KR102050930B1 - 펜더 장치 - Google Patents

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Abstract

펜더 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 펜더 장치는 해수면 상에 부유 가능한 펜더 몸체; 상기 펜더 몸체의 길이방향 단부에 스위블(swivel) 회전 가능하게 결합되는 회전 부재; 상기 회전 부재의 일면에 형성되고, 기준 상태에서 적어도 일부가 상기 회전 부재의 스위블 회전축(axis of rotation)의 아래에 위치하는 가이드부; 및 인양 라인의 단부가 고정 지지되고, 상기 가이드부를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재를 포함한다.

Description

펜더 장치{Fender}
본 발명은 펜더 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 또는 해양구조물과 인접한 다른 구조물 사이에 개재되어 완충 작용하는 펜더 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박, 부유식구조물, 안벽 등에는 펜더가 설치된다.
특히, 보급선이 빈번하게 접안하는 부유식 원유생산저장설비(FPSO), 시추선(Drillship), 파이프 부설선과 같은 특수한 선박 또는 모선의 경우에는 보급선과 같은 상대 선박과의 접안 시 예기치 못한 해상 상황(예: 갑작스러운 풍파 등)으로 인한 선박간 충돌 방지를 위하여 고무 펜더(rubber fender)를 사용하고 있다.
통상적으로 펜더는 선박 등에 보관되어 있다가 인양 라인을 통해 해수면으로 내려져 사용되고 회수된다. 펜더가 해수면에 부유하며 완충 수단으로 사용될 때 펜더를 선박 등에 계류시키기 위해 별도의 계류 라인이 사용될 수 있다.
해상에 부유하는 펜더는 상하 운동 또는 회전 운동을 할 수 있는데 펜더가 위와 같은 운동을 하는 과정에서 인양 라인과 계류 라인이 꼬여 파단되는 문제가 발생하고 있다.
본 발명의 실시예는, 라인의 꼬임을 방지하도록 구성된 펜더 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유 가능한 펜더 몸체; 상기 펜더 몸체의 길이방향 단부에 스위블(swivel) 회전 가능하게 결합되는 회전 부재; 상기 회전 부재의 일면에 형성되고, 기준 상태에서 적어도 일부가 상기 회전 부재의 스위블 회전축(axis of rotation)의 아래에 위치하는 가이드부; 및 인양 라인의 단부가 고정 지지되고, 상기 가이드부를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재를 포함하는, 펜더 장치가 제공될 수 있다.
상기 스위블 회전축은 상기 회전 부재의 무게 중심으로부터 편심되어 위치할 수 있다.
상기 스위블 회전축은 상기 회전 부재의 무게 중심을 지날 수 있다.
상기 회전 부재는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
상기 가이드부는 상기 회전 부재의 일면에 오목하게 형성되는 가이드홈을 포함하고, 상기 슬라이딩 부재에는 상기 가이드홈에 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 돌기가 형성될 수 있다.
상기 가이드부는 상기 회전 부재의 일면에 볼록하게 형성되는 가이드돌기를 포함하고, 상기 슬라이딩 부재에는 상기 가이드돌기가 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 스위블 회전축을 전체적으로 감싸는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 스위블 회전축을 부분적으로 감싸는 원호 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 펜더 몸체의 상하 운동으로 인해 발생되는 회전 부재의 스위블 회전 과정에서 인양 라인이 고정 지지되는 슬라이딩 부재가 스위블 회전축의 아래에 위치하게 되어 인양 라인과 스위블 회전축 위로 연장되어 위치하는 계류 라인이 꼬이는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1 A부분을 정면에서 바라본 확대 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 스위블 회전축의 위치가 변경된 일 례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 회전 부재 및 가이드부의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치가 인양 라인에 의해 해수면으로 내려지는 과정에서 발생하는 회전 부재의 자세를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 가이드부와 슬라이딩 부재의 결합 구조의 일 례를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 가이드부와 슬라이딩 부재의 결합 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 4에 도시된 회전 부재 및 슬라이딩 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치의 측면도이고, 도 2는 도 1 A부분을 정면에서 바라본 확대 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 펜더 장치는 펜더 몸체(110)와, 회전 부재(130)와, 가이드부(150)와, 슬라이딩 부재(170)를 포함한다. 참고로, 도 1 및 도 2에서 X축 방향은 펜더 장치 또는 펜더 몸체(110)의 길이방향을 나타낸다.
