KR20120121053A - 선박용 러더 및 이를 갖춘 선박 - Google Patents

Abstract

선박용 러더 및 이를 갖춘 선박이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 러더는 선체에 대하여 회전 가능하게 설치되는 러더몸체; 러더몸체의 후미 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1날개와 제2날개; 타각의 변화에 연동하여 제1 및 제2날개를 동작시키는 날개구동장치를 포함한다.

Description

선박용 러더 및 이를 갖춘 선박{RUDDER FOR SHIP AND SHIP HAVING THE SAME}

본 발명은 선박용 러더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직진 시 저항을 줄이고 선회 시 양력을 높일 수 있도록 그 후미의 형태가 변하는 선박용 러더 및 이를 갖춘 선박에 관한 것이다.

선박의 추진기(프로펠러 등) 후방 또는 선체 하부에는 선박의 진행방향을 제어하기 위한 러더(Rudder)가 설치된다. 러더는 선체 내부의 구동장치(스티어링 기어 등)에 의해 좌현 측 또는 우현 측으로 회전하여 측력(Side Force)을 발생시킴으로써 선박의 선회가 이루어질 수 있도록 한다.

통상적인 러더의 단면 형상은 전후방향 중심선을 기준으로 양측이 대칭을 이룬다. 또 원호형의 전단으로부터 후단 쪽으로 갈수록 그 폭이 점차 증가하다 최대 폭부분에서 다시 후단에 이르기까지 점차 폭이 감소하는 형태이다. 이러한 러더는 전체적으로 유선형이어서 선박의 직진 시 저항을 최소화할 수 있고 선회 시 조종을 위한 양력을 얻을 수 있다.

하지만 전술한 러더는 선박이 저속으로 진행하는 상황에서 타각을 크게 하더라도 선회를 위한 충분한 양력을 얻기 어려웠다. 따라서 관련분야의 연구는 선박의 선회 시 조종성능을 높일 수 있는 고양력 러더를 개발하는 방향으로 발전되어 왔다.

고양력 러더로는 후미의 단면 형상이 물고기의 꼬리를 닮은 피쉬 테일(Fish-tail) 러더가 알려져 있다. 피쉬테일 러더는 후단으로 갈수록 단면의 폭이 점차 작아지다가 다시 커지는 형태를 취함으로써 후미부분에서의 러더 양쪽 면의 압력 차가 커져 양력이 커지도록 한다. 따라서 통상적인 러더에 비해 선박의 선회 조종성능이 우수하다.

그러나 피쉬테일 러더는 선회를 위한 큰 양력을 발생시킬 수 있지만, 선박이 직진하는 상황에서는 꼬리부분의 형상으로 인해 통상적인 러더에 비해 저항이 커서 선박의 추진성능을 저하시킬 수 있었다.

본 발명의 실시 예들은 타각의 변화에 따라 그 후미가 가변됨으로써 선박의 직진 시 유체에 대한 저항을 줄이고 선회 시 양력을 높여 선회 조종성능을 향상시킬 수 있도록 하는 선박용 러더 및 이를 갖춘 선박을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 대하여 회전 가능하게 설치된 러더몸체; 상기 러더몸체의 후미 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1날개와 제2날개; 타각의 변화에 연동하여 상기 제1 및 제2날개를 동작시키는 날개구동장치를 포함하는 선박용 러더가 제공될 수 있다.

상기 제1날개와 제2날개는 상기 러더몸체의 전후방향 중심선을 기준으로 상호 대칭을 이룰 수 있다.

상기 제1날개와 제2날개는 선박의 직진 시 그 후미가 상호 접하고, 선박의 선회 시 타각이 증가할 때 양측으로 회전하여 단면이 피쉬테일(Fish-tail)형으로 변할 수 있다.

상기 제1날개와 제2날개는 선박의 직진 시 그 후미가 상호 접하고, 선박의 선회 시 타각이 증가할 때 그 후미가 상호 벌어지도록 변할 수 있다.

