KR20170050380A - 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 러더 및 그 러더의 러더 스톡 편 마모 방지장치에 관한 것으로, 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어에 설치된 편 마모 감지센서를 이용하여 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지한 후에 러더 스톡의 회전을 지지하는 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하여 선박의 대형사고를 사전에 방지할 수 있다.

Description

선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치{SHIP RUDDER AND ONE-SIDE WEAR PREVENTION APPARATUS THEREOF}

본 발명은 선박의 러더에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지한 후 러더 스톡의 회전을 지지하는 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지할 수 있는 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치에 관한 것이다.

선박은 엔진의 추진력으로 프로펠러를 돌려줌으로써 항해를 한다. 항해시 선박이 파도가 출렁이는 바다 위에서도 전진이나 후진을 똑바로 할 수 있도록 수시로 제어하거나 좌측 또는 우측으로 방향을 선회하려면 프로펠러의 추진력을 정확히 맞춰주거나 변형시키는 물고기의 꼬리지느러미와 같은 부속품이 있어야 한다. 이와 같이 선박 항해 방향을 바꿔줄 수 있는 구성품을 러더(Rudder) 또는 방향타라고 한다.

러더는 통상, 선미 프로펠러 바로 뒤 편에 수직으로 설치되며, 프로펠러로부터 받은 추진력의 방향을 원하는 쪽으로 작용하게 하여 선박의 방향을 잡아주는 역할을 한다.

전체 선박 크기에서 러더가 차지하는 비중은 작지만 러더의 크기와 형상에 의해 선박의 조정 성능이 결정되며, 바람·파도와 같은 외부교란이나 선박·암초 등과의 충돌 또는 좌초될 위험으로부터 회피할 수 있는 수단이 되기도 한다. 여기에 러더의 성능에 따라 선박의 운항속도와 연비에 큰 영향을 준다.

러더는 선박의 방향 회전뿐만 아니라 선박을 일정한 침로로 유지하는 역할을 하기 때문에 보침성과 선회성이 좋아야 하고, 수류의 저항과 파도의 충격에 강해야 하며, 항주 중에 저항이 적어야 한다.

러더는 실린더의 램 운동을 이용하는 타입의 경우, 방향타에 해당하는 러더 블레이드, 러더 블레이드를 지지하는 러더 혼, 키의 회전에 따른 조향장치의 회전력을 러더 블레이드에 전달하는 러더 스톡, 러더 혼과 러더 블레이드를 연결하는 핀틀, 러더 블레이드와 러더 스톡의 무게를 지지하고 러더 스톡의 회전 진동을 최소화하는 러더 캐리어 등으로 구성된다.

도 1은 종래 러더를 보인 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 러더는 선체의 후미에 위치한 스티어링 기어 데크(10)에서 수직 방향으로 선저를 향해 중공의 러더 트렁크(12)가 설치된다.

러더 트렁크(12)의 내부를 수직방향으로 관통하여 러더 스톡(14)이 설치된다. 러더 스톡(14)은 하단부에 러더 블레이드(16)가 장착된다.

러더 스톡(14)의 상단부는 스티어링 기어 데크(10)에 고정되는 러더 캐리어(18)를 매개로 회전 가능하게 지지함으로써, 러더 스톡(14)이 조타 설비에 의한 작동시 러더 캐리어(18)에 대해 회전하게 된다.

러더 스톡(14)의 상단부에는 스티어링 기어 엑츄에이터(14a)가 설치되어, 스티어링 기어 엑츄에이터(14a)의 회전에 따라 러더 스톡(14)이 회전된다.

또한, 러더 스톡(14)의 하단부는 러더 블레이드(16)의 상단부와 결합하여 조타시 러더 블레이드(16)를 축 선회시키게 된다. 러더 블레이드(16)는 스티어링 기어 데크(10)의 하부에 위치한 러더 혼(20)에 대해 회전 가능하게 지지된다.

러더 캐리어(18)에는 러더 스톡(14)의 회전시 러더 스톡(14)을 지지하는 러더 캐리어 베어링(19)이 설치된다.

이와 같이 구성된 종래 러더는 스티어링 기어 엑츄에이터 사용각도가 좌우 70도로 제한되고 있는바, 운항 중 충격 등에 의한 이유로 인해서 러더 캐리어의 스러스트 베어링의 편 마모가 발생할 수 있다. 편 마모 발생시, 러더 스톡의 비틀림 및 고정을 바로 잡지 못할 경우에 선박의 대형 사고로 이어질 수 있는 문제가 있다.

국내 특허 공개 제10-2011-0136364호

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어에 설치된 편 마모 감지센서를 이용하여 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지한 후에 러더 스톡의 회전을 지지하는 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하여 선박의 대형사고를 사전에 방지할 수 있는 선박의 러더 및 그 러더의 러더 스톡 편 마모 방지장치를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치를 제공한다.

