KR20130091380A - 수륙양용자동차(1) - Google Patents

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Abstract

기술분야로서 버튼(button 단추)만 누르면 수초만에 육상형에서 수상형으로 전환되어 기동할 수 있는 스크루(26)(screw) 추진장치를 갖춘 수륙양용자동차(1)이다.
해결하고자 하는 과제로서 수면을 미끄러지듯 향해하는 능력이 부족하여 직선수평균형을 유지하기 어렵고, 수상에서 지상으로 올라오는데 타이어외 구동력이 없어 기동력이 떨어지고, 프런터에 본네트와 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터가 있어 속도와 물의 마찰로 인하여 속력이 느리고, 너울성파도(위아래 1M 높이 파도)에 좌우수평균형을 유지할 수 없고, 무게(중량)중심점 아래 중심추가 없어 너울성 파도에 의하여 차체가 전복되기 쉽고, 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크의 진동충격흡수 장치가 부족하여 소음이 크고, 동절기 결핑(freezing 일반적으로는 물의 온도가 영하로 떨어져 있는 현상)시 와이퍼가 작동되지 않아 운전자의 시야를 흐리게 하고, 구명튜브로 1명씩 구조되어 신속성이 떨어졌고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터가 물에 잠기면 엔진이 방수되지 않아 장시간 사용할 수 없고, 해난구조시 비상용배터리(일반 일회용배터리)와 수동 구명장치가 미비하여 안전성이 보장되지 않고, 리튬이온폴리머배터리(41)가 방전되면 외부충전소로부터 충전횟수 많아 운항이 중지되고, 고정된 부양용량이 차바퀴 높이로 제한되어 부력을 증가할 수 없고, 소형승용차 크기로 2인승이며 차체에 부착된 구명장비가 미비하여 불안정했다.
과제의 해결수단으로서 전륜(42)(앞바퀴)와 후륜(43)(뒷바퀴)의 공간이 차체안에 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크가 밑으로 내려져서 유선형이고 수면을 매끄럽게하면서 직선수평균형을 유지하고, 무게(중량)중심점 아래 전후수평대향형박스엔진발전기(19)를 부착하여 직선수평균형을 유지하였고, 수직축풍력발전기(4)와 전후수평대향형박서엔진발전기(19)를 통하여 전기공급원으로부터 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널를 자동충전하여 연료비가 절감되고 차체내부 전기공급원으로 재충전이 되어 운항이 중지되는 일이 없고, 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)(rudder 배의 키)와 후미 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)(구명볼 2개)를 지지대로 하여 타이어(46)외 구동하여 구동바퀴로 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 향상시키고, 수륙양용자동차(1)의 목적에 맞게 물의 저항을 줄이기 위하여 프런트(front 앞면)에 요철없이 밋밋한 유선형 원판으로 하였고, 차체에서 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)를 내려져서 좌우수평균형을 유지하고, 무게(중량)중심점아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)을 배치하여 무게(중량)중심을 아래로 하여 너울성파도(위아래 1M 파도)에 전복되지 않고, 수상운항시 부력탱크 밑바닥에 해수구밸브(24)는 열어 놓으므로 해수는 항상 출입하고 있는 상태이고 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)를 열어 해수를 채워 중력이 증가하여 무게중심을 차체밑바닥으로 하여 쓰러지더라도 본래 상태로 되돌아 오는 회전모멘트(moment 중력추에 의한 중력과 원심력의 두질서 방향으로 작용하는 것)을 이용하여 오뚜기처럼 되어 전복되지 않고, 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크(buoyancy tank 부력을 얻기 위해 설치해 놓은 탱크)의 진동충격을 흡수하는 나이테형무늬로 디자인한 앞부력탱크(7)와 옆부력탱크(8) 나이테형무늬 및 반터널식덮개로 디자인한 뒤부력탱크(9), 항해할 때는 앞부력탱크(7), 뒤부력탱크(9), 옆부력탱크(8)에 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 항상 부력탱크에 출입하고 있는 상태가 되고 부력탱크에 해수가 채워져서 부력탱크 진동충격이 부력탱크내 해수로 흡수되고, 동절기 결핑(freezing 일반적으로는 물의 온도가 영하로 떨어지는 현상)시 조종석 좌측 옆유리에 선회창(40)(clear view screen 전기와이퍼)을 부착하여 전기모터(39)의 고속회전으로 인하여 물을 밀어내어 운전자의 시야을 맑게 하고, 구명뗏목(32)은 차체가 수심 3M 이상 전복되었시 차체안에서 물위로 떠올라 펼쳐져 한꺼번 여러명(5명)을 구조하고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터를 후미 지붕위 스노클(38)(snorkel 환기장치)로 연결하여 잠수되지 않게 했고, 해난구조시 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부로 발로 밟는 널빤지 모양의 것)로 패들(paddle 노)바퀴(22)를 구동하고, 수동밸브와 비상용배터리(일반 일회용 건전지)로 조향키(2), 구동장치(3), 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)를 조정하고, 수직축풍력발전기(4)에 의하여 발생한 교류(AC)전기를 교류장치(교류전원에서 직류전원을 얻는데 쓰이는 장치)를 거쳐 직류(DC)전기로 전환되어 리튬이온폴리머배터리(41)(Li-lon Polymer Batter LIPB 고체 또는 젤 형태의 고분자 중합체 상태의 전해질을 사용하는 배터리) 일체형 바디(bady 차체)패널(panel 벽널)에 충전하여 자체내에서 전기공급되어 외부에서 충전을 할 필요성이 없고, 주사기 원리로 전기모터(39)로 부력탱크내 속부력탱크를 밀어내어 부력용량을 두배로 증가시키고, 부력탱크를 해수구밸브(24)와 벤트밸브(23), 공기압축기(25)로 조절하여 부력성능을 증가시켰고, 중형승용차크기로 4인승이며 해난구조시 차체에 부착된 인명구조용 구명뗏목(32)이 있어 운항시 안정적이다.
효과로서 쓰나미(지진해일), 태풍, 홍수에 대비한 노아방주(홍수를 부른 세상의 제악) 역할을 하는 구명정이고, 수직축풍력발전기(4) 전기공급원으로부터 리튬이온폴리머배터리(41)가 자동충전되어 연료비가 절감되는 수직축풍력발전기(4)를 개발하고, 해수구밸브(24)와 벤트밸브(23), 공기압축기(25)에 의하여 부력을 조절하고 부력탱크내 속부력탱크에 의하여 부력용량 크기를 두배로하는 부력탱크를 개발하고, 수륙양용자동차(1)의 목적에 맞게 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)를 개발하여 좌우수평균형을 유지하고, 회전모멘트로 그 자체로는 안 쓰려지는 오뚜기의 중심추를 개발한다.
[색인어] 스크루, 리튬이온폴리머배터리, 전후수평대향형박서엔진발전기, 수직축풍력발전기, 조향키, 구동장치, 반원추텅스텐, 선회창, 구명뗏목, 패들블레이드.

Description

수륙양용자동차(1){Amphibious Vehicle ; AV}
본 발명은 도로(road)와 수로(waterway)에서 동시에 주행할 수 있는 수륙양용자동차(1)(Amphibious Vehicle ; AV)에 관한 것으로, 수직축풍력발전기(4)와 전후수평대향형박서엔진(Horizontally opposed boxer engine)발전기(19)(전기모터와 가솔린)에 의한 차체내부에서 전기공급원이 설치되어 리튬이온폴리머배터리(41)(Li-lon Polymer Batter LIPB 고체 또는 젤 형태의 고분자 중합체 상태의 전해질을 사용하는 배터리)일체형 바디(bady 차체)패널(panel 벽널)에 충전되고, 후륜(43)(뒷바퀴)에 장착된 2개의 전기모터(39)로 사용하는 동력은 2개의 리튬이온폴리머배터리(41)팩으로 전기모터(39)로 후륜(43)(뒷바퀴)를 구동하는 미드십엔진(midship engine 엔진이 후륜을 구동하는 것)이고, 스크루(26)(screw 프로펠러)는 본체 후미에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 전기모터(39)에 의해서 아래로 내려져서 추진장치(double propulsion system)로 작동하고, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)(rudder 배의 키)를 직선수평유지하고, 수면아래 차체에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)를 좌우로 내려져서 좌우수평균형을 유지하여 차체분리형 부력탱크(buoyancy tank 부력을 얻기 위해 설치해 놓은 탱크) 및 속부력탱크로 부상성능(물위에 떠서 항진)을 가진 것을 주로 대상으로 한다.
본 발명은 무게(중량)중심점 밑바닥에 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)을 장착하여 회전모멘트(moment 중력추에 의한 중력과 원심력의 두질서 방향으로 작용하는 것)를 작동하여 무게(중량)중심점을 잡고, 무게(중량)중심점 아래에 있는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)에 의해 직선수평균형을 유지하고, 차체안전기모터(39)와 케이블(cable 철사 따위를 꼬아서 만든 굵은 줄)로 내려오는 부력탱크를 밑바닥에 장착하고, 속부력탱크에 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 부력탱크 및 속부력탱크에 출입하고 있는 상태이고 부력탱크 상부에 있는 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 부력탱크 및 속부력탱크를 채워 그 무게에 의해서 중력탱크가 되고 부상시에는 압축공기(compressed air 높은 압력을 가해 부피를 줄인 공기)를 이용해 부력탱크내 해수를 배출시켜 부력을 증가시키고, 무게중심점을 아래로 하여 오뚜기처럼 쓰러지지 않고 수평균형을 유지하고, 쓰나미(지진해일), 홍수, 태풍, 자연재해에도 물에 뜨고 충격을 견딜 수 있는 현대판 노아방주(홍수를 부른 세상의 제악) 수륙양용자동차(1)이다.
더욱 상세하게는 수륙양용자동차(1) 스위치를 눌러 차체안에 상단도르레를 설치하여 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크가 밑바닥으로 내려져서 장착되고, 부력탱크 해수를 벤트밸브(23)와 압축공기로 부력을 증가시키고 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)(rudder 배의 키)로 조종하고, 타이어외 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음)으로 구동하며 스크루(26)(screw 프로펠러) 회전에 의하여 물을 후미방향으로 밀어내는 추진장치(double propulsion system)에 관한 것이다.
이 발명의 핵심기술으로서 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)와 후미 나선형톱니바퀴 구동장치(3)는 차체무게를 지탱하는 지지대 역할을 함으로써 육상에서 수상으로 진입시 차체안에 상단도르레를 설치하여 케이블(cable 철사 따위를 꼬아서 만든 굵은 줄)로 부력탱크가 밑바닥으로 내려져서 장착되고, 수상에서 육상으로 올라올 때 차체안으로 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크가 빨려들어가서 해제된다.
이 발명의 핵심기술으로서 프런트(front 앞면) 차체안에서 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)가 아래로 내려져서 직선수평균형을 유지한다.
이 발명의 핵심기술으로서 무게(중량)중심을 낮추기 위한 방법으로 무게(중량)중심점 아래에 있는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)에 의하여 직선수평을 유지한다.
