KR20220031472A - 등부하스프링행어 및 그를 이용한 계류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기와 같은 구성을 가진다.
코일스프링;
상기 코일스프링의 내부의 중공부에 삽입구성되는 스프링축;
상기 스프링축의 일단부에 고정되는 이동플레이트;
상기 이동플레이트에 상기 코일스프링의 일단부가 지지되도록 구성하고,
상기 스프링축의 타단부에 아암일부에서 회전결합되도록 구성하는 제2핀부;
상기 아암의 메인피봇부는 상기 제2핀부로부터 이격되어 구성하며,
상기 아암타부에는 힘이 작용하도록 구성하되, 상기 아암타부에 힘이 작용하면 상기 메인피봇부를 중심으로 회전하게 될 때에 상기 제2핀부가 이동됨에 따라 상기 코일스프링이 압축되도록 상기 이동플레이트가 상기 아암방향으로 이동하며,
상기 아암타부에서의 힘의 방향과 상기 메인피봇부와의 직각거리가 차이가 남에 따라,
상기 아암타부에서 모멘트가 작용함으로 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부와의 직각거리도 변경되면서 급격하게 증가하는 스프링축방향힘으로 인한 모멘트의 변동율을 낮추어 주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어에 관한 것이다.

Description

등부하스프링행어 및 그를 이용한 계류장치{Constant spring hanger and mooring device using the same}

본 발명은 부하가 같은 효과를 나타내는 등부하 스프링 행어 및 그를 이용한 계류장치에 관한 기술이다.

도 8은, 배경기술에 의한 수상부유구조물의 롤링을 절감하는 계류장치를 보인 도면으로, 수상부유구조물(2)의 롤링을 절감하는 계류장치(1)는, 부력을 가지어 수상에 부유하도록 된 수상부유구조물(2)을 수중의 바닥면에 고정하여 그 위치를 유지하면서 계류하도록 하는 것에 적용된다.

이러한 수상부유구조물(2)의 롤링을 절감하는 계류장치(1)는, 상기 수상부유구조물(2)과 연결로프(3)를 통해 연결되며 수중의 바닥면에 배치되는 중량물로 이루어진 고정싱커(31)를 가진다.

즉, 상기 고정싱커(31)로 상기 수상부유구조물(2)이 수상에서 계류하게 된다.

이와 같이 이루어지는 수상부유구조물(2)의 롤링을 절감하는 계류장치(1)에서, 상기 수상부유구조물(2)에는, 상기 연결로프(3)를 안내하면서 지지하여 상기 수상부유구조물(2)의 양측부에 상기 연결로프(3)의 양단이 위치되도록 하는 안내부재(32)들이 사이간격을 가지면서 각각 배치된다.

즉, 상기 안내부재(32)를 통해 상기 연결로프(3)가 상기 수상부유구조물(2)에 걸쳐지면서 안내되도록 되어있다.

한편, 수상부유구조물(2)의 롤링을 절감하는 계류장치(1)에서, 상기 연결로프(3)의 일단에는, 상기 고정싱커(31)가 연결되고; 타단에는, 상기 수상부유구조물(2)과 상기 수중의 바닥사이의 공간에 배치되며 중량물로 이루어지는 계류싱커(33)가 고정된다.

즉, 상기 연결로프(3)의 일단에 고정된 계류싱커(33)가 수상부유구조물(2)의 수위에 따라 수직상 승하강하여 연결로프(3)가 항상 팽팽하게 유지하게 된다.이에 따라, 상기 수상부유구조물(2)의 롤링(흔들림)이 절감되고, 수직으로 배치되는 연결로프(3)가 스크류에 감길 우려가 없어 안전성과 안정성을 확보된다.

상기에서 안내부재(32)는, 상기 수상부유구조물(2)의 길이 방향으로 길이를 가지는 '관(管;pipe)' 형상으로 이루어진 다수의 관체로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 관체(321)가 상부면에 상기 연결로프(3)가 걸쳐지면서 배치되도록 되는 것이 가장 바람직하다.

