CN102114906A - 船用的推进系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用的推进系统，主要包含有一导流罩、一推进器、一喷嘴、一左右转向环、一上下转向环以及一反向导罩，其中，导流罩具有一引导水流通过的导流水道，推进器具有一本体与一螺旋桨，喷嘴设于推进器的本体出口端并向后延伸而出，而左右转向环及上下转向环分别套设于喷嘴前、后段，反向导罩，设置于该喷嘴后方；通过此，当螺旋桨转动时，水流首先会经导流罩的导流水道流入，再通过本体内部的螺旋桨加压自喷嘴快速喷出，通过左右转向环的左、右偏摆控制船艇的左、右转向，通过上下转向环的上、下偏摆控制船艇的俯、仰角，通过反向导罩，即能使船艇往后倒退，上述设计大幅提升船艇的操控性及安全性。

Description

船用的推进系统

技术领域

本发明涉及船艇的推进系统，特别是有关于一种可提升船艇操控性及安全性的推进系统。

背景技术

请参阅图1所示的用于大型船艇1的现有推进系统10，主要包含有一螺旋桨12与一舵板14。通过螺旋桨12转动时所产生的水涡流与舵板14的左、右偏摆，可带动船艇1前进与控制船艇1转向，但是由于舵板14位于螺旋桨12的后方，使得具有预定体积的舵板14免不了会抵销部分螺旋桨的推力，再者，开放式的螺旋桨12转动时所产生的漩涡水流损失会造成此类船艇推进效率部分损失；此外，因舵板14为板块状，在操控船艇转向时需要相当大的偏摆角度才能让船艇有效往左或往右转向，因此，此类船艇1的操控性欠佳。

接着请参阅图2所示的用于快艇2的现有推进系统20，亦包含有一螺旋桨22与一位于螺旋桨22后方的舵板24。此类快艇的推进系统除了同样具有上述缺失外，为了提升快艇2停靠时的操控性，通常会在快艇2的船身前段位置设置一侧向推进器26，但安装侧向推进器26的快艇除了增加制造成本外，亦会减少船身内部空间的利用率，此为难以两全。

此外，由于上述两种推进系统10，20的螺旋桨12，22与舵板14，24都是位于船艇的底部，很容易在转动的过程中搅入塑料袋、渔网或水草等水中杂物造成螺旋桨12，22损坏，亦或伤害到海中生物如俗称美人鱼的海牛或潜水人员或泳客，造成不必要的伤害。同时上述船艇只适合应用在行驶于较深水域航道。最重要的是，上述两种推进系统10，20皆无控制灵活的船艇后退机构设计，凡此种种，皆为其仍须改善的处。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种船用的推进系统，其可大幅提升船艇的操控性与安全性。

为了达成上述目的，本发明的推进系统至少包含有一导流罩、一推进器、一喷嘴，以及一左右转向环。该导流罩具有一引导水流通过的导水通道；该推进器具有一本体与一螺旋桨，该本体前段内部位置设有多个固定翼，用以预先供自通道流入的水流为一特定方向旋转，该螺旋桨则设置于所述固定翼后方，且该螺旋桨的旋转方向恰与通过所述固定翼的水流转向相反；该喷嘴由挠性材质所制成，设于该推进器的本体出口端并向后延伸而出；该左右转向环套设于该喷嘴前段周缘，并以其顶缘与底缘枢接该推进器的本体而可带动该喷嘴产生相对该推进器的往左或往右偏摆运动。

通过该左右转向环的左、右偏摆，可同步带动该喷嘴左、右偏摆，使得自该螺旋桨喷出的高速水流能够通过该喷嘴的左、右偏摆而驱动船艇转向，以灵活提升船艇的操控性。

此外，在本发明的实施例中，本发明的推进系统又包含有一套设于该喷嘴的上下转向环，该上下转向环并以左、右两侧枢接该左右转向环而可带动该喷嘴产生相对该推进器的往上或往下偏摆，用以将船艇航行时的俯、仰角度调整到最适当的角度，使船艇能够以最小阻力的姿势前进。

