KR101307215B1

KR101307215B1 - 인력 추진 보트

Info

Publication number: KR101307215B1
Application number: KR1020130031174A
Authority: KR
Inventors: 제현승
Original assignee: 제현승
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-09-17

Abstract

본 발명은 인력 추진 보트에 관한 것으로, 본체부(10); 제1, 제2 페달(22, 23) 및 상기 제1, 제2 페달(22, 23)의 이동을 가이드 하는 한 쌍의 가이드 레일(24)을 포함하여 구성되며, 상기 본체부(10)에 설치되는 운전석부(20); 케이블(32)을 포함하여 구성되며, 상기 케이블(32)의 양 끝단이 각각 제1 및 제2 페달(22, 23)에 결합되는 케이블부(30); 상기 케이블(32)이 소정 횟수 권취되어 있는 제1 회전축(42), 상기 제1 회전축(42)에 결합되는 제2 회전축(44), 상기 제1 회전축(42)과 상기 제2 회전축(44)을 연결하는 일방향 클러치(46) 및 상기 제2 회전축(44)의 일단에 연결되어 회전하는 프로펠러(48)가 구비되는 구동 추진부(40) 및 상기 구동 추진부(40)에 보조 동력을 공급하는 보조 추진부(50)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라 본 발명은 별도의 동력원 없이 인력을 간단한 동작으로 전달함으로써 쉽게 보트를 추진시킬 수 있으며, 번거로운 관리를 필요로 하지 않는다.

Description

인력 추진 보트 {A BOAT PROPELLED BY MANPOWER}

본 발명은 인력 추진 보트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인력으로 충분한 추진 동력을 얻을 수 있는 인력 추진 보트에 관한 것이다.

강, 호수, 바다 등지에서 레저를 즐기는 인구가 증가하면서 보트, 요트, 카누, 제트스키 등 다양한 수상 레저 기구에 관한 관심이 증가하는 추세이다.

이중에서 보트는 접근이 용이한 수상 레저 기구로서, 모터 등을 추진동력으로 사용하는 동력보트와 인력, 풍력 등을 추진동력으로 사용하는 무동력 보트로 구분되는데, 특히 오락 기능뿐만 아니라 운동 기능을 원하는 사용자의 욕구에 따라 면허 없이 간편하게 운전할 수 있는 인력을 이용하는 무동력 보트에 관한 관심이 증대되고 있는 실정이다.

인력을 이용하는 무동력 보트의 대표적인 구동방식은 노를 저어 구동하는 방식과 페달 구동방식이 있는데, 노를 저어 구동하는 방식은 주로 사람의 팔 힘에 의존하여 추진력을 얻으므로 육체적인 피로도가 쉽게 높아지는 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 페달 구동식 수상보트가 ‘특허문헌 1’에 게재되어 있다. 도 1은 종래의 페달 구동식 수상보트의 사시도로서, 종래의 페달 구동식 수상보트는 부력체(1); 부력체(1)와 연결되는 프레임(2); 프레임(2)과 연결되며 보트의 방향을 조정하는 조향부(3); 프레임(2)의 종축 끝단에 설치되어 회전하는 스크루 프로펠러(4); 및 스크루 프로펠러(4)를 회전시키는 동력 구동 추진부(5)를 포함하여 구성된다.

이러한 종래의 페달 구동식 수상보트는 페달 구동방식이 자전거의 구동 방식과 비슷하다. 즉, 자전거처럼 발로 페달을 밟음으로써 구동력을 전달하기 때문에 팔 힘으로 구동할 때보다 좀 더 편리하고, 팔로 조향부(3)를 구동시킴으로써 방향조정이 가능하다.

그러나 위와 같은 종래의 페달 구동식 수상보트는 페달링으로 직접 구동축을 회전시키므로 장시간 구동 시 사용자의 피로도가 급격히 상승하고, 페달에서 발이 탈락되어 동력이 제대로 전달되지 않을 수 있다.

또한 동력 구동 추진부(5)가 보트의 외부에 위치함으로써 물에 쉽게 노출되어 손상되는 문제점이 있다.

