KR101487664B1 - 캐니스터식 스러스터의 구속장치 - Google Patents

Abstract

캐니스터식 스러스터의 구속장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 선체나 부유구조물의 트렁크 내에서 승강하는 캐니스터, 캐니스터의 하부에 마련되어 캐니스터와 함께 승강하는 스러스터, 및 캐니스터를 트렁크 내에서 구속하는 구속장치를 포함하고, 구속장치는 캐니스터 외측에서 수평방향으로 돌출하여 걸림을 구현하는 걸림로드; 및 트렁크 내면에 고정되며 걸림로드가 진입하여 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 마련되는 복수의 걸림부재를 포함하고, 복수의 걸림부재는 스러스터가 선체의 저면 아래에 위치할 때, 걸림로드가 삽입되는 걸림홈을 구비한 제1걸림부재; 스러스터를 트렁크 내부로 인입시킨 상태에서 걸림로드가 놓여지는 제2걸림부재;를 포함하되, 제1걸림부재는 하면이 개방되고, 걸림홈의 상단부가 트렁크 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되고, 걸림로드는 걸림홈의 형상에 대응하여 걸림로드의 상단부가 트렁크의 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되어 제1걸림부재의 걸림홈으로 삽입된다.

Description

캐니스터식 스러스터의 구속장치{LOCKING SYSTEM FOR CANISTER-TYPE THRUSTER}

본 발명은 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 단순화되고, 설치작업의 효율성을 높일 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 관한 것이다.

드릴쉽(Drillship)과 같은 특수선박은 해상의 작업영역에서 정박할 수 있어야 하므로 조류, 바람, 파고의 영향에도 위치를 유지할 수 있는 장치(Dynamic Positioning System)가 필요하다. 따라서 이러한 선박은 수중에서 방향을 전환하면서 추진력을 발생시켜 선체의 위치를 제어할 수 있는 스러스터(Thruster)를 갖추고 있다.

하지만 통상적인 스러스터는 선체 하부(수중)에 설치되기 때문에 고장이 생길 경우 수리나 교체가 어려운 문제가 있다. 해상에서 고장이 생길 경우 수리를 위해 도크(dock)가 있는 육상까지 선체를 이동시켜야 하는 상황이 발생하기도 한다. 이러한 운용상의 난점을 해결하고 해상의 작업영역에서도 스러스터의 수리나 교체작업을 수행할 수 있도록 하고자 제안된 것이 캐니스터식 스러스터다.

대한민국 공개특허공보 10-2011-0139545호(2011. 12. 29. 공개) 및 공개특허공보 10-2010-0074397호(2010. 07. 02. 공개)는 캐니스터식 스러스터의 예를 각각 제시하고 있다. 캐니스터식 스러스터는 선체의 갑판으로부터 저면까지 관통된 트렁크 내에 승강하도록 설치된 캐니스터와, 캐니스터의 하부에 설치되며 360도 방향을 전환할 수 있는 추진헤드와, 캐니스터 내에서 추진헤드를 동작시키는 구동장치들과, 캐니스터를 승강시키는 승강장치와, 캐니스터의 승강을 안내하는 안내장치 및 캐니스터의 하단에는 캐니스터와 트렁크 사이에서 수밀구조를 형성하는 실링장치를 갖추고 있다.

이러한 스러스터는 캐니스터의 승강을 통해 추진헤드의 위치를 변화시킬 수 있다. 즉 추진헤드를 선체 저면 아래에 위치시키는 운용모드, 선체가 운항할 때 추진헤드를 트렁크 내부로 끌어 올리는 이동모드, 선체 내부의 유지보수영역으로 추진헤드를 끌어올리는 유지보수모드로 전환하는 것이 가능하다. 또 크레인 등을 이용해 캐니스터와 추진헤드를 함께 상부로 들어 올려 선체로부터 분리하는 것도 가능하다. 이와 같이 추진헤드가 운용모드, 이동모드 또는 유지보수모드로 전환된 상태에서는 캐니스터를 흔들림 없이 구속하는 구속장치를 필요로 한다.

한편, 캐니스터는 단면의 폭이 대략 5 ~ 6m에 이르고 높이가 대략 10m에 이르는 거대구조물인 관계로 취급이 어렵다. 캐니스터와 이에 장착되는 장치의 무게도 매우 크다. 따라서 추진헤드가 운용모드, 이동모드 등으로 전환된 상태에서 캐니스터를 제 위치에서 고정시키는 데에는 많은 어려움이 따른다. 캐니스터와 트렁크 사이에 마련되는 구속장치의 정확한 합체가 요구되고, 구속장치를 설치하는 과정에서 설치위치 선정에 오차가 발생할 경우, 캐니스터 또는 트렁크의 손상이 발생할 수 있기 때문이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0003161호(2012. 01. 10. 공개)

