KR102640061B1 - 계류 및 완충 장치 - Google Patents

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Abstract

계류 및 완충 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 계류 및 완충 장치는 부유구조물을 좌우방향으로 이격된 지지구조물에 대해 계류 및 완충시키기 위한 계류 및 완충 장치로서, 상기 지지구조물과 상기 부유구조물 사이에 배치되는 베이스부; 각각 상기 지지구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 상하방향으로 연장되는 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제1계류유닛; 각각 상기 부유구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 전후방향으로 연장되는 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제2계류유닛; 상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 상하방향으로 연장되는 가상의 제1회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제1완충롤러; 및 상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 전후방향으로 연장되는 가상의 제2회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제2완충롤러를 포함한다.

Description

계류 및 완충 장치{Apparatus for mooring and buffering}
본 발명은 계류 및 완충 장치에 관한 것이다.
선박 또는 해양구조물은 운항 과정에서 안벽, 다른 선박 또는 해양구조물에 계류될 수 있다.
선박 또는 해양구조물은 통상적으로 다수의 계류라인에 의해 안벽 등에 계류된다. 계류라인은 통상적으로 안벽 등에 형성된 볼라드에 묶은 방식으로 안벽 등에 고정될 수 있다.
선박 또는 해양구조물이 다른 선박 또는 해양구조물에 계류될 때 양 선박 또는 해양구조물 사이에서 발생하는 충격을 완충하기 위해 펜더가 사용된다.
이 경우, 펜더는 양 선박 또는 해양구조물 사이에서 충격을 완충할 때 양 선박 또는 해양구조물 사이의 상대운동으로 인해 펜더와 양 선박 또는 해양구조물 사이에 마찰이 발생하고, 이러한 마찰에 의해 양 선박 또는 해양구조물의 표면 도장이 손상되는 문제가 발생한다.
특허문헌: 국내 공개특허 10-2012-0097827호
본 발명의 실시예는, 계류 시 구조물의 표면 도장의 손상을 방지하도록 구성된 계류 및 완충 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유구조물을 좌우방향으로 이격된 지지구조물에 대해 계류 및 완충시키기 위한 계류 및 완충 장치로서, 상기 지지구조물과 상기 부유구조물 사이에 배치되는 베이스부; 각각 상기 지지구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 상하방향으로 연장되는 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제1계류유닛; 각각 상기 부유구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 전후방향으로 연장되는 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제2계류유닛; 상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 상하방향으로 연장되는 가상의 제1회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제1완충롤러; 및 상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 전후방향으로 연장되는 가상의 제2회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제2완충롤러를 포함하는, 계류 및 완충 장치가 제공될 수 있다.
상기 각 제1계류유닛은, 상기 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이 간격에 대응하여 신축동작하는 제1신축부; 및 일단부가 상기 제1신축부에 결합되고, 타단부가 상기 지지구조물에 부착되는 제1부착부를 포함하고, 상기 각 제2계류유닛은, 상기 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이 간격에 대응하여 신축동작하는 제2신축부; 및 일단부가 상기 제2신축부에 결합되고, 타단부가 상기 부유구조물에 부착되는 제2부착부를 포함할 수 있다.
상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 각각 원기둥 형태 또는 구 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1완충롤러는 상기 베이스부에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스부에 지지되되, 상기 지지구조물이 요잉(yawing) 동요할 때 상기 지지구조물에 접촉하도록 이동하고, 상기 제2완충롤러는 상기 베이스부에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스부에 지지되되, 상기 부유구조물이 요잉(yawing) 동요할 때 상기 부유구조물에 접촉하도록 이동할 수 있다.
상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 각각 복수로 제공되고, 상기 복수의 제1완충롤러 각각의 이동량은 상기 복수의 제1완충롤러 각각과 상기 지지구조물 사이 간격에 대응하여 다르고, 상기 복수의 제2완충롤러 각각의 이동량은 상기 복수의 제2완충롤러 각각과 상기 부유구조물 사이 간격에 대응하여 다를 수 있다.
상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 작동유체를 이용하여 상기 베이스부에 이동 가능하게 지지될 수 있다.
