KR20160000510A

KR20160000510A - 케이블 트레이

Info

Publication number: KR20160000510A
Application number: KR1020140077227A
Authority: KR
Inventors: 박용하; 노지선
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-01-05

Abstract

케이블 트레이가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 트레이는 양측의 사이드레일; 및 사이드레일 사이를 연결하며 상부에 케이블이 적치되는 렁;을 포함하되, 사이드레일은, 일정 너비의 평면을 갖는 상판부와, 상판부와 마주하는 하판부와, 상판부와 하판부를 연결하는 수직연결부를 포함하고, 수직연결부는, 렁과 연결되는 위치에서 평탄부와 수직부를 갖도록 절곡된다.

Description

케이블 트레이{CABLE TRAY}

본 발명은 케이블 트레이에 관한 것이다.

선박 및 해양구조물에 사용되는 케이블 트레이는 케이블의 적치 및 보호를 위해 통상적으로 천장 또는 구조물의 벽 쪽에 설치된다. 케이블 트레이는 경량화를 위해 예컨대 알루미늄 합금재질로 제작될 수 있으며, 양측의 사이드레일(side rail)과 이들 사이를 연결시키며 상부에 케이블이 놓이는 렁(rung)으로 구성된다. 일 예로, 미국공개특허 제2013/0264433호(2013.10.10. 공개)(이하, 선행기술이라 함)는 ‘Ｉ’자 형태의 사이드레일을 포함한 케이블 트레이에 관한 기술을 개시하고 있다.

여기서 사이드레일의 전체 높이는 통상 100~150㎜로 제작되지만, 선박 내부 공간의 제약으로 100㎜ 이하로 제작될 경우, 상술한 선행기술 및 종래의 사이드레일 형상으로는 효과적으로 케이블 하중을 지탱하기 어렵다. 이는 렁 및 사이드레일이 케이블 하중에 의해 휘어지도록 하여, 구조물 파손 및 안전상에 영향을 줄 수 있다.

이에, 케이블 트레이에 적치될 케이블의 양이 많을 경우, 그 하중을 지탱하기 위한 방법으로 사이드레일과 렁의 두께를 증가시켜 제작해야 한다. 이는 생산단가 증가 및 선박 하중을 증가시키는 원인이 될 수 있다.

미국공개특허 제2013/0264433호(2013.10.10. 공개)

본 발명의 실시 예는 케이블 하중을 효과적으로 지탱할 수 있는 케이블 트레이를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 양측의 사이드레일; 및 상기 사이드레일 사이를 연결하며 상부에 케이블이 적치되는 렁;을 포함하되, 상기 사이드레일은, 일정 너비의 평면을 갖는 상판부와, 상기 상판부와 마주하는 하판부와, 상기 상판부와 상기 하판부를 연결하는 수직연결부를 포함하고, 상기 수직연결부는, 상기 렁과 연결되는 위치에서 평탄부와 수직부를 갖도록 절곡된 케이블 트레이가 제공될 수 있다.

상기 상판부의 평면 단면적은 상기 평탄부의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.

상기 수직연결부의 상기 상판부로부터 상기 평탄부까지의 높이는 상기 수직부의 높이보다 크게 형성될 수 있다.

상기 렁은 상기 하판부 위에 양측이 걸쳐진 상태에서 상기 수직부에 양측 단부가 연결될 수 있다.

상기 렁은 일측이 개방된 사각형상으로 마련되되, 상단에 케이블이 놓여지는 수평지지부와, 상기 수평지지부로부터 양측 하방으로 수직 연장된 수직지지부를 포함할 수 있다.

상기 렁와 상기 사이드레일 간 결합을 위해 상기 절곡된 부위의 개방된 영역에 삽입되며, 상기 수직부에 형성된 결합홀을 통해 삽입된 볼트와 체결되도록 볼트홈을 형성한 인서트부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 케이블 트레이는 케이블 하중을 효과적으로 지탱할 수 있다.

또, 사이드레일의 상판부 단면적과 수직연결부의 평탄부 단면적을 통해 케이블 하중을 효과적으로 분산 지지할 수 있다.

또, 렁이 걸쳐지면서 접촉되는 하판부의 단면적을 통해 케이블 하중을 효과적으로 분산 지지할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 트레이의 사시도이다.
도 2은 도 1에 도시된 케이블 트레이 중 사이드레일의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 케이블 트레이 중 렁의 사시도이다.
도 4는 인서트부재를 이용한 도 3에 도시된 렁과 사이드레일의 결합형태를 분해 사시도로 나타낸 것이다.
도 5는 도 3에 도시된 렁의 다른 예를 사시도로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블 트레이의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 케이블 트레이 중 사이드레일의 사시도이다.
도 8은 인서트부재를 이용한 도 6에 도시된 렁과 사이드레일의 결합형태를 분해 사시도로 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 트레이(10)는 양측의 사이드레일(20) 및 렁(30)을 포함한다.

