KR102079059B1 - 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리 - Google Patents

잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리 Download PDF

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    • G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves

Abstract

복수개의 센서가 장착된 배플을 잠수함에 설치하기 위한 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리로서, 상기 잠수함의 선체 외판에 바닥면이 용접되고, 외주면에는 수나사부가 형성되는 블록 본체; 상기 블록 본체에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 블록 본체에 대해 시계방향 또는 반시계 방향 회전에 의해 상기 선체로부터의 높이가 조절되는 블록 캡; 상기 블록 캡의 상부에 상기 배플의 장치대가 안착 결합되도록 상기 장치대와 상기 블록 캡을 관통하여 상기 블록 본체에 결합되는 결합볼트; 및 상기 블록 본체에 대한 상기 블록 캡의 위치를 고정하기 위해 마련되는 고정 수단을 포함한다.

Description

잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리{BLOCK ASSEMBLY FOR FOUNDATION OF SENSOR IN SUBMARINE}
본 발명은 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 잠수함의 선체 외판에 센서 파운데이션 블록이 복수개 마련되되, 각 파운데이션 블록의 높이 편차를 용이하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 조정된 각 높이에서 위치가 변화되지 않고 고정될 수 있는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리에 관한 것이다.
잠수함(潛水艦, 또는, submarine)에는 미사일, 어뢰 등의 다양한 최첨단 무기체계와 전자장비들이 탑재된다. 특히, 잠수함에는 표적을 탐지, 분석, 및 식별하기 위하여 다양한 센서(소나)가 설치된다.
소나(Sonar, Sound navigation and ranging)는 음파에 의해 표적의 위치 및 거리를 알아내는 장비를 의미하며 음파탐지기, 음향탐지기 혹은 음탐기로도 불린다.
공기 중에서는 음파보다 전자기파(electromagnetic wave)가 좀 더 빠르고 멀리 전달되기 때문에 이를 이용하여 공중, 지상 및 해상의 물표를 탐지할 수 있는 것이 레이다(radar)이며, 이에 대응되는 수중용 장비가 바로 소나이다.
소나에 적용되는 음파는 초속 약 1,500m 되는 압력 파로서, 수중에서 잘 전달되는 성질을 갖고 있으므로, 현재까지 수중에 존재하는 여러 가지 목표를 능동 및 수동 방식으로 탐지하는 유일한 수단으로 활용되며, 목적 및 용도에 따라 여러 가지 형태의 소나가 개발되어 운용되고 있다. 소나(Sonar)의 종류는 다음과 같다.
수동 소나(Passive sonar)는 잠수함이 항해할 때, 엔진이나 프로펠러에서 내는 소음을 먼 거리에서 수신하여 표적의 종류를 식별할 수 있는 잠수함의 핵심적인 탐지 장비이다.
잠수함이 핵심 해역이나 길목에 저속으로 조용히 항해하면서 마치 청진기로 뱃속의 소리를 듣듯이 수중에서 들려 오는 모든 소리를 듣기만 하는 것이 수동 소나이다. 이 수동 소나로 군함인지 상선인지 어선인지, 추진 축이 몇 개인지 스크류 날개가 몇 개인지, 침로와 속력까지도 분석해 낸다.
능동 소나(Active Sonar)는 수상 함정에서 발사한 음파가 표적에서 반사되어 되돌아 오신 신호로서 적 잠수함이나 기뢰 등을 탐지하여, 표적의 방향과 거리를 알 수 있다. 잠수함에서 음파를 송신하여 표적에 부딪힌 후 되돌아오는 원리를 이용한 것이다.
선측 배열 소나(Flank Array Sonar)는 잠수함의 좌 우현에 2개의 긴 수동 어레이를 장착하여 저주파 대의 음향을 탐지하는 소나 체계이다.
방수 소나(Intercept Sonar)는 대잠함이 잠수함을 탐색하기 위하여 발신하는 소나의 음파를 차단하여 분석함으로써, 소나의 유형을 확인하고 해당 소나를 탑재한 함정을 알아낼 수 있다.
측거 소나(Passive Ranging Sonar)는 잠수함의 현 측에 3개의 수동 어레이가 배열되어 표적으로부터 수신되는 음향의 시간 차에 의해서 표적 거리를 측정할 수 있는 소나이다.
예인 소나(Towed Array Sonar)는 잠수함의 자체 소음으로부터 방해를 받지 않도록 Passive Array를 예인하는 저주파 대의 소나이다.
