KR102477557B1 - 정선한 소형 선박의 복원 성능 제어 장치 - Google Patents

Abstract

정선한 소형 선박의 복원 성능 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 선박에 설치되는 복원 성능 제어 장치는, 상기 소형 선박의 포스트(post) 내부에 승강 가능하게 설치되는 지지바; 상기 지지바의 하단에 설치되는 무게추; 일단이 상기 지지바의 상단에 연결되는 와이어; 상기 소형 선박의 갑판에 설치되며, 상기 와이어의 타단이 연결되어 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어 권선부; 및 상기 포스트의 상단에 설치되며, 상기 와이어의 장력 방향을 전환시키는 롤러장치를 포함할 수 있다.

Description

정선한 소형 선박의 복원 성능 제어 장치{Stability control device of stopped small ship}

본 발명은 정선한 소형 선박의 복원 성능 제어 장치에 관한 것이다.

선박의 복원성 혹은 복원력은 선박이 물 위에 떠 있는 상태에서 외부로부터 힘을 받아 경사하려고 할 때의 저항 또는 경사한 상태에서 그 외력을 제거하였을 때 원래의 상태로 되돌아오려고 하는 힘을 말한다.

소형 선박의 경우, 이동 시에는 복원 성능에 큰 문제가 없다. 하지만, 엔진을 정지한 경우 낮은 흘수로 인해 작업을 할 때, 옆에서 오는 횡파나 갑작스러운 돌풍에 의해 전복이 되거나 선상에 있는 사람이 물에 빠질 확률이 매우 높다.

한국공개특허 제10-2013-0099553호 (2013.09.06. 공개) - 복원성이 향상된 선박

본 발명은 소형 선박에 구비된 마스트(mast) 혹은 포스트(post) 내의 빈 공간을 활용하여 중량물을 승강시킴으로써, 운항 시에는 선저에 마련된 공간에 탑재되어 선저의 유선형을 확보하고, 정지 시에는 중량물을 하강시켜 무게중심을 낮춤으로써 복원 성능을 향상시킬 수 있는 정선한 소형 선박의 복원 성능 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 소형 선박에 설치되는 복원 성능 제어 장치로서, 상기 소형 선박의 포스트(post) 내부에 승강 가능하게 설치되는 지지바; 상기 지지바의 하단에 설치되는 무게추; 일단이 상기 지지바의 상단에 연결되는 와이어; 상기 소형 선박의 갑판에 설치되며, 상기 와이어의 타단이 연결되어 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어 권선부; 및 상기 포스트의 상단에 설치되며, 상기 와이어의 장력 방향을 전환시키는 롤러장치를 포함하는 소형 선박의 복원 성능 제어 장치가 제공된다.

상기 소형 선박의 선저에는 무게추 탑재홈이 형성되고, 상기 소형 선박의 운항 상태에서는 상기 무게추가 상기 무게추 탑재홈 내에 탑재되고, 상기 소형 선박의 정선 상태에서는 상기 무게추가 상기 무게추 탑재홈에서 이탈하여 하강할 수 있다.

상기 와이어 권선부는, 회전력을 제공하는 모터; 및 상기 회전력에 의해 회전하여 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어 드럼을 포함할 수 있다.

상기 와이어 권선부는, 상기 와이어 드럼의 외주면에 돌출 설치되는 스터드; 및 상기 스터드의 설치 위치에 대응되어 설치되며, 상기 스터드를 센싱하는 센서를 포함하되, 상기 센서에서 상기 스터드를 센싱한 횟수로부터 상기 와이어 드럼의 회전 수를 산출하고, 상기 회전 수가 미리 설정된 목표 회전수에 도달한 경우 상기 모터를 정지시킬 수 있다.

상기 지지바의 하단 둘레에 설치되며, 외경이 상기 포스트의 내경에 상응하고 탄성 재질로 이루어진 제1 물 출입 방지캡을 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 소형 선박에 구비된 마스트 혹은 포스트 내의 빈 공간을 활용하여 중량물을 승강시킴으로써, 운항 시에는 선저에 마련된 공간에 탑재되어 선저의 유선형을 확보하고, 정지 시에는 중량물을 하강시켜 무게중심을 낮춤으로써 복원 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치가 장착된 소형 선박의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치의 선박 운항 상태에서의 동작을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치의 정선 상태에서의 동작을 나타낸 단면도,
도 4는 와이어 권선부의 상세 구성 블록도.

