NO313276B1

NO313276B1 - Propeller

Info

Publication number: NO313276B1
Application number: NO19973695A
Authority: NO
Inventors: Yeun-Junn Lin
Original assignee: Yeun-Junn Lin
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2002-09-09
Also published as: SE9702922D0; NL1006818C2; CA2212810A1; PT102046A; PT102046B; ES2151357A1; ZA977376B; CA2212810C; BR9706161A; AU751690B2; AU3426997A; NO973695L; NO973695D0; ES2151357B1; FR2767567B3; SE9702922L; FR2767567A3; SE513558C2

Description

OPPFINNELSESOMRÅDE FIELD OF INVENTION

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et fremdriftssystem for båter og ved-rører mer spesielt en propell beregnet for bruk i forbindelse med det nevnte fremdriftssystem. The present invention relates to a propulsion system for boats and relates more particularly to a propeller intended for use in connection with the aforementioned propulsion system.

TEKNIKKENS STAND STATE OF THE ART

US patentskrift nr 4.566.855 vedrører en propell bestående av en fremdriftsenhet med et flertall skrueformede blader som tjener til å drive fartøyet ved hjelp av det bakoverrettede trykk av vannet, en drivenhet som drives av motoren, og en gummihylse anordnet mellom drivenheten og fremdriftsenheten. De forbin-dende deler av fremdriftsenheten, hylsen og drivenheten er utstyrt med henholdsvis et flertall langstrakte fremspring eller tilbakeholdende spor, som muliggjør at motorens utgangstorsjon får fremdriftsenheten til å rotere via drivenheten og hylsen, slik at det bakoverrettede trykk av vannet utvikles for å drive båten fremover. US Patent No. 4,566,855 relates to a propeller consisting of a propulsion unit with a plurality of helical blades that serve to propel the vessel by means of the backward pressure of the water, a propulsion unit driven by the engine, and a rubber sleeve arranged between the propulsion unit and the propulsion unit. The connecting parts of the propulsion unit, the sleeve and the drive unit are respectively provided with a plurality of elongated protrusions or restraining grooves, which enable the output torsion of the engine to cause the propulsion unit to rotate via the drive unit and the sleeve, so that the backward pressure of the water is developed to propel the boat forwards.

Den elastiske hylse er i stand til delvis å absorbere støtkraften som utvikles av de skrueformede blad, idet disse støtes mot av et fremmedlegeme som er tilstede i vannet, slik at den nedbrytende virkning av støtkraften på bladene og motorens drivaksel avbrytes. The elastic sleeve is able to partially absorb the shock force developed by the helical blades, as these are bumped against by a foreign body present in the water, so that the degrading effect of the shock force on the blades and the motor's drive shaft is interrupted.

En slik tidligere kjent propell som beskrevet i det foregående har en konst-ruksjonsmessig mangel ved at den elastiske hylse er ganske dyr og at en slik elastisk hylse med høy kvalitet er vanskelig å få kjøpt og videre at den støtabsor-berende effektivitet av den elastiske hylse er sterkt avhengig av hylsens stivhet. Hvis for eksempel hylsen ikke er tilstrekkelig stiv kan fremdriftsenheten ikke effek-tivt påvirkes til å rotere. Hvis derimot hylsen er for stiv blir den støtabsorberende evne i hylsen sterkt undergravet. Such a previously known propeller as described in the foregoing has a constructional defect in that the elastic sleeve is quite expensive and that such a high-quality elastic sleeve is difficult to purchase and further that the shock-absorbing effectiveness of the elastic sleeve is strongly dependent on the stiffness of the sleeve. If, for example, the sleeve is not sufficiently rigid, the propulsion unit cannot be effectively influenced to rotate. If, on the other hand, the sleeve is too stiff, the shock-absorbing ability of the sleeve is greatly undermined.

