KR101655119B1

KR101655119B1 - 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치

Info

Publication number: KR101655119B1
Application number: KR1020150040973A
Authority: KR
Inventors: 전경화
Original assignee: (주)케이에스비엔성풍
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-09-07

Abstract

본 발명은 크게 리프팅 어셈블리(10), 두 쌍의 유압실린더 어셈블리(20) 및 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어진 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 관한 것으로, 구체적으로 설명하면, 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 유압실린더 어셈블리(20) 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어진 U-형 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 관한 것이다.

Description

프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치{Frame-Improved Hydraulic Cylinder-Operated Floating Watercraft Lift Apparatus For Raising Or Lowering The Watercraft}

본 발명은 본 출원인에 의해 2014년 11월 14일자로 출원된 대한민국 특허출원 제 10-2014-0158850 호(발명의 명칭: 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치)의 개량발명이다.

본 발명은 부력탱크의 회전반경을 감소시키고, 리프팅 어셈블리의 프레임을 개량한 모터보트, 고무보트, 어선, 요트 등을 수면 위로 들어올리거나 수면에 띄우기 위한 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 출원인의 상기 선특허출원 제 10-2014-0158850 호에서는 부력탱크가 선박을 부양 또는 침수시키기 위해서 수면 위 아래로 올라가거나 내려갈 때 회전반경이 커서 보트리프트 장치가 설치되는 장소의 공간을 많이 점유하게 되는 문제점을 해소하기 위해서 프레임의 양단부를 외측으로 수평연장하고 그 위에 유압실린더를 설치하는 보트리프트 장치에 대해서 기술하고 있다.

그러나 상기 선특허출원의 보트리프트 장치에 있어서 프레임의 양단부가 외측으로 수평 연장되어 있기 때문에 그 연장된 부분에 의해 인접 시설물에 대한 공간 활용성을 떨어뜨리는 문제가 여전히 존재하게 되므로 이를 개선할 필요가 있다.

본 발명자는 이러한 공간 활용성을 더욱 높이기 위해 연구한 결과, 유압실린더가 설치되는 U-형 프레임의 구조와 유압실린더 어셈블리를 변경함으로써 부력탱크의 회전반경을 줄이면서 프레임의 선단 연장부분에 의한 인접 시설물의 공간활용성 저하 문제를 해결할 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 공간 활용성을 더욱 높이기 위해 부력탱크의 회전반경을 줄이면서 U-형 프레임의 수평방향 선단부를 배제시킨 프레임 개선 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 크게 리프팅 어셈블리(10), 두 쌍의 유압실린더 어셈블리(20) 및 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따라 U-형 프레임이 개선된 유압실린더-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 유압실린더 어셈블리(20) 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어져 있다.

