KR20160139598A - 인력추진 서프보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서핑시에 인력으로 추진할 수 있는 서프보드에 관한 것으로, 수면위에 일부가 드러나고 서퍼가 밟고 올라서는 상판, 상판의 아래쪽에 결합되어 수면 아래에 잠기는 하판, 그리고 상판과 하판 사이에 충전되어 부력을 발생하는 발포충전제로 이루어진 유선형 몸체를 가지는 인력추진 서프보드에 있어서,
발포충전제에 매립 내장되어 서프보드에 추진력을 제공하는 워터젯펌프와, 워터젯펌프에 결합되어 서퍼의 다리 굽힘 및 폄운동으로 직선 왕복운동을 하는 페달부, 서프보드의 가로방향으로 관통되어 몸체의 양쪽 측면에 돌출되는 핸들부와, 핸들부에 연동되어 서프보드의 후미에 설치되어 추진방향을 조정하는 방향키로 이루어지는 방향 전환부를 포함한다.

Description

인력추진 서프보드{HUMAN POWERED SURFBOARD}

본 발명은 인력추진 서프보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인력으로 작동시키는 워터젯펌프(Wter Jet Pump)를 장착한 서프보드(Surfboard)에 관한 것이다.

서프보드는 길이 1.5 ~ 3.0m, 폭 50 ~ 60cm 정도의 다양한 크기와 유선형의 널판지 형상을 가진 서핑기구(Surfing Device)이다. 서핑기구에는 서프보드와 윈드서핑(Windsurfing)이 대표적이다. 윈드서프는 높은 파도가 밀어닥치는 해안에서 주로 행하고 있는 파도타기 해양스포츠이고, 윈드서핑은 높은 파도가 없는 해안에서는 서프보드에 돛을 달아 바람의 힘으로 활주하는 해양스포츠이다.

이와 같은 서핑기구들은 대부분 동력을 사용하지 않고 파도나 바람을 이용하여 활주하기 때문에, 서퍼(Surfer)들은 해상(수상)에서 서퍼기구를 높은 파도가 있는 장소로 이동하거나 특정장소로 이동해야 한다.

이때, 무동력인 서핑기구로 해상이나 수상에서 이동하기 위해서 서퍼들은 서핑기구에 업드려서 양팔을 저어(Paddling) 목표지점까지 이동해야한다. 패들링으로 서핑기구를 이동시키는 일은 매우 힘들고 비효율적이기 때문에 서퍼들은 체력소모가 심하여, 서핑을 즐기기 전에 탈진하거나, 해안으로 돌아오지 못하는 안전사고의 위험이 있다.

상술한 종래의 문제를 해결하기 위해 미국공개특허 4,321,048호(도 1)에는 보드의 양쪽에서 서퍼가 엎드려 핸들부 레버를 밀고 당기는 동작(push-full action)으로 보드 밑에 장착된 스크루 프로펠러를 회전시켜 추진되는 기계화 서프보드 또는 워터 보드를 개시하고 있다. 서퍼가 핸들부 레버를 밀고 당기는 동작은 래칫형(Retchet Type)기구의 기어 조립체를 회전시키게 하고, 기어 조립체는 스크류 프로펠러의 축에 연결된다. 그러나, 서퍼가 엎드려서 양팔로 핸들부 레버를 밀고 당기는 동작은 종래의 패들링 작업만큼 힘들고 쉽게 지치게 한다, 또한, 기어 조립체는 증속과정에서 에너지 손실이 크고, 스크류 프로펠러는 저속에서 추진효율이 매우 낮다는 문제가 있다.

또한, 한국 등록특허 10-1204650호에는 수면에 부유하는 몸체의 상부에 구비된 핸들부와 하부에 구비되는 구동부, 구동부에 축결합되어 회전하는 프로펠러, 주행방향을 전환시키는 방향전환부, 태양전지판과 축전지를 장착하여 구동 에너지를 공급하는 서프보드를 개시하고 있다. 그러나, 서프보드는 가능한 물과 접촉저항이 작아야 하고 가벼울 것이 요구된다. 따라서, 무거운 축전지를 탑재하는 것은 서프보드의 배수톤수를 크게 해야 하므로 불가피하게 접촉저항이 커지고, 전체 무게가 무거워지는 문제가 있다.