Et ytterligere US patentskrift nr 4.826.404 viser en propell bestående av en fremdriftsenhet og drivenheten som henholdsvis er forsynt med et flertall stavfor-mede elastiske elementer i stand til å avbøte en støtkraft som utøves på bladene og som kan ødelegges, slik at fremdriftsenheten og drivenheten bringes til å gå på tomgang, slik at propellbladene og motoren som driver propellbladene beskyttes. Ødeleggelsen av de elastiske elementer kan imidlertid resultere i at båten settes ut av drift. Arbeidet med å erstatte de ødelagte elastiske elementer kan videre ikke foretas av en amatør uten fagkyndig hjelp. A further US patent document no. 4,826,404 shows a propeller consisting of a propulsion unit and the drive unit which are respectively provided with a plurality of rod-shaped elastic elements capable of mitigating an impact force exerted on the blades and which can be destroyed, so that the propulsion unit and the drive unit brought to idle, so that the propeller blades and the engine driving the propeller blades are protected. However, the destruction of the elastic elements can result in the boat being put out of service. Furthermore, the work of replacing the damaged elastic elements cannot be carried out by an amateur without expert help.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Det er derfor et primært formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret propell med en transmisjonsenhet i stand til å absorbere eller redusere en støtkraft som utøves av et fremmedlegeme på propellen i bevegelse, slik at den strukturelle integritet av propellbladene beskyttes uten at motorkraften avbrytes. It is therefore a primary object of the present invention to provide an improved propeller with a transmission unit capable of absorbing or reducing an impact force exerted by a foreign object on the propeller in motion, so that the structural integrity of the propeller blades is protected without interrupting the engine power.

Det er et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en propell med en transmisjonsenhet i stand til å absorbere en støtkraft som ut-øves av et fremmedlegeme på propellen på en formendrende måte. It is a further object of the present invention to provide a propeller with a transmission unit capable of absorbing an impact force exerted by a foreign object on the propeller in a shape-changing manner.

I samsvar med prinsippet for den foreliggende oppfinnelse oppnås de nevnte formål for den foreliggende oppfinnelse ved hjelp av en propell ifølge krav 1. In accordance with the principle of the present invention, the aforementioned purposes of the present invention are achieved by means of a propeller according to claim 1.

Foretrukne utførelsesformer av propellen er utdypet i kravene 2-4. Preferred embodiments of the propeller are detailed in claims 2-4.

De nevnte formål, trekk, funksjoner og fordeler ved oppfinnelsen vil lettere forstås ved hjelp av en grundig gjennomlesning av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse med henvisning til de vedføyde tegninger. The aforementioned purposes, features, functions and advantages of the invention will be more easily understood with the help of a thorough reading of the following detailed description of embodiments of the present invention with reference to the attached drawings.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 viser et perspektivriss av en første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et riss av den første foretrukne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse med delene vist rykket fra hverandre. Fig. 3 viser et delriss av den første foretrukne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 viser et delriss av en del tatt i retningen angitt ved linjen 4-4 som vist i fig. 3. Fig. 5 viser et skjematisk delriss av den foreliggende oppfinnelse i funksjon. Fig. 6 viser et delriss av en andre foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the present invention. Fig. 2 shows a view of the first preferred embodiment of the present invention with the parts shown pulled apart. Fig. 3 shows a partial view of the first preferred embodiment of the present invention. Fig. 4 shows a partial view of a part taken in the direction indicated by the line 4-4 as shown in fig. 3. Fig. 5 shows a schematic diagram of the present invention in operation. Fig. 6 shows a partial view of a second preferred embodiment of the present invention.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Som vist i fig. 1-5 er en propell 10 omfattet av den foreliggende oppfinnelse sammensatt av en fremdriftsenhet 12, en drivenhet 14 og et flertall transmisjonsenheter 16 anordnet mellom fremdriftsenheten 12 og drivinnretningen 14. As shown in fig. 1-5, a propeller 10 covered by the present invention is composed of a propulsion unit 12, a drive unit 14 and a plurality of transmission units 16 arranged between the propulsion unit 12 and the drive device 14.