另外，本发明的推进系统还可包含有一枢设于该推进器的本体的反向导罩，当船艇前进时，该反向导罩位于该推进器本体上方，如要停止或倒退时该反向导罩被移置于该喷嘴后方时，经该螺旋桨往后喷出的水流将被该反向倒罩导引改变成喷向前方，以使船艇得往后退。另外当船艇要倒退时，可同步控制喷嘴向左方或右方，使经该反向导罩的喷流集中向左前方或右前方喷出，而可在倒退时，同时兼具船艇左右的方向控制。

为了详细说明本发明的结构、特征及功效所在，兹列举一较佳实施例并配合下列图式说明如后。

附图说明

图1为现有推进系统安装于大型船艇的示意图；

图2为另一现有推进系统安装于快艇的示意图；

图3为本发明一较佳实施例的结构剖视图；

图4为本发明一较佳实施例的局部结构分解图；

图5为本发明一较佳实施例的侧向示意图；

图6为本发明一较佳实施例的局部结构上视图，主要显示喷嘴正常的位置；

图7为本发明一较佳实施例的局部结构上视图，主要显示喷嘴被左右转向环向右偏转的位置；

图8为本发明一较佳实施例的局部结构上视图，主要显示喷嘴被左右转向环向左偏转的位置；

图9为本发明一较佳实施例的局部结构侧视图，主要显示喷嘴被上下转向环向上偏转的位置；

图10为本发明一较佳实施例的局部结构侧视图，主要显示喷嘴被上下转向环向下偏转的位置；

图11为本发明一较佳实施例的侧向示意图，主要显示反向导罩位于本体上方的位置；

图12为图11的背视图；

图13为本发明一较佳实施例的侧向示意图，主要显示反向导罩位于本体及喷嘴后方的位置；

图14为图13的背视图；

图15为本发明一较佳实施例安装于船尾左右两侧，而形成双推进系统的示意图。

【主要元件符号说明】

船艇3

推进系统30                  船尾31

导流罩32                    导流水道33

进水道底座35                进水导罩下板36

进水栅板37                  进水道前板38

推进器40                    本体41

螺旋桨42                    桨轴422

桨叶424                   外壳43

支撑轴管44                通道442

固定翼45                  挡水翼46

稳定翼47                  喷嘴50

左右转向环60              第一驱动装置62

上下转向环70              第二驱动装置72

反向导罩80                支架82

导水口84                  第三驱动装置86

十字导流板88

第一位置P1(后方)          第二位置P2(前方)

具体实施方式

请参阅图3至图5，为本发明一较佳实施例所提供的推进系统30，包含有一导流罩32、一进水道底座35、一推进器40、一喷嘴50、一左右转向环60、一上下转向环70，以及一反向导罩80。

导流罩32设置于船艇3的船尾31底部，具有一引导水流通过的凹弧导流水道33。

进水道底座35包含有一进水导罩下板36、一进水栅板37、一进水道前板38等构件，用以防止船艇在前进的过程中吸入垃圾、浮木、塑料袋、渔网或水草等杂物，大幅降低上述杂物缠绕在一螺旋桨42的桨轴422及桨叶424的情形，上述螺旋桨42容后再叙。

推进器40具有一本体41与一螺旋桨42。本体41具有一外壳43、一支撑轴管44、四固定翼45、一对挡水翼46，以及一稳定翼47，其中，外壳43以多个螺丝(图上未示)固定于船艇3的船尾31；支撑轴管44则固定于外壳43的中央位置，外壳43并定义出一可供水流通过的通道442；所述固定翼45固定于支撑轴管44的外环面而呈十字形的排列；该二挡水翼46设于外壳43的外环面，并位于该外壳43的左右两相对侧，用以防止水流冲击到推进器40的上方；稳定翼47设于外壳43的外环面，并位于外壳43的底侧，用以维持船艇3航行时的稳定度。螺旋桨42具有一桨轴422与多个桨叶424，桨轴422的头端穿入船艇3内部与一动力源(例如引擎或电动马达，属现有技术，图中未示)连接，桨轴422的体身穿过支撑轴管44，尾端与所述桨叶424连结固定。

喷嘴50由挠性材质(或称挠性体)所制成，例如橡胶或其它类似物，可受外力偏摆转向。喷嘴50以多个螺丝(图上未示)结合于推进器40的本体41的外壳43，并由外壳43的出口端向后延伸而出。

