CN107074330A - 简化顺风换舷/迎风换舷操纵的索具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于浮动或滚动艇(1)的索具(2)，其包含：‑底部外壳(5)，其旨在用铰接轴承安装在所述艇(1)上；‑两个桅杆(6、7)，每个桅杆包含固定地附接到所述底部外壳(5)的下端；‑船帆(9)，其延伸在所述两个桅杆(6、7)之间并具有顶部(18)；‑至少一个帆杆(8a)，其横向连接所述两个桅杆(6、7)，所述帆杆(8a)的理论平面P将所述船帆(9)分成两个部分，所述船帆(9)的一个表面(9a)从所述平面P开始并朝向所述底部外壳(5)延伸，且所述船帆(9)的一个表面(9b)从所述平面P开始并朝向所述顶部(18)延伸，所述帆杆(8a)使得所述索具(2)能够固定和/或定向，且其特征在于所述船帆(9)是半刚性的并在静止时采用至少一个稳定形状，以及其特征在于所述两个桅杆(6、7)相对于所述索具(2)的纵向轴线X对称，延伸在所述船帆(9)的所述顶部(18)与所述底部外壳(5)之间，使得每个桅杆(6、7)能够交替地用作为前缘和后缘，以及其特征还在于所述船帆(9)的所述至少一个稳定形状在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆(8a)，且其最大凹陷(9')位于所述船帆(9)从所述平面P开始并朝向所述底部外壳(5)延伸的那个表面(9a)处。

Description

简化顺风换舷/迎风换舷操纵的索具

技术领域

本发明涉及一种索具，并涉及一种装备有这种索具的浮动或滚动艇。

本发明尤其涉及一种帆板类型的浮动艇或滚动艇，诸如极速帆船或风力滑板。

背景技术

帆板由船体和索具组成，索具安装在船体上并用来通过风力推动帆板。

现有技术的索具包含铰接在船体上的桅杆、安装在桅杆上的三角形船帆以及通常称为“叉骨”的双帆杆或两部分式帆杆，所述叉骨用来保持和定向索具。叉骨由布置在船帆的两侧上并在其端部会合的两个弯管组成，一方面在桅杆处，且另一方面在控帆索导轨处以便使其展开。

这种索具构型指示特定类型的航行，需要极其复杂的操纵。在迎风换舷操纵期间，即，当在风力方向上改变航向，或在顺风换舷操纵期间，即当用向后风力改变航向时，帆板运动员或更普遍地讲，风帆使用者必须枢转索具并抓住叉骨的相对部分，即，布置在船帆另一侧上的叉骨部分，以便使控帆索导轨从板的一个边缘过渡到另一边缘。

为此目的，在每次迎风换舷或顺风换舷操纵时，风帆使用者必须向后倾斜索具，释放叉骨的一部分并在索具之前附带地改变侧面，以便抓住叉骨的另一部分，并使船帆枢转。对于顺风换舷来说，风帆使用者的手从叉骨的一部分过渡到另一部分而能够使船帆枢转180°。

现在，这类操纵导致一系列不平衡，这类不平衡通常造成风帆使用者——甚至是有经验的使用者——跌落。

发明内容

本发明企图通过在至少一个实施例中提出一种用于浮动艇或滚动艇的索具来克服这些问题，所述索具包含：

·底部外壳，其枢转地安装在所述艇上；

·两个桅杆，每个桅杆包含固定地附接到所述底部外壳的下端；

·船帆，其延伸在所述两个桅杆之间并具有顶部；

·至少一个帆杆，其横向连接所述两个桅杆，所述帆杆的理论平面将所述船帆分成两个部分，所述船帆的一个表面从所述平面开始并朝向所述底部外壳延伸，且所述船帆的一个表面从所述平面开始并朝向顶部延伸，所述帆杆使得所述索具能够固定和/或定向。

这种索具的特征在于：

·所述船帆是半刚性的并在静止时采用至少一个稳定形状，

·所述两个桅杆相对于所述索具的纵向轴线对称，延伸在所述船帆的所述顶部与所述底部外壳之间，其延伸方式使得每个桅杆能够交替地用作为前缘和后缘，

·所述船帆的所述至少一个稳定形状在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆，且其最大凹陷位于所述船帆从所述平面开始并朝向所述底部外壳延伸的那个表面处。