Fremdriftsenheten 12 har en aksial del 20 og tre skrueformede blader 26 fremstilt i et stykke med den aksiale del 20, slik at bladene 26 er skilt fra hverandre med like store vinkler. Den aksiale del 20 har et ytre nav 21 med sylindrisk konstruksjon som underlag for bladene 26 og et indre nav 22 med sylindrisk konstruksjon og som befinner seg i det ytre nav 21. Det indre nav 22 har et første aksialt hull 23 koaksialt med det ytre nav 21. Det første aksiale hull 23 er i sin indre vegg 22 forsynt med åtte første tilbakeholdende spor 24, som strekker seg i retningen av lengdeaksen av det første aksiale hull 23, slik at de er skilt fra hverandre med like store vinkler. Anordnet mellom den ytre vegg av det indre nav 22 og den indre vegg av de ytre nav 21 er det tre ribber 25 som er skilt fra hverandre med like store vinkler. The propulsion unit 12 has an axial part 20 and three helical blades 26 produced in one piece with the axial part 20, so that the blades 26 are separated from each other by equal angles. The axial part 20 has an outer hub 21 of cylindrical construction as a support for the blades 26 and an inner hub 22 of cylindrical construction and which is located in the outer hub 21. The inner hub 22 has a first axial hole 23 coaxial with the outer hub 21. The first axial hole 23 is provided in its inner wall 22 with eight first restraining grooves 24, which extend in the direction of the longitudinal axis of the first axial hole 23, so that they are separated from each other by equal angles. Arranged between the outer wall of the inner hub 22 and the inner wall of the outer hubs 21 are three ribs 25 which are separated from each other by equal angles.

Drivenheten 14 har rørform og er anordnet i det indre nav 22. Drivenheten 14 har et andre aksialt hull 40 som i sin indre vegg er forsynt med et flertall rifler 42, som strekker seg i retningen av lengdeaksen av det andre aksiale hull 40. Det andre aksiale hull 40 er videre i sin ytre vegg forsynt med åtte andre tilbakeholdende spor 44 som strekker seg i retningen av lengdeaksen av det andre aksiale hull 40, slik at de andre tilbakeholdende spor 44 er lokalisert rett mot hverandre. De andre tilbakeholdende spor 44 har lignende tverrsnittsform som de første tilbakeholdende spor 24. Tverrsnittsformen kan være halvsirkulær, bueformet eller rektangulær. The drive unit 14 has a tubular shape and is arranged in the inner hub 22. The drive unit 14 has a second axial hole 40 which is provided in its inner wall with a plurality of grooves 42, which extend in the direction of the longitudinal axis of the second axial hole 40. The second axial hole 40 is further provided in its outer wall with eight other restraining grooves 44 which extend in the direction of the longitudinal axis of the second axial hole 40, so that the other restraining grooves 44 are located directly opposite each other. The second restraining grooves 44 have a similar cross-sectional shape to the first restraining grooves 24. The cross-sectional shape can be semi-circular, arc-shaped or rectangular.

Transmisjonsenhetene 16 har rørform og er fremstilt i et stykke av et de-formerbart metallmaterial med en passende stivhet. Transmisjonsenhetene 16 har sirkulært tverrsnitt. Transmisjonsenhetene 16 kan fremstilles av et langstrakt metallmaterial med et rundt eller rektangulært tverrsnitt ved skrueformet påvikling langs retningen av lengdeaksen av materialet med en forholdsvis liten stigning. The transmission units 16 have a tubular shape and are produced in one piece of a deformable metal material with a suitable stiffness. The transmission units 16 have a circular cross-section. The transmission units 16 can be produced from an elongated metal material with a round or rectangular cross-section by helical winding along the direction of the longitudinal axis of the material with a relatively small pitch.

