(57)【要約】      （修正有）【課題】車が水上で走行する途中でキャビテーションが発生せず、部品の寿命を延長させることができる水陸両用自動車を提供する。【解決手段】車体の後部バンパー１２０の底面に装着され、一側方向に回転運動をする時、上部から下部方向に下りながら水面の水を後尾に押し出すように交互に動作される一対のピストン推進体２００、３００と、前記一対のピストン推進体２００、３００は前記車体の内部に設置された操作パネル８００の制御によって予め設定された駆動力を発生する一対の第１モーター及び第２モーターと、前記一対の第１モーター及び第２モーターの駆動によって所定方向に回転運動する第１クランク軸及び第２クランク軸と、前記第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドの末端部分にそれぞれ連結及び固定されて、直線往復運動をする第１ピストン及び第２ピストンの直線運動経路を形成する第１シリンダー及び第２シリンダーとを含む。【選択図】図１
2015030456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の後部バンパーの底面に装着され、一側方向に回転運動をする時、上部から下部方向に下りながら水面の水を後尾に押し出すように交互に動作される一対のピストン推進体と、
前記車体の内部に設置された操作パネルの制御によって予め設定された駆動力を発生する一対の第１モーター及び第２モーターと、
前記一対の第１モーター及び第２モーターの駆動によって所定方向に回転運動する第１クランク軸及び第２クランク軸と、
前記第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドの末端部分にそれぞれ連結及び固定されて、直線往復運動をする第１ピストン及び第２ピストンの直線運動経路を形成する第１シリンダー及び第２シリンダーとを含むことを特徴とする水陸両用自動車。
【請求項２】
使用者の制御によって前記車の内部で前記車のサイド室パネルの底に位置する前記車体の前輪と後輪との間に装着され、前部バンパーと後部バンパーの方向に延長されて、前記車の前輪及び後輪をカバーする蛇腹浮揚体と、
前記操作パネルの制御によって予め設定された駆動力を発生する第３モーターと、
前記第３モーターの直線往復運動によって前記車体のサイド室パネルの中に装着された状態で下側方向へ所定長さ延長される浮揚体と、
前記浮揚体の内部に設置され、前記第３モーターの駆動によって前記浮揚体を予め設定された距離だけ水平方向に延長させる蛇腹構造体と、
前記第３モーターの駆動によって巻かれたり解けられる第１ケーブルと、
前記第１ケーブルが解けられる場合、前記浮揚体を前記前部バンパーと前記後部バンパーまで水平移動させる複数のロッカーアームと、
前記複数のロッカーアームの間に設置されて、前記それぞれのロッカーアームを垂直方向に折ったり水平方向に延長させる複数の滑車と、
前記第３モーターの駆動によって前記複数の滑車の外周面に沿って複数にロッカーアームが折られたり延長されるように支持する第２ケーブルと、
前記蛇腹浮揚体の外部上端に設置されて、前記操作パネルの制御によって予め設定された駆動力を発生する第４モーターと、
前記蛇腹浮揚体の内部中央に前記車体の進行方向と直角方向に設置され、使用者の制御によって前記蛇腹浮揚体の左右均衡を調整する一対の水平浮力と、前記蛇腹浮揚体の内部に位置し、第３モーターの回転方向によって前記車体の進行方向に垂直方向に複数の第２滑車を通じて折られたり水平方向に延長される複数のロッカーアームと、
複数の滑車によって折られたり延長される時支持する第３ケーブルと、
前記第３ケーブルの両側末端に固定されて、前記蛇腹浮揚体の水平均衡が取られるようにする一対の水平浮力体と、
前記蛇腹浮揚体の前端及び後端に設置され、前記蛇腹浮揚体を支持する一対の第４ケーブルとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水陸両用自動車。
【請求項３】
十字状接触板に前記杓子足裏で細くて強い杓子で形成され、前記杓子は上に行くほどより細くて曲がる小さな杓子に変換する杓子足裏ロボットと、
前記操作パネルの制御によって予め設定された駆動力を発生する第３モーターと、をさらに含み、
杓子足裏ロボットは、
電流が流れると、前記蛇腹浮揚体の底面と前記サイドメンバーの中央に誘導型ケーブルと磁性体によって杓子足裏ロボットの水平及び垂直移動を容易にする第１ケーブルと、
前記第１ケーブルが解けられる場合、前記杓子足裏ロボットは前記車体の底を前後に横切って延長されて水平移動させる十字状接着板の住居足裏脚と杓子足裏と、
前記ロボットヘッド吸着板に備えられる少なくとも一つ以上の杓子手平腕と杓子手平と、
前記十字状吸着板の前足及び後足を一対にする杓子足裏脚が前記十字状吸着板の前足を引っ張ると、前記杓子足裏脚の後足は同時に押されるようにし、前記杓子足裏脚の後足を引っ張ると、前記杓子足裏脚の前足も同時に押されるように連結して動くモーターの歯車と、
前記モーターの歯車を利用した動力伝達原理と円運動を直線に変換する原理で、前記杓子足裏脚にねじを嵌める位置によって運動する長さと角度が変わるねじ溝とを含むことを特徴とする請求項１に記載の水陸両用自動車。
【請求項４】
前記蛇腹浮揚体内に磁石浮き球を満たして重量を調節し、前記磁石浮き球を取り出しながら浮力を調節する後尾左右側面に設置され、下に下ろされて水中マットに転換される一対の水平浮力と、
前記操作パネルの制御によって設定された駆動力を発生するモーターと、
前記モーターの駆動によって上下方向に移動されて、前記車の重力と浮力を調節する水平浮力体に位置する少なくとも一つ以上の磁石浮き球と、
前記磁石浮き球を前記蛇腹浮揚体から前記水平浮力に、前記水平浮力から前記蛇腹浮揚体に往復運動させる複数の電磁石ケーブルと、