본 발명의 선박의 러더는 선체의 후미에 수직 방향으로 형성된 러더 트렁크의 내부를 관통하여 설치되는 러더 스톡; 스티어링 기어 데크에 설치되며, 상기 러더 스톡을 회전 가능하게 지지하는 러더 캐리어; 상기 러더 스톡의 하단부에 결합하여 상기 스티어링 기어 데크의 하부에 위치한 러더 혼에 대해 회전 가능하게 설치되는 러더 블레이드; 상기 러더 스톡의 회전시 상기 러더 스톡의 외주 면을 지지하며, 회전 가능하게 설치되는 러더 캐리어 베어링; 및 상기 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하기 위하여 상기 러더 캐리어 베어링을 일정 각도로 회전시키는 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지유닛을 포함한다.

상기 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지유닛은 상기 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지하는 편 마모 감지센서; 상기 러더 캐리어 베어링을 회전하기 위하여 상기 러더 캐리어 베어링 외주 면에 형성되는 랙 기어; 상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어; 상기 피니언 기어에 연결되는 회전 모터; 및 상기 편 마모 감지센서에 의해 감지한 값에 따라 상기 회전 모터를 구동하여 상기 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시키는 연산 제어부를 포함한다.

상기 편 마모 감지센서는 4개로 구성될 수 있으며, 거리 측정센서를 사용할 수 있다.

상기 편 마모 감지센서는 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어 중 어느 한 곳에 설치될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어에 설치된 편 마모 감지센서를 이용하여 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지한 후 러더 스톡의 회전을 지지하는 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하여 대형사고를 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 종래 러더를 보인 측면도
도 2는 본 발명에 따른 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치를 도시한 측면도
도 3은 도 2의 요부 발췌 확대도
도 4는 도 2의 A-A선 단면도
도 5는 도 2의 B-B선 단면도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치를 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2의 요부 발췌 확대도이며, 도 4는 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 선박 러더는 러더 스톡(50), 러더 캐리어(60), 러더 블레이드(70), 러더 캐리어 베어링(80), 및 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치(100)를 포함한다.

러더 스톡(50)은 선체의 후미에 수직 방향으로 형성된 러더 트렁크(12)의 내부를 수직방향으로 관통하여 일정각도로 회전 가능하게 설치된다.

러더 캐리어(60)는 스티어링 기어 데크(10)에 설치되며, 러더 스톡(50)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 한다.

러더 블레이드(70)는 러더 스톡(50)의 하단부에 결합하여 스티어링 기어 데크(10)의 하부에 위치한 러더 혼(20:도 1 참조)에 대해 회전 가능하게 설치된다.

러더 캐리어 베어링(80)은 러더 스톡(50)의 회전시 러더 스톡(50)의 외주 면을 지지하며, 자전(自轉) 가능하게 설치된다.

러더 캐리어 베어링 편 마모 방지유닛(100)은 러더 캐리어 베어링(80)의 편 마모를 방지하기 위하여 러더 캐리어 베어링(80)을 일정 각도로 회전시키는 역할을 한다.

러더 캐리어 베어링 편 마모 방지유닛(100)은 편 마모 감지센서(110), 랙 기어(120), 피니언 기어(130), 회전 모터(140), 타이머(150), 및 연산 제어부(160)를 포함한다.

편 마모 감지센서(110)는 거리 측정센서로 구성될 수 있으며, 4개로 구성되어 4개의 각 편 마모 감지센서(110)가 러더 스톡(50)의 비틀림 및 고정상태를 감지할 수 있다.

랙 기어(120)는 러더 캐리어 베어링(80)을 일정각도로 회전하기 위하여 러더 캐리어 베어링(80) 외주 면에 형성된다. 랙 기어(120)는 러더 캐리어 베어링(80) 제조시 일체로 형성될 수도 있고, 또는 러더 캐리어 베어링(80) 외주 면에 별도의 부품으로 부착되거나 체결될 수도 있다.

회전 모터(140)는 구동력을 발생시키는 역할을 하는데, 도면에 도시하지는 않았으나 서포트 브래킷 또는 마운팅 브래킷 상에 설치될 수 있다.

피니언 기어(130)는 회전 모터(140)의 샤프트(141)에 결합하고, 랙 기어(120)에 치합하도록 구성된다.

연산 제어부(160)는 편 마모 감지센서(110)에 의해 감지한 값에 따라 회전 모터(140)를 구동하여 러더 캐리어 베어링(80)을 일정각도로 회전시키는 역할을 한다.

타이머(150)는 일정시간 경과 후에 편 마모 감지센서(110)에서 감지한 감지 값을 연산 제어부(160)에 신호 전달하도록 하는 역할을 한다.

편 마모 감지센서(110)는 스티어링 기어 엑츄에이터(14a)의 상부 또는 러더 캐리어(60)에 설치될 수 있는데, 도 4는 편 마모 감지센서(110)가 스티어링 기어 엑츄에이터(14a)의 상부에 설치된 것을 보인 것이고, 도 5는 편 마모 감지센서(110)가 러더 캐리어(60)에 설치된 것을 보인 것이다.

