KR20070073603A - Outboard jet drive marine propulsion system and control lever therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 2004년 5월 25일 출원된 미국 가출원 제 60/574,019호 및 2005년 2월 16일 출원된 미국 가출원 제 제 60/563,652호를 우선권으로 하며, 본 발명에서 이를 참조한다. The present invention prioritizes US Provisional Application No. 60 / 574,019, filed May 25, 2004, and US Provisional Application No. 60 / 563,652, filed February 16, 2005, which are incorporated herein by reference.
본 발명은 선외 제트 드라이브 해양 추진 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 보트용 선외 제트 드라이브에 관한 것이며, 특히 보트 선체에 제거 가능하게 부착된 하우징 내에 장착된 제트 드라이브 및 엔진을 구비한 선외 제트 드라이브에 관한 것이다. The present invention relates to an outboard jet drive marine propulsion system. The present invention relates to an outboard jet drive for a boat, and more particularly to an outboard jet drive having an engine and a jet drive mounted in a housing removably attached to the boat hull.
해양에서의 사용을 위한 선외 제트 드라이브들의 소정의 제안된 형태가 있었지만, 대부분은 선외 모터 프로펠러 및 하부 유닛이 제트 드라이브를 대신한다는 면에서 선외 모터와 유사하다. 제트 드라이브는 해양에서의 추진력을 제공하도록 작동되는 하부 유닛 내에 제트 펌프를 포함한다. 프로펠러와 대비하여 추진 유닛을 위한 제트 펌프를 채택하는 것은 많은 장점이 있다. 제트 드라이브는 보다 낮은 수심에서 작동을 허용하며, 또한 프로펠러가 숨겨지고, 부상 등의 위험성이 줄어든다. 제트 펌프를 전형적인 제트 드라이브 내가 아닌 선체 고물부(transom), 고물부의 바닥부 등 상이한 위치에 위치시키기 위한 선외 제트 드라이브의 다양한 제안된 구조가 있었으며, 엔진 및 제트 드라이브는 선체의 바닥부 내의 개구부에서 선체에 직접 위치하여 선체 아래로 통과하는 물을 잡으며 제트 펌프를 사용하여 보트를 추진하기 위한 선체 후면 밖으로 물을 추진시킨다. 선외 제트 드라이브 유닛은 드라이브 유닛을 구동하는 모터를 구비한 전형적인 선외 모터와 유사하며, 이는 제트 드라이브 유닛을 구동한다. There have been some proposed forms of outboard jet drives for use in the ocean, but most are similar to outboard motors in that outboard motor propellers and lower units replace jet drives. The jet drive includes a jet pump in a lower unit that is operated to provide propulsion at sea. There are many advantages to employing a jet pump for propulsion units as opposed to propellers. Jet drives allow operation at lower depths, and also hide propellers and reduce the risk of injury. There have been various proposed structures of outboard jet drives for positioning the jet pumps in different positions, such as the hull transom and the bottom of the hull, rather than within a typical jet drive. Engines and jet drives have a hull at the opening in the bottom of the hull. It is located directly in the trap, catching the water passing under the hull and using a jet pump to propel the water out of the rear of the hull to propel the boat. The outboard jet drive unit is similar to a typical outboard motor with a motor that drives the drive unit, which drives the jet drive unit.
일반적으로, 엔진 패키지는 얇은 섬유 유리 선체 내에 장착된 내연 기관을 포함한다. 선체의 베이스 플레이트는, 펌프로 물을 공급하기 위한 물 입구 스쿠프(water inlet scoop)를 포함하며, 물을 배출하기 위한 배출 포트를 포함한다. 고압 물 출구 펌프는 수면 상에서 고물부 방향을 향하여 고속 워터젯으로부터의 반발력에 의해 선체를 추진시킨다. F.C.Clack의 미국 특허 제 3,055,175호에서, 해양 추진 유닛은 종래의 선외 모터를 취하고 워터젯이 보트를 추진하도록 펌프를 사용하여 해양 제트 모터를 구비한 프로펠러 유닛을 대체하였다. Parker의 제 5,356,391호는 보트를 위해 선내 제트 추진 유닛을 제공하였으며, 여기에서 내연 제트 전력 유닛이 방수 하우징 내에 케이싱되고 선체 내에 위치하며 선체로부터 제거되도록 장착된다. Generally, an engine package includes an internal combustion engine mounted in a thin fiber glass hull. The base plate of the hull includes a water inlet scoop for supplying water to the pump and a discharge port for discharging water. The high pressure water outlet pump propels the hull by the repulsive force from the high speed waterjet towards the solids direction on the water surface. In US Pat. No. 3,055,175 to F.C. Clack, a marine propulsion unit took a conventional outboard motor and replaced the propeller unit with a marine jet motor using a pump to allow the waterjet to propel the boat. Parker's 5,356,391 provided an inboard jet propulsion unit for a boat, where the internal combustion jet power unit is casing in a waterproof housing, located in the hull and mounted to be removed from the hull.
양호하게 맞추어진 워터젯은 디젤 엔진이 거의 이상적인 작동 조건에서 신뢰성, 연료 경제성 및 수행성을 갖고 어떠한 보트에서도 50mph 이상을 가능하도록 한다; 하지만 이는 오직 큰 선박에서만 증명되었다. 이는, 큰 선박의 개수 증가에 따라 디젤 제트 추진을 사용하는 것으로 증명되었으며, 작은 선박에서 디젤 제트는 거의 보이지 않는다. 디젤 엔진, 기어 박스 및 종래의 직렬(inline) 설치로 연결 된 제트의 중량은, 작은 배에서 디젤 엔진을 구비한 워터젯을 양호하게 맞추는 것을 보다 어렵게 하였다. A well-fitted waterjet allows diesel engines to be more than 50 mph on any boat with reliability, fuel economy and performance under near ideal operating conditions; But this has only been demonstrated on large ships. This has been demonstrated to use diesel jet propulsion as the number of large vessels increases, with little jet being seen on smaller vessels. The weight of diesel engines, gear boxes and jets connected by conventional inline installations has made it more difficult to fit waterjets with diesel engines on small boats.
종래 기술의 많은 단점들이 본 출원인의 미국 특허 제 6,398,600호에 의해 극복되었으며, 여기에서 선외 제트 추진 유닛은 보트에 탈착 가능하게 장착되어 메인 연료 탱크 및 제어부가 보트의 선체 내에 장착되지만 선외 제트 드라이브 유닛은 엔진을 구비한 하우징 내에서 보트로부터 멀리 장착되고 보트의 고물부에 제거 가능하게 부착된다. 연료 탱크 및 제어부는 빠른 분리 결속부를 통하여 선체 및 선외 드라이브 사이에 연결된다. 하우징은, 상호 평행하게 위치한 제트 드라이브 및 엔진을 구비한 클러치 메커니즘을 통하여 제트 드라이브 유닛을 작동하도록 제트 드라이브 유닛을 직접 넘어서 플랫폼 상에서 엔진을 지지하도록 형성된다. Many shortcomings of the prior art have been overcome by Applicant's U.S. Patent No. 6,398,600, where the outboard jet propulsion unit is detachably mounted to the boat such that the main fuel tank and the control are mounted within the hull of the boat but the outboard jet drive unit is It is mounted away from the boat in the housing with the engine and removably attached to the solids of the boat. The fuel tank and the control are connected between the hull and the outboard drive through a quick disconnect tie. The housing is formed to support the engine on the platform directly beyond the jet drive unit to operate the jet drive unit via a clutch mechanism having a jet drive and an engine located parallel to each other.
여러 해가 지나서, (해양 추진의 가장 신뢰성 있는 방법으로서) 압력 보트 내에서 선내 디젤 엔진의 신뢰성이 발견되었다. 약 30%의 엔진 결함은 순수한 물 펌프에 관한 것이고, 30%는 배출부 상승(exhaust riser) 또는 엔진 높이로부터의 물 응집에 관한 것이고, 결함의 30%는 설치에 관한 것이다. 각각 맞추어진 엔진의 신뢰성을 설치자가 어떻게 적용하고 실시하는지를 무시하고 보장하는 것은 어렵다. 모든 압력 보트 엔진 결함의 10% 이하의 결함은 엔진 또는 구성 요소 결함으로 인한 것이다. Over the years, the reliability of onboard diesel engines has been found in pressure boats (as the most reliable method of marine propulsion). About 30% of engine defects are related to pure water pumps, 30% to exhaust riser or water agglomeration from engine height, and 30% of defects are related to installation. It is difficult to ensure that the reliability of each tailored engine is ignored by the installer. Less than 10% of all pressure boat engine failures are due to engine or component failures.
본 출원인에 의해 디자인된 선외 제트 유닛이 만족스러웠으나, 제트 추진 효율을 완전히 만족시키지 못한다. 따라서 종래 기술의 결함을 극복하는 선외 제트 추진 유닛이 필요하다. The outboard jet unit designed by the applicant was satisfactory, but did not fully satisfy the jet propulsion efficiency. Therefore, there is a need for an outboard jet propulsion unit that overcomes the deficiencies of the prior art.
선외 제트 드라이브는 물의 침투에 대해 밀봉된 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 전면부와 후면부, 그리고 상부와 바닥부를 포함한다. 엔진은 상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징에 일반적으로 수평으로 지지되고, 제트 드라이브 유닛은 상기 하우징 내에 배치된다. 제트 드라이브 하우징은, 적어도 바닥 표면이 물에 침수되면 상기 하우징의 바닥부를 따라 고압 영역을 형성하도록 형태지어 진다. The outboard jet drive includes a housing sealed against the penetration of water, the housing comprising a front portion and a rear portion, and a top portion and a bottom portion. An engine is disposed within the housing and is generally horizontally supported by the housing, and a jet drive unit is disposed within the housing. The jet drive housing is shaped to form a high pressure region along the bottom of the housing, at least when the bottom surface is submerged in water.
바람직한 실시예에서, 제트 드라이브 유닛은 워터젯을 배출하기 위한 배출부를 포함한다. 버킷(bucket) 메커니즘이 상기 물 배출부에 장착되고, 버킷 메커니즘은 상기 제트 드라이브 상에 배치된 하우징을 포함하며, 이는 상기 제트 드라이브 유닛을 진출하는 워터젯과 소통한다. 하우징은 제 1 배출부 및 제 2 배출부를 갖고, 상기 하우징에 이동 가능하게 부착된 버킷 유닛은 워터젯이 상기 제 1 배출부 또는 상기 제 2 배출부를 통해 진출하도록 한다. In a preferred embodiment, the jet drive unit comprises a discharge for discharging the waterjet. A bucket mechanism is mounted to the water outlet, and the bucket mechanism includes a housing disposed on the jet drive, which communicates with the waterjet exiting the jet drive unit. The housing has a first outlet and a second outlet, and the bucket unit movably attached to the housing allows the waterjet to advance through the first outlet or the second outlet.
다른 실시예에서, 하우징은 열 교환기를 가지며, 이는 하우징 내에 수직으로 배치된다. 열 교환 유닛은 연 교환기로부터 물이 자동으로 증발되도록 한다. In another embodiment, the housing has a heat exchanger, which is disposed vertically in the housing. The heat exchange unit allows the water to evaporate automatically from the smoke exchanger.
또 다른 본 발명의 실시예에서, 안정화 구조체가 제트 드라이브 유닛을 지지하도록 제공되어, 하우징 내에서 제트 유닛의 과도한 진동을 감소시켜서 마모를 감소시킨다. In another embodiment of the present invention, a stabilizing structure is provided to support the jet drive unit, thereby reducing excessive vibration of the jet unit in the housing to reduce wear.
본 발명의 목적, 특징, 및 장점은 이하의 설명 및 첨부된 도면을 통하여 명백할 것이다. The objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
도 1은, 본 발명에 따른 보트 상에 장착된 선외 제트 드라이브를 통해 취한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view taken through an outboard jet drive mounted on a boat according to the invention.
도 2는, 그 안에 장착된 제트 드라이브를 구비한 선외 제트 드라이브 하우징의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of an outboard jet drive housing with a jet drive mounted therein.
도 3은, 도 2의 제트 드라이브 유닛의 후측면도이다. 3 is a rear side view of the jet drive unit of FIG. 2.
도 4는, 연결된 연료 탱크의 순서도이다. 4 is a flowchart of the connected fuel tank.
도 5는, 본 발명에 따라 구성된 선외 제트 드라이브를 위한 드라이브 조립체의 정면도이다. 5 is a front view of a drive assembly for an outboard jet drive constructed in accordance with the present invention.
도 6은, 부착된 제트 드라이브 하우징 없이 구성된 선외 제트 드라이브 하우징의 후측면도이다. 6 is a rear side view of an outboard jet drive housing constructed without an attached jet drive housing.
도 7은, 본 발명에 따라 구성된 드라이브 샤프트 하우징이다. 7 is a drive shaft housing constructed in accordance with the present invention.
도 8은, 본 발명에 따라 구성된 제트 드라이브 하우징의 사시도이다. 8 is a perspective view of a jet drive housing constructed in accordance with the present invention.
도 9는, 본 발명에 따른 상기 하우징 내에 장착된 드라이브 샤프트 지지부의 사시도이다. 9 is a perspective view of a drive shaft support mounted in the housing according to the invention.
도 10은, 본 발명의 다른 실시예의 측면도로서, 버킷 어셈블리가 본 발명에 따른 제트 드라이브 유닛 내에 장착된다. 10 is a side view of another embodiment of the present invention, wherein a bucket assembly is mounted in a jet drive unit according to the present invention.
도 11은, 개방 위치에서의 버킷 어셈블리의 측면도이다. 11 is a side view of the bucket assembly in the open position.
도 12는, 폐쇄 위치에서의 버킷 어셈블리의 측면도이다. 12 is a side view of the bucket assembly in the closed position.
도 13은, 버킷 어셈블리를 지지하기 위한 새들 어셈블리의 단면도이다. 13 is a cross-sectional view of the saddle assembly for supporting the bucket assembly.
도 14는, 개방 위치에서 버킷 어셈블리를 위한 제어 어셈블리의 측면도이다. 14 is a side view of the control assembly for the bucket assembly in the open position.
도 15는, 폐쇄 위치에서 버킷 어셈블리를 위한 제어 어셈블리의 측면도이다. 15 is a side view of the control assembly for the bucket assembly in the closed position.
도 16은, 버킷 어셈블리의 평면도이다. 16 is a plan view of the bucket assembly.
도 17은, 보트를 왼쪽으로 나아가게 하기 위한 버킷 어셈블리의 평면도이다. 17 is a plan view of a bucket assembly for moving the boat to the left.
도 18은, 보트를 오른쪽으로 나아가게 하기 위한 버킷 어셈블리의 평면도이다. 18 is a plan view of a bucket assembly for directing a boat to the right.
