KR20200111860A - 수직위치가변 포드를 구비한 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 선체 선미 하단에 선체 길이방향으로 배치되는 가이드레일; 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 가이드; 및 상기 가이드에 결합되고, 전단에 형성된 추진모터와 후단에 형성된 프로펠러에 의해 추진력을 제공하는 포드본체;를 포함하여서, 선박운항상황에 따라, 포드본체를 선수-선미방향으로 이동시켜 포드의 수직위치를 가변시켜서 흘수선과 관계없이 포드를 해수면 아래에 배치시키며, 경사진 선미에 적용하여 포드를 상하 회전가능하도록 구성하여 포드본체의 상하 추진각도를 조절하고, 포드본체를 선미 상단으로 가변시켜 포드의 유지보수 및 수리를 쉽게 수행하도록 할 수 있는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박을 개시한다.

Description

수직위치가변 포드를 구비한 선박{VESSEL HAVING POD PROPULSION DEVICE CAPABLE OF VARYING VERTICAL POSITION}
본 발명은 수직위치가변 포드를 구비한 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박운항상황에 따라, 포드본체를 선수-선미방향으로 이동시켜 포드의 수직위치를 가변시켜서 흘수선과 관계없이 포드를 해수면 아래에 배치시키고, 포드본체를 선미 상단으로 가변시켜 포드의 유지보수 및 수리를 쉽게 수행하도록 할 수 있는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박에 관한 것이다.
선박은 프로펠러에 의해 추진되어 항해하는데, 프로펠러가 해수면 상으로 노출된 상태에서는 추진효율이 현저히 떨어지고 프로펠러의 손상이 생길 수 있다.
이에, 통상적인 선박은 화물이 없는 경우 밸러스트시스템을 이용해 흘수를 조정하여서 프로펠러가 해수면 아래에 위치하도록 한다.
한편, 이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제1422473호가 개시되어 있는데, 종래의 선박용 아지포드조립체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체에 승강하도록 설치되는 승강로드(110)와, 승강로드(110) 하부에 결합되며 프로펠러(122) 및 프로펠러(122)를 구동하는 추진모터(123)를 갖춘 추진유닛(120)과, 승강로드(110)의 승강을 위해 선체에 설치되는 승강장치(130)와, 선체 외부에 노출되는 승강로드(110)를 지지하며 승강로드(110)의 변위에 따라 위치가 변하는 지지장치(140)를 포함하여, 흘수의 변화와 무관하게 프로펠러가 해수면 아래에 위치하도록 한다.
하지만, 선미의 경사진 선체구조에는 적용할 수 없으며, 프로펠러의 승강높이에 따라 승강로드(110)의 설치높이도 높아져 선체의 공간활용성이 저하되고, 프로펠러의 해수면에 대한 회전이 제한되는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제1422473호 (선박용 아지포드조립체 및 이를 포함하는 선박, 2014.07.23) 한국 등록특허공보 제1195150호 (포드형 선박 추진 장치, 2012.10.29) 한국 공개실용신안공보 제2011-0003277호 (아지무스식 추진기를 가지는 선박)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선미의 경사진 선체구조에는 적용할 수 있으며, 선체 선미 내부 구성과의 간섭을 최소화하면서 포드의 수직위치를 가변시키고, 프로펠러의 해수면에 대한 회전을 가능하게 할 수 있는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 선체 선미 하단에 선체 길이방향으로 배치되는 가이드레일; 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 가이드; 및 상기 가이드에 결합되고, 전단에 형성된 추진모터와 후단에 형성된 프로펠러에 의해 추진력을 제공하는 포드본체;를 포함하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박을 제공한다.
여기서, 상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고, 상기 가이드레일의 일측에는 한쌍의 제1 스프로킷 기어 및 상기 제1 스프로킷 기어를 회전구동하는 스프로킷 기어구동모터가 고정 형성되며, 타측에는 한쌍의 제2 스프로킷 기어가 고정 형성되며, 상기 가이드의 상단에 관통하여 고정되고 상기 제1 스프로킷 기어와 상기 제2 스프로킷 기어를 따라 순환회전하는 한쌍의 체인이 각각 체결되어, 상기 스프로킷 기어구동모터의 정역회전에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩할 수 있다.
