KR101531780B1

KR101531780B1 - 승강식 스러스터 장치

Info

Publication number: KR101531780B1
Application number: KR1020137024815A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 오노다; 타츠야 오노데라
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2015-06-25
Also published as: BR112013024864A2; KR20130130052A; EP2692630A1; WO2012132400A1; JP5119346B2; JP2012206556A; CN103429491B; CN103429491A; EP2692630A4

Abstract

캐니스터(21)의 외면에 설치한 상하 방향으로 일정 피치의 톱니부(32)를 가진 소요 길이의 한 쌍의 랙(31)과, 각 랙(31)을 따라 설치한 가이드 부재(40)와, 캐니스터(21)를 승강로(2) 안에서 승강시키는 한 쌍의 승강 장치(30)를 구비하고 있다. 한 쌍의 승강 장치(30)는 랙(31)의 상하로 떨어진 위치의 톱니부(32)에 각각 독립적으로 끼워 박는 상하 한 쌍의 캐치(36,38)와, 각각의 캐치(36,38)를 구비한 상하 한 쌍의 프레임(34,35)과, 프레임(34,35) 사이에 설치된 승강 실린더(33)를 갖고 있다. 승강 실린더(33)는 승강로 측에 고정한 한 쪽의 프레임(34)에 대하여, 다른 쪽의 프레임(35)을 상기 가이드 부재(40)를 가이드로 하여 승강시키도록 구성되어 있다. 이에 따라 스러스터를 흘수면보다 위쪽까지 끌어올릴 수 있는 승강식 스러스터 장치를 구성한다.

Description

승강식 스러스터 장치{ELEVATION-TYPE THRUSTER APPARATUS}

본 발명은 굴삭선(掘削船)이나 해상부유계류방식(浮體式) 생산 설비 등의 위치를 유지하기 위하여 사용되는 스러스터(thruster)를 내장한 승강식 스러스터 장치에 관한 것이다.

종래, 육지에서 떨어진 근해 해역에서 해저 석유, 가스전 개발이 이루어지고 있지만, 근년에 이와 같은 해저 석유, 가스전 개발은 심해화 경향에 있다. 그리고, 심해 해역에서의 개발에 사용되는 굴삭선이나 부체식 생산 설비 등(이하, 총칭하는 경우는 「굴삭선 등」이라고 한다)의 경우, 수천 미터의 해저를 굴삭하기 위하여, 해저에 고정하지 않고 해상에서 위치를 유지할 수 있도록 되어 있다. 이와 같은 굴삭선 등의 해상에서의 위치를 유지하는 시스템으로서, 복수 대의 스러스터를 장착시켜 자세 제어를 할 수 있도록 한 것이 많아지고 있다. 이러한 복수 대의 스러스터를 갖춘 굴삭선 등은 악천후 하에서도, 예를 들면, 지피에스(GPS) 신호를 이용하여 정점 유지를 할 수 있도록 각 스러스터의 추력 등을 제어할 수 있도록 되어 있다. 예를 들면, 굴삭선의 경우에는 4대에서 6대 정도의 스러스터를 설치하고 위치를 유지할 수 있도록 되어 있다.

하지만, 이러한 스러스터는 오랜 기간 사용에 따른 고장이나 우발적인 정비를 필요로 하는 경우가 있다. 그러나, 굴삭선 등의 가동 때, 예를 들면, 굴삭 드릴에 의해 해저를 굴삭하고 있는 상태를 유지하여야 하며, 그 위치를 이탈할 수가 없다. 그 때문에, 스러스터를 점검, 보수할 필요가 생겼을 경우에는, 잠수부에 의한 스러스터의 수중 분리 작업 등이 필요하게 되어 곤란함이 따르고 있다. 또한, 악천후기에는 스러스터의 분리 작업도 실시할 수 없기 때문에 보수 작업 시기도 제약받는다.

또한, 굴삭선 등을 육지의 도크(dock)까지 이동하여 스러스터의 점검, 보수 작업을 실시하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우 많은 시간과 비용이 필요하게 된다.

그래서 최근에, 상기 스러스터를 근해의 가동 지점에 있어서도 점검, 보수하는 것이 가능하게 되도록 스러스터를 흘수면(waterline surface)보다 위쪽으로 끌어올릴 수 있는 장치가 제안되어 있다.

예를 들면, 이런 종류의 선행 기술로서, 스러스터를 랙 앤 피니언(rack 앤 pinion) 구동 방식 혹은 유압 실린더 구동 방식에 의해 승강시키도록 한 선박이 있다. 랙 앤 피니언 구동 방식으로서는, 스러스터측에 피니언을 설치하여 선체 측의 랙을 위쪽으로 신장시킬 수 있도록 하고, 그 랙을 따라 피니언으로 스러스터를 흘수면보다 위쪽까지 끌어올리도록 하고 있다. 또한, 유압 실린더 구동 방식으로서는, 승강 실린더를 갑판 아래에 매달고, 이 승강 실린더에 의해 승강체를 승강시키도록 하고 있다 (예를 들면, 특허문헌1 참조).

또한, 다른 선행 기술로서, 스러스터를 유압 실린더 구동 방식 또는 랙 앤 피니언 구동 방식에 의해 승강시키도록 한 것이 있다. 이 선행 기술에는, 유압 실린더 구동 방식으로 한 공정 밀어올림 방식과 한 공정 밀어올림 텔리스코프식이 기재되며, 랙 앤 피니언 구동 방식으로 선체 측에 설치된 피니언으로 스러스터 측의 랙을 한 공정으로 승강시키는 것과, 승강 도중에 다른 피니언에 의해 승강시키도록 한 것이 기재되어 있다. 그리고 이것들에 의하여 스러스터를 선저(船底)보다 아래쪽의 위치와 갑판보다 위쪽의 위치 사이에서 승강시키도록 하고 있다(예를 들면, 특허문헌2 참조).

특허문헌1: 일본국 특허 제4526184호 공보 특허문헌2: 일본국 특개 2001-55197호 공보

하지만, 상기 특허문헌1의 경우, 랙 앤 피니언 구동 방식으로 스러스터를 승강시키기 위해서는 큰 하중을 승강시킬 수 있는 매우 큰 구동 장치가 필요하게 된다. 또한, 이 구동 장치를 소형화하기 위해서는, 랙, 피니언 모두 고강도의 재질을 사용할 필요가 있고, 게다가 감속 기어 기구는 기계 가공 완성품이 되기 때문에 승강 장치가 매우 비싼 것이 된다.

또한, 특허문헌2에 기재된 랙 앤 피니언 구동 방식의 경우도 상기 특허문헌1과 마찬가지로 승강 장치가 매우 비싼 것이 된다.

또한, 상기 특허문헌2의 경우, 한 공정 밀어올림 유압 실린더 방식에서는, 필요 밀어올림 길이를 유압 실린더의 한 공정으로 밀어올리기 때문에, 유압 실린더의 필요 스트로크는 커지게 된다. 게다가, 흘수면으로부터 위쪽에서는 스러스터 대중량을 승강시키므로 충분한 좌굴 강도를 갖도록 하기 위해서는 매우 큰 규모의 장치가 되어 매우 비싼 것이 된다. 더욱이, 한 단계 밀어올림 텔리스코프식 유압 실린더 방식의 경우, 텔리스코프식의 로드를 순차적으로 신축시켜 스러스터를 필요 승강 길이만큼 승강시키기 때문에 실린더의 구성이 복잡해진다. 게다가, 상기 유압 실린더와 마찬가지로 좌굴 강도 대책을 위하여 매우 큰 규모의 장치가 되어 매우 비싼 것이 된다.

