KR20240000142A - 에어보트용 동력 전달시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비행기 프로펠러의 추력으로 호수나 늪지 등을 주행하는 에어보트(airboat)에 관한 기술로서, 에어보트의 소형 엔진과 프로펠러의 구동축 사이에 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치를 설치함으로써, 시동을 걸 때 배터리의 부하를 줄이고, 프로펠러의 회전을 억제하므로, 연료소모ㆍ소음ㆍ위험성 등을 줄이는 한편 사용 및 유지관리가 용이한 에어보트용 동력 전달시스템에 관한 기술이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 선체의 후방에 주행 방향을 제어하는 방향타와 엔진 및 추력을 발생시키는 프로펠러가 설치된 에어보트에 있어서, 상기 엔진에 부착 설치되고, 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치; 상기 클러치에 연결 설치되며, 프로펠러의 구동축이 회전가능케 설치된 구동 하우징;을 포함하여 구현된다.

Description

에어보트용 동력 전달시스템 {Power transmission system for airboats}

본 발명은 비행기 프로펠러의 추력으로 호수나 늪지 등을 주행하는 에어보트(airboat)에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 에어보트의 소형 엔진과 프로펠러의 구동축 사이에 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치를 설치함으로써, 시동을 걸 때 배터리의 부하를 줄이고, 프로펠러의 회전을 억제하므로, 연료소모ㆍ소음ㆍ위험성 등을 줄이는 한편 사용 및 유지관리가 용이한 에어보트용 동력 전달시스템에 관한 기술이다.

일반적으로, 에어보트(airboat)는 선박에서 사용하는 수중 스크루(screw)가 아닌 선체 위의 항공기 프로펠러로 추력을 발생시켜 주행한다. 또한 선체가 편평하게 제작되어 수심이 매우 낮은 지역은 물론, 습지, 갯벌, 얼음, 눈 위, 심지어는 육상의 도로에서도 운영될 수 있다. 그리하여 미국 플로리다 지역의 늪지와 러시아의 결빙 호수나 또는 폭설지역에서 많이 애용되고 있는 특수선박이다.

이러한 에어보트는 기존의 소형 보트에서 수중 스크루 엔진을 제거하고, 소형 비행기 엔진과 함께 고정피치형 프로펠러 또는 가변피치형 프로펠러를 장착하여 실용화되었다. 따라서 에어보트는 비행기 프로펠러가 발생시키는 추력을 사용하므로, 수륙양용의 특별한 기능을 갖는다.

기존 비행기 프로펠러가 발생시키는 추력으로 주행하는 에어보트의 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1473570호(엔진내장형 수륙양용 에어보트)가 제시된 바 있다.

이러한 선행기술은 선수와 선미에 바퀴가 각각 고정되어 육지와 해상에서 운행이 가능하고, 사용자가 보트 또는 차량과 동일하게 방향전환이 가능하며, 해상에서는 바퀴가 접히게 되어 있어 보트를 정박시 부두에서 파도에 의해 흔들리는 보트가 고정된 바퀴로 인해 완충되어 보트를 보호하는 효과가 있고, 또한 해상에서는 팬이 회전하여 보트가 운행되며, 사용자가 후진조작을 하면 팬이 180˚회전하여 해상 및 육지에서 후진주행이 가능한 효과를 갖는다.

또한 근래 비행기 프로펠러가 발생시키는 추력으로 주행하는 에어보트의 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-2146799호(갯벌용 에어보트)가 제시된 바 있다.

이러한 선행기술은 장애물이나 불규칙한 지형을 만나도 쉽게 해쳐 나갈 수 있어 사용상의 편의성이 향상되고, 경운기를 대신하여 갯벌의 어로 작업에 적절히 사용할 수 있으므로, 경운기에 의한 어로 작업의 불편함이 완전히 해소되는 효과를 갖는다.

그러나, 기존 선행기술에서 제시된 "에어보트"는 소형 엔진에 프로펠러가 직접 연결된 구조로서, 엔진의 시동과 함께 프로펠러가 회전하므로, 사용이 불편할 뿐만 아니라 고장이 잦은 문제점이 있었다.

즉, 엔진을 워밍업 할 경우, 프로펠러가 함께 회전함으로써, 연료소모ㆍ소음ㆍ시동시 위험성 등을 내포하고, 또한 일반적인 12V 배터리를 사용하여 시동을 걸기 때문에 부하가 심하게 발생할 뿐만 아니라 배터리가 쉽게 방전되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1473570호. 대한민국 등록특허 제10-2146797호. 대한민국 등록특허 제10-2146799호. 대한민국 공개실용신안 제20-2022-0000781호.