이 발명의 핵심기술으로서 구동장치(3)는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)에 직접기어를 연결하여 구동한다.
이 발명의 핵심기술로서 본네트안에 있는 에어필터(air filter 공기여과기)를 스노클(38)(snorkel 환기장치)를 통해서 조수석 우측 후미 지붕위에 설치하여 엔진이 물에 잠겨도 에어필터 쪽으로 물이 안들어 가게 했다.
이 발명의 핵심기술으로서 프런트(front 앞면)이 요철없이 밋밋한 유선형 원판으로 되어 있고, 본네트(bonnet 보닛; 차량의 엔진룸을 덮고 있는 덮개)에 설치되어 있는 엠블렘(33)(em-blem 전형적인 표본이 되는 상징)은 속도와 물의 마찰로 인한 파도, 물줄기의 흐름을 굴절시켜 운전자의 시야를 맑게 한다.
이 발명의 핵심기술으로서 후륜(43)(뒷바퀴)위 차체안에서 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)가 좌우로 내려져서 좌우수평균형을 유지한다.
이 발명의 핵심기술으로서 무게(중량)중심점 밑바닥에 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)를 장착하여 무게(중량)중심을 아래로 하는 회전모멘트로 그 자체로는 안쓰러지는 오뚜기 수륙양용자동차(1)이다.
이 발명의 핵심기술으로서 주사기원리로 부력탱크내 속부력탱크를 전기모터(39)에 의하여 밀어내어 부력탱크 크기가 두배가 되어 부력탱크의 진동충격을 감소시키고, 해수구밸브(24)가 열러 해수가 출입이 자유로운 상태에서 해수가 채워져서 해수가 진동을 흡수하여 진동충격을 감소시키고, 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크의 진동충격을 흡수하기 위하여 부력탱크 밑바닥에 나이테무늬및 반터널식덮개로 디자인하였다.
이 발명의 핵심기술으로서 추와이퍼(30)(wiper 지붕위에서 매달리면서 아래쪽 좌우회전하는 와이퍼)는 조종석 지붕위에 설치하여 앞유리에 들이치는 파도, 빗방울을 닦아 내는 장치이며, 조종석 좌측 옆유리에 설치한 선회창(40)(clear view screen 전기와이퍼)는 동절기 결핑(freezing 일반적으로는 물의 온도가 영하로 떨어져 어는 현상)시 와이퍼(wiper)가 작동되지 않을 때, 빗방울, 파도가 옆유리에 쳐올 때 전기모터(39)가 내장이 되어 있어 고속회전을 하면서 원심력을 이용해 물을 제거하여 조종자 시야를 확보하기 위한 편의장치이며, 조종석 좌측 옆유리에 구멍을 뚫어 열선케이블과 회전축을 접촉시켜서 외부에서 와이퍼(wiper) 역할을 한다.
이 발명의 핵심기술로서 차체가 물속으로 3M 이상 들어가면 물의 압력에 의하여 떠올라 펴지는 구명뗏목(32)을 이용하여 최대 5명을 한꺼번에 구조하는 인명구조용 수륙양용자동차(1)로 사용한다.
이 발명의 핵심기술로서 바람터널(5)(wind tunnel 바람수집장치)을 통하여 수직축풍력발전기(4)를 작동하여 차체에서 전기공급을 받아 리튬이온폴리머배터리(41)를 충전시키고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)에 의하여 리튬이온폴리머배터리(41)를 충전시켜 2개의 리튬이온폴리머배터리(41)팩으로 후륜(43)(뒷바퀴) 구동축인 전기모터(39)를 구동하는 미드십엔진이다.
이 발명의 핵심기술으로서 풍선효과로 속부력탱크 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 부력탱크 및 속부력탱크에 출입하고 있는 상태가 되고, 부력탱크 상부에 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 즉시 부력탱크 및 속부속탱크로 채워 물의 압력으로 인하여 속부력탱크내 전후(앞뒤)에 있는 부력기구(31)가 전후(앞뒤)로 밀려나가 앞부력탱크(7)와 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)와 옆부력탱크(8) 사이 공간을 메워져서 밑바닥이 매끄럽게 되고, 압축공기를 이용해 부력탱크내 해수를 배출시키면 부력을 증가시키며 전후(앞뒤) 부력기구(31)가 본래 상태로 되돌아 오면서 탄력성과 복원력을 가진다.
이 발명의 핵심기술로서 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부로 발로 밟는 널빤지 모양의 것)으로 패들(paddle 노)바퀴(22)를 움직여 해난구조시 수상에서 수륙양용자동차(1)를 이동시키는 구조장비로 차체에 장착한다.
첫째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차체속으로 넣으면서 차체 밑바닥에 고정된 부양장치가 차바퀴 높이로 한정되어 수면을 미끄러지듯이 항해하는 능력이 부족하여 직선수평유지가 어렵지만, 이 발명에서는 발명의 핵심기술인 차체안에 상단도르레를 설치하여 전기모터(39)와 케이블(cable 철사 따위를 꼬아서 만든 굵은 줄)로 부력탱크가 밑바닥으로 내려져서 본체에 고정되어 있는 것과 같은 형상이며, 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴)사이의 공간을 메워지면서 차체높이(부력탱크밑에서 지붕위) 대비 총부력탱크(부력탱크와 속부력탱크) 높이 1/4 로 하여 부력용량을 종래 1/10 보다 2.5배 크게하여 충분한 부력용량을 확보하여 밑바닥이 유선형으로 되고, 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)로 직선수평을 유지하고, 무게(중량)중심점아래 전후수평대향형박서엔진발전기(19)를 설치하여 낮은 무게(중량)중심으로 직선수평균형을 유지하는 능력을 크게 향상시켰다.
둘째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차체속으로 넣고 빼는 수단이어서 타이어외 구동력이 없어 수상에서 육상으로 올라오는 기동력이 떨어지지만, 이 발명에서는 발명의 핵심기술인 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)와 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음)은 수륙양용자동차(1) 무게를 지탱할 수 있는 지지대 역할을 하고, 구동장치(3)는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)에 기어를 직접 돌려 타이어외 구동바퀴가 추가되어 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 크게 향상시켰다.
셋째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1)의 프런트(front 앞면)에 본네트와 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터(air filter 공기여과기)가 있어 속도와 물의 마찰로 인하여 속력(speed)이 느리지만, 이 발명에서는 프런트(front 앞면)에 요철없이 밋밋한 유선형 원판으로 되어 있고, 에어필터를 스노클(38)(snorkel 환기장치)통하여 조수석 우측 후미 지붕위에 설치하여 전후수평대향형박서엔진발전기(19)가 물에 잠겨도 에어필터 쪽으로 물이 안들어가게 해서 전후수평대향형박서엔진발전기(19)를 계속 가동하여 속력(speed)이 빨라진다.
넷째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1)는 오펀카(open car)형태이어서 너울성파도(차체 위아래 1M 높이 파도)에 좌우수평균형을 유지하기가 어렵고 무게(중량)중심점아래 중심추가 없어 쉽게 전복되지만, 이 발명에서는 차체안에서 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)가 내려져서 좌우수평균형을 유지하고 선수방향으로 15도 기울어지게하여 바람이나 파도에 균형감각을 이루게 되고, 무게중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)의 무게에 의해 쓰러지더라도 본래 상태로 되돌아 오는 회전모멘트(중력추에 의한 중력과 원심력의 두 질서 방향으로 작용하는 것)를 이용하여 전복되지 않는다.
다섯째, 종래기술에서는 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크의 진동충격흡수장치가 부족하여 소음이 심했으나, 이 발명에서는 앞부력탱크(7)와 옆부력탱크(8) 밑바닥에 나이테무늬로 디자인 되어 있고 뒤부력탱크(9) 밑바닥에 나이테무늬및반터널식덮개로 디자인 되어 부력탱크의 진동충격을 층류화시키고, 주사기원리로 부력탱크내 속부력탱크를 전기모터(39)에 의하여 외부로 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하여 부력탱크의 진동충격을 감소시키고, 수상 운항시 부력탱크 밑바닥 해수구밸브(24)가 열려 있어 해수가 출입이 자유로운 상태에서 해수가 채워져서 해수가 진동을 흡수하여 진동충격을 감소시켰다.
여섯째, 종래기술에서는 동절기 결핑시 와이퍼(wipe)를 작동할 수 없어 조종자의 시야를 흐리게 하였으나, 이 발명에서는 조종석 좌측 옆유리에 선회창(40)을 장착하고 동절기 결핑시 선회창(40)의 둥근테속에 전기모터(39)가 달려 있어서 고속회전하여 원심력을 이용해 물을 제거하여 조종자의 시야을 맑게 하였다.
일곱째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1)가 전복되어 해난구조시 구명튜브를 구명장비로 사용하여 1명씩 구조하여 신속성이 떨어졌으나, 이 발명에서는 차체가 물속으로 3M 이상 들어가면 물의 압력으로 떠올라 펴지는 구명뗏목(32)에 의하여, 최대 5명을 한꺼번에 구조할 수 있는 인명구조용이 장착되어 신속성과 안전성이 보장된다.
여덟째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1)의 배터리가 방전되면 외부충전소로부터 충전횟수가 많고 급속충전시간이 20분이상 소요되어 운항이 중지되지만, 이 발명에서는 차체에 전기공급원이 설치되어 리튬이온폴리머배터리(41)가 방전되면 가솔린엔진을 원동력으로 하여 전기식으로 제어하는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)과 차체에 설치된 수직축풍력발전기(4)에 의하여 전기공급원이 되어 리튬이온폴리머배터리(41)일체형 바디패널을 충전시켜 즉시 운항이 가능하다.
아홉째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차속에 넣으면서 차체 밑바닥에 고정된 부양용량이 차바퀴 높이를 제한되어 부력을 증가할 수 없었으나, 이 발명에서는 주사기 원리로 부력탱크내 속부력탱크를 전기모터(39)로 외부로 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하고, 풍선효과로 부력탱크의 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 부력탱크 및 속부력탱크에 출입하고 있는 상태가 되고, 부력탱크 상부에 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 즉시 부력탱크 및 속부력탱크로 채워져 물의 압력으로 인하여 속부력탱크내 전후(앞뒤)에 있는 부력기구(31)가 전후(앞뒤) 외부로 밀려나가 앞부력탱크(7)와 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)와 옆부력탱크(8) 사이 공간을 메워져서 밑바닥이 매끄럽게 되고 압축공기를 이용해 부력탱크내 해수를 배출하여 부력을 증가시키고 전후(앞뒤) 부력기구(31)가 본래 상태로 되돌아 오고 탄력성과 복원력을 가진다.