상기에서 고정싱커(31)와 계류싱커(33)는, 콘크리트구조물로 이루어지는 것이 바람직하며; 상기 고정싱커(31)보다 상기 계류싱커(33)의 하중이 작게 형성되며, 상기 계류싱커(33)의 하중은, 상기 수상부유구조물(2)의 부력에 의해 부유할 수 있는 중량으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 계류싱커(33)가 상기 수상부유구조물(2)의 부력에 의해 부유하되, 상기 수상부유구조물(2)의 수위가 변동되는 방향으로 그 위치가 승강하게 되어, 상기 연결로프(3)의 장력이 항상 유지되도록 되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 연결로프(3)에 의해 상기 수상부유구조물(2)의 양단이 항상 하측 방향으로 하중을 각각 인가받아 롤링(흔들림)이 절감된다.

그러나 현행의 계류장치들은 탄성력이 커짐에 따라 당겨지는 힘도 커지는 가변성이다.

본원발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것에 착안하여 발명한 것으로 본원발명의 등부하스프링행거(100)는 변화없이 일정하게 탄성력을 유지할 수 있어서 그것을 해수속의 계류장치에 적용하는 것이다.

대한민국특허청특허등록번호 10-2113945(2020.06.02) 대한민국특허청특허등록번호 10-1762286(2017.07.28) 대한민국특허청특허등록번호 10-1747312(2017.06.15) 대한민국특허청특허등록번호 10-1654183(2016.09.06) 대한민국특허청특허등록번호 10-1410372(2014.06.24) 대한민국특허청특허등록번호 10-1785080(2017.10.12)

제1과제는 수위변화에 상관없이 비교적 일정한 인장력에 의하여 구속될 수 있는 과제를 해결한 것이다.

제2과제는 등부하스프링행어의 배치 및 겹치는 수량에 의하여 최대 신장변위 및 인장력을 변경하며 설치 환경에 따른 적용이 가능한 과제를 해결한 것이다.

제3과제는 바닥 앵커부에 등부하스프링행어를 이용한 계류장치를 설치하는 과제를 해결한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 하기와 같은 구성을 가진다.

상기 코일스프링의 내부의 중공부에 삽입구성되는 스프링축;

상기 스프링축의 일단부에 고정되는 이동플레이트;

상기 이동플레이트에 상기 코일스프링의 일단부가 지지되도록 구성하고,

상기 스프링축의 타단부에 아암일부에서 회전결합되도록 구성하는 제2핀부;

상기 아암의 메인피봇부는 상기 제2핀부로부터 이격되어 구성하며,

상기 아암타부에는 힘이 작용하도록 구성하되, 상기 아암타부에 힘이 작용하면 상기 메인피봇부를 중심으로 회전하게 될 때에 상기 제2핀부가 이동됨에 따라 상기 코일스프링이 압축되도록 상기 이동플레이트가 상기 아암방향으로 이동하며,

상기 아암타부에서의 힘의 방향과 상기 메인피봇부와의 직각거리가 차이가 남에 따라,

상기 아암타부에서 모멘트가 작용함으로 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부와의 직각거리도 변경되면서 급격하게 증가하는 스프링축방향힘으로 인한 모멘트의 변동율을 낮추어 주도록 구성하는 등부하스프링행어를 구성한다.

여기서 상기 스프링축은 하나 또는 그이상으로 분할하여 핀부를 통하여 회전하도록 구성하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 아암타부에서 힘의 방향과 상기 메인피복부와의 직각거리를 곱한 모멘트와 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부와의 직각거리의 곱한 모멘트는 어느지점에서나 각각 동일하되, 상기 아암타부에서 힘은 균등한 범위안에 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

여기서 등부하스프링행어에 로프로 연결하여 수상에 설치된 부유체의 계류라인과 연결함으로 수위변화에 따라 일정한 인장력을 사용하여 안전하게 상기 부유체를 수상에서 고정해주도록 구성하여 등부하스프링행어를 이용한 계류장치를 구성한다.