電磁石ケーブルに位置する前記磁石浮き球を分離させるリングと、
前記蛇腹浮揚体の入口と水平浮力の入口はシリンダーで連設され、電流が流れると、磁性を帯び、電流が切れると原状態に戻る一対の電気電磁石と、
前記水平浮力を前記車体の側面の下に下ろして、前記水中マットに転換される上下方向に移動させる複数のケーブルと、
前記車体の水平浮力を取る一対の水平浮力体とを含むことを特徴とする請求項２に記載の水陸両用自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の底面に着脱される蛇腹浮揚体の下方に下ろされて陸上用から水上用に転換され、水上運航の時、救助用垂直浮揚体とピストン推進装置を駆動させることができる水陸両用自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水陸両用自動車は、陸上を走行するための車輪またはキャタピラーと、水上を航行するための構造（浮力を有し、プロペラまたは水かき板による推進）を兼備した自動車を意味する。
【０００３】
大韓民国公開特許番号第２０１０−００８７５３５号（２０１０．８．５）には、車の底面に着脱可能なゴムボートが設けられることによって、陸上での移動はもちろん、河川、海等の水上でも移動することができるようにするゴムボートを利用した簡易水陸両用車が記載されている。
【０００４】
しかし、このような先行技術では、使用者が車を水上で利用するためには、運転手がゴムボートを車の底面に付着する必要があり、陸上で利用するためには、運転手が再びゴムボートを取り外さなければならないという煩雑な問題があった。
【０００５】
このような問題を改善するために、大韓民国公開特許番号第２０１０−０１３３５２０号（２０１０．１２．２２）には、水陸両用車の車体の底面に一対のプロペラを設置して、水中でより早い速度で移動することができ、停止状態で左／右に３６０゜回転可能にして、水陸両用車の回転性を向上させ、後進時にも早い速度で後進することができて、水陸両用車の起動性を確保する水陸両用車が記載されている。
【０００６】
しかし、このような先行技術では、プロペラが収容された推進装置の高さが固定されていて、水中で水が回転される時、キャビテーション（cavitation）が発生されて、プロペラが頻繁に損傷されるという問題点があった。ここで、キャビテーション現象は、液体が流動している時、ある点の圧力がその時の液体の気圧より下がって、液体の中の空気と水蒸気が分離されて気泡を発生させ、空洞現象が発生する。
【０００７】
従って、地球温暖化によって頻繁に発生する局地的豪雨や洪水による浸水被害が頻繁に発生する状況で、一般の人たちが容易に装着することができる救助用簡易車体１００の開発が要求されている実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国公開特許番号第２０１０−００８７５３５号
【特許文献２】大韓民国公開特許番号第２０１０−０１３３５２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、以上で説明した従来技術の問題点を解消するために提案されたもので、現在生産または販売される自動車に廉価な費用で非常に便利に適用することができる水陸両用自動車を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、車が水上で走行する場合、車の後部バンパーに一対のピストン推進体が設置されて、水上で走行する途中でキャビテーション（cavitation）が発生しなくて、車の部品の寿命を延長させることができる水陸両用自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上で説明した本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車は、車体の後部バンパーの底面に装着され、一側方向に回転運動する時、上部から下部方向に下りながら水面の水を後尾に押し出すように交互に動作される一対のピストン推進体と、上記一対のピストン推進体は、上記車体の内部に設置された操作パネルの制御によって予め設定された駆動力を発生する一対の第１モーター及び第２モーターと、上記一対の第１モーター及び第２モーターの駆動によって所定方向に回転運動する第１クランク軸及び第２クランク軸と、上記第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドの末端部分にそれぞれ連結及び固定されて、直線往復運動をする第１ピストン及び第２ピストンの直線運動経路を形成する第１シリンダー及び第２シリンダーとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上で説明した本発明の水陸両用自動車によれば、次のような長所を有する。
【００１３】
第一、本発明の水陸両用自動車は、現在生産または販売される陸上自動車に非常に便利に適用することができるように簡単な構造を有し、設置費用が低廉でありながらも、運転手が付随的な部品または装備の着脱をしなくても水陸両用自動車を具現することができる。
【００１４】
従って、陸上から水上に車が落ちたり墜落しても水上で救助用に容易に走行することができるとともに、運転手がレジャーの目的で陸上から水上に入ることができる。
【００１５】
第二、車が水上で走行する場合、車の後部バンパーに一対のピストン推進体が設置されて、水上で走行する途中にキャビテーション（cavitation）が発生されなくて、車の部品の寿命を延長させることができる。
【００１６】