잠수함은 추진 소음이 작아 탐지가 어려우나, 각종 펌프나 기계에서 나는 저주파 소음은 원거리까지 전달이 되므로, 측면 배열 소나나 예인 소나는 조용한 잠수함을 탐지하는 데에 가장 유용한 소나 체계이다.
예인 소나는 케이블을 포함하여 최소 수백 미터가 넘기 때문에 소형 잠수함에서는 부착식(Clip on System)으로 출항시 보조정이 잠수함에 걸어 주지만 대형 잠수함에서는 함 내로 감아 들이는 방식(Winding System)을 사용하고 있다.
이러한 센서(소나)들의 정확한 작동을 위해서는 기본적으로 센서들의 설치 정밀도가 매우 중요하다.
도 1은 잠수함에 탑재되는 센서를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 잠수함의 정면 모습을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 잠수함(1)의 선체(2) 좌우현 중 적어도 일측에는 선측 배열 소나(FAS; Flank Array Sonar)가 탑재된다. 잠수함(1)에는 이러한 센서 설치를 위한 복수개의 파운데이션 블록(일명, CAM)(20)이 마련된다.
기본적으로, 센서의 정확한 작동을 위해서는 센서가 설치되는 파운데이션 블록(20)의 설치정도가 매우 중요하다.
즉, 파운데이션 블록(20) 각각은 잠수함(1)의 선체(2) 외판으로부터 일정한 높이(level)를 갖고, 선체(2) 측면의 길이방향으로 동일한 선상에 나란히 정렬되도록 위치되어야 한다.
그러나, 선체(2)의 외판은 곡면 형상으로 마련됨으로 인해, 동일한 파운데이션 블록(20)만으로는 각각의 위치에서 발생되는 높이 편차를 조정하기에는 한계가 있다.
또한, 선체(2) 측면에 파운데이션 블록(20)의 용접 과정에서 고열(高熱)로 인한 파운데이션 블록(20) 자체의 용접변형 등이 발생할 수 있다.
종래 파운데이션 블록(20)의 설치작업에서는, 복수개의 파운데이션 블록(20) 각각의 높이 편차를 보상하기 위해서, 파운데이션 블록(20)의 각각의 상면을 선체(2) 외판의 각 지점의 높이에 맞게 일일이 수작업으로 가공하여 설치하였다.
도 3은 종래 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는 각각의 파운데이션 블록(20) 상에 높이 편차 보상을 위한 와셔(13)가 구비된다.
구체적으로, 종래 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는, 도 3에 도시된 바와 같이, 선체(2)의 측면(외판)에는 파운데이션 블록(20)이 용접되고, 결합볼트(22)에 의해 파운데이션 블록(20)의 상면에는 장치대(11)가 결합된다. 장치대(11)는 센서(미도시)가 장착되는 배플(10)을 고정하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 배플(10)에 결합되어 파운데이션 블록(20) 상부에 안착된다. 그리고, 파운데이션 블록(20)과 장치대(11)의 사이에는 와셔(13)가 삽입된다.
즉, 종래에는 잠수함(1)의 선체(2) 외판에 복수개 마련되는 센서 각각의 높이 편차를 보상하기 위한 방법으로서, 파운데이션 블록(20)과 장치대(11) 사이에 1mm 내지 3mm의 두께를 갖는 별도의 와셔(13)를 삽입함으로써, 복수개의 파운데이션 블록(20) 각각의 선체(2)로부터의 높이를 조정하였다.
그러나, 종래의 파운데이션 블록 어셈블리에서 높이 편차 보상을 위해 사용되는 와셔(13)는 그 두께가 1mm, 2mm, 또는 3mm의 규격을 갖고 만들어진 것으로서, 이러한 와셔(13)를 파운데이션 블록(20)의 상면에 설치한다 하더라도, 복수개의 파운데이션 블록(20) 각각의 높이 편차를 정밀하게 조정하기 어려운 단점이 있다.
특히, 선체(2) 외판의 경사로 인해 파운데이션 블록(20)의 상면이 경사지는 경우, 종래의 와셔(13)만으로는 이러한 각도오차의 조정이 불가능하다는 단점이 있다.
여기서, 파운데이션 블록(20) 상면의 각도 오차란 복수개의 파운데이션 블록(20) 중 어느 하나의 상면이 다른 파운데이션 블록(20)의 상면과 수평을 이루지 않고 경사지게 형성된 것을 의미한다.
종래의 파운데이션 블록 어셈블리는 선체(2) 외판에 파운데이션 블록(20)을 용접하는 과정에서 발생될 수 있는 용접변형 등에 대해서도 동일한 단점을 가질 수 있다.
