KR101115992B1 - 해상 구조물에 매달린 수평 유지체 - Google Patents

해상 구조물에 매달린 수평 유지체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해상에 정박한 부교나 바지선 등에 설치되어, 중력으로 수평을 유지하는 수평 유지체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매달린 채로 수평 유지체의 높이 조절과 좌우 회전이 가능하게 하면서 파도에 의한 흔들림 현상 없이 일정한 활동 공간을 제공하는 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'에 관한 것이다.
본 발명에 의한 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'는 일정한 활동 공간을 제공하고 공중에 매달려 중력으로 수평을 유지하게 하는 수평 유지체와; 상기 수평 유지체를 공중에 매달아 고정하는 지지 프레임과; 상기 지지 프레임에 수직으로 설치되어 상기 수평 유지체가 매달릴 수 있도록 하방 측단에 구형으로 지지축 결합구가 형성되어 있는 지지축과; 상기 지지축의 하방 측단에 구형으로 형성되어 있는 지지축 결합구와 결합되어 앞뒤 및 좌우로 움직일 수 있도록 결합되어 있고 하방에는 상기 수평 유지체와 결합되어 있는 지지축 연결 조인트;로 이루어지며,
본 발명에 의한 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'는 파도에 의한 흔들림이 없는 괘적한 환경을 제공하여, 식사 공간, 취침 공간, 작업 공간으로 활용이 가능하고, 높이 조절과 좌우 회전이 가능하게 하여 주위 경관을 자유롭게 즐길 수 있게 하는 효과가 있다.
수평 유지체, 해상 수평 유지체, 수평 유지체

Description

해상 구조물에 매달린 수평 유지체 {A Horizontal Structure which is Hanged on Sea Structure}
본 발명은 해상에 정박한 부교나 바지선 등에 설치되어, 중력으로 수평을 유지하는 수평 유지체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매달린 채로 수평 유지체의 높이 조절과 좌우 회전이 가능하게 하면서 파도에 의한 흔들림 현상 없이 일정한 활동 공간을 제공하는 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'에 관한 것이다.
해양자원 개발의 중요성이 증가됨에 따라 선박 외에 여러 형태의 해양구조물이 해상에 설치되고 있다. 대부분의 해양구조물은 부체에 의해 바다에 떠있는 형태를 이루고 있다. 이러한 부유식 해양구조물은 바다에 떠있는 상태이므로 파도나 바람 등의 영향을 받아 동요하게 된다. 이러한 흔들림은 크게 롤링(Rolling)과 피칭(Pitching)으로 나누어지며, 인간에게 가장 큰 불쾌감을 유발시킨다. 해양 구조물에서의 이러한 흔들림 현상을 개선하기 위하여 여러가지 연구가 있었으나, 대부분 해양 구조물 자체의 흔들림을 개선하는 것이 대부분이며, 롤링 및 피칭과 같은 구조물의 흔들림을 감지하여 이에 따라 제어장치를 작동시켜 방향으로 힘이 작용하도록 조작하여 안정감을 향상시키는 방식이 대부분이다. 그러나 이러한 능동 방식은 많은 시설비가 요구되고, 지속적으로 동력을 필요로 하여 많은 유지 비용이 소요되는 문제점이 있으며, 수동식 방식은 해양 구조물의 하부에 구조물을 설치하여 파도 에너지를 흡수 분산하는 방식이 대분이나 파도의 상태에 따라 적응적으로 대처할 수 없어 흔들림 억제 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 흔들림 현상을 효율적으로 흡수하면서도, 시설에 대한 유지 비용을 최소화할 수 있고, 선상에서 쾌적하게 식사를 하거나, 취침을 하거나, 작업을 할 수 있는 환경을 제공하는 방안에 대한 필요성이 제기 되고 있다.
