KR20090053056A - The rolling wheel ship - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 선박에 있어서, 상기 선박의 저면에는 하부홈이 형성되고, 회전축이 선박 내측에 위치하고 일측이 선박 외부로 돌출되도록 상기 하부홈에 설치되는 바퀴;를 포함하여 이루어지며, 상기 바퀴는 두 개의 동일한 원뿔이 밑면을 공유하도록 연결된 형상을 가지며, 선박의 진행 방향을 따라 바퀴가 회동하는 것을 특징으로 한다.The present invention, in the vessel, the lower groove is formed on the bottom of the vessel, the rotating shaft is located inside the vessel and the wheel is installed in the lower groove so that one side protrudes to the outside of the vessel; The same cone has a shape connected to share the bottom, it characterized in that the wheel is rotated along the direction of travel of the ship.
본 발명은 운항시 선박에 작용하는 운동마찰력을 감소시켜 속도 향상 및 에너지 소비율 향상의 효과가 있다.The present invention has the effect of improving the speed and energy consumption rate by reducing the exercise friction force acting on the vessel during operation.
선박, 하부홈, 바퀴 Marine, Sub groove, Wheels
Description
본 발명은 선박에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선박의 항해시 수면 및 수중에서의 마찰력을 줄여주기 위하여 선박의 저면에 바퀴가 설치된 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship, and more particularly to a ship provided with wheels on the bottom of the ship in order to reduce the frictional force on the water surface and underwater when sailing.
선박은 항해시 수중과 수면에서 마찰력과 선박의 하부에 발생하는 이끼들에 의하여 속도가 감소된다. 따라서, 선박의 모양은 다양한 형상이 있으나 마찰력을 최소화하기 위하여 대부분 유선형으로 제작되어 왔으며, 특히, 더욱 빠른 속도를 요구하는 군함이나 경주용 선박의 경우 일반적인 선박보다 폭이 좁도록 제작되는 것이 통상적이다. 하지만, 이와 같이 폭이 좁은 선박은 그 용도 및 적재능력 등이 상당히 제한되는 문제점이 있다.When a ship is sailing, its speed is reduced by frictional forces in the water and on the surface, and by moss generated at the bottom of the ship. Therefore, the shape of the ship has a variety of shapes, but in order to minimize the frictional force has been mostly produced in a streamlined, in particular, in the case of warships or racing ships that require a higher speed is usually manufactured to be narrower than a general ship. However, such a narrow ship has a problem that its use and loading capacity are quite limited.
한편, 이와 같이 빠른 속도로 전진하고 무게가 비교적 가벼운 선박의 경우 수면 위로 배의 일부가 뜬 상태가 되기도 한다.On the other hand, in the case of a ship moving forward at such a high speed and having a relatively light weight, a portion of the ship may float on the surface of the water.
따라서, 일반적인 선박에도 저면에 가해지는 마찰력을 최소화하기 위한 장치 또는 방법 등이 요구된다. Therefore, a general ship or a device or method for minimizing the frictional force applied to the bottom is required.