또한, 상기 가이드의 하단과 상기 포드본체는 스트럿에 의해 연결되고, 상기 스트럿은 회전축과 상기 회전축에 의해 상기 포드본체를 상하로 회전구동하는 포드회전 구동모터로 구성되어, 상기 포드본체의 상하 회전각도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 가이드레일 내측면과 접하는 상기 가이드레일의 측면에는 베어링이 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드레일의 길이방향으로 다수의 리미트 스위치가 배열되고, 상기 리미트 스위치에 의해 상기 포드본체의 가변위치를 계측하거나, 상기 스프로킷 기어구동모터와 연동하는 인코더에 의해 상기 포드본체의 가변위치를 계측할 수 있다.
또한, 상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고, 상기 가이드레일의 일측에는 상기 가이드 상단에 고정 결합하는 피스톤과, 상기 피스톤을 전후 슬라이딩하는 유압실린더가 형성되어, 상기 유압실린더의 전후구동에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩할 수 있다.
또한, 상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고, 상기 가이드레일의 저면 양측에는 길이방향으로 랙기어가 형성되고, 상기 가이드에는 상기 랙기어와 치합하는 피니언기어와 상기 피니언기어를 구동하는 피니언기어 구동모터가 형성되어, 상기 피니언기어 구동모터의 정역회전에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩할 수 있다.
또한, 상기 스트럿은 상기 포드본체의 추진방향으로 제어하는 스티어링모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드레일의 저면에는 상기 가이드가 전후 슬라이드하는 슬라이드홈이 길이방향으로 형성되고, 상기 가이드의 전단 및 후단에는 상기 슬라이드홈과 밀착하는 다연장 구조의 수밀플레이트가 형성되어 상기 수밀플레이트가 상기 가이드의 전후 슬라이딩에 따라 상기 슬라이드홈을 수밀하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 선박운항상황에 따라, 포드본체를 선수-선미방향으로 이동시켜 포드의 수직위치를 가변시켜서 흘수선과 관계없이 포드를 해수면 아래에 배치시키며, 경사진 선미에 적용하여 포드를 상하 회전가능하도록 구성하여 포드본체의 상하 추진각도를 조절하고, 포드본체를 선미 상단으로 가변시켜 포드의 유지보수 및 수리를 쉽게 수행하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 선박용 아지포드조립체를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 측면도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 사시도를 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 수직위치가변 포드를 분리도시한 것이다.
도 5는 도 4의 수직위치가변 포드의 수직위치가변을 예시한 것이다.
도 6은 도 4의 수직위치가변 포드의 상하각도조절을 예시한 것이다.
도 7은 도 4의 수직위치가변 포드의 변형예를 예시한 것이다
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 측면도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 도 2의 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 수직위치가변 포드를 분리도시한 것이며, 도 5는 도 4의 수직위치가변 포드의 수직위치가변을 예시한 것이며, 도 6은 도 4의 수직위치가변 포드의 상하각도조절을 예시한 것이고, 도 7은 도 4의 수직위치가변 포드의 변형예를 예시한 것이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 수직위치가변 포드를 구비한 선박은, 전체적으로, 선미에 선체 길이방향으로 배치되는 가이드레일(110)과, 가이드레일(110)을 따라 전후 슬라이딩하는 가이드(120)와, 가이드(120)에 결합되는 포드본체(130)로 구성되어서, 해수면에 대한 포드의 수직위치를 가변시키는 것을 요지로 한다.
우선, 가이드레일(110)은, 선체 선미 하단에 선체 길이방향으로 배치되는데, 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드레일(110)은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 가이드(120)의 상단은 T자형상으로 형성되어 가이드레일(110) 내측에 삽입 형성되고, 가이드레일(110)의 일측에는 한쌍의 제1 스프로킷 기어(111) 및 제1 스프로킷 기어(111)를 회전구동하는 기어구동모터(미도시)가 고정 형성되며, 가이드레일(110)의 타측에는 한쌍의 제2 스프로킷 기어(112)가 회전가능하도록 고정 형성되며, 가이드(120)의 상단에 관통하여 고정되고 제1 스프로킷 기어(111)와 제2 스프로킷 기어(112)를 따라 순환회전하는 한쌍의 체인(113)이 각각 체결된다.