본 발명에 의한 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'는 해상 구조물에 매달려 있고, 일정한 활동 공간을 제공하는 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'는 일정한 활동 공간을 제공하고 공중에 매달려 중력으로 수평을 유지하게 하는 수평 유지체와; 상기 수평 유지체를 공중에 매달아 고정하는 지지 프레임과; 상기 지지 프레임에 수직으로 설치되어 상기 수평 유지체가 매달릴 수 있도록 하방 측단에 구형으로 지지축 결합구가 형성되어 있는 지지축과; 상기 지지축의 하방 측단에 구형으로 형성되어 있는 지지축 결합구와 결합되어 앞뒤 및 좌우로 움직일 수 있도록 결합되어 있고 하방에는 상기 수평 유지체와 결합되어 있는 지지축 연결 조인트;로 이루어진다
본 발명에 의한 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'는 파도에 의한 흔들림이 없는 괘적한 환경을 제공하여, 식사 공간, 취침 공간, 작업 공간으로 활용이 가능하고, 높이 조절과 좌우 회전이 가능하여 주위 경관을 자유롭게 즐길 수 있게 하는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 '해상 구조물에 매달린 수평 유지체'의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다
도 1은 부교나 부교위에 설치된 기본 구성에 대한 실시예를 보여주는 측면도이며, 도 2는 도 1에 실시된 기본 구성에 수평 유지체의 높이를 상하로 조절할 수 있도록 높이 조절 수단을 부가하여 구성된 실시예를 보여주는 측면도이며, 도 3은 수평 유지체가 분리되어 있는 조립도이며, 도 4는 도 2에서 실시된 높이 조절 수단이 있는 실시예에 수평 유지체를 회전시키는 회전 모터가 더 구비된 실시예에 대한 측면도이며, 도 5는 수평 유지체를 2층으로 실시한 실시예를 보여주는 측면도이며, 도 6은 배의 갑판에 실시된 실시예의 측면도이며, 도 7은 지지 프레임에 매달린 지지축과 지지축 연결 조인트에 대한 단면도이며, 도 8은 지지축과 지지축에 결합된 지지축 연결 조인트의 결합 부위에 대한 수평 단면도이며, 도 9는 클램프가 수평 유지체를 붙들어 고정하고 있는 모습에 대한 수평 단면도이며, 도 10은 지지축이 사각 지지 프레임의 천정에 지지축 고정핀으로 고정되어 있는 것을 나타낸 조감도이며, 도 11은 클램프가 수평 유지체를 붙들어 고정하고 있는 모습에 대한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 부교(121)위에 설치된 지지 프레임(103)의 천정의 중앙에 지지축(105)이 하방을 향하도록 설치되고, 지지축(105)이 하방으로 지지되도록 지지 프레임(103)의 천정에 지지축 고정 디스크(107)가 부설된다. 또한, 지지축(105) 의 상방에는 지지축(105)이 지지축 고정 디스크(107)에 고정되도록 지지축 고정핀(109)이 삽입되어 고정된다. 지지축의 하방 측단은 구형으로 지지축 결합구(111)가 형성되고, 지지축 결합구(111)에는 지지축 연결 조인트(113)가 결합되어 지지 프레임(103)이 파도에 의해 움직여도, 수평 유지체(101)가 중력에 의해 수평을 유지할 수 있도록 결합부가 앞뒤 좌우로 자유롭게 움직이도록 지지축 연결 조인트(113)가 결합되어 있다. 지지축 연결 조인트(113)는 지지축 결합구(111)에 결합을 용이하게 결합할 수 있도록 2 개의 반구형으로 이루어져 있으며, 각각 좌우 측면에는 지지축 연결 조인트 체결부(115)가 형성되어 있고, 2개의 좌우 지지축 연결 조인트(113)가 지지축 결합구(111)를 감싸도록 결합하여 지지축 연결 조인트 체결 나사(319)로 고정한다. 수평 유지체(101)는 지지축 연결 조인트(113)의 하방에 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 결합되어 수평 유지체 체결 숫나사(119)와 수평 유지체 체결 암나사(125)에 의해 결합되어 고정된다. 수평 유지체(101)에는 사람이 타고 내릴 수 있도록 수평 유지체 출입구(123)가 형성되어 있어, 수평 유지체(101)에 타서 작업이나, 식사를 하면서, 바다 풍경을 쾌적하게 즐길 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 도 1의 실시예에 수평 유지체(101)를 상하로 움직일 수 있도록 실시된 실시 예이며, 지지축(105)에 설치되었던 지지축 고정핀(109)를 제거하고, 대신, 지지축(105) 상단을 유압 실린더 결합부(207)로 제1유압 실린더(201)와 결합하여, 제1유압 유니트(203)에 의해 제1유압 실린더(201)가 상하로 움직이면, 제1유압 실린더(201)의 움직임과 함께 지지축(105)이 상하로 함께 움직이도록 되어 있다. 