도 19는, 상대적인 물결 및 공기 유동을 도시하는 하우징 바닥부의 개략적인 도면이다. 19 is a schematic view of the housing bottom showing the relative wave and air flow.
도 20은, 제트 입구부의 상대적인 너비 및 하우징의 볼록한 부분을 도시하기 위한 상대적인 도면이다. 20 is a relative view to show the relative width of the jet inlet and the convex portion of the housing.
도 21A~C는, 제트 흡입 및 하우징에 상대적인 물결 및 공기 유동의 개략적인 도면이다. 21A-C are schematic diagrams of wave and air flow relative to jet intake and housing.
도 22는, 물이 하우징을 넘어 이동함에 따른 물결 형태의 개략적인 도면이다. FIG. 22 is a schematic view of the wave form as water moves over the housing. FIG.
도 23은, 선외 제트 유닛 및 보트에 상대적인 공기와 물결 이동의 측면도이다. 23 is a side view of air and wave movement relative to the outboard jet unit and the boat.
도 24는, 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 선외 제트 드라이브 유닛의 사시도이다. 24 is a perspective view of an outboard jet drive unit constructed in accordance with another embodiment of the present invention.
도 25는, 본 발명에 따라 구성된 제트 펌프의 사시도이다. 25 is a perspective view of a jet pump constructed in accordance with the present invention.
도 26은, 본 발명에 따라 구성된 고정자의 평면도이다. 26 is a plan view of a stator constructed in accordance with the present invention.
도 27은, 본 발명에 따라 구성된 고정자의 측면도이다. 27 is a side view of a stator constructed in accordance with the present invention.
도 28은, 본 발명에 따라 구성된 제트 드라이브 해양 추진 시스템을 위한 하우징의 정면도이다. 28 is a front view of a housing for a jet drive marine propulsion system constructed in accordance with the present invention.
도 29는, 본 발명에 따른 선외 제트 드라이브 해양 추진 시스템을 위한 하우징의 가장자리에서 본 사시도이다. 29 is a perspective view from the edge of the housing for the outboard jet drive marine propulsion system according to the present invention.
도 30은, 본 발명에 따라 구성된 보트 및 추진 시스템의 상대적인 프로파일의 개략적인 도면이다. 30 is a schematic representation of the relative profile of a boat and propulsion system constructed in accordance with the present invention.
도 31은, 본 발명에 따라 구성된 쉬프트 플레이트의 측면도이다. 31 is a side view of a shift plate constructed in accordance with the present invention.
도 32는, 본 발명에 따라 구성된 스로틀 플레이트의 측면도이다. 32 is a side view of a throttle plate constructed in accordance with the present invention.
도 33은, 본 발명에 따라 구성된 레버 플레이트의 제 1 측면의 부분 입면도이다. 33 is a partial elevation view of the first side of a lever plate constructed in accordance with the present invention.
도 34는, 본 발명에 따라 구성된 레버 플레이트의 반대쪽 측면의 부분 입면도이다. 34 is a partial elevation view of the opposite side of a lever plate constructed in accordance with the present invention.
도 35는, 본 발명에 따라 구성된 레버 제어 어셈블리의 측면도이다. 35 is a side view of a lever control assembly constructed in accordance with the present invention.
도 36은, 본 발명에 따라 구성된 터보차저의 개략도이다. 36 is a schematic diagram of a turbocharger constructed in accordance with the present invention.
도 1~3을 참조하여, 선외 제트 드라이브 유닛(10)이 고물부(12) 상에서 보트(11)의 선체에 부착된 것으로 도시한다. 제트 드라이브 유닛(17)은 그 안에 장 착된 플랫폼(14)을 구비하고 상기 플랫폼(14)에 부착된 다수의 가요성 기관 장착부(15)를 구비한 하우징(13)을 포함한다. 내연 기관(16)은 플랫폼(14) 상에서 엔진 장착부(15)에 장착된다. 기관(15)은, 인터쿨러(intercooler)를 구비한 터보차저(turbocharger)를 구비한 디젤 엔진이 바람직하지만 가솔린 엔진일 수도 있으며, 바람직하게는 종래의 차량 또는 트럭 엔진일 수 있다. 제트 드라이브 유닛(17)은 하우징(13)의 플랫폼(14) 아래에 장착되며, 하우징(13)의 정면 단부(18)에 부착된다. 하우징(13)은 물의 침입에 대해 밀봉되며, 하우징(13)과 플랫폼(14) 사이에서 밀봉되어 물의 침입을 방지하고 오일 또는 엔진 부동액의 누수를 방지한다. 1 to 3, the outboard
선내 제트 보트의 종래 기술 상의 우수한 구성은 직렬 설정, 즉 엔진이 제트 드라이브와 직렬로 연결되는 것이다; 이는 엔진 내측으로부터 (보트의 후방인) 고물부를 면하는 엔진 드라이브 풀리(pulley) 및 플라이휠(flywheel)과 이에 부착된 제트를 구비한다. 종래기술에 비교하여 기관(16) 및 제트 드라이브 유닛(17)을 회전시켜서 본 발명에 따른 도 1에 도시된 바와 같이 고물부 뒤로 보트 외측에 있도록 함으로써, 기관 기어(120) 및 제트 드라이브 풀리(28)는 보트 외측으로부터 고물부를 향하는 동일한 방향을 면하도록, 즉 이들은 직렬 배열의 반대 방향을 향하도록 한다. 따라서, 이러한 구성에서, 드라이브 풀리 및 엔진 플라이휠은 보트 외측으로부터가 아니라 보트의 후방을 면한다. 따라서 드라이브 벨트 시스템(27)을 사용함으로써 제트는 실질적으로 엔진 아래를 향하여 위치한다. A prior art configuration of an inboard jet boat is a series setting, ie the engine is connected in series with the jet drive; It has an engine drive pulley and flywheel facing the junk (behind the boat) from inside the engine and a jet attached thereto. The
당업자는, 직렬 구성으로부터 엔진을 180도 회전시킴으로써 추진기가 다른 추진기로부터 반대방향(거꾸로)으로 회전함을 이해할 것이다. 따라서 제트 드라이 브 유닛 및 엔진은 본질적으로 "거꾸로" 설치되어, 제트 드라이브 유닛 내의 추진기가, 직렬 구성된 제트 드라이브 유닛 내의 추진기와 비교하여, 반대 방향 또는 역방향 또는 "거꾸로" 방향으로 회전하도록 한다. Those skilled in the art will understand that by rotating the engine 180 degrees from the in-line configuration, the propeller rotates in the opposite direction from the other propeller. The jet drive unit and the engine are thus essentially installed "upside down" such that the propellers in the jet drive unit rotate in the opposite direction or in the reverse or "reverse" direction compared to the propellers in the series configured jet drive unit.
선박을 구동하는 개방된 프로펠러, 선내, 선외, 및 고물 드라이브는, 수면으로 "힘껏 당겨질 때(lugging)" 과도한 기관 하중을 생성한다. 불완전 설계 속도에서 축적된 시간의 수에 비례하여 제품 수명이 감소한다. 본 설계는 이러한 현상을 겪지 않는다. 스로틀이 희망 위치에 위치하면, 기관은 즉시 기관 속도를 가속한다. 제트는 즉시 선택된 속도로 필요한 유동을 펌핑하고 보트는 이를 받아들인다. 기관 및 드라이브 트레인은, 선박을 구동하는 종래의 프로펠러가 어쩔 수 없이 겪은 것을 경험하지 않는다. Open propellers, onboard, outboard, and junk drives that drive ships produce excessive engine loads when they are "lugging" into the water. Product life is reduced in proportion to the number of hours accumulated at incomplete design speed. The design does not suffer from this phenomenon. When the throttle is in the desired position, the engine immediately accelerates the engine speed. The jet immediately pumps the required flow at the selected speed and the boat accepts it. The engine and drive trains do not experience what the conventional propellers that drive the ship have experienced.
제한적이지 않은 일 실시예로서, 기관(16)은 엔진(16)을 제트 드라이브 유닛(17)의 드라이브 풀리(28)에 연결하기 위한 클러치 메커니즘을 구비한 벨트 드라이브(27)를 구비한다. 보다 특정적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 드라이브 트레인이, 엔진(16)의 플라이휠 상의 기어(120)와 제트 드라이브 유닛(17)의 드라이브 샤프트(124) 상에 장착된 기어(122)(드라이브 풀리(28)) 사이에 형성된다. 바람직한 실시예에서, 벨트 드라이브(27)는 케블라 벨트(Kevlar® belt)이며, 바람직하게는 엔진 기어(120, 122)와 기엇니가 연결되어 건너뛰거나 미끄러지는 것을 방지한다. In one non-limiting embodiment, the
평행 위치가 가장 효율적이며, 바람직한 제트 드라이브 유닛(17) 및 내연 기관(16)의 위치는 상호 연결되는 것이지만, 이는 가능한 위치뿐은 아니다. 추가로, 전술하고 도 1, 2, 및 5에 도시된 바와 같이, 평행하게 위치함으로써 표준적인 수평 기관 및 드라이브 벨트 구동을 사용하는 것이 허용된다. The parallel position is the most efficient and the positions of the preferred
제트 드라이브 유닛(17)을 위해 기관 아래에 위치하는 것이 바람직하지만, 본 발명에 의해서 내연 기관의 상부, 반대쪽, 또는 측면과 같은 다른 위치가 고려될 수 있다. While it is preferred to be located below the engine for the
이는 본 발명의 사상 내에서 허용될 수 있지만, 바람직하지는 않다. 예를 들어, 제트 드라이브 유닛(17)이 기관의 상부 또는 기관 위에 위치한다면, 이는 물을 제트 위까지 펌핑할 것을 필요로 한다. 물을 보다 높이 펌핑할수록, 물을 펌핑하는데 보다 많은 전력이 소비되고 물 흡입이 보다 많이 필요하다. (물 흡입, 공동 현상(cavitation)을 형성하거나 야기하는 공기 버블을 방지하도록 물 흡입 시스템 크기에 따라 점진적으로 감소될 필요가 있다.)This may be acceptable within the spirit of the invention, but is not preferred. For example, if the
또한, 제트 흡입을 위한 최상의 물 유동은 보트의 바닥 중심에 있으며, 이는 기관 둘레로 물을 전환하는 문제를 야기할 수 있다. 또한, 이러한 위치는 대부분의 기관이 낮아져서 다른 문제를 야기할 수도 있다. 보트 또는 해양 기관 부품의 가장 낮은 부분은 반드시 그 안에 물을 갖는다. 엔진을 낮게 하면 엔진에 물을 두는 것이다. In addition, the best water flow for jet intake is at the bottom center of the boat, which can cause the problem of diverting water around the engine. In addition, this location may lower most organs and cause other problems. The lowest part of a boat or marine engine part must have water in it. Lowering the engine means keeping the engine water.
제트 드라이브 유닛(17)은 엔진(16)의 한 측면 또는 양 측면에 위치한다면, 이러한 위치는 상부보다는 양호한데 상부 위치는 여전히 전술한 문제가 있으며 마감된 유닛의 보다 큰 너비를 필요로 할 수 있는데 반하여, 엔진(16)이 제트 드라이브 유닛(17)보다 무겁다는 무게 분배 문제를 야기할 수 있으며, 특히 오직 하나의 제트 드라이브 유닛이 채택되는 경우 그러하다. 추가로, 너무 많은 무게를 한 측면 또는 다른 측면에 두는 것은 대부분 보트 취급 문제를 야기한다. If the
전술한 바와 같이, 제트 드라이브 유닛이 기관의 바닥 또는 그 아래에 놓이는 경우 이러한 위치는 가장 실질적인 위치 및 바람직한 위치와 상이하다. 엔진이 상승하면 부식 및 제반 문제를 감소시킨다. 제트는 가능한 가장 낮은 위치에서 제트 흡입 내에 최상의 물 유동을 생성한다. 무게가 중심이다. 더욱이, 제트 드라이브 유닛 및 물 흡입 상의직접적인 엔진 중심을 놓음으로써, 현재 시스템에서 종종 일어나는 물 밖으로 물 흡입이 나오는 것이 줄어든다. 물 흡입이 물 밖으로 나오면 전력 및 기동성을 제트 드라이브 유닛 내에서 잃게 된다. As mentioned above, this position differs from the most substantial and preferred position when the jet drive unit lies on or below the engine floor. Elevated engines reduce corrosion and problems. The jet produces the best water flow within the jet suction at the lowest possible position. Weight is the center Moreover, by placing the engine center directly on the jet drive unit and the water intake, water intake is reduced out of the water that often occurs in current systems. If water intake comes out of the water, power and mobility are lost in the jet drive unit.
제트 드라이브 유닛에 진입하고 진출하는 물 경로는, 예를 들어 원형 또는 굽은형에 반대로 축 방향이거나 또는 직선인 것이 바람직하다. The water path entering and exiting the jet drive unit is preferably axial or straight, for example as opposed to round or curved.
더욱이, 엔진은, 벨트가 바람직하지만, 체인에 부착되거나 또는 직접적인 드라이브 시스템으로서 2개 또는 그 이상의 일련의 기어에 부착되는 것이 바람직한 것으로 이해되어야 한다. 클러치가 사용될 수 있으나 필수적인 것은 아니다. Moreover, it is to be understood that the engine is preferably belt, but preferably attached to the chain or to two or more series of gears as a direct drive system. Clutch may be used but is not required.
벨트 드라이브 시스템의 장점은 효율이다. 벨트 드라이브 시스템은 이론적으로 98%의 엔진 전력을 제트 추진기에 전달한다. 다른 시스템은, 실질적으로 전력이 프로펠러 또는 제트 추진기에 전달됨으로써 약 15%를 잃는다. The advantage of the belt drive system is its efficiency. The belt drive system theoretically delivers 98% of engine power to the jet propeller. Another system loses about 15% substantially as power is delivered to the propeller or jet propeller.
또한, 이는 제트를 위한 가장 비용 효율적인 방법으로서 믿어진다. 제트가 최상의 효율로 작동하도록, 제트는 마력 및 예상되는 로드에 적합한 크기가 되어야 한다. 오늘날 작동되는 대부분의 제트 보트는 최적의 효율에 너무 작은 크기의 제 트를 사용한다. 보다 작은 제트는 높은 속도(분당 회전 또는 “RPM(rotation per minute")로 작동할 수 있으나, 보다 큰 제트는 낮은 속도(RPM)로 작동하여야 한다. 제트가 엔진보다 낮은 RPM으로 작동하도록 하기 위해, 일부 종류의 기어 감소가 필요하다. 현재, 이러한 감소를 위해 트랜스미션이 사용된다. 본 발명의 벨트 드라이브 시스템에서, 상이한 크기의 기어를 사용함으로써 제트가 보다 낮은 RPM에서 작동하며, 기어 크기는 설치될 때의 엔진 및 제트 크기에 바람직하게 맞추어진다. It is also believed to be the most cost effective method for jets. In order for the jet to operate at the highest efficiency, the jet must be sized for horsepower and expected load. Most jet boats in operation today use jets that are too small for optimum efficiency. Smaller jets can operate at higher speeds (rotation per minute or “rotation per minute”), but larger jets must operate at lower speeds (RPMs). In order for the jets to run at lower RPM than the engine, Some kind of gear reduction is needed, currently transmission is used for this reduction In the belt drive system of the present invention, the jet operates at lower RPM by using gears of different sizes and the gear size is To suit the engine and jet size.
