专利名称：新型船艇的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型单人小艇推动装置。
背景技术：
现已提出很多用于推动小船、单人艇及其它水上船艇的踏板操纵装置。比如，授予Kiker的美国专利3,032,001述及一种踏板操纵的船用推动装置；授予Price的美国专利4,318,700涉及一种桨叶轮操纵的船艇，它具有一个与坐着的乘员的脚相配合的踏板；授予Daond的美国专利4,474,502展示了一种具有操纵杆、乘员座位和踏板的冲浪板，它与自行车很相似，具有通过齿轮链传向旋转推进器的推动力。授予Fanelli的美国专利4,511,338涉及一种用于将所述的甲板改变成水上自行车的可拆卸的装置；Guiboche的美国专利5,183,422公开了一种具有链驱动踏板叶轮的踏板船；Shi-racki的美国专利5,194,042公开了一种推进器驱动的冲浪板；授予Gagnier的美国专利5,453,031涉及踏板船的推进装置；授予Beres的美国专利5,460,551则涉及以踏板为动力的单人艇，其中可转动的踏板借助连杆与推进器相连。
授予Stolzer的美国专利3,095,850述及一种用脚驱动的桨叶船。其中该桨叶横过船的船首作横向划动或转动，桨叶的斜度在各行进方向上是相反的，从而沿桨叶移动的两种方向上都提供推进力。Stolzer的美国专利4,960,396涉及一种改进，其中采用了刚性的平板桨叶。该装置限于其提供的推进力。
1997年5月13日Boston Globe报导了机械动力的船舶推进系统，经麻省理工学院改进，像大多数推进装置一样，该系统采用一对被认为是模拟企鹅的划翼运动的划板，企鹅的划翼运动就像人的手臂张开绷直地下划，然后双臂一起摆动，同时转动手臂。该系统包括4个不同的发动机以产生划动和转动功能，全都受计算机引导并作复杂的线路运动。
本发明简述本发明包括(1)一种具有延伸到吃水线以下的推动装置的新型船艇，所述装置包括一对划板，每块板都经过弧形途径，一般沿相对于所述船艇的纵中心线为横向的方向摆动；该艇还具有将输入的力加到所述推进装置上，与所述推动装置工作相连的装置。
(2)一种适于装在小艇中的新装置，所述装置包括延伸到吃水线以下的推动装置，该推进装置包括一对划板，每块划板适于通过一条弧形的途径，大体沿相对于所述船艇的纵中心线为横向的方向摆动；该新装置还包括将输入的力施加在所述推进装置上的，与该装置工作相连的装置。
(3)一种新型船艇，它包括带有龙骨的船壳并具有延伸到所述龙骨之下的推进装置，所述推进装置包括一对划板，每块板适于经过一条弧形路径，大体沿相对于所述船壳纵中心线为横向的方向摆动；该船艇还包括在所述船壳中的，将输入的力施于所述推进装置的，与该装置工作地相连的装置。
(4)本发明还包括一种适于装在具有船壳和龙骨的船艇中的新装置，所述装置包括适于部分地装在所述船壳中的舱室内的，并延伸到所述龙骨以下的推进装置，该推进装置包括一对划板，每块滑板通过一条弧形途径，大体沿着相对于所述船壳的纵中心线为横向的方向摆动；本发明还包括与所述推进装置工作相连地将输入的力施于该推进装置的装置。
用于施加推进力的装置最好是可将人脚的动力加于其上的踏板。用人力或采用手和脚的动力的结合也包括在内。
在一较佳实施方案中，采用在弧形途径的相反两端是反向的划板。
一般来说，本发明可用于水运工具，包括单人艇、小船、作业筏等。该船艇可以，但不必包括有龙骨的船壳。对较佳实施方案的描述参见附图
图1是装有本发明装置的单人艇的侧视图；图2是图1中的单人艇的顶视图；
图3是沿图1中的3-3线取的剖视图；图4是沿图2中的4-4线取的剖视图；图5是沿图4中的5-5线取的剖视图；图6是沿图5中的6-6线取的剖视图；图7是沿图4中的7-7线取的剖视图；图8是类似于图4位置的，本发明的另一实施方案的局部剖视图；图9是沿图8中的9-9线取的剖视图。
一个较佳实施方案是由象“企鹅”一样的，两个横向摆动的划板或翼板推进的踏板式单人艇。当作用在踏板上的力加大时，划板或翼板的受约束较小的一端就转动，从而假想象推进器一样动作。当该划板或翼板摆动时，它们因到达其弧形运动的端点而改变斜度或形状，即，在其弧形路径的相反端，它们同时是反向的。翼板的作用大致类似于帆船中的帆在沿其运动方向向前推动分量所起的作用。
