KR101027398B1

KR101027398B1 - 선박용 소형 윈치 장치

Info

Publication number: KR101027398B1
Application number: KR1020080099433A
Authority: KR
Inventors: 임선우
Original assignee: 임선우
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2011-04-11
Also published as: KR20090089241A

Abstract

본 발명은 주로 선박내에서 사용되는 선박용 소형 윈치 장치에 관한 것으로, 동력원과 연결된 구동기어, 구동기어의 축상에 고정된 권취드럼, 권취드럼에 감기면서 중량물을 들어올리는 윈치로프, 구동기어의 축을 고정하는 드럼브라켓을 포함하는 윈치 장치에서 상기 권취드럼의 외주면에 길이방향으로 형성된 권취유도홈과; 상기 구동기어와 치결합된 종동기어와; 상기 종동기어의 축을 이루면서 연장되어 상기 권취드럼과 평행하게 상기 드럼브라켓 사이에 설치된 가이드샤프트와; 상기 가이드샤프트의 외주면에 형성된 로프안내홈과; 상기 가이드샤프트의 직하방 위치인 상기 드럼브라켓의 바닥면에 고정된 가이드레일과; 상기 윈치로프가 관통되는 로프안내공 및 상기 로프안내홈에 걸림되는 안내돌기를 갖고, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 고정브라켓으로 구성된 선박용 소형 윈치 장치에 있어서; 상기 구동기어가 설치된 드럼브라켓의 일측면에는 래치축이 고정되고, 상기 래치축에는 상기 구동기어의 기어홈에 끼워지는 래치가 회전가능하게 고정되며, 상기 드럼브라켓의 래치축 양측에는 상기 래치의 폭만큼 떨어져 '∩' 형상의 스토퍼안내공 한쌍이 형성되고, 상기 스토퍼안내공에는 걸림되는 방향에 따라 상기 래치의 고정방향을 결정하는 래치스토퍼가 각각 끼워져 걸림되며, 상기 래치스토퍼는 연결편으로 연결된 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 소형 윈치 장치는 선박내 수하물의 층간이동에 용이하게 사용될 수 있어 작업의 편의성 향상 및 작업효율 극대화를 달성할 수 있고, 나아가 윈치로프의 자동 정렬기능에 의해 마찰력을 최소화시킴으로써 윈치로프의 강도저하나 수명단축을 막을 수 있을 뿐만 아니라 래치의 걸림방향을 자유롭게 선택할 수 있고, 장시간 사용하여도 쇄정기능이 저하되지 않기 때문에 안전사고의 위험성을 대폭 감소시키는 효과를 제공한다.

선박, 소형, 윈치, 층간이동, 자동 정렬, 윈치로프, 마모, 역회전, 래치

Description

선박용 소형 윈치 장치{A SMALL WINCH FOR SHIP}

본 발명은 주로 선박내에서 사용되는 선박용 소형 윈치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 윈치로프의 사용시 불규칙한 권취 방식에 의해 유발되는 윈치로프의 강도 저하 및 수명 단축을 막고, 역회전방지용 래치의 구조 개선을 통해 안전사고의 위험 방지는 물론 사용상의 편의성을 극대화시킨 선박용 소형 윈치 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 윈치(Winch) 장치는 원통형의 드럼에 윈치로프(와이어)를 감아 도르래를 이용해서 중량물(重量物)을 높은 곳으로 들어올리거나 끌어당기는 기계를 말하는 것으로, 드럼 수에 따라 단동·복동·다동 윈치로 구분되며, 기계공장을 비롯하여 토목·선박·광산 등에서 중량물을 이동시키는데 사용된다.

이들 중 특히, 선박 내에서 사용되는 윈치는 주로 대형 수하물을 하역하거나 혹은 닻을 들어 올리거나 내릴 때 사용된다.