여기서 상기 등부하스프링행어를 복수개로 구성하여 복수개의 상기 등부하스프링행어의 상기 아암타부에 롤러를 각각 구성함으로 로프가 상기 롤러에 삽입되도록 구성하되, 상기 롤러를 배치하여 상기 롤러에서 로프가 굴곡되도록 함으로써 와이어로프굴곡길이부를 구성함으로 원하는 변위량 및 인장력을 증가시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 등부하스프링행어 4대를 두개씩 마주보도록 배치하여 하나의 로프의 일단이 고정부에 고정되도록 구성하고 로프는 상기 등부하스피링행어 4개의 상기 아암타부에 구성한 롤러에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치하여 로프의 타단은 상기 계류라인에 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 등부하스프링행어 4대를 두개씩 한쪽편에 배치하여 하나의 로프의 일단이 고정부에 고정되도록 구성하고, 로프는 상기 등부하스피링행어 2개의 상기 아암타부에 구성한 롤러에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치하며, 나머지 상기 등부하스프링행어 2개를 롤러로 연결하기 위하여 별도의 롤러를 2개 더 사용하여 반대편에 구성된 나머지 상기 등부하스프링행어 2개의 아암타부 에 로프를 통과시키도록 구성하여 로프의 타단은 상기 계류라인에 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다.

제1효과는 수위변화에 상관없이 비교적 일정한 인장력에 의하여 구속될 수 있는 효과를 가진 것이다.

제2효과는 등부하스프링행어의 배치 및 겹치는 수량에 의하여 최대 신장변위 및 인장력을 변경하며 설치 환경에 따른 적용이 가능한 효과를 갖는 것이다.

제3효과는 바닥 앵커부에 등부하스프링행어를 이용한 계류장치를 설치하는 효과를 갖는 것이다.

제1a도 및 제1b도는 본원발명의 계류장치를 이용하여 해상의 부유체를 구성하는 것이다.
제2a도 및 제2b도는 본원발명의 등부하스프링행어가 힘을 받지 않은 상태를 보이는 도이다.
제3a도 및 제3b도는 본원발명의 등부하스프링행어가 힘을 받고 있는 상태를 보이는 도이다.
제4a도 및 제4b도는 본원발명의 등부하스프링행어가 힘을 받고 있는 상태를 보이는 도이다.
제5a도 내지 제5d도는 두개의 등부하스프링행어를 이용하여 계류장치의 구성을 보이는 도이다.
제6a도 내지 제6c도는 4개의 등부하스프링행어를 하나의 면에 서로 마주보도록 구성하여 계류장치의 구성을 보이는 도이다.
제7a도 내지 제7d도는 4개의 등부하스프링행어를 두개씩 서로 겹으로 마주보도록 구성하여 계류장치의 구성을 보이는 도이다.
제8도는 배경기술을 보이는 도이다.

본발명에서는 해양시설(수상태양광,부표, 수상풍력등)을 바다에 고정해 주는 장치로 계류장치라고한다.

이들 계류장치들은 탄성체(스프링, 탄성로프등)를 이용하여 수면의 수위변화에 대응하도록 되어있다.

이런 계류장치들은 탄성체의 가변성을 이용하기 때문에 변위가 커지면 커질수록 작용하는 하중이 커지는 단점을 가지고 있다.

본발명은 변위가 커져도 작용하는 힘은 같은 크기를 가진 등부하스프링행어 (100)를 사용하는 것이다.

등부하 타입은 힘의 변위 폭이 10% 이내로 해당되는 것을 의미한다.

또한 등부하타입을 사용하더라도 이동거리가 1m 이상 커버하는 것은 난해한 것이다.

도1a 및 도1b에 의하여 설명하면 하기와 같다.

본발명에서 사용하는 등부하스프링행어(100:constant spring hanger)의 원리는 하기와 같다.

계류라인(300)에 연결하여 수위변화에 대응하고 계류라인의 처짐을 방지하여 부유체(700)의 회전 및 설치 영역에서의 이탈을 방지한다.계류라인을 부유체의 4개면 또는 그 이상으로 설치구성한다.

계류라인(300)에 연결된 병렬 계류장치인 등부하스프링행어(100:CONSTANT SPRING HANGER)의 구조로 인하여 수위변화에 상관없이 비교적 일정한 인장력에 의하여 구속될 수 있는 것이다.

등부하스프링행어(100)의 지그재그 배치 및 겹층 구조로 인하여 계류라인에 많은 양의 신장변위가 발생된다.‘

등부하스프링행어(100)의 배치 및 겹치는 수량에 의하여 최대 신장변위 및 인장력을 변경하며 설치 환경에 따른 적용이 가능하다.

바닥에 앵커부(600)에 등부하스프링행어를 이용한 계류장치(1000)를 설치하는 것이 가능하다.

그러나 본원발명은 도1b와 같이 소형으로 구성이 가능하여 부유체에 설치하는 것이 가능하다.