본 발명의 실시 예는 구조를 단순화하여 제작이 용이하고 정도관리를 수월하게 수행할 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 캐니스터 및 트렁크의 설치작업을 효율적으로 수행할 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 구조가 단순화됨에 따라 제조원가를 절감시킬 수 있고, 생산성을 향상 시킬 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 캐니스터의 상하방향 진동 뿐만 아니라 수평방향의 진동 및 회전까지 효과적으로 방지하여 캐니스터를 트렁크 내에서 안정적으로 구속할 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예는 수밀구조를 형성하도록 캐니스터 하면에 마련된 실링재의 압착정도를 조절할 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체나 부유구조물의 트렁크 내에서 승강하는 캐니스터, 상기 캐니스터의 하부에 마련되어 상기 캐니스터와 함께 승강하는 스러스터, 및 상기 캐니스터를 상기 트렁크 내에서 구속하는 구속장치를 포함하고, 상기 구속장치는 캐니스터 외측에서 수평방향으로 돌출하여 걸림을 구현하는 걸림로드; 및 상기 트렁크 내면에 고정되며 상기 걸림로드가 진입하여 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 마련되는 복수의 걸림부재를 포함하고, 상기 복수의 걸림부재는 상기 스러스터가 상기 선체의 저면 아래에 위치할 때, 상기 걸림로드가 삽입되는 걸림홈을 구비한 제1걸림부재; 상기 스러스터를 상기 트렁크 내부로 인입시킨 상태에서 상기 걸림로드가 놓여지는 제2걸림부재;를 포함하되, 상기 제1걸림부재는 하면이 개방되고, 상기 걸림홈의 상단부가 상기 트렁크 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되고, 상기 걸림로드는 상기 걸림홈의 형상에 대응하여 상기 걸림로드의 상단부가 상기 트렁크의 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되어 상기 제1걸림부재의 걸림홈으로 삽입되는 캐니스터식 스러스터의 구속장치가 제공될 수 있다.

상기 걸림로드가 상기 제2걸림부재에 진입 시, 상기 걸림로드의 하면이 상기 제2걸림부재의 상면에 걸쳐지도록 진입하도록 마련될 수 있다.

상기 제2걸림부재의 상면 및 상기 걸림로드의 하면이 수평으로 평탄하게 마련될 수 있다.

상기 제1걸림부재의 상면 또는 상기 제2걸림부재의 하면과 상기 트렁크의 내면 사이에는 지지력 확보를 위해 지지리브가 마련될 수 있다.

상기 걸림로드가 상기 캐니스터 외측으로 돌출하도록 동력을 제공하는 모터 또는 유압실린더로 이루어지는 구동부를 더 포함하여 마련될 수 있다.

상기 스러스터가 상기 선체의 저면 아래에 위치할 때, 상기 캐니스터가 놓이는 캐니스터 시트와 상기 캐니스터 사이의 수밀구조를 형성하는 실링장치를 더 포함하여 마련될 수 있다.

상기 실링장치는 수밀구조를 형성하기 위해 탄성변형 가능한 실링재를 포함하고, 상기 실링재는 상기 캐니스터 하단둘레에 구비된 스커트 내측에서 상기 캐니스터 하면으로부터 돌출 형성되어 상기 캐니스터 시트와 상기 캐니스터 하면 사이에 마련될 수 있다.

상기 걸림로드가 상기 제1걸림부재의 걸림홈에 진입 시, 진입되는 길이에 따라 상기 실링재의 압착정도를 조절할 수 있도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 트렁크 내면에 마련되는 걸림부재의 구조를 단순화하여, 제작이 용이하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 캐니스터에서 돌출되는 걸림로드와 트렁크 내면에 마련된 걸림부재의 정확한 합체가 이루어지지 않더라도, 캐니스터를 안정적으로 흔들림 없이 구속할 수 있으므로, 구속장치의 설치작업 시 정밀한 작업을 필요로 하지 않아 작업의 효율성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 캐니스터를 상하방향의 진동 뿐만 아니라 수평방향의 진동 및 회전을 방지하여 캐니스터를 트렁크 내에서 안정적으로 구속할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 걸림부재에 진입하는 걸림로드에 진입정도에 따라 캐니스터 하면에서 수밀구조를 형성하는 실링재의 압착정도를 조절할 수 있어, 실링장치의 내구성을 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 포함하는 캐니스터식 스러스터의 선체 장착상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치의 걸림로드가 돌출된 상태에서 캐니스터의 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 A-A선에 따른 단면도로, 캐니스터가 운용모드, 이동모드, 유지보수모드의 위치로 각각 이동한 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치의 제1걸림부재에 관한 것으로서, 도 6(a)는 제1걸림부재의 사시도, 도 6(b)는 제1걸림부재의 단면도, 도 6(c)는 제1걸림부재에 지지리브가 설치된 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치의 걸림로드에 관한 것으로서, 도 7(a)는 걸림로드의 사시도, 도 7(b)는 걸림로드의 단면도이다.
도 8(a)는 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치의 제2걸림부재에 지지리브가 설치된 상태의 사시도이며, 도 8(b)는 제2걸림부재에 걸림로드가 놓인 상태의 사시도이다.
도 9는 도 3의 B부분을 확대 도시한 단면도로서, 구속장치의 걸림로드가 제1걸림부재에 진입하는 정도에 따라 실링장치의 실링재의 압착정도를 단계적으로 나타내는 단면도이다.
도 10(a)는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 포함된 제1걸림부재를 나타내는 사시도이며, 도 10(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 포함된 걸림로드를 나타내는 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치(150)를 포함하는 캐니스터식 스러스터의 선체 장착상태를 나타낸 단면도이다.

