一種人力手搖小艇的制作方法
【專利摘要】一種人力手搖小艇，屬船舶【技術領域】。它由船身、座椅和手搖動力系統組成。艇身采用木材、塑膠或玻璃鋼制成；手搖動力系統包括兩個獨立的結構和工作原理都相同的左推進器和右推進器，它們對稱布置于艇身縱向對稱面的左右兩側，手搖動力系統除產生推力外還用來控制方向；左推進器和右推進器的槳葉作旋轉運動產生推力。使用時沒有明顯的尾跡，也沒有嚴重的拍水現象，效率高，無大水花。可用作水上交通工具及應用于體育游樂活動。
【專利說明】一種人力手搖小艇

【技術領域】
[0001] 一種人力手搖小艇，屬船舶【技術領域】，尤其涉及一種人力小艇。

【背景技術】
[0002] 傳統的人力小艇大多采用直桿式手搖槳，結構很簡單，深受水上運動愛好者喜歡， 但也有一些不足，就是操作不穩定，只有熟練的人們才能劃，且效率較低；傳統的采用螺旋 槳的人力小艇，盡管驅動方便，但效率較低，螺旋槳制造工藝復雜，且使用時會產生明顯的 尾跡；傳統的明輪人力小艇的推進裝置槳葉平面始終過轉軸，使用時存在拍水現象，水花較 大，且能量損失大，效率較低，噪音大。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的是克服傳統人力小艇的上述不足，發明一種效率較高的采用類似明 輪推進裝置的人力手搖小艇。
[0004] 一種人力手搖小艇，由艇身、座椅和手搖動力系統組成。
[0005] 艇身采用木材、塑膠或玻璃鋼制成。座椅固定在艇身的中后部的中間位置。手搖 動力系統包括兩個獨立的左推進器和右推進器，手搖動力系統除產生推力外還用來控制方 向；左推進器與右推進器的結構和工作原理都相同，它們處于座椅的前面分別對稱布置于 艇身縱向對稱面的左右兩側；左推進器由左手搖曲柄、左軸、左轉臂、左槳葉、左槳軸、左導 向桿、左導向器和左支撐件組成；左軸水平布置，左軸的右端與左手搖曲柄相連，左軸通過 固定在艇身中部左側壁上的軸承與艇身相連，此連接處進行密封防水處理，左軸的左端與 左轉臂的一端垂直固連；左轉臂的另一端與左槳軸的右端垂直固連，左槳軸的左段通過軸 承與左槳葉連接于左槳葉的根部并靠近左槳葉的前緣處，左槳軸與左槳葉的前緣平行，左 槳葉能繞左槳軸靈活轉擺，但左槳葉不能沿左槳軸作軸向直線運動；左槳葉的根部端面即 靠近左轉臂旋轉平面的一端的端面與左槳葉的前緣垂直，左導向桿的下端與左槳葉固連于 該端面，左導向桿與過該端面的弦線在同一直線上，左導向桿與左槳軸垂直，左導向桿的上 端穿過左導向器；左導向器由左直線軸承穿過前左關節軸承組合而成；左導向器安裝于艇 身的中部左側的上方，且置于左轉臂旋轉平面的左側，左導向器通過左支撐件與艇身相連； 左導向器靠近左槳軸的旋轉圓周安裝，但左導向器至左軸之間的距離大于左轉臂長度與左 槳葉的最大寬度即最大弦長之和，以便左槳葉順利旋轉；左導向桿的長度應足夠確保其上 端始終在左導向器內而不脫落；右推進器由右手搖曲柄、右軸、右轉臂、右槳葉、右槳軸、右 導向桿、右導向器和右支撐件組成；右軸與左軸布置在同一水平直線上，該直線與艇身的縱 向對稱面垂直，右軸的左端與右手搖曲柄相連，右軸通過固定在艇身中部右側壁上的軸承 與艇身相連，此連接處進行密封防水處理，右軸的右端與右轉臂的一端垂直固連；右轉臂的 另一端與右槳軸的左端垂直固連，右槳軸的右段通過軸承與右槳葉連接于右槳葉的根部并 靠近右槳葉的前緣處，右槳軸與右槳葉的前緣平行，右槳葉能繞右槳軸靈活轉擺，但右槳葉 