상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되고 양측면에 각각 기어부를 갖춘 리니어기어; 상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 리니어기어 양측의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어; 상기 선체에 고정되며 타각의 변화에 따라 상기 리니어기어를 진퇴 시키도록 안내하는 안내부를 갖춘 가이드부재를 포함할 수 있다.

상기 안내부는 상기 러더몸체의 회전중심과 다른 곡률중심을 가지는 곡선홈을 포함하고, 상기 리니어기어는 상기 곡선홈으로 진입하여 걸리는 돌기를 포함할 수 있다.

상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 각각 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며 각각 측면에 기어부를 갖춘 제1 및 제2리니어기어; 상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 제1리니어기어의 기어부와 상기 제2리니어기어의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어; 상기 선체에 고정되며 타각의 변화에 따라 상기 제1 및 제2리니어기어를 상호 다르게 진퇴 시키도록 안내하는 안내부를 갖춘 가이드부재를 포함할 수 있다.

상기 안내부는 상기 러더몸체의 회전중심과 다른 곡률중심을 가지는 곡선홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2리니어기어는 상기 곡선홈으로 진입하여 걸리는 돌기를 각각 포함할 수 있다.

상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되며 양측면에 각각 기어부를 갖춘 리니어기어; 상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 리니어기어 양측의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어; 상기 러더몸체에 설치되며 타각의 변화에 따라 상기 리니어기어를 진퇴시키는 유압실린더를 포함할 수 있다.

상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 각각 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며 각각 측면에 기어부를 갖춘 제1 및 제2리니어기어; 상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 제1리니어기어의 기어부와 상기 제2리니어기어의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어; 상기 러더몸체에 설치되며 타각의 변화에 따라 상기 제1 및 제2리니어기어를 상호 다르게 진퇴시키도록 상기 제1 및 제2리니어기어에 각각 연결된 제1 및 제2유압실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 선박용 러더는 선박의 직진 시 러더몸체 후미의 제1날개와 제2날개가 상호 접하여 유선형을 유지하고, 선박의 선회 시 타각의 증가에 따라 제1날개와 제2날개의 후미가 벌어지도록 변하기 때문에 선박의 직진 시 유체에 대한 저항을 최소화할 수 있고 선회 시 양력을 높여 선박의 선회능력을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 러더는 타각이 증가할 때 선박의 진행, 선회조건 등에 따라 러더몸체 후미의 제1날개와 제2날개의 회전각을 상호 다르게 유지할 수 있기 때문에 러더 주위의 유동과 관련하여 러더의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

또 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 러더는 러더몸체의 길이방향으로 진퇴하는 리니어기어와 타각의 변화에 따라 리니어기어의 진퇴를 유발하는 가이드부재를 구비하기 때문에 타각의 변화를 위해 러더몸체를 회전시키는 동작만으로 러더몸체 후미의 제1날개와 제2날개가 유선형 또는 피쉬테일형으로 연동하여 변화하도록 할 수 있다.

또 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박용 러더는 제1날개와 제2날개를 각각 별도로 동작시킬 수 있는 유압실린더들을 구비하기 때문에 러더몸체 후미의 제1날개와 제2날개를 개별적으로 동작시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박용 러더의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 직진 시 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 선회 시 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 직진 시 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 선회 시 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 선회 시 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 선박용 러더의 단면도로, 선박 선회 시 상태를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 선박용 러더를 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1실시 예의 러더(10)는 선박의 선체(1) 후미에 마련된 프로펠러(2) 후방에 설치될 수 있다. 이러한 러더(10)는 선박의 종류나 사용목적에 따라 선체(1) 하부의 다른 위치에도 설치될 수 있을 것이므로 설치위치가 이에 한정되지는 않는다.

