CN208291423U - 一种人力自行车式水翼船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人力自行车式水翼船，由水翼、连接杆组件、人力自行车式动力装置组成；水翼包括前水翼和后水翼，前水翼为角状结构，前水翼和后水翼的下表面为平面，后水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼两端的直线长度与后水翼的长度相等，前水翼的宽度与后水翼宽度的比为sin(α/2)；连接杆组件的前端连接前水翼，连接杆组件的后端连接后水翼，前水翼和后水翼的两端齐平，前水翼中间角顶点至两端直线的垂直距离为前水翼两端直线至后水翼垂直距离的二倍，连接杆组件上安装人力自行车式动力装置。该人力自行车式水翼船能够提高人力的机械效率。

Description

一种人力自行车式水翼船

技术领域

本实用新型涉及一种人力自行车式水翼船。

背景技术

目前，大多数的水上船只都是依靠阿基米德原理，通过巨大的船体提供足够的浮力，而人力船只多用手臂划桨提供动力，即使是脚踏船，也依然要克服很大的阻力。

水翼船体型精巧，重量较轻，在水中运行也不需要克服很大的阻力。水翼船是利用伯努利原理对船体入水部分做了水翼。水翼为长条状，其截面为上面为拱形下面为水平状，通过伯努利原理知道，此种结构在流体中运动时，上下表面会受到不同的压力，下表面压力大于上表面压力，而此压力差大小主要是和该水翼本身的结构有关，还与水翼船在流体中的相对速度有关，速度越大，上下面压力相差越大。另外，此压力差大小还与水翼的下表面面积成正比，例如飞机能够通过机翼达到一定速度，能够飞行；同时，此压力差大小与流体密度也有关系，水的密度远远大于空气的密度，所以水翼船远远小于飞机的速度即可以实现与重力平衡。

目前，已有人力水翼船的设计机械效率较低，不能满足人们长时间在水中玩耍运动的需求。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的之一是提供一种人力自行车式水翼船，能够提高人力的机械效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种人力自行车式水翼船，由水翼、连接杆组件、人力自行车式动力装置组成；

所述水翼包括前水翼和后水翼，前水翼的结构为从中间向两端形成夹角为α的角状结构，后水翼的结构为直板状结构，前水翼和后水翼的下表面为平面，后水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼从中间向任一端的方向为轴向，与所述轴向垂直的面即为前水翼的径截面，前水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼两端的直线长度与后水翼的长度相等，前水翼的宽度与后水翼宽度的比为sin(α/2)；

所述连接杆组件为若干在同一水平面平行的连接杆，连接杆组件的前端连接前水翼，连接杆组件的后端连接后水翼，前水翼和后水翼的两端齐平，前水翼中间角顶点至两端直线的垂直距离为前水翼两端直线至后水翼垂直距离的二倍；连接杆组件上安装人力自行车式动力装置；

所述人力自行车式动力装置包括水轮、脚踏板、主动轮、从动轮、皮带、轮连接轴，脚踏板与主动轮连接，主动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮通过轮连接轴与水轮连接。

当蹬踩脚踏板使主动轮通过皮带带动从动轮转动，从而使从动轮通过轮连接轴带动水轮转动，进而为水翼船提供动力。

本实用新型将前水翼设置成从中间向两端成一定角度角状结构，该结构使得水翼船在前进时受到的阻力减少，从而提供人力的机械效率。然而，由于将前水翼设置成特殊结构，使得前水翼和后水翼的产生的浮力产生差异，因而本实用新型对前水翼、后水翼的宽度及距离做出上述限定后，使得前水翼和后水翼的产生的浮力相等，从而实现人力水翼船的稳定。