캐니스터식 스러스터(100)는 해상의 작업영역에서 정박상태를 유지할 필요가 있는 선박이나 부유구조물에 적용될 수 있다. 예를 들면, 석유나 가스 등 해저 자원의 채취를 위해 시추작업을 하는 드릴쉽(Drillship), 부유식 원유생산·저장·하역설비(FPSO: Floating Production Storage Offloading) 등에 적용될 수 있다. 또 이러한 캐니스터식 스러스터(100)는 반드시 정박상태에서 위치제어가 필요한 경우 외에도 예인선, 쇄빙선 등과 같은 특수선박이나 통상의 운송선박에도 적용될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 캐니스터식 스러스터의 구속장치(150)가 적용되는 선박의 선체(1, 또는 부유구조물)는 상하방향으로 관통된 트렁크(2)를 구비한다. 그리고 스러스터(100)는 트렁크(2) 내에 승강 가능하게 설치되는 캐니스터(110), 캐니스터(110)의 하부에 설치된 추진헤드(130), 캐니스터(110)를 상하로 이동시키는 승강장치(140), 캐니스터(110)의 승강을 안내하는 안내장치(미도시), 캐니스터(110)와 캐니스터(110)가 놓이는 캐니스터 시트(110b) 사이에서 수밀구조를 형성하는 실링장치(160) 및 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 흔들림 없이 구속하는 구속장치(150)를 포함한다.

캐니스터(110)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 그 하부 및 측면이 수밀 가능한 사각의 상자형태로 마련될 수 있다. 선체(1)의 트렁크(2)는 캐니스터(110)보다 약간 큰 사각통 형태일 수 있다. 본 실시 예에서는 캐니스터(110)와 트렁크(2)의 단면형상이 사각형인 경우에 적용한 상태를 설명하나, 이에 한정되지 않고, 캐니스터(110)와 트렁크(2)의 단면형상이 육각, 팔각, 원형 등 다양한 형상에 적용되는 경우에도 동일하게 접목되어 이해되어야 한다.

캐니스터(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 상호 이격된 복수의 갑판(112, 113, 114)에 의해 내부가 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 즉 캐니스터(110)의 아래 쪽으로부터 바닥판(111)과 제1갑판(112) 사이의 하부격실(116), 제1갑판(112)과 제2갑판(113) 사이의 구동기기실(117), 제2갑판(113)과 제3갑판(114)사이의 보조기기실(118), 제3갑판(114)과 상판(115) 사이의 상부격실(119)로 구획될 수 있다. 또 캐니스터(110) 내에는 작업자가 각 공간으로 용이하게 이동할 수 있도록 상하로 길게 사다리(120)가 설치될 수 있다.

구동기기실(117)에는 후술할 추진헤드(130)를 구동하는 구동모터(121)가 설치되고, 보조기기실(118)에는 스러스터(100)의 동작제어를 위한 각종 제어설비와 전원공급설비 등이 설치될 수 있다. 여기서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 하나의 예로써 캐니스터(110) 내부의 구성을 제시하는 것일 뿐 캐니스터(110) 내부구성이 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 캐니스터(110) 내부는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

추진헤드(130)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 프로펠러(131)와, 프로펠러(131)를 지지하는 유선형 프로펠러지지부(132)와, 프로펠러지지부(132)로부터 상방으로 연장되며 그 상부의 회전연결부(134)가 캐니스터(110) 바닥판(111)에 회전가능하게 지지된 수직지지부(133)와, 추진수류의 안내를 위해 프로펠러(131)의 둘레에 설치된 원통형 슈라우드(135)를 포함할 수 있다.