또한 본원발명은 등부하스프링행어(100)의 배치 및 겹치는 병렬구조로 인하여 외형 크기 및 중량이 작아짐으로 도1b와 같이 부유체의 상부에도 설치가 가능하다.

도2a 내지 도5를 중심으로 발명을 설명하면 하기와 같다.

특히 도2b,3b,4b에서는 하기와 같이 설명된다.

W 라는 인장력이 작용한다.(본원발명에서는 하방향으로 작용하는 것으로 표현됨.) 어떠한 힘의 방향도 가능하나 본원발명에서는 롤러를 통하여 여러차례 굴곡되도록 구성하여 하방향 또는 상방향으로 작용하는 것을 설명하기 위하여 하방향으로 힘을 가하는 것을 도시한 것이다.

인장력이라는 단어는 잡아당기는 힘으로 결국은 등부하스프링행어의 코일스프링과 연결된 스프링축을 이끌어낸다는 차원에서 인장력이라는 표현을 사용한 것이다.

인장력이 작용하면서 중심축인 메인피봇부(132)를 중심점으로 하여 아암(130)이 회전하게 된다.

아암(130)의 회전으로 코일스프링(140)과 연결되어있는 이동플레이트(114)와 연결된 스프링축(120)을 인장하게 되며 연결되어있는 이동플레이트(114)가 코일스프링(140)을 압축하게 된다.

코일스프링(140)과 연결되어있는 스프링축(120)이 아암(130)과 연결되는 작용점인 제2핀부(134)와 메인피봇부(132) 와의 직교하는 높이 a가 변경되면서 급격하게 증가하는 스프링축모멘트(F1×a1,F2×a2,F3×a3)의 변동율을 낮추어 준다.

W의 힘이 가해질수록 팔의 길이에 해당하는 a의 길이가 작아지게 되어 모멘트의 급격한 변동율을 낮추어 준다. 이러한 구성이 일정한 힘으로 계류장치에서 부유장치의 파도나 수위변화에 일정한 힘을 제공하여 주는 것이다.

이때 모멘트 F1×a1,F2×a2,F3×a3는 변화하는 모멘트 W×b1, W×b2, W×b3와 정확히 일치되어 일정한 등부하를 유지하게 된다.

모멘트 F×a가 변화하는 만큼 모멘트 W×b도 변화하므로 일정한 부하를 항상유지하여 준다.

계류장치에 탄성체가 설치되어 자체 신장률로 인하여 계류장치의 처짐이 적고 너울 등 외력 발생 시 탄성체 장력에 의한 부유체의 유동이 작게되는 것이다.

현행 계류장치의 단점은 스프링이나 탄성체의 탄성력을 그대로 이용하여 변위가 생길수록 부하가 기하급수적으로 변경된다는 점이다.

코일스프링(140)의 내부의 중공부에 스프링축(120)이 삽입구성된다.

상기 스프링축(120)의 일단부에 이동플레이트(114)가 고정된다.

상기 이동플레이트(114)에 상기 코일스프링(140)의 일단부가 지지되도록 구성한다.

상기 스프링축(120)의 타단부에 아암일부(135)에서 회전결합되도록 제2핀부(134)를 구성한다.

상기 아암(130)의 메인피봇부(132)는 상기 제2핀부(134)로부터 이격되어 구성하여 힘의 모멘트가 발생하도록 하는 것이다. 이격되는 길이의 크기에 비례하여 모멘트의 차이가 나는 것이다.

상기 아암타부(136)에는 힘이 작용하도록 구성하되, 상기 아암타부(136)에 힘이 작용하면 상기 메인피봇부(132)를 중심으로 회전하게 될 때에 상기 제2핀부(134)에 의하여 상기 코일스프링(140)이 압축되도록 상기 이동플레이트(114)가 상기 아암(130)방향으로 이동하는 것이다.

상기 아암타부(136)에 힘이 가해질수록 힘의 방향과 상기 메인피봇부(132)사이에 직각거리가 차이가 남에 따라,

상기 아암타부(136)에서 모멘트가 상이하게 됨으로 상기 스프링축방향힘(도면에서는 화살표방향임.)과 상기 메인피봇부(132)와의 직각거리도 변경되면서 급격하게 증가하는 스프링축방향힘으로 인한 모멘트의 변동율을 낮추어 주도록 등부하스프링행어를 구성하는 것이다.

