KR102502030B1 - 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템 - Google Patents

잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템 Download PDF

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유치환
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이윤규
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Abstract

본 발명은, 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 있어서, 선배열예인센서를 포함한 케이블(20)을 권선하거나 전개하는 윈치드럼(100); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 위치를 조정해주는 전향부(200); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(300); 상기 윈치드럼(100)에 케이블(20)이 권선되어 있는 권선부(110)를 상시 누르는 권선유지부(500)를 포함하는 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.

Description

잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템{Winding maintenance system and delivery system of winch system for submarines}
본 발명은, 수중 표적을 탐지할 때 사용하는 선배열예인센서의 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 육상에서 표적을 탐지할 때에는 전파나 광파를 이용하여 탐지하게 된다. 그러나, 수중에서는 높은 흡수율 때문에 전파나 광파를 이용한 표적 탐지는 어려움이 따른다.
수중 물체에 대한 탐지는 주로 음파를 이용한 소나 기술에 의해 이루어지고 있고, 잠수함 등의 탐지도 소나에 의해 이루어지고 있다.
음파를 이용한 수중 표적의 탐지, 식별, 위치 추적 등을 소나(SONAR, SOund and NAvigation Ranging)라고 한다.
수중에서 음파는 공기 중에서 보다 속도가 빠르고 원거리까지 전달이 가능한 장점을 가지고 있어, 잠수함을 원거리에서 탐지하고 위치를 정확하게 추적하기 위해 소나를 이용하고 있다.
소나는 탐지 방법에 따라 수동 소나와 능동 소나로 구분되는데, 수동 소나는 잠수함의 엔진, 프로펠러 소음 등 수중 표적이 발생시키는 음파를 원거리에서 수신하여 수중 표적을 탐지하는 장비로서, 잠수함 또는 함정에서 케이블로 예인하는 선배열예인센서, 잠수함의 선체 주위에 부착하는 선체 부착 소나, 해저에 부설하는 해역감시 음향체계용 선배열 센서 등이 있다.
이중 잠수함에 탑재하는 선배열예인센서는, 앞뒤로 예인케이블과 꼬리로프에 연결되어 잠수함의 함체에 구비되어 있는 윈치드럼에 권취된 상태로 보관되다가, 수중 표적을 탐지하고자 할 때, 잠수함의 함미 뒤로 전개하고, 잠수함에 의해 예인되는 형태로 운용되면서 수중의 표적을 탐지하는 수중 감시체계이다.
잠수함에 탑재되는 선배열예인센서의 탐지거리와 정확도를 향상시키기 위해, 함체로부터 예인케이블을 연결하고, 선배열예인센서를 함체로부터 일정 거리 떨어지도록 예인하는 형태로 탐지하게 되고, 표적 추적, 수중 음향 탐지, 수상 표적 탐지 등을 수행하게 된다.
음파의 주파수가 높아질수록 수중에서의 흡수로 인한 전달손실이 증가하므로, 목표물을 원거리에서 정확하게 탐지하기 위해 일반적으로 저주파 탐지를 사용한다.
수중 표적이 발생시키는 음파의 방위를 측정하기 위해서는 배열된 센서들의 간격과 배열 길이가 목표 주파수의 파장에 비례하여 길어져야 하기 때문에, 저주파 음향의 방위를 정확하게 측정하기 위해서는 대규모의 음향탐지 장비가 필요하다.
선배열예인소나를 위한 장비가 대규모일 수 밖에 없으므로, 종래의 선배열예인센서의 초기조출 시스템에는 아래와 같은 문제점이 있었다.
첫째, 탐지를 하지 않는 평상시에는 예인케이블, 선배열예인센서, 꼬리로프를 윈치드럼에 감아서 보관하게 되는데, 케이블의 권선상태를 안정적으로 유지할 수 있는 장치가 없어 케이블의 권선상태가 느슨해지거나 정렬이 불규칙해지는 경우가 많았고, 윈치드럼의 회전에 의해 케이블을 감을 때 케이블의 감기는 위치가 정확히 고정되지 않아 권선되는 케이블의 정렬이 일정하지 않았다.
둘째, 케이블을 전개하는 전개장치의 종동부에 구비된 베어링과 종동축 사이에 공간이 없고, 종동축의 외면과 베어링의 내면이 면접촉하고 있어 마찰저항이 컸고, 잠수함의 운항, 정박 등이 반복되면서 종동축 내부의 해수가 마르면서 이물질이 고착되어 소음이 발생하고, 전개장치가 원활하게 작동하지 못하는 문제가 있었다.
세째, 선배열예인센서를 예인하지 않는 경우, 함미의 가이드관에는 꼬리로프와 저항체가 삽입되어 있는 상태인데, 가이드관의 내외부 및 꼬리로프와 저항체의 주변에 패류, 해조류 등 각종 해양생물이 활착 및 고착되는 경우가 많아, 케이블의 초기조출이 제대로 되지 않고 케이블이 엉키는 문제가 있었다.
따라서 효율적인 구조에 의해 위와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 선배열예인센서의 권선유지 및 조출 시스템 개발이 필요하였다.
