CN2690289Y - 水中驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种水中驱动装置，主要包括一个后部主壳，该后部主壳包括一个可用一个密封结构对其密封的电池室。该密封结构可给电池室加压，且该密封结构可以拆卸。马达由具有时间延迟功能的控制电路控制其运转的安全性，从而使得使用者更加容易操控该水中驱动装置。此外，该控制电路还可以延长电池的使用寿命。该控制电路更适宜于一直监控通过马达的电流，以及在电流增高，超出预定的水平的情况下关闭马达。该控制电路更适宜于一直监控电池电压以及在电压低于预定水平时进行关闭。

Description

水中驱动装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种水内与水下机械动力结构技术的改进，特别是有关用于向前推进游泳者与潜水者的电池驱动装置的改进。
【技术背景】
水中驱动装置自从二十世纪五十年代已经被认识。大多数的那些早期装置是金属结构的，并且被建成象小型潜艇一样。通过一个开口而进出该水中驱动装置，该开口必须牢固地固定在水中驱动装置上，以防止水中驱动装置内进水。因此，这种水中驱动装置的体积较大。
早期的水中驱动装置价格昂贵，重量较大，因此，由于成本与操作不便的原因，其唯一有效的市场就是专业潜水员。因为装置的密封性，导致对电池充电会花费相当长的时间。
此外，因为早期水中驱动装置是专门针对重要的水下作业的，所以其驱动能量必须瞬间就可以获得，以便能够驱动一个从装置壁到装置外的切换动作。瞬间就获得驱动能量是早期水中驱动装置比较危险的另一个原因，因为水中驱动装置的可控性变小了。使用者必须熟练掌握操控技巧，以免被周围物体所刮到。
早期水中驱动装置的另一个问题是压舱物。大多数水中驱动装置都是按照密度较大的盐水环境来设计的，但是海水密度可能因海域的地理位置不同或海水温度的变化而变化，因此调节压舱物的重量是一个麻烦的问题，因为每次调节的时候，都会牵涉到一个复杂的打开密封外壳的过程。从而导致对水中驱动装置的操作控制变得十分繁琐。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种更加安全、更加容易调节压舱物、更加容易对电源充电及更加轻巧易于携带的水中驱动装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：该水中驱动装置主要包括一个后部主壳，该后部主壳包括一个可用一个密封结构对其密封的电池室。该密封结构可给电池室加压，且该密封结构可以拆卸。马达由具有时间延迟功能的控制电路控制其运转的安全性，从而使得使用者更加容易操控该水中驱动装置。此外，该控制电路还可以延长电池的使用寿命。该控制电路更适宜于一直监控通过马达的电流，以及在电流增高，超出预定的水平的情况下关闭马达。该控制电路更适宜于一直监控电池电压以及在电压低于预定水平时进行关闭。
本实用新型的优点在于：本实用新型水中驱动装置的控制电路具有时间延迟的功能，使得本装置更加安全、更加容易调节压舱物、更加容易对电源充电及更加轻巧易于携带。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型水中驱动装置的立体图。
图2是图1所示水中驱动装置的侧视图。
图3是图1至图2所示水中驱动装置的立体分解图。
图4是图1至图3所示水中驱动装置的局部剖视图。
图5是图1至图4所示水中驱动装置的正视图。
图6是图1至图5所示水中驱动装置的后视图。
图7是本实用新型水中驱动装置的电气原理方框图。
【具体实施方式】
请参考图1，该水中驱动装置21包括前部锥形壳23与后部主壳25。后部主壳25上设置许多支撑板27，这些支撑板27用于支撑与之连接的风扇壳体29。除了支撑板27之外，机架31为风扇壳体29提供稳定性，并且被其支撑。
后部主壳25稍微朝向机架31后侧延伸并且旋转支持螺旋推进器35。风扇壳体29后侧安装一保护板37。
后部主壳25的顶部安装一个把手支持体41，该把手支持体41包括顶部43及沿该顶部43的两侧向下延伸的手柄45，该手柄45由游泳者或潜水者的双手抓紧，因为水中驱动装置21通常靠近游泳者或潜水者的胸部。