在当前描述中，表述“半刚性”形容具有预定形状并设置有形状记忆的至少部分硬性的表面，这个表面通过形状记忆在机械变形之后趋于恢复其初始形状。因此在静止时，由这种表面组成的船帆具有至少一个稳定曲率，沿着垂直于船帆弦平面的法线局部测量其凹陷值，所述船帆弦平面由交替地用作为前缘和后缘的两个桅杆限定。在风的作用下，风力或推力大致垂直于这个弦平面并集中于船帆的最大凹陷。术语“帆杆”指连接两个桅杆并从弦平面的一侧到另一侧横向延伸到索具的水平杆。与由组装在弦平面的两侧上延伸的两个单一帆杆产生的双帆杆或两部分式帆杆相对，这种帆杆还称为单一帆杆。“理论帆杆平面”指由大致垂直于弦平面的帆杆所限定的平面。接着船帆被分成两个部分：在船帆与帆杆平面的交叉处与顶部之间延伸的位于帆杆上方的第一部分，在船帆与帆杆平面的交叉处与底部外壳之间延伸的位于帆杆下方的第二部分。必须注意的是，船帆由帆杆平面的这种分隔仅通过示例给出，因为船帆形成了接合位于帆杆上方和下方的部分的结合表面。

因此本发明依赖于提供一种索具的新型发明概念，所述索具实质上改善了握持容易度并实现了迎风移动。

因此，这种索具使得风帆使用者能够在所有方向上航行而不必转动索具，如在现有技术的索具情况下一般，并因此使他能够这样做而不必释放索具。事实上，由于两个桅杆中的每个能够交替地用作为前缘和后缘，因此不再需要在改变航向时转动船帆。

这种索具还使得风帆使用者能够迎风移动。事实上，弓形或拱形的船帆由于其有利小的凹陷而使得风帆使用者能够以非常精确的方式工作，即转向船帆使得弦在风向下形成小迎角。接着，船帆的凹入面或内面或者凸出面或外面的风流是层流式的并产生高承载力同时限制湍流的产生，以便实现迎风移动。船帆的半刚性特征使得这种船帆能够保持预定义外形，使船帆的性能最佳而迎风移动，同时固定其最大凹陷的位置。在至少一个帆杆下方的船帆的最大凹陷的定位改善了其握持容易度。事实上，由于船帆推力施加在至少一个帆杆与底部外壳之间，所以风帆使用者提供来操纵索具的力由于杠杆作用而小于最大凹陷位于帆杆上方的情况下的力。与将最大凹陷定位于帆杆下方相关的可操纵性的这个增益因此增加了与使用对称桅杆相关的可操纵性的增益。

根据一个特定实施例，索具包含第二帆杆，第一帆杆和第二帆杆在所述船帆的两侧上布置在帆杆的平面中，所述船帆在静止时交替地采用两个稳定形状，在静止时呈现出曲率，其凹入侧朝向第一帆杆或朝向第二帆杆，且其最大凹陷位于所述船帆从所述平面开始并朝向所述底部外壳延伸的表面处。

根据一个特定实施例，可在将超过预定义阈值的船帆推力施加到船帆的凸起面或外面之后来使所述船帆从一个拱形形状过渡到另一个，或者换句话说，船帆凹陷从弦平面的一侧过渡到另一侧。

根据一个特定实施例，所述船帆的朝向所述底部外壳延伸的所述表面大于所述船帆的朝向所述顶部延伸的所述表面。

因此，由风帆使用者提供来操纵索具的力通过杠杆作用而减小。

根据一个特定实施例，所述船帆的凹陷度的平均值介于所述船帆的平均弦值的2.5％到7.5％。

平均凹陷和弦值在帆杆平面处进行测量。将平均凹陷值保持在这个区间内提高了船帆的精确度，并因此使其能够迎风移动。对于低于这个区间的值而言，应注意承受力的下降。对于较高的值而言，船帆进入湍流模式，这在迎风移动时是不能接受的。