한국 등록특허 10-1409746
위와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는, 케이블을 윈치드럼에 감을 때, 케이블이 정확한 위치에 정렬되면서 권선될 수 있도록 하고, 케이블을 전개할 때 과도하게 풀어지지 않고, 일정한 속도로 전개될 수 있도록 하며, 케이블이 윈치드럼에 권선된 상태에서 권선상태를 안정적으로 유지시킬 수 있는 권선유지부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 마찰저항이 감소되고, 해수와 이물질이 쉽게 배출될 수 있도록 하여 베어링의 고착이 방지되는 전개부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 고착되어 있는 저항체와 꼬리로프를 분리시킴으로써 각종 해양생물의 고착으로 인해 초기조출이 되지 않는 문제를 해결하는 고착분리부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에서는 위와 같은 권선유지부, 전개부 및 고착분리부가 다양한 형태로 결합될 수 있는 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에서는, 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 있어서, 선배열예인센서를 포함한 케이블(20)을 권선하거나 전개하는 윈치드럼(100); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 위치를 조정해주는 전향부(200); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(300); 상기 윈치드럼(100)에 케이블(20)이 권선되어 있는 권선부(110)를 상시 누르는 권선유지부(500)를 포함하되, 상기 권선유지부(500)는 탄성부재(510); 압력부재(520); 하부고정부재(530); 중심축(540); 회전부재(550); 이동부재(560); 버팀부재(570); 상부고정부재(580)를 포함하고, 상기 하부고정부재(530)는 함체(10)에 고정되고, 상기 중심축(540) 및 버팀부재(570)는 상기 하부고정부재(530)에 고정되며, 상기 중심축(540)이 상기 회전부재(550)에 삽입되어, 상기 회전부재(550)는 회전 가능하도록 구비되고, 상기 이동부재(560)는 상기 회전부재(550)의 외측에 고정되며, 상기 탄성부재(510)의 일단이 상기 이동부재(560)에 고정되고, 상기 탄성부재(510)의 타단이 상기 버팀부재(570)에 고정되며, 상기 중심축(540) 및 버팀부재(570)의 상부로 상기 상부고정부재(580)가 체결되어, 상기 탄성부재(510)의 복원력에 의해 상기 압력부재(520)가 권선부(110)을 상시 누르는 것을 특징으로 하는 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템을 제공한다.
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상기 압력부재(520)는, 상하방향의 축을 기준으로 회전할 수 있는 롤러(521)로 구비되고, 롤러(521)의 외면에는 고무, 우레탄, 실리콘, 합성수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
상기 전개부(300)는, 종동부(310); 구동부(320); 상기 종동부(310)와 구동부(320)를 연결하는 벨트(330); 케이블(20)의 전개를 가이드하는 가이드부(340)를 포함하고, 상기 종동부(310)는, 종동축(311); 상기 종동축(311)의 외측에 구비되되, 상하로 일정거리 이격되어 구비되는 상베어링(313) 및 하베어링(314); 상기 상베어링(313) 및 하베어링(314)의 외측에 구비되는 종동풀리(312)을 포함하며, 상기 상베어링(313)은, 본체부(3131); 상기 본체부(3131)의 내면에 구비되는 복수의 평면부(3132); 상기 본체부(3131)의 상단에서 외측으로 돌출되는 상돌출부(3133)을 포함하고, 상기 본체부(3131) 외면의 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3131) 내면의 평면형상이 정다각형이며, 상기 하베어링(314)은, 본체부(3141); 상기 본체부(3141)의 내면에 구비되는 복수의 평면부(3142); 상기 본체부(3141)의 하단에서 외측으로 돌출되는 하돌출부(3143)을 포함하고, 상기 본체부(3141) 외면의 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3141) 내면의 평면형상이 정다각형인 것을 특징으로 한다.
상기 종동축(311)은 본체부(3111); 상기 본체부(3111)의 내측과 외측으로 관통되는 복수의 통공(3112); 상기 본체부(3111)의 하단에 구비되는 안착부(3113)를 포함하고, 상기 안착부(3113)에는 복수 개의 슬릿(3114)이 구비되어 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 종동축(311) 본체부(3111)의 외면과 상기 복수의 평면부(3132) 사이에는 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 공간이 형성되고, 상기 종동축(311) 본체부(3111)의 외면과 상기 복수의 평면부(3142) 사이에는 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 종동풀리(312)는, 본체부(3121); 상기 본체부(3121)의 상단 내면에 구비되는 상안착부(3122); 상기 본체부(3121)의 하단 내면에 구비되는 하안착부(3123)를 포함하고, 상기 상안착부(3122)에 상기 상베어링(313)의 상돌출부(3133)가 안착되고, 상기 하안착부(3123)에 상기 하베어링(314)의 하돌출부(3143)가 안착되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 탄성부재의 복원력에 의해 압력부재가 케이블을 일정한 압력으로 케이블을 누르고 있는 상태에서 케이블을 윈치드럼에 권선하므로, 케이블이 흔들리지 않고, 정확한 위치에 정렬될 수 있다.
둘째, 탄성부재의 복원력에 의해 압력부재가 케이블을 일정한 압력으로 케이블을 누르고 있는 상태에서 케이블을 전개할 수 있으므로, 케이블이 과도하게 풀어지지 않고, 일정한 속도를 유지하면서 안정적으로 전개될 수 있다.
