및 피구동축(18)이 이 순서로 상측에서 하측을 향하여 배치되어 있다.

그리고, 연결축(17)의 중량이 구동축(16)을 통하여 구동부(74)에 걸리지 않도록 하기 위하여, 도 2A에 나타낸 바와 같이, 스러스트 구면 베어링부(spherical thrust bearing section)(48)를 구비한 제2 플렉서블 커플링 구조(47)를 채용하고 있다. 그리고, 이 스러스트 구면 베어링부(48)에 걸리는 연결축(17)의 중량은 스러스터(75)에 의해 지지되도록 구성되어 있다.

이것 이외에는 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)과 동등하며, 동등부분을 동일 도면부호로 표시하고, 이들의 상세한 설명을 생략한다.

이 도 2A에 나타낸 제2 실시예의 플렉서블 커플링(45)에 따르면, 연결축(17)의 하중을 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 스러스트 구면 베어링부(48)에 의해 지지하는 구성이므로, 연결축(17)의 하중이 구동축(16)이 설치되는 구동부(74)에 걸리지 않도록 할 수 있어 구동부(74)로서 표준 설계품을 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 전달마력이 4500kw 클래스의 실시예인 경우, 외통의 외경은 φ400㎜, 길이가 5500㎜이고, 그 중량은 800㎏이나 된다. 따라서, 여기서, 스러스트 구면 베어링부(48)를 제1 플렉서블 커플링 구조(19) 측에 설치했을 경우에는, 중량을 구동부(74) 측에서 지지할 필요가 있다. 그러나, 구동부는 통상적으로 표준 설계품이기 때문에, 특별하게 가산된 중량을 지지할 수 있는 구조로 되어 있지 않다. 따라서, 이와 같은 구성을 채용함으로써 구동부(74)의 비용 절감을 도모할 수 있다.

이와 같이 하여, 스러스터(75) 측에서 하중을 받아서 구동부(74)에 영향을 미치는 경우가 없는 자기부하(自己負荷) 지지방식, 즉 자기 완결형 플렉서블 커플링 구조를 제공할 수 있다.

또한, 연결축(17)의 하중이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 스러스트 구면 베어링부(48)를 통하여 스러스터(75)에 걸리도록 구성하고 있는 것은, 연직방향과 대략 평행한 스러스트 하중을 지지할 수 있도록 하기 위한 구조 설계의 대응이 구동축(16) 측 부분에서 행하기보다도 용이하며, 간단한 구성으로 할 수 있기 때문이다.

또한, 도 2A에 나타낸 바와 같이, 제2 플렉서블 커플링 구조(47)가 구비한 스러스트 구면 베어링부(48) 및 레이디얼 구면 베어링부(23)는 베어링 지지부(27)에 있어서의 피구동축(18)의 축 단면과 접근하는 내측에서 바로 앞의 개구측으로 향하는 방향으로 이 순서로 끼워 맞추어져 있다.

그리고, 베어링 지지부(27)의 내측의 내면에는 돌기(49)가 형성되고, 이 돌기(49)에 의해 스러스트 구면 베어링부(48) 및 레이디얼 구면 베어링부(23)의 내측 방향(도 2A의 하부방향)의 위치결정이 이루어져 있다.

그리고, 도 2A에는 나타나 있지 않지만, 도 2B의 확대 단면도에 나타낸 바와 같이, 레이디얼 구면 베어링부(23)의 내륜(23b) 하단부(레이디얼 구면 베어링부(23))와, 스러스트 구면 베어링부(48)의 내륜(48a)의 상단부(스러스트 구면 베어링부(48)) 사이의 간극부에 위치조정용 심(seam)(76a)이 삽입되어 있다.

또한, 레이디얼 구면 베어링부(23)의 내륜(23b) 상단부(레이디얼 구면 베어링부(23))와, 베어링용 지지축(28)에 직경이 확대되어 형성된 어깨부(肩部)(28a) 사이의 간극부에 위치조정용 심(76b)이 삽입되어 있다.

그리고, 스러스트 구면 베어링부(48)의 외륜(48b) 하단부(스러스트 구면 베어링부(48))와, 베어링 지지부(27)의 돌기(49) 사이의 간극부에 위치조정용 심(76c)이 삽입되어 있다.

