KR20160011981A - 러더 캐리어 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러더 캐리어 조립체를 제공한다. 본 출원의 일 형태에 따르면, 선박의 스티어링 장치와 연결되고, 스톡 외주면에서 반경방향으로 돌출된 일체형의 플랜지부를 갖는 러더 스톡; 상기 플랜지부의 저면과 상기 플랜지부의 외측면을 지지하도록 내측에 안착부가 형성된 캐리어 몸체; 상기 안착부의 수평면과 상기 플랜지부의 저면의 사이에 위치한 제 1 베어링부; 및 상기 안착부의 수직면과 상기 플랜지부의 외측면의 사이에 위치한 제 2 베어링부를 포함할 수 있다.

Description

러더 캐리어 조립체{RUDDER CARRIER ASSEMBLY}

본 발명은 선박의 조타 장치 중 타축인 러더 스톡(rudder stock)과, 러더 스톡의 하중을 지지하는 타받침인 러더 캐리어 하우징(rudder carrier housing)을 조립한 러더 캐리어 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 타받침과 러더 스톡의 조립 구조는 선박의 운항 중에 사용되는 선박의 조향　지지장치이다. 여기서, 조향 지지장치의 러더 캐리어는 러더를 회전시키는 조타기(steering gear)와 러더를 연결시키는 러더 스톡(rudder stock)을 선체에 지지시키는 역할을 한다.

특히, 러더 캐리어 하우징의 내부는 러더 스톡을 지지시키고 회전시키기 위한 수평 베어링 및 수직 베어링이 내장되어 있다.

러더 캐리어 하우징에 내장되는 베어링들은 마모성 부재로써, 주기적으로 마모 정도를 체크하여야 하는 불편함이 있으며, 기준치 이상으로 베어링들의 마모가 진행된 경우, 해당 베어링을 교체해 주어야 하는 추가 작업이 발생하여 항시 보수 및 유지관리에 신경 써야만 한다.

일반적으로 러더 스톡은 러더 스톡에 대하여 키(key)를 이용하여 결합된 이너 링(inner ring)을 포함하고 있고, 그 이너 링과 함께 회전하도록 되어 있다. 즉, 종래의 기술의 러더 스톡과 이너 링은 개별적으로 제작된 후 상호 조립되는 부품에 해당할 수 있다.

또한, 러더 캐리어 하우징 내에 설치되는 상기 이너 링 및 키를 제외한 부품들은 각각 키 결합 혹은 선체에 고정되어 회전하지 않는 부품에 해당될 수 있다.

러더 스톡 및 이너 링 조립체가 회전할 때, 수평 베어링 또는 수직 베어링에는 그리스 오일을 주입할 수 있는 별도의 장치에 의해 그리스 오일이 조입되도록 되어 있으므로, 러더 스톡 및 이너링 조립체의 회전을 원활하게 유도하면서 베어링의 마모를 줄일 수 있다.

특히, 이너 링이 러더 스톡과 함께 주기적으로 회전하게 되면 주로 수평 베어링의 마모가 발생되므로, 수평 베어링이 러더 스톡의 메인 베어링의 역할을 한다고 볼 수 있으며, 주기적으로 마모에 대한 모니터링 또는 체킹이 요구된다.

이때, 일정 부분이상 마모가 발생될 시, 수평 베어링 부재의 교체가 이루어져야 하며, 이와 함께 이너 링의 외측 측면에서도 마모가 발생할 수 있기 대문에, 역시 수직 베어링에서 기준치 이상의 마모가 발생될 경우, 역시 수직 베어링 또는 이너 링도 교체가 요구될 수 있다.

그러나, 종래 기술에서는 러더 스톡을 러더 캐리어 하우징에 지지시키기 위하여 러더 스톡에 키(key)를 사용하여 이너 링과 연결하여야 하는 조립 구조상의 비 경제적인 부분이 존재하고 있다.

또한, 종래에는 러더 스톡의 회전을 위해서 러더 캐리어 하우징과 러더 스톡의 사이에 오일 베어링(예: 수직 베어링 및 수평 베어링)을 사용하여, 오일 베어링의 오일, 즉 그리스(grease)로 인하여 해양 환경 오염의 위험이 있다.

또한, 종래에는 러더 캐리어 하우징을 수직 방향 부재와 수평 방향 부재로 분리시켜 조립시키거나, 그 형태 및 사이즈가 매우 비대한 단점이 있다.

또한, 종래에는 러더 캐리어 하우징의 수밀을 위한 실링 또는 패킹 부재가 러더 캐리어 하우징의 하부에 위치하고, 상기 실링 또는 상기 패킹 부재의 교체시 대부분 러더 캐리어 하우징 전체를 분리 하여야 하거나, 작업자가 선체 내의 좁은 공간 내에서 오버 헤드(over head) 자세로 작업을 진행하여, 근골격계 질환을 유발할 수 있는 단점이 있다.