또한, 특허문헌1의 유압 실린더 방식의 경우, 스러스터의 승강체를 둘러싼 고리를 통하여 승강시키고 있기 때문에 스러스터가 대형화하여 승강체 단면도 대형화하였을 때에 승강체를 둘러싼 고리도 대형화하게 되어, 승강 장치의 대형화에 대한 대응에 어려운 점이 있다.

따라서 본 발명은 스러스터를 근해 가동 지점에 있어서도 점검, 보수가 가능하도록 흘수면보다 위쪽까지 끌어올릴 수 있는 소형화 승강 장치를 구비한 승강식 스러스터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 저부에서 아래쪽으로 돌출하도록 설치한 스러스터와, 상기 스러스터를 구동하는 구동 장치를 내장하고 선체에 설치한 승강로 안을 승강하는 캐니스터(canister)를 구비한 승강식 스러스터 장치이며, 상기 스러스터의 외면의 수평 방향 대향 위치에 설치한 일정 피치의 톱니부를 상하 방향으로 가진 소요 길이의 적어도 한 쌍의 랙과, 상기 각 랙을 따라 상하 방향으로 설치한 가이드 부재와, 상기 한 쌍의 랙을 따라 상기 캐니스터를 상기 승강로 안에서 스러스터의 가동 위치와 흘수면보다 위쪽 위치 사이에서 승강시키는 한 쌍의 승강 장치를 구비하고, 상기 한 쌍의 승강 장치는 상기 랙의 상하로 떨어진 위치의 톱니부에 각각 독립적으로 끼워 맞추는 상하 한 쌍의 캐치(catch)와, 상기 각 캐치를 구비한 상하 한 쌍의 프레임과, 상기 상하 한 쌍의 프레임 사이에 설치된 승강 실린더를 갖고, 상기 승강 실린더는 상기 승강로 측에 고정한 한 쪽의 프레임에 대하여 다른 쪽의 프레임을 상기 가이드 부재를 가이드로서 승강시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 명세서 및 특허청구범위의 서류 중에 있어서의 「선체」는 굴삭선이나 부체식 생산 설비 등을 포함하는 승강식 스러스터 장치를 구비시키는 대상물을 말한다. 또한, 「캐니스터」는 스러스터를 아래쪽으로 돌출 설치하고, 상기 스러스터를 구동하는 구동 장치를 내장한 통형 용기를 말한다.

이 구성에 따라, 캐니스터에 설치된 랙의 톱니부에 한 쪽의 캐치를 맞추고 승강 실린더로 상승시킨 후, 다른 쪽의 캐치를 랙의 톱니부에 맞춰 승강식 스러스터 장치의 하중을 지지하고, 한 쪽의 캐치를 톱니부에서 이탈시키고 승강 실린더로 하강시켜 아래쪽의 톱니부에 맞춘 후, 다른 쪽의 캐치를 톱니부에서 이탈하고, 한 쪽의 캐치를 승강 실린더로 상승시키는, 이른바, 자벌레 동작을 반복함으로써 짧은 스트로크의 승강 실린더를 구비한 소형화 승강 장치로 안정적으로 상승시킬 수 있다. 또한, 반대 동작에 의하여 승강식 스러스터 장치를 가동 위치와 흘수면보다 위쪽 위치 사이에서 승강시킬 수 있다. 게다가, 승강 장치는 스러스터를 대형화함에 따른 캐니스터 단면의 대형화에 대해서도 상기 한 쌍의 랙에 대하여 승강 장치는 각 랙마다 독립적으로 설치되어 있기 때문에, 승강 장치의 프레임을 대형화하지 않고 용이하게 대응할 수 있다.

또한, 상기 상하 한 쌍의 프레임은 아래쪽에 위치하는 프레임을 상기 승강로에 고정하도록 설치되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 상하 한 쌍의 프레임 사이에 설치된 승강 실린더의 면적이 큰 보아(bore) 측에서 승강식 스러스터 장치의 자중을 지지하고 승강시킬 수 있어 승강 실린더를 최적 설계로 사용할 수 있다.

또한, 상기 승강로는, 흘수면보다 위쪽 위치에 보수 점검 바닥을 구비하고, 상기 캐니스터는 상기 보수 점검 바닥 위치까지 상기 스러스터를 상승시키는 소요 길이의 랙을 구비하고, 상기 승강 장치는 상기 스러스터를 가동 때 위치에서 보수 점검 바닥 위치까지 승강 가능하도록 승강로의 소요 높이 위치에 배치되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 스러스터를 가동 위치에서 유지 가능한 보수 점검 바닥까지 승강시킬 수 있어 보수 점검 바닥에서 캐니스터로부터 스러스터를 분리하고 보수 점검 작업을 실시할 수 있다.

또한, 상기 상하 한 쌍의 프레임은 상기 캐치를 상하 위치에서 각각 독립적으로 상기 랙에 끼워 박는 구동 실린더와, 상기 구동 실린더의 신축 동작에 의하여 상기 캐치를 랙의 톱니부에 끼우거나 이탈시키는 안내부를 갖고 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 승강 실린더의 상하 위치에 설치된 프레임에서 랙의 톱니부에 캐치를 끼우거나 이탈시키는 것을 소형화한 구성으로 안정적으로 실시할 수 있다.

또한, 상기 승강 실린더는 상기 스러스터의 가동시 상기 상하 한 쌍의 캐치를 랙의 톱니부에 맞추고, 그 캐치에 상하 반대 방향의 힘을 작용시켜 캐니스터에 작용하는 상하 방향의 하중을 유지하도록 구성되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 캐니스터에 작용하는 하중 유지 방법으로서, 한 쌍의 캐치에 작용시킨 반대 방향의 힘에 의하여 캐니스터에 작용하는 상하 방향 정하중은 승강로에 고정적으로 설치되어 있는 프레임에 구비되어 있는 캐치로 유지하고, 파도 등으로 정하중과 반대 방향으로 작용하는 동하중은 승강하는 프레임에 구비되어 있는 캐치로 유지할 수 있다.

또한, 상기 승강로는 상하 방향으로 떨어진 복수 개소에 설치한 상기 승강 장치의 고정부와, 상기 고정부를 변경할 때에 승강식 스러스터 장치의 하중을 일시적으로 유지하는 하중 유지 장치를 가지며, 상기 승강 장치는 상기 승강로의 고정부에 착탈 가능한 고정 수단을 갖고 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 승강식 스러스터 장치의 승강 때에, 승강로의 도중에 하중 유지 장치로 일시적으로 승강식 스러스터 장치의 하중을 유지하고 승강 장치의 고정부 위치를 변경함으로써 랙의 길이를 억제하여 승강식 스러스터 장치의 승강 거리를 확보할 수 있다.

또한, 상기 승강로는 상기 캐니스터에 작용하는 수평 방향의 하중을 지지하는 지지 가이드와, 상기 지지 가이드의 위치에서 상기 캐니스터와 승강로의 간격을 둘레 전체에서 작게 하는 포위판을 갖고 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 승강로와 캐니스터 사이의 수면 파도로 인한 수면 변동을 억제할 수 있다.