不能沿右槳軸作軸向直線運動；右槳葉的根部端面即靠近右轉臂旋轉平面的一端的端面與 右槳葉的前緣垂直，右導向桿的下端與右槳葉固連于該端面，右導向桿與過該端面的弦線 在同一直線上，右導向桿與右槳軸垂直，右導向桿的上端穿過右導向器；右導向器由右直線 軸承穿過右關節軸承組合而成；右導向器安裝于艇身的中部右側的上方，且置于右轉臂旋 轉平面的右側，右導向器通過右支撐件與艇身相連；右導向器靠近右槳軸的旋轉圓周安裝， 但右導向器至右軸之間的距離大于右轉臂長度與右槳葉的最大寬度即最大弦長之和，以便 右槳葉順利旋轉；右導向桿的長度應足夠確保其上端始終在右導向器內而不脫落。左導向 器和右導向器的連線與左軸軸線平行，且處于左軸軸線的正上方。
[0006] 左手搖曲柄和右手搖曲柄結構相同，抓手位置均有一個活動的套筒，以便手抓握 左手搖曲柄和右手搖曲柄轉動時不會與手發現相對摩擦而傷害手心。
[0007] 為得到滿意的效率，左軸、右軸、左導向器和右導向器的安裝高度滿足：當該小艇 滿載時，左導向桿的延長線在前方與左槳軸旋轉圓周相切的切點、右導向桿的延長線在前 方與右槳軸旋轉圓周相切的切點、左導向桿的延長線在后方與左槳軸旋轉圓周相切的切點 和右導向桿的延長線在后方與右槳軸旋轉圓周相切的切點同高且高于水面并接近水面位 置。
[0008] 左手搖曲柄與左轉臂的相位相差90°，左轉臂的相位超前左手搖曲柄90°，即當 左手搖曲柄搖至最前端時，左轉臂堅直向下，此時左槳葉處于水中最下位置且攻角最大；當 左手搖曲柄搖至最后端時，左轉臂堅直向上，此時左槳葉處于空氣中最上位置。同樣地，右 手搖曲柄與右轉臂的相位也相差90°，右轉臂的相位超前右手搖曲柄90°，即當右手搖曲 柄搖至最前端時，右轉臂堅直向下，此時右槳葉處于水中最下位置且攻角最大；當右手搖曲 柄搖至最后端時，右轉臂堅直向上，此時右槳葉處于空氣中最上位置。這樣符合人體工程學 原理，有利于發揮人的能量。
[0009] 為制作方便，左槳葉和右槳葉采用剛性平板槳葉；為提高效率，左槳葉和右槳葉采 用剛性翼型槳葉，水平放置時，翼型為上凸下平或凹型，使用時凸面朝前，平或凹面朝后。
[0010] 該一種人力手搖小艇的工作原理是：人坐在座椅上，雙手握住左手搖曲柄和右手 搖曲柄，雙手搖動左手搖曲柄和右手搖曲柄，左推進器和右推進器產生推力。從艇身左側往 右側看，左槳葉和右槳葉同向同速逆時針旋轉，該小艇向艇頭方向行駛即前進；左槳葉和右 槳葉同向同速順時針旋轉，該小艇向艇尾方向行駛即后退；分別改變左手搖曲柄和右手搖 曲柄的轉速使該小艇轉彎，如前行時單獨加快右手搖曲柄的轉速該小艇向左轉彎，單獨加 快左手搖曲柄的轉速該小艇向右轉彎。
[0011] 左推進器的工作原理是：左手握住左手搖曲柄的套筒搖動左手搖曲柄使左軸轉 動，左軸帶動左轉臂轉動，左轉臂帶動左槳軸旋轉，在左槳軸的牽引下左槳葉旋轉，由于左 導向桿和左導向器的限制，左槳葉旋轉時其攻角在一個工作周期即旋轉一圈內會發生有規 律的變化，有利于產生推力。同樣地，右推進器的工作原理是：右手握住右手搖曲柄的套筒 搖動右手搖曲柄使右軸轉動，右軸帶動右轉臂轉動，右轉臂帶動右槳軸旋轉，在右槳軸的牽 引下右槳葉旋轉，由于右導向桿和右導向器的限制，右槳葉旋轉時其攻角在一個工作周期 即旋轉一圈內會發生有規律的變化，有利于產生推力。左槳葉和右槳葉在水面的上方即空 氣中前行，阻力很小，這樣，產生推力的效率較高。改變左軸和右軸的轉速大小能改變推力 的大小，轉速越快推力越大，轉速越慢推力越小；改變左軸和右軸的轉動方向將改變推力的 方向；左推進器和右推進器同向同速運行該小艇直行，左推進器和右推進器不同速或不同 向轉動該小艇都會轉彎。