본 발명의 일 실시형태는 상기 유압실린더 어셈블리(20)가 유압실린더(21), 제1 회전축(23)에 의해 상기 유압실린더(21)의 일측과 연결된 제1 지지대(22), 제2 회전축(24)에 의해 유압실린더(21)의 타측과 아암(26)의 일측이 연결되고 부력탱크 지지대(31)의 상단부가 아암(26)의 타측과 연결되는 아암(26), 아암(26)에 연결된 아암축(27)에 의해 아암(26)이 회전하도록 구멍이 형성되고 U-형 프레임(11)의 상단부 수직 외측면에 부착된 제2 지지대(25)로 이루어진 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 리프팅 어셈블리(10)가 바닥부로부터 외측으로 경사진 부분과 그 경사진 부분에서 수직으로 연장된 한 쌍의 U-형 프레임(11), 상기 U-형 프레임들(11) 사이를 연결하기 위해 한 쌍의 세로빔(15a) 및 한쌍의 가로빔(15b)을 갖는 빔(15) 및 한 쌍의 세로빔(15a) 위에 용접 결합된 다수의 지지대(13)의 힌지핀(14)에 의해 회전 가능하도록 내측 중앙부로 경사져 있는 다수의 받침판(12)을 포함하는 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 상기 부력탱크(30)가 아래 면을 넓게 하고 윗면은 좁게 구성되며, 그의 내측에 절곡부를 형성하고, 상부 양측에는 부력탱크 지지대(31)가 부착되어 있으며, 상기 부력탱크 지지대(31)의 상단부에는 아암축(27)을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있는 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 아암(26)의 중앙에 부착되고 솔레노이드(33)의 핀이 제2 지지대(25)의 구멍(28)에 들어가도록 아암(26)을 제2 지지대(25)에 고정하기 위한 솔레노이드(33)로 이루어진 로킹장치를 포함하는 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 프레임을 개선한 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치는 부력 탱크의 하중 전달 부분이 마손되지 않아 내구성이 좋으며, 부력탱크가 자연스럽고 부드럽게 안정적으로 작동될 수 있을 뿐만아니라 부력탱크의 회전반경을 줄임과 동시에 보트리프트 장치가 설치되는 장소의 공간 활용성이 더욱 높아졌다.
또한, 유압실린더 로드(rod)의 부식을 방지하여 유압실린더의 내구성을 높일 수 있다.

도 1은 선박이 본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 탑재된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 프레임이 개선된 보트리프트 장치의 유압실린더 어셈블리 부분을 부분 확대한 도면과 함께, 선박이 수면 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크가 충분히 물에 잠겼을 때의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 프레임이 개선된 보트리프트 장치의 유압실린더 어셈블리 부분을 부분 확대한 도면과 함께, 선박이 침수되고 부력탱크가 수면 위로 충분히 올라왔을 때의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 부력탱크, 실린더 어셈블리 및 프레임의 연결상태를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 선박이 수면 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크가 충분히 물에 잠긴 상태를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 정면도이다.
도 6은 선박을 침수시키기 위해서 부력탱크가 수면 위로 충분히 올라온 상태를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치의 정면도이다.

이하, 도면을 참고로 본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치를 상세히 설명한다.

도 1은 선박이 본 발명에 따라 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 탑재된 상태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 사용될 수 있는 선박의 종류로는 모터보트, 유틸리티 보트, 조립식 고무보트, 어선, 크루즈 요트, 딩기 요트 등이 있다. 또한, 본 발명에서는 유압실린더 대신에 수압실린더 또는 공기실린더가 사용될 수도 있다.

도 2는 선박이 수면 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크(30)가 충분히 물에 잠겼을 때의 상태를 나타낸 보트리프트 장치의 사시도로서 프레임(11)의 선단부와 유압실린더 어셈블리(20)의 연결 부분을 확대한 도면을 도시하고 있다. 본 발명의 프레임이 개선된 유압실린더-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 유압실린더 어셈블리(20) 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)로 이루어져 있다.

상기 리프팅 어셈블리(10)는 그 양단의 선단부가 수직되게 형성된 한 쌍의 U-형 프레임(11), 상기 U-형 프레임들(11) 사이를 연결하기 위해 한 쌍의 세로빔(15a) 및 한쌍의 가로빔(15b)을 갖는 빔(15) 및 한 쌍의 세로빔(15a) 위에 용접 결합된 다수의 지지대(13)의 힌지핀(14)에 의해 회전 가능하도록 내측 중앙부로 경사져 있는 다수의 받침판(12)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 받침판(12)은 4개만 도시하였지만, 필요에 따라 더 많이 설치할 수 있다. U-형 프레임(11)은 선박이 본 발명의 리프트 장치 내로 진입할 때 위치 선정의 기준을 잡아줄 수 있다.

상기 유압실린더 어셈블리(20)는 프레임(11)의 외측 경사면에 설치된 제1 지지대(22)에 유압실린더(21)의 일측이 연결되고 유압실린더(21)의 타측이 프레임(11)의 상단부 수직 외측면에 부착되어 있어 부력탱크(30)의 회전 중심축을 U-형프레임(11)의 수직축과 일치시킴으로써 부력탱크(30)의 회전반경을 감소시킨다.