열번째, 종래기술에서는 수륙양용자동차(1) 승차인원 2명이며 소형승용차 크기이고 해난구조시 차체에 부착된 비상용구조장비가 미비하여 불안정하였으나, 이 발명에서는 승차인원 4명이며, 길이 5.5M(차체 5.1M+선수 부이부표 0.2M+후미 부이부표 0.2M) 폭 1.9M 높이 2.3M (차체 2M + 바퀴 0.3M)이고, 중형승용차(그랜저) 길이 5M 폭 1.7M 높이 1.5M 로 비교하여 보면 비슷한 크기이고, 해난구조시 차체에 부착된 수동페달(21)로 패들바퀴(22)를 작동시키는 구조장비가 있어 안정적이다.
상기와 같은 종래기술에서는 첫째, 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차속에 넣으면서 차체 밑바닥에 고정된 부양장치가 차바퀴 높이로 한정되어 수면을 미끄러지듯이 항해하는 능력이 부족하여 직선수평유지가 어려웠다.
둘째, 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차체속으로 넣고 빼는 수단이어서 타이어(46)외 구동력이 없어 수상에서 육상으로 울라오는 기동력이 떨어졌다.
셋째, 수륙양용자동차(1)의 프런트(front 앞면)에 본네트와 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터(air filter 공기여과기)가 있어 속도와 물의 마찰로 인하여 속력(speed)이 느렸다.
넷째, 수륙양용자동차(1)는 오펀카(open car)형태이어서 너울성파도에 좌우수평균형을 유지하기 어렵고 무게(중량)중심점 아래 중심추가 없어 쉽게 전복되었다.
다섯째, 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크의 진동충격흡수장치가 부족하여 소음이 심했다.
여섯째, 동절기 결핑시 와이퍼(wipe)를 작동할 수 없어 조종자의 시야를 흐리게 하였다.
일곱째, 수륙양용자동차(1)가 전복되어 해난구조시 구명튜브를 구명장비로 사용하여 1명씩 구조하여 신속성이 떨어졌다.
여덟째, 수륙양용자동차(1)의 배터리가 방전되면 외부충전소로부터 충전횟수가 많고 급속충전시간이 20분이상 소요되어 운항이 중지되었다.
아홉째, 수륙양용자동차(1) 바퀴를 차속에 넣으면서 차체 밑바닥에 고정된 부양용량이 차바퀴 높이로 제한되어 부력을 증가할 수 없었다.
열번째, 수륙양용자동차(1) 승차인원이 2명이며 소형승용차 크기로 해난구조시 차체에 부착된 비상용구조장비가 미비하여 불안정했다.
본 발명에서는 첫째, 수면을 미끄러지듯이 항해하여 직선수평유지를 위해서, 수륙양용자동차(1)가 가지는 가장 큰 저항인 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴)의 공간이 차체안에 상단도르레를 설치하여 전기모터(39)와 케이블(cable 철사 따위를 꼬아서 만든 굵은 줄)로 부력탱크가 밑으로 내려져서 수륙양용자동차(1) 밑바닥이 유선형이 되는 첨단기술이 접목되고, 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)로 직선수평균형을 유지하고, 조종석 및 승객석 무게(중량)중심점 아래 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 전후왕복운동에 의하여 직선수평을 유지하는 능력을 크게 향상시켰다.
제1도에 도시한 바와 같이 이 발명에는 부력탱크 밑바닥에서 지붕위까지 총높이는 2.8M(차체2.05M + 부력탱크 0.45M + 속부력탱크 0.3M)이고, 지면에서 차체높이 2.35M(차체 2.05M+바퀴 0.3M) 대비 총부력탱크 높이 0.75M(부력탱크 0.45M + 속부력탱크 0.30M) 1/4로 종전에 차체 높이 1,500mm 대비 부력장치 높이 150mm 1/10 보다 부력용량을 2.5배로 증가하여 차체 밑바닥이 유선형이 되어 수면을 미끄러지듯 항해하는 능력을 향상시킨다.
제1도에 도시한 바와 같이 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2) 직경 400mm는 앞범퍼에서 후미쪽으로 150mm 지점에 좌우 1개씩 설치하여 상하이동하고 동력조향장치(조향력감응장치, 스프링과 전자석에 의해 밸브개폐가 제어되는 밸브)에 의하여 좌우로 회전시켜 직선수평균형을 유지하고 해난구조시 수동밸브와 비상용 배터리(일회용 배터리)에 의하여 조향키(2)를 작동한다.
본 발명에서는 둘째, 타이어외 구동력을 장착하여 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 향상시키기 위하여, 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)(rudder 배의 키)와 후미 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)는 수륙양용자동차(1) 무게를 지탱하는 지지대 역할을 하여 수륙양용자동차(1) 밑바닥과 지면사이 공간이 확보되고, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)로 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 2배로 향상시킨다.
제1도에 도시한바와 같이 후미 구동장치(3)는 구명볼 직경 250mm 2개가 한축으로 묶어져 있어 회전축 1개로 구동하는 추진장치가 된다.
본 발명에서는 셋째, 프런트(front 앞면)에 본네트와 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터를 후미로 배치하여 속도와 물의 마찰로 인하여 속력(speed)을 향상시키기 위하여, 프런트(front 앞면)을 요철없이 밋밋하게 유선형 원판으로하여 순방향으로 물의 흐름을 유지하고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)는 방수처리하여 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴)사이 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중) 위에 설치하여, 트랜스미션(transmission 변속기; 각종엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바뀌어 전달하는 변속장치)로 후륜(43)(뒷바퀴) 좌우 전기모터(39)를 구동하는 미드십엔진(midship engine 엔진이 후륜을 구동하는 것)으로 배치하고, 본네트에 있는 에어필터(air filter 공기여과기)를 후미 지붕위에 스노클(38)(snorkel 환기장치)에 연결하여 엔진이 물에 잠겨도 에어필터(air filter 공기여과기) 쪽으로 물이 안들어 가게 했다.
본 발명에서는 넷째, 너울성파도(차체 위아래 1M 높이 파도)에 좌우수평균형을 유지하고 무게중심점아래 중심추에 의하여 전복되는 것을 방지하기 위해서, 수상에서 운항시 후륜(43)(뒷바퀴)위에 설치된 리튬이온폴리머배터리(41) 위에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)를 좌우로 내려져서 좌우수평균형을 유지하고, 무게(중량)중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)을 부착하여 무게(중량)중심을 낮게 설계하여, 물위에 떠 있을 때 승차정원 4명이 모두 한쪽에 서 있더라도 전복되지 않을 정도이고, 차체가 쓰러지더라도 회전모멘트(moment 중력추에 의한 중력과 원심력의 두질서 방향으로 작용하는 것)에 의하여 본래 상태로 되돌아와서 전복되지 않는다.
다섯째, 속도와 물의 마찰로 인하여 부력탱크의 진동충격을 감소하고 소음을 줄이기 위하여, 주사기원리로 전기모터(39)로 부력탱크내 속부력탱크를 외부로 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하여 부력탱크의 진동충격을 감소시키고 속부력탱크 밑바닥에 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 항상 속부력탱크에 출입하고 있는 상태가 되고, 운항시 부력탱크내 해수에 의하여 진동충격이 흡수되어 소음을 줄인다.
제1도에 도시한바와 같이 부력탱크 상부 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 즉시 부력탱크를 채워 그 무게에 의해서 중력탱크가 되어, 운항시 속도와 물의 마찰에 의하여 진동충격을 부력탱크내 해수가 흡수하여 소음이 줄어든다.
여섯째, 동절기 결핑시에도 와이퍼(wiper)를 작동하여 운전자의 시야를 맑게 하기 위하여, 조종석 지붕위에 추와이퍼(30)(wiper 지붕위에서 매달리면서 아래쪽 좌우회전하는 와이퍼)를 설치하여 앞유리 장애물을 제거하고, 조종석 좌측 옆유리에 선회창(40)을 설치하고 둥근테속에 전기모터(39)가 내장되어 고속회전을 하면서 원심력을 이용하여 물을 제거하여 운전자의 시야를 확보하였다.
일곱째, 수륙양용자동차(1)가 전복되었을 때 차체에 부착된 구명장비를 사용하여 한꺼번에 여러명(5명)을 구조하기 위하여, 구명장비를 조종석 좌측에 설치하여 수심 3M이상 잠수시 물의 압력으로 떠올라 펴지는 구명뗏목(32)을 사용하여 한꺼번에 여러명(5명)을 구조하여 신속성과 안전성이 보장된다.
여덟째, 수륙양용차동차(1)의 리튬이온폴리머배터리(41)가 방전되면 외부충전소로부터 충전횟수가 많고 급속충전시간이 20분이상 소요되어 운항이 중지되는 것을 방지하기 위하여, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(가솔린과 전기모터)와 차체에 설치된 수직축풍력발전기(4)에 의하여 전기공급원이 되어 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널을 충전시켜 즉시 운항이 가능하다.
제1도에 도시한 바와 같이 차체에 전기공급원을 설치하기 위해 조종석 지붕위에 바람터널(5)을 설치하여 수상에서 고속의 운동성능을 갖고 물과 공기의 저항을 줄일 수 있도록 낮게 누운 반원형태로 되어 바람수집을 쉽게 하고, 수집된 풍력에 의하여 수직축풍력발전기(4)를 작동시켜 전기모터(39)를 돌리는 힘으로 교류(AC)전류를 발생시켜 교류장치(교류전원에서 직류전원을 얻는데 쓰이는 장치)를 거쳐 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널을 충전시켜 후륜(43)(뒷바퀴) 구동축 전기모터(39)를 회전시키고 스크루(26)(프로펠러 3개)를 구동시킨다.
아홉째, 부력용량을 크게 하기 위하여 수륙양용자동차(1)안에 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크가 밑바닥으로 내려져서 본체에 고정되어 있는 것과 같은 형상이며 전륜(42)(앞바퀴)와 후륜(43)(뒷바퀴)사이의 공간을 메워지면서 주사기 원리로 부력탱크내 속부력탱크를 전기모터(39)에 의하여 외부로 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하였다.
열번째, 소형승용차 보다 크기를 늘려 해난구조시 차체에 부착된 구조장비를 사용하기 위해서, 해난구조시 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부를 발로 밟는 널빤지 모양이 것)으로 패들(paddle : 노)바퀴(22)를 회전시켜 수상에서 육상으로 수륙양용자동차(1)를 이동시키고, 승차인원 4명이며 길이 5.5M(차체 5.3M+스크루 0.2M) 폭 1.9M 높이 2.3M (차체 2M + 바퀴 0.3M)이고, 중형승용차(그랜저) 길이 5M 폭 1.7M 높이 1.5M 와 비교하여 보면 비슷한 크기로 운항시 승차감이 안정적이다.
수륙변환 버튼(button 단추)을 눌러 차체안에서 부력탱크를 밑으로 내려져서 수상을 운항하고, 밑에서 부력탱크가 차체안으로 빨려들어가서 육상을 주행하여 안전성과 편리함에 뛰어나다.