여기서 상기 스프링축(120)은 하나 또는 그이상으로 분할하여 핀부를 통하여 회전하도록 구성한다. 본원발명의 도면2a에서는 제1핀부(125)를 구성한다.

코일스프링의 길이에 따라 핀부를 복수개를 구성할 수 있는 것이다.

또한 메인피봇부(132)를 중심으로 아암이 회전하기 때문에 필연적으로 제2핀부(134)가 스프링축(120)과는 경사지도록 구성되어 제1핀부(125)를 구성하는 것이 바람직하다.

상기 아암타부(136)에서 힘의 방향과 상기 메인피봇부(132)와의 직각거리를 곱한 모멘트와 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부(132)와의 직각거리의 곱한 모멘트는 어느지점에서나 서로 동일하되, 상기 아암타부(136)에서 힘은 균등한 범위안에 있도록 구성되는 것이다.

도2a 내지 도4b를 종합적으로 설명하면 하기와 같다.

여기서 제2핀부(134)에 작용하는 스프링축(120)의 힘은 F1,F2,F3이다.

힘에 의한 각각의 팔의 거리에 해당하는 a1,a2,a3는 각각의 힘의 방향과 메인피봇부(132)와의 직각거리를 의미하는 것이다.

상기의 힘에 해당하는 각각의 힘에 따라 아암타부(136)에서의 힘은 하방향으로 W이 작용한다.

힘에 의한 각각의 팔의 거리에 해당하는 b1,b2,b3는 각각의 힘의 방향과 메인피봇부(132)와의 직각거리를 의미하는 것이다.

즉 등식으로 설명하면

F1×a1= W×b1

F2×a2= W×b2

F3×a3= W×b3

와 같다.

가장 이상적인 경우의 등식에 해당된다.

본 발명의 등부하스프링행어는 일정한 부하의 범위안에 있는 것을 의미한다.

일정한 부하에 해당되는 W 는 본원발명에서는 6 내지 10%범위 내에 해당되도록 하는 것이다.

따라서 코일스프링(140)의 힘이 코일스프링의 길이가 축소됨에 따라 급격하게 변화하는 힘에도 불구하고 아암타부(136)에서는 일정한 힘이 작용하도록 하는 것이다. 일정한 힘의 범위안에 있을 경우에 계류장치에 적용이 가능한 것이다.

조정부(138)은 메인피봇부(132)와 제2핀부(134)와의 거리를 조절하기 위한 것이다.

그렇지 않은 경우에는 계류라인(300)이 끊어지거나 부유장치가 해수에 잠기는 등의 피해가 발생할 수 있는 것이다.

상기의 등부하스프링행어(100)를 이용하여 하기의 계류장치(1000)에 적용하는 세가지 실시예로는 하기와 같이 구성한다.

우선 제1실시예로는 하기와 같다.

도5a 내지 도5d를 중심으로 살피면 하기와 같다.

본원발명의 계류 장치(1000)인 등부하스프링행어 (100:CONSTANT SPRING HANGER) 를 이용한 병렬식 구조에 대하여 설명하면 하기와 같다.

등부하스프링행어(100) 2 세트를 병렬로 연결하는 구조 및 순서에 관한 것이다.

등부하스프링행어(100)의 구조적 단점으로는 신장변위(TRAVLE)가 길어지면 회전하는 아암(130)이 길어지게 되어 외형 사이즈가 커지게 되며, 수상 및 해상에 설치시 많은 신장 변위를 요구하므로 설치가 불가능할 수 있다.

등부하스프링행어(100)의 배치 및 구조 변경으로 인하여 즉,지그재그 방향으로 설치하고 롤러를 이용하여 겹층구조로 설치함으로 외형사이즈를 줄이고 신장 변위를 증가시킨다.

등부하스프링행어(100)을 여러개 병열로 설치하여 요구하는 인장력을 증가시킨다.

1. 로프와 계류라인을 연결한다.여기서 로프는 와이어로프를 사용하는 것이 바람직하다.

2. 수위 변화 및 외력에 의한 계류라인에 인장력이 발생된다.

3. 인장력에 의하여 와이어로프가 잡아당겨지게 된다.

4. 당겨진 와이어로프는 반대쪽 끝이 고정되어 있으므로 아암을 회전시키며 등부하스프링행어(100)를 작동시키게 된다.