또한, 종래에는 러더 캐리어 하우징을 유지 보수하기 위하여, 러더 캐리어 하우징을 러더 스톡으로부터 분리시키고 나면, 러더 스톡은 러더 스톡의 상부 연결부위가 선박의 스티어링 장치에 단순히 매달려 있는 상태로 회전 가능하거나 좌, 우로 흔들릴 수 있는 상태가 될 수 있다. 이처럼 러더 스톡이 회전 또는 흔들릴 수 있는 상태가 되면, 일반적인 상황에서 큰 문제는 없지만, 러더 캐리어 하우징을 다시 러더 스톡에 재 조립할 때, 러더 스톡이 고정된 상태가 아니므로 작업자의 입장에서 불편한 상황이 자주 발생하게 되고, 재 조립 작업이 많이 소요되는 단점이 있다.

실용신안공고번호 제20-1987-003108호

본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 일체형 플랜지부를 갖는 선박의 러더 스톡(Rudder)과, 러더 스톡을 선체에 지지하기 위해 콤팩트하게 구성된 캐리어 몸체를 제공하여, 지지 구조물의 사이즈를 축소시키고, 유지 보수상의 문제점 및 상기 언급한 문제점들을 해소할 수 있는 러더 캐리어 조립체를 제공하는 것이 과제이다.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 형태에 따르면, 선박의 스티어링 장치와 연결되고, 스톡 외주면에서 반경방향으로 돌출된 일체형의 플랜지부를 갖는 러더 스톡; 상기 플랜지부의 저면과 상기 플랜지부의 외측면을 지지하도록 내측에 안착부가 형성된 캐리어 몸체; 상기 안착부의 수평면과 상기 플랜지부의 저면의 사이에 위치한 제 1 베어링부; 및 상기 안착부의 수직면과 상기 플랜지부의 외측면의 사이에 위치한 제 2 베어링부를 포함하는 러더 캐리어 조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 플랜지부는, 상기 러더 스톡의 위쪽 원주면에서 돌출되어 상기 러더 스톡의 원주 방향으로 연장되고, 고정지그를 결합시키기 위한 체결구멍을 구비한 제 1 플랜지영역; 상기 제 1 플랜지영역의 아래쪽에서 일체형으로 상기 제 1 플랜지영역의 돌출길이 보다 상대적으로 크게 돌출된 제 2 플랜지영역; 및 상기 제 1 플랜지영역과 상기 제 2 플랜지영역간 코너에 위치되고, 응력이 흐르는 유선에 대응한 라운드 형상을 갖는 제 1 만곡부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플랜지부는, 상기 제 1 베어링부 또는 상기 제 2 베어링부의 안착을 위하여 상기 플랜지부의 저면 또는 상기 플랜지부의 외측면에 마련된 제 1 홈부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 안착부는, 상기 제 1 베어링부 또는 상기 제 2 베어링부의 안착을 위하여 상기 안착부의 수평면 또는 상기 안착부의 수직면에 마련되고, 상기 제 1 홈부보다 폭이 좁은 제 2 홈부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 베어링부 및 상기 제 2 베어링부는, 각각 무급유(oil-less) 마모부와 금속마찰부 쌍으로 이루어지며, 상기 무급유 마모부는 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 재질로 형성되고, 상기 제 2 홈부에 결합될 수 있다.

또한, 상기 금속마찰부는 스테인레스 재질로 형성되어 있고, 상기 제 1 홈부에 결합되어 있을 수 있다.

또한, 상기 무급유 마모부의 마모량을 계측하기 위하여 상기 캐리어 몸체의 주변에 마련된 거치대; 상기 거치대에 거치되는 게이지 플레이트; 및 상기 게이지 플레이트에 의해 측정한 마모량을 기재할 수 있도록, 상기 거치대에 마련된 체킹 플레이트가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 플랜지부의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 플랜지부의 외측면의 상부에 설치된 제 1 수밀부; 및 상기 제 1 수밀부의 아래쪽에서 배치되고, 상기 안착부의 수직면의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 안착부의 수직면의 상부에 설치된 제 2 수밀부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정지그는, 상기 체결구멍에 삽입되는 봉상의 하단부; 상기 하단부의 상단에서 수평하게 절곡된 수평부; 상기 수평부의 끝단에서 수직하게 절곡되고, 나사구멍이 형성된 중공샤프트부; 상기 나사구멍에 나사 결합되는 확장샤프트부; 및 상기 확장샤프트부의 끝단에 결합되고, 상기 러더 스톡 주변으로 상기 선박의 프레임의 설치홈에 끼워질 수 있도록 상기 확장샤프트부 보다 큰 직경을 갖는 헤드부를 포함할 수 있다.

본 출원의 러더 캐리어 조립체에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 출원의 실시예는 러더 스톡의 일체형 부위에 해당하는 것으로서, 러더 스톡 자체가 캐리어 몸체에 대면될 수 있도록, 러더 스톡과 일체화된 플랜지부를 구비함에 따라, 일반적으로 값비싼 스테인레스 소재의 이너 링을 조립할 필요가 없어서 제작 경제상 매우 유리하며, 러더 스톡과 플랜지부를 단조(forging) 제조 방법에 의해 제작함에 따라, 러더 스톡 및 플랜지부의 제작 단가를 혁신적으로 최소화시킬 수 있으며, 부가적으로 종래와 같이 키를 사용하지 않기 때문에, 기존에 키를 사용함으로써 발생되는 원가(예: 자재, 가공, 결합 원가)를 줄일 수 있고, 일체형의 구조적 특성상 종래 조립형에 비해 안정적으로 러더 스톡의 하중이 플랜지부를 통해 원활하게 이동될 수 있다.

