DE102022101872A1

DE102022101872A1 - Schiffantriebsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Schiffantriebsvorrichtung mit Aufprallschutz

Info

Publication number: DE102022101872A1
Application number: DE102022101872.5A
Authority: DE
Inventors: Randall J. Poirier; Wayne M. Jaszewski; Jeremy J. Kraus; Derek J. Fletcher
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2022-08-25
Also published as: US20220266969A1; US11603179B2

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug. Eine Basis ist zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug ausgebildet. Eine Welle umfasst ein oberes Segment und ein unteres Segment, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken, wobei das obere Segment mit der Basis gekoppelt ist. Ein Propulsor ist mit dem unteren Segment gekoppelt, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben. Ein Stoßdämpfer umfasst ein elastisches Glied, das das obere Segment und das untere Segment elastisch miteinander koppelt, wobei das elastische Glied Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortführung der am 25. Februar 2021 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 17/185,289 , auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf verstaubare Propulsoren für e.
HINTERGRUND
Die folgenden US-Patente stellen Hintergrundinformationen bereit und es wird hier auf sie in ihrer Gesamtheit Bezug genommen.
Das US-Patent Nr. 6,142,841 offenbart ein Manöversteuersystem, das druckbeaufschlagte Flüssigkeit an drei oder mehr Stellen eines s zum selektiven Erzeugen von Schub, der das in gewünschte Positionen und entsprechend gewählter Bewegungen bewegt, nutzt. Eine Quelle von druckbeaufschlagter Flüssigkeit, wie z. B. eine Pumpe oder ein Strahlpumpenantriebssystem, ist mit mehreren Verteilungsleitungen verbunden, die wiederum mit mehreren Auslassleitungen verbunden sind. Die Auslassleitungen sind an dem Rumpf des Wasserfahrzeuges befestigt und leiten Flüssigkeitsströme zur Erzeugung von Schüben, die das Wasserfahrzeug wie gewünscht bewegen, von dem Wasserfahrzeug weg. Eine Flüssigkeitsverteilungssteuerung ist vorgesehen, die es einem Bediener des Wasserfahrzeugs ermöglichen, einen Joystick zum selektiven Zusammendrücken und Aufblasen der Verteilungsleitungen, um die Wasserströme derart zu manipulieren, dass das Wasserfahrzeug wie gewünscht manövriert wird, zu verwenden.
Das US-Patent Nr. 7,150,662 offenbart ein Anlegesystem für ein Wasserfahrzeug und eine Antriebsanordnung dafür, wobei das Anlegesystem mehrere der Antriebsanordnungen umfasst und wobei jede Antriebsanordnung eine Anordnung aus Motor und Propeller umfasst, die an dem distalen Ende einer Lenksäule vorgesehen ist, und jede der Antriebsanordnungen in einer Arbeitsposition, so dass sich ihre Anordnung aus Motor und Propeller in das Wasser erstreckt und zum Lenken des Wasserfahrzeugs gedreht werden kann, anbringbar ist.
Das US-Patent Nr. 7,305,928 offenbart ein Schiffspositionierungssystem, das ein Wasserfahrzeug derart manövriert, dass das Wasserfahrzeug seine globale Position und seinen Kurs entsprechend einer Soll-Position und eines Soll-Kurses, die von dem Bediener des Wasserfahrzeugs gewählt wurden, beibehält. Bei Verwendung in Verbindung mit einem Joystick kann der Bediener des Wasserfahrzeugs das System in einen Modus für aktivierte Standorthaltung versetzen, und das System hält dann die gewünschte Position, die bei dem ursprünglichen Joystickwechsel von einem aktiven Modus zu einem inaktiven Modus erhalten wurde. Auf diese Weise kann der Bediener das Wasserfahrzeug selektiv manuell manövrieren, und wenn der Joystick freigegeben wird, hält das Wasserfahrzeug die Position, in der es in dem Moment war, in dem der Bediener aufgehört hat, es mit dem Joystick zu manövrieren.
Das US-Patent Nr. 7,753,745 offenbart Statusanzeigen zur Verwendung mit einem Wasserfahrzeugantriebssystem. Eine beispielhafte Anzeige umfasst eine Leuchte, die mit einem Antriebssystem eines Wasserfahrzeugs wirkgekoppelt ist, wobei der Betrieb der Leuchte einen Status eines Strahlrudersystems des Antriebssystems anzeigt.
Das US-Patent Nr. RE39032 offenbart einen Mehrzwecksteuermechanismus, der dem Bediener des Wasserfahrzeugs gestattet, den Mechanismus sowohl als standardmäßigen Schubregler als auch als Gangwahlvorrichtung und alternativ dazu als eine Mehrachsen-Joystickansteuervorrichtung zu verwenden. Der Steuermechanismus umfasst einen Basisabschnitt und einen Hebel, der bezüglich des Basisabschnitts zusammen mit einem distalen Glied, das an dem Hebel zur Drehung um eine Mittelachse des Hebels angebracht ist, beweglich ist. Ein primäres Steuersignal wird von dem Mehrzwecksteuermechanismus bereitgestellt, wenn das Wasserfahrzeug in einem ersten Modus betrieben wird, wobei das Steuersignal Informationen zur Motordrehzahl und Gangwahl bereitstellt. Der Mechanismus kann auch in einem zweiten oder Anlegemodus betrieben werden und ein erstes, ein zweites und ein drittes sekundäres Steuersignal bezüglich der gewünschten Manöver des Wasserfahrzeugs bereitstellen.
Die europäische Patentanmeldung Nr. EP 1 914 161 , die europäische Patentanmeldung Nr. EP 2 757 037 und die japanische Patentanmeldung Nr. JP 2013-100013 A stellen auch Hintergrundinformationen bereit und es wird in ihrer Gesamtheit auf sie Bezug genommen.
KURZDARSTELLUNG
Diese Kurzdarstellung wird zur Einführung einer Auswahl von Konzepten, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden, bereitgestellt. Diese Kurzdarstellung soll weder Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, noch soll sie als Hilfsmittel zur Beschränkung des Schutzumfangs des beanspruchten Erfindungsgegenstands verwendet werden.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug. Eine Basis ist zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug ausgebildet. Eine Welle umfasst ein oberes Segment und ein unteres Segment, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken, wobei das obere Segment mit der Basis gekoppelt ist. Ein Propulsor ist mit dem unteren Segment gekoppelt, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben. Ein Stoßdämpfer umfasst ein elastisches Glied, das das obere Segment und das untere Segment elastisch miteinander koppelt, wobei das elastische Glied Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich ferner auf Verfahren zur Herstellung von Antriebsvorrichtungen für ein Wasserfahrzeug. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren Konfigurieren einer Basis zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug und Kopplung einer Welle mit der Basis, wobei die Welle ein oberes Segment und ein unteres Segment umfasst, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken. Das obere Segment ist mit der Basis gekoppelt. Das Verfahren umfasst ferner Koppeln eines Propulsors mit dem unteren Segment, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben. Das Verfahren umfasst ferner Koppeln des oberen Segments mit dem unteren Segment über ein elastisches Glied eines Stoßdämpfers, wobei das elastische Glied Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert.
Bei einigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung koppelt eine Schraubenfeder das obere Segment und das untere Segment elastisch miteinander, wobei das elastische Glied den Längsachsen des oberen Segments und des unteren Segments entgegenwirkt, die nicht parallel zueinander verlaufen, der Drehung des unteren Segments relativ zum oberen Segment entgegenwirkt und Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert. Eine Abreißhülse koppelt das obere Segment und das untere Segment starr, wobei die Abreißhülse dazu ausgebildet ist, zu zerbrechen, wenn die von dem unteren Segment empfangenen Aufprallkräfte eine vorbestimmte Grenze überschreiten. Das obere Segment und das untere Segment bleiben nach Zerbrechen der Abreißhülse durch die Schraubenfeder miteinander gekoppelt.
Verschiedene andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Offenbarung werden durch die folgende Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen offensichtlich.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben.