[0012] 本發明的優點是：該發明一種人力手搖小艇使用時不會產生像螺旋槳推進器那樣 的明顯的尾跡，也不會像傳統明輪推進裝置那樣存在嚴重的拍水現象；且該小艇能量損失 小，效率高，無大水花，且槳葉易制作，最簡單的可采用剛性平板槳；該方案無尾部方向舵， 操作靈活。用作水上交通工具及用于體育游樂活動都很方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明一種人力手搖小艇的主視示意圖；圖2是圖1的左視圖。
[0014] 圖中，1-艇身，11-艇頭，12-艇尾；2-座椅；3-左推進器，31-左手搖曲柄，32-左 軸，33-左轉臂，34-左槳葉，35-左槳軸，36-左導向桿，37-左導向器，371-左直線軸承， 372-左關節軸承，38-左支撐件，4-右推進器，41-右手搖曲柄，42-右軸，43-右轉臂，44-右 槳葉，45-右槳軸，46-右導向桿，47-右導向器，471-右直線軸承，472-右關節軸承，48-右 支撐件；5_水面；6-左槳軸旋轉圓周；圖2中，左轉臂33上的空心箭頭表示該發明小艇前 進時左轉臂33的旋轉方向。

【具體實施方式】
[0015] 現結合附圖1和附圖2舉例對本發明加以說明。
[0016] 一種人力手搖小艇，由艇身1、座椅2和手搖動力系統組成。
[0017] 艇身1米用塑I父制成。座椅2固定在艇身1的中后部的中間位直。手搖動力系 統包括兩個獨立的左推進器3和右推進器4,手搖動力系統除產生推力外還用來控制方向； 左推進器3與右推進器4的結構和工作原理都相同，它們處于座椅2的前面分別對稱布置 于艇身1縱向對稱面的左右兩側；左推進器3由左手搖曲柄31、左軸32、左轉臂33、左槳葉 34、左槳軸35、左導向桿36、左導向器37和左支撐件38組成；左軸32水平布置，左軸32的 右端與左手搖曲柄31相連，左軸32通過固定在艇身1中部左側壁上的軸承與艇身1相連， 此連接處進行密封防水處理，左軸32的左端與左轉臂33的一端垂直固連；左轉臂33的另 一端與左槳軸35的右端垂直固連，左槳軸35的左段通過軸承與左槳葉34連接于左槳葉34 的根部并靠近左槳葉34的前緣處，左槳軸35與左槳葉34的前緣平行，左槳葉34能繞左槳 軸35靈活轉擺，但左槳葉34不能沿左槳軸35作軸向直線運動；左槳葉34的根部端面即靠 近左轉臂33旋轉平面的一端的端面與左槳葉34的前緣垂直，左導向桿36的下端與左槳葉 34固連于該端面，左導向桿36與過該端面的弦線在同一直線上，左導向桿36與左槳軸35 垂直，左導向桿36的上端穿過左導向器37 ;左導向器37由左直線軸承371穿過前左關節軸 承372組合而成；左導向器37安裝于艇身1的中部左側的上方，且置于左轉臂33旋轉平面 的左側，左導向器37通過左支撐件38與艇身1相連；左導向器37靠近左槳軸35的旋轉圓 周安裝，但左導向器37至左軸32之間的距離大于左轉臂33長度與左槳葉34的最大寬度 即最大弦長之和，以便左槳葉34順利旋轉；左導向桿36的長度應足夠確保其上端始終在左 導向器37內而不脫落；右推進器4由右手搖曲柄41、右軸42、右轉臂43、右槳葉44、右槳軸 45、右導向桿46、右導向器47和右支撐件48組成；右軸42與左軸32布置在同一水平直線 