5. 등부하스프링행어(100) 1 대에서 발생되는 변위량은 지그재그 배치의 굴곡회수에 의하여 연결된 와이어로프의 변위량이 증가하게 된다. 이때 롤러를 지나가게 되어 로프의 이탈을 방지하도록 구성한다.

6. 해당 계류 장치의 인장력은 등부하스프링행어(100)의 병렬로 배치한 개수로 인하여 증가시킬수 있다.

7 해당 계류 장치는 등부하스프링행어(100)의 특성에 의하여 비교적 일정한 인장력이 발생된다.

L 은 SPRING 1 대의 최대 변위랑 (L=360 mm)

TOTAL TRAVEL = L x 4( 지그재그 배치에 의한 굴곡 회수) = L1+L2+L3+L4

예)360 x 4 = 1440mm 이다. 또한 길이 50mm정도 계류장치에서 이격되게 와이어로프가 나와 있는 상태가 됨으로 전체 길이 1490mm에서 여분의 길이 50mm를 제외하면 1440mm가 된다.

W = 계류장치 인장력

W= (등부하스프링행어 1 대의 인장력) x (등부하스프링행어 수량)

등부하스프링행어(100) 2 SET를 병렬로 연결하는 구조를 설명한다.

제1롤러부(510,520,530,540,550)는 등부하스프링행어(100)의 아암타부(136)에 구성설치한다.도5b는 도5a의 초기상태에서 힘을 가하는 상태를 보이는 도이다.

도5c는 도5b의 상태에서 더욱 힘을 가하면 되는 것을 보이는 것이다.

상하로 또는 좌우로 병렬배치하여 굴곡부가 많이 발생할수록 변위량이 증가한다.

등부하스프링행어(100)의 아암타부(136)에서 또 다른 등부하스프링행어(100)의 아암타부(136)사이에 로프의 길이부는 두개로 분할하여 표시하였다.

이유로는 제1롤러부(510)에서 제1롤러부(520)까지의 거리를 단위거리로 구성하여 로프의 길이부를 분할하여 표시한 것이다.

로프는 와이어로프를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 등부하스프링행어(100)에 로프(200)로 연결하여 수상에 설치된 부유체(700)의 계류라인(300)과 연결함으로 수위변화에 따라 일정한 인장력을 사용하여 안전하게 등부하스프링행어(100)를 이용하여 상기 부유체(700)를 수상에서 고정해주도록 등부하스프링행어(100)를 이용한 계류장치를 구성한다.

상기 등부하스프링행어(100)를 복수개로 구성하여 복수개의 상기 등부하스프링행어(100)의 상기 아암타부(136)에 롤러(510,520,530,540,550)를 각각 구성함으로 로프(200)가 상기 롤러(510,520,530,540,550)에 삽입되도록 구성하되, 상기 롤러(510,520,530,540,550)를 배치하여 상기 롤러(510,520,530,540,550)에서 로프(200)가 굴곡되도록 함으로써 와이어로프(200)굴곡길이부를 구성함으로 원하는 변위량 및 인장력을 증가시키도록 구성하는 것이다.

5d도는 5a도의 A-A'선을 절단선으로 할 때에 등부하스프링행어(100)가 상하로 배치되어있는 것을 보이는 도를 표시한 것이다.

제2실시예로는 하기와 같다.

도6a 내지 도6c에 의하여 설명하면 하기와 같다.

등부하스프링행어(100)를 4개를 병렬로 연결한 구조에 대하여 예를 드는 것이다.

제1실시예의 것을 한쌍씩 좌우로 구성하여 로프가 4개의 등부하스프링행어 (100)의 아암타부(136)에 모든 경로를 거치도록 구성한 것이다.

등부하스프링행어(100)의 지그재그배치에 의한 코일스프링 수량 및 굴곡회수에 의하여 연결된 와이어 로프의 변위량 및 인장력이 증가하게 된다.

전체굴곡길이 = L x 8( 지그재그 배치에 의한 굴곡 회수)

예시로 360 X 8=2880은 2930-50=2880으로 계산할 수 있다.

제3실시예로는 하기와 같다.

제1실시예의 것을 동일한 방향으로 쌍으로 구성하여 로프가 4개의 등부하스프링행어 (100)의 아암타부(136)에 모든 경로를 거치도록 구성한 것이다.