본 발명은 다양한 변경을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치가 장착된 소형 선박의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치의 선박 운항 상태에서의 동작을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치의 정선 상태에서의 동작을 나타낸 단면도이고, 도 4는 와이어 권선부의 상세 구성 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치(10)는 복잡한 전장이 설치되기 어려운 소형 선박에 설치되어, 소형 선박이 정선 상태에 있을 때 복원력을 증가시켜 보다 안정적인 정선 상태에 놓여지게 할 수 있다.

본 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치(10)는 소형 선박(1)에 설치되며, 특히 소형 선박(1)의 기본 구성에 속하는 마스트 혹은 포스트(5)에 장착된 무게추(11)의 높이를 조절함으로써 복원 성능(복원력)을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 1을 참조하면, (a)와 같이 무게추(11)가 선저에 탑재된 경우에는 소형 선박(1)이 유선형을 유지하고 있어, 원활한 운항이 가능하게 할 수 있다.

그리고 소형 선박(1)이 정지하여 정선 상태에 있어야 할 경우에는 (b)에 도시된 것과 같이 무게추(11)를 선저로부터 소정 높이만큼 낮추어 줌으로써 소형 선박(1)의 전체 무게 중심을 낮출 수 있다. 이로 인해 소형 선박(1)은 운항 시에 비해 정선 시에 보다 높은 복원 성능을 가지게 되어 안정적인 정선 상태를 유지할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 무게추(11)를 승하강시킴에 있어서, 소형 선박(1)에 새로운 구조를 구현하는 것이 아니라 이미 구비되어 있는 포스트 혹은 마스트(이하에서는 포스트(5)로 칭하기로 함)의 빈 공간을 활용하여, 신규 제작되는 소형 선박뿐만 아니라 기 제작되어 운항 중인 소형 선박에 대해서도 손쉽게 적용 가능하다.

본 실시예에서 포스트(5)는 갑판(2)을 관통하여 선저(3)까지 연장 설치될 수 있다. 그리고 선저(3)에는 후술할 무게추(11)의 탑재를 위한 공간인 무게추 탑재홈(4)이 그 내부에 설치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치(10)는 무게추(11), 지지바(12), 롤러장치(13), 와이어(14), 와이어 권선부(15)를 포함한다.

무게추(11)는 소정 중량을 가지는 중량물로서, 그 위치에 따라 소형 선박(1)의 무게중심을 변화시키게 된다.

무게추(11)는 소형 선박(1)의 선저(3)에 형성된 무게추 탑재홈(4) 내에 탑재될 수 있다.

소형 선박(1)의 운항 중에는 무게추(11)가 무게추 탑재홈(4) 내에 탑재되어, 물에 대한 저항을 최소화함으로써 원활한 운항이 이루어지게 한다.

이를 위해 무게추(11)의 하면은 소형 선박(1)의 선저면에 대응되는 표면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 무게추(11)가 무게추 탑재홈(4)에 완전히 탑재된 경우 무게추(11)의 하면이 소형 선박(1)의 선저면과 연속된 표면을 이루어 유선형이 되게 할 수 있다.

또한, 무게추 탑재홈(4)은 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 무게추(11)가 무게추 탑재홈(4) 내에 탑재된 경우, 커버를 닫음으로써 내부에 물이 유입하는 것을 방지하고, 소형 선박(1)의 선저면이 연속된 표면을 이루어 유선형이 되게 할 수 있다.

무게추(11)는 세로 방향으로 길게 연장된 지지바(12)의 하단에 설치된다.

지지바(12)는 포스트(5) 내에 승하강이 가능하게 설치된다. 지지바(12)의 직경은 포스트(5)의 내경보다 작아, 지지바(12)가 원활히 승하강할 수 있다.

지지바(12)의 상단에는 와이어(14)가 연결된다.

와이어(14)는 포스트(5)의 상단에 설치되는 롤러장치(13)에 의해 장력 방향이 전환된다. 롤러장치(13)는 내측 롤러부와 외측 롤러부를 포함한다.

내측 롤러부는 포스트(5)의 내측에 설치되며, 포스트(5)의 중심을 향하도록 설치된 제1 롤러 지지대(131) 및 제1 롤러 지지대(131)에 의해 회전 가능하게 지지되는 제1 롤러(132)를 포함한다.