Drivenheten 14 forenes først med drivakselen 17 fra motoren (ikke vist i tegningen) og innpasses så i det indre nav 22 av fremdriftsenheten 14. Deretter anordnes fire transmisjonsenheter 16 mellom de første tilbakeholdende spor 24 og de andre tilbakeholdende spor 44. Det indre nav 22 og transmisjonsenhetene 16 utsettes for press fra et stoppstykke 18 og festes ved hjelp av en mutter på drivakselen 17. Drivenheten 14 drives av drivakselen 17 til å rotere med høy has-tighet, slik at fremdriftsenheten 12 bringes til å rotere for å utvikle det bakoverrettede trykk av vann for å drive båten fremover. The drive unit 14 is first joined to the drive shaft 17 from the engine (not shown in the drawing) and is then fitted into the inner hub 22 of the propulsion unit 14. Then four transmission units 16 are arranged between the first restraining tracks 24 and the second restraining tracks 44. The inner hub 22 and the transmission units 16 are subjected to pressure from a stopper 18 and fixed by means of a nut on the drive shaft 17. The drive unit 14 is driven by the drive shaft 17 to rotate at high speed, so that the propulsion unit 12 is caused to rotate to develop the rearward pressure of water to propel the boat forward.

Som vist i fig. 5 blir hver av transmisjonsenhetene 16 utsatt for en skjær-kraft i det øyeblikk hvor bladene 26 til propellen 10 blir truffet av en hard gjenstand som er tilstede i vannet hvori propellen 10 arbeider. Skjærkraften kan være så ødeleggende at transmisjonsenhetene 16 bringes til å falle sammen. En slik struk-turell nedbrytning av transmisjonsenhetene 16 tjener til å sikre den strukturelle integritet av bladene 26 og drivakselen 17. Transmisjonsenhetene 16 er i stand til å utøve en slik beskyttende virkning som beskrevet i det foregående på grunn av det forhold at transmisjonsenhetene 16 har rørformet konstruksjons som er i stand til å absorbere en støtkraft i det øyeblikk den rørformede konstruksjon ødelegges av støtkraften. As shown in fig. 5, each of the transmission units 16 is subjected to a shearing force at the moment when the blades 26 of the propeller 10 are struck by a hard object present in the water in which the propeller 10 works. The shearing force can be so destructive that the transmission units 16 are brought to collapse. Such a structural breakdown of the transmission units 16 serves to ensure the structural integrity of the blades 26 and the drive shaft 17. The transmission units 16 are able to exert such a protective effect as described above due to the fact that the transmission units 16 have tubular construction capable of absorbing an impact force at the moment the tubular structure is destroyed by the impact force.

Transmisjonsenhetene 16 har derfor driftsfordeler ved at de kan erstattes, videre at de deformeres av støtkraften som virker på dem uten at de direkte brytes i stykker og videre at den opprinnelige motsatte anordning av de første tilbakeholdende spor 24 og de andre tilbakeholdende spor 44 endres noe til en alternativ anordning under støtvirkningen, slik at de deformerte transmisjonsenheter 16 bringes til å forbli i de tilbakeholdende spor 24 og 44, slik at fremdriftsenheten 12 og drivenheten 14 kan være i stand til å arbeide normalt. The transmission units 16 therefore have operational advantages in that they can be replaced, further that they are deformed by the impact force acting on them without directly breaking into pieces and further that the original opposite arrangement of the first restraining tracks 24 and the second restraining tracks 44 is changed somewhat to an alternative arrangement during the impact, so that the deformed transmission units 16 are caused to remain in the restraining grooves 24 and 44, so that the propulsion unit 12 and the drive unit 14 can be able to work normally.

