KR101359524B1 - 캐니스터 고정장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선체의 자세 및 위치를 제어하는 스러스터가 구비된 캐니스터의 고정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 선체의 하부측으로 개구부가 형성되고 선체의 상부측으로 내부공간이 연장된 트렁크의 내측면에 구비되거나 또는 상기 트렁크를 따라 승강 가능하게 상기 트렁크 내부에 수용되며 하부측에 선체의 추진을 위한 추진기 및 골격을 이루는 프레임이 구비된 캐니스터의 외주면에 구비되는 소켓, 상기 소켓과 결합되어 상기 캐니스터를 상기 트렁크에 고정하는 핀, 상기 핀을 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 사이에 끼워지거나 또는 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 트렁크의 내벽 사이에 끼워져 상기 핀이 상기 소켓으로부터 이탈되는 것을 방지하는 락킹 플레이트를 포함하며, 상기 구동부는 상기 소켓에 대향하는 위치의 상기 트렁크의 내측면 또는 상기 캐니스터의 외주면에 구비되는 캐니스터 고정장치가 개시된다.

Description

캐니스터 고정장치 및 그 제어방법{Device for fixing of Canister and Controlling Method for the Same}

본 발명은 캐니스터 고정장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 선체의 자세 및 위치를 제어하는 스러스터가 구비된 캐니스터의 고정장치 및 그 제어방법 및 캐니스터 고정장치가 구비된 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 드릴쉽 등의 시추선은 시추시 위치 및 자세유지를 위하여 스러스터(thruster)가 설치된다.

상기와 같은 스러스터는 선박의 저부의 해수면 아래에 복수개가 복수개소에 위치됨으로써 선박의 위치 및 자세유지를 위해 가동된다.

그런데, 상기와 같은 스러스터는 선박 저부에 메인 프로펠러가 작동하는 순항시 또는, 운하 등의 수심이 얕은 곳을 지나가야 하는 경우 또는 스러스터를 수리해야 할 경우에는 상기 스러스터를 선박의 저면보다 상측으로 상승시켜야 하는 등 여러 높이에 위치될 수 있다.

이를 위해, 일반적으로, 상기 스러스터는 선박 저부를 향해 개구된 트렁크내에 승강되도록 구비되며, 상기 트렁크 내를 승강하며 내부에 동력장치 및 제어장치가 구비된 캐니스터 및 상기 캐니스터의 하측에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진기를 포함하여 이루어질 수 있다.

미국등록특허 US6375524

본 발명은 캐니스터를 안정적으로 고정시킬 수 있는 캐니스터 고정장치 및 그 제어방법 및 캐니스터 고정장치가 구비된 선박을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터 고정장치는, 선체의 하부측으로 개구부가 형성되고 선체의 상부측으로 내부공간이 연장된 트렁크의 내측면에 구비되거나 또는 상기 트렁크를 따라 승강 가능하게 상기 트렁크 내부에 수용되며 하부측에 선체의 추진을 위한 추진기 및 골격을 이루는 프레임이 구비된 캐니스터의 외주면에 구비되는 소켓, 상기 소켓과 결합되어 상기 캐니스터를 상기 트렁크에 고정하는 핀, 상기 핀을 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 사이에 끼워지거나 또는 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 트렁크의 내벽 사이에 끼워져 상기 핀이 상기 소켓으로부터 이탈되는 것을 방지하는 락킹 플레이트를 포함하며, 상기 구동부는 상기 소켓에 대응하는 위치의 상기 트렁크의 내측면 또는 상기 캐니스터의 외주면에 구비될 수 있다.

또한, 상기 락킹 플레이트가 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 사이 또는 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 트렁크의 내벽 사이의 정위치에 끼워졌음을 감지하는 락킹 센서를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 락킹 플레이트가 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽 사이의 정위치에 끼워졌을 때, 상기 락킹 플레이트 및 상기 락킹 플레이트와 연접되는 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽에 상호 연통되는 홀이 형성되며, 상기 락킹 센서는, 상기 연통된 홀에 관통 체결되는 볼트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 락킹 플레이트는 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크 내벽 사이에 진입하는 측 단부를 향할수록 얇아지도록 테이퍼지며, 상기 핀은 상기 락킹 플레이트와 접하는 면이 상기 테이퍼진 락킹 플레이트와 대응되도록 테이퍼질 수 있다.

또한, 상기 캐니스터의 외주면 또는 상기 트렁크의 내벽에 고정되며, 상기 핀의 슬라이딩 운동을 안내하며, 상기 핀에 작용하는 하중을 지지하는 실린더부가 더 포함될 수 있다.