従って、一般的な水陸両用自動車に設置されるプロペラを使用しないので、頻繁に故障が発生したり部品の交換を最小化することができて、車のメンテナンス費用を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の全体的な外形を示す斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車のピストン推進体の構成を示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の操向舵の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の前羽棒の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の蛇腹浮揚体の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の好ましい杓子足裏ロボットがケーブルを後部バンパーで下ろされて、蛇腹浮揚体の底面を横切って前部バンパーまで捕獲する過程を説明するための図である。
【図７】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の操向舵の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の蛇腹浮揚体の中に位置した磁石浮き球の中心錘の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の水平浮揚体の重力と浮力の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の水平浮揚体の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の杓子足裏ロボットのワーキングで蛇腹浮揚体の底面に吊り下げられて、磁性体に吸着されたロボットヘッドの吸着板の杓子手平腕と十字状の吸着板の杓子足裏脚が横及び縦に動きながら水平移動をする動作を説明した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一部実施例を例示的な図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付ける際に、同じ構成要素について他の図面上に表示されても同じ符号を付けていることに留意すべきである。また、本発明を説明する際に、係わる公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。また、本発明の構成要素を説明する際に、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質や順番または手順などが限定されない。
【００１９】
図１は本発明の好ましい実施例による車体１００の全体的な外形を示す斜視図である。
【００２０】
本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車は、車体１００の後部バンパー１２０の底面に装着され、一側方向に回転運動する時、上部から下部方向に下りながら水面の水を後尾に押し出すように交互に動作される一対のピストン推進体２００、３００と、一対のピストン推進体２００、３００の間に位置する後部バンパー１２０の左右底面に装着され、使用者の制御によって車体１００の進行方向と直角方向に移動方向を調整する一対の操向舵４００と、車体１００の前部バンパー１１０の底面に位置する車体１００に装着されて、使用者の操作によって前方に延長される前羽棒５００と、使用者の制御操作によって車体１００の内部で車体のサイド室パネル１５０の底板に位置する車体１００の前輪１３０と後輪１４０との間に装着され、前部バンパー１１０と後部バンパー１２０の方向に延長されて、車の前輪１３０及び後輪１４０をカバーする蛇腹浮揚体６００と、蛇腹浮揚体６００の底面中央に車体１００の進行方向に設置され、使用者の制御によって車体１００の前後蛇腹浮揚体を包囲して支持台を形成する杓子足裏ロボット８００と、蛇腹浮揚体６００の内部に磁石浮き球９０３を満たして重量を調節し、磁石浮き球９０３を取り出しながら浮力を調節する後尾左右側面に設置され、下に下りて水中マットに転換される一対の水平浮力体７００と、車体１００の内部に位置し、一対のピストン推進体２００、３００、操向舵４００、前羽棒５００、蛇腹浮揚体６００の動作を選択的に制御する操作パネル９００と、で構成される。
【００２１】
図１によれば、車体の前輪１３０に設置されたエンジンに連結された排気口９０７は運転席１６０の後と蛇腹浮揚体６００との間で上端に上げられて、車体のルーフの後尾に設置されて、陸地と水中での運行両方とも自由になる。
【００２２】
また、後尾水中電気モーター９０９の上端に設置されたガイドレール９１０に連結される電気ホイスト（hoist：重い物体を主に上下に移動させるのに用いる機械装置）９０８によって蛇腹浮揚体６００をガイドレール９１０に吊り下げた状態で上下に移動させることができ、蛇腹浮揚体６００が車体１００の底に装着される。電気ホイスト９０８は、１つ以上の固定滑車、掛けがねまたはこれと類似する結束装置を有する１つの可動滑車、１つのロープの組合である複滑車の中で選択される。
【００２３】
また、運転席１６０から操作パネル９００に備えられたＰＴＯ（Power Take Off：動力引出装置）ギア９０６が作動されると、前輪１３０に位置したエンジンから運転席１６０の底の側面を通過して後尾まで駆動軸９１１で連結された後尾水中電気モーター９０９、蛇腹浮揚体６００、ピストン推進体２００、３００、操向舵４００、水平浮力体７００、前羽棒５００、サイドメンバー９１９及び杓子足裏ロボットを駆動するためにエンジンの動力が伝達される。運転席１６０の左側で水中電気モーターとジョイントで連結された上部ギアとアイドルギアは常に連結された状態を保持し、ＰＴＯギア９０６が作動されると、左側のアイドルギアが内方へ移動しながら下部の主ギアと連結された第１水中電気モーター９０９が駆動される。