또한, 러더 스톡의 플랜지부가 제 1 플랜지영역과 제 2 플랜지영역으로 구성된 경우, 응력이 흐르는 유선에 대응한 라운드 형상을 갖는 제 1 만곡부가 제 1 플랜지영역과 제 2 플랜지영역의 코너 위치에 형성되어 있으므로, 조립식에 비하여 상대적으로 구조적 강성이 뛰어나고, 응력 분산에 유리할 수 있다.

둘째, 본 출원의 실시예는 최근 대두되고 있는 환경규격의 강화에 따라, 오일 베어링을 사용하지 않는 대신, 무급유(oil-less) 마모부와 금속마찰부 쌍으로 이루어진 제 1 베어링부 및 제 2 베어링부를 사용함으로써, 기존의 그리스 사용으로 인한 환경오염을 줄일 뿐만 아니라, 그리스를 공급하기 위한 그리스 펌프 장치가 필요 없게 되고, 그리스 주입시 반드시 필요한 그리스 니플(grease nipple)을 비롯하여, 각종 그리스 공급 라인을 없앰으로써 장치 구성이 혁신적으로 간단해질 수 있다는 최대 장점이 있다.

셋째, 본 출원의 실시예의 캐리어 몸체는 최적화된 사이즈를 갖도록 제작되어 있고, 그 사이즈에 대응하게 매우 콤팩트하게 경량화 되어 있고, 또한 응력이 흐르는 유선에 대응하게 라운드 형상의 제 2 만곡부를 갖도록 디자인된 캐리어 몸체이므로, 유한해석요소법 해석했을 때, 최소의 응력값이 캐리어 몸체 및 캐리어 몸체를 받치고 있는 시트에서 발생되게 할 수 있다.

넷째, 본 출원의 실시예에 적용된 제 1 수밀부 및 제 2 수밀부는 이물질 주입 방지 목적의 패킹 부재에 해당하는 것으로서, 특히 러더 스톡의 플랜지부에 대응하는 캐리어 몸체의 안착부의 상부 쪽에 위치되어 있기 때문에, 작업자가 오버 헤드 자세를 취할 필요 없이 하향을 바라보면서 수밀부 교체 작업이 가능하여, 보수작업이 용이하고, 작업자의 근골격계 질환을 미연에 방지할 수 있다.

다섯째, 본 출원의 실시예는 마모량을 측정할 수 있는 게이지 플레이트가 캐리어 몸체의 주변의 거치대에 마련되어 있음에 따라, 마모량 측정을 용이하게 수행할 수 있다.

여섯째, 본 출원의 실시예는 측정한 마모량을 기재할 수 있는 체킹 플레이트가 역시 거치대에 마련되어 있음에 따라, 지속적인 마모량 측정 작업의 효율화를 도모하고, 마모량 계측 결과를 용이하게 현장에서 직접 확인할 수 있는 장점이 있다.

일곱째, 본 출원의 실시예는 수밀 패킹의 일종으로서 제 1 수밀부 및 제 2 수밀부가 제 1 수밀부의 위치적 특징에 의해서 종래에서 사용하던 러더 캐리어 하우징 커버가 필요하지 않는 장점이 있다.

여덟째, 본 출원의 실시예는 캐리어 몸체의 유지 보수시 러더 스톡이 좌우로 흔들리거나 회전되지 않게 임시로 고정하는 고정지그가 더 제공되고, 고정지그가 높이 조절이 가능하게 구성되어 착탈이 용이하며, 고정지그의 하단부가 삽입될 수 있는 체결구멍이 러더 스톡에 형성되어 있음에 따라, 캐리어 몸체의 유지 보수 작업을 안전하게 수행할 수 있다.

본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 러더 캐리어 조립체의 단면도이다.
도 2 내지 도 6은 플랜지부가 일체형으로 형성된 러더 스톡을 도시한 단면도들이다.
도 7은 도 1의 원 A를 확대한 것으로서, 마모량 계측을 위한 게이지 플레이트를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 게이지 플레이트의 계측 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 체킹 플레이트의 정면도이다.
도 10은 고정지그의 사용 방법을 설명하기 위해 러더 스톡과 캐리어 몸체의 우측부위를 도시한 단면도이다.

이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 러더 캐리어 조립체의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 러더 캐리어 조립체는 러더 스톡(100), 캐리어 몸체(200), 제 1 베어링부(300), 제 2 베어링부(400), 제 1 수밀부(500), 제 2 수밀부(600), 거치대(700), 게이지 플레이트(710), 체킹 플레이트(720)를 포함한다.

