專利名稱：自推進式水翼裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水翼裝置，特別是涉及一種可自身推進操作的水翼裝置。
背景技術：
與水翼裝置有關的現(xiàn)有技術，有瑞典設計專利98-0088所公開的“Trampofoil”(腳踩水翼)裝置，以及puzey的美國專利6,099,369中所公開的水翼船裝置。
Trampofoil是一種基本上自推進的水翼裝置，其主翼位于后面，可轉向翼位于前面。puzey的專利揭示的有關裝置是在后翼上牢固地設置了一個偏斜的樞軸點，即位于使用者在使用時在所站的區(qū)域下方。
前述兩種裝置具有的一些缺點中，包括了它們不能使得后水翼，即“驅動”水翼的前緣，在一條腿向下踩踏時，產(chǎn)生有足夠傾斜的響應，以充分推動水翼船向前。
該腿下踩作用力的大部分是壓向水翼，而不是切入水中，因此浪費了大量的驅動能量。另外，Trampofoil的轉向軸是玻璃纖維制成的，它不僅會朝行駛方向產(chǎn)生彎曲，而且還會朝側向彎曲，因此難于準確轉向。
由于上述及其它缺點，上述兩種水翼裝置難于使用，對于非專業(yè)人士更是困難。
因此，需要設計一種構型合理，便于使用的自推進式水翼裝置，該水翼裝置能在操作者的腿腳(或其它方式)下踩時，使該能量轉為足夠的前沖力，從而使其自行前進。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種自推進式水翼裝置，該裝置能對驅動沖力或有關作用力易于響應，從而使其向前移動。
本發(fā)明也旨在提供一種自推進式水翼裝置，該裝置能對操作者的腿腳驅動力易于響應，從而使其向前移動。
本發(fā)明進而旨在提供一種自推進式水翼裝置，它具有一種柔性的、可移動的，即可旋轉的堅牢支承結構，位于操作者的前方，它使驅動翼的前緣朝著適當?shù)姆较騼A斜，以利于使該裝置對驅動沖力作出響應，達到向前移動的目的。
本發(fā)明的這些及其它有關的目的，是使用下述自推進水翼裝置來實現(xiàn)的該裝置包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼且設有轉向結構的支承結構，該轉向結構包括彼此獨立的第一轉軸部分和第二轉軸部分，這兩部分之間是彼此可移動式地連接的。
該裝置還包括一個對第一轉軸部分和第二轉軸部分施以偏壓的偏壓機構。
所述轉向結構包括一根轉向把，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分的移動式連接點位于該轉向把的前方。
所述第一轉軸部分和第二轉軸部分經(jīng)連接后，能在第一平面以與該裝置的前進方向基本一致的方向彼此移動，并在與第一平面垂直的平面上具有剛度。
所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中，從而驅動水翼船向前行進，第二位置是使水翼船接近水面滑行。
第一水翼位于水翼裝置的前方，第二水翼位于其后方。
該裝置包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼且設有轉向結構的支承結構，該轉向結構包括一個轉向軸，該轉向軸包括第一轉軸部分和第二轉軸部分，兩轉向軸部分可在第一平面以與該水翼裝置的前進方向基本一致的方向彼此移動，并在與第一平面垂直的平面上具有剛度。
第一轉軸部分和第二轉軸部分為獨立部件，彼此是可移動式地連接的。
該裝置包括一個對第一轉軸部分和第二轉軸部分施以偏壓的偏壓機構。
所述轉向裝置包括一根轉向把和連接點，第一轉軸部分和第二轉軸部分可在轉向把的前方相對移動。
所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中，從而驅動水翼船向前行進，第二位置水翼船接近水面滑行。
該裝置包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼支承結構，該支承結構包括一個轉向結構，該轉向機構包括一個轉向把，第一水翼在第一樞軸處與該支承結構相連接，該支承結構有一個第二樞軸，它位于第一樞軸和轉向把之間。