또한, 상기 지지 가이드와 상기 캐니스터 사이에, 상기 캐니스터를 수평 방향으로 지지하는 잭을 구비시켜도 좋다. 이와 같이 구성하면, 스러스터의 가동 때에 있어서의 캐니스터와 승강로의 간극으로 인한 흔들림을 용이하게 없앨 수 있다.

본 발명에 따르면, 스러스터를 근해 가동 지점에서 흘수면보다 위쪽까지 끌어올려 점검, 보수가 가능하도록 승강시킬 수 있는 소형화한 승강 장치를 구비한 승강식 스러스터 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 승강식 스러스터 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 Ⅲ－Ⅲ 선에 따른 확대 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 Ⅳ－Ⅳ 선에 따른 확대 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 Ⅴ－Ⅴ 선에 따른 확대 단면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 Ⅵ부 확대도이다.
도 7은 도 1에 나타내는 Ⅶ－Ⅶ 선에 따른 확대 단면도이다.
도 8은 도 2에 나타내는 승강 장치 부분의 확대도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 Ⅸ－Ⅸ 선에 따른 단면도이다.
도 10은 도 9에 나타내는 Ⅹ－Ⅹ 선에 따른 단면도이다.
도 11은 도 9에 나타내는 XI－XI 선에 따른 단면도이다.
도 12의 (a)~(i)에 캐치에 하향 정하중이 작용하고 있는 상태에서의 상승 동작을 도시하고 있다.
도 13의 (a)~(i)에 캐치에 하향 정하중이 작용하고 있는 상태에서의 하강 동작을 도시하고 있다.
도 14의 (a)~(i)에 캐치에 상향 부하중이 작용하고 있는 상태에서의 상승 동작을 나타내고 있다.
도 15의 (a)~(i)에 캐치에 상향 부하중이 작용하고 있는 상태에서의 하강 동작을 나타내고 있다.
도 16의 (a),(b)는 제1 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 17의 (a),(b)는 도 16에 후속하는 제1 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 18의 (a),(b)는 제2 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 19의 (a),(b)는 도 18에 후속하는 제2 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 20의 (a),(b)는 도 19에 후속하는 제2 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 21의 (a),(b)는 도 20에 후속하는 제2 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치의 상승 동작을 나타내는 측면도이다.
도 22는 본 발명의 승강식 스러스터 장치에 있어서 파도 대책의 제1 예에 따른 랙과 캐치의 관계를 나타내는 정면도이다.
도 23은 본 발명의 승강식 스러스터 장치에 있어서 파도 대책의 제2 예에 따른 랙과 캐치의 관계를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 일예를 도면을 통해 설명한다. 이하의 실시예에서는 선박에 설치된 승강식 스러스터 장치를 예로 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 승강식 스러스터 장치(20)는, 선체(1)에 설치된 승강로(2)를 승강하는 캐니스터(canister)(21)와 이 캐니스터(21)의 하부에서 아래쪽으로 돌출한 스러스터(22)를 구비하고 있다. 상기 캐니스터(21) 및 승강로(2)는 평면에서 보았을때 직사각 형상 단면으로 형성되어 있다(도 4 및 도 5). 이러한 캐니스터(21)와 승강로(2)의 사이에는 소정의 간격(S1,S2)이 마련되어 있다. 이 간극(S1,S2)은 후술하는 랙(31)이 설치된 쪽이 넓은 간극(S2)으로 되어 있다.

상기 캐니스터(21)의 내부에는, 상기 스러스터(22)를 선회시키는 선회용 구동 유닛(23)과, 프로펠러(24)를 회전시키는 구동 모터(25), 상기 선회용 구동 유닛(23)에 구동 기름을 공급하는 선회 펌프 유닛(26) 및 각 부분을 윤활하는 윤활유 펌프 유닛(27) 등이 설치되어 있다.

또한, 상기 캐니스터(21)의 대향하는 2면의 외면에는 한 쌍의 랙(31)이 설치되어 있다. 이 랙(31)은 상하 방향으로 일정 피치의 톱니부(32)가 형성되며, 캐니스터(21)의 상하 방향으로 연속적으로 설치되어 있다. 도면에서는 중간 부분의 톱니부(32)의 도시를 생략하고 있다. 이 랙(31)은 캐니스터(21)에서 외측 방향으로 돌출한 부분의 대향하는 랙(31)이 보강 부재(31b)에 의해 연결되어 있다.

또한, 이와 같은 캐니스터(21)가 승강하는 상기 승강로(2)에는 스러스터(22)의 가동시 캐니스터(21)에 작용하는 수평 방향의 하중을 지지하는 지지 가이드(3)와, 캐니스터(21)의 수평 방향 하중 지지와 승강 때에 가이드하는 지지 승강 가이드(4)와, 캐니스터(21)의 승강 때 가이드가 되는 승강 가이드(5)가 설치되어 있다. 이 실시예에서는 최하부에 지지 가이드(3)가 설치되고, 그 상부의 상하 2곳에 지지 승강 가이드(4)가 설치되어 있다. 또한, 승강로(2)의 상부에는 스러스터(22)의 가동시 캐니스터(21)의 위쪽에 위치하며, 승강식 스러스터 장치(20)가 승강할 때에 가이드되는 승강 가이드(5)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 캐니스터(21)와 선체(1)의 승강로(2) 사이에는 캐니스터(21)를 승강로(2)를 따라 승강시킴으로써 스러스터(22)를 승강시키는 한 쌍의 승강 장치(30)가 설치되어 있다.

이 승강 장치(30)는 상기 랙(31)의 위치에 구비되며, 랙(31)을 통하여 캐니스터(21)를 승강시키는 승강 실린더(33)가 각각 설치되어 있다. 이 승강 실린더(33)는 하부가 승강로(2) 측에 지지되며, 상부가 캐니스터(21) 측에 지지되고 있다. 이 승강 실린더(33)의 지지 및 승강 장치(30)에 의한 캐니스터(21)의 승강은 후술한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 캐니스터(21)의 위쪽 위치의 단면 방향으로 캐니스터(21)의 대향하는 2면의 외면에 설치된 랙(31)이 외측 방향으로 돌출하여 있다. 랙(31)은 상하 방향으로 연장되는 소요 길이로 형성되어 있다(도 1). 이 랙(31)을 통하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 승강 장치(30)로 선체(1)에 지지하고 있다. 이 실시예에서는 캐니스터(21)의 대향하는 2면에 랙(31)을 설치한 예를 나타내고 있지만, 대각 위치에 랙(31)을 설치하도록 하여도 좋다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 캐니스터(21) 위쪽의 승강 장치(30)의 하부 위치에 있어서의 단면으로서, 승강로(2)의 4 모서리에 설치된 승강 가이드(5)에 의하여 캐니스터(21)가 가이드 받도록 되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 이 위치에 승강 장치(30)의 하중 지지 구조체(고정부)(9)가 설치되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 캐니스터(21)의 지지 승강 가이드(4)의 위치에 있어서의 단면으로서, 승강로(2)의 4 모서리에 설치된 지지 승강 가이드(4)에 의하여 캐니스터(21)가 지지 받고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 지지 승강 가이드(4)는 캐니스터(21)에 작용하는 수평 방향 하중을 지지하는 지지 가이드부(4a)와 승강 때에 가이드하는 승강 가이드부(4b)를 구비하고 있다. 승강 가이드부(4b)는 상기 승강 가이드(5)의 연장선 상에 위치하도록 모서리부에 설치되고, 지지 가이드부(4a)는 그 내측에 설치되어 있다. 이 지지 가이드부(4a)가 맞닿는 위치의 캐니스터(21)에는 패드(6)(도 1, 도 2)가 설치되어 있다. 지지 가이드부(4a)와 패드(6)의 간극은 좁고, 승강 가이드부(4b)와 캐니스터(21)의 간극은 조금 넓게 마련되어 있다. 또한, 패드(6)와 지지 가이드부(4a) 사이의 간극(T)은 캐니스터(21)의 승강을 허용하지만, 수평 방향의 이동은 최대한 억제하는 작은 간극(T)(예를 들면, 수 ㎜ 정도: 도면에서는 확대하여 나타낸다)으로 설정된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 캐니스터(21)의 최하부 위치에 있어서의 단면으로서, 승강로(2)의 4 모서리에 설치된 지지 가이드(3)에 의하여 캐니스터(21)가 수평 방향으로 지지되고 있다. 지지 가이드(3)는 상기 지지 승강 가이드(4)에 설치된 지지 가이드부(4a)의 아래쪽 연장선 상에 위치하도록 설치되어 있다.

