이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 차량 데크 리프팅 시스템을 상면에서 내려다본 모식적인 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 선박용 차량 데크 리프팅 시스템을 측면에서 바라본 모식적인 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 선박용 차량 데크 리프팅 시스템(1000)은 하나의 구동기(M)를 사용하여 다수의 차량 데크(D-1, D-2, D-N)를 리프팅하는 시스템으로서, 메인 로드(R), 구동기(M) 및 데크 리프터(P, P-1, P-2, P-N)를 포함한다.
메인 로드(R)는 연속적으로 배치되는 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ,,, 및 제N 차량 데크(D-N)(이때, N은 2보다 큰 자연수)를 지나도록 배치된다.
메인 로드(R)는 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ,,, 및 제N 차량 데크(D-N)의 상측에 위치하는 고정 데크(G)에 배치될 수 있다.
고정 데크(G)는 리프팅 되지 않고 선체에 고정된 데크이고, 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ,,, 및 제N 차량 데크(D-N)는 수송하고자 하는 차량의 전고에 맞추어 상하로 이동 가능한 데크이다. 메인 로드(R)는 강선으로 제조되는 와이어로 구현될 수도 있고, 강봉 또는 실시 조건에 따라 형강으로 실시될 수도 있다. 메인 로드(R)는 리프팅 하고자 하는 데크들의 길이에 대응되는 길이를 가진다. 즉, N 개의 차량 데크의 길이로 배치된다.
구동기(M)는 메인 로드(R)을 배치된 길이 방향으로 전진 또는 후진 시킨다. 구동기(M)는 모터와 기어가 결합된 형태로 실시될 수도 있고, 유압 실린더 형태로 실시되어 실린축이 직접 메인 로드(R) 밀거나 잡아 다니는 방식으로 구현될 수도 있다. 구동기(M)는 예를 든 형태 외에도 리프팅 하고자 하는 차량 데크의 중량에 따라 여러가지 방식 가운데서 적절하게 선택가능하다.
차량 데크(D-1 ~ D-N)의 하강 구동의 경우 차량 데크의 자체 중량으로 하강가능하므로 구동기(M)는 잡아 다니는 방향으로만(도시 기준 우->좌) 구동되는 타입을 사용하는 것도 가능은 하다.
데크 리프터(P)는 메인 로드(R)의 전진 또는 후진에 따라 배치된 위치의 차량 데크를 상승 시키거나 하강 시킨다.
본 발명에서 데크 리프터(P)는 직접 동력으로 구동되어 와이어 로프를 권취하여 데크를 상승 시키는 것은 아니며, 단지, 데크 리프터(P)는 메인 로드(R)의 길이 방향 이동이 데크의 높이 이동(I <-> II)이 되도록 힘의 방향을 전환하는 역할을 한다.
데크 리프터(P)는 차량 데크의 수에 맞추어 구비된다. 제1 차량 데크(D-1)을 권양하는 데크 리프터는 식별부호 P-1, 제2 차량 데크(D-2)을 권양하는 데크 리프터는 식별부호 P-2, 제N 차량 데크(D-N)을 권양하는 데크 리프터는 식별부호 P-N 으로 도시하였으나, P-1 ~ P-N은 모두 동일한 구성이므로 특별한 이유가 없는 한 대표 식별 부호인 'P'로 설명하기로 한다. 마찬가지로 차량 데크도 대표 식별 부호인 'D'로 설명하기로 한다.
각 데크 리프터(P)는 각 차량 데크에 대응되는 위치에 배치된다, 예를 들어 각 차량 데크가 배치된 위치의 고정 데크(G)의 하면에 배치될 수 있다. 도시에서는 데크 리프터(P)가 차량 데크(D)의 중심에 대응되는 위에 배치된 것으로 되어있으나, 설명의 편의를 위한 한 예일 뿐이다. 데크 리프터(P)는 메인 로드(R)이 배치위치를 따라 배치된다.
데크 리프터(P)는 메인 로드(R)에 선택적으로 고정되어 메인 로드(R)의 전진 또는 후진에 따라 함께 이동하게 된다.
메인 로드(R)은 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ,제N 차량 데크(D-N)에 대응되는 위치에 각각 제1 데크 리프터(P-1), 제2 데크 리프터(P-2), 제N 데크 리프터(P-N)의 고정에 사용되는 N개의 돌출된 형태의 고정 블록(RB)을 포함한다.
고정 블록(RB)은 메인 로드(R)와 일체형으로 구비된다. 메인 로드(R)를 밧줄에 비유하면, 고정 블록(RB)은 미끄럼 방지를 위한 매듭이라고 할 수 있다.
데크 리프터(P)는 고정 블록(RB)에 선택적으로 결합하는 구조를 가진다. 예를 들어 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ~ 제N 차량 데크(D-N)의 높이를 모두 II의 높이에서 I의 높이로 변경해야할 경우 데크 리프터(P-1), 데크 리프터(P-2) ~ 데크 리프터(P-3)은 모두 각각 고정 블록(RB-1), 고정 블록(RB-2) ~ 고정 블록(RB-N)에 결합한다. 구동기(M)의 구동에 따라 메인 로드(R)가 당겨지는 방향(도시 기준 우->좌)으로 구동되면 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ~ 제N 차량 데크(D-N)가 모두 데크 리프터(P-1), 데크 리프터(P-2) ~ 데크 리프터(P-3)의 이동에 따라 끌어 올려지게 된다.