러더 스톡(100)은 선박의 스티어링 장치(미 도시)와 연결되고, 스톡 외주면에서 반경방향으로 돌출된 일체형의 플랜지부(110)를 가질 수 있다.

플랜지부(110)는 러더 스톡(100)의 제작시에 일체형으로 형성되는 것으로서, 단조(forging) 제조 방법에 의해 제작될 수 있다. 이에 따라, 러더 스톡(100) 및 플랜지부(110)의 제작 단가를 혁신적으로 최소화시킬 수 있으며, 부가적으로 종래와 같이 키를 사용하지 않기 때문에, 기존에 키를 사용함으로써 발생되는 원가(예: 자재, 가공, 결합 원가)를 줄일 수 있다.

또한, 플랜지부(110)는, 러더 스톡(100)의 위쪽 원주면에서 미리 정한 돌축길이(L1)를 갖도록 돌출되어 상기 러더 스톡(100)의 원주 방향으로 연장되고, 고정지그(도 10의 도면부호 '800')를 결합시키기 위한 체결구멍(101)을 구비한 제 1 플랜지영역(111)을 포함할 수 있다. 여기서, 체결구멍(101)은 고정지그 등이 사용되지 않을 경우, 플러그(미 도시)에 의해 막혀 있을 수 있고, 체결구멍(101)에 고정지그를 사용할 경우, 상기 플러그는 임시 제거될 수 있다.

또한, 플랜지부(110)는, 상기 제 1 플랜지영역(111)의 아래쪽에서 일체형으로 상기 제 1 플랜지영역(111)의 돌출길이(L1) 보다 상대적으로 크게 돌출(L2)된 제 2 플랜지영역(112)을 포함할 수 있다.

또한, 플랜지부(110)는 상기 제 1 플랜지영역(111)과 상기 제 2 플랜지영역(112)간 코너에 위치되고, 응력이 흐르는 유선(Q)에 대응한 라운드 형상을 갖는 제 1 만곡부(R1)를 포함할 수 있다. 여기서, 응력이 흐르는 유선(Q)은 미리 구조 해석 또는 유한해석요소법을 통해 파악될 수 있다.

또한, 플랜지부(110)의 구조적 지지력을 러더 스톡(100)의 중심 샤프트 쪽으로 원활하게 전달할 수 있도록, 플랜지부(110)의 제 1 플랜지영역(111)의 수직 길이(F2)가 제 2 플랜지영역(112)의 수직 길이(F1)에 비해 길게 형성될 수 있다.

상기 유선(Q)을 통해 이해될 수 있듯이, 러더 스톡(100)에 대한 플랜지부(110)의 일체형의 구조적 특성상 종래 조립형에 비해서, 러더 스톡(100)의 하중 또는 응력이 플랜지부(110), 제 1 베어링부(300), 제 2 베어링부(400)을 경유하여 원활하게 선체의 시트(10)(seat) 쪽으로 이동될 수 있다.

또한, 제 1 만곡부(R1)는 제 1 플랜지영역(111)과 제 2 플랜지영역(112)의 코너 위치에 형성되어서 응력 분산에도 유리한 특징을 가질 수 있다.

캐리어 몸체(200)는 상기 러더 스톡(100) 및 플랜지부(110)이 결합되는 부위일 수 있고, 러더 스톡(100)이 통과하는 구멍 테두리의 시트(10)에 취부 가능하게 설치되어 있을 수 있다.

예컨대, 캐리어 몸체(200)는 2개의 몸체 부품으로 이루어진 하프 타입(half type) 구조로서, 체결 수단(예: 볼트 및 너트)(미 도시) 등에 의해 상하 방향을 기준으로 절반씩 분리 또는 결합될 수 있도록 구성될 수 있다.

캐리어 몸체(200)는 콤팩트화된 몸체로서 기존의 러더 캐리어 하우징 커버를 사용하지 않는 구조물이고, 플랜지부(110)의 저면과 플랜지부(110)의 외측면을 지지하도록 내측에 단차 형상 또는 홈 형상의 안착부(210)를 형성하고 있을 수 있다.

또한, 캐리어 몸체(200)의 외부에는 응력이 흐르는 유선(Q)에 대응한 라운드 형상을 갖는 제 2 만곡부(R2)가 형성되어 있으므로, 역시 상기 플랜지부(110)로부터 전달된 하중 또는 응력이 제 1 베어링부(300), 제 2 베어링부(400)을 경유하여 원활하게 선체의 시트(10) 쪽으로 이동될 수 있고, 이를 통해서, 캐리어 몸체(200)에 불필요한 부분을 삭제할 수 있으므로, 그 결과 캐리어 몸체(200)의 형상 또는 사이즈를 콤팩트하게 가져갈 수 있다. 또한, 구조 역학적으로 유한해석요소법 해석 결과, 최소의 응력값이 캐리어 몸체(200)에 가해지는 것이 확인될 수 있었다.

제 1 베어링부(300)는 안착부(210)의 수평면(211)과 플랜지부(110)의 저면의 사이에 위치할 수 있다.

제 2 베어링부(400)는 안착부(210)의 수직면(212)과 플랜지부(110)의 외측면의 사이에 위치할 수 있다.