其中一手柄45的末端环绕安装手动开关49，以便游泳者或潜水者容易通过该手动开关49而操作水中驱动装置21。在与安装手动开关49的手柄45相对的另一个手柄45的底端安装一可旋转的细长的选择开关51，手动开关49及选择开关51均可抵抗海水的侧边压力，并且两者都可以避免海水浸入其自身。选择开关51可在运行中结合较高的弧度进行判断，以便目测检验其方位。此外，一旦熟悉“on”与“off”的位置，使用者就不必要能够仔细地看到典型的开与关的开关位置，以免在开关的状态方面导致混淆与错误。
前部锥形壳23的两侧有一对摆动锁销55，它绕着在前部锥形壳23内的一个***点旋转，并且与后部主壳25上的一个锁定结构相配合(在图1上看不见)，以确保前部锥形壳23与后部主壳25牢固地安装在一起。摆动锁销55在其定位面上若有弯道与沟槽可能更好，以便确保摆动锁销55在锁定时位于上侧中央位置。这一摆动锁销机构，如将要看到的那样，也作为一个量表，以确保水中驱动装置21的内部构件正确而牢固地位于原位。
请参照图2，从该图可以看到许多图1中所能看到的结构，特别是手柄45的布置。也可以看到支持机架31的前侧环57。
请参照图3，后部主壳25侧面上突出有L形卡钩61。当拆卸前部锥形壳23时，则在卡钩61的左侧，能够看到一个暴露的边缘63。在边缘63的边缘附近，是一个相对较深的圆柱形区域65，它构成了一个密封的表面，并且在该圆柱形区域65的内侧形成一个特形区67。此特形区67可容纳两个长方形电池69及这些电池69的电线及其它部件。
电池69通过一对滑动端子与一套电线而与通过边缘63的连接件73相连接。利用这种基本的构造，电池69可以很容易地被固定在特形区67内，并且从特形区67内取出，而不会对电线及连接件73造成太多的干扰。
在电池69的左侧可以看到密封结构75。密封结构75有一个后侧圆柱部分77，它包括几个“O”形环式的凸出81。即使没有“O”形环式的凸出81，后侧圆柱部分77也会与圆柱形区域65的表面严密适配，而“O”形环式的凸出81经设定而与相对深的圆柱形区域65相啮合，从而更加完整地构成一个密封整体。特形区67之外以及在后部主壳25朝后的区域，利用其它结构，包括马达与驱动轴(图中未显示)而设计成密封式结构。
密封结构75还包括一个法兰83，该法兰83可以调整密封结构75进入后部主壳25的深度。在法兰83的前面，一对键孔87被外向延伸的键轮毂89所环绕。正如将看到的那样，键孔87将用于将密封结构75锁定于后部主壳25。
密封结构75的前侧包括一个圆柱形前面壁91，它保护并覆盖中央配件93。中央配件93是一个在有空气配件***配件孔95时容许空气进入的阀门。
即使在不使用阀门的情况下，安装配件95是为了容许很少量的或者没有液体流进入密封结构75的后部。由于密封结构75的后部是气密性的，大量的水会进入并充满配件93周围以及配件93高度以外的地区。此外，正如将被看到的那样，压舱物结构将进一步地限制进入到配件93中的水量，并且进一步地限制在前部锥形壳23内可能发生的位移。
因为后侧圆柱部分77与相对深的圆柱形区域65具有很多的共同区域，并且提供这样一种强大的密封，所以摩擦力的交互作用会产生一个将密封结构75从后侧圆柱部分77中分开所需要的很大的力。因为水中驱动装置21的整体外形结构以及由于其尺寸小、缺乏可以加于其上很大人力的结构，加压协助能够很好地作用于分开过程。此外，在配件93内提供闭合阀门之处，可以部分地加压，以进一步防止通过配件93所发生的任何泄漏。
在密封结构75之前面，可以看到一个特形压舱物97。特形压舱物97包括一个后侧特形边99与一个杯形向前部分101。杯形向前部分101具有若干前侧表面103，其包括一对凸出105，用于可能地与前部锥形壳23的内侧发生啮合。特形压舱物97的后侧(图3中看不到)包括一个可容纳中央配件93的凹槽129(图3看不见)。该凹槽129也提供了一个密封盖，能够使特形压舱物97可控制地充满水，设定理想的加载程度。当使用区从咸水区换到淡水区，以及在其浮力与形体可能各不相同的个人使用的情况下，这一点是特别重要的。
