KR101453745B1 - 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치 - Google Patents

웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 크게 리프팅 어셈블리, 웜기어 어셈블리 및 한 쌍의 부력탱크로 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 선박을 지지 또는 수용할 수 있도록 한 쌍의 부력탱크들 사이에 있는 리프팅 어셈블리, 한 쌍의 부력탱크를 수면 상하로 유도할 수 있는 웜기어 어셈블리 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 조작이 간편하고, 부력탱크를 제외한 리프트 장치의 나머지 부분이 모두 수면 위로 올라와 있기 때문에, 선박을 침수시키기 위해 리프트 어셈블리의 일부가 수분 동안 잠기는 시간을 제외하고는 항상 수면 위에 놓이게 되므로, 침수로 인한 보트리프트 장치의 부식을 방지할 수 있으므로 내구성을 크게 높일 수 있다.

Description

웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치{Worm Gear-Operated Floating Watercraft Lift Apparatus For Raising Or Lowering The Watercraft}
본 발명은 부력탱크를 제외한 리프트 어셈블리의 어떠한 부분도 전혀 물에 침수되지 않고, 선박, 예를 들면 모터보트, 고무보트, 어선, 요트 등을 수면 위로 들어올리거나 수면에 띄우기 위한 웜기어-작동식 보트리프트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선체가 정박해 있을 때 파도 등에 의한 물의 출렁임으로 인해 선체가 외부 물체와 부딪쳐서 선체 외표면이 물리적인 손상을 입을 수 있다.
또한 선박을 오랜 기간 동안 운항하거나 선체가 오랜 기간 동안 물, 특히 바닷물에 잠겨있으면, 따개비, 홍합, 굴과 같은 조개류를 포함한 600 여종의 해중생물이 선체의 침수 부분에 부착된다. 이와 같은 해양생물이 선체에 붙게 되면 해수면과의 마찰 때문에 선박의 운행속도가 떨어지고 그로 인해 연료비가 2 배 이상 증가하는 등의 심각한 문제가 발생한다. 이와 같은 해양생물의 부착을 방지하기 위하여 선박의 침수부분에 방오 도료를 코팅하는 경우가 있는데, 대부분의 방오 도료는 해양생물에 독성을 주는 등의 환경 오염문제로 국제 해사기구(IMO)에 의해 사용이 규제되고 있다. 독성이 적은 방오 도료도 개발되고 있으나, 그 유효 수명에 한계가 있고 방오 도료 도장 작업과 관련한 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.
이에 따라 보통 2개월 내지 6개월 정도의 주기로 선체의 침수면에 부착된 해양생물을 물리적으로 제거해야 하는 번거로움과 그에 따른 상당한 비용을 부담해야 한다.
위와 같은 문제점들을 해결 또는 경감하기 위해서, 선박을 운항하지 않고 장기간 정박할 때 선박을 수면 위로 올려 해양생물의 부착을 방지하고, 이미 부착된 해양생물을 고사시킬 필요가 있다. 이와 같이, 선박을 수면 위의 공중에 부양하기 위한 여러 리프트 장치가 개발되어 있다. 그러나 대부분의 리프트 장치가 플랫폼에 설치되거나 수중에 설치되어서 부식 문제, 조수 간만의 차로 인한 수면 높이의 변동 때문에 효용성이 떨어지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 미국특허 제 6,823,809 호에서는 수면 위에 떠 있는 선박 리프트 장치 및 방법에 대해서 기재하고 있다. 그러나 상기 특허에서는 선박을 완전히 수면 위로 들어올렸을 때 리프팅 어셈블리의 하부가 수면에 잠겨 부식되어 내구성이 떨어지고, 선박과 리프팅 어셈블리의 하중을 집중적으로 받게 되는 부력탱크(float)와 리프팅 어셈블리의 연결 부분이 연속적인 마찰로 인해 마손되기 쉬어 역시 내구성이 떨어지고, 뿐만아니라 부력탱크가 수중에서 수면 위로 올라오는 과정에서 선박과 리프팅 장치의 하중이 실리는 롤러가 부력탱크로부터 완전 분리된 상태에서 리프팅 어셈블리의 하부에 있는 리프트 아암 크로스빔에 의해서만 작동되기 때문에, 부력탱크가 흔들림이 많아 자연스럽고 부드럽게 수면 위로 올라오지 못하는 불안정한 상태에 놓이게 된다.