또한, 이 실시예에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 지지 가이드(3)의 상부에 캐니스터(21)의 주위와의 간격(S1,S2)을 작은 간격(S3)으로 하는 포위판(7)이 설치되어 있다. 이 포위판(7)은 캐니스터(21)의 주위 공간이 소정의 작은 간격(S3)이 되도록 설치되어 있고, 후술하는 바와 같이, 간격(S3)의 조리개 효과에 의하여 승강로(2)와 캐니스터(21) 사이의 수면 파도로 인한 수면 변동을 억제하고 있다. 이 포위판(7)은 이 실시예에서 있어서 최하부의 지지 가이드(3)와 하측 1개소의 지지 겸 승강 가이드(4)(도 1, 도 2)에 설치되어 있다.

또한, 상기 지지 가이드(3) 및 지지 승강 가이드(4)의 지지 가이드부(4a)와 캐니스터(21)의 외면 사이에는 상기 간극(T)이 있다(도 6). 그 때문에, 스러스터(22)의 가동시 캐니스터(21)는 간극(T)만큼 이동하게 된다. 따라서, 이 캐니스터(21)의 움직임을 방지하기 위하여, 가동 때 캐니스터(21) 하부의 지지 가이드(3)의 레벨 부근에 잭(8)을 설치하여도 좋다(도 1). 이 잭(8)으로서는, 예를 들면, 위쪽의 지지 승강 가이드(4)의 위치에도 설치하고(미도시), 각 면에 2곳, 총 8곳에 설치하면 안정된 유지를 할 수 있다.

다음으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 승강 장치(30)는 승강 실린더(33)의 하부를 승강로(2) 측에서 지지하는 하부 프레임(34)(이하, 이 하부 프레임(34)을 홀딩 캐치 프레임「HC 프레임(34)」이라고 한다)과, 승강 실린더(33)의 상부에 설치되어 승강하는 상부 프레임(35)(이하, 이 상부 프레임(35)을 워킹 캐치 프레임「WC 프레임(35)」이라고 한다)을 갖고 있다. 이 WC 프레임(35)은 캐니스터(21) 측에 지지받는다. 또한, 승강 실린더(33)는 HC 프레임(34) 및 WC 프레임(35)과 핀(33a)으로 연결되어 있으며, 핀(33a)을 중심으로 굴곡 가능하게 되어 있다.

상기 HC 프레임(34)에는, 상기 랙(31)의 톱니부(32)에 감합(간극이 있는 계합을 포함한다)하는 홀딩 캐치(걸림편)(36)(이하, 「HC(36)」이라고 한다)가 내장(구비)되고, 이 HC(36)를 수평 방향으로 이동시키는 홀딩 캐치 구동 실린더(37)(이하, 「HC 실린더(37)」이라고 한다)가 반대 랙 방향으로 설치되어 있다. 또한, 상기 WC 프레임(35)에는 워킹 캐치(걸림편)(38)(이하, 「WC(38)」이라고 한다)가 내장(구비)되고, 이 WC(38)를 수평 방향으로 이동시키는 워킹 캐치 구동 실린더(39)(이하, 「WC 실린더(39)」이라고 한다)가 반대 랙 방향으로 설치되어 있다. 이러한 HC 실린더(37) 및 WC 실린더(39)는, 후술하는 바와 같이, 교대로 독립적으로 구동 제어된다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 승강 실린더(33)는 랙(31)을 사이에 두고 좌우 양쪽에 설치되어 있다. 또한, 이 승강 실린더(33)의 상부에 설치된 WC 프레임(35) 및 하부에 설치된 HC 프레임(34)도 랙(31)을 사이에 두고 설치되어 있다. 이러한 HC 프레임(34), WC 프레임(35)에서 랙(31)을 향하여 진퇴하게 되는 HC(36) 및 WC(38)은 랙(31)의 톱니부(32)에 감합하는 부분이 높고, 폭 방향 양단부의 HC 프레임(34), WC 프레임(35)을 따라 진퇴하는 부분이 낮은 후판(厚板)으로 형성되어 있다. 이러한 WC(38) 및 HC(36)은, 승강식 스러스터 장치(20)를 승강시킬 때의 하중 및 작동 때에 승강식 스러스터 장치(20)에 작용하는 상하 방향 하중을 지지할 수 있는 판 두께로 형성된다.

또한, 이러한 HC(36) 및 WC(38)은 HC 프레임(34) 및 WC 프레임(35)에 설치된 안내부(34a,35a)를 따라 진퇴하도록 되어 있다. HC(36)는 상기 HC 프레임(34)에 설치된 HC 실린더(37)에 의해, WC(38)는 WC 프레임(35)에 설치된 WC 실린더(39)에 의해 랙(31)에 맞춰진다. HC 프레임(34)은 랙(31)을 사이에 두고 선체(1) 측의 승강로(2)에 설치된 하중 지지 구조체(9)에 고정되어 있다. HC 프레임(34)의 고정은 용접 접합 혹은 부착, 분리가 가능하도록, 예를 들어, 핀(pin) 결합 부착, 볼트 부착 등으로 되어 있다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 랙(31)을 사이에 두고 설치된 HC 프레임(34)은 HC(36)를 안내하는 안내부(34a)가 각각 설치되고, 반대 랙 방향으로 설치된 HC 실린더(37)에 의하여 HC(36)가 랙(31)을 향하여 맞춰진다.

또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 WC 프레임(35)도 상기 HC 프레임(34)과 마찬가지로 랙(31)을 사이에 두고 설치되어 있지만, 좌우 부분이 일체적으로 형성되어 있다(도 9). 이 WC 프레임(35)에는 랙(31)의 베이스부(31a)에 설치된 가이드 부재(40)를 따라 승강 가능한 안내 홈(41)이 설치되어 있다. 가이드 부재(40)는 랙(31)의 양측부에 설치되어 있고, 캐니스터(21)의 상하 방향으로 연속하도록 설치되어 있다. 따라서, WC 프레임(35)은 항상 안내 홈(41)이 캐니스터(21)에 설치된 가이드 부재(40)에 안내되어서 승강하도록 되어 있다.