상기 실린더부는, 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽 에 고정되며, 상기 핀을 지지하는 부쉬 및 상기 부쉬의 내주면에 결합되어 상기 부쉬에 고정되며, 내주면에 상기 핀이 슬라이딩하는 공간을 형성하고, 저마찰재질로 이루어지는 베어링를 포함할 수 있다.

또한, 상기 실린더부는 상기 실린더부의 내측에 위치된 핀의 외주면까지 윤활유를 공급하기 위하여 상기 실린더부의 외측면에서 내측면까지 관통형성되는 윤활유 공급공을 포함하며, 상기 핀은 상기 핀의 둘레에 형성되어, 상기 윤활유 공급공으로부터 공급된 윤활유를 핀의 외주면으로 공급하는 그루브를 포함할 수 있다.

상기 소켓과 상기 핀이 결합될 때, 상기 소켓의 중심과 상기 핀의 중심이 일치하는지를 감지하는 센터 정렬센서를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 캐니스터의 이동시 상기 핀이 상기 소켓으로부터 완전히 이탈되었는지를 감지하는 핀 이탈센서를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 캐니스터가 설정된 위치로 이동되었을 때, 소켓과 핀이 정렬되었는지를 판단하는 정렬판단단계, 상기 구동부에 압력이 작용되어 신장하고, 상기 구동부에 결합된 상기 핀이 슬라이딩 되어 상기 캐니스터 외주면에 구비된 상기 소켓에 결합되는 핀 결합단계, 락킹 플레이트가 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 트렁크의 내벽 사이에 진입하는 락킹 플레이트 진입단계, 상기 락킹 플레이트가 정위치되었는지를 감지하고, 정위치에 고정 되었다는 표시를 하는 락 온 단계 및 상기 핀이 상기 락킹 플레이트에 의해 지지되도록 상기 구동부에 작용하는 압력을 해제하는 구동부 압력해제 단계를 포함하는 캐니스터 고정장치의 고정방법이 개시된다.

또한, 정위치에 고정되어 있던 상기 락킹 플레이트가 해제되었음을 확인하는 락 오프 단계, 상기 구동부에 압력이 작용되어 신장됨으로써 상기 핀과 락킹 플레이트간에 작용하는 압력을 경감하는 락킹 플레이트 압력해제 단계, 상기 락킹 플레이트가 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽 사이에서 이탈되는 락킹 플레이트 이탈단계, 상기 구동부의 압력이 해제되고 상기 구동부가 수축되어 상기 핀이 슬라이딩되어 상기 핀과 상기 소켓의 결합이 해제되는 핀 결합해제 단계 및 상기 핀이 상기 소켓으로부터 완전히 이탈되었는지를 판단하는 핀 이탈판단단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 캐니스터 고정장치 및 그 제어방법 및 캐니스터 고정장치가 구비된 선박은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 캐니스터가 안정적으로 고정될 수 있다.

둘째, 락킹 플레이트가 핀을 지지함으로써, 고정유지시 구동부의 압력을 지속적으로 유지할 필요가 없어 구동부에 부하가 작용되는 시간이 줄어들므로 수명 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

셋째, 락킹 플레이트가 정위치에 있을 때에만 작동하는 락킹 센서가 구비되므로, 상기 락킹 플레이트가 정위치에 위치되었는지를 확인 가능하며, 이를 통해 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 소켓과 핀의 중심이 일치하는지를 감지하는 센터 정렬센서가 구비됨으로써, 핀과 소켓이 보다 정확한 위치에서 결합될 수 있어 수명이 향상되며, 캐니스터를 보다 안정적으로 고정할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 핀이 소켓으로부터 완전히 이탈되었는지를 감지하는 이탈감지센서가 구비되므로, 캐니스터의 이동시 핀과 소켓의 충돌을 방지하여 고장 및 사고의 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터 고정장치가 구비되는 선박의 일 예를 도시한 단면도;
도 2는 도 1의 스러스터가 작동모드일 때를 도시한 단면도;
도 3은 도 1의 스러스터가 주행모드일 때를 도시한 단면도;
도 4는 도 1의 스러스터가 정비모드일 때를 도시한 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터 고정장치를 도시한 분해 사시도;
도 6은 도 5의 캐니스터 고정장치가 고정상태일 때를 도시한 단면도;
도 7은 도 5의 캐니스터 고정장치의 고정상태가 해제되었을 때를 도시한 단면도;
도 8은 트렁크 및 캐니스터에 도 5의 캐니스터 고정장치가 구비된 모습을 나타낸 평단면도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐니스터 고정장치의 제어방법의 일 예를 도시한 순서도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐니스터 고정장치의 제어방법의 다른 예를 도시한 순서도 이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 따른 캐니스터 고정장치가 구비된 선박의 일 예를 도시한 단면도이다.