본 발명은 기존 선행기술에서 제시된 "에어보트"의 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 에어보트의 소형 엔진과 추력을 발생시키는 프로펠러의 구동축 사이에 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치가 설치된 에어보트용 동력 전달시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치가 설치됨으로써, 시동을 걸 때 배터리의 부하를 줄이므로, 배터리의 수명을 연장하고, 프로펠러의 회전을 억제함에 따라 엔진을 워밍업 할 경우, 연료소모ㆍ소음ㆍ위험성 등을 줄이는 한편 사용 및 유지관리가 용이한 에어보트용 동력 전달시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

선체의 후방에 주행 방향을 제어하는 방향타와 엔진 및 추력을 발생시키는 프로펠러가 설치된 에어보트에 있어서, 상기 엔진에 부착 설치되고, 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치; 상기 클러치에 연결 설치되며, 프로펠러의 구동축이 회전가능케 설치된 구동 하우징;을 포함하여 구현된다.

또한 본 발명의 실시예로서, 클러치는 엔진의 후방에 부착 설치되며, 하우징 내부에 엔진의 동력으로 회전하는 플라이휠과, 상기 플라이휠에 마찰을 일으키는 클러치판이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 구동부 하우징은 하측이 클러치의 후방에 연결 설치되고, 상측에 프로펠러의 구동축이 회전가능케 설치되며, 상기 프로펠러의 구동축은 다수개의 베어링을 통해 고속 회전이 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 구동부 하우징의 내부에서 클러치의 동력축에 풀리가 끼워져 결합 설치되고, 프로펠러의 구동축에 풀리가 끼워져 결합 설치되며, 상기 동력축의 풀리와 구동축의 풀리에 복수개의 벨트가 감겨져 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 에어보트의 소형 엔진과 추력을 발생시키는 프로펠러의 구동축 사이에 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치가 설치됨으로써, 시동을 걸 때 배터리의 부하를 줄이므로, 배터리의 수명을 연장할 뿐만 아니라 사용 및 유지관리가 용이한 효과가 있다.

또한 본 발명의 실시예는 시동을 걸 때 엔진의 동력을 차단하여 프로펠러의 회전을 억제함으로써, 엔진을 워밍업 할 경우, 연료소모ㆍ소음ㆍ위험성 등을 줄이고, 또한 엔진과 배터리 등의 잦은 고장을 방지할 뿐만 아니라 클러치를 사용하여 주행이 용이한 효과가 있다.

도 1은 기존 에어보트를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명에서 에어보트를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에서 클러치의 설치상태를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에서 클러치의 작동상태를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에서 동력 전달시스템을 나타낸 요부 측면도.

본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

일반적으로, 에어보트는 도면에서 도 1과 같이, 호수나 늪지 등을 주행할 수 있도록 바닥면이 편평하게 선체(10)가 제작되고, 상기 선체(10)의 전방에 조타실이 구비되는 한편 선체(10)의 후방에 주행 방향을 제어하는 방향타(20)와 엔진(30) 및 강한 바람으로 추력을 발생시키는 프로펠러(40)가 설치된다.

본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은, 선체(10)의 후방에 주행 방향을 제어하는 방향타(20)와 엔진(30) 및 추력을 발생시키는 프로펠러(40)가 설치된 에어보트에 있어서, 상기 엔진(30)에 부착 설치되고, 엔진(30)의 동력을 전달 및 차단하는 클러치(50); 상기 클러치(50)에 연결 설치되며, 프로펠러(40)의 구동축(41)이 회전가능케 설치된 구동부 하우징(42);을 포함하여 이루어진다.

상기 실시예의 주요 구성에서 클러치(50)는 엔진(30)의 동력을 전달 및 차단하는 기능으로서, 상기 클러치(50)는 도면에서 도 2 내지 도 4와 같이, 동력을 발생시키는 엔진(30)의 후방에 부착 설치되며, 하우징 내부에 엔진(30)의 동력으로 회전하는 플라이휠과, 상기 플라이휠에 마찰을 일으키는 클러치판이 설치된다.

상기에서 클러치(50)는 하부징 외부에 레버(54)가 배치되며, 상기 레버(54)의 회동 작동으로 클러치판이 이동하여 플라이휠에 마찰 접촉되거나, 또는 클러치판이 플라이휠에서 이탈됨으로써, 엔진(30)에서 발생하는 동력을 전달 및 차단하게 된다.