또한, 이와 같이 WC 프레임(35)을 랙(31)의 양측부에 설치한 가이드 부재(40)를 따라 승강 가능하도록 하여 WC(38)가 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈한 상태의 WC 프레임(35)도 캐니스터(21)를 따라 승강시킬 수 있다. 따라서, 승강 장치(30)는 선회식 스러스터(22)의 대형화에 따라 캐니스터(21)의 단면이 대형화되어도 WC 프레임(35)을 대형화시킬 필요가 없기 때문에, 승강식 스러스터 장치(20)의 대형화에 대하여 용이하게 대응할 수 있다.

다음으로, 도 12 내지 도 15에 의거하여, 상기 승강 장치(30)에 의한 승강식 스러스터 장치(20)의 승강 동작을 설명한다. 이 설명에서는, WC 실린더(39)와 HC 실린더(37)에 의한 캐치(36,38)의 맞춤과, 승강 실린더(33)에 의한 승강식 스러스터 장비(20)의 캐니스터(21)에 설치된 랙(31)의 승강 동작에 대하여 설명한다. 또한, 도면 내에는, 캐치(36,38)의 맞춤을 체크하는 리밋트 스위치(limit switch)의 상태 및 상하 위치의 전환(체인지오버)과, 캐치(36,38)를 승강시키는 승강 실린더(33)의 밸브 조작 상태 등을 나타내고 있다. 또한, 승강식 스러스터 장비(20)의 하중을 지지하고 있는 캐치에는 사선으로 나타내었다. 또한, 랙(31)의 일부에 횡선을 나타내어 승강 동작이 명확하게 되도록 하고 있다.

도 12의 (a)~(i) 및 도 13의 (a)~(i)는, 캐치(36,38)가 랙(31)에서 하향 정하중을 받고 있는 상태(「승강식 스러스터 장치의 자중 － 승강식 스러스터 장치에 작용하는 부력＞0」상태)에서의 승강 동작을 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 (a)~(i)는 상승 동작의 1사이클을 나타내는 도면이며, 이 도면에 의거하여 승강식 스러스터 장치(20)를 상승시키는 1사이클을 설명한다.

[상승 동작]

도 12의 (a)에 나타내는 상태는, 상기 승강 장치(30)의 HC 실린더(37)에 의하여 랙(31)의 톱니부(32)에 감합하게 된 HC(36)에 의해서 승강식 스러스터 장치(20)를 지지하고 있는 상태이며, 이 상태에서 대하여 설명한다.

먼저, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 조금 상승시켜서 이 WC(38)에 의하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 지지한 후, HC(36)를 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈시킨다((b),(c)).

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 상승시킴과 동시에 HC(36)를 HC 실린더(37)로 랙(31)을 향하여 가압하면서, WC 프레임(35)을 랙(31)의 1피치만큼 상승시킨다. 이에 따라, HC(36)가 랙(31)의 1피치 아래 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((d),(e)).

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 조금 하강시켜 아래쪽의 HC(36)에 의하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 지지한 후, WC(38)를 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈시킨다((f),(g)).

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 하강시킴과 동시에, WC 실린더(39)로 WC(38)를 랙(31)을 향하여 가압하면서 WC(38)를 랙(31)의 1피치만큼 하강시킨다. 이에 따라, WC(38)가 랙(31)의 1피치 아래 위치의 톱니부(32)에 끼워진다 ((h),(i)).

이와 같이 하여, 랙(31)의 1피치만큼 상승하게 된 승강식 스러스터 장치(20)는 상기 작업을 반복함으로써 순차적으로 상승하게 된다.

[하강 동작]

도 13의 (a)~(i)는 하강 동작의 1사이클을 나타내는 도면이다. 이 도면에 의거하여 승강식 스러스터 장치(20)를 하강시키는 1사이클을 설명한다.

도 13(a)에 나타내는 상태는 상기 승강 장치(30)의 HC 실린더(37)에 의하여 랙(31)의 톱니부(32)에 끼워지게 된 HC(36)에 의해서 승강식 스러스터 장치(20)를 지지하고 있는 상태이며, 이 상태에 대하여 설명한다.

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 하강시킴과 동시에 HC(36)를 HC 실린더(37)로 랙(31)을 향하여 가압하면서, WC 프레임(35)을 랙(31)의 1피치만큼 하강시킨다. 이에 따라, HC(36)가 랙(31)의 1피치 위 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((d),(e)).

이어서, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 조금 하강시켜 HC(36)에 의하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 지지한 후, WC(38)를 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈시킨다((f),(g)).

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 상승시킴과 동시에, WC 실린더(39)로 WC(38)를 랙(31)을 향하여 가압하면서 WC(38)를 랙(31)의 1피치만큼 상승시킨다. 이에 따라, WC(38)가 랙(31)의 1피치 위 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((h),(i)).

이와 같이 하여, 랙(31)의 1피치만큼 하강하게 된 승강식 스러스터 장치(20)는 상기 작업을 반복함으로써 순차적으로 하강하게 된다.

도 14의 (a)~(i) 및 도 15의 (a)~(i)는 캐치(36,38)가 랙(31)에서 상향 부하중을 받고 있는 상태(「승강식 스러스터 장치의 자중 － 승강식 스러스터 장치에 작용하는 부력＜0」 상태)에서의 승강 동작을 나타내고 있다. 도 14의 (a)~(i)는 상승 동작의 1사이클을 나타내는 도면이며, 이 도면을 통해 승강식 스러스터 장치(20)를 상승시키는 1사이클을 설명한다.

[상승 동작]

도 14의 (a)에 나타내는 상태는, 상기 승강 장치(30)의 HC 실린더(37)에 의하여 랙(31)의 톱니부(32)에 끼워지게 된 HC(36)에 의해서 승강식 스러스터 장치(20)를 지지하고 있는 상태이며, 이 상태에 대하여 설명한다.

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 조금 상승시켜 HC(36)에 의하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 지지한 후, WC(38)를 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈시킨다((f),(g)).

다음으로, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 하강시킴과 동시에, WC 실린더(39)로 WC(38)를 랙(31)을 향하여 가압하면서 WC(38)를 랙(31)의 1피치만큼 하강시킨다. 이에 따라, WC(38)가 랙(31)의 1피치 아래 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((h),(i)).

[하강 동작]

도 15의 (a)~(i)는, 하강 동작의 1사이클을 나타내는 도면이다. 이 도면에 의거하여 승강식 스러스터 장치(20)를 하강시키는 1사이클을 설명한다.

도 15(a)에 나타내는 상태는 상기 승강 장치(30)의 HC 실린더(37)에 의하여 랙(31)의 톱니부(32)에 끼워지게 된 HC(36)에 의해서 승강식 스러스터 장치(20)를 지지하고 있는 상태이며, 이 상태에 대하여 설명한다.

먼저, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 조금 하강시켜서 이 WC(38)에 의하여 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 지지한 후, HC(36)를 랙(31)의 톱니부(32)에서 이탈시킨다((b),(c)).

이어서, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 하강시킴과 동시에 HC(36)를 HC 실린더(37)로 랙(31)을 향하여 가압하면서, WC 프레임(35)을 랙(31)의 1피치만큼 하강시킨다. 이에 따라, HC(36)가 랙(31)의 1피치 위 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((d),(e)).

이어서, 승강 실린더(33)로 WC(38)를 상승시킴과 동시에, WC 실린더(39)로 WC(38)를 랙(31)을 향하여 가압하면서 WC 프레임(35)을 랙(31)의 1피치만큼 상승시킨다. 이에 따라, WC(38)가 랙(31)의 1피치 위 위치의 톱니부(32)에 끼워진다((h),(i)).