드릴쉽 등 해상에 장기간 체류하며 지정된 위치를 고수해야 하는 선박(10)의 경우, 바람이나 조류 등에 의한 위치의 보정 및 파도의 영향에 의해 자세를 제어할 필요가 있어, 선박(10) 저부의 해수면 아래에 스러스터(30)가 복수개 구비되도록 이루어질 수 있다.

여기서 선박은 자항능력을 가지며 사람이나 화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라 액화천연가스-부유식 생산 저장 설비(LNG-FPSO: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU: Floating Storage Offloading)등 인화성 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물과, 드릴쉽(drillship)등의 특수선 등을 모두 포함할 수 있다.

한편, 상기와 같은 스러스터(30)가 선박 저부에 항상 노출되도록 고정된 경우, 메인프로펠러(20) 또는 스러스터(30)를 이용한 선박(10)의 순항 시 저항으로 작용할 수 있으며, 운하 등 수심이 얕은 곳을 지나갈 때 장애로 작용될 수 있다. 또한, 스러스터(30)의 정비 및 수리시 상기 스러스터(30)가 물 밖으로 노출되어 있으므로 시추작업을 중단하고 항구 또는 조선소로 복귀해야 수리가 가능하여 생산성에 영향을 미칠 수도 있다.

따라서, 상기 스러스터(30)를 승강시켜 상기 스러스터(30)가 작동할 때에만, 선체(10) 외부로 노출되도록 하며, 선박(10)이 순항할 때에는 선체 내부로 수납하고, 정비 및 수리시에는 선체(10) 내부에 마련된 정비공간(65)까지 끌어올려 정비를 수행하도록 이루어질 수 있다.

상기 스러스터(30)의 승강을 위해, 선체에 스러스터(30)가 승강되는 공간을 형성하는 트렁크(60)가 스러스터(30)가 위치되는 지점마다 구비될 수 있다. 상기 트렁크(60)는 선체(10)의 저면을 향하는 측이 개구되어 이루어질 수 있다. 또한, 상기 트렁크(60) 내부의 수면보다 높은 위치에 상기 스러스터(30)의 정비를 위한 정비공간(65)이 형성될 수 있다.

상기 스러스터(30)는 상기 트렁크(60) 내에서 승강되도록 구비되며, 상기 트렁크(60) 내를 승강하며 내부에 동력장치 및 제어장치가 구비된 캐니스터(50) 및 상기 캐니스터(50)의 하측에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진기(40)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 추진기(40)는 프로펠러의 형상으로 이루어질 수도 있으며, 워터젯트 등 다른 방식이나 형상으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 스러스터(30)를 승강시키는 승강장치가 구비될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만 상기 승강장치는 유압 또는 모터 및 체인과 기어 등 다양한 조합으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 스러스터(30)는 작동모드(Operation Mode), 주행모드(Transit Mode), 정비모드(Maintenace Mode)로 이루어질 수 있다.

상기 작동모드에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스러스터(30)의 추진기(40)가 선체(10)의 선저부 외측으로 노출되어 선박(10)의 자세제어를 위한 추진력을 발생시키며, 상기 주행모드에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 선체(10)가 순항할 때 또는 운하와 같이 수심이 얕은 곳을 지날 때 상기 스러스터(30)가 상승하여 선체(10) 내부로 수납됨으로써 순항 시 주행에 저항체로 작용되는 것이 방지되고 바닥 장애물과 충돌하는 사고를 예방할 수 있다. 또한, 정비모드에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 추진기 등 정비가 필요한 부분이 상기 정비공간(65)에 위치되도록 상기 스러스터(30)가 더욱 상승될 수 있다.

물론, 스러스터가 구비된 모든 선박이 상기와 같이 작동모드와 주행모드 및 정비모드로 운용되는 것은 아니며, 선박을 순항시키는데 충분한 출력을 발휘하는 스러스터가 탑재된 선박의 경우에는 순항 때에도 전술한 메인 프로펠러(20)를 이용하지 아니하고 상기 스러스터(30)를 이용하여 선박을 추진할 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 스러스터(30)는 주행모드 없이 작동모드와 정비모드로 운영될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 스러스터의 운용모드의 종류 및 가지수에 한정되는 것은 아니며, 선체에 구비되는 스러스터라면 어느 것이던지 적용 가능할 것이다.

또한, 상기 각 모드에서 상기 스러스터(30)를 고정시키는 고정장치가 더 구비될 수 있다.

상기 고정장치는 스러스터(30)의 캐니스터(50)에 구비되어 상기 캐니스터(50)를 상기 트렁크(60)에 고정하는 캐니스터 고정장치(100)로 이루어질 수 있다.

