KR20160031661A - 타력 가변형 러더 - Google Patents

Abstract

타력 가변형 러더에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 선체에 설치되는 회전결합부와; 회전결합부에 설치되는 제1러더블레이드; 및 제1러더블레이드와의 간격이 조절되도록 회전결합부에 설치되는 제2러더블레이드를 포함한다.
본 발명에 의하면, 선체 선회시 타력을 증가시켜 선체 반경을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 상황에 따라 두께를 조절하여 조향성능과 주행성능을 함께 향상시킬 수 있다.

Description

타력 가변형 러더{RUDDER ABLE TO CONTROL STEERING FORCE}

본 발명은 타력 가변형 러더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선체의 선미 측에 설치되어 선박의 진행방향을 전환하도록 동작되는 타력 가변형 러더에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 진행방향을 전환하기 위하여 러더(Rudder)가 마련되는데, 이러한 러더는 통상 러더 스톡(Rudder stock)과 같은 수직의 축에서 회전하는 수중익(Hydrofoils)으로서, 대개 선박의 추진기 후방에 위치하여 선박의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 제공하게 된다.

즉 러더는, 선박의 추진기 후방에서 횡력(Transverse force)을 발생시키며, 포일 플레인(foil plane) 측으로 오는 해수의 흐름을 굴절시킴으로써 선박의 무게 중심을 기준으로 스티어링 모멘트(Steering moment)를 형성시켜서 선박의 진행방향을 전환시키게 된다.

이와 같은 선박의 러더는, 선박이 대형화될수록 구조적 안정성이 중요해지고, 그 면적이 선박의 크기에 비례한다. 따라서 러더는 선박의 크기에 따른 조향 성능의 향상과 구조적 안정성을 위해서 다양한 구조 및 방식이 개발되고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0077163호(2004.09.04. 공개, 발명의 명칭: 선박의 러더형상)에 개시되어 있다.

본 발명은 필요에 따라 타력을 변화시켜 조향성능을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 타력 가변형 러더을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 타력 가변형 러더는: 선체에 설치되는 회전결합부와; 상기 회전결합부에 설치되는 제1러더블레이드; 및 상기 제1러더블레이드와의 간격이 조절되도록 상기 회전결합부에 설치되는 제2러더블레이드를 포함한다.

또한 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드는, 일측이 상기 회전결합부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회전결합부에 회전 가능하게 결합된 일측을 중심으로 회전하여 타측의 위치가 변화되도록 상기 회전결합부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 중 적어도 어느 하나가 회전되어 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 간의 간격이 조절되고, 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 간의 간격이 조절되어 전체 두께가 변화되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 타력 가변형 러더는: 선체에 설치되는 회전결합부와; 상기 회전결합부에 설치되는 메인러더블레이드와; 상기 메인러더블레이드에 설치되는 제1러더블레이드; 및 상기 제1러더블레이드와의 간격이 조절되도록 상기 메인러더블레이드에 설치되는 제2러더블레이드를 포함한다.

또한 본 발명은 상기 제1러더블레이드의 일측을 상기 메인러더블레이드에 회전 가능하게 연결시키는 제1회전연결부; 및 상기 제2러더블레이드의 일측을 상기 메인러더블레이드에 회전 가능하게 연결시키는 제2회전연결부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 타력 가변형 러더에 따르면, 선체 선회시 타력을 증가시켜 선체 반경을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 상황에 따라 두께를 조절하여 조향성능과 주행성능을 함께 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 크기 대비 높은 타력을 제공할 수 있으므로 충분한 타력을 가지면서도 전체 크기가 감소될 수 있으며, 반류이득을 통해 주행성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 설치 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 구조를 개략적으로 보여주는 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제1동작례를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제2동작례를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제1동작례를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제3동작례를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 타력 가변형 러더의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 설치 상태를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 구조를 개략적으로 보여주는 배면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더(100)는 선체(10)의 선미 측에 설치되며, 회전결합부(110)와, 제1러더블레이드(120) 및 제2러더블레이드(130)를 포함한다.

회전결합부(110)는 선체(10)의 주행을 위한 추진력을 발생시키도록 선체(10)의 선미 측에 설치되는 프로펠러(11)의 후방 측에 설치된다. 이러한 회전결합부(110)는 본 실시예에 따른 타력 가변형 러더(100)를 선체(10)의 선미 측에 회전 가능하게 결합시키는 수단으로 구비된다.

제1러더블레이드(120)는 회전결합부(110)에 설치된다. 제1러더블레이드(120)는 선체(10)의 전후방향 및 상하방향으로 연장되는 평면을 갖는 판 형태로 형성된다. 본 실시예에서, 제1러더블레이드(120)는 후술할 제2러더블레이드(130)와 마주보는 측면이 평면을 이루도록 형성되고, 그 반대측 면이 선체(10)의 좌우방향으로 볼록한 형태의 곡선을 갖는 유선형상을 포함하도록 형성되는 것으로 예시된다.