이상과 같이, 상기 승강 장치(30)에 의한 승강식 스러스터 장치(20)의 승강 동작은 이른바 짧은 피치의 자벌레 운동에 의한 승강 방식으로 수행된다.

다음으로, 도 16의 (a),(b) 내지 도 21의 (a),(b)에 의거하여, 상기 승강 장치에 의하여 승강시키는 승강식 스러스터 장치의 동작을 설명한다. 도 16의 (a),(b) 내지 도 17의 (a),(b)는, 상술한 도 1, 도 2에 나타내는 제1 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치(20)의 동작을 나타내고 있다. 도 18의 (a),(b) 내지 도 21의 (a),(b)는, 제2 실시예에 따른 승강식 스러스터 장치(50)의 동작을 나타내고 있다. 이하, 이러한 2개 실시예의 동작을 설명한다.

[제1 실시예의 동작]

도 16의 (a)에 나타내는 제1 실시예의 승강식 스러스터 장치(20)는 캐니스터(21)의 측부에 설치된 랙(31)이 캐니스터(21)의 상단에서 위쪽으로 돌출한 실시예이다. 이 제1 실시예의 경우, 승강 장치(30)가 승강로(2)의 일정 위치에 고정되어 있다. 이 승강 장치(30)를 설치한 위치는, 후술하는 바와 같이, 스러스터(22)를 흘수면(W)보다 위쪽에서 분리할 수 있는 위치까지 캐니스터(21)를 상승시키는 것이 가능한 위치로 설정된다.

이 제1 실시예의 경우, 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 선저(10)에서 돌출시키고 있는(가동 위치)의 스러스터(22)(도면에서는 높이(L)로 하고 있다)를 상기 승강 장치(30)에 의해 상기 도 12의 (a)~(i) 또는 도 14의 (a)~(i)에 나타내는 바와 같이, WC(38)와 HC(36)를 교대로 끼움/이탈시키는 동작을 수행시킴으로써 상승시킨다. 도 16의 (b)에 나타내는 상태는, 스러스터(22)를 선저(10)에서 격납한 상태의 위치(항해시 위치)를 나타내고 있다.

그 후, 상기 도 12의 (a)~(i) 또는 도 14의 (a)~(i)에 나타내는 동작을 반복함으로써 도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이, 스러스터(22)를 승강로(2)의 흘수면(W)보다 위쪽의 소정 위치에 설치한 보수 점검 바닥(11)의 위치(보수 점검 위치)까지 상승시킨다. 그리고, 도 17의 (b)에 나타내는 바와 같이, 보수 점검 바닥(11)에서 작업자들이 스러스터(22)를 캐니스터(21)에서 분리하고 보수 점검 바닥(11)으로 이동시킨다. 이 실시예에서는, 도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이, 선저(10)에서 흘수면(W)까지의 높이(A)에 대하여 보수 점검 바닥(11)이 흘수면(W)에서 높이(B)의 위치에 설치되어 있다. 그리고, 보수 점검 바닥(11)의 높이 공간을 상기 스러스터(22)의 높이(L)에 작업용 높이(C)를 더한 높이로 하고 있다. 이 때문에, 상기 캐니스터(21)의 상승량으로서는 높이(H)가 되어 있다.

이와 같이, 스러스터(22)를 흘수면(W)보다 상승시키는 구성을 소형화한 승강 장치(30)로 실시할 수 있도록 하였기 때문에 스러스터(22)가 근해 가동 지점에 있어서 고장 났다하더라도 그 가동 지점에서 점검, 보수를 실시하는 것이 가능한 승강식 스러스터 장치(20)를 제공할 수 있다.

[제2 실시예의 동작]

다음으로, 도 18의 (a),(b) 내지 도 21의 (a),(b)에 의거하여, 제2 실시예를 설명한다. 상기 제1 실시예와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고 설명한다. 이 제2 실시예에서는 승강 장치(33)의 HC 프레임(34)도 캐니스터(21)의 가이드 부재(40)를 따라 승강 가능하도록 WC 프레임(35)과 동일하게 좌우 부분이 일체적으로 형성되어 안내 홈(41)이 마련되어 있다(도 11 참조). 또한, 캐니스터(21)에 설치되는 랙(31)의 높이는 스러스터(22)를 승강로(2) 내에 격납한 상태의 위치(항해시 위치)이며, 랙(31)이 상갑판 위치(도시하는 선체(1) 위치)보다 위쪽으로 돌출하지 않도록 하고 있다. 따라서, 이 제2 실시예에 따르면, 항해시 등에 위쪽으로 돌출하는 구성이 있는 것이 허용되지 않는 경우에 이용할 수 있다. 또한, 이 제2 실시예는, 상갑판 위치가 낮아져서 승강 장치(30)를 제1 실시예와 같이 소정 높이 위치에 장착할 수 없는 경우 등에도 이용할 수 있다.

도 18의 (a)에 나타내는 제2 실시예의 승강식 스러스터 장치(50)는 캐니스터(21)의 측부에 설치된 랙(31)이 캐니스터(21)의 상단 위치까지 설치되어 있다. 이 제2 실시예의 경우, 승강 장치(30)가 승강로(2)의 소정 위치에 고정되어 있지만, 이 승강 장치(30)를 설치하는 위치는 후술하는 바와 같이 변경 가능하게 되어 있다.

이 제2 실시예의 경우도 도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이 선저(10)에서 돌출시키고 있는 스러스터(22)를 상기 승강 장치(30)에 의하여 상기 도 12의 (a)~(i) 또는 도 14의 (a)~(i)와 같이, WC(38)와 HC(36)를 교대로 끼움/이탈시키는 동작을 수행하게 함으로써 상승시킨다. 도 18의 (b)에 나타내는 상태는 스러스터(22)를 선저(10)에서 격납한 상태를 나타내고 있다. 이 제2 실시예의 승강식 스러스터 장치(50)에서는 이 상태에서 선체(1)의 상갑판에서 위쪽으로 돌출하지 않는다.

그 후, 상기 도 12의 (a)~(i)에 나타내는 동작을 반복함으로써 도 19(a)에 나타내는 바와 같이, 스러스터(22)의 흘수면(W) 근처까지 상승시킨다. 이 상태에서, 승강로(2)에 설치된 하중 유지 장치(12)(이점쇄선으로 나타내는 위치에서, 캐치(36)와 동일한 구성을 랙(31)의 톱니부(32)에 끼워 하중을 지지하는 장치)에 의하여 승강식 스러스터 장치(50)의 하중을 일시적으로 유지한다.

그 후, 승강 장치(30)의 HC 프레임(34)을 선체(1)에 고정하고 있는 구성을 제외하고, 승강 장치(30)를 프리(free) 상태로 한다. 상기 도 15의 (a)~(i)에 나타내는 동작을 반복함으로써 도 19의 (b)에 나타내는 바와 같이, 승강 장치(30)를 랙(31)을 따라 소정의 상부 위치까지 상승시킨다. 이 소정의 상부 위치는, 후술하는 바와 같이, 승강식 스러스터 장치(50)의 스러스터(22)를 흘수면(W)의 위쪽에 설치된 보수 점검 바닥(11)의 위치까지 상승시킬 수 있는 위치로 설정된다.