1. 미국 공개특허 US 4,321,048(1982년 03월 23일) 2. 미국 등록특허 US 8,070,544 B2(2011년 12월 06일) 3. 한국 등록특허 10-1204650호(2012년 11월 19일)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서퍼가 자신의 인력을 이용하여 지치지 않고 장시간 동안 이동시킬 수 있는 인력추진 서프보드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 서퍼가 인력추진 서프보드에 엎드린 상태로, 용이하게 방향전환을 할 수 있는 인력추진 서프보드를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 수면위에 일부가 드러나고 서퍼가 밟고 올라서는 상판, 상판의 아래쪽에 결합되어 수면 아래에 잠기는 하판, 그리고 상판과 하판 사이에 충전되어 부력을 발생하는 발포충전제로 이루어진 유선형 몸체를 가지는 인력추진 서프보드에 있어서, 발포충전제에 매립 내장되어 서프보드에 추진력을 제공하는 워터젯펌프와, 워터젯펌프에 결합되어 서퍼의 다리 굽힘 및 폄운동으로 직선 왕복운동을 하는 페달부, 서프보드의 가로방향으로 관통되어 몸체의 양쪽 측면에 돌출되는 핸들부와, 핸들부에 연동되어 서프보드의 후미에 설치되어 추진방향을 조절하는 방향키로 이루어지는 방향 전환부에 의해 달성된다.

또한, 워터젯펌프는 흡입구 및 배출구를 갖춘 원통형의 실린더, 실린더 내부에 수용되어 직선 왕복운동을 하는 피스톤, 피스톤의 한쪽 단부에 고정되어 실린더 외부로 연장된 피스톤 로드와 피스톤 로드의 양쪽에 설치된 페달부, 실린더의 양쪽에 고정되어 페달부를 직선 안내하는 직선 안내판을 포함하며, 피스톤은 실린더에 유입된 유입수를 일방향으로 밀어내는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 핸들부는 서퍼가 엎드려서 파지하는 손잡이, 손잡이에 래칭기능과 함께 회전가능하게 결합되는 회전기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 방향전환부는 방향키의 상단부에 일체로 고정된 회전원판부, 한쪽 단부는 회전기구의 연결고리에 고정되고 다른 한쪽은 회전원판부에 고정되어 회전기구의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전달하는 텐돈 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 엔진이나 DC 모터를 사용하지 않고 서퍼 자신의 인력으로 추진되기 때문에 추진기구의 무게를 최소화하여 서핑에 장애가 되는 서프보드의 크기를 크게할 필요가 없다.

또한, 서프보드를 이동시키기 위해 손으로 패들링하지 않고, 워터젯펌프를 이용하여 다리를 굽히고 펼치는 동작으로 추진력을 낼 수 있기 때문에 서퍼가 서프보드를 장시간 이동시켜도 지치지 않는다.

또한, 서퍼가 엎드린 자세로 파지한 손잡이를 회전시켜 방향키를 회전시키기 때문에, 이동중에 용이하게 방향전환을 할 수 있다.

도 1은 종래의 일시예를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전체 조립 사시도(a) 및 분해 사시도(b).
도 3은 도 2에 탑재된 워터젯의 조립 사시도(a) 및 분해 사시도(b).
도 4는 도 2에 장착된 방향전환부의 사시도(a)와 방향키 측면도(b) 및 평면도(c).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 조립 사시도(a) 및 분해 사시도(b)를 나타낸 것으로, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유선형 몸체(MB)는 수면위에 일부가 드러나고 서퍼가 밟고 올라서는 상판(UP), 상판(UP)의 아래쪽에 결합되어 수면 아래에 잠기는 하판(LP), 그리고 상판(UP)과 하판(LP) 사이에 충전되어 부력을 발생하는 발포충전제(EF)로 이루어진다,

그리고, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 몸체(MB) 내부에는 발포충전제(EF)에 매립 내장되어 서프보드에 추진력을 제공하는 워터젯펌프(100)와, 워터젯펌프(100)에 결합되어 서퍼의 다리 굽힘 및 폄운동으로 직선 왕복운동을 하는 페달부(150), 서프보드의 가로방향으로 관통되어 몸체(MB)의 양쪽 측면에 돌출되는 핸들부(200)와, 핸들부(200)에 연동되어 서프보드의 후미에 설치되어 추진방향을 조절하는 방향키(320)로 이루어지는 방향 전환부(300)가 매립 고정된다.

몸체(MB)를 이루는 상판(UP)과 하판(LP)은 서프보드에 필요한 강도를 유지하고, 외부 충격에 강한 케미칼 컴포짓이나 유리섬유강화플라스틱(FRP)으로 성형 제작하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 성형 제작된 상판(UP)과 하판(LP)은 일체로 고정하기 전에, 어느 한쪽의 내부공간에 바람직하게는 하판(LP)의 내부 공간에 워터젯펌프(100)와 페달부(150), 핸들부(200)를 배치 가고정 한 다음, 상판(UP)과 하판(LP)을 합체한다.

