KR20200126899A - 캐터필러가 구비된 수륙양용보트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 육상과 수상에서 모두 이동이 가능한 수륙양용보트에 관한 것으로, 선체의 후미에 캐터필러가 구비되어 육상과 수상의 경계면, 특히 갯벌 등의 환경에서 원활한 운행을 보장할 수 있는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트에 관한 것이다. 본 발명은 선체의 선수에 구비된 전륜 및 선체의 선미에 구비되며 무한궤도상을 이동 가능한 캐터필러를 포함하며, 캐터필러는 유압실린더와 연결되어 지면 조건에 따라 선미 방향으로 회전하면서 접히는 구조를 가져 운행 중 전륜 또는 후륜에 영향을 미치는 것을 배제할 수 있으며, 제어부의 제어에 의해 갯벌 등의 지면 조건에서 지면과 접촉하여 선체를 지지 및 이동시킬 수 있다.

Description

캐터필러가 구비된 수륙양용보트{AMPHIBIOUS BOAT WITH CATERPILLAR}

본 발명은 캐터필러가 구비된 수륙양용보트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상과 수상의 이동이 자유로운 수륙양용보트에 있어서 육상과 수상의 경계면에서 원활한 이동을 보장할 수 있는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트에 관한 것이다.

일반적으로 수륙양용보트는 선체와 선체의 하부에 구비된 복수의 바퀴를 포함하도록 구성되어 수상과 육상에서 모두 이동이 가능한 것이 특징이다.

수중에서 수륙양용보트의 바퀴는 유압 실린더 등에 의해 선체의 상부방향으로 접히도록 구성될 수 있다. 상기 바퀴를 접어 물에 대한 저항을 감소시킨다.

육상에서 접힌 바퀴는 선체의 하부 방향으로 다시 펴져 선체를 지지하는 동시에 이동수단의 역할을 수행한다.

수륙양용보트의 육상에서 수상으로 또는 수상에서 육상으로의 운행 상태를 검토하면, 육상에서 수상으로 이동하는 경우 선체가 충분히 물에 잠기는 위치까지 바퀴를 통해 선체를 이동시킨 후 별도의 추진수단을 통해 수상에서 이동하고, 수상에서 육상으로 이동하는 경우 선체가 물로부터 노출된 위치에서 바퀴를 통해 이동한다.

종래 기술로 대한민국 등록특허 제10-1923495호는 선수에 하나의 차륜이 구비되고 선미에 2개의 차륜이 구비되며, 각각의 차륜이 선체 내부에 구비된 수납부에 수납되는 구조의 수륙양용보트가 개시된다.

그러나 위 등록특허 또는 현재 출시된 제품들의 수륙양용보트에 적용된 바퀴구조는 수상과 육상의 경계면에서 원활한 운행을 기대할 수 없다. 상술한 수륙양용보트의 운행상태를 고려하면 갯벌과 같은 점토질의 지면 상태에서 바퀴가 갯벌에 빠져 바퀴의 동력을 통해 선체를 이동시키기 어려우며, 수상에서 이용되는 프로펠러 등의 추진수단을 통해서도 선체의 이동을 보장할 수 없는 문제가 있다.

수상과 육상의 이동이 자유로운 수륙양용보트의 특성을 고려하여 육상과 수상의 경계면에서 원활한 이동을 보장할 수 있는 바퀴 구조의 연구 및 개발이 요구된다.

(문헌 0001) 대한민국 등록특허 제10-1923495호(등록일:2018.11.23.)