在图3中还可以看到一对锁销与锁簧109。每一个锁销与锁簧109包括一个平坦部111，一个环形键控插头113呈直角与该平坦部111相连接。一个键凸出部115仅在其最远程从环形键控插头113处延伸，并且远离平坦部111，以便能够在进入键孔87之后使其能够旋转。
在前部锥形壳23上还能看到一对键控侧面孔117，在图3中只能看到其中一个键控侧面孔117。以虚线形式显示锁销与锁簧109的部分剖面图，并且以数字119加以识别，在其***与旋转位置处显示。在此朝后延伸(与前部锥形壳23相关)的位置，锁销与锁簧109与卡钩61相卡合，使前部锥形壳23固定于相应位置。然而，锁销与锁簧109也与键孔87相套合。
在组装方面，从图3所示的结构开始，首先将电池69，最好是已经充过电的，***特形区67。接着将密封结构75的后侧圆柱部分77***后部主壳25。密封结构75完全地***后部主壳25，直至法兰83恰好接触到边缘63。
下一步，在圆柱形前面壁91内以及通过中央配件93，将压载物101移入相应位置，以便使特形压舱物97的边缘99停靠在圆柱前面壁91内的键孔87上。接着，前部锥形壳23被带到特形压舱物97之上以及朝外伸出的键轮毂89之上，直至后部的边缘121停靠在法兰83的前侧。键控侧面孔117被带入，与密封结构75的键孔87相互对齐。
再下一步，将锁销与锁簧109的环形键控插头113***键控侧面孔117与键孔87内。环形键控插头113的键凸出部115的定位应该使平坦部111指向前方并且在***时远离边缘121，以便使环形键控插头113可以旋转180°。一旦锁销与锁簧109的角度旋转到合适的程度，前部锥形壳23与密封结构75就会相互卡合在一起，而特形压舱物97的边缘99继而夹在环形键控插头113的的后面，并且通过键凸出部115的尖端相对边缘99的前侧面的旋转，进一步地锁住。
随着锁销与锁簧109的旋转，在接近大约170°的位置点，锁销构件123被带往从后部主壳25处伸出的卡钩61的周围。一旦旋转到180°点的位置处，则整个的密封结构75均被锁定到后部主壳25上。锁销与锁簧109一旦锁销构件123与卡钩61卡合，则锁销与锁簧109上的压力将会是最小的。
图4中显示的锁销与锁簧109处于完全开锁的状态。正如可以在图4中看到的那样，键控侧面孔117包括一个平坦部125。这为键凸出部115提供了空隙，从而可以完全将锁销与锁簧109拆卸掉。
然后拆卸前部锥形壳23及特形压舱物97。在特形压舱物97上，可以看到前面所提到的凹槽129，它可容纳配件93。
图4左下侧所能看到的是一个气泵131，它具有一个入口133与一个出口135。一根连接管137从出口135处延伸到配件93。气泵131可以是一个简单的塑料泵，因为所产生的压力不必很大。这一压力引起密封结构75从后部主壳25内出现。
在图4中还能看到备选的密封构件141，该密封构件141提供了进一步的密封功能，使进入的水环绕密封构件75的后侧边缘并且进入一个环形区145，然后才能通过密封构件141内侧，试图进入装有电池的区域。风扇壳体29的后侧是保护板37及其机架构件147的详细结钩。
请参照图5，手动开关49与选择开关51借助一对安装在把手支撑体41下侧的轮毂151与153实现操作。轮毂151与153的使用为手动开关49与选择开关51提供了稳定的支撑。此外，轮毂151与153安装在把手支撑体41的下侧有助于保护这些结构，防止其因其它物体而造成无意的影响，以及使用者影响，不论是有意的亦或无意的。手动开关49的运动位移很小，手动开关49内部已经设定好，因此，即使是对手动开关49施加一个很小的作用力，也将触发控制程序的启动，并导致螺旋推进器35旋转。本水中驱动装置21的控制电路具有时间延迟的特性。对于选择开关51，其旋转的角度一般为160°，因此，使用者可以容易知道旋转的角度与其所能达到的动力之间的比例关系。
把手支持体41及手柄45没有密封的必要，因为二者被设计为可以导流的结构，这样设计还可以防止海中的泥沙淤积在其上。图中的支撑板27被突出显示，为清晰起见，机架31已被拆卸。