이렇게 구성함으로써 제1실시예의 두개의 등부하스프링행어(100)의 경로를 취한 로프가 이웃하는 등부하스프링행어로 이동되기때문에 제2롤러부(504)로 롤러에 의하여 옆으로 이동하게 되는 것이다.

상기 등부하스프링행어(100) 4대를 두개씩 서로 마주보도록 배치하여 하나의 로프(200)의 일단이 고정부(400)에 고정되도록 구성하고 로프(200)는 상기 등부하스피링행어 4개의 상기 아암타부(136)에 구성한 롤러 (510,520,530,534,536,540,550)에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치하여 로프(200)의 타단은 상기 계류라인(300)에 연결되도록 하여 등부하스프링행어(100)를 이용한 계류장치를 구성한다.

이하에서 설명하는 3실시예의 결과는 제2실시예와 같다. 제3실시예는 배치가 상이한 것이다.

도7a 내지 도7b를 설명하면 하기와 같다.

등부하스프링행어(100) 4세트를 병렬겹층으로 연결하는 구조를 설명한다.

지그재그 배치에 병렬로 겹층구조를 추가하여 굴곡회수 및 코일스프링(140)의 수량을 증가시켜 연결된 와이어로프(200)의 변위량을 증가시킨다.

당겨진 와이어로프는 반대쪽 끝이 고정되어 있으므로 아암(130을 회전시키며 등부하스프링행어 4개가 작동하게 되는 것이다.

등부하스프링행거(100)의 지그재그배치에 의한 코일스프링 수량 및 굴곡회수에 의하여 연결된 와이어로프으 변위량 및 인장력이 증가하게된다.

전체변위 = L x 8( 지그재그 배치에 의한 굴곡 회수)

예시로 360 X 8=2880은 2930-50=2880으로 계산할 수 있다.

현행의 계류장치들은 탄성력이 커짐에 따라 당겨지는 힘도 커지는 가변성이다.

본원발명의 등부하스프링행거(100)는 변화없이 일정하게 탄성력을 유지할 수 있어서 그것을 해수 속의 계류장치에 적용하는 것이다.

해수면의 높낮이가 커도 충분히 설치 가능하게 병렬식으로 배치하는 방식으로 해결하는 것이다.

4개의 등부하스프링행어(100) 각각의 아암타부에 롤러부를 구성한 것이다. 동일한 방향으로 구성하여 도면8a에서 보는 바와 같이 제1롤러부 (510,520,530,540,550)에서 제1롤러부(550)을 제외한 롤러부는 이웃하는 한 쌍의 롤러부가 구성되는 것으로,

제1롤러부(510)에 해당하는 이웃하는 한쌍의 롤러부를 제2롤러부(501)로 도면부호를 표시하고,

제1롤러부(520)에 해당하는 이웃하는 한쌍의 롤러부를 제2롤러부(502)로 도면부호를 표시하고,

제1롤러부(530)에 해당하는 이웃하는 한쌍의 롤러부를 제2롤러부(503)로 도면부호를 표시하고,

제1롤러부(540)에 해당하는 이웃하는 한쌍의 롤러부를 제2롤러부(504)로 도면부호를 표시하였다.

상기 등부하스프링행어(100) 4대를 두개씩 동일한 방향으로 배치하여 하나의 로프(200)의 일단이 고정부에 고정되도록 구성하고, 로프(200)는 상기 등부하스피링행어 2개의 상기 아암타부(136)에 구성한 롤러(510,520,530,540,550)에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치한다.

나머지 상기 등부하스프링행어(100) 2개를 롤러(501,502,503,504)로 연결하기 위하여 별도의 롤러를 2개 더 사용하여 반대편에 구성된 나머지 상기 등부하스프링행어(100) 2개의 아암타부(136)에 로프(200)를 통과시키도록 구성하여 로프(200)의 타단은 상기 계류라인(300)에 연결되도록 구성한다.

도면7b는 도면7a에서 힘을 가한 상태를 도시한 것이다.

도면7c는 도면7b에서 더욱 힘을 가한 상태를 도시한 것이다.