위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 육상과 수상의 경계면, 특히 갯벌의 환경에서 원활한 이동이 가능한 수륙양용보트를 제공하는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 수륙양용보트는 전방에 위치한 선미와 후방에 위치한 선수를 포함하고 구동엔진이 장착되며, 수면 위에 부유력에 의해 부상하는 선체; 상기 선체 하부의 선수에 구비되고 상기 선체에 장착된 조향장치를 통해 제어되며 상기 구동엔진에 의해 회전력을 전달받는 전륜; 상기 선체의 후미에 구비되는 후륜; 상기 선체의 선미에 구비되며 무한궤도상을 상기 선체의 후미 방향으로 회전하면서 이동 가능하며, 서로 이격된 한 쌍으로 구비되고 상기 구동엔진에 의해 회전력을 전달받는 캐터필러; 및 상기 선체, 전륜 및 후륜에 구비된 센서로부터 지면 조건에 대한 지면정보를 전달받고, 상기 지면정보를 기반으로 상기 캐터필러의 작동 여부를 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 캐터필러는, 서로 직렬로 연결되어 상기 무한궤도를 이루는 복수의 판체; 상기 판체의 내부에 구비되며 상기 판체와 연결되는 복수의 롤러; 및 상기 롤러에 동력을 전달하는 동력수단;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 캐터필러의 판체에는 외측 방향으로 돌출된 상태로 구비되어 상기 무한궤도상을 상기 판체와 함께 이동하는 갈퀴;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서는, 상기 선체에 구비되어 상기 선체가 물에 부유할 정도로 잠기었는지 여부를 판단하는 제1센서; 및 상기 전륜 또는 후륜에 구비되며 상기 전륜 또는 후륜이 지면에 묻히는 깊이를 판단하는 제2센서;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제2센서로부터 지면 내에 상기 전륜이나 상기 후륜이 설정된 깊이상 묻히는 경우, 상기 캐터필러를 아래 방향으로 이동시키고, 상기 제1센서로부터 상기 선체가 물에 부유한다고 판단되는 경우 상기 캐터필러를 선미 상부로 이동시켜 작동을 중단시킬 수 있다.

또한, 상기 전륜, 후륜 및 캐터필러는 상기 선체와 유압실린더를 통해 연결될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면 육상과 수상의 경계면에서 원활한 선체의 이동을 보장할 수 있다.

또한, 수상에서 운행 중 캐터필러가 선체의 후비 방향으로 회전하여 고정됨에 따라 수중 저항을 낮출 수 있으며, 운행에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트의 주행 중 상태를 나타낸 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러를 나타낸 상세도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트의 주행 중 상태를 나타낸 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블록도이다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트의 주행 중 상태를 나타낸 상태도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러(400)가 구비된 수륙양용보트는 선체(100)의 선수에 구비된 전륜(200) 및 선체(100)의 선미에 구비되며 무한궤도상을 이동 가능한 캐터필러(400)를 포함한다.

선체(100)는 전방에 위치한 선미와 후방에 위치한 선수를 포함하며, 수면 위에 부유력에 의해 부상할 수 있도록 형성된다. 상기 선체(100) 내부에는 구동엔진이 장착될 수 있고, 상기 선체(100)의 둘레에는 상기 선체(100)의 부유를 위한 에어튜브가 구비될 수 있다.

선체(100) 내부에 구비된 구동엔진은 전륜(200) 또는 캐터필러(400)에 회전력을 전달한다. 즉, 전륜(200) 또는 캐터필러(400)는 구동엔진에 의해 회전력을 전달 받을 수 있다.

상기 선체(100)의 하부에는 선수에 전륜(200)이 구비되고 후미에 캐터필러(400)가 구비된다. 전륜(200)은 선체(100)에 장착된 조향장치를 통해 제어될 수 있다.

상기 선체(100)에는 유압시스템이 구비되고, 상기 유압시스템은 유압펌프와 유실린더를 통해 상기 전륜(200) 또는 캐터필러(400)를 회전시킨다. 상기 유압시스템은 사용자의 조작에 따라 구동 가능한 것이 바람직하다.