삶을 위협하는 쓰나미(지진해일), 태풍, 홍수에서 물에 뜨고 충격을 견딜 수 있는 현대판 노아방주(홍수를 부른 세상의 제악)로 사용되며, 방수막을 높여 방주(네모진 모양의 배) 지붕에 탑승구가 있어 물에 잠기지 않고, 차체안에 회전모멘트가 있어 쓰러지더라도 본래 상태로 되돌아 오는 오뚜기 장치가 있는 장점이 있어 도로나 수상에서 전복되지 않는다.
도로와 수로를 동시에 주행할 수 있는 복합형 교통수단으로 도로에서는 승용차만 수로에서는 쾌속정처럼 운행하고, 일반도로 운행을 통해 도심 지역에서 선착장까지 접근성을 확보, 교통체증이 심한 지역을 피해 하천, 강을 활용한 대중교통수단으로서의 활용이 가능하다.
트레일러에 보트를 싣고 견인차로 끌고 가는 번거로움 없이 물이 있는 곳이라면 언제라도 수상레저를 즐길 수 있고, 하천, 호수 및 바다에 인접한 지방의 경우 관광상품으로의 활용도 기대되고 이미 미국, 영국, 호주 등 해외 많은 나라에서 '덕투어'(Duck Tour 오리 관광여행)라는 이름의 관광상품으로 활용되고 있다.
차체 내부 수직축풍력발전기(4)에서 전기공급원을 받아 자동적으로 리튬이온폴리머배터리(41) 충전이 되어 녹색성장에 적합하고, 우리나라에서 신동력 산업으로 미래 수륙양용차(1)를 개발하여 수출하면 경제성장도 활성화될 것으로 기대된다.
제1도는 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)는 직선수평유지하고, 엠블렘(33)은 속도와 물의 마찰에 의하여 물줄기가 굴절되고, 차체에 부착된 수동페달(21)과 패들(paddle 노)바퀴(22)는 구조장비이고, 뒤부력탱크룸(12) 및 뒤부력탱크룸개폐기(15), 선회창(40), 무게중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중), 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타), 조종석 좌측 걸링도어(36)(gullwing 차량문을 갈매기 날개 모양처럼 위로 젖혀 올리면서 여는 방식), 전후수평대향형박서엔진발전기(19), 리튬이온폴리머배터리(41)일체형 바디패널, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)는 구동바퀴이고, 스크루(26)(screw 프로렐러 3개)와 스크루룸, 차체분리형 앞부력탱크(7)및 속부력탱크, 앞부력탱크룸(10) 및 앞부력탱크룸 개폐기(13), 옆부력탱크내 속부력탱크 전후(앞뒤) 부력기구(31), 해수구밸브(24), 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브), 옆부력탱크(8) 및 속부력탱크, 뒤부력탱크(9)및 속부력탱크, 뒤부력탱크룸(12) 및 뒤부력탱크룸개폐기(15), 공기압축기(25), 스노클(38)(환기장치), 블랙박스(44), 터치물감지센서(45), 카메라센서(46)를 갖춘 수륙양용자동차(1) 사용상태 전체 측면도.
제1a도는 앞부력탱크(7) 밑바닥에 디자인한 나이테무늬, 옆부력탱크(8) 밑바닥에 디자인한 나이테무늬, 뒤부력탱크(9) 밑바닥에 디자인한 나이테무늬 및 반터널덮개, 후륜(43)(뒷바퀴) 구동축인 전기모터(39), 해수구밸브(24), 옆부력탱크 전후(앞뒤) 블레이드(37)(날개)를 도시한 분해상태의 평면도
도 2는 본 발명의 기술이 적용되는 선수 좌우에 설치된 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2), 엠블렘(33)(emblem 전형적인 표본이 되는 상징), 조종석 지붕위에 설치된 추와이퍼(30), 조종석 지붕위에 설치된 바람터널(5)(wind tunnel 바람수집장치)과 수직축풍력발전기(4), 폴딩도어(35)(folding door 접었다폈다하는 문), 조종석 좌측에 설치된 걸링도어(36), 차체 좌우측면에 설치된 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타), 수동페달(21)과 전륜(42)(앞바퀴)위 좌우에 설치된 패들(paddle 노)바퀴(22), 후륜(43)(뒷바퀴) 구동축인 전기모터(39), 후미 좌우에 설치된 나선형톱니바퀴 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음), 옆부력탱크룸(11) 및 옆부력탱크룸개폐기(14), 전후수평대향형박서엔진발전기(19), 후미 좌우에 설치된 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)를 도시한 분해상태의 평면도.
제2a도는 바람터널(5), 바람터널개폐기(6), 블레이드(37)(paddle blade 날개), 회전력을 전달하는 수직축풍력발전기(4)를 도시한 구조도.
제3도는 전후수평대향형박서엔진발전기(19), 수동페달(21)과 패들(paddle 노)바퀴(22), 상자형모노레일(27), 상자형모노레일보호막(28), 상자형모노레일소형쌍바퀴(29), 앞부력탱크소형쌍바퀴(16), 옆부력탱크소형쌍바퀴(17), 뒤부력탱크소형쌍바퀴(18), 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2), 후륜(43)(뒷바퀴)위 차체에 부착된 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널, 옆부력탱크룸개폐기(14), 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음), 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)를 도시한 분해상태의 평면도
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 기술이 적용되는 수직축풍력발전기(4)에 의하여 생산된 전기는 교류(AC)전기이나, 자동차의 시동에 필요한 전기는 직류(DC)이어서 생산된 교류(AC)전기를 직류(DC)전기로 변환하는 컨트룰러인 교류장치(교류전원에서 직류전원을 얻는데 쓰이는 장치)를 거쳐 전기모터(39)를 돌리는 힘으로 교류(AC)를 리튬이온폴리머배터리(41)에 직류(DC)로 바꿔 보내어 충전하고, 수직축풍력발전기(4)는 블레이드(37)(blade 날개) 3개가 있고 블레이드(37)의 중심각을 180도로 하지 않고 90도로 하여 바람이 블레이드(37) 곡선을 따라 흐름이 빨라 이것이 모든 블레이드(37)를 밀어 약한 바람에도 쉽게 돌아 갈 수 있도록 해주는 것이다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 앞부력탱크(7) 가로 1,000mm 세로 1,000mm 높이 450mm 는 전기모터(39)와 케이블에 의하여 프런트(앞면)에 있는 앞부력탱크룸(10)에서 상자형모노레일(27)에 따라 곡선부분을 지나 디스크스프링 3겹에 의하여 탄력성과 복원력을 이용하여 전륜(42)(앞바퀴) 밑바닥에 장착되고, 주사기원리로 전기모터(39) 1개로 앞부력탱크(7)내 속부력탱크 가로 1,000mm 세로 550mm 높이 300mm 를 외부로 밀어내어 앞부력탱크(7) 부피를 두배로 하였다.
제1도에 도시한바과 같이 해제시 전기모터(39) 1개를 역회전시켜 앞부력탱크(7)내 속부력탱크 가로 1,000mm 세로 550mm 높이 300mm이 앞부력탱크(7)속으로 빨려들어가서 앞부력탱크(7) 부피가 본래 크기로 되고, 전기모터(39)와 케이블로 앞부력탱크(7)를 전륜(42)(앞바퀴)밑에서 상자형모노레일(27)에 따라 프런트(앞면)으로 이동하여 위로 400mm 올려 앞부력탱크룸(10)에 보관하고 앞부력탱크룸개폐기(13) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm 로 앞부력탱크(7)를 고정시켜 차체밑바닥으로 떨어지지 않게 한다.
제1도와 제3도는 본 발명의 기술이 적용되는 옆부력탱크(8) 가로 1,100mm 세로 1,900mm 높이 450mm 는 전기모터(39)와 케이블에 의해 조수석 우측(후미에서 선수를 향하여 오른쪽)에 있는 옆부력탱크룸(11)에서 상자형모노레일(27)에 따라 디스크스프링 3겹에 의하여 탄력성과 복원력을 이용하여 곡선부분을 지나 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒤바퀴) 사이에 장착하고, 주사기원리로 전기모터(39) 2개로 옆부력탱크(8)내 속부력탱크 가로 1,100mm 세로 1,800mm 높이 300mm 를 외부로 밀어내어 옆부력탱크(8) 부피를 두배로 하였다.
제1도와 제3도에 도시한바와 같이 해제시 전기모터(39) 2개를 역회전시켜 옆부력탱크(8)내 속부력탱크 가로 1,100mm 세로 1,800mm 높이 300mm이 옆부력탱크(8)속으로 빨려들어가서 옆부력탱크(8) 부피가 본래 크기로 되고, 전기모터(39)와 케이블로 옆부력탱크(8)를 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴) 사이 밑에서 상자형모노레일(27)에 따라 조수석 우측으로 이동하여 위로 300mm 올려 옆부력탱크룸(11)에 보관하고 옆부력탱크룸개폐기(14) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm로 옆부력탱크(8)를 고정시켜 차체밑바닥으로 떨어지지 않게 한다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 옆부력탱크(8)내 속부력탱크의 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 항상 옆부력탱크(8) 및 속부력탱크에 출입하고 있는 상태이고 옆부력탱크(8) 상부에 있는 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 즉시 옆부력탱크(8) 및 속부력탱크를 채워 그 물의 압력에 의하여 속부력탱크내에 전후(앞뒤) 부력기구(31)가 속부력탱크 외부로 풍선효과로 밀려나와서 옆부력탱크(8)내 속부력탱크와 앞부력탱크(7)내 속부력탱크, 옆부력탱크(8)내 속부력탱크와 뒤부력탱크(9)내 속부력탱크 사이의 공간을 메워지고 차체밑바닥이 매끄럽게 된다. 압축공기(compressed air 높은 압력을 가하여 부피를 줄인 공기)를 이용해 부력탱크내 해수를 배출시켜 풍선효과로 속부력탱크내 전후(앞뒤) 부력기구(31)가 본래 상태로 되돌아 오고 탄력성과 복원력을 가진다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 뒤부력탱크(9) 가로 950mm 세로 1,300mm 높이 450mm 는 전기모터(39)와 케이블에 의해 후미에 있는 뒤부력탱크룸(12)에서 상자형모노레일(27)에 따라 디스크스프링 3겹에 의하여 탄력성과 복원력을 이용하여 곡선부분을 지나 후륜(43)(뒷바퀴) 사이에 장착하고, 주사기 원리로 전기모터(39) 1개로 뒤부력탱크(9)내 속부력탱크 가로 950mm 세로 950mm 높이 300mm 를 외부로 밀어내어 뒤부력탱크(9) 부피를 두배로 하였다.