이와같이 본 발명에 따르면 위치 조절이 필요한 차량 데크의 데크 리프터를 해당 고정 블록에 결합시켜 한 번에 다수의 데크 위치 조절을 수행할 수 있다.
이하 도 3을 참조하여 데크 리프터(P)의 구체적인 실시 형태에 대해 설명하기로 한다.
데크 리프터(P)는 차량 데크(D)의 단부를 복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)로 연결하여 권양하는 장치이다. 데크 리프터(P)는 차량 데크의 높이 이동(I <-> II)시 차량 데크(D)의 중량을 지지해야 하므로 고정 데크(G) 등과 같이 선박의 고정된 구조물을 따라 움직이도록 배치되는 것이 바람직하다.
일 실시 형태에 따르면 데크 리프터(P)는 로프앤드 블록(100), 복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d), 복수의 로프 시브(300h, 300v)를 포함한다.
로프앤드 블록(100)은 고정 블록(RB)에 선택적으로 고정되어 메인 로드(R)의 이동 방향에 맞추어 이동한다. 즉, 로프앤드 블록(100)은 메인 로드(R)를 따라 움직이기 위한 블록이다.
복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)는 각각 한쪽 단부는 로프엔드 블록(100)에 고정되고(메인 로드(R)의 당김 방향을 기준으로 후면) 다른 쪽 단부는 차량 데크(D)의 모서리에 고정된다. 도시에서는 와이어 로프는 4개가 사용되는 것으로 되어 있으나, 이는 이해를 돕기 위한 하나의 실시 형태에 불과하며, 차량 데크(D)의 실시 환경(차량 데크의 형태, 크기 및 중량)에 따라 와이어 로프의 사용 수자는 적절하게 가감 될 수 있다.
로프 시브(300h, 300v)는 각 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)의 진행 방향을 전환하는데 사용된다. 300h는 수평 방향 전환용이며, 300v는 수직 방향 전환용이다. 하나의 와이어 로프당 수평 로프 시브와 수직 로프 시브가 하나씩 사용될수 있다. 도시된 와이어 배치 형태 및 로프 시브(300h, 300v)의 사용 형태는 이해를 돕기 위한 하나의 실시예에 불과하며 실시 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
도 4는 로프앤드 블록을 설명하는 모식적인 단면도이다. 도 4를 참조하면 로프앤드 블록(100)은 메인 로드(R)가 중심 부분을 선택적으로 통과시키는 구조(통과홀 130)를 포함한다.
로프앤드 블록(100)은 메인 로드(R)의 구동 방향(도시기준 우->좌)을 기준으로 하여 후면에 복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)가 고정된다.
로프앤드 블록(100)은 고정 블록(RB)의 통과를 선택적으로 저지하는 제1 레버(110)를 구비한다. 도 5의 실시예에서는 제1 레버(110)가 집게 형태를 가지는 것으로 도시하였으나 본 발명에서 제1 레버(110)의 형태는 제한되는 것은 아니며, 고정 블록(RB)의 통과홀 (130) 진행을 방지하는 구조는 어느것이던 로프앤드 블록(100)에 적용 가능하다.
도 4의 (a)는 로프앤드 블록(100)의 형태를 모식적으로 도시한 단면도이며, 도 4의 (b)는 해당 차량 데크의 리프팅이 필요하지 않은 경우를 설명한다. 로프앤드 블록(100)은 메인 로드(R)의 이동으로부터 자유롭다. 도 4의 (c)는 차량 데크의 리프팅이 필요한 경우 로프앤드 블록(100)의 구동을 설명한다.
제1 레버 구동기(111)의 구동에 따라 제1 레버(110)가 메인 로드(R)를 그립하는 형태가 되고 고정 블록(RB)은 그립 형태가 된 제1 레버(110) 사이를 통과하지 못하게 되므로 로프앤드 블록(100) 전체가 메인 로드(R)의 이동(우->좌)을 따라 이동하게 된다. 로프엔드 블록(100)에 연결된 복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)에 의해 차량 데크(D)가 상승하도록 구동된다.
도 5는 일 실시예에 따른 로프앤드 블록의 상면도이다.
도 5를 참조하면 로프앤드 블록(100)은 메인 로드(R)가 중심 부분을 통과하는 형태로서, 제1 차량 데크(D-1)의 상승을 위한 메인 로드(R)의 구동 방향을 기준으로 하여 후면에 복수의 와이어 로프(200a, 200b, 200c, 200d)가 고정되고, 전면에 고정 블록(RB)의 통과를 선택적으로 저지하는 제1 레버(110)를 구비한다. 제1 레버(110)는 집게 형태로 실시될 수 있다. 제1 레버 구동기(111)의 구동에 따라 제1 레버(110)가 메인 로드(R)를 그립하는 형태가 되고 고정 블록(RB)은 그립 형태가 된 제1 레버(110) 사이를 통과하지 못하게 되므로 로프앤드 블록(100) 전체가 메인 로드(R)의 이동(우->좌)을 따라 이동하게 된다.
