KR101189126B1 - 수륙양용차량의 수상추진 조타장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수륙양용차량의 수상추진 조타장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치는 러더에 연결된 실린더를 동작시켜 상기 러더의 작동각을 조절하는 신호를 입력하기 위한 조향 핸들, 상기 조향 핸들의 회전각을 측정하기 위한 조향 센서, 상기 실린더를 동작시키기 위한 유압을 공급하는 유압 펌프의 동작을 제어하는 신호를 입력하기 위한 유압펌프 동작제어 버튼, 상기 유압펌프 동작제어 버튼으로부터의 입력에 따라 상기 유압 펌프의 동작을 제어하고 상기 조향 센서로부터 입력된 상기 조향 핸들의 회전각에 따라 상기 유압 펌프로부터 상기 실린더로 공급되는 유압을 제어하는 비례제어밸브의 개폐 정도를 제어하기 위한 제어부, 상기 실린더에 설치되어 상기 실린더의 동작 거리를 측정하기 위한 피드백 센서 및 상기 피드백 센서로부터 측정된 상기 실린더의 동작 거리에 따라 산출된 상기 러더의 작동각을 표시하기 위한 표시기를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 수륙양용차량의 수상추진시의 방향 제어의 편의성과 안정성이 향상되는 효과가 있다.

Description

수륙양용차량의 수상추진 조타장치{STEERING APPARATUS FOR WATER PROPELLING OF AMPHIBIOUS VEHICLES}

본 발명은 수륙양용차량의 수상추진 조타장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 육상 조향핸들을 이용한 수륙양용차량의 수상추진 조타장치에 관한 것이다.

일반적으로 수륙양용의 차륜형 장갑차 등과 같은 수륙양용차량은 주로 군사적인 용도로 제작된다. 이러한 수륙양용차량을 수상에서 추진하기 위하여, 일반적으로 차량에 방향각 조절이 가능한 2개의 러더를 장착하고, 각 러더에 구비되어 있는 프로펠러를 회전시킨다. 이에 따라, 차량은 러더의 작동각과 프로펠러에 가해지는 추력에 대응하여 진행하게 된다.

도 1 내지 도 4는 수상추진 차량의 방향제어의 기본원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.

먼저 도 1을 참조하면, 차량을 좌회전시키기 위하여 우측 러더(2)의 작동각(A)의 크기를 증가시키면, 우측 러더(2)에 구비된 프로펠러의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 우측으로 밀려나면서 차량은 좌측으로 진행하게 된다.

다음으로 도 2를 참조하면, 차량을 우회전시키기 위하여 좌측 러더의 동작각의 크기를 증가시키면, 좌측 러더에 구비된 프로펠러의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 좌측으로 밀려나면서 차량은 우측으로 진행하게 된다.

다음으로 도 3을 참조하면, 차량을 직진시키기 위하여 우측 러더와 좌측 러더의 작동각을 초기 상태로 유지하면, 우측 러더와 좌측 러더에 구비된 프로펠러들의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 뒤로 밀려나면서 차량은 직진하게 된다.

다음으로 도 4를 참조하면, 차량을 후진시키기 위하여 우측 러더와 좌측 러더의 작동각의 크기를 증가시키면, 우측 러더와 좌측 러더에 구비된 프로펠러들의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 차량 앞으로 밀려나면서 차량은 후진하게 된다.

한편, 이러한 차량은 적의 공격으로부터 차량 탑승자의 안전을 확보하기 위하여 장갑 등의 방호 장비로 둘러싸여 있으며, 차량 운전자가 확보할 수 있는 시야도 매우 제한적이다. 좁은 시야로 인하여 운전자가 획득할 수 있는 외부 공간 정보 또한 부족할 수밖에 없으므로, 차량 운행의 안전을 확보하기 위해서는 차량의 방향 제어의 효율성을 높일 필요가 있다.

이러한 수륙양용 차량의 방향을 제어하기 위하여 조이스틱(joystick) 형태의 레버(lever)를 사용하는 방식이 알려져 있다.

그러나 종래의 방식에 따르면, 운전자가 레버를 조작하기가 불편하여 운전자 편의성이 떨어진다는 문제점이 있고, 운전석에 별도의 방향제어 수단을 추가로 설치함으로써 차량 내부의 공간 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제점들은 운전자의 즉각적인 대응을 요구하는 전시 환경에서 커다란 문제점으로 작용함으로써 수륙양용 차량의 전체적인 운행의 효율성을 저하시키는 주요한 요인으로 작용한다.

