KR920005646Y1 - 고무제 중공방현재 - Google Patents

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내용 없음.

Description

고무제 중공방현재

제1도는 본 고안의 한 실시예에 의한 고무제 방현재의 평면도.

제2도는 제1도의 A-A선을 따라 작도한 단면도.

제3도는 제1도의 방현재의 압축변형의 형태를 나타낸 단면도.

제4도는 본 고안의 다른 실시예에 의한 고무제 방현재의 단면도.

제5도는 다른 실시예에 의한 방현재의 단면도.

제6도는 또 다른 실시예에 의한 방현재의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에대한 부호의 설멍

1 : 지지부 2 : 수충부(受衝部)

3 : 설치부 1a : 종상부(踵狀部)

5 : 보강철판 5' : 보강철재

본 고안은 절두(머리가 잘린)원추형으로 형성된 고무탄정재로 만든 속이 빈 통상체(筒狀體)를, 그 축의 중심선이 선박을 옆에 댈 수 있도록 만든 수심이 깊은 부두 즉, 안벽면(岸壁面)에 대하여 직교하도록 장치한 형식의 고무탄성체로 만든 통형 방현재의 개량에 관한 것이다.

본 출원인은 종래에 잘 알려진 주발형 방현재의 에너지흡수능력을 한층 증대시킬 목적으로 우선하여 속이빈 절두 원추형으로 형성된 주체의 최소외경단부에 그 단부로 부터 공축적(共軸的)으로 돌출하는 두꺼운 원판형 수충부(受衝部)를 일체가 되도록 형성한 고무제방현재를 제안하였다 (실공소 제 56-55299호 공보 참조).

이 이전의 고안에 관한 방현재는 상술한 바와 같이 속이 빈 절두 원추형 주체의 일단에서 어느 정도의 높이(방현재 전체높이 H에 대하여 0.15H 이상)로 돌출하도록 형성한 두꺼운 수충부를 지니고, 이 수충부가 우선접안선박에 접촉하여 접안에너지의 일부를 흡수하므로 주체부의 외면이 바깥쪽으로 팽창하도록 부풀어서 선박의 바깥면에 접촉하기 까지의 시간을 상당히 늦출 수 있으며, 그 결과 주체부의 변형 할수있는 범위가 현저히 확대하여 에너지 흡수성능력도 대폭 증대한다.

그렇지만 이 선행기술의 방현재는 높은 에너지 흡수성능력을 나타낸 다고 하지만 상당히 강성의 구조로 되어있어서 접현(接舷)할때에는 커다란 반동력을 나타낸다.

이 때문에 방현재에 따라 선박이 순상하는 위험성이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 에너지 흡수성능력을 크게 유지함과 동시에 반동력이 작은 고무로 만든 방현재를 제공하여 전술한 선행기술의 문제점을 해결하게 된다.

본 고안에 따르면 고무탄성의 재료로 만물어진 대략 깔대기모양을 이루는 중공체(中空體)로서, 이 중공체는절두원추형을 이루는 지지부와 이 지지부의 최소외경단부로 부터 일체가 되게 또한 그것과 공축적으로 또한축의 중심선에 대하여 실질적으로 평행하게 뻗은 전체로서 원통상의 수충부와, 전기한 지지부의 최대내경단부로 부터 일체적으로 또는 그 축의 중심선에 직교하는 면에 잇따라 바깥쪽 방향으로 연장하는 설치부에 따라일체가 되게 구성하였으며, 또한, 전기한 지지부는 그 최대내경 r1이 수충부의 최소외경 r2에 대하여 r1r2의관계를 부여하고 있는 것을 특징으로하는 고무제 속 빈 방현재를 제공하는 것이다.

본 고안의 한가지 형태에 따르면 수충부의 외표면은 방현재의 축에 대하여 약 10°이하의 각도로 안쪽으로경사지고 있다.

내표면도 마찬가지로 경사져도 좋으나, 이때는 수충부를 경사진 벽체(壁體)의 회전체로 구성할 수 있다.나아가서 본 고안의 다른 형태에 따르면 그 설치부는 그 지지부의 최대내경단부에서 일체적으로 또한 축의중심선상에 직교하는 면에 잇따라서 안쪽으로 뻗었으며 이 설치부의 내경 r3는 다음식 r3＞0.75 r2을 만족한다.

결국 본 고안의 원리는 다음과 같은 지식에 바탕을 두고 있다.

즉, 전체 에너지 흡수성능을 일정하게 유지하면 접현할 때의 방현재에 의한 반동력은 작은 편이 바람직하며반동력을 작게할 수록 선약의 축부를 손상하는 가능성이 작아진다는 사실이다.

나아가서 반동력의 감소분을 보상하도록 방현재의 변형능력을 크게하면 필요로 하는 전체에너지 흡수성능력을 얻을 수 있다.