이에 따라, 스러스트 구면 베어링부(48)와 레이디얼 구면 베어링부(23)의 상호 회전중심을 미세 조정하여 일치시키는 것이 용이하게 가능해지고, 외치차(39)의 크라우닝 중심위치와의 일치를 포함하여 O점에서 서로 모두 일치하는 것을 단시간 내에 조정 완료하는 것이 가능해진다.

또한, 도 2B의 확대 단면도에 나타낸 바와 같이, 스러스트 구면 베어링부(48)의 외륜(48b)과, 베어링 지지부(27)의 내주면 사이에도 간극부(77)가 형성되어 있다. 이 간극부(77)를 형성함으로써, 불균형력은 레이디얼 구면 베어링부(23)으로 받으며, 스러스트 구면 베어링부(48)로 받을 경우는 없다. 스러스트 구면 베어링부(48)는 플렉서블 커플링(45)의 연결축(17)의 중량만을 받게 된다.

그리고, 레이디얼 구면 베어링부(23)와 스러스트 구면 베어링부(48) 사이에 삽입되어 있는 심(76a)은 양 베어링부(23, 48)의 상호 중심위치를 상대적으로 조정하여 일치시키는 것이다. 이것이 양 베어링부(23, 48)를 조립할 때의 첫번째 조정작업이다.

그리고, 2번째 조정작업으로 심(76b, 76c)을 사용한다. 즉, 회전중심이 일치한 양 베어링부(23, 48)를 조합하여 세트(set)품으로 만든 상태에서, 그 중심위치가 크라우닝 중심위치와 일치하도록, 심(76b,76c)에 의해 조정한다. 이와 같이 하여, 양 베어링부(23, 48)를 조립할 수 있다.

또한, 다른 실시예에 있어서도, 레이디얼 구면 베어링부(23) 등 및 스러스트 구면 베어링부(48) 등을 사용하는 것에 관해서는, 상기와 동등한 구성으로 되어 있으며, 그 설명 및 도시하는 것을 생략한다.

이와 같이, 베어링 지지부(27)에 있어서의 피구동축(18)의 축단면과 접근하는 내측에서부터 바로 앞의 개구측을 향하는 순서로 스러스트 구면 베어링부(48) 및 레이디얼 구면 베어링부(23)를 끼워 맞추면, 이 2개의 베어링부(48, 23)를 베어링 지지부(27) 내에서 일체화할 수 있다. 이에 따라, 이 2개의 베어링부(48, 23)가 베어링 지지부(27)에 끼워 맞추어진 상태에서, 이 2개의 베어링부(48, 23)를 연결축(17)의 덮개부(33)에 설치되어 있는 베어링용 지지축(28)에 대하여 간단하게 장착하거나 떼어낼 수가 있다. 그 결과, 2개의 베어링부(48, 23)를 1개씩 베어링 지지부(27) 및 베어링용 지지축(28)에 대하여 장착하거나 떼어낼 필요가 없어 착탈 작업성이 우수하다.

또한, 이 회전중심 위치결정기구(50)가 구비한 스러스트 구면 베어링부(48)는 도 2A에 나타낸 바와 같이, 피구동축(18) 및 연결축(17)의 축심(26, 25)이 경사질 때의 교차점이 O이며, 이 교차점(O)을 중심으로 하여 이 양측의 축심(26, 25)의 경사각도를 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 이 교차점(O)은 외치차(39)에 실시한 크라우닝의 중심이다.

따라서, 회전중심 위치결정기구(50)의 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48) 및 동력전달기구(22)(외치차(39)와 내치차(38)의 맞물림 기구)에 있어서, 피구동축(18)의 축심(26) 및 연결축(17)의 축심(25)의 경사각도를 변경할 때의 각각의 3개 중심위치가 교차점(O)에서 일치되어 있다.

따라서, 이 스러스트 구면 베어링부(48)에 따르면, 피구동축(18) 및 연결축(17)의 축심(26, 25)의 경사각도가 변경된 어느 상태라도 연결축(17)의 중량에 기초한 스러스트 하중을 지지할 수 있다.

그리고, 도 2A에 나타낸 바와 같이, 스러스트 구면 베어링부(48)는 스러스트 구면 미끄럼 베어링부이고, 이 스러스트 구면 미끄럼 베어링부는 범용 기계요소 이므로 이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 제작비용 및 보수점검 비용의 절감을 도모할 수 있다.