이러한 제1러더블레이드(120)는 선체(10)의 길이방향으로의 일측이 회전결합부(110)에 회전 가능하게 결합되고, 회전결합부(110)에 결합된 일측을 중심으로 제1러더블레이드(120)의 타측이 선체(10)의 좌우방향으로 회전될 수 있도록 구비된다.

상기와 같은 제1러더블레이드(120)는 선체(10)의 선미 측에서 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시키도록 구비되며, 전환하고자 하는 선체(10)의 진행방향 및 전환 정도에 따라 선체(10)의 좌우방향으로 회전되어 제1러더블레이드(120)의 타측의 위치가 변화됨으로써 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시킬 수 있다.

제2러더블레이드(130)는 제1러더블레이드(120)와 마찬가지로 선체(10)의 전후방향 및 상하방향으로 연장되는 평면을 갖는 판 형태로 형성되어 회전결합부(110)에 설치된다.

본 실시예에서, 제2러더블레이드(130)는 제1러더블레이드(120)와 마주보는 측면이 평면을 이루도록 형성되고, 그 반대측 면이 선체(10)의 좌우방향으로 볼록한 형태의 곡선을 갖는 유선형상을 포함하도록 형성되는 것으로 예시된다. 이에 따라 제1러더블레이드(120)와 제2러드블레이드(130)를 포함한 전체의 외측면 형상이 유선형상으로 형성된다.

이러한 제2러더블레이드(130)는 선체(10)의 길이방향으로의 일측이 회전결합부(110)에 회전 가능하게 결합되고, 회전결합부(110)에 결합된 일측을 중심으로 제1러더블레이드(120)의 타측이 선체(10)의 좌우방향으로 회전될 수 있도록 구비된다.

상기와 같은 제2러더블레이드(130)는 선체(10)의 선미 측에서 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시키도록 구비되며, 전환하고자 하는 선체(10)의 진행방향 및 전환 정도에 따라 선체(10)의 좌우방향으로 회전되어 제2러더블레이드(130)의 타측의 위치가 변화됨으로써 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제1동작례를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제2동작례를 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130)는, 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130) 중 적어도 어느 하나가 회전됨으로써 서로 간의 간격이 조절되도록 할 수 그 상태가 변화될 수 있다.

이러한 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130)의 회전 동작은, 선체(10)의 진행방향 및 전환 정도를 조절하기 위한 회전 동작과는 별개의 동작으로써, 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130) 간의 사이 각을 변화시켜 제1러더블레이드(120)의 타측과 제2러더블레이드(130)의 타측 간의 간격을 변화시킴으로써, 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130)에 의해 이루어지는 러더 전체의 두께를 변화시킬 수 있다.

최근 선박은 경제성을 향상시키기 위해 대형화되는 추세이며, 특히 상선과 같은 상업용 선박에서 이러한 추세가 더욱 두드러지게 나타나고 있다. 이처럼 선박이 대형화됨에 따라 더욱 큰 타력을 제공할 수 있는 러더의 개발이 요구되고 있다.

그러나 러더의 타력을 증가시키기 위해 러더의 크기를 증가시킬 경우, 러더의 타력이 증대될 수는 있겠으나, 러더의 증가된 크기로 인해 저항이 증가되어 선박의 주행 성능을 저하시키게 된다.

이에 비해, 본 실시예에 따른 타력 가변형 러더(100)는, 그 크기를 증가시키지 않으면서 필요에 따라 타력을 증가시킬 수 있도록 제공된다.

즉 본 실시예의 타력 가변형 러더(100)는, 타력의 증가가 필요할 경우, 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130)의 일부 또는 전부를 회전시켜 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130) 간의 간격을 넓힘으로써 러더 전체의 두께를 증가시키고, 이로써 선체(10)를 선회시키기 위한 타력을 증가시킬 수 있다.

선체(10)의 진행방향 전환이 완료되고 타력 증가의 필요가 없는 경우, 본 실시예의 타력 가변형 러더(100)는 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130)를 서로 맞붙는 방향으로 회전시켜 러더 전체의 두께를 다시 감소시킴으로써, 해수로부터 받는 저항을 감소시켜 선체(10)의 주행성능이 향상되도록 할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 실시예의 타력 가변형 러더(100)는, 선체(10) 선회시 타력을 증가시켜 선체 반경을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 상황에 따라 두께를 조절하여 조향성능과 주행성능을 함께 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시예의 타력 가변형 러더(100)는, 크기 대비 높은 타력을 제공할 수 있으므로 충분한 타력을 가지면서도 전체 크기가 감소될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제1동작례를 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더의 제3동작례를 보여주는 도면이다.

이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더에 대하여 설명한다.

설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 구성 및 작용이 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 타력 가변형 러더(200)는 회전결합부(110)와, 메인러더블레이드(215)와, 제1러더블레이드(220) 및 제2러더블레이드(230)를 포함한다.

