KR20120005276A - 선박의 조향장치 - Google Patents

Abstract

선박의 조향장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박의 조향장치는, 선박에 제공되는 힌지축에 결합되어 수평면에 대하여 수직 방향으로 회전하는 조향부, 선박과 조향부에 제공되어 선박을 조향하는 방향전환부, 선박에 제공되는 구동원, 구동원과 조향부에 연결되어 조향부를 수면 위쪽으로 이동시키는 동력전달부재를 포함한다.

Description

선박의 조향장치{Steering apparatus for ships}

본 발명은 선박의 운항 중에 필요한 경우에 조향부의 러더(Rudder)를 사용할 수 있는 선박의 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 추진장치와 조향장치가 제공된다. 추진장치는 선박을 추진하기 위한 장치로 통상적으로 선박의 후미(後尾)에 설치되고, 조향장치는 선박의 방향을 바꿀 수 있는 장치로 추진장치 뒤쪽에 설치된다.

그리고 조향장치는 조향을 위한 러더(Rudder)를 포함한다. 러더는 선박에 제공된 일종의 방향 키로 선박의 선회 및 조종에 이용된다.

이러한 러더는 선박의 후미(後尾)에 아래쪽 방향으로 돌출된 형태로 설치된다. 러더는 초대형 선박의 방향을 전환하는데 중요한 역할을 한다.

그러나 선박이 장기간 직선항로를 유지하는 경우에 러더가 잉여부가물이 될 수 있으며, 선박이 이동할 때 러더가 물에 대한 저항체로 작용하여 선박의 추진 효율을 감소시킬 수 있다.

또한, 종래의 러더는 프로펠러로 이루어지는 추진장치의 후방에 위치한다. 이 경우 추진장치에서 발생하는 유체 흐름에 의해 공동현상(Cavity, 空洞現象)이 발생하고, 이로 인해 러더의 침식 작용이 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 초대형 선박에서 장기간 직선 항로를 운행하는 경우에 저항체로 작용하는 것을 방지하여 선박의 추진 효율을 증대시키고자 한다.

또한 본 발명의 실시예들은 초대형 선박에서 추진장치인 프로펠러 후방에서 발생하는 공동현상으로 인해 러더가 침식되는 것을 방지하여 선박의 조향장치의 내구성을 증대시키고자 한다.

본 발명의 일 예시에 따르면, 선박에 제공되는 힌지축에 결합되어 회전하는 조향부, 상기 선박과 상기 조향부에 제공되어 상기 선박을 조향하는 방향전환부, 상기 선박에 결합되는 구동원, 상기 구동원과 상기 조향부에 연결되어 상기 조향부를 수면 위쪽으로 이동시키는 동력전달부재를 포함하는 선박의 조향장치가 제공될 수 있다.

상기 구동원은 유압에 의해 구동하는 유압 액추에이터로 이루어질 수 있다.

상기 조향부는 상기 힌지축에 결합되는 연결부재, 상기 연결부재에 결합되는 스케그, 상기 방향전환부에 결합되며 상기 스케그의 일측에 배치되는 러더를 포함할 수 있다.

상기 동력전달부재는 상기 구동원에 일단이 힌지 결합되어 상기 구동원의 구동에 의해 회전하고, 상기 힌지축에 타단이 고정 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 초대형 선박에서 장기간 직선 항로를 운행하는 경우에 러더를 수면의 위쪽 부분으로 상승시켜 러더가 저항체로 작용하는 것을 방지함으로써 선박의 추진 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 초대형 선박에서 추진장치인 프로펠러 후방에서 발생하는 공동현상으로 인한 러더의 침식 작용이 발생하는 것을 방지함으로써 선박의 조향장치의 내구성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 선박의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 주요부인 선박의 조향장치 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 러더가 수면 아래쪽에 배치되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 러더가 수면 위쪽으로 상승된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 초대형 선박의 측면을 개략적으로 도시하고 있다. 선박(1)은 선미(船尾)에 설치되는 추진장치(3)와 이 추진장치(3)의 뒤쪽 부분에 설치되는 조향부(5)를 포함한다. 추진장치(3)는 프로펠러 등이 사용될 수 있으며 선박(1)을 추진하기 위한 장치이다.

선박(1)에는 힌지축(7)이 제공되고, 이 힌지축(7)에는 조향부(5)가 결합될 수 있다. 즉, 힌지축(7)에 조향부(5)가 결합되어 힌지축(7)과 조향부(5)가 함께 회전할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예의 조향부(5)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 연결부재(9), 스케그(11, Skeg), 러더(13, Rudder), 방향전환부(15)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예의 선박(1)은 조향부(5)를 승, 하강 시킬 수 있는 구동원(17)과 동력전달부재(19)를 더 포함할 수 있다.

힌지축(7)은 선박의 폭 방향으로 제공될 수 있다. 그리고 힌지축(7)은 축을 중심으로 회전할 수 있도록 베어링(도시생략) 등에 의하여 선박(1)에 지지되어 결합될 수 있다. 이러한 힌지축(7)에는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 선미의 일부를 이루는 연결부재(9)가 결합될 수 있다.

연결부재(9)는 대략 러더(13)의 형상과 유사한 플레이트 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 연결부재(9)는 스케그(11, Skeg)가 결합될 수 있다. 그리고 스케그(11) 일측에는 상술한 방향전환부(15)에 결합되는 러더(13)가 배치될 수 있다.