다음으로, 도 4를 참조하여 연결축(17)의 축본체부(36)를 연결축(17)의 분할 단부(34)에 연결하기 전의 상태에서, 이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 부착이 적절한지 아니지를 확인하는 것에 관하여 설명한다.

이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 부착이 적절한지 아닌지를 확인하는 것은, 회전중심 위치결정기구(50)(레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)) 및 동력전달기구(22)(외치차(39)와 내치차(38)의 맞물림 기구)에 있어서, 피구동축(18)의 축심(26) 및 연결축(17)의 축심(25) 각각의 경사각도를 변경할 때의, 레이디얼 구면 베어링부(23), 스러스트 구면 베어링부(48) 및 동력전달기구(22)(외치차(39)와 내치차(38)의 맞물림 기구) 각각의 3개 중심위치가 O로 서로 일치되어 있는지를 확인하는 것이다.

그리고, 연결축(17)은 제2 플렉서블 커플링 구조(47)가 설치되어 있는 측의 분할 단부(34)와, 이 분할 단부(34)와 착탈 자유롭게 리마볼트(37)로 연결되는 축본체부(36)를 갖고 있다.

즉, 도 2A에 나타낸 바와 같이, 연결축(17)의 축본체부(36)와 분할 단부(34)를 서로 연결한 상태에서, 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 부착이 적절한지 아닌지를 확인하려고 하면, 치수도 중량도 큰 연결축(17)을 움직이게 할 필요가 있고, 그 확인과 조정작업에 많은 수고와 시간을 필요로 한다.

이에 대하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연결축(17)의 축본체부(36)를 분할 단부(34)에 연결하기 전의 상태에서, 이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 부착이 적절한지 아닌지를 확인하면, 제2 플렉서블 커플링 구조(47)만의 상태에서 본 도면과 같이 경량이고 콤팩트(compact)한 「치차(38, 39)와 베어링부(23, 48)」의 부분 조립품이 된다. 만일, 외치차(39)에 가공된 크라우닝의 중심위치와, 구면 베어링부(23, 48)의 회전중심위치가 일치하지 않을 경우에는, 뒤틀리고 해서 원활하게 작동시킬 수 없다. 최악의 경우에는 베어링부(23, 48)의 눌어붙음 등의 사고로 이어질 가능성도 생각할 수 있다. 그러나, 도 4에 나타낸 상태라면, 콤팩트하기 때문에 베어링부(23, 48)를 끼워 맞춘 후에 손으로 요동시켜 그 적합성을 확인하는 것은 간단한다. 또한, 그 움직임의 감촉 등으로부터 판단하여 정상적으로 조립이 완료되어 있는지 용이하게 판단하는 것도 가능하다. 따라서, 이들의 조정이나 수정을 확실하게 행할 수 있다.

그리고, 이 제2 플렉서블 커플링 구조(47)의 부착이 적절한지 아닌지의 확인과 마찬가지로, 제1 플렉서블 커플링 구조(19)에 관해서도 확인을 행할 수 있다. 또한, 도 1에 나타낸 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)에 관해서도 동일하게 행할 수 있어 이들의 설명을 생략한다.

도 5는 플렉서블 커플링(45)에 연결된 피구동축(18)이 평행 변위되어 있는 상태를 나타낸 종단면도이다. 즉, 구동축(16)의 축심(24) 및 피구동축(18)의 축심(26)은 연직축선(S)과 평행하고, 그리고 이들 2개의 축심(24, 26)이 간격(δ)만큼 서로 떨어져 위치하고 있다. 그리고, 연결축(17)의 축심(25)은 연직축선(S)에 대하여 θ1의 각도만큼 경사져 있다. 이 상태에서 선박용 스러스터장치(73)가 설치되어 있고, 이 상태라도 구동부(74)가 발생하는 회전을 플렉서블 커플링(45)을 통하여 선박용 스러스터(75)의 입력축(피구동축(18))으로 원활하게 전달할 수 있다(도 3 참조).