사람이 수평 유지체(101)에 탑승하기 위해서는 제1유압 유니 트(203)를 작동시켜 수평 유지체(101)가 부교(121)의 바닥에 닿도록 내리고, 탑승 후에는 제1유압 유니트(203)를 반대로 작동시켜 지지축(105)이 상승하여 수평 유지체(101)가 부교(121) 바닥에 떨어져 공중에 매달리게 한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 수평 유지체(101)를 회전시키기 위하여 수평 유지체(101)에 제1회전 모터(315)가 설치되고, 제1회전 모터(315)에는 제2회전기어가 부설되고, 제2회전기어(313)가 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 용접결합된 제1회전기어(301)와 맞물리게 형성되어 있다. 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)는 수평 유지체(101)의 천정 중앙에 통공되게 형성된 지지축 연결 조인트 결합구(321)에 삽입 결합되고, 수평 유지체(101)가 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 매달려 있도록, 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 디스크 형태로 이루어진 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정판(309)이 삽입되고, 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 형성된 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정 구멍(305)에 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정핀(311)이 삽입되어, 수평 유지체(101)가 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 결합 고정된다. 수평 유지체 결합 베어링(307)은 수평 유지체(101)의 회전을 용이하게 한다.
도 4를 참조하면, 도 4는 도 3에 도시된 수평 유지체(101)를 지지축 연결 조인트 제1연결부(117)에 결합하고, 부가하여 제1회전 모터(315)와 제1회전기어(301)와 제2회전기어(313)가 설치되어 있다. 수평 유지체(101)를 부교(121) 부닥에 내렸을 때, 수평 유지체(101)가 움직이지 않도록 수평 유지체(101)를 잡아 주기 위하여, 수평 유지체(101)의 앞뒤 좌우에는 클램프(401a, 401b, 401c)가 설치되며, 클 램프(401a, 401b, 401c)는 클램프 유압 실린더(403a, 403b, 403c)에 의해 작동하고, 클램프 고정부(405a, 405b, 405c)에 의해 지지 프레임(103)에 고정된다. 클램프 고정부(405a, 405b, 405c)의 또 다른 실시 예는 부교(121)의 바닥이나, 선박의 갑판(미도시)에 고정된다. 클램프 유압 실린더(403a, 403b, 403c)는 유압 유니트(미도시)에 작동된다.
도 5를 참조하면, 도 5는 수평 유지체(101)를 2층으로 설치한 실시예이며, 도 6을 참조하면, 도 6은 선박의 갑판에 설치한 실시예이다. 갑판(625)의 일측면에 원주상의 수평 유지체 지지원주(601)가 설치되고, 수평 유지체 지지원주(601)의 상단에는 '∩'형 연결프레임(603)이 결합되고, '∩'형 연결프레임(603)의 측단에는 제2유압 실린더(605)가 결합되고, 제2유압 실린더(605)에는 지지축(105)이 결합되어 있어, 제2유압 실린더(605)가 상하로 작동함에 따라, 수평 유지체(101)가 상하로 이동하게 된다. 제2유압 실린더(605)는 제2유압호스(607)로 제2유압 유니트(623)에 연결되어 있어, 제2유압 유니트(623)의 조작에 의해 상하로 움직이게 된다. 수평 유지체 지지원주(601)의 상부에는 연결 프레임 내부 결합부(611)가 형성되어 있고, 연결 프레임 내부 결합부(611)에는 '∩'형 연결프레임(603)의 연결 프레임 외부 결합부(613)가 연결 프레임 내부 결합부(611)에 끼워져 있어 '∩'형 연결프레임(603)이 자유롭게 좌우로 회전할 수 있도록 형성되어 있다. 연결 프레임 외부 결합부(613)의 외부 원주상에는 제4회전기어(621)가 형성되어 있다. 수평 유지체 지지원주(601)의 상단에는 제2회전 모터 지지대(617)가 부설되고, 제2회전 모터 지지대(617)에는 제2회전 모터(619)가 부설되어 있으며, 제2회전 모터(619)에는 제3회전기어(615)가 부설되고, 제3회전기어(615)는 제4회전기어(621)와 맞물리도록 부설되어 있어, 제2회전 모터(619)의 작동에 의해 '∩'형 연결프레임(603)이 회전하게 되고, '∩'형 연결프레임(603)의 회전에 의해 '∩'형 연결프레임(603)에 결합된 수평 유지체(101)도 함께 회전하게 된다.