도 1과 도 2를 참조하면, 러더(10)는 선체(1)의 후미에 고정된 러더혼(20)과, 러더혼(20)에 회전 가능하게 결합된 러더몸체(30)와, 러더몸체(30)의 후미 양측에 각각 회전하도록 설치된 제1날개(41)와 제2날개(42), 그리고 타각(Rudder Angle)의 변화에 연동하여 제1날개(41)와 제2날개(42)를 동작시키는 날개구동장치(50)를 구비한다.

러더몸체(30)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 단면의 형상이 전후방향 중심선(X)을 기준으로 양측이 대칭을 이룬다. 즉 원호형의 전단(30a)으로부터 후미(30c) 쪽으로 갈수록 단면의 폭이 점차 증가하다 최대폭부분(30b)에서 다시 후미 쪽으로 갈수록 단면 폭이 점차 감소하는 형태이다.

제1날개(41)와 제2날개(42)는 러더몸체(30)의 후미 양측에 각각 설치된다. 따라서 러더(10)의 하측 단면 형상은 러더몸체(30)와 두 날개(41,42)를 포함하여 전체적으로 유선형을 유지할 수 있다. 러더(10)의 상측 단면 형상도 러더혼(20), 러더몸체(30), 후미의 제1 및 제2날개(41,42)를 포함하여 전체적으로 유선형을 유지할 수 있다.

러더몸체(30)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(1) 내부로부터 하측으로 연장된 회전축(11)에 결합된다. 러더몸체(30)는 회전축(11)이 선체(1) 내부의 구동장치(스티어링 기어 등)에 의해 좌현측 또는 우현측으로 회전함으로써 선체(1)를 선회시키는 측력(Side Force)을 발생시킬 수 있다. 여기서는 러더몸체(30)가 러더혼(20)과 회전축(11)에 의해 지지되는 세미스페이드형(Semi-Spade Type)인 경우를 예로써 제시하였으나, 러더몸체(30)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 러더몸체(30)는 회전축(11)에 의해서만 지지되는 풀 스페이드형(Full-Spade Type)일 수도 있다.

제1날개(41)와 제2날개(42)는 러더몸체(30)의 상하길이에 대응하는 상하방향 길이를 구비한다. 또 각각의 단면 형상은 도 2에 도시한 바와 같이, 러더몸체(30) 쪽으로부터 그 후단으로 갈수록 그 폭이 점차 감소하는 유선형이다. 이러한 제1날개(41)와 제2날개(42)의 결합을 위해 러더몸체(30)의 후미 양측에는 상하방향으로 길이가 긴 제1날개축(43)과 제2날개축(44)이 설치된다. 제1날개(41)와 제2날개(42)가 각각 타각이 변하는 방향, 즉 좌현측 또는 우현측으로 회전할 수 있도록 한 것이다.

날개구동장치(50)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 러더몸체(30) 상부에 전후방향으로 진퇴 가능하게 설치된 리니어기어(51)와, 제1날개축(43)과 제2날개축(44)의 상부에 각각 결합된 제1피니언기어(52) 및 제2피니언기어(53)를 구비한다. 또 러더몸체(30)가 회전할 때 리니어기어(51)의 진퇴를 유발함으로써 제1날개(41)와 제2날개(42)의 회전동작이 이루어질 수 있도록 하는 가이드부재(55)를 포함한다.

리니어기어(51)는 제1피니언기어(52)와 제2피니언기어(53) 사이로 진입하도록 설치되고, 외면이 지지커버(54)에 의해 지지됨으로써 전후로 진퇴가 안내된다. 지지커버(54)는 용접이나 볼트체결에 의해 러더몸체(30) 상부에 고정된다. 또 리니어기어(51)는 제1 및 제2피니언기어(52,53)와 이물림을 할 수 있도록 그 양쪽 측면에 각각 기어부(51a,51b)를 구비한다. 리니어기어(51)가 진퇴할 때 제1 및 제2피니언기어(52,53)가 상호 반대방향으로 회전할 수 있도록 한 것이다. 제1날개(41)와 제2날개(42)가 상호 반대방향으로 회전하면, 제1날개(41)와 제2날개(42)는 도 3의 유선형 또는 도 4의 피쉬테일형으로 변할 수 있다.