KR 20-0400112 Y1 (2005. 11. 2.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 구동 시 피로도를 낮추고, 동력전달부의 손상이 방지되는 인력 추진 보트를 제공하고자 하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인력 추진 보트는 본체부; 제1, 제2 페달 및 상기 제1, 제2 페달의 이동을 가이드 하는 한 쌍의 가이드 레일을 포함하여 구성되며, 상기 본체부에 설치되는 운전석부; 케이블을 포함하여 구성되며, 상기 케이블의 양 끝단이 각각 제1 및 제2 페달에 결합되는 케이블부; 상기 케이블이 소정 횟수 권취되어 있는 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 결합되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하는 일방향 클러치 및 상기 제2 회전축의 일단에 연결되어 회전하는 프로펠러가 구비되는 구동 추진부; 및 상기 제2 페달에 결합되는 피스톤, 상기 본체부의 전방에 설치되고 일단을 통해 상기 피스톤의 일부를 수용하는 물 유입실린더, 상기 본체부에 형성되어 상기 물 유입 실린더에 물을 유입시키는 물 유입구, 상기 물 유입실린더의 측면에 일단이 연결되고 상기 본체부의 후방을 향해 타단이 연결되는 물 토출실린더, 상기 본체부에 형성되어 상기 물 토출실린더에서 상기 본체부의 후방 쪽으로 물을 토출시키는 물 토출구, 상기 물 유입실린더 및 물 토출실린더의 단면에 설치되는 체크밸브가 구비되는 보조 추진부를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인력 추진 보트는 별도의 동력원 없이 인력으로 쉽게 보트를 추진시킬 수 있어 사용자의 피로도가 낮으며, 동력전달부가 보트의 내부에 배치됨으로써 동력전달부의 손상이 방지된다. 또한 구동 추진부의 추진력을 보조 추진부가 보상함으로써 추진력이 지속적으로 작용된다.

도 1은 종래의 페달 구동식 수상보트의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 측단면도
도 4는 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 평면도
도 5는 본 발명에 따른 구동 추진부의 작동상태도
도 6은 본 발명에 따른 보조 추진부의 작동상태도

아래에서는 본 발명에 따른 인력 추진 보트를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 측단면도, 도 4는 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 평면도이다.

본 발명에 따른 인력 추진 보트는 본체부(10); 사용자가 보트를 직접 조종하는 운전석부(20); 운전석부(20)에서 발생한 동력을 전달하고, 동력의 방향을 전환하는 케이블부(30); 선형 동력을 회전 동력으로 변환시켜 추진력을 발생시키는 구동 추진부(40); 및 구동 추진부(40)의 추진을 돕는 보조 추진부(50)를 포함하여 구성된다.

본체부(10)는 운전석부(20), 케이블부(30), 구동 추진부(40)의 일부 및 보조 추진부(50)를 수용하는 몸체로서 통상의 보트 형태라면 어떤 것이든지 무방하다.

운전석부(20)는 제1 및 제2 페달(22, 23), 가이드 레일(24)로 구성되며, 좌석(26) 및 방향 조종간(28)을 더 포함할 수 있다.

제1 및 제2 페달(22, 23)이 본체부(10)에 사용자가 앉았을 때 다리를 두는 방향으로 배치되고, 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(24)에 의하여 제1 및 제2 페달(22, 23)의 이동이 각각 가이드된다.

한 쌍의 가이드 레일(24)은 길게 파인 홈 형태의 레일이 레일턱에 의해 분리되어 제1 및 제2 페달(22, 23)을 각각 수용한다. 이때, 각 가이드 레일(24)의 바닥에는 페달에 연결되어 함께 이동되는 케이블(32)이 수용될 수 있도록 가이드 레일(24)의 길이 방향을 따라 슬릿이 형성된다.

좌석(26)은 등받이가 있는 의자 형상인 것이 바람직한데, 그 이유는 사용자가 등을 의자 등받이 면에 지지함으로써 쉽게 페달을 다리로 밀 수 있도록 하기 위함이다.

방향 조종간(28)은 사용자가 손으로 잡고 직접 방향을 조종할 수 있는 손잡이(28a), 수중에서 방향을 조종하는 방향타(28b) 및 손잡이(28a)와 방향타(28b) 사이를 연결하여 회전력을 전달하는 연결 프레임(28c)으로 구성된다. 방향 조종간(28)은 사용자가 본체부(10)의 방향을 조종할 수 있도록 한 쌍의 가이드 레일(24)과 좌석(26) 사이에 설치될 수 있으며, 운전하기에 편리한 위치라면 본체부(10)의 어느 곳에 위치해도 무방하다.

손잡이(28a)는 사용자가 운전하는 데에 불편하지 않은 범위 내에서 자유로운 위치에 놓이도록 하고, 장시간의 운전 시 발생하는 땀으로 인하여 손잡이(28a)가 미끄러워지지 않도록 마찰력을 증가시키는 재질로 감싸 제작될 수 있다. 방향타(28b)는 수중에 존재하므로 잘 부식되지 않으며 무겁지 않은 소재로 구성하는 것이 바람직하다. 또한 연결 프레임(28c)은 방향타(28b)가 수중에서 적절한 위치에 놓이기에 적합한 길이로 제작된다.