상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 탄성부재를 이용하여 상기 베이스부에 이동 가능하게 지지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1완충롤러가 상하방향으로 연장되는 제1회전중심축을 중심으로 회전하며 제2완충롤러가 전후방향으로 연장되는 제2회전중심축을 중심으로 회전하도록 배치됨으로써, 서로 계류되는 지지구조물과 부유구조물 사이 상대운동 과정에 지지구조물의 표면 도장 및 부유구조물의 표면 도장이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류 및 완충 장치가 지지구조물과 부유구조물 사이에 배치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 BB선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 DD선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충 및 계류 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 베이스부에 대한 지지구조의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 작동을 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. 그리고, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계류 및 완충 장치가 지지구조물과 부유구조물 사이에 배치된 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 BB선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 2의 DD선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
참고로, 도 1 내지 도 4에서 +X축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 전방측을 나타내고, +Y축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 좌측을 나타내고, +Z축은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 상측을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(100)는 부유구조물(20)을 좌우방향(예컨대, 도 1에서 볼 때 Y축방향)으로 이격된 지지구조물(10)에 대해 계류함과 동시에 완충한다.
지지구조물(10)은 선박, 부유식 해양구조물, 안벽 구조물 등을 포함한다. 부유구조물(20)은 선박, 부유식 해양구조물 등을 포함한다. 부유구조물(20)은 지지구조물(10)에 근접하여 계류되고, 부유구조물(20)과 지지구조물(10) 사이에 작업이 수행될 수 있다.
예컨대, 부유구조물(20)은 도 1과 같이 해상에서 우측이 지지구조물(10)의 좌측을 마주보도록 배치될 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(100)는 부유구조물(20)의 우측과 지지구조물(10)의 좌측 사이에 개재되고, 부유구조물(20)을 지지구조물(10)에 대해 계류 및 완충시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(100)는 도 1과 같이 복수로 제공될 수 있다. 복수의 계류 및 완충 장치(100)는 전후방향(예컨대, 도 1에서 볼 때 X축방향)으로 분산되어 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(100)는 베이스부(110), 제1계류유닛(120), 제2계류유닛(130), 제1완충롤러(140), 및 제2완충롤러(150)를 포함한다.
베이스부(110)는 도 1과 같이 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이에 배치된다. 이 경우, 베이스부(110)는 해상에 부유할 수 있다.
예컨대, 베이스부(110)는 박스 형태로 제작될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
지지구조물(10)과 부유구조물(20)은 서로 계류된 상태에서 상대운동할 때 각각 베이스부(110)에 대해 상하방향 또는 전후방향 또는 좌우방향으로 상대운동할 수 있다.
제1계류유닛(120)은 도 2와 같이 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 지지구조물(10)과 베이스부(110)를 연결한다.
제1계류유닛(120)의 베이스부(110)를 향한 일단부는 상하방향으로 연장되는 제1힌지축(H1)을 통해 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지된다. 이 경우, 제1계류유닛(120)은 지지구조물(10)과 베이스부(110)가 전후방향으로 상대운동할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 전후방향으로 상대운동할 때) 제1힌지축(H1)을 중심으로 회전하며 지지구조물(10)과 베이스부(110)를 효과적으로 연결할 수 있다. 나아가, 제1계류유닛(120)은 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이 상대운동에 의해 파손되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 제1계류유닛(120)은 도 2 및 도 3과 같이 제1신축부(121) 및 제1부착부(122)를 포함할 수 있다.
제1신축부(121)는 베이스부(110)에서 지지구조물(10)을 향해 연장될 수 있다.
제1신축부(121)는 베이스부(110)를 향한 일단부가 제1힌지축(H1)을 통해 베이스부(110)에 결합된다. 이 경우, 제1신축부(121)는 제1힌지축(H1)을 중심으로 지지구조물(10)을 향한 타단부가 전후방향으로 회전할 수 있다(도 2의 점선화살표 참조).
제1신축부(121)는 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이 간격에 대응하여 신축동작할 수 있다.
보다 상세히, 제1신축부(121)는 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이 간격이 상대적으로 큰 경우 타단부가 베이스부(110)에서 멀어지는 신장동작할 수 있다. 이 경우, 제1계류유닛(120)은 길이가 증가할 수 있다.
또는 제1신축부(121)는 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이 간격이 상대적으로 작은 경우 타단부가 베이스부(110)에 가까워지는 수축동작할 수 있다. 이 경우, 제1계류유닛(120)은 길이가 감소할 수 있다.
제1신축부(121)는 유압 또는 공압을 이용하는 실린더 구조로 형성되거나 텔레스코픽 구조로 형성될 수 있다.
제1부착부(122)는 베이스부(110)를 향한 일단부가 제1신축부(121)에 결합되고, 지지구조물(10)을 향한 타단부가 지지구조물(10)에 부착될 수 있다.
