KR20110030828A - 유니버셜 페어리드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어의 인장 방향에 따라 자유 회전 가능하도록 구성된 유니버셜 페어리드(Universal fairlead)에 관한 것이다.

본 발명에 의한 유니버셜 페어리드(100)는, 견인장치(200)로부터 선택적으로 인장되는 와이어(W)를 내부로 관통시켜 와이어(W)의 이동 방향을 안내하는 와이어안내부(110)와, 상기 와이어안내부(110)를 하측에서 지지하는 지지부(120)와, 상기 와이어안내부(110) 전방에서 상기 와이어(W)와 접촉하여 구름운동하는 휠(130)과, 상기 와이어안내부(110)에 일부가 끼워져 회전하며, 상기 휠(130)의 회전을 가이드하는 회전가이드(140)와, 상기 휠(130) 및 회전가이드(140)의 회전을 안내하는 베어링(150)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 와이어에 대한 마찰이 감소되어 와이어의 단락이 방지되며 유지 및 관리가 용이한 이점이 있다.

유니버셜, 페어리드, 와이어, 회전

Description

유니버셜 페어리드 {A universal fairlead}

도 1 은 종래 기술에 의한 페어리드의 사용 상태도.

도 2 는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 사용 상태도.

도 3 은 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 외관을 보인 사시도.

도 4 는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 정면도.

도 5 는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 상세 구성을 보인 분해 사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 부분 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 유니버셜 페어리드 110. 와이어안내부

120. 지지부 130. 휠

132. 와이어수용홈 140. 회전가이드

142. 자유회전축 144. 휠결합부

146. 휠결합홀 148. 보강리브

149. 곡면부 150. 베어링

152. 제1베어링 154. 제2베어링

160. 휠회전축 162. 이탈방지판

200. 견인장치 210. 드럼

W . 와이어

본 발명은 와이어의 인장 방향에 따라 자유 회전 가능하도록 구성하여, 와이어에 대한 마찰을 감소시킴으로써 와이어의 단락을 미연에 방지하고 유지 및 관리가 용이하도록 한 유니버셜 페어리드에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 의한 페어리드의 구성을 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 페어리드의 사용 상태도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 일반적인 선박의 갑판에는 선박 견인 및 접안을 위한 견인장치(10)가 구비된다. 상기 견인장치(10)는 드럼(10)을 회전시켜 와이어(12)를 권취함으로써 걸고리(17)에 인장력을 제공할 수 있게 된다.

그리고, 상기 견인장치의 좌측에는 페어리드(30)가 구비된다. 상기 페어리드(30)는 드럼(13)의 회전에 의해 위치가 이동하는 와이어(12)의 일측을 내부에 수용하여 와이어(12)에 가해지는 인장력이 견인장치(10)의 전방을 향하도록 안내하게 된다.

그리고, 상기 페어리드(30)는 내부면이 라운드지도록 천공된 구멍(32)이 구비된다. 따라서, 상기 구멍(32)을 관통한 와이어(12)는 꺽이지 않게 된다.

상기 페어리드(30)와 견인장치(10) 사이에는 고정부이(23)가 구비된다. 상기 고정부이(23)는 견인장치(10)로부터 발생한 인장력이 페어리드(30)를 향하도록 안내하는 것으로, 상기 고정부이(23) 미설치시에는 상기 드럼(13)의 회전에 의해 이동하는 와이어(12)가 페어리드(30)의 구멍(32)과 큰 접촉각을 갖게 되는 것을 방지하기 위함이다.

그러나 상기와 같이 구성되는 페어리드(30)에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 견인장치(10)가 드럼(13)을 회전시켜 와이어(12)를 당기거나 풀 때 반드시 페어리드(30) 및 고정부이(23)가 설치되어야 하며, 와이어(12)의 안정한 이송 방향 안내를 위해서는 페어리드(30)와 고정부이(23)가 일정 간격 이격된 상태를 유지해야만 한다.

따라서, 넓은 설치공간을 차지하게 되므로 공간 활용도를 낮추는 문제점이 있다.