캐니스터(110)의 하부격실(116)에는 구동모터(121)의 회전을 프로펠러(131) 쪽으로 전달하는 구동축(136)이 설치되고, 추진헤드(130)의 수직지지부(133)와 프로펠러지지부(132) 내에는 도면에 나타나지는 않았지만 구동축(136)과 프로펠러(131)를 동력전달 가능하게 연결하는 회전축들과 기어들이 설치된다. 또 하부격실(116)에는 추진헤드(130)를 360도 회전시킬 수 있도록 회전연결부(134)를 회전시키는 조향모터(137)가 복수개 설치될 수 있다.

추진헤드(130)는 도 1과 도 3과 같이 선체(1)의 저면보다 아래에 위치한 상태에서 구동모터(121)의 동작에 의해 프로펠러(131)가 회전함으로써 추진수류를 발생시킬 수 있다. 또 조향모터들(137)의 동작에 의해 추진헤드(130)가 회전함으로써 추진수류의 방향을 제어할 수 있다. 그리고 이러한 추진수류는 선체(1)를 원하는 위치로 이동시킴으로써 조류나 파도 등의 영향에도 불구하고 선체(1)가 해상에서 제 위치를 유지하도록 할 수 있다. 이처럼 추진헤드(130)가 선체(1)의 하부에서 회전하는 형태의 추진기를 아지무스 스러스터(Azimuth Thruster)라고도 한다.

트렁크(2) 내면의 하단에는 캐니스터(110)가 놓일 수 있도록 캐니스터 시트(110b)가 구비될 수 있다. 캐니스터 시트(110b)와 캐니스터(110) 사이에는 후술할 실링장치(160)가 마련되어, 캐니스터 시트(110b)와 캐니스터(110) 사이에서 수밀구조를 형성할 수 있다.

캐니스터(110)를 상하로 이동시키는 승강장치(140)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 캐니스터(110) 외면과 트렁크(2) 내면 사이에 설치될 수 있다. 또 캐니스터(110) 양측을 대등한 조건으로 승강시킬 수 있도록 동일한 형태의 승강장치(140)가 캐니스터(110) 양측에 각각 마련될 수 있다.

각 승강장치(140)는 캐니스터(110) 측면에 고정되며 승강방향으로 나란하게 연장된 랙기어(141)와, 트렁크(2) 내면 쪽에 설치되며 랙기어(141)와 이물림하는 두 피니언기어(142) 및 이들 피니언기어(142)를 구동하는 승강구동부(143)를 포함할 수 있다.

랙기어(141)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 캐니스터(110)의 측면 상부에서 하부까지 승강방향과 나란한 방향으로 길게 연장되고, 그 폭 방향 양측에서 두 피니언기어(142)와 각각 이물림하는 치부(141b)가 대칭을 이루도록 마련된다. 본 실시 예 에서는 안정적인 승강을 구현하기 위해 한 쌍의 피니언기어(142)가 랙기어(141)의 양측 치부(141b)가 일측에만 마련되고, 여기에 하나의 피니언기어(142)가 이물림하는 형태로 구성될 수도 있다. 또한 본 실시 예에서는 랙기어(141)의 바디부(141a)와 그 양측의 치부(141b)가 일체로 형성된 형태를 제시하나, 바디부(141a)와 치부(141b)가 각각 별도 제작 후 상호 결합되는 형태로 구성될 수도 있다. 또한 랙기어(141)는 거대구조물인 캐니스터(110)의 승강을 구현하는 것이어서 길고 큰 부품이므로 복수의 요소로 분할 제작 후 상호 결합되는 형태로 구성될 수도 있다.

승강구동부(143)는 도 1에 도시된 바와 같이, 트렁크(2)의 중간부분보다 상부위치에 설치될 수 있으며, 승강구동부(143)가 위치하는 트렁크(2)의 내면 양측에는 이러한 승강구동부(143)의 설치 및 유지보수를 위한 설치공간(3)이 마련될 수 있다. 승강구동부(143)의 구동원은 한 쌍의 피니언기어(142)가 상반된 방향으로 감속회전을 구현할 수 있도록 감속기어장치와 이를 구동하는 모터를 포함하는 형태일 수 있고, 설치공간(3) 내부의 고정구조물(4)에 고정될 수 있다.