펜더 몸체(110)는 본선(ex. 선박 또는 해양구조물 등)(미도시)에 보관되다가 인양 라인(10)를 통해 해수면으로 내려져 사용된다. 예컨대, 인양 라인(10)은 와이어 또는 로프 또는 체인 형태를 가질 수 있다.
펜더 몸체(110)는 해상에 부유하며 본선과 인접한 다른 구조물(ex. 선박 또는 해양구조물 또는 안벽 등)(미도시) 사이에서 발생되는 충돌을 방지하거나 충격을 흡수한다.
일례로, 펜더 몸체(110)는 압축공기로 채워진 고탄성 고무 재질의 몸체부와, 몸체부를 감싸는 네트 구조의 체인과, 그 체인에 결합된 복수개의 타이어를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
해수면에 부유하는 펜더 몸체(110)는 계류 라인(20)의해 본선에 지지될 수 있다. 계류 라인(20)은 와이어 또는 로프 또는 체인 형태를 가질 수 있다. 계류 라인(20)은 후술하는 스위블 샤프트(120)에 고정 지지될 수 있다. 또는 계류 라인(20)은 도시되지 않았으나 펜더 몸체(110)에 고정 지지될 수 있다.
회전 부재(130)는 펜더 몸체(110)의 길이방향 단부에 스위블(swivel) 회전 가능하게 결합된다.
일례로, 펜더 몸체(110)의 길이방향 단부에 스위블 샤프트(120)가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 스위블 샤프트(120)는 회전 부재(130)의 스위블 회전축 (axis of rotaion)(R) 상에 배치될 수 있다.
회전 부재(130)는 스위블 샤프트(120)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 스토퍼 부재(미도시)를 통해 회전 부재(130)가 스위블 회전 과정에서 스위블 샤프트(120)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 스토퍼 부재는 스위블 샤프트(120)에 삽입 결합되는 핀(미도시)을 포함할 수 있다.
다른 예로, 회전 부재(130)는 공지된 방법에 의해 펜더 몸체(110)의 길이방향 단부에 스위블 회전 가능하게 결합될 수 있다.
회전 부재(130)는 펜더 몸체(110)의 길이방향 양측 단부에 각각 제공될 수 있다.
회전 부재(130)에는 인양 라인(10)이 지지될 수 있다. 이때, 인양 라인(10)은회전 부재(130)에 형성된 후술하는 가이드부(150)를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(170)를 매개로 회전 부재(130)에 지지될 수 있다. 이에 대해 후술한다.
회전 부재(130)는 스위블 회전축(R)을 중심으로 펜더 몸체(110)에 대해 스위블 회전할 수 있다.
이때, 스위블 회전축(R)은 도 2와 같이 회전 부재(130)의 무게 중심(C)으로부터 편심되어 위치할 수 있다. 이 경우, 회전 부재(130) 중 스위블 회전축(R)을 중심으로 무게 중심(C)이 위치하는 영역은 그 반대 영역에 비해 자중이 크다. 따라서 회전 부재(130)에 중력 외에 다른 외력이 작용하지 않는다고 가정할 때 회전 부재(130)는 스위블 회전축(R)을 중심으로 무게 중심(C)이 위치하는 영역이 항상 아래를 향하는 자세를 유지할 수 있다.
대안적으로, 스위블 회전축(R)은 도 3과 같이 회전 부재(130)의 무게 중심(C)을 지나도록 위치할 수 있다. 참고로 도 3은 도 2에 도시된 스위블 회전축의 위치가 변경된 일 례를 나타내는 도면이다.
회전 부재(130)는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
이때, 회전 부재(130)는 도 2와 같이 원형 형상으로 제작될 수 있다. 또는 회전 부재(130')는 도 4와 같이 부채꼴 형상으로 제작될 수 있다. 참고로, 도 4는 도 2에 도시된 회전 부재 및 가이드부의 일 변형례를 나타내는 도면이다. 또는 도시되지 않았으나 회전 부재는 원형 또는 부채꼴이 아닌 다른 다각형 형상을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 회전 부재(130)의 일면에 가이드부(150)가 형성될 수 있다. 이때, 가이드부(150)는 회전 부재(130)의 펜더 몸체(110)와 마주보는 면의 반대면에 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 가이드부(150)는 도 2와 같은 기준 상태에서 적어도 일부가 회전 부재(130)의 스위블 회전축(R)의 아래에 위치한다.
이와 관련하여, 도 1 및 도 2는 기준 상태에 놓인 펜더 장치를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기준 상태는 펜더 몸체(110)가 잔잔한 해수면에 부유한다는 가정하에서 회전 부재(130)에 지지되는 인양 라인(10)의 일부가 아래로 처진 채로 회전 부재(130)의 펜더 몸체(110)에 대한 스위블 회전이 없는 상태를 의미한다.
기준 상태에서 펜더 몸체(110)에 대한 회전 부재(130)의 자세(도 2 참조)는, 펜더 몸체(110)가 해수면 위에서 인양 라인(10)에 매달린 회전 부재(130)의 자세(도 5 참조)를 180도 스위블 회전시킨 자세와 동일하다. 참고로, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치가 인양 라인에 의해 해수면으로 내려지는 과정에서 발생하는 회전 부재의 자세를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 가이드부(150)는 도 2 및 도 3과 같이 스위블 회전축(R)을 전체적으로 감싸는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