1 ist eine isometrische Ansicht eines Wasserfahrzeugs, in das eine verstaubare Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung integriert ist, von unten;
2 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines Systems, wie z. B. das in 1 gezeigte, in einer verstauten Position;
3 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie 3-3 in 2;
4 st eine Rückansicht des in 2 gezeigten Systems;
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 2;
6 ist eine isometrische Ansicht von unten, die das System von 2 in einer Einsatzposition darstellt;
7 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie 7-7 in 6;
8 ist eine Rückansicht des Systems von 6;
9 ist eine isometrische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
10 stellt ein beispielhaftes Steuersystem zur Steuerung verstaubarer Antriebsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung dar;
11 stellt eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung, in die Aufprallschutz integriert ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung von unten dar;
12 ist eine isometrische Teilansicht der Antriebsvorrichtung von 11, die von der Basis und dem Wasserfahrzeug getrennt gezeigt wird;
13 ist eine auseinandergezogene Ansicht des in 12 gezeigten Aufprallschutzsystems;
14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 in 12;
15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 15-15 in 12;
16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 in 12, die die Bereitstellung von Aufprallschutz gegenüber einer Aufprallkraft zeigt; und
17 ist eine isometrische Schnittansicht ähnlich der Ansicht von 14, die eine weitere Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung, in die Aufprallschutz integriert ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegenden Erfinder haben ein Problem mit derzeit in der Technik bekannten Bugstrahlrudern, und insbesondere jenen, die zum Verstauen einfahrbar sind, erkannt. Insbesondere ist bei Wasserfahrzeugen mit Pontons der Zwischenraum zwischen den Pontons zur Unterbringung einer Antriebsvorrichtung, und insbesondere einer Antriebsvorrichtung, die zur Erzeugung eines Antriebs in der Backbord-Steuerbord-Richtung ausgerichtet ist, unzulänglich. Das Problem wird weiter verschärft, wenn in Betracht gezogen wird, wie Wasserfahrzeuge für den Straßentransport auf Anhänger verladen werden. Eine übliche Art von Anhänger ist eine Scherenhebebühne, bei der Auflagen zwischen den Pontons positioniert werden, um das Wasserfahrzeug an der Unterseite des Decks anzuheben. Eine beispielhafte Hebebühne dieser Art ist der von der Firma Karavan in Fox Lake, Wisconsin, hergestellte „Scissor Lift Pontoon Trailer“. Diesbezüglich schließt die Positionierung eines Bugstrahlruders zwischen Pontons eines Wasserfahrzeuges entweder die Verwendung eines Scherenhebebühnenanhängers aus oder erzeugt so einen kleinen Zwischenraum, dass Beschädigungen an dem Bugstrahlruder und/oder dem Anhänger beim Einführen, Anheben und/oder Transport des Wasserfahrzeugs auf dem Anhänger wahrscheinlich sind. Somit haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass es vorteilhaft wäre, den Propulsor in eine längsseitige Ausrichtung beim Verstauen zu drehen, um die Breite des Bugstrahlruders auf ein Minimum zu reduzieren. Darüber hinaus haben die vorliegenden Erfinder die Attraktivität einer Entwicklung solch eines drehbaren Propulsors, der keine zusätzlichen Aktuatoren, die die Kosten und Komplexität des Gesamtsystems erhöhen, für diese Drehung benötigt, erkannt.
1 stellt die Unterseite eines Wasserfahrzeugs 1 dar, die in der Technik allseits bekannt ist, jedoch mit einer Ausführungsform einer verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist. Das Wasserfahrzeug 1 erstreckt sich zwischen einem Bug 2 und einem Heck 3, sowie zwischen der Backbordseite 4 und der Steuerbordseite 5, wodurch eine Längsschiffsebene (FAP - Fore-Aft Plane) und eine Backbord-Steuerbord-Richtung PS definiert werden. Das Wasserfahrzeug 1 umfasst ferner ein Deck 6 mit einer Reling 8 darauf und Pontons 12, die an der Unterseite 10 des Decks 6 befestigt sind. Das Wasserfahrzeug 1 wird mit einem Abschnitt einer Scherenhebebühne 20, insbesondere den Auflagen 22, die zwischen Pontons 12 zum Heben und Stützen des Wasserfahrzeugs 1 für den Überlandtransport auf in der Technik allseits bekannte Art und Weise positioniert sind, gezeigt. Wie nachstehend genauer erörtert wird, weisen Ausführungsformen einer neuartigen verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 einen Propeller 284 auf, der im Gegensatz zur Verwendung für das Vortreiben des Wasserfahrzeugs 1 im Wasser als ein Bugstrahlruder im verstauten Zustand zu der Unterseite 10 des Decks 6 weist. Dies unterscheidet sich von im Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen, bei denen der Propeller zu den Pontons weist. Bei Konfigurationen des Standes der Technik gibt es in der Regel nicht ausreichend Platz zwischen der Antriebsvorrichtung und den Pontons, um die Auflagen der Scherenhebebühne einzupassen, ohne Beschädigungen der Antriebsvorrichtung beim Einführen der Auflagen, Anheben des Wasserfahrzeugs und/oder Transport auf der Straße zu riskieren.
2-3 stellen eine beispielhafte verstaubare Antriebsvorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Offenbarung, die hier in einer verstauten Position ausgerichtet ist, dar. Die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 umfasst eine Basis 40, die eine Oberseite 42 aufweist, wobei sich Seiten 44 von der Oberseite 42 weg senkrecht nach unten erstrecken. Die Seiten 44 umfassen eine Innenseite 46 und eine Außenseite 48 und erstrecken sich zwischen einem ersten Ende 65 und einem zweiten Ende 67, die eine Länge 66 dazwischen definieren. Eine Breite 64 wird zwischen den Seiten 44 definiert. Ein Anschlag 80, der Seiten 82 und einen Boden 84 aufweist, ist zwischen die Seiten 44 der Basis 40 gekoppelt. Ein Schenkel 68 mit einer Innenseite 70 und einer Außenseite 72 erstreckt sich zwischen einem oberen Ende 74 und einem unteren Ende 76. Der Schenkel 68 ist an dem oberen Ende 74 mit der Oberseite 42 der Basis 40 gekoppelt und erstreckt sich von dieser senkrecht nach unten. Ein stationäres Zahnrad 92, das eine Eingriffsfläche 96 mit Zahnradzähnen und eine gegenüberliegende Befestigungsfläche 94 aufweist, ist mit dem Schenkel 68 gekoppelt, wobei die Befestigungsfläche 94 zur Innenseite 70 des Schenkels 68 weist. Gemäß der Darstellung in 4 kann bzw. können eine oder mehrere Stützstangen 140 auch zwischen den Seiten 44 vorgesehen und in darin definierten Stützstangenöffnungen 143 aufgenommen sein, um der Basis 40 Starrheit zu verleihen. In dem gezeigten Beispiel ist die Stützstange 140 in einer Buchse 144 aufgenommen und wird von einem Sicherungsring 146, der in einer in der Stützstange 140 definierten Nut aufgenommen wird, in Position gehalten.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2-3 ist die Basis 40 dazu ausgebildet, so mit dem Wasserfahrzeug 1 gekoppelt zu sein, dass die Oberseite 42 zur Unterseite 10 des Decks 6 weist. Die Basis 40 kann unter Verwendung von Befestigungsmitteln und Halterungen, die derzeit in der Technik bekannt sind, mit dem Deck 6 gekoppelt sein. Eine Befestigungshalterung 60 ist über Befestigungsmittel 62 (z. B. Schrauben, Muttern und Bolzen oder Niete) mit den Außenseiten 48 der Seiten 44 der Basis 40 gekoppelt. Die Befestigungshalterung 60 ist in einer C-Kanal-Halterung oder anderer im Stand der Technik bekannter Hardware (nicht gezeigt) aufnehmbar, die mit dem Deck 6 und/oder den Pontons 12 gekoppelt ist, um dadurch die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 damit zu koppeln.
Gemäß der Darstellung in 2-4 umfasst die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 eine Welle 230, die sich zwischen einem proximalen Ende 232 und einem distalen Ende 234, die eine Längsachse LA dazwischen definieren, erstreckt. Das proximale Ende 232 der Welle 230 ist nicht drehbar mit einem beweglichen Zahnrad 100 gekoppelt. Das bewegliche Zahnrad 100 weist eine proximale Fläche 102 und eine Eingriffsfläche 104 mit Zahnradzähnen auf, wobei die Eingriffsfläche 104 mit der Eingriffsfläche 96 stationären Zahnrads 92 in Eingriff steht, so dass sie zusammen einen Zahnradsatz 90 bilden, der nachstehend genauer erörtert wird. Das bewegliche Zahnrad 100 umfasst ferner einen Schaft 106, der sich senkrecht zur proximalen Fläche 102 erstreckt und mit der Welle 230 auf in der Technik bekannte Art und Weise gekoppelt ist (z. B. über eine Stellschraube oder Schweißen). Dadurch ist das bewegliche Zahnrad 100 an der Welle 230 fixiert, so dass eine Drehung des beweglichen Zahnrads 100 eine Drehung der Welle 230 um die Längsachse LA bewirkt.
Unter Bezugnahme auf 2 und 5-6 ist eine Schwenkdrehvorrichtung 150 mit der Welle 230 in der Nähe ihres proximalen Endes 230 unter dem beweglichen Zahnrad 100 gekoppelt. Die Schwenkdrehvorrichtung 150 umfasst einen Hauptkörper 152, der sich zwischen einem ersten Ende 154 und einem zweiten Ende 156 mit einer dazwischen definierten Öffnung 153 erstreckt. Die Welle 230 ist durch die Öffnung 153 zwischen dem ersten Ende 154 und dem zweiten Ende 156 des Hauptkörpers 152 aufgenommen und darin drehbar. Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Buchse 155 in der Öffnung 153 des Hauptkörpers 152 aufgenommen, und die Welle 230 erstreckt sich durch eine Öffnung 157 in der Buchse 155. Die Buchse 155 gestattet eine gleichmäßige Drehung zwischen der Welle 230 und dem Hauptkörper 152. Die Welle 230 wird über ein erstes und ein zweites Klemmsystem 210, 220 in dem Hauptkörper 152 gehalten. Das erste Klemmsystem 210 umfasst zwei Klemmsegmente 212, die durch Befestigungsmittel 216 miteinander gekoppelt sind, die in Öffnungen und Aufnahmen darin aufgenommen sind, z. B. Gewindeöffnungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel 216. Die Klemmsegmente 212 sind zum Klemmen um die Welle 230 direkt über dem Hauptkörper 152 konfiguriert, wobei in dem vorliegenden Beispiel eine Dichtung 213 zur Bereitstellung von Reibung dazwischen angeordnet ist. Gleichermaßen sind die Klemmsegmente 222 des zweiten Klemmsystems 220 über Befestigungsmittel 226 so miteinander gekoppelt, dass sie direkt unterhalb des Hauptkörpers 152 an der Welle festgeklemmt sind, wobei auch eine dazwischen angeordnete Dichtung enthalten sein kann. Auf diese Weise kann sich die Welle 230 innerhalb des Hauptkörpers 152 drehen, aber die ersten und zweiten Klemmsysteme 210, 220 an gegenüberliegenden Enden des Hauptkörpers 152 verhindern, dass sich die Welle 230 axial durch den Hauptkörper 152 bewegt. Gemäß der Darstellung in 2-3 und 5 ist die Welle 230 um eine Querachse (als Schwenkachse PA gezeigt), die durch koaxial ausgerichtete Schwenkachsen 120, 121 gebildet wird, schwenkbar. Die Schwenkachsen 120, 121 sind in Schwenkachsenöffnungen 52, die in den Seiten 44 der Basis 40 definiert werden, mit Buchsen 122 dazwischen zur Verhinderung von Abnutzung aufgenommen. Sicherungsringe 126 können in Nuten 128, die in den Schwenkachsen 120, 121 definiert werden, aufgenommen werden, um die axiale Position der Schwenkachsen 120, 121 in der Basis 40 zu halten. Die inneren Enden der Schwenkachsen 120, 121 sind in dem Hauptkörper 152 der mit der Welle 230 gekoppelten Schwenkdrehvorrichtung 150 aufgenommen. Die Schwenkachse 120 ist in einer Schwenkachsenöffnung 162 des Hauptkörpers 152 aufgenommen, so dass die Außenfläche der Schwenkachse 120 mit einer Innenwand 159 des Hauptkörpers 152 in Eingriff steht. Bei der Ausführungsform von 5 bleibt zum Gestatten für Toleranzen und Biegen und/oder Bewegung der Seiten 44 der Basis 40 ein Spalt 164 am Ende der Schwenkachse 120.