根据一个特定实施例，所述船帆的纵向长度与所述船帆的最大弦的比值大于1.5。

这个特性因此提高了船帆的精确度。

根据一个特定实施例，两个桅杆在接近所述帆杆处具有弓形形状，其凸起侧朝向索具的外部。

这种形状的使用将船帆的风阻或风力载荷集中于帆杆处，提高了精确度和握持容易度。

根据一个特定实施例，两个桅杆在接近所述顶部和/或接近所述底部外壳处具有拱形或弓形形状，其凸起侧朝向所述索具的内部。

这种形状的使用减小了船帆上端和/或下端处的风阻，从而提高了精确度和握持容易度。

根据一个特定实施例，桅杆是具有卵形区段的成型管状元件，其最大尺寸沿着横向方向定向。

根据一个特定实施例，船帆包含至少一个加强元件。

根据一个特定实施例，船帆的区段使得能够预成形凹陷。

根据一个特定实施例，所述加强元件是插入到由所述船帆携带的帆骨撑袋中的横向帆骨。

根据一个特定实施例，所述桅杆和/或所述加强元件和/或所述船帆是可充气的。

根据一个特定实施例，所述帆杆具有可调整的长度以便能够调整所述船帆的张紧度。

根据一个特定实施例，所述帆杆中的至少一个包含凸轮，其形成围绕所述帆杆的枢轴并适于与所述船帆接触。

因此，风帆使用者能够修改船帆的形状，并尤其通过旋转凸轮来偏移其最大凹陷，旋转凸轮接着机械地使所述外形形状变形。这种凸轮的使用因此使外形随着风向变化达到最佳并因此使船帆的精确度达到最佳。

本发明还涉及一种包含索具的浮动艇或滚动艇，所述索具包含：

·底部外壳，其枢转地安装在所述艇上；

·两个桅杆，每个桅杆包含固定地附接到所述底部外壳的下端；

·船帆，其延伸在所述两个桅杆之间并具有顶部；

·至少一个帆杆，其横向连接所述两个桅杆，所述帆杆的理论平面将所述船帆分成两个部分，所述船帆的一个表面从所述平面开始并朝向所述底部外壳延伸，且所述船帆的一个表面从所述平面开始并朝向顶部延伸，所述帆杆使得所述索具能够固定和/或定向，

所述船帆是在静止时采用至少一个稳定形状的半刚性表面，

所述两个桅杆相对于所述索具的纵向轴线对称，延伸在所述船帆的所述顶部与所述底部外壳之间，其延伸方式使得每个桅杆能够交替地用作为前缘和后缘，

所述船帆的所述至少一个稳定形状在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆，且其最大凹陷位于所述船帆从所述平面开始并朝向所述底部外壳延伸的那个表面处。

自然地，可应用到上述索具的全部技术改良处还可在相关修改下来应用到实施这种索具的浮动艇或滚动艇。

附图说明

从通过简单示例性和非排它性实例给出的本发明的特定实施例的具体实施方式以及从附图中应显而易见其它特征和优点，其中：

·图1图示了根据本发明的一个实施例的装备有索具的帆板，

·图2图示了图1的索具的桅杆、双帆杆以及底部外壳和顶部外壳。

具体实施方式

图1中示出了根据本发明的装备有索具2的帆板1。

帆板1具有船体3以及枢转地安装在船体3上的索具2。船体3具有短长度的硬壳体以及布置在船体3后部的方向船舵4，方向船舵4使帆板1的路径轨道稳定。船体3还可具有中心板和稳定器，其布置在中心部分并用来防止板由于风力作用而与其轨道偏离。

索具2具有两个桅杆(6、7)、连接两个桅杆(6、7)的双或两部分式帆杆8，以及张紧在两个桅杆(6、7)之间确保由风力推动帆板的船帆9。

双帆杆8是由于组装延伸于弦平面的任一侧上的两个单一帆杆(8a、8b)而产生。双帆杆8限定了大致垂直于弦平面的平面P。接着船帆9被分成两个部分(9a、9b)：在船帆9与帆杆平面P的交叉处与顶部18之间延伸的位于双帆杆8上方的第一部分9b，在船帆9与帆杆平面P的交叉处与底部外壳5之间延伸的位于双帆杆8下方的第二部分9a。

图2中所示的两个桅杆(6、7)具有弓形形状，其凸起侧朝向索具2的外部。因此，两个桅杆(6、7)在其端部相互接近并在其中间部分处相互远离。桅杆(6、7)的下端固定到底部外壳5。桅杆(6、7)的上端固定到顶部外壳11。

底部外壳5安装在桅杆基底10上，桅杆基底10包含未详细示出的铰链13，铰链13用来在所有方向上定向索具2。底部外壳5有利地适用于安装在标准桅杆基底10上。桅杆基底10能够可拆卸地固定到船体4。铰链13可由任何适当方式制成，例如，诸如通用式链接或滚柱式(或调节杆)链接。