도 6은 플렉서블 커플링(45)에 연결된 구동축(16) 및 피구동축(18)이 각도 변위되어 있는 상태를 나타내는 종단면도이다. 즉, 연결축(17)의 축심(25)은 연직축선(S)과 평행하고, 구동축(16)의 축심(24) 및 피구동축(18)의 축심(26)은 연직축선(S)에 대하여 각각 θ2, θ3의 각도만큼 경사져 있다. 이 상태에서, 선박용 스러스터장치(73)가 설치되어 있고, 이 상태라도 구동부(74)가 발생하는 회전을 플렉서블 커플링(45)을 통하여 선박용 스러스터(75)의 입력축으로 원활하게 전달할 수 있다.

[제3 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조의 제3 실시예를 도 7을 참조하여 설명한다. 이 도 7에 나타낸 제3 실시예의 플렉서블 커플링(52)과, 도 2A에 나타낸 제2 실시예의 플렉서블 커플링(45)이 다른 점은 제2 플렉서블 커플링 구조(53, 47)이며, 스러스트 구면 베어링부(48) 및 레이디얼 구면 베어링부(23)가 끼워 맞추어져 있는 베어링 지지부(27) 및 베어링용 지지축(28)의 설치 지점이 다른 것이다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 플렉서블 커플링 구조(19)도 다르다. 이 제3 실시예에서는 베어링용 지지축(28)이 구동축(16)에 설치되고, 베어링 지지부(27)가 덮개부(33)에 설치되어 있다.

이것 이외는 제2 실시예와 동등하며, 동등부분을 동일 도면부호로 나타내고, 이들의 설명을 생략한다.

즉, 도 7에 나타낸 제3 실시예에서는 스러스트 구면 베어링부(48) 및 레이디얼 구면 베어링부(23)가 끼워 맞추어져 있는 베어링 지지부(27)를 연결축(17)의 분할 단부(34)에 설치되어 있는 덮개부(33)에 일체로 하여 설치하고 있다. 그리고, 베어링용 지지축(28)을 피구동축(18)의 축단면에 볼트(54)로 체결하여 결합하고 있다.

이와 같이 하여도, 도 2A에 나타낸 제2 실시예와 마찬가지로 덮개부(33)에 의해 기어실(40)을 간단한 구성이면서도 값싼 비용으로 형성할 수 있다. 이 덮개부(33)에 설치되어 있는 베어링 지지부(27)에 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)를 설치하도록 하면, 레이디얼 구면 베어링부(23) 등을 설치하기 위한 부재를 이 덮개부(33)에 의해 공용(共用)할 수 있다.

이에 따라, 레이디얼 구면 베어링부(23)의 하부에 예를 들어 멈춤링(retaining ring) 등으로 위치 결정해서 지지하면, 2개의 베어링부(23, 48)를 덮개부(33)의 베어링 지지부(27) 내에 끼워 맞춰 고정할 수 있어 일체화할 수 있다. 이에 따라, 베어링부(23, 48)를 1개씩 조립할 필요가 없기 때문에 단시간에 해당 부분의 조립 및 분해 작업을 완료시킬 수 있다.

[제4 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조의 제4 실시예를 도 8을 참조하여 설명한다. 이 도 8에 나타낸 제4 실시예의 플렉서블 커플링(56)과, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)이 다른 점은 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)에 설치되어 있는 레이디얼 구면 베어링부(57, 23)의 구조가 다른 것이다. 이것 이외에는 제1 실시예와 동등하며, 동등부분을 동일한 도면부호로 나타내고, 이들의 설명을 생략한다.

즉, 도 1에 나타낸 제1 실시예에서는 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)에 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부(23)를 채용하고 있는 것에 대하여, 도 8에 나타낸 제4 실시예에서는 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)에 레이디얼 구름 베어링부(57)를 채용하고 있다.

이들 레이디얼 구름 베어링부(57)는 대량 생산의 범용 기계요소이므로 이 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20)의 제작비용 및 보수점검 비용의 절감을 도모할 수 있다.

[제5 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조의 제5 실시예를 도 9를 참조하여 설명한다. 이 도 9에 나타낸 제5 실시예의 플렉서블 커플링(59)과, 도 2에 나타낸 제2 실시예의 플렉서블 커플링(45)이 다른 점은 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 47)에 설치되어 있는 레이디얼 구면 베어링부(57, 23) 및 스러스트 구면 베어링부(60, 48)의 구조가 다른 점이다. 이것 이외에는 제2 실시예와 동등하며, 동등부분을 동일한 도면부호로 나타내고, 이들의 설명을 생략한다.