상기 유압실린더 어셈블리(20)는 유압실린더(21), 제1 회전축(23)에 의해 상기 유압실린더(21)의 일측과 연결된 제1 지지대(22), 제2 회전축(24)에 의해 유압실린더(21)의 타측과 아암(26)의 일측이 연결되고 부력탱크 지지대(31)의 상단부가 아암(26)의 타측과 연결되는 아암(26), 아암(26)에 연결된 아암축(27)에 의해 아암(26)이 회전하도록 구멍이 형성되고 U-형 프레임(11)의 상단부 수직 외측면에 부착된 제2 지지대(25)로 이루어진다. 또한, 본 발명에서는 유압실린더 대신에 수압실린더 또는 공기실린더가 사용될 수도 있다.

도 4는 유압실린더(21), 부력탱크 지지대(31) 및 프레임(11)의 연결된 상태를 나타내는 것으로서 이들의 분해 사시도이다. 유압실린더(21)의 일측은 프레임(11)의 외측 경사면에 설치된 제1 지지대(22)에 핀 역할을 하는 제1 회전축(23)에 의해 연결된다. 유압실린더(21)의 타측은 제2 지지대(25)를 사이에 두고 있는 제1 아암(26a) 및 제2 아암(26b)의 하단부에 형성된 구멍을 통해 제2 회전축(24)에 의해 연결된다. 부력탱크 지지대(31), 아암(26) 및 제2 지지대(25)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일 단부에 돌기가 형성된 아암축(27)이 부력탱크 지지대(31)의 구멍, 제1 아암(26a)의 상부 구멍 제2 지지대(25)의 중앙 구멍 및 제2 아암(26b)의 상부 구멍을 통해 연결된다. 제2 아암(26b)의 상부 구멍에는 아암축(26a)의 돌기가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있고, 제1 아암(26a)와 제2 지지대(25)의 사이에는 소켓(28)이 4개의 볼트에 의해 제2 지지대(25)에 고정된다. 제1 아암(26a)의 내측상부에는 상기 소켓(28)을 수용하도록 홈이 형성되어 있다. 그 결과 유압실린더(21)의 구동력이 부력탱크 지지대(31)에 전달된다. 제2 아암(26b)의 구멍을 통해 나온 아암축(27)의 단부를 막도록 덮개(29)를 구비한다.

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)의 상부 양측에는 부력탱크 지지대(31)가 부착되어 있으며 상기 부력탱크 지지대(31)의 상단부에는 아암축(27)을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 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, 유압실린더(21)의 고장으로 인한 안전을 대비하기 위해서 본 발명에 따른 보트리프트 장치는 제1 아암(26a)의 중앙에 부착되고 솔레노이드(33)의 핀이 제2 지지대(25)의 구멍과 제2 아암(26b)의 중앙에 있는 구멍에 들어가도록 하여 아암(26a,26b))을 제2 지지대(25)에 고정하기 위한 솔레노이드(33)로 이루어진 로킹장치를 구비하고 있다.

도 2 내지 도 6을 참고로, 수면(34) 위로 올려진 선박을 물에 침수시키는 작동 및 물에 침수된 선박을 수면(34) 위로 완전히 들어올리는 작동을 설명한다.

