CN101269698A - 由人力陆地车辆驱动的水运工具 - Google Patents

Abstract

一种例如自行车的人力陆地车辆，可安装到可折叠的水运工具上，所述水运工具具有紧凑的驱动单元，所述紧凑的驱动单元可以围绕两个正交的轴线枢转，所述轴线一个用于指引使水运工具转向的推力，另一个用于提高或降低推力组件。驱动单元可释放地安装到车辆的框架上，并在使用中例如通过环链、和通过间接连接被连接到车把等车辆的转向装置，以便接收来自从动轮的扭矩。

Description

由人力陆地车辆驱动的水运工具

技术领域

本发明一般涉及由例如自行车的人力陆地车辆支撑和驱动的水运工具。

背景技术

WO 96/15026描述了包括两个浮体的可折叠水运工具，所述浮体由自行车可以夹紧到其上并且使得用户能够以与陆地上操作自行车相似的方式操作水运工具的结构连接。螺旋桨组件连接到前轮并连接到限定大体上垂直的转向轴线的枢转接头，这允许螺旋桨被自行车的车把转向。通过柔性轴，螺旋桨被压力接触后轮胎的滚筒驱动。

尽管密封的螺旋桨组件自身是紧凑单元，但是支撑所述组件的、用于转向的附加枢转接头增加了相当大的体积，当存储或运输在折叠状态的水运工具时，这增加了所需要的空间。而且，有利的是提供用于所述组件的铰链安装，从而当水运工具下水时，螺旋桨可以上摆离开浮体的基部以防止螺旋桨受到损害。这种铰链也会允许螺旋桨当被驱动到障碍物中时缩回。

发明内容

本发明的目的是克服或大体上改善上面的缺点，或更一般地提供一种改进的水运工具。

根据本发明的一个方面，提出了一种由具有用于驱动陆地车辆的从动轮的人力陆地车辆驱动的水运工具，所述水运工具包括：

至少一个浮体；

支撑件，所述支撑件可释放地将人力车辆固定到每一个浮体上；

驱动单元，所述驱动单元具有：

主轴，所述主轴被安装用于围绕主轴线旋转；

壳体；

副轴，所述副轴被第一齿轮组驱动地连接到主轴，所述副轴容纳在壳体内并被安装用于围绕副轴线旋转，和

转子，所述转子驱动地连接到副轴以推动水，由此壳体围绕主轴轴线枢转以便提高和降低转子、以及围绕副轴轴线枢转以便指引来自转子的推力；

所述水运工具进一步包括传动装置，所述传动装置用于将驱动力矩从从动轮传递到主轴，和

转向装置，所述转向装置连接到壳体，以便将用户的转向移动传递到壳体围绕副轴轴线的枢转。

所述转子可以被安装在壳体内或在壳体的外部。例如，转子可以安装在壳体内的副轴上。

可选地，所述驱动单元进一步包括：

螺旋桨轴，所述螺旋桨轴被支撑在壳体内的轴承内，以便围绕螺旋桨轴轴线旋转；

第二齿轮组，所述第二齿轮组将副轴驱动地连接到螺旋桨轴，且

其中所述转子安装在壳体外部的螺旋桨轴上。

优选地，所述陆地车辆包括转向设备，所述转向装置用于使陆地车辆的轮子转向，且所述转向装置将转向移动从转向设备传递到壳体。可选地，第二装置可以包括紧固到壳体上的手柄。所述转向装置优选地包括一对柔性缆索，所述柔性缆索每一个具有固定到壳体和转向设备上的相对的端部。

优选地，所述至少一个浮体是细长的，所述主轴相对于浮体横向地延伸，且副轴大体上与主轴垂直地延伸。

每一个齿轮组优选地包括啮合的一对锥齿轮。

优选地，所述传动装置包括有齿的链轮，所述链轮固定到主轴上并被环状部件连接到有齿的滑轮，所述滑轮固定到从动轮上。所述环状部件可以是链条或有齿的带子。

所述驱动单元优选地进一步包括安装托架，所述安装托架固定到壳体上，以便将驱动单元可释放地连接到陆地车辆上，所述安装托架具有舌部，所述舌部适于容纳在形成在固定到陆地车辆的配件内的沟槽内，所述沟槽大体上平行于从动轮的轴线延伸，以便允许驱动单元的被固定位置在沟槽轴线的方向上变化。