이러한 선박용 윈치는 그 동력원에 따라 크게 PTO(Power Take Off) 윈치, 유압윈치, 전동윈치로 구분되는데, PTO 윈치는 선박엔진의 주기관에서 동력을 인출하여 구동되는 윈치로서 대형 수하물을 하역할 때 사용되는 트롤윈치 등이 이에 속한 다.

그리고, 유압윈치는 유압을 이용하여 동력을 조달하는 윈치로서, 미국 MieMarker사에서 제조된 것이 대표적으로 사용되고 있으나 파워를 끌어내기 위한 파워펌프가 별도로 장착되어야 하는 단점을 가진다.

아울러, 전동윈치는 선박의 전원을 이용하여 모터를 구동한 후 감속기어를 통해 토크를 높이는 방식으로 사용되는 윈치로서, 그 설치나 사용이 간단하고 쉬워 일반적으로 널리 사용되고 있는 대부분의 윈치들이 이것이다.

그러나, 무거운 물건을 선박내에서 층간 이동하고자 할 경우에는 그에 적합한 소형 윈치가 없어 주로 인력에 의존하여 중량의 수하물을 이동시키고 있는 실정이어서 안전사고의 위험은 물론 열악한 작업환경으로 인해 작업효율이 떨어지고, 인력낭비가 극심한 형편이다.

나아가, 앞서 설명된 윈치들의 용도를 전환한다고 하여도 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이어서 고가이고, 조작 및 설치도 어려워 사실상 선박내 중량물의 층간 이동시 전용될 수 있는 윈치는 전무하다고 보아야 한다.

아울러, 대부분의 윈치들은 윈치로프가 감길 때 이를 정렬하는 기능이 결여되어 있어 권취시 극심한 마찰력에 의한 수명단축, 강도저하에 따른 윈치로프의 끊김현상은 안전사고로 이어지는 등 많은 위험이 내재되어 있다.

덧붙여, 윈치를 이용한 작업시 권취된 윈치로프를 고정하기 위한 수단(역회전방지기능)으로 대부분 래치를 사용하고 있으나 이들 래치는 주로 스프링의 힘에 의해 고정되는 구조여서 오랜 사용시 스프링의 장력이 떨어지거나 래치의 단부가 마모되면서 고정상태가 해제되어 커다란 인명사고를 유발시키는 문제도 내재되어 있다.

뿐만 아니라, 래치의 구조적 특성상 한쪽 방향으로만 걸리도록 되어 있어 양방향 스토핑 기능이 결여되어 있기 때문에 사용상 불편함도 상존하여 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 윈치의 중량 및 크기를 증대시키지 않으면서도 윈치로프의 유도 및 정렬을 원활하게 하여 윈치로프에 걸리는 마찰력을 줄임으로써 윈치로프의 강도저하와 수명단축을 방지할 뿐만 아니라, 래치의 구조를 개선하여 양방향 걸림가능하게 구성함으로써 사용상의 편의성 증대는 물론 안전사고의 위험도 예방할 수 있도록 한 선박용 소형 윈치 장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 동력원과 연결된 구동기어, 구동기어의 축상에 고정된 권취드럼, 권취드럼에 감기면서 중량물을 들어올리는 윈치로프, 구동기어의 축을 고정하는 드럼브라켓을 포함하는 윈치 장치에서 상기 권취드럼의 외주면에 길이방향으로 형성된 권취유도홈과; 상기 구동기어와 치결합된 종동기어와; 상기 종동기어의 축을 이루면서 연장되어 상기 권취드럼과 평행하게 상기 드럼브라켓 사이에 설치된 가이드샤프트와; 상기 가이드샤프트의 외주면에 형성된 로프안내홈과; 상기 가이드샤프트의 직하방 위치인 상기 드럼브라켓의 바닥면에 고정된 가이드레일과; 상기 윈치로프가 관통되는 로프안내공 및 상기 로프안내홈에 걸림되는 안내돌기를 갖고, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 고정브라켓으로 구성된 선박용 소형 윈치 장치에 있어서; 상기 구동기어가 설치된 드럼브라켓의 일측면에는 래치축이 고정되고, 상기 래치축에는 상기 구동기어의 기어홈에 끼워지는 래치가 회전가능하게 고정되며, 상기 드럼브라켓의 래치축 양측에는 상기 래치의 폭만큼 떨어져 '∩' 형상의 스토퍼안내공 한쌍이 형성되고, 상기 스토퍼안내공에는 걸림되는 방향에 따라 상기 래치의 고정방향을 결정하는 래치스토퍼가 각각 끼워져 걸림되며, 상기 래치스토퍼는 연결편으로 연결된 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치를 제공한다.