한편, 데크 리프터(P)는 로프앤드 블록(100)이 고정 블록(RB)과의 고정이 해제된 상태에서도 제1 차량 데크(D)가 설정된 높이를 유지하도록 로프앤드 블록(100)의 진행(좌->우)을 억제하는 스토퍼(SP)를 더 포함할 수 있다. 스토퍼(SP)에 의해 로프앤드 블록(100)의 좌->우 방향 이동이 억제된다.
로프앤드 블록(100)은 후면에 스토퍼(SP)에 선택적으로 지지되는 제2 레버(120)를 구비한다. 제2 레버(120)의 펼침 구동에 의해 제2 레버(120)가 스토퍼(SP)에 맞물리게 된다. 제2 레버 구동기(121)의 구동에 따라 제2 레버(120)의 펼침/닫침 상태로 전환되어 스토퍼(SP)를 통과할지 스토퍼(SP)에 지지되어 진행이 고정될지 여부를 선택할 수 있다.
도 5에 도시된 로프앤드 블록(100)은 실시 가능한 여러 형태 가운데 하나일 뿐이며, 본 발명은 도 4에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 6은 필러에 배치되는 데크 고정기를 설명한다. 데크 고정기(400)는 선체의 필러(PIL)에 구비되어 차량 데크를 데크의 하측면에서 받침 방식으로 고정한다.
데크 고정기(400)는 제1 필러 스토퍼(410), 제2 필러 스토퍼(420) 및 스토퍼 구동기(430)를 포함한다.
제1 필러 스토퍼(410)는 차량 데크(D)를 제1 높이(I)로 지지하고, 제2 필러 스토퍼(420)는 차량 데크(D)를 제2 높이(II)로 지지한다. 선체의 구조에 따라 차량 데크(D)를 제3 높이(III)로 지지하는 제3 필러 스토퍼(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 스토퍼 구동기(430)는 와이어 로프(440)을 통해 제1 필러 스토퍼(410) 및 제2 필러 스토퍼(420)를 구동한다. 제1 필러 스토퍼(410) 및 제2 필러 스토퍼(420)는 접힘 상태에서는 차량 데크(D)가 상하로 이동할 수 있도록 필러(PIL)에 밀착되고, 펼침 상태에서는 차량 데크(D)의 하면을 지지하는 형태를 가진다.
스토퍼 구동기(430)는 필러에 수직하게 배치되어 와이어 로프(400)과 직결되는 형태로 실시될 수도 있고 도시된 바와 같이, 고정 데크(D)에 수평 방향으로 설치되어 로프 시브(450)를 통해 당김 방향을 전환하여 제1 필러 스토퍼(410) 및 제2 필러 스토퍼(420)와 연결될 수도 있다.
도 7은 선체에 따른 차량 데크의 배치를 설명한다. 선수 또는 선미 부분에서 선체의 폭이 줄어든다. 이에 맞추워 차량 데크의 배치 형태가 달라진다.
본 발명에 따른 리프팅 시스템(100)은 선체에 따른 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2) ,,, 및 제N 차량 데크(D-N)의 배치 형태에 맞추어, 메인 로드(R)가 제1 차량 데크(D-1), 제2 차량 데크(D-2)의 중심을 지나도록, 메인 로드(R)를 평행하게 연결하는 연결 대차(500)를 더 포함한다.
도 7을 참고하면, 선체구역 '2-S4', '2-S2' 및 '2-S1' 등에 배치된 차량 데크는 그 중심이 다른 부분의 차량 데크와 일치하지 않는다. 이 부분에서는 연결 대차(500)을 통해 좌측 부분의 메인 로드(R)를 우측 부분의 메인 로드(R)과 평행하게 연결한다.
도 8은 연결 대차의 일 실시예이다.
연결 대차(500)는 테두리 프레임(520), 십자 프레임(510), 수평 바퀴(C1), 수직 바퀴(C2)를 포함한다. 테두리 프레임(520)은 정사각형 또는 직사각형 형태로 형성되며, 선체의 폭이 줄어드는 폭에 대응되는 크기를 가진다. 즉, 차량 데크의 폭에 대응되는 가로 길이를 가지도록 형성된다.
십자 프레임(510)은 메인 로드(R)에 인가되는 힘에 의해 테두리 프레임(520)의 형태가 변화되는 것을 방지하기 위해 테두리 프레임(520) 내부에 각 모서리를 대각선으로 결하는 프레임이다. 수평 바퀴(C1) 및 수직 바퀴(C2)는 연결 대차(500)가 선체와 직접 닿아 발생하는 마찰을 줄이기 위해 구비된다. 수평 바퀴(C1)는 테두리 프레임(520)의 네 모서리 부분에 배치어 선체에 밀착된다. 필요에 따라 수평 바퀴(C1)와 접하는 선체에는 레일이 더 구비될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.