请参照图6，保护板37有一个辐射网构件155，该辐射网构件155可以避免使用者的身体接触到螺旋推进器35。保护板37仅限于在为了检修螺旋推进器35与螺母157与螺栓159等配件时才能拆除，以便保证其与马达保持良好的机械装配关系。
请参照图7，电池69与控制电路163相连接，该控制电路163提供一种顺序控制及反馈性的过电流控制。并且该控制电路163使用直流电。控制电路163与选择开关51相连接。控制电路163也与手动开关49相连接。
控制电路163与马达165连接。可以通过监控一对电源线或者通过监控一个可以在马达165内的各点处为感应电流、温度等而提供进一步反馈的连接167而获得对于反馈电流的控制。马达165与螺旋推进器35进行机械连接。
正如可以看到的那样，选择开关51通常被用于中止对水中驱动装置21的操作，并且作为一个主要的关闭开关，尤其用于防止水中驱动装置21不在水中时以及当它与其它结构接触时的运转。
控制电路163在选择开关51关闭后及开启的瞬间可以产生一个时延，以延迟马达165的启动时间。这将防止水中驱动装置21在使用者完全准备好之前就启动。换一种方式，它可以确保使用者在水中驱动装置21启动之前就可以握住手柄45。这也将确保使用者首先握住右侧手柄45，以及意外地松开手动开关49，即在使用者准备好之前，水中驱动装置21在某一点处不会及时地立即启动。
进一步的临时设计包括一个斜坡式或者步进式电路中的至少一个，依据自初始驱动起的时间，为速度的增加做好准备。它起着以相对较低的速度启动马达165的作用，在使用者短时间已经处于前进过程中时以一个相对较高的速度结束。取得较高速度的方法可以是步进式或者斜坡式的方法。步进式的方法将向使用者提供一个明确的电力指示，而斜坡函数将使速度逐步增加。
控制电路163可以对马达165的电流进行检测，当马达165的电流升高到一个设定的电流值之上时，控制电路163可以降低马达165的转速甚至关闭马达165。此外，控制电路163更适宜于一直测量马达165的温度，如果马达165的温度高出一定的预定水平，则将之关闭。
在推广利用方面，水中驱动装置21具有很好的优势。利用摆动锁销55可以快速的将该水中驱动装置拆卸。特形压舱物97可以调整以增加或减少自身的重量。特形压舱物97可以连接到手柄45上，以便能够使特形压舱物97不在其原来位置时仍然能够得到调整。

Claims (10)

1.一种水中驱动装置，其特征在于：该水中驱动装置包括一个后部主壳，该后部主壳包括一个马达，该马达驱动一个螺旋推进器，一个与后部主壳相连接的手动支撑体，一个与后部主壳相连接的前部锥形壳，一个连接于后部主壳的开关，该开关可以从上述后部主壳的外侧进行操作，一个位于后部主壳或前部锥形壳内的电池室，一个位于后部主壳或前部锥形壳中的水中压舱物。
2.如权利要求1所述的水中驱动装置，其特征在于：该螺旋推进器的至少一部分被一个机架或一个掩蔽物所遮盖。
3.如权利要求1所述的水中原动装置，其特征在于：该手动支撑体为把手支撑体。
4.如权利要求1所述的水中驱动装置，其特征在于：该水中驱动装置进一步包括安装在所述后部主壳与所述前部锥形壳之间的一个密封结构。
5.如权利要求4所述的水中驱动装置，其特征在于：所述后部主壳包括一个内部圆柱形区，所述密封结构包括一个后侧圆柱部分，该后侧圆柱部分上至少环绕一个“O”形环，且该后侧圆柱部分可与上述内部圆柱形区相互配合。
6.如权利要求4所述的水中驱动装置，其特征在于：所述密封结构进一步包括一个压力配件。
7.如权利要求1所述的水中驱动装置，其特征在于：该水中驱动装置还包括一个位于上述开关与马达之间的控制器。
8.如权利要求1所述的水中驱动装置，其特征在于：该水中驱动装置还包括至少一个外部锁销，该外部锁销与所述前部锥形壳与所述后部主壳中的至少一个进行枢轴连接，并且可以与所述前部锥形壳与所述后部主壳中的另一个相卡合。
9.如权利要求4所述的水中驱动装置，其特征在于：该水中驱动装置还包括至少一个与所述前部锥形壳与所述密封结构进行枢轴连接的外部锁销。
10.如权利要求9所述的水中驱动装置，其特征在于：至少一个外部锁销中的所述枢轴连接是通过所述的密封结构中的至少一个键孔进行的。
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