제트 드라이브 유닛(17)은 하우징(13) 내의 개구부(20) 밖에서 하우징(13)의 후면부(21)를 통해 연장된다. 제트 드라이브 유닛(17)은 물 흡입부(22)를 가지며 선체(11)의 바닥부(23)와 유사한 레벨에 위치한다. 물 배출부(24)는 제트된 물을 진출시키기 위한 경로를 제공하며, 하우징(13)의 후면부 밖으로 연장된다. 제트 펌프(25)는 제트 드라이브(17) 내에 고정되어 그 안의 물을 제트 펌프를 통해 물 배출부(24) 밖으로 끌어낸다. 제트 드라이브 유닛(17)은 수면(26) 아래로 도시되며 하우징(13)의 전면부(18) 상에서 브래킷(bracket)(29) 상에 고정된다.The
도 6~9를 참조하여, 제트 드라이브 유닛(17)의 바람직한 실시예에 따른 장착 구조체가 제공된다. 전수한 바와 같이, 제트 드라이브 유닛(17)은 엔진(16)과 협력 작용 가능한 방법으로 하우징(13) 내에 고정된다. 하우징(13)은 개방부(20)를 구비하여 그 후면(21)에 제공된다. 개구부(20)는 하우징(13)의 내부와 소통한다. 6 to 9, a mounting structure according to a preferred embodiment of a
제트 펌프(25)는 드라이브 샤프트(124) 둘레에 축 방향으로 고정된 일련의 제트 블레이드이다. 본 발명에 따라 구성된 제트 펌프(25의 사시도가 도 25를 참조하여 제공된다. 나선 블레이드(500)가 도 1에 개략적으로 도시된 지지 부 재(502)로부터 연장된다. 지지 부재(502)는 원뿔형이 바람직하다. 블레이드가 나선형 공간을 차지하기 때문에, 물은 블레이드들 사이에서 0도 방향으로 끌린다. 제트 펌프 조립체(25)가 회전하기 때문에 물은 밖으로 그리고 정면으로 밀린다. 블레이드의 RPM이 증가함에 따라, 블레이드들 사이의 공동 현상이 증가한다. 공동 현상이 증가함에 따라 추진력은 감소한다. 더욱이, 물은 저항이 가장 낮은 경로를 통해 진출하기 때문에, 일부 물은 상방으로 이동하여 공동 현상을 증가시키고 전력을 잃게 된다. 공동 현상이 커질수록 속도는 낮아지고 추진력이 감소한다. 공동 현상은 겹쳐진 블레이드들 사이의 갭의 크기에 비례하여 감소한다. 갭은 1-((n-x)/n)의 함수로 감소되며, 이는 퍼센티지로 표현된 것으로서, n은 현재 블레이드의 수, x는 비교 대상 제트 펌프와 비교하여 추가된 블레이드 수이다. 예를 들어, 블레이드 수가 3에서 4로 증가하였다면 n=4, x=1이어서 증가는 1-75%=25%이다. 2블레이드에서 4블레이드로 증가한다면 갭은 50%에 근접하며 블레이드 공간과 등거리로 가정된다. 블레이드가 많아질수록 공동 현상이 감소하지만 추진력은 증가하고 속도는 그러하지 아니하다. The
따라서, 제트 펌프가 2가지 타입의 블레이드로 형성되며, 이는 추진 블레이드(510)와 유도 블레이드(512)이다. 유도 블레이드(512)가 추진 블레이드(510)를 향해 물을 끌어서 보다 조밀한 물 흐름이 추진 블레이드(510)에 제공되며, 그 결과 추진 블레이드(510)는 배기부(24) 밖으로 보다 많은 양의 물을 밀어낸다. 효과적으로, 유도 블레이드(512)는 펌프를 준비시킨다. Thus, a jet pump is formed of two types of blades, the
유도 블레이드(512)의 각각의 블레이드(500)는 길이LIN 및 너비WIN을 구비한다. 각각의 유도 블레이드(512)는 선두 에지 및 꼬리 에지를 구비한다. 각각의 유도 블레이드(512)는 일정하지 않은 피치(pitch)를 구비하며, 즉 각각의 유도 블레이드(512)의 선두 에지(522)의 피치는 남은 부분의 피치에 비해 작다. 제한되지 않는 실시예로서, 바람직하게는, 선두 에지(522)는 약 14°의 피치를 구비하고, 유도 블레이드(512)의 꼬리 에지(524)는 약 17°의 피치를 구비한다. Each
추진 블레이드(510)의 각각의 블레이드(500)는 길이LIM 및 너비WIM을 구비한다. 너비WIN는 실질적으로 작아서, 추진 블레이드(510)의 너비WIM보다 약 50%~85%이다. 더욱이, 추진 블레이드(510)의 길이LIM는 블레이드(512)의 길이LIN보다 실질적으로 크다. 추진 블레이드(510)는 또한 일정하지 않은 피치를 구비하여, 꼬리 섹션(504)보다 낮은 피치를 구비한 선두 에지(506)를 갖는다. 추진 블레이드(510) 및 유도 블레이드(512) 내에 발견된 각각의 블레이드를 따른 피치의 변화는 꼬리 섹션에서보다 선두 섹션에 가까이 발생한다. Each
유도 블레이드(512)는 추진 블레이드(510)의 상류인 뚜렷한 선두 섹션에 도시되는 것을 주지하여야 한다. 그러나 본 발명에 따라서 추진 블레이드(510)들 중에 배치되거나 삽입된 유도 블레이드(512)가 제공될 수 있다. 제트 펌프 내에서 추진 블레이드와 협력 작용하는 유도 블레이드를 바람직하게는 추진 블레이드의 상류에 제공함으로써, 조밀한 물이 추진 블레이드에 제공되어 보다 낳은 추진력 및 속도를 제공할 수 있다. 적어도 4개의 추진 블레이드를 제공함으로써, 갭은 물 역 류를 감소시키도록 충분히 블레이드들 사이에 근접한다. 보다 많은 블레이드들이 추가되면 공동 현상이 증가하여 속도 감소를 가속한다. 따라서 유도 블레이드(512)가 제공된다. It should be noted that the
제트 펌프(24)의 블레이드 작동 결과, 물은 화살표(P) 방향으로 배출부(24)를 진출한다(도 1, 2). 그러나 물은 소용돌이치며 에너지는 전 방향으로 유동한다. 따라서, 도 26에 도시된 고정자(600)가 배출부(24)에 제공되어 제트 펌프(25)로부터 진출하는 물을 한 방향으로 한다. 고정자(600)는 중앙 부재(602)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 중앙 부재(602)는 원뿔형이다. 다수의 블레이드(604)는 원뿔형 부재(602)로부터 배출부(24)의 벽으로 방사상 연장된다. 바람직한 실시예에서, 벽체(606)는 블레이드(604)와 통합 형성되어 물 배출부(24) 또는 블레이드(604) 내에 장착된 하나의 유닛을 형성하고 부재(602)는 물 배출부(24) 내에서 하우징 구조체를 구비하여 단일 형성된다. As a result of the blade operation of the
물이 고정자(600)를 통해 유동함에 따라, 단일 방향으로 유동하도록 안내되지만, 일부 에너지를 잃을 수 있고 물 유동은 속도를 잃는다. 차례로 보트는 속도를 잃는다. 그러나 부피 감소 부재(610)가 원뿔형 부재로부터 물 배출부(24)의 배출 부분 내로 연장된다. 바람직한 실시예에서, 부피 감소 부재(610)는 단지 원뿔형 부재(602)로부터의 연장된 부재일 뿐이다. 그러나 고정자(600)를 통하여 진출하는 물 유동 경로를 거의 간섭하지 않고 물 배출부(24) 내에 부피를 감소시키는 어떠한 구조체도 사용될 수 있다. 물 배출부(24) 내의 물을 가용하게 하면서 부피를 감소시킴으로써, 물 속도는 증가하고, 물 배출부(24)에서 제트를 진출하는 물 기둥의 압력은 증가하여 엔진(10) 추진력 및 속도의 증가를 제공한다. As water flows through the stator 600, it is guided to flow in a single direction, but some energy can be lost and the water flow loses speed. In turn, the boat loses speed. However, the
제트 드라이브 유닛(17)은 제거 가능한 카트리지로서 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 제트 드라이브 유닛(17)은 제가 가능한 제트 하우징(206) 내에 하우징된다. 제트 하우징(206)은 드라이브 샤프트(124)가 배치된 드라이브 샤프트 하우징(201)을 지지한다. 드라이브 샤프트 하우징(201)은 개구부(20) 내에 수용되고 개구부(20)를 통해 연장되어 하우징(13)에 수밀식 밀봉을 형성한다. 바람직한 실시예에서, 하우징(201)은 볼트 플레이트(202)를 사용하여 하우징(13)의 볼팅 플레이트(204)에 볼트 결합된다. 공지기술의 개스킷 및 밀봉이 사용되어 수밀식 방법으로 하우징(13)에 하우징 유닛(201)을 고정할 수 있다. The
제트 유닛(17)은 드라이브 샤프트(124) 둘레의 유닛으로서 형성된다. 따라서 드라이브 샤프트(124)는 하우징 유닛(201) 내에 고정되어 단지 개구부(20)를 통해 하우징(201)을 포함하는 전체 유닛을 미끄럼시키는 것으로 하우징(13) 내에 용이하게 고정될 수 있다. 드라이브 풀리(28)는 드라이브 샤프트(124)에 고정되며, 이는 드라이브 벨트(27)에 부착되고, 전체 제트 추진 유닛은 엔진 하우징(13)에 부착된다. 그 결과, 물로부터 멀리하여 부식을 방지하여야 하는 엔진 구조체와 물과 접촉하여야하는 제트 유닛 구조체 사이에 분리를 유지하면서도 단순한 어셈블리가 제공된다. The
일 실시예에서, 드라이브 샤프트 하우징(201)은 제트 유닛 하우징(206) 내에서 미끄럼 가능하게 수용된다. 제트 유닛 하우징(201)은 후면에서 하우징을 볼트 결합함으로써 하우징(13)의 후면(21)에 장착된다. 선외 추진 시스템(10)의 전체 형태를 유지하도록, 엔진 하우징(13)은 제트 유닛 하우징(206)을 수용하기 위한 리세스(210)를 구비하여 형성될 수 있다. 하우징(206)은 하우징(13)에 부착하기 위한 플레이트(208)를 제공받는다. In one embodiment, the
드라이브 샤프트(124)를 따른 진동은 드라이브 샤프트 상에 진동을 야기한다. 이는 드라이브 샤프트(124)의 각각의 단부에서 사실이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 브래킷(212)은, 드라이브 풀리(28)에 인접한 드라이브 샤프트(124) 단부에서 드라이브 샤프트 하우징(201)을 하우징(13)의 내측에 고정시킨다. 브래킷(212)은 드라이브 샤프트 하우징(201)의 다른 쪽 측면에서 제공되어 드라이브 샤프트(124)를 그 단부에서 안정화시킨다. Vibration along the
일 실시예에서, 브래킷은 밀링된 강, 알루미늄, 스테인레스 강, 또는 다른 물질로서 제조될 수 있다. 스테인레스 강은 강도, 부식 저항성 및 해양 환경에서의 중량 면에서 최상의 조합을 제공한다. 브래킷(212)은 엔진 구획 내의 다양한 위치에서 부착되는 것이 본 발명의 사상 면에서 이해될 수 있지만, 바람직한 실시예에서 최고의 지지도를 제공하도록 브래킷(212)은 드라이브 샤프트(124)의 단부에 가능한 가깝게 부착될 필요가 있다. 드라이브 샤프트(124)의 각각의 단부 상에 또는 그 위쪽에 있는 브래킷(124)은 최고의 지지도를 제공하면서, 브래킷이 유지를 위하여 접근 가능하도록 하고, 만곡부 영역 상에서 가능한 높이 피팅, 볼트 구멍, 볼트 등을 유지하도록 한다. In one embodiment, the bracket may be manufactured as milled steel, aluminum, stainless steel, or other material. Stainless steel offers the best combination of strength, corrosion resistance and weight in marine environments. While it may be understood in the spirit of the present invention that the
브래킷(202)을 드라이브 샤프트 하우징(201)의 길이를 따라 실질적으로 거의 중간에 위치시킴으로써, 드라이브 샤프트(124)의 추가 지지가 제공된다. 부착되 면, 플랜지(202)는 하우징(13)과 제트 유닛 하우징(206) 사이에 배치되어, 그 양쪽에 단단히 부착되며, 그 길이를 따라 드라이브 샤프트(124)를 추가로 지지한다. 전술한 바와 같이, 샤프트 하우징(201)은 엔진 하우징(13) 내로 그리고 제트 하우징(206) 내로 미끄러진다. 3개의 구성 요소가 용접, 볼트 결합 또는 다른 공지된 수단으로 플랜지(202)에 부착되며, 제트 하우징(206)의 볼트 플레이트(208)는 하우징(13)의 후면(21)에 볼트 결합된다. 이러한 방법으로, 제트 하우징(206)은 하우징(13)의 후면(21) 상의 수용 영역(210) 내에 위치하고 수용된다. By placing the
바람직한 실시예에서, 드라이브 샤프트 하우징의 중간에 근접하게 플랜지를 갖는 것이 최고의 지지부를 제공한다. 드라이브 샤프트의 단부에서의 다른 지지부가 도움이 될 수 있으나 반드시 필요한 것은 아니다. 지지 시스템은 밀링된 강, 알루미늄, 스테인레스 강 또는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 다시, 스테인레스 강은 강도, 부식 저항성 및 해양 환경에서의 중량 면에서 최상의 조합을 제공한다.In a preferred embodiment, having a flange close to the middle of the drive shaft housing provides the best support. Other supports at the ends of the drive shaft may be helpful but not necessary. The support system can be made of milled steel, aluminum, stainless steel or other material. Again, stainless steels offer the best combination of strength, corrosion resistance and weight in marine environments.