优选的，所述水轮为两个，分别设置在水翼船两侧的连接杆上。能够增加水翼船的动力。

优选的，水轮上半部分设有水轮盖。保证水轮上半部分的转叶不受水的阻力。

进一步优选的，水轮盖内设有自动充气装置，与水轮连接的轮连接轴上设有齿轮，自动充气装置的弹片与齿轮接触，自动充气装置的入气孔连接软管，软管设置在水面之上。水轮转叶转动的同时，齿轮带动自动充气装置的弹片上下移动，促使充气装置从水面上吸入气体并且排入水轮盖，使水翼船运行过程中自动充气，保证水轮盖内有充裕气体。

优选的，人力自行车式动力装置设有扶手。能够通过手控制人体的稳定。优选的，人力自行车式动力装置设有座椅。

优选的，包括转向装置，所述转向装置由两个手闸、两条闸线及两个挡板组成，所述两个挡板铰接在前水翼的两侧，一个手闸通过一条闸线控制挡板的伸缩。通过挡板的伸缩控制水的阻力，从而实现水翼船的转向。

进一步优选的，包括连接横杆，所述连接横杆的两端分别连接在前水翼的角形结构的两边。能够进一步保证角形结构的前水翼的结构稳定。

更进一步优选的，两个挡板分别铰接在连接横杆的两端。

进一步优选的，两个手闸分别设置在两个扶手上。方便随时控制方向。

优选的，后水翼的长度与前水翼两端直线至后水翼垂直距离的比为10～20:5～8。

优选的，后水翼的长度为100～200cm。

优选的，前水翼两端直线至后水翼垂直距离为50～80cm。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型将前水翼设置成从中间向两端成一定角度角状结构，该结构使得水翼船在前进时受到的阻力减少，从而提供人力的机械效率。然而，由于将前水翼设置成特殊结构，使得前水翼和后水翼的产生的浮力产生差异，因而本实用新型对前水翼、后水翼的宽度及距离做出上述限定后，使得前水翼和后水翼的产生的浮力相等，从而实现人力水翼船的稳定。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为水翼侧视图；

图2为人力自行车式水翼船的俯视示意图；

图3为人力自行车式水翼船的前视示意图；

图4为人力自行车式水翼船的侧视示意图；

图5为人力自行车式动力装置的结构示意图；

图6为自动充气装置的结构示意图

图7为转向装置挡板打开转向时的结构示意图；

其中，1.前水翼；2.水轮盖；3.连接杆；4.后水翼；5.座椅；6.脚踏板；7.扶手；8.手闸；9.挡板；10.连接横杆；11.轮连接轴；12.水轮；13.从动轮；14.皮带；15.主动轮；16.齿轮；17.自动充气装置；18.入气孔；19.出气孔；20.弹片；21.闸线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在人力水翼船的机械效率低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种人力自行车式水翼船。

本申请的一种典型实施方式，提供了一种人力自行车式水翼船，由水翼、连接杆组件、人力自行车式动力装置组成；

所述水翼包括前水翼和后水翼，前水翼的结构为从中间向两端形成夹角为α的角状结构，后水翼的结构为直板状结构，前水翼和后水翼的下表面为平面，后水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼从中间向任一端的方向为轴向，与所述轴向垂直的面即为前水翼的径截面，前水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼两端的直线长度与后水翼的长度相等，前水翼的宽度与后水翼宽度的比为sin(α/2)；

所述连接杆组件为若干在同一水平面平行的连接杆，连接杆组件的前端连接前水翼，连接杆组件的后端连接后水翼，前水翼和后水翼的两端齐平，前水翼中间角顶点至两端直线的垂直距离为前水翼两端直线至后水翼垂直距离的二倍；连接杆组件上安装人力自行车式动力装置；

所述人力自行车式动力装置包括水轮、脚踏板、主动轮、从动轮、皮带、轮连接轴，脚踏板与主动轮连接，主动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮通过轮连接轴与水轮连接。

当蹬踩脚踏板使主动轮通过皮带带动从动轮转动，从而使从动轮通过轮连接轴带动水轮转动，进而为水翼船提供动力。

本申请将前水翼设置成从中间向两端成一定角度角状结构，该结构使得水翼船在前进时受到的阻力减少，从而提供人力的机械效率。然而，由于将前水翼设置成特殊结构，使得前水翼和后水翼的产生的浮力产生差异，因而本申请对前水翼、后水翼的宽度及距离做出上述限定后，使得前水翼和后水翼的产生的浮力相等，从而实现人力水翼船的稳定。