한편 클러치(50)는 톱니가 서로 맞물리는 물림클러치 방식을 적용할 수도 있으나, 에어보트에서 프로펠러(40)의 고속 회전을 감안할 때, 플라이휠과 클러치판이 구비된 마찰클러치 방식을 적용함이 보다 바람직하다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 구동부 하우징(42)은 엔진(30)의 동력을 프로펠러(40)에 전달하는 기능으로서, 상기 구동부 하우징(42)은 도면에서 도 2 내지 도 4와 같이, 클러치(50)의 후방에 연결 설치되며, 진동 및 유동하지 않도록 선체(10)에 고정 설치됨이 바람직하다.

상기에서 구동부 하우징(42)은 하측이 클러치(50)의 후방에 연결 설치되고, 상측에 프로펠러(40)의 구동축(41)이 회전가능케 설치되며, 상기 프로펠러(40)의 구동축(41)은 다수개의 베어링을 통해 고속 회전이 가능하게 설치된다.

다음은, 본 발명의 실시예에서 클러치(50)의 동력 전달시스템을 도면에서 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.

상기 구동부 하우징(42)의 내부에서 클러치(50)의 동력축(51)에 풀리(52)가 끼워져 결합 설치되고, 또한 프로펠러(40)의 구동축(41)에 풀리(43)가 끼워져 결합 설치되며, 상기 동력축(51)의 풀리(52)와 구동축(41)의 풀리(43)에 복수개의 벨트(53)가 감겨져 설치된다.

따라서, 엔진(30)의 동력이 클러치(50)를 통해 동력축(51)으로 전달되면, 풀리(52)(43)와 벨트(53)를 통하여 프로펠러(40)의 구동축(41)으로 엔진(30)의 동력이 전달됨으로써, 프로펠러(40)가 고속으로 회전하여 에어보트에 주행 추진력이 발생하게 된다.

한편 클러치(50)를 통해 프로펠러(40)의 구동축(41)으로 전달되는 엔진(30)의 동력을 차단함으로써, 에어보트의 엔진(30)을 워밍업 할 경우, 프로펠러(40)의 회전을 억제하게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 에어보트의 소형 엔진과 추력을 발생시키는 프로펠러의 구동축 사이에 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 클러치가 설치됨으로써, 시동을 걸 때 배터리의 부하를 현저하게 줄이므로, 배터리의 수명을 연장할 뿐만 아니라 엔진과 배터리 등의 잦은 고장을 방지하게 된다.

또한 본 발명의 실시예는 에어보트의 엔진에 클러치를 설치함으로써, 시동을 걸 때 프로펠러의 회전을 억제함에 따라 엔진을 워밍업 할 경우, 연료소모ㆍ소음ㆍ위험성 등을 줄이는 한편 클러치를 사용하여 주행이 용이하고, 사용 및 유지관리가 간편하게 이루어진다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10: 선체 20: 방향타
30: 엔진 40: 프로펠러
41: 구동축 42: 구동부 하우징
43: 풀리 50: 클러치
51: 동력축 52: 풀리
53: 벨트 54: 레버

Claims (4)

1. 선체(10)의 후방에 주행 방향을 제어하는 방향타(20)와 엔진(30) 및 추력을 발생시키는 프로펠러(40)가 설치된 에어보트에 있어서,
   상기 엔진(30)에 부착 설치되고, 엔진(30)의 동력을 전달 및 차단하는 클러치(50);
   상기 클러치(50)에 연결 설치되며, 프로펠러(40)의 구동축(41)이 회전가능케 설치된 구동부 하우징(42);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어보트용 동력 전달시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   클러치(50)는,
   엔진(30)의 후방에 부착 설치되며, 하우징 내부에 엔진(30)의 동력으로 회전하는 플라이휠과, 상기 플라이휠에 마찰을 일으키는 클러치판이 설치된 것을 특징으로 하는 에어보트용 동력 전달시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   구동부 하우징(42)은,
   하측이 클러치(50)의 후방에 연결 설치되고, 상측에 프로펠러(40)의 구동축(41)이 회전가능케 설치되며, 상기 프로펠러(40)의 구동축(41)은 다수개의 베어링을 통해 고속 회전이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 에어보트용 동력 전달시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   구동부 하우징(42)의 내부에서 클러치(50)의 동력축(51)에 풀리(52)가 끼워져 결합 설치되고, 프로펠러(40)의 구동축(41)에 풀리(43)가 끼워져 결합 설치되며, 상기 동력축(51)의 풀리(52)와 구동축(41)의 풀리(43)에 복수개의 벨트(53)가 감겨져 설치된 것을 특징으로 하는 에어보트용 동력 전달시스템.