예컨대, 전륜(200)은 선체(100)와 유압실린더를 통해 연결되며, 상기 유압실린더는 전륜(200)을 선체(100)의 아래쪽 방향으로 밀거나 위쪽 방향으로 당길 수 있다. 육상에서 전륜(200)을 아래쪽 방향으로 밀어 전륜(200)을 통해 선체(100)를 지지하고, 수상에서 전륜(200)을 위쪽 방향으로 당겨 수중 저항을 감소시킨다. 이 경우 전륜(200)은 선체(100)와 제1지지수단을 통해 연결되고, 제1지지수단은 유압실린더의 유압에 의한 구동에 따라 선수 방향으로 일정 범위 내에서 회전되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐터필러(400)를 나타낸 상세도이다.

도 3을 참조하면, 캐터필러(400)는 무한궤도를 이루는 판체(410), 상기 판체(410)의 내부에 구비되며 판체(410)와 연결된 롤러(420) 및 상기 롤러(420)에 동력을 전달하는 동력수단(430)을 포함할 수 있다.

판체(410)는 복수일 수 있으며 서로 직렬로 연결되어 전체 외형이 무한궤도를 이룬다. 롤러(420)는 복수일 수 있으며 상기 무한궤도 내에 위치되고, 동력수단(430)으로부터 동력을 전달받아 회전함에 따라 판체(410)를 이동시킨다. 상기 캐터필러(400)는 전륜(200)보다 지면과 접촉면적이 크며, 판체(410)는 지면과의 마찰력 증대를 위하여 외측면에 요철이 구비될 수 있다.

상기 캐터필러(400)는 금속 소재로 형성된 것이어도 무방하나, 무게를 고려하여 일정 강성을 갖는 플라스틱의 소재를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서 캐터필러(400)의 판체(410)에는 외측 방향으로 돌출된 상태로 구비되어 무한궤도상을 판체(410)와 함께 이동하는 갈퀴(440)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 갈퀴(440)는 판체(410)에 연결되어 무한궤도상을 판체(410)와 함께 이동할 수 있다.

상기 갈퀴(440)는 서로 일정 간격으로 이격된 복수일 수 있다.

갈퀴(440)가 구비된 본 발명은 갯벌 등의 환경에서 상기 갈퀴(440)가 지면 내로 삽입됨에 따라 선체(100)의 이동성을 증대시킬 수 있다.

상기 캐터필러(400)는 상술한 유압시스템과 연결될 수 있다.

예컨대, 캐터필러(400)는 선체(100)와 유압실린더를 통해 연결되며, 상기 유압실린더는 캐터필러(400)를 선체(100)의 아래쪽 방향으로 밀거나 위쪽 방향으로 당길 수 있다. 육상에서 캐터필러(400)를 아래쪽 방향으로 밀어 캐터필러(400)를 통해 선체(100)를 지지하고, 수상에서 캐터필러(400)를 위쪽 방향으로 당겨 수중 저항을 감소시킨다.

보다 구체적으로, 캐터필러(400)는 선체(100)의 후미에서 상기 선체(100)와 제2지지수단을 통해 연결되고, 상기 제2지지수단은 유압실린더의 유압에 따른 작동에 의해 선미 방향으로 일정 범위 내에서 회전될 수 있다. 이 경우 상기 선체(100)의 후미에는 상기 캐터필러(400)가 유압실린더에 의해 후방으로 회전된 상태, 즉 후방으로 들린 상태에서 상기 캐터필러(400)를 고정할 수 있는 고정수단이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 고정수단은 캐터필터에 구비된 체결홈에 체결 가능한 체결핀의 구조를 갖거나 상기 캐터필터가 수용되는 하우징 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 캐터필러(400)는 복수일 수 있다.

복수의 캐터필러(400)는 선체(100)의 선미에 구비된 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 캐터필러(400)는 서로 일정 거리 이격되면서 병렬 배치 구조를 가질 수 있다. 한 쌍의 캐터필러(400) 사이에는 연결체가 구비되어 캐터필러(400)들을 서로 연결시킨다.

연결체에는 상술한 유압실린더가 연결되어 유압실린더의 유압 구동에 따라 연결체가 후방으로 일정 범위 내에서 회전하면서 캐터필러(400)들을 접거나 편다.