도면7d는 도면7a의 좌측면도를 보이는 도이다.일방향에 두개씩 좌우에 각각 배치된 것을 보이는 도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

a1,a2,a3 :메인피봇부와 제2핀부까지의 거리
b1,b2,b3:메인피봇부와 아암타부의 힘의 방향과의 직각거리
c:압축되기 전코일스프링의 길이
e:압축된 코일스프링 길이
L1,L2,L3:등부하스프링행어변위량
100:등부하스프링행어 112:케이스부 114:이동플레이트 116:고정플레이트 120:스프링축 125:제1핀부 130:아암 132:메인피봇부
134:제2핀부 135:아암일부 136:아암타부 138:조정부 140:코일스프링
200:로프 210,220,230,240,250,260,270,280:와이어로프굴곡길이부 300:계류라인 400:고정부 501,502,503,504:제2롤러부 510,520,530,534,536,540,550:제1롤러부
600: 앵커부 700:부유체 1000:계류장치

Claims (7)

1. 코일스프링;
   상기 코일스프링의 내부의 중공부에 삽입구성되는 스프링축;
   상기 스프링축의 일단부에 고정되는 이동플레이트;
   상기 이동플레이트에 상기 코일스프링의 일단부가 지지되도록 구성하고,
   상기 스프링축의 타단부에 아암일부에서 회전결합되도록 구성하는 제2핀부;
   상기 아암의 메인피봇부는 상기 제2핀부로부터 이격되어 구성하며,
   상기 아암타부에는 힘이 작용하도록 구성하되, 상기 아암타부에 힘이 작용하면 상기 메인피봇부를 중심으로 회전하게 될 때에 상기 제2핀부가 이동됨에 따라 상기 코일스프링이 압축되도록 상기 이동플레이트가 상기 아암방향으로 이동하며,
   상기 아암타부에서의 힘의 방향과 상기 메인피봇부와의 직각거리가 차이가 남에 따라,
   상기 아암타부에서 모멘트가 작용함으로 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부와의 직각거리도 변경되면서 급격하게 증가하는 스프링축방향힘으로 인한 모멘트의 변동율을 낮추어 주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어.
2. 제1항에 있어서 상기 스프링축은 하나 또는 그이상으로 분할하여 핀부를 통하여 회전하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어.
3. 제1항에 있어서 상기 아암타부에서 힘의 방향과 상기 메인피복부와의 직각거리를 곱한 모멘트와 상기 스프링축방향힘과 상기 메인피봇부와의 직각거리의 곱한 모멘트는 어느지점에서나 각각 동일하되, 상기 아암타부에서 힘은 균등한 범위안에 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 등부하스프링행어에 로프로 연결하여 수상에 설치된 부유체의 계류라인과 연결함으로 수위변화에 따라 일정한 인장력을 사용하여 안전하게 상기 부유체를 수상에서 고정해주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어를 이용한 계류장치.
5. 제4항에 있어서 상기 등부하스프링행어를 복수개로 구성하여 복수개의 상기 등부하스프링행어의 상기 아암타부에 롤러를 각각 구성함으로 로프가 상기 롤러에 삽입되도록 구성하되, 상기 롤러를 배치하여 상기 롤러에서 로프가 굴곡되도록 함으로써 와이어로프굴곡길이부를 구성함으로 원하는 변위량 및 인장력을 증가시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어를 이용한 계류장치.
6. 제4항에 있어서 상기 등부하스프링행어 4대를 두개씩 서로 마주보도록 배치하여 하나의 로프의 일단이 고정부에 고정되도록 구성하고 로프는 상기 등부하스피링행어 4개의 상기 아암타부에 구성한 롤러에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치하여 로프의 타단은 상기 계류라인에 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어를 이용한 계류장치.
7. 제4항에 있어서 상기 등부하스프링행어 4대를 두개씩 한쪽편에 구성 배치하여 하나의 로프의 일단이 고정부에 고정되도록 구성하고, 로프는 상기 등부하스피링행어 2개의 상기 아암타부에 구성한 롤러에 연속되도록 굴곡을 가지면서 배치하며,
   나머지 상기 등부하스프링행어 2개를 롤러로 연결하기 위하여 별도의 롤러를 2개 더 사용하여 반대편에 구성된 나머지 상기 등부하스프링행어 2개의 아암타부 에 로프를 통과시키도록 구성하여 로프의 타단은 상기 계류라인에 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 등부하스프링행어를 이용한 계류장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images