본 발명은 수중에서 선박에 작용하는 마찰력을 감소시켜 선박의 운항 속도를 증가시키도록 수중에서 일부가 돌출되어 회전하는 바퀴가 구비된 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a vessel equipped with a wheel which protrudes and rotates in the water to reduce the frictional force acting on the vessel underwater to increase the speed of operation of the vessel.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 선박에 있어서 상기 선박(100)의 저면(110)에는 하부홈(111)이 형성되고, 일측이 선박 외부로 돌출되도록 상기 하부홈(111)에 설치되는 바퀴(10);를 포함하여 이루어지며, 상기 바퀴(10)는 두 개의 동일한 원뿔이 밑면을 공유하도록 연결된 형상을 가지며 회전중심이 선박 내측에 위치하고, 선박의 진행 방향을 따라 상기 바퀴(10)가 회동하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention, in the vessel, the
상기 바퀴(10)는 선박의 길이방향과 수직으로 다 수개가 횡렬로 배치된다. 그리고, 상기 바퀴(10)가 구성하는 횡렬은 적어도 두 열 이상이다.The
상기 바퀴(10)의 회전축은 선박의 동력장치에서 구동력을 전달받는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 바퀴(10)의 표면에는 스크류홈(11)이 형성되어 바퀴(10)가 더 용이하게 회전가능하도록 구성된다.It is preferable that the rotating shaft of the
그리고, 상기 하부홈(111)의 일측 언저리는 바퀴(10)의 표면과 일정 거리를 두도록 형성되고 끝단에 날이 형성되어 이끼 등과 같은 이물질이 달라붙는 것을 방 지한다.And, one side of the
상기 바퀴(10)의 일측에는 요홈(14)이 형성되고 타측에는 돌기부(15)가 형성되어 이웃하는 바퀴(10)들이 연속적으로 결합된다.A
아울러, 본 발명은 무한궤도(50)가 결합된 선박을 또한 제공한다. 상기 무한궤도(50)가 구비된 선박은, 선박에 있어서 상기 선박의 바닥면에는 하부홈이 형성되고, 회전축이 선박 내측에 위치하고 일부분이 수중에 잠기도록 상기 하부홈에 설치되는 바퀴(40);를 포함하여 이루어지며, 상기 바퀴(40)는 선박의 길이 방향으로 다 수개가 종렬로 배치되며, 같은 종열의 최전방 바퀴(40)와 최후방 바퀴(40)는 무한궤도(50)로 연결되어 선박의 진행 방향을 따라 무한궤도(50)가 회동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention also provides a vessel to which the
상기와 같이 무한궤도(50)가 결합된 선박 또한 바퀴(40)가 선박의 동력장치에 결합되고 무한궤도에는 경사홈(51)이 형성되는 것이 바람직하다.As described above, the ship in which the
전술한 바에 따른 본 발명은, 선박(100)의 저면(110)에 바퀴(10)가 설치되어 일정한 속력 이상에서 수면 및 수중에서 마찰을 감소시키는 효과가 있다. 상기 바퀴(10)는 선박의 동력장치에서 구동력을 전달받아 동력원으로 사용이 가능하다. According to the present invention as described above, the
아울러, 상기 바퀴(10)는 스크류홈(11)이 형성되어 더욱 용이하게 회전 가능하다. 선박(100)의 저면에 형성된 하부홈(111)의 일측변은 바퀴(10)의 표면과 일정한 거리를 두는 모양으로 형성되어 바퀴(10)의 표면에 이물질이 부착되는 것을 방 지한다. 그리고, 상기 바퀴(10)는 요홈(14)과 돌기부(15)가 형성되어 연속적으로 결합되므로 바퀴(10) 사이에 이물질이 끼는 것을 방지한다.In addition, the
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 무한궤도(50)가 바퀴에 장착된 선박을 제공하여 특수한 환경(가령, 수심이 매우 낮거나 암초가 많은 지역)에서도 실시될 수 있다. In addition, the ship according to another embodiment of the present invention can be carried out in a special environment (for example, very low depth or high reef area) by providing a ship equipped with a