다음으로, 도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이, 승강로(2)에 있어서의 승강 장치(30)의 아래쪽에 하중 지지 구조체(13)를 설치한다. 그리고, 도 20의 (b)에 나타내는 바와 같이, 승강 장치(30)를 소정량 하강시켜 상기 하중 지지 구조체(13)에 HC 프레임(34)을 고정한다. 이에 따라, 승강식 스러스터 장치(50)의 하중을 승강 장치(30)를 통하여 하중 지지 구조체(13)에 의하여 지지한다. 그 후, 상기 승강식 스러스터 장치(50)의 하중을 일시적으로 지지하고 있는 하중 유지 장치(12)가 분리된다.

그 후, 상기 도 12의 (a)~(i) 또는 도 14의 (a)~(i)에 나타내는 동작을 반복함으로써, 도 21의 (a)에 나타내는 바와 같이, 스러스터(22)를 승강로(2)의 소정 위치에 설치한 보수 점검 바닥(11)의 위치까지 상승시킨다. 그리고, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 보수 점검 바닥(11)에서 작업자들이 스러스터(22)를 캐니스터(21)에서 분리하고 보수 점검 바닥(11) 쪽으로 이동시킨다.

이와 같이, 스러스터(22)를 흘수면(W)보다 상승시키는 구성을 소형화한 승강 장치(30)로 실시할 수 있도록 하였기 때문에 스러스터(22)가 근해 가동 지점에 있어서 고장이 발생하더라도 그 가동 지점에서 점검, 보수를 실시하는 것이 가능한 승강식 스러스터 장치(50)를 제공할 수 있다. 게다가, 이 제2 실시예의 승강식 스러스터 장치(50)에 따르면 위쪽으로 크게 돌출하는 구성을 없앨 수 있다.

이상과 같이, 상기 승강식 스러스터 장치(20,50)에 따르면, 캐니스터(21)에 소요 길이의 한 쌍의 랙(31)을 상하 방향으로 설치하고, 한 쌍의 승강 장치(30)를 승강로(2)의 소요 높이 위치에 배치함으로써 승강식 스러스터 장치(20,50)의 스러스터(22)를 가동 위치와 보수 점검 위치 사이에서 승강시키는 것이 안정적으로 가능해진다.

또한, 승강 장치(30)에 의한 승강식 스러스터 장치(20,50)의 승강 방식을 짧은 스트로크의 승강 실린더(33)에 의한, 이른바 자벌레 운동을 반복하는 방식으로 함으로써 승강 장치(30)를 소형화하고 저렴한 구성으로 할 수 있다. 또한, 승강 장치(30)의 승강 실린더(33)는 짧은 스트로크이면 좋기 때문에, 무거운 중량의 승강식 스러스터 장치(20,50)를 승강시킬 때의 좌굴 강도도 충분히 갖추게 하는 것을 용이하게 할 수 있다.

게다가, 승강 실린더(33)의 하부 측 (실린더 방향은 불문이다)을 승강로(2)에 고정하는 구성으로 하였으므로써 승강식 스러스터 장치(20,50)의 자중은 면적이 큰 보아(bore) 측에서 지지하는 하게 되어 승강 실린더(33)의 최적 설계가 가능해진다.

이에 따라, 1척에 복수대의 스러스터(22)를 구비하는 굴삭선 등에 있어서도 비용을 절감하면서 적용이 가능한 소형화한 승강 장치(30)를 구비한 승강식 스러스터 장치(20,50)를 제공할 수 있다.

다만, 상기 승강식 스러스터 장치(20,50)는 승강시키기 위하여 선체(1)의 승강로(2)와의 사이에 소정의 간격(S1,S2)을 마련하고 있다. 그 때문에, 육지에서 떨어진 해역 등에서는 파도 등의 영향으로 흘수면(W)이 크게 변동한다. 이와 같은 경우, 상기한 바와 같이 승강식 스러스터 장치(20,50)를 승강시킬 때 흘수면(W)의 변동으로 인하여 정상적인 동작이 방해 받을 우려가 있다.

따라서, 도 1, 도 2, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 승강식 스러스터 장치(20,50)에는 가동 위치에 있어서의 횡하중 지지 가이드(3,4)의 위치 레벨에, 상술한 바와 같이 캐니스터(21)의 전체 둘레와 승강로(2)의 전체 둘레 사이의 간격(S1,S2)을 작은 간극(S3)으로 하여 조리개 효과를 발휘하도록 한 포위판(7)이 설치되어 있다(도 7). 이 포위판(7)은 상기한 바와 같이 최하부의 지지 가이드(3)와 하측 1개소의 지지 겸 승강 가이드(4)에 설치되어 있고, 승강로(2)와 캐니스터(21) 사이의 수면이 파도 등으로 인하여 크게 상하 변동하는 것을 억제하고 있다. 이 실시예에서는, 포위판(7)을 가동 위치에 있어서의 캐니스터(21)의 최하부와 그 상부에 위치하는 지지 겸 승강 가이드(4)의 위치 레벨에 설치함으로써 물의 이동을 확실하게 억제할 수 있어 바람직하다.

또한, 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이, 상기한 바와 같은 파도 등도 고려하여 승강식 스러스터 장치(20,50)의 가동시에 있어서, 이하와 같은 랙(31)과 캐치(36,38)의 관계를 통해 하중 유지를 하여도 좋다. 승강식 스러스터 장치(20)에 작용하는 정적인 상하 방향 하중의 방향은 파도로 인한 동적 하중이 작용하지 않는 상태에서는, 승강식 스러스터 장치(20)의 자중과 이에 작용하는 부력의 크기의 관계에 의해 정해진다.

도 22는 정적인 상태이며, 승강식 스러스터 장치(20)에 하향 정하중이 작용하고 있는 상태, 즉 「승강식 스러스터 장치의 자중 － 승강식 스러스터 장치에 작용하는 부력＞ 0」 상태에서의 하중 유지 상태를 나타내고 있다.

도 22에 나타내는 랙과 캐치의 관계는, WC 프레임(35)에 내장되어 있는 WC(38)를 승강 실린더(33)로 HC 프레임(34)의 방향으로 끌어당김으로써 이 WC(38)와 HC 프레임(34)에 내장되어 있는 HC(36)가 서로 랙(31)을 미는 상태로 하고 있다. 이에 따라, 가동 때의 파도로 인한 캐니스터(21)의 상하 움직임을 억제하고 있다.

또한, 도 23은 정적인 상태이며, 승강식 스러스터 장치에 상향 부하중이 작용하고 있는 상태, 즉 「승강식 스러스터 장치의 자중 － 승강식 스러스터 장치에 작용하는 부력＜ 0」 상태에서의 하중 유지 상태를 나타내고 있다.

도 23에 나타내는 랙과 캐치의 관계는, WC 프레임(35)에 내장되어 있는 WC(38)를 승강 실린더(33)로 HC 프레임(34)과는 반대 방향으로 밀어줌으로써 이 WC(38)와 HC 프레임(34)에 내장되어 있는 HC(36)이 서로 랙(31)을 맞당기는 상태로 하고 있다. 이에 따라, 가동 때 파도로 인한 캐니스터(21)의 상하 움직임을 억제하고 있다.

