KR101801636B1 - 보트용 추진장치 및 이를 적용한 보트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보트 및 보트용 추진장치에 관한 것으로서, 수평의 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 전후방으로 서로 이격 배치되어 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치되는 전방 스프로켓과 후방 스프로켓; 상기 전방 스프로켓과 후방 스프로켓을 연결하는 체인; 상기 체인의 양측 직선경로 상에서 일체로 결합하여 상기 베이스 플레이트 상에서 전후 슬라이드 가능하게 구비되는 한 쌍의 페달; 및 상기 후방 스프로켓의 축에 서로 다른 회전방향으로 작용하는 제1 및 제2 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 결합되며 서로 대칭을 이루는 제1 및 제2 베벨기어와, 상기 제1 및 제2 베벨기어와 동시에 치합하며 프로펠러축을 회전구동하는 축과 연결되는 베벨피니언을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 페달의 전후 슬라이드 운동을 프로펠러의 추력으로 전환시킬 수 있는 새로운 형태의 추진장치 및 이를 적용한 보트를 제공할 수 있다.

Description

보트용 추진장치 및 이를 적용한 보트{THRUSTING DEVICE FOR BOAT AND BOAT COMPRISING THE SAME}

본 발명은 보트 및 보트용 추진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페달의 전후 슬라이드 운동을 추력으로 전환시키는 추진장치를 적용한 보트 및 보트용 추진장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 보트(boat)라 함은 서양식의 소형 선박을 통틀어 이르는 말로서 카누, 카약, 모터보트, 고무보트 등을 포함하는 포괄적인 의미로 해석되어야 한다.

일반적으로, 보트는 추력을 발생시키기 위한 구성요소로서 프로펠러(Propeller)를 채용하고 있으며, 이러한 프로펠러는 주로 보트 본체의 후단부 저면에 설치된다.

상기 프로펠러를 회전시키기 위한 수동식 추진장치로서 종래에 개시된 발명들을 살펴보면, 특허등록 제10-1570606호 '수질정화 및 쓰레기, 해조류 수거기능의 인력추진 보트'(등록일자: 2015.11.13)에서나 실용신안등록 제20-0473593호 '페달식 보트'(등록일자: 2014.07.04) 등에서 확인되는 바와 같이 모두 자전거식으로 페달을 굴러 회전시킴으로써 수차 등을 회전시키는 추진방식이 개시되어 있을 뿐이다.

따라서, 보트의 프로펠러를 회전 구동하기 위한 추진장치로서 종래와 같이 자전거식 페달 구조에서 벗어나 다양한 구동방식으로의 접근이 필요하며, 이러한 시도는 탑승자의 편리한 구동 측면에서뿐만 아니라 운동부위를 다양화한 헬스기구적 측면에서도 바람직하다.

특히, 상기 자전거식 페달은 상하 회전방식인 만큼 전체 추진장치의 상하 폭을 어느 정도 확보하여야 하는 관계로 많은 부피를 차지한다는 측면에서도 개선의 필요가 있었다.

상기와 같은 측면에서, 본 발명의 목적은 페달의 전후 슬라이드 운동을 추력으로 전환시키는 추진장치를 적용한 보트 및 보트용 추진장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 보트용 추진장치에 있어서, 수평의 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 전후방으로 서로 이격 배치되어 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치되는 전방 스프로켓과 후방 스프로켓; 상기 전방 스프로켓과 후방 스프로켓을 연결하는 체인; 상기 체인의 양측 직선경로 상에서 일체로 결합하여 상기 베이스 플레이트 상에서 전후 슬라이드 가능하게 구비되는 한 쌍의 페달; 및 상기 후방 스프로켓의 축에 서로 다른 회전방향으로 작용하는 제1 및 제2 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 결합되며 서로 대칭을 이루는 제1 및 제2 베벨기어와, 상기 제1 및 제2 베벨기어와 동시에 치합하며 프로펠러축을 회전구동하는 축과 연결되는 베벨피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 보트용 추진장치를 제공한다.