이 경우, 제1부착부(122)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 신축동작하는 제1신축부(121)에 지지되어 이동하며 지지구조물(10)에 부착될 수 있다. 또는 제1부착부(122)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이 계류가 해제될 때 신축동작하는 제1신축부(121)에 지지되어 이동하며 지지구조물(10)에서 탈착될 수 있다.
일례로, 제1부착부(122)는 진공을 이용하여 지지구조물(10)에 부착될 수 있다. 이 경우, 제1부착부(122)는 진공패드 형태로 형성되고, 지지구조물(10) 또는 부유구조물(20)에는 제1부착부(122)가 진공을 형성할 수 있도록 공기를 유입 또는 배출시킬 수 있는 공기압축기 및 공기이동라인과 같은 공기공급장치(미도시)가 구비될 수 있다.
다른 예로, 제1부착부(122)는 자력을 이용하여 지지구조물(10) 부착될 수 있다. 이 경우, 제1부착부(122)는 전자석 형태로 형성되고, 지지구조물(10) 또는 부유구조물(20)에는 제1부착부(122)에 전기를 제공하기 위한 전기공급장치(미도시)가 구비될 수 있다.
제1부착부(122)는 부착되는 지지구조물(10)의 운동에 대응하여 자유도를 가지도록 제1신축부(121)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제1부착부(122)는 지지구조물(10)과 베이스부(110)가 상대운동하는 경우에도 지지구조물(10)에 대해 부착된 상태를 유지할 수 있다.
예컨대, 제1부착부(122)는 상하방향으로 연장되는 제1보조힌지축(H3)을 통해 제1신축부(121)에 결합될 수 있다. 또는 제1부착부는 도시되지 않았지만, 유니버셜 조인트를 통해 제1신축부에 결합될 수 있다.
제1계류유닛(120)은 도 2와 같이 한 쌍으로 제공된다. 한 쌍의 제1계류유닛(120)은 전후방향으로 분산되어 배치될 수 있다.
제2계류유닛(130)은 도 2와 같이 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 부유구조물(20)과 베이스부(110)를 연결한다.
제2계류유닛(130)의 베이스부(110)를 향한 일단부는 전후방향으로 연장되는 제2힌지축(H2)을 통해 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지된다. 이 경우, 제2계류유닛(130)은 부유구조물(20)과 베이스부(110)가 상하방향으로 상대운동할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 상하방향으로 상대운동할 때) 제2힌지축(H2)을 중심으로 회전하며 부유구조물(20)과 베이스부(110)를 효과적으로 연결할 수 있다. 나아가, 제2계류유닛(130)은 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이 상대운동에 의해 파손되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 제2계류유닛(130)은 도 2 및 도 3과 같이 제2신축부(131) 및 제2부착부(132)를 포함할 수 있다.
제2신축부(131)는 베이스부(110)에서 부유구조물(20)을 향해 연장될 수 있다.
제2신축부(131)는 베이스부(110)를 향한 일단부가 제2힌지축(H2)을 통해 베이스부(110)에 결합된다. 이 경우, 제2신축부(131)는 제2힌지축(H2)을 중심으로 부유구조물(20)을 향한 타단부가 상하방향으로 회전할 수 있다(도 3의 점선화살표 참조).
제2신축부(131)는 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이 간격에 대응하여 신축동작할 수 있다.
보다 상세히, 제2신축부(131)는 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이 간격이 상대적으로 큰 경우 타단부가 베이스부(110)에서 멀어지는 신장동작할 수 있다. 이 경우, 제2계류유닛(130)은 길이가 증가할 수 있다.
또는 제1신축부(121)는 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이 간격이 상대적으로 작은 경우 타단부가 베이스부(110)에 가까워지는 수축동작할 수 있다. 이 경우, 제2계류유닛(130)은 길이가 감소할 수 있다.
제2신축부(131)는 유압 또는 공압을 이용하는 실린더 구조로 형성되거나 텔레스코픽 구조로 형성될 수 있다.
제2부착부(132)는 일단부가 제2신축부(131)에 결합되고, 타단부가 부유구조물(20)에 부착될 수 있다.
이 경우, 제2부착부(132)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 신축동작하는 제2신축부(131)에 지지되어 이동하며 부유구조물(20)에 부착될 수 있다. 또는 제2부착부(132)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이 계류가 해제될 때 신축동작하는 제2신축부(131)에 지지되어 부유구조물(20)에서 탈착될 수 있다.
제2부착부(132)는 진공 또는 자력을 이용하는 제1부착부(122)와 실질적으로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2부착부(132)는 부유구조물(20)의 운동에 대응하여 자유도를 가지도록 제2신축부(131)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제2부착부(132)는 부유구조물(20)과 베이스부(110)가 상대운동하는 경우에도 부유구조물(20)에 대해 부착된 상태를 유지할 수 있다.