또한, 이들 도 22, 도 23에 나타내는 유압 회로에서는, 승강 실린더(33)에 의하여 HC(36)와 WC(38)로 랙(31)을 상하 방향으로 밀고 당긴 상태를 유지하기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)(45), 저압 릴리프 밸브(relief valve)(46a), 고압 릴리프 밸브(46b), 체크 밸브(check valve)(47) 및 탱크(tank)(48)만을 나타내고, 펌프, 방향 전환 밸브 등의 도시를 생략하고 있다. 어큐뮬레이터(45) 및 저압 릴리프 밸브(46a)의 압력은, 승강 실린더(33)가 빈 상태의 WC 프레임(35)을 승강하는 것이 가능한 압력보다 조금만 높은 압력으로 설정된다.

이와 같이, 캐니스터(21)에 작용하는 상하 방향 정하중은 승강로(2)에 고정하여 설치되어 있는 HC 프레임(34)에 내장되어 있는 HC(36)로 유지하도록 하고 있다. 이 유지는 파도로 인하여 정하중과 반대 방향으로 작용하는 동하중을 승강 장치(30)의 상하 위치에 설치된 HC(36), WC(38)로 유지하기 위하여 두 캐치(36,38)를 밀고 당기는 상태로 하여 유지하는 것이다. 이에 따라, 가동 때 파동에 인한 캐니스터(21)의 상하 움직임을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 캐니스터(21)의 대향하는 2면의 폭 방향 중앙 부분에 있어서의 외면에 상하 방향(연직 방향)으로 연장되는 한 쌍의 대향하는 랙(31)을 설치하고 있지만, 랙(31)은 캐니스터(21)의 수평 방향 단면 중심점을 지나고 있으면 대각선 형태도 좋고, 또한, 한 쌍이 아니라 두 쌍으로 하여도 좋으며, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 랙(31)은 톱니부(32)를 대략 직사각형 형상으로 하고 있지만, 일정 피치의 요철 모양으로 형성되어 캐치(36,38)를 끼움으로써 승강식 스러스터 장치(20,50)를 지지할 수 있는 구성이면 좋고, 예를 들면, 일정 피치의 감합 구멍 형상이어도 좋고, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

게다가, 상술한 실시예는 일예를 나타내고 있고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경은 가능하며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 승강식 스러스터 장치는 고장시 등에 흘수면의 위쪽 위치까지 스러스터를 상승시켜서 점검ㆍ정비를 실시하고 싶은 굴삭선 등에 이용할 수 있다.

1: 선체
2: 승강로
3: 지지 가이드
4: 지지 승강 가이드
4a: 지지 가이드부
4b: 승강 가이드부
5: 승강 가이드
6: 패드
7: 포위판
8: 잭
9: 하중 지지 구조체(고정부)
10: 선저
11: 보수 점검 바닥
12: 하중 유지 장치
13: 하중 지지 구조체(고정부)
20: 승강식 스러스터 장치
21: 캐니스터
22: 스러스터
30: 승강 장치
31: 랙
31a: 베이스부
32: 톱니부
33: 승강 실린더
33a: 핀
34: 홀딩 캐치 프레임(HC 프레임)
34a: 안내부
35: 워킹 캐치 프레임(WC 프레임)
35a: 안내부
36: 홀딩 캐치(HC)
37: 홀딩 캐치 구동 실린더(HC 실린더)
38: 워킹 캐치(WC)
39: 워킹 캐치 구동 실린더(WC 실린더)
40: 가이드 부재
41: 안내 홈
50: 승강식 스러스터 장치
S1,S2: 간격
T: 간극
W: 흘수면

Claims

선체(1)에 설치된 승강로(2) 내부를 승강하는 캐니스터(21)와, 상기 캐니스터(21)에 내장된 구동 장치(23)에 의해 구동되고, 상기 캐니스터(21)의 하부로부터 아래쪽으로 돌출하는 스러스터(22)를 구비한 승강식 스러스터 장치(20)이며,
상기 캐니스터(21)의 외면의 수평 방향 대향 위치에 설치한 일정 피치의 톱니부(32)를 상하 방향으로 가진 소요 길이의 적어도 한 쌍의 랙(31)과,
상기 각 랙(31)을 따라 상하 방향으로 설치한 가이드 부재(40)와,
상기 한 쌍의 랙(31)을 따라 상기 캐니스터(21)를 상기 승강로(2) 안에서 스러스터(22)의 가동 위치와 흘수면(W)보다 위쪽 위치 사이에서 승강시키는 한 쌍의 승강 장치(30)를 구비하고,
상기 한 쌍의 승강 장치(30)는 상기 랙(31)의 상하로 떨어진 위치의 톱니부(32)에 각각 독립적으로 끼워 박는 상하 한 쌍의 캐치(36, 38)와, 상기 각 캐치(36, 38)를 구비한 상하 한 쌍의 프레임(34, 35)과, 상기 상하 한 쌍의 프레임 (34, 35)사이에 설치된 승강 실린더(33)를 갖고,
상기 승강 실린더(33)는 상기 상하 한 쌍의 프레임(34, 35) 중의 상기 승강로(2) 측에 고정한 한 쪽의 프레임(34)에 대하여 다른 쪽의 프레임(35)을 상기 가이드 부재(40)를 가이드로 하여 승강시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항에 있어서,
상기 상하 한 쌍의 프레임(34, 35)은 아래쪽에 위치하는 프레임(34)을 상기 승강로(2)에 고정하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승강로(2)는 흘수면(W)보다 위쪽 위치에 보수 점검 바닥(11)을 구비하고,
상기 캐니스터(21)는 상기 보수 점검 바닥(11) 위치까지 상기 스러스터(22)를 상승시키는 소요 길이의 랙(31)을 구비하고,
상기 승강 장치(30)는 상기 스러스터(22)를 가동 때 위치에서 보수 점검 바닥(11) 위치까지 승강 가능하도록 승강로(2)의 소요 높이 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상하 한 쌍의 프레임(34, 35)은 상기 캐치(36, 38)를 상하 위치에서 각각 독립적으로 상기 랙(31)에 감탈시키는 구동 실린더(37, 39)와, 상기 구동 실린더(37, 39)의 신축 동작에 의하여 상기 캐치(36, 38)를 랙(31)의 톱니부(32)에 감합 또는 이탈시키는 안내부(34a, 35a)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승강 실린더(33)는 상기 스러스터(22)의 가동시 상기 상하 한 쌍의 캐치(36, 38)를 랙(31)의 톱니부(32)에 끼워 맞추고, 그 캐치(36, 38)에 상하 반대 방향의 힘을 작용시켜 캐니스터(21)에 작용하는 상하 방향의 하중을 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승강로(2)는 상하 방향으로 떨어진 복수 개소에 설치한 상기 승강 장치의 고정부(9)와,
상기 고정부(9)를 변경할 때에 승강식 스러스터 장치(20)의 하중을 일시적으로 유지하는 하중 유지 장치(12)를 가지며,
상기 승강 장치(30)는 상기 승강로(2)의 고정부(9)에 착탈 가능한 고정 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승강로(2)는 상기 캐니스터(21)에 작용하는 수평 방향의 힘을 지지하는 지지 가이드(3)와, 상기 지지 가이드(3)의 위치에서 상기 캐니스터(21)와 승강로(2)의 간격을 전체 둘레에서 작게 하는 포위판(7)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).
제 7 항에 있어서,
상기 지지 가이드(3)와 상기 캐니스터(21) 사이에 상기 캐니스터(21)를 수평 방향으로 지지하는 잭(8)을 구비시킨 것을 특징으로 하는 승강식 스러스터 장치(20).