Unter fortgeführter Bezugnahme auf 5 umfasst die Schwenkdrehvorrichtung 150 ferner einen Erstreckungskörper 170, der sich von dem Hauptkörper 152 weg erstreckt. Der Erstreckungskörper 170 definiert eine Schwenkachsenöffnung 178 darin zur Aufnahme der Schwenkachse 121. Die Schwenkachse 121 weist ein Einführungsende 129 mit einem daran definierten Gewinde 127, das in ein Gewinde 173 der in dem Erstreckungskörper 170 definierten Schwenkachsenöffnung 178 eingreift, auf. Ein Schlitz 123 wird in dem Ende der Schwenkachse 121, das dem Einführungsende 129 gegenüberliegt, definiert. Die Schwenkachse wird also durch Drehen eines in dem Schlitz 123, der in dem Ende der Schwenkachse 121 definiert wird, in Eingriff stehenden Werkzeugs (z. B. eines Flachschraubendrehers) in den Erstreckungskörper 170 eingeschraubt. Ein Sicherungsring 126 kann auch integriert und in Nuten 128, die in der Schwenkachse 121 definiert werden, aufnehmbar sein, um eine axiale Verschiebung der Schwenkachse 121 bezüglich der Seiten 44 der Basis 40 zu verhindern.
Gemäß der Darstellung in 2 definiert eine Fläche 176 des Erstreckungskörpers 170 eine Kerbe 177, die darin vertieft ist, die auch, wie sich zeigen wird, für einen nicht drehenden Eingriff mit einem Schwenkarm 190 sorgt. Der Schwenkarm 190 umfasst einen Schaftabschnitt 192, der eine Fläche 198 mit einem Vorsprung 179, der sich senkrecht von der Fläche 198 weg erstreckt, aufweist. Der Vorsprung 179 ist in der Kerbe 177 aufgenommen, wenn die Flächen 176, 198 aneinander anliegen, um den Schwenkarm 190 und den Erstreckungskörper 170 drehfest zu fixieren. Es versteht sich, dass andere Konfigurationen zur drehfesten Fixierung des Schwenkarms 190 und des Erstreckungskörpers 170 auch von der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen werden, beispielsweise andere Verkeilungsanordnungen oder Befestigungsmittel.
Der Schaftabschnitt 192 des Schwenkarms 190 definiert ferner eine Schwenkachsenöffnung 199 dort hindurch, die ermöglicht, dass sich die Schwenkachse 121 dort hindurch erstreckt. Der Schwenkarm 190 umfasst ferner eine Verlängerung 200, die sich von dem Schaftabschnitt 192 weg erstreckt. Die Verlängerung 200 erstreckt sich von einem proximalen Ende 202, das mit dem Schaftabschnitt 192 gekoppelt ist, zu einem distalen Ende 204 und weist eine Innenfläche gegenüber einer Außenfläche 208 auf. Eine Befestigungsstiftöffnung 209 wird durch die Verlängerung 200 in der Nähe des distalen Endes 204 definiert, die, wie nachstehend erörtert wird, zum Koppeln des Schwenkarms 190 mit einem Aktuator 240 verwendet wird.
Gemäß der Darstellung in 2 und 4 ist der Schwenkarm 190 über eine Vorspannvorrichtung, wie zum Beispiel eine Feder 134, in den Eingriff mit dem Hauptkörper 152 der Schwenkdrehvorrichtung 150 vorgespannt. In dem gezeigten Beispiel ist die Feder 134 eine Wickelfeder oder Schraubenfeder, die die Außenfläche 208 der Verlängerung 200 des Schwenkarms 190 an einem Ende in Eingriff nimmt und eine Unterlegscheibe 124, die an einem Sicherungsring 126, der mit einer Nut der Schwenkachse 121 in Eingriff steht, anliegt, an dem gegenüberliegenden Ende in Eingriff nimmt. Auf diese Weise sorgt die Feder 134 für eine Vorspannkraft, die den Schwenkarm 190 und den Hauptkörper 152 in Eingriff bringt, so dass die Flächen 176, 198 davon während einer Drehung des Schwenkarms 190 in Kontakt bleiben, stellt jedoch auch eine Schutzvorrichtung bereit. Wenn die Welle 230 beispielsweise einer Aufprallkraft (z. B. einem Aufprall auf einen Baumstamm) ausgesetzt wird, gestattet die hier offenbart Konfiguration, dass der Vorsprung 179 (der hier gemäß der Darstellung eine abgerundete Form aufweist) entgegen der Vorspannkraft der Feder 134 aus der Kerbe 177 austritt, um zu verhindern, dass die Kraft andere Komponenten, wie z. B. den mit dem Schwenkarm 190 gekoppelten Aktuator 240, beschädigt (nachstehend genauer erörtert).
Unter Bezugnahme auf 2-4 umfasst die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 ferner einen Aktuator 240 (der hier gemäß der Darstellung ein Linearaktuator ist), der beispielsweise ein derzeit in der Technik bekannter elektrischer, pneumatischer und/oder hydraulische Aktuator sein kann. Der Aktuator 240 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 242 und einem zweiten Ende 244 und weist einen stationären Abschnitt 246 und ein Erstreckungsglied 260, das sich von dem stationären Abschnitt 246 auf in der Technik bekannte Art und Weise erstreckt, auf. Der stationäre Abschnitt 246 umfasst eine Befestigungshalterung 248, die über Befestigungsmittel 252, wie z. B. Bolzen, mit der Basis 40 gekoppelt ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Aktuators 240 erstreckt sich eine Befestigungsstiftöffnung 261 durch das Erstreckungsglied 260, die dazu ausgebildet ist, einen Befestigungsstift 262 dort hindurch aufzunehmen, um das Erstreckungsglied 260 mit dem Schwenkarm 190 der Schwenkdrehvorrichtung 150 zu koppeln. Der gezeigte Befestigungsstift 262 erstreckt sich zwischen einem Kopf 264 und einem Einführungsende 266, das in dem vorliegenden Beispiel eine Verriegelungsstiftöffnung 268 darin zur Aufnahme eines Verriegelungsstifts 269 aufweist. Der Verriegelungsstift 269, beispielsweise ein Keilstift, wird zum lösbaren Halten des Befestigungsstifts 262 im Eingriff zwischen dem Aktuator 240 und dem Schwenkarm 190 eingeführt oder herausgezogen. Es versteht sich, dass bei der Ausführungsform von 2-4 die Betätigung des Aktuators 240 also Schwenken der Welle 230 um die Schwenkachse PA bewirkt.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 ferner einen Propulsor 270, der mit dem distalen Ende 234 der Welle 230 gekoppelt ist. Der Propulsor 270 kann von einem in der Technik bekannten Typ sein, wie z. B. eine elektrische Vorrichtung, die durch eine Batterie betreibbar ist. In dem gezeigten Beispiel umfasst der Propulsor 270 einen Nasenkonus 272, der sich von einem Hauptkörper 274 erstreckt. Der Hauptkörper 274 umfasst einen Erstreckungskragen 276, der eine Wellenöffnung 278 definiert, wobei die Welle 230 in der Wellenöffnung 278 zum Koppeln der Welle 230 mit dem Propulsor 270 aufgenommen wird. Der Propulsor 270 umfasst einen Motor 282 darin, wobei dem Motor 282 über einen Kabelbaum 290 (9, auch als ein Kabel bezeichnet), der sich durch die Welle 230 erstreckt, in dem vorliegenden Beispiel über die durch das bewegliche Zahnrad 100 hindurch definierte Öffnung 108 Steuerung und elektrische Energie zugeführt werden können; es versteht sich jedoch, dass der Kabelbaum 290 an anderen Stellen in die Welle 230 oder den Propulsor 270 eintreten kann. Bei einigen Konfigurationen erstreckt sich der Kabelbaum 290 beispielsweise auch durch eine Dichtung 291 (9), die das Eindringen von Wasser oder anderen Materialien in die Welle 230 verhindert. Der Propulsor 270 umfasst ferner eine Flosse 280 und ist dazu ausgebildet, den Propeller 284 um eine Propellerachse PPA zu drehen. Der Propulsor 270 erstreckt sich in einer Länge 286 (3) und stellt Antriebskräfte in einer Antriebsrichtung DOP bereit. Unter Bezugnahme auf 4 weist der Propulsor 270 eine Breite PW auf, die zur Länge 286 senkrecht ist, wobei die Breite PW bei einigen Ausführungsformen weniger als die Breite 64 der Basis 40 beträgt.