여기서, 상기 플랜지부(110)는, 상기 제 1 베어링부(300) 또는 상기 제 2 베어링부(400)의 안착을 위하여 상기 플랜지부(110)의 저면 또는 상기 플랜지부(110)의 외측면에 마련된 제 1 홈부(112a, 112b)를 포함할 수 있다.

제 1 홈부(112a, 112b)는 제 2 플랜지영역(112)에 위치하는 것으로 도 1에서 도시되었다. 그러나, 형상 변경 설계시 미 도시되었지만 제 1 플랜지영역(111)에도 형성될 수 있다.

또한, 안착부(210)는, 제 1 베어링부(300) 또는 제 2 베어링부(400)의 안착을 위하여 상기 안착부(210)의 수평면(211) 또는 상기 안착부(210)의 수직면(212)에 마련되고, 상기 제 1 홈부(112a, 112b)보다 폭이 좁은 제 2 홈부(211a, 212a)를 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 베어링부(300) 및 제 2 베어링부(400)는, 각각 무급유(oil-less) 마모부(301, 401)와, 상기 무급유 마모부(301, 401)에 각각 대응하게 서로 접촉될 수 있는 금속마찰부(302, 402) 쌍으로 이루어질 수 있다.

이때, 금속마찰부(302, 402)는 러더 스톡(100)의 플랜지부(110)의 제 1 홈부(112a, 112b)에 설치될 수 있다.

또한, 금속마찰부(302, 402)는 스테인레스 재질로 형성되어 있고, 과도한 마모가 발생되지 않은 부재일 수 있다.

또한, 무급유 마모부(301, 401)는 테프론 재질, 즉 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 재질로 형성되어 있거나, 하기의 금속마찰부(302, 304)의 재질에 마찰될 때 마모가 발생되는 웨어(wear) 플레이트에서 사용되는 재질일 수 있다.

이때, 무급유 마모부(301, 401)는 수직 또는 수평 방향에서 축력 또는 회전력에 대응하여 충분한 면압을 견딜 수 있는 사이즈 또는 두께를 갖도록 설계될 수 있다.

또한, 무급유 마모부(301, 401)는 캐리어 몸체(200)의 안착부(210)의 제 2 홈부(211a, 212a)에 결합되어 있을 수 있다.

금속마찰부(302, 402)를 제 1 홈부(112a, 112b)에 설치하는 방법, 혹은 무급유 마모부(301, 401)를 제 2 홈부(211a, 212a)에 설치하는 방법은 주지 관용의 베어링 설치 방법이나, 홈 억지 끼움 방식 등과 같이 일반적인 설치 방법에 의해 이루어질 수 있다.

한편, 제 1 수밀부(500) 및 제 2 수밀부(600)는 러더 스톡(100)의 플랜지부(110)에 대응하는 캐리어 몸체(200)의 안착부(210)의 수직면(212)의 상부 쪽에 위치되어 있으므로, 종래에서 사용하던 이물질 침투 방지용 러더 캐리어 하우징 커버가 필요하지 않을 수 있다. 또한, 작업자가 종전처럼 유지 보수작업을 위하여 오버 헤드 자세를 취할 필요 없이 하향을 바라보면서 수밀부 교체 작업이 가능하여, 보수작업이 용이하고, 작업자의 근골격계 질환을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 러더 스톡(100)의 사용에 따라 발생되는 무급유 마모부(301, 401)의 마모량 계측용 게이지 플레이트(710)를 보관하기 위하여, 캐리어 몸체(200)의 주변에 마련된 거치대(700)를 포함할 수 있다.

여기서, 거치대(700)는 시트(10) 또는 시트(10)가 놓여져 있는 선체의 프레임에 설치되어 있을 수 있고, 거치대(700)의 상부에 마련된 게이지 거치부(701)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 거치대(700)에 거치되는, 즉 상기 게이지 거치부(701)에 걸려 보관되는 게이지 플레이트(710); 및 상기 게이지 플레이트(710)에 의해 측정한 마모량을 기재할 수 있도록, 상기 거치대(700)에 마련된 체킹 플레이트(720)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 게이지 플레이트(710)는 도 7을 통해서 상세히 설명될 수 있고, 체킹 플레이트(720)는 도 9를 통해서 상세히 설명될 수 있다.

즉 본 실시에는 종래와 같이 그리스 등을 반드시 요구하는 오일 베어링을 사용하지 않는 대신, 무급유 타입의 제 1 베어링부(300) 및 제 2 베어링부(400)를 사용함으로써, 기존의 그리스 사용으로 인한 환경오염을 줄일 뿐만 아니라, 그리스를 공급하기 위한 그리스 펌프 장치가 필요 없게 되고, 그리스 주입시 반드시 필요한 그리스 니플(grease nipple)을 비롯하여, 각종 그리스 공급 라인을 없앰으로써 장치 구성이 혁신적으로 간단해질 수 있다.