승강장치(140)는 승강구동부(143)의 동작에 의해 랙기어(141)가 승강함으로써 캐니스터(110)의 상하 이동을 구현할 수 잇고, 이를 통해 캐니스터(110) 하부에 설치된 추진헤드(130)의 위치를 변화시킬 수 있다. 즉 도 3과 같이 추진헤드(130)를 선체(1)의 저면 아래에 위치시켜 선체(1)의 위치제어를 수행하는 운용모드, 도 4와 같이 선체(1)가 운항할 때 저항을 줄이기 위해 추진헤드(130)를 트렁크(2) 내부로 끌어올리는 이동모드, 도 5와 같이 추진헤드(130)의 유지보수를 위해 추진헤드(130)를 트렁크(2) 상부의 유지보수공간(6)으로 끌어올리는 유지보수모드로 전환할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 유지보수모드에서 추진헤드(130)가 위치하는 높이의 트렁크(2) 측면에는 추진헤드(130)의 유지보수를 위한 유지보수공간(6)이 마련될 수 있다. 유지보수공간(6)은 추진헤드(130)의 부품을 분리한 후 그 내부에 보관하거나, 작업자가 추진헤드(130)에 접근하여 유지보수를 수행하기에 충분한 크기일 수 있고, 선박의 진수상태에서 수면보다 상부에 위치할 수 있다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 캐니스터식 스러스터(100)가 운용모드에 해당할 때, 캐니스터 시트(110b)와 캐니스터(110) 사이에서 수밀구조를 형성하는 실링장치(160)를 포함할 수 있다. 실링장치(160)는 캐니스터(110) 하면의 측부에서 수밀구조를 형성하기 위해 탄성변형 가능한 소재로 구성되는 실링재(161)와, 실링재(161)가 캐니스터(110)의 하면에서 이탈되지 않도록 실링재(161)를 고정지지하는 고정부재를 포함하여 마련될 수 있다. 캐니스터(110)의 하단 둘레에는 캐니스터 시트(110b)에 접근하는 스커트(110a)가 마련되어, 실링재(161)는 스커트(110a)의 내측에서 고정부재에 의해 고정지지되어 캐니스터(110)와 캐니스터 시트(110b) 사이를 수밀구조로 형성할 수 있다.

캐니스터식 스러스터(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 운용모드, 이동모드 또는 유지보수모드 등으로 전환된 상태에서 캐니스터(110)를 흔들림 없이 구속할 수 있는 복수개의 구속장치(150)를 구비한다.

구속장치(150)는 캐니스터(110)의 외측에서 수평방향으로 돌출하여 걸림을 구현하는 걸림로드(152)와, 걸림로드(152)가 진입하여 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 마련되는 걸림부재(153)를 포함할 수 있다. 걸림부재(153)는 캐니스터(110)가 운용모드, 이동모드 또는 유지보수모드로 이동한 상태에서 걸림로드(152)의 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 복수개가 마련될 수 있다.

복수개의 걸림부재(153)는 스러스터(100)가 선체(1)의 저면 아래에 위치하는 운용모드에 해당할 때 걸림로드(152)가 삽입되는 걸림홈(154a)을 구비한 제1걸림부재(154)와, 스러스터(100)가 선체(1)의 운항 시 저항을 줄이기 위해 트렁크(2) 내부로 끌여올려지는 이동모드에 해당하거나, 스러스터(100)가 유지보수공간(6)의 높이까지 끌여올려지는 유지보수모드에 해당할 때 걸림로드(152)가 놓여지는 제2걸림부재(155)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 제1걸림부재(154)를 나타낸 도면으로서, (a)는 사시도, (b)는 단면도를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 제1걸림부재(154)는 하면이 개방되되, 걸림홈(154a)의 상단부가 트렁크(2) 내면에 가까워질수록 하향 경사지도록 빗면으로 마련될 수 있다. 즉 걸림홈(154a)의 단면 형상은 삼각형으로 마련되되, 걸림홈(154a)의 중심축이 트렁크(2) 내면에 가까워질수록 선체(1)의 하부를 향하도록 마련될 수 있다.

도 6(c)는 제1걸림부재(154)의 상단에 지지리브(156)가 구비된 상태를 도시한 사시도로서, 걸림홈(154a)의 상단부가 트렁크(2) 내면을 향해 하향경사가 진 빗면으로 마련되어 있으므로, 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)에 진입하는 길이가 증가할수록, 제1걸림부재(154)는 선체(1)의 상측으로 큰 응력을 받게된다. 따라서 이러한 응력 하에서, 제1걸림부재(154)의 지지력을 확보하기 위해 제1걸림부재(154)의 상단면과 트렁크(2) 내면 사이에는 지지리브(156)가 마련될 수 있다.