또한, 상기 특허의 선박 리프트 장치는 선박을 수면 위로 들어올리거나 침수시킬 때를 불문하고 유압실린더, 유압실린더 호스, 리프팅 어셈블리의 일부가 항상 침수 상태에 놓이게 되므로 장치는 물론 유압실린더의 부식으로 인한 유압액의 누출로 환경 오염문제를 일으킨다.
본 발명자는 이러한 문제점을 염두에 두고 연구를 거듭한 결과, 특수 고안된 리프트 장치를 이용함으로써 위와 같은 문제점을 해결할 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 선박을 완전히 수면 위로 들어올렸을 때 부력탱크를 제외하고, 웜기어를 포함한 리프팅 어셈블리의 어떠한 부분도 수면에 잠기지 않아 내식성이 좋고, 부력 탱크의 하중 전달 부분이 마손되지 않으며, 그리고 부력탱크가 자연스럽고 부드럽게 수면 위 아래로 안정적으로 올라가거나 내려가게 할 수 있는 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 크게 리프팅 어셈블리(10), 두 쌍의 웜기어 어셈블리(20) 및 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 선박을 지지 또는 수용할 수 있도록 한 쌍의 부력탱크들(30) 사이에 있는 리프팅 어셈블리(10), 부력탱크(30)를 수면(34) 위와 아래로 유도할 수 있는 웜기어 어셈블리(20) 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 선박을 완전히 수면 위로 들어올렸을 때 부력탱크를 제외하고 웜기어를 포함한 리프팅 어셈블리의 어떠한 부분도 수면에 잠기지 않아 내식성이 좋으며, 부력 탱크의 하중 전달 부분이 마손되지 않아 내구성이 좋고, 그리고 부력탱크가 자연스럽고 부드럽게 안정적으로 작동될 수 있다.
도 1은 선박이 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 적재된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 일부분을 부분 확대한 도면과 함께 나타낸 사시도이다.
도 3은 선박이 침수되고 부력탱크가 수면 위로 충분히 올라왔을 때의 상태를 나타낸 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 사시도이다.
도 4는 선박이 수면 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크가 충분히 물에 잠긴 상태를 나타낸, 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 정면도이다.
도 5는 부력탱크가 물에 충분히 잠긴 상태와 수면 위로 충분히 올라온 상태의 중간 상태를 나타낸, 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 작동 상태도이다.
도 6은 선박을 침수시키기 위해서 부력탱크가 수면 위로 충분히 올라온 상태를 나타낸, 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 작동 상태도이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 선박이 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 적재된 상태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 사용될 수 있는 선박의 종류로는 모터보트, 유틸리티 보트, 조립식 고무보트, 어선, 크루즈 요트, 딩기 요트 등이 있다.
도 2에서는 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 사시도로서, 그 장치의 주요 부분을 확대한 도면을 도시하고 있다. 본 발명의 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 크게 선박을 지지 또는 수용할 수 있도록 한 쌍의 부력탱크(30) 사이에 있는 리프팅 어셈블리(10), 부력탱크(30)를 수면(34) 위와 아래로 유도할 수 있는 웜기어 어셈블리(20) 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어져 있다.
상기 리프팅 어셈블리(10)는 U-형 프레임(11), 선체 밑바닥을 지지 또는 수용할 수 있도록 내측 중앙부로 경사져 있고 길이 방향으로 연장된 한 쌍의 받침대(12), 상기 받침대(12)를 지지하는 한 쌍의 V-형 빔(13), 상기 V-형 빔(13)의 양 단부와 중앙 저부에 용접 결합된 빔들(14), 및 한 쌍의 U-형 프레임(11)의 저부 중앙에 용접 결합되고 길이 방향으로 연장된 'ㅗ-형' 중앙 빔(15)을 포함한다. U-형 프레임(11)은 선박이 본 발명의 리프트 장치 내로 진입할 때 위치 선정의 기준을 잡아줄 수 있다.