제1도와 제3도에 도시한바와 같이 해제시 전기모터(39) 1개를 역회전시켜 뒤부력탱크(9)내 속부력탱크가 뒤부력탱크(9)속으로 빨려들어가서 뒤부력탱크(9) 부피가 본래 크기로 되고, 전기모터(39)와 케이블로 뒤부력탱크(9)를 후륜(43)(뒷바퀴) 밑에서 상자형모노레일(27)에 따라 후미로 이동하여 위로 200mm 올려 뒤부력탱크룸(12)에 보관하고 뒤부력탱크룸개폐기(15) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm로 뒤부력탱크(9)를 고정시켜 차체밑바닥으로 떨어지지 않게 한다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 너울성파도(위아래 1M 높이 파도)에 전복되는 것을 방지하기 위해서, 방수막을 높여 지붕위로 폴딩도어(35)(folding door 접었다폈다하는 문) 직경 500mm로 하고, 걸링도어(36)(gullwing door 차량문을 갈매기 날개모양처럼 위로 젖혀 올리면서 여는 방식) 가로(후미에서 선수를 향하여) 950mm 세로 1,200mm를 조종석 좌우측 지붕위에 설치하여 내부와 외부에서 모두 열 수 있어 탑승과 탈출이 쉽고, 캐럭터(character 승객)위는 특수압축유리로 전면 개방하였고, 탑승구(배, 차에 올라타는 입구)는 조수석 좌우측에 부이부표사다리를 차체밑에서 위로 1.1M에 설치된 걸링도어(36) 밑바닥까지 부착하여 방수막을 높였다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 앞부력탱크(7)는 물의 저항 때문에 선수부분을 곡선으로 하고 옆부력탱크(8)를 앞부력탱크(7)보다 부력용량을 3배 크기로 차체의 중심점으로 하였고, 뒤부력탱크(9)은 스크루(26)의 회전을 용이하게 하고 수중부양물을 제거하기 위하여 후미부분을 곡선으로 하였다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)에 의한 직선수평유지가 가능하고, 차체안에서 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)가 좌우로 내려져서 좌우수평균형을 유지하고, 차체안에 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크가 밑으로 내려져서 밑바닥이 유선형이 되어 속도와 물의 마찰로 인한 충격흡수를 완화시키고, 후미 스크루(26)(screw 프로펠러 3개) 2개로 전진, 후진을 조종하고, 수륙양용자동차(1) 5.5M 길이의 2∼3배 이내에서 정지시킬 수 있을 정도로 제동거리가 짧고 정지상태에서 360도 회전이 가능하는 추진장치를 갖춘 구명정 수륙양용자동차(1)이다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 무게(중량)중심점 아래 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(가솔린과 전기모터)에 의하여 직선수평균형을 유지하고, 무게(중량)중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)의 무게에 의한 쓰나미(지진해일), 태풍, 홍수로 전복되었을 때에 회전모멘트에 의하여 다시 본래 상태로 되돌아 오게 했다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 해난구조시 차체안 조종석밑바닥에 솟아 있는 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부로 발로 밟는 넓빤지 모양의 것)으로 패들(paddle 노)바퀴(22)를 구동하고, 수동밸브와 비상용배터리(일반 일회용배터리)를 사용하여 선수 조향키(2)와 후미 스크루(26)를 작동하게 했다.
제1도에 도시한바와 같이 운전석 및 승객석은 수륙양용자동차(1)가 수상에서 고속의 운동성능을 갖고 물과 공기의 저항을 줄일 수 있도록 낮게 누운 윈드쉴트(windshield 앞유리 전면유리창)을 장착하고 캐럭터(character 승객)라인 위쪽으로 전면 개방감을 줄 수 있도록 특수압축유리와 강화알루미늄으로 되어 있고, 헤드램프(head lamp 전조등)와 리어램프(rear lamp 후미등)는 물론이고 물위를 달릴 때 필요한 램포시스템도 갖추고 있다.
제1도에 도시한바와 같이 블랙박스(44)(black box 영상기록장치; 주행자료 기록장치)는 운전석 실내 앞부분에 설치하고, 운전석과 승객석 실내에 터치물감지센서(45)를 설치하여 물이 감지되면 자동적으로 계기판(기계장치들의 작동상태를 알리거나 재는 기계의 눈금을 새긴 판)에 표시되어 실내 전기모터(39)에 의하여 외부로 배출한다.
제1도에 도시한바와 같이 카메라센서(46)를 부착하여 네온을 넣어 낮은 압력에서 전류를 통하면 주홍색 밝은 빛을 발산하여 물의 높이를 측정하고, 차체 밑바닥을 기준으로 옆부력탱크(8) 수심 750mm(부력탱크 450mm와 속부력탱크 300mm), 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중) 수상 450mm, 전후수평대향형박서엔진발전기(19) 수상 900mm, 옆부력탱크룸(11) 1,100mm 수동페달(21) 수상 1,500mm, 선회창(40) 수상 2,000mm 으로 잠수되는 부분을 측정한다.
제1도는 본 발명의 기술이 적용되는 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)는 직선수평균형을 유지하고, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)는 타이어외 구동바퀴이고, 나선형톱니바퀴(볼베어링)은 여러개 톱니바퀴가 아닌 볼베어링 타입의 기어박스가 장착되어 있고, 기어박스는 구슬모양의 베어링에 의해 기어가 변속되기 때문에 크고 작은 톱니바퀴가 필요없고 베어링의 축을 기울이는 방식으로 기어변속을 유도하고 베어링축이 입력디스크쪽으로 기울어지면 입력디스크는 베어링의 넓은 면으로, 출력디스크는 좁은 면으로 회전하게 되어 톱니바퀴형 자전거에서 뒷바퀴의 체인이 가장 큰 톱니바퀴쪽으로 이동하는 것과 동일한 이치이다.
제1도에 도시한 바와 같이 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음)에 있는 구명볼은 구명환(구명부표)의 1/2 무게이고 탄소케블러섬유로 사용되고, 구명볼은 케블러(kevlar 고탄성률의 고강도섬유)라는 탄소케블러섬유로 되어 있어 빈공간이 없다.
제1도에 도시한 바와 같이 수륙양용자동차(1) 타이어는 지름 900mm 두께 150mm 이며 타이어의 무게감량은 차체의 무게감량보다 4배 정도의 효과가 있기 때문에 타이어에 공기를 넣지 않고 헬륨가스(helium gas)와 탄소나노튜브(carbon nanotube 1개의 탄소원자가 3개의 다른 탄소 원자와 결합한 육각형 벌집 모양의 속이 비어 있는 튜브형 구조)를 사용하고, 타이어 직경 300mm에 헬륨가스를 넣은 후 1개당 무게는 5kg 정도이며, 헬륨가스(helium gas)는 공기의 17％ 정도되는 무게이고 비압축성(압력을 가해도 부피가 변하지 아니하는 성질)이고 수상에서 띄워주는 역할도 한다.
제1도에 본 발명의 기술이 적용되는 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)는 차체 후미 좌우 2개이며 후미방향으로 200mm 돌출되고 프로펠러 1개당 길이는 250mm이며 선수방향으로 45도 기울어져 물의 저항을 억제하고 회전이 용이하게 했고 차체밑에서 위로 200mm 올려 고정시켜 장착하고, 수상에서 운항시 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)는 본체 후미에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 전기모터(39)에 의해서 아래로 850mm 내려와서 작동되고 뒤부력탱크(9) 밑바닥과 스크루(26)(screw 프로펠러 3개) 날개가 일직선되게 배치한다.
제1도에 도시한바와 같이 전진시에는 스크루(26)가 후미에서 추진 장치로 작동하고 선수에서 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)로 직진, 좌회전, 우회전 방향을 조종하여 운항하고, 후진시에는 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)를 역방향으로 회전시켜 작동하고, 육상에서 운전대로 운전하는 것과 마찬가지로 수상에서는 조향키(2)로 조종하고, 위성자동항법장치(Global Positioning System GPS 차량의 위치를 자동표시하는 장치이고 선박을 예정된 경로로 항해하기 위한 자동조종장치)와 도플러소나(Doppler sonas 파원과 관측자 중 한쪽 또는 양쪽 모두가 운동하고 있을 때 관측자에게 관측되는 파원의 진동수가 변하는 현상인 도플러 효과를 이용하여 선박의 속도를 구하는 장치. 전파항법시스템)을 장작하고 버튼(button 단추)장치로 엔진을 조절한다.
제1도에 본 발명의 기술이 적용되는 무게(중량)중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)의 무게에 의해 차체가 기울어져도 그 자체로는 안 쓰러지고, 반원추 텅스텐(20)이 중심을 아래쪽으로 끌어내리기 때문에 수상에서 한쪽으로 4명이상 쏠림현상이 있어도 기울어지지 않고, 해난구조시 수동페달(21)로 패들(paddle 노)바퀴(22)를 돌리고, 패들(paddle 노)바퀴(22) 직경 300mm 는 전륜(42)(앞바퀴)위 500mm 에 위치하고 조종석 바닥에서 800mm 솟아있는 수동밸브에 의하여 조향키(2)를 작동한다.
제1a도에 본 발명의 기술이 적용되는 앞부력탱크(7)와 속부력탱크, 옆부력탱크(8)와 속부력탱크, 뒤부력탱크(9)와 속부력탱크, 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 항상 부력탱크와 속부력탱크에 출입하고 있는 상태이고, 속도와 물의 마찰로 인한 부력탱크(buoyancy tank 부력을 얻기 위해 설치해 놓은 탱크)의 밑바닥을 나이테무늬 및 반터널식 덮개로 디자인하여 진동충격을 흡수하고, 부력탱크 재질은 발포알루미늄과 탄소섬유(유기섬유를 소성하여 거의탄소만 남긴 섬유), 강화복합제(CFRP)로 구성되어 있고, 발포알루미늄은 물무게의 5분의1, 알루미늄 무게의 10분의1에 불과하기 때문에 부력성능이 있다.
제2도에 본 발명의 기술이 적용되는 폴딩도어(35)는 위로 열리고 아래로 닫힐 수 있도록 하여 조종석 지붕위에 설치하고, 내부와 외부에서 모두 열 수 있어 비상시 탑승과 탈출이 쉽고, 운전석 좌측에 걸링도어(36)(gullwing door 차량문을 갈매기 날개 모양처럼 위로 젖혀 올리면서 여는 방식)는 차체밑바닥으로부터 1.1M 까지 방수막을 높여 지붕위로 걸링도어(36) 가로 900mm 세로 1,200mm 를 설치하였다.
제2도는 본 발명의 기술이 적용되는 후륜(43)(뒷바퀴) 위에 있는 리튬이온폴리머배터리(41) 가로 1,000mm 세로 1,000mm 높이 450mm 위에 위치한 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)를 도시한 구조도이다.
제2a도는 본 발명의 기술이 적용되는 차체에 바람터널(5) 가로 500mm 세로 450mm 높이 900mm를 설치하여 블레이드(37)(날개)를 회전시켜 블레이드(37)의 회전축 방향이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직축풍력발전기(4)이다.
제3도는 본 발명의 기술이 적용되는 차체안에 상단도르레를 설치하여 전기모터(39)와 케이블로 상자형모노레일(27)에 매달리는 형태의 부력탱크가 수륙양용자동차(1) 밑바닥에 장착하는 구조로 부력탱크속에 디스크스프링 3겹이 들어 있어 곡선부분에 대하여 탄력성과 복원력이 있는 구조이다.