본 발명은 수륙양용차량의 수상추진시의 방향 제어의 편의성과 안정성을 향상시킬 수 있는 수륙양용차량의 수상추진 조타장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치는 러더에 연결된 실린더를 동작시켜 상기 러더의 작동각을 조절하는 신호를 입력하기 위한 조향 핸들, 상기 조향 핸들의 회전각을 측정하기 위한 조향 센서, 상기 실린더를 동작시키기 위한 유압을 공급하는 유압 펌프의 동작을 제어하는 신호를 입력하기 위한 유압펌프 동작제어 버튼, 상기 유압펌프 동작제어 버튼으로부터의 입력에 따라 상기 유압 펌프의 동작을 제어하고 상기 조향 센서로부터 입력된 상기 조향 핸들의 회전각에 따라 상기 유압 펌프로부터 상기 실린더로 공급되는 유압을 제어하는 비례제어밸브의 개폐 정도를 제어하기 위한 제어부, 상기 실린더에 설치되어 상기 실린더의 동작 거리를 측정하기 위한 피드백 센서 및 상기 피드백 센서로부터 측정된 상기 실린더의 동작 거리에 따라 산출된 상기 러더의 작동각을 표시하기 위한 표시기를 포함하여 구성된다.

상기 러더에 연결된 실린더를 동작시켜 상기 러더의 작동각을 조절하는 신호를 누름 버튼 방식으로 상기 제어부로 입력하기 위한 전/후진 제어버튼 및 상기 전/후진 제어버튼과 상기 조향 핸들의 신호를 선택적으로 상기 제어부로 입력하기 위한 동기화 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전/후진 제어버튼과 상기 동기화 버튼과 상기 유압펌프 동작제어 버튼은 하나의 패널에 구현되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 조향 핸들은 상기 수륙양용차량의 육상주행 시에도 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수륙양용차량의 수상추진시의 방향 제어의 편의성과 안정성을 향상시킬 수 있는 수륙양용차량의 수상추진 조타장치가 제공되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 수륙양용차량의 수상추진시의 방향제어의 기본원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치의 구체적인 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치는 러더(10), 실린더(12), 유압 펌프(14), 비례제어밸브(16), 조향 핸들(20), 조향 센서(22), 유압펌프 동작제어 버튼(32), 전/후진 제어버튼(34), 동기화 버튼(36), 제어부(40), 피드백 센서(50) 및 표시기(60)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에 있어서, 러더(10)는 한 쌍으로 수륙양용차량의 좌/우측 후미에 각각 구비된다. 이에 따라, 실린더(12), 비례제어밸브(16), 유압 펌프(14), 피드백 센서(50), 유압펌프 동작제어 버튼(32), 전/후진 제어버튼(34) 및 동기화 버튼(36)도 각각 한 쌍으로 구비된다.

조향 핸들(20)은 러더(10)에 연결된 실린더(12)를 동작시켜 러더(10)의 작동각을 조절하는 신호를 입력하기 위한 수단이다. 이 조향 핸들(20)은 수륙양용차량의 육상주행 시에도 사용되는 조향 수단일 수 있다. 이 경우, 조종수는 육상주행 모드와 수상추진 모드 중 어느 하나를 선택하여, 조향 핸들(20)을 육상주행용으로 사용하거나 수상추진용으로 사용할 수 있다.

조향 센서(22)는 조향 핸들(20)의 회전각을 측정하기 위한 수단이다. 이 조향 센서(22)에 의해 측정된 조향 핸들(20)의 회전각은 후술하는 제어부(40)로 입력되어 러더(10)의 작동각을 조절하기 위한 데이터로 이용된다.

유압펌프 동작제어 버튼(32)은 실린더(12)를 동작시키기 위한 유압을 공급하는 유압 펌프(14)의 동작을 제어하는 신호를 제어부(40)로 입력하기 위한 수단이다.

제어부(40)는 유압펌프 동작제어 버튼(32)으로부터의 입력신호에 따라 유압 펌프(14)의 동작을 제어하고, 조향 센서(22)로부터 입력된 조향 핸들(20)의 회전각에 따라 유압 펌프(14)로부터 실린더(12)로 공급되는 유압을 제어하는 비례제어밸브(16)의 개폐 정도를 제어한다.

피드백 센서(50)는 실린더(12)에 설치되어 실린더(12)의 변위 즉, 동작 거리를 측정하기 위한 수단이다. 실린더(12)의 동작 거리에 따라 러더(10)의 작동각이 결정된다.

표시기(60)는 피드백 센서(50)로부터 측정된 실린더(12)의 동작 거리에 따라 산출된 러더(10)의 작동각을 표시하기 위한 수단이다.

전/후진 제어버튼(34)은 러더(10)에 연결된 실린더(12)를 동작시켜 러더(10)의 작동각을 조절하는 신호를 누름 버튼 방식으로 제어부(40)로 입력하기 위한 수단이다. 이 전/후진 제어버튼(34)은 조향 핸들(20)과는 별개로 구성되어 러더(10)의 작동각을 조절하는 수단으로서, 조향 핸들(20)의 기능을 백업(back-up)하는 용도로 사용될 수 있다.

동기화 버튼(36)은 전/후진 제어버튼(34)과 조향 핸들(20)의 신호를 선택적으로 제어부(40)로 입력하기 위한 수단이다. 예를 들어, 동기화 버튼(36)을 턴온(turn on)하는 경우 조향 핸들(20)의 신호만이 제어부(40)로 입력되며, 이 경우에는 전/후진 제어버튼(34)의 신호는 제어부(40)로 입력되지 않는다.