상판(UP)과 하판(LP)이 합체된 몸체(MB)의 내부 공간에 발포 스티로폼과 같은 충전제(Filler)를 주입 발포시켜 워터젯펌프(100)와 페달부(150), 핸들부(200)를 발포충전재((EF) 속에 매립 고정시킨다. 이때, 상판(UP)과 하판(LP) 내부 벽에는 에폭시 수지나 폴리우레탄과 같은 접착제를 도포하여 발포충전재((EF)와 강력하게 접착하도록 하여 합체시키는 것이 바람직하다.

도 3은 발포충전재((EF)에 의해 몸체(MB) 내부에 고정된 워터젯펌프(100)의 조립 사시도(a) 및 분해 사시도(b)를 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 워터젯펌프(100)는 흡입구(110) 및 배출구(120)를 갖춘 원통형의 실린더(130), 실린더(130) 내부에 수용되어 직선 왕복운동을 하고, 중심부에 유입수를 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브(144)와 결합된 피스톤(140), 피스톤(140)의 한쪽 단부에 고정되어 실린더(140) 외부로 연장되고, 상단부에 탄성부재(146)가 삽입된 피스톤 로드(142)와, 피스톤 로드(142)의 양쪽에 설치된 페달부(150), 실린더(150)의 양쪽에 고정되어 페달부(150)를 직선 안내하는 직선 안내판(156)으로 이루어진다.

통상 실린더(130)는 서프보드의 길이방향으로 배치시키고, 흡입구(110)는 서프보드의 진행방향으로 향하도록 하며, 배출구(120)는 서프보드의 후단부를 향하도록 하여 약간 외부로 노출시키는 것이 바람직하다. 그리고 실린더(130)는 반드시 원통 형상일 필요는 없지만, 내부에 수용되는 피스톤(140)의 왕복운동 등을 고려하여 원통 형상이 바람직하다. 또한, 실린더(130)의 양쪽 단부에는 엔드캡(134)과 헤드캡(132)이 결합 고정되어 실린더(130) 단부가 수밀구조가 되도록 한다.

헤드캡(132)에는 실린더(130) 상단부와 결합하는 수단이 마련되고, 중심부에는 피스톤로드(142)가 자유롭게 드나드는 통공이 형성되고, 피스톤(140)과 헤드캡(132) 사이의 피스톤로드(142)에는 탄성부재(146)가 삽입되는 데, 탄성부재(146)는 피스톤로드(142)의 외부에 삽입되어도 동일한 기능을 수행할 수 있다.

실린더(130)의 흡입구(110)는 수면에 잠기는 서프보드의 측면 또는 바닥면에서 취수할 수 있도록 배치되어 실린더(130) 상부와 연통된다. 실린더(130) 내부로 흘러 들어온 물은 피스톤(140)이 후미 쪽을 향해 이동할 때 압력을 받아 좁은 배출구(120)를 통해 외부로 배출된다.

좁은 배출구(120)를 통해 피스톤(140)의 이동으로 배출되는 압출수는 배출구(120)보다 큰 직경을 가진 피스톤(140)의 이동속도보다 빠른 속도로 배출되고, 서프보드는 빠른 속도로 배출되는 압출수의 반동으로 압출수의 반대 방향으로 전진하게 된다. 압출수가 연속적으로 배출되지 않고 단속적으로 배출되어도, 일단 이동하기 시작한 서프보드는 관성력으로 인하여 큰 맥동없이 부드럽게 추진된다.

일단 배출구(12) 쪽으로 이동한 피스톤(140)은 서퍼가 다리를 움츠리면 피스톤로드(142)의 상단부에 삽입된 탄성부재(146)에 의해 흡입구(110) 쪽으로 이동 복원된다. 따라서, 탄성부재(146)는 복원력을 갖는 인장 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

페달부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤로드(142)의 단부에 고정되는 U-자 연결구((154), U-자 연결구((154)의 양쪽 가지 단부에 고정되는 페달(152), 길이방향으로 슬릿이 형성되고 실린더(130) 양측에 날개 형상으로 고정되어 U-자 연결구((154)와 페달(152) 고정부가 슬릿 사이를 직선적으로 왕복 이동케 안내하는 직선 안내판(156)으로 구성된다. 직선 안내판(156)의 슬릿 행정거리는 피스톤(140)의 최대 왕복 이동거리를 확보하기 위해 U-자 연결구((154)의 이동거리와 대략적으로 일치시키는 것이 바람직하다.