사이드레일(20)은 일정 너비의 평면을 갖고 양측이 하방으로 절곡된 ‘

’자 형상으로 마련된 상판부(22)와, 상판부(22)의 너비에 대응되게 평평한 형상으로 마련된 하판부(24)와, 상판부(22)와 하판부(24)를 연결하는 수직연결부(26)를 포함하여 일체로 제작된다.

상판부(22)는 ‘

’자 형상으로 마련됨으로써, 작업자가 상판부(22)의 뾰족한 측면에 부딪힘으로써 발생할 수 있는 사고위험을 방지할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 하판부(24)와 동일하게 상판부(22)도 일정 너비의 평면을 갖는 평평한 평판 형상으로 마련될 수도 있다. 이하에서는 상판부(22)는 ‘

’자 형상으로 마련된 것을 예로 들어 설명한다.

상술한 수직연결부(26)는 상판부(22)의 중앙부위로부터 하판부(24)의 중앙부위 쪽으로 연장 형성되되, 렁(30)과 연결되는 위치에서 그 하부가 일정 너비의 평면을 가진 평탄부(26a)와 수직부(26b)로 이루어진 ‘ㄱ’자 형상으로 내측방향으로 절곡되어 하판부(24)의 우측 상면에 연결된다. 수직연결부(26)가 렁(30)과 연결되는 위치에서 절곡됨으로써, 수직연결부(26)가 상판부(22)의 중앙부위로부터 하판부(24)의 중앙부위 쪽으로 곧게 직선으로 연결되는 것에 비해 수직연결부(26)의 전체 길이 및 단면적이 증가하게 된다. 이는, 케이블 트레이(10)가 보다 큰 케이블 하중을 지탱할 수 있도록 한다. 여기서, 수직연결부(26)의 상판부(22)로부터 평탄부(26a)까지의 높이(H1)는 수직부(26b)의 높이(H2)보다 크게 제작된다.

또, 상판부(22)의 평면 너비(L1)는 평탄부(26a)의 평면 너비(L2)보다 크게 제작되어, 상판부(22)의 단면적(S1)이 평탄부(26a)의 단면적(S2)보다 크게 형성된다. 이는 상판부(22) 및 평탄부(26a)의 단면적(S1,S2)을 통해 케이블 하중이 효과적으로 분산 지지되도록 한다. 즉, 렁(30) 상부에 케이블(미도시)을 적치하는 경우, 케이블 트레이(10)이 보다 많은 케이블 하중을 효과적으로 지탱할 수 있어, 렁(30) 및 사이드레일(20)이 휘어지는 현상 등을 방지할 수 있다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 렁(30)은 사이드레일(20) 사이를 연결하며 상부에 케이블이 적치된다. 렁(30)은 하판부(24) 위에 양측이 걸쳐진 상태에서 수직부(26b) 옆면에 양측 단부가 연결된다.

렁(30)은 일측이 개방된 사각형상으로 마련되되, 상단에 케이블이 놓여지는 수평지지부(31)과, 수평지지부(31)으로부터 양측 하방으로 수직 연장된 수직지지부(32)를 포함할 수 있다. 여기서, 수직지지부(32)의 하부는 서로 마주보도록 내측방향으로 ‘ㄷ’자 형상으로 절곡될 수 있다.

이때, 렁(30)와 사이드레일(20) 간 결합을 위해, 수직지지부(32) 하부의 절곡된 부위의 개방된 영역(32a)에 삽입되며, 볼트홈(40a)이 형성된 인서트부재(40)가 마련될 수 있다. 렁(30)을 사이드레일(20)에 고정시키는 방법은 사이드레일(20)에 형성된 결합홀(H, 도 2 참조)을 통해 인서트부재(40)의 볼트홈(40a)에 볼트(50)를 체결시킴으로써 이루어질 수 있다. 즉, 인서트부재(40)가 렁(30)의 절곡된 부위의 개방된 영역(32a)에 삽입된 상태로 렁(30)의 양측에 장착되므로, 렁(30)을 효율적으로 고정시킬 수 있게 된다. 또, 볼트(50)를 체결 해제시키는 방법으로 렁(30)을 사이드레일(20)로부터 신속하게 분리시킬 수 있으므로, 설치 및 설치 해제 작업의 편리성을 높일 수 있다.

이하, [표 1]은 종래의 ‘Ｉ’자 형태의 사이드레일을 포함한 케이블 트레이와 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 트레이의 구조해석 결과를 실험치로 나타낸 것이다. 이때, 사이드레일의 전체 높이가 55㎜인 경우를 가정하였고, 구조해석은 NEMA(National Electrical Manufacturers Association) 규격을 기초로 실시하였다.