파운데이션 블록 상면의 각도 오차 또는 용접 변형 등을 고려하여, 파운데이션 블록을 설치한 후, 수백개의 파운데이션 블록의 상면을 커팅이나 그라인딩 방법 등으로 가공하는 방법도 상정할 수 있으나, 이러한 방법은 가공 공장과 같은 실내에서의 작업이 불가능하고, 야외에 마련된 별도의 건조 도크에서 가공해야 하기 때문에 가공 작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라 가공 정밀도 또한 좋지 못한 단점이 있다.
국내 공개특허 제10-2013-0061960호
본 발명은 잠수함의 선체 외판에 센서 설치를 위한 파운데이션 블록이 복수개 마련되되, 각 파운데이션 블록의 높이 편차를 용이하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 해당 높이에서 위치가 변화되지 않고 고정될 수 있는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선체 외판의 경사로 인한 파운데이션 블록 상면의 각도 오차에 대하여도 보상이 가능한 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 복수개의 센서가 장착되는 배플을 잠수함에 설치하기 위한 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리로서, 상기 잠수함의 선체 외판에 바닥면이 용접되고, 외주면에는 수나사부가 형성되는 블록 본체; 상기 블록 본체에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 블록 본체에 대해 시계방향 또는 반시계 방향 회전에 의해 상기 선체로부터의 높이가 조절되는 블록 캡; 상기 블록 캡의 상부에 상기 배플의 장치대가 안착 결합되도록 상기 장치대와 상기 블록 캡을 관통하여 상기 블록 본체에 결합되는 결합볼트; 및 상기 블록 본체에 대한 상기 블록 캡의 위치를 고정하기 위해 마련되는 고정 수단을 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 제공한다.
상기 고정 수단은 상기 블록 본체에 상기 블록 캡이 결합되기 이전에 상기 수나사부에 선체결되고, 상기 블록 본체에 대한 반시계 방향 회전에 의해 상기 블록 캡의 하단에 밀착되어 상기 블록 캡의 위치를 고정하는 로킹 너트(locking nut)를 포함하고, 상기 로킹 너트와 상기 블록 캡은 상기 블록 본체에 대해 이중 너트 체결 구조(double nut coupling structure)로 마련될 수 있다.
또한, 상기 블록 캡의 측면에는 핀 삽입홀이 형성되고, 상기 고정 수단은 상기 핀 삽입홀 안으로 삽입되되, 끝단이 상기 블록 본체의 측면을 관통하도록 마련되는 로킹 핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 블록 캡의 측면에는 핀 삽입홀이 형성되고, 상기 블록 본체의 외주면에는 상기 수나사부가 형성되되, 상기 수나사부는 상기 블록 본체의 둘레 방향으로 일정 간격마다 오목하게 마련되는 핀 체결홈이 형성되고, 상기 고정 수단은 상기 핀 삽입홀에 삽입되고 끝단부가 상기 핀 체결홈 내에 수용되는 로킹 핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 블록 본체와 상기 블록 캡의 일측에는 상기 결합볼트의 축방향과 평행하도록 핀 삽입홀이 형성되고, 상기 고정 수단은 상기 블록 캡의 상부에서 상기 핀 삽입홀에 삽입되어 상기 블록 본체에 대한 상기 블록 캡의 회전을 방지하는 로킹 핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로킹 핀은 상기 핀 삽입홀에 억지끼움되거나, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 핀 삽입홀에 나사결합될 수 있다.
또한, 상기 블록 캡과 상기 장치대 사이에는 상기 블록 캡의 상면 각도 오차를 보상하기 위한 경사 와셔를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 블록 캡과 상기 장치대 사이에는 상면이 평면으로 마련되되 그 하면은 볼록한 형상을 갖고 일정각도 범위 내에서 움직임이 가능하도록 마련되는 구면 와셔를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 잠수함의 선체 외판에 용접된 블록 본체(block body)에 블록 캡(block cap)이 회전 결합되어, 블록 캡의 시계방향 또는 반시계방향 회전에 의해 파운데이션 블록 각각의 높이 편차를 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 블록 본체에 대한 블록 캡의 위치를 고정하는 고정 수단을 포함하여 블록 캡의 위치가 변하지 않도록 고정될 수 있으며, 나아가서는, 잠수함에 탑재되는 센서의 성능 향상은 물론 오동작을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 장치대와 블록 캡 사이에 경사 와셔 또는 구면 와셔를 마련하여, 간단한 구성만으로 파운데이션 블록 상면의 각도 오차 보상이 가능한 유리한 효과를 가질 수 있다.