请参阅图6至图8所示，左右转向环60套设于喷嘴50前段周缘，并以其顶缘与底缘分别枢设于推进器40的本体44的外壳43，使得左右转向环60可受一第一驱动装置62的驱动而相对推进器40左、右枢偏摆，并在偏摆的同时迫使喷嘴50产生相对推进器40左、右的摆向，用以操控船艇的转向。

继续请参阅图9、图10所示，上下转向环70套设于喷嘴50后段周缘，并以左、右两侧枢接左右转向环60，可受一第二驱动装置72的驱动而相对左右转向环60上下转向，并于枢转的同时带动喷嘴50产生向上或向下的喷射，以操控船艇航行时的俯、仰角度，使船艇得维持最小的阻力的姿势前行。

请参阅图11至图14并请搭配图3至图5所示，反向导罩80利用一对支架82与推进器40的本体41的外壳43枢接，使得反向导罩80可受一第三驱动装置86的驱动于一第一位置P1(即后方)与一第二位置P2(即上方)之间相对推进器40枢摆偏摆。当反向导罩80位于第一位置P1(即后方)，如图13所示，反向导罩80位在喷嘴50的延伸方向上，此时由螺旋桨转动引出的高速水流将被反向倒罩80改变成喷向前方，以使船艇后退。当反向导罩80位于第二位置P2(即上方)，如图11所示，反向导罩80离开喷嘴50的延伸方向而位于推进器40的上方，此时水流直接喷向后方，得使船艇往前行驶。另外，必须进一步说明的是，反向导罩80的两侧具有二导水口84，所述导水口84主要朝向前方，并有小角度向下倾斜，如图4所示，且反向导罩80的内周面具有一十字型导流板88，通过所述导水口84及该十字型导流板88的设计，使得喷设于反向倒罩80的水流除了可从所述导水口84左、右侧或下侧喷向前方外，亦可通过该十字型导流板88分配水流比例，使船艇倒退同时可做左右转向操控，大幅提升船艇倒退的灵活性。

如上结构说明，本发明实施时，当船艇开启动力源让螺旋桨50转动时，船艇底部的水流受到螺旋桨50的转动而被吸入导流罩32的导流水道33中，首先水流会先流经本体41的通道442并通过呈十字形排列的固定翼45产生一特定方向的旋转，另外由于螺旋桨42已被设置成反向于前述水流方向的转动方向，如此自导流水道33流入的水流将被螺旋桨42加压再经喷嘴50快速向后喷出，使船艇3往前行进，由此推进器40所产生的漩涡流损失比传统现有的螺旋桨的漩涡流损失小很多，所以可以获得更高的推进效益。

当要控制船艇3向左或向右转弯时，请参阅图6至图8所示，此时船艇通过第一驱动装置62的驱动以带动左右转向环60左右偏摆，左右转向环60在偏摆的同时将带动挠性的喷嘴50产生同步的偏摆，使得经喷嘴50喷出的水流可依据喷嘴50所偏摆的方向朝船艇3的左后方或右后方喷出，以便控制船艇3向左或向右转弯。

当船艇3因承载物的重量与摆放位置的影响而造成船尾31的吃水深度太深或太浅时，请参阅图9、图10所示，此时船艇可通过第二驱动装置72的驱动以带动上下转向环70上下偏摆，喷嘴50同样将通过本身的挠性而随着上下转向环70上下偏摆，用以调整船艇3航行时的俯仰角度，使船艇3能够维持以最小阻力的姿势前进。

最后，当要控制船艇3后退时，请参阅图11至图14所示，此时船艇可通过第三驱动装置86将反向导罩80从第二位置P2(即上方)偏摆至第一位置P1(即后方)，使反向导罩80位于喷嘴50的延伸方向上，如此

一来，当水流从喷嘴50向后喷出时，可受到反向导罩80的十字导流板88的导引而分流至反向导罩80的二导水口84，再分别由反向导罩80的该二导水口84而朝船头的方向喷出，以提供船艇3后退的动力，而且，在船艇3后退的过程中，亦可同时操控喷嘴50偏摆，使船艇3能够依需求同步朝左后方或右后方后退。