도 7은 캐니스터(110)의 외측에서 수평방향으로 돌출하는 걸림로드(152)를 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도, (b)는 단면도를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 걸림로드(152)는 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)의 형상에 대응하여 걸림로드(152)의 상단부가 캐니스터(110)의 외면에 가까워질수록 상향 경사지도록 빗면으로 마련될 수 있다. 다시 말해, 걸림로드(152)의 상단부는 트렁크(2)의 내면을 향할수록 하향 경사지도록 마련되어, 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)에 진입하는 길이가 길어질수록, 걸림로드(152)가 설치된 캐니스터(110)는 선체(1)의 아래방향으로 강한 힘을 받게되고, 제1걸림부재(154)가 설치된 트렁크(2)는 선체(1)의 윗방향으로 강한 힘을 받게됨으로써, 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 안정적으로 구속할 수 있다. 걸림로드(152)가 캐니스터(110) 외측으로 돌출되는 동력을 발생시키기 위해 모터 또는 유압실린더로 이루어지는 구동부(151)를 캐니스터(110) 내부에 포함할 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1걸림부재(154)는 하면이 개방되어 마련됨으로써, 걸림로드(152)가 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)에 진입할 경우, 걸림홈(154a)의 상단부와 양측부가 걸림로드(152)에 접하여 구속하므로 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 상하방향 뿐만 아니라 수평방향의 진동 및 회전을 방지할 수 있다. 다시 말해 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)의 상면에 접하여 움직임이 구속됨으로써 캐니스터(110)의 상하방향 진동을 방지하고, 이와 동시에 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)의 양측면에 접하여 움직임이 구속됨으로써 캐니스터(110)의 수평방향 진동 및 회전을 방지할 수 있다.

도 8(a)는 캐니스터(110)가 이동모드 또는 유지보수모드에 해당할 ?, 걸림로드(152)가 진입하는 제2걸림부재(155)를 나타내는 사시도이며, 도 8(b)는 걸림로드(152)가 제2걸림부재(155)에 놓여진 상태를 나타내는 사시도이다. 도 8을 참조하면, 제2걸림부재(155)는 선체(1)의 운항을 위해 스러스터(100)가 캐니스터(110) 내부로 인입된 상태인 이동모드에 해당할 때나 스러스터(100)가 유지보수모드에 해당할 때, 걸림로드(152)가 진입하여 걸림을 구현하도록 해당하는 위치에 마련될 수 있다. 제2걸림부재(155)는 트렁크(2) 내면으로부터 수평방향으로 돌출되어 형성되며, 상면에 걸림로드(152)가 걸쳐지도록 마련될 수 있다. 이에 따라 제2걸림부재(155)의 상단면은 수평으로 평탄하게 마련될 수 있으며, 걸림로드(152)도 이에 대응하여 하단면이 수평으로 평탄하게 마련될 수 있다. 걸림로드(152)가 운용모드 시에는 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)에 삽입되나, 이동모드 시에는 제2걸림부재(155)의 상단면으로 진입하여 걸쳐지는 방식에 의해, 캐니스터(110)를 트렁크(2)내에서 지지할 수 있다. 제2걸림부재(155)의 하단면과 트렁크(2)의 내면 사이에는 제2걸림부재(155)의 지지력을 확보하기 위해, 지지리브(156)가 추가적으로 설치될 수 있다. 종래에 트렁크 내면의 삽입홈에 걸림로드가 완전히 삽입되는 구성과는 달리, 걸림로드(152)가 제2걸림부재(155)에 걸쳐짐으로써 캐니스터(110)를 지지할 수 있으므로 구조가 단순화되고, 트렁크 내면에 제2걸림부재(155)의 위치 선정 시, 작업의 난이도와 시간을 현저히 감소시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시키는 효과를 가질 수 있다. 본 실시 예에서는 제2걸림부재(155)가 이동모드 및 유지보수모드에 해당할 때의 걸림로드(152)가 돌출되는 높이에 마련된 경우에 적용하여 설명하나, 작업의 필요에 따라 트렁크(2) 내면에 제2걸림부재(155)를 추가적으로 설치하거나, 이동모드 또는 유지보수모드 중 어느 하나의 경우에만 설치되어 캐니스터(110)를 구속할 수도 있다.

도 9는 도 3의 B부분을 확대도시한 단면도로서, (a) 내지 (c)는 걸림로드가 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)에 삽입되는 정도와 실링장치(160)의 실링재(161)의 압착정도와의 관계를 나타낸다. 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 스러스터(100)가 운용모드 시, 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 구속하기 위해 캐니스터(110) 외면으로부터 걸림로드(152)가 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)으로 진입을 시작한다. 이와 동시에, 캐니스터(110) 하면의 실링재(161)는 캐니스터 시트(110b)와 접하면서 밀착되기 시작한다.

수밀구조를 형성하기에 실링재(161)의 밀착력이 부족한 경우나, 실링재(161)가 반복적인 사용에 의해 일부 마모된 상태인 경우, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 캐니스터(110)로부터 걸림로드(152)를 추가적으로 돌출시켜, 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)에 삽입되는 길이를 증가시킬 수 있다. 걸림홈(154a)의 상단면과 이에 접하는 걸림로드(152)의 상단면은 트렁크(2) 내면을 향할수록 하향 경사지도록 빗면으로 마련되어 있으므로, 걸림홈(154a)에 삽입되는 걸림로드(152) 길이가 증가될수록 캐니스터(110)는 선체(1)의 하측으로 힘을 받게 된다. 이로써 캐니스터(110)와 캐니스터 시트(110b)의 간격이 점차적으로 좁아져 실링재(161)가 더 압착되어 캐니스터 시트(110b)에 접하므로 밀착력을 증가시킬 수 있다. 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)은 하면만 개방되어 있으므로, 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 수직방향뿐만 아니라 수평방향으로도 안정적으로 고정시킬 수 있다.