이 경우 상기 선미에 구비된 고정수단은 한 쌍의 캐터필러(400) 각각과 체결되거나 각각이 수용되어 캐터필러(400)들의 위치를 고정 가능한 것이 바람직하다.

한 쌍의 캐터필러(400)에 각각 구비된 롤러(420)는 동일한 방향으로 회전되거나 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다. 예컨대, 한 쌍 중 어느 하나의 캐터필러(400)에 구비된 롤러(420)가 선체(100)를 전방으로 이동시키는 방향으로 회전하는 경우 다른 하나의 캐터필러(400)에 구비된 롤러(420)는 사용자의 선택에 따라 동일한 방향으로 회전하여 선체(100)를 전방으로 이동시키거나 반대 방향으로 회전하여 선체(100)를 회전시킬 수 있다. 선체(100)의 회전 시 선체(100)의 중심은 이동되지 않는다. 서로 반대 방향의 회전 방향으로 구동되는 롤러(420)들은 서로 다른 동력수단(430)에 연결되어 서로 반대 방향의 동력을 전달받을 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 캐터필러가 구비된 수륙양용보트의 주행 중 상태를 나타낸 상태도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 선체(100)의 후미에는 후륜(300)이 구비될 수 있다. 이 경우 상기 후륜(300)은 캐터필러(400)와 독립적으로 구동된다. 즉, 선체(100)의 하부에는 전륜(200)과 후륜(300)이 구비되며, 상기 캐터필러(400)는 보조적으로 구동된다. 후륜(300)은 유압실린더와 연결되어 유압실린더의 유압 작동에 따라 선체(100)의 후방으로 회전하면서 접히거나 펴질 수 있다.

육상과 수상의 경계면에서 전륜(200)과 후륜(300)이 굴러 선체(100)를 이동시키고, 상기 경계면이 갯벌 등의 조건을 가질 때 상기 캐터필러(400)는 유압실린더에 의해 지면과 접촉되도록 회전하여 일시적으로 선체(100)를 지지하는 동시에 선체(100)를 이동시킨다. 이 경우 상기 후륜(300)은 후방으로 회전하여 접힌 상태를 유지할 수 있다.

보조적으로 선체(100)를 지지 및 이동시키는 캐터필러(400)는 수중이나 육상에서 이동 시 유압실린더에 의해 후방으로 재차 회전하여 접힌 상태를 유지함으로써 전륜(200)이나 후륜(300)에 영향을 주지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(500)를 나타낸 블록도이다.

도 6을 참조하면, 상기 캐터필러(400)의 작동은 제어부(500)를 통해 수행될 수 있다.

상기 제어부(500)는 선체(100), 전륜(200) 또는 후륜(300)에 구비된 센서로부터 지면 조건에 대한 지면정보를 전달받고, 상기 지면정보를 기반으로 캐터필러(400)의 작동 여부를 결정한다.

예를 들어 육상에서 수상으로 이동하는 경우를 가정하면, 상기 센서는 선체(100)에 구비되어 선체(100)가 물에 부유할 정도로 잠기었는지 여부를 판단하는 제1센서(510) 및 상기 전륜(200) 또는 후륜(300)에 구비되며 전륜(200) 또는 후륜(300)이 지면에 묻히는 깊이를 판단하는 제2센서(520)를 포함할 수 있다. 제1센서(510)는 선체(100)와 물의 접촉 여부를 측정하거나 선체(100)의 부유 정도를 측정할 수 있으며, 제2센서(520)는 지면의 점도를 측정하거나 조사된 빛의 반사 정도를 측정할 수 있다. 상기 제어부(500)는 제2센서(520)로부터 지면 내에 전륜(200)이나 후륜(300)이 묻히는 깊이가 설정된 기준치 이상인 경우 유압시스템(530)을 구동시켜 캐터필러(400)를 아래 방향으로 이동시키고, 캐터필러(400)를 통해 선체(100)를 지지 및 이동시킨다. 이후, 상기 제어부(500)는 제1센서(510)로부터 선체(100)가 물에 부유한다고 판단되는 경우 유압시스템(530)을 구동시켜 캐터필러(400)를 선미 상부로 이동시켜 캐터필러(400)의 작동을 중단시킨다.

