KR20140055088A

KR20140055088A - 선박의 러더 각도 제어장치

Info

Publication number: KR20140055088A
Application number: KR1020120121422A
Authority: KR
Inventors: 김병철
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-05-09
Also published as: KR102028559B1

Abstract

본 발명은 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정할 수 있는 선박의 러더 각도 제어장치를 개시한다. 선박의 러더 각도 제어장치는 조타실의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부와, 러더각도 설정부에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 조타실의 조정레버로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 러더 각도 제어장치{Apparatus To Control Rudder Angle For Ship}

본 발명은 선박의 러더 각도 제어장치에 관한 것으로, 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정하는 것이다.

일반적으로 선박은 선체의 선미부에 선박의 진행 방향을 조정하기 위한 수단의 하나로 러더(rudder)가 장착된다. 러더는 선박의 추진력을 일으키는 프로펠러 바로 뒤에 설치하여 물의 방향을 돌려 선박의 진행 방향을 바꾸어 준다. 러더는 선체에 설치되는 러더 트렁크와, 러더 트렁크를 관통하는 러더 스톡과, 러더 스톡의 단부에 결합하는 러더 블레이드를 포함하여 구성할 수 있다.

조타실에 마련된 조향장치의 하나인 조정레버를 이용하여 스티어링 기어(steering gear)를 구동시키면 러더 스톡에 결합된 러더 블레이드가 회전함에 따라 러더 각도를 조정하게 된다.

[문헌 1]에 선박용 러더를 개시하고 있다. 이 선행문헌을 포함한 종래기술에 따르면 러더 블레이드가 0도 내지 35도의 작동 범위 내에서 움직이도록 한정하고 있기 때문에 저속으로 진행 시 선회 반경(turning radius)을 줄이는데 제한을 받게 된다.

따라서 자동차 운반선이나 컨테이너선, LNG선과 같이 고가의 대형 선박은 러더 각도를 제한된 범위(35도) 보다 크게하여 선회 반경을 줄임으로서 저속 운항중에 발생할 수 있는 충돌 위험으로부터 대처 능력을 높일 수 있도록 하는 것이 요구된다.

[문헌1] 한국공개특허 제2012-0051240호(2012. 05. 22 공개)

없음

본 발명의 일측면은 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는, 조타실의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부; 상기 러더각도 설정부에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 상기 조타실의 조정레버로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부;를 포함한다.

상기 조향장치 구동부는, 상기 선박의 속도가 설정 속도이하의 저속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 45도로 설정하여 선회 반경이 줄어들 수 있도록 하고, 상기 선박의 속도가 설정 속도 보다 큰 고속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 35로 설정하여 선회 반경이 커질 수 있도록 한다.

상기 러더각도 설정부는, 스티리어링 기어 룸에 설치되어 선박의 속도에 따라 상기 러더의 회전범위를 설정할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는 속도계의 속도 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정함으로서 저속 운항 시 선회 반경을 줄일 수 있도록 하여 충돌 위험에 대한 대처 능력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용하는 선박을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 선박에 설치한 러더를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 블록도이다.
도 4는 도 3의 러더각도 설정부에 의해 설정되는 러더의 회전범위를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 설정속도보다 큰 고속에서 설정되는 제1러더 회전범위를 나타내고, (b)는 설정속도 이하의 저속 운항 시 설정되는 제2러더 회전범위를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 자동차 운반선, 컨테이너선, LNG선과 같은 대형 선박(20)의 선미에는 선체의 진행방향을 바꾸기 위한 러더(2)를 장착하고 있으며, 조타실(10)에 마련된 조정레버를 이용하여 러더(2) 각도를 조정하도록 되어 있다.

도 2를 참고하여, 선박의 추진력을 발생하는 프로펠러(30)의 바로 뒤에 러더혼(1)에 결합된 러더(2)를 설치하는데, 교행하는 다른 선박이나 장애물과 충돌할 수 있는 위험 상황이 돌발적으로 나타날 수 있기 때문에, 저속 운항 시에 러더(2)의 회전범위를 크게 설정하여 선회 반경을 줄이는 것이 요구된다.

본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 조타실(10)과 떨어진 스티어림 기어룸(13)에서 원격으로 신호를 제공받을 수 있다. 스티어링 기어룸(13)은 선미에 위치한 러더(2) 상부에 마련된다.