여기서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 스프로킷 기어(111)와 제2 스프로킷 기어(112)와 체인(113)이 가이드레일(110) 중앙에 단일 구성으로 배치되도록 하여 구조를 단순화할 수도 있으나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 스프로킷 기어(111)와 제2 스프로킷 기어(112)와 체인(113)이 가이드레일(110) 내측에 대향하는 한쌍으로 배치되어 포드본체(130)를 안정적으로 전후 슬라이딩시킬 수도 있다.
이에, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 스프로킷 기어구동모터의 정역회전에 의한 제1 스프로킷 기어(111)의 회전에 따른 가이드(120)가 체인(113)의 정역 순환회전에 의해 가이드레일(110)을 따라 전후 슬라이딩하여서, 경사진 가이드레일(110)을 따라 포드본체(130)의 수직위치가 가변될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 가이드레일(110)의 저면에는 가이드(120)가 전후 슬라이드하는 슬라이드홈(114)이 길이방향으로 형성되고, 가이드(120)의 전단 및 후단에는 슬라이드홈(114)과 밀착하는 다연장 구조의 수밀플레이트(미도시)가 형성되어 수밀플레이트가 다단으로 연장되어 가이드(120)의 전후 슬라이딩에 따라 슬라이드홈(114)을 수밀하도록 하여서, 가이드(120)의 전후 슬라이딩시에도 가이드레일(110) 내측으로 해수가 유입되지 않도록 할 수도 있다.
다음, 가이드(120)는 상단이 T자형상으로 형성되어 가이드레일(110) 내측에 전후 슬라이딩가능하도록 배치된다.
여기서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 가이드레일(110) 내측면과 접하는 가이드레일(110)의 측면에는 베어링(117)이 다수 배열 형성되어서, 가이드레일(110)의 내측면과 마찰을 최소화하여 가이드(120)의 전후 슬라이딩을 원활하게 할 수 있다.
한편, 가이드레일(110)의 길이방향으로 다수의 리미트 스위치(미도시)가 배열되고, 리미트 스위치에 의해 포드본체(130)의 가변위치를 계측하거나, 스프로킷 기어구동모터와 연동하는 인코더(미도시)에 의해 포드본체(130)의 가변위치를 계측하여서, 해수면에 대한 포드본체(130)의 수직위치를 정확히 가변시키도록 할 수도 있다.
다음, 포드본체(130)는 가이드(120)의 하단에 결합되고, 전단에 형성된 추진모터(미도시)와 후단에 형성된 프로펠러(131)에 의해 추진력을 제공한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드(120)의 하단과 포드본체(130)는 스트럿(140)에 의해 연결되고, 스트럿(140)은 회전축(141)과, 회전축(141)에 의해 포드본체(130)를 상하로 회전구동하는 포드회전 구동모터(미도시)로 구성되어, 포드본체(130)의 상하 회전각도를 조절할 수 있다.
예컨대, 포드본체(130)가 가이드레일(110)의 최하단에 위치하더라도 프로펠러(131)가 해수면상으로 노출되는 경우, 스트럿(140)의 포드회전 구동모터에 의해, 포드본체(130)를 회전시켜 프로펠러(131)가 해수면 아래에 잠기도록 하여서, 선체 흘수선이 해수면 위에 위치하는 상황에서도 추진력을 제공할 수 있다.