또한, 와이어(12)는 반드시 페어리드(30)의 구멍(32) 내면과 접촉한 상태를 유지하게 되므로 큰 마찰력을 발생시켜 와이어(12)를 마모시키게 되므로, 결국 와이어(12)의 단락을 야기하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 와이어(12)와 접촉하는 구멍(32)도 와이어(12)와의 접촉에 의해 마모되므로 마모량에 따라 통째로 교체함에 따른 유지 및 관리비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 구멍(32)을 빠져나온 와이어(12)와 걸고리(17)가 페어리드(30)로부터 일정 각도만큼 구부러져 인장되면 와이어(12)와 구멍(32)의 접촉면적이 증 가하게 되므로 견인장치는 더욱 큰 인장력을 제공함으로써 과부하로 인한 파손을 야기하여 바람직하지 못하다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 와이어의 인장 방향에 따라 자유 회전 가능하도록 구성하여, 와이어에 대한 마찰을 감소시킴으로써 와이어의 단락을 미연에 방지하고 유지 및 관리가 용이하도록 한 유니버셜 페어리드를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 페어리드 일측에 와이어안내부를 일체로 구비하여 부품수를 감소시킴으로써 좁은 설치공간에 설치 가능하도록 한 유니버셜 페어리드를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 염수에 대한 내식성을 가지는 마찰베어링을 다수 설치하여 그리스 주입 등의 유지 및 관리가 불필요하도록 함으로써 사용편의성이 향상되도록 한 유니버셜 페어리드를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 유니버셜 페어리드는, 견인장치로부터 선택적으로 인장되는 와이어를 내부로 관통시켜 와이어의 이동 방향을 안내하는 와이어안내부와, 상기 와이어안내부를 하측에서 지지하는 지지부와, 상기 와이어안내부 전방에서 상기 와이어와 접촉하여 구름운동하는 휠과, 상기 와이어안내부에 일부가 끼워져 회전하며, 상기 휠의 회전을 가이드하는 회전가이드와, 상기 휠 및 회전가이드의 회전을 안내하는 베어링을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 휠은 동일한 형상 및 크기를 갖는 한 쌍으로 구비됨을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 휠은 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 와이어안내부의 중심은 상기 한 쌍의 휠 사이를 관통하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전가이드는 와이어에 가해진 인장력의 방향에 따라 상기 와이어안내부를 기준으로 자유 회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 베어링은, 상기 휠의 회전을 안내하는 제1베어링과, 상기 회전가이드의 회전을 안내하는 제2베어링을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제1베어링 및 제2베어링은 마찰베어링이 적용되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1베어링과 제2베어링은 각각의 중심이 서로 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 와이어에 대한 마찰이 감소되어 와이어의 단락이 방지되며 유지 및 관리가 용이한 이점이 있다

이하에서는 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 설치 구조를 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 사용 상태도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 상기 유니버셜 페어리드(100)는 선박의 갑판 가장자리에 설치되며, 내부 중앙에는 와이어(W)가 관통하여 입/출하게 된다.

그리고, 상기 와이어(W)의 후단은 견인장치(200)의 드럼(210) 외주면에 결합 고정되어 드럼(210) 회전시에 와이어(W)의 견인 및 인출이 가능하게 된다.

또한, 상기 유니버셜 페어리드(100)는 내부를 관통하여 전방을 향하는 와이어(W)가 일정 각도만큼 휘어져 있을 때 자유 회전하게 되며, 이때 상기 와이어(W)는 구름 운동에 의해 유니버셜 페어리드(100) 전/후 방으로 이송된다.

이하 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 유니버셜 페어리드(100)의 상세 구성을 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 외관을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 정면도가 도시되어 있다.

그리고, 도 5에본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 상세 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드의 부분 종단면도가 도시되어 있다.