【００２４】
ここで、陸上から水上に進入する時、陸上でケーブルが解けると、車体１００の内部に位置した蛇腹浮揚体６００が下部方向に下ろされて、左右水平方向に開かれながら前部バンパー１１０と後部バンパー１２０の底まで延長されて装着され、前部バンパー１１０と後部バンパー１２０でサイドメンバー９１９が下ろされて、前後部分に位置された蛇腹浮揚体６００をカバーしながら支持台の役割を果たす。蛇腹浮揚体６００は車体１００の内部に位置される第１水中電気モーター９０９、杓子足裏ロボットの十字状吸着板に吸着されている杓子足裏脚と杓子足裏が天井と壁面を水平または垂直に移動してケーブルの装着で蛇腹浮揚体６００をカバーして、支持台機能をすることを点検して水上に進入する。水上ではピストン推進体２００、３００と操向舵４００を操作して車を運行させる。水上から陸上に進入する時、ケーブルを巻けると、杓子足裏ロボットが後進しながらケーブルが前部バンパーから後部バンパーに巻かれながら解除され、蛇腹浮揚体６００が車体１００の内部に上げられて保管されて、陸上で自由に運行することができる。ここで、一対のピストン推進体２００、３００は、図２に示すように、車体１００の内部に設置された操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生する一対の第２モーター２１０ａ、２１０ｂ及び第３モーター３１０ａ、３１０ｂと、一対の第２モーター２１０ａ、２１０ｂ及び第３モーター３１０ａ、３１０ｂの駆動によって所定方向に回転運動する第１クランク軸２７０ａ、２７０ｂ及び第２クランク軸３７０ａ、３７０ｂと、第１クランク軸及び第２クランク軸にそれぞれ連結及び固定されて、第１クランク軸及び第２クランク軸の回転運動を直線運動に変換する第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッド（図示しない）と、第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドの末端部にそれぞれ連結及び固定されて、直線往復運動をする第１ピストン及び第２ピストンの直線往復運動経路を形成する第１シリンダー２５０及び第２シリンダー３５０と、電流が流れると、周辺乱流を層流で安定化させるために、所定方向に磁性を帯びる第１層流形成コイル２６０及び第２層流形成コイル３６０とで構成される。
【００２５】
図２において、第１クランク軸２７０ａ、２７０ｂ及び第２クランク軸３７０ａ、３７０ｂとコネクティングロッド（図示しない）は、二つの機械タイヤにかけて一軸の動力を他軸に伝達するように、第１シリンダー２５０及び第２シリンダー３５０の中心部と後ろ部分を固定させる帯状のベルトである。
【００２６】
また、操向舵４００は、図３に示すように、操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生する第４モーター４１０と、第４モーター４１０の駆動によって一対のケーブル４５０、４６０を通じて上下方向に移動されて、車体１００の運行方向を操縦する一対の操向舵４３０ａ、４３０ｂと、電流が流れると、周辺乱流を層流で安定化させるために、所定方向に磁性を帯びるようにして、一対の操向舵４３０ａ、４３０ｂの方向操縦を容易にする一対の第４層流形成コイル４４０ａ、４４０ｂとで構成される。
【００２７】
また、前羽棒５００は、図４に示すように、操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生する第５モーター５１０と、第５モーター５１０の駆動によって前方に延長されることができる前羽棒５２０と、電流が流れると、周辺乱流を層流で安定化させるために、所定方向に磁性を帯びる第５層流形成コイル５３０とで構成される。
【００２８】
ここで、電流の方向はコイルが巻かれている方向どおり上を向いていることが分かる。磁力線が左側に出ているので左側がＮ極、右側がＳ極で、磁場（磁石の周り）の方向はコイルの外ではＮ極から出てＳ極に入るので、円形電流磁場が形成されて、乱流が伝導体になって層流に転換される。
【００２９】
この時、前羽棒５２０は車体１００の前方に羽状にそびえ立つ丸いリング状に製作されて、電流が大きく流れて乱流を層流に変換させることができる。
【００３０】
ここで、前羽棒５２０は電気円形コイル、電気ヒーター９１４、電気ヒーターモーター、温度調節装置、電気石９１５、ケーブル６５０で構成される。
【００３１】
前羽棒５２０の円形フレームに装着されている電気ヒーター（水に入れてお湯を沸す電気棒）は、電圧は高いが電流が少なくて感電が発生しない温度調節機能がある。電気ヒーターは水の中で水の温度を高める電気棒で、水の対流現象で水の乱流を層流化する。
【００３２】
対流は温度差によって発生される流体の流れによって熱が伝達する。部分的に暖められた波は軽くなって、浮力を受けて上方へ浮び上がるようになり、上側の冷たい波が下に下って電気ヒーター９１４の熱を吸収し、波が上下方向に流れながら層流化される。
【００３３】
電気ヒーター９１４と冷たい波が会って現れる白煙形状（白い煙に見える現象）の水玉が発生する現象によって電気ヒーターの作動有無を点検する。前羽棒５２０の電気ヒーター９１４によって対流現象で乱流が層流に変わって、速度と水の摩擦が減小し、水陸両用自動車の走行速度を高めることができる。前羽棒５２０の内部に円形ベルトに装着されている電気石９１５は持続的に電流を発生させるので、波に接触されると、電気が発生して瞬間的に水を分解する。電気石９１５はプラス電極とマイナス電極で構成され、水に溶けない鉱石で、水に一定時間（約５分）入れて置くと水がアルカリ化される電気石である。
【００３４】