[표 1]

위 [표 1]을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 트레이(10)의 사이드레일(20) 양 끝단에 작용하는 최대응력(Max. stress)은 124MPa(종래)에서 119MPa(본 발명)로 종래에 비해 약 4％ 작은 하중이 걸렸다. 이는 케이블 하중이 본 발명의 케이블 트레이(10)에 의해 효과적으로 분산 지지됨을 나타낸다.

또 사이드레일(20)의 수직연결부(26)의 두께를 2.5㎜(종래)에서 3㎜(본 발명)로 증가시켰을 때 최대응력은 105MPa로 약 15％의 하중이 걸렸다. 이는 수직연결부(26)의 두께 증가만으로도 최대 적치 가능한 케이블 개수를 효과적으로 증가시킬 수 있음을 나타낸다.

또 렁(30)에 작용하는 처짐량(Displacement)은 14.8㎜(종래)에서 14.7㎜(본 발명)로 처짐 개선이 이루어졌고, 수직연결부(26)의 두께를 3㎜로 제작하였을 경우, 14.8㎜(종래)에서 13.0㎜(본 발명)로 처짐 개선이 이루어져, 약 12％의 처짐 개선 효과를 나타내었다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 트레이(10)은 사이드레일(20)의 높이가 통상적인 높이에 비해 낮게 제작된 경우에도 케이블 하중을 효율적으로 지탱할 수 있으므로, 선박 내부 공간이 넉넉하지 못한 경우에도 케이블 트레이(10) 설치 및 이를 통한 케이블 적치를 효과적으로 수행할 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 다른 예에서 상술한 렁(30)은 일측이 개방된 사각형상으로 마련되되, 상술한 수직지지부(32)가 절곡되지 않고 수평지지부(31)로부터 양측 하방으로 수직 연장된 형상으로 제작될 수 있다. 이 경우, 렁(30)의 양측 단부가 수직부(26b)에 용접 접합되는 형태로 결합될 수 있다. 이러한 렁(30)과 사이드레일(20) 간의 결합 방법은 상술한 일 실시 예외에도 종래의 다양한 수단 및 방법으로도 수행될 수 있다.

한편 도 6 내지 도 8을 참조하면, 상술한 사이드레일(20)의 수직연결부(26)는 상판부(22)의 중앙부위로부터 하판부(24)의 중앙부위 쪽으로 연장 형성되되, 렁(30)과 연결되는 위치에서 그 하부가 일정 너비의 평면을 가진 평탄부(26a)와 수직부(26b)로 이루어진 ‘┌’자 형상으로 외측방향으로 절곡되어 하판부(24)의 좌측 상면에 연결될 수 있다. 이와 같이 수직연결부(26)가 렁(30)과 연결되는 위치에서 절곡됨으로써, 수직연결부(26)가 상판부(22)의 중앙부위로부터 하판부(24)의 중앙부위 쪽으로 곧게 직선으로 연결되는 것에 비해 수직연결부(26)의 전체 길이 및 단면적이 증가하게 된다. 이는, 케이블 트레이(10)가 보다 큰 케이블 하중을 지탱할 수 있도록 한다. 여기서, 수직연결부(26)의 상판부(22)로부터 평탄부(26a)까지의 높이(H1)는 수직부(26b)의 높이(H2)보다 크게 제작된다.

또, 상판부(22)의 평면 너비(L1)는 하판부(24) 너비(L3)와 동일하게 제작되고, 평탄부(26a)의 평면 너비(L2)보다는 크게 제작될 수 있다. 즉, 상판부(22)의 평면 단면적(S1)이 평탄부(26a)의 단면적(S2)보다 크게 형성된다. 이는 상판부(22) 및 평탄부(26a)의 단면적(S1,S2)을 통해 케이블 하중이 효과적으로 분산 지지되도록 한다. 즉, 렁(30) 상부에 케이블(미도시)을 적치하는 경우, 케이블 트레이(10)이 보다 많은 케이블 하중을 효과적으로 지탱할 수 있어, 렁(30) 및 사이드레일(20)이 휘어지는 현상 등을 방지할 수 있다.

렁(30)은 도 3, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 사이드레일(20) 사이를 연결하며 상부에 케이블이 적치된다. 렁(30)은 하판부(24) 위에 양측이 걸쳐진 상태에서 수직부(26b) 옆면에 양측 단부가 연결된다. 이때, 상술한 바와 같이 수직연결부(26)의 수직부(26b) 하단이 하판부(24)의 좌측 상면과 연결되므로, 렁(30)이 걸쳐지면서 접촉되는 하판부(24)의 단면적(S3)은 수직연결부(26)를 기준으로 반대편 하판부(24)의 단면적(S4)에 비해 크게 형성된다. 이는 상술한 단면적(S1,S2)과 함께 케이블 하중을 분산 지지하는 효과가 있다.