도 2 내지 도 6은 플랜지부가 일체형으로 형성된 러더 스톡을 도시한 단면도들이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 각각의 다양한 단면 형상의 러더 스톡(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)에는 모두 일체형으로 플랜지부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)가 마련될 수 있다. 여기서, 플랜지부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 각각 앞서 설명한 고정지그 삽입용 체결구멍과, 금속마찰부(302, 402) 설치용 제 1 홈부를 각각 구비할 수 있다.

이렇게 러더 스톡(100a, 100b, 100c, 100d, 100e) 자체가 캐리어 몸체에 대면될 수 있도록 일체화된 플랜지부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)를 구비함에 따라, 일반적으로 값비싼 스테인레스 소재의 이너 링을 조립할 필요가 없어서 제작 경제상 매우 유리하다.

즉, 플랜지부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 러더 스톡(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)의 특정 부분에 해당하는 것으로서, 캐리어 몸체(200)의 안착부(210) 쪽으로 맞닿듯이 배치될 수 있다.

또한, 플랜지부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e)는 평면 기준으로 링형 디스크판 형상을 갖고, 수직 단면 기준으로 러더 스톡(100a, 100b, 100c, 100d, 100e)의 수직 중심 방향에 수직하게 바깥쪽으로 날개처럼 돌출된 형상을 가지고 있을 수 있다.

예컨대, 수직 단면 기준으로 플랜지부 단면 형상은 도 3 및 도 4의 직선형 플랜지부(110b, 110c), 혹은 도 2 및 도 6의 계단형 플랜지부(100a, 100e), 또는 도 5의 직선형의 끝단에서 상향으로 꺾인 절곡형(100d) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

도 7은 도 1의 원 A를 확대한 것으로서, 마모량 계측을 위한 게이지 플레이트를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 게이지 플레이트의 계측 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예는 러더 스톡의 플랜지부(110)의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 플랜지부(110)의 제 2 플랜지영역(112)의 외측면의 상부에 설치된 제 1 수밀부(500)와, 상기 제 1 수밀부(500)의 아래쪽에서 배치되고, 캐리어 몸체(200)의 안착부(210)의 수직면(212)의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 안착부(210)의 수직면(212)의 상부에 설치된 제 2 수밀부(600)를 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 수밀부(500) 및 제 2 수밀부(600)는 러더 스톡용 실링 또는 패킹 부재 등으로 이루어져 있을 수 있고, 탄성변형이 가능한 재질일 수 있다.

예컨대, 제 1 수밀부(500) 및 제 2 수밀부(600)는 이물질 주입 방지의 역할을 수행하고, 러더 스톡의 플랜지부(110)에 대응하는 캐리어 몸체(200)의 안착부(210)의 수직면(212) 상부에 위치되어 있기 때문에, 작업자가 오버 헤드 자세를 취할 필요 없이 하향을 바라보면서 수밀부 교체 작업이 가능하고, 작업자의 근골격계 질환을 미연에 방지할 수 있다.

도 1과 도 7 및 도 8을 참조하면, 게이지 플레이트(710)는 거치대(700)에 거치되는 것으로서, 무급유 마모부(301, 401)의 마모량을 측정하는 역할을 담당할 수 있다. 이러한 게이지 플레이트(710)가 캐리어 몸체(200)의 주변의 거치대(700)에 마련되어 있음에 따라, 마모량 측정을 용이하게 수행할 수 있다.

여기서, 게이지 플레이트(710)는 삼각형 형태의 직각자로서 수직 마모량과 수평 마모량을 동시에 계측할 수 있도록 구성되어 있다.

예컨대, 무급유 마모부(301, 401)는 러더 스톡 또는 캐리어 몸체(200)를 분해하지 않고서는 작업자가 있는 캐리어 몸체(200)의 외부쪽으로 표출되어 있지 않기 때문에, 분래 조립이 아니고서는 직접적인 계측을 통해 무급유 마모부(301, 401)의 마모량을 직접 계측하기 매우 어렵다.

따라서, 본 실시예에서는 러더 스톡의 플랜지부(110)의 금속마찰부(302, 402)에 접촉에 따라 무급유 마모부(301, 401)에서 발생되는 마모량을 작업자가 파악하기 위한 방안이 제시된다.

첫번째 방안으로서, 상기 게이지 플레이트(710)를 이용하여 러더 스톡의 플랜지부(110)의 수직 이동량(W1)과 수평 이동량(W2)을 동시에 계측하는 방법이다.

예컨대, 게이지 플레이트(710)에는 눈금자용 눈금(711, 712)이 마련되어 있고, 게이지 플레이트(710)의 게이지 거치부(701)에 끼워질 수 있는 크기의 구멍(713)이 형성되어 있으며, 계측시 제 1 수밀부(500)와의 간섭을 피하기 위해 직각홈(714)이 형성되어 있다.

게이지 플레이트(710)의 좌측변의 눈금(711)이 있는 곳은 러더 스톡의 플랜지부(110)의 원주면에 밀착되고, 이와 동시에 게이지 플레이트(710)의 하변의 눈금(712)이 있는 곳도 캐리어 몸체(200)의 상면에 밀착될 수 있다. 이러한 눈금(711, 712)을 이용하여 최초 기준값(예: 최초 선박 제작 상태에서 계측한 원점)이 계측될 수 있다.