도 9(c)는 걸림로드(152)가 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)에 완전히 삽입된 상태로서, 실링재(161)와 캐니스터 시트(110b) 사이의 밀착력이 극대화된 상태를 도시한다.

통상의 캐니스터식 스러스터의 구속장치처럼 단면형상이 원형 등으로 이루어진 록킹핀을 트렁크 내면에 마련된 결합구에 삽입시키는 구성을 취할 경우, 록킹핀이 결합구에 완전히 삽입되어야 캐니스터를 트렁크 내에서 지지할 수 있다. 하지만, 이런 경우에는 캐니스터의 상하방향 흔들림은 방지할 수 있으나, 캐니스터의 수평방향 진동 또는 회전에 대해서는 취약하다는 문제점이 발생한다. 즉, 록킹핀의 돌출방향과 나란한 방향의 캐니스터의 진동에는 취약하므로, 록킹핀과 결합구 등을 캐니스터와 트렁크의 복수개의 면에 설치시켜야 하는 번거로움이 발생한다. 또한, 통상의 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 록킹핀과 결합구의 위치를 정확히 일치시켜야 할 뿐만 아니라, 록킹핀의 진입각과 결합구의 중심축의 각 역시 정확히 일치시켜야 하므로, 설치작업에서 과도한 정밀함이 요구되어 작업의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 캐니스터 하부에 마련되는 실링부재의 압착정도를 조절할 수 없으므로, 필요치 않게 실링부재를 과도하게 압착하여 실링부재의 내구연한을 감소시키거나, 실링부재가 일부만 마모된 경우에도 실링부재의 밀착력을 증가시킬 방법이 없어, 실링부재를 다시 새것으로 교체해야 되므로 유지보수 비용 및 시간이 증가되는 문제점이 발생한다. 그러나 본 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치는 걸림로드가 삽입되는 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)은 하면이 개방되어 마련되고, 제2걸림부재(155)는 상단면에 걸림로드(152)가 걸쳐지는 방식에 의해 캐니스터를 구속하므로, 그 구조가 단순화되고, 걸림부재(153)를 설치하는 과정에서 정밀한 위치선정 작업을 필요로 하지 않아 작업의 효율성이 증가하고 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 제1걸림부재(154)는 하면이 개방되어 마련되고, 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)과 걸림로드(152)의 상단부를 트렁크(2) 내면에 가까워질수록 하향 경사지도록 빗면으로 마련하여, 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)에 진입 시 걸림홈(154a)의 상단부와 양측부에 접하여 움직임이 구속됨으로써, 캐니스터(110)의 상하방향 진동 뿐만 아니라, 수평방향의 진동 및 회전까지 효과적으로 방지할 수 있으므로 캐니스터(110)를 트렁크(2) 내에서 안정적으로 구속할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1걸림부재(154)의 걸림홈(154a)과 걸림로드(152)의 상단면을 트렁크(2) 내면에 가까워질수록 하향 경사지도록 빗면으로 마련함으로써, 걸림로드(152)가 걸림홈(154a)에 진입하는 길이에 따라, 캐니스터(110)의 하부에 마련된 실링재(161)의 압착정도를 조절할 수 있으므로, 실링재(161)의 내구연한을 증가시킬 수 있으며, 캐니스터(110)와 캐니스터 시트(110b) 사이에서 수밀구조를 안정적이면서도 효율적으로 형성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 캐니스터식 스러스터의 구속장치를 나타낸 사시도이다. 도 10(a)를 참조하면, 제1걸림부재(254)가 하면이 개방되되, 걸림홈(254a)의 상단면은 트렁크(2) 내면을 향할수록 하향 경사지도록 빗면으로 마련될 수 있으며, 걸림홈(254a)의 단면형상이 사각형으로 형성될 수 있다. 걸림홈(254a)의 상단면과 측면이 상호 수직되게 마련되어 있으므로, 걸림홈(254a)에 걸림로드(252)가 삽입 시 캐니스터(110)의 수평방향 구속을 더 효율적으로 구현할 수 있다.

도 10(b)를 참조하면, 걸림홈(254a)에 삽입되는 걸림로드(252) 역시 걸림홈(254a)의 형상에 대응하여, 단면의 형상이 사각형으로 형성되되, 상단면이 트렁크(2) 내면을 향할수록 하향 경사지도록 마련되어, 제1걸림부재(254)의 걸림홈(254a)에 삽입되는 길이에 따라 캐니스터(110) 하부의 실링재(161)의 압착정도를 조절할 수 있다. 걸림로드(252)의 하단면은 평탄하게 마련될 수 있다.