Wie in 6 gezeigt und nachstehend genauer erörtert wird, ist der Propulsor 270 dazu ausgebildet, das Wasserfahrzeug 1 durch das Wasser in der Backbord-Steuerbord-Richtung PS vorzutreiben, wenn die Welle 230 in der Einsatzposition positioniert ist. Es versteht sich, dass gemäß der Beschreibung der Einfachheit halber der Propulsor 270 Vortrieb in der Backbord-Steuerbord-Richtung erzeugt, und dass sich das Wasserfahrzeug somit in der Backbord-Steuerbord-Richtung bewegt. Bei gewissen Konfigurationen kann der Propulsor 270 diese Bewegung des Wasserfahrzeugs in der Backbord-Steuerbord-Richtung jedoch durch gleichzeitiges Verwenden eines anderen Propulsors, der an anderer Stelle an dem Wasserfahrzeug 1 gekoppelt ist, beispielsweise zur Bereitstellung von translatorischer Bewegung anstatt Drehung des Wasserfahrzeugs 1, erzielen.
Es versteht sich, dass beim Überführen der Welle 230 und des Propulsors 270 aus der verstauten Position von 3 in die Einsatzposition von 6 die Welle 230 90 Grad um die Schwenkachse PA von allgemein horizontal zu allgemein vertikal schwenkt und sich der Propulsor 270 90 Grad um die Längsachse LA der Welle 230 von in der Längsschiffsebene FAP liegender Propellerachse PPA (1) zur Erstreckung in der Backbord-Steuerbord-Richtung PS dreht. Die vorliegenden Erfinder haben die vorliegenden offenbarten verstaubaren Antriebsvorrichtungen 30 erfunden, bei denen Schwenken der Welle 230 um die Schwenkachse PA automatisch eine entsprechende Drehung der Welle 230 um ihre Längsachse LA bewirkt, ohne dass zusätzliche Aktuatoren erforderlich sind (wobei beides von demselben Aktuator 240 gemäß obiger Erörterung erreicht wird). Unter Bezugnahme auf 2-3 wird diese Funktion durch einen Zahnradsatz 90 erreicht, der gemäß obiger Erörterung durch den Eingriff des stationären Zahnrads 92 und des beweglichen Zahnrads 100 gebildet wird.
Wie oben erörtert wird, ist das stationäre Zahnrad 92 bezüglich der Basis 40 fixiert, und das bewegliche Zahnrad 100 dreht sich zusammen mit der Welle 230, die sich um ihre Längsachse LA dreht. Wenn die Welle 230 durch Betätigung des Aktuators 240 um die Schwenkachse PA geschwenkt wird, bewirkt der Eingriff zwischen der Eingriffsfläche 96 des stationären Zahnrads 92 und der Eingriffsfläche 104 des beweglichen Zahnrads 100, dass sich das bewegliche Zahnrad 100 dreht, da das feststehende Zahnrad 92 fixiert ist. Diese Drehung des beweglichen Zahnrads 100 bewirkt also eine Drehung des beweglichen Zahnrads 100, die die Welle 230 entsprechend um ihre Längsachse LA dreht. Somit wird die Welle 230 automatisch um ihre Längsachse LA gedreht, wenn der Aktuator 240 die Welle 230 um die Schwenkachse PA schwenkt. Es versteht sich, dass durch entsprechendes Konfigurieren der Eingriffsflächen 94, 104 der Zahnräder (z. B. Anzahl und Größen von Zahnradzähnen) der Zahnradsatz 90 so konfiguriert werden kann, dass das Schwenken der Welle 230 zwischen der verstauten Position von 4 und der Einsatzposition von 6 exakt 90 Grad Drehung der Welle 230 um ihre Längsachse LA entspricht, unabhängig davon, ob die Welle 230 dazu ausgebildet ist, 90 Grad zwischen ihrer verstauten und ihrer Einsatzposition zu schwenken oder nicht. Es versteht sich, dass andere Schwenk- und/oder Drehwinkel auch von der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen werden.
Die vorliegenden Erfinder haben die vorliegenden offenbarten Konfigurationen erfunden, die vorteilhafterweise verstaubare Antriebsvorrichtungen 30 mit einer minimalen Breite 64 (2) in der verstauten Position, wodurch die Verwendung einer Scherenhebebühne 20 oder anderer Hebemechanismen für das Wasserfahrzeug 1 ermöglicht wird, während gleichzeitig der Propulsor zur Erzeugung von Schubkraft in der Backbord-Steuerbord-Richtung PS in der Einsatzposition positioniert wird, bereitstellen.
Gemäß der Darstellung in 6 umfassen gewisse Ausführungsformen einen Anschlag 80 in der Basis 40 zum Anhalten, Zentrieren und/oder Sichern der Welle 230 in der verstauten Position. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein Zentrierungsschlitz 86 in dem Boden 84 des Anschlags 80 definiert. Dieser Zentrierungsschlitz 86 ist dazu ausgebildet, eine Nase 308, die sich von einer mittig entlang der Welle 230 positionierten Klemme 306 erstreckt, aufzunehmen. Wenn die Welle 230 in ihre verstaute Position gemäß der Darstellung in 2 geschwenkt und gedreht wird, wird die Nase 308 der Klemme 306 in dem Zentrierungsschlitz 86 des Anschlags 80 aufgenommen, wodurch der Boden 84 des Anschlags 80 selbst weiteres Aufwärtsschwenken der Welle 230 verhindert, und wodurch der Zentrierungsschlitz 86 eine laterale Bewegung des Propulsors 270 in der verstauten Position verhindert.
Die Ausführungsform von 6 stellt ferner einen Positionssensor 300 dar, der zum Detektieren, ob sich die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 in der verstauten Position befindet, konfiguriert ist. Der gezeigte Positionssensor 300 umfasst einen stationären Abschnitt 302 und einen beweglichen Abschnitt 304, wobei der stationäre Abschnitt 302 ein neben dem Zentrierungsschlitz 86 des Anschlags 80 positionierter Hall-Sensor ist, der den in die Nase 308 integrierten beweglichen Abschnitt 304 detektiert. Auf diese Weise detektiert der Positionssensor 300, wenn sich die Welle 230 ordnungsgemäß in der verstauten Position befindet und wenn sie das nicht ist.
Es versteht sich, dass in der Technik auch andere Positionssensoren 300 bekannt sind und in die hier offenbarten Systeme integriert werden können. Beispielsweise stellt 3 eine Ausführungsform dar, bei der der Positionssensor 300 in den Aktuator 240 integriert ist, wie z. B. einen Lineargeber, der dazu verwendet werden kann, die Position der Welle 230 über die Position des Erstreckungsglieds 260 des Aktuators 240 bezüglich des stationären Abschnitts 246 abzuleiten. Ein beispielhafter Positionssensor 300 ist beispielsweise der Mercury Marine's Position Sensor ASM, Teilenummer 8M0168637.
Die vorliegende Offenbarung zieht andere Ausführungsformen von verstaubaren Antriebsvorrichtungen 30 in Betracht. Beispielsweise stellt 9 eine Ausführungsform mit zwei Schwenkarmen 190, die direkt mit dem Hauptkörper 152 der Schwenkdrehvorrichtung 150 gekoppelt sind, dar. Der Aktuator 240 ist mit den zwei Schwenkarmen 190 ähnlich wie oben erörtert schwenkgekoppelt. In gewissen Beispielen sind die zwei Schwenkarme 190 beispielsweise mit den Klemmsegmenten 212 des ersten Klemmsystems 210 integral ausgebildet. Der Zahnradsatz 90 der Ausführungsform in 9 variiert auch von jener, die oben erörtert wird. Insbesondere umfasst die Eingriffsfläche 96 des stationären Zahnrads 92 Öffnungen 97 anstatt von Zahnradzähnen. Diese Öffnungen 97 sind dazu ausgebildet, Finger 105 aufzunehmen, die sich von der Eingriffsfläche 104 des beweglichen Zahnrads 100 erstrecken, wodurch allgemein ein Zahnrad-Kettenritzel-System für den Zahnradsatz 90 gebildet wird. Die gezeigte Ausführungsform umfasst auch eine Anschlagstange 81 zur Verhinderung, dass sich die Welle 230 zu weit dreht, oder anders ausgedrückt über die Einsatzposition hinaus dreht.
10 stellt ein beispielhaftes Steuersystem 600 zum Betreiben und Steuern der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 dar. Gewisse Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden als funktionale und/oder logische Blockkomponenten oder Verarbeitungsschritte beschrieben oder dargestellt, welche von einer beliebigen Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten ausgeführt werden können, die dafür ausgelegt sind, die angegebenen Funktionen auszuführen. Zum Beispiel werden bei gewissen Ausführungsformen integrierte Schaltungskomponenten eingesetzt, wie etwa Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, die dazu konfiguriert sind, unter der Steuerung eines oder mehrerer Prozessoren oder anderer Steuervorrichtungen vielfältige Funktionen auszuführen. Die Verbindungen zwischen funktionalen und logischen Blockkomponenten sind lediglich beispielhaft, sie können direkt oder indirekt sein und können auch anderen Wegen folgen.