所述水轮可以为一个或多个，当水轮为一个时，为了保证水翼船的正常行驶，需要将水轮设置在水翼船的中轴线上。而为了增加水翼船的动力，本申请的水轮为两个，分别设置在水翼船两侧的连接杆上。

为了保证水轮上半部分的转叶不受水的阻力，本申请在水轮上半部分设有水轮盖。

为了保证水轮盖内有充裕的气体，本申请在水轮盖内设有自动充气装置与水轮连接的轮连接轴上设有齿轮，自动充气装置的弹片与齿轮接触，自动充气装置的入气孔连接软管，软管设置在水面之上。水轮转叶转动的同时，齿轮带动自动充气装置的弹片上下移动，促使充气装置从水面上吸入气体并且排入水轮盖，使水翼船运行过程中自动充气。自动充气装置可参见实用新型专利CN2140870Y自行车微型随车充气装置。

由于前水翼与后水翼相对固定，难以实现人力水翼船的转向，为了实现人力水翼船的转向，本申请的人力水翼船还包括转向装置，所述转向装置由两个手闸、两条闸线及两个挡板组成，所述两个挡板铰接在前水翼的两侧，一个手闸通过一条闸线控制挡板的旋转。通过挡板的旋转控制水的阻力，从而实现水翼船的转向。

人力自行车式动力装置设有扶手。人力自行车式动力装置设有座椅。

由于前水翼为角形结构，会存在前水翼两边不稳定的情况，为了解决该问题，本申请的人力水翼船还包括连接横杆，所述连接横杆的两端分别连接在前水翼的角形结构的两边。能够进一步保证角形结构的前水翼的结构稳定。

为了将方便挡板的安装，本申请将两个挡板分别铰接在连接横杆的两端。

为了方便控制人力水翼船的方向，本申请将两个手闸分别设置在两个扶手上。由于操作人员使用该人力水翼船时，将两手分别扶在两个扶手上，将两个手闸分别设置在两个扶手上，能够在不移动手的情况下随时控制方向。

为了满足不同操作者身高、体重及对于速度的需求，本申请中后水翼的长度与前水翼两端直线至后水翼垂直距离的比为10～20:5～8。进一步的，后水翼的长度为100～200cm，前水翼两端直线至后水翼垂直距离为50～80cm。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

一种人力自行车式水翼船，如图2～5所示，由水翼、连接杆组件、人力自行车式动力装置组成，水翼的侧视图如图1所示；

水翼包括前水翼1和后水翼4，前水翼1的结构为从中间向两端形成夹角为α的角状结构，后水翼4的结构为直板状结构，前水翼1和后水翼4的下表面为平面，后水翼4的径截面的上表面为拱形，前水翼1从中间向任一端的方向为轴向，与轴向垂直的面即为前水翼1的径截面，前水翼1的径截面的上表面为拱形，前水翼1两端的直线长度与后水翼4的长度相等，前水翼1的宽度与后水翼4宽度的比为sin(α/2)；

连接杆3组件为若干在同一水平面平行的连接杆3，连接杆3组件的前端连接前水翼1，连接杆3组件的后端连接后水翼4，前水翼1和后水翼4的两端齐平，前水翼1中间角顶点至两端直线的垂直距离为前水翼1两端直线至后水翼4垂直距离的二倍；连接杆3组件上安装人力自行车式动力装置5；

人力自行车式动力装置包括水轮12、脚踏板6、主动轮15、从动轮13、皮带14、轮连接轴11，脚踏板6与主动轮15连接，主动轮15通过皮带14与从动轮13连接，从动轮13通过轮连接轴11与水轮12连接。

当蹬踩脚踏板6使主动轮通过皮带14带动从动轮13转动，从而使从动轮13通过轮连接轴11带动水轮12转动，进而为水翼船提供动力。

水轮12为两个，分别设置在水翼船两侧的连接杆3上。

水轮12上半部分设有水轮盖2。水轮盖2内设有自动充气装置17，如图6所示，与水轮12连接的轮连接轴上设有齿轮16，自动充气装置17的弹片20与齿轮16接触，自动充气装置17的入气孔18连接软管，软管设置在水面之上。自动充气装置17将从软管吸入的气体经入气孔18和出气孔19进入水轮盖2内。

人力自行车式动力装置设有扶手7。人力自行车式动力装置设有座椅5。

包括连接横杆10，连接横杆10的两端分别连接在前水翼1的角形结构的两边。

包括转向装置，转向装置由两个手闸8、两条闸线21及两个挡板9组成，两个挡板9分别铰接在连接横杆10的两端，如图7所示，一个手闸8通过一条闸线控制挡板的旋转。当手捏手闸8时，对应方位的挡板9可被撑起至垂直于水翼的位置，阻挡水流，促使转向，放开手闸8，挡板9又回到紧贴水翼平面的位置。

两个手闸8分别设置在两个扶手7上。

人力水翼船的尺寸可以根据行驶速度、操作者的体重身高等因素进行调整。具体的：后水翼3的长度为100～200cm。前水翼1两端直线至后水翼垂直距离为50～80cm。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人力自行车式水翼船，其特征是，由水翼、连接杆组件、人力自行车式动力装置组成；

所述水翼包括前水翼和后水翼，前水翼的结构为从中间向两端形成夹角为α的角状结构，后水翼的结构为直板状结构，前水翼和后水翼的下表面为平面，后水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼从中间向任一端的方向为轴向，与所述轴向垂直的面即为前水翼的径截面，前水翼的径截面的上表面为拱形，前水翼两端的直线长度与后水翼的长度相等，前水翼的宽度与后水翼宽度的比为sin(α/2)；

所述连接杆组件为若干在同一水平面平行的连接杆，连接杆组件的前端连接前水翼，连接杆组件的后端连接后水翼，前水翼和后水翼的两端齐平，前水翼中间角顶点至两端直线的垂直距离为前水翼两端直线至后水翼垂直距离的二倍；连接杆组件上安装人力自行车式动力装置；

所述人力自行车式动力装置包括水轮、脚踏板、主动轮、从动轮、皮带、轮连接轴，脚踏板与主动轮连接，主动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮通过轮连接轴与水轮连接。

2.如权利要求1所述的人力自行车式水翼船，其特征是，所述水轮为两个，分别设置在水翼船两侧的连接杆上。

3.如权利要求1所述的人力自行车式水翼船，其特征是，水轮上半部分设有水轮盖。

4.如权利要求3所述的人力自行车式水翼船，其特征是，水轮盖内设有自动充气装置，与水轮连接的轮连接轴上设有齿轮，自动充气装置的弹片与齿轮接触，自动充气装置的入气孔连接软管，软管设置在水面之上。

5.如权利要求1所述的人力自行车式水翼船，其特征是，包括转向装置，所述转向装置由两个手闸、两条闸线及两个挡板组成，所述两个挡板铰接在前水翼的两侧，一个手闸通过一条闸线控制挡板的旋转。

6.如权利要求5所述的人力自行车式水翼船，其特征是，包括连接横杆，所述连接横杆的两端分别连接在前水翼的角形结构的两边。

7.如权利要求6所述的人力自行车式水翼船，其特征是，两个挡板分别铰接在连接横杆的两端。

8.如权利要求5所述的人力自行车式水翼船，其特征是，两个手闸分别设置在两个扶手上。

9.如权利要求1所述的人力自行车式水翼船，其特征是，后水翼的长度与前水翼两端直线至后水翼垂直距离的比为10～20:5～8。

10.如权利要求1所述的人力自行车式水翼船，其特征是，后水翼的长度为100～200cm，前水翼两端直线至后水翼垂直距离为50～80cm。