根据本发明的另一方面，提出了一种由具有用于驱动陆地车辆的从动轮和用于使陆地车辆的轮子转向的转向设备的人力陆地车辆驱动的可折叠的水运工具，所述水运工具包括：

至少一个浮体；

支撑件，所述支撑件可释放地将人力车辆固定到每一个浮体上；

驱动单元，所述驱动单元具有：

主轴，所述主轴被安装用于围绕主轴线旋转；

壳体；

副轴，所述副轴被第一齿轮组驱动地连接到主轴，所述副轴容纳在壳体内并被安装用于围绕副轴线旋转，和

转子，所述转子驱动地连接到副轴以推动水，由此壳体围绕主轴轴线枢转以便提高和降低转子、以及围绕副轴轴线枢转以便指引来自转子的推力；

所述水运工具进一步包括有齿的链轮，所述链轮固定到主轴上并被环状部件连接到有齿的滑轮，所述滑轮固定到从动轮上，以便将驱动力矩从从动轮传递到主轴，和

转向装置，所述转向装置连接到壳体，以便将转向移动从转向设备传递到壳体。

本发明提出了一种水运工具，所述水运工具在操作使用中是有效和高效的，且所述水运工具通过它的模块化结构允许人力陆地车辆容易地适用于水上。所述水运工具可以被节约地生产和折叠到紧凑的单元，这特别提供了提供用于推力组件的转向和铰接的紧凑的驱动单元。

附图说明

下面将通过示例并参照附图描述本发明的优选实施例，附图如下：

图1是本发明的水运工具的优选实施例的侧视图(显示了被固定在适当位置的自行车)；

图2a是图1中的水运工具的示图；

图2b是转向缆索连接到自行车的叉形物的放大视图；

图2c是自行车的后轴的放大视图；

图3是图1中的水运工具的驱动单元的端视图；

图4a是图4中的细节C的放大视图；

图5是图3中的驱动单元的侧视图；

图6是沿图5中的线BB的剖视图；

图7是图3中的驱动单元的俯视图；

图8是图3中的驱动单元的侧视图；

图9是用于图3中的驱动单元的可选的推力组件的示图；和

图10是图9中的推力组件的剖视示图。

具体实施方式

参照附图中的图1，本发明的在图示的优选实施例中的水运工具1大致包括一对浮体2a、2b(为清楚起见浮体2a被显示为局部剖开)，所述一对浮体2a、2b被用于自行车4或另外的人力陆地车辆的支撑件3连接。安装到自行车4的驱动单元5推进水运工具1，并且推力通过用户旋转曲柄6被传递，且通过转动车把进行转向。

如图2a中所示，水运工具1被折叠以便存储或运输，浮体2每一个由具有锥形的船头和船尾部分8、9的充气外层形成，所述船头和船尾部分8、9由大致管状的部分10连接，以当被充气时形成限定每一个船体的形状的凹处(pocket)。

浮体2被支撑件3连接，所述支撑件3包括前横梁和后横梁11、16，所述前横梁和后横梁11、16在每一个端部具有连接器12，以便可释放地连接到在浮体2a、2b上的连接器13。立柱14在一端由接头52可拆卸地固定到横梁11的中心，并在相对端具有夹具15以便保持自行车4的框架。一对立柱17a、17b在一端固定在横梁16的中心附近，且每一个在相对端具有夹具15a以便保持邻近后轴(rear axle，或称之为后桥)的自行车框架的各个后下叉(chain stay)21。

参照图3至6，两个部分的连接器包括第一部分20a和第二部分20b。第一部分20a为固定到后下叉21上(例如，通过紧固件或焊接被永久固定)的托架的形式，以便可释放地固定驱动单元5。将第一连接器20a安装到后下叉21使得驱动单元5位于曲柄6与后轮之间，然而，可以理解的是利用适当的修改，例如向后延伸后下叉21，第一连接器20a可以固定到自行车的在后轮后面的框架上。第一连接器20a具有横向排列的沟槽22，在第二连接器20b上的舌部23容纳在所述沟槽22内。舌部23在任一侧具有大致邻接在沟槽22的任一侧的唇部54的相对的肩部53，以便垂直支撑舌部23同时允许调整舌部23的横向位置。紧固件24延伸(在水运工具1的纵向方向上)通过在第一和第二连接器20a、20b内排列的孔以便将驱动单元5连接到自行车上。

推力组件55包括安装螺旋状三叶片的转子31的螺旋桨轴30。安装在主轴26上的链轮25由第一对锥齿轮27a、27b连接到副轴28。第二对锥齿轮包括固定到副轴28上并与固定到螺旋桨轴30上的锥齿轮29b啮合的齿轮29a。螺旋桨轴30的从壳体19突出的端部具有安装到其上的转子31。