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또한, 상기 연결편에는 손잡이가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 래치는 상기 래치축에서 회전유동될 수 있도록 고정와셔로 키고정되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 래치스토퍼는 상기 스토퍼안내공에서 이탈되지 않으면서 슬라이딩될 수 있도록 와셔로 키고정되는 것에도 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 윈치 장치의 윈치로프 가이드수단을 보인 예시적인 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이며, 도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소형 윈치 장치의 역회전 방지수단을 보인 분해사시도이며, 도 5는 도 4의 작동예를 보인 모식도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 윈치 장치는 윈치로프의 마모를 줄여 그 수명을 연장하기 위해 윈치로프 가이드수단을 구비한다.

즉, 상기 윈치로프 가이드수단은 권취드럼(100)에 감기는 윈치로프(110)가 고르게 감기면서 자동 정렬되도록 유도하여 일정한 형상을 유지하면서 감기도록 하고, 이를 통해 마찰을 줄임으로써 윈치로프(110)의 수명을 연장할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 상기 권취드럼(100)이 설치된 드럼브라켓(120)에는 가이드샤프 트(200)가 회전가능하게 설치된다.

상기 가이드샤프트(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 권취드럼(100)과 거리를 두고 그 전방 위치에서 상기 드럼브라켓(120)에 양단이 베어링 고정된 형태로 상기 권취드럼(100)과 평행하게 설치된다.

이때, 상기 권취드럼(100)은 그 회전축(102)이 상기 드럼브라켓(120)에 회전가능하게 베어링결합되고, 또한 상기 회전축(102)의 일단에는 구동기어(104)가 연결되어 동력원으로부터 동력을 전달받아 상기 권취드럼(100)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 권취드럼(100)의 표면에는 도 3에 상세히 나타난 바와 같이, 상기 윈치로프(110)를 수용할 수 있도록 대략 반원형상을 갖는 권취유도홈(106)이 대략 나선형상으로 형성된다.

그리고, 상기 가이드샤프트(200)에도 상기 권취드럼(100)의 드럼 표면에 형성된 권취유도홈(106)에 대응될 수 있는 로프안내홈(210)이 다수 형성된다.

이 경우, 상기 로프안내홈(210)은 상기 가이드샤프트(200)의 길이방향으로 형성되며, 대략 '∧' 형상을 가지면서 그 모서리(뾰족한 부분)가 각각 상기 권취유도홈(106) 각각에 대응 배치될 수 있도록 형성된다.

즉, 상기 로프안내홈(210)은 끊기지 않고 연속형성되기 때문에 도시된 도 2를 참고할 때 상부쪽은 '∧' 형상을 이루면서 상기 권취유도홈(106)을 하나씩 건너뛰어 대응되게 배치되고, 하부쪽은 '∨' 형상을 이루면서 상기 권취유도홈(106)의 나머지 부분에 대응되게 배치되게 된다.

특히, 상기 로프안내홈(210)의 한 파장 혹은 주기(∧ 또는 ∨의 길이)는 상기 권취유도홈(106)의 한 파장 혹은 주기(1회 나선둘레)와 대응되게 형성되므로 상기 윈치로프(110)는 동일 간격과 속도로 상기 권취드럼(100) 및 가이드샤프트(200)를 각각 좌우로 이동하면서 정확하고 균일(고르게)한 간격을 가지고 권취되게 된다.