이들 도면과 같이, 상기 유니버셜 페어리드(100)는, 견인장치(200)로부터 선택적으로 인장되는 와이어(W)를 내부로 관통시켜 와이어(W)의 이동 방향을 안내하는 와이어안내부(110)와, 상기 와이어안내부(110)를 하측에서 지지하는 지지부(120)와, 상기 와이어안내부(110) 전방에서 상기 와이어(W)와 접촉하여 구름운동하는 휠(130)과, 상기 와이어안내부(110)에 일부가 끼워져 회전하며, 상기 휠(130)의 회전을 가이드하는 회전가이드(140)와, 상기 휠(130) 및 회전가이드(140)의 회전을 안내하는 베어링(도 5의 도면부호 150)을 포함하여 구성된다.

상기 와이어안내부(110)는 내부가 빈 원통 형상을 가지며, 상기 견인장치(200)의 전방으로 개구되도록 형성된다.

그리고, 상기 와이어안내부(110)는 지지부(120)에 의해 움직임이 제한된다. 즉, 상기 지지부(120)는 상단부가 와이어안내부(110)의 외형 일부와 대응되도록 구성되어 결합되며, 하면은 체결부재 등으로 바닥과 결합되어 와이어안내부(110)를 상방향으로 지지하게 된다.

상기 와이어안내부(110)의 전방에는 휠(130)이 구비된다. 상기 휠(130)은 와이어(W) 이동시에 와이어(W)의 외주면과 접촉하여 구름운동하는 것으로, 대략 원판 형상을 가진다.

그리고, 상기 휠(130)은 동일한 형상 및 크기를 갖는 한 쌍으로 구성되며, 한 쌍의 휠(130)은 동일한 수직선 상에 상/하로 배치된다.

또한, 상기 한 쌍의 휠(130)은 각각의 중심이 서로 평행하게 배치되며, 외주면이 서로 근접하게 된다.

상기 한 쌍의 휠(130) 외주면에는 휠(130)의 중심 방향으로 함몰된 와이어수용홈(132)이 구비된다. 상기 와이어수용홈(132)은 대략 반원 형상(도 4 참조)을 갖도록 함몰되어 한 쌍의 휠(130)이 서로 상/하로 배치될 때 대략 원형상(도 4 참조)을 갖게 되며, 이렇게 형성된 원형상의 와이어수용홈(132) 내부에 와이어(W)가 삽입되어 이송하게 된다.

그리고, 상기 와이어(W)가 와이어수용홈(132)을 지날 때 와이어(W)의 외주면은 와이어수용홈(132)의 내주면과 접촉하여 결국 휠(130)을 구름운동시킬 수 있게 된다.

상기 한 쌍의 휠(130)은 회전가이드(140)에 의해 회전 가능하게 고정된다. 즉, 상기 회전가이드(140)는 와이어안내부(110) 내부에 삽입되어 회전가이드(140)가 자유회전 가능하도록 하는 자유회전축(142)과, 상기 자유회전축(142) 전방에 일체로 결합되어 상기 한 쌍의 휠(130)을 회전 가능하게 지지하는 휠결합부(144)를 포함하여 구성된다.

상기 자유회전축(142)은 와이어안내부(110) 내부에 삽입된 상태로 와이어(W)가 이송될 수 있도록 내부가 빈 원통형상을 가지며, 선단부는 상기 휠결합부(144)의 후단부와 결합되어 일체화된다.

그리고, 상기 휠결합부(144)는 대칭되는 형상을 갖도록 한 쌍으로 구성되며, 한 쌍의 휠결합부(144)는 휠(130)의 두께보다 넓은 간격으로 평행하게 이격된다.

또한, 상기 휠결합부(144)의 상/하부에는 휠결합홀(146)이 천공 형성된다. 즉, 상기 휠결합홀(146)은 한 쌍의 휠결합부(144) 상/하부에 각각 천공되며, 그 중심 사이의 거리는 상기 한 쌍의 휠(130) 중심이 이격된 거리와 대응된다.

상기 휠결합부(144)의 외측면에는 와이어(W)에 가해진 인장력으로 인해 변형이 발생되지 않도록 휠결합부(144)의 강도를 보강하기 위한 보강리브(148)가 다수 구비된다.

상기 휠결합부(144)의 선단에는 반원기둥 형상을 가지는 곡면부(149)가 구비된다. 상기 곡면부(149)는 와이어(W)와 휠결합부(144)의 마찰을 낮추기 위한 구성이다.