도 2에서는 선박이 수면(34) 위로 완전히 올라와 있고 부력탱크(30)가 충분히 물에 잠겼을 때, 본 발명에 따른 리프트 장치의 상태를 나타낸다. 선박을 수면에 침수시키기 위해서는 먼저 솔레노이드(33)에 전원(도시되지 않음)을 공급하여 솔레노이드(33)의 핀을 제2 지지대(25)와 분리시킨 다음, 유압실린더(21)의 전원(도시되지 않음)을 공급하여 유압실린더(21)를 작동시킨다. 유압실린더(21)가 아암(26)을 밀면 아암축(27)에 고정된 부력탱크 지지대(31)가 외측으로 회전한다. 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. 이러한 작동과 동시에 의해 리프팅 어셈블리(10)는 부력탱크(30)가 상승함에 따라 서서히 수면(34)을 향해 내려오다 선박이 자체적으로 수면(34)에 완전히 뜨게 될 때까지 유압실린더(21)는 작동된다.

도 3에서는 선박이 침수되고 부력탱크(30)가 수면(34) 위로 충분히 올라왔을 때, 본 발명에 따른 보트 리프트장치의 상태를 나타낸다. 선박을 완전히 수면 위로 들어올리기(리프트) 위해서는 선박을 침수된 리프트 어셈블리(10) 위로 정위치시키고, 유압실린더(21)를 작동시켜 제2 회전축(24)을 통해 아암(26)을 잡아당기면 아암축(27)에 고정된 부력탱크 지지대(31)가 내측으로 회전하면서 부력탱크(30)가 자연스럽고 부드럽게 물속으로 침수해 들어가서 부력탱크(30)가 수면(34)과 거의 수평을 이루게 된다. 이러한 작동과 동시에 리프팅 어셈블리(10)는 서서히 수면(34) 위로 완전히 올라오게 된다.

본 발명의 가장 큰 특징은, U-형 프레임(11)이 바닥부분과 경사를 이루고, 그 단부가 수직으로 형성되어 있으며, 유압실린더(21)의 일측이 U-형 프레임(11)의 경사부분 외측에 설치된 제1 지지대(22)에 연결되고 유압실린더(21)의 타측은 U-형프레임(21)의 수직부분 외측에 설치된 제2 지지대(25)에 연결된 아암(26)과 연결됨으로써 부력탱크(30)의 회전반경을 감소시킴과 동시에 U-형 프레임에 의한 인접 시설물의 장애 요인을 배제함으로서 보트리프트 장치의 계류장의 공간활용성을 더욱 높였다는 점이다.

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 : 받침판 13 : 선저 지지대
14 : 힌지핀 15a : 세로빔
15b: 가로빔
20 : 유압실린더 어셈블리 21 : 유압실린더
22 : 제1 지지대 23 : 제1 회전축
24 : 제2 회전축 25 : 제2 지지대
26 : 아암 26a : 제1 아암
26b : 제2 아암 27 : 아암축
28 : 소켓 29 : 덮개
30 : 부력탱크 31 : 부력탱크 지지대
33 : 솔레노이드 34 : 수면

Claims

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 유압실린더 어셈블리(20); 및 길이 방향으로 평행하게 연장된 한 쌍의 부력탱크(30)를 포함하는 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치에 있어서,
상기 유압실린더 어셈블리(20)가 유압실린더(21), 제1 회전축(23)에 의해 상기 유압실린더(21)의 일측과 연결된 제1 지지대(22), 제2 회전축(24)에 의해 유압실린더(21)의 타측과 아암(26)의 일측이 연결되고 부력탱크 지지대(31)의 상단부가 아암(26)의 타측과 연결되는 아암(26), 아암(26)에 연결된 아암축(27)에 의해 아암(26)이 회전하도록 구멍이 형성되고 U-형 프레임(11)의 상단부 수직 외측면에 부착된 제2 지지대(25)로 이루어지고; 그리고
상기 부력탱크(30)는 아래 면을 넓게 하고 윗면은 좁게 구성되며, 그의 내측에 절곡부를 형성하고, 상부 양측에는 부력탱크 지지대(31)가 부착되어 있으며 상기 부력탱크 지지대(31)의 상단부에는 아암축(27)을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레임이 개선된 유압실린더-작동식 선박 부양 또는 침수용 보트리프트 장치.
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