다른 예로, 가이드부(150')는 도 4와 같이 스위블 회전축(R)을 부분적으로 감싸는 원호 형상을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 슬라이딩 부재(170)는 인양 라인(10)의 단부를 고정 지지하고 가이드부(150)를 따라 슬라이딩 운동한다.
일례로, 가이드부(150, 150')는 도 6과 같이 회전 부재(130)의 일면에 볼록하게 형성되는 가이드 돌기(151)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 6은 도 2에 도시된 가이드부와 슬라이딩 부재의 결합 구조의 일 례를 나타내는 단면도이다. 이 경우, 슬라이딩 부재(170)에는 가이드 돌기(151)가 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 홈(171)이 형성될 수 있다.
다른 예로, 가이드부(150, 150')는 도 7과 같이 회전 부재(130)의 일면에 오목하게 형성되는 가이드 홈(153)을 포함할 수 있다. 참고로, 도 7은 도 2에 도시된 가이드부와 슬라이딩 부재의 결합 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 이 경우, 슬라이딩 부재(170)에는 가이드 홈(153)에 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 돌기(173)가 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜더 장치의 동작을 나타내는 도면이다. 이하, 도 1, 도 2, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 펜더 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2과 같이 펜더 몸체(110)가 잔잔한 해수면에 부유한다는 가정하에서 회전 부재(130)에 지지되는 인양 라인(10)의 일부가 아래로 처진 채로 회전 부재(130)의 펜더 몸체(110)에 대한 스위블 회전이 없는 기준 상태에서, 슬라이딩 부재(170)는 회전 부재(130)의 스위블 회전축(R)의 아래에 위치할 수 있다. 이때, 회전 부재(130)는 스위블 회전축(R)의 연직 하방에 위치할 수 있다.
만약, 해상 상태가 악화되면 펜더 몸체(110)가 상하 운동을 하게 된다. 이 과정에서 도 2와 같은 자세를 가지는 회전 부재(130)는 도 8과 같이 일 방향(ex. 시계 방향)으로 180도 미만으로 스위블 회전한 후 타 방향(ex. 반시계 방향)으로 스위블 회전하는 단진자 운동을 할 수 있다.
이때, 가이드부(150)를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(170)는 회전 부재(130)의 단진자 운동에도 불구하고 여전히 회전 부재(130)의 스위블 회전축(R)의 아래(ex. 연직 하방)에 위치할 수 있다.
만약, 해상 상태가 더 악화되어 펜더 몸체(110)의 상하 운동이 더 심해지면, 도 2와 같은 자세를 가지는 회전 부재(130)는 도 9와 같이 일 방향(ex. 시계 방향)으로 180도 이상 회전할 수 있다. 이때에도 역시 가이드부(150)를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(170)는 여전히 회전 부재(130)의 스위블 회전축(R)의 아래(ex. 연직 하방)에 위치할 수 있다.
위와 같은 본 실시예에 따른 펜더 장치는 펜더 몸체(110)의 상하 운동으로 인해 발생되는 회전 부재(130)의 스위블 회전 과정에서 인양 라인(10)이 고정 지지되는 슬라이딩 부재(170)가 항상 스위블 회전축(R)의 아래에 위치하게 됨으로써, 인양 라인(10)과 스위블 회전축(R) 위로 연장되어 위치하는 계류 라인(20)의 꼬임을 방지할 수 있다.
한편, 슬라이딩 부재(170)의 무게를 증가시키거나 슬라이딩 부재(170)와 가이드부(150) 사이의 마찰력을 줄이면 도 8 및 도 9와 같은 회전 부재(130)의 회전 과정에서 슬라이딩 부재(170)가 보다 신속하고 원활하게 가이드부(150)를 따라 슬라이딩 운동하여 스위블 회전축(R) 아래에 위치할 수 있다.
한편, 도 10은 도 4에 도시된 회전 부재 및 슬라이딩 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 펜더 장치가 도 4의 도시된 회전 부재(130') 및 가이드 부재(150')를 포함하는 경우, 해당 펜더 장치는 비교적 잔잔한 해상에서 사용되는 것이 바람직하다.
이 경우, 펜더 몸체(110)는 비교적 작은 진폭의 상하 운동을 하게 되고, 이로 인해 도 4와 같은 자세를 가지는 회전 부재(130')는 도 10과 같이 180도 미만으로 스위블 회전하는 단진자 운동을 하게 된다. 이 과정에서 가이드부(150')를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(170')는 여전히 회전 부재(130)의 스위블 회전축(R)의 아래(ex. 연직 하방)에 위치하게 되어, 인양 라인(10)과 계류 라인(20)의 꼬임이 방지될 수 있다.
회전 부재(130')의 부채꼴의 중심각, 가이드 부재(150')의 크기, 슬라이딩 부재의 무게 등은 해당 펜더 장치가 사용되는 해상 상태를 반영하여 실험적 또는 수치해석적으로 결정될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 인양 라인
20 : 계류 라인
110 : 펜더 몸체
130 : 회전 부재
150 : 가이드부
170 : 슬라이딩 부재