즉, 도 2A에 나타낸 제2 실시예에서는 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 47)에 레이디얼 구면 미끄럼 베어링부(23)를 채용함과 아울러 제2 플렉서블 커플링 구조(20)에 스러스트 구면 미끄럼 베어링부(48)를 채용하고 있는 것에 비하여, 도 9에 나타낸 제5 실시예에서는 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 47)에 레이디얼 구면 구름 베어링부(57)를 채용함과 아울러 제2 플렉서블 커플링 구조(47)에 스러스트 구면 구름 베어링부(60)를 채용하고 있다.

이들 레이디얼 구면 구름 베어링부(57) 및 스러스트 구면 구름 베어링부(60)는 대량 생산의 범용 기계요소이므로 이 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 47)의 제작비용 및 보수점검 비용의 절감을 도모할 수 있다.

[제6 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조의 제6 실시예를 도 10을 참조하여 설명한다. 이 도 10에 나타낸 제6 실시예의 플렉서블 커플링(61)과, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)이 다른 점은 제1 및 제2 플렉서블 커플링 구조(19, 20) 각각이 구비하고 있는 동력전달기구(62, 22)가 다른 점, 덮개부(33)가 다른 점 및 구동 통부(29), 연결축(17) 및 피구동 통부(32)의 형상이 다른 점이다. 이것 이외에는, 제1 실시예와 동등하며, 동등부분을 동일한 도면부호로 나타내고, 이들의 설명을 생략한다.

즉, 도 10에 나타낸 바와 같이 본 제6 실시예의 제1 플렉서블 커플링 구조(19)가 설치되어 있는 구동 통부(29)의 우측 단부에는 짧은 원통 형상의 분할 단부(34)가 리마볼트(37)로 결합되고, 이 분할 단부(34)의 내주면에 내치차(38)가 마련되어 있다. 그리고, 이 내치차(38)에 외치차(39)가 맞물려 있다. 이 외치차(39)는 원통 형상으로 형성된 연결축(17)의 좌측 단부의 외주면에 마련되어 있다. 덮개부(33)는 연결축(17)의 좌측 단부의 개구부를 폐쇄하도록 이 연결축(17)과 일체로 설치되어 있다.

마찬가지로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 플렉서블 커플링 구조(20)가 설치되어 있는 피구동 통부(32)의 좌측 단부에는 짧은 원통 형상의 분할 단부(34)가 리마볼트(37)로 결합되고, 이 분할 단부(34)의 내주면에 내치차(38)가 마련되어 있다. 그리고 이 내치차(38)에 외치차(39)가 맞물려 있다. 이 외치차(39)는 연결축(17)의 우측 단부의 외주면에 마련되어 있다. 덮개부(33)는 연결축(17)의 우측 단부의 개구부를 폐쇄하도록 이 연결축(17)과 일체로 설치되어 있다.

이와 같이 구성하여도, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 플렉서블 커플링(15)과 동일하게 구동축(16)의 회전을 연결축(17)을 통하여 피구동축(18)으로 전달할 수 있다.

[변형 실시예]

도 2A에 나타낸 제 2실시예 및 도 7에 나타낸 제3 실시예에서는 스러스트 구면 베어링부(48)를 제2 플렉서블 커플링 구조(47, 53)에 설치하고, 구동축(16) 및 연결축(17)을 스러스트 구면 베어링부(48) 상에 놓아두는 구성으로 하였지만, 이 대신에 도면에는 도시하지 않았으나, 스러스트 구면 베어링부(48)를 제1 플렉서블 커플링 구조(19)에 설치하여, 연결축(17)을 스러스트 구면 베어링부(48)에 의해 매다는 구성으로 할 수 있다.

그리고, 상기 각 실시예에서는 구동부(74)에 의해 회전 구동되는 구동축(16)의 회전을 선박용 스러스터(75)에 연결되는 피구동축(18)으로 전달할 수 있는 플렉서블 커플링 구조 및 이를 구비한 선박용 스러스터장치를 예로 들어 설명했지만, 본 발명을 이것 이외의 기계, 기구, 장치에 사용되는 플렉서블 커플링 구조에 적용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는 구동부(74)로서 전동기를 사용했지만, 이것 이외의 원동기, 예를 들면 디젤 엔진을 사용할 수도 있다.