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 와 도 2a 를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박(100)은 하부의 저면(110)에 하부홈(111)이 형성된다. 상기 하부홈(111)은 선박의 길이방향과 수직으로 다 수개가 횡렬로 배치되며, 각각의 하부홈(111)에는 바퀴(10)가 선박의 진행방향에 따라 회동가능하도록 설치된다. 상기 바퀴(10)는 중심축 또는 회전축이 저면 내부의 공간부(120)에 위치하도록 배치하여 바퀴(10)의 일부분만 저면(110) 아래로 돌출되어 있다. 상기 바퀴(10)의 횡렬은 선박 저면(110)에 앞 부분부터 프로펠러(140) 부근까지 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 선박의 모양에 따라서 각 부분에 설치되는 바퀴(10)의 직경은 달라질 수 있다. 즉, 선박의 중심선인 용골이 위치되는 중앙의 바퀴(10)는 직경이 상대적으로 작도록, 그리고, 양 측에 위치하는 바퀴(10)들의 직경은 점점 크게 형성하여 배치할 수 있다. 1A and 2A, a
아울러, 도 1a, 1b 및 2b 에 도시된 바와 같이, 선박의 전면 및 양측면에도 저면(110)을 연장형성시켜 상기 바퀴(10)를 선박(100)의 측면와 전면까지 연장시켜 배열할 수도 있다. 이때, 선박의 저면(110)에서 만곡되는 부분에서 설치된 바퀴(10)들은 후술되는 샤프트(30)를 대신하여 유니버셜 조인트(22)로 동력을 전달할 수 있다. 이때, 전면 및 양측면에 설치된 바퀴(10)는 동력전달장치와 연결될 필요가 없으며, 수면에서 선수(船首)로 물결치는 파도가 선체에 직접적인 충격을 주지 않고 옆으로 미끄러지듯이 배출되도록 도 5b 에 도시된 바와 같이 회전축이 수면에 수직을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. In addition, as shown in Figures 1a, 1b and 2b, the
도 3 을 참조하면, 상기 바퀴(10)의 표면에는 스크류홈(11)이 형성된다. 상기 스크류홈(11)은 도 6 에 도시된 바와 같이, 바퀴(10)의 일측 또는 양측 표면에서 다 수개의 리브가 일정한 모양의 포물선 형상으로 다 수개로 돌출되어, 양측으로 이웃하는 리브들 사이에서 형성된다. 물론, 상기 스크류홈(11)은 선박의 운항시 바퀴(10)의 회전을 더욱 용이하게 하기 위한 것으로 리브의 돌출없이 바퀴(10)의 표면에 일정한 모양의 홈을 형성하거나 별도의 부착물을 부착하여 같은 효과를 얻을 수 있도록 실시가능하다. Referring to FIG. 3, a
아울러, 도 3 에 나타난 바와 같이, 상기 바퀴(10)들은 체인(20)으로 연결되어 선박의 동력장치로부터 구동력을 전달받을 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박은 도 4 와 도 7 에 도시된 바와 같이, 같은 횡렬에 있는 바퀴(10)들을 샤프트(30)로 연결하고 상기 샤프트(30)들의 끝단에 체인기어(21)를 연결하여 체인(20)으로 동력전달이 가능하도록 구성되었다. 이때, 전술한 바와 같이, 저면(110)의 형상에 따라서 샤프트 및 체인뿐만 아니라 유니버셜 조인트(22), 차동기 어, 랙기어 등과 같은 통상적인 동력전달 장치로 실시될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, the
물론, 상기 바퀴(10)은 개별적으로 동력전달을 받을 수 있도록 각각이 개별적인 체인과 연결되어 구성되거나, 종렬 또는 횡렬 단위로 바퀴(10)의 회전이 제어되도록 구성될 수 있으며, 동력전달장치와의 연결을 차단하여 선박의 진행 방향에 따라 자유회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 개별 단위 및 종렬 또는 횡렬 단위의 바퀴(10) 제어는 선박(100)의 운행시 안정성 증가와 회전반경 감소 등의 효과를 획득할 수 있다. 아울러, 선박(100)이 일정 속도 이상으로 항해시 자동으로 동력이 차단되어 각 바퀴(10)들이 수중 및 수면에 작용받는 힘에 따라서 자유회전 가능하도록 설치되는 것 또한 가능하다. Of course, the
한편, 본 발명의 공간부(120)는 격벽(130)과 저면(110) 사이에 형성된다. 상기 공간부(120)는 전술한 바와 같이, 바퀴(10) 및 동력전달 장치들이 설치가 된다. 그리고, 바퀴(10)의 회전시 스크류홈(11)을 타고 물이 들어올 수있는 공간이 된다. 따라서, 공간부(120) 내의 동력전달 장치들은 방수처리되거나 또는 물과 접촉하지 않도록 케이스 등에 수납되는 것이 바람직하다. 아울러, 공간부(120) 내의 물을 선박의 외부로 배출할 수 있도록 별도의 배수시설이 장착되거나 선박이 일정속도 이상으로 진행될 경우, 선체의 후방측 공간부의 일부를 개방시켜, 선박의 추진력에 의하여 물이 자연적으로 선체의 후방으로 배출되도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the