힌지축(7)은 러더(13)가 수면에 대하여 수직 방향으로 배치될 때 러더(13)가 수면 위쪽 방향으로 상승할 수 있도록 축의 역할을 하는 것이다.

러더(13)는 운행 중인 선박(1)의 방향을 전환시킬 수 있는 것으로 비교적 넓은 플레이트로 이루어질 수 있다. 러더(13)는 방향전환부(15)에 의해 방향이 전환될 수 있다.

즉, 러더(13)는 상술한 힌지축(7)에 의해 수평면을 기준으로 수직 방향으로 이동할 수 있고, 동시에 방향전환부(15)에 의하여 선박(1)의 진행 방향(도 1에서 실선 화살표로 표시함)에 대하여 수평면을 기준으로 수평 방향으로 회전하는 구조로 선박(1)의 저면에 배치된다.

따라서 방향전환부(15)는 선박의 진행 방향에 대하여 러더(13)를 좌, 우 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 방향전환부(15)는 별도의 제어장치(도시생략) 등으로 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 적용되는 방향전환부(15)는 대형 선박의 조향장치에 적용되는 것이 사용될 수 있으므로 그의 상세한 구조 설명은 생략하기로 한다.

선박(1)에는 갑판(Upper deck)의 하단부에 스티어링 기어 데크(SGD)가 제공되고, 이 스티어링 기어 데크(SGD)에 구동원(17)이 설치될 수 있다.

구동원(17)은 유압 액추에이터로 이루어질 수 있으며, 일 예시로 유압 실린더(21), 이 유압 실린더(21)에 의해 직선으로 이동하는 피스톤 로드(23)를 포함할 수 있다.

그리고 피스톤 로드(23)에는 동력전달부재(19)가 결합될 수 있다. 동력전달부재(19)는 바(bar)형상으로 이루어질 수 있으며, 일단이 피스톤 로 드(23)의 선단부에 결합되고 타단이 힌지축(7)에 결합될 수 있다.

동력전달부재(19)는 힌지축(7)와 함께 회전 이동할 수 있도록 힌지축(7)에 일체로 결합될 수 있다.

즉, 유압 액추에이터에 의하여 동력전달부재(19)가 회전할 수 있고, 동력전달부재(19)가 회전함에 따라 힌지축(7)도 함께 회전할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 일 예시로 유압 실린더(21)와 피스톤 로드(23) 그리고 동력전달부재(19)로 이루어지는 구성을 도시하여 설명하였으나, 다른 예시로 유압 모터(도시생략)와 동력전달기어(도시생략) 등을 이용하여 조향부(5)를 수면의 위쪽이나 아래쪽으로 승, 하강 시키거나 회전 이동시킬 수 있는 구성을 가질 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

선박(1)에서 러더(13)가 수면 아래로 배치되어 있는 상태(도 4에 도시하고 있는 상태)를 기준으로 할 때, 선박(1)이 항해하는 중에 러더(13)를 수면의 위쪽으로 상승시킬 필요가 있는 경우에 별도의 제어장치(도시생략)를 통하여 유압 실린더(21)를 구동시킨다. 그러면 유압 실린더(21)에서 피스톤 로드(23)가 직선 이동하면서 동력전달부재(19)를 회전 이동시킨다.

동력전달부재(19)가 회전 이동함에 따라 이 동력전달부재(19)와 일체로 결합된 힌지축(7)이 회전한다. 힌지축(7)이 회전하면서 조향부(5)도 함께 회전 이동한다(도 3에서 점선 화살표 방향으로 표시하고 있음).

따라서 러더(13)는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 수면의 위쪽으로 상승하고 이 상태를 유지할 수 있다.

물론, 러더(13)의 일부가 수면에 잠겨 선박의 조향을 필요로 하는 경우에는 피스톤 로드(23)의 이동 거리를 제어하여 러더(13)의 일부가 수면에 잠긴 상태를 유지할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예는 러더(13)가 선박(1) 운행에 불필요한 경우에는 러더(13)를 수면 위로 상승시켜 저항체로 작용하는 것을 방지하여 선박의 추진 효율을 증대시킬 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예는 러더(13)를 수면 위쪽으로 상승시킨 상태로 선박을 운항할 수 있어 추진장치(3)에 의해 발생하는 공동현상으로 인한 러더(13)의 침식 작용을 줄일 수 있어 러더(13)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 선박,
3. 추진장치,
5. 조향부,
7. 힌지축,
9. 연결부재,
11. 스케그,
13. 러더,
15. 방향전환부
17. 구동원,
19. 동력전달부재
21. 유압 실린더,
23. 피스톤 로드

Claims (4)

1. 선박에 제공되는 힌지축에 결합되어 회전하는 조향부,
   상기 선박과 상기 조향부에 제공되어 상기 선박을 조향하는 방향전환부,
   상기 선박에 제공되는 구동원,
   상기 구동원과 상기 조향부에 연결되어 상기 조향부를 수면 위쪽으로 이동시키는 동력전달부재
   를 포함하는 선박의 조향장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동원은
   유압에 의해 구동하는 유압 액추에이터로 이루어지는 선박의 조향장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 조향부는
   상기 힌지축에 결합되는 연결부재,
   상기 연결부재에 결합되는 스케그,
   상기 방향전환부에 결합되며 상기 스케그의 일측에 배치되는 러더
   를 포함하는 선박의 조향장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달부재는
   상기 구동원에 일단이 힌지 결합되어 상기 구동원의 구동에 의해 회전하고, 상기 힌지축에 타단이 고정 결합되는 선박의 조향장치.

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