상기 웜기어 어셈블리(20)는 U-형 프레임(11)의 양 단부에 형성된 돌출부(16)의 에 부착된 제1 지지대(22); 제1 지지대(22)의 단부에 형성된 구멍 내의 회전축(21)에 연결된 웜휠(27); 웜휠(27)의 톱니와 연결된 웜(24); 웜축(23); 웜축(23)과 연결된 모터(26); 제1 지지대(22)의 회전축(21)에 의해 연결되고 부력탱크(30)의 상부에 부착된 제2 지지대(25); 및 웜휠(27), 웜(24) 및 웜축(23)을 둘러싸고 U-형 프레임(11)의 돌출부(16)의 측면에 부착된 하우징(28)으로 이루어진다.
상기 부력탱크(30)는 알루미늄 등과 같은 가벼운 금속재질 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP) 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 복수 개를 서로 결합하여 사용할 수 있다. 부력탱크(30)에 부착된 제2 지지대(25)는 회전축(21)에 의해 제1 지지대(22)와 연결되어 있다.
상기 부력탱크(30)는 선박을 수면(34) 위로 올릴 때 부력을 높이도록 물과의 접촉면을 크게 하기 위해서 아래 면을 넓게 하고 윗면은 좁게 구성하였으며, 반대로 선박을 침수시킬 때는 부력을 낮추기 위해서 그 내측에 절곡부를 형성하였다.
또한, 웜기어의 고장으로 인한 안전성 또는 부력탱크(30)와 U-형 프레임(11)과의 고정 안정성을 위해서, 본 발명에 따른 보트리프트 장치는 U-형 프레임(11)의 제3 지지대(32), 부력탱크(30)의 상부에 부착된 제4 지지대(31), 및 제3 지지대(32)와 제4 지지대(31)를 제3 지지대(32)의 단부에 형성된 구멍(29)(도3 참조)과 솔레노이드 핀에 의해 고정 또는 분리하기 위한 솔레노이드(33)로 이루어진 로킹장치를 구비하고 있다.
도 3에서는 선박이 침수되고 부력탱크(30)가 수면(34) 위로 충분히 올라왔을 때의 상태를 나타낸다. 선박을 수면에 침수시키기 위해서는 먼저 솔레노이드(33) 핀에 의해 제3 지지대(32)와 제4 지지대(31)를 분리시킨다. 전원(도시되지 않음)에 의해 모터(26)를 작동시켜 좌측의 웜휠(27)은 시계방향으로 그리고 우측의 웜휠(27)은 시계반대방향으로 회전시키면, 회전축(21)을 중심으로 부력탱크(30)에 부착된 제2 지지대(25)가 외측으로 회전하면서 부력탱크(30)가 자연스럽고 부드럽게 상승하여 부력탱크(30)가 수면(34)과 거의 수평을 이루게 된다. 이러한 작동과 동시에 의해 리프팅 어셈블리(10)는 서서히 수면(34)으로 침수된다.
도 4에서는 선박이 수면(34) 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크(30)가 충분히 물에 잠긴 상태를 나타낸다. 선박을 수면 위로 완전히 들어올리기 위해서는, 모터(26)에 의해 웜휠(27)을 시계반대 방향(우측 웜휠은 시계방향)으로 회전시키면, 부력탱크(30)에 부착된 제4 지지대(31)에 의해 부력탱크(30)를 내측으로 밀면서 제2 지지대(25)가 내측으로 회전하면서 부력탱크(30)가 자연스럽고 부드럽게 물속으로 침수해 들어가서 부력탱크(30)의 하부 면이 수면(34)과 수평을 이루게 된다. 이러한 작동과 동시에 리프팅 어셈블리(10)는 서서히 수면(34)으로 완전히 올라오게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 보트리프트 장치 중 부력탱크 이외의 어떠한 부분도 물에 잠기지 않게 된다.
도 4 내지 도 6을 통해서, 수면(34) 위로 올려진 선박을 물에 침수시키는 작동을 설명한다.
도 4는 선박이 본 발명의 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 적재되어 수면(34) 위로 들어 올려져 있는 상태를 도시하고 있다. 선박을 다시 수중에 침수시키기 위해서는 먼저 솔레노이드(33)의 핀을 제3 지지대(32)로부터 분리시킨 후, 모터(26)의 전원(도시되지 않음)을 켜서 모터(26)를 작동시킨다.