셋째, 보관 시 케이블이 윈치드럼에 권선된 상태에서, 압력부재가 케이블의 표면을 일정한 압력으로 누르고 있는 상태로 보관하므로, 케이블의 권선상태가 풀어지거나 흐트러질 우려가 없다.
넷째, 본 발명의 권선유지부는 탄성부재 자체의 복원력을 이용하므로, 별도의 동력이 필요하지 않고, 고장이 우려가 극히 적으며, 오랜기간 사용으로 탄성부재가 이완되어 장력손실이 발생하더라도 탄성부재만 교체하면 동일한 효과를 발휘할 수 있으므로 내구수명이 길다.
다섯째, 상베어링(313)의 내면에 복수의 평면부(3132)가 구비되고, 하베어링(314)의 내면에 평면부(3142)가 구비되어, 베어링의 내면과 종동축의 외면 사이의 마찰면적이 줄어들어 케이블 전개 시와 권선 시 종동부의 마찰저항이 감소된다.
여섯째, 종동축(311)의 내부공간, 종동축(311)의 통공(3112), 상베어링 및 하베어링의 사이 공간, 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 평면부(3132) 사이의 공간, 종동축(311)의 외면과 하베어링(314)의 평면부(3142) 사이의 공간, 슬릿(3114)이 공간적으로 연결되는 구조를 구비하고 있어, 해수의 이동이 원활하게 이루어질 수 있고, 불가피하게 발생하는 이물질도 쉽게 배출되므로, 해수가 마르더라도 종동부 내에 이물질이 남지 않는다.
일곱째, 고착분리부에 의해, 고착되어 있는 해양생물로 인해 초기조출이 되지 않던 저항체와 꼬리로프가 쉽게 분리됨으로써, 각종 해양생물의 고착으로 인해 초기조출이 되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 권선유지부, 전개부 및 고착분리부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 권선유지부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 권선유지부의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 권선유지부의 작동을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 윈치드럼에 권선유지부가 구비되어 있는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 윈치드럼에 권선유지부가 구비되어 있는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 윈치드럼에 권선유지부가 구비되어 있는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 전향부와 전개부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 전개부의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 전개부의 평면도이다.
도 11은 도 10의 A-A 단면도이다.
도 12는 도 11의 B-B 단면도이다.
도 13은 종동부의 사시도이다.
도 14는 종동부의 분해 사시도이다.
도 15는 종동부의 측면도이다.
도 16은 도 15의 C-C 단면도이다.
도 17은 도 15의 D-D 단면도이다.
도 18 (a)는 고착분리부의 사시도이고, 도 18 (b)는 실린더본체, 실린더로드, 연결구, 분리구의 사시도이며, 도 18 (c)는 가이드관의 사시도이다.
도 19는 고착분리부의 평면도와 측면도이다.
도 20은 고착분리부에 의해 저항체와 꼬리로프가 분리되는 과정을 설명하는 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 잠수함용 윈치시스템에 의해 예인되는 선배열예인센서의 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선배열예인센서의 앞쪽(잠수함에 가까운 쪽)으로는 예인케이블이 연결되고, 선배열예인센서의 뒤쪽(함미에서 멀어지는 쪽)으로는 꼬리로프가 연결된다.
표적 탐지를 수행하는 선배열예인센서는 앞쪽의 예인케이블에 연결되어 잠수함에 예인되고, 뒤쪽의 꼬리로프는 방향타 역할을 하게 된다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 예인케이블(21), 선배열예인센서(22) 및 꼬리로프(23)가 연결된 전체를 상위 개념인 케이블(20)이라 하고, 이들을 합쳐서 설명할 때에는 케이블이라 하고, 이들을 구분하여 설명할 필요가 있을 때에는 예인케이블(21), 선배열예인센서(22) 및 꼬리로프(23)로 구분하여 설명하기로 한다.
본 발명은, 윈치드럼에 권선되어 있는 케이블에 압력을 가하는 권선유지부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 마찰저항이 감소되고, 해수와 이물질이 쉽게 배출될 수 있도록 하여 베어링의 고착이 방지되는 전개부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 고착되어 있는 저항체를 분리시킴으로써 각종 해양생물의 고착으로 인해 초기조출이 되지 않는 문제를 해결하는 고착분리부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템은 윈치드럼(100), 전향부(200), 전개부(300), 권선유지부(500)를 포함한다.
상기 윈치드럼(100), 전향부(200), 전개부(300) 및 권선유지부(500)는 함체(10)에 구비되고, 이들의 상부에는 케이싱(미도시)이 구비된다.
상기 윈치드럼(100)은 평상 시에는 케이블(20)(예인케이블, 선배열예인센서 및 꼬리로프를 모두 포함하는 것이다)을 권선하여 보관하고, 탐지 시에 잠수함의 후방으로 케이블을 전개하기 위한 구성이다.
본 발명에서 사용되는 윈치드럼(100)은 회전중심축이 상하방향으로 형성되어, 수평방향으로 회전하는 구조를 가진다.
윈치드럼(100)에는 케이블(20)이 원을 그리면서 감기는데, 본 발명에서는 케이블(20)이 원형으로 감겨있는 부분을 권선부(110)라 한다.