壳体19具有密封地围绕副轴28的下端和螺旋桨轴30的管状上部19a和下部19b。螺旋桨轴30由在下部19b内的轴承32a、32b支撑，以便围绕螺旋桨轴线33旋转。

主轴26由在支架38内的轴承36a、36b支撑，以便围绕主轴轴线39旋转。轴承40a、40b与主轴轴线39同心地安装在支架38的任一横向侧，并被容纳在固定到舌部23的各个凸缘41a、41b内，支架38和被连接的壳体19在所述轴承40a、40b上枢转，以便在示出的降低的位置与提升的位置之间移动转子31(见图8)。

拱座(abutment)57形成在第二连接器20b上，并在凸缘41a、41b之间向内突出。如在图4a中清楚看到的，凸起38向支架38外面径向延伸，在凸起60内的螺纹孔容纳带螺纹的紧固件56，所述紧固件56的端部突出以接触拱座57，从而限制支架38和转子31的角度倾斜。通过旋转制动紧固件56实现的长度调整，提供了对于驱动单元的微调调整(或者纵倾调整；trimadjustment)。在向前移动期间来自转子31的推力产生了扭矩，所述扭矩由与拱座57接合的制动紧固件56传递。

副轴28被安装用于围绕副轴轴线35旋转，且下端在壳体19内保持在轴承34a内、上端在支架38内保持在轴承34b内。轴颈42连接支架38和壳体19a，并允许两者之间的相对旋转以便指引来自转子31的推力。

如图7中所示，螺旋桨轴轴线33可以围绕副轴轴线35枢转，以便使水运工具在示出的用于向前行进的位置到旋转的位置33’、33”之间转向。图8显示了向后倾斜、且相对于以虚线轮廓示出的竖直位置被升高的转子31，例如当水运工具1停靠在地上或在驱动单元5撞到障碍物的情况下，壳体19围绕主轴轴线39枢转。

自行车的后轮的单向转动轮轴43以传统的方式被来自曲柄6的链条传动驱动。有齿的滑轮44固定到轮轴43上，且环链45包括用于将驱动力矩传递到用于旋转主轴26的链轮25上的装置。

缆索组件包括一对带鞘的缆索46、47，每一条包括保持缆索47a、47b的鞘46a、46b。每一条带鞘的缆索46、47的一端固定到驱动单元5，鞘46a、46b邻接各个管状后掠弯管48a、48b，缆索47a、47b延伸通过所述管状后掠弯管48a、48b，缆索47a、47b的各自的端部固定到远离后掠弯管48a、48b的壳体部分19a。后掠弯管48a、48b自身固定到支架38上，并被对称地布置在驱动单元5的中心纵向平面的任一侧，以便相对于管状壳体部分19a将缆索从大致径向排列指引到纵向排列。缆索46、47的相对端可释放地连接到自行车4，且鞘46a、46b邻接在框架上的各个固定件50a、50b，同时缆索47a、47b的端部内的环穿过螺母51a、51b，所述螺母51a、51b固定到转向叉形物(steering forks)49a、49b中的相应一个。

可选的推力组件55’图示在图9和10中，其中转子31’包括八个大体上径向排列的叶片51，且转子31’被安装到副轴28的下端，所述副轴28被包围在壳体19’的环形部分50内。圆形入口孔52设置在环形部分50的与副轴轴线35对准的基部内，且径向延伸的喷嘴53设置用于指引来自组件的一股水。

水运工具1在它的折叠状态(没有示出)可以被容易地存储或携带在自行车上，并且为了使用方便，与组件所需要的泵和工具存储或携带在一起。在给浮体2充气之后，在将自行车夹紧在适当位置之前，浮体2被立柱14和一对立柱17a、17b固定到其上的前和后横梁11、16连接在一起。驱动单元5通过在传动链连接到链轮25之前使舌部23进入到沟槽22内并固定紧固件24，被固定在适当位置。为了连接转向缆索组件，鞘46a、46b连接成邻接相应的固定件50a、50b，且在缆索47a、47b的端部内的环穿过螺母51a、51b。

本发明的诸方面仅通过示例已经得到描述，但应该理解的是，在不偏离本发明的保护范围的情况下，可以对本发明做出修改和添加。

Claims (12)