뿐만 아니라, 상기 로프안내홈(210)은 상기 가이드샤프트(200)의 직경방향으로 동일한 지점에 적어도 하나이상 엇갈리면서 만나는 '∧' 혹은 '∨' 형상이 연속적으로 연결형성된 구조로 이루어지도록 하여 후술되는 안내돌기(340)가 양 끝단까지 진행했을 때 역방향으로 자연스럽게 방향전환되면서 회귀될 수 있도록 구성됨이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 가이드샤프트(200)의 일단에는 종동기어(220)가 고정되며, 상기 종동기어(220)는 구동기어(104)와 치결합되게 되어 동력을 전달받을 수 있게 되고, 결국 상기 권취드럼(100)과 동기된 속도로 회전되게 된다.

아울러, 상기 가이드샤프트(200)의 직하방 위치에는 가이드레일(300)이 상기 가이드샤프트(200) 및 권취드럼(100)과 평행하게 설치된다.

이때, 상기 가이드레일(300)은 드럼브라켓(120)의 바닥면에 밀착된 상태로 그 양단이 상기 드럼브라켓(120)에 각각 완전히 고정되고, 상기 가이드레일(300)상에는 이를 따라 슬라이딩가능한 가이드롤(310)이 설치된다.

그리고, 상기 가이드롤(310)은 상기 가이드레일(300)의 상면에 형성된 슬릿을 관통하여 돌출된 고정브라켓(320)에 조립되며, 상기 고정브라켓(320)의 돌출된 면에는 상기 윈치로프(110)가 끼워질 수 있는 로프안내공(330)이 형성되고, 상기 고정브라켓(320)의 돌출된 상단면에는 안내돌기(340)가 돌출형성된다.

여기에서, 상기 로프안내공(330)은 상기 윈치로프(110)가 원활하게 안내될 수 있도록 윈치로프(110)의 직경보다 크게 형성됨이 바람직하며, 상기 안내돌기(340)는 상기 가이드샤프트(200)에 형성된 로프안내홈(210)에 끼워진 상태로 이를 따라 움직일 수 있도록 구성된다.

이 경우, 상기 가이드레일(300)과 상기 가이드샤프트(200)간의 간격은 상기 고정브라켓(320)과 가이드롤(310)로 이루어진 세트(Set)가 최종 조립되었을 때 상기 안내돌기(340)가 상기 로프안내홈(210)으로부터 쉽게 이탈되지 않고 걸려있을 수 있는 정도를 유지하여야 한다.

그리하여, 동력원에 의해 상기 구동기어(104)가 구동되게 되면, 이와 연결된 회전축(102)이 회전하게 되고, 상기 회전축(102)과 일체로 형성된 권취드럼(100)도 회전하게 된다.

이때, 인출되어 있던 윈치로프(110)는 고정브라켓(320)의 로프안내공(330)을 관통하여 상기 권취드럼(100)의 첫번째 권취유도홈(106)에 결속되어 있는 상태이다.

따라서, 상기 권취드럼(100)이 권취방향으로 회전되는 것에 의해 윈치로프(110)는 상기 권취드럼(100)의 권취유도홈(106)을 따라 권취되게 된다.

이와 동시에, 상기 구동기어(104)와 치결합되어 있던 종동기어(220)도 연동되게 되므로 상기 가이드샤프트(200)도 상기 권취드럼(100)과 동일한 회전속도로 동기되면서 회전되게 된다.