このような電気を発生させる性質を利用して波に電流が流れるようにして乱流を層流化させる。
【００３５】
また、蛇腹浮揚体６００は、図５に示すように、操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生する第６モーター６１０と、第６モーター６１０の直線往復運動によって車体１００のサイド室パネル１５０の中に装着された状態で、下側方向へ所定長さ延長される浮揚体６３０と、浮揚体６３０の内部に設置され、第６モーター６１０の駆動によって浮揚体６３０を予め設定された距離だけ水平方向に延長させる蛇腹構造体６２０とで構成される。
【００３６】
ここで、サイド室パネル１５０は車体１００の側面下端部にフレームを代替する踏み台である。
【００３７】
図５によれば、前部バンパー１１０と後部バンパー１２０の底から下側方向に縦に立てられているサイドメンバー９１９のロッカーアーム７２０の滑車７１０が横方向に曲がって蛇腹浮揚体６００に向かうようになって、サイドメンバー９１９が蛇腹浮揚体６００をカバーして支持台機能を果たす。
【００３８】
杓子足裏ロボットは、図６に示すように、前部バンパーと後部バンパーから垂直に下ろされたサイドメンバーと蛇腹浮揚体の底面の中央を中心に前後面を横切って磁性体が設置され、誘導ケーブルが敷設されて、ケーブルの電流を利用して検知することができ、超音波センサーやコンピューターのような判断機能を備えていて、自立的に前に移動する無人作業車である。
【００３９】
杓子足裏ロボット８００には、蜘蛛のように天井に吸着されて水平に延長される十字状吸着板が軸に構成されて、それぞれの板に杓子足裏脚８０２が２つずつ備えられ、杓子足裏脚８０２に杓子足裏８０１が４つずつ備えられ、吸着板が横及び縦に動きながら水平移動をすると同時に、ロボットヘッド吸着板の左右には杓子手平腕８０４が備えられ、杓子手平腕には杓子手平８０３が４つずつ備えられ、ロボットヘッド吸着板は固定され、杓子手平腕と杓子手平が前方に開かれながら引っ張られて水平移動をする。
【００４０】
電磁石を用いるロボットの場合には、磁性体のみに付着可能で、傾斜面でも外部構造なしにロボットが独自的に走行及び停止することができる。
【００４１】
電源の中断や外部作業環境変化に備えてロボットに安全線を連結するなど二重安全装置が適用されることが好ましい。
【００４２】
ロボットの前後面に備えられた超音波センサー８０５を利用してサイドメンバーと蛇腹浮揚体６００の距離を測定して、ロボットを蛇腹浮揚体の中央に移動させ、赤外線センサーモジュールを利用して、前方に障害物が発見された場合、これを回避することができ、ホールセンサーと永久磁石９２０を利用して磁気センサーヘッドが製作され、電磁石ロボットの後尾に電磁石ケーブルが連結される。
【００４３】
誘導ケーブル８０９によって移動することができる杓子足裏脚８０２の着地方式のケーブル登攀ロボットが設計及び製作されることができ、ロボットを多様なデバイスでモニタリング及び制御するための制御プログラムがインストール及び実行される。
【００４４】
４つの杓子足裏ロボット８００のプラットホームは、ロボットコントローラー、モーター、ロボットシャーシと組み立てる際に必要なハードウェア、赤外線ライントラッキングセンサー、障害物の回避のための赤外線、遠隔赤外線の通信に用いられる赤外線レシーバー、杓子足裏８０１、杓子足裏脚８０２、光センサー、速度制御のために内装されたモーターエンコーダーで構成される。各杓子足裏ロボット８００のプラットホームは天井と壁面の中央に設置された磁性体に吸着されて水平及び垂直に移動する決められた作業を単純に繰り返し、予めプログラミングされて予定された位置のみに移動される。
【００４５】
杓子足裏ロボット８００に付着されたケーブルが蛇腹浮揚体６００を捕獲して装着され、後部バンパー１２０に設置されたケーブルが解けられ、サイドメンバー９１９に挿入された磁性体と誘導ケーブル８０９によって垂直に下ろされて、蛇腹浮揚体６００の底面天井に吸着されて水平に延長され、前部バンパーに設置されたサイドメンバー９１９に垂直に上げられて延長されて、電磁石ケーブル６９０ａが装着される。
【００４６】
電磁石ケーブル６９０ａを解除する時、杓子足裏ロボット８００が前部バンパーで装着されてから解けられると同時に、後部バンパーでケーブルが巻かれながら磁性体と誘導ケーブルに電流が流れ、超音波センサーで感知して蛇腹浮揚体６００の底面に後進され、後部バンパーに移動して杓子足裏ロボット保管台８１０に置かれて収納されて解除される。
【００４７】
図７を参照して一対のポンプ操向舵４３０ａ、４３０ｂの動作を説明すれば次の通りである。第４モーター４１０の駆動によって左側操向舵４３０ａに連結されたケーブル４５０が解けると、左側に位置した左側操向舵４３０ａが上部から下部方向に下がりながら水中に装着され、この時、対角線方向に位置した右側操向舵４３０ｂは下部方向から上部方向に移動される。一方、第４モーター４１０の駆動によって左側操向舵４３０ａに連結されたケーブル４５０が引っ張られると、右側操向舵４３０ｂが上部から下部方向に下がりながら水中に装着され、この時、対角線方向に位置した左側操向舵４３０ａは下部方向から上部方向に移動される。
【００４８】
また、図８に示すように、蛇腹浮揚体６００の内部中心点の底には円筒状シリンダー６９０が設置され、シリンダー６９０の内部には磁石浮き球９０３が振り子６８０を形成する。
【００４９】
車体１００が波などによって前後または左右に傾くと、この時、シリンダー６９０の内部に設置された振り子６８０が慣性法則によって元の位置に戻るので、車体１００の重量を下方向で低くすることができて、車体１００の前後左右方向への傾きが防止されることができる。
【００５０】