제2도에 도시한바와 같이 조종석과 승객석은 가로 1,600mm 세로 2,800mm 높이 950mm 이고, 승차인원은 4인승이며 운전석은 전륜(42)(앞바퀴)에서 후미쪽으로 350mm 지점에 위치하며, 운전석은 육상에서 운전하며 조종석은 수상에서 조종하고 좌측(후미에서 선수를 향하여 왼쪽)으로부터 운전석, 조종석, 조수석으로 배치하고, 조종석밑바닥에서 800mm 솟아올려 있는 터치버튼(가속장치)는 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)의 회전수를 조절하고, 터치버튼 녹색은 출발, 적색은 정지를 나타낸다.
제1도에 도시한 바와 같이 수륙양용자동차(1)의 총길이 5.5M(차체 5.3M+스크루 0.2M)이고, 수륙양용자동차(1) 총높이는 타이어 지면에서 지붕까지 2.35M(차체 2.05M+타이어 높이 0.3M)이고 부력탱크에서 지붕까지 2.8M(차체 2.05M+부력탱크 0.45M+속부력탱크 0.3M)이다.
제1도에 도시한 바와 같이 구획배치구도는 1단계로 선수로부터 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2), 엠블렘(33), 앞부력탱크룸(10), 앞부력탱크(7)는 부상성능이 있고, 2단계로 수동페달(21)과 패들(paddle 노)바퀴(22), 선회창(40), 방수막을 높여 걸링도어(36)로 수상에서 탑승과 탈출이 쉽고, 3단계로 운전실 및 승객실, 4단계로 무게중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)과 전후수평대향형박서엔진발전기(19)에 의하여 차체가 쓰러지더라도 본래 상태로 되돌아오는 회전모멘트를 작동하여 이러한 상태에서 옆부력탱크룸(11), 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타), 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널을 차체에 부착하여 뒤부력탱크룸(12), 구동장치(3)(구명볼 2개를 한 축으로 묶음), 스크루(26) (screw 프로펠러 3개) 순으로 나누어지는 5구분의 차체구조로 수륙양용자동차(1)가 완성되어 가동된다.
청구1항 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.
제1도에 도시한바와 같이 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 피스톤은 전후에서 서로 마주보고 있어 피스톤의 움직임에 의해 발생하는 관성력은 맞은 편의 피스톤에 의해 상쇄되어 전후수평대향이 된다.
제1도에 도시한바와 같이 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린엔진)에 의해 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널을 충전하고 후미 좌우 스크루(26)(screw 프로펠러 3개)는 프로펠러 길이가 250mm이며 회전하여 물을 뒤로 밀어내게 되고 그 반작용으로 추진력이 생겨 전진시키고, 스크루(26)가 기울어져 있는 것은 날개 뒤의 기압을 낮추고 전면의 기압을 올려서 물의 흐름을 만들어 전진시키는 것이고, 스크루(26)는 본체 후미 아래에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 나타난다.
제1도에 도시한바와 같이 차체안 후미에서 해치(hatch 선박의 창구)가 열리며 후미 좌우에 부착된 스크루(26)(scerw 프로펠러 3개) 길이 250mm 두께 50mm 대각선 총길이 650mm 가 밑으로 내려져서, 운항시 오른쪽으로 회전하면 전진하고 왼쪽으로 회전하면 후진하게 되고, 해제시 전기모터(39)에 의하여 해치(hatch 선박의 창구)를 통하여 차체안으로 빨려 들어간다.
제1도에 도시한바와 같이 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)는 직선수평균형을 유지하고 후미 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)(구명볼 2개를 한 축으로 묶음)는 육상에서 수상으로, 수상에서 육상으로 진입할 때 부력탱크를 작동, 해제시키는 지지대 역할을 하고 구동하는 추진장치이다.
제1도에 도시한바와 같이 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)는 구명볼 직경 400mm 1개로 되어 있고 수상에서 조종대 역할을 하고, 후미 구동장치(3)(구명볼 2개를 한 축으로 묶음)는 구명볼 직경 250mm 2개를 중심축으로 하여 기어축을 연결하여 회전하게 되어 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 향상시키고, 나선형톱니바퀴(볼베어링)에 의하여 상하로 높낮이를 조정하고 물에 잠기는 높이를 감안하여 앞범퍼와 후미범퍼 높이를 지면으로부터 600mm 하여 일반차량 300mm 보다 높게 자리잡는다.
제1도에 도시한 바와 같이 선수 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)와 후미 구동장치(3)(구명볼 2개를 한축으로 묶음)는 컴퓨터프로그램의 설정에 의하여 동시에 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레일에 따라 전기모터(39)와 케이블로 부력탱크를 밑으로 내려져서 장착되고, 타이어외 구동장치(3)가 있어 기동력을 향상시킨다.
제1도와 제2도에 도시한바와 같이 수상운행시 리튬이온폴리머배터리(41)가 방전되면 가솔린을 연료로 구동이 가능한 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린)이 전기주행장치에 전기를 공급해 리튬이온폴리머배터리(41)가 충전되고, 바람터널(5)을 통해 조종석 지붕위에 설치된 수직축풍력발전기(4)에 의해 리튬이온폴리머배터리(41)가 충전되어 이중충전장치로 계속 주행할 수 있고, 수륙양용자동차(1) 엔진은 수상 7개 육상 2개 총 9개이다.
제2도에 도시한바와 같이 바람터널(5)(wind tunnel 바람수집장치) 가로 200mm 세로 150mm 는 조종석 지붕위에 설치하여 바람터널(5) 앞부분이 수상에서 고속의 운동성능을 갖고 물과 공기의 저항을 줄일 수 있도록 낮게 누운 반원형태로 되어 수직축풍력발전기(4)에 의하여 전기모터(39)를 회전하여 교류(AC) 전기가 발생하여 교류장치에 의하여 직류(DC)전기로 바뀌어 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널에 충전하고, 후륜(43)(뒷바퀴) 좌우에 설치된 전기모터(39)을 구동하여 운항한다.
제2도에 도시한바와 같이 수직축풍력발전기(4)는 수직으로 블레이드(37)(blade 날개) 3개가 있고 그것이 회전함으로서 생기는 에너지가 축을 따라 내려가 수직축풍력발전기(4)를 돌리는 것이고, 부피를 넓게 차지 하지 않아도 된다는 점과 바람이 어느 방향에서 오든 즉각적으로 반응할 수 있다는 것이 장점이고 블레이드(37)(날개)의 중심각을 180도로 하지 않고 90도로 하여 바람이 블레이드(37) 곡선을 따라 흐름이 빨라 이것이 모든 블레이드(37)로 밀어 약한 바람에도 쉽게 돌아 갈 수 있도록 해 주는 것이다.
제2도에 도시한바와 같이 수직축풍력발전기(4)의 회전축으로 전력은 최대 1kW 전등을 사용하는데 충분하고, 발전기의 작동원리는 코일뭉치 10개를 원형으로 넣어 만든 고정자를 가운데 놓고 그 양 옆에 영구자석 12개를 원형으로 놓아 만든 회전자 2개를 위치시킨 후 회전시키면 자석에서 나온 자기력이 코일에 영향을 끼쳐 전기가 생성되고 이때 회전차를 돌리는 회전력을 바람으로 얻어 수직축풍력발전기(4)가 된다.
제2a도에 도시한바와 같이 바람막이개폐기(6)로 바람터널(5)을 통과하여 수직축풍력발전기(4)가 생기게 하고, 리튬이온폴리머배터리(41)가 만충전시 자동적으로 바람막이개폐기(6)를 닫아 바람을 차단하고 방전시 자동적으로 바람막이개폐기(6)가 열려 바람을 수집한다.
제2도에 도시한바와 같이 동절기 결핑시에도 와이퍼(wiper)를 작동하여 운전자의 시야를 맑게 하기 위하여, 조종석 지붕위에 추와이퍼(30)(wipe 지붕위에 매달리면서 아래쪽 좌우회전하는 와이퍼)를 설치하여 앞유리 장애물을 제거한다.
제1도에 도시한바와 같이 선회창(40)(clear view screen 전기윈도와이퍼) 직경 500mm는 조종석 좌측 옆유리를 50mm를 뚫어 회전축을 바깥쪽으로 부착시켜 전기모터(39)와 연결된 회전축에 의하여 안개나 빗물을 제거하여 운전자의 시야를 맑게 한다.
제1도에 도시한 바와 같이 프런트(front 앞면)에 요철없이 밋밋하고 유선형 원판이고 프런트(front 앞면)부분 본네트(bonnet 보닛; 자동차의 엔진이 있는 앞부분의 덮개)위에 부착된 엠블렘(33)(em-blem 상징) 직경 200mm 세로 500mm는 속도와 물의 마찰에 의하여 물줄기의 흐름을 굴절시켜 운전자의 시야를 맑게 한다.
제1도에 도시한바와 같이 본네트(bonnet 보닛)안에 있는 에어필터(air filter 공기여과기)를 방수파이퍼를 이용하여 스노클(38)(snorkel 환기장치) 직경 100mm 를 통해서 조수석 후미 지붕위로 연결하여 전후수평대향형박서엔진발전기(19)가 물에 잠겨도 에어필터(air filter 공기여과기) 쪽으로 물이 안들어 가게 했다.
제1도에 도시한 바와 같이 육상에서 수상으로 진입시 앞부력탱크(7), 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)는 컴퓨터프로그램의 설정에 의하여 동시에 차체안에서 전기모터(39)와 케이블로 내려져 장착되고, 수상에서 육상으로 올라올 때 앞부력탱크(7), 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)는 컴퓨터프로그램의 설정에 의하여 동시에 차체안으로 전기모터(39)와 케이블로 빨려들어감으로서 해제된다.
제1도에 도시한 바와 같이 주사기원리로 옆부력탱크(8)내에서 속부력탱크를 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하였고, 옆부력탱크(8) 전(앞)에 블레이드(37)(blade 날개) 가로 1,100mm 세로 250mm, 옆부력탱크(8) 후(뒤)에 블레이드(37)(blade 날개) 가로 1,100mm 세로 150mm 를 부착하여 앞부력탱크(7) 밑바닥과 뒤부력탱크(9) 밑바닥을 연결하고, 옆부력탱크(8)내 속부력탱크에서 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수는 항상 옆부력탱크(8)와 속부력탱크에 출입하고 있는 상태이고 옆부력탱크(8) 상부에 있는 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)만 열면 해수는 즉시 옆부력탱크(8)및 속부력탱크를 채워 그 물의 압력에 의하여 속부력탱크내에 전후(앞뒤) 부력기구(31)가 속부력탱크 외부로 밀려나와서 옆부력탱크(8)내 속부력탱크와 앞부력탱크(7)내 속부력탱크, 옆부력탱크(8)내 속부력탱크와 뒤부력탱크(9)내 속부력탱크 사이의 공간을 메워져서 차체 밑바닥이 매끄럽게 되고, 압축공기를 이용해 부력탱크내 해수를 배출시켜 풍선효과로 탄력성과 복원력으로 속부력탱크내 전후(앞뒤)부력기구(31)가 속부력탱크 중심으로 모아져서 부력기구(31)가 본래 상태로 되돌아 온다.