所述該轉向結構由第一轉軸部分和第二轉軸部分組成，第一轉軸部分和第二轉軸至少部分地通過第二樞軸可移動式地彼此連接。
該裝置還包括一個偏壓機構，它與最近的樞軸相連接。
所述第一轉軸部分和第二轉軸部分經(jīng)連接后，能在第一平面以與該裝置的前進方向基本一致的方向上相互移動，并在與第一平面垂直的平面內具有剛度。
所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中以驅動水翼裝置前進，第二位置是使水翼裝置接近水面滑行。
第一水翼位于水翼裝置的前方，第二水翼位于其后方。
本發(fā)明的貢獻在于，它提供了一種構型簡單合理，便于使用和操作，且具有體育鍛練和娛樂雙重功效的自推進式水翼裝置，該水翼裝置能在操作者的腿腳(或其它方式)下踩時，使該能量轉為足夠的前沖力，從而使其自行前進。


圖1是本發(fā)明所述的一種水翼裝置的透視圖。
圖2是驅動翼在使用過程中有關位置的示意圖。
圖3-7是本發(fā)明所述水翼裝置的其它實施方案的透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中所述的水翼裝置10如圖1所示。水翼裝置10可由位于前方的鴨式裝置20和位于后方的驅動水翼30組成。
鴨式裝置20可由一塊平板或勺形件21(用于跟蹤水面)和一個水翼構件22組成，亦可采用其它構型。鴨式裝置的主要作用是跟蹤并鎖定水面，鴨式裝置及其類似裝置屬先前工藝中已知的類型。
主動翼或驅動水翼30可采用現(xiàn)有技術中已知的任何適用型的水翼。驅動水翼30可固定式連接于垂直構件33上，而垂直構件33可固定式連接于支承桿34上。驅動平臺60最好采用利于承接操作者站立姿勢的結構，可由兩塊腳踏板62組成，或采用其它構型。腳踏板62最好固定式連接于支承桿34上，以便讓腳踏板62上產(chǎn)生的向下推動力順利轉化為施加在驅動水翼30上的相應向下推力。應注意的是，腳踏板62優(yōu)選位于支承桿34的內邊緣，以便使向下推動力首先施加于驅動水翼30的前緣31上。
轉向裝置40包括轉向把41，轉向把41與套筒61中套設的轉向軸42連接。轉向軸42的末端在支點23處與鴨式裝置20旋轉式連接。轉向裝置40最好通過轉向支撐軸63和相應套筒61與驅動平臺60連接。支撐軸63和套筒61可與驅動平臺60固定式連接，例如，連接在支承桿34上。
轉向軸42由上部分44和下部分45組成，上部分44和下部分45可轉動地或者可相對運動地連接在一起，以便在驅動水翼30的前緣31上形成向下傾斜。
如圖1所示，轉向軸42的上部分44和下部分45在支點46處連接，在偏壓彈簧47的作用下向預定位置偏斜。轉向軸42的上下兩部分44，45繞支點46的相對移動(標示為角α)，能使驅動水翼30的前緣31產(chǎn)生角β的推進類似移動。角α增大導致角β相應增大，從而導致驅動水翼30更深地切入水中，而驅動水翼裝置10前進。
當操作者的腿腳下踩推動力耗盡時，在偏壓彈簧47的壓力作用下，使轉向軸42的上下部分44和45向其“靜止位置”(即相互之間更接近直線對齊)移動，從而縮小α角和β角，最終使驅動水翼30的前緣31向上移動，驅動水翼30進入再次產(chǎn)生向下、向前推動力的位置。
圖2是驅動水翼30在使用過程中的位置示意圖?！癆位”指水翼30在水中滑動時的滑動位置或“穩(wěn)態(tài)”位置。操作者腿腳下踩之前最好推動轉向把41。這樣，可使上下部分44和45相互分離(即退出直線對齊狀態(tài))，增大α角和β角，使驅動水翼30的前緣31向下移動(B位)。此時，操作者可在驅動平臺60上腿腳下踩，致使前緣31進一步下降，使整個水翼30按一定角度下降到流體介質中，從而推動水翼船克服水的阻力向前行進。驅動水翼30此時的位置如“C位”所示。當推動力耗竭時，偏壓彈簧47的彈力致使α角和β角縮小，導致前緣31開始上升，使水翼通過穩(wěn)態(tài)位置的D位，但比“A位”潛水更深。之后，前緣31輕微上升(主要由于鴨式裝置20的水面跟蹤特性所致)，致使水翼上升(E位)并恢復到穩(wěn)態(tài)位置(F位及A位)，預備進行下一推動過程。
值得指出的是，雖然上下部分44和45最好采用移動式連接以方便前緣31按要求運動，但是，其側向或“轉向平面”內具備足夠的硬度而不會彎曲，以確保準確轉向。