도 1과 도 2는 일 예로써 제1 및 제2피니언기어(52,53)와 리니어기어(51)가 러더몸체(30) 상부에 노출된 상태로 설치되고, 리니어기어(51)가 지지커버(54)에 의해 지지되는 형태를 예시하였다. 그러나 이들의 설치형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2피니언기어(52,53)와 리니어기어(51)는 러더몸체(30)에 수용되도록 설치될 수 있다. 리니어기어(51)는 러더몸체(30)에 직접 형성되는 홈형태의 안내부에 의해 진퇴가 안내될 수도 있다.

가이드부재(55)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 러더혼(20)과 마찬가지로 선체(1)에 고정된다. 경우에 따라 러더혼(20)과 일체로 구성될 수도 있다. 가이드부재(55)는 러더몸체(30)가 회전할 때 리니어기어(51)의 진퇴를 유발할 수 있도록 하면에 안내부를 구비한다. 이 안내부는 회전축(11)의 회전중심과 다른 위치에 그 곡률중심이 위치하는 곡선홈(56)으로 이루어지고, 리니어기어(51)는 이러한 곡선홈(56)으로 진입하여 걸리는 돌기(57)를 포함하는 형태일 수 있다.

도 2에는 안내부를 곡선홈(56)으로 구성하고, 리니어기어(51)에 돌기(57)를 형성한 형태를 도시하였으나, 이러한 구성은 안내부를 곡선형 돌출부로 하고, 이 곡선형 돌출부에 걸릴 수 있도록 리니어기어(51)에 홈을 마련하는 형태로도 변경이 가능할 것이다. 또 가이드부재에 곡면캠부를 마련하고, 러더몸체가 회전할 때 리니어기어가 곡면캠의 궤적을 따라 안내되면서 진퇴하도록 하는 방식으로도 구현이 가능할 것이다.

곡선홈(56)은 러더몸체(30)가 회전할 때 돌기(57)와 러더몸체(30) 회전중심 사이의 거리가 변화하도록 돌기(57)의 이동을 안내함으로써 리니어기어(51)의 진퇴를 유발한다. 즉 곡선홈(56)은 도 3과 같이 타각이 0도일 때 러더몸체(30)의 회전중심과 돌기(56) 사이의 거리(L1)에 비하여, 도 4와 같이 타각이 소정각도(α)로 증가할 때 회전중심과 돌기(57) 사이의 거리(L2)가 커지도록 안내한다. 따라서 리니어기어(51)는 타각 변화에 연동하여 진퇴할 수 있다. 이러한 구성에서 곡선홈(56)의 형태를 다양하게 변경할 경우 리니어기어의 진퇴동작은 다양하게 변할 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 선박이 직진 할 때(타각이 0도일 때)는 리니어기어(51)가 러더(10)의 앞쪽 방향(A방향)으로 이동한다. 이때는 제1 및 제2날개(41,42)의 후미가 상호 접하도록 회전하므로 제1 및 제2날개(41,42)가 러더몸체(30)와 연계된 유선형을 유지한다. 그리고 도 4에 도시한 바와 같이, 선박의 선회 시 러더몸체(30)가 소정각도(α) 회전할 때(타각이 증가할 때)는 리니어기어(51)가 러더(10)의 후미방향(B방향)으로 이동한다. 이때는 제1날개(41)와 제2날개(42)의 후미가 상호 벌어지도록 회전하므로 제1 및 제2날개(41,42)가 피쉬테일(Fish-tail)형으로 변한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 선박의 직진 시에는 러더(10) 양측의 유체 유동 특성이 거의 대등한 수준이므로 선박의 선회에 영향을 미치는 양력은 거의 발생하지 않는다. 또 이때는 러더(10)의 단면 형상이 전체적으로 유선형을 유지하므로 유체에 대한 저항을 최소화할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 러더몸체(30)가 회전하여 타각(α)이 증가하고, 제1날개(41)와 제2날개(42)가 피쉬테일형으로 변하면, 화살표 F방향으로 양력이 발생하므로 선박이 선회한다. 이때 러더(10)의 압력면 측 후미에 위치하는 제1날개(41)는 타각이 커지는 방향으로 더 회전한 상태를 유지한다. 이러한 제1날개(41)는 압력면 후미 쪽 유체의 유동방향을 변화시키면서 양력이 커지도록 하여 선박의 선회성능을 높여준다.