즉, 도 2의 좌측에 위치한 유니버셜 피어리드를 예로 들어 설명하면, 한 쌍의 휠(130) 사이를 관통한 후 아래로 늘어진 와이어(W)에 외측으로부터 인장력이 가해질 때 이러한 인장력은 다양한 각도로 전해질 수 있다.

보다 상세하게는, 도 2의 우측에 위치한 유니버셜 페어리드(100)와 같은 좌측 상향 대각선 방향으로 인장력이 가해지게 되면, 상기 와이어(W)는 휠결합부(144)의 선단부와 접촉하게 되는데, 이러한 와이어(W)와의 마찰을 최소화시키기 위해 상기 휠결합부(144)의 선단에는 곡면부(149)가 구비됨이 바람직하다.

상기 휠결합홀(146) 내부에는 휠회전축(160)이 구비된다. 상기 휠회전축(160)은 한 쌍의 휠결합부(144) 사이에 끼워진 휠(130)을 휠결합홀(146)을 통해 관통함으로써 휠(130)의 회전이 가능하게 한다.

그리고, 상기 휠회전축(160)의 좌/우측에는 휠결합부(144)의 외면과 결합되고, 이때 휠회전축(160)의 외주면으로부터 중심방향으로 일부가 꽂혀져 결합되는 이탈방지판(162)이 구비된다.

상기 이탈방지판(162)은 체결부재에 의해 휠결합부(144)의 외면에 결합 고정되어 상기 휠회전축(160)의 좌/우 방향 움직임을 제한함으로써 휠결합홀(146)로부터 휠회전축(160)의 이탈을 방지하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 휠(130) 및 와이어안내부(110) 내부에는 베어링(150)이 구비된다. 상기 베어링(150)은 휠(130)과 회전가이드(140)의 회전을 가이드하기 위한 구성이다.

즉, 상기 베어링(150)은 상기 휠(130)의 회전을 안내하는 제1베어링(152)과, 상기 회전가이드(140)의 회전을 안내하는 제2베어링(154)을 포함하여 구성된다.

상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)은 해수에 직접적으로 노출되므로 부 식을 미연에 차단하기 위하여 마찰베어링이 적용된다.

보다 상세하게는 상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)은 내부가 관통된 원통 형상을 가지며, 상기 제1베어링(152)의 내경은 상기 휠(130)의 외경과 대응되고, 상기 제2베어링(154)의 내경은 회전가이드(140)의 외경과 대응된다.

그리고, 상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)은 수중상태에서도 윤할성을 유지 가능한, 섬유, 피혁 및 합성수지 성분을 화학적으로 결합한 마찰베어링이 적용된다. 따라서, 상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)에는 부식 발생을 차단하기 위한 방청재의 사용이 불필요하다.

그리고, 상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)은 각각의 중심이 서로 교차하도록 배치된다.

즉, 상기 제1베어링(152)은 휠회전축(160)의 외측에 끼워지고, 상기 휠(130)의 내부에 삽입되어 좌/우 방향으로 개구되며, 상기 제2베어링(154)은 자유회전축(142) 외측에 끼워지고, 상기 와이어안내부(110) 내측에 삽입되어 전/후 방향으로 개구된다.

따라서, 상기 제1베어링(152)과 제2베어링(154)은 각각의 중심이 직교하게 된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 유니버셜 페어리드(100)의 작용을 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 유니버셜 페어리드(100)는 도 2와 같이 견인장치(200)의 드럼(210)에 권취된 와이어(W)의 선단이 내부를 관통하도록 배치되며, 상기 유니버셜 페어리드(100) 전방으로 노출된 와이어(W)에 인장력이 가해지지 않은 상태에서는 도 2의 좌측에 위치한 유니버셜 페어리드(100)와 같이 한 쌍의 휠(130)은 상/하로 배치되어 하측에 위치한 휠(130)의 와이어수용홈(132)에만 와이어(W)가 접촉하게 된다.

이후 상기 와이어(W)의 선단이 견인대상물(도시되지 않음)에 고정되고, 상기 견인장치(200)가 동작하여 드럼(210)을 회전시키게 되면, 상기 와이어(W)는 인장된다.