이 때에, 상기 캐니스터(50)에는 상기 추진기의 하중 및 상기 추진기의 작동에 따라 발생하는 수평방향의 하중을 지탱하도록 견고한 프레임이 구비될 수 있다.

상기 캐니스터 고정장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 소켓(110), 구동부(130), 핀(120), 락킹 플레이트(150), 실린더부(140) 및 락킹 센서(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 소켓(110)은 도 5에 도시된 바와같이, 상기 트렁크(60)의 내벽에 구비될 수 있으며, 후술하는 핀(120)과 결합될 수 있도록 핀(120)의 일단부를 수용할 수 있는 홀(112) 또는 홈(112)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 소켓(110)은 상기 스러스터(30)의 각 모드별 높이마다 구비될 수 있다.

상기 구동부(130)는 상기 소켓(110)의 위치에 대응하는 위치의 상기 캐니스터(50)의 프레임(55)에 지지되도록 구비되며, 상기 소켓(110)이 구비된 상기 트렁크(60)의 내벽을 향해 신축되도록 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 구동부(130)는 가압하는 압력이 큰 유압 피스톤이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 공압을 이용하거나 또는 모터 및 렉기어등의 구성 등 알려진 다양한 방식의 구동부가 구비될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 상기 구동부(130)가 유압 피스톤인 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 핀(120)은 상기 구동부(130)에 결합되어 상기 구동부(130)의 신축에 따라 상기 트렁크(60)의 내벽을 향해 수평방향으로 슬라이딩 되면서 상기 소켓(110)에 결합되도록 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 핀(120) 및 소켓(110)은 비교적 큰 하중을 받으며 해수의 영향을 받는 부분으로서, 부식에 강하고 기계적 강도가 큰 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 소켓(110)의 핀(120)을 수용하는 홈(112) 또는 홀(112)은 상기 핀(120)의 단면형상과 일치하는 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 실린더부(140)는 상기 캐니스터(50)의 외주면에 지지되도록 구비되며, 상기 핀(120)의 슬라이딩 운동을 안내하고, 상기 핀(120)에 작용하는 하중을 상기 캐니스터(50)의 외주면에 분산시키는 구성요소일 수 있다.

상기와 같은 실린더부(140)는 상기 핀(120)이 그 내주면을 따라 슬라이딩 가능하도록 상기 핀(120)의 단면형상과 대응되는 내주면을 갖도록 형성될 수 있으며, 부쉬(142)와 베어링(144)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 부쉬(142)는 상기 캐니스터 외주면에 고정되며, 상기 핀(120)을 지지하여 상기 핀(120)에 작용되는 하중을 상기 캐니스터(50)의 외주면에 분산시키는 구성요소일 수 있다.

그리고, 상기 베어링(144)은 상기 부쉬(142)의 내주면에 결합되어 상기 부쉬(142)에 고정되며, 내주면에 상기 핀(120)과 직접 접촉하면서 상기 핀(120)이 슬라이딩하는 공간을 형성하며, 상기 핀(120)이 원할하게 슬라이딩 하도록 테프론 등의 저마찰 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 실린더부(140)의 내측에 위치된 핀(120)의 외주면까지 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급공(146)이 상기 실린더부(140)의 외측면에서 내측면까지 관통형성되며, 상기 핀(120)의 둘레에는, 상기 윤활유 공급공(146)으로부터 공급된 윤활유를 핀(120)의 외주면으로 공급하는 그루브(122)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 락킹 플레이트(150)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)에 결합되었을 때, 상기 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이에 끼워져 상기 핀(120)을 지지하여 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 구성요소일 수 있다.

상기와 같은 락킹 플레이트(150)는 도 5에 도시된 바와 같이, 가운데 부분에 상기 구동부(130)가 위치될 수 있도록 함몰부가 형성될 수 있으며, 도면에 도시하지 않은 크레인이나 유압 및 기어등에 의해 이동되어 상기 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이에 끼워지거나 또는 그 사이에서 이탈될 수 있다.

따라서, 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)에 결합될 때는, 상기 구동부(130)가 신장하여 상기 핀(120)을 상기 소켓(110)측으로 밀어 결합한 후에 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이로 이동되어 그 사이에 끼워져 상기 락킹 플레이트(150)를 고정시키며, 그 후에 상기 구동부(130)의 압력을 해제할 수 있다. 즉, 상기 구동부(130)에 압력이 작용되지 아니하여도 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀(120)을 지지하여 상기 핀(120)과 상기 소켓(110)이 고정상태를 유지하여 상기 캐니스터(50)를 고정상태로 유지할 수 있다.