도 1은 잠수함에 탑재되는 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 잠수함의 정면 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 종래 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 파운데이션용 블록의 구성을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 A-A선에 따른 단면을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 B-B선에 따른 단면을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 경사 와셔를 대신할 수 있는 구면 와셔 및 와셔 시트를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 구면 와셔를 적용하기 위한 블록 캡의 변형예를 도시한 도면이다
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 잠수함의 선측 배열 센서 파운데이션용 블록 어셈블리에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 파운데이션용 블록의 구성을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는, 복수개의 센서(미도시)가 장착된 배플(10)을 선체(2) 외판에 설치하기 위한 잠수함(1)의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리로서, 선체(2) 외판에 용접으로 고정되는 블록 본체(50)와, 블록 본체(50)에 높이 조절 가능하게 결합되는 블록 캡(60)과, 블록 캡(60)의 상부에 배플(10)의 장치대(11)를 결합하기 위한 결합볼트(70)와, 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 위치를 고정하기 위한 고정 수단(locking means)을 포함한다.
블록 본체(50)는 선체(2) 외판에 바닥면이 용접되는 것으로, 원기둥 형상을 갖고 선체(2) 외판에 용접되는 베이스부(50A)와, 베이스부(50A)로부터 선체(20) 외측 방향으로 연장 형성되는 연장부(50B)로 구성될 수 있다.
베이스부(50A)는 연장부(50B)보다 큰 직경을 갖고, 그 단면은 플랜지 형상을 갖도록 마련될 수 있다. 즉, 베이스부(50A)가 연장부(50B) 보다 상대적으로 직경이 크도록 형성되고, 상대적으로 넓은 면적의 베이스부(50A)가 선체(2) 외판에 용접되므로, 블록 본체(50)는 더욱 안정적으로 선체(2) 외판에 고정될 수 있다.
연장부(50B)는 베이스부(50A)로부터 선체(2) 외측 방향으로 연장 형성된다. 연장부(50B)의 외주 면에는 후술하게 되는 블록 캡(60)과 결합되기 위한 수나사부(51)가 형성되고, 중앙부에는 결합볼트(70)가 체결되기 위한 제1 암나사부(52)가 형성될 수 있다.
블록 캡(60)은 그 상면에 배플(10)의 장치대(11)를 안착시키기 위한 것으로, 블록 본체(50)에 회전 가능하도록 결합된다. 즉, 블록 본체(50)의 내주 면에는 제2 암나사부(61)가 형성되고, 중앙에는 제1 암나사부(52)와 동일축 상에서 결합볼트(70)가 관통되도록 관통홀(62)이 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는 블록 본체(50)에 결합되는 블록 캡(60)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써, 복수개의 파운데이션 블록 각각의 높이를 용이하게 조정이 가능할 수 있다.
또한, 블록 캡(60)의 상면에 배플(10)의 장치대(11)를 안착시키고, 결합볼트(70)를 관통홀(62)을 통해 제1 암나사부(52)에 체결되도록 함으로써, 장치대(11)가 블록 캡(60)의 상부에 안착 및 고정되도록 할 수 있다.
결합볼트(70)는 블록 캡(60)의 상부에 배플(10)의 장치대(11)를 결합하기 위한 것으로, 나사산이 형성되는 몸체와 몸체보다 직경 크게 형성되는 볼트머리를 포함한다. 몸체는 몸체의 길이방향으로 나사산이 전체적으로 형성될 수도 있으나, 바람직하게는, 몸체의 끝단부터 일부만 나사산이 형성된다.
고정 수단은 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 높이를 고정하기 위한 것으로, 선체(2) 외판에 마련되는 복수개의 파운데이션 블록 각각에서의 높이 편차를 보상하고 잠수함의 운용 중에 그 위치가 변동되지 않도록 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 고정 수단은 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 높이를 고정할 수 있도록 블록 캡(60)의 하단에 밀착되는 로킹 너트(100)로 마련될 수 있다. 다시 말해, 로킹 너트(100)는 내주면에 제3 암나사부(101)가 형성되어 블록 본체(50)의 수나사부(51)에 체결되고 그 상면에 블록 캡(60)이 체결됨으로써, 블록 캡(60)과 로킹 너트(100)는 블록 본체(50)에 대해 이중 너트 체결 구조(double nut coupling structure)로 마련될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리의 설치 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
우선, 선체(2) 외판에 블록 본체(50)를 용접하여 고정한다. 그리고, 블록 본체(50)에 블록 캡(60)을 체결하기 이전에, 로킹 너트(100)를 블록 본체(50)에 선 체결한다.