In gewissen Beispielen kommuniziert das Steuersystem 600 mit jeder der einen oder mehreren Komponenten der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 über eine Kommunikationsverbindung CL, die eine beliebige drahtgebundene oder drahtlose Verbindung sein kann. Das Steuersystem 600 kann Informationen empfangen und/oder eine oder mehrere Betriebseigenschaften der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 und ihrer verschiedenen Teilsysteme durch Senden und Empfangen von Steuersignalen über die Kommunikationsverbindungen CL steuern. In einem Beispiel ist die Kommunikationsverbindung CL ein CAN(Controller Area Network)-Bus; jedoch könnten auch andere Arten von Verbindungen verwendet werden. Es versteht sich, dass der Umfang von Verbindungen und die Kommunikationsverbindungen CL tatsächlich eine oder mehrere gemeinsam genutzte Verbindungen oder Kommunikationsverbindungen zwischen einigen oder allen Komponenten in der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 umfassen können. Außerdem sollen die Linien der Kommunikationsverbindung CL nur zeigen, dass die verschiedenen Steuerelemente in der Lage sind, miteinander zu kommunizieren, und stellen keine tatsächlichen Drahtverbindungen zwischen den verschiedenen Elementen dar und zeigen auch nicht die einzigen Kommunikationswege zwischen den Elementen. Weiterhin können in die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 verschiedene Arten von Kommunikationsvorrichtungen und -systemen integriert sein, und somit können die dargestellten Kommunikationsverbindungen CL tatsächlich verschiedene unterschiedliche Arten von drahtlosen und/oder drahtgebundenen Datenkommunikationssystemen repräsentieren.
Das Steuersystem 600 von 10 kann ein Rechensystem sein, das ein Verarbeitungssystem 610, ein Speichersystem 620 und ein Ein-/Ausgabesystem (E/A-System) 630 zum Kommunizieren mit anderen Vorrichtungen, wie z. B. Eingabevorrichtungen 599 und Ausgabevorrichtungen 601, die zusätzlich oder alternativ dazu in einer Cloud 602 gespeichert sein können, umfasst. Das Verarbeitungssystem 610 lädt ein ausführbares Programm 622 aus dem Speichersystem 620 und führt es aus, greift auf Daten 624 zu, die im Speichersystem 620 gespeichert sind, und weist die verstaubare Antriebsvorrichtung 30 an, so zu arbeiten, wie unten ausführlicher beschrieben ist.
Das Verarbeitungssystem 610 kann als ein einziger Mikroprozessor oder eine andere Schaltungsanordnung implementiert sein oder auf mehrere Verarbeitungseinrichtungen oder Teilsysteme verteilt sein, die dahingehend zusammenwirken, das ausführbare Programm 622 aus dem Speichersystem 620 auszuführen. Nicht einschränkende Beispiele für das Verarbeitungssystem umfassen Universalprozessoren, anwendungsspezifische Prozessoren und Logikbausteine.
Das Speichersystem 620 kann beliebige Speichermedien umfassen, die für das Verarbeitungssystem 610 lesbar sind und in der Lage sind, das ausführbare Programm 622 und/oder die Daten 624 zu speichern. Das Speichersystem 620 kann als eine einzige Speichervorrichtung implementiert sein oder auf mehrere Speichervorrichtungen oder Teilsysteme verteilt sein, die dahingehend zusammenwirken, computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten zu speichern. Das Speichersystem 620 kann flüchtige und/oder nichtflüchtige Systeme umfassen und kann Wechselmedien und/oder nicht wechselbare Medien umfassen, die in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zum Speichern von Informationen implementiert sind. Die Speichermedien können nicht-transitorische und/oder transitorische Speichermedien sein, darunter Direktzugriffsspeicher, Nur-Lese-Speicher, Magnetplatten, optische Platten, Flash-Speicher, virtuelle Speicher und nichtvirtuelle Speicher, magnetische Speichervorrichtungen oder beliebige andere Medien, die dazu verwendet werden können, Informationen zu speichern, und auf die zum Beispiel ein System zur Ausführung von Anweisungen zugreifen kann.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich ferner auf einen Aufprallschutz für Antriebsvorrichtungen für Wasserfahrzeuge, darunter unter anderem die verstaubaren Antriebsvorrichtungen, die oben beschrieben werden. Insbesondere haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass derzeit in der Technik bekannte Antriebsvorrichtungen anfällig für Anschlagereignisse sind (z. B. Aufprallkräfte des Propulsors 270 von 6 durch Aufprallen auf einen Baumstamm oder ein anderes unter Wasser befindliches Objekt). Diese Aufprallkräfte können auftreten, während der Propulsor 270 das Wasserfahrzeug vortreibt und/oder während sich das Wasserfahrzeug anderweitig durch das Wasser bewegt, während der Propulsor 270 im Wasser bleibt (z. B. über einen am Heck befestigten Außen-Propulsor oder eine starke Strömung). Unter Bezugnahme auf 6 haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass eine auf den Propulsor 270, die Welle 230 oder die Antriebsvorrichtung 30 wirkende Aufprallkraft im Allgemeinen starke Beschädigungen an verschiedenen Teilen der Antriebsvorrichtung 30, einschließlich der Schwenkdrehvorrichtung 150, der Schwenkachsen 120, 121 und/oder des Aktuators 240, verursachen kann. Also haben die vorliegenden Erfinder einen ungedeckten Bedarf für die Bereitstellung eines Aufprallschutzes für Antriebsvorrichtungen, so dass Aufprallkräfte absorbiert werden können und/oder Beschädigungen auf niedrigere Kosten und/oder leichter zu ersetzende Komponenten beschränkt werden können, erkannt. Darüber hinaus haben die vorliegenden Erfinder einen ungedeckten Bedarf für eine Antriebsvorrichtung, die nach Auftreten eines Aufprallereignisses zumindest zum Teil funktionsfähig bleibt, erkannt.
11 stellt eine Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung, hier einer verstaubaren Antriebsvorrichtung 30, ähnlich jener, die oben erörtert wird, in der jedoch ein Stoßdämpfer 310 gemäß der vorliegenden Offenbarung integriert ist, dar. Eine Basis 40 ist mit Seiten 34 einer Befestigungshalterung 32 gekoppelt, die mit Querträgern 9 des Decks 6 für das Wasserfahrzeug 1, beispielsweise unter Verwendung von Befestigungsmitteln, wie z. B. Muttern und Schrauben, gekoppelt ist. Eine Welle 230 ist über eine Schwenkdrehvorrichtung 150 auf oben beschriebene Art und Weise schwenkbar (und in diesem Beispiel auch drehbar) mit der Basis 40 gekoppelt. Die Welle 230 ist in ein oberes Segment 312 und ein unteres Segment 314 unterteilt, die durch einen Stoßdämpfer 310 zum Bilden der Welle 230 miteinander gekoppelt sind. Das obere Segment 312 und das untere Segment 314 erstrecken sich jeweils zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende, die eine Längsachse dazwischen definieren. In dem gezeigten Beispiel sind das obere Segment 312 und das untere Segment 314 normalerweise parallel und koaxial ausgerichtet. Ein Propulsor 270 ist mit dem unteren Ende des unteren Segments 314 gemäß obiger Beschreibung gekoppelt.
Der Stoßdämpfer 310 umfasst eine Abdeckung 830, die sich zwischen einem ersten Ende 832 und einem zweiten Ende 834 erstreckt. Eine Öffnung 836 wird durch die Abdeckung 830 definiert, die in diesem Fall eine zylindrische Form aufweist, die der Form der darin enthaltenen Komponenten entspricht. Die Abdeckung 830 bietet Schutz für andere Elemente in dem Stoßdämpfer 310, schützt zum Beispiel innere Komponenten vor Wasser, Abrieb und dergleichen, und/oder kann als eine dekorative Abdeckung dienen. Beispielhafte Materialien für die Abdeckung 830 umfassen beispielsweise Kunststoff, Neopren und andere Textilien und/oder Aluminium. Die Abdeckung 830 kann durch Anbringung an dem oberen Segment 312, dem unteren Segment 314 und/oder anderen Komponenten in dem Stoßdämpfer 310 auf in der Technik bekannte Art und Weise (z. B. Haftmittel, Haken-und-Schlaufe-Befestigungsmittel, Gewindebefestigungsmittel und/oder Ratschbänder) in Position fixiert werden.