조타실(10)에는 선박을 운전하기 위한 각종 계기판과 조정장치들이 마련되어 있으며, 예를 들어 러더 각도를 조정하기 위한 조정레버(11)와 선체속도를 지시하는 속도계(12)를 구비하고 있다.

스티어링 기어룸(13)에는 러더(2)를 회전시키는 스티어링 기어(15)에 구동신호를 인가하는 조향장치 구동부(14)와, 조향장치 구동부(14)에 러더의 회전범위 설정신호(R1)(R2)를 인가하는 러더각도 설정부(16)를 포함한다.

스티어링 기어(15)는 유압 실린더를 이용하여 움직이거나 유압 모터를 이용하여 움직일 수 있는데, 이러한 유압 실린더와 유압 모터가 조향장치 구동부(14)의 구동 신호에 따라 스티어링 기어(15)의 변위를 결정하게 된다.

러더각도 설정부(16)는 속도계(12)에서 출력된 선속 신호를 인가받고, 선속 신호에 따라 선체 속도에 대응하는 러더의 회전범위를 설정하기 위한 제1회전범위 설정신호(R1) 또는 제2회전범위 설정신호(R2)를 조향장치 구동부(14)에 인가한다.

예를 들어, 운항하는 선박의 선체 속도가 설정 속도인 12노트 보다 큰 속도로 움직이는 경우 러더각도 설정부(16)가 제2회전범위 설정신호(R2)를 조향장치 구동부(14)에 인가함에 따라 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (a)와 같이 좌현과 우현 각각 35도로 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가한다.

한편 선체 속도가 12노트이하의 저속으로 선박이 운항하는 경우, 러더각도 설정부(16)가 제1회전범위 설정신호(R1)를 조향장치 구동부(14)에 인가함에 따라 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (b)와 같이 좌현과 우현 각각 45도로 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가한다.

이하에서는 상기 구성의 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 동작을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 4를 참고하여, 조타실(10)의 조정레버(11)가 러더(2) 각도를 조정하기 위한 조정신호를 스티어링 기어룸(13)의 조향장치 구동부(14)에 출력하고, 조타실(10)의 속도계(12)가 선체 속도에 대응하는 선속 신호를 러더각도 설정부(16)에 출력한다(40). 이에 따라 러더각도 설정부(16)는 속도계(12)의 선속 신호를 제공받는다(42).

선체 속도가 설정속도인 12노트 보다 크면(44의 아니오) 러더각도 설정부(16)가 제2회전범위 설정신호(R2)을 조향장치 구동부(14)에 인가한다(46). 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (a)와 같이 제2회전범위 설정신호(R2)에 기초하여 좌현과 우현 각각 35도로 회전범위를 설정하고, 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가하여 러더(2) 각도를 바꾼다(50).

다른 예로서, 선체 속도가 설정속도인 12노트 이하 이면(44의 예) 러더각도 설정부(16)가 제1회전범위 설정신호(R1)을 조향장치 구동부(14)에 인가한다(48). 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (b)와 같이 제1회전범위 설정신호(R1)에 기초하여 좌현과 우현 각각 45도로 회전범위를 상대적으로 크게 설정하고, 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가하여 러더(2) 각도를 바꾼다(50).

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는 저속 운항 시 러더(2)의 회전범위를 크게 설정하여 선회 반경을 줄일 수 있으므로 교행하는 다른 선박이나 장애물과 충돌할 수 있는 돌출적인 충돌위험에 능동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치를 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 러더혼 2 : 러더
10 : 조타실 11 : 조정레버
12 : 속도계 13 : 스티어링 룸
14 : 조향장치 구동부 15 : 스티어링 기어
16 : 러더각도 설정부 20 : 선박
30 : 프로펠러

Claims

조타실의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부;
상기 러더각도 설정부에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 상기 조타실의 조정레버로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부;를 포함하는 선박의 러더 각도 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 조향장치 구동부는, 상기 선박의 속도가 설정 속도이하의 저속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 45도로 설정하여 선회 반경이 줄어들 수 있도록 하고, 상기 선박의 속도가 설정 속도 보다 큰 고속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 35로 설정하여 선회 반경이 커질 수 있도록 하는 선박의 러더 각도 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 러더각도 설정부는, 스티리어링 기어 룸에 설치되어 선박의 속도에 따라 상기 러더의 회전범위를 설정할 수 있는 선박의 러더 각도 제어장치.