예컨대, 제2부착부(132)는 상하방향으로 연장되는 제2보조힌지축(H4)을 통해 제2신축부(131)에 결합될 수 있다. 또는 제2부착부는 도시되지 않았지만, 유니버셜 조인트를 통해 제2신축부에 결합될 수 있다.
제2계류유닛(130)은 도 2와 같이 한 쌍으로 제공된다. 한 쌍의 제2계류유닛(130)은 전후방향으로 분산되어 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 완충 및 계류 장치(100)는 지지구조물(10)에 부착되는 한 쌍의 제1계류유닛(120) 및 부유구조물(20)에 부착되는 한 쌍의 제2계류유닛(130)을 통해 지지구조물(10)과 부유구조물(20)을 서로 용이하게 연결하여 효과적으로 계류시킬 수 있다. 나아가, 종래 지지구조물과 부유구조물을 서로 계류시키기 위해 설치되는 다수의 계류라인을 감소 또는 생략할 수 있어, 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이 계류작업은 사용되는 인력 및 시간을 절약할 수 있고, 안전하게 수행될 수 있다.
제1완충롤러(140)는 도 2 및 도 4와 같이 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이에 개재된다. 이 경우, 제1완충롤러(140)는 지지구조물(10)에 접촉되도록 배치될 수 있다.
제1완충롤러(140)는 지지구조물(10)과 베이스부(110)가 서로 접근할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 접근할 때) 지지구조물(10)과 베이스부(110) 사이 충격을 완충할 수 있다.
제1완충롤러(140)는 상하방향(예컨대, 도 4에서 볼 때 Z축방향)으로 연장되는 가상의 제1회전중심축(C1)을 중심으로 회전 가능하도록 베이스부(110)에 지지된다.
제1완충롤러(140)는 지지구조물(10)과 베이스부(110)가 전후방향으로 상대운동할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 전후방향으로 상대운동할 때) 제1회전중심축(C1)을 중심으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1완충롤러(140)와 지지구조물(10)의 표면 사이 마찰은 저감되고, 지지구조물(10)의 표면 도장은 제1완충롤러(140)에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다.
예컨대, 제1완충롤러(140)는 도 2 및 도 4와 같이 제1지지브라켓(141)을 매개로 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
이 경우, 제1지지브라켓(141)은 지지구조물(10)을 향해 개방된 U자 형태로 제공되고, 베이스부(110)에 고정 결합될 수 있다.
제1완충롤러(140)는 도 4와 같이 상하방향으로 연장되는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 또는 제1완충롤러는 도시되지 않았지만, 구 형태로 형성될 수 있다.
제1완충롤러(140)는 탄성 재질 또는 탄성 구조를 가질 수 있다.
제1완충롤러(140)는 도 2와 같이 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제1완충롤러(140)는 전후방향으로 분산 배치되고, 각각 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
예컨대, 제1완충롤러(140)는 도 2와 같이 3개가 제공될 수 있다. 이 경우, 3개의 제1완충롤러(140)는 한 쌍의 제1계류유닛(120) 사이에 배치될 수 있다.
제1완충롤러(140)의 수는 베이스부의 크기 또는 완충효과 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.
제2완충롤러(150)는 도 2 및 도 4와 같이 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류될 때 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이에 개재된다. 이 경우, 제2완충롤러(150)는 부유구조물(20)에 접촉되도록 배치될 수 있다.
제2완충롤러(150)는 부유구조물(20)과 베이스부(110)가 서로 접근할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 접근할 때) 부유구조물(20)과 베이스부(110) 사이 충격을 완충할 수 있다.
제2완충롤러(150)는 전후방향(예컨대, 도 2에서 볼 때 X축방향)으로 연장되는 가상의 제2회전중심축(C2)을 중심으로 회전 가능하도록 베이스부(110)에 지지된다.
이 경우, 제2완충롤러(150)는 부유구조물(20)과 베이스부(110)가 상하방향으로 상대운동할 때(즉, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 상하방향으로 상대운동할 때) 제2회전중심축(C2)을 중심으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제2완충롤러(150)와 부유구조물(20)의 표면 사이 마찰은 저감되고, 부유구조물(20)의 표면 도장은 제2완충롤러(150)에 의해이 손상되는 것이 방지될 수 있다.