외측 롤러부는 내측 롤러부에 대응되도록 포스트(5)의 외측에 설치된다. 제1 롤러 지지대(131)와는 반대 방향을 향하도록 설치된 제2 롤러 지지대(133) 및 제2 롤러 지지대(133)에 의해 회전 가능하게 지지되는 제2 롤러(134)를 포함한다.

일단이 지지바(12)에 연결된 와이어(14)는 제1 롤러(132) 및 제2 롤러(134)를 지나 와이어 권선부(15)에 타단이 연결된다. 제1 롤러(132) 및 제2 롤러(134)는 와이어(14)가 최소한의 마찰력으로 원활히 이동할 수 있도록 하는 롤링 동작을 수행한다.

와이어 권선부(15)는 소형 선박(1)의 갑판(2)에 설치된다. 와이어 권선부(15)는 와이어(14)를 권선하거나 풀어주어 지지바(12)의 하단에 설치된 무게추(11)의 높이를 조절한다.

도 4를 참조하면, 와이어 권선부(15)는 모터(151) 및 와이어 드럼(153)을 포함한다. 모터(151)와 와이어 드럼(153) 사이에는 기어모듈(152)이 개재될 수 있다.

모터(151)는 사용자(선원)의 조작에 의해 작동되며, 회전력을 제공한다.

기어모듈(152)은 모터(151)의 회전력을 와이어 드럼(153)으로 전달한다.

와이어 드럼(153)과 모터(151)의 축이 평행한 경우에는 평 기어 혹은 헬리컬 기어가 사용될 수 있다. 와이어 드럼(153)과 모터(151)의 축이 평행하지 않은 경우에는 베벨 기어 혹은 웜 기어가 사용될 수 있다.

와이어 드럼(153)에는 와이어(14)의 타단이 연결된다. 와이어 드럼(153)의 회전에 의해 와이어(14)를 감아주거나 풀어줄 수 있다.

와이어 드럼(153)의 표면에는 스터드(154)가 돌출 설치될 수 있다. 그리고 스터드(154)의 설치 위치에 상응하여 센서(155)가 설치될 수 있다.

센서(155)는 스터드(154)를 센싱하며, 스터드(154)의 센싱 횟수로부터 와이어 드럼(153)의 회전 수를 산출할 수 있다. 제어부(미도시)는 센서(155)에서 측정된 와이어 드럼(153)의 회전수가 미리 설정된 목표 회전수에 도달한 경우 모터(151)를 정지시키는 제어신호를 모터(151)로 출력할 수 있다.

여기서, 목표 회전수는 무게추(11)가 자중에 의해 하강하여 목표 높이에 도달하게 되는 와이어(14)의 풀림 길이에 상응한다. 예컨대, 목표 회전수는 와이어(14)의 풀림 길이를 와이어 드럼(153)의 외주면 원주로 나눈 값일 수 있다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 지지바(12)의 하단에는 제1 물 출입 방지캡(16)이 설치될 수 있다. 전술한 것과 같이 지지바(12)는 그 직경이 포스트(5)의 내경에 비해 작다. 따라서, 포스트(5) 내부로 물(특히 해수)이 유입될 가능성이 있다.

이를 방지하기 위해 지지바(12)의 하단 둘레에는 제1 물 출입 방지캡(16)이 설치된다. 제1 물 출입 방지캡(16)은 예를 들어 고무와 같은 탄성재질로 이루어지며, 그 외경이 포스트(5)의 내경에 상응하여 포스트(5)의 내측면에 밀착될 수 있다.

또한, 지지바(12)의 중간 높이에는 제2 물 출입 방지캡(17)이 설치될 수도 있다. 제2 물 출입 방지캡(17) 역시 고무와 같은 탄성재질로 이루어지며, 그 외경이 포스트(5)의 내경에 상응하여 포스트(5)의 내측면에 밀착될 수 있다.

또한, 탄성재질로 이루어져 있어 지지바(12)가 상하로 이동할 경우에도 포스트(5)의 내측면에서 슬립하면서 원활히 이동할 수 있게 한다.