従って、蛇腹浮揚体６００の内部の底面には、図８に示した磁石浮き球９０３の振り子６８０と円筒状シリンダー６９０が設置され、その上部には、図５に示した蛇腹構造体６２０と複数のロッカーアーム６６０が設置され、その上部には、図８に示した磁石ドア９０２と電磁石ケーブル６９０ａが設置される。
【００５１】
図９によれば、蛇腹浮揚体６００の入口に隣接してシリンダー６９０の中で電磁石ケーブル６９０ａの磁力を発生させると、蛇腹浮揚体６００の入口側に磁石浮き球９０３が集まりながら電磁石ケーブル６９０ａに吸着される。
【００５２】
蛇腹浮揚体６００の入口に隣接された電磁石ケーブル６９０ａによって磁石浮き球９０３が磁力で吸着され、電気モーターで電磁石ケーブル６９０ａが巻かれて磁石浮き球９０３が磁力によって移動され、水平浮力体７００の入口に隣接して、シリンダー６９０の中にリング９０４が設置されて互いに連結され、水平浮力体７００の入口に付着されたリング９０４を電磁石ケーブル６９０ａが通過する。この時、磁石浮き球９０３の大きさよりリング９０４が小さいため磁石浮き球９０３がリング９０４を通過できなく、磁石浮き球９０３が電磁石ケーブルから分離されて下に落ちながら、下部分に設置された水平浮力体７００に保存されて車体１００の浮力を増加させる。
【００５３】
水平浮力体７００の入口に隣接してシリンダー６９０の中で他の電磁石ケーブル６９０ｂの磁力を発生させると、水平浮力体７００の入口側に磁石浮き球９０３が集まりながらリングに連結されない他の電磁石ケーブル６９０ｂに吸着されるようになる。電磁石ケーブル６９０ｂによって磁石浮き球９０３が磁力で吸着されて第２電気モーターに連結された他の電磁石ケーブル６９０ｂが巻かれて磁石浮き球９０３が磁力によって蛇腹浮揚体６００の入口に移動され、この時、電流の流れが切断されると、電磁石ケーブル６９０ｂが磁力を喪失して他の電磁石ケーブル６９０ｂに吸着されていた磁石浮き球９０３が蛇腹浮揚体６００の中に落ちることによって保存されて車体１００の重量が調節される。
【００５４】
この時、シリンダー６９０の中に位置する電磁石ケーブル６９０ｂが蛇腹浮揚体６００の入口の永久磁石ドア９０２をタッチすると、自動的に開閉されることができる。ここで、蛇腹浮揚体６００の入口と水平浮力体７００の入口がシリンダー６９０で互いに連結されて、一つの長い笊形状をする。
【００５５】
従って、車体１００が水面に浮び上がるためには蛇腹浮揚体６００の中に入っている磁石浮き球９０３を電磁石ケーブル６９０ａによって水平浮力体７００に移動させて保存し、水平浮力体７００が下部方向に下ろされて水面に接触され、水中マットに転換されて浮力を増加させる。車体１００は車体１００の底の蛇腹浮揚体６００に磁石浮き球９０３を満たして車体１００の重量を調節し、蛇腹浮揚体６００の中の磁石浮き球９０３を取り出しながら浮力を調節して潜水と浮上を自由にすることができる。
【００５６】
蛇腹浮揚体６００の中の磁石浮き球９０３は車体１００外に出されると、即ち、車体１００の後尾の左右側面の水平浮力体７００を水上の水中マットに転換することによって、車体１００の外に出される形態になって、車体１００の重量が減って浮力が重力より大きくなるので、車体１００が水の上に浮ぶようになる。
【００５７】
水陸両用自動車が潜水するためには、水中マットを水平浮力体７００に転換して、水平浮力体７００内の磁石浮き球９０３をシリンダー６９０の中の電磁石ケーブル６９０ｂを操作して蛇腹浮揚体６００の内に移動させて保存する。蛇腹浮揚体６００の中の底に付着された円筒状シリンダー６９０の上から磁石浮き球９０３が満たされながら磁石浮き球９０３が振り子６８０の役割を果たす。この時、車体１００の重量が増加されて、重力が浮力より大きくなるので、水陸両用自動車が潜水することになることができる。
【００５８】
図１０は本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の水平浮力体７００の水中マット転換動作を説明するための図面である。
【００５９】
図１０によれば、電気モーターが駆動されてケーブル７３０が解けると、水平浮力体７００に連結されたロッカーアーム７２０が開かれ、車体１００の先端側面の水平浮力体７００の入口が上方を向き、長い笊上に車体１００の後尾の左右側面水上に下ろされて、水平浮力体７００が水中マットに転換されて浮力の面積を大きくして車体１００が浮上される。
【００６０】
一方、電気モーターが駆動されてケーブル７３０が巻かれると、水平浮力体７００に連結されたロッカーアーム７２０が折られ、水上の左右水平浮力体７００が車体１００の後尾側面に上がり、水平浮力体７００の入口をケーブル７３０で連結された滑車７１０によって１８０度回転させて、水平浮力体７００の入口が下方に向けるようにして、水平浮力体７００の中の磁石浮き球９０３が下に落ちて水平浮力体７００の入口より下に位置する電磁石ケーブル６９０ｂに付くようになって蛇腹浮揚体６００に移動する。
【００６１】
この時、蛇腹浮揚体６００の入口で電磁石ケーブル６９０ｂに連結された電流が切断されると、磁力を失って磁石浮き球９０３が電磁石ケーブル６９０ｂから分離されて蛇腹浮揚体６００の中に落ちながら装着され、磁石浮き球９０３が満たされて重力を大きくして車体１００が潜水される。
【００６２】
一方、蛇腹浮揚体６００を車体の中央から上下方向に移動させるために、車体のドライブシャフトとトランスミッション（各種原動機で回転軸の回転速度や回転力を変える装置）が必要のない前輪駆動自動車を用い、蛇腹浮揚体６００を車体サイド室パネル１５０の下に装着した状態で車体１００が蛇腹浮揚体６００の高くだけ大きくなり、車体の側面に水中梯子９０１を付着させ、油桶９１２を運転席と同等の位置に設置して潜水されないようにするオープンカーで用いることができる。
【００６３】