예컨대, 게이지 플레이트(710)의 상측 끝단은 플랜지부(110)의 제 2 플랜지영역(112)의 상면과 일치될 수 있고, 게이지 플레이트(710)의 우측 끝단은 캐리어 몸체(200)의 외주면과 일치할 수 있다.

이후, 선박의 사용에 따라 무급유 마모부(301, 401)에서 마모가 발생될 경우, 도 7에서 점선으로 표시한 바와 같이 러더 스톡의 플랜지부(110)가 수직 이동량(W1) 및 수평 이동량(W2)만큼 이동된 상태가 되어 도 8과 같이 될 수 있다.

도 8을 참조하면, 작업자는 도 7에 비하여 마모가 발생된 상황일 경우, 마모량 계측을 위하여, 게이지 플레이트(710)를 러더 스톡의 플랜지부(110)의 원주면과 캐리어 몸체(200)의 상면에 밀착시킨다.

이후, 작업자는 러더 스톡의 플랜지부(110)의 제 2 플랜지영역(112)의 상면이 지시하는 수치를 게이지 플레이트(710)의 좌측변의 눈금(711)에서 읽어 낸다.

또한, 작업자는 캐리어 몸체(200)의 외주면이 지시하는 수치를 게이지 플레이트(710)의 하변의 눈금(712)에서 읽어 낸다.

이후, 상기 읽어낸 수치에서 미리 파악해둔 원점의 수치를 빼면, 러더 스톡의 플랜지부(110)의 수직 이동량(W1) 및 수평 이동량(W2)인 동시에 무급유 마모부(301, 401)의 마모량이 될 수 있다.

이러한 수치는 도 9의 체킹 플레이트에 기재될 수 있다.

도 9의 체킹 플레이트(720)에는 마모량 체크를 수행한 날짜, 최초 기준값(최초 선박 제작 상태에서 계측한 원점), 수직 및 수평 마모량 등이 마킹 또는 기재될 수 있다.

한편, 마모량을 계측하기 위한 두번째 방안으로서, 상기 게이지 플레이트 대신에 일반 줄자로 잴 수 있는 캐리어 몸체와 러더 스톡의 플랜지부간 치수 및, 그 치수를 변수로 이용한 삼각함수 계산법을 이용하여 적어도 마모량이 상대적으로 큰 제 1 베어링부 쪽 무급유 마모부(301)의 마모량을 산술하는 방법이다.

이는 통상적인 삼각함수 계산법에 해당하므로, 본 실시예에서 생략될 수 있다.

이처럼, 본 실시예는 측정한 마모량을 기재할 수 있는 체킹 플레이트(720) 또는 게이지 플레이트(710)을 이용하여 지속적인 마모량 측정 작업의 효율화를 도모할 수 있고, 마모량 계측 결과를 용이하게 현장에서 직접 확인할 수 있는 장점이 있다.

도 10은 고정지그의 사용 방법을 설명하기 위해 러더 스톡과 캐리어 몸체의 우측부위를 도시한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 고정지그(800)는 러더 스톡(100)의 좌, 우 한 쌍으로 마련되거나, 러더 스톡(100)의 플랜지부(110)의 체결구멍(101)의 개수에 대응하게 다수로 마련될 수 있다.

고정지그(800)는 러더 스톡(100)의 플랜지부(110)의 체결구멍(101)에 삽입되는 봉상의 하단부(810)와, 상기 하단부(810)의 상단에서 수평하게 절곡된 수평부(820)와, 상기 수평부(820)의 끝단에서 수직하게 절곡되고, 나사구멍(831)이 형성된 중공샤프트부(830)와, 상기 나사구멍(831)에 나사 결합되는 확장샤프트부(840)와, 상기 확장샤프트부(840)의 끝단에 결합되고, 상기 러더 스톡(100) 주변으로 상기 선박의 프레임(9)의 설치홈(8)에 끼워질 수 있도록 상기 확장샤프트부(840) 보다 큰 직경을 갖는 헤드부(850)를 포함할 수 있다.

여기서, 헤드부(850)와 확장샤프트부(840)의 끝단은 조인트 또는 피봇 연결을 이용하여 결합되어 있을 수 있으므로, 헤드부(850) 또는 확장샤프트부(840) 단독적으로 회전이 가능할 수 있다.

또한, 확장샤프트부(840)는 정방향의 나사 회전을 통해 중공샤프트부(830)의 나사구멍(831) 쪽으로 들어갈 수도 있고, 또는 역방향의 나사 회전을 통해 나사구멍(831)의 바깥쪽으로 나올 수 있고, 결국 고정지그(800)의 높이 조절을 실현할 수 있다.

또한, 헤드부(850)는 우레탄 또는 고무 재질로 형성되어 있어서, 헤드부(850)의 탄성 변형을 이용하여, 설치홈(8)에 억지 끼움된 후 상호 체결될 수 있다.