상기 전향부(200)는 상기 윈치드럼(100)의 인접한 위치에 구비되어, 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 위치를 조정해주도록 하여, 케이블이 정확한 위치에서 권선되거나 전개되도록 하기 위한 구성이다.
상기 전향부(200)는 모터(210), 케이블안내부(220)를 포함하고, 상기 모터(210)는 케이블안내부(220)가 상하로 이동할 수 있는 동력을 제공하고, 상기 케이블안내부(220)의 내부로 케이블(20)이 지나가고, 상기 케이블안내부(220)의 상하 이동에 의해 케이블이 권선되거나 전개되는 상하 위치가 이동된다.
상기 권선유지부(500)는 상기 윈치드럼(100)에 권선되어 있는 권선부(110)를 상시 눌러 케이블(20)의 권선상태를 유지하고, 권선 시 및 전개 시 케이블이 안정적으로 이동하도록 하는 효과를 발휘한다.
상기 권선유지부(500)는 탄성부재(510), 압력부재(520)를 포함한다.
바람직하게는, 하부고정부재(530), 중심축(540), 회전부재(550), 이동부재(560), 버팀부재(570), 상부고정부재(580)를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재(510)는 그 복원력을 이용하여 상기 압력부재(520)가 권선부(110)를 상시 누를 수 있도록 하고, 상기 압력부재(520)는 윈치드럼(100)의 권선부(110)에 밀착한 상태를 유지하여 권선된 케이블(20)을 상시 누르는 상태를 유지한다.
상기 탄성부재(510)는 도면에 도시된 것과 같은 코일스프링이나 고무, 실리콘과 같은 탄성재질로 된 밴드 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
권선부(110)를 일정하게 누르기 위해 상기 압력부재(520)는 상하방향으로 일정한 길이를 가져야 하고, 권선부(110)의 상하높이와 압력부재(520)의 상하길이를 동일하게 하는 것이 바람직하며, 상하로 일정한 길이를 가지는 상기 압력부재(520)가 상하에 걸쳐 일정한 압력을 가하도록 하기 위해, 상기 탄성부재(510)는 복수 개 구비하여 상하로 일정간격 이격되도록 설치하는 것이 바람직하다.
상하로 일정한 압력을 가하기 위해, 상하에 구비되는 탄성부재(510)는 동일한 재질과 동일한 복원력을 발휘할 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 압력부재(520)는, 케이블의 이동을 원활하게 수용하면서 압력을 가할 수 있어야 하므로, 회전가능한 부재로 하는 것이 바람직하고, 상하방향의 축을 기준으로 회전할 수 있는 롤러(521)로 구비할 수 있다.
케이블의 이동 시 손상을 방지하고, 케이블에 가해질 수 있는 충격을 완화하기 위해 롤러(521)의 외면에는 고무, 우레탄, 실리콘, 합성수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 코팅하는 것이 바람직하다.
상기 롤러(521)를 원하는 위치에 형성시키기 위해 브라켓(522)을 구비할 수 있다.
상기 브라켓(522)은 롤러(521)의 회전을 안정적으로 수용할 수 있으면서, 회전부재(550)에 견고하게 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 하부고정부재(530)는, 권선유지부를 함체(10)에 고정하고, 중심축(540)과 버팀부재(570)를 고정하기 위한 구성이다.
상기 중심축(540)은 평면형상이 원형인 봉 형상으로 상기 하부고정부재(530)의 상부에 고정된다.
상기 회전부재(550)는 속이 비어있는 원통형의 부재이고, 회전부재(550)의 내부에 상기 중심축(540)이 삽입된다.
따라서 상기 회전부재(550)는 상기 중심축(540)을 기준으로 회전 가능하게 구비된다.
상기 이동부재(560)는 상기 회전부재(550)의 외측에 고정되고, 탄성부재(510)의 일단이 고정된다.
도면에는 이동부재(560)가 원형단면을 가지는 봉 형상인 것을 도시하였으나, 이동부재(560)의 형상이 도면이 도시된 형태로 한정되는 것은 아니고, 상기 회전부재(550)의 외측에 고정되고, 외측으로 돌출되어 있으면서 상기 탄성부재(510)의 일단을 고정할 수 있으면 다른 형상도 가능하다.
도면에 도시된 것과 같이 이동부재(560)가 원형단면을 가지는 봉 형상인 경우에는, 도시된 것과 같이 이동부재(560)를 고정할 수 있는 별도의 브라켓(561)을 구비할 수 있다.
상기 버팀부재(570)는 상기 탄성부재(510)의 단부를 지지하고 버팀으로써 복원력에 의해 상기 회전부재(550)가 회전할 수 있도록 한다.
상기 버팀부재(570)에는 상기 탄성부재(510)의 타단이 고정된다.
상기 버팀부재(570)는 복수 개의 탄성부재(510)의 타단을 고정할 수 있는 형상이면 되고, 도면에 예시된 것과 같은 원형봉으로 그 형상이 제한되지는 않는다.
상기 이동부재(560)와 버팀부재(570)의 사이에는 탄성부재(510)가 개재되므로, 상기 압력부재(520)는 이동부재(560)와 버팀부재(570)의 사이가 아닌 위치에 구비되어야 한다.