선외 추진 유닛(10)은 차량에서 사용되는 것과 유사하게 폐쇄 루프 냉각 시스템을 사용한다. 바람직한 실시예에서, 추진 유닛(10)은 물-대-물 열 교환기를 사용하여 차량의 라디에이터와 유사한 방법으로 엔진(16)을 냉각한다. 엔진을 통해 순환하는 물, 물-냉각 배출 매니폴드, 및 (적용 가능한 곳에서의) 오일 냉각기는 차량에서 사용되는 것과 유사하게 새로운 물로서 처리된다. 그러나 추진 유닛(10)은 작동 중에 엔진을 사용할 해수 또는 더러운 물에 노출할 수는 없다. 오히려, 가열된 엔진 물은, 엔진 물 펌핑에 의해 열 교환기를 통해 순환하며, 여기에서 해수를 순환시킴으로써 냉각된다. 해수는 워터젯에 의해 열 교환기를 통해 펌 핑되어 해수 펌프를 동하는 분리된 엔진 필요성을 제거하고 해수 펌프 추진기 고유지성 고무를 제거한다. The
다른 장점으로, 추진 유닛(10)은 터보차저를 구비할 수 있다. 또한, 해양 추진 유닛(10)은 스테인레스 강 및 백동 인터쿨러를 포함하여, 엔진의 흡입 매니폴드로 삽입되기 전에 압축 공기를 냉각시킨다. 터보차저를 구비한 입구 공기를 압축시키는 절차는 공기의 온도를 증가시킨다. 입구 공기를 인터쿨러 내의 해수로 냉각시키는 것은, 엔진이 보다 많은 전력을 보다 경제적으로 제공하도록 하고 엔진 배출부로부터의 스모크 및 다른 오염물질을 감소시켜서 환경 기준을 만족시킨다. In another advantage, the
다른 장점으로, 해양 추진 유닛(10)은 연료 냉각기를 구비할 수 있다. 엔진에 주입된 연료는 엔진이 필요한 것보다 많은 연료를 엔진에 전달한다고 믿어진다. 초과 연료는 이후 사용을 위해 연료 탱크로 되돌려진다. 되돌려진 연료는 엔진에 의해 가열된 것으로 일정 시간 탱크 내의 연료 온도를 상승시키는 경향이 있다. 보다 높은 연료 온도는 엔진 출력 및 성능을 감소시킨다. 연료 냉각기는 이러한 문제를 제거한다. 연료 냉각기는 스테인레스 강 또는 백동으로 구성되고, 냉각을 위해 해수를 사용한다. In another advantage, the
도 24를 참조하여, 냉각 시스템을 제공받은 선외 추진 유닛(10)의 또 다른 실시예가 도시된다. 유사한 도면 부호가 설명을 위해 유사한 구조에 사용된다. 추진 유닛(400)은 엔진 및 제트 유닛(17)을 포함한다. 열 교환기(402)는 호스(404)에 의해 제트 유닛(17)에 연결된다. 또한, 열 교환기(402)는 호스(406)에 의해 엔진(16)에 연결된다. 제 2 호스(408)는 열 교환기(402)를 인터쿨러(410)에 연결한다. 인터쿨러(410)는 호스(412)에 의해 엔진(16)의 배출부(414)에 연결된다. 더욱이, 인터쿨러(410)는 엔진(16)의 터보차저 및 엔진(16)의 연료 라인에 연결된다. Referring to FIG. 24, another embodiment of an
작동 동안, 호스(4040)는 제트 유닛(17)에 연결되어, 제트 유닛(17)을 통해 이동함에 따라 제트 스트림의 일부를 빨아들여서(siphon), 압력 하의 물이 열 교환기(402) 내의 화살표(M) 방향으로 이동한다. 호스(406)는 (도시되지 않았으나, 공지 기술 상의) 파이프에 의해 열 교환기(402)와 소통하며, 이는 열 교환기(402) 내로 호스(404)로부터 유동하는 물 냉각에 의해 둘러싸인다. 이러한 방식으로, 엔진(16)은 제트 유닛(17)을 통해 유도하는 물로부터 고립된다. 제트 스트림 및 중력에 의해 제공된 압력은, 인터쿨러(410) 내로 화살표(N) 방향으로 호스(408)를 통해 가열된 물이 열 교환기(402)를 진출하도록 한다. 인터쿨러(410)는 파이프 시스템을 포함하며, 이는 터보차저, 배출부(414), 엔진(16)의 연료 라인과 소통하여 엔진 내의 연료 및 공기를 냉각시켜서 터보차저 엔진을 위한 보다 높은 효율을 제공한다. During operation, the hose 4040 is connected to the
열 교환기(402) 및 인터쿨러(410)는 엔진(16)에 수평 방향인 것에 비하여 수직으로 방향을 잡는 것이 바람직하다는 점을 주지하여야 한다. 이러한 방식으로, 선외 추진 유닛(10)이 실질적으로 구동하지 않는다면, 중력은 해수를 배수하거나 또는 열 교환기(402)로부터 호스(408) 내로 또는 다시 호스(404) 내로 물을 뺀다. 이러한 방식으로, 열 교환기(402) 내에는 필요 이상으로 어떠한 해수도 남아 있지 않아서 인터쿨러(410) 내의 구조체 또는 열 교환기(402) 내의 어떠한 파이프 상에 부식을 감소시킨다. 더욱이, 열 교환기(402)는 스테인레스 강 또는 백동으로 제조되는 것이 바람직하며, 이러한 2가지의 높은 부식-저항 합금은 해수에 노출된 엔진(16) 내부의 부식 방지에 도움을 준다. 추가로, 어떠한 엔진 플러슁도 각각의 보트 구동 이후 필요하지 않으며, 폐쇄 냉각 시스템이 제공되기 때문에, 엔진(16)은 보다 길고 보다 신뢰성 있는 수명을 이룬다. It should be noted that the
제트 드라이브 유닛(17)은 연속적으로 엔진(16)에 연결되기 때문에, 엔진이 구동하는 한 제트 스트림이 유동하는 것으로 믿어진다. 따라서 드라이브 시스템의 비극적인 실수를 방지하고 냉각을 위한 충분한 물이 언제나 위치한다. Since the
바람직한 실시예에서, 공지된 웨이스트 게이트를 통하여 에너지를 푸는 것에 비하여 터보를 엔진에 매칭시키는 경우 터보차저(420)가 배압 상의 증가를 제어한다. 하우징 지름은, 하우징 측면 상에 보다 큰 압력을 제공하도록 터빈 속도를 최적화하는 속도로서 배기 가스 부피를 제어하도록 조절된다. 도 35를 참조하여, 본 발명에 따라 구성된 터보차저의 개략적인 도면이 제공된다. In a preferred embodiment,
엔진으로부터 추가 전력을 획득하는 것이 종종 필요하다. 본 출원인은, 터보차저(420)를 사용하여 150마력 엔진을 200마력 엔진으로 강화시키는 것이 가능하다는 것을 고려하였다. 하우징은 흡입부(426)를 포함하며, 이는 엔진(422)의 배출부(428)에 연결된다. 터빈(430)은 입력부(428) 및 하우징 배출부(432) 사이에서 하우징되는 터빈을 구비하여 회전 가능하게 배치되며, 그 결과 엔진 배출부(428)를 통해 진출한 엔진(422)으로부터의 배출은 배출부(432)를 향해 터빈(430)의 블레이드를 통해 이동함에 따라 터빈(430)을 구한다. 터빈(430)은 배출 유동 경로 내에 있다. It is often necessary to obtain additional power from the engine. Applicant has considered that it is possible to enhance a 150 horsepower engine to a 200 horsepower engine using the
제 2 하우징(450)은 주변 공기를 수용하기 위한 흡입부(456) 및 엔진(422)으로부터의 출력을 각각의 실린더 챔버로 제공하는 출력부(452)를 구비한다. 공기 컴프레서(454)는 하우징(450) 내에 회전 가능하게 하우징되며, 공기 흡입부(456) 및 배출부(452) 사이에서 유동 경로를 따라 위치한다. 샤프트(460)는 터빈(430)을 공기 컴프레서(454)에 연결한다. 따라서 엔진(422)은 배출부를 제공하여 터빈(430)을 회전시키고 차례로 공기 컴프레서(454) 내의 샤프트를 회전시킨다. 공기 컴프레서(454)의 회전은 배기부(456)에 진공을 생성하여 주변 공기를 컴프레서(454)를 통해 하우징(450) 내로 끌어들이며 엔진(422) 내의 배출부(452)를 통한 정압 하에 힘을 받는다. 이는 엔진의 실린더(422) 내에 추가 산소를 제공하여 피스톤을 구동하기 위한 보다 많은 에너지 및 보다 큰 폭발을 생성한다. The
공지된 바와 같이, 공기는 가끔 하우징(450)을 통해 역류하여 효율을 감소시킨다. 통기되는 역류의 결과 웨이스트 게이트(waste gate)에 과도 압력을 허용하는 것이 공지되어 있다. 하우징(450)이 정확한 부피 및 공기 유동 속도를 하우징을 통해 제공하도록 크기를 결정함으로써, 웨이스트 게이트의 필요성이 제거된다.As is known, air sometimes flows back through the
또한, 이러한 엔진 및 관련된 제어는, 제한되지 않는 실시예로서 Zodiac®에서 제조되는 바와 같은 공기 팽창식 보트(RIB; rigid inflatable boat)에 적합하다. 더욱이, 현 엔진의 사용은 자체-유지식 RIB에 새로운 장점을 준다. RIB의 단점은 대기에 의해 부피 변화가 본질적인 공기 팽창식 구조체이다. 태양에 이끌려 단단해 보이는 공기 팽창 섹션은 차가운 물에 놓이면 부피를 잃는다. 더욱이, 공 기가 얼마나 기밀한 지에 상관없이 팽창된 물체는 시간이 지날수록 밸브에서 수축되는 경향이 있어서, 재료를 통해 누수가 있거나 또는 누수가 있는 것처럼 보인다 따라서, 자체-공기 팽창 메카니즘이 필요하다. In addition, such engines and associated controls are suitable for rigid inflatable boats (RIBs), such as those manufactured by Zodiac®, as non-limiting examples. Moreover, the use of current engines brings new advantages to self-maintaining RIBs. A disadvantage of the RIB is an air inflatable structure in which volume changes are inherent by the atmosphere. The air-expansion section, which is drawn to the sun and looks firm, loses its volume when placed in cold water. Moreover, regardless of how tight the air is, the inflated object tends to shrink in the valve over time, so that it appears to leak or leak through the material, thus requiring a self-air expansion mechanism.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 구성된 엔진을 통해 공기 압력 하에서 이동이 있다. 일반적으로, 엔진을 통한 공기 이동은 25psi이다. 본 발명에서, 엔진의 입구 공기 통로를 따라 탭이 제공되어 압력 하에서 공기 일부를 빨아들인다. 호스 또는 다른 형식의 파이프 또는 튜브가 탭 또는 매니폴드를 팽창된 구조체에 연결한다. 제어기는 튜브에 의해 형성된 라인을 따라 제공된다. 제어기는 압력-제어식 칸막이이며, 이는 하강 압력이 공기 팽창을 허용하는 미리 정해진 수준 아래로 떨어지면 개방된다. 공기는, 팽창 구조체 내의 압력이 미리 정해진 양을 초과하면 역으로 릴리스될 수 있다. As mentioned above, there is a movement under air pressure through the engine constructed according to the invention. In general, air movement through the engine is 25 psi. In the present invention, a tab is provided along the inlet air passage of the engine to suck up some of the air under pressure. A hose or other type of pipe or tube connects the tab or manifold to the expanded structure. The controller is provided along the line formed by the tube. The controller is a pressure-controlled partition that opens when the falling pressure drops below a predetermined level to allow air expansion. Air may be released back if the pressure in the inflation structure exceeds a predetermined amount.
도 10~18을 참조하여, 제트 엔진의 다른 실시예가 제공된다. 설명을 용이하게 하도록 유사한 구조체에 유사한 도면 부호가 사용된다. 제트 배출 부분(54)(도 1)을 진출한 물은 선외 제트 추진 엔진을 위한 차례로 보트를 위한 구동력을 제공한다. 배출 부분(54)은 전술한 바와 같이 하우징(13)의 고정된 구조체에 고정되므로, 메커니즘은 반대 작동 및 스티어링을 허용할 필요가 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 일반적으로 (300)으로 지칭되는 버킷 어셈블리는 진출 부분(54)에서 제트 드라이브 유닛(17)에 부착되어, 물 배출부(24)를 진출하는 물이 버킷 어셈블리(300)에 의해 작동된다. 10-18, another embodiment of a jet engine is provided. Similar reference numerals are used for similar structures to facilitate explanation. Water entering the jet discharge portion 54 (FIG. 1) in turn provides the driving force for the boat for the outboard jet propulsion engine. Since the
버킷 어셈블리(300)는 버킷 하우징(308)을 포함한다. 버킷 하우징(308)은 서스펜션 암(35)에 의해 하우징(13)으로부터 매달린 새들(304)에 의해 지지된다. 서스펜션 암(35)은 스티어링 로드(36)에 작동적으로 연결된다. 버킷 하우징(308)이 물 배출부(24)를 진출하는 물을 수용하도록 물 배출부(24)에서 지지가 되는 한, 버킷 하우징(308)을 지지하기 위한 어떠한 구조체도 사용될 수 있음은, 본 발명의 사상 내에서 이해된다. 버킷 하우징(308)은 물 배출부(24)를 진출하는 물을 수용하기 위한 입구 부분(309), 및 물이 하우징(308)을 진출하기 위한 제 1 배출부(311) 및 제 2 배출부(314)를 구비한다.
버킷(310)은 하우징(308) 상에 피벗 가능하게 장착된다. 버킷 링키지(312)는 버킷(310) 및 역방향 케이블(reverse cable)(314)에 연결되고, 이는 링키지를 제어하여 버킷(310)이 화살표(C) 방향으로 제 1 위치로 회전하도록 하며, 상기 제 1 위치에서 버킷(310)이 개방되어 화살표(A) 방향으로 배출부(311)를 통해 물이 유동하도록 한다. 또한, 링키지(312)는 버킷(310)이 화살표(B) 방향으로 제 1 배출부(311)(도 12)에 근접하게 위치하고 하우징(308)의 제 2 배출부(314)를 통해 물 경로를 다시 향하도록 한다. 방향성 부재(316)가 배출부(314)에 제공되어 물이 다시 하우징(13) 방향으로 화살표(D) 방향으로 실질적으로 안내되도록 한다.