그런 다음, 블록 본체(50)와 블록 캡(60)을 볼트 체결하고, 블록 캡(60)을 시계방향이나 반시계방향으로 돌리면서, 블록 캡(60)의 위치를 정밀 조정한다.
본 실시예에 있어서, 로킹 너트(100)는 블록 캡(60)과 블록 본체(50)가 볼트 체결되기 이전에 블록 본체(50)에 선 체결되고, 블록 본체(50)에 블록 캡(60)의 결합 시, 블록 캡(60)의 하단면과 로킹 너트(100)의 상면이 밀착됨으로써 블록 캡(60)의 높이가 고정될 수 있다.
이때, 블록 본체(50)의 수나사부(51)에 로킹 너트(100)의 제3 암나사부(101)가 체결된 상태에서, 블록 본체(50)에 대한 로킹 너트(100)의 체결깊이는 후체결되는 블록 캡(60)의 하단면의 위치보다 여유를 두고 좀 더 깊이 체결되도록 한다.
다시 말해, 블록 본체(50)에 대한 로킹 너트(100)의 축 방향 위치는 블록 본체(50)에 블록 캡(60)의 체결 시 방해가 되지 않도록하며, 블록 본체(50)에 블록 캡(60)이 체결된 상태에서 로킹 너트(100)의 위치를 재 조정하여 블록 캡(60)의 하단과 밀착되도록 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는, 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 시계방향 또는 반시계방향 회전에 의해 블록 캡(60) 상면의 높이 조정이 가능할 수 있다.
또한, 블록 캡(60) 상면 높이를 조정한 상태에서 로킹 너트(100)를 반시계방향으로 회전시킴으로써, 로킹 너트(100)의 상면이 블록 캡(50) 하단면에 밀착되어 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 위치가 고정될 수 있다.
한편, 블록 본체(50)에 로킹 너트(100)의 위치를 먼저 고정한 상태에서 블록 캡(60)을 시계 방향으로 조정하여, 블록 캡(60)의 하단면을 로킹 너트(100)의 상면에 밀착되도록 하는 것도 가능할 수 있다.
나아가, 블록 캡(60) 상면에서 배플(10)을 장착한 장치대(11)를 안착시키고, 결합볼트(70)를 통해 장치대(11)를 블록 캡(60)의 상부에 고정함으로써, 잠수함 선체 외판의 높이 편차를 정밀하게 보상할 수 있고, 그 높이가 변화없이 장기간 유지되어 센서(미도시)의 성능 향상은 물론 오동작을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 잠수함의 선측 배열 센서 파운데이션용 블록 어셈블리에 있어서, 블록 본체(50)의 수나사부(51)에 선체결되는 로킹 너트(100)는 그 두께로 인하여 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 최대 삽입깊이가 줄어들게 된다.
잠수함에 설치되는 파운데이션 블록은 선체(2) 외판에 설치되는 것으로, 선체(2) 외판으로부터 돌출되는 정도가 커질수록 잠수함의 운용 중 외부 충격 등으로 인한 파손의 위험이 커질 수 있다.
다시 말해, 센서 설치를 위한 파운데이션 블록 어셈블리는, 파운데이션 블록 각각의 높이 편차 보상도 중요하나, 선체(2) 외판으로 돌출되는 정도가 최소화되어야 한다.
블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 위치 고정을 위한 고정 수단으로서, 로킹 너트(100)의 구성 대신에 블록 캡(60)의 높이를 고정할 수 있는 핀(pin) 타입의 고정 수단이 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는 블록 캡(60)의 높이를 고정하기 위한 고정수단으로서 로킹 핀(locking pin)(202)이 사용된다.
로킹 핀(202)은 블록 본체(50)에 블록 캡(60)이 체결된 상태에서 블록 캡(60)과 블록 본체(50)의 측면을 관통하도록 마련될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 블록 캡(60)의 측면에는 로킹 핀(202)을 삽입하기 위한 핀 삽입홀(201)이 선가공될 수 있으며, 블록 본체(50)에는 블록 캡(60)의 높이를 조정한 상태에서 로킹 핀(202)을 삽입하기 위해 홀(미부호)이 후가공되어 마련될 수 있다.