또 도 4의 상태에서 러더(10)의 흡입면 측 후미에 위치하는 제2날개(42)는 타각 변화와 반대되는 방향으로 회전한 상태를 유지한다. 따라서 흡입면 측 후방의 굴절부분에서 보오텍스(V, Vortex) 유동을 발생시킨다. 통상적인 경우라면 보오텍스가 저항으로 작용할 수 있지만, 이 보오텍스(V)는 러더 후미 쪽에 작게 형성되어 흡입면 측 유체의 흐름을 직접적으로 방해하지 않고 오히려 제2날개(42) 근처를 흐르는 유체가 그 위를 지나 후방으로 자연스럽게 흐르도록 유도함으로써 러더의 후미에서 생길 수 있는 유동박리현상을 지연시킨다. 유동박리가 지연되는 현상은 러더(10)의 길이를 길게 하여 단면적을 증가시킨 것과 유사한 효과를 발휘하므로 선박의 선회성능을 높이는데 도움을 준다.

이처럼 제1실시 예의 러더(10)는 제1날개(41)와 제2날개(42)의 작용에 의해 큰 타각에서도 높은 양력이 발생시킬 수 있기 때문에 일반적인 러더에 비해 선박의 선회능력을 크게 향상시킬 수 있다. 도 4는 러더(10)가 우현 측으로 회전한 상태를 나타낸 것이다. 도면에 나타내지는 않았지만, 러더가 좌현 측으로 회전할 경우에도 같은 방식으로 동작할 수 있고 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 4는 이해를 돕기 위해, 제1날개(41)와 제2날개(42)의 전후방향 길이를 다소 과장하여 길게 도시하였다. 하지만 실제로 제1날개(41)와 제2날개(42)의 전후방향 길이(날개 폭)는 러더(10) 전체 전후방향 길이의 5%미만일 수 있다. 따라서 러더의 타각을 증가시킬 때 제1 및 제2날개(41,42)의 동작을 위한 구동부하는 그다지 크게 걸리지 않는다.

위 설명은 제1 및 제2날개(41,42) 길이와 관련하여 이해를 돕기 위해 실제로 적용될 수 있는 예를 든 것일 뿐, 제1 및 제2날개(41,42)의 크기가 반드시 위 범위로 한정된다는 것을 의미하지는 않는다. 제1 및 제2날개(41,42)의 전후방향 길이는 필요에 따라 위에서 언급한 경우보다 크게 할 수도 있다.

도 5와 도 6은 제2실시 예에 따른 러더를 나타낸 것이다. 제2실시 예에서 날개구동장치(150)는 러더몸체(30)의 상부에 상호 평행하게 배치된 제1리니어기어(151)와 제2리니어기어(152)를 포함한다.

제1리니어기어(151)는 측면에 제1피니언기어(153)와 이물림하는 제1기어부(151a)를 구비하고 그 반대편 단부에 가이드부재(156)의 곡선홈(157)에 걸리는 제1돌기(151b)를 구비한다. 제2리니어기어(152)도 측면에 제2피니언기어(154)와 이물림하는 제2기어부(152a)를 구비하고 그 반대편에 가이드부재(156)의 곡선홈(157)에 걸리는 제2돌기(152b)를 구비한다. 또 제1 및 제2리니어기어(151,152)는 러더몸체(30)에 고정된 지지커버(155) 내에 상호 평행하게 슬라이딩하도록 지지된다.