이때, 상기 견인대상물의 위치에 따라 와이어(W)는 도 2의 우측에 위치한 유니버셜 페어리드(100)와 같이 회전가이드(140)가 회전하게 된다.

보다 상세하게는 상기 와이어(W)가 도 2의 좌측 상태로 있다가. 좌측 상방향으로 인장력이 가해지면, 상기 와이어(W)는 곡면부(149)와 접촉하면서 휠결합부(144)의 중심에서 벗어난 위치를 간섭하게 되어 상기 휠결합부(144)를 자유회전축(142)을 중심으로 회전시키게 된다.

이때, 상기 자유회전축(142)은 제2베어링(154)에 의해 자유회전이 가능하게 되며, 상기 와이어(W)는 한 쌍의 휠(130)이 마주하여 형성된 대략 원 형상의 와이어수용홈(132)을 관통하게 되어 일부가 접촉하게 된다.

이후 상기 드럼(210)의 회전에 따라 상기 와이어(W)가 후방으로 이동하게 되면, 상기 한 쌍의 휠(130)은 와이어(W)의 외면과 접촉하여 서로 반대방향으로 회전하여 구름운동을 하게 된다.

즉, 상기 휠(130)은 휠회전축(160)을 중심으로 제1베어링(152)에 의해 회전 가능하게 된다.

이러한 작용에 따라 상기 유니버셜 페어리드(100)는 드럼(210)으로부터 제공되는 와이어(W)를 휠(130) 사이로 안내함과 동시에 이동을 보다 부드럽게 제어할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 곡면부가 휠결합부의 선단에 반원기둥 형상을 가지고 고정되도록 하였으나, 와이어와의 마찰력을 보다 현저히 줄일 수 있도록 하기 위해 원기둥 형상으로 형성하고 회전 가능하게 결합할 수도 있을 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드에서는, 와이어의 인장 방향에 따라 회전가이드가 자유 회전 가능하도록 구성하였다.

그리고, 회전가이드의 선단에는 곡면부를 구비하여 와이어에 대한 마찰이 감소되도록 구성하였다.

따라서, 와이어에 가해지는 인장력이 어떠한 방향으로 주어지더라도 마찰력을 최소화할 수 있게 되므로, 마모 및 파손이 미연에 방지되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드에서는 와이어안내부와 회전가이드 및 휠이 일체로 구성된다.

따라서, 설치를 위해 요구되는 공간이 최소화되므로 공간 활용율이 극대화되며 안전사고의 위험이 감소하게 되는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 유니버셜 페어리드에서는 회전가이드와 휠의 회전을 안내하기 위한 베어링으로서 마찰베어링이 적용되었다.

따라서, 베어링은 해수에 의한 부식이 방지되고 방청작업 등이 불필요하게 되므로 사용편의성이 향상됨은 물론 유지 및 관리 비용이 현저히 절감되는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 견인장치로부터 선택적으로 인장되는 와이어를 내부로 관통시켜 와이어의 이동 방향을 안내하는 와이어안내부와,

   상기 와이어안내부를 하측에서 지지하는 지지부와,

   상기 와이어안내부 전방에서 상기 와이어와 접촉하여 구름운동하는 휠과,

   상기 와이어안내부에 일부가 끼워져 회전하며, 상기 휠의 회전을 가이드하는 회전가이드와,

   상기 휠 및 회전가이드의 회전을 안내하는 베어링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 휠은 동일한 형상 및 크기를 갖는 한 쌍으로 구비됨을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 한 쌍의 휠은 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 와이어안내부의 중심은 상기 한 쌍의 휠 사이를 관통하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전가이드는 와이어에 가해진 인장력의 방향에 따라 상기 와이어안내부를 기준으로 자유 회전하는 것을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 베어링은,

   상기 휠의 회전을 안내하는 제1베어링과,

   상기 회전가이드의 회전을 안내하는 제2베어링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1베어링 및 제2베어링은 마찰베어링이 적용되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1베어링과 제2베어링은 각각의 중심이 서로 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유니버셜 페어리드.

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