여기서, 상기 베벨피니언은 제3 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 상기 프로펠러를 회전구동하는 축에 기어결합하며, 상기 보트용 추진장치는, 상기 제3 원웨이 클러치 베어링과 서로 다른 회전방향으로 작용하는 제4 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 상기 프로펠러축에 기어결합하는 모터축을 갖는 전동모터를 더 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기 보트용 추진장치를 포함하는 보트를 제공한다.

여기서, 상기 보트는, 상기 보트에 고정되는 고정축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 레버; 상기 보트의 후방단부에서 방향타와 일체로 회전가능하게 설치되는 회전캠; 상기 레버와 상기 회전캠 간을 매개하여 상기 레버의 회전조작에 따라 상기 방향타를 회전조절하는 와이어를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 프로펠러축은 고정식 회전축 또는 와이어축이며, 상기 보트는, 상기 베벨피니언과 상기 프로펠러축 사이에, 상기 베벨피니언과 일체로 회전하는 고정식 회전축 또는 와이어축인 페달축; 상기 페달축의 회전을 상기 프로펠러축으로 전달하되, 정역방향의 슬라이드 조작에 따라 상기 프로펠러축을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 클러치 요소; 상기 클러치 요소의 정역방향 슬라이드 조작을 구현하기 위한 손잡이 레버를 더 포함할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 보트용 추진장치 및 이를 적용한 보트에 의하면, 페달의 전후 슬라이드 운동을 프로펠러의 추력으로 전환시킬 수 있는 새로운 형태의 추진장치 및 이를 적용한 보트를 제공할 수 있다. 이에 의해, 탑승자는 편안한 자세로 쉽게 추력을 제공할 수 있으며, 또한 종래의 자전거식 페달을 채용하는 추진장치와 대비하여 상하 폭을 크게 줄일 수 있으므로 전체적으로 컴팩트한 보트용 추진장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보트의 사시도,
도 2는 도 1의 보트에 적용되는 보트용 추진장치의 사시도,
도 3은 도 2의 보트용 추진장치의 내부를 도시한 사시도,
도 4 및 도 5는 도 3의 보트용 추진장치를 구성하는 기어 결합구조를 확대하여 도시한 측면도 및 측단면도,
도 6은 도 1의 보트를 우측 후방에서 바라본 모습을 도시한 부분확대 사시도,
도 7은 도 1의 보트의 후방을 좌측에서 바라본 모습을 도시한 부분확대 사시도,
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 전후진 클러치의 작동방식을 설명하기 위한 개략도,
도 9는 도 2의 보트용 추진장치의 변형례를 도시한 사시도,
도 10은 도 9의 보트용 추진장치의 주요부를 확대하여 도시한 측면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 보트(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 탑승자(1)가 발로 페달(141, 142)을 밟고 전후로 슬라이드시키는 운동을 통해 프로펠러(11)를 회전구동시키는 추진력을 발휘하는 방식을 채택한 것이다.

상기 추진력을 발휘하는 구성으로서 보트(10)에 적용되는 보트용 추진장치(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(110), 전후방 스프로켓(121, 122), 체인(130), 한 쌍의 페달(141, 142) 및 전동요소(150)를 포함한다.

수평의 베이스 플레이트(110)의 전방단부와 후방단부 상에는 각기 상하방향의 수직축을 기준으로 하여 회전 가능하게 설치되는 전방 스프로켓(121)과 후방 스프로켓(122)이 구비된다.

전,후방 스프로켓(121, 122)은 체인(130)을 매개로 하여 서로 일체로 회전하도록 구비된다.

또한, 베이스 플레이트(110)의 상면에는 좌우 양측에서 한 쌍의 페달(141, 142)이 전후로 슬라이드 가능하게 구비된다.

이때, 좌측 페달(141)은 최전방으로 전진된 상태에서 그리고 우측 페달(142)은 최후방으로 후진된 상태에서 각기 체인(130)의 직선경로 부분에 일체로 결합한다.