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로킹 핀(202)은 그 직경이 핀 삽입홀(201)의 직경과 동일하거나 미세하게 크도록 마련되어 핀 삽입홀(201)에 억지끼움되도록 마련될 수 있으며, 로킹 핀(202)의 외주면에 나사산을 형성하고 핀 삽입홀(201)의 내주면에는 나사산에 대응되는 나사홈이 형성되어 핀 삽입홀(201)에 로킹 핀(202)이 나사체결되도록 할 수도 있다.
삭제
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 A-A선에 따른 단면을 도시한 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 설명함에 있어서, 로킹 핀(303)과 체결홈(302)을 제외한 나머지 구성이 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성과 유사하므로 이에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하고 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 블록 본체(50)의 외주면에는 블록 본체(50)의 축방향을 따라 적어도 하나의 체결홈(302)이 형성될 수 있다. 이는 본 발명의 제2 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리에서, 로킹 핀(202)을 삽입하기 위해 블록 본체(50)의 일측에 홀을 후가공해야하는 작업이 생략될 수 있다.
구체적으로, 블록 캡(60)의 측면에는 핀 삽입홀(301)이 형성되고, 핀 삽입홀(301)에 로킹 핀(303)이 삽입될 수 있다. 그리고, 블록 본체(50)의 외주면에는 수나사부(51)가 형성되되, 블록 본체(50)의 둘레 방향으로 일정한 간격마다 나사산이 형성되지 않은 체결홈(302)이 형성될 수 있다.
로킹 핀(303)은 핀 삽입홀(301)에 삽입 시, 그 끝단이 블록 본체(50)의 외주면에 형성된 체결홈(302) 내에 수용될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 위치를 조정한 상태에서, 핀 삽입홀(301)을 통해 로킹 핀(303)을 삽입함으로써, 로킹 핀(303)의 단부가 체결홈(302) 내에 수용된 상태에서 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 회전을 방지할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 블록 캡(60)의 측면에는 적어도 하나의 핀 삽입홀(301)이 형성되고, 블록 본체(50)의 외주면에는 블록 본체(50)의 축을 중심으로 90°씩 간격을 갖고 4개의 체결홈(302)이 형성될 수 있다.
도 8에는, 하나의 핀 삽입홀(301)과 4개의 체결홈(302)이 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 핀 삽입홀(301)은 최소 1개, 체결홈(302)은 최소 4개가 마련되되 필요에 따라 각각의 개수를 가감하여 적용될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 로킹 핀(303)은, 본 발명의 제2 실시예와 유사하게, 그 직경이 핀 삽입홀(301)의 직경과 동일하거나 미세하게 크도록 마련되어 핀 삽입홀(301)에 억지끼움되도록 마련될 수 있다.
또한, 로킹 핀(303)의 외주면에 나사산을 형성하고 핀 삽입홀(301)의 내주면에는 나사산에 대응되는 나사홈이 형성되어 핀 삽입홀(301)에 로킹 핀(303)이 나사체결되도록 할 수도 있다.
로킹 핀(303)이 핀 삽입홀(301)에 나사결합되면, 로킹 핀(303)은 체결홈(302)의 내벽(304)에 밀착되는 것이 가능해짐으로써, 블록 본체(50)에 대한 블록 캡(60)의 회전이 방지될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 B-B선에 따른 단면을 도시한 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하고 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리는 블록 본체(50)와 블록 캡(60)의 일측에는 로킹 핀(403)이 삽입되기 위한 핀 삽입홀(401, 402)이 각각 마련되되, 결합볼트(70)의 축방향과 평행하도록 형성된다.
구체적으로, 로킹 핀(403)은 블록 캡(60)의 상부 방향에서 블록 캡(60)의 일측에 형성되는 핀 삽입홀(402)과, 블록 본체(50)에 형성된 핀 삽입홀(401)에 순차적으로 결합되어 삽입될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 핀 삽입홀(402)이 형성된 블록 캡(60)의 상면에는 장치대(11)가 마련되므로 로킹 핀(403)의 이탈이 방지될 수 있다.
이때, 블록 캡(60)의 핀 삽입홀(402)은 로킹 핀(403)이 삽입된 후 나머지 영역에 실리콘 등을 주입하여 핀 삽입홀(402) 내에서의 로킹 핀(403)의 상하이동이 방지되도록 할 수 있다.
또한, 로킹 핀(403)은, 본 발명의 제2 내지 제3 실시예와 유사하게, 로킹 핀(403)의 외주면에 나사산을 형성하고 핀 삽입홀(401, 402)의 내주면에는 나사산에 대응되는 나사홈이 형성되어 핀 삽입홀(401, 402)에 로킹 핀(403)이 나사체결되도록 할 수도 있다.