다른 예를 들어 수상에서 육상으로 이동하는 경우를 가정하면, 상기 제어부(500)는 제2센서(520)로부터 측정된 지면정보를 통해 전륜(200)이나 후륜(300)이 지면에 묻히는 깊이가 제1기준치 이상인 경우 캐터필러(400)를 아래로 이동시켜 캐터필러(400)를 작동시키고, 제2기준치 이하인 경우 캐터필러(400)를 위로 이동시켜 작동을 중단시킬 수 있다. 여기서 제1기준치의 값은 제2기준치의 값보다 크다.

상기 센서는 상술한 실시예 이외에도 다양한 종류와 위치 및 구성이 적용될 수 있으며, 상기 제어부(500)를 통한 캐터필러(400)의 작동은 상술한 메커니즘 이외에도 본 발명의 목적 범위 내에서 다양할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수륙양용보트는 캐터필러(400)가 구비되어 수중과 육상의 경계면, 특히 갯벌 등의 환경에서 수륙양용보트의 원활한 이동을 보장할 수 있으며, 캐터필러(400)는 후방으로 회전 및 이동하여 주행 중 전륜(200)이나 후륜(300)에 영향을 미치는 것을 배제할 수 있다. 또한, 제어부(500)의 캐터필러(400) 작동에 의해 수륙양용보트의 조작이나 운행이 편리한 장점이 있다.

100 : 선체
200 : 전륜
300 : 후륜
400 : 캐터필러
410 : 판체
420 : 롤러
430 : 동력수단
440 : 갈퀴
500 : 제어부
510 : 제1센서
520 : 제2센서
530 : 유압시스템

Claims (6)

1. 전방에 위치한 선미와 후방에 위치한 선수를 포함하고 구동엔진이 장착되며, 수면 위에 부유력에 의해 부상하는 선체;
   상기 선체 하부의 선수에 구비되고 상기 선체에 장착된 조향장치를 통해 제어되며 상기 구동엔진에 의해 회전력을 전달받는 전륜;
   상기 선체의 후미에 구비되는 후륜;
   상기 선체의 선미에 구비되며 무한궤도상을 상기 선체의 후미 방향으로 회전하면서 이동 가능하며, 서로 이격된 한 쌍으로 구비되고 상기 구동엔진에 의해 회전력을 전달받는 캐터필러; 및
   상기 선체, 전륜 및 후륜에 구비된 센서로부터 지면 조건에 대한 지면정보를 전달받고, 상기 지면정보를 기반으로 상기 캐터필러의 작동 여부를 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 캐터필러는,
   서로 직렬로 연결되어 상기 무한궤도를 이루는 복수의 판체;
   상기 판체의 내부에 구비되며 상기 판체와 연결되는 복수의 롤러; 및
   상기 롤러에 동력을 전달하는 동력수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 캐터필러의 판체에는 외측 방향으로 돌출된 상태로 구비되어 상기 무한궤도상을 상기 판체와 함께 이동하는 갈퀴;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서는,
   상기 선체에 구비되어 상기 선체가 물에 부유할 정도로 잠기었는지 여부를 판단하는 제1센서; 및
   상기 전륜 또는 후륜에 구비되며 상기 전륜 또는 후륜이 지면에 묻히는 깊이를 판단하는 제2센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제2센서로부터 지면 내에 상기 전륜이나 상기 후륜이 설정된 깊이상 묻히는 경우, 상기 캐터필러를 아래 방향으로 이동시키고, 상기 제1센서로부터 상기 선체가 물에 부유한다고 판단되는 경우 상기 캐터필러를 선미 상부로 이동시켜 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 전륜, 후륜 및 캐터필러는 상기 선체와 유압실린더를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 캐터필러가 구비된 수륙양용보트.

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