제1도에 도시한바와 같이 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)를 열어 부력탱크에 해수를 채워 속도와 물의 마찰에 의한 진동충격을 해수로 감소시키고 탱크상부에 있는 벤트밸브(23)만 열면 해수는 즉시 탱크를 채워 그 무게에 의해서 중력탱크가 되고, 부상시에는 압축공기를 이용해 부력탱크내 해수를 배출시켜 부력을 증가시키고, 수상에서 육상접근시 상부 벤트벨브(23)를 잠근뒤 해수구밸브(24)를 열어 압축공기로 부력탱크에서 해수를 배출시켜 부력을 늘리고, 부상한 뒤 상부 벤트밸브(23)를 열어 부력탱크 상부의 공기를 배출하고, 해안접근시 해수구밸브(24)는 열어 놓은 상태이고 벤트밸브(23)를 닫고 압축공기로 해수를 모두 빼어내어 부력을 증가하여 정박시킨다.
제1도에 도시한 바와 같이 너울성 파도(위아래 1M 높이 파도)에 대비하여 조종석 좌측에 걸링도어(36) (gullwing 차량문을 갈매기 날개 모양처럼 위로 젖혀 올리면서 여는 방식) 가로 900mm 세로 1,200mm 를 차체 밑바닥에서 1.1M 위에 설치하여 전기모터(39)에 의하여 작동하고, 내부와 외부에서 쉽게 열 수 있어 탑승과 탈출이 쉽고, 방수막을 지붕위로 높여 폴딩도어(35)(folding door)(접었다 폈다하는 문)으로 하여 비상시 탑승과 탈출이 쉽게 수상에서 열 수 있도록 설계했고 캐럭터(character 승객)위 전면 개방하는 압축강화유리로 했다.
제1도에 도시한바와 같이 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린) 아래 수면이 잠기는 부분 차체안에서 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타) 가로 800mm 세로 700mm 높이 100mm 내려와서 좌우수평균형을 유지한다.
제2도에 도시한바와 같이 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타) 가로 800mm 세로 700mm 높이 100mm 는 후륜(43)(뒷바퀴)에서 위로 500m 지점에 설치하여 좌우수평균형을 유지하고, 해난구조시 조종석 바닥에 솟아 있는 수동페달(21)(pedal)로 패들(paddle 노)바퀴(22)를 구동하고, 조종석 바닥에서 800mm 솟아 있는 수동밸브와 비상용밧데리(일반 일회용건전지)로 조향키(2)(rudder 배의 키)를 조종하고 스크루(26)(scerw 프로펠러 3개)를 작동한다.
제2도에 도시한바와 같이 구명뗏목(32) 가로 300mm 세로 1,700mm 높이 800mm 는 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴)사이 차체밑바닥에서 위로 300mm 올려 조종석 왼쪽 측면에 세워지고, 차체가 물속으로 3M 이상 들어가야 물의 압력으로 떠올라 펴지는 인명구조장비이다.
제1도에 도시한바와 같이 조종석 밑바닥에 솟아 있는 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부로 발로 밟는 널빤지 모양의 것)을 돌려 패들(paddle 노)바퀴(22) 기어에 전달되어 앞으로 구동하며 수동페달(21)(pedal)와 패들(paddle; 노)바퀴(22)기어와의 크기의 비율은 2:1이므로 수동페달(21)을 한바퀴 회전하면 패들(paddle 노)바퀴(22)는 4회전하며, 수동페달(21)(pedal)의 변속장치와 스프로킷(sprocket; 체인기어)를 이용하는 다단기어이고, 수동페달(21)(pedal) 기어의 동력전달로 회동하는 구동축을 구비되는 패들(paddle 노)바퀴(22)에 전달되어 회전운동으로 전달된다.
제2도에 도시한바와 같이 후륜(43)(뒷바퀴) 부분에 장착된 2개의 전기모터(39)로 사용하는 차량을 위한 동력은 2개의 리튬이온폴리머배터리(41)팩으로 전기모터(39)로 후륜(43)(뒷바퀴)를 구동한다.
제1도에 도시한바와 같이 무게(중량)중심점 밑바닥에 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중) 직경 800mm을 배치하여 회전모멘트(moment 중력추에 의한 중력과 원심력의 두질서 방향으로 작용하는 것)를 작동하여 무게(중량)중심점을 잡는다.
제1도에 도시한바와 같이 무게(중량)중심점 아래 반원추텅스텐(20)(물의 19배 비중)를 뿌려 무게(중량)중심을 낮게하여 기울어져도 회전모멘트(moment 중력추에 의한 중력과 원심력의 두질서 방향으로 작용하는 것)에 의하여 본래 상태로 되돌아 오게하여 너울성파도(위아래 1M 높이 파도)에 전복되지 않는다.
청구2항 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.
제1항에 있어서, 제1도와 제3도에 도시한 바와 같이 프런트(front 앞면) 본네트(bonnet 보닛)의 앞부력탱크룸(10) 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레일에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 앞부력탱크(7) 가로 1,000mm 세로 1,000mm 높이 450mm 는 상자형모노레일(27) 간격 1,000mm 높이 50mm 측면에 따라 이동하여 프런트(front 앞면) 본네트(bonnet 보닛; 자동차의 엔진이 있는 앞부분의 덮개)와 전륜(42)(앞바퀴) 사이 밑으로 내려져서 공간을 메워져서 아래로 갈수록 좁고 둥글게 만들어져 유선형을 이루고, 해제시 차체 밑에서 앞부력탱크(7) 가로 1,000mm 세로 1,000mm 높이 450mm는 상자형모노레일(27) 간격 1,000mm 높이 50mm에 따라 프런트(front 앞면) 본네트(bonnet 보닛)안으로 이동하여 앞부력탱크룸(10) 가로 1,000mm 세로 1,000mm 높이 450mm에 보관하고, 차체 밑바닥에서 위로 400mm 지점에 설치된 앞부력탱크룸개폐기(13) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm 에 의하여 고정된다.
제1항에 있어서, 제1도와 제3도에 도시한 바와 같이 조수석 우측(후미에서 선수를 향하여 오른쪽) 옆부력탱크룸(11) 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레일에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 옆부력탱크(8) 가로 1,100mm 세로 1,900mm 높이 450mm 는 상자형모노레일(27) 간격 1,900mm 높이 50mm 측면에 따라 이동하여 전륜(42)(앞바퀴)과 후륜(43)(뒷바퀴)사이 밑으로 내려져서 공간을 메워져서 아래로 갈수록 좁고 둥글게 만들어져 유선형을 이루고, 해제시 차체 밑에서 옆부력탱크(8) 가로 1,100mm 세로 1,900mm 높이 450mm는 상자형모노레일(27) 간격 1,900mm 높이 50mm에 따라 조수석 우측(후미에서 선수방향으로 오른쪽)으로 이동하여 옆부력탱크룸(11) 가로 1,100mm 세로 1,900mm 높이 450mm 에 보관하고, 차체 우측 밑바닥에서 위로 200mm 지점에 설치된 옆부력탱크룸개폐기(14) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm 에 의하여 고정된다.
제1항에 있어서 제1도와 제3도에 도시한바와 같이 후미 뒤부력탱크룸(12) 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레일에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 뒤부력탱크(9) 가로 950mm 세로 1,300mm 높이 450mm는 상자형모노레일(27) 간격 900mm 높이 50mm 측면에 따라 이동하여 후미와 후륜(43)(뒷바퀴)사이 밑으로 내려져서 공간을 메워져서 아래로 갈수록 좁고 둥글게 만들어져 유선형을 이루고, 해제시 차체 밑바닥에서 뒤부력탱크(9) 가로 950mm 세로 1,300mm 높이 450mm 는 후미로 이동하여 뒤부력탱크룸(12) 가로 950mm 세로 1,300mm 높이 450mm 에 보관하고 차체후미 밑바닥에서 위로 200mm 지점에 설치된 뒤부력탱크룸개폐기(15) 가로 100mm 세로 50mm 높이 50mm에 의하여 고정된다.
제1항에 있어서, 제3도에 도시한 바와 같이 앞부력탱크(7)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 전륜(42)(앞바퀴) 좌우 사이를 잇는 레일이고, 옆부력탱크(8)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 전륜(42)(앞바퀴) 좌우와 후륜(43)(뒷바퀴) 좌우 사이를 잇는 레일이고, 뒤부력탱크(9)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 후륜(43)(뒷바퀴) 좌우측면에 부착시킨다.
제1항에 있어서, 제3도에 도시한 바와 같이 상자형모노레일보호막(28) 가로 50mm 세로 50mm 는 상자형모노레일(27) 좌우끝부분에 있고, 상자형모노레일보호막(28)앞에 상자형모노레일소형쌍바퀴(29) 2개가 있어 앞부력탱크소형쌍바퀴(16), 옆부력탱크소형쌍바퀴(17), 뒤부력탱크소형쌍바퀴(18)와 서로 맞물리게 되어 상자형모노레일보호막 바깥쪽으로 떨어지지 않게 되고, 상자형모노레일 좌우측면을 이동하는 슬라이딩(sliding 미닫이)부력탱크이다.
제1항에 있어서, 제3도에 도시한 바와 같이 상자형모노레일(27)은 현수식(monorail 차체가 차륜에 의하여 주행레일에 매달리는 방식)으로 안쪽면이 주행로이며, 이 경우 앞부력탱크소형쌍바퀴(16), 옆부력탱크소형쌍바퀴(17), 뒤부력탱크소형쌍바퀴(18)는 구동바퀴로 상자형모노레일(27) 안벽의 측면을 주행하고 상자형모노레일소형쌍바퀴(29)는 안내바퀴로 상자형모노레일(27) 안벽의 밑면에서 고정되어 있어 서로 맞물리게 되어 상자형모노레일보호막(28) 바깥으로 떨어지지 않게 되고, 상자형모노레일(27) 좌우측면을 이동하는 슬라이딩(sliding 미닫이)부력탱크이고, 차체안에 상단도르레를 설치하여 케이블로 고정되어 있어 밑으로 떨어지지 않는다.
제1항에 있어서, 제3도에 도시한바와 같이 리튬이온폴리머배터리(41)팩은 여러개의 리튬이온폴리머배터리(41) 모듈로 이뤄지며 이 모듈은 다시 총 200개 이상의 배터리셀로 구성되어 있고 배터리충전용 구동축이 2개의 리튬이온폴리머배터리(41)팩으로 제공되며 오른쪽과 왼쪽 후륜(43)(뒷바퀴) 아래에 위치한 전기모터(39)에 에너지를 공급한다.