도 10을 참조하면, 블록 본체(50)와 블록 캡(60)에 마련되는 핀 삽입홀(401, 402)은 블록 본체(50)와 블록 캡(60)의 축을 중심으로 90°씩 간격을 갖고 4개씩 마련되어 있는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 각각의 개수를 가감하여 적용될 수 있다.
한편, 잠수함(1)은 선체(2) 외판은 곡면으로 형성되며, 이러한 선체(2) 경사로 인해 블록 캡(60)의 상면에 각도 오차가 발생할 수 있으므로, 이러한 각도 오차 보정 또한 고려해야 한다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 경사 와셔를 대신할 수 있는 구면 와셔 및 와셔 시트를 도시한 도면이며, 도 13은 도 12에 도시된 구면 와셔를 적용하기 위한 블록 캡의 변형예를 도시한 도면이다.
도 11 에 도시된 바와 같이, 블록 본체(50)가 설치되는 선체(2) 자체가 경사져서 블록 캡(60)의 상면 경사로 인한 각도 오차가 발생하는 경우, 블록 캡(60)과 장치대(11) 사이에 경사 와셔(80)를 개재(삽입)하여 각도 오차를 보정한 후, 결합볼트(70)를 체결할 수 있다.
여기서, 블록 캡(60) 상면의 각도 오차란 복수개의 파운데이션 블록 중 어느 하나의 블록 캡(60) 상면이 다른 파운데이션 블록의 블록 캡(60) 상면과 수평을 이루지 않고 경사지게 형성된 것을 의미한다.
경사 와셔(80)는 일측 단부가 타측 단부와 약 1 내지 5° 경사지게 형성되는 것으로, 본 실시예에서는 블록 캡(60)의 상면 각도 오차 정도에 따라 적당한 경사각도를 갖는 경사 와셔(80)를 하나 또는 복수개 이용하여, 블록 캡(60)의 상면에 올려놓아 장치대(11)의 수평을 유지함으로써, 종래와 같이 블록의 상면 각도 오차에 대하여 보상을 할 수 없었던 기술적 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 경사 와셔(80)를 대신하여 구면 와셔(91)를 포함하는 와셔 조립체(90)가 사용될 수도 있다.
와셔 조립체(90)는 구면 와셔(91) 및 구면 와셔(91)의 볼록한 하면에 결합되는 와셔 시트(92)를 포함할 수 있다. 구면 와셔(91)는 상면이 평면으로 마련되되 그 하면은 볼록한 형상을 갖고, 일정각도 범위 내에서 각도 조절이 가능하도록 마련될 수 있다. 와셔 시트(92)는 볼록 캡(60)의 상면이 평면으로 마련됨으로 인하여 구면 와셔(91)가 안정적으로 지지되기 위하여 마련될 수 있다.
또한, 구면 와셔(91)를 지지하기 위한 와셔 시트(92)의 구성이 생략될 수 있다. 도 13을 참조하면, 블록 캡(160)의 상면이 구면 와셔(91)의 하면을 지지하도록 오목하게 형성될 수도 있다.
한편, 상기의 경사 와셔(80) 또는 구면 와셔(91)의 적용 시, 경사로 인한 결합볼트(70)와 장치대(11) 사이 일부가 이격될 수 있는데, 이로 인해 결합볼트(70)의 단부가 파손되는 문제가 야기될 수 있다.
일반적으로, 잠수함의 선체(2) 외판의 각도 오차는 1° 미만으로서, 상기 경사 와셔(80) 또는 구면 와셔(91) 적용 시 결합볼트(70)와 장치대(11)의 결합력에 큰 영향을 주지 않는다.
또한, 각도 오차가 심한 경우에는, 결합볼트(70)의 머리단부 하부에 경사 와셔(80) 또는 구면 와셔(91)를 추가로 마련하여, 결합볼트(70)의 단부가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 잠수함의 선체 외판에 용접된 블록 본체(block body)에 블록 캡(block cap)이 회전 결합되어, 블록 캡의 시계방향 또는 반시계방향 회전에 의해 파운데이션 블록 각각의 높이 편차를 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 발명은 잠수함(1)의 선체(2) 외판에 복수개 마련되는 센서 설치용 파운데이션 블록의 높이 편차를 용이하게 조정할 수 있을뿐만 아니라, 조정된 각 높이에서 블록의 위치가 변화되지 않고 고정됨으로써, 센서의 높이 편차를 정밀하게 조정할 수 있을뿐만 아니라, 잠수함의 운용 중 발생 가능한 외부충격 등에 의해 센서(미도시)의 위치 변화를 방지하여 센서의 성능 향상은 물론 오동작을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
예를 들어서, 나사(볼트)는 또 나사 선이 감기는 방향에 따라 오른나사와 왼나사로 나누고 오른쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 오른나사, 왼쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 왼나사라 한다. 보통 사용되는 나사는 대부분 오른나사이며, 왼나사는 특별한 경우에만 사용된다.