상기 상부고정부재(580)는 상기 중심축(540) 및 버팀부재(570)의 상부로 고정되어, 상기 회전부재(550)가 위로 분리되지 않고, 제자리에서 회전할 수 있도록 한다.
상기 상부고정부재(580)를 중심축(540) 및 버팀부재(570)에 고정할 때, 볼트 또는 나사로 체결하여, 예기치 않은 손상이나 파손이 발생했을 때 쉽게 분리하여 수리 또는 부품교체가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 권선유지부의 작동에 대해 설명한다.
권선유지부(500)를 설치할 때에는, 윈치드럼에 케이블이 감져있지 않은 상태를 기준으로 상기 압력부재(520)가 압력을 가할 수 있도록 구비한다.
최초권선 상태에서 압력부재(520)가 케이블을 누르는 상태가 되고, 권선이 진행됨에 따라 케이블의 감겨진 두께에 의해 압력부재의 위치가 변경되나, 압력부재는 탄성부재의 복원력에 의해 케이블을 항시 누르는 상태를 유지하면서 권선하므로, 케이블이 흔들리지 않고, 정확한 위치에 정렬될 수 있다(도 5, 6 참조).
이 상태에서 케이블이 보관되면, 케이블이 윈치드럼에 권선된 상태에서, 압력부재가 케이블의 표면을 일정한 압력으로 누르고 있는 상태로 보관되므로, 케이블의 권선상태가 풀어지거나 흐트러질 우려가 없다.
이후 탐지 목적으로 케이블을 전개할 때, 권선유지부가 권선부를 항시 누르고 있는 상태에서 케이블을 전개하므로, 케이블이 과도하게 흔들리지 않고, 일정한 속도를 유지하면서 안정적으로 전개될 수 있다.
앞에서 설명한 권선유지부의 실시예는 탄성부재가 늘어났다가 다시 원래의 길이로 줄어들려는 복원력을 이용하는 구조이나, 압력부재, 이동부재, 버팀부재의 설치 위치를 변경하여 압축스프링처럼 누르면 다시 원래의 길이로 늘어나려는 복원력을 이용하는 구조로 실시할 수도 있을 것이다.
다음으로, 마찰저항이 감소되고, 해수의 이동 및 이물질의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 베어링의 고착이 방지되는 전개부에 대해 설명한다.
상기 전개부(300)는 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 정렬과 이동을 돕는 기능을 수행한다.
본 발명의 전개부(300)는, 종동부(310), 구동부(320), 벨트(330), 가이드부(340), 프레임(350)을 포함할 수 있다.
상기 종동부(310)는 종동축(311), 종동풀리(312), 상베어링(313), 하베어링(314), 상부플랜지(315), 하부플랜지(316)를 포함할 수 있다.
상기 종동부(310)의 중심에 종동축(311)이 구비되고, 상기 종동축(311)의 외측으로 상베어링(313) 및 하베어링(314)이 구비되며, 상기 상베어링(313) 및 하베어링(314)의 외측으로 종동풀리(312)가 구비되고, 상기 종동풀리(312)의 상부에 상부플랜지(315)가 구비되며, 상기 종동축(311)의 하부에 하부플랜지(316)가 구비된다.
상기 종동축(311)은 본체부(3111), 복수의 통공(3112), 안착부(3113), 복수의 슬릿(3114)을 포함할 수 있다.
상기 본체부(3111)는 상하로 관통되어 있는 원통형의 구조로 구비되고, 상기 복수의 통공(3112)은 상기 본체부(3111)의 내측과 외측으로 관통되도록 구비된다. 상기 복수의 통공(3112)을 통해 해수와 이물질이 통과될 수 있다.
상기 안착부(3113)는 상기 본체부(3111)의 하단에서 외측으로 구비되고, 상기 안착부(3113)의 상부에 후술하는 하베어링(314)과 종동풀리(312)가 안착될 수 있다.
상기 안착부(3113)에는 복수 개의 슬릿(3114)이 구비되어 해수 및 이물질이 배출될 수 있도록 한다.
본 발명의 베어링은 상부에 위치하는 상베어링과 하부에 위치하는 하베어링으로 분리되어 구비된다.
상기 상베어링(313)은 본체부(3131), 상돌출부(3133)를 포함한다.
상기 본체부(3131)는 상하로 관통되어 있는 원통형의 구조로 구비되고, 종동축과 종동풀리 사이에서 회전이 가능하도록 한다.
상기 상돌출부(3133)는 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3131)의 상단에서 방사방향 외측으로 일정 길이만큼 돌출되는 구성으로, 후술하는 종동풀리(312)의 상안착부(3122)에 안착되는 구조이다.
종래의 베어링은 그 내면이 일정한 곡률을 가지는 곡면으로 구비되어 있어, 종동축의 외면과 베어링의 내면 사이의 마찰면적(면접촉)이 크고, 이물질이 고착되는 경우 배출되지 않는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 상베어링의 본체부(3131) 내면에 복수 개의 평면부(3132)가 구비되고, 하베어링의 본체부(3141) 내면에 복수 개의 평면부(3142)가 구비되어, 종동축(311)의 외면과 상베어링 및 하베어링의 내면 사이에 선접촉이 이루어지도록 하여 마찰면적을 감소시킨다.