이에 따라, 상기 가이드샤프트(200)의 로프안내홈(210)에 끼워져 있던 안내돌기(340)는 자연스럽게 상기 로프안내홈(210)을 따라 이동하면서 윈치로프(110)의 권취방향을 옮기게 되는데, 결국 권취드럼(100)에 형성된 권취유도홈(106)의 주기와 가이드샤프트(200)에 형성된 로프안내홈(210)의 주기가 서로 같기 때문에 상기 권취드럼(100)에 권취되는 윈치로프(110)는 항상 일정하고 균일하게 권취되게 된다.

아울러, 상기 로프안내홈(210)의 양단은 다시 회귀될 수 있도록 홈이 연결되어 있기 때문에 상기 가이드샤프트(200)가 계속하여 한 방향으로 회전하더라도 로프안내홈(210)의 끝단에 이르러서는 다시 리턴하여 이동되게 되는 반복을 지속적으로 수행할 수 있게 된다.

따라서, 윈치로프(110)는 권취드럼(100)에 권취되는 동안 고르지 못한 권취로 인해 기권취된 로프와 권취되고 있는 로프간의 마찰이 극심하여 발생되는 마모로 인한 수명단축의 문제를 해소할 수 있게 되고, 고르고 일정한 권취를 통해 관리상의 편의성도 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 구동기어(104)가 설치된 쪽 드럼브라켓(120)에는 역회전 방지수단이 구비된다.

상기 역회전 방지수단은 앞서 설명한 권취드럼(100)를 통해 권취완료된 윈치로프(110)가 풀리지 않도록 결속하는 수단으로서 본 발명에서는 필요에 따라 그 방향을 자유롭게 바꿀 수 있음은 물론 기존처럼 스프링을 사용하여 결속하지 않기 때 문에 탄성저하에 따른 결속 불량의 문제도 일거에 일소시킬 수 있다.

이러한 역회전 방지수단은 상기 구동기어(104)의 기어홈에 끼워질 수 있는 래치(400)를 포함한다.

이때, 상기 래치(400)의 타단, 즉 상기 구동기어(104)의 기어홈에 끼워지는 단부 반대쪽에는 래치축(410)이 고정되고, 상기 래치축(410)은 상기 드럼브라켓(120)에 고정된다.

이 경우, 상기 래치(400)는 두개의 고정와셔(420)를 통해 상기 래치축(410)에 키(Key) 고정되는 형태를 취함으로써 상기 래치축(410)을 중심으로 회전가능한 상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 드럼브라켓(120)에는 상기 래치축(410)을 사이에 두고 상기 래치(400)의 폭보다 약간 큰 간격으로 이격된 채 한쌍의 스토퍼안내공(430)이 천공형성된다.

상기 스토퍼안내공(430)은 대략 '∩' 형상으로 형성됨이 바람직하다.

아울러, 상기 스토퍼안내공(430)에는 각각 래치스토퍼(440)가 삽입되고, 상기 래치스토퍼(430)의 길이 일부에는 상기 드럼브라켓(120)의 두께만큼 간격을 두고 각각 와셔(442,444)가 고정되어 상기 래치스토퍼(440)가 상기 스토퍼안내공(430)으로부터 이탈되지 못하도록 걸림되게 고정시키게 된다.

또한, 상기 래치스토퍼(430)의 선단에는 이들을 서로 결속하는 연결편(450)이 볼트고정되고, 상기 연결편(450)의 길이 중앙에는 손잡이(460)가 고정되어 이를 용이하게 유동시킬 수 있도록 구성된다.

따라서, 권취 완료된 윈치로프(110)가 풀리지 않도록 고정하기 위해 도 5에 예시된 형태로 래치(400)를 배치시켜 구동기어(104)가 풀리지 않도록 고정할 수 있다.