상기와 같은 락킹 플레이트(150)에서 상기 핀(120)과 접하는 면 및 상기 핀(120)에서 상기 락킹 플레이트(150)와 접하는 면은 경사지게 맞물리도록 상호 테이퍼지게 형성될 수 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 락킹 플레이트(150)는 상기 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이로 진입하는 측 단부(하단부)를 향할수록 얇아지도록 테이퍼지며, 상기 핀(120)의 락킹 플레이트(150)와 접하는 면도 상기 락킹 플레이트(150)의 경사에 대응되도록 테이퍼지게 형성될 수 있다.

이는, 상기 락킹 플레이트(150)의 자중으로서 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀(120)을 지속적으로 밀어내는 방향으로 가압하여 고정상태를 유지함과 동시에, 상기 캐니스터(50)의 고정상태를 해제하고자 락킹 플레이트(150)를 상기 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이에서 이탈시킬 때 마찰력에 의해 과도한 힘이 작용하는 것을 방지하기 위함일 수 있다.

이 때, 상기 락킹 플레이트(150)의 경사진 각도는 상기 핀(120)의 반작용 힘에 의해 락킹 플레이트(150)가 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이에서 밀려 이탈되지 않는 각도로 이루어질 수 있으며, 상기 캐니스터(50)를 고정상태로 유지하기 위하여 상기 핀(120)이 가압되어야 하는 힘과 상기 락킹 플레이트(150)의 자중 및 락킹 플레이트(150)와 핀(120)과의 마찰력등 다양한 요소를 고려하여 당업자가 선택할 수 있을 것이다.

한편, 상기 락킹 센서(160)는 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 소켓(110)에 결합된 상기 핀(120)과 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이의 정위치에 끼워졌음을 감지하거나 확인하는 구성요소일 수 있다.

상기와 같은 락킹 센서(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 소켓(110)에 결합된 핀(120)과 상기 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이의 정위치에 끼워졌을 때, 락킹 플레이트(150)의 일부와 상호 연통되도록 상기 락킹 플레이트(150)와 연접되는 상기 캐니스터(50)의 프레임(55)에 형성되는 홀(162)과, 상기 상호 연통된 홀(162)에 관통 체결되는 볼트(164)로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 락킹 플레이트(150)가 정 위치에 위치되었을 때 상기 홀(162)이 상기 락킹 플레이트(150)의 일부와 상호 연통되며, 이 때 상기 볼트(164)가 상기 홀(162)에 관통 체결됨으로써 상기 락킹 플레이트(150)가 정 위치에 위치되었음을 감지하고 확인할 수 있는 것이다.

또한, 상기 볼트(164)의 체결여부가 전기적으로 센싱되어 선박의 조타실이나 캐니스터의 구동을 제어하는 조종부에 상기 볼트(164)의 체결여부가 표시될 수 있다.

물론, 상기 락킹 센서(160)의 볼트(164)는 공지된 볼트의 형태로 이루어질 수도 있고, 핀의 형태로 이루어질 수도 있으며, 상기 홀(162)이 락킹 플레이트(150)의 일부와 연통되었는지를 감지하는 광학센서로 이루어질 수도 있는 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

또 한편, 상기 캐니스터(50)가 고정되고자, 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)에 결합될 때, 상기 핀(120)과 상기 소켓(110)의 정렬이 이루어졌는지를 감지하는 센터 정렬센서(170)가 구비될 수 있다.

상기 센터 정렬센서(170)는 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)에 결합될 때 정확한 위치에 결합될 수 있도록 상기 핀(120)과 상기 소켓(110)의 중심점이 정렬되었는지를 감지하는 구성요소 일 수 있다.

상기와 같은 센터 정렬센서(170)는 상기 핀(120) 또는 상기 소켓(110)에 구비되어 맞은편의 특정점을 인식하는 센서로 이루어질 수도 있고, 레이저 등을 활용하는 레이저 센서일수도 있으며, 또는 자기력을 이용하는 마그네틱 센서일 수도 있는 등 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있다.

또한, 상기 캐니스터(50)가 이동되고자 상기 핀(120)과 소켓(110)의 결합이 해제될 때, 상기 핀(120)이 소켓(110)으로부터 완전하게 이탈되지 않은 상태에서 캐니스터(50)가 승강되면 핀(120)과 소켓(110)이 충돌하는 사고가 발생될 수 있으므로, 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)으로부터 완전하게 이탈되었는지를 감지하는 핀 이탈센서(180)가 더 구비될 수 있다.

상기 핀 이탈센서(180)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 캐니스터(50)의 외주면에 상기 핀(120)을 사이에 두고 서로 마주보도록 발신부와 수신부로 한 쌍이 배치되어 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 핀(120)이 돌출되어 상기 핀 이탈센서(180)의 사이를 막고 있어 상기 수신부에서 상기 발신부의 신호를 감지하지 못하는 경우 상기 핀(120)이 돌출되어 있으므로 상기 핀(120)이 소켓(110)으로부터 이탈되지 아니하였음을 감지하고, 상기 발신부의 신호를 상기 수신부에서 감지하는 경우 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 핀(120)이 상기 캐니스터(50) 내부로 완전히 수납되어 상기 소켓(110)으로부터 이탈되었음을 감지할 수 있다.