12 zeigt zusätzliche Komponenten des Stoßdämpfers 310, darunter eine Abreißhülse 800, die durch Koppeln von zwei Schalen 802 miteinander, hier über Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben 628 und Muttern 828, die sich durch Öffnungen 824 in den Schalen 802 hindurch erstrecken, gebildet wird. Die Abreißhülse 800 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 804 und einem zweiten Ende 806 und definiert eine Öffnung 808 dort hindurch zur Aufnahme des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 der Welle 230. Die Abreißhülse 800 weist eine Vertiefung oder Ritzlinie 822 auf, die sich in ihre Außenfläche erstreckt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Ritzlinie 822 dünner und somit schwächer als das gegenüberliegende obere und untere Segment 312, 214. Somit bricht die Abreißhülse 800 an der Ritzlinie 822, wenn die Längsachsen LA des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 aus der Ausrichtung aufeinander gedrückt werden, wie z. B. wenn von dem unteren Segment 314 empfangene Aufprallkräfte eine vorbestimmte Grenze übersteigen, die durch das Material und die Dicke der Ritzlinie 822 bestimmt wird. Beispielhafte Materialien für die Abreißhülse 800 umfassen Delrin oder Nylon, die beispielsweise standardmäßig oder faserverstärkt sein können. In gewissen Beispielen beträgt die vorbestimmte Grenze, bei der die Abreißhülse 800 konfigurationsgemäß an der Ritzlinie 822 zerbricht, 200 Pfund, obgleich diese Grenze basierend auf der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30 (beispielsweise basierend auf den Komponenten davon), dem Wasserfahrzeug 1 (beispielsweise der Größe und dem Gewicht davon) und/oder dergleichen mehr oder weniger betragen kann. Diese vorbestimmte Grenze wird so gewählt, dass sie Kräften, die bei Normalbetrieb des Wasserfahrzeugs 1 angetroffen werden, widersteht, jedoch zerbricht, bevor der Aufprall eines Unterwasseraufschlagereignisses Elemente der verstaubaren Antriebsvorrichtung 30, wie z. B. den Aktuator 240, beschädigt.
Es versteht sich, dass auch andere Konfigurationen zum Erzeugen einer Ritzlinie 822, wo die Abreißhülse 800 zerbricht, von der vorliegenden Offenbarung angedacht werden, darunter die Verwendung verschiedener Materialien, einer anderen strukturellen Stützung und/oder einer Wärmebehandlung, um nur einige zu nennen.
13-14 stellen dar, wie der Stoßdämpfer 310 mit dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 gekoppelt ist. In dem gezeigten Beispiel koppelt ein elastisches Glied 360 das obere Segment 312 und das untere Segment 314 der Welle 230. Bei dieser Ausführungsform ist das elastische Glied 360 eine Schraubenfeder mit einem ersten Ende 362, das mit dem oberen Segment 312 in Eingriff steht, und einem zweiten Ende 364, das mit dem unteren Segment 314 in Eingriff steht. Das elastische Glied 360 koppelt das obere und das untere Segment 312, 314 elastisch miteinander, um einer nicht koaxialen Ausrichtung der jeweiligen Längsachsen LA entgegenzuwirken, einer Drehung des unteren Segments 314 bezüglich des oberen Segments 312 entgegenzuwirken und an dem unteren Segment 314 aufgenommene Aufprallkräfte für das obere Segment 312 zu dämpfen. Es versteht sich, dass andere Formen von elastischen Gliedern 360 auch von der vorliegenden Offenbarung angedacht werden, darunter elastische Stangen, z. B. längliche Gummizylinder, wie z. B. jene, die bei Propellernaben verwendet werden, die sich zwischen dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 erstrecken, oder beispielsweise andere elastomere Materialien, die entsprechende Eigenschaften und Merkmale aufweisen.
In dem Beispiel von 13-14 umgeben Hülsen 350 radial das elastische Glied 360 zur Anordnung des elastischen Glieds 360 zwischen den Hülsen 350 und gegebenenfalls dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314. Die Hülsen 350 erstrecken sich von einem ersten Ende 351 zu einem zweiten Ende 353 und definieren eine Öffnung 354 mit einem Innendurchmesser 352 dort hindurch. Das elastische Glied 360 ist in der Öffnung 354 der Kopplungsvorrichtung 350 für das elastische Glied aufgenommen, also wird der Innendurchmesser 352 so gewählt, dass er dem Außendurchmesser des elastischen Glieds 360 entspricht. Beispielhafte Hülsen 350 umfassen elastische Materialien, wie z. B. Natur- oder Synthetikkautschuk.
Unter weiterer Bezugnahme auf 13-14 umgeben Klemmen 330 radial die Hülsen 350 und sind daran festgeklemmt. Auf diese Weise sind die Hülsen 350 zwischen den Klemmen 330 und dem elastischen Glied 360 angeordnet. Die Klemmen 330 sind auch an den Schalen 802 der Abreißhülse 800 miteinander gekoppelt, beispielsweise über Befestigungsmittel, die durch Befestigungsmittelöffnungen 338 aufgenommen sind (z. B. Muttern und Schrauben, Gewindebefestigungsmittel, die in Gewindeöffnungen aufgenommen sind, und/oder dergleichen). Jede der Klemmen 330 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 331 mit einem Boden 329 und einem zweiten Ende 339. Eine Wellenöffnung 336 wird durch den Boden 329 definiert und ist dazu ausgebildet, die Welle 230 darin aufzunehmen, wenn zwei Klemmen 330 um die Welle 230 zusammengeklemmt sind. Der Boden 329 hält das erste und das zweite Ende 362, 364 des elastischen Glieds 360 in dem Inneren der Klemmen 330. Bei gewissen Ausführungsformen stehen das erste und das zweite Ende 362, 364 des elastischen Glieds 360 zusätzlich oder alternativ dazu mit dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 in Eingriff (sind z. B. in Schlitzen oder Öffnungen darin aufgenommen), um die Bewegung des ersten und des zweiten Endes 362, 364 bezüglich des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 zu beschränken.
Die Außenfläche 333 jeder Klemme umfasst ein erstes zylindrisches Segment 335 und ein zweites zylindrisches Segment 337 mit einem Vorsprung 334 dazwischen, der sich radial nach außen erstreckt. Auf diese Weise drücken die Klemmen 330 dahingehend gegen die Welle 230, die Klemmen 330 translatorisch und drehfest daran zu fixieren. Gleichermaßen drücken die Klemmen 330 die Hülsen 350 gegen das elastische Glied 360, um die Klemmen 330 bezüglich des elastischen Glieds 360 translatorisch und drehfest zu fixieren. Auf diese Weise ist das erste Ende 362 des elastischen Glieds 360 translatorisch und drehfest bezüglich des oberen Segments 312 fixiert, und das zweite Ende 364 des elastischen Glieds 360 ist translatorisch und drehfest bezüglich des unteren Segments 314 fixiert. 15 zeigt diese Konfiguration als eine Schnittansicht in Draufsicht, die auch die Abreißhülse 800 umfasst, die die Klemmen 330 umgibt, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 13-14 sind Stopfen 341 über und unter den Klemmen 330, insbesondere zwischen der Abreißhülse 800 und der Welle 230, positioniert. Die Stopfen 341 haben eine erste Fläche 343, die zu dem elastischen Glied 360 weist, und eine zweite Fläche 345, die von dem elastischen Glied 360 weg weist. Eine Öffnung 346 wird durch jeden der Stopfen 341 definiert, die dahingehend dimensioniert und geformt ist, der Welle 230 zur Aufnahme dort hindurch zu entsprechen. Gemäß der Darstellung in 14 definieren die Stopfen 341 ferner eine äußere Nut 347 und eine innere Nut 348 in einer Außen- bzw. Innenfläche davon. Die innere Nut 348 (14) ist dazu ausgebildet, eine Dichtung 342 (z. B. einen O-Ring) zur Abdichtung zwischen der Welle 230 und dem Stopfen 341 darin aufzunehmen. Die Dichtung 342 kann dazu ausgebildet sein, das Eindringen von Fremdkörpern und/oder Wasser in den Stoßdämpfer 310 zu verhindern, um beispielsweise das Eindringen in den Propulsor 270 (siehe z. B. 6) über das untere Segment 314 zu verhindern. Bei gewissen Ausführungsformen ist der Stopfen 341 aus einem elastischen Material zusammengesetzt, um für Abdichtung gegenüber der Abreißhülse 800 und gegenüber der Welle 230 ohne zusätzliche Dichtungen zu sorgen.
Der Stopfen 341 von 14 definiert ferner Öffnungen 349 dort hindurch, die dazu verwendet werden können, den Stopfen 341 mit den Klemmen 330 zu koppeln. Beispielsweise kann ein Befestigungsmittel durch die Öffnungen 349 eingeführt und in entsprechenden Gewindeöffnungen (nicht gezeigt), die in den ersten Enden 331 der Klemmen 330 auf in der Technik bekannte Art und Weise definiert werden, aufgenommen werden. Andere Mechanismen zum Fixieren der Position der Stopfen 341 bezüglich der Welle 230 werden auch in Betracht gezogen, darunter bloßes Zusammendrücken der Abreißhülse 800.