피벗 버킷 형태 부재가 사용되지만 물 배출부(311)를 선택적으로 개폐하는 어떠한 구조체도 사용될 수 있음을 주지하여야 한다. 바람직한 실시예에서, 오직 예시적으로, 링키지 메커니즘(312)은 피벗부를 구비한 이중-암이고, 역방향 케이블(314)에 연결되는 위치에서 하나의 암을 다른 암에 연결하여, 역방향 케이블(314)의 화살표(E) 방향의 이동이(도 13) 부재(312)의 피벗 지점을 상승시켜서 2 개의 암을 함께 들어올리고(도 14), 거리를 짧게 하고, 버킷(310)을 새들(302)을 향해 끌어서, 버킷(310)을 화살표(C) 방향으로 올린다. 이러한 방법으로, 물은 화살표(A) 방향으로 실질적으로 추진되지 않게 통과하도록 허용되고, 하우징(13) 및 부착된 보트를 전방 방향으로 민다. 그러나 버킷(310)을 이동시키기 위한 어떠한 구조체도 사용될 수 있다. Note that although a pivot bucket type member is used, any structure that selectively opens and closes the
역방향 케이블(314)이 화살표(F) 방향으로 이동하면(도 12), 부재(12)의 암이 넓어져서(도 15), 버킷(310)을 화살표(B) 방향으로 회전시켜서, 하우징(308)의 일 단부를 폐쇄하고, 화살표(D) 방향으로 보트를 향해 다시 진출하도록 물을 민다. 안내 부재(316)에 의해 안내된 개구부(314)를 통해 진출하는 물의 힘은 보트를 반대 방향으로 민다. 역방향 케이블(314)은 기계적 또는 전기적 제어에 의해 보트의 제어부에 연결된다. When the
바람직한 실시예에서, 역방향 케이블은 스티어링 노즐에 연결된다. 이는 장착된 스티어링 노즐에 최대의 역추진 제어를 제공하는 표준 3인치 스트로크 케이블을 사용하여 역방향 버킷에 일반적인 역방향을 유지하도록 한다. 물 밖으로 케이블을 유지하도록, 수직 작동, 즉 케이블 구조체가 물로부터 실질적으로 멀리 제트 팩 유닛(17) 위에서 하우징(308)과 협력 작용하도록 고정되었다. 이는 스테인레스 푸쉬/풀 로드 부재(312)를 제외한 일반적인 물 라인에 걸친 전체 케이블이 부츠, 밀봉 또는 녹-방지의 필요성을 제거시킨다. 역방향 버킷이 스티어링 동안 과도하게 상하로 이동하는 것을 방지하도록, 역방향 케이블(314)은 스티어링의 회전 지점에 근접하여, 즉 스티어링 로드에서 스티어링 케이블(304)에 근접하에 위치한다. In a preferred embodiment, the reverse cable is connected to the steering nozzle. This keeps the normal reverse in the reverse bucket using a standard 3-inch stroke cable that provides maximum back propulsion control to the mounted steering nozzle. In order to keep the cable out of the water, the vertical operation, ie the cable structure, was fixed to cooperate with the
바람직한 실시예에서, 역방향 버킷, 레버, 베어링 및 볼트는 스테인레스 강으로 이루어지며, 알루미늄, 섬유 유리, 플라스틱 또는 어떠한 강건한 물질과 같은 적합한 물질일 수 있다. 케이블(314)의 스트로크는 바람직하게 약 3인치로 제한되며, 수동이고, 추가 고정 다이버터(diverter) 등을 역방향 버킷이 완전한 역 위치를 만족하는 즉 연결시에 추가적인 역회전을 버킷에 추가하는 배출부 아래에 놓음으로써 이루어지는 최소의 노력으로 최대로 역방향 이동된다. 케이블(314)은 새들(302)에서 (볼-타입의) 스위블(swivel)을 구비하여, 케이블이 스티어링 동안 고정적으로 있도록 하며 또한 어떠한 스티어링 또는 역방향 버킷 위치 상의 각 변화를 허용한다. 보트에 제공되는 부재(12)의 암은 정위치에서 잠금되도록 디자인되며 역위치에서 케이블 상의 반동을 제거하고 버킷을 유지하도록 케이블에 의존하지 않고 역방향 기어에 총 추진력을 사용하도록 한다. In a preferred embodiment, the reverse buckets, levers, bearings and bolts are made of stainless steel and can be suitable materials such as aluminum, fiber glass, plastic or any hard material. The stroke of the
다른 바람직한 실시예에서, 작동자가 프로펠러 엔진 분야에서 공지된 것처럼 행동하는 것으로 보이는 단일 제어 레버가 바람직하다. 도 31~35를 참조하여, 본 발명에 따라 엔진의 속도 및 방향을 제어하기 위한 일반적으로 (1000)으로 지칭되는 레버 어셈블리가 제공된다. 바람직한 이점은, 단일 레버를 제공하는 것으로서, 이는 동작 범위에서 케이블(314)이 보트의 속도 및 방향을 제어하도록 하는 것이다. In another preferred embodiment, a single control lever is preferred, in which the operator appears to behave as known in the propeller engine art. 31-35, a lever assembly, generally referred to as 1000, for controlling the speed and direction of an engine in accordance with the present invention is provided. A preferred advantage is to provide a single lever, which allows the
쉬프트 어셈블리(1000)는 하우징을 포함한다. 쉬프트 플레이트(1010), 스로틀 플레이트(1200) 및 그 사이에 놓이고 쉬프트 플레이트(1010)와 스로틀 플레이트(1200)와 작동적으로 소통하는 레버 플레이트(1100)가 하우징(1001) 내에 장착된 다. The
쉬프트 플레이트(1010)(도 31)는 플레이트의 회전축을 형성하는 통공(1012)을 포함하며, 이는 후술한다. 제 1 원호형 채널(1014)은 쉬프트 플레이트(1010)의 표면(1016)을 따라 실질적으로 L-형태이며, 쉬프트 플레이트(1010)를 따라 연장된다. 멈춤쇠(1018)가 그 일단부에서 채널(1014)의 경로를 따라 제공된다. 엘보우(elbow) 영역(1020)은 채널(1014)의 다른 단부에서 채널(1014)의 경로를 따라 형성된다. 실질적으로 L-형태인 제 2 채널(1030)이 표면(1016)을 따라 쉬프트 플레이트(1010) 내에 형성된다. 채널(1030)은 쉬프트 플레이트(1010)를 통해 연장된다. 채널(1030)은 멈춤쇠(1032) 및 엘보우 영역(1034)을 포함한다. 멈춤쇠(1032) 및 엘보우 영역(1034)은 채널(1030)의 대향 단부에서 형성된다. Shift plate 1010 (FIG. 31) includes a through
제 3 채널(1040)이 쉬프트 플레이트(1010)를 통하여 그 표면(1016)을 따라 형성된다. 또한, 채널(1040)은 제 1 단부에 위치한 엘보우 영역(1042) 및 제 2 단부에 위치한 멈춤쇠(1044)를 포함한다. 채널(1014, 1030)과 같이, 채널(1040)은 멈춤쇠를 구비한 일 단부 및 엘보우 섹션을 구비한 다른 단부를 갖는다. A
일반적인 채널(1018, 1013)은 채널(1040)로부터 회전축(1012)의 다른 측면 상에서 실질적으로 쉬프트 플레이트(1010) 상에 놓이는 것을 주지하여야 한다. Note that the
케이블(314)은 쉬프트 플레이트(1010)를 버킷(310)에 연결한다. 케이블(314)은 쉬프트 섹션(1050)에서 플레이트(1010)에 연결된다. 쉬프트 플레이트(1010)의 이동은 버킷(310)의 이동을 야기한다.
도 32를 참조하여, 스로틀 플레이트(1200)가 도시된다. 스로틀 플레이 트(1200)는 스로틀 플레이트(1200)를 통해 연장되는 회전홀(1202)의 축을 포함한다. 채널(1204)은 표면(1206)을 따라서 그리고 스로틀 플레이트(1200)를 통해 연장되는 실질적인 낫 형태이다. 채널(1204)은 굴곡부(1208)로부터 엘보우 부분(1212)을 가로질러 제 1 평평한 부분(1210) 내로 굴곡부(1208)를 포함한다. 채널(1204)의 제 2 대향 단부는 채널(1204)의 직선화에 의해 형성된 멈춤쇠(1216)에 의해 굴곡부(1208)로부터 구분된 실질적인 제 2 직선부(1214)이다. Referring to FIG. 32, a
실질적으로 U-형태 채널(1220)은 표면(1206)을 가로질러 스로틀 플레이트(1200)를 통해 형성된다. 레버 샤프트 수용 채널(1222)은 표면(1206)을 따라서 스로틀 플레이트(1200)를 통해 형성되며 U-형태 채널(1220)에 의해 형성된 실질적으로 암 내에 위치한다. Substantially
스로틀 플레이트(1200)는 작동 영역(1250)을 포함한다. 작동 영역(1250)은 케이블(720)에 연결되며, 이는 엔진(16)의 스로틀에 연결된다. 단순화된 실시예에서, 연결홀(1252)은 영역(1250)의 먼 단부에 제공되어 케이블(720)을 부착하기 위한 최대 토크를 제공한다. 그러나 결속, 버클 등의 사용과 같은 공지 기술상의 어떠한 다른 부착 방법도 케이블(720)을 스로틀 플레이트(1200)에 부착하도록 사용될 수 있다. 케이블(720)이 화살표(Y) 방향으로 당겨짐에 따라, 엔진(16)의 rpm은 제트 드라이브(26)의 rpm 및 배출부(24)로부터의 물 유동 압력 및 속도를 증가시킨다.
도 33 및 34를 참조하여, 일반적으로 (1100)으로 지칭되는 레버 플레이트가 제공된다. 회전홀(1102)의 축은 레버 플레이트(1100)를 통해 연장된다. 일 표면 상에서, 롤러(1104, 1106, 1108)가 레버 플레이트(1100)의 제 1 표면(1110) 상에 배치된다. 롤러(1104)는 표면(1110)으로부터 외측으로 연장되어 레버 어셈블리가 조립되면 쉬프트 플레이트(1010)의 채널(1040)을 통해 수용된다. 유사하게, 롤러(1106)는 채널(1020)을 수용하고, 롤러(1108)는 채널(1032) 내에 수용된다. Referring to FIGS. 33 and 34, a lever plate, generally referred to as 1100, is provided. The axis of the
롤러(1110, 11120)는 레버 플레이트(1100)의 대향 측면(1116) 상에 위치하고, 스로틀 플레이트(1200)의 채널(1214, 12240) 내에 수용되도록 위치한다. 특징적으로, 롤러(1110)는 채널(1220)에 수용되고, 롤러(1112)는 채널(1214)에 수용된다. 후술하듯이, 각각의 롤러는 각각의 채널에 따라 미끄러지는데 적합하다. The
레버 플레이트(1100)는 레버 어셈블리(1000)가 완전히 조립되면 레버 플레이트(1100)를 구동시키기 위한 레버(1120)를 포함한다. 레버 어셈블리(1000)는 하우징(1001) 내에 놓인다. (도시되지 않은) 제 1 샤프트는 회전홀(1012, 1202)을 통해 하우징(1001) 내에서부터 연장된다. 제 2 샤프트는 레버 플레이트(1100)의 회전홀(1102)의 축을 통해 하우징(1001)으로부터 연장된다. 각각의 롤러(1104, 1106, 1108, 1110, 1112)는 각각의 채널 내에서 역방향으로 위치하는 경우, 실선으로 도시된다. 정위치의 잠금은 가상이다. The
실선으로 도시되는 이러한 설명을 위해, 풀 스로틀에서의 역방향으로 잠금된 엔진으로부터 설명을 시작한다. 레버 플레이트(1100)가 화살표(W) 방향으로 회전함에 따라, 롤러(1104)는 화살표(T) 방향으로 채널(1040)을 따라 이동하고, 롤러(1108)는 화살표(U) 방향으로 이동하고, 롤러(1106)는 화살표(V) 방향으로 채널(1018)을 따라 이동한다. 롤러(1104)는 엘보우 영역(1042)에 의해 역위치를 유 지한다. 가해지는 힘 없이, 롤러(1104)가 엘보우 영역(1042)을 가로지르기 어렵다. 유사하게, 롤러(1106, 1108)는 각각의 멈춤쇠(1018, 1030)를 가로지르기 어려우며, 이러한 각각의 롤러가 역방향을 유지한다. 롤러가 각각의 채널을 가로지름에 따라, 롤러는 각각의 안내 채널 상에 플레이트(1010)를 회전축(1012) 둘레로 회전하도록 힘을 적용시키며, 그 회전 내에서 레버 플레이트(1100)를 나르는 효과를 얻는다. 이는 케이블(314)을 상승시키며, 차례로 버킷(310)을 상승시켜서 배출부(314)로부터 배출부(311)로 물 유동을 점점 더 전달하여 역방향 속도를 감소시키기 시작한다. For this description, which is shown in solid lines, the description begins with the engine locked in reverse at full throttle. As the
동시에, 롤러(1110, 1112)는 각각의 채널(1220, 1204)을 통해 이동한다. 역에서 정으로 이동함에 따라, 롤러(1110)는 채널(1220) 둘레로 화살표(S) 방향으로 이동하며, 롤러(1112)는 채널(1204)을 통해 화살표(R) 방향으로 이동한다. 이는 스로틀 플레이트(1200)가 화살표(Q) 방향으로 회전하도록 한다. 더욱이, 쉬프트 플레이트(1010)가 방향을 바꾸어 회전함에 따라 쉬프트 플레이트(1010)의 작동으로 인해 레버 플레이트(1100)는 스로틀 플레이트(1200)에 대해 상대적으로 아래로 캠이동되고 회전축(1102)은 화살표(X) 방향으로 동하여 회전축(1202) 둘레로 스로틀 플레이트(1200)가 회전함에 따라 낮추어져서 스로틀 플레이트(1200)를 상승시키는데 효과적이다. 이를 고려한 다른 방식은, 플레이트(1200)가 스로틀(12)에 대해 상대적으로 상승하여, 샤프트 플레이트(1200)가 샤프트(1122)에 접촉하게 된다. At the same time,
작동 동안, 정지 위치에서 시작하면, 롤러(1104, 1106, 1108)가 각각의 엘보우 영역(1042, 1020, 1034)과 각각의 멈춤쇠 영역(1040, 1030, 1018) 사이의 안내 채널을 따라 어딘가에 놓여 있다. 정추진을 제공하도록, 레버(1120)는 화살표(W) 방향으로 회전되어 롤러(1104, 1106, 1108)가 각각의 안내 채널 내에서 가상의 롤러 위치를 향해 이동한다. 롤러들은 레버 플레이트(1100)에 고정되어 있기 때문에 롤러가 각각의 안내 채널을 통해 이동함에 따라 안내 채널을 상승하는 효과를 가지고 차례로 쉬프트 플레이트(1010)를 회전축(1012)에 따라 상승시키고 케이블(314)을 상승시키고 차례로 버킷(310)을 상승시킨다. 이러한 상승은 롤러(1106)가 엘보우 영역(1020)을 가로지르고, 롤러(1108)가 엘보우 영역(1034)을 가로지르고, 그리고 롤러(1104)가 멈춤쇠 영역(1034)을 가로지를 때까지 이루어진다. 적어도 하나의 위치에서, 각각의 엘보우 영역들과 멈춤쇠 사이에서의 움직임 동안 제트 드라이브로부터 엔진을 이탈시키지 않고 엔진(15)은 실질적으로 정지 상태이며, 버킷(310)은 배출부(310, 314)를 통하여 제트 압력을 균형있도록 하는 위치에 있다. During operation, starting in the rest position,
각각의 롤러가 각각의 엘보우 또는 멈춤쇠를 정위치에서 지나가면, 쉬프트 플레이트(1010)는 더 이상 롤러의 이동 없이 회전하지 않는다. 그러나 스로틀 플레이트(1200)에 이루어졌던 것은 레버를 따른 쉬프트 플레이트의 회전이 스로틀 플레이트(1200)를 상승시키는 것에 대해 상대적으로 화살표(X) 방향으로 레버 플레이트(1100)의 회전 샤프트 축(1122)을 캠이동시키는 것이었다. 레버 플레이트(1100)의 다른 회전은 롤러(1110)의 화살표(S) 방향 이동을 야기하며 롤러(1112)의 화살표(R) 방향 이동을 야기하고, 이는 각각의 안내 채널(1220, 1208)과 접촉하여 스로틀 플레이트(1200)를 상승시키고 화살표(Q) 방향으로 회전시켜서, 작동 영역(1250)이 화살표(Y) 방향으로 이동시키고 케이블(720)이 화살표(Y) 방향으로 이동하도록 하고 엔진(10)의 스로틀을 개방시킨다. 케이블(720)이 화살표(Y) 방향으로 이동함에 따라, 엔진은 제트 드라이브에 보다 많은 회전을 제공하고 보다 많은 워터젯이 물 배출부(24)를 진출하고 보트의 정방향 속도를 증가시킨다. 총 스로틀에서, 각각의 롤러(1110, 1112)는 롤러(1104, 1106, 1108)에서와 같은 가상 위치로 도시된다.As each roller passes each elbow or detent in position, the shift plate 1010 no longer rotates without movement of the roller. However, what has been done to the
롤러(1110, 1112)는 각각의 안내 채널(1220, 1204) 내에서 이동함에 따라, 예시적으로, 롤러(1106)는 엘보우 영역(1020) 및 안내 채널(1018)의 멈추개 단부(1024) 사이에서 이동한다. 이러한 영역들을 가로지르는 것이 쉬프트 플레이트(1010) 상에 실질적인 영향을 주지 않지만, 스로틀 플레이트(1200)는 회전을 한다. 유사하게, 동일한 시간에, 롤러(1108)는 엘보우 영역(1034)으로부터 안내 채널(1030)의 멈추개 벽체(1036)로 영역을 가로지르며, 롤러(1104)는 멈춤쇠(1044)로부터 안내 채널(1040)의 멈추개 벽체(1046)로 이동한다. As
엔진의 역추진을 야기하도록 이동 경로가 역으로 된다. The path of travel is reversed to cause reverse propulsion of the engine.
