CN217805214U - 竹筏机架、竹筏推进器及竹筏 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种竹筏机架、竹筏推进器及竹筏，涉及机动竹筏技术领域。该竹筏机架包括：机架本体，用于与原动机固定连接；传动轴，与机架本体可转动地配合，传动轴一端用于接收原动机的转动扭矩，另一端用于与螺旋桨连接，并输出转动扭矩至螺旋桨；转接组件，与机架本体连接，用于为传动轴提供可相对机架本体转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴的旋转轴心相互垂直且相交。通过上述方式，本申请的竹筏机架能够避免推力对竹筏推进器的俯仰控制。

Description

竹筏机架、竹筏推进器及竹筏

技术领域

本申请涉及机动竹筏技术领域，具体涉及一种竹筏机架、竹筏推进器及竹筏。

背景技术

目前的竹筏上利用螺旋桨获取动力，螺旋桨与竹筏上的发动机之间经传动轴连接。在操控螺旋桨的转向及起翘时，由于螺旋桨会受到水流反向推力作用，导致操控螺旋桨转向及起翘需要先克服水流反向推力作用，即操控存在困难，影响操控体验。

实用新型内容

本申请提出了一种竹筏机架、竹筏推进器及竹筏。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种竹筏机架，该竹筏机架包括：

机架本体，用于与原动机固定连接；传动轴，与机架本体可转动地配合，传动轴一端用于接收原动机的转动扭矩，另一端用于与螺旋桨连接，并输出转动扭矩至螺旋桨；转接组件，与机架本体连接，用于为传动轴提供可相对机架本体转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴的旋转轴心相互垂直且相交。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种竹筏推进器，竹筏推进器包括原动机、螺旋桨及上述的竹筏机架，原动机固定于机架本体上，并输出转动扭矩至传动轴的一端，螺旋桨连接于传动轴。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种竹筏，竹筏包括上述的竹筏推进器，竹筏还包括竹筏本体，竹筏本体用于支撑机架转接件。

本申请的竹筏机架的转接组件与机架本体连接，转接组件与传动轴活动连接，用于为传动轴提供转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴的旋转轴心相互垂直且相交，能够使得螺旋桨受到的水流反向推力经传动轴抵消至转接组件上，便于操控螺旋桨的转向及起翘。

附图说明

图1是现有竹筏机架的侧面结构示意图；

图2是本申请竹筏机架一实施例的侧面结构示意图；

图3是本申请竹筏机架第一实施例的结构示意图；

图4是本申请竹筏机架第二实施例的结构示意图；

图5是本申请竹筏机架第三实施例的结构示意图；

图6是本申请竹筏推进器第一实施例的结构示意图；

图7是本申请竹筏推进器第二实施例的结构示意图；

图8是本申请竹筏一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是现有竹筏机架的侧面结构示意图。目前常见的竹筏推进器的转轴的主要实现结构为一个T型转轴4，通过T型转轴4 的横轴控制机架的俯仰角度，通过T型转轴4的纵轴控制机架本体1的偏航角度。T型转轴4包括横杆和纵杆，横杆的两端设置有连接部，连接部与机架本体1连接，连接部与横杆之间可转动，机架本体1可绕横向转轴上下摆动(即调整竹筏的俯仰角度)，能够调整螺旋桨上下方向的位置。纵杆与横杆连接，纵杆与竹筏安装架连接，能够使得螺旋桨左右摆动调整航向。

但是，因为竹筏推进器的推力线沿传动轴3的轴心方向，传动轴3 的轴心方向与T型转轴4的横杆偏置导致螺旋桨受到水流的反向作用力沿传动轴3作用于机架本体1，进而形成推动机架本体1绕T型转轴4 的横杆转动的起翘力矩，使得机架本体1有上翘的倾向，影响竹筏的操控。

如图1所示，传动轴3受到螺旋桨的推力位于传动轴3的轴心上，而T型转轴4的横杆与传动轴3偏置。T型转轴4的横杆到传动轴3轴心的最短距离为此起翘力矩的力臂。记推力为F，力臂为L，起翘力矩为M，起翘力矩为M＝F×L。

竹筏推进器的T型转轴4位置是通过焊接固定于机架本体1之上，所以力臂L在机架本体1制作完成后是固定不变的。因此，起翘力矩M 与推力F呈正比，推力F越大，起翘力矩M也越大。若使用大功率的竹筏推进器，则推力F会增大，起翘力矩M可能会使电动螺旋桨起翘过高产生空泡降低推进效率，甚至上翘离开水面，失去推力。