포스트(5)의 하단에는 포스트(5)의 내경에 상응하는 외경의 원판 형상을 가지며, 지지바(12)의 직경보다 큰 직경의 관통홀이 형성된 걸림턱(미도시)이 설치될 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 소형 선박(1)의 운항으로 인해 와이어 권선부(15)에 의해 와이어(14)가 최대로 감겨 무게추(11)가 무게추 탑재홈(4) 내에 완전히 탑재된 경우 제1 물 출입 방지캡(16)은 걸림턱의 하부에 밀착하여 포스트(5) 내부로의 물 유입을 방지할 수 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 소형 선박(1)이 정선함으로 인해 와이어 권선부(15)에 의해 와이어(14)가 풀려 무게추(11)가 무게추 탑재홈(4)으로부터 이탈하여 하강한 경우 제2 물 출입 방지캡(17)은 걸림턱의 상부에 밀착하여 포스트(5) 내부로의 물 유입을 방지할 수 있다.

이를 위해 제2 물 출입 방지캡(17)은 무게추(11)가 최대로 하강하는 깊이에 상응하는 높이만큼 지지바(12)의 하단으로부터 이격되어 설치될 수 있다.

본 실시예에 따른 복원 성능 제어 장치(10)에 의하면, 와이어(14)의 풀림 길이를 조정하여 무게추(11)의 높이를 조절함으로써 소형 선박(1)에 대해 그 무게중심을 가변시킬 수 있어, 운항 상태와 정선 상태에서 각각 상이한 무게중심을 적용시킬 수 있다. 즉, 운항 상태에서는 무게중심을 높여 신속한 이동이 가능하게 하고, 정선 상태에서는 무게중심을 낮춰 복원력을 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 소형 선박 2: 갑판
3: 선저 4: 무게추 탑재홈
5: 마스트/포스트 10: 복원 성능 제어 장치
11: 무게추 12: 지지바
13: 롤러장치 14: 와이어
15: 와이어 권선부 16: 제1 물 출입 방지캡
17: 제2 물 출입 방지캡 131: 제1 롤러 지지대
132: 제1 롤러 133: 제2 롤러 지지대
134: 제2 롤러 141: 권선된 와이어
151: 모터 152: 기어모듈
153: 와이어 드럼 154: 스터드
155: 센서

Claims (5)

1. 소형 선박에 설치되는 복원 성능 제어 장치로서,
   상기 소형 선박의 포스트(post) 내부에 승강 가능하게 설치되는 지지바;
   상기 지지바의 하단에 설치되는 무게추;
   일단이 상기 지지바의 상단에 연결되는 와이어;
   상기 소형 선박의 갑판에 설치되며, 상기 와이어의 타단이 연결되어 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어 권선부; 및
   상기 포스트의 상단에 설치되며, 상기 와이어의 장력 방향을 전환시키는 롤러장치를 포함하되,
   상기 소형 선박의 선저에는 무게추 탑재홈이 형성되고,
   상기 소형 선박의 운항 상태에서는 상기 무게추가 상기 무게추 탑재홈 내에 탑재되고, 상기 소형 선박의 정선 상태에서는 상기 무게추가 상기 무게추 탑재홈에서 이탈하여 하강하며,
   상기 무게추 탑재홈은 상기 무게추가 상기 무게추 탑재홈 내에 탑재된 경우 닫혀 내부로 물이 유입하는 것을 방지하고, 상기 소형 선박의 선저면이 연속된 표면을 이루어 유선형이 되게 하는 커버를 포함하고,
   상기 지지바의 하단 둘레에 설치되며, 외경이 상기 포스트의 내경에 상응하고 탄성 재질로 이루어진 제1 물 출입 방지캡과;
   상기 지지바의 하단으로부터 상기 무게추가 최대로 하강하는 깊이에 상응하는 높이만큼 이격되어, 상기 지지바의 외측 둘레에 설치되는 제2 물 출입 방지캡을 더 포함하는 소형 선박의 복원 성능 제어 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 권선부는,
   회전력을 제공하는 모터; 및
   상기 회전력에 의해 회전하여 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어 드럼을 포함하는, 소형 선박의 복원 성능 제어 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 와이어 권선부는,
   상기 와이어 드럼의 외주면에 돌출 설치되는 스터드; 및
   상기 스터드의 설치 위치에 대응되어 설치되며, 상기 스터드를 센싱하는 센서를 포함하되,
   상기 센서에서 상기 스터드를 센싱한 횟수로부터 상기 와이어 드럼의 회전 수를 산출하고, 상기 회전 수가 미리 설정된 목표 회전수에 도달한 경우 상기 모터를 정지시키는, 소형 선박의 복원 성능 제어 장치.
5. 삭제

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