桅杆(6、7)相对于在底部外壳5与顶部外壳11之间延伸，即在船帆9的底部外壳5与顶部18之间延伸的垂直轴线X对称。因此，桅杆(6、7)中的每个被调适以便取决于迎风换舷/顺风换舷操纵而交替地形成前缘或后缘，且索具2因此适于单方用途而无需转动。

桅杆(6、7)由具有卵形成型区段的管形元件形成，其最大尺寸在横向方向上定向以便利于空气流动。桅杆(6、7)还具有挠性，尤其是在其上部处，其适于在大风情况下释放船帆9。

根据一个实施例，每个桅杆(6、7)由上管6a、7a和下管6b、7b组成，所述管可安装于彼此之中。每个桅杆(6、7)的上管6a、7a和下管6b、7b通过粘附构件相互固定地附接。此外，桅杆(6、7)的每端安装在呈互补形状的管状外壳中并通过粘附构件固定到这些外壳，管状外壳制造于底部外壳5和顶部外壳11中。

双帆杆8在其每端处装备有半套管12，其安装在桅杆(6、7)中并将双帆杆8粘附到桅杆(6、7)。半套管12还装备有粘附构件。

为了简化索具2的元件的安装，上述粘附构件尤其可以是夹式粘附构件。然而，可使用任何其它类型的粘附。因此将理解的是，索具的结构可容易安装和拆卸并装载于小型提袋中。

图1中所示的船帆9具有大体卵形形状，其外部轮廓遵循桅杆(6、7)的形状。有利地，船帆9由透明表面组成，其由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Mylar^TM)制成。船帆9具有沿着其两个侧边缘布置的两个护套(14、15)，桅杆(6、7)可螺合到护套中以便将船帆9安装在桅杆6、7上。护套14、15各自在中间部分中断以便能够将双帆杆8固定到桅杆6、7。

船帆9装备有加强元件，其布置方式使得船帆9呈拱形或具有曲率。船帆9安装在桅杆(6、7)上，其安装方式使得船帆9的凹入侧朝向双帆杆8。加强元件是插入到由船帆9携带的帆骨撑袋中的横向帆骨17。

应该注意的是，根据一个实施例，双帆杆8具有可调整的长度使得桅杆(6、7)的中间部分更靠近在一起或相互移开，以便能够调整船帆9的张紧度。

船帆9的最大凹陷9'，即船帆9的推力中心放置在双帆杆8的轴线下方，以便利于航行且尤其利于操纵。

有利地，可在将超过预定义阈值的推进风力施加到船帆9的凸起面或外面之后使船帆9的凹陷从弦平面的一侧过渡到另一侧。

将理解的是，如上述的索具2简化了航行操纵同时实现了逆风移动。事实上，为了进行迎风换舷操纵，风帆使用者随着索具2在相同方向上转动并可将他的双手永久地保持在帆杆8的适当位置而不必释放他位于后方的手。

事实上，为了进行迎风换舷操纵，在船体3定向于逆风方向上的情况下，索具2可偏移并取决于风帆使用者的选择而在一个方向或另一方向上枢转。接着可在另一侧上恢复航行。

为了进行顺风换舷操纵，在船体3定向于向后风力时，可通过将船体3简单地从一侧倾斜到另一侧来偏移索具2以便呈弧线地改变航向。

最后，风帆使用者可在任何时间打开或关闭船帆9，使这个动作与脚部动作协调来进行过渡。

使用这种索具的容易度因此将赢得新一批使用者的支持，他们通常对在多次刻苦学习之后需要高技术熟练度的常规帆板航行方法感到沮丧。

虽然已经关于多个特定实施例描述本发明，但应清楚的是，其决不受限于这些实施例并且其包括所描述的构件的全部技术等效物及其组合(如果所述等效物在本发明的框架内)。

特定来说，虽然已经参考帆板描述了根据本发明的索具，但其还可安装在滚动艇上，所述滚动艇具有安装有滚轮的板。

Claims (14)

1.一种用于浮动或滚动艇(1)的索具(2)，其包含：

底部外壳(5)，其枢转地安装在所述艇(1)上；

两个桅杆(6、7)，每个桅杆包含固定地附接到所述底部外壳(5)的下端；

船帆(9)，其延伸在所述两个桅杆(6、7)之间并具有顶部(18)；

至少一个帆杆(8a)，其横向连接所述两个桅杆(6、7)，所述帆杆(8a)的理论平面(P)将所述船帆(9)分成两个部分，所述船帆(9)的一个表面(9a)从所述平面(P)开始并朝向所述底部外壳(5)延伸，且所述船帆(9)的一个表面(9b)从所述平面(P)开始并朝向所述顶部(18)延伸，所述帆杆(8a)使得所述索具(2)能够固定和/或定向，且