또한, 작업자는 중공샤프트부(830)에서 확장샤프트부(840)를 풀거나 감고, 이를 통해 고정지그(800)가 상기 설치홈(8)과 상기 체결구멍(101)의 사이 공간으로 위치될 수 있는 정도의 크기를 갖도록 고정지그(800)의 길이를 축소시킨다.

이후, 작업자는 고정지그(800)의 하단부(810)를 러더 스톡(100)의 플랜지부의 체결구멍(101)에 끼우고, 고정지그(800)의 헤드부(850)가 상기 설치홈(8)에 들어가도록, 확장샤프트부(840)를 역방향으로 나사 회전시켜서 중공샤프트부(830)로부터 신장되게 한다.

이런 경우, 헤드부(850)가 탄성변형을 통해서 설치홈(8)에 삽입될 수 있다.

이런 상태에서 작업자가 캐리어 몸체(200)의 유지 보수시, 러더 스톡(100)이 좌우로 흔들리거나 회전되지 않게 임시로 고정하는 역할을 고정지그(800)가 담당하게 되어서, 캐리어 몸체의 유지 보수 작업을 안전하게 수행할 수 있다.

이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10 : 시트 100 : 러더 스톡
110 : 플랜지부 200 : 캐리어 몸체
300 : 제 1 베어링부 400 : 제 2 베어링부
500 : 제 1 수밀부 600 : 제 2 수밀부
700 : 거치대 710 : 게이지 플레이트
720 : 체킹 플레이트 800 : 고정지그

Claims (9)

1. 선박의 스티어링 장치와 연결되고, 스톡 외주면에서 반경방향으로 돌출된 일체형의 플랜지부를 갖는 러더 스톡;
   상기 플랜지부의 저면과 상기 플랜지부의 외측면을 지지하도록 내측에 안착부가 형성된 캐리어 몸체;
   상기 안착부의 수평면과 상기 플랜지부의 저면의 사이에 위치한 제 1 베어링부; 및
   상기 안착부의 수직면과 상기 플랜지부의 외측면의 사이에 위치한 제 2 베어링부를 포함하는 러더 캐리어 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지부는, 상기 러더 스톡의 위쪽 원주면에서 돌출되어 상기 러더 스톡의 원주 방향으로 연장되고, 고정지그를 결합시키기 위한 체결구멍을 구비한 제 1 플랜지영역;
   상기 제 1 플랜지영역의 아래쪽에서 일체형으로 상기 제 1 플랜지영역의 돌출길이 보다 상대적으로 크게 돌출된 제 2 플랜지영역; 및
   상기 제 1 플랜지영역과 상기 제 2 플랜지영역간 코너에 위치되고, 응력이 흐르는 유선에 대응한 라운드 형상을 갖는 제 1 만곡부를 포함하는 러더 캐리어 조립체.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지부는, 상기 제 1 베어링부 또는 상기 제 2 베어링부의 안착을 위하여 상기 플랜지부의 저면 또는 상기 플랜지부의 외측면에 마련된 제 1 홈부를 포함하는 러더 캐리어 조립체.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 안착부는, 상기 제 1 베어링부 또는 상기 제 2 베어링부의 안착을 위하여 상기 안착부의 수평면 또는 상기 안착부의 수직면에 마련되고, 상기 제 1 홈부보다 폭이 좁은 제 2 홈부를 포함하는 러더 캐리어 조립체.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 베어링부 및 상기 제 2 베어링부는, 각각 무급유(oil-less) 마모부와 금속마찰부 쌍으로 이루어지며,
   상기 무급유 마모부는 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 재질로 형성되고, 상기 제 2 홈부에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 조립체.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 금속마찰부는 스테인레스 재질로 형성되어 있고, 상기 제 1 홈부에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 조립체.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 무급유 마모부의 마모량을 계측하기 위하여 상기 캐리어 몸체의 주변에 마련된 거치대;
   상기 거치대에 거치되는 게이지 플레이트; 및
   상기 게이지 플레이트에 의해 측정한 마모량을 기재할 수 있도록, 상기 거치대에 마련된 체킹 플레이트를 더 포함하는 러더 캐리어 조립체.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지부의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 플랜지부의 외측면의 상부에 설치된 제 1 수밀부; 및
   상기 제 1 수밀부의 아래쪽에서 배치되고, 상기 안착부의 수직면의 원주방향을 따라 연장되고, 상기 안착부의 수직면의 상부에 설치된 제 2 수밀부를 더 포함하는 러더 캐리어 조립체.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정지그는, 상기 체결구멍에 삽입되는 봉상의 하단부;
   상기 하단부의 상단에서 수평하게 절곡된 수평부;
   상기 수평부의 끝단에서 수직하게 절곡되고, 나사구멍이 형성된 중공샤프트부;
   상기 나사구멍에 나사 결합되는 확장샤프트부; 및
   상기 확장샤프트부의 끝단에 결합되고, 상기 러더 스톡 주변으로 상기 선박의 프레임의 설치홈에 끼워질 수 있도록 상기 확장샤프트부 보다 큰 직경을 갖는 헤드부를 포함하는 러더 캐리어 조립체.

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