한편, 본 발명의 바퀴(10)는 전술한 바와 같이, 두 개의 동일한 원뿔이 밑면을 공유하도록 연결된 형상을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 바퀴(10)와 가장 근접한 하부홈(111)의 일측변은 바퀴(10)의 표면에 일정 한 거리를 두도록 형성하여, 바퀴(10) 표면에 수중의 부유물들이 부착되는 것을 방지한다.On the other hand, the
아울러, 상기 바퀴(10)는 도 6 에 도시된 바와 같이, 양측으로 브라켓이 형성된다. 그리고, 좌측브라켓(13)에는 돌기부(15)가 형성되며 우측브라켓(12)에는 요홈(14)이 형성된다. 상기 돌기부(15)는 이웃하는 바퀴(10)의 요홈(14)이 끼움결합되며, 바퀴(10)의 중심부는 관통되어 샤프트(30)가 끼워진다. 즉, 도 7 과 같이, 다 수개의 바퀴(10)들이 연속적으로 연결되며 그 내부를 샤프트(30)가 관통한다. 따라서, 샤프트(30)를 물에 노출시키지 않을 수 있으므로 샤프트(30)의 수명을 향상시킬 수 있으며, 바퀴(10)와 바퀴(10)의 연결부분 및 바퀴(10)와 샤프트(30) 사이에 수중의 부유물이 침전되는 것을 방지하며, 본 발명의 바퀴(10)를 선박에 설치함에 있어서도 더욱 신속하게 설치할 수 있는 효과가 있다.In addition, the
이하, 본 발명의 작동 및 동작 상태에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation and operating state of the present invention will be described.
프로펠러(140)가 회전하여 선박이 앞으로 진행을 하면, 선박의 속도 및 무게에 따라서, 배가 수면에 잠긴 높이가 달라진다. 따라서, 선박(100)의 저면(110)과 물의 마찰력은 선박 전체로 볼 때, 일정하지 않으며 계속적으로 변하게 된다. 특히, 선박의 진행속도가 빠를수록 선박(100)의 저면(110)의 마찰력은 그에 비례하여 커지며 선박의 속도에 큰 영향을 미치게 된다. 본 발명의 선박은 선박이 느린 속도로 운행할 때보다 빠른 속도로 운행할 때, 그리고 저면(110)의 일부가 수면과 맞닿게 될 때, 더욱 큰 효과를 발휘한다. 즉, 선박이 비교적 느린속도로 운행할 때, 바퀴(10)는 수중에 완전히 잠기게 되고 도 3 의 화살표 방향과 같이 회전한다. 이때 는 바퀴(10)의 회전에서 얻는 마찰력의 감소가 비교적 미미하기 때문에 동력장치를 이용하여 프로펠러(140)의 보조 동력수단으로서 바퀴(10)를 회전시키는 것이 선박의 속도향상 및 에너지소비율에 있어서 더욱 유리하다.When the
반면, 선박의 속도가 빨라서 저면(10)의 일부가 노출되거나, 바퀴(10)의 표면 일부가 수면에 노출되었을 때는 수면과의 보다 큰 마찰력에 의하여 바퀴(10)는 더욱 용이하게 회전하며 선박(100) 전체 운동마찰력의 감소를 이룰 수 있다. 즉, 자동차의 수막현상과 유사하게 일정속도 이상에서는 상기 바퀴의 회동에 의하여 선박의 선수 및 저면이 수면을 미끄러지듯이 전진하게 되므로 선박의 속도를 더욱 증가시킬 수가 있다. 또한, 이때에도 동력장치가 바퀴를 더욱 빠른 속도로 회전시키다면 추가적인 속도 향상을 이룰 수 있다. On the other hand, when a portion of the
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바퀴(40) 및 무한궤도(50)가 구비된 선박을 도 9a 와 도 9b 를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.On the other hand, a ship equipped with a
본 발명의 다른 실시예는 전술한 바와 같이, 바퀴(40)에 무한궤도(50)가 장착된 것을 특징으로 한다. 상기 무한궤도(50)는 같은 종렬에 최전방 바퀴(40)와 최후방 바퀴(40)에 연결되며, 무한궤도(50)의 텐션을 유지하기 위하여 최전방 바퀴(40)와 최후방 바퀴(40) 사이에 하나 이상의 바퀴가 추가될 수 있다. 상기 바퀴(40)들은 본 발명의 바람직한 실시에에서 전술된 것과 같이, 다양한 방식으로 동력전달장치와 연결될 수 있으며, 통상적으로 무한궤도와 연결된 바퀴와 같이 힘전달을 효과적으로 하기 위하여 외주면에 나사산이 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 공간부(120) 내에는 각 장치들이 물과 접촉하는 것을 방지하기 위한 케이스나 배수 시설이 설치될 수 있다. As described above, another embodiment of the present invention is characterized in that the
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 무한궤도(50)는 외주면 표면에 경사홈(51)이 형성된다. 상기 경사홈(51)은 전술한 바와 같은 스크류홈(11)과 동일한 효과를 얻기 위하여 형성된 것으로 무한궤도(50)의 회전을 더욱 증가시킬 수 있도록 형성되었다. In addition, in the