본 실시예에서는 오른나사를 기준으로 도시하고 설명하고 있으나, 반드시 오른나사에 국한되지 않고, 왼나사에도 동일하게 적용될 수 있다.
1: 잠수함
2: 선체
10: 배플
11: 장치대
50: 블록 본체
50A: 베이스부
50B: 연장부
51: 수나사부
52: 제1 암나사부
60: 블록 캡
61: 제2 암나사부
62: 관통홀
70: 결합볼트
80: 경사 와셔
90: 와셔 조립체
91: 구면 와셔
92: 와셔 시트
100: 로킹 너트(locking nut)
101: 제3 암나사부
201, 301, 401, 402: 핀 삽입홀
202, 303, 403: 로킹 핀(locking pin)

Claims (8)

  1. 복수개의 센서가 장착된 배플을 잠수함에 설치하기 위한 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리로서,
    상기 잠수함의 선체 외판에 바닥면이 용접되고, 외주면에는 수나사부가 형성되는 블록 본체;
    상기 블록 본체에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 블록 본체에 대해 시계방향 또는 반시계 방향 회전에 의해 상기 선체로부터의 높이가 조절되는 블록 캡;
    상기 블록 캡의 상부에 상기 배플의 장치대가 안착 결합되도록 상기 장치대와 상기 블록 캡을 관통하여 상기 블록 본체에 결합되는 결합볼트; 및
    상기 블록 본체에 대한 상기 블록 캡의 위치를 고정하기 위해 마련되는 고정 수단을 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 수단은,
    상기 블록 본체에 상기 블록 캡이 결합되기 이전에 상기 수나사부에 선체결되고, 상기 블록 본체에 대한 반시계 방향 회전에 의해 상기 블록 캡의 하단에 밀착되어 상기 블록 캡의 위치를 고정하는 로킹 너트(locking nut)를 포함하고,
    상기 로킹 너트와 상기 블록 캡은 상기 블록 본체에 대해 이중 너트 체결 구조(double nut coupling structure)로 마련되는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 블록 본체에 상기 블록 캡이 체결된 상태에서 상기 블록 캡과 상기 블록 본체의 측면을 관통하도록 마련되는 로킹 핀을 포함하고,
    상기 블록 캡의 측면에는 상기 로킹 핀을 삽입하기 위한 핀 삽입홀이 선가공되고, 상기 블록 본체에는 상기 블록 캡의 높이를 조정한 상태에서 상기 로킹 핀을 삽입하기 위한 홀이 후가공되는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 블록 캡의 측면에는 핀 삽입홀이 형성되고, 상기 블록 본체의 외주면에는 상기 수나사부가 형성되되, 상기 수나사부는 상기 블록 본체의 둘레 방향으로 일정 간격마다 오목하게 마련되는 핀 체결홈이 형성되고,
    상기 고정 수단은 상기 핀 삽입홀에 삽입되고 끝단부가 상기 핀 체결홈 내에 수용되는 로킹 핀을 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 블록 본체와 상기 블록 캡의 일측에는 상기 결합볼트의 축방향과 평행하도록 핀 삽입홀이 형성되고,
    상기 고정 수단은 상기 블록 캡의 상부에서 상기 핀 삽입홀에 삽입되어 상기 블록 본체에 대한 상기 블록 캡의 회전을 방지하는 로킹 핀을 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹 핀은 상기 핀 삽입홀에 억지끼움되거나, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 핀 삽입홀에 나사결합되는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 블록 캡과 상기 장치대 사이에는 상기 블록 캡의 상면 각도 오차를 보상하기 위한 경사 와셔를 더 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 블록 캡과 상기 장치대 사이에는 상면이 평면으로 마련되되 그 하면은 볼록한 형상을 갖고 일정각도 범위 내에서 움직임이 가능하도록 마련되는 구면 와셔를 더 포함하는 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리.
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KR102136529B1 (ko) * 2020-04-16 2020-07-22 강수환 리클라이너 소파 및 그 검수방법

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