CN209410315U - 一种用于船用电动推进器的操控装置及船用电动推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于船用电动推进器的操控装置及船用电动推进器，属于船外机技术领域。该操控装置包括壳体、操作杆、非接触磁性单元和控制单元，非接触磁性单元的磁性元件设置在操作杆伸入壳体中第一腔室的端部上，磁感元件设置在壳体的第二腔室内，并与感磁元件正对设置。当用户操作操作杆时磁感元件检测到磁性元件的磁场强度发生变化并将检测到的磁场强度转化为电信号，控制单元根据该电信号控制船用电动推进器的电机输出功率。操控装置中的操作杆与磁感元件的非接触设置，减少了接触设置可能产生的结构磨损，同时也简化了该操控装置的结构，从而简化防水结构设计，降低该操控装置的装配难度，有利于提高生产效率和防水性能。

Description

一种用于船用电动推进器的操控装置及船用电动推进器

技术领域

本实用新型涉及船外机技术领域，尤其涉及一种用于船用电动推进器的操控装置及船用电动推进器。

背景技术

船外机是指安装在船体(船舷)外侧的推进发动机，其在使用时通常悬挂于艉板的外侧，因此又称为舷外机。船外机具有集成度高、安装方法简单，因此不仅被广泛应用在渔业、商业运营以及政府执法等领域，也是个人休闲娱乐小艇的首选动力源。根据能量来源的不同，可以将船外机分为燃油船外机和船用电动推进器。

船用电动推进器是指采用锂电池给电动机供电，电动机输出轴直接带动螺旋桨旋转的船外机，其具有绿色环保、零污染、安全、推进效率高、使用成本低、使用方便等特点。船用电动推进器上设有控制其输出功率以及行驶方向的操控装置，现有的操控装置一般采用接触式控制，即利用电位器伸入操控装置内部与位于操控装置内部的电路板元件连接，从而实现对船用电动推进器的控制。但是该种接触式控制的方法由于需要将电位器伸入操控装置内部，因此在极大程度上降低了操控装置的防水性能，且由于电位器需要与电路板上的元件准确抵接，因此装配精度要求较高，装配难度较大，不利于生产效率的提高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种用于船用电动推进器的操控装置，该操控装置采用非接触式设计，结构简单，防水性能好，装配难度小，生产效率高。

本实用新型的另一个目的在于提供一种船用电动推进器，该船用电动推进器的操控装置结构简单、紧凑，防水性能好，装配难度小，生产效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于船用电动推进器的操控装置，包括壳体和操作杆，所述壳体上设置有允许所述操作杆穿入的第一腔室，所述操作杆能够在所述第一腔室内运动，还包括:

非接触磁性单元，所述非接触磁性单元包括磁性元件和磁感元件，所述磁性元件设置在所述操作杆上且位于所述第一腔室内，所述磁感元件设置在所述壳体的第二腔室内，且所述磁性元件和所述磁感元件正对设置，所述磁感元件能够获取所述磁性元件的磁场强度变化并转化为电信号；

控制单元，所述控制单元与所述磁感元件电连接，并能够根据所述电信号调节船用电动推进器的输出功率。

作为优选，所述非接触磁性单元包括霍尔传感器，所述磁性元件包括所述霍尔传感器的永磁体，所述磁感元件包括所述霍尔传感器的霍尔元件。

作为优选，所述非接触磁性单元包括磁性联轴器，所述磁性元件包括所述磁性联轴器的第一磁性轴，所述磁感元件包括所述磁性联轴器的第二磁性轴和位置传感器元件。

作为优选，所述第一腔室内设置有滑槽，所述操作杆能够在所述滑槽内滑动，以使所述磁性元件靠近或者远离所述磁感元件。

作为优选，所述滑槽中设置零位槽，所述操作杆上设置有卡柱或玻珠，当所述操作杆滑动使所述卡柱或所述玻珠落入所述零位槽中时，所述卡柱或所述玻珠能够卡接在所述零位槽内，以使所述控制单元被配置为控制所述船用电动推进器的电机的输出功率为0。

作为优选，所述第二腔室的开口处设置有密封盖，所述密封盖上设置有密封圈，所述密封盖沿周向设置有多个第一连接孔，所述密封圈与所述第一连接孔对应的设置有第二连接孔，连接件穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔将所述密封盖和所述密封圈固定在所述第二腔室的开口处。

作为优选，所述第一腔室内设置有支撑件，所述支撑件上设置有转动槽，所述操作杆上设置有磁性安装座，所述磁性元件设置在所述磁性安装座上，所述磁性安装座位于所述转动槽内，转动所述操作杆能够驱动所述磁性安装座在所述转动槽内转动。