제1돌기(151b)와 제2돌기(152b)는 도 5에 도시한 바와 같이, 타각이 0도인 상태에서 상호 소정간격(L3) 이격된 상태를 유지한다. 그 밖의 구성은 제1실시 예와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다.

제2실시 예는 도 5에 도시한 바와 같이, 타각이 O도인 상태에서 제1날개(41)와 제2날개(42)의 후미가 상호 접한 상태를 유지하여 단면의 형상이 전체적으로 유선형을 유지한다. 따라서 유체에 대한 저항을 최소화할 수 있다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 타각이 증가하면, 제1날개(41)와 제2날개(42)가 타각의 변화에 연동하여 양측으로 회전하여 펼쳐진다. 이때 제1돌기(151b)와 제2돌기(152b)는 곡선홈(157) 내에서 상호 다른 곳에 위치하게 되므로 제1리니어기어(151)와 제2리니어기어(152)의 이동거리가 달라진다. 따라서 제1날개(41)와 제2날개(42)는 상반된 방향으로 상호 다른 각도로 회전하게 된다.

즉 도 6에 도시한 바와 같이, 러더몸체(30)가 우현 측으로 회전할 때는 제1리니어기어(151)의 이동 거리가 제2리니어기어(152)의 이동거리보다 길다. 따라서 제1날개(41)의 회전각(β1)이 그 반대편으로 회전하는 제2날개(42)의 회전각(β2) 보다 크다. 제1날개(41)와 제2날개(42)의 회전각(β1,β2)은 곡선홈(157)의 곡률이나 형태를 변경하여 두 리니어기어(151,152)의 동작을 조정함으로써 다양하게 변경할 수 있다.

이처럼 제2실시 예는 타각이 증가할 때 제1날개(41)와 제2날개(42)가 벌어져 양력이 커지도록 함으로써 선회능력을 높일 수 있다. 뿐만 아니라 선박의 진행, 선회조건 등을 고려하여 제1날개(41)와 제2날개(42)의 회전각을 상호 다르게 유지할 수 있기 때문에 러더 주위의 유체 유동과 관련한 러더의 성능을 보다 향상시킬 수 있고, 이를 통해 선박의 선회성능을 높일 수 있다.

도 7은 제3실시 예에 따른 러더를 나타낸 것이다. 제3실시 예에서 날개구동장치(250)는 하나의 리니어기어(251)를 진퇴시키는 수단으로 유압실린더(260)를 채용한 것이다. 그 밖의 구성은 제1실시 예와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 제3실시 예는 타각 변화에 연동하여 유압실린더(260)가 리니어기어(251)를 진퇴시키고, 리니어기어(251)가 제1 및 제2피니언기어(253,254)를 회전시킴으로써 제1날개(41)와 제2날개(42)를 유선형 또는 피쉬테일형으로 변화시킬 수 있다.

도 8은 제4실시 예에 따른 러더를 나타낸 것이다. 제4실시 예에서 날개구동장치(350)는 제1리니어기어(351)와 제2리니어기어(352)를 각각 별도로 채용하고, 두 리니어기어(351,352)를 각각 별도로 동작시킬 수 있는 제1유압실린더(361)와 제2유압실린더(362)를 채용한 것이다. 그 밖의 구성은 제2실시 예와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다.

제4실시 예는 제1유압실린더(361)와 제2유압실린더(362)가 제1 및 제2리니어기어(351,352)를 각각 동작시켜 제1 및 제2피니언기어(353,354)를 상호 다르게 회전시킴으로써 제1날개(41)와 제2날개(42)의 회전각을 상호 다르게 할 수 있다. 따라서 타각의 변화에 따라 제1날개(41)와 제2날개(42)의 회전각을 더욱 다양하게 변화시킬 수 있다. 때로는 제1날개(41)와 제2날개(42) 중 어느 하나만을 선택적으로 동작시킬 수도 있다. 이는 선박의 진행속도, 선회반경 등 보다 다양한 조건을 고려하여 제1날개(41)와 제2날개(42)의 동작을 개별 제어함으로써 선박의 조종성능을 높이는데 도움을 줄 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 제3실시 예와 제4실시 예에서 유압실린더의 동작을 위한 유압발생장치(유압펌프 등)는 선박의 선체(1) 내에 설치될 수 있고, 유압발생장치와 유압실린더는 배관에 의해 상호 연결될 수 있다. 또 유압발생장치는 선박 조타장치의 동작과 아울러 그 동작이 제어되도록 할 수 있다.