그러나 쉬프트 플레이트(1010)가 역방향으로 회전하는 것을 주지하여야 하며, 샤프트(1122)가 채널(1222) 내에서 역방향으로 이동함에 따라, 이는 스로틀 플레이트(1200)는 화살표(Q) 방향으로 롤러(1110, 1112)의 역방향 이동에 2배로 이동하도록 하고 그 이하는 아니다. 이러한 방식으로 엔진 스로틀은 완전히 개방된 위치에 비하여 보다 낮으며, 그 결과, 제트 스트림을 진출하는 적어도 한 위치는 버킷에 의해 잡히며, 그리고 이는 방향성 부재(316)에서 배출부(314)를 통하여 벗어나지 않는 보다 낮은 속도에서이다. However, it should be noted that the shift plate 1010 rotates in the reverse direction, and as the
바람직한 실시예에서, 화살표(Y) 방향에서의 작동 영역(1250)의 이동은 정방향성에서 약 1~3/4인치 이동한다; 역방향성에서 약 5/8인치 이동한다. 제어를 목적으로 하는 바람직한 실시예에서는 버킷(310)이 완전히 낮아지지 않아서 보트 내의 엔진의 과도하게 빠르거나 너무 반대 방향인 이동을 방지한다. 더욱이, 정지는 역추진이 정추진과 균형을 이루는 5/8인치 및 1~3/4인치의 스트로크 길이 사이 중 어딘가이다. In a preferred embodiment, the movement of the
사용자를 위해, 레버는 연속적일 것이며 틈이 없다. 레버가 제 1 위치와 제 2 위치 사이를 이동함에 따라, 제트 스트림의 일부가 배출부(314)를 통해 역방향으로 벗어나서 버킷의 쉬프트는 정방향 속도를 감소시킨다. 제 2 방향에서 제 3 방향으로의 연속적인 쉬프트는 스로틀을 감소시키고 정방향 속도를 증가시킨다. 제 3 위치는 제 2 위치와 제 3 위치 사이로서, 쉬프트 플레이트가 제트 드라이브 유닛에서 정방향과 역방향에서의 추진력의 균형을 충분히 맞추도록 회전하였다. 이는 엔진의 이탈 없이 보트를 징지시킨다. For the user, the lever will be continuous and there is no gap. As the lever moves between the first and second positions, a portion of the jet stream deviates backward through the
역방향으로 작동하는 경우, 쉬프트가 제 3 위치와 제 2 위치 사이에서 일어나고, 스로틀 플레이트(1200)가 바람직하지만 제한되지 않는 실시예로서 1~3/4인치에서 5인치로 케이블(720)의 당김을 감소시키도록 회전함에 따라, 먼저 보트가 감속한다. 레버가 제 2 위치에서 제 1 위치로 쉬프트됨에 따라 버킷(310)은 낮아지고 보트의 방향 변화를 야기한다. 단일 레버가 속도 및 방향을 제어한다. When operating in the reverse direction, a shift occurs between the third and second positions, and
선외 모터를 사용하고 그 결과 제트 드라이브 유닛(17)의 배출부(54)가 보트(11)의 선체(12)로부터 멀리함에 따라, 배출 개구부(314)를 통해 하우징(308)을 진출하는 워터젯은 실질적으로 선체(11)와 협력 작용하지 않는다. 그 결과, 선체는, 역으로 구동되는 것이 점차 증가하는 경우 제트 엔진의 효율 및 제트 스트림을 진출하는 것을 실질적으로 방해하지 않는다. As the outboard motor is used and as a result the
도 16~18을 참조한다. 스티어링 로드(306)는 버킷 하우징(308)에 연결된다. 또한, 스티어링 로드(306)는 보트(11) 상의 수동 제어부와 연결되어 운전자가 스트어링을 제어할 수 있다. 스티어링 로드(306)의 이동을 통해, 버킷 어셈블리(308)는 화살표(G) 방향으로 회전하여 왼쪽 회전을 제공하고 화살표(H) 방향으로 회전하여 오른쪽 회전을 제공한다. See FIGS. 16-18. The
도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(13)의 상부(30)는 하우징 메인부(31)로부터 제거 가능하다. 그 안에 장착된 엔진(16) 및 제트 드라이브 유닛(17)을 구비한 하우징(13)은 한 쌍의 버킷(32)을 구비하여 선체(11)의 고물부(12)에 부착된다. 잔해의 진입 및 야생에서의 손상을 감소시키도록, 브래킷(32) 보트 선체의 바닥부보다 높거나 또는 보트 선체의 바닥부와 실질적으로 동일한 위치에서 하우징(13)이 장착된다. As shown in FIG. 3, the
도 19~23을 참조하여, 엔진 하우징의 바람직한 실시예를 기술한다. 바람직한 실시예에서, 하우징(313)은 볼록한 하부 표면(315)을 구비한다. 바람직한 실시예에서, 하우징(313)의 하부 표면은 실질적으로 접시-형태이다. 바람직하지만 제한되지 않는 실시예로서, 볼록면은 선체(11)의 바닥부보다 1인치 높은 위치와 선체(11)의 바닥부보다 2인치 낮은 위치 사이에 놓인다. 이는 제트 드라이브 유닛(17)의 공동 현상을 충분히 감소시킨다. 19 to 23, a preferred embodiment of the engine housing is described. In a preferred embodiment, the
보트의 선체(11)가 물을 통과함에 따라, 공기는 거품 물결 내에서 주지되는 바와 같이 물과 혼합된다. 물 내의 공기는 제트 유닛(17)을 통과함에 따라 공동 현상을 일으키며, 이는 선외 추진 유닛(10)의 전력을 감소시킨다. 그러나 선체(11)로부터 꼬리 위치에서 볼록한 하부면(315)이 둥글게 제공됨에 따라, 고압의 힘 영역은 하우징(303)의 잠수된 바닥부 표면(315)을 따라 제공된다. 더욱이, 물은 하우징(313)을 따라 이동함에 따라 도 22에 도시된 바와 같은 형태로 가정된다. 물이 화살표(I) 방향으로 상대적으로 이동함에 따라, 그 경로는 하우징(313)을 따라 넓어지고, 하우징(313)을 지나서 이동함에 따라 좁아진다. 이는 고압 영역이 둘러싼 물에 상대적인 물을 통해 이동하면서 하우징(313)의 표면을 따라 형성되기 때문이다. As the
공기는 이를 포함한 물보다 조밀하지 않고 가볍기 때문에 선체(11)와 꼬리 하우징(313)을 사이에 위치한 저압 영역(K)을 통해 화살표(J) 방향으로 진출되거나(도 19) 또는 도 23에 도시된 바와 같이 하우징(313)의 측면들로 이동한다. 효과적으로, 공기 버블은 고압에 의해 물로부터 밀린다. 공기 버블(320)은 하우징(313)의 측면에서 저압 영역을 찾아서, 남겨진 물이 입구(22)에 직접 나아가도록 한다. 하우징(313)의 둥근 형태는 물이 화살표(L) 방향으로 이에 가깝도록 하여 버블이 입구(22)를 향해 빠져나갔던 물을 보다 효과적으로 안내한다. "솔리드(solid)" 물은 입구부 내에 제공된 것이며, 즉 모든 공기 버블이 제거되었던 물로서 공동 현상을 방지한다. Air is less dense and lighter than water containing it, so it advances in the direction of the arrow J through the low pressure region K between the
물이 화살표(L) 방향으로 이동하는 것은 하우징(313)으로부터 멀리 있는 물 보다 더 빨리 이동하는 경향이 있으며, 그 결과 입구부(22)에 달라붙는 것을 주지하여야 한다. 또한, 이는 도 22에 도시된 바와 같이 압력 하에서 그 형태가 넓어지도록 하여 공기 버블을 원하는 물 스트림 밖으로 더 짜내도록 한다. 도 23 도시된 바와 같이, 버블(320)이 짜내어짐에 따라 그들은 자신만의 탈출 경로를 찾아서, 물의 보다 깨끗한 스트림이 제트 유닛(17)의 입구부(22)를 진입하도록 한다. It should be noted that water moving in the direction of arrow L tends to move faster than water away from
바람직한 실시예에서, 너비M에서의 하우징(313)의 볼록한 형태의 너비는 입구부(22)의 너비N보다 크다. 이러한 방식으로, 입구부(22)를 향해 유동하는 물(324)은 고압 영역의 중심에 있어서 물로부터 공기 버블(320)을 제거하는 것을 보장하는 것으로 가정된다. 바람직한 실시예에서, 하우징(313)의 볼록부 너비는 입구부(22) 너비의 약 120%이다. 다시, 바닥 표면(315)은 바람직하지만 제한되지 않는 실시예로서 선체(11)의 바닥부(317) 위의 1인치로부터 선체(11)의 바닥부(317) 아래 2인치 사이에 위치할 수 있다. 도시된 바와 같이, 버킷 어셈블리(300)가 실질적으로 선체(11)에 수직인 경우, 보트는 전방으로 구동한다. 버킷 어셈블리(300)가 선체(11)에 (한 측면에서) 90도 이하의 각도를 형성하는 경우 보트는 회전한다. In a preferred embodiment, the width of the convex shape of the
그러나 도 20에 도시된 바와 같이, 선체(11)에 대해 상대적으로 엔진 하우징(313)의 일부 돌출부가 있다. 이러한 돌출 영역(370)은 물을 잡고 드래그를 제공한다. 하우징(313)의 상대적 너비를 유지하고 드래그를 감소시키도록, 하우징(380)은 충분히 단을 형성하여(도 28~30), 하우징(313)의 전체적인 너비를 유지하면서 선체(11)에 근접한 이러한 위치에서 좁아져서 돌출부를 방지한다. 하우 징(380)은 제 1 볼록부(382)를 포함하며, 이는 중심선(384)을 갖는다. 볼록부(382)는 보트로부터 멀어지는 방향으로 보트의 선체로부터 연장된 방향으로 굴곡진다. 더욱이, 볼록 섹션(382)의 피치는 중심선(384)으로부터 멀어질수록 증가한다. 피치는 약 26도로 단을 형성한다. 볼록부는 공기 버블이 흡입부로부터 멀어지도록 하여 공동 현상을 감소시킨다. However, as shown in FIG. 20, there are some protrusions of the
바람직한 실시예에서, 하우징(380)은 중심선(384)을 중심으로 실질적으로 대칭이기 때문에 하우징(380)의 한 측면만을 개시한다. 중심선(384)으로부터 연장됨에 따라, 단(step)(386)은 선반부(388)를 형성한다. 홈(pocket)(390)은 다른 단이 단(386)을 구비함에 따라 형성된다. 홈(390)은 측벽체(393), 제 2 벽체(396) 및 그 사이에 형성된 단(384)을 포함한다. In a preferred embodiment, the
엔진(400)을 통기시키기 위한 배출부(397)가 홈(390) 내에 제공된다. 홈(390)은 적어도 2개의 측면에 둘러싸이기 때문에, 일 벽체(393)는 중심선(384)에 근접한 홈(390)의 일부이며, 특히 역방향으로 이동하는 경우 배출부(397)를 통해 빠져나온 공기 및 가스는 중심선(384)으로부터 벗어나고 측벽체(386, 393)에 의해 하우징(380)의 측면을 향해 벗어난다. 따라서, 버블은 제트의 흡입부에 재진입하지 않으며 공동 현상을 감소시킨다. An
이러한 이벤트에서, 버블(320)이 도 21a에 도시된 바와 같이 충분히 넓게 전환되지 않도록 너비가 충분하고, 이는 입구부(22)가 선체(11)와 직렬이거나 또는 왼쪽 및 오른쪽으로 회전하는 동안(도 21b, 21c)에 상관없이 입구부(22)를 진입하고나 방해하지 않도록 충분한 입구부(22) 반지름으로부터 벗어나야 한다. In this event, the width is sufficient so that the
엔진의 직접 아래의 워터젯을 맞추는 것은 종래의 설치에서보다 엔진을 높게 하여, 상승 (또는 상승된 배출 엘보우) 필요성을 감소시킨다. 순수한 물 스프레이와 혼합되며 제트로부터의 압력에 의해 공급된 배출부는 배출 매니폴드를 진출하고 섬유 유리 배출부/머플러 시스템을 통해 내려오며, 궁극적으로 시스템의 섬유 유리 하우징의 후면부에서 물 라인 하에서 진출한다. 상승 시스템의 필요성을 제거함으로써, 고 유지 아이템이 제거될 뿐 아니라 물이 트랩되고 엔진으로 다시 진입하는 가능성도 방지된다. Aligning the waterjet directly below the engine makes the engine higher than in conventional installations, reducing the need for raised (or raised exhaust elbows). The outlet, mixed with the pure water spray and supplied by the pressure from the jet, exits the exhaust manifold and descends through the fiber glass outlet / muffler system, ultimately under the water line at the rear of the fiber glass housing of the system. By eliminating the need for a lift system, not only the high maintenance item is removed but also the possibility of water being trapped and entering the engine again.