한편, 상기와 같은 캐니스터 고정장치(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 캐니스터(50) 및 트렁크(60)에 복수개가 구비될 수 있으며, 상기 캐니스터 고정장치(100)가 복수개 구비될 경우에는 서로 대향된 측에 구비되어 힘의 균형을 이루도록 구비될 수 있다.

또한, 복수개의 캐니스터 고정장치(100) 중 어느 하나가 고장나더라도 나머지 캐니스터 고정장치(100)로서 충분한 성능을 발휘할 수 있도록 이루어질 수 있다.

즉, 고장난 캐니스터 고정장치(100)를 수리하면서 나머지 캐니스터 고정장치(100)로서 캐니스터(50)를 고정할 수 있으므로, 대양에서 작업중에 캐니스터 고정장치(100)에 고장이 발생한다고 하여도 작업을 계속할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 상기 소켓(110)이 트렁크(60)의 내측면에 구비되며, 상기 구동부(130), 핀(120), 락킹 플레이트(150) 및 락킹 센서(160)는 상기 캐니스터(50)에 구비되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 소켓이 상기 캐니스터의 외주면에 구비되며, 상기 구동부, 핀, 락킹 플레이트 및 락킹센서가 상기 트렁크(60)에 구비될 수도 있다. 이 때, 상기 트렁크(60)에는 하중 및 압력을 지탱할 수 있는 내벽면이 구비될 수 있으며, 상기 구동부, 핀, 락킹 플레이트 및 락킹센서는 상기 트렁크의 내벽면에 구비될 수 있다. 상기와 같은 구성은 당업자가 전술한 실시예를 참조한다면 자명하게 이해 가능할 것이므로 자세한 설명 및 도면의 도시는 생략하기로 한다.

한편, 이하에서는 상기한 캐니스터 고정장치의 제어방법의 일 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 상기 캐니스터(50)를 고정할 때의 제어방법에 대해서 설명하기로한다.

본 실시예에 따른 캐니스터를 고정할 때의 캐니스터 고정장치의 제어방법은, 도 9에 도시된 바와 같이, 정렬판단단계(S120)와 핀 결합단계(S130), 락킹 플레이트 진입단계(S140), 락 온 단계(S150) 및 구동부 압력해제 단계(S160)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 정렬판단단계(S120)는, 상기 스러스터(30)의 작동모드에 따라 상기 캐니스터(50)가 설정된 위치로 이동된 후(S110), 전술한 센터 정렬센서(170)에서 상기 핀(120)과 소켓(110)이 정렬을 이루었는지를 판단하는 단계이다.

상기 정렬판단단계(S120)에서 핀(120)과 소켓(110)이 정렬을 이루지 않았다고 판단되는 경우에는 상기 캐니스터(50)를 조금씩 승강 또는 하강시켜 상기 핀(120)과 상기 소켓(110)을 정렬시킬 수 있다.

상기 정렬판단단계(S120)에서 정렬이 이루어졌음이 감지되면 핀 결합단계(S130)가 수행될 수 있다.

상기 핀 결합단계(S130)는, 전술한 구동부(130)에 압력이 작용되어 상기 구동부(130)가 신장하고, 상기 구동부(130)에 결합된 핀(120)이 상기 소켓(110)측으로 슬라이딩되어 상기 핀(120)과 소켓(110)이 결합되는 단계일 수 있다.

상기 핀(120)과 상기 소켓(110)이 결합된 후에는 상기 락킹 플레이트 진입단계(S140)가 수행될 수 있다.

상기 락킹 플레이트 진입단계(S140)는, 상기 소켓(110)에 결합된 상기 핀(120)의 후측과 캐니스터(50)의 프레임(55) 사이에 상기 락킹 플레이트(150)가 진입하는 단계일 수 있다.

그리고, 상기 락 온 단계(S150)는, 상기 락킹 플레이트(150)가 정위치에 위치되었는지를 감지하며, 또한, 정위치에 고정되었다는 표시를 하는 단계일 수 있다. 전술한 락킹 센서(160)가 상기 락 온 단계(S150)에서 사용될 수 있다. 상기 락 온 단계(S150)에서 상기 락킹 플레이트(150)가 정위치되지 않았다고 감지되는 경우에는 상기 락킹 플레이트 진입단계(S140)가 계속 수행되어 상기 락킹 플레이트(150)를 정위치에 위치시킬 수 있다.