10: 러더, 11: 회전축,
20: 러더혼, 30: 러더몸체,
41: 제1날개, 42: 제2날개,
43: 제1날개축, 44: 제2날개축,
50: 날개구동장치, 51: 리니어기어,
52: 제1피니언기어, 53: 제2피니언기어,
54: 지지커버, 55: 가이드부재,
56: 곡선홈, 57: 돌기.

Claims (11)

1. 선체에 대하여 회전 가능하게 설치되는 러더몸체;
   상기 러더몸체의 후미 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 제1날개와 제2날개;
   타각의 변화에 연동하여 상기 제1 및 제2날개를 동작시키는 날개구동장치를 포함하는 선박용 러더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1날개와 제2날개는 상기 러더몸체의 전후방향 중심선을 기준으로 상호 대칭을 이루는 선박용 러더.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1날개와 제2날개는 선박의 직진 시 그 후미가 상호 접하고, 선박의 선회 시 타각이 증가할 때 양측으로 회전하여 단면이 피쉬테일(Fish-tail)형으로 변하는 선박용 러더.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1날개와 제2날개는 선박의 직진 시 그 후미가 상호 접하고, 선박의 선회 시 타각이 증가할 때 그 후미가 상호 벌어지도록 변하는 선박용 러더.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되고 양측면에 각각 기어부를 갖춘 리니어기어;
   상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 리니어기어 양측의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어;
   상기 선체에 고정되며 타각의 변화에 따라 상기 리니어기어를 진퇴 시키도록 안내하는 안내부를 갖춘 가이드부재를 포함하는 선박용 러더.
6. 제5항에 있어서,
   상기 안내부는 상기 러더몸체의 회전중심과 다른 곡률중심을 가지는 곡선홈을 포함하고, 상기 리니어기어는 상기 곡선홈으로 진입하여 걸리는 돌기를 포함하는 선박용 러더.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 각각 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며 각각 측면에 기어부를 갖춘 제1 및 제2리니어기어;
   상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 제1리니어기어의 기어부와 상기 제2리니어기어의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어;
   상기 선체에 고정되며 타각의 변화에 따라 상기 제1 및 제2리니어기어를 상호 다르게 진퇴 시키도록 안내하는 안내부를 갖춘 가이드부재를 포함하는 선박용 러더.
8. 제7항에 있어서,
   상기 안내부는 상기 러더몸체의 회전중심과 다른 곡률중심을 가지는 곡선홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2리니어기어는 상기 곡선홈으로 진입하여 걸리는 돌기를 각각 포함하는 선박용 러더.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되며 양측면에 각각 기어부를 갖춘 리니어기어;
   상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 리니어기어 양측의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어;
   상기 러더몸체에 설치되며 타각의 변화에 따라 상기 리니어기어를 진퇴시키는 유압실린더를 포함하는 선박용 러더.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날개구동장치는 상기 러더몸체 상부에 각각 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며 각각 측면에 기어부를 갖춘 제1 및 제2리니어기어;
    상기 제1 및 제2날개의 축에 각각 결합되고 상기 제1리니어기어의 기어부와 상기 제2리니어기어의 기어부에 각각 이물림되는 제1 및 제2피니언기어;
    상기 러더몸체에 설치되며 타각의 변화에 따라 상기 제1 및 제2리니어기어를 상호 다르게 진퇴시키도록 상기 제1 및 제2리니어기어에 각각 연결된 제1 및 제2유압실린더를 포함하는 선박용 러더.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 러더를 포함하는 선박.

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