한편, 각 기능의 유사성과 조종수의 편의성을 위하여 전/후진 제어버튼(34)과 동기화 버튼(36)과 유압펌프 동작제어 버튼(32)은 하나의 패널에 구현되는 것이 바람직하다.

도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용차량의 수상추진 조타장치의 구체적인 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 육상주행 모드에서 수상추진 모드로 전환하는 경우 조종수에 의해 유압펌프 동작제어 버튼(32)이 턴온(turn on)된 후 단계 S10에서 동기화 버튼(36)이 턴온된다. 동기화 버튼(36)이 턴온되면 단계 S20으로 전환되어 조향 핸들(20)에 의한 조향이 시작된다. 이 경우, 전/후진 제어버튼(34)을 동작시켜도 전/후진 제어버튼(34)에 의한 신호는 제어부(40)로 입력되지 않는다. 반면, 동기화 버튼(36)이 턴오프(turn off) 상태를 유지하면 단계 S30으로 전환되어 전/후진 제어버튼(34)에 의한 조향이 시작된다. 단계 S22에서는 조향 센서(22)에 의해 조향 핸들(20)의 회전각이 측정된다. 단계 S22에서 측정된 조향 핸들(20)의 회전각은 단계 S40에서 제어부(40)로 입력되며, 단계 S50에서 유압 펌프(14)의 동작이 제어되고, 단계 S60에서 비례제어밸브(16)의 동작이 제어된다. 단계 S70에서는 비례제어밸브(16)의 출력에 따라 실린더(12)의 동작이 제어된다. 단계 S80에서는 실린더(12)에 부착되어 있는 피드백 센서(50)에 의해 실린더(12)의 변위 즉, 실린더(12)의 동작거리가 측정된다. 이 값은 제어부(40)로 피드백되어 러더(10)의 작동각으로 변환 연산된다. 최종적으로 단계 S90에서 연산된 러더 작동각이 표시기(60)를 통해 조종수에게 표시된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 수륙양용차량의 수상추진시의 방향 제어의 편의성과 안정성을 향상시킬 수 있는 수륙양용차량의 수상추진 조타장치가 제공되는 효과가 있다.

보다 구체적으로, 좌/우현의 2개의 러더를 하나의 조향 핸들로 동시에 제어함으로써 조타성능과 편리성이 향상된다. 유속이 있는 하천의 도하와 같은 경우 조향 센서와 동기화 버튼의 조합으로 좌/우현의 러더를 개별 또는 동기화하여 제어할 수 있어 조타성능과 추력을 최적으로 할 수 있다. 또한 좌/우현의 전/후진 제어버튼은 유사시 조향 핸들의 백업 기능을 수행할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10: 러더(Rudder)
12: 실린더
14: 유압 펌프
16: 비례제어밸브
20: 조향 핸들
22: 조향 센서
32: 유압펌프 동작제어 버튼
34: 전/후진 제어버튼
36: 동기화 버튼
40: 제어부
50: 피드백 센서
60: 표시기

Claims (4)

1. 수륙양용차량의 수상추진 조타장치에 있어서,
   러더에 연결된 실린더를 동작시켜 상기 러더의 작동각을 조절하는 신호를 입력하기 위한 조향 핸들;
   상기 조향 핸들의 회전각을 측정하기 위한 조향 센서;
   상기 실린더를 동작시키기 위한 유압을 공급하는 유압 펌프의 동작을 제어하는 신호를 입력하기 위한 유압펌프 동작제어 버튼;
   상기 유압펌프 동작제어 버튼으로부터의 입력에 따라 상기 유압 펌프의 동작을 제어하고 상기 조향 센서로부터 입력된 상기 조향 핸들의 회전각에 따라 상기 유압 펌프로부터 상기 실린더로 공급되는 유압을 제어하는 비례제어밸브의 개폐 정도를 제어하기 위한 제어부;
   상기 실린더에 설치되어 상기 실린더의 동작 거리를 측정하기 위한 피드백 센서;
   상기 피드백 센서로부터 측정된 상기 실린더의 동작 거리에 따라 산출된 상기 러더의 작동각을 표시하기 위한 표시기;
   상기 러더에 연결된 실린더를 동작시켜 상기 러더의 작동각을 조절하는 신호를 누름 버튼 방식으로 상기 제어부로 입력하기 위한 전/후진 제어버튼; 및
   상기 전/후진 제어버튼과 상기 조향 핸들의 신호를 선택적으로 상기 제어부로 입력하기 위한 동기화 버튼을 포함하는, 수륙양용차량의 수상추진 조타장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 전/후진 제어버튼과 상기 동기화 버튼과 상기 유압펌프 동작제어 버튼은 하나의 패널에 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 수륙양용차량의 수상추진 조타장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 조향 핸들은 상기 수륙양용차량의 육상주행 시에도 사용되는 것을 특징으로 하는, 수륙양용차량의 수상추진 조타장치.
   

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