이때, 렁(30)와 사이드레일(20) 간 결합을 위해, 수직지지부(32) 하부의 절곡된 부위의 개방된 영역(32a)에 삽입되며, 볼트홈(40a)이 형성된 인서트부재(40)가 마련될 수 있다. 렁(30)을 사이드레일(20)에 고정시키는 방법은 사이드레일(20)에 형성된 결합홀(H, 도 7 참조)을 통해 인서트부재(40)의 볼트홈(40a)에 볼트(50)를 체결시킴으로써 이루어질 수 있다. 즉, 인서트부재(40)가 렁(30)의 절곡된 부위의 개방된 영역(32a)에 삽입된 상태로 렁(30)의 양측에 장착되므로, 렁(30)을 효율적으로 고정시킬 수 있게 된다. 또, 볼트(50)를 체결 해제시키는 방법으로 렁(30)을 사이드레일(20)로부터 신속하게 분리시킬 수 있으므로, 설치 및 설치 해제 작업의 편리성을 높일 수 있다.

이하, [표 2]는 종래의 ‘Ｉ’자 형태의 사이드레일을 포함한 케이블 트레이와 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블 트레이의 구조해석 결과를 실험치로 나타낸 것이다. 이때, 사이드레일의 전체 높이가 100㎜인 경우를 가정하였고, 구조해석은 NEMA(National Electrical Manufacturers Association) 규격을 기초로 실시하였다.

[표 2]

위 [표 2]를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블 트레이(10)의 사이드레일(20) 양 끝단에 작용하는 최대응력(Max. stress)은 63MPa(종래)에서 59MPa(본 발명)로 종래에 비해 약 6％ 작은 하중이 걸렸다. 이는 케이블 하중이 본 발명의 케이블 트레이(10)에 의해 효과적으로 분산 지지됨을 나타낸다.

또 사이드레일(20)의 수직연결부(26)의 두께를 2.5㎜(종래)에서 3㎜(본 발명)로 증가시켰을 때 최대응력은 53MPa로 약 16％의 하중이 걸렸다. 이는 수직연결부(26)의 두께 증가만으로도 최대 적치 가능한 케이블 개수를 효과적으로 증가시킬 수 있음을 나타낸다.

또 렁(30)에 작용하는 처짐량(Displacement)은 5.2㎜(종래)에서 5㎜(본 발명)로 처짐 개선이 이루어졌고, 수직연결부(26)의 두께를 3㎜로 제작하였을 경우, 5.2㎜(종래)에서 4.7㎜(본 발명)로 처짐 개선이 이루어져, 약 10％의 처짐 개선 효과를 나타내었다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블 트레이(10)은 사이드레일(20)의 높이가 통상적인 높이에 비해 낮게 제작된 경우에도 케이블 하중을 효율적으로 지탱할 수 있으므로, 선박 내부 공간이 넉넉하지 못한 경우에도 케이블 트레이(10) 설치 및 이를 통한 케이블 적치를 효과적으로 수행할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 케이블 트레이 20: 사이드레일
22: 상판부 24: 하판부
26: 수직연결부 26a: 평탄부
26b: 수직부 30: 렁
31: 수평지지부 32: 수직지지부
40: 인서트부재 50: 볼트

Claims

양측의 사이드레일; 및
상기 사이드레일 사이를 연결하며 상부에 케이블이 적치되는 렁;을 포함하되,
상기 사이드레일은,
일정 너비의 평면을 갖는 상판부와, 상기 상판부와 마주하는 하판부와, 상기 상판부와 상기 하판부를 연결하는 수직연결부를 포함하고,
상기 수직연결부는,
상기 렁과 연결되는 위치에서 평탄부와 수직부를 갖도록 절곡된 케이블 트레이.
제1항에 있어서,
상기 상판부의 평면 단면적은 상기 평탄부의 단면적보다 크게 형성된 케이블 트레이.
제1항에 있어서,
상기 수직연결부의 상기 상판부로부터 상기 평탄부까지의 높이는 상기 수직부의 높이보다 크게 형성된 케이블 트레이.
제1항에 있어서,
상기 렁은 상기 하판부 위에 양측이 걸쳐진 상태에서 상기 수직부에 양측 단부가 연결되는 케이블 트레이.
제4항에 있어서,
상기 렁은 일측이 개방된 사각형상으로 마련되되, 상단에 케이블이 놓여지는 수평지지부와, 상기 수평지지부로부터 양측 하방으로 수직 연장된 수직지지부를 포함하는 케이블 트레이.
제5항에 있어서,
상기 렁와 상기 사이드레일 간 결합을 위해 상기 절곡된 부위의 개방된 영역에 삽입되며, 상기 수직부에 형성된 결합홀을 통해 삽입된 볼트와 체결되도록 볼트홈을 형성한 인서트부재를 더 포함하는 케이블 트레이.