그리고, 상기 락킹 플레이트(150)의 진입이 완료된 후에는 상기 구동부(130)의 압력이 해제되는 구동부 압력해제 단계(S160)가 수행될 수 있다. 상기 구동부(130)의 압력이 해제된다고 하더라도 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀을 지지하고 있으므로 상기 핀(120)과 상기 소켓(110)의 고정상태가 유지될 수 있다.

이하, 상기 스러스터를 승강시키고자 상기 캐니스터의 고정상태를 해제할 때의 캐니스터 고정장치의 제어방법에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 캐니스터의 고정상태를 해제할 때의 캐니스터 고정장치의 제어방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 락 오프 단계(S210), 락킹 플레이트 압력해제 단계(S220), 락킹 플레이트 이탈단계(S230), 핀 결합해제 단계(S240) 및 핀 이탈 판단단계(S250)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 락 오프 단계(S210)는, 정위치에 고정되어 있던 상기 락킹 플레이트(150)가 해제되었음을 확인하는 단계이다. 상기와 같은 락 오프 단계(S210)는, 작업자가 상기 락킹 센서(160)의 볼트(164)를 탈거하는 등 고정되어 있는 상기 락킹 플레이트(150)를 해제하여 수행할 수 있다.

상기 락 오프 단계(S210) 후에는 락킹 플레이트 압력해제 단계(S220)가 수행될 수 있다. 본 단계에서는, 상기 구동부(130)에 압력이 작용되어 상기 구동부(130)가 신장하고, 그에 따라 상기 구동부(130)에 결합된 핀(120)을 상기 소켓(110)측으로 가압하여 상기 핀에 의해 락킹 플레이트(150)에 가해지는 압력을 경감시키는 단계일 수 있다.

상기 락킹 플레이트(150)의 압력이 경감된 후에는 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀(120)과 캐니스터의 프레임(55) 사이에서 이탈되는 락킹 플레이트 이탈단계(S230)가 더 수행될 수 있다.

상기 락킹 플레이트 이탈단계(S230)에서는 도면에 도시되지 않은 크레인이나 유압 및 기어등에 의한 구동부에 의하여 상기 락킹 플레이트(150)가 상기 핀(120)과 캐니스터의 프레임(55) 사이에서 이탈될 수 있다.

그리고, 상기 락킹 플레이트 이탈단계(S230) 후에는 핀 결합해제 단계(S240)가 수행될 수 있다. 상기 핀 결합해제 단계(S240)는, 상기 구동부(130)에 작용되는 압력이 해제되고, 상기 구동부(130)가 수축하여 상기 구동부(130)에 결합된 상기 핀(120)이 상기 캐니스터(50)측으로 슬라이딩되어 상기 소켓(110)으로부터 이탈되는 단계일 수 있다.

또한, 상기 핀(120)이 이탈된 후에는, 상기 핀 이탈 판단단계(S250)가 수행될 수 있다. 상기 핀 이탈 판단단계(S250)는 상기 핀(120)이 상기 소켓(110)으로부터 완전히 이탈되었는지를 판단하는 단계로서, 전술한 핀 이탈센서(180)를 통해 상기 핀(120)이 완전히 이탈되었는지의 여부를 판단할 수 있다.

전술한 단계들을 통하여 캐니스터 고정장치의 고정 해제가 완전히 이루어진 후에 상기 캐니스터를 승강하여 상기 스러스터를 원하는 위치로 승강(S260)시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 선박 20: 메인 프로펠러
30: 스러스터 40: 추진기
50: 캐니스터 55: 캐니스터의 프레임
60: 트렁크 65: 정비공간
100: 캐니스터 고정장치 110: 소켓
112: 소켓의 홀 120: 핀
122: 그루브 130: 구동부
140: 실린더부 142: 부쉬
144: 베어링 146: 윤활유 공급공
150: 락킹 플레이트 160: 락킹 센서
162: 홀 164: 볼트
170: 센터 정렬센서 180: 핀 이탈센서
S120: 정렬판단단계 S130: 핀 결합 단계
S140: 락킹 플레이트 진입단계 S150: 락 온 단계
S160: 구동부 압력해제 단계 S210: 락 오프 단계
S220: 락킹 플레이트 압력해제 단계
S230: 락킹 플레이트 이탈단계 S240: 핀 결합해제 단계
S250:핀 이탈 단계

Claims (11)