도 10에 도시된 구성 외의 나머지 구성들은 앞서 언급한 실시 예와 실질적으로 동일하게 이루어질 수 있으므로 중복을 피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

2 : 트렁크 110 : 캐니스터
130 : 추진헤드 131 : 프로펠러
140 : 승강장치 141 : 랙기어
150 : 구속장치 151 : 구동부
152, 252 : 걸림로드 153, 253 : 걸림부재
154, 254 : 제1걸림부재 154a, 254a : 걸림홈
155 : 제2걸림부재 156, 256 : 지지리브
160 : 실링장치 161 : 실링재

Claims (8)

1. 선체나 부유구조물의 트렁크 내에서 스러스터와 함께 승강하는 캐니스터를 상기 트렁크 내에서 구속하는 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 있어서,
   상기 구속장치는
   상기 캐니스터 외측에서 수평방향으로 돌출하여 걸림을 구현하는 걸림로드; 및
   상기 트렁크 내면에 고정되며 상기 걸림로드가 진입하여 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 마련되는 복수의 걸림부재를 포함하고,
   상기 복수의 걸림부재는
   상기 스러스터가 상기 선체의 저면 아래에 위치한 상태에서 상기 걸림로드가 진입하는 제1걸림부재 및
   상기 스러스터를 상기 트렁크 내부로 인입시킨 상태에서 상기 걸림로드가 놓여지는 제2걸림부재를 포함하되,
   상기 제1걸림부재의 저면에는 하면이 개방되도록 마련되되 상단부가 상기 트렁크 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 형성되는 걸림홈이 마련되고,
   상기 걸림로드는 상기 걸림홈의 형상에 대응하여 상기 걸림로드의 상단부가 상기 트렁크의 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되어 상기 제1걸림부재의 걸림홈으로 삽입되도록 마련되고,
   상기 걸림로드가 상기 제2걸림부재에 진입 시에는
   상기 걸림로드의 하면이 상기 제2걸림부재의 상면에 걸쳐지도록 진입하는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2걸림부재의 상면 및 상기 걸림로드의 하면이 수평으로 평탄하게 마련되는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1걸림부재의 상면 또는 상기 제2걸림부재의 하면과 상기 트렁크의 내면 사이에는 지지력 확보를 위해 지지리브가 마련되는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.
5. 선체나 부유구조물의 트렁크 내에서 스러스터와 함께 승강하는 캐니스터를 상기 트렁크 내에서 구속하는 캐니스터식 스러스터의 구속장치에 있어서,
   상기 구속장치는
   상기 캐니스터 외측에서 수평방향으로 돌출하여 걸림을 구현하는 걸림로드;
   상기 트렁크 내면에 고정되며 상기 걸림로드가 진입하여 걸림을 구현할 수 있도록 해당하는 위치에 마련되는 복수의 걸림부재; 및
   상기 걸림로드가 상기 캐니스터의 외측으로 돌출하도록 동력을 제공하는 모터 또는 유압실린더로 이루어지는 구동부를 포함하고,
   상기 복수의 걸림부재는
   상기 스러스터가 상기 선체의 저면 아래에 위치한 상태에서 상기 걸림로드가 진입하는 제1걸림부재 및
   상기 스러스터를 상기 트렁크 내부로 인입시킨 상태에서 상기 걸림로드가 놓여지는 제2걸림부재를 포함하되,
   상기 제1걸림부재의 저면에는 하면이 개방되도록 마련되되 상단부가 상기 트렁크 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 형성되는 걸림홈이 마련되고,
   상기 걸림로드는 상기 걸림홈의 형상에 대응하여 상기 걸림로드의 상단부가 상기 트렁크의 내면으로 향할수록 하향 경사지도록 마련되어 상기 제1걸림부재의 걸림홈으로 삽입되도록 마련되는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스러스터가 상기 선체의 저면 아래에 위치할 때, 상기 캐니스터가 놓이는 캐니스터 시트와 상기 캐니스터 사이의 수밀구조를 형성하는 실링장치를 더 포함하는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 실링장치는 수밀구조를 형성하기 위해 탄성변형 가능한 실링재를 포함하고,
   상기 실링재는 상기 캐니스터 하단둘레에 구비된 스커트 내측에서 상기 캐니스터 하면으로부터 돌출 형성되어 상기 캐니스터 시트와 상기 캐니스터 하면 사이에 마련되는 캐니스터식 스러스터의 구속장치
8. 제7항에 있어서,
   상기 걸림로드가 상기 제1걸림부재의 걸림홈에 진입 시, 진입되는 길이에 따라 상기 실링재의 압착정도를 조절할 수 있는 캐니스터식 스러스터의 구속장치.

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