도 7을 참조하면, 도 7은 도 1의 실시예에서 결합부위를 보다 상세하게 도시한 것이며, 지지축 연결 조인트(113)의 내부에는 지지축(105)의 하방 측단에 형성된 지지축 결합구(111)와 유연하게 결합되도록 지지축 연결 조인트 내부 베어링(705)이 부설되어 있으며, 2 개의 반구형 지지축 연결 조인트(113)는 지지축 연결 조인트 제1체결나사(701a, 703a)와 지지축 연결 조인트 제2체결나사(701b, 703b)로 체결되어 결합된다.
도 8을 참조하면, 지지축 결합구(111)와 결합된 지지축 연결 조인트(113) 내부에 지지축 연결 조인트 내부 베어링(705)이 부설된 모양을 나타대고 있으며, 도 9는 클램프(401)가 수평 유지체(101)를 사방에서 고정하고 있는 모양을 나타내고 있으며, 도 9는 지지 프레임의 천정에 부설된 지지축 고정 디스크(109)의 설치 모양을 나타낸 것이며, 도 11은 클램프(401)의 동작 모습을 나타낸 것이다.
도 1은 부교위에 설치된 기본 구성에 대한 실시예를 보여주는 측면도,
도 2는 도 1에 실시된 기본 구성에 수평 유지체의 높이를 상하로 조절이 가능하도록 구성된 실시예를 보여주는 측면도,
도 3은 수평 유지체가 분리되어 있는 조립도,
도 4는 수평 유지체를 회전시키는 회전 모터가 구비된 실시예에 대한 측면도,
도 5는 수평 유지체를 2층으로 실시한 실시예에 대한 측면도,
도 6은 배의 갑판에 실시된 실시예의 측면도,
도 7은 지지 프레임에 매달린 지지축과 지지축 연결 조인트에 대한 단면도,
도 8은 지지축과 지지축 연결 조인트의 결합 부위에 대한 수평 단면도,
도 9는 클램프가 수평 유지체를 붙들어 고정하고 있는 모습에 대한 수평 단면도,
도 10은 지지축이 사각 프레임의 천정에 지지축 고정핀에 의해 고정되어 있는 것을 나타낸 조감도이며, 도 11은 클램프가 수평 유지체를 붙들어 고정하고 있는 모습에 대한 측면도이다.