通过上述可知，本发明的推进系统30具有下列特色：

1.本发明的推进系统30的底缘高度概略与船艇3的底部高度相当，让应用本发明的船艇3在行进时所受到的阻力较小，可适用于行驶在浅水航道的船艇而不容易触礁。另外，请参阅图15所示，本发明的推进系统30可分别安装于船尾31的左右两侧而形成双推进系统30的状态。

2.本发明的推进系统30所提供的螺旋桨42的桨叶424非显露于外，进水道底座35的设计可避免在前进的过程中吸入垃圾、浮木、塑料袋、渔网或水草等杂物缠绕在螺旋桨42的桨轴422及桨叶424上。另外，于船艇停泊时，该反向倒罩80可放下，以形成一保护罩，避免水中生物或潜水人员被桨叶424伤害到。

3.本发明的推进系统30利用精心设计的反向导罩80控制船艇3后退，可有效节省制造成本，替代现有的昂贵的侧向推进器，并将装设侧向推进器节省下来的内部空间做更好的利用。

4.本发明的推进系统30可将进入的水流加以集中的后以形成喷射流，并经喷嘴50喷出，除了能够增加推进效率，还可增进船艇前进及后退的操控灵活性。换言之，通过左右转向环60带动挠性的喷嘴50产生角度的偏摆，以控制船艇3转向而确实提升船艇3的操控性。

5.本发明的推进系统30再通过上下转向环70的上下偏摆，可将船尾31调整到最适当的俯仰角度，避免因航行阻力过大而影响前进速度，换言之，本发明的推进系统30可选择最小阻力的俯仰角来航行。。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例的详细说明与图示，凡合于本发明申请专利范围与其类似变化的实施例，皆包含于本发明的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的专利范围。

Claims (9)

1.一种船用的推进系统，其特征在于，包含有：一导流罩，该导流罩具有一引导水流通过的通道；

一推进器，具有一本体与一螺旋桨，该螺旋桨可转动地与该本体连接；

一喷嘴，一端与该推进器的本体结合，并由该本体的出口端向后延伸而出；以及

至少一转向环，套设于该喷嘴周缘，用以带动该喷嘴产生预定方向的偏摆。

2.如权利要求1所述的船用的推进系统，其特征在于，该喷嘴为一挠性体，受外力偏摆转向。

3.如权利要求1所述的船用的推进系统，其特征在于，包含有一左右转向环，套设于该喷嘴前段周缘，受一第一驱动装置驱动，用以带动该喷嘴产生向左或向右的偏摆。

4.如权利要求1所述的船用的推进系统，其特征在于，还包含有一上下转向环，套设于该喷嘴后段周缘，受一第二驱动装置驱动，用以带动该喷嘴产生向上或向下的偏摆。

5.如权利要求1所述的船用的推进系统，其特征在于，还包含有一反向导罩与一支架，该反向导罩具有二分别朝该推进器的方向弯折的导水口，该支架以其一端连接该反向导罩，并以其另一端枢接于该推进器的本体的外环面，使该反向导罩通过一第三驱动装置驱动该支架相对该推进器于一第一位置与一第二位置之间偏摆，当该反向导罩位于该第一位置，该反向导罩位于该喷嘴的延伸方向上，当该反向导罩位于该第二位置，该反向导罩则离开该喷嘴的延伸方向。

6.如权利要求5所述的船用的推进系统，其特征在于，该反向导罩的内周面具有一十字导流板。

7.如权利要求1所述的船用的推进系统，其特征在于，该推进器的本体具有一外壳、一支撑轴管与多个固定翼，该外壳后端供该喷嘴设置，该支撑轴管设于该外壳的内环面中央位置，所述固定翼固定于该支撑轴管的外环面而呈十字状排列；该螺旋桨具有一桨轴及多个桨叶，该桨轴可转动地穿设于该支撑轴管，尾端则与所述桨叶连结。

8.如权利要求7所述的船用的推进系统，其特征在于，该推进器的本体还具有一对挡水翼，该二挡水翼设于该外壳的外环面，并位于该外壳的左右两相对侧。

9.如权利要求7所述的船用的推进系统，其特征在于，该推进器的本体还具有一稳定翼，该稳定翼设于该外壳的外环面，并位于该外壳的底侧。

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