그리고, 도 2A에 나타낸 제2 실시예에서는 외치차(39)에 실시된 크라우닝의 중심위치에 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)를 그 회전중심위치(O)가 일치하도록 베어링 지지부(27)에 끼워 맞추어 내치차(38)가 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)에 지지되는 구성으로 하였지만, 이 대신에 외치차(39)에 실시된 크라우닝의 중심위치에 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)를 그 회전중심위치(O)가 일치하도록 베어링 지지부(27)에 끼워 맞추어 외치차(39)가 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)에 지지되는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 외치차(39)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 연결축(17)의 단부에 설치되고, 내치차(38)는 구동 통부(29)와 결합하는 분할 단부(34)에 설치한 구성으로 한다.

그리고, 도 1에 나타낸 제1 실시예에서는 레이디얼 구면 베어링부(23)가 장착되는 베어링용 지지축(28)을 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 구동축(16)에 설치하였지만, 이 대신에, 이 베어링 지지부(27)를 구동 통부(29)에 설치할 수도 있다. 또한, 예를 들어 베어링용 지지축(28)을 구동축(16) 또는 구동 통부(29)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치할 수도 있다.

마찬가지로, 도 1에 나타낸 제1 실시예에서는 레이디얼 구면 베어링부(23)가 장착되는 베어링용 지지축(28)을 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 피구동축(18)에 설치하였지만, 이 대신에, 이 베어링 지지부(27)를 피구동 통부(18)에 설치할 수도 잇다. 또한, 예를 들어 베어링용 지지축(28)을 피구동축(18) 또는 피구동 통부(32)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치할 수도 있다.

또한, 도 2A에 나타낸 제2 실시예에서는 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)가 장착되는 베어링용 지지축(28)을 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 피구동축(18)에 설치하였지만, 이 대신에 이 베어링 지지부(27)를 피구동 통부(32)에 설치할 수도 있다. 그리고, 예를 들어 베어링용 지지축(28)을 피구동축(18) 또는 피구동 통부(32)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치할 수도 있다.

또한, 도 2A에 있어서, 스러스트 구면 베어링부(48)를 제1 플렉서블 커플링 구조(19)에 설치하여, 연결축(17)을 스러스트 구면 베어링부(48)에 의해 매다는 구성으로 한 경우에는, 레이디얼 구면 베어링부(23) 및 스러스트 구면 베어링부(48)가 장착되는 베어링용 지지축(28)을 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 구동축(16) 또는 구동 통부(29에 설치할 수도 있다. 그리고, 베어링용 지지축(28)을 구동축(16) 또는 구동 통부(29)에 설치하고, 베어링 지지부(27)를 덮개부(33)를 통하여 연결축(17)에 설치할 수도 있다.

그리고, 상기 각 실시예에서는, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이, 베어링용 지지축(28)을 덮개부(33)에 용접 등에 의해 결합하였지만, 이 대신에 베어링용 지지축(28) 및 덮개부(33)를 1개의 재료로부터 절삭 등에 의해 일체물로서 제작할 수도 있다. 또한, 마찬가지로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 베어링용 지지축(28)을 결합부재(78)에 용접 등에 의해 결합하였지만, 이 대신에 베어링용 지지축(28) 및 결합부재(78)를 1개의 재료로부터 잘삭 등에 의해 일체물로서 제작할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 커플링 구조는 전체 길이가 긴 플렉서블 커플링에 있어서도 진동문제가 발생하지 않도록 할 수 있는 뛰어난 효과를 가지므로 이를 구비한 선박용 스러스터장치나 기계, 기구, 장치에 적용하는데 적합하다.