선체(11)는 그 안에 장착되며 연료 탱크 입구부(34) 및 고물부(12)를 통해 이로부터 연장된 연료 라인(35)을 구비한 연료 탱크(33)를 포함하며, 하우징(13) 내에 위치한 내측 연료 라인(37)으로부터 빠르게 연결 또는 미연결할 수 있는 빠른 분리부(36)에 연결된다. 연료 라인(37)은 보조 내측 연료 탱크(38)에 진입하고, 이는 연결된 연료 라인(40)을 가지며, 보조 연료 탱크(38)로부터 그리고 메인 연료 텡크(33)로부터 연료 라인(42)으로 펌핑하기 위한 연료 펌프(41)와 연결되고, 엔진(16)의 연료 주입기 내에 직접 공급된다. 연료 복귀 라인(43)은 보조 연료 탱크(38)와 연결되고, 블리드 상부(45)를 가지고 엔진(16) 연료 주입기로부터의 복귀 연료 라인(46)을 가진 비-통풍기(de-aerotor)(44)에 연결된다. The
배터리(47)는 하우징(13) 내에 장착된 것으로 도시되며, 지면(48)을 통해 제트 드라이브 유닛(17)에 연결된다. 엔진과 드라이브 유닛은 빠른 전기적 커넥터(51)를 통해 연결된 전기적 제어 라인(50)을 통해 제어되며, 이는 하우징(13)을 통해 장착된 방수 커넥터이며, 선외 제트 드라이브 유닛의 작동을 제어하기 위한 클러치 유닛(27) 및 엔진(16)에 연결된다. The
하우징(13)의 후면 벽체(21)는 라인을 부착하도록 이에 부착된 토우 브래킷(tow bracket)(52)을 구비한다. The
도 4에 도시된 바와 같이, 필터 캡(34)을 구비한 메인 연료 탱크(33)는 연료 라인(35)을 통해 보조 탱크 개구부(55)를 구비한 보조 탱크(38)에 연결되며, 연료 펌프(41)를 가지며, 이는 보조 탱크(38)로부터 연료 라인(40)을 통해 연결되고 라인(42)을 통해 연료 주입기에 연결되고 연료 주입기로부터 다시 비-통풍기(44)를 통하고 그리고 연료 라인(44)을 통해 다시 보조 연료 탱크(38)로 연결된다. As shown in FIG. 4, the
작동시, 선체(11)는 모든 제어부 및 센서에 따라 그 안에 설치된 연료 탱크(33)를 갖는다. 제어부 및 센서는 멀티-라인 전기적 컨덕터(50)를 통해 연결되며, 연료 탱크는 선체(23)의 바닥부를 구비하여 유닛의 바닥부에 정렬되는 위치에서 고물부(12)를 통해 연료 라인(35)을 통해 연결된다. 바람직한 실시예에서, 브래킷(32)은 충격 흡수부여서, 엔진(16) 및 제트 드라이브 유닛(17)에 진동을 더 감소시킨다. 그 다음, 단지 빠른 연결 커플링(36)을 연료 라인에 부착시키는 것만으로 연료 라인을 선외 제트 드라이브에 연결하고, 빠른 커플링(51)을 연결하는 것은 전기적 제어부를 연결한다. 유닛이 어떠한 이유로 제거되면, 빠른 커플링(36, 51)이 전체 유닛을 제거하도록 분리됨으로써, 유닛이 브래킷(32)으로부터 분리될 수 있다. 선외 제트 드라이브 유닛(10)은 플랫폼(14) 아래에서 제트 드라이브 유닛(17)을 그 안에 장착하는 방수 하우징(13)을 형성하고, 엔진(15)을 플랫폼(14) 상에서 엔진 장착부(15)에 장착하고, 그 다음 벨트 드라이브 클러치 메커니즘(27) 을 엔진(16)과 제트 드라이브 유닛(17) 사이에 풀리(28)를 통해 연결함으로써 이루어진다. In operation, the
바람직한 실시예에서, 엔진(16)과 제트 유닛(17) 선박은 하나의 유닛이어서 사용되는 제트 크기는 공지되어 있다. 보다 작은 보트는 보통 감소 없이 단지 엔진 속도로 작동되는 너무 작은 제트를 사용할 뿐이다. 보다 큰 제트 및 감소를 사용하고자 하는 이들을 위해 트랜스미션이 사용되어야 한다. 이는 추가적인 비용, 추가적은 복잡한 층, 그리고 엔진 효율을 빼앗는 추가적인 기어 변화를 필요로 한다. 더욱이, 트랜스미션은 특정한 엔진을 특정한 제트에 맞추어야 하지만, 현재의 제조 부피는 비용 문제를 야기한다. In a preferred embodiment, the
본 발명의 중요한 장점은, 기어 비율이 단지 하나 또는 2개의 기어를 변화시킴으로써 변한다는 점이다. 그 결과, 어떠한 엔진 젼력도 단일 제트 디자인에서 희망하는 RPM에 맞추어질 수 있다. 4개 또는 5개의 상이한 제트를 구비하여 35HP 내지 2000HP의 엔진 범위가 커버된다. 따라서 하나의 제트는 50HP 내지 400HP의 엔진을 사용한다. 이는 상이한 제트가 상이한 엔진을 위해 디자인될 필요가 없다는 큰 장점을 제공한다. An important advantage of the present invention is that the gear ratio changes by changing only one or two gears. As a result, any engine power can be tailored to the desired RPM in a single jet design. With four or five different jets, an engine range of 35HP to 2000HP is covered. Thus, one jet uses an engine of 50 HP to 400 HP. This offers the great advantage that different jets do not have to be designed for different engines.
일련의 엔진 파라미터가 테스트되었다. 테스트 보트는 Zodiac ZH630이며, a 6.71미터의 공기 팽창식 보트로서 24도의 구배를 갖는다. 보트는 선내/선외(I/O; inboard/outboard) 설치를 위하여 설정되었고 완전 고물부(full transom)를 갖는다. 이러한 보트는 일반적으로 200마력 I/O의 전력을 갖는다. 150마력 디젤 제트 유닛이 맞추어져서 다양한 조건 및 로드 하에서 테스트되었다. A series of engine parameters was tested. The test boat is Zodiac ZH630, a 6.71 meter air inflatable boat with a 24 degree gradient. The boat is set up for inboard / outboard (I / O) installation and has a full transom. Such boats typically have a power of 200 horsepower I / O. The 150 hp diesel jet unit was fitted and tested under various conditions and loads.
이하의 데이터가 획득되었다. The following data was obtained.
바람직하게는, 하우징(13, 201, 206)은 밀봉되어 부력을 대부분 생성하고 엔진이 부식되거나 손상되는 것을 방지한다; 그러나 오일 및 부동액을 밖으로(둘러싼 물로) 유출하는 것은 부수적인 효과이다. 이러한 엔진으로부터의 누수는, 누수를 구분하도록 엔진 아래의 팬을 제공함으로써 제거된다. Preferably, the
이러한 점에도 불구하고, 본 발명에 따라서, 특정 모델에서, 물은 특히 상기 목적을 위해 드릴링된 홀을 통하여 열 교환기 및 인터쿨러로 진입하고 진출할 수 있다; 이러한 홀을 밀봉되어 물이 엔진 부속품으로 진입하거나 또는 그 안으로 누수되는 것을 방지한다. 추가로, 물은 배출 부분 내오 진입할 수 있다. 그러나 엔진은 물 라인 상에서 충분히 멀리 있어서 물이 엔진으로 또는 엔진 부속품으로 진입하는 것을 방지하도록 충분히 높이 있다. 또한, 물은 제트 흡입부 및 제트 노즐로 진입할 수 있다; 이러한 물은 홀 주변을 제트 추진기 샤프트 둘레로 밀봉함으로써 엔진 부속품으로 진입하는 것이 방지된다. 또한, 물이 진입할 수 있는 뚜껑 내 에 공기 흡입 통풍이 있을 수 있다. 이는 어떠한 물도 증발시키도록 디자인된 배플(baffle)을 구비하며, 이는 엔진 구획으로 오기 전에 뚜껑을 통해 밖으로 내보낸다. Notwithstanding this, according to the invention, in certain models, water can enter and exit the heat exchanger and intercooler, especially through the drilled holes for this purpose; These holes are sealed to prevent water from entering or leaking into the engine accessories. In addition, water may enter the discharge portion. The engine, however, is high enough to prevent water from entering the engine or engine accessories so far on the water line. Water can also enter the jet intake and jet nozzle; This water is prevented from entering the engine accessory by sealing around the hole around the jet propeller shaft. There may also be air intake ventilation in the lid where water may enter. It has a baffle designed to evaporate any water, which is sent out through the lid before coming to the engine compartment.
하우징의 바닥부가 보트 선체의 바닥과 거의 유사하거나 높은 높이와 같은 어떠한 적정 위치에 있으나, 보트의 바닥 둘레 또는 거의 유사한 그러한 위치가 가능하다. 바람직한 실시예에서, 하우징의 바닥부는 보트의 보트 선체의 바닥부의 대략 수 인치 아래에 있어서 제트 드라이브 유닛의 물 흡입부에 진입하는 청정수의 양을 보정하거나 최대화한다. 추가로, 이러한 위치는 파편이 모이고 야생에 손상되는 것을 감소할 것이다. 물론, 이러한 위치는 보트의 바닥부의 구성에 따라 상이할 수 있음을 이해하여야 한다. 제트 흡입부가 하우징 내에 설치되므로 상기 위치가 최적 위치인 것으로 믿어진다. 그러나 보트의 바닥 중심은 바람직한 실시예에서 물 흡입부의 최적 깊이 위치이다. While the bottom of the housing is in any suitable position, such as a height almost similar to the bottom of the boat hull, such a position around or almost similar to the bottom of the boat is possible. In a preferred embodiment, the bottom of the housing is about several inches below the bottom of the boat hull of the boat to correct or maximize the amount of fresh water entering the water intake of the jet drive unit. In addition, this location will reduce debris gathering and damage to the wild. Of course, it should be understood that this location may differ depending on the configuration of the bottom of the boat. It is believed that the position is optimal because the jet intake is installed in the housing. However, the bottom center of the boat is the optimal depth position of the water intake in the preferred embodiment.
바람직한 실시예에서, 해양 추진 유닛(10)의 스티어링 노즐, 버킷 어셈블리(300)의 배출부는 일반적으로 보트 고물부(12) 아래의 약 30인치 또는 그 이상에 있는 것이 일반적이다. 이는 최상의 스티어링 지레를 제공하며, 워터젯(313)을 구비한 큰 지름은 물의 큰 양을 이동시켜서 뚜렷한 스티어링 반응을 제공하고 보정이 거의 필요 없다. 해양 추진 유닛(10)의 스티어링 제어 압력은 매우 낮으며 안락한 보트 이동을 위해 파워 스티어링이 필요하지 않다. In a preferred embodiment, the steering nozzle of the
버킷 어셈블리(300)로 인하여, 추진 유닛(10)은 "브레이크 증가(putting on the brake)" 능력을 제공한다. 추진 유닛이 역으로 쉬프트되면, 엔진 및 워터젯의 모든 전력은 보트를 멈추고 역으로 하도록 적용된다. 전술한 추진 유닛(10)이 장착된 5,000파운드 보트의 테스트는, 보트가 30mph로부터 보트 길이의 2배 내에서 용이하게 완전히 정지할 수 있음을 보였다. Due to the
선외 추진 유닛(10)을 멈추는 추천되는 절차는, 엔진 RPM을 약 50퍼센트로 감소시키고 역으로 쉬프트 하는 것이다. 바람직하다면, 엔진 RPM은 증가한다. 비상시, 보트는 어떠한 전력 설정에서도 직접 역으로 쉬프트될 수 있으나, 보트 승객을 해할 수 있다. The recommended procedure for stopping the
보트 내의 가용 공간이 최상이다. 본 발명에 따른 선외 추진 시스템과 종래의 선외 엔진은, 보트 내의 엔진 및 필요 장치를 위한 중요한 공간이 필요한 선내 시스템 및 선내/선외 시스템 이상의 특징적인 장점을 제공한다. 종래의 선외 시스템조차도 프로파일을 기울이는 경우 보트 내에 공간이 필요한 것이 일반적이기 때문에, 추진 유닛(10)에 비교하면 불리하다. 또한, 따라오는 해양에 보트가 박히지 않도록 하기 위하여, 많은 선외 시스템이 보트 내에 제 2 "고물부"를 필요로 하는 보정 프로펠러 깊이를 이루도록 고물부 내에 노치를 필요로 한다. 이러한 공간은 보트 공간을 잃게 한다. The available space in the boat is best. The outboard propulsion system and the conventional outboard engines according to the present invention provide characteristic advantages over onboard systems and onboard / outboard systems that require significant space for engines and necessary devices in boats. Even conventional outboard systems are disadvantageous compared to the
추진 유닛(10)은 그러한 구성 요소를 위한 어떠한 보트 내의 공간을 필요로 하지 않는다. 보트 내의 공간 증가는 어떠한 용도로도, 예를 들어 승객을 위해, 낚시 미끼 구명, 낚싯대 고정 및 심지어 라운지 데크로도 사용 가능하다. The
엔진(16)이 섬유 유리 쉘 내에서 놓은 품질의 진동 아이솔레이터 상에 장착되고, 하우징(13)은 진동 아이솔레이터의 제 2 시스템을 사용하여 보트 고물부 상 에 장착되기 때문에, 예외적으로 기대하지 못하였던 수준의 조용함 및 안락함이 제공된다. 그 결과, 보트 기동이 보다 안정적이며 피로하지 않다. Exceptionally unexpected levels, as the
내연 기관은 구동시 가열된다. 이러한 엔진 가열은 보트 내에서 소정의 방법으로 제어된다. 엔진 물-냉각 시스템은 이러한 열의 상당량을 제거하도록 디자인되지만, 이러한 시스템은 약 화씨 160 내지 220도에서 작동하여 엔진을 정확하게 작동하도록 한다. 열의 균형은 대류로 풀어져서, 엔진 구성 요소 내의 공기 내에 방사시킨다. 이러한 열은 특히 더운 날에는 엔진 구획 영역에서 불안정적일 수 있다. 이러한 문제는 어떠한 선내 또는 UO 드라이브 구성에서 실존한다. 환기팬 및 절연은 이러한 문제를 어느정도 감소시킬 수 있으나 제거하는 것은 어렵다.The internal combustion engine is heated when driven. This engine heating is controlled in some way in the boat. Engine water-cooling systems are designed to remove a significant amount of this heat, but such systems operate at about 160 to 220 degrees Fahrenheit to allow the engine to operate correctly. The heat balance is released convectively and radiates into the air in the engine components. This heat can be unstable in the engine compartment area, especially on hot days. This problem exists in any onboard or UO drive configuration. Ventilation fans and insulation can reduce this problem to some extent but are difficult to eliminate.