이에 따라, 한 쌍의 페달(141, 142)이 전후 교대로 슬라이드되면서 전,후방 스프로켓(121, 122)이 정역으로 회전하게 된다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 후방 스프로켓(122)을 이루는 상하 수직의 축(122a)으로는 제1 베벨기어(151)와 제2 베벨기어(152)가 상하 일정거리 이격된 상태에서 서로 대칭을 이루어 결합하되, 특히 각기 원웨이 클러치 베어링(153, 154)을 매개로 하여 상기 축(122a)에 결합된다. 이때, 제1 베벨기어(151) 내측의 제1 원웨이 클러치 베어링(153)과 제2 베벨기어(152) 내측의 제2 원웨이 클러치 베어링(154)은 서로 반대되는 회전방향으로 로킹되도록 구비된다.

상하 베벨기어(151, 152)의 사이에는 그 후방으로 베벨피니언(155)이 수직으로 기립되어 동시에 치합한다.

이러한 구성에 따르면, 후방 스프로켓(122)의 일방향 회전 시, 예를 들어 제1 원웨이 클러치 베어링(153)이 로킹되어 일체로 회전한다면, 제1 베벨기어(151)의 회전으로 인해 베벨피니언(155)이 따라서 회전하게 된다. 이때, 상측의 제2 원웨이 클러치 베어링(154)은 언로킹된 상태가 되므로 축(122a)의 회전이 제2 베벨기어(152)로는 회전력이 전달되지 않는다.

반대로, 후방 스프로켓(122)이 반대방향으로 회전할 경우에는, 상기 제1 원웨이 클러치 베어링(153)은 언로킹 상태가 되어 헛돌게 되므로 제1 베벨기어(151)로는 회전력이 전달되지 않고, 상측의 제2 원웨이 클러치 베어링(154)이 로킹되므로 제2 베벨기어(152)가 회전하므로, 결국 베벨피니언(155)은 어느 경우에나 한쪽 방향으로만 회전하게 된다.

베벨피니언(155)의 회전으로 이와 일체로 회전하는 페달축(161)을 통해 프로펠러(도 1의 11)를 회전구동한다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 보트(10)의 일측으로는 이에 고정되는 수직의 고정축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 레버(171)가 구비되고, 이에 대응하여 보트(1)의 후방단부에는 방향타(12)의 상단에서 이와 일체로 회전하는 회전캠(172)이 설치된다.

상기 레버(171)와 회전캠(172)의 사이에는 와이어(173)를 연결함으로써, 상기 와이어(173)를 매개로 하여 레버(171)의 회전조작에 따라 방향타(12)를 회전조절할 수 있도록 구비된다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 보트(10)의 반대편 일측으로는 상기한 바와 같이 베벨피니언(도 4의 155)과 일체로 회전하는 페달축(161)과 프로펠러(11)를 회전하는 프로펠러축(162)의 사이를 매개하는 클러치 요소가 설치된다.

이를 자세히 설명하면, 도 8a에서 페달축(161)의 상단부에는 원추형의 마찰차 또는 베벨피니언(181)이 결합되고, 상측에서 가로로 연장되는 프로펠러축(162)으로는 상기 원추형의 마찰차 또는 베벨피니언(181)과 맞물려 연동하는 한 쌍의 원반형 마찰차 또는 베벨기어(182)가 결합된다.

이때, 한 쌍의 원반형 마찰차 또는 베벨기어(182)의 각 외측으로는 각기 클러치(183, 184)가 설치되어 손잡이 레버(185)에 의해 좌우로 슬라이드 조작됨으로써 도 8a에서와 같이 일측 클러치(183)가 결합하여 프로펠러축(162)이 일방향으로 회전되거나, 반대로 도 8b에서와 같이 타측 클러치(184)가 결합하여 프로펠러축(162)이 반대방향으로 회전되도록 한다.

이와 같이 손잡이 레버(185)의 정역방향 슬라이드 조작에 의해 프로펠러축(162)의 정방향 및 역방향 회전구동, 즉 보트(10)의 전진 및 후진 구동이 가능해진다.

이때, 페달축(161)과 프로펠러축(162)은 각기 보호용 튜브(tube)에 내장되는 와이어(wire), 즉 회전동력 전달용 와이어축의 형태로 구비됨으로써 도 7에서와 같은 굴곡된 경로 상에서도 회전력을 전달할 수 있다. 물론, 본 발명에서 상기한 페달축과 프로펠러축은 플렉시블(flexible)한 와이어축으로만 구현되는 것은 아니며, 일반적인 고정식 회전축, 즉 고정축 상에서 일정하게 회전하는 샤프트(shaft)의 형태로도 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 보트용 추진장치는, 도 9에 도시된 바와 같이 전동모터(191)를 더 포함함으로써 수동 및 자동 겸용으로 사용할 수도 있다.

전동모터(191)의 모터축(191a)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 기어결합(192)과 원웨이 클러치 베어링이 장착된 기어(193)를 매개로 하여 제2 페달축(161b)에 치합된다.

이때, 베벨피니언(155)에 연결된 제1 페달축(161a)으로는 상기 기어(193)와 반대 회전방향으로 작용하는 원웨이 클러치 베어링이 장착된 기어(194)를 매개로 하여 제2 페달축(161b)에 치합된다.

따라서, 앞서 설명된 바와 마찬가지 원리로 상기 2개의 기어(193, 194) 중 어느 하나의 회전력이 제2 페달축(161b)으로 전달되는 경우 다른 하나의 기어는 헛돌게 된다.

한편, 이상에서 설명된 보트(10) 및 보트용 추진장치(100)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

10: 보트 11: 프로펠러
12: 방향타 100: 보트용 추진장치
110: 베이스 플레이트 121: 전방 스프로켓
122: 후방 스프로켓 130: 체인
141, 142: 페달 151: 제1 베벨기어
152: 제2 베벨기어 153: 제1 원웨이 클러치 베어링
154: 제2 원웨이 클러치 베어링 155: 베벨피니언
161: 페달축 162: 프로펠러축
171: 레버 172: 회전캠
173: 와이어 181: 원추형의 마찰차 또는 베벨피니언
182: 원반형의 마찰차 또는 베벨기어 183, 184: 클러치
185: 손잡이 레버 191: 전동모터
192: 기어결합
193, 194: 원웨이 클러치 베어링이 장착된 기어

Claims (5)

1. 보트용 추진장치에 있어서,
   수평의 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트 상에 전후방으로 서로 이격 배치되어 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치되는 전방 스프로켓과 후방 스프로켓;
   상기 전방 스프로켓과 후방 스프로켓을 연결하는 체인;
   상기 체인의 양측 직선경로 부분에 일체로 결합하여 상기 베이스 플레이트 상에서 전후 슬라이드 가능하게 구비되는 한 쌍의 페달; 및
   상기 후방 스프로켓의 축에 서로 다른 회전방향으로 작용하는 제1 및 제2 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 결합되며 서로 대칭을 이루는 제1 및 제2 베벨기어와, 상기 제1 및 제2 베벨기어와 동시에 치합하며 프로펠러를 회전구동하는 축과 연결되는 베벨피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 보트용 추진장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베벨피니언은 제3 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 상기 프로펠러를 회전구동하는 축에 기어결합하며,
   상기 제3 원웨이 클러치 베어링과 서로 다른 회전방향으로 작용하는 제4 원웨이 클러치 베어링을 매개로 하여 상기 프로펠러축에 기어결합하는 모터축을 갖는 전동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보트용 추진장치.
3. 제1항 또는 제2항의 보트용 추진장치를 포함하는 보트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보트에 고정되는 고정축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 레버;
   상기 보트의 후방단부에서 방향타와 일체로 회전가능하게 설치되는 회전캠;
   상기 레버와 상기 회전캠 간을 매개하여 상기 레버의 회전조작에 따라 상기 방향타를 회전조절하는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보트.
5. 제3항에 있어서,
   상기 프로펠러축은 고정식 회전축 또는 와이어축이며,
   상기 베벨피니언과 상기 프로펠러축 사이에,
   상기 베벨피니언과 일체로 회전하는 고정식 회전축 또는 와이어축인 페달축;
   상기 페달축의 회전을 상기 프로펠러축으로 전달하되, 정역방향의 슬라이드 조작에 따라 상기 프로펠러축을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 클러치 요소;
   상기 클러치 요소의 정역방향 슬라이드 조작을 구현하기 위한 손잡이 레버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보트.

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