예컨대, 제2완충롤러(150)는 도 2 및 도 4와 같이 제2지지브라켓(151)을 매개로 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
이 경우, 제2지지브라켓(151)은 부유구조물(20)을 향해 개방된 U자 형태로 제공되고, 베이스부(110)에 고정 결합될 수 있다.
제2완충롤러(150)는 도 2와 같이 전후방향으로 연장되는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 또는 제2완충롤러는 도시되지 않았지만, 구 형태로 형성될 수 있다.
제2완충롤러(150)는 탄성 재질 또는 탄성 구조를 가질 수 있다.
제2완충롤러(150)는 도 2와 같이 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제2완충롤러(150)는 전후방향으로 분산 배치되고, 각각 베이스부(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
예컨대, 제2완충롤러(150)는 도 2와 같이 3개가 제공될 수 있다. 이 경우, 3개의 제2완충롤러(150)는 한 쌍의 제2계류유닛(130) 사이에 배치될 수 있다.
제2완충롤러(150)의 수는 베이스부의 크기 또는 완충효과 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.
본 실시예에 따른 완충 및 계류 장치(100)는 제1완충롤러(140)가 상하방향으로 연장되는 제1회전중심축(C1)을 중심으로 회전하며, 제2완충롤러(150)가 전후방향으로 연장되는 제2회전중심축(C2)을 중심으로 회전하도록 배치됨으로써, 서로 계류되는 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이 상대운동 과정에 지지구조물(10)의 도장 및 부유구조물(20)의 도장이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충 및 계류 장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
참고로, 도 5 및 도 6에서 +X축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 전방측을 나타내고, +Y축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 좌측을 나타내고, +Z축은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 상측을 나타내고, 도 5 및 도 6에서는 설명의 편의를 위해 베이스부(210)의 내부에 설치된 작동유체수용공간부(211) 및 이동통로부(212)가 실선으로 도시되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(200)는 베이스부(210), 제1계류유닛(220), 제2계류유닛(230), 제1완충롤러(240), 및 제2완충롤러(250)를 포함하고, 부유구조물(20)을 좌우방향으로 이격된 지지구조물(10)에 대해 계류함과 동시에 완충할 수 있다.
본 실시예에 따른 베이스부(210), 제1계류유닛(220), 제2계류유닛(230), 제1완충롤러(240), 및 제2완충롤러(250)는 앞선 실시예에 따른 베이스부(도 2의 110), 제1계류유닛(도 2의 120), 및 제2계류유닛(도 2의 130), 제1완충롤러(도 2의 140), 및 제2완충롤러(도 2의 150)와 실질적으로 동일하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 계류 및 완충 장치(200)는 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)의 베이스부(210)에 대한 지지구조에 있어 앞선 실시예와 차이가 있다. 이하, 본 실시예를 설명함에 있어 앞선 실시예와 차이가 있는 점에 대해 설명한다.
제1완충롤러(240)는 베이스부(210)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 베이스부(210)에 지지될 수 있다. 제1완충롤러(240)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류된 상태에서 지지구조물(10)이 요잉(yawing) 동요할 때 지지구조물(10)에 접촉하도록 이동할 수 있다.
제1완충롤러(240)는 도 5와 같이 복수로 제공되고, 복수의 제1완충롤러(240)는 베이스부(210)에 전후방향으로 분산 배치될 수 있다. 복수의 제1완충롤러(240) 각각의 이동량은 복수의 제1완충롤러(240) 각각과 지지구조물(10) 사이 간격에 대응하여 다를 수 있다. 여기서, 제1완충롤러(240)의 이동량은 제1완충롤러(240)가 베이스부(210)에서 지지구조물(10)을 향한 방향으로 이동한 거리를 말한다.
보다 상세히, 지지구조물(10)이 요잉 동요할 때, 지지구조물(10)의 전방측과 베이스부(210)의 전방측 사이 간격 및 지지구조물(10)의 후방측과 베이스부(210)의 후방측 사이 간격은 달라지고, 이에 따라 각 제1완충롤러(240)와 지지구조물(10) 사이 간격도 달라질 수 있다.
이때, 각 제1완충롤러(240)는 그 제1완충롤러(240)와 지지구조물(10) 사이 간격에 대응하여 이동하여 지지구조물(10)에 접촉될 수 있다.
제2완충롤러(250)는 베이스부(210)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 베이스부(210)에 지지될 수 있다. 제2완충롤러(250)는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류된 상태에서 부유구조물(20)이 요잉(yawing) 동요할 때 부유구조물(20)에 접촉하도록 이동할 수 있다.