现仔细看图，这些图以单人艇的形式示出本发明的一个实施方案，该单人艇通常有一个长的，比如是按旋转模制法用塑料如聚乙烯制成的船壳10。座舱12有一个座位14，其位置能使使用者的臀部完全在单人艇的上甲板以下。座舱12还包含一组用于被推动的踏板18和20，使用者的脚踏动第一踏板，然后再踏动另一个。船壳10还设有舱22和舵杆24。
踏板18和20分别由踏板轴26和28与推动装置工作相连，该装置经过两个在船壳10的底部中央垂直设置的舱室30和32向上延伸，上舱室30比下舱室稍大。下舱室32的底部有开孔34。
转鼓36和38可在固定的纵钢轴40上旋转，该轴被置于下舱室32中。
转鼓36和38分别带有径向延伸的刚性立杆42和44。该立杆沿大致向下的方向突出，使之总留在水中，而且不与船壳的下侧接触。该立杆以其前沿分别支撑着翼板或划板46和48。每块翼板可绕其立杆旋转，从而可使与前沿相对的划板的边缘相对于转鼓36和38的纵中心线从一侧转向另一侧。这种作用导致两划板对船艇沿该划板的横向运动的两个方向产生向前力或推力，可产生优异的效率和速度。划板后缘移动或运动的程度由主板张紧装置50和52所提供的调节所限制。
翼板或划板支撑臂(立杆)42与前转鼓的前方连接，而第2翼板或划板支臂44与后转鼓38的前方相连。在每块翼板或划板的背后，主板张紧装置与其各自的转鼓相连，其有效范围或长度是可调的，以改变每个翼板或划板46和48中的张力。
在正常情况下，转鼓36和38都在水中。转鼓36和38最好用工程塑料、如Delron制造。当转鼓36和38在其纵长钢轴40上旋转时，Delron鼓的内侧和钢轴的外侧形成支承。
一般说来，当2个翼板或划板的支撑臂(立杆)42和44相互处于同一平面中时，则踏板轴26和28也相互处于同一平面中，虽然，这两个平面是相互垂直的。对于本发明的功能而言，垂直度并不重要。
图1-7展示了用于提供推进力的装置的最佳实施方案，其中仅使用缆绳连接。该实施方案总共用5条缆绳，三条缆绳54、56和58在前(单人艇首方向为前)，二条缆绳60和62在后。在前的有缆绳58的小滑轮64有助于减少作用在2条后缆绳上的过大的张力。
除了在小滑轮64上运动的缆绳58之外，其它的4根缆绳从一个金属上部构件，相对于踏板支撑件和缆绳导架66和68向Delron转鼓36或38中之一运动。每个导架各带有踏板轴26、28。这样，两根缆绳45和60从一个金属的踏板支撑件和缆绳导架分别向前、后Delron转鼓36和38运动。而另外2根缆绳56和62从第二上踏板支撑件和缆绳导架向Delron转鼓36和38运行。这些缆绳如图6所示，有模锻成的，被埋入Delron转鼓中的端部。踏板支撑件和缆绳导架66和68上的突缘70起着缆绳限位器的作用，并用于在导架上将缆绳保持在位。
踏板及其轴26和28与踏板支撑件和缆绳导架66和68相连。踏板支撑件和缆绳导架66和68有一Delron插件，从而使踏板轴和踏板支撑件及缆绳导架在静止的横轴72上前后转动，所述横轴72与带涂层的衣架形支撑构件74的上部牢固地焊接，而所述支撑构件74的下部载置纵轴40，轴40又载置2个Delron转鼓36和38，它们再与翼板或划板的支臂(立杆)相连接。
每个踏板轴上的孔76内设有可滑动销，它们可拉入和拉出孔78，孔78位于每个金属踏板支撑件和导架66和68的顶部，用于调节以适合不同人腿的长度。这就提供了很简单但有效的调节机构，从而可适合人体的不同长度。踏板可在5个位置中的一个被锁住，以实现调节。
小的前滑轮64在固定轴80上旋转，轴80被焊在带涂层的钩状的支撑构件74上的立柱82用螺丝固定。小的前滑轮64最好用聚乙烯制造，但也可使用Delron。尼隆垫圈起着间隔垫的作用，它保持前滑轮在位。
可以采用几个缆绳系统。使全部4条缆绳54、56、60和62通过单独地紧固和松开螺纹端部84进行调节的系统似乎能工作得最好。精确协调划板和踏板行程，划板的尺寸和刚度是该船艇特性的函数，是可由本领域的普通技术人员实现的。
图8和9示出另一种实施方案，其中没有前滑轮，因此只有4条缆绳，在图8和9中可以看到3条缆绳86、88和90。这些缆绳与链条94相连，链条94绕过链轮96，从而转动金属(而不是Delron)转鼓98。除了指出者外，图8和9的实施方案与上述的图1-7的实施方案在结构和运行方式上是相同的。