Claims (8)

  1. 부유 가능한 펜더 몸체;
    상기 펜더 몸체의 길이방향 단부에 스위블(swivel) 회전 가능하게 결합되는 회전 부재;
    상기 회전 부재의 일면에 형성되고, 기준 상태에서 적어도 일부가 상기 회전 부재의 스위블 회전축(axis of rotation)의 아래에 위치하는 가이드부; 및
    인양 라인의 단부가 고정 지지되고, 상기 가이드부를 따라 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재를 포함하고,
    상기 스위블 회전축은 상기 회전 부재의 무게 중심으로부터 편심되어 위치하고,
    상기 회전 부재는 상기 스위블 회전축을 중심으로 상기 회전 부재의 무게 중심이 위치하는 영역이 항상 아래를 향하는 자세를 유지하는, 펜더 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는 플레이트 형상을 가지는, 펜더 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 회전 부재의 일면에 오목하게 형성되는 가이드홈을 포함하고,
    상기 슬라이딩 부재에는 상기 가이드홈에 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 돌기가 형성되는, 펜더 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 회전 부재의 일면에 볼록하게 형성되는 가이드돌기를 포함하고,
    상기 슬라이딩 부재에는 상기 가이드돌기가 삽입되어 슬라이딩 운동 가능한 슬라이딩 홈이 형성되는, 펜더 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 스위블 회전축을 전체적으로 감싸는 폐루프 형상을 가지는, 펜더 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 스위블 회전축을 부분적으로 감싸는 원호 형상을 가지는, 펜더 장치.
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JP2009167685A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気式防舷材の係留装置
JP2016204907A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 横浜ゴム株式会社 横型空気式防舷材用の保護カバーおよび横型空気式防舷材並びに横型空気式防舷材の使用方法

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