제2완충롤러(250)는 도 5와 같이 복수로 제공되고, 복수의 제2완충롤러(250)는 전후방향으로 분산 배치될 수 있다. 복수의 제2완충롤러(250) 각각의 이동량은 복수의 제2완충롤러(250) 각각과 부유구조물(20) 사이 간격에 대응하여 다를 수 있다. 여기서, 제2완충롤러(250)의 이동량은 제2완충롤러(250)가 베이스부(210)에서 부유구조물(20)을 향한 방향으로 이동한 거리를 말한다.
보다 상세히, 부유구조물(20)이 요잉 동요할 때, 부유구조물(20)의 전방측과 베이스부(210)의 전방측 사이 간격 및 부유구조물(20)의 후방측과 베이스부(210)의 후방측 사이 간격은 달라지고, 이에 따라 각 제2완충롤러(250)와 부유구조물(20) 사이 간격도 달라질 수 있다.
이때, 각 제2완충롤러(250)는 그 제2완충롤러(250)와 부유구조물(20) 사이 간격에 대응하여 이동하여 부유구조물(20)에 접촉될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)는 지지구조물(10) 및 부유구조물(20) 중 적어도 하나가 요잉 동요하는 경우에도 지지구조물(10)과 부유구조물(20) 사이 충격을 효과적으로 완충할 수 있다.
한편, 제1계류유닛(220)은 제1부착부(222)가 지지구조물(10)의 요잉 동요에 대응하여 제1보조힌지축(H3))을 중심으로 회전하고, 제2계류유닛(230)은 제2부착부(232)가 부유구조물(20)의 요잉 동요에 대응하여 제2보조힌지축(H4)을 중심으로 회전할 수 있다. 이 경우, 제1계류유닛(220) 및 제2계류유닛(230)은 각각 지지구조물(10) 또는 부유구조물(20)이 요잉 동요할 때 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)에 부착된 상태가 유지될 수 있다.
한편, 제1계류유닛(220)의 제1신축부(221) 또는 제2계류유닛(230)의 제2신축부(231)에는 지지구조물(10) 또는 부유구조물(20)이 요잉 동요하는 과정에서 압축력 또는 인장력이 작용할 수 있다. 이때, 제1신축부(121) 및 제2신축부(131) 각각에는 그 압축력 또는 인장력을 측정하기 위한 스트레인 게이지(미도시)와 같은 공지의 측정수단이 설치될 수 있다.
이 경우, 제1신축부(221) 및 제2신축부(131)는 각각 측정된 값이 소정의 설정값을 초과하는 경우 신장동작 또는 수축동작함으로써, 지지구조물(10) 또는 부유구조물(20)이 요잉 동요하는 과정에서 파손되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)는 도 5 및 도 6과 같이 작동유체를 이용하여 베이스부(210)에 이동 가능하게 지지될 수 있다. 여기서, 작동유체는 유압 또는 공압을 발생시킬 수 있는 유체일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
예컨대, 베이스부(210) 내부에는 작동유체가 수용되는 작동유체수용공간부(211)가 형성될 수 있다.
작동유체수용공간부(211)에는 복수의 제1완충롤러(240) 각각 및 복수의 제2완충롤러(250) 각각을 향해 연장되며 작동유체가 이동하는 통로를 제공하는 복수의 이동통로부(212)가 형성될 수 있다.
각 제1완충롤러(240)가 지지되는 제1지지브라켓(241)의 베이스부(210)를 향한 영역 중 일부는 대응하는 이동통로부(212)에 삽입되도록 돌출되고, 각 제2완충롤러(250)가 지지되는 제2지지브라켓(251)의 베이스부(210)를 향한 영역 중 일부는 대응하는 이동통로부(212)에 삽입되도록 돌출될 수 있다.
이 경우, 각 제1지지브라켓(241)의 돌출영역 및 각 제2지지브라켓(251)의 돌출영역은 대응하는 이동통로부(212)에 대해 배출 또는 유입되는 작동유체에 의해 이동하는 피스톤 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 각 제1완충롤러(240) 및 각 제2완충롤러(250)는 작동유체의 이동통로부(212)에 대한 배출 또는 유입으로 베이스부(210)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
이하, 도 5 및 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)의 작동을 설명한다.
본 작동예에서는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류된 상태에서 부유구조물(20)이 요잉 동요하는 경우를 예를 들어 설명한다.
도 5를 참조하면, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)은 서로 계류될 수 있다. 이 경우, 지지구조물(10)의 좌측과 부유구조물(20)의 우측은 서로 나란하도록 배치될 수 있다.