케이블부(30)는 케이블(32)을 포함하여 구성되며, 케이블(32)의 이동을 가이드하는 풀리(34)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 케이블(32)의 양 끝단은 제1 및 제2 페달(22, 23)에 결합된다. 따라서 사용자가 좌석(26)에 앉아 전방으로 제1 및 제2 페달(22, 23)을 밀면서 힘을 가하면 장력이 케이블(32)에 전달되고, 케이블(32)의 장력이 구동 추진부(40)에서 회전력으로 변환되어 본 발명에 따른 인력 추진 보트에 추진력을 제공하게 된다.

풀리(34)는 케이블(32)이 지나가는 경로상에 설치되어, 케이블(32)의 장력 방향을 전환할 수 있도록 한다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 한 개의 케이블(32)에 두 개의 풀리(34)를 연계하여 수평 방향의 케이블(32) 장력이 수직 방향으로 전환되어 구동 추진부(40)에 전달되도록 할 수 있다. 이러한 풀리(34)가 작동에 무리가 없는 선에서 적절한 개수로 적절한 위치에 배치될 수 있음은 당연하다.

구동 추진부(40)는 제1 회전축(42), 제2 회전축(44), 제1 회전축(42)과 제2 회전축(44)을 연결하는 일방향 클러치(46) 및 제2 회전축(42)의 일단에 연결되는 프로펠러(48)로 구성되며, 제1 회전축(42)에 결합되는 고정풀리(49)를 더 포함할 수 있다. 제1 회전축(42)에 수차례 권취된 케이블(32)의 이동에 의하여 제1 회전축(42)이 회전하면, 제2 회전축(44)이 일방향 클러치(46)를 매개로 동일한 방향으로 회전되고, 이에 따라 제2 회전축(44)에 연결되는 프로펠러(48)가 회전된다. 제1 회전축(42)과 제2 회전축(44)이 단순 연결되는 경우, 케이블(32)의 이동 방향이 전환되어 제1 회전축(42)의 회전 방향이 바뀌면 프로펠러(48)가 역회전될 수 있는데, 본 발명에서는 일방향 클러치(46)가 제1 회전축(42)과 제2 회전축(44) 사이를 연결하기 때문에 제2 회전축(44)에 연결되는 프로펠러(48)가 역회전하는 일은 발생되지 않는다. 필요에 따라 제2 회전축(44)에 플라이휠을 장착하여 프로펠러(48)의 회전이 원활하게 유지되도록 할 수 있다.

고정풀리(49)는 직경이 제1 회전축(42)의 직경보다는 크고, 제1 회전축(42)에 결합되어 제1 회전축(42)과 동일한 각속도로 회전하는 구성요소로서, 고정풀리(49)가 있는 경우 케이블(32)이 고정풀리(49)에 권취되므로, 제1 회전축(42)에 작용되는 토크값이 커져서 제1 회전축(42)을 보다 용이하게 회전시킬 수 있다. 이때, 제1 회전축(42)에 작용되는 토크는 케이블(32)과 고정풀리(49)의 마찰력에 의해 발생되는데, 케이블(32)이 고정풀리(49)에 대해 미끄러지면서 힘이 손실될 수 있으므로, 고정풀리(49)에 권취되는 케이블(32)의 중간 부분을 고정풀리(49)에 고정시킴으로써 미끄러짐에 의한 손실을 방지할 수 있다.

보조 추진부(50)는 피스톤(52), 물 유입실린더(54), 물 유입구(55), 물 토출실린더(56), 물 토출구(57) 및 체크밸브(58)로 구성된다.

피스톤(52)은 일부가 물 유입실린더(54)에 삽입 설치되며, 물 유입실린더(54)에 미삽입된 일부가 제2 페달(23)에 결합되어 제2 페달(23)에 연동되어 피스톤 운동한다.

물 유입실린더(54)는 본체부(10)의 전방에 설치되어 일단을 통해 피스톤(52)의 일부를 수용하여 피스톤(52)의 움직임을 가이드하고, 피스톤(52)이 수용되지 않은 타단에는 물 유입구(55)가 본체부(10)에 형성된다. 따라서 피스톤(52)이 후방으로 당겨질 때 물 유입구(55)를 통해 물 유입실린더(54)로 물이 유입되는데, 피스톤(52)이 전방으로 밀려들어갈 때 물이 물 유입구(55)를 통해 외부로 다시 배출될 수 없도록 하기 위하여 물 유입실린더(54)의 단면에는 물이 유입될 수는 있으나 유출은 될 수 없는 방향으로 체크밸브(58)가 설치된다.