선외 해양 엔진은 보트 뒤의 고물부 하에 장착된다. 물-냉각 시스템에 의해 선상에 드러나지 않는 이러한 엔진으로부터의 어떠한 열도 보트 뒤의 공기 내에 방출된다. 이는 모든 선외 엔진에 선내에 장착된 엔진 이상의 명확한 장점을 준다. The outboard marine engine is mounted under the heavy load behind the boat. Any heat from this engine that is not exposed on board by the water-cooling system is released into the air behind the boat. This gives a clear advantage over all onboard engines over the onboard engine.
추진 유닛(10)은 밀봉된 박스 내에 장착된 엔진을 구비하고 박스 내의 공기가 일반적으로 엔진 내에 수집되어 물 내의 배출부 밖으로 나가기 때문에 추가적 이점을 갖는다. 이는, 추진 유닛에 의해 야기된 보트 내의 공기를 가열하는 어떠한 기운도 승객이 느끼지 못하도록 한다. The
밀봉된 하우징(313)으로 인하여, 추진 유닛(10)은 자체-부력 능력을 구비하도록 독특하게 디자인된다. 하우징이 밀봉되기 때문에, 부양을 제공한다. 실제로 바람직한 실시예에서, 약 1피트 드래프트에서 약 250lbs를 부양시키고, 약 1.5피트(18인치) 드래프트에서 약 500lbs 부양시키며, 그리고 약 2피트 드래프트에서 약 850.lbs 부양시킨다(대략적으로 해양 추진 유닛의 총 중량). 이는 어떠한 보트에도 큰 특징 및 장점이며, 특히 낮은 건현(freeboard) 치수를 구비한 보다 작은 보트에서 보다 값어치 있다. Due to the sealed
일부 4행정 사이클 선외부는 매우 무겁고, 추가 중량은 배수구가 잠기도록 하기 때문에, 현존하는 일부 보트에서 사용될 수 없다. 적어도 하나의 보트 제조업체는 이러한 무거운 엔진에 적합한 보트를 다시 디자인해야 한다. 선내/선외 및 선내 시스템은 부양을 제공하도록 보트에만 의존한다. 이러한 모든 예에서 추진 시스템의 무게는 보트의 화물 용량 및 승객 승선 능력을 감소시킨다. Some four-stroke cycle outboards are very heavy, and the extra weight causes the drain to be submerged, and therefore cannot be used in some existing boats. At least one boat manufacturer has to redesign a boat for this heavy engine. Inboard / outboard and onboard systems rely solely on boats to provide flotation. In all these examples, the weight of the propulsion system reduces the boat's cargo capacity and passenger embarking ability.
하우징의 부유성으로 인하여, 추진 유닛(10)은 보트가 독창적으로 보다 많은 중량 수용 능력을 갖도록 하며, 그러한 이점의 결과 보트 내의 가용 공간이 보다 많다. Due to the floatingness of the housing, the
추진 유닛(10)은 바람직하게 스테인레스 강 워터젯 추진기를 사용하여 엔진 냉각을 위하여 열 교환기에 해수를 공급한다. 추진기가 회전하면, 냉각 기능용 물이 존재한다. 스테인레스 강 추진기가 손상받더라도, 보트를 이동하는 충분한 물 유동이 있어서 엔진 냉각이 제공된다. The
고속 해양 디젤 엔진은 전통적으로 트럭 차량 또는 공업용 엔진 자체에 해양 구성 요소를 남땜하고 부착한 것이었다. 이러한 엔진은 다양한 해양 목적으로 디자인되고, 워터젯 목적을 위해 필요하지 않은 순수한 물 펌프 및 부속품, 트랜스미션을 완전히 구비하였다. 이러한 배열체가 복잡하여, 신뢰성, 확장성, 중량 및 비용은 악화된다. 새로운 접근 방식으로, 물-냉각 배출 매니폴드 및 특별한 엔진 장 착부에 추가하여 엔진이 기초적인 기본에 충실하다. 필요한 모든 해양 구성요소는 유리 섬유 하우징 내에 맞추어지고 고정된다. 이상적인 기계 상에 실존하는 품질 제어 프로시져 및 반복적인 공장 조립에 의해 허여된 보다 높은 표준으로 인하여 설치 문제는 매우 감소한다. 유닛은 자체-포함식인 스탠드 얼론(stand alone) 시스템임에 따라, 어떠한 보트 다자인, 속도 필요성 및 특정 소비자 요구사항도 엔진 조립 및 설치 품질 제어에 영향을 주지 않는다. High speed marine diesel engines have traditionally been used to solder and attach marine components to truck vehicles or industrial engines themselves. These engines are designed for a variety of marine purposes and are fully equipped with pure water pumps, accessories and transmissions that are not needed for waterjet purposes. This arrangement is complex, which leads to poor reliability, scalability, weight and cost. In a new approach, in addition to the water-cooled exhaust manifolds and special engine mounts, the engine is faithful to the basic basics. All necessary marine components are fitted and secured in the glass fiber housing. Installation problems are greatly reduced due to the quality control procedures existing on the ideal machine and the higher standards imposed by repeated factory assembly. As the unit is a stand-alone system that is self-contained, no boat design, speed requirements and specific consumer requirements affect the engine assembly and installation quality control.
종래의 워터젯은, 엔진이 워터젯의 전방에 적합하도록 이루어졌다. 제트는 효과적인 감속에 적합하여야 함에도, 대부분은 엔진에 직접적으로 고정되었다. 이는 엔진 크랭크샤프트 높이로 인하여 제트 드라이브 샤프트가 이상적인 수준 이상을 가져야만 함을 의미한다. 본 발명에 따라 제트가 가능한 보트의 바닥부에 근접하게 맞추어진다면, 효율은 이하의 이유로 인하여 보다 증가할 것이다. Conventional waterjets are made such that the engine is suitable for the front of the waterjet. Although the jet should be suitable for effective deceleration, most were fixed directly on the engine. This means that due to the engine crankshaft height the jet drive shaft must have an ideal level. If the jet is fitted as close to the bottom of the boat as possible according to the invention, the efficiency will be further increased for the following reasons.
- 입구부 및 출구부에서 마찰 손실이 감소한다. Frictional losses at the inlet and outlet are reduced.
- 제트 출구는 고물부 상에서 낮으며, 추진력 라인은 낮아진다. (낮은 추진력 라인은, 보트 아래의 돌출부를 보다 낮게 주는 작동 무게 중심 고물부를 이동시킨다.)The jet exit is low on the solids and the propulsion line is low. (Low propulsion lines move the moving center of gravity solids that give lower projections under the boat.)
- 낮은 추진력은 노즐의 방향 전환으로 인하여 발생하는 시소 현상을 감소시켜서 보트가 보다 안정적이도록 하며, 이는 모든 속도에서 감소된다. Low propulsion reduces seesawing caused by the reorientation of the nozzle, making the boat more stable, which is reduced at all speeds.
- 입구 크기가 감소된다; 이는 선체의 가장 치명적인 부분 내의 넓은 홀을 눌러서 이루어지는 갈고리 효과를 감소시킴으로써 보트 효율을 증가시킨다. The inlet size is reduced; This increases boat efficiency by reducing the effect of hooking by pushing wide holes in the deadliest parts of the hull.
대부분의 경우, 고물 무게 중심이 클 수록 보트는 빨라진다. 이는 선외 수 행 장점의 중요한 부분이다(브래킷은 이러한 장점을 증가시킨다.). 엔진이 완전히 고물부 뒤에 있기 때문에, 승객은 전령적으로 고물부에 더 있을 수 있으며, 수행 능력을 증가시킨다. 엔진을 선내로 이동함으로써, 마력 당 수행 능력은 매우 감소한다. 엔진이 동일한 작업을 보다 열심히 수행함으로써 소음, 열, 진동, 연료 사용 및 확장 필요성은 증가한다. 더욱이, 작은 제트 보트에서, 잔방 무게 중심 및 추진력 라인의 바람직하지 않은 조합은 (제트가 엔진 속도에서 구동되는 것이 일반적이기 때문에) 고속 제트에 연속적으로 진입하는 바닥부로부터의 공기 가능성으로 인하여 악화되어 공동 현상을 야기한다. In most cases, the larger the center of gravity, the faster the boat. This is an important part of the outboard performance advantage (brackets increase this advantage). Since the engine is completely behind the junk, the passenger may be messenger further in the junk, increasing performance. By moving the engine on board, the performance per horsepower is greatly reduced. As engines do the same harder, the need for noise, heat, vibration, fuel use and expansion increases. Moreover, in small jet boats, the undesirable combination of residual center of gravity and propulsion lines is exacerbated by the possibility of air from the bottom that continuously enters the high speed jet (because it is common for jets to be driven at engine speed). Causes a phenomenon.
내부 구성 요소 및 내부에 저장된 연료는, 불활성 가스를 구비한 밀봉된 하우징 내에 막연히 산소를 다시 위치시킴으로써 보존될 수 있다. 단일 감지 시스템은, 하우징이 밀봉되도록 남겨지고 이러한 산소가 존재하지 않는 것을 용이하게 증명하도록 설치될 수 있다. 이는, 구성 요소의 조건들이 보전되는 것을 보정한다. 유닛이 확장 필요성이 있다면, 공기 흡기부 및 배구 부분은 시작 메커니즘으로 개방될 수 있다. 이러한 시스템은 구명 보트를 구동하는 바다에서 사용되어, 완전한 선박의 갱신 및 일상적인 비용 제거의 필요성을 없앤다.Internal components and fuel stored therein can be preserved by vaguely repositioning oxygen in a sealed housing with an inert gas. A single sensing system can be installed to easily prove that the housing is left sealed and that no such oxygen is present. This corrects that the conditions of the component are preserved. If the unit needs to be expanded, the air intake and volleyball portions can be opened to the starting mechanism. These systems are used at sea to drive lifeboats, eliminating the need for complete ship renewal and routine cost elimination.
얕은 드래프트 및 선박의 후면의 추가된 부력으로 인하여, 유닛을 파도 내에 진수시키고 회수하는 것이 고려될 수 있다. 제트는 스테인레스 강으로 이루어지며, 모래 및 작은 돌에 견딜 수 있다. 얕은 해안가에서, 유닛은 4륜 구동 트럭으로 진수될 수 있으며, 밧줄 끌기 부분(tow hitch) 및 광폭 트레일러로부터 연장된다. 이는, 종래의 육상 진수식 구명 보트에 의해 비용 문제로 인해 채택되지 못한 것으로 보다 빠른 구명을 허여한다. 악조건에서, 이러한 기능은 일정 속도로 물에 올려지거나 어떠한 심각한 손상 없이 특별한 트레일러 상에서 윈치(winch)에 의하여 끌어올려지기 어렵다. Due to the shallow draft and the added buoyancy of the back of the ship, launching and retrieving the unit in the wave can be considered. The jet is made of stainless steel and can withstand sand and small stones. On the shallow shore, the unit can be launched into a four wheel drive truck and extends from a tow hitch and a wide trailer. This allows for faster life savings as it has not been adopted due to cost issues by conventional land launch lifeboats. Under adverse conditions, this function is difficult to be lifted by water at a certain speed or by a winch on a particular trailer without any serious damage.
노출된 프로펠러의 제거는 구명 보트 사용시에 바람직한 시스템이다. 프로펠러 및 보트의 바닥부 아래의 어떠한 낮은 유닛의 제거에 추가하여, 특히 위급한 구명 작업 하에서 보트 아래의 파편 및 바위로부터의 충돌 및 손상을 감소시킨다. Removal of exposed propellers is a preferred system in lifeboat use. In addition to the removal of propellers and any lower units below the bottom of the boat, it reduces collisions and damage from debris and rocks under the boat, especially under emergency rescue operations.
큰 지름의 제트는 낮은 속도에서 구명 보트를 수동 작업시키는데 충분한 추진력을 갖는다. 테스트 보트는, 큰 로드를 구비한 큰 물결에서도 낮은 속도의 예외적인 수동 작업을 만족하였다. Large diameter jets have sufficient propulsion to manually work lifeboats at low speeds. The test boat satisfies the low speed and exceptional manual operation even in large waves with large loads.
고 유지 구성요소의 제거 및 디자인의 간결성은 구명 보트에 사용되기 위한 매우 높은 신뢰성을 준다. 더욱이, 본 시스템의 휴대성은 비상 유닛으로서 빠르게 교환될 수 있는 추진 패키지를 제공하여, 전체 보트를 새로 하여야 하는 필요성을 제거한다. The elimination of high retention components and the simplicity of the design give very high reliability for use in lifeboats. Moreover, the portability of the system provides a propulsion package that can be exchanged quickly as an emergency unit, eliminating the need to refresh the entire boat.
유닛의 간결성뿐만 아니라 악조건 하에서 내구성 및 확장성이 검증되었으며, 테스트는 이미 현재 전체 시스템에 걸쳐 중요한 장점을 증명하였다. 구명 보트 작동을 위해 디자인된 시스템들은 수명, 신뢰성, 간결한 확장성을 증가시키고, 작동 비용을 감소시키며, 속도 제어 및 안정성 면에서 큰 증진을 이루었다. In addition to the simplicity of the unit, durability and scalability have been verified under adverse conditions, and tests have already demonstrated significant advantages over the current overall system. Systems designed for lifeboat operation have increased life, reliability, compact scalability, reduced operating costs, and significant improvements in speed control and stability.
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