이때, 복수의 제1완충롤러(240)는 각각 지지구조물(10)에 접촉될 수 있고, 복수의 제2완충롤러(250)는 각각 부유구조물(20)에 접촉될 수 있다.
도 6을 참조하면, 부유구조물(20)은 요잉 동요할 수 있다. 이 경우, 부유구조물(20)의 우측은 지지구조물(10)의 좌측에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
예컨대, 부유구조물(20)이 요잉 동요하는 과정에서, 부유구조물(20)의 전방측과 베이스부(210)의 전방측은 서로 멀어지며 간격이 증가하고, 부유구조물(20)의 후방측과 베이스부(210)의 후방측은 서로 가까워지며 간격이 감소할 수 있다.
이때, 복수의 제1완충롤러(240)는 베이스부(210)에 대해 이동하지 않고, 복수의 제2완충롤러(25)는 베이스부에 대해 이동할 수 있다.
보다 상세히, 베이스부(210)의 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)는 요잉 동요하는 부유구조물(20)에 의해 가압될 수 있다. 이때, 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)에 대응하는 이동통로부(212)의 작동유체는 작동유체수용공간부(211)로 배출되고, 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)는 부유구조물(20)에 접촉된 상태에서 베이스부(210)에 대해 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
그리고 베이스부(210)의 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250b)는 요잉 동요하는 부유구조물(20)에서 떨어질 수 있다. 이때, 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250b)에 대응하는 이동통로부(212)에는 작동유체수용공간부(211)로부터 작동유체가 유입되고, 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250b)는 베이스부(210)에 대해 멀어지는 방향(즉, 부유구조물(20)을 향해)으로 이동하여 부유구조물(20)에 접촉될 수 있다.
한편, 다른 작동예에서는 도시되지 않았지만, 지지구조물이 요잉 동요하거나 지지구조물과 부유구조물이 모두 요잉 동요할 수 있고, 이 경우에도 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 작동 메커니즘은 본 작동예의 제2완충롤러의 작동 메커니즘과 실질적으로 동일하여 그 상세한 설명을 생략한다.
한편, 다른 실시예에서는 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)가 도 7 및 도 8과 같이 탄성부재(215')를 이용하여 베이스부(210)에 이동 가능하게 지지될 수 있다.
참고로, 도 7은 도 5의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 베이스부에 대한 지지구조의 일 변형례를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 제1완충롤러 및 제2완충롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8에서 +X축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 전방측을 나타내고, +Y축방향은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 좌측을 나타내고, +Z축은 지지구조물(10) 및 부유구조물(20)의 상측을 나타내고, 도 7 및 도 8에서는 설명의 편의를 위해 베이스부(210)의 내부에 설치된 탄성부재(215'), 지지부재(216'), 및 가이드부(217')가 실선으로 도시되어 있다.
예컨대, 탄성부재(215')는 좌우방향으로 연장되는 스프링일 수 있다. 탄성부재(215')는 복수의 제1완충롤러(240) 및 복수의 제2완충롤러(250)에 대응하여 복수로 제공될 수 있다.
각 탄성부재(215')는 일단부가 베이스부(210) 내부에 형성되는 지지부재(216')에 지지되고, 타단부가 대응하는 제1완충롤러(240) 또는 제2완충롤러(250)를 향해 연장될 수 있다. 각 탄성부재(215')는 지지부재(216')에서 대응하는 제1완충롤러(240) 또는 제2완충롤러(250)를 향해 연장되는 가이드부(217') 내부에 배치될 수 있다.
각 제1완충롤러(240)가 지지되는 제1지지브라켓(241)의 베이스부(240)를 향한 영역 중 일부는 대응하는 가이드부(217')에 삽입되도록 돌출되어 탄성부재(215')의 타단부와 결합되고, 각 제2완충롤러(250)가 지지되는 제2지지브라켓(251)의 베이스부(240)를 향한 영역 중 일부는 대응하는 가이드부(217')에 삽입되도록 돌출되어 탄성부재(215')의 타단부와 결합될 수 있다.
이 경우, 제1완충롤러(240) 또는 제2완충롤러(250)는 대응하는 탄성부재(215')의 탄성변형을 통해 베이스부(210)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 변형례에 따른 제1완충롤러(240) 및 제2완충롤러(250)의 작동을 설명한다.
본 작동예에서는 지지구조물(10)과 부유구조물(20)이 서로 계류된 상태에서 부유구조물(20)이 요잉 동요하는 경우를 예를 들어 설명한다.