1. 一种水运工具，所述水运工具由具有用于驱动陆地车辆的从动轮的人力陆地车辆驱动，所述水运工具包括：

至少一个浮体；

支撑件，所述支撑件可释放地将人力车辆固定到每一个浮体上；

驱动单元，所述驱动单元具有：

主轴，所述主轴被安装用于围绕主轴线旋转；

壳体；

副轴，所述副轴被第一齿轮组驱动地连接到主轴，所述副轴容纳在壳体内并被安装用于围绕副轴线旋转，和

转子，所述转子驱动地连接到副轴以推动水，由此壳体围绕主轴轴线枢转以便提高和降低转子、以及围绕副轴轴线枢转以便指引来自转子的推力；

所述水运工具进一步包括传动装置，所述传动装置用于将驱动力矩从从动轮传递到主轴，和

转向装置，所述转向装置连接到壳体，以便传递用户的转向运动用于壳体围绕副轴轴线的枢转。

2. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述驱动单元进一步包括：

螺旋桨轴，所述螺旋桨轴被支撑在壳体内的轴承内，以便围绕螺旋桨轴轴线旋转；

第二齿轮组，所述第二齿轮组将副轴驱动地连接到螺旋桨轴，且

其中所述转子安装在壳体外部的螺旋桨轴上。

3. 根据权利要求1所述的水运工具，其中转子安装在壳体内的副轴上。

4. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述陆地车辆包括使陆地车辆的轮子转向的转向设备，且所述转向装置将转向移动从转向设备传递到壳体。

5. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述转向装置包括一对柔性缆索，所述柔性缆索每一个具有固定到壳体和转向设备上的相对的端部，从而通过交替地张紧每一根缆索，壳体在相反的方向上枢转。

6. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述至少一个浮体是细长的，所述主轴相对于浮体横向地延伸，且副轴大体上与主轴垂直地延伸。

7. 根据权利要求2所述的水运工具，其中每一个齿轮组包括啮合的一对锥齿轮。

8. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述传动装置包括有齿的链轮，所述链轮固定到主轴上并被环状部件连接到有齿的滑轮，所述滑轮固定到从动轮上。

9. 根据权利要求1所述的水运工具，其中所述驱动单元进一步包括两个部分的连接器，用于能够释放地连接到人力陆地车辆，连接器的第一部分包括具有沟槽轴线的沟槽，连接器的第二部分包括舌部，所述舌部适于容纳在沟槽内以便允许驱动单元的被固定位置在沟槽轴线的方向上变化。

10. 根据权利要求9所述的水运工具，其中所述舌部在大致邻接沟槽的任一侧上的唇部的任一侧、具有相对的肩部。

11. 一种可折叠的水运工具，所述可折叠的水运工具由人力陆地车辆驱动，所述人力陆地车辆的类型是具有用于驱动陆地车辆的从动轮和用于使陆地车辆的轮子转向的转向设备，所述水运工具包括：

至少一个浮体；

支撑件，所述支撑件能够释放地将人力车辆固定到每一个浮体上；

驱动单元，所述驱动单元具有：

主轴，所述主轴被安装用于围绕主轴线旋转；

壳体；

副轴，所述副轴被第一齿轮组驱动地连接到主轴，所述副轴容纳在壳体内并被安装用于围绕副轴线旋转，和

转子，所述转子驱动地连接到副轴以推动水，由此壳体围绕主轴轴线枢转以便升高和降低转子、以及围绕副轴轴线枢转以便指引来自转子的推力；

所述水运工具进一步包括有齿的链轮，所述链轮固定到主轴上并被环状部件连接到有齿的滑轮，所述滑轮固定到从动轮上，以便将驱动力矩从从动轮传递到主轴，和

转向装置，所述转向装置连接到壳体，以便将来自转向设备的转向运动传递到壳体。

12. 一种用于由人力陆地车辆驱动的水运工具的驱动单元，所述驱动单元包括：

两个部分的连接器，所述连接器用于能够释放地连接到人力陆地车辆上，连接器的第一部分包括具有沟槽轴线的沟槽，连接器的第二部分包括舌部，所述舌部适于容纳在沟槽内以便允许第二部分在第一部分内的相对位置在沟槽轴线的方向上变化；

主轴，所述主轴安装到连接器的第一部分或第二部分，以便围绕主轴线旋转；

有齿的链轮，所述链轮固定到主轴上；

壳体；

副轴，所述副轴被第一齿轮组驱动地连接到主轴，所述副轴容纳在壳体内并被安装用于围绕副轴线旋转，和

转子，所述转子驱动地连接到副轴以推动水，由此壳体围绕主轴轴线枢转以便提高和降低转子，以及围绕副轴轴线枢转以便指引来自转子的推力；和

转向装置，所述转向装置连接到壳体，以便将用户的转向移动传递到壳体围绕副轴轴线的枢转。

Images