本發(fā)明的水翼裝置的其它實施方案如圖3-7所示。圖中所示的裝置旨在說明本發(fā)明的廣度，并非將本發(fā)明限制于圖示的實施方案范圍內。
如圖3所示的水翼裝置10，其轉向軸42的轉動結構與圖1不同。在圖1所示的實施方案中，上部分44通過支點46向前伸出，而圖3所示的實施方案中，則是下部分45通過支點46向前伸出。圖1和圖3所示的偏壓彈簧47可采用膨脹彈簧或類似元件。
圖4A是另一水翼裝置10的透視圖(仰視角度)，其轉向軸42中配有壓縮彈簧式支點裝置70。圖4B是壓縮彈簧式支點裝置70的放大透視圖。在圖4A和4B揭示的實施例中，采用連接件71通過支點46將上部分44與下部分45相連接的。在上下部分44/45之間而緊靠支點46處配有壓縮彈簧72。在彈簧加壓時是使α角和β角增大，彈簧擴展時使α角和β角縮小，從而實現(xiàn)驅動水翼30的前述功能。
圖5所示實施例中的水翼裝置10，配有一組與上、下部分44、45旋轉式連接的片簧裝置81。片簧裝置81可采用鋼材、玻璃纖維或其它合適材料制成，可在其兩端形成環(huán)套，通過安裝銷或其它安裝機構將其與上下部分44及45連接。彈簧81的作用與圖4的壓縮彈簧72的作用相同。
圖6所示的水翼裝置10中，配有一組連接上、下部分44、45的線性螺旋彈簧82。螺旋彈簧82內部配有一根支撐軸83，支撐軸83的下端向下延伸入下部分45中。使用時，當操作者向下按壓轉向把41并腿腳下踩平臺60時，螺旋彈簧82被壓縮。此時，施加在平臺60上的腳踩推動力向下推動水翼30的前緣31從而推動水翼30前進，驅動水翼船向前行進，隨后螺旋彈簧82膨脹，則拖動水翼30的前緣31向上通過“D位”和“E位”到“F位”(參閱圖2)。
圖7所示的水翼裝置10中，配有一組平行四邊形或類型形狀的連接裝置85。連接裝置85可包括兩個交叉連接件86、87和一個彈簧偏壓件或其它偏壓件88。圖7中所示裝置的工作原理類似圖6中所示的裝置(轉向軸42的上下兩部分44、45彼此相向或背離)，也與其它實施例所述的裝置類似。
以上實施方案可采用(但不限于)以下材料制作。水翼30可采用鋁材、石墨纖維、玻璃纖維或其它合適材料制成。框架最好采用鋁材或其它合適材料制成。框架組件可焊接在一起，或通過已知的其它合適方式連接在一起。偏壓裝置可由金屬、復合彈簧、橡膠或其它彈性材料組成。轉向把41可采用橡膠制成。而邊角、邊緣和管端可采用塑料制成，以便使邊緣光滑，起到密封或連接作用。各種材料及其制造技術均為現(xiàn)有技術。
還應指出的是，還可采用其它轉向軸裝置。例如轉向軸可為連續(xù)式構件(而非兩塊分離式部分44、45)。該連續(xù)式構件以相同方式彎曲或運動，但其側面具有剛性，以確保準確轉向。
雖然以上借助了幾個特定的實施方案對本發(fā)明做出了描述，但是應該理解為本發(fā)明還能作進一步的改動，本專利申請旨在涵蓋根據(jù)本發(fā)明的原理所進行的各種變化、用途或改動。也涵蓋了即使與本發(fā)明所揭示的已知方案或實施慣例有所偏離，但仍然從屬于本發(fā)明技術及其應用原理的范圍。本專利申請還涵蓋了本發(fā)明及所附權利要求的范圍。
權利要求
1.一種自推進式水翼裝置，其特征在于，它包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼且設有轉向結構的支承結構，該轉向結構包括彼此獨立的第一轉軸部分和第二轉軸部分，這兩部分之間是彼此可移動式地連接的。
2.根據(jù)權利要求1所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，它還包括一個對第一轉軸部分和第二轉軸部分施以偏壓的偏壓機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述轉向結構包括一根轉向把，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分的移動式連接點位于該轉向把的前方。
4.根據(jù)權利要求1所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分經(jīng)連接后，能在第一平面以與該裝置的前進方向基本一致的方向彼此移動，并在與第一平面垂直的平面上具有剛度。