上，該直線與艇身1的縱向對稱面垂直；右軸42的左端與右手搖曲柄41相連，右軸42通過 固定在艇身1中部右側壁上的軸承與艇身1相連，此連接處進行密封防水處理，右軸42的 右端與右轉臂43的一端垂直固連；右轉臂43的另一端與右槳軸45的左端垂直固連，右槳 軸45的右段通過軸承與右槳葉44連接于右槳葉44的根部并靠近右槳葉44的前緣處，右 槳軸45與右槳葉44的前緣平行，右槳葉44能繞右槳軸45靈活轉擺，但右槳葉44不能沿 右槳軸45作軸向直線運動；右槳葉44的根部端面即靠近右轉臂43旋轉平面的一端的端面 與右槳葉44的前緣垂直，右導向桿46的下端與右槳葉44固連于該端面，右導向桿46與過 該端面的弦線在同一直線上，右導向桿46與右槳軸45垂直，右導向桿46的上端穿過右導 向器47 ;右導向器47由右直線軸承471穿過右關節軸承472組合而成；右導向器47安裝 于艇身1的中部右側的上方，且置于右轉臂43旋轉平面的右側，右導向器47通過右支撐件 48與艇身1相連；右導向器47靠近右槳軸45的旋轉圓周安裝，但右導向器47至右軸42之 間的距離大于右轉臂43長度與右槳葉44的最大寬度即最大弦長之和，以便右槳葉44順利 旋轉；右導向桿46的長度應足夠確保其上端始終在右導向器47內而不脫落。左導向器37 和右導向器47的連線與左軸32軸線平行，且處于左軸32軸線的正上方。
[0018] 左手搖曲柄31和右手搖曲柄41結構相同，抓手位置均有一個活動的套筒，以便手 抓握左手搖曲柄31和右手搖曲柄41轉動時不會與手發現相對摩擦而傷害手心。
[0019] 為得到滿意的效率，左軸32、右軸42、左導向器37和右導向器47的安裝高度滿 足：當該小艇滿載時，左導向桿36的延長線在前方與左槳軸旋轉圓周6相切的切點、右導向 桿46的延長線在前方與右槳軸45旋轉圓周相切的切點、左導向桿36的延長線在后方與左 槳軸旋轉圓周6相切的切點和右導向桿46的延長線在后方與右槳軸45旋轉圓周相切的切 點同高且高于水面5并接近水面5位置。
[0020] 左手搖曲柄31與左轉臂33的相位相差90°，左轉臂33的相位超前左手搖曲柄 31的相位90°，即當左手搖曲柄31搖至最前端時，左轉臂33堅直向下，此時左槳葉34處 于水中最下位置且攻角最大；當左手搖曲柄31搖至最后端時，左轉臂33堅直向上，此時左 槳葉34處于空氣中最上位置。同樣地，右手搖曲柄41與右轉臂43的相位也相差90°，右 轉臂43的相位超前右手搖曲柄41的相位90°，即當右手搖曲柄41搖至最前端時，右轉臂 43堅直向下，此時右槳葉44處于水中最下位置且攻角最大；當右手搖曲柄41搖至最后端 時，右轉臂43堅直向上，此時右槳葉44處于空氣中最上位置。這樣符合人體工程學原理， 有利于發揮人的能量。
[0021] 為制作方便，左槳葉34和右槳葉44采用剛性平板槳葉；為提高效率，左槳葉34和 右槳葉44采用剛性翼型槳葉，水平放置時，翼型為上凸下平或凹型，使用時凸面朝前，平或 凹面朝后。
[0022] 該一種人力手搖小艇的工作原理是：人坐在座椅2上，雙手握住左手搖曲柄31和 右手搖曲柄41，雙手搖動左手搖曲柄31和右手搖曲柄41，左推進器3和右推進器4產生推 力。從艇身1左側往右側看，左槳葉34和右槳葉44同向同速逆時針旋轉，該小艇向艇頭11 方向行駛即前進；左槳葉34和右槳葉44同向同速順時針旋轉，該小艇向艇尾12方向行駛 即后退；分別改變左手搖曲柄31和右手搖曲柄41的轉速使該小艇轉彎，如前行時單獨加快 右手搖曲柄41的轉速該小艇向左轉彎，單獨加快左手搖曲柄31的轉速該小艇向右轉彎。