모터(26)의 작동에 의해 좌측의 웜휠(27)은 시계방향으로 그리고 우측의 웜휠(27)은 시계반대방향으로 회전한다. 회전축(21)을 중심으로 부력탱크(30)에 부착된 제2 지지대(25)가 외측으로 회전하게 된다. 이와 동시에 부력탱크(30)는 부력을 적게 받으면서 수면 위로 서서히 자연스럽고 부드럽게 상승하게 된다. 부력탱크(30)는 상승하면서 절곡 부분으로 인해 수면(34)과의 단면적이 적어지기 때문에 점점 부력을 적게 받게 된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 작동과 동시에 선박을 지지하고 있는 한 쌍의 V-형 빔(13)은 부력탱크(30)가 상승함에 따라 서서히 수면(34)을 향해 내려오다 선박이 자체적으로 수면(34)에 완전히 뜨게 될 때까지 웜기어는 작동된다.
선박이 리프트 장치를 빠져나가면 즉시 웜기어를 작동시켜 도 4에 도시된 바와 같이 리프트 어셈블리(10)를 수면(34) 위로 올려 놓는다. 선박을 수면(34) 위로 올릴 때는 도 4 내지 도 6의 역순으로 리프트 장치를 작동하면 된다.
본 발명의 가장 큰 특징은 부력탱크(30)를 제외한 리프트 장치의 나머지 부분이 모두 수면 위로 올라와 있기 때문에, 선박을 침수시키기 위해 리프트 어셈블리(10)의 일부가 수분 동안 잠기는 시간을 제외하고는 항상 수면 위에 놓이게 된다는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 조작이 간편하면서도 침수로 인한 보트리프트 장치의 부식을 방지할 수 있으므로 내구성을 크게 높일 수 있다.
도면과 관련한 설명은 본 발명의 실시예로서, 본 기술 분야의 기술자라면 첨부된 특허청구범위의 정신을 벗어나지 않고 본 발명을 여러 가지로 변형 및 변경할 수 있을 것이다.
10 : 리프팅 어셈블리 11 : U-형 프레임
12 : 받침대 13 : V-형 빔
14 : 빔 15 : 중앙 빔
16 : 돌출부 20 : 웜기어 어셈블리
21 : 회전축 22 : 제1 지지대
23 : 웜축 24 : 웜
25 : 제2 지지대 26 : 모터
27 : 웜휠 28 : 하우징
29 : 구멍 30 : 부력탱크
31 : 제4 지지대 32 : 제3 지지대
33 : 솔레노이드 34 : 수면

Claims (6)

  1. 선박을 지지 또는 수용할 수 있도록 한 쌍의 부력탱크들(30) 사이에 있는 리프팅 어셈블리(10); 부력탱크(30)를 수면(34) 위와 아래로 유도할 수 있는 웜기어 어셈블리(20); 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)를 포함하는 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 있어서,
    웜기어 어셈블리(20)가 U-형 프레임(11)의 양 단부에 형성된 돌출부(16)에 부착된 제1 지지대(22); 제1 지지대(22)의 단부에 형성된 구멍 내의 회전축(21)에 연결된 웜휠(27); 웜휠(27)의 톱니와 연결된 웜(24); 웜축(23); 웜축(23)과 연결된 모터(26); 제1 지지대(22)의 회전축(21)에 의해 연결되고 부력탱크(30)의 상부에 부착된 제2 지지대(25); 그리고 웜휠(27), 웜(24) 및 웜축(23)을 둘러싸고 U-형 프레임(11)의 돌출부(16)의 측면에 부착된 하우징(28)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치.
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  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, U-형 프레임(11)의 양 단부의 돌출부(16)에 부착된 제3 지지대(32), 부력탱크(30)의 상부에 부착된 제4 지지대(31), 및 제3 지지대(32)와 제4 지지대(31)를 제3 지지대(32)의 단부에 형성된 구멍(29)과 솔레노이드 핀에 의해 고정 또는 분리하기 위한 솔레노이드(33)로 이루어진 로킹장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웜기어-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치.
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