상기 평면부(3132)의 수가 지나치게 적으면, 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 내면 사이에 과도한 공간이 생겨 베어링으로서의 역할을 수행하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 상기 평면부(3132)의 수가 지나치게 많으면, 상베어링의 내면이 결국 원형에 가깝게 되어 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 내면 사이의 마찰면적이 커져 효과가 적게 발휘되는 문제가 있다.
본 발명에서 원활한 회전 및 이물질의 배출효과를 높이기 위한 평면부의 수는 8개 내지 16개가 바람직하다.
베어링은 회전을 수용하기 위한 구성이므로, 평면부의 배치는 대칭이 되도록 하여야 하고, 평면부의 형상과 크기는 동일한 것이 바람직하며, 평면부의 수가 8개 내지 16개라는 것은 결국 상기 본체부(3131) 내면의 평면형상이 정8각형 내지 정16각형이 되는 것을 의미한다.
본 발명의 평면부의 수가 7개 이하인 경우, 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 내면 사이에 과도한 공간이 생겨 베어링으로서의 역할을 수행하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 평면부의 수가 17개 이상인 경우, 본 발명의 베어링이 목적으로 하는 마찰저감 효과 및 이물질 배출 효과가 적게 발휘될 수 있다.
상기 하베어링(314)은 본체부(3141), 하돌출부(3143)를 포함한다.
상기 본체부(3141)는 상하로 관통되어 있는 원통형의 구조로 구비되고, 종동축과 종동풀리 사이에서 회전이 가능하도록 한다.
상기 하돌출부(3143)는 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3141)의 하단에서 방사방향 외측으로 일정 길이만큼 돌출되는 구성으로, 후술하는 종동풀리(312)의 하안착부(3123)에 안착되는 구조이다.
상기 상베어링의 경우와 마찬가지로, 하베어링에서도 본체부(3141) 외면의 평면형상이 원형이 되고, 상기 본체부(3141) 내면의 평면형상이 정다각형이 된다.
하베어링에 구비되는 평면부의 수는 상베어링에서 설명한 것과 동일하다.
상베어링과 하베어링은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 소재로 제작할 수 있다.
앞서 종동축의 본체부(3111)에는 복수의 통공(3112)이 구비되는 것을 설명하였는데, 이러한 복수의 통공(3112)은 모두 동일한 높이에 구비되는 것이 바람직하고, 그 위치는 상베어링과 하베어링 사이 높이의 가운데 높이에 위치하도록 구비하는 것이 바람직하다.
종동축의 통공(3112)을 통해 해수가 이동하게 되는데, 상기 복수의 통공(3112)이 상베어링과 하베어링 사이의 공간에 연통되도록 구비됨으로써 해수의 이동이 원활하게 이루어질 수 있고, 아울러 불가피하게 발생하는 이물질도 원활하게 배출할 수 있게 된다.
해수와 이물질의 이동 및 배출은, 종동축(311)의 통공(3112)과 상베어링 및 하베어링의 사이 공간, 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 평면부(3132) 사이의 공간, 종동축(311)의 외면과 하베어링(314)의 평면부(3142) 사이의 공간, 종동축(311) 안착부(3113)에 구비되어 있는 복수 개의 슬릿(3114) 등을 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 전개부(300)는, 종동축(311)의 내부공간, 종동축(311)의 통공(3112), 상베어링 및 하베어링의 사이 공간, 종동축(311)의 외면과 상베어링(313)의 평면부(3132) 사이의 공간, 종동축(311)의 외면과 하베어링(314)의 평면부(3142) 사이의 공간, 슬릿(3114)이 공간적으로 연결되는 구조를 구비하고 있어, 해수의 이동과 이물질의 배출이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 종동풀리(312)는 본체부(3121), 상안착부(3122), 하안착부(3123), 상플랜지(3124), 하플랜지(3125)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(3121)는 상하로 관통되어 있는 원통형의 구조이고, 본체부(3121)의 외면으로는 상하방향으로 돌기가 구비되어 있으며, 본체부(3121)의 상단 외측으로 상플랜지(3124)가 구비되고, 본체부(3121)의 하단 외측으로 하플랜지(3125)가 구비된다.
상기 상안착부(3122)는 상기 본체부(3121)의 상단 내면에 단턱지게 구비되고, 상기 하안착부(3123)는 상기 본체부(3121)의 하단 내면에 단턱지게 구비된다.
상기 상안착부(3122)에 앞에서 설명한 상베어링(313)의 상돌출부(3133)가 안착되고, 상기 하안착부(3123)에 앞에서 설명한 하베어링(314)의 하돌출부(3143)가 안착되어 견고한 체결구조를 이루게 된다.
상기 구동부(320)는 구동축(321), 구동풀리(322), 모터(323)를 포함한다.
모터(323)에 의해 발생한 회전력이 상기 구동축(321)과 구동풀리(322)를 통해 벨트로 전달된다.
상기 벨트(330)는 상기 구동부(320)의 구동풀리(322)와 상기 종동부(310)의 종동풀리(312)를 연결하여 회전력을 전달하는 구성이다.
상기 가이드부(340)는 케이블(20)에 밀착하도록 하여 케이블이 안정적으로 전개될 수 있도록 가이드하는 구성이다.