물 토출실린더(56)는 물 유입실린더(54)의 측면에 일단이 연결되고, 본체부(10)의 후방을 향해 타단이 연결되어, 물 유입실린더(54)에 유입된 물이 본체부(10)의 후방 쪽으로 형성되어 있는 물 토출구(57)을 통해 토출될 수 있도록 가이드 한다. 이때 물이 역방향으로 이동하여 물 유입실린더(54)로 유입되는 것을 방지하기 위해 물 토출실린더(56)의 단면에도 체크밸브(58)가 설치된다. 이때, 물 유입실린더(54) 및 물 유입구(55)의 직경보다 물 토출실린더(56) 및 물 토출구(57)의 직경을 작게 형성함으로써 토출되는 물에 의한 추진력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 인력추진보트의 작동상태를 도 5 및 도 6을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 구동 추진부의 작동상태도, 도 6은 본 발명에 따른 보조 추진부의 작동상태도이다.

탑승자가 인력 추진 보트에 탑승하여 좌석(26)에 착석 후, 손잡이(28a)를 잡고 한 쌍의 가이드 레일(24)에 있는 제1 및 제2 페달(22, 23)에 발을 얹는다.

다음으로 제1 및 제2 페달(22, 23)에 힘을 가할 때, 페달에 연결된 케이블부(30)에 장력이 전달된다. 예를 들어, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제1 페달(22)에 힘을 가했을 경우, 제1 페달(22)과 연결된 케이블(32)이 화살표 방향인 전방으로 당겨져서 제1 회전축(42)의 고정풀리(49)에 권취된 케이블(32)의 일부분이 풀리게 되고, 동시에 연장선상에 있는 케이블(32)의 일부분이 고정풀리(49)에 감기면서 제1 회전축(42)을 회전시키며, 이에 따라 제2 페달(23)이 연결된 케이블(32)에 의하여 후방으로 당겨지게 된다. 만약, 제2 페달(23)에 힘을 가하는 경우라면 이 반대의 움직임이 나타난다. 즉, 좌석(26)의 사용자가 봤을 때, 제1 페달(22)과 제2 페달(23)은 서로 반대 방향으로 움직인다. 여기서 케이블(32)이 특정 방향으로 당겨지더라도 고정풀리(49)에 케이블(32)이 권취된 횟수에는 변함이 없다. 왜냐하면, 케이블(32)이 특정 방향으로 당겨짐으로써 케이블(32)의 어느 한 부분이 풀리면, 연장선상에 있는 다른 한 부분이 풀린 길이만큼 감기기 때문이다. 이와 같이 각 페달에 교대로 힘을 가함으로써 제1 회전축(42) 또는 제1 회전축(42)에 부착된 고정풀리(49)가 회전 및 복원되는 작용이 반복적으로 일어난다.

다음으로, 후방으로 밀린 제2 페달(23)을 사용자가 전방으로 밀면서 힘을 가하면, 제2 페달(23)에 연결된 케이블(32)이 당겨지면서 제1 회전축(42) 또는 고정풀리(49)가 역방향으로 회전하여 위치가 복원된다. 하지만, 이때에는 일방향 클러치(46)가 제2 회전축(44)에 힘을 전달하지 않으므로, 제1 회전축(42)만 역회전하여 복원된다. 따라서 제1 페달(22)을 밟았을 때에만 프로펠러(48)에 회전력이 전달된다.

한편, 제1 페달(22)에 전방으로 힘을 가했을 때, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 제2 페달(23)은 화살표 방향인 후방으로 당겨지게 되며, 제2 페달(23)과 연결된 피스톤(52)도 같이 당겨진다. 따라서 물 유입구(55)를 통하여 물 유입실린더(54)에 물이 유입된다.

또한 도 6(b)에 도시된 바와 같이 제2 페달(23)을 전방으로 밀며 힘을 가하면 피스톤(52)이 전방으로 이동하면서 물 유입실린더(54) 내의 물이 물 토출실린더(56)로 이동하여, 물 토출구(57)를 통해 토출된다. 이에 따라 프로펠러(48)에 회전력이 전달되지 않는 동안에는 물의 토출에 의해 본 발명에 따른 인력 추진 보트에 추진력이 발생된다. 이때 물 유입실린더(54)에 설치된 체크밸브(58) 및 물 토출실린더(56)에 설치된 체크밸브(58)는 각각 물 유입 및 물 토출 시에만 개방되도록 설치된다.