도 7을 참조하면, 지지구조물(10)과 부유구조물(20)은 서로 계류될 수 있다. 이때, 복수의 제1완충롤러(240)는 각각 지지구조물(10)에 접촉될 수 있고, 복수의 제2완충롤러(250)는 각각 부유구조물(20)에 접촉될 수 있다.
도 8을 참조하면, 부유구조물(20)은 요잉 동요할 수 있다.
이때, 복수의 제1완충롤러(240)는 베이스부(210)에 대해 이동하지 않고, 복수의 제2완충롤러(25)는 베이스부에 대해 이동할 수 있다.
보다 상세히, 베이스부(210)의 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)는 요잉 동요하는 부유구조물(20)에 의해 가압될 수 있다. 이때, 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)에 대응하는 탄성부재(215')는 수축되고, 후방측에 위치하는 제2완충롤러(250a)는 부유구조물(20)에 접촉된 상태에서 베이스부(210)에 대해 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
그리고 베이스부(210)의 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250b)는 요잉 동요하는 부유구조물(20)에서 떨어질 수 있다. 이때, 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250b)에 대응하는 탄성부재(215')는 신장되고, 전방측에 위치하는 제2완충롤러(250)는 베이스부(210)에 대해 멀어지는 방향으로 이동하여 부유구조물(20)에 접촉될 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: 지지구조물 20: 부유구조물
100, 200: 계류 및 완충 장치 110, 210: 베이스부
120, 220: 제1계류유닛 121, 221: 제1신축부
122, 222: 제1부착부 130, 230: 제2계류유닛
131, 231: 제2신축부 132, 232: 제2부착부
140, 240: 제1완충롤러 150, 250: 제2완충롤러

Claims (5)

  1. 부유구조물을 좌우방향으로 이격된 지지구조물에 대해 계류 및 완충시키기 위한 계류 및 완충 장치로서,
    상기 지지구조물과 상기 부유구조물 사이에 배치되는 베이스부;
    각각 상기 지지구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 상하방향으로 연장되는 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제1계류유닛;
    각각 상기 부유구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 전후방향으로 연장되는 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제2계류유닛;
    상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 상하방향으로 연장되는 가상의 제1회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제1완충롤러; 및
    상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 전후방향으로 연장되는 가상의 제2회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제2완충롤러를 포함하고,
    상기 각 제1계류유닛은,
    상기 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이 간격에 대응하여 신축동작하는 제1신축부; 및
    일단부가 상기 제1신축부에 결합되고, 타단부가 상기 지지구조물에 부착되는 제1부착부를 포함하고,
    상기 각 제2계류유닛은,
    상기 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이 간격에 대응하여 신축동작하는 제2신축부; 및
    일단부가 상기 제2신축부에 결합되고, 타단부가 상기 부유구조물에 부착되는 제2부착부를 포함하는, 계류 및 완충 장치.
  2. 삭제
  3. 부유구조물을 좌우방향으로 이격된 지지구조물에 대해 계류 및 완충시키기 위한 계류 및 완충 장치로서,
    상기 지지구조물과 상기 부유구조물 사이에 배치되는 베이스부;
    각각 상기 지지구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 상하방향으로 연장되는 제1힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제1계류유닛;
    각각 상기 부유구조물과 상기 베이스부를 연결하고, 전후방향으로 연장되는 제2힌지축을 통해 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 제2계류유닛;
    상기 지지구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 상하방향으로 연장되는 가상의 제1회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제1완충롤러; 및
    상기 부유구조물과 상기 베이스부 사이에 개재되고, 전후방향으로 연장되는 가상의 제2회전중심축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 베이스부에 지지되는 제2완충롤러를 포함하고,
    상기 제1완충롤러는 상기 베이스부에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스부에 지지되되, 상기 지지구조물이 요잉(yawing) 동요할 때 상기 지지구조물에 접촉하도록 이동하고,
    상기 제2완충롤러는 상기 베이스부에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스부에 지지되되, 상기 부유구조물이 요잉(yawing) 동요할 때 상기 부유구조물에 접촉하도록 이동하는, 계류 및 완충 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 각각 복수로 제공되고,
    상기 복수의 제1완충롤러 각각의 이동량은 상기 복수의 제1완충롤러 각각과 상기 지지구조물 사이 간격에 대응하여 다르고,
    상기 복수의 제2완충롤러 각각의 이동량은 상기 복수의 제2완충롤러 각각과 상기 부유구조물 사이 간격에 대응하여 다른, 계류 및 완충장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1완충롤러 및 상기 제2완충롤러는 탄성부재를 이용하여 상기 베이스부에 이동 가능하게 지지되는, 계류 및 완충 장치.
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