15, 45, 52, 56, 59, 61: 플렉서블 커플링
16: 구동축
17: 연결축
18: 피구동축
19: 제1 플렉서블 커플링 구조
20, 47, 53: 제2 플렉서블 커플링 구조
21, 50: 회전중심 위치결정기구
22, 62: 동력전달기구
23: 레이디얼 구면 베어링부
23a: 외륜
23b: 내륜
24, 25, 26: 축심
27: 베어링 지지부
28: 베어링용 지지축
28a: 어깨부
29: 구동 통부
30, 35, 54: 볼트
31: 키
32: 피구동 통부
33: 덮개부
34: 분할 단부
36: 축본체부
37: 리마볼트
38: 내치차
39: 외치차
40: 기어실
41: 사이드 커버
42, 43: 실링재
48: 스러스트 구면 베어링부
48a: 내륜
48b: 외륜
49: 돌기
57: 레이디얼 구면 구름 베어링부
60: 스러스트 구면 구름 베어링부
73: 선박용 스러스터장치
74: 구동부
75: 선박용 스러스터
75a: 프로펠러
76a, 76b, 76c: 심
77: 간극부
78: 결합부재
O: 교차점(중심위치)
S: 연직축선

Claims

기어 커플링 구조에 있어서, 외치차에 실시된 크라우닝의 중심 위치에 레이디얼 구면 베어링부를 회전중심위치가 일치하도록 끼워 맞추고 내치차 또는 상기 외치차가 상기 레이디얼 구면 베어링부에 지지되며, 상기 크라우닝의 중심을 기준으로 하여 상기 외치차가 상기 내치차에 대하여 상대적으로 경사질 수 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항에 있어서,
상기 외치차에 실시된 크라우닝의 중심 위치에 또한 스러스트 구면 베어링부를 회전중심위치가 일치하도록 끼워 맞추고, 상기 내치차 또는 상기 외치차가 상기 레이디얼 구면 베어링부 및 상기 스러스트 구면 베어링부에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제2항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 수직축형이며, 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 스러스트 구면 베어링부를 상부의 구동 통부 또는 하부의 피구동 통부에 끼워 맞춘 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제2항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 수직축형이며, 상기 스러스트 구면 베어링부를 상기 레이디얼 구면 베어링부의 상부 또는 하부에 배치하고, 상기 스러스트 구면 베어링부가 상기 레이디얼 구면 베어링부보다도 내측에 위치하도록 스러스트 구면 베어링부 및 레이디얼 구면 베어링부를 베어링 지지부 내에 끼워 맞춘 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항에 있어서,
상기 레이디얼 구면 베어링부는 부하력이 큰 것으로서, 스러스트 구면 베어링부를 설치하지 않고 상기 레이디얼 구면 베어링부에 의해 레이디얼 방향 및 스러스트 방향의 하중을 지지하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제2항에 있어서,
상기 레이디얼 구면 베어링부 및 상기 스러스트 구면 베어링부 중 어느 일측 또는 양측에 구면 미끄럼 베어링부 또는 구면 구름 베어링부를 사용한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 레이디얼 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 장착되는 베어링용 지지축을 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 레이디얼 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 레이디얼 구면 베어링부 및 스러스트 구면 베어링부가 내측에 장착되는 베어링 지지부를 상기 연결축 측, 상기 구동 통부 측, 상기 피구동 통부 측, 상기 구동축 및 상기 피구동축 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외치차와 상기 내치차의 맞물림 기어부를 기어실로서 덮개부로 구획하고, 상기 기어실에 윤활유가 충만되어 상기 덮개부로 밀폐되고, 상기 덮개부가 베어링용 지지축과 일체화된 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외치차와 상기 내치차의 맞물림 기어부를 기어실로 하여 덮개부로 구획하고, 상기 기어실에 윤활유가 충만되어 상기 덮개부로 밀폐되며, 상기 덮개부가 적어도 상기 레이디얼 구면 베어링부를 지지하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 연결축을 축본체부와, 내치차를 가공한 분할 단부로 분할하고, 상기 축본체부와 상기 분할 단부를 리마볼트를 포함하는 이음매 볼트로 일체화한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기어 커플링 구조는 구동축이 연결되는 구동 통부, 피구동축이 연결되는 피구동 통부 및 상기 구동축 측의 구동 통부의 회전을 상기 피구동축 측의 피구동 통부로 전달하기 위한 연결축을 가지며,
상기 구동 통부 및 상기 피구동 통부에 상기 외치차 또는 상기 내치차를 가공하고, 상기 연결축에 상기 내치차 또는 상기 외치차를 가공한 것을 특징으로 하는 플렉서블 커플링 구조.
제1항의 플렉서블 커플링 구조를 구비하고, 상기 플렉서블 커플링 구조를 통하여 구동부가 발생하는 회전을 선박용 스러스터의 입력축으로 전달하는 것을 특징으로 하는 선박용 스러스터장치.