Gemäß der Darstellung in 14 verhindern die äußeren Nuten 347 der Stopfen 341 auch, dass sich die Stopfen 341 axial entlang der Welle 230 bewegen, insbesondere durch den Eingriff mit einem Sockel 812 der Abreißhülse 800, wie nachstehend genauer erörtert wird. Die Abreißhülse 800 weist eine Innenfläche 810 auf, die sich entlang ersten Bereichen 811, die zum Eingriff mit den Stopfen 341 konfiguriert sind, zweiten Bereichen 813, die zum Eingriff mit den Klemmen 330 konfiguriert sind, und einem dritten Bereich 815 zwischen den zweiten Bereichen 813, der den Spalt zwischen dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 der Welle 230 umfasst, erstrecken. Ein erster Innendurchmesser ID1 ist in dem ersten Bereich 811 ausgebildet, wenn die Schalen 802 der Abreißhülse 800 miteinander gekoppelt sind, sowie ein zweiter Innendurchmesser ID2 für den zweiten Bereich 813 und ein dritter Innendurchmesser ID3 den dritten Bereich 815. Der Sockel 812 der Innenfläche 810 wird dadurch gebildet, dass der erste Innendurchmesser ID1 kleiner als der zweite Innendurchmesser ID2 ist. Der Sockel 812 ist somit in der äußeren Nut 347 des Stopfens 341 aufgenommen, um eine axiale Bewegung davon zu verhindern. Wie oben erörtert wird, ist auch eine Vertiefung 814 in der Innenfläche 810 der Abreißhülse 800 definiert und dazu ausgebildet, den Vorsprung 334 der Klemmen 330 darin aufzunehmen, um eine axiale Bewegung davon zu verhindern. Ein vierter Innendurchmesser ID4 wird zwischen den Vertiefungen 814 definiert, der bei der vorliegenden Ausführungsform größer als der erste Innendurchmesser ID1, der zweite Durchmesser ID2 und der dritte Durchmesser ID3 ist; es versteht sich jedoch, dass von der vorliegenden Offenbarung alternative Konfigurationen in Betracht gezogen werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 14 weist die Abreißhülse 800 auch eine Außenfläche 820 auf, die sich zwischen dem ersten Ende 804 und dem zweiten Ende 806, spezifischer in den ersten Bereichen 821 und einem zweiten Bereich 823 dazwischen, erstreckt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein erster Außendurchmesser OD1, der den ersten Bereichen 821 entspricht, größer als ein zweiter Außendurchmesser OD2, der dem zweiten Bereich 823 entspricht. Wie oben erörtert wird, weist die Abreißhülse 800 eine Vertiefung oder Ritzlinie 822 auf, die in der Außenfläche 820, hier spezifischer in dem zweiten Bereich 823, definiert wird. Die Abreißhülse 800 und ihre Ritzlinie 822 sind so konfiguriert, dass eine auf das untere Segment 314 ausgeübte Aufprallkraft bewirkt, dass die Abreißhülse 800 an der Ritzlinie 822 zerbricht, wenn sie eine vorbestimmte Kraft überschreitet. Bei gewissen Ausführungsformen bietet das Material der Abreißhülse 800 und/oder ihre Konstruktion ein gewisses Maß an Elastizität vor dem Zerbrechen, wodurch auf das untere Segment 314 ausgeübte Aufprallkräfte für das obere Segment 312 gedämpft werden, bevor diese vorbestimmte Kraft überschritten wird.
16 zeigt eine an das untere Segment 314 der Welle 230 angelegte Aufprallkraft F, die hier die vorbestimmte Kraft überschreitet und bewirkt, dass die Abreißhülse 800 an der Ritzlinie 822 zerbricht. Wenn die Abreißhülse 800 zerbrochen ist, bleiben das obere Segment 312 und das untere Segment 314 durch das elastische Glied 360 gekoppelt, da die ersten Bereiche 821 der Schalen 802 für das obere Segment 312 bzw. für das untere Segment 314 aneinander gekoppelt bleiben. Auf diese Weise verhindert der Stoßdämpfer 310 vor dem Zerbrechen, dass sich die Längsachsen LA des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 translatorisch oder drehend bezüglich einander bewegen, bzw. wirkt diesem entgegen. Bei der gezeigten Ausführungsform wirkt der Stoßdämpfer 310 nicht nur der Situation, dass die Längsachsen des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 nicht parallel zueinander sind, entgegen, sondern auch der Situation dass sie nicht koaxial sind. Wenn die Abreißhülse 802 zerbricht, wirkt das elastische Glied 360 weiterhin einer translatorischen und drehenden Bewegung zwischen dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 entgegen, gestattet jedoch etwas Spiel, ohne dass die Abreißhülse 800 intakt ist. Die vorliegenden Erfinder haben jedoch festgestellt, dass selbst mit zusätzlichem Spiel der hier offenbarte Stoßdämpfer 310 vorteilhafterweise gestattet, dass der Benutzer eine beschränkte Nutzung des Propulsors 270 (siehe 11) erreichen kann, selbst nach dem Zerbrechen der Abreißhülse 800.
In gewissen Beispielen ist die Abreißhülse eine austauschbare Schale, die das elastische Glied 360 umgibt, beispielsweise als hätte das elastische Glied 360 eine Tauchbeschichtung aus Kunststoff. Diese Schale macht das elastische Glied 360 starr, bis die Schale zerbricht. Die Schale kann dann durch eine andere ersetzt werden, um das elastische Glied 360 wieder starr zu machen. Die Schale kann zwei Hälften (d. h. Klappschalen) aufweisen, die ein schraubenförmige Inneres zur Aufnahme des elastischen Glieds 360 definieren, wobei die Hälften um das elastische Glied 360 herum unter Verwendung von Befestigungsmitteln, wie z. B. Muttern und Bolzen, Schrauben, Haftmitteln, Ratschbändern und/oder dergleichen, aneinander befestigt sind.
Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung kein Opferelement, wie z. B. die Abreißhülse 800, vorsehen, wie z. B. der in 17 gezeigte Stoßdämpfer 310. Ähnlich dem oben erörterten Stoßdämpfer 310 stellt 17 einen Stoßdämpfer 310 dar, der entlang der Welle 230 zum Schutz von Elementen der Antriebsvorrichtung (wie z. B. des Aktuators 240 von 6) vor Beschädigungen, die durch Aufprallen auf einen Baumstamm und andere unvorhergesehene Kollisionen des Propulsors 270 verursacht werden, vorgesehen ist. Wie die Ausführungsform von 11-16 umfasst das Beispiel von 17 eine Welle 230, die in ein oberes Segment 312 und ein unteres Segment 314 unterteilt ist. Klemmen 330 mit Innendurchmessern 332 sind nicht drehbar mit dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 über Befestigungsmittel, die in Befestigungsmittelöffnungen 338, die beispielsweise zur Aufnahme von Gewindebolzen mit einem Gewinde versehen sein können, aufgenommen werden, gekoppelt. Jede Klemme 330 umfasst ferner einen Vorsprung 334, wie nachstehend erörtert wird. Dichtungskappen 340 sind neben den Klemmen 330 positioniert und umfassen innere Nuten 348 zur Aufnahme von Dichtungen 342, wie z. B. O-Ringen, darin. Dies sorgt für eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 und den jeweiligen Klemmen 330.
Hülsen 350 mit Innendurchmessern 352 sind in dem Innendurchmesser 332 der Klemmen 330 aufgenommen und funktionieren wie oben beschrieben. Die Hülsen 350 können beispielsweise aus einem in der Technik bekannten Kautschuk- oder Kunststoffmaterial hergestellt sein. Die Hülsen 350 sind dazu ausgebildet, ein elastisches Glied 360 zwischen der Welle 230 und den Innendurchmessern 332 der Klemmen 330 zu halten, wie z. B. durch eine enge Presspasskonfiguration. Bei gewissen Ausführungsformen werden Haftmittel oder andere Mechanismen zum Unterstützen der Kopplung zwischen dem elastischen Glied 360 und der Kopplungsvorrichtung 350 für das elastische Glied und/oder zwischen der Kopplungsvorrichtung 350 für das elastische Glied und der Klemme 330 vorgesehen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 17 ist das elastische Glied 360 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Schraubenfeder, die sich zwischen einem ersten Ende 362 und einem zweiten Ende 364 erstreckt. Das elastische Glied 360 umfasst einen Außendurchmesser 366, der allgemein dem Innendurchmesser 352 der Kopplungsvorrichtung 350 für das elastische Glied entspricht. Das elastische Glied 360 umfasst ferner einen Innendurchmesser 368, der allgemein den Durchmessern des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 entspricht. Auf diese Weise sorgt durch Anbringen der Klemmen 330 an dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314 das elastische Glied 360 für ein gewisses Maß an Elastizität (z. B. Biegen und/oder Drehung) zwischen dem oberen Segment 312 und dem unteren Segment 314. Diese Elastizität trägt der Bewegung, zu der es im Falle eines Aufprallens auf einen Baumstamm oder einer anderen unbeabsichtigten Kollision kommen würde, Rechnung, während das obere Segment 312 und das untere Segment 314 weiterhin allgemein fixiert werden. Die Konfiguration stellt auch einen Schacht in dem Inneren des oberen Segments 312 und dem Inneren des unteren Segments 314 zur Aufnahme des Kabelbaums 290, der zuvor mit Bezug auf 2 erörtert wurde, bereit.
Die Ausführungsform von 17 umfasst ferner eine Abdeckung 316, die über den Klemmen 330 zur Bereitstellung von Wasserdichtigkeit und allgemeinem Schutz der Innenkomponenten vorgesehen ist, wie zuvor erörtert wurde. Die Abdeckung 316 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 318 und einem zweiten Ende 320 und weist ein Rippenprofil 322 auf. Die Abdeckung 316 variiert auch von einem ersten Durchmesser 324 im Wesentlichen in der Nähe des ersten Endes 318 und des zweiten Endes 320 und durch einen größeren zweiten Durchmesser 326 an einer Position dazwischen. Das Rippenprofil 322 und der erste Durchmesser 324 und der zweite Durchmesser 326, die abweichend sind, sorgen für axiales Halten der Abdeckung 316 bezüglich der Klemmen 330, insbesondere durch Eingriff mit den Vorsprüngen 334, die sich von den Klemmen 330 erstrecken. Anders ausgedrückt stehen die Vorsprünge 334 mit der Innenseite des Rippenprofils 322 der Abdeckung 316 dahingehend in Eingriff, eine axiale Bewegung der Abdeckung 316 bezüglich des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314 zu verhindern. Insgesamt sorgt der Stoßdämpfer 310 dadurch für eine halbstarre Kopplung des oberen Segments 312 und des unteren Segments 314, die auch wasserdicht ist.