本发明还包括缆绳被齿轮链替代的情况。
图2、3、4、5和9展示了该装置是怎样通过T型螺栓100与单人艇本体结合的。
本发明以很小的努力产生大单人艇速度。本发明提供了使用起来更富有乐趣的船艇。该装置在很容易从一艘船上拆下再装在另一船中这方面是高度实用的。由于划板在水中，还提高了单人艇的稳定性。
通常大于各踏板前后交替循环使划板经过弧形途径的从一侧到另一侧循环是不必要的。当划板的转动与踏板的周期之比提高到3∶1时，则踏板移动14″，同时划板转动200度。以这种比例，踏板上的阻力很大，因此频率很低。通常，较高的比值可以采用较小的划板。
划板可用玻璃纤维模制造，它可制造两侧翼的玻璃纤维翼板。弯曲和转动的特性是理想的。较小的翼板可在真空下形成。划板也可用可弯挠的塑料或橡胶制造。由于使用可弯折的塑料，就可以省去单独的支柱。相反，该划板可具有鳍的形态，即可以铰接或扭转以便形成一个迎角，从而产生前冲力或推进力。
下面的权利要求限定了本发明。
权利要求
1.一种具有延伸到吃水线之下的推进装置的新型船艇，该装置包括一对划板，各划板都经过一条弧形途径，沿相对于所述船艇的纵中心线为横向的方向摆动，该艇还包括与所述推动装置工作相连，以便将输入力加在所述推进装置上的装置。
2.如权利要求1的船艇，其中加在推进装置上的力是人腿和/或人手的力。
3.如权利要求1的船艇，其中，所述的划板适于同时在所述弧形途径的对端时反向。
4.如权利要求1的船艇，其中，每块所述的划板是一块可挠弯的鳍板，即它可以扭转而形成一个迎角，以便在按2个方向，沿所述的弧形途径移动时提供相对于船艇的纵中心线为向前的推力。
5.如权利要求1的船艇，其中，每块所述的划板装在一支柱上，而每块所述的划板可充分地绕所述的立柱旋转，从而在划板按2个方向沿弧形途径移动时使该划板产生相对于该船艇的纵中心线为向前的力。
6.如权利要求1的船艇，其中，所述的用于施加推进力的装置包括一对踏板及与所述推进装置工作相连的踏板轴。
7.如权利要求1中的船艇，其中所述船艇为单人皮艇。
8.如权利要求1的船艇，其中，所述的一对划板被各自绕一共用纵轴旋转的支撑体所载带。
9.如权利要求1的船艇，其中，所述的用于施加推进力的装置包括一对踏板及与所述推进装置工作连接的踏板轴，进而其中，所述的一对划板各由绕一共用纵轴旋转的支撑体所载带。
10.如权利要求9的船艇，其中，所述的一对踏板及踏板轴由一共用的横轴载带。
11.如权利要求9的船艇，其中，所述的用于施加推进力的装置包括缆绳或缆绳与链轮及链条的组合。
12.一种适于装在船艇中的新装置，所述装置包括延伸至吃水线以下的推动装置，该推进装置包括一对划板，每块划板经过一条弧形途径，沿相对于所述船艇的纵中心线大致为横向的方向摆动，该新装置还包括与所述推进装置工作相连的，用于将输入力加在所述推进装置上的装置。
13.如权利要求12的装置，其中，施加在所述推进装置上的力是人腿和/或人手的力。
14.如权利要求12的装置，其中，所述划板适于在所述弧形途径的对端时同时反向。
15.如权利要求12的装置，其中，每块所述划板是可挠弯的鳍板，即它们可绞动而形成迎角，以便在按2个方向沿弧形途径运动的同时提供相对船艇的纵中心线的向前推力。
16.如权利要求12的装置，其中，每块所述的划板由立柱载置，而每块划板是可充分地绕所述立柱转动的，从而该划板在按2个方向沿所述弧形途径移动时，产生相对于所述船壳的纵中心线的向前推力。
17.如权利要求12的装置，其中，所述的用于施加推力的装置包括一对踏板及与所述推进装置工作相连的踏板轴。
全文摘要
一种新的,可包括带舵柄船壳的船艇,它包括延伸到吃水线以下的推进装置,该装置包括一对划板(46,48),各块划板经过一条弧形途径沿相对于该船的纵中心线大致为横向的方向摆动,该推进装置还包括与该推进装置工作连接的、用于将输入力加在该推进装置上的装置(18,20)。
文档编号B63H16/16GK1265627SQ98807713
公开日2000年9月6日 申请日期1998年7月29日 优先权日1997年7月30日
发明者格莱格·凯特曼 申请人:R·R·塞尔赫比凯特公司