본 고안의 그 밖의 목적이나 특징 및 효과는 첨부도면을 참조하는 본 고안의 실시예의 기재에 따라 명백하다할 것이다.

제1도 및 제2도는 본 고안을 구체화한 고무재의 통형인 방현재의 일예를 나타내는 평면도 및 단면도이다.양 도면에서 본 예의 방현재는 속이 빈 절두 원추형의 지지부(1)와, 이 지지부(1)의 최소외경단부에서 축의중심선에 평행하는 방향으로 연장하여 일체적으로 형성한 원통상의 수충부(2)와, 지지부(1)의 최대 내경단부에서 축의 중심선에 직교하는 면에 잇따라서 방사방향으로 연장하여 일체적으로 형성한 설치부(3)로 형성한다.

지지부(1)의 최대내경 r1은 수충부(2)의 최소외경 r2에 대하여 r11.0 r2의 범위에서 형성하고 있다.

여기에서 상기 식이 의미하는 바는 지지부(1)의 최대내경 r1이 수충부(2)의 최소외경 r2와 같거나 그렇지않으면 그 보다 크게 설정되었으며, 이에 따라 접현하중의 작용범위 P-P'가 방현재 변형의 기간중, 즉 전기한하중작용의 초기에서 부터 굴곡한 지지부(1)가 현측판(舷側板)과 접촉함에 이르는 작용이 끝날 때까지의 사이,지지부(1)의 저부에서의 받침점 Q, Q' 통과하는 면 Y, Y' 보다 항상 안쪽으로 위치하게 되는 결과 과대한 반동력의 발생을 방지하게 된다.

제4도의 실시예중 점선으로 나타내는 바와 같이 설치부(3)가 지지부(1)의 최대내경단부에 대하여 그 단부로부터 일체적으로 또한 반경내 방향편으로 약간 돌출하는 종상부(踵狀部)(1a)를 포함하는 경우 설치부(3)의 내경 r3과 전기한 r2와의 바람직한 관계는 r30.75 r2이다.

상기한 설명에 첨가하여 본 예의 방현재에 있어서는 이미 설명한바와 같이 수충부(2)가 대략 원통형으로형성되어 있기 때문에 선박으로부터 접현하중을 받은 초기에는 제2도중의 점선로 나타낸바와 같이 우선 수충부(2)와 지지부(1)와의 경계부분이 축의 중심방향으로 양끝을 잡고 세개 비트는 것처럼 변형하고 그 결과 지지부(1)의 경사각(θ)이 보다 작아진다.

바꾸어 말하면 지지부(1)는 보다 크게 경사지게 되므로 본 예의 방현재의 초기반동력은 그 만큼 낮아진다. 실험결과에 의하면 원통형의 수충부로 하였음에 의한 반동력의 저하율은 약 10%이다.

더우기, 본 예의 방현재에서 수충부(2)의 최소외경 r2은 방현재의 전체높이 H에 대하여 1.27H이다.

그런데, 본 예의 방현재는 위에서와 같이 비교적 완만한 반동력의 동작을 하기 시작하는 것을 보여주는 초기의 압축변형을 한 다음, 잇따른 하중의 증대에 수반하여 제3도에서 보는 바와 같이 지지부 (1)가 방사방향으로 팽만하는 굴곡변형예로 이행한다.

그리고 이 지지부(1)는 끝내는 그 내면이 상단부와 하단부에서 압력을 가하여 압접하도록 좌굴(挫屈buckling)하기에 이르지만 이 때 수충부(2)가 지지부(1)의 최소외경단부에서 축의 중심선과 평행한 방향으로상당한 높이로 돌출하고 있기 때문에 좌굴한 전기지지부(1)의 바깥면은 최대내경 r1이 수충부(2)의 최소외경r2보다 크게 되어 있는 구성과 서로 어울려서 힘 f의 역선(力線)은 도면중 화살표로 나타낸 바와 같이 경사방향으로 뻗어나가기 때문에 도시한 바와 같이 좌굴한 지지부(1)는 다시금 방사방향으로 변형할 수 있다.

여기에서 본 예의 방현재는 수충부(2)가 원통형으로 형성되어 있기 때문에 이미 설명한 바와 같이 지지부(1)는 더욱 크게 경사지므로 힘 f은 좌굴한 전기 지지부(1)를 방사방향으로 더욱 크게 변형시키도록 작용한다.

본 고안자가 실시한 실험결과에 의하면 상기의 변형작용에 의한 변형량의 증가율은 약 10%이다.

이상을 종합하면 본 예의 방현재는 반동력이 약 10%만큼 저감하는 한편 변형량은 약 10%증대한다.

그리고 이들 수치로 부터 이론식에 기초하여 계산하면, 에너지흡수량은 오히려 2%정도 증대한다는 것을 판명하었다.

이 사실은 이미 설명한 바와 같이 에너지 흡수량은 동일하고 반동력이 보다 낮은 방현재를 만들 수 있다고하는 잇점을 가져오게 한다.