메인러더블레이드(215)는 회전결합부(110)에 설치된다. 제1러더블레이드(120)는 선체(10)의 전후방향 및 상하방향으로 연장되는 평면을 갖는 판 형태로 형성된다. 본 실시예에서, 메인러더블레이드(215)는 그 외측면이 선체(10)의 좌우방향으로 볼록한 형태의 곡선을 갖는 유선형상을 포함하도록 형성되는 것으로 예시된다.

이러한 메인러더블레이드(215)는 선체(10)의 길이방향으로의 일측이 회전결합부(110)에 회전 가능하게 결합되고, 회전결합부(110)에 결합된 일측을 중심으로 메인러더블레이드(215)의 타측이 선체(10)의 좌우방향으로 회전될 수 있도록 구비된다.

상기와 같은 메인러더블레이드(215)는 선체(10)의 선미 측에서 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시키도록 구비되며, 전환하고자 하는 선체(10)의 진행방향 및 전환 정도에 따라 선체(10)의 좌우방향으로 회전되어 메인러더블레이드(215)의 타측의 위치가 변화됨으로써 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 발생시킬 수 있다.

제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230)는, 각각 제1회전연결부(225)와 제2회전연결부(235)를 매개로 메인러더블레이드(215)의 타측에 회전 가능하게 설치된다.

즉 제1러더블레이드(220)는, 그 일측이 메인러더블레이드(215)의 타측에 설치된 제1회전연결부(225)에 회전 가능하게 연결됨으로써 메인러더블레이드(215)의 타측에 회전 가능하게 설치된다. 그리고 제2러더블레이드(220)는, 그 일측이 메인러더블레이드(215)의 타측의 제1회전연결부(235)에 회전 가능하게 연결됨으로써 메인러더블레이드(215)의 타측에 회전 가능하게 설치된다.

상기와 같이 메인러더블레이드(215)의 타측에 설치되는 제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 둘 중 적어도 어느 하나가 회전됨으로써 서로 간의 간격이 조절되도록 할 수 그 상태가 변화될 수 있다.

이러한 제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230)의 회전 동작을 통해, 제1러더블레이드(120)와 제2러더블레이드(130) 간의 사이 각을 변화시켜 제1러더블레이드(120)의 타측과 제2러더블레이드(130)의 타측 간의 간격을 변화시킴으로써, 본 실시예에 따른 타력 가변형 러더(200) 일부분의 두께를 변화시킬 수 있다.

즉 본 실시예의 타력 가변형 러더(200)는, 타력의 증가가 필요할 경우, 제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230)의 일부 또는 전부를 회전시켜 제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230) 간의 간격을 넓힘으로써그 일부분의 두께를 증가시키고, 이로써 선체(10)의 진행방향을 전환시키기 위한 타력을 증가시킬 수 있다.

선체(10)의 진행방향 전환이 완료되고 타력 증가의 필요가 없는 경우, 본 실시예의 타력 가변형 러더(200)는 제1러더블레이드(220)와 제2러더블레이드(230)를 서로 맞붙는 방향으로 회전시켜 러더 전체의 두께를 다시 감소시킴으로써, 해수로부터 받는 저항을 감소시켜 선체(10)의 주행성능이 향상되도록 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100,200 : 타력 가변형 러더 110 : 회전결합부
120,220 : 제1러더블레이드 130,230 : 제2러더블레이드
215 : 메인러더블레이드 225 : 제1회전연결부
235 : 제2회전연결부

Claims (5)

1. 선체에 설치되는 회전결합부;
   상기 회전결합부에 설치되는 제1러더블레이드; 및
   상기 제1러더블레이드와의 간격이 조절되도록 상기 회전결합부에 설치되는 제2러더블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 타력 가변형 러더.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드는, 일측이 상기 회전결합부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회전결합부에 회전 가능하게 결합된 일측을 중심으로 회전하여 타측의 위치가 변화되도록 상기 회전결합부에 설치되는 것을 특징으로 하는 타력 가변형 러더.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 중 적어도 어느 하나가 회전되어 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 간의 간격이 조절되고, 상기 제1러더블레이드와 상기 제2러더블레이드 간의 간격이 조절되어 전체 두께가 변화되는 것을 특징으로 하는 타력 가변형 러더.
   
4. 선체에 설치되는 회전결합부;
   상기 회전결합부에 설치되는 메인러더블레이드;
   상기 메인러더블레이드에 설치되는 제1러더블레이드; 및
   상기 제1러더블레이드와의 간격이 조절되도록 상기 메인러더블레이드에 설치되는 제2러더블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 타력 가변형 러더.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1러더블레이드의 일측을 상기 메인러더블레이드에 회전 가능하게 연결시키는 제1회전연결부; 및
   상기 제2러더블레이드의 일측을 상기 메인러더블레이드에 회전 가능하게 연결시키는 제2회전연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타력 가변형 러더.

Images