또한, 스트럿(140)은 포드본체(130)의 추진방향으로 제어하는 스티어링모듈(steering module)(142)을 포함하고, 선미 내측에는 스티어링모듈(142)로 유압을 제공하는 HPU(Hydraulic Power Unit)(미도시)와 포드본체(130)를 냉각하는 냉각모듈(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 도 7은 도 4의 수직위치가변 포드의 변형예를 예시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 가이드레일(110)은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 가이드(120)의 상단은 T자형상으로 형성되어 가이드레일(110) 내측에 삽입 형성되고, 가이드레일(110)의 일측에는 가이드(120) 상단에 고정 결합하는 피스톤(115)과, 피스톤(115)을 전후 슬라이딩하는 유압실린더(116)가 형성되어, 유압실린더(116)의 전후구동에 의해 가이드(120)가 가이드레일(110)을 따라 전후 슬라이딩하도록 구성할 수도 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 가이드레일(110)은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 가이드(120)의 상단은 T자형상으로 형성되어 가이드레일(110) 내측에 삽입 형성되고, 가이드레일(110)의 저면 양측에는 길이방향으로 랙기어(미도시)가 형성되고, 가이드(120)에는 랙기어와 치합하는 피니언기어(미도시)와 피니언기어를 구동하는 피니언기어 구동모터(미도시)가 형성되어, 피니언 기어구동모터의 정역회전에 의해 가이드(120)가 가이드레일(110)을 따라 전후 슬라이딩하도록 구성할 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 수직위치가변 포드를 구비한 선박의 구성에 의해서, 선박운항상황에 따라, 포드본체를 선수-선미방향으로 이동시켜 포드의 수직위치를 가변시켜서 흘수선과 관계없이 포드를 해수면 아래에 배치시키며, 경사진 선미에 적용하여 포드를 상하 회전가능하도록 구성하여 포드본체의 상하 추진각도를 조절하고, 포드본체를 선미 상단으로 가변시켜 포드의 유지보수 및 수리를 쉽게 수행하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 가이드레일 111 : 제1 스프로킷 기어
112 : 제2 스프로킷 기어 113 : 체인
114 : 슬라이드홈 115 : 피스톤
116 : 유압실린더 117 : 베어링
120 : 가이드
130 : 포드본체 131 : 프로펠러
140 : 스트럿 141 : 회전축
142 : 스티어링모듈

Claims (9)

  1. 선체 선미 하단에 선체 길이방향으로 배치되는 가이드레일;
    상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 가이드; 및
    상기 가이드에 결합되고, 전단에 형성된 추진모터와 후단에 형성된 프로펠러에 의해 추진력을 제공하는 포드본체;를 포함하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고,
    상기 가이드레일의 일측에는 한쌍의 제1 스프로킷 기어 및 상기 제1 스프로킷 기어를 회전구동하는 스프로킷 기어구동모터가 고정 형성되며, 타측에는 한쌍의 제2 스프로킷 기어가 고정 형성되며, 상기 가이드의 상단에 관통하여 고정되고 상기 제1 스프로킷 기어와 상기 제2 스프로킷 기어를 따라 순환회전하는 한쌍의 체인이 각각 체결되어, 상기 스프로킷 기어구동모터의 정역회전에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드의 하단과 상기 포드본체는 스트럿에 의해 연결되고, 상기 스트럿은 회전축과 상기 회전축에 의해 상기 포드본체를 상하로 회전구동하는 포드회전 구동모터로 구성되어, 상기 포드본체의 상하 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드레일 내측면과 접하는 상기 가이드레일의 측면에는 베어링이 형성되는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드레일의 길이방향으로 다수의 리미트 스위치가 배열되고, 상기 리미트 스위치에 의해 상기 포드본체의 가변위치를 계측하거나, 상기 스프로킷 기어구동모터와 연동하는 인코더에 의해 상기 포드본체의 가변위치를 계측하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고,
    상기 가이드레일의 일측에는 상기 가이드 상단에 고정 결합하는 피스톤과, 상기 피스톤을 전후 슬라이딩하는 유압실린더가 형성되어, 상기 유압실린더의 전후구동에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 선미의 경사도에 따라 선미 내측에 길이방향으로 배치되며, 상기 가이드의 상단은 T자형상으로 형성되어 상기 가이드레일 내측에 삽입 형성되고,
    상기 가이드레일의 저면 양측에는 길이방향으로 랙기어가 형성되고, 상기 가이드에는 상기 랙기어와 치합하는 피니언기어와 상기 피니언기어를 구동하는 피니언기어 구동모터가 형성되어, 상기 피니언기어 구동모터의 정역회전에 의해 상기 가이드가 상기 가이드레일을 따라 전후 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트럿은 상기 포드본체의 추진방향으로 제어하는 스티어링모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
  9. 제 2 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드레일의 저면에는 상기 가이드가 전후 슬라이드하는 슬라이드홈이 길이방향으로 형성되고, 상기 가이드의 전단 및 후단에는 상기 슬라이드홈과 밀착하는 다연장 구조의 수밀플레이트가 형성되어 상기 수밀플레이트가 상기 가이드의 전후 슬라이딩에 따라 상기 슬라이드홈을 수밀하도록 하는 것을 특징으로 하는, 수직위치가변 포드를 구비한 선박.
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