제1항에 있어서, 제3도에 도시한바와 같이 리튬이온폴리머배터리(41)는 일반적으로 차량 뒷부분에 배치되며 인버터(inverter 역변환장치; 전력 변환 장치의 일종으로 직류 전력을 교류 전력으로 교환하는 장치)는 뒤쪽 전기모터(39) 가까이에 배치하여 연결 케이블(cable 실이나 철사 따위를 꼬아서 만든 굵은 줄)이 비교적 짧고 소량의 도체가 사용되며 가볍고 비용이 적게 소요되고, 교류(AC)/직류(DC) 컨버터는 연소엔진구동차량에 있는 교류발전기의 기능을 대체하는 역할을 하고, 내연엔진보다 무게가 가벼운 전기모터(39)가 실리는 앞쪽 서스펜션(Suspension 자동차 하체의 섀시 또는 프레임 아래의 바퀴를 달고 있는 축과 연결되어 움직이는 모든 구성부품)은 부드럽게 리튬이온폴리머배터리(41) 무게를 지탱해야 하는 뒤쪽 서스펜션은 강하게 제작한다.
이상과 같이 수륙양용자동차(1)의 조종장치와 조종순서를 요약하면 다음과 같다.
조종장치
Figure pat00008
조종순서
Figure pat00009
도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명
1. 수륙양용자동차 24. 해수구밸브
2. 조향키 25. 공기압축기
3. 구동장치 26. 스크루
4. 수직축풍력발전기 27. 상자형모노레일
5. 바람터널 28. 상자형모노레일보호막
6. 바람막이개폐기 29. 상자형모노레일소형쌍바퀴
7. 앞부력탱크 30. 추와이퍼
8. 옆부력탱크 31. 부력기구
9. 뒤부력탱크 32. 구명뗏목
10. 앞부력탱크룸 33. 엠블렘(상징)
11. 옆부력탱크룸 34. 패들블레이드(수평타)
12. 뒤부력탱크룸 35. 폴딩도어
13. 앞부력탱크룸개폐기 36. 걸링도어
14. 옆부력탱크룸개폐기 37. 블레이드(날개)
15. 뒤부력탱크룸개폐기 38. 스노클(환기장치)
16. 앞부력탱크소형쌍바퀴 39. 전기모터
17. 옆부력탱크소형쌍바퀴 40. 선회창
18. 뒤부력탱크소형쌍바퀴 41. 리튬이온폴리머배터리
19. 전후수평대향형박서엔진발전기 42. 전륜
20. 반원추텅스텐 43. 후륜
21. 수동페달 44. 블랙박스
22. 패들바퀴 45. 터치물감지센서
23. 벤트밸브 46. 카메라센서

Claims (2)

  1. 전후수평대향형박서엔진(Horizontally opposed boxer engine)발전기(19)로 직선수평유지하고, 후미 스크루(26) 2개를 추진장치로 하여 전진 후진을 조종하고, 차체안에서 전기모터와 케이블로 밑으로 내려져서 앞부력탱크(7), 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)가 밑바닥에 장착되고, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 조향키(2)(rudder 배의 키)로 직선수평유지와 좌우방향을 조종하고, 나선형톱니바퀴(볼베어링) 구동장치(3)(구명볼 2개)로 수상에서 육상으로 올라오는 기동력을 향상시키고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)(전기모터와 가솔린엔진)과 바람터널(5)(wind tunnel 바람수집장치)를 통해 차체에 설치된 수직축풍력발전기(4)에 의해 전기공급원이 발생되어 리튬이온폴리머배터리(41)(Li-lon Polymer Batter LIPB 고체 또는 젤 형태의 고분자 중합체 상태의 전해질을 사용하는 배터리) 일체형 바디(bady 차체)패널를 충전하고, 조종석 지붕위에 부착된 추와이퍼(30)(wipe 지붕위에서 매달리면서 아래쪽 좌우 회전하는 와이퍼)는 앞유리에 쳐들어 오는 빗방울을 제거하고, 조종석 좌측 옆유리에 설치된 선회창(40)(clear view screen 전기와이퍼)는 동절기 결핑(freezing 일반적으로는 물의 온도가 영하로 떨어져 어는 현상)시 전기모터(39)의 고속회전으로 물을 밀어내어 운전자의 시야를 밝게 하고, 프런트(front 앞면)이 요철없이 밋밋한 유선형 원판이고, 본네트(bonnet 보닛)위에 있는 엠블렘(33)(em-blem 전형적인 표본이 되는 상징)은 속도와 물의 마찰로 인하여 물줄기의 흐름을 굴절시켜 운전자의 시야를 맑게하고, 전후수평대향형박서엔진발전기(19)의 에어필터(air filter 공기여과기)를 조수석 후미 지붕위 스노클(38)(snorkel 환기장치)로 설치하여 물이 안들어오게 하고, 옆부력탱크(8)내 속부력탱크를 전기모터(39)로 밀어내어 부력탱크 크기를 두배로 하고 옆부력탱크(8)내 속부력탱크 밑바닥에 전(앞)블레이드(37)(blade 날개) 후(뒤)블레이드(37)가 부착되어 해수구밸브(24)를 열어 놓으므로 해수출입이 자유롭고 풍선효과로 탄력성과 복원력에 의하여 옆부력탱크(8)내 속부력탱크 부력기구(31)가 좌우(앞뒤)로 밀려나가서 앞부력탱크(7)와 옆부력탱크(8), 뒤부력탱크(9)와 옆부력탱크(8)사이 공간을 메워져서 옆부력탱크(8)내 속부력탱크 블레이드(날개) 위에 설치되어 밑바닥이 매끄럽게 되고, 벤트밸브(23)(vent valve 배기 또는 방출관에 부착하는 밸브)를 열어 부력탱크에 해수를 채워 속도와 물의 마찰에 의한 진동충격을 해수로 감소시키고, 벤트밸브(23)를 닫고 압축공기(compressed air 높은 압력을 가해 부피를 줄인 공기)에 의하여 해수를 빼내어 부력을 증가시키고, 운전석 좌우측 걸링도어(36)(gullwing door 차량문을 갈매기 날개 모양처럼 위로 젖혀 올리면서 여는 방식)은 탑승과 탈출이 쉽게 했고, 방수막을 지붕위로 높여 폴딩도어(35)(folding door)(접었다폈다하는 문)으로 비상시 수상에서 열수 있도록 설계했고, 차체에서 내려지는 패들블레이드(34)(paddle blade 수평타)로 좌우수평균형을 유지하고, 조종석 좌측에 부착된 구명뗏목(32)은 차체가 수심 3M 이상 전복시 자동적으로 물위로 뜨올라 펼쳐져 특수구명장비로 사용되고, 해난구조시 수동페달(21)(pedal 기계장치의 일부로 발로 밟는 널빤지 모양의 것)과 패들(paddle 노)바퀴(22)로 작동하고(17), 무게중심점을 아래로 반원추텅스텐(20)을 부착하여 오뚜기처럼 쓰러지지않고 수평균형을 유지하여 쓰나미(지진해일), 홍수, 태풍, 자연재해에도 물에 뜨고 충격을 견딜 수 있는 현대판 노아방주(홍수를 부른 세상의 제악) 수륙양용자동차(1).
  2. 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레인에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 앞부력탱크(7)는 상자형모노레일(27) 측면에 따라 이동하여 프런트(front 앞면) 본네트(bonnet 보닛)와 전륜(42)(앞바퀴) 사이 밑으로 내려져서 공간을 메워지고, 해제시 차체 밑에서 앞부력탱크(7)는 상자형모노레일(27)에 따라 프런트(front 앞면) 본네트안으로 이동하여 앞부력탱크룸(10)에 보관하여 앞부력탱크룸개폐기(13)에 의하여 고정되고, 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레인에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 옆부력탱크(8)는 상자형모노레일(27) 측면에 따라 이동하여 전륜(42)과 후륜(43)사이 밑으로 내려져서 공간을 메워지고, 해제시 차체 밑에서 옆부력탱크(8)는 상자형모노레일(27)에 따라 조수석 우측(후미에서 선수방향으로 오른쪽)으로 이동하여 옆부력탱크룸(11)에 보관하여 옆부력탱크룸개폐기(14)에 의하여 고정되고, 차체안에 상단도르레를 설치하고 상단레인에 따라 전기모터(39)와 케이블로 내려진 뒤부력탱크(9)는 상자형모노레일(27)측면에 따라 이동하여 후미와 후륜(43)(뒷바퀴)사이 밑으로 내려져서 공간을 메워지고, 해제시 차체 밑바닥에서 뒤부력탱크(9)는 후미로 이동하여 뒤부력탱크룸(12)에 보관하고 뒤부력탱크룸개폐기(15)에 의하여 고정되고, 앞부력탱크(7)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 전륜(42)(앞바퀴) 좌우 사이를 간격으로 하는 레일이고, 옆부력탱크(8)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 전륜(42)와 후륜(43) 사이를 간격으로 하는 레일이고, 뒤부력탱크(9)가 매달리는 상자형모노레일(27)은 후륜(43)을 간격으로 하는 레일이고, 상자형모노레일보호막(28)은 상자형모노레일(27) 좌우끝부분에 있고, 상자형모노레일보호막(28)앞에 상자형모노레일소형쌍바퀴(29) 2개가 있어 앞부력탱크소형쌍바퀴(16), 옆부력탱크소형쌍바퀴(17), 뒤부력탱크소형쌍바퀴(18)와 서로 맞물리게 되어 부력탱크가 상자형모노레일(27)에서 떨어지지 않게 되고, 현수식(monorail; 차체가 차륜에 의하여 주행레일에 매달리는 방식) 상자형모노레일(27)에 따라 차체 분리형 부력탱크(buoyancy tank 부력을 얻기 위해 설치해 놓은 탱크)속에 디스크스프링(disc spring 원형의 판으로 균형이 깨어지게 되면 어느 한 곳에 집중이 되고 그 곳의 디스크가 탈출하려는 스프링) 3겹을 부착하여 탄력성과 복원력을 이용하여 차체 곡선부분을 지나오고, 상자형모노레일(27)은 현수식으로 안쪽면이 주행로이며, 이 경우 앞부력탱크소형쌍바퀴(16), 옆부력탱크소형쌍바퀴(17), 뒤부력탱크소형쌍바퀴(18)는 구동바퀴로 상자형모노레일(27) 안벽의 측면을 주행하고, 상자형모노레일소형쌍바퀴(29)는 안내바퀴로 상자형모노레일(27) 안벽의 밑면에서 고정되어 있어 서로 맞물리게 되어 상자형모노레일보호막(28) 바깥으로 떨어지지 않게 되고, 상자형모노레일(27) 좌우측면을 이동하는 슬라이딩(sliding 미닫이)부력탱크이고, 구동축이 2개의 리튬이온폴리머배터리(41) 일체형 바디패널팩으로 제공되며 전후수평대향형박서엔진발전기(19)에 의하여 제어하는 오른쪽과 왼쪽 후륜(43) 아래에 위치한 전기모터(39)에 에너지를 공급하는 수륙양용자동차(1).
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