[0023] 左推進器3的工作原理是：左手握住左手搖曲柄31的套筒搖動左手搖曲柄31使 左軸32轉動，左軸32帶動左轉臂33轉動，左轉臂33帶動左槳軸35旋轉，在左槳軸35的 牽引下左槳葉34旋轉，由于左導向桿36和左導向器37的限制，左槳葉34旋轉時其攻角在 一個工作周期即旋轉一圈內會發生有規律的變化，有利于產生推力。同樣地，右推進器4的 工作原理是：右手握住右手搖曲柄41的套筒搖動右手搖曲柄41使右軸42轉動，右軸42帶 動右轉臂43轉動，右轉臂43帶動右槳軸45旋轉，在右槳軸45的牽引下右槳葉44旋轉，由 于右導向桿46和右導向器47的限制，右槳葉44旋轉時其攻角在一個工作周期即旋轉一圈 內會發生有規律的變化，有利于產生推力。左槳葉34和右槳葉44在水面5的上方即空氣 中前行，阻力很小，這樣，產生推力的效率較高。改變左軸32和右軸42的轉速大小能改變 推力的大小，轉速越快推力越大，轉速越慢推力越小；改變左軸32和右軸42的轉動方向將 改變推力的方向；左推進器3和右推進器4同向同速運行該小艇直行，左推進器3和右推進 器4不同速或不同向轉動該小艇都會轉彎。
[0024] 該發明一種人力手搖小艇用作水上交通工具及體育游樂活動。
【權利要求】
1. 一種人力手搖小艇，由船身（1)、座椅（2)和手搖動力系統組成，其特征在于：艇身 (1)采用木材、塑膠或玻璃鋼制成；座椅（2)固定在艇身（1)的中后部的中間位置；手搖動力 系統包括兩個獨立的左推進器（3)和右推進器（4);左推進器（3)與右推進器（4)的結構和 工作原理都相同，它們處于座椅（2)的前面分別對稱布置于艇身（1)縱向對稱面的左右兩 偵h左推進器（3)由左手搖曲柄（31)、左軸（32)、左轉臂（33)、左槳葉（34)、左槳軸（35)、左 導向桿（36)、左導向器（37)和左支撐件（38)組成；左軸（32)水平布置，左軸（32)的右端 與左手搖曲柄（31)相連，左軸（32)通過固定在艇身（1)中部左側壁上的軸承與艇身（1)相 連，此連接處進行密封防水處理，左軸（32)的左端與左轉臂（33)的一端垂直固連；左轉臂 (33)的另一端與左槳軸（35)的右端垂直固連，左槳軸（35)的左段通過軸承與左槳葉（34) 連接于左槳葉（34)的根部并靠近左槳葉（34)的前緣處，左槳軸（35)與左槳葉（34)的前緣 平行；左槳葉（34)的根部端面即靠近左轉臂（33)旋轉平面的一端的端面與左槳葉（34)的 前緣垂直，左導向桿（36)的下端與左槳葉（34)固連于該端面，左導向桿（36)與過該端面的 弦線在同一直線上，左導向桿（36)與左槳軸（35)垂直，左導向桿（36)的上端穿過左導向器 (37);左導向器（37)由左直線軸承（371)穿過前左關節軸承（372)組合而成；左導向器（37) 安裝于艇身（1)的中部左側的上方，且置于左轉臂（33)旋轉平面的左側，左導向器（37)通 過左支撐件（38)與艇身（1)相連；左導向器（37)靠近左槳軸（35)的旋轉圓周安裝，但左導 向器（37)至左軸（32)之間的距離大于左轉臂（33)長度與左槳葉（34)的最大寬度即最大 弦長之和；左導向桿（36)的長度應足夠確保其上端始終在左導向器（37)內而不脫落；右推 進器（4)由右手搖曲柄（41)、右軸（42)、右轉臂（43)、右槳葉（44)、右槳軸（45)、右導向桿 (46)、右導向器（47)和右支撐件（48)組成；右軸（42)與左軸（32)布置在同一水平直線上， 