作为优选，所述用于船用电动推进器的操控装置还包括：

所述操作杆上还设置有零位环，所述零位环与所述操作杆固定连接，所述操控装置的所述壳体上设置有卡柱或玻珠，所述零位环上设置有凹槽；所述卡柱或所述玻珠能够卡接在所述零位环上的所述凹槽中内，以使所述控制单元被配置为控制所述船用电动推进器的电机的输出功率为0。

作为优选，所述磁性安装座上设置有限位块，所述操控装置的所述壳体上还设置有限位结构，所述限位块与所述限位结构抵接使所述操作杆在所述支撑件上的所述转动槽中转动时具有顺时针旋转最大位置和逆时针旋转最大位置。

一种船用电动推进器，包括上述的用于船用电动推进器的操控装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种用于船用电动推进器的操控装置，该操控装置包括壳体、操作杆、非接触磁性单元和控制单元，非接触磁性单元的磁性元件设置在操作杆伸入壳体上第一腔室的端部上，磁感元件设置在壳体的第二腔室内，且磁性元件和感磁元件正对设置。当用户操作操作杆时磁感元件检测到磁性元件的磁场强度发生变化并将检测到的磁场强度转化为电信号，控制单元根据该电信号控制船用电动推进器的电机输出功率。操控装置中的操作杆与磁感元件的非接触设置，减少了接触设置可能产生的结构磨损，同时也简化了该操控装置的结构，从而简化防水结构设计，降低该操控装置的装配难度，有利于提高生产效率和防水性能。

附图说明

图1是本实用新型所提供的用于船用电动推进器的操控装置的俯视图；

图2是图1中A-A方向的剖视图；

图3是图2中B部分的放大图；

图4是本实用新型所提供的用于船用电动推进器的操控装置的爆炸图；

图5是本实用新型所提供的用于船用电动推进器的操控装置部分结构的装配图；

图6是本实用新型所提供的限位块和限位结构的结构示意图；

图7是本实用新型所提供的用于船用电动推进器具有两个磁感元件时的结构示意图。

图中：1、壳体；101、第一腔室；102、第二腔室；2、操作杆；3、磁感元件；4、磁性元件；5、密封盖；6、显示屏；7、密封圈；8、磁性安装座；9、零位环；10、支撑件；11、玻珠；12、限位块；13、限位结构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种用于船用电动推进器的操控装置，该控制单元包括壳体1、操作杆2、非接触磁性单元和控制单元。其中，壳体1为操控装置的承载部件和密封部件，壳体1的底部开口。在本实施例中，为了避免对非接触磁性单元产生影响，以及为了降低壳体1的成本、制造难度以及重量，选择采用塑料注塑形成。

操作杆2为主要的操作部件，操作杆2为杆状或块状，用户用手操控可以使其沿某一直线滑动或绕某一中心轴转动的部件，用户通过驱动操作杆2运动，从而实现操控操控装置，进而改变船用电动推进器运动状态的目的。壳体1上设置有容纳操作杆2的第一腔室101，优选第一腔室101的形状与操作杆2的形状相适配，在本实施例中，第一腔室101为圆柱形凹槽，操作杆2为圆柱形杆。第一腔室101的开口位于壳体1的侧部，并沿水平方向延伸，操作杆2沿水平方向进入第一腔室101内，并能够在第一腔室101内运动。

非接触磁性单元是主要的信号传递部件，其包括磁性元件4和磁感元件3，磁性元件4能够发出稳定地磁场，磁性元件4设置在操作杆2伸入第一腔室101的端部上。磁感元件3能够检测到磁场，并将磁场的强度变化转化为电信号，以及将该电信号传递至控制单元，以便控制单元根据该电信号控制船用电动推进器的输出功率。在本实施例中，磁感元件3设置在壳体1的第二腔室102内，且磁感元件3和磁性元件4正对设置，当磁感元件3和磁性元件4正对设置时，两者之间的距离需要控制在0.1-20cm范围内，以便能够准确地检测到磁性元件4在磁感元件3位置处的磁场强度变化。控制单元为包括有多个电子元器件的电路板，电路板设置在第二腔室102内。

由于控制单元设置在第二腔室102内，通过设置非接触磁性单元，操作杆2不需伸入第二腔室102内即能够通过控制单元完成对船用电动推进器输出功率的控制。相较于现有技术中操作杆2与电路板上的电子元器件直接接触从而实现控制船用电动推进器输出功率的方法，该种非接触的控制方式能够避免在壳体1上开设操作杆2进入第二腔室102的通孔，提高了第二腔室102的封闭性和操控装置的防水性能，避免了水或者其他异物从该通孔内进入第二腔室102从而对电路板以及其他电子元器件造成损坏，有利于提高该操控装置的使用寿命。此外，这种非接触的控制方法能够缩短操作杆2的长度，有利于简化该操控装置的结构，且在装配过程中操作杆2不需对准控制单元，有利于降低该操控装置的装配难度，提高转配效率。

进一步地，操作杆2可以选择沿第一腔室101的延伸方向前后移动，也可以选择绕自身的中心轴线在第一腔室101内旋转。具体地，当操作杆2选择在第一腔室101内前后移动时，为了保证移动的精度，在第一腔室101内设置有滑槽，并将操作杆2置于滑槽内，从而在推动操作杆2的手持端时，操作杆2即能够沿滑槽在第一腔室101内移动，从而使磁性元件4靠近或者远离磁感元件3。

进一步地，为了便于用户及时感知操作杆2是否转动至零位，零位即操作杆2控制电机输出功率为0的位置。在滑槽中设置零位槽，并在操作杆2上设置有卡柱或玻珠11，操作杆2在滑动过程中，卡柱或玻珠11能够卡接在零位槽中，当卡柱或玻珠11卡接在零位槽中时，控制单元能够控制船用电动推进器的电机的输出功率为0。零位槽可以位于滑槽的中部，有可以位于滑槽的端部，当零位槽位于滑槽的中部时，电机的输出功率先逐渐减小直至达到0，再逐渐增大。而当零位槽位于滑槽的端部时，电机的输出功率呈线性变换，可以逐渐变小至0，也可以由0逐渐增大。

当然除了设置零位槽外，还可以设置为当操作杆2滑动至滑槽一端的最大位置时，控制单元根据磁感元件3获取的电信号预设对应的电机输出功率为0；当操作杆2滑动至滑槽另一端的最大位置时，控制单元根据磁感元件3获取的电信号预设对应的电机输出功率为最大输出功率。

而当操作杆2选择在第一腔室101内旋转时，为了保证旋转精度，在第一腔室101内设置有支撑件10，支撑件10上设置有弧形的转动槽，操作杆2上设置有磁性安装座8，磁性元件4设置在磁性安装座8上，且磁性元件4与磁性安装座8的旋转中心具有一定距离。将磁性安装座8置于转动槽内，转动操作杆2能够驱动磁性安装座8在转动槽内转动。为了避免磁性元件4被腐蚀，在本实施例中，利用灌封胶将其包裹密封，使磁性元件4的外表面与外部空气隔绝，从而防止磁性元件4被空气中异物接触从而被腐蚀。

进一步地，在本实施例中，如图4和图5所示，还设置有零位环9，零位环9与操作杆2固定连接，操控装置的壳体1上设置有卡柱或玻珠11，零位环9上设置有凹槽，操作杆2在转动过程中，卡柱或玻珠11能够卡接在凹槽中，当卡柱或玻珠11卡接在凹槽中时，控制单元能够控制船用电动推进器的电机的输出功率为0。此外，当卡柱或玻珠11落入零位槽中时能够发出类似“咔哒”的声音，从而便于用户及时感知到操作杆2的零位。

进一步地，如图5和图6所示，磁性安装座8上设置有限位块12，操控装置的壳体1上还设置有限位结构13，在本实施例中限位结构13包括设置在壳体1上的两个凸台。当限位块12随操作杆2顺时针或者逆时针转动时，能够与两个凸台中的一个发生抵接，从而使操作杆2无法继续旋转，使操作杆2在支撑件上的转动槽中转动时具有顺时针旋转最大位置和逆时针旋转最大位置。当操作杆2旋转至顺时针最大位置时，控制单元根据磁感元件3获取的电信号预设对应的电机输出功率为顺时针或逆时针最大输出功率；当操作杆2旋转至逆时针最大位置时，控制单元根据磁感元件3获取的电信号预设对应的电机输出功率为逆时针或顺时针最大输出功率。在转动过程中，操作杆2的旋转角度限制在360度范围内，从而使非接触磁性单元检测的相对角度不会有重复，从而能与船外机的可调节功率范围一一对应。

进一步地，非接触磁性单元可以包括霍尔传感器，将霍尔传感器的永磁体作为磁性元件4，将霍尔传感器的霍尔元件作为磁感元件3，并将霍尔传感器与控制单元通讯连接。进一步地，如图7所示，由于霍尔传感器的检测距离有限，为了增加检测距离，提高检测精度，可以在沿操作杆2运动方向的两端各设置一个霍尔传感器，以提高检测精度。具体地，在本实施例中，设置有两个磁感元件3，并将两个磁感元件3设置在磁性元件4的两侧。

或者，非接触磁性单元也可以包括磁性联轴器和位置传感器元件，磁性联轴器包括两个磁轴，分别为第一磁性轴和第二磁性轴，第一磁性轴可以作为磁性元件4，第二磁性轴和设置在第二磁性轴上的位置传感器元件可以作为磁感元件3。转动第一磁性轴时，第一磁性轴能够带动第二磁性轴转动，从而实现非接触联动。第二磁性轴上安装位置传感器元件，位置传感器元件通过检测第二磁性轴的转动就能够知道与第一磁性轴连接的操作杆2的输入位移。在本实施例中，位置传感器可能为电位器或者霍尔角度传感器。

进一步地，为了提高操控装置的密封性和防水性，还可以在第二腔室102的开口处设置有密封盖5，密封盖5的形状与第二腔室102的开口形状相适配。密封盖5上还可以进一步设置密封圈7，密封圈7可以为橡胶圈。密封盖5沿周向设置有多个第一连接孔，密封圈7与第一连接孔对应的设置有第二连接孔，连接件穿过第一连接孔和第二连接孔将密封盖5和密封圈7固定在第二腔室102的开口处。进一步地，为了显示操控装置的各项控制参数，在壳体1上还设置有显示屏6。

本实施例还提供了一种包括上述操控装置的船用电动推进器，该船用电动推进器的操控装置结构简单、紧凑，防水性能好，装配难度小，生产效率高

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于船用电动推进器的操控装置，包括壳体(1)和操作杆(2)，所述壳体(1)上设置有允许所述操作杆(2)穿入的第一腔室(101)，所述操作杆(2)能够在所述第一腔室(101)内运动，其特征在于，还包括:

非接触磁性单元，所述非接触磁性单元包括磁性元件(4)和磁感元件(3)，所述磁性元件(4)设置在所述操作杆(2)上且位于所述第一腔室(101)内，所述磁感元件(3)设置在所述壳体(1)的第二腔室(102)内，且所述磁性元件(4)和所述磁感元件(3)正对设置，所述磁感元件(3)能够获取所述磁性元件(4)的磁场强度变化并转化为电信号；

控制单元，所述控制单元与所述磁感元件(3)电连接，并能够根据所述电信号调节船用电动推进器的输出功率。

2.根据权利要求1所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述非接触磁性单元包括霍尔传感器，所述磁性元件(4)包括所述霍尔传感器的永磁体，所述磁感元件(3)包括所述霍尔传感器的霍尔元件。

3.根据权利要求1所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述非接触磁性单元包括磁性联轴器，所述磁性元件(4)包括所述磁性联轴器的第一磁性轴，所述磁感元件(3)包括所述磁性联轴器的第二磁性轴和位置传感器元件。

4.根据权利要求1所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述第一腔室(101)内设置有滑槽，所述操作杆(2)能够在所述滑槽内滑动，以使所述磁性元件(4)靠近或者远离所述磁感元件(3)。

5.根据权利要求4所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，所述滑槽中设置零位槽，所述操作杆(2)上设置有卡柱或玻珠(11)，所述卡柱或所述玻珠(11)能够卡接在所述零位槽内，以使所述控制单元被配置为控制所述船用电动推进器的电机的输出功率为0。

6.根据权利要求1所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述第二腔室(102)的开口处设置有密封盖(5)，所述密封盖(5)上设置有密封圈(7)，所述密封盖(5)沿周向设置有多个第一连接孔，所述密封圈(7)与所述第一连接孔对应的设置有第二连接孔，连接件穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔将所述密封盖(5)和所述密封圈(7)固定在所述第二腔室(102)的开口处。

7.根据权利要求1所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述第一腔室(101)内设置有支撑件(10)，所述支撑件(10)上设置有转动槽，所述操作杆(2)上设置有磁性安装座(8)，所述磁性元件(4)设置在所述磁性安装座(8)上，所述磁性安装座(8)位于所述转动槽内，转动所述操作杆(2)能够驱动所述磁性安装座(8)在所述转动槽内转动。

8.根据权利要求7所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，还包括：

所述操作杆(2)上还设置有零位环(9)，所述零位环(9)与所述操作杆(2)固定连接，所述操控装置的所述壳体(1)上设置有卡柱或玻珠(11)，所述零位环(9)上设置有凹槽；所述卡柱或所述玻珠(11)能够卡接在所述零位环(9)上的所述凹槽中内，以使所述控制单元被配置为控制所述船用电动推进器的电机的输出功率为0。

9.根据权利要求7所述的用于船用电动推进器的操控装置，其特征在于，

所述磁性安装座(8)上设置有限位块(12)，所述操控装置的所述壳体(1)上还设置有限位结构(13)，所述限位块(12)与所述限位结构(13)抵接使所述操作杆(2)在所述支撑件(10)上的所述转动槽中转动时具有顺时针旋转最大位置和逆时针旋转最大位置。

10.一种船用电动推进器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的用于船用电动推进器的操控装置。