为了解决竹筏推进器的螺旋桨上翘倾向问题，本申请提出一种竹筏机架，请参阅图2、图3，图2是本申请竹筏机架一实施例的侧面结构示意图，图3是本申请竹筏机架第一实施例的结构示意图。本实施例的竹筏机架100包括：机架本体10、转接组件20及传动轴30。

机架本体10用于与原动机40固定连接；传动轴30与机架本体10 可转动地配合，传动轴30一端用于接收原动机40的转动扭矩，另一端用于与螺旋桨50连接，并输出转动扭矩至螺旋桨50；转接组件20与机架本体10连接，用于为传动轴30提供可相对机架本体10转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴30的旋转轴心相互垂直且相交。

机架本体10由若干弯管焊接形成，机架本体10的弯管在中心形成一个容置空间，原动机40的底座设置于容置空间内。原动机40的输出轴与传动轴30连接，接收原动机40的转动扭矩，传动轴30的另一端与螺旋桨50连接，将原动机40的转动扭矩传输至与螺旋桨50。

转接组件20与机架本体10连接，为传动轴30提供转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度即机架本体10左右摆动时，机架本体10控制转接组件20左右摆动，带动传动轴30左右摆动，从而调整螺旋桨50的前进方向；第二转动自由度即机架本体10上下摆动时，机架本体10控制转接组件20上下摆动，带动传动轴30上下摆动，从而调整螺旋桨50的高度位置。

机架本体10由若干弯管焊接形成，机架本体10的弯管在中心形成一个容置空间，原动机40的底座设置于容置空间内。原动机40的输出轴与传动轴30连接，接收原动机40的转动扭矩，传动轴30的另一端与螺旋桨50连接，将原动机40的转动扭矩传输至与螺旋桨50。

机架本体10不仅限于图2及图3中展示的弯管机架，在其他实施例，机架本体10也可以为其他形式的机架，在此不作限定。

在本实施例中，转接组件20用于为传动轴30提供转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴30的旋转轴心相互垂直且相交，可以将避免了竹筏机架100的转接组件20与传动轴30之间力臂L的存在，从而避免了起翘力矩M的产生。

区别于现有技术，本申请的竹筏机架100的转接组件20与机架本体10连接，转接组件20与传动轴30活动连接，用于为传动轴30提供转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴的旋转轴心相互垂直且相交，能够使得螺旋桨50受到的水流反向推力经传动轴30抵消至转接组件20上，便于操控螺旋桨50的转向及起翘。

可选地，请参阅图3，转接组件20包括轴套连接部21及机架轴套 22，传动轴30穿设于机架轴套22内，轴套连接部21与机架轴套22活动连接，轴套连接部21设有竖轴211和由竖轴211延伸出的弯曲轴212，竖轴211的一端与机架本体10转动配合，用于为传动轴30提供第一转动自由度，弯曲轴212由竖轴211远离竹筏本体60一端延伸出，弯曲轴212远离竖轴211一端设有横向段213，横向段213与传动轴30转动配合，用于为传动轴30提供第二转动自由度。

本实施例中转接组件20的轴套连接部21与机架轴套22进行活动连接，通过控制轴套连接部21为传动轴30提供转动的第一转动自由度和第二转动自由度，第一转动自由度即机架本体10左右摆动时，带动轴套连接部21及机架轴套22左右摆动，从而带动传动轴30相对于竹筏本体60转动，从而调整螺旋桨50的前进方向；第二转动自由度即机架本体10上下摆动时，机架轴套22及传动轴30相对于轴套连接部21 转动，从而调整螺旋桨50的高度位置。

其中，本实施例的轴套连接部21与机架轴套22活动连接，第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及传动轴30的旋转轴心相互垂直且相交，可以避免了竹筏机架100的轴套连接部21与传动轴30之间力臂L的存在，从而避免了起翘力矩M的产生。

请参阅图3，轴套连接部21设有竖轴211和由竖轴211延伸出的弯曲轴212，竖轴211的一端与竹筏本体60转动配合，用于为机架轴套 22提供第一转动自由度，弯曲轴212由竖轴211远离竹筏本体60一端延伸出，弯曲轴212远离竖轴211一端设有横向段213，横向段213与机架轴套22转动配合，用于为机架轴套22提供第二转动自由度。

弯曲轴212可以如图3所示成U字型设置，向远离机架轴套22一侧弯曲，可以避免弯曲轴212与机架本体10、机架轴套22及传动轴30 之间的干涉。

在其他实施例中，弯曲轴212也可以成其他形状设置，只要能避免与机架本体10、机架轴套22及传动轴30之间发生干涉即可，在此不作限定。

轴套连接部21的竖轴211的一端与图2中的竹筏本体60转动配合，机架本体10左右摆动时，通过控制轴套连接部21的竖轴211相对于竹筏本体60转动，从而控制传动轴30进行左右摆动，进而调整螺旋桨50 的前进方向；轴套连接部21的弯曲轴212包括第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122分别从竖轴211远离竹筏本体60一端的两侧延伸出来，以竖轴211为中心，第一弯曲轴2121 及第二弯曲轴2122轴对称设置，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122 远离竖轴211的一端分别设有第一横向段2131及第二横向段2132，横向段213与机架轴套22进行活动连接，机架本体10上下摆动时，通过控制横向段213相对于轴套连接部21转动，从而调整螺旋桨50的高度位置。

可选地，请参阅图4，图4是本申请竹筏机架第二实施例的结构示意图，机架轴套22的外侧壁延伸出套筒221，横向段213的一端插入套筒221远离机架轴套22的一端，并与机架轴套22可转动地配合。

机架轴套22的外侧壁分别从两侧延伸出套筒221，套筒221包括第一套筒2211及第二套筒2212，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122的第一横向段2131及第二横向段2132分别插入第一套筒2211及第二套筒2212远离机架轴套22的一端，分别与第一套筒2211及第二套筒2212 可转动地配合。

套筒221可以焊接于机架轴套22也可采用其他连接方式与机架轴套22进行连接，在此不作限定。

可选地，横向段213设有横向转轴孔，机架轴套22的外侧壁延伸出与横向转轴孔转动配合的横向转轴。

在其他实施例中，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122分别从竖轴 211远离竹筏本体60一端的两侧延伸出来，以竖轴211为中心，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122轴对称设置，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122远离竖轴211的一端设有横向段213，横向段213与机架轴套 22进行活动连接时，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122的第一横向段 2131及第二横向段2132可设置为横向转轴孔，对应地，机架轴套22的外侧壁分别从两侧延伸出与横向转轴孔转动配合的两个横向转轴，从而实现第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122与机架轴套22的活动连接。本实施例中，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122与机架轴套22的活动连接并不局限于上述方式，也可采用其他方式实现，在此不作限定。

可选地，请参阅图2及图4，竖轴211远离弯曲轴212的一端设有竖向转轴孔，竹筏本体60设有竹筏固定部61，竹筏固定部61设有固定杆611，固定杆611的一端与竖向转轴孔转动配合。

轴套连接部21的竖轴211的一端与图2中的竹筏固定部61转动配合时，竖轴211远离弯曲轴212的一端可设有竖向转轴孔，对应地，在竹筏固定部61可设有固定杆611，固定杆611的一端与竖向转轴孔转动配合。

可选地，在其他实施例中，竹筏固定部61设有竹筏竖向孔，竖轴 211远离弯曲轴212的一端与竹筏竖向孔转动配合。

具体地，轴套连接部21的竖轴211的一端与图2中的竹筏固定部 61转动配合，竹筏固定部61的固定杆上设置竹筏竖向孔，竖轴211远离弯曲轴212的一端与竹筏竖向孔转动配合。

可选地，请参阅图5，图5是本申请竹筏机架第三实施例的结构示意图，机架轴套22的外侧壁延伸出连接架222，连接架222远离机架轴套22的一端设置支架套筒223，横向段213与支架套筒223插入机架轴套22一端，并与支架套筒223可转动地配合。

在本实施例中，机架轴套22的外侧壁还可以设置连接架222，连接架222由可由两块连接板构成，两个连接板与机架轴套22设置成三角型结构设置，远离机架轴套22的一端设置支架套筒223。在其他实施中，连接架222也可以为其他结构形式，只需满足连接机架轴套22及支架套筒223即可，在此不作限定。

如图5所示，连接架222包括第一连接架2221及第二连接架2222，机架轴套22的外侧壁分别从两侧延伸出第一连接架2221及第二连接架 2222，第一连接架2221及第二连接架2222轴对称设置。第一连接架2221 及第二连接架2222远离机架轴套22的一端分别设置第一支架套筒2231 及第二支架套筒2232，第一弯曲轴2121及第二弯曲轴2122的第一横向段2131及第二横向段2132分别插入第一支架套筒2231及第二支架套筒2232的一端，进行可转动地配合。

连接架222的设置可以使支架套筒223与机架轴套22的连接更加紧固，使支架套筒223不易掉落。

在本实施例中，弯曲轴212为配合连接架与支架套筒223，与支架套筒223可转动地配合，可以如图5所示成Z字型设置，向远离机架轴套22一侧弯曲，可以避免弯曲轴212与机架本体10、机架轴套22及传动轴30之间的干涉。在其他实施例中，弯曲轴212也可以成其他形状设置，只要能避免与机架本体10、机架轴套22及传动轴30之间发生干涉即可，在此不作限定。

可选地，请参阅图2、图3及图6，图6是本申请竹筏推进器第一实施例的结构示意图，机架本体10设有固定连接机架轴套22外侧壁的第一转向把手70，第一转向把手70为机架轴套22提供沿第一转动自由度转动的横向转动扭矩，以及沿第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

第一转向把手70与机架轴套22的外侧壁固定连接，且设置于远离螺旋桨50一侧，第一转向把手70的长度方向与机架轴套22的长度方向平行。为了避免第一转向把手70与原动机40产生干涉，机架轴套22 远离螺旋桨50一端设置向外延伸的第三弯曲轴224，第一转向把手70 与第三弯曲轴224连接，以机架轴套22提供沿第一转动自由度转动的横向转动扭矩，以及沿第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

通过左右摆动第一转向把手70，第一转向把手70左右摆动通带动机架轴套22左右摆动，机架轴套22带动轴套连接部21相对于竹筏固定部61左右转动，从而为机架轴套22提供可相对竹筏固定部61转动的第一转动自由度转动的横向转动扭矩；通过上下摆动控制第一转向把手70，第一转向把手70上下摆动通带动机架轴套22上下摆动，机架轴套22相对于轴套连接部21转动，从而为机架轴套22提供第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

可选地，请参阅图7，图7是本申请竹筏推进器第二实施例的结构示意图，机架本体10设有固定连接机架轴套22外侧壁的支撑架80，支撑架80远离机架轴套22一端用于与原动机40固定连接。

支撑架80由若干弯管焊接形成，支撑架80的弯管在中心形成一个容置空间，原动机40的底座部分设置于容置空间内，原动机40的输出轴部分设置于容置空间之上，原动机40的输出轴与传动轴30连接，接收原动机40的转动扭矩，传动轴30的另一端与螺旋桨50连接，将原动机40的转动扭矩传输至与螺旋桨50。

可选地，请参阅图2、图3及图7，支撑架80设有远离机架轴套22 延伸的第二转向把手90，第二转向把手90为机架轴套22提供沿第一转动自由度转动的横向转动扭矩，以及沿第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

支撑架80具有固定于机架轴套22侧壁的支撑固定端81和与支撑固定端81相对的把手固定端82，以及连接于支撑固定端81和把手固定端82之间的弯曲支撑段83。把手固定端82与支撑固定端81的相对方向平行机架轴套22的长度方向。弯曲支撑段83用于支撑固定原动机40。第二转向把手90的一端固定于把手固定端82。第二转向把手90的长度方向与机架轴套22的长度方向平行。本申请进一步提出一种竹筏推进器，请参阅图7，该竹筏推进器200包括原动机40、螺旋桨50及上述任意一项实施例的竹筏机架100，原动机40固定于所机架本体10上，并输出转动扭矩至传动轴30的一端，螺旋桨50连接于传动轴30。

可选地，原动机40为电机，竹筏推进器200还包括固定于机架本体10上的驱动器41，驱动器41与原动机40电连接，用于控制原动机 40输出转动扭矩。可以理解的是，所述原动机40还可以是燃油发动机、氢燃料发动机。

可选地，竹筏推进器200还包括交互控制组件42，交互控制组件 42与驱动器41电连接，交互控制组件42用于与驱动器41进行控制指令交互。

本申请进一步提出一种竹筏300，请参阅图8，图8是本申请竹筏一实施例的结构示意图，竹筏300包括上述的竹筏推进器200，竹筏300 还包括竹筏本体60，竹筏本体60与竹筏固定部61固定连接，用于支撑转接组件20。

请参阅图2、图7及图8，在竹筏300行驶的状态下，螺旋桨50下沉于水面下，螺旋桨50推动水流，水流反作用力经传动轴30、转接组件20及机架本体10依次传递至竹筏本体60，使得竹筏本体60前进。当竹筏300需要转向时，通过控制左右摆动第二转向把手90控制机架本体10及支撑架80左右摆动，从而控制机架轴套22及传动轴30相对于竹筏固定部61转动，进而调整螺旋桨50的偏转方向，从而实现竹筏 300偏航转向。当竹筏300遇浅水、或水下障碍物时，通过下压第二转向把手90，第二转向把手90带动机架轴套22相对于轴套连接部21转动，使得传动轴30、机架轴套22及螺旋桨50翘起上下调节高度，从而应对浅水、躲避障碍物等情况。

竹筏300还包括固定于竹筏本体60的储能设备220，储能设备220 连接原动机40，为原动机40提供能量。储能设备220可以是锂电池、氢气燃料电池、太阳能电池等。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种竹筏机架，其特征在于，包括：

机架本体，用于与原动机固定连接；

传动轴，与所述机架本体可转动地配合，所述传动轴一端用于接收所述原动机的转动扭矩，另一端用于与螺旋桨连接，并输出转动扭矩至所述螺旋桨；

转接组件，与所述机架本体连接，用于为所述传动轴提供可转动的第一转动自由度和第二转动自由度，所述第一转动自由度的转动轴心、第二转动自由度的转动轴心及所述传动轴的旋转轴心相互垂直且相交。

2.根据权利要求1所述的竹筏机架，其特征在于，所述转接组件包括轴套连接部，所述轴套连接部设有竖轴和由所述竖轴延伸出的弯曲轴，所述竖轴的一端与所述机架本体转动配合，用于为所述传动轴提供所述第一转动自由度，所述弯曲轴由所述竖轴远离所述竹筏本体一端延伸出，所述弯曲轴远离所述竖轴一端设有横向段，所述横向段与所述传动轴转动配合，用于为所述传动轴提供所述第二转动自由度。

3.根据权利要求2所述的竹筏机架，其特征在于，所述转接组件包括机架轴套，所述传动轴穿设于所述机架轴套内，所述轴套连接部与所述机架轴套活动连接，所述机架轴套的外侧壁延伸出套筒，所述横向段的一端插入所述套筒远离机架轴套的一端，并与所述套筒可转动地配合。

4.根据权利要求3所述的竹筏机架，其特征在于，所述机架轴套的外侧壁延伸出连接架，所述连接架远离所述机架轴套的一端设置支架套筒，所述横向段与所述支架套筒插入所述机架轴套一端，并与所述支架套筒可转动地配合。

5.根据权利要求3所述的竹筏机架，其特征在于，所述横向段设有横向转轴孔，所述机架轴套的外侧壁延伸出与所述横向转轴孔转动配合的横向转轴。

6.根据权利要求2所述的竹筏机架，其特征在于，所述竖轴远离所述弯曲轴的一端设有竖向转轴孔，所述竹筏本体设有竹筏固定部，所述竹筏固定部设有固定杆，所述固定杆的一端与所述竖向转轴孔转动配合。

7.根据权利要求6所述的竹筏机架，其特征在于，所述竹筏固定部设有竹筏竖向孔，所述竖轴远离所述弯曲轴的一端与所述竹筏竖向孔转动配合。

8.根据权利要求3所述的竹筏机架，其特征在于，所述机架本体设有固定连接所述机架轴套外侧壁的第一转向把手，所述第一转向把手为所述传动轴提供沿所述第一转动自由度转动的横向转动扭矩，以及沿所述第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

9.根据权利要求8所述的竹筏机架，其特征在于，所述机架本体设有固定连接所述机架轴套外侧壁的支撑架，所述支撑架远离所述传动轴一端用于与所述原动机固定连接。

10.根据权利要求9所述的竹筏机架，其特征在于，所述支撑架设有远离所述机架轴套延伸的第二转向把手，所述第二转向把手为所述传动轴提供沿所述第一转动自由度转动的横向转动扭矩，以及沿所述第二转动自由度转动的竖向转动扭矩。

11.一种竹筏推进器，其特征在于，所述竹筏推进器包括原动机、螺旋桨及权利要求1-7任意一项所述的竹筏机架，所述原动机固定于所述机架本体上，并输出转动扭矩至所述传动轴的一端，所述螺旋桨连接于所述传动轴。

12.一种竹筏，其特征在于，所述竹筏包括权利要求11所述的竹筏推进器，所述竹筏还包括竹筏本体，所述竹筏本体用于支撑所述转接组件。

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