Die in den Figuren dargestellten Funktionsblockdiagramme, Betriebsabläufe und Ablaufdiagramme sind für beispielhafte Architekturen, Umgebungen und Methodiken zum Ausführen neuer Aspekte der Offenbarung repräsentativ. Obwohl zu Zwecken der Einfachheit der Erläuterung die hierin enthaltenen Methodiken in der Form eines Funktionsschemas, Betriebsablaufs oder Ablaufdiagramms vorliegen können und als eine Reihe von Vorgängen beschrieben sein können, sollte verstanden und beachtet werden, dass die Methodiken nicht durch die Reihenfolge von Vorgängen eingeschränkt sind, da einige Vorgänge im Einklang mit ihnen in einer anderen Reihenfolge und/oder gleichzeitig mit anderen Vorgängen als denen, die hierin dargestellt und beschrieben sind, auftreten können. Zum Beispiel werden Fachleute verstehen und beachten, dass eine Methodik alternativ als eine Reihe von miteinander zusammenhängenden Zuständen und Ereignissen dargestellt werden kann, wie etwa in einem Zustandsdiagramm. Weiterhin werden möglicherweise nicht alle Vorgänge, die in einer Methodik dargestellt sind, für eine neue Implementierung benötigt.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren, und auch um es jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung umzusetzen und zu nutzen. Bestimmte Ausdrücke wurden der Kürze, der Klarheit und des Verständnisses wegen verwendet. Hieraus sollen keine unnötigen Einschränkungen abgeleitet werden, die über die Anforderungen des Standes der Technik hinausgehen, da diese Begriffe lediglich zu beschreibenden Zwecken verwendet werden und weit ausgelegt werden sollen. Der patentierbare Schutzumfang der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten in den Sinn kommen. Derartige weitere Beispiele sollen im Schutzbereich der Ansprüche enthalten sein, wenn sie Merkmale oder strukturelle Elemente aufweisen, die sich nicht vom Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente Merkmale oder strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 17185289 [0001]
US 6142841 [0004]
US 7150662 [0005]
US 7305928 [0006]
US 7753745 [0007]
US RE39032 [0008]
EP 1914161 [0009]
EP 2757037 [0009]
JP 2013100013 A [0009]

Claims

Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug, wobei die Antriebsvorrichtung Folgendes umfasst: - eine Basis, die zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug ausgebildet ist; - eine Welle, die aus einem oberen Segment und einem unteren Segment, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken, zusammengesetzt ist, wobei das obere Segment mit der Basis gekoppelt ist; - einen Propulsor, der mit dem unteren Segment gekoppelt ist, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben; und - einen Stoßdämpfer, der ein elastisches Glied, das das obere Segment und das untere Segment elastisch miteinander koppelt, umfasst, wobei das elastische Glied Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Kabel umfasst, das sich durch das obere Segment und das untere Segment erstreckt, um dem Propulsor Strom zuzuführen.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Glied - den nicht parallel zueinander verlaufenden Längsachsen des oberen Segments und des unteren Segments entgegenwirkt und einer Drehung des unteren Segments relativ zu dem oberen Segment entgegenwirkt und/oder - eine Schraubenfeder umfasst, die ein oberes Ende, das bezüglich des oberen Segments fixiert ist, und ein unteres Ende, das bezüglich des unteren Segments fixiert ist, aufweist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoßdämpfer ferner eine Abreißhülse umfasst, die sich zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende erstreckt, wobei das obere Ende der Abreißhülse mit dem oberen Segment gekoppelt ist und das untere Ende der Abreißhülse mit dem unteren Segment gekoppelt ist, wobei die Abreißhülse dazu ausgebildet ist, zu zerbrechen, wenn von dem unteren Segment empfangene Aufprallkräfte eine vorbestimmte Grenze überschreiten, wobei, vorzugsweise, - eine Vertiefung umfangsmäßig um die Abreißhülse herum definiert wird und wobei die Abreißhülse dazu ausgebildet ist, an der Vertiefung zu zerbrechen, wenn die von dem unteren Segment empfangenen Aufprallkräfte die vorbestimmte Grenze überschreiten, und/oder - wenn die Abreißhülse mit dem oberen Segment und dem unteren Segment gekoppelt ist, die Vertiefung dazwischen positioniert ist, und/oder - die Abreißhülse durch zwei Schalenbereiche gebildet wird, die dazu ausgebildet sind, miteinander gekoppelt zu werden, so dass das obere Segment und das untere Segment dazwischen angeordnet sind, und/oder - die Antriebsvorrichtung ferner einen Kragen umfasst, der dazu ausgebildet ist, zwischen der Abreißhülse und dem oberen Segment angeordnet zu sein, wobei der Kragen dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der Abreißhülse bezüglich des oberen Segments zu verhindern, und/oder - der Kragen auch dazu ausgebildet ist, zwischen der Abreißhülse und der Schraubenfeder angeordnet zu sein, und/oder - die Abreißhülse eine Innenfläche aufweist, in der eine Vertiefung definiert wird, wobei der Kragen eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist, wobei Vorsprünge an der Innenfläche ausgebildet sind, die mit der Schraubenfeder in Eingriff gelangen, und wobei Vorsprünge an der Außenfläche ausgebildet sind und mit der in der Abreißhülse definierten Vertiefung in Eingriff gelangen, und/oder - das obere Segment mit der Basis schwenkgekoppelt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Aktuator umfasst, der zwischen der Welle und der Basis wirkgekoppelt ist, wobei das Betätigen des Aktuators bewirkt, dass sich das obere Segment schwenkt, und ferner einen Zahnradsatz umfasst, der zwischen der Welle und der Basis gekoppelt ist, wobei der Zahnradsatz die Welle um die Längsachsen des oberen Segments und des unteren Segments dreht, wenn das obere Segment geschwenkt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Konfigurieren einer Basis zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug; - Koppeln einer Welle mit der Basis, wobei die Welle ein oberes Segment und ein unteres Segment umfasst, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken, wobei das obere Segment mit der Basis gekoppelt ist; - Koppeln eines Propulsors mit dem unteren Segment, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben; und - Koppeln des oberen Segments mit dem unteren Segment über ein elastisches Glied eines Stoßdämpfers, wobei das elastische Glied Aufprallkräfte, die an dem unteren Segment empfangen werden, dämpft und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Koppeln einer Abreißhülse des Stoßdämpfers mit dem oberen Segment und dem unteren Segment umfasst, wobei die Abreißhülse dazu ausgebildet ist, zu zerbrechen, wenn von dem unteren Segment empfangene Aufprallkräfte eine vorbestimmte Grenze übersteigen, wobei, vorzugsweise, - eine Vertiefung umfangsmäßig um die Abreißhülse herum definiert wird und wobei die Abreißhülse dazu ausgebildet ist, an der Vertiefung zu zerbrechen, wenn die von dem unteren Segment empfangenen Aufprallkräfte die vorbestimmte Grenze überschreiten, und/oder - die Abreißhülse durch zwei Schalenbereiche gebildet wird, die dazu ausgebildet sind, miteinander gekoppelt zu werden, so dass das obere Segment und das untere Segment dazwischen angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das elastische Glied eine Schraubenfeder umfasst, wobei das Verfahren ferner Anordnen eines Kragens zwischen der Abreißhülse und dem oberen Segment umfasst, wobei der Kragen dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der Abreißhülse bezüglich des oberen Segments zu verhindern, wobei die Abreißhülse eine Innenfläche aufweist, in der eine Vertiefung definiert wird, wobei der Kragen eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist, wobei Vorsprünge an der Innenfläche ausgebildet sind, die mit der Schraubenfeder in Eingriff gelangen, und wobei Vorsprünge an der Außenfläche ausgebildet sind und mit der in der Abreißhülse definierten Vertiefung in Eingriff gelangen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das obere Segment mit der Basis schwenkgekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner Koppeln eines Aktuators zwischen dem oberen Segment und der Basis umfasst, so dass eine Betätigung des Aktuators ein Schwenken des oberen Segments bewirkt, und ferner Koppeln eines Zahnradsatzes zwischen dem oberen Segment und der Basis umfasst, so dass der Zahnradsatz die Welle um die Längsachsen des oberen Segments und des unteren Segments dreht, wenn das obere Segment geschwenkt wird.
Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug, wobei die Antriebsvorrichtung Folgendes umfasst: - eine Basis, die zur Kopplung mit dem Wasserfahrzeug ausgebildet ist; - eine Welle, die aus einem oberen Segment und einem unteren Segment, die sich jeweils entlang einer Längsachse erstrecken, zusammengesetzt ist, wobei das obere Segment mit der Basis gekoppelt ist; - einen Propulsor, der mit dem unteren Segment gekoppelt ist, wobei der Propulsor dazu ausgebildet ist, das Wasserfahrzeug im Wasser vorzutreiben; - eine Schraubenfeder, die das obere Segment und das untere Segment miteinander koppelt, wobei das elastische Glied den Längsachsen des oberen Segments und des unteren Segments entgegenwirkt, die nicht parallel zueinander verlaufen, der Drehung des unteren Segments relativ zum oberen Segment entgegenwirkt und Aufprallkräfte dämpft, die auf das untere Segment einwirken, und die Übertragung der Aufprallkräfte auf das obere Segment reduziert; und - eine Abreißhülse, die das obere Segment und das untere Segment starr koppelt, wobei die Abreißhülse dazu konfiguriert ist, zu zerbrechen, wenn die von dem unteren Segment empfangenen Aufprallkräfte eine vorbestimmte Grenze überschreiten; wobei das obere Segment und das untere Segment nach Zerbrechen der Abreißhülse durch die Schraubenfeder miteinander gekoppelt bleiben.