Hvis transmisjonsenhetene 16 har skrueviklet rørformet konstruksjon blir deres diameter først avkortet når de deformeres av en kraft som utøves på dem i en retning perpendikulær på deres akse. Slike skrueformede og rørformede transmisjonsenheter 16 er imidlertid i stand til å gjenvinne sin opprinnelige form etter at den kraft som har vært utøvet på dem er avlastet forutsatt at angjeldende kraft ikke er for sterk, slik at det bevirkes en permanent deformasjon av transmisjonsenhetene 16. Som et resultat-er propellen 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelse forholdsvis mindre utsatt for ødeleggelse. Videre kan de skrueformede transmisjonsenheter 16 i henhold til den foreliggende oppfinnelse hver forsy-nes med en nåleformet avstivningsenhet 19 innstukket deri, slik at innsettingen av transmisjonsenhetene 16 i de første tilbakeholdende spor 24 og de andre tilbakeholdende spor 44 lettes. If the transmission units 16 are of helical tubular construction, their diameter is only truncated when they are deformed by a force exerted on them in a direction perpendicular to their axis. However, such helical and tubular transmission units 16 are capable of regaining their original shape after the force that has been exerted on them has been relieved, provided that the force in question is not too strong, so that a permanent deformation of the transmission units 16 is caused. As a As a result, the propeller 10 according to the present invention is relatively less susceptible to destruction. Furthermore, the screw-shaped transmission units 16 according to the present invention can each be provided with a needle-shaped stiffening unit 19 inserted therein, so that the insertion of the transmission units 16 in the first restraining grooves 24 and the second restraining grooves 44 is facilitated.

Som vist i fig. 6 har drivenheten 14 en ytre diameter som er mindre enn den indre diameter av det første aksiale hull 23. Av denne grunn tildannes et ringformet hulrom 46 mellom den ytre veggoverflate av drivenheten 14 og den indre veggoverflate av det første aksiale hull 23 når drivenheten befinner seg i midten av det indre nav 22. Det ringformede hulrom 46 tjener til å gi transmisjonsenhetene 16 et ekstra rom som kan trenges for å oppta deformasjonen av transmisjonsenhetene 16 for å forbedre den støtabsorberende virkning av transmisjonsenhetene 16. As shown in fig. 6, the drive unit 14 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the first axial hole 23. For this reason, an annular cavity 46 is formed between the outer wall surface of the drive unit 14 and the inner wall surface of the first axial hole 23 when the drive unit is located in the center of the inner hub 22. The annular cavity 46 serves to give the transmission units 16 an additional space that may be needed to accommodate the deformation of the transmission units 16 to improve the shock absorbing effect of the transmission units 16.

Claims

1. Propeller, comprising: a) a propulsion unit (12) consisting of an axial part (20) and a plurality of helical blades (26) fixed on the axial part, said axial part consisting of an outer hub (21) with a cylindrical construction and an inner hub (22) located in said outer hub (21) such that an axial hole (23) in the inner hub (22) is coaxial with the outer hub (21), the first axial hole in its the inner wall is provided with a plurality of first restraining grooves (24) extending along the direction of a longitudinal axis of the axial hole (23), wherein the first restraining grooves (24) are separated from each other and distributed around the periphery of the axial hole (23), in which the axial part (20) further comprises a plurality of ribs (25) produced in one piece with the axial part (20), and b) a drive unit (14) arranged in the axial hole (23) and which in its outer wall is provided with a plurality of other restraining grooves (44) extending along the direction of a longitudinal axis e to said drive unit (14), the second restraining grooves (44) being separated from each other and distributed around the periphery of the outer wall so as to correspond with the first restraining grooves (24); characterized by c) at least one expandable metal transmission unit located between the inner hub (22) and the drive unit (14), such that the transmission unit (16) engages at least one of the first restraining tracks (24) and at least one of the second restraining tracks (44); in that the transmission unit (16) is a spirally wound tube and is susceptible to permanent deformation at such a time when said transmission unit (16) is affected by a force.

2. Propeller as stated in claim 1, characterized in that the drive unit (14) has a diameter smaller than the diameter of the first axial hole, so that the drive unit (14) and an inner wall surface in the axial hole are separated from each other so as to be out of engagement and form an annular clearance in between partially filled by the transmission unit (16).

3. Propeller as stated in claim 1 or 2, characterized in that the transmission unit (16) is arranged with at least one stiffening unit (19) which is inserted into the tubular transmission unit (16).

4. Propeller as stated in claim 3, characterized in that the bracing unit (19) is needle-shaped.