본 발명의 다른 실시예에 따른 무한궤도(50)를 구비한 선박 또한, 스크류홈(11)이 표면에 형성된 바퀴(10)가 설치된 선박과 동일한 원리로 작동된다. Ship having a
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. Embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are only presented as specific examples for clarity and are not intended to limit the scope of the invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented.
도 1a 은 바람직한 실시예에 따른 바퀴가 구비된 선박을 측단면도,Figure 1a is a side cross-sectional view of a ship equipped with a wheel according to a preferred embodiment,
도 1b 는 도 1a 의 선박의 변형예를 나타내는 측단면도, 1B is a side sectional view showing a modification of the vessel of FIG. 1A;
도 2a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바퀴가 구비된 선박의 저면도,Figure 2a is a bottom view of a ship equipped with a wheel according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2b 는 도 2a 에 도시된 선박의 변형예를 나타내는 저면도,FIG. 2b is a bottom view showing a modification of the vessel shown in FIG. 2a, FIG.
도 3 은 도 1a 의 α 부분의 확대도,3 is an enlarged view of a portion of FIG. 1A,
도 4 는 도 2a 의 β 부분의 확대도,4 is an enlarged view of a β portion of FIG. 2A;
도 5a 는 도 1a 의 A-A 에서 절개한 단면도,5A is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1A;
도 5b 는 도 1b 의 B-B 에서 절개한 단면도,5B is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1B;
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바퀴의 사시도,6 is a perspective view of a wheel according to a preferred embodiment of the present invention;
도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바퀴가 다 수개 결합된 모습을 나타내는 정면도,7 is a front view showing a state in which a plurality of wheels are coupled according to a preferred embodiment of the present invention;
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바퀴가 다 수개 결합된 모습을 나타내는 사시도,8 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of wheels are coupled according to a preferred embodiment of the present invention;
도 9a 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무한궤도가 설치된 선박의 모습을 나타내는 사시도,Figure 9a is a perspective view showing the state of the ship equipped with a caterpillar according to another embodiment of the present invention,
도 9b 도 9a 에 도시된 선박의 변형예를 나타내는 사시도. 9B is a perspective view illustrating a modification of the vessel illustrated in FIG. 9A.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10 : 바퀴 20 : 체인10
30 : 샤프트 110 : 저면30
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Cited By (1)
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- 2007-11-22 KR KR1020070119690A patent/KR100920008B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |