KR102045683B1 - 아웃보드 워터젯 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레저용 보트 등에 사용될 수 있는 아웃보드 워터젯 장치에 관련되는 기술로서, 구체적인 구성요소로 하부면에 물이 유입될 수 있는 개구부가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부를 상하 공간으로 구분하여 상측은 엔진룸이 되고 하측은 워터젯룸이 되게 하는 구분격벽; 상기 엔진룸에 장착되는 엔진파트; 상기 워터젯룸에 장착되어 상기 엔진파트의 동력을 받아 입구부로부터 물을 흡입하여 토출부로 물을 배출하게 되는 워터젯파트; 상기 하우징의 전면부를 선체 후방측에 연결되게 하되, 상하 이동 동작으로 상기 하우징을 이동시킬 수 있도록 하는 리프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

아웃보드 워터젯 장치{Out-board water jet apparatus}

본 발명은 레저용 보트 등에 사용될 수 있는 아웃보드 워터젯 장치에 관련되는 기술이다.

소득 수준의 향상과 여가 문화의 확산으로 다양한 레져 활동이 이루어지고 있는데, 수상 레져 역시 급격하게 성장하는 분야 중 하나라 할 수 있다.

수상 레져로는 서핑, 낚시, 다이빙, 스노클링 등 다양한데, 엔진을 갖춘 보트가 필요로 하는 경우가 많다.

크기와 관계없이 엔진을 갖는 보트는 추진을 위한 수단으로 프로펠러나 제트 드라이브를 갖추게 된다. 한편, 보트를 구분할 때 엔진의 위치에 따라 선외기(아웃보드)와 선내기(인보드)로 구분하는 것이 일반적이다.

통상적으로 선외기는 보트의 후단에 별도 장착되며, 탈부착이 가능하거나 소정의 범위내에서 틸팅되어 각도 조정이 이루어질 수 있도록 구성된다. 선외기용 보터 엔진은 소형엔진을 이용하기 때문에 높은 출력을 생성시킬 수 없어 사용 가능한 보트의 사이즈에 제한이 따른다는 문제점이 있다.

선내기(인보드) 타입의 경우는 선체 내부에 엔진을 고정 설치하여 엔진의 출력을 샤프트로 전달하여 프로펠러가 회전되게 하여 출력을 얻을 수 있도록 한다.

인보드 타입의 경우에도 프로펠러의 위치 등에 따라 다시 기류식(축계타입), 스턴드라이브, 워터젯 방식으로 구분할 수 있다.

그리고 인보드 타입에 적용되는 엔진은 자동차용 엔진을 마리나이징하여 사용하는 것이 일반적인데, 전진, 후진, 중립 기능이 있지만 유압식 또는 기계식으로 구성됨에 따라 구성이 복잡하고 비용이 크다는 단점이 있다. 그리고 선외기든지 선내기든지 수면하에 잠기게 되는 부위에는 각종 따개비 등과 같은 것들이 붙게 되는 문제점이 있어 유지관리에 어려움이 있었다.

추진 방식과 관련하여 프로펠러 방식과 워터젯 방식은 나름 장단점을 가지고 있지만, 안전성 측면에서는 워터젯 방식이 우수하다고 알려져 있다.

워터젯 방식은 고속회전하는 프로펠러가 노출되지 않기 때문에 잠수하였다가 부상할 때 프로펠러에 부딪히는 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있고, 운항 중 프로펠러에 로프와 같은 것이 감기는 문제점도 없다는 장점이 있다.

워터젯 방식의 아웃보드(선외기)로 대한민국 등록실용신안 제20-0398203호의 "아웃 엔진을 부착한 워터젯 장치"가 알려져 있으며, 도 1은 종래기술에 따른 아웃 엔진을 부착한 워터젯 장치가 채용된 모터 보트의 예시도이다.

도시된 것처럼, 종래기술에서는 아웃 모터를 장착한 선체(20)에 있어서, 선체(20)의 아웃 엔진(200)이 부착되는 보트의 후미부분(60)과 상기 선체(20)가 물살을 가르는 유선형 형체의 적어도 한 개 이상으로 이루어진 용골(180)과 다수개의 금속 유로 패널이 부착된 유로 스크린(120)과, 운행시 물이 들어오고 나가는 금속 소재로 이루어진 물 토출, 흡입 패널(80)이 상기 선체(20) 바닥부(140) 고정요홈에 고정나사(160) 또는 착탈식 홈(150)으로 고정되고 상기 보트 후미(60)에 부착된 아웃엔진(200)에 하부(240)에 부착된 스크루(260)는 선체의 바닥부에 부착된 물토출 흡입패널(80)과 대칭점에서 수평으로 일치되는 것을 특징으로 한다.

종래기술은 선체 하부면을 따라 스크린 형태의 물흡입 토출패널을 구성하고 그 내부에 아웃엔진의 스크루가 위치되게 함으로써 스크루가 보호될 수 있도록 한다는 특징이 있으나, 이는 오히려 선체 하부에 새로운 고정된 구조물을 두어야 하기 때문에 저항이 과도하게 증가되며, 육상에 보관하거나 운송할 때 어려움도 가중되는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0398203호

따라서 본 발명에서는 선외기(아웃보드) 타입이되, 고마력을 낼 수 있으며, 중립 기능이 구비되고, 미사용시에는 리프팅 기능을 통해 수면 보다 높은 위치에 워터젯 모듈을 띄워둘 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 아웃보드 워터젯 장치는, 하부면에 물이 유입될 수 있는 개구부가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부를 상하 공간으로 구분하여 상측은 엔진룸이 되고 하측은 워터젯룸이 되게 하는 구분격벽; 상기 엔진룸에 장착되는 엔진파트; 상기 워터젯룸에 장착되어 상기 엔진파트의 동력을 받아 입구부로부터 물을 흡입하여 토출부로 물을 배출하게 되는 워터젯파트; 상기 하우징의 전면부를 선체 후방측에 연결되게 하되, 상하 이동 동작으로 상기 하우징을 이동시킬 수 있도록 하는 리프트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 엔진파트는, 회전력을 발생시키는 엔진본체와, 상기 엔진본체의 출력축에 연결되는 트랜스미션을 포함하되, 상기 트랜스미션은 제1축과 제2축 및 제1클러치를 포함하게 되고, 상기 제1클러치의 조작을 통해 상기 제1축으로부터 상기 제2축으로 동력이 전달되게 함으로써 상기 워터젯파트로 동력을 전달하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 리프트는 상기 제1축으로부터 회전력을 전달받아 구동되는 것이되, 제2클러치가 구비되어 상기 제2클러치의 조작에 따라 상기 리프트로 회전력의 전달을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 리프트는 상기 선체의 후방면에 고정 설치되게 하되, 리프트 커버가 상기 선체에 연결되고, 상기 리프트 커버의 후방면에 상하 이동을 위한 가이드가 마련되고, 상기 리프트 커버 내부에 상기 제1축으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되어 승하강 동작하게 되는 리프트 스크류가 마련되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 리프트는 상기 선체의 후방면에 고정 설치되게 하되, 리프트 커버가 상기 선체에 연결되고, 상기 리프트 커버의 후방면에 상하 이동을 위한 가이드가 마련되고, 상기 제1축으로부터 전달되는 회전력을 이용하여 동작되는 유압펌프와 연결되는 유압실린더가 상기 리프트 커버 내부에 구비되고, 상기 유압실린더의 피스톤과 상기 하우징은 링크수단으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치는 선체 후방 외측에 장착되도록 함으로써 선체 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 되며, 중립 기능으로 잦은 엔진의 정지 및 시동을 줄여줄 수 있고, 리프팅 기능을 통해 워터젯 장치를 수면 보다 높게 띄워둘 수 있음으로 워터젯 장치에 따개비나 해초류가 부착되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 엔진의 출력을 이용하여 리프트가 작동될 수 있도록 할 수 있고, 그 외 엔진의 출력을 콤프레셔 작동을 위한 동력으로 활용할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 아웃 엔진을 부착한 워터젯 장치가 채용된 모터 보트의 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치의 개념도.
도 3은 도 2 상태에서 리프트가 작동하여 하우징이 상승되는 것을 보여주는 개념도.
도 4는 리프트 스크류를 이용하여 리프팅이 이루어지도록 하는 경우의 구성도.
도 5는 리프트의 개략적인 외관 사시도.
도 6은 리프트가 유압방식으로 구동되는 경우의 구성도.
도 7은 워터젯룸에 부력체가 설치되는 예시도.

이하 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치의 개념도이며, 도 3은 도 2 상태에서 리프트가 작동하여 하우징이 상승되는 것을 보여주는 개념도이며, 도 4는 리프트 스크류를 이용하여 리프팅이 이루어지도록 하는 경우의 구성도이며, 도 5는 리프트의 개략적인 외관 사시도이며, 도 6은 리프트가 유압방식으로 구동되는 경우의 구성도이며, 도 7은 워터젯룸에 부력체가 설치되는 예시도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치는 레저용 보트 또는 소형 선박에 장착하여 사용할 수 있는 것으로서, 선체 후방에 설치되는 것이다.

구체적으로 본 발명의 아웃보드 워터젯 장치는 주요한 구성요소로 하우징(100), 구분격벽(200), 엔진파트(300), 워터젯파트(400) 및 리프트(500)를 포함하게 된다.

하우징(100)은 아웃보드 워터젯 장치의 기본적인 외형을 이루게 되며, 대략 사각 박스 형태가 될 수 있고, 하부면에 물이 유입될 수 있는 개구부(110)가 형성되는 구조를 갖는다.

하우징(100)의 내부는 구분격벽(200)에 의해 상하 공간으로 구분되며, 구분격벽(200)을 기준으로 상측은 엔진룸(E)이 되고, 하측은 워터젯룸(J)이 된다.

엔진룸(E)에 엔진파트(300)가 설치되고, 워터젯룸(J)에 워터젯파트(400)가 설치된다.

엔진파트(300)는 기본적으로 자동차용 디젤엔진 또는 가솔린 엔진이 사용될 수 있으며, 그 외 전기자동차에 사용되는 전기모터가 사용될 수도 있다.

보다 구체적으로 엔진파트(300)는 엔진본체(310)와 트랜스미션(320)으로 구분될 수 있으며, 엔진본체(310)에 의해 회전력이 생성되고, 엔진본체(310)로부터 발생된 회전력은 출력축(311)에 연결되는 트랜스미션(320)으로 전달된다.

특히, 트랜스미션(320)은 제1축(321)과 제2축(322) 및 제1클러치(C1)를 포함하게 되며, 엔진본체(310)의 출력축(311)에 제1축(321)이 직접 연결되고, 제2축(322)은 제1축(321)과 이격되어 평행하게 배치되며, 제1클러치(C1)의 조작에 따라 제1축(321)의 회전력이 제2축(322)으로 전달될 수 있도록 구성된다.

엔진본체(310)의 출력축(311)을 통해 전달되는 회전력은 제1축(321)을 회전되게 하는데, 중립상태에서는 제2축(322)으로 회전력이 전달되지 않고 제1클러치(C1)를 조작하여 중립상태를 해제하면 제1축(321)의 회전력이 제2축(322)으로 전달되어 제2축(322)이 회전하게 되면서 워터젯파트(400)로 동력을 전달하게 된다.

워터젯룸(J)에 설치되는 워터젯파트(400)는 엔진파트(300)의 동력을 받아 입구부로부터 물을 흡입하여 토출부로 물을 배출되게 함으로써 선박의 추진력이 생기도록 하는데, 구체적으로 제1클러치(C1) 조작에 의해 제2축(322)으로 회전력이 전달되면 워터젯파트(400)의 워터펌프가 작동하여 추진력을 생성시키게 된다.

한편, 선체(10)의 후방측에 설치될 하우징(100)의 고정 및 상하 이동을 위한 리프트(500)가 구비되며, 구체적으로 리프트(500)는 선체(10) 후방측에 설치되어 하우징(100)의 전면부가 연결되는 형태를 갖게 된다.

기본적으로 리프트(500)는 하우징(100)과 연결된 상태에서 필요에 따라 하우징(100)을 상승 또는 하강되게 함으로써 보트가 정박중일 때에는 워터젯파트(400)가 수면 보다 높게 위치되게 하여 따개비나 해초가 부착되지 않도록 하고, 해수로 인한 부식 가능성을 줄일 수 있도록 한다.

하우징(100)을 승하강 시키도록 하는 리프트(500)의 동작은 제1축(321)의 회전력을 전달받아 구동되도록 할 수 있는데, 이를 위해 제2클러치(C2)가 구비되게 하고, 제2클러치(C2)의 조작에 따라 리프트(500)로 회전력의 전달을 제어함으로써 리프트(500)를 이용한 하우징(100)의 승하강 동작을 구현되게 할 수 있다.

리프트(500)는 리프트 커버(510)를 포함하는데, 리프트 커버(510)는 선체(10)의 후방면에 고정 설치되며, 리프트 커버(510)의 후방면에는 상하 이동을 위한 가이드(520)가 마련되고, 리프트 커버(510)의 내부에 제1축(321)으로부터 전달되는 회전력에 의해 승하강 동작하는 리프트 스크류(530)가 마련되도록 구성될 수 있다.

제1축(321)의 회전력을 선택적으로 리프트 스크류(530)로 전달하기 위해 제2클러치(C2)가 사용되며, 제2클러치(C2)는 제1축(321)의 말단에 구비되어 리프트(500)의 구동이 필요할 때만 조작하여 제1축(321)의 회전력이 리프트 스크류(530)로 전달되게 한다.

리프트 커버(510)에 수직되게 설치되는 리프트 스크류(530)의 상단에 제1축(321)의 회전력 전달을 위한 기어나 풀리를 설치하여 체인이나 벨트를 이용하여 회전력이 전달될 수 있도록 한다. 리프트 스크류(530)는 리프트 커버(510) 내부에서 나사 결합이 이루어지게 하여 리프트 스크류(530)가 회전되는 방향에 따라 리프트 스크류(530)가 상승되거나 하강되고 이에 따라 하우징(510)도 이동될 수 있도록 하는 것이다.

한편, 리프트(500)에 의한 하우징(100) 승하강 동작을 위한 또 다른 실시예로 유압을 이용할 수도 있다.

리프트 커버(510)가 선체(10) 후방에 연결되게 하며, 리프트 커버(510) 후방면에 상하 이동을 위한 가이드(520)를 마련하도록 한다. 가이드(520)에 하우징(100)이 끼워지게 장착되고 리프트 커버(510) 내부에 유압실린더(540)를 수직으로 배치하고, 유압실린더(540)의 피스톤(541) 상단이 하우징(100)과 연결되게 한다.

리프트 커버(510) 내부나 하우징(100) 내부에 유압펌프(550)가 마련될 수 있으며, 유압펌프(550)의 동작은 제1축(321)의 회전력을 이용하여 구동되도록 하며, 유압펌프(550)와 유압실린더(540)는 유압라인으로 연결되어 유압작동유가 유압실린더(540)로 공급되거나 반출되면서 유압실린더(540)의 피스톤(541)이 상승되거나 하강될 수 있도록 한다.

유압실린더(540)의 피스톤(541)과 하우징(100)은 소정의 링크수단(560)으로 연결되도록 하고, 유압펌프(550)의 구동에 의해 유압실린더(540)의 피스톤(541)이 상승하거나 하강되면 하우징(100)도 가이드(520)를 따라 상승 또는 하강 동작하게 된다.

이처럼 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치는 제2축(322)으로 엔진본체(310)의 회전력이 전달되지 않는 중립상태일 때 제1축(321)의 회전력을 이용하여 리프트(500)의 승하강 동작이 구현되게 한다는 장점이 있다.

그리고 선체(10) 후방에 아웃보드 워터젯 장치를 장착되게 하기 때문에 선체(10) 내부 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 되며, 워터젯 방식으로 추진력을 얻도록 함에 따라 레저용 보트로 사용시 안전사고를 예방할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 경우 트랜스미션(320)에 제1축(321)과 제2축(322)을 두고서 제1클러치(C1)를 이용한 제1축(321)으로부터 제2축(322)으로의 동력전달을 선택적으로 차단할 수 있기 때문에 워터젯파트(400)가 동작되지 않도록 하는 중립기능이 마련됨에 따라 엔진본체(310)를 자주 온오프할 필요가 없게 된다는 편리함을 제공할 수 있다.

한편, 보트를 비롯한 선박을 운용하는데 있어서 압축공기의 필요성이 높은데, 본 발명에서는 제1축(321)의 회전력을 이용하여 콤프레셔(570)의 구동을 위한 동력으로 활용함으로써 압축공기를 생성하여 저장할 수 있도록 구성될 수도 있다.

즉, 제1축(321)에 제3클러치(C3)를 마련하여 제3클러치(C3)를 조작하게 되면 콤프레셔(570)로 회전력이 전달되어 압축공기를 생성할 수 있도록 한다. 콤프레셔(570)는 하우징(100) 내부 일측에 마련될 수 있으며, 선체(10) 내부에 콤프레셔에 의해 생성된 압축공기를 저장할 수 있는 저장용기를 마련하는 형태로 구성할 수 있다.

콤프레셔(570)에 의해 만들어져 저장되는 압축공기는 선체(10)에 대한 청소를 비롯한 다양한 용도로 활용할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치에는 부력체(600)가 내장되도록 할 수 있으며, 부력체(600)는 압축공기를 공급함으로써 부풀어 추가적인 부력을 만들어내는 역할을 한다. 바람직하게 부력체(600)는 하우징(100)의 워터젯룸(J)의 좌우 가장자리를 따라 구비되게 하며, 상황에 따라 압축공기를 공급하여 부력체(600)가 부풀도록 함으로써 비상시나 과도한 화물이나 인원이 탑승했을 때 부가적인 부력을 제공할 수 있도록 한다는 이점을 제공할 수 있다.

본 발명에 의한 아웃보드 워터젯 장치는 레저용 보트와 같은 선박용 엔진으로 활용하기에 적합한 기술이다.

100 : 하우징 110 : 개구부
200 : 구분격벽 300 : 엔진파트
310 : 엔진본체 311 : 출력축
320 : 트랜스미션 321 : 제1축
322 : 제2축 400 : 워터젯파트
500 : 리프트 510 : 리프트 커버
520 : 가이드 530 : 리프트 스크류
540 : 유압실린더 541 : 피스톤
550 : 유압펌프 560 : 링크수단
570 : 콤프레셔 600 : 부력체
E : 엔진룸 J : 워터젯룸
C1 : 제1클러치 C2 : 제2클러치
C3 : 제3클러치 10 : 선체

Claims (5)

1. 하부면에 물이 유입될 수 있는 개구부가 형성되는 하우징;
   상기 하우징의 내부를 상하 공간으로 구분하여 상측은 엔진룸이 되고 하측은 워터젯룸이 되게 하는 구분격벽;
   상기 엔진룸에 장착되는 엔진파트;
   상기 워터젯룸에 장착되어 상기 엔진파트의 동력을 받아 입구부로부터 물을 흡입하여 토출부로 물을 배출하게 되는 워터젯파트;
   상기 하우징의 전면부를 선체 후방측에 연결되게 하되, 상하 이동 동작으로 상기 하우징을 이동시킬 수 있도록 하는 리프트;를 포함하되,
   상기 엔진파트는,
   회전력을 발생시키는 엔진본체와, 상기 엔진본체의 출력축에 연결되는 트랜스미션을 포함하되, 상기 트랜스미션은 제1축과 제2축 및 제1클러치를 포함하게 되고, 상기 제1클러치의 조작을 통해 상기 제1축으로부터 상기 제2축으로 동력이 전달되게 함으로써 상기 워터젯파트로 동력을 전달하게 되고,
   상기 리프트는 상기 제1축으로부터 회전력을 전달받아 구동되는 것이되, 제2클러치가 구비되어 상기 제2클러치의 조작에 따라 상기 리프트로 회전력의 전달을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 아웃보드 워터젯 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 리프트는 상기 선체의 후방면에 고정 설치되게 하되,
   리프트 커버가 상기 선체에 연결되고, 상기 리프트 커버의 후방면에 상하 이동을 위한 가이드가 마련되고, 상기 리프트 커버 내부에 상기 제1축으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되어 승하강 동작하게 되는 리프트 스크류가 마련되는 것을 특징으로 하는 아웃보드 워터젯 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 리프트는 상기 선체의 후방면에 고정 설치되게 하되,
   리프트 커버가 상기 선체에 연결되고, 상기 리프트 커버의 후방면에 상하 이동을 위한 가이드가 마련되고, 상기 제1축으로부터 전달되는 회전력을 이용하여 동작되는 유압펌프와 연결되는 유압실린더가 상기 리프트 커버 내부에 구비되고, 상기 유압실린더의 피스톤과 상기 하우징은 링크수단으로 연결되는 것을 특징으로 하는 아웃보드 워터젯 장치.

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