위와 같은 동작을 반복하면서 사용자가 방향을 전환하고자 하는 적절한 시점에 운전하고자 하는 방향으로 손잡이(28a)를 회전시키면 연결 프레임(28c)을 따라 방향타(28b)가 회전하게 되고, 따라서 본 발명에 따른 인력 추진 보트의 진행 방향을 제어할 수 있게 된다.

10: 본체부 20: 운전석부
22: 제1 페달 23: 제2 페달
24: 가이드 레일 26: 좌석
28: 방향 조종간 28a: 손잡이
28b: 방향타 28c: 연결 프레임
30: 케이블부 34: 풀리
40: 구동 추진부 42: 제1 회전축
44: 제2 회전축 46: 일방향 클러치
48: 프로펠러 49: 고정풀리
50: 보조 추진부 52: 피스톤
54: 물 유입실린더 55: 물 유입구
56: 물 토출실린더 57: 물 토출구
58: 체크밸브

Claims

본체부(10);
제1, 제2 페달(22, 23) 및 상기 제1, 제2 페달(22, 23)의 이동을 가이드 하는 한 쌍의 가이드 레일(24)을 포함하여 구성되며, 상기 본체부(10)에 설치되는 운전석부(20);
케이블(32)을 포함하여 구성되며, 상기 케이블(32)의 양 끝단이 각각 제1 및 제2 페달(22, 23)에 결합되는 케이블부(30);
상기 케이블(32)이 소정 횟수 권취되어 있는 제1 회전축(42), 상기 제1 회전축(42)에 결합되는 제2 회전축(44), 상기 제1 회전축(42)과 상기 제2 회전축(44)을 연결하는 일방향 클러치(46) 및 상기 제2 회전축(44)의 일단에 연결되어 회전하는 프로펠러(48)가 구비되는 구동 추진부(40) 및
상기 제2 페달(23)에 결합되는 피스톤(52), 상기 본체부(10)의 전방에 설치되고 일단을 통해 상기 피스톤(52)의 일부를 수용하는 물 유입실린더(54), 상기 본체부(10)에 형성되어 상기 물 유입실린더(54)에 물을 유입시키는 물 유입구(55), 상기 물 유입실린더(54)의 측면에 일단이 연결되고 상기 본체부(10)의 후방을 향해 타단이 연결되는 물 토출실린더(56), 상기 본체부(10)에 형성되어 상기 물 토출실린더(56)에서 상기 본체부(10)의 후방 쪽으로 물을 토출시키는 물 토출구(57), 상기 물 유입실린더(54) 및 물 토출실린더(56)의 단면에 설치되는 체크밸브(58)가 구비되는 보조 추진부(50)를 포함하여 구성되며,
상기 한 쌍의 가이드 레일(24)은 길게 파인 홈 형태의 레일이 레일턱에 의해 분리되어 상기 제1, 제2 페달(22, 23)을 각각 수용하고, 상기 한 쌍의 가이드 레일(24)의 바닥에는 상기 제1, 제2 페달(22, 23)에 연결되어 함께 이동되는 케이블(32)이 수용될 수 있도록 가이드 레일(24)의 길이방향을 따라 슬릿이 형성되며,
상기 케이블부(30)는 상기 케이블(32)이 지나가는 경로 상에 설치되어 수평방향의 케이블 장력을 수직방향으로 전환시키는 두 개의 풀리(34)를 더 포함하고, 상기 구동추진부(40)는 상기 제1 회전축(42)에 고정되어 상기 두 개의 풀리(34)를 통과한 상기 케이블(32)이 권취되는 고정풀리(49)를 더 포함하며,
상기 고정풀리(49)는 직경이 상기 제1 회전축(42)의 직경보다 크고, 상기 케이블(32)의 중간 부분을 상기 고정풀리(49)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 인력 추진 보트.
청구항 1에 있어서,
상기 운전석부(20)는 좌석(26) 및 상기 본체부(10)의 방향을 조종할 수 있는 방향 조종간(28)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인력 추진 보트.
청구항 2에 있어서,
상기 방향 조종간(28)은
상기 본체부(10)의 상부에 위치하는 손잡이(28a);
상기 본체부(10)의 하부를 관통하여 위치하는 방향타(28b) 및
상기 손잡이(28a)와 상기 방향타(28b)를 연결하는 연결 프레임(28c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인력 추진 보트.
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