5.根據(jù)權利要求1所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中，從而驅動水翼船向前行進，第二位置是使水翼船接近水面滑行。
6.根據(jù)權利要求1所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，第一水翼位于水翼裝置的前方，第二水翼位于其后方。
7.一種自推進式水翼裝置，其特征在于，它包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼且設有轉向結構的支承結構，該轉向結構包括一個轉向軸，該轉向軸包括第一轉軸部分和第二轉軸部分，兩轉向軸部分可在第一平面以與該水翼裝置的前進方向基本一致的方向彼此移動，并在與第一平面垂直的平面上具有剛度。
8.根據(jù)權利要求7所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，第一轉軸部分和第二轉軸部分為獨立部件，彼此是可移動式地連接的。
9.根據(jù)權利要求8所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，它包括一個對第一轉軸部分和第二轉軸部分施以偏壓的偏壓機構。
10.根據(jù)權利要求7所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述轉向裝置包括一根轉向把和連接點，第一轉軸部分和第二轉軸部分可在轉向把的前方相對移動。
11.根據(jù)權利要求7所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中，從而驅動水翼船向前行進，第二位置水翼船接近水面滑行。
12.一種自推進式水翼裝置，其特征在于，它包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼支承結構，該支承結構包括一個轉向結構，該轉向機構包括一個轉向把，第一水翼在第一樞軸處與該支承結構相連接，該支承結構有一個第二樞軸，它位于第一樞軸和轉向把之間。
13.根據(jù)權利要求12所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述該轉向結構由第一轉軸部分和第二轉軸部分組成，第一轉軸部分和第二轉軸至少部分地通過第二樞軸可移動式地彼此連接。
14.根據(jù)權利要求12所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，它還包括一個偏壓機構，它與最近的樞軸相連接。
15.根據(jù)權利要求13所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分經(jīng)連接后，能在第一平面以與該裝置的前進方向基本一致的方向上相互移動，并在與第一平面垂直的平面內具有剛度。
16.根據(jù)權利要求13所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，所述第一轉軸部分和第二轉軸部分可在第一位置和第二位置之間移動，其中，第一位置是使第二水翼潛入水中以驅動水翼裝置前進，第二位置是使水翼裝置接近水面滑行。
17.根據(jù)權利要求12所述的自推進式水翼裝置，其特征在于，第一水翼位于水翼裝置的前方，第二水翼位于其后方。
全文摘要
一種自推進式水翼裝置，包括第一水翼、第二水翼及連接第一水翼和第二水翼且設有轉向結構的支承結構，該轉向結構包括彼此獨立的第一轉軸部分和第二轉軸部分，這兩部分之間是彼此可移動式地連接的。該裝置還包括一個對第一轉軸部分和第二轉軸部分施以偏壓的偏壓機構。該水翼裝置采用柔性轉向件及/或支承件制成，驅動水翼以合適的方式在水中移動，從而使水翼裝置向前行進。
文檔編號B63H16/00GK1544288SQ20031011238
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權日2003年11月26日
發(fā)明者陳和, 陳 和 申請人:陳和, 陳 和