其特征在于所述船帆(9)是半刚性的并在静止时采用至少一个稳定形状，

且其特征还在于所述两个桅杆(6、7)相对于所述索具(2)的纵向轴线(X)对称，延伸在所述船帆(9)的所述顶部(18)与所述底部外壳(5)之间，使得每个桅杆(6、7)能够交替地用作为前缘和后缘，

以及其特征还在于所述船帆(9)的所述至少一个稳定形状在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆(8a)，且其最大凹陷(9')位于所述船帆(9)从所述平面(P)开始并朝向所述底部外壳(5)延伸的那个表面(9a)处。

2.根据权利要求1所述的索具(2)，其特征在于所述索具包含第二帆杆(8b)，所述帆杆(8a)和所述第二帆杆(8b)在所述船帆(9)的两侧上布置于所述平面(P)中，

所述船帆(9)在静止时采用两个稳定形状，

所述船帆(9)的所述两个形状各自在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆(8a)或朝向所述第二帆杆(8b)，所述两个最大凹陷(9')中的每个位于所述船帆(9)从所述平面(P)开始并朝向所述底部外壳(5)延伸的所述表面(9a)处。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述船帆(9)的朝向所述底部外壳(5)延伸的所述表面(9a)大于所述船帆(9)的朝向所述顶部(18)延伸的所述表面(9b)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述船帆(9)的所述至少一个凹陷的平均值介于所述船帆(9)的平均弦值的2.5％到7.5％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述船帆(9)的纵向长度与所述船帆(9)的最大弦的比值大于1.5。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述两个桅杆(6、7)在接近所述帆杆(8)处具有弓形形状，其凸起侧朝向所述索具(2)的外部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述两个桅杆(6、7)在接近所述顶部(18)和/或接近所述底部外壳(5)处具有弓形形状，其凸起侧朝向所述索具(2)的内部。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述桅杆(6、7)是具有卵形区段的成型管状元件，其最大尺寸沿着横向方向定向。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述船帆(9)包含至少一个加强元件(17)。

10.根据权利要求9所述的索具(2)，其特征在于所述加强元件(17)是插入到由所述船帆(9)携带的帆骨撑袋中的横向帆骨。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述桅杆(6、7)和/或所述加强元件(17)和/或所述船帆(9)是可充气的。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述帆杆(8)具有可调整的长度以便能够调整所述船帆(9)的张紧度。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的索具(2)，其特征在于所述帆杆(8a、8b)中的至少一个包含凸轮(19)，其形成围绕所述帆杆(8a、8b)的枢轴并适于与所述船帆(9)接触。

14.一种包含索具(2)的浮动或滚动艇(1)，其包含：

底部外壳(5)，其用铰接轴承安装在所述艇(1)上；

两个桅杆(6、7)，每个桅杆包含固定地附接到所述底部外壳(5)的下端；

船帆(9)，其延伸在所述两个桅杆(6、7)之间并具有顶部(18)；

至少一个帆杆(8a)，其横向连接所述两个桅杆(6、7)，所述帆杆(8a)的理论平面(P)将所述船帆(9)分成两个部分，所述船帆(9)的一个表面(9a)从所述平面(P)开始并朝向所述底部外壳(5)延伸，且所述船帆(9)的一个表面(9b)从所述平面(P)开始并朝向所述顶部(18)延伸，所述帆杆(8a)使得所述索具(2)能够固定和/或定向；

所述船帆(9)是半刚性的并在静止时采用至少一个稳定形状，

所述两个桅杆(6、7)相对于所述索具(2)的纵向轴线(X)对称，延伸在所述船帆(9)的所述顶部(18)与所述底部外壳(5)之间，使得每个桅杆(6、7)能够交替地用作为前缘和后缘，

所述船帆(9)的所述至少一个稳定形状在静止时呈拱形，其凹入侧朝向所述帆杆(8a)，且其最大凹陷(9')位于所述船帆(9)从所述平面(P)开始并朝向所述底部外壳(5)延伸的那个表面(9a)处。