상기 가이드부(340)는 가이드프레임(341), 가이드롤러(342)를 포함할 수 있다.
상기 가이드프레임(341)은 복수의 가이드롤러(342)를 설치하고, 위치를 고정하기 위한 구성이고, 상기 가이드롤러(342)는 케이블에 직접적으로 접촉하여 가이드하는 구성으로, 회전축이 상하방향으로 설치되고, 외면으로는 수지, 고무가 구비되어 충격을 완화하고 잘 미끄러지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 프레임(350)은 상기 종동부(310), 구동부(320), 벨트(330) 및 가이드부(340)를 안정적으로 설치 및 지지하기 위한 구성으로 그 형상과 구조는 도 4에 도시된 형태뿐만 아니라 제 기능을 발휘하는 범위 내에서 다양한 형태로 실시 가능하다.
다음으로, 고착되어 있는 저항체를 분리시킴으로써 각종 해양생물의 고착으로 인해 초기조출이 되지 않는 문제를 해결하는 고착분리부에 대해 설명한다.
상기 고착분리부(400)는, 패류, 해조류 등이 고착되어 꼬리로프(23)와 저항체(24)가 분리되지 않는 것을 물리적으로 분리시켜 초기조출이 가능하도록 하는 구성이다.
상기 고착분리부(400)는, 가이드관(410), 분리구(420)를 포함한다. 바람직하게는, 실린더본체(430), 실린더로드(440), 연결구(450)를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드관(410)은 케이블(20)의 전개를 가이드하는 관으로, 초기조출 전에는 꼬리로프(23)와 저항체(24)가 삽입되어 있는 상태이다.
상기 가이드관(410)의 내부에 분리구(420)가 구비되고, 상기 분리구(420)가 고착되어 있는 저항체(24)를 바깥쪽으로 밀어서 분리시킨다.
저항체(24)가 일단 분리된 후에는 해수의 흐름에 의해 꼬리로프가 함체 뒤쪽으로 원활하게 전개된다.
본 발명에서는 상기 분리구(420)의 작동을 위해, 실린더본체(430), 실린더로드(440), 연결구(450)를 더 포함할 수 있다.
상기 실린더본체(430)는 상기 가이드관(410)의 외면에 고정되고, 상기 실린더로드(440)는 실린더본체(430)로부터 신축된다.
상기 실린더로드(440)는 상기 연결구(450)에 의해 분리구(420)와 연결되고, 상기 실린더본체(430)의 작동에 의해 상기 실린더로드(440)가 신축하게 되고, 그에 따라 가이드관(410) 내부에서 분리구(420)가 전후진 할 수 있다.
상기 분리구(420)는 가이드관(410)의 내부에 구비되고, 상기 실린더로드(440)는 가이드관(410)의 외부에 구비되므로, 상기 연결구(450)를 구비하기 위해, 상기 가이드관(410)에는 안쪽과 바깥쪽으로 관통하는 장공(411)이 구비되어 있고, 장공(411)에 의해 상기 연결구(450)의 설치를 가능하게 하고, 연결구(450)의 이동을 가이드한다.
상기 실린더본체(430)와 실린더로드(440)의 작동에 의해 분리구(420)가 저항체(24)를 함미(11)에서 멀어지는 쪽으로 밀어서 고착을 분리하게 된다.
이렇게 저항체를 분리함으로써, 패류, 해조류 등이 고착되어 꼬리로프(23)와 저항체(24)가 분리되지 않아 초기조출에 문제가 있었던 종래기술의 문제점을 해결하게 된다.
도면에는 본 발명의 고착분리부(400)가 함미(11)의 상단에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 잠수함의 제원 등에 따라 함미의 하단 또는 함미 쪽 다른 위치에도 구비될 수 있다.
‘윈치드럼에 권선되어 있는 케이블에 상시 압력을 가하는 권선유지부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템’, ‘마찰저항이 감소되고, 해수와 이물질이 원활하게 배출될 수 있도록 하여 베어링의 고착이 방지되는 전개부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템’, ‘고착되어 있는 저항체를 분리시킴으로써 각종 해양생물의 고착으로 인해 초기조출이 되지 않는 문제를 해결하는 고착분리부가 구비된 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템’ 각각을 설명하였으나, 위와 같은 특별한 기술적 특징을 가지는 본 발명의 ‘권선유지부’, ‘전개부’, ‘고착분리부’의 다양한 조합이 가능하다.