이와 같이 구성된 선박의 러더 및 그 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치의 작용 효과를 설명한다.

스티어링 기어 엑츄에이터(14a)의 회전에 따라 러더 스톡(50)이 회전되면, 러더 스톡(50)의 하단부는 러더 블레이드(70)의 상단부와 결합하여 조타시 러더 블레이드(70)를 축 선회시킨다. 이때 러더 블레이드(70)는 스티어링 기어 데크(10)의 하부에 위치한 러더 혼(20)에 대해 회전 가능하게 된다.

러더 캐리어(60)에는 러더 스톡(50)의 회전시 러더 스톡(50)을 지지하는 러더 캐리어 베어링(80)이 설치되는바, 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지유닛(100)은 러더 캐리어 베어링(80)의 편 마모를 방지하기 위하여 러더 캐리어 베어링(80)을 일정 각도로 회전시키는 역할을 한다.

즉, 4개의 편 마모 감지센서(110)가 러더 스톡(50)의 비틀림 및 고정상태를 감지한다. 편 마모 감지센서(110)에서 감지한 값은 연산 제어부(160)로 전달되며, 연산 제어부(160)는 감지한 값을 연산하여 러더 캐리어 베어링(80)의 편 마모를 판단한다.

러더 캐리어 베어링(80)의 편 마모를 방지하기 위하여 러더 캐리어 베어링(80)을 일정각도로 회전시킬 필요가 있을 경우, 회전 모터(140)의 구동에 의해서 피니언 기어(130)가 회전하여 랙 기어(120)를 회전시킨다. 랙 기어(120)의 회전에 의해서 러더 캐리어 베어링(80)가 일정 각도로 회전하여 러더 캐리어 베어링(80)의 편 마모를 방지한다. 또한, 타이머(150)는 일정시간 경과 후에 편 마모 감지센서(110)에서 감지한 감지 값을 연산 제어부(160)에 신호 전달하도록 하는 역할을 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어에 설치된 편 마모 감지센서를 이용하여 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지한 후 러더 스톡의 회전을 지지하는 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하여 대형사고를 사전에 방지할 수 있다.

50: 러더 스톡
60: 러더 캐리어
70: 러더 블레이드
80: 러더 캐리어 베어링
100: 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치
110: 편 마모 감지센서
120: 랙 기어
130: 피니언 기어
140: 회전 모터
150: 타이머
160: 연산 제어부

Claims (8)

1. 선미에 형성된 러더 트렁크 내부를 관통하여 회전 가능하게 설치되는 러더 스톡;
   스티어링 기어 데크에 설치되며, 상기 러더 스톡을 회전 가능하게 지지하는 러더 캐리어;
   상기 러더 스톡의 회전시 상기 러더 스톡의 외주 면을 지지하며, 회전 가능하게 설치되는 러더 캐리어 베어링; 및
   상기 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하기 위하여 상기 러더 캐리어 베어링을 일정 각도로 회전시키는 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치를 포함하는 선박의 러더.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치는
   상기 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지하는 편 마모 감지센서;
   상기 러더 캐리어 베어링을 회전하기 위하여 상기 러더 캐리어 베어링 외주 면에 형성되는 랙 기어;
   상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어;
   상기 피니언 기어에 연결되는 회전 모터; 및
   상기 편 마모 감지센서에 의해 감지한 값에 따라 상기 회전 모터를 구동하여 상기 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시키는 연산 제어부를 포함하는 선박의 러더.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 러더.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 편 마모 감지센서는 4개로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 러더.
5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 편 마모 감지센서는 스티어링 기어 엑츄에이터의 상부 또는 러더 캐리어 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 러더.
6. 선체의 후미에 수직 방향으로 형성된 러더 트렁크의 내부를 관통하여 설치되는 러더 스톡과, 상기 러더 스톡의 회전시 상기 러더 스톡의 외주 면을 지지하며, 회전 가능하게 설치되는 러더 캐리어 베어링을 구비하는 러더에서, 상기 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시켜서 상기 러더 캐리어 베어링의 편 마모를 방지하는 것을 특징으로 하는 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 러더 스톡의 비틀림 및 고정상태를 감지하는 편 마모 감지센서;
   상기 러더 캐리어 베어링을 회전하기 위하여 상기 러더 캐리어 베어링 외주 면에 형성되는 랙 기어;
   상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어;
   상기 피니언 기어에 연결되는 회전 모터; 및
   상기 편 마모 감지센서에 의해 감지한 값에 따라 상기 회전 모터를 구동하여 상기 러더 캐리어 베어링을 일정각도로 회전시키는 연산 제어부를 포함하는 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 러더 캐리어 베어링 편 마모 방지장치는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 러더의 러더스톡 편 마모 방지장치.

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