杓子足裏ロボット８００のワーキングは、図１１に示すように、十字状吸着板の左側の前面にある前杓子足裏脚８０２と後杓子足裏脚８０２が同時に交互に移動し、残り十字状吸着板の左側の裏面にある前杓子足裏脚と後杓子足裏脚は固定され、十字状吸着板の右側にある前杓子足裏脚と後杓子足裏脚は固定される。
【００６４】
前後方向に自由に動いて、十字状に連結された吸着板の中の一板が動く間、残り一つの板に吸着された３つの吸着板が蛇腹浮揚体の底面に吸着されてロボット本体を付着させることができる。
【００６５】
天井と壁面沿い杓子足裏には細くて強い杓子からなり、この杓子が壁面に接着剤のように磁性体８０６にくっ付くので、逆に吊り下げられても落ちない。この杓子は上に行くほどさらに細くて曲がる小さな杓子に変わり、杓子のように広い形状に形成され、杓子形状の微細なワイヤブラシが形成される。
【００６６】
非常に小さい機械装置を利用して小さい杓子の水平及び垂直方向に立てて外すようにし、まるで壁面に貼ったテープを垂直方向に剥がすのと同じ方式で、全ての微細杓子が同時に接触されると、磁性体に接着力を有することになる。
【００６７】
杓子足裏ロボット８００は超音波を発射して物体にぶつかって戻る波長を感知して移動し、杓子足裏ロボット８００に備えられた微細杓子と磁性体によって杓子足裏ロボット８００は天井にも逆に吊り下げられた状態で利用することができる強力な接着力を有することができる。
【００６８】
ここで、杓子足裏脚８０２は８つ備えられ、杓子手平腕８０４は２つ備えられ、十字状吸着板を動かすことができ、所望の地点で止めたり速度を低減させることができる。
【００６９】
従って、超強力ボンド杓子足裏８０１を小型ロボットで作って垂直壁面や天井などを平地のように通ることができる独特の杓子足裏ロボットが開発されることができる。ここで、微細杓子足裏８０１が壁面に垂直方向に接触された後一直線に押されると、最も接着力が強く、取り外す際には反対に微細杓子足裏８０１を垂直方向に立てて外す。
【００７０】
８つの杓子足裏脚８０２に無線操縦赤外線センサーを利用して動力を制御し、モーターの回転運動を足の運動に変換させて前後に移動し、右側及び左側のモーターの回転が異なるように回転させて、杓子足裏脚８０２の運動方向を調節する。杓子足裏脚が壁面に接触された下方に非常に高い粘着力を見せ、壁面に垂直方向に外す時には接着力が非常に弱い。
【００７１】
杓子足裏ロボット８００（十字状吸着板）を中心に左側には杓子足裏脚８０２の前足及び後足を一対にして二対備えられ、杓子足裏ロボット８００を中心に右側にも杓子足裏脚８０２の前足及び後足を一対にして二対備えられる。
【００７２】
十字状吸着板の左側の前足を引っ張ると、杓子足裏脚８０２の後足は同時に押され、杓子足裏脚８０２の後足を引っ張ると杓子足裏脚８０２の前足も同時に押されるように連結されて動き、同時に、十字状吸着板の左側前面杓子足裏脚の上面に位置したシャーシと十字状吸着板の左側裏面杓子足裏脚の上面に位置したシャーシが小さいロッカーアーム７２０で連結されてロボットワーキングの時連続された動作で動く。
【００７３】
また、十字状吸着板の右側にも同じく適用されて、十字状吸着板の左側に位置する右側杓子足裏脚８０２の前足と左側杓子足裏脚８０２の後足が互いに動くように連結されて動作され、左側前足と右側後足が連結されて動作される。
【００７４】
同時に、ロボットヘッドの左右に設置された杓子手平腕８０４はロボットヘッド吸着板に固定され、左右杓子手平８０３が横及び縦に転換されながら水平移動される。
【００７５】
また、上記ロボットヘッド吸着板の左手底と右手底を一対にする杓子手平腕は上記吸着板にある左手底を引っ張ると、上記杓子手平腕にある右手底も同時に押されるように連結されて動くモーターの歯車を作動する。
【００７６】
モーター（電動機）の歯車８０７を利用した動力伝達原理と円運動を直線運動に変換する原理で、円運動をジグザグ直線運動に変換するために上記で説明した方式を利用することが好ましい。
【００７７】
また、ねじを嵌めるねじ溝８０８の位置によって運動する長さや角度が変わり、時計の秒針と時針の速度が異なるように、鋸歯も速度差を発生する。
【００７８】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例による水陸両用自動車の動作を説明する。
【００７９】
運転手は操作パネル９００に備えられた水上運転スィッチをオンにすると、前輪エンジンメインシャフトギアと連結されて、ＰＴＯ（動力引出装置）ギア９０６が駆動されて、一対のピストン推進体２００、３００、操向舵４００、前羽棒５００、蛇腹浮揚体６００、水平浮力体７００が動作し、陸上運転スィッチをオンにすると、ＰＴＯ（動力引出装置）ギア９０６の動力転換連結が切れて、一対のピストン推進体２００、３００、操向舵４００、前羽棒５００、蛇腹浮揚体６００、水平浮力体７００が動作されない。
【００８０】
まず、一対のピストン推進体２００、３００は一側方向へ回転運動をする時、上部から下部方向に下りながら水面の水を後尾に押し出すように交互に動作される。
【００８１】
即ち、一対のモーター２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂが操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生すると、第１クランク軸２７０ａ、２７０ｂ及び第２クランク軸３７０ａ、３７０ｂが一対の第１モーター２１０ａ、２１０ｂ及び第２モーター３１０ａ、３１０ｂの駆動によって所定方向に回転運動し、この時、第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッド（図示しない）が第１クランク軸及び第２クランク軸にそれぞれ連結及び固定されて、第１クランク軸２７０ａ、２７０ｂ及び第２クランク軸３７０ａ、３７０ｂの回転運動を直線運動に変換する。この時、第１シリンダー２５０及び第２シリンダー３５０が第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドの末端部にそれぞれ連結及び固定されて直線往復運動をする第１ピストン及び第２ピストンの直線往復運動経路を形成し、第１層流形成コイル２６０及び第２層流形成コイル３６０が周辺乱流を層流で安定化させるために、所定方向に磁束を発生させ、前羽棒５００の円形に装着された電気ヒーター９１４と電気石９１５は周辺の水の温度を上昇させて上下方向に熱を発生させる。