이 경우, 래치스토퍼(440)는 각각 각 스토퍼안내공(430)의 좌측 하단홈에 끼워지는 형태가 되고, 우측에 있는 래치스토퍼(440)가 래치(400)와 걸림되게 되므로 그 방향, 즉 구동기어(104)가 시계방향으로 회전되면서 풀어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

반면에, 도면에 도시하지는 않았지만, 예시된 도 5와 반대방향으로 각 래치스토퍼(440)가 각 스토퍼안내공(430)의 우측 하단홈에 끼워지는 형태가 되면, 좌측에 있는 래치스토퍼(440)가 래치(400)와 걸리게 되므로 그 방향, 즉 구동기어(104)가 시계반대방향으로 회전되면서 풀어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

이때, 이와 같은 래치스토퍼(440)의 좌우 이동은 사용자가 손잡이(460)를 파지한 채 들어올린 후 좌측 혹은 우측으로 단순히 밀어 주는 것에 의해 쉽게 수행될 수 있다.

따라서, 필요에 따라 래치(400)가 스토핑해야 할 방향을 자유롭게 가변시킬 수 있고, 또 래치(400)를 걸림되게 고정하기 위한 수단으로 스프링을 사용하지 않기 때문에 탄성저하나 래치 마모에 따른 헐거움이 발생되더라도 그것에 의해 래치의 걸림상태가 해제되지는 않게 되어 보다 안정적인 스토핑 기능을 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 윈치 장치의 윈치로프 가이드수단을 보인 예시적인 부분 사시도,

도 2는 도 1의 요부 확대도,

도 3은 도 1의 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 소형 윈치 장치의 역회전 방지수단을 보인 분해사시도,

도 5는 도 4의 작동예를 보인 모식도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....권취드럼 110....윈치로프

120....드럼브라켓 200....가이드샤프트

210....로프안내홈 220....종동기어

300....가이드레일 310....가이드롤

320....고정브라켓 330....로프안내공

340....안내돌기 400....래치

410....래치축 430....스토퍼안내공

440....래치스토퍼 450....연결편

460....손잡이

Claims

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동력원과 연결된 구동기어, 구동기어의 축상에 고정된 권취드럼, 권취드럼에 감기면서 중량물을 들어올리는 윈치로프, 구동기어의 축을 고정하는 드럼브라켓을 포함하는 윈치 장치에서 상기 권취드럼의 외주면에 길이방향으로 형성된 권취유도홈과; 상기 구동기어와 치결합된 종동기어와; 상기 종동기어의 축을 이루면서 연장되어 상기 권취드럼과 평행하게 상기 드럼브라켓 사이에 설치된 가이드샤프트와; 상기 가이드샤프트의 외주면에 형성된 로프안내홈과; 상기 가이드샤프트의 직하방 위치인 상기 드럼브라켓의 바닥면에 고정된 가이드레일과; 상기 윈치로프가 관통되는 로프안내공 및 상기 로프안내홈에 걸림되는 안내돌기를 갖고, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 고정브라켓으로 구성된 선박용 소형 윈치 장치에 있어서;

상기 구동기어가 설치된 드럼브라켓의 일측면에는 래치축이 고정되고, 상기 래치축에는 상기 구동기어의 기어홈에 끼워지는 래치가 회전가능하게 고정되며, 상기 드럼브라켓의 래치축 양측에는 상기 래치의 폭만큼 떨어져 '∩' 형상의 스토퍼안내공 한쌍이 형성되고, 상기 스토퍼안내공에는 걸림되는 방향에 따라 상기 래치의 고정방향을 결정하는 래치스토퍼가 각각 끼워져 걸림되며, 상기 래치스토퍼는 연결편으로 연결된 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치.
제6항에 있어서;

상기 연결편에는 손잡이가 더 설치된 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치.
제6항에 있어서;

상기 래치는 상기 래치축에서 회전유동될 수 있도록 고정와셔로 키고정되는 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치.
제6항에 있어서;

상기 래치스토퍼는 상기 스토퍼안내공에서 이탈되지 않으면서 슬라이딩될 수 있도록 와셔로 키고정되는 것을 특징으로 하는 선박용 소형 윈치 장치.