즉, 잠수함의 제원 등에 따라, 본 발명의 권선유지부와 전개부를 구비하는 실시예, 본 발명의 권선유지부와 고착분리부를 구비하는 실시예, 본 발명의 권선유지부, 전개부, 고착분리부 모두를 구비하는 실시예 등 다양한 형태로 실시가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100. 윈치드럼 110. 권선부
200. 전향부
210. 모터 220. 케이블안내부
300. 전개부
310. 종동부
311. 종동축
3111. 본체부 3112. 통공
3113. 안착부 3114. 슬릿
312. 종동풀리
3121. 본체부
3122. 상안착부 3123. 하안착부
3124. 상플랜지 3125. 하플랜지
313. 상베어링
3131. 본체부 3132. 평면부
3133. 상돌출부
314. 하베어링
3141. 본체부 3142. 평면부
3143. 하돌출부
315. 상부플랜지 316. 하부플랜지
320. 구동부
321. 구동축
322. 구동풀리
323. 모터
330. 벨트
340. 가이드부
341. 가이드프레임 342. 가이드롤러
350. 프레임
400. 고착분리부
410. 가이드관 411. 장공
420. 분리구
430. 실린더본체 440. 실린더로드
450. 연결구
500. 권선유지부
510. 탄성부재
520. 압력부재
521. 롤러 522. 브라켓
530. 하부고정부재 540. 중심축
550. 회전부재
560. 이동부재 561. 브라켓
570. 버팀부재
580. 상부고정부재
10. 함체 11. 함미
12. 함체외벽
20. 케이블
21. 예인케이블 22. 선배열예인센서
23. 꼬리로프
24. 저항체
30. 메인배관

Claims (10)

  1. 잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템에 있어서,
    선배열예인센서를 포함한 케이블(20)을 권선하거나 전개하는 윈치드럼(100); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)의 위치를 조정해주는 전향부(200); 케이블(20)이 권선되거나 전개될 때 케이블(20)을 정렬 및 이동시키는 전개부(300); 상기 윈치드럼(100)에 케이블(20)이 권선되어 있는 권선부(110)를 상시 누르는 권선유지부(500)를 포함하되,
    상기 권선유지부(500)는 탄성부재(510); 압력부재(520); 하부고정부재(530); 중심축(540); 회전부재(550); 이동부재(560); 버팀부재(570); 상부고정부재(580)를 포함하고,
    상기 하부고정부재(530)는 함체(10)에 고정되고,
    상기 중심축(540) 및 버팀부재(570)는 상기 하부고정부재(530)에 고정되며,
    상기 중심축(540)이 상기 회전부재(550)에 삽입되어, 상기 회전부재(550)는 회전 가능하도록 구비되고,
    상기 이동부재(560)는 상기 회전부재(550)의 외측에 고정되며,
    상기 탄성부재(510)의 일단이 상기 이동부재(560)에 고정되고, 상기 탄성부재(510)의 타단이 상기 버팀부재(570)에 고정되며,
    상기 중심축(540) 및 버팀부재(570)의 상부로 상기 상부고정부재(580)가 체결되어,
    상기 탄성부재(510)의 복원력에 의해 상기 압력부재(520)가 권선부(110)을 상시 누르는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력부재(520)는, 상하방향의 축을 기준으로 회전할 수 있는 롤러(521)로 구비되고,
    롤러(521)의 외면에는 고무, 우레탄, 실리콘, 합성수지 중 적어도 어느 하나의 재질로 코팅되는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 전개부(300)는, 종동부(310); 구동부(320); 상기 종동부(310)와 구동부(320)를 연결하는 벨트(330); 케이블(20)의 전개를 가이드하는 가이드부(340)를 포함하고,
    상기 종동부(310)는, 종동축(311); 상기 종동축(311)의 외측에 구비되되, 상하로 일정거리 이격되어 구비되는 상베어링(313) 및 하베어링(314); 상기 상베어링(313) 및 하베어링(314)의 외측에 구비되는 종동풀리(312)을 포함하며,
    상기 상베어링(313)은, 본체부(3131); 상기 본체부(3131)의 내면에 구비되는 복수의 평면부(3132); 상기 본체부(3131)의 상단에서 외측으로 돌출되는 상돌출부(3133)을 포함하고,
    상기 본체부(3131) 외면의 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3131) 내면의 평면형상이 정다각형이며,
    상기 하베어링(314)은, 본체부(3141); 상기 본체부(3141)의 내면에 구비되는 복수의 평면부(3142); 상기 본체부(3141)의 하단에서 외측으로 돌출되는 하돌출부(3143)을 포함하고,
    상기 본체부(3141) 외면의 평면형상이 원형이고, 상기 본체부(3141) 내면의 평면형상이 정다각형인 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 종동축(311)은 본체부(3111); 상기 본체부(3111)의 내측과 외측으로 관통되는 복수의 통공(3112); 상기 본체부(3111)의 하단에 구비되는 안착부(3113)를 포함하고,
    상기 안착부(3113)에는 복수 개의 슬릿(3114)이 구비되어 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 종동축(311) 본체부(3111)의 외면과 상기 복수의 평면부(3132) 사이에는 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 공간이 형성되고,
    상기 종동축(311) 본체부(3111)의 외면과 상기 복수의 평면부(3142) 사이에는 해수 및 이물질이 배출될 수 있는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 종동풀리(312)는, 본체부(3121); 상기 본체부(3121)의 상단 내면에 구비되는 상안착부(3122); 상기 본체부(3121)의 하단 내면에 구비되는 하안착부(3123)를 포함하고,
    상기 상안착부(3122)에 상기 상베어링(313)의 상돌출부(3133)가 안착되고, 상기 하안착부(3123)에 상기 하베어링(314)의 하돌출부(3143)가 안착되는 것을 특징으로 하는
    잠수함용 윈치시스템의 선배열예인센서 권선유지 및 조출 시스템.
















  9. 삭제
  10. 삭제
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