1. 선체의 하부측으로 개구부가 형성되고 선체의 상부측으로 내부공간이 연장된 트렁크의 내측면에 구비되거나 또는 상기 트렁크를 따라 승강 가능하게 상기 트렁크 내부에 수용되며 하부측에 선체의 추진을 위한 추진기 및 골격을 이루는 프레임이 구비된 캐니스터의 외주면에 구비되는 소켓;
   상기 소켓과 결합되어 상기 캐니스터를 상기 트렁크에 고정하는 핀;
   상기 핀을 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부; 및
   상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 사이에 끼워지거나 또는 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 트렁크의 내벽 사이에 끼워져 상기 핀이 상기 소켓으로부터 이탈되는 것을 방지하는 락킹 플레이트를 포함하며,
   상기 구동부는 상기 소켓에 대응하는 위치의 상기 트렁크의 내측면 또는 상기 캐니스터의 외주면에 구비되는 캐니스터 고정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 락킹 플레이트가 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 사이 또는 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 트렁크의 내벽 사이의 정위치에 끼워졌음을 감지하는 락킹 센서를 더 포함하는 캐니스터 고정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 락킹 플레이트가 상기 소켓에 결합된 상기 핀과 상기 캐니스터 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽 사이의 정위치에 끼워졌을 때, 상기 락킹 플레이트 및 상기 락킹 플레이트와 연접되는 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽에 상호 연통되는 홀이 형성되며,
   상기 락킹 센서는,
   상기 연통된 홀에 관통 체결되는 볼트를 포함하는 캐니스터 고정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 락킹 플레이트는,
   상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크 내벽 사이에 진입하는 측 단부를 향할수록 얇아지도록 테이퍼지며,
   상기 핀은
   상기 락킹 플레이트와 접하는 면이,
   상기 테이퍼진 락킹 플레이트와 대응되도록 테이퍼지는 캐니스터 고정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 캐니스터의 외주면 또는 상기 트렁크의 내벽에 고정되며, 상기 핀의 슬라이딩 운동을 안내하며, 상기 핀에 작용하는 하중을 지지하는 실린더부가 더 포함되는 캐니스터 고정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 실린더부는,
   상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽에 고정되며, 상기 핀을 지지하는 부쉬; 및
   상기 부쉬의 내주면에 결합되어 상기 부쉬에 고정되며, 내주면에 상기 핀이 슬라이딩하는 공간을 형성하고, 저마찰재질로 이루어지는 베어링;
   를 포함하는 캐니스터 고정장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 실린더부는
   상기 실린더부의 내측에 위치된 핀의 외주면까지 윤활유를 공급하기 위하여 상기 실린더부의 외측면에서 내측면까지 관통형성되는 윤활유 공급공을 포함하며,
   상기 핀은
   상기 핀의 둘레에 형성되어, 상기 윤활유 공급공으로부터 공급된 윤활유를 핀의 외주면으로 공급하는 그루브를 포함하는 캐니스터 고정장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 소켓과 상기 핀이 결합될 때, 상기 소켓의 중심과 상기 핀의 중심이 일치하는지를 감지하는 센터 정렬센서를 더 포함하는 캐니스터 고정장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 캐니스터의 이동시 상기 핀이 상기 소켓으로부터 완전히 이탈되었는지를 감지하는 핀 이탈센서를 더 포함하는 캐니스터 고정장치.
10. 캐니스터가 설정된 위치로 이동되었을 때, 소켓과 핀이 정렬되었는지를 판단하는 정렬판단단계;
    구동부에 압력이 작용되어 신장하고, 상기 구동부에 결합된 상기 핀이 슬라이딩 되어 상기 소켓에 결합되는 핀 결합단계;
    락킹 플레이트가 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 트렁크의 내벽 사이에 진입하는 락킹 플레이트 진입단계;
    상기 락킹 플레이트가 정위치되었는지를 감지하고, 정위치에 고정 되었다는 표시를 하는 락 온 단계; 및
    상기 핀이 상기 락킹 플레이트에 의해 지지되도록 상기 구동부에 작용하는 압력을 해제하는 구동부 압력해제 단계;
    를 포함하는 캐니스터 고정장치의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    정위치에 고정되어 있던 상기 락킹 플레이트가 해제되었음을 확인하는 락 오프 단계;
    상기 구동부에 압력이 작용되어 신장됨으로써 상기 핀과 락킹 플레이트간에 작용하는 압력을 경감하는 락킹 플레이트 압력해제 단계;
    상기 락킹 플레이트가 상기 핀과 상기 캐니스터의 프레임 또는 상기 트렁크의 내벽 사이에서 이탈되는 락킹 플레이트 이탈단계;
    상기 구동부의 압력이 해제되고 상기 구동부가 수축되어 상기 핀이 슬라이딩되어 상기 핀과 상기 소켓의 결합이 해제되는 핀 결합해제 단계; 및
    상기 핀이 상기 소켓으로부터 완전히 이탈되었는지를 판단하는 핀 이탈판단단계;
    를 더 포함하는 캐니스터 고정장치의 제어방법.
    

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