【００８２】
また、操向舵４００は使用者の制御によって車体の移動方向を操縦する。即ち、第３モーター４１０が操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生すると、操向舵４３０ａが第２モーター４１０の駆動によって上下方向に移動されて、水中で車の運行方向を操縦する。
【００８３】
また、前羽棒５００は使用者の操作によって前方に延長される。即ち、第５モーター５１０が操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生すると、前羽棒５２０が第５モーター５１０の駆動によって前方に延長されることができる。この時、第５層流形成コイル５３０は周辺乱流を層流で安定化させるために所定方向に磁束を発生させる。
【００８４】
また、蛇腹浮揚体６００は前部バンパー１１０と後部バンパー１２０の方向に延長されて、車の前輪１３０及び後輪１４０をカバーする。即ち、第６モーター６１０は操作パネル９００の制御によって予め設定された駆動力を発生すると、浮揚体６３０が第６モーター６１０の直線往復運動によって車体１００のサイド室パネル１５０の中に装着された状態で下側方向へ所定長さ延長され、また、蛇腹構造体６２０が第６モーター６１０の駆動によって浮揚体６３０を予め設定された距離だけ水平方向に延長させる。
【００８５】
この時、浮揚体６３０に備えられた第１ケーブル６５０ａが第６モーター６１０の駆動によって解けられる場合、複数のロッカーアーム６６０が浮揚体６３０を前部バンパー１１０と後部バンパー１２０まで水平移動させ、複数の滑車６４０はそれぞれのロッカーアーム６６０を垂直方向に折ったり水平方向に延長させる。第２ケーブル６５０ｂは第６モーター６１０の駆動によって複数のロッカーアーム６６０の下端部を垂直方向に折ったり水平方向に延長させる。
【００８６】
また、水平浮力体７００は使用者の制御によって車体１００の左右均衡を調整する。即ち、複数のロッカーアーム７２０が第６モーター６１０の回転方向によって車体１００の進行方向に垂直方向に複数の第２滑車７１０を通じて折られたり水平方向で延長され、この時、第４ケーブル７３０が複数の滑車７１０の外周面に沿って複数のロッカーアーム７２０が折られたり延長されるように支持する。
【００８７】
一対の水平浮力体７００は使用者の制御によって車体の上下潜水を調整する。即ち、モーターの回転を順方向と逆方向に交互に回転させて、複数のケーブルが蛇腹浮揚体６００の中の磁石浮き球９０３を車体１００の外に出しながら水中マットに転換されて、車体１００の進行方向の順方向に水面に浮かべる。従って、一対の水平浮力体７００は車体１００の浮力を効果的に安定化させることができる。
【００８８】
また、図８に示すように、電気モーターによって電磁石ケーブル６９０ａに電流が流れると、ケーブルの末端部分が電気電磁石で変換され、蛇腹浮揚体６００の中に入っている磁石浮き球９０３が磁力によって蛇腹浮揚体６００の入口に移動して電磁石ケーブル６９０ａに接触される。この時、蛇腹浮揚体６００の中の底には円筒状シリンダー６９０が付着され、その上に左右対角線方向にパネルが形成されて、蛇腹浮揚体６００の入口から底に行くほど狭くなるＶ字状の振り子６８０が備えられる。蛇腹浮揚体６００の中の底に付着されたシリンダー６９０に磁石浮き球９０３が満たされながら振り子６８０の役割を果たし、重心が下に向けることから波によって車体１００が前後左右に傾いても車体１００が慣性によって原状態に戻る。
【００８９】
また、磁石浮き球９０３は円形で、中空の空いた空間に空気で満たされ、上端に磁性体８０６が付着される。蛇腹浮揚体６００の入口は磁石ドア９０２が設置されていて、磁力で開閉されることができ、磁石浮き球９０３が蛇腹浮揚体６００の外に出されないで蛇腹浮揚体６００の中に閉じ込められる。磁石浮き球９０３が蛇腹浮揚体６００の中に挿入されて蛇腹浮揚体６００の浮力性能を高め、車体が水中に沈沒または潜水されても蛇腹浮揚体６００の中の磁石浮き球９０３の浮力によって水が蛇腹浮揚体６００の内部に入る空いた空間がなくて、浮力性能が潜水される前の状態に保持されることができる。
【００９０】
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないで、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内の全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものに解釈されるべきである。
【図１】
2015030456.tif 000003
【図２】
2015030456.tif 000004
【図３】
2015030456.tif 000005
【図４】
2015030456.tif 000006
【図５】
2015030456.tif 000007
【図６】
2015030456.tif 000008
【図７】
2015030456.tif 000009
【図８】
2015030456.tif 000010
【図９】
2015030456.tif 000011
【図１０】
2015030456.tif 000012
【図１１】
2015030456.tif 000013