該直線與艇身（1)的縱向對稱面垂直；右軸（42)的左端與右手搖曲柄（41)相連，右軸（42) 通過固定在艇身（1)中部右側壁上的軸承與艇身（1)相連，此連接處進行密封防水處理，右 軸（42)的右端與右轉臂（43)的一端垂直固連；右轉臂（43)的另一端與右槳軸（45)的左端 垂直固連，右槳軸（45)的右段通過軸承與右槳葉（44)連接于右槳葉（44)的根部并靠近右 槳葉（44)的前緣處，右槳軸（45)與右槳葉（44)的前緣平行；右槳葉（44)的根部端面即靠 近右轉臂（43)旋轉平面的一端的端面與右槳葉（44)的前緣垂直，右導向桿（46)的下端與 右槳葉（44)固連于該端面，右導向桿（46)與過該端面的弦線在同一直線上，右導向桿（46) 與右槳軸（45)垂直，右導向桿（46)的上端穿過右導向器（47);右導向器（47)由右直線軸承 (471)穿過右關節軸承（472)組合而成；右導向器（47)安裝于艇身（1)的中部右側的上方， 且置于右轉臂（43)旋轉平面的右側，右導向器（47)通過右支撐件（48)與艇身（1)相連；右 導向器（47)靠近右槳軸（45)的旋轉圓周安裝，但右導向器（47)至右軸（42)之間的距離大 于右轉臂（43)長度與右槳葉（44)的最大寬度即最大弦長之和；右導向桿（46)的長度應足 夠確保其上端始終在右導向器（47)內而不脫落。
2. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左手搖曲柄（31)和右手搖 曲柄（41)結構相同，抓手位置均有一個活動的套筒。
3. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左槳葉（34)和右槳葉（44) 采用剛性平板槳。
4. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左槳葉（34)和右槳葉（44) 采用剛性翼型槳。
5. 根據權利要求4所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：為提高效率，左槳葉34和 右槳葉44的翼型為上凸下平或凹型。
6. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左導向桿（36)的延長線在 前方與左槳軸旋轉圓周（6)相切的切點、右導向桿（46)的延長線在前方與右槳軸（45)旋轉 圓周相切的切點、左導向桿（36)的延長線在后方與左槳軸旋轉圓周（6)相切的切點和右導 向桿（46)的延長線在后方與右槳軸（45)旋轉圓周相切的切點同高且高于水面（5)并接近 水面（5)位置。
7. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左導向器（37)和右導向器 (47 )的連線與左軸（32 )軸線平行，且處于左軸（32 )軸線的正上方。
8. 根據權利要求1所述的一種人力手搖小艇，其特征在于：左手搖曲柄（31)與左轉臂 (33)的相位相差90°;右手搖曲柄（41)與右轉臂（43)的相位也相差90°。
【文檔編號】B63H16/20GK203864983SQ201420282409
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】王志成 申請人:佛山市神風航空科技有限公司