서퍼가 서프보드를 이동시키기 위해 서퍼가 페달(150)을 밟으면, U-자 연결구((154)와 연결된 페달(152) 고정부는 직선 안내판(156)의 슬릿을 통해 서프보드 길이 방향으로 직선적으로 왕복운동을 하게 된다.

한편, 핸들부(200)는 서퍼가 엎드려서 팔을 뻗쳐 파지하는 손잡이(210), 손잡이(210)에 결합되어 회전가능하게 결합되는 회전기구(220)로 이루어진다. 회전기구(220)는 손잡이(210)의 파지 압력으로 밀거나 당기면 좌우 방향으로 회전가능하게 구성된다. 또한, 손잡이(210)를 파지하고 있거나 손을 떼면, 정지 위치에서 고정되도록 래칭기능을 가지도록 한다.

또한, 핸들부(200)에 연동되어 서프보드를 조향하는 조방향전환부(300)는 서프보드의 후부 수면하에 위치하는 방향키(320)와, 방향키(320)의 상단부에 일체로 고정된 회전원판부(310), 한쪽 단부는 핸들부(200)에 결합된 회전기구(220)의 연결고리에 고정되고 다른 한쪽은 방향 전환부의 회전원판부(310)에 고정되어 회전기구(220)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전달하는 텐돈 와이어(330)로 구성된다.

서퍼가 주행하고 있는 서프보드를 조향하기 위해 핸들부(200)의 손잡이(210)를 밀거나 당기면, 손잡이(210)에 결합된 회전기구(220)가 회전하게 되고, 회전기구(220)에 고정된 텐돈와이어(330)가 직선적으로 길이방향으로 변위한다. 텐돈와이어(330)의 직선적인 변위는 방향전환부(300)에 결합된 회전원판부(310)를 텐돈와이어(330)의 뱐위 방향에 따라 좌우 어느 한 방향으로 회전시킨다. 회전원판부(310)의 회전은 수면하에 잠겨있는 방향키(320)에 전달되고, 방향키(320)의 변위는 바로 서프보드를 임의 방향으로 조향할 수 있게 한다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

MB: 몸체 UP: 상판
LP: 하판 EF: 발포충전재
100: 워터젯펌프 110: 흡입구
120: 배출구 130: 실린더
132: 헤드캡 134: 엔드캡
140: 피스톤 142: 피스톤로드
144: 체크밸브 146: 탄성부재
150: 페달부 152: 페달
154: U-자 연결구 156: 직선 안내판
158: 하판 슬릿
200: 핸들부 210: 손잡이
220: 회전기구
300: 방향전환부 310: 회전원판부
320: 방향키 330: 텐돈와이어

Claims (5)

1. 수면위에 일부가 드러나고 서퍼가 밟고 올라서는 상판, 상기 상판의 아래쪽에 결합되어 수면 아래에 잠기는 하판, 그리고 상기 상판과 하판 사이에 충전되어 부력을 발생하는 발포충전제로 이루어진 유선형 몸체를 가지는 인력추진 서프보드에 있어서,
   상기 발포충전제에 매립 내장되어 상기 서프보드에 추진력을 제공하는 워터젯펌프와,
   상기 워터젯펌프에 결합되어 서퍼의 다리 굽힘 및 폄운동으로 직선 왕복운동을 하는 페달부,
   상기 서프보드의 가로방향으로 관통되어 상기 몸체의 양쪽 측면에 돌출되는 핸들부와,
   상기 핸들부에 연동되어 상기 서프보드의 후미에 설치되어 추진방향을 조절하는 방향키로 이루어지는 방향 전환부를 포함하는 인력추진 서프보드.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 워터젯펌프는 흡입구 및 배출구를 갖춘 원통형의 실린더와, 상기 실린더 내부에 수용되어 직선 왕복운동을 하는 피스톤, 상기 피스톤의 한쪽 단부에 고정되어 상기 실린더 외부로 연장된 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드의 양쪽에 설치된 페달부, 상기 실린더의 양쪽에 고정되어 상기 페달부를 직선 안내하는 직선 안내판을 포함하는 것을 특징으로 하는 인력추진 서프보드.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 핸들부는 서퍼가 엎드려서 파지하는 손잡이, 상기 손잡이에 래칭기능과 함께 회전가능하게 결합되는 회전기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 인력추진 서프보드.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 피스톤은 상기 실린더에 유입된 유입수를 일방향으로 밀어내는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인력추진 서프보드.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 방향전환부는 상기 방향키의 상단부에 일체로 고정된 회전원판부, 한쪽 단부는 상기 회전기구의 연결고리에 고정되고 다른 한쪽은 상기 회전원판부에 고정되어 상기 회전기구의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전달하는 텐돈 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 인력추진 서프보드.

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