더우기, 상술한 반동력, 변형량 및 에너지흡수량은 방현재의 치수의 변경에 따라 달라진다.

상술한 바와 같이 수충부(2)가 원통형으로 형성됨과 더불어 지지부(1)의 최소외경단부에서 축의 중심선에 평행한 방향으로 상당한 높이로 돌출하고 있어야 하는 것이 중요한 구성요건이다.

이 돌출높이 h는 방현재의 높이 H에 대하여 0.15H＜h≤0.35H의 범위가 되어야한다는 것을 실험의 결과로부터 판명하고 있다.

설치부(3)는 그 내부에 보강철판(5)을 매설하고 있다.

또한 수충부(2)에도 필요에 따라 그 마루면(頂面)안쪽에 보강철재(5')를 매설하고 있다.

이 보강철재(5')는 수충부(2)의 마루면에 강직성을 부여하는 것이외에도 수충부(2)의 마루면위에 더욱 큰면적의 수충판재를 부설할 경우 장치하는 밑판으로서의 역할을 한다.

더우기 이 보강철판은 제5도에서 예시하는 바와 같이 구성하여도 좋다.

또 지지부(1)는 제6도에서 보는 바와 같이 최대내경단부 가까이에 있으며, 또한 방현재의 저면에서 적당한놀이의 위치에서 ""자상으로 구부려서 형성하였고 이에 따라 이 지지부(1)의 굴곡변형이 반드시 절곡하는곳에서 일어나도록 구성할 수도 있다.

제4도는 본 고안의 그 밖의 실시예에 의한 통형 방현재의 단면도이다. 본 예의 방현재는 수충부(2)가 지지부(1)의 최소외경단부에서 위편으로 연장함과 동시에 이 수충부(2)의 원주면이 축의 중심선 X에 대하여 약 10°의각도 α로서 사교(斜交)하도록 형성되어 있는 점이외에도 전예와 마찬가지이다.

본 예의 방현재에 있어서, 특히 수충부(2)가 위에서와 같이 구성된 것은 다음의 이유 때문이다.

본 고안에 의하면 지지부(1)의 최대내경 r1은 수충부(2)의 최소외경 r2과 같거나 그렇지 않으면 그것보다 커야함이 필수요건의 하나이지만 예를 들면 반동력을 최대한계 내에서 임의로 증대시키므로 지지부(1)의 두께t를 도면중 점선으로 나타내도록 증대시켰을 경우, 수충부(2)의 내경 r2이 지지부(1)의 최대내경 r1보다 커지는 경우가 일어난다. 그래서 본 예와 같이 수충부(2)의 주면을 형성하여 두면 최소한 수충부(2)의 마루면에있어서의 최소외경 r2은 지지부(1)의 최대내경 r1보다 작게 형성할 수 있으며, 나아가서 본 고안 방현재에서는이미 설명한 바와 같이 하중작용시 수충부(2)의 크기를 줄이도록 변형하므로 수충부(2)의 외정 r2은 r1＞1.0r2로 되는 조건을 만족하게 된다.

더우기 본 예에 있어서는 수충부(2)의 외주면 및 내주면이 다같이 축의 중심선(X)에 대하여 경사지도록 형성되었으나 실제로는 최소한 2개의 외주면만이 경사지고 있으면 충분하다.

본 고안은 위에서 상세히 설명한 바와 같이 속이 빈 절두 원추형의 지지부의 최소외경단부에서 축의 중심선에 대하여 평행하는 방향, 그렇지 않으면 약 10° 이내의 각도로 사교하도록 위쪽으로 향하여 돌출하는 원동상의수충부를 형성함과 동시에 지지부의 최대내경을 수충부의 최소외경과 같거나, 그렇지 않으면 그 보다 크게되도록 형성함에 따라 낮은 반동력으로 보다 한층 뛰어난 에너지 흡수성능력을 발휘할 수 있는 고무제 중공의 방현재를 제공한다.

Claims (1)

1. 탄성고무로서 일체적으로 만들어진 두께가 두꺼운 중공체로서 이 중공체는 직원추대(直圓錐臺)형상의 지지부와, 이 지지부의 저면을 따라 반경방향으로 연장되는 환상의 부착부와 그 지지부의 반침면의 주연부로부터 저면과 반대측으로 연장되는 통상의 수충부로서 이루어지며, 이 수충부의 높이 h와 수충부의 최소외경r2이 중공체 전체의 높이 H 및 지지부의 최대내경 r1에 대하여 아래의 식

   r1≤r2 및 0.15H≤h≤0.35 H

   의 관계를 갖임과 동시에 상기 지지부의 외표면이 상기 지지부의 축심선 X에 대하여 평행이든가, 또는 상기지지부의 외표면이 상기 지지부의 축심선 X에 대하여 10°이내의 각도로 내측으로 경사되어 있는 것을 특징으로하는 고무제 중공방현재.