<부호에 대한 설명>
101 : 수평 유지체, 103 : 지지 프레임
105 : 지지축, 107 : 지지축 고정 디스크
109 : 지지축 고정핀, 111 : 지지축 결합구
113 : 지지축 연결 조인트, 115 : 지지축 연결 조인트 체결부
117 : 지지축 연결 조인트 제1연결부, 119 : 수평 유지체 결합 체결 숫나사,
121 : 부교, 123 : 수평 유지체 출입구
125 : 수평 유지체 결합 체결 암나사,
201 : 제1유압 실린더, 203 : 제1유압 유니트
205 : 제1유압 실린더 피스톤, 207 : 유압 실린더 결합부
301 : 제1회전기어
305 : 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정 구멍
307 : 수평 유지체 결합 베어링,
309 : 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정판
311 : 지지축 연결 조인트 제1연결부 고정핀
313 : 제2회전기어, 315 : 제1회전 모터
317 : 제1회전 모터 고정 나사, 319 : 지지축 연결 조인트 체결 나사
321 : 지지축 연결 조인트 결합구
401 : 클램프, 403 : 클램프 유압 실린더
405 : 클램프 고정부
601 : 수평 유지체 원기둥 프레임, 603 : '∩'형 연결프레임
605 : 제2유압 실린더, 607 : 제2유압호스
609 : 제2유압호스 고정링 611 : 연결프레임 내부결합부
613 : 연결프레임 외부결합부 615 : 제3회전기어
617 : 제2회전 모터 지지대, 619 : 제2회전 모터
621 : 제4회전기어, 623 : 제2유압 유니트
625 : 선박
701 : 지지축 연결 조인트 제1체결나사
703 : 지지축 연결 조인트 제2체결나사
705 : 지지축 연결 조인트 내부 베어링

Claims (8)

  1. 파도에 의한 흔들림 현상이 없게 하는 해상 수평 유지체에 있어서, 일정한 활동 공간을 제공하고 공중에 매달려 중력으로 수평을 유지하게 하는 수평 유지체와; 상기 수평 유지체를 공중에 매달아 고정하는 지지 프레임과; 상기 지지 프레임에 수직으로 설치되어 상기 수평 유지체가 매달리게 하고 하방 측단은 구형으로 지지축 결합구가 형성되어 있는 지지축과; 상기 지지축의 하방 측단에 구형으로 형성되어 있는 지지축 결합구와 결합되어 앞뒤 및 좌우로 움직일 수 있도록 결합되어 있고 하방에는 상기 수평 유지체와 결합되어 있는 지지축 연결 조인트;로 이루어진 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지지 프레임은 직육면체 프레임으로 이루어지고, 상기 지지 프레임의 천정 중앙에 설치되어 상기 지지축을 상하로 움직여 상기 수평 유지체의 높이를 조절 할 수 있도록 하는 높이 조절 수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지축 연결 조인트와 상기 수평 유지체 사이에는 지지축 연결 조인트 제1연결부가 더 구비되며,
    상기 지지축 연결 조인트 제1연결부는 상측방이 상기 지지축 연결 조인트의 하측방에 결합되고, 지지축 연결 조인트 제1연결부의 하측방은 상기 수평 유지체에 결합되고, 상기 수평 유지체는 상기 수평 유지체의 천정에 통공되게 형성된 지지축연결조인트 결합구에 지지축 연결 조인트 제1연결부를 삽입되어 결합되며,
    상기 지지축 연결 조인트 제1연결부의 외부 원주상에는 제1회전기어가 더 구비되어 형성되어 있으며, 상기 수평 유지체에는 상기 제1회전기어에 맞물려 회전하는 제2회전기어와 제2회전기어를 회전시켜 상기 수평 유지체를 회전시키는 제1회전 모터가 더 구비되어 있어,
    상기 제1회전모터의 회전에 의해 상기 제2회전기어가 돌고, 상기 제2회전기어의 회전에 의해 제1회전기어가 돌아 상기 수평 유지체가 회전되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 프레임의 앞뒤 좌우 측면에 사람이 안전하게 상기 수평 유지체에 타고 내릴 수 있도록 상기 수평 유지체를 앞뒤 좌우 측면에서 붙들어 안정시켜 상기 수평 유지체의 흔들림을 막아주는 클램프가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지지 프레임은 고정된 원기둥 프레임과 상기 원기둥 프레임을 중심으로 하여 움직이는 '∩'형 연결 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 클램프는 유압 실린더에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기'∩'형 연결 프레임의 상기 원기둥 프레임과 연결되지 않은 일측단에 상기 지지축을 상하로 움직이게 하여 상기 수평 유지체의 높이를 조절할 수 있도록 하는 높이 조절 수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 높이 조절 수단은 유압 유니트와 유압 실린더를 포함하여 이루어지고, 상기 높이 조절 수단은 상기 지지축에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 매달린 수평 유지체.
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