船外機油門檔位自動調節裝置製造方法
2023-06-02 11:17:41 4
船外機油門檔位自動調節裝置製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供船外機油門檔位自動調節裝置，包括船外機、檔位調節器、油門調節器、檔位線、油門線、控制器，船外機固定在船體上，檔位調節器通過檔位線連接船外機，油門調節器通過油門線連接船外機，控制器分別與檔位調節器和油門調節器，控制器通過控制檔位調節器和油門調節器實現對船外機檔位和油門的控制。檔位調節器包括檔位殼體、檔位線圈、檔位隔磁環、檔位銜鐵、檔位導磁套、檔位端蓋、檔位拉杆、檔位復位彈簧，油門調節器包括油門殼體、油門線圈、油門隔磁環、油門銜鐵、油門導磁套、油門端蓋、油門拉杆、油門復位彈簧、套筒。本發明結構簡單，能夠快速調節船外機油門和檔位，且具有較高位置精度。
【專利說明】船外機油門檔位自動調節裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及的是一種船外機裝置。
【背景技術】
[0002] 使用船外機作為推進裝置的水面無人艇具有廣泛的應用前景，其關鍵技術之一就是實現船外機油門和檔位的自動控制。船外機的油門和檔位一般採用純機械的控制方式，通過拉動油門線和檔位線來分別調節油門和檔位。現有的油門檔位自動控制裝置主要採用滾珠絲槓或齒輪齒條的結構形式。
[0003]滾珠絲槓式換擋致動器已有相關產品。通過滾珠絲槓將螺杆的轉動轉化為為螺母的直線運動，從而拉動檔位線實現換擋操作。這種結構的優點是精度高、推力大、動作平穩，缺點是速度慢、傳動距離短。
[0004]專利號US5352138公開了一種船外機油門檔位遙控裝置，它採用了齒輪齒條的結構形式。此裝置的遙控器與齒輪齒條結構連接，操作人員操作時拉動齒條帶動齒輪轉動，系統檢測到齒輪的轉動量後控制電機轉動，再通過一個齒輪齒條結構拉動油門線或檔位線。這種結構的優點是承載力大、傳動距離長、結構簡單，缺點是對加工和安裝精度要求較高，若加工安裝精度差，傳動噪音大、磨損大。
[0005]綜上所述，目前需要尋求一種動作快速、位置精度高的船外機油門檔位自動調節
>J-U ρ?α裝直。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供能夠快速調節船外機油門和檔位，且具有較高位置精度的船外機油門檔位自動調節裝置。
[0007]本發明的目的是這樣實現的:
[0008]本發明船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:包括船外機、檔位調節器、油門調節器、檔位線、油門線、控制器，船外機固定在船體上，檔位調節器通過檔位線連接船外機，油門調節器通過油門線連接船外機，控制器分別與檔位調節器和油門調節器，控制器通過控制檔位調節器和油門調節器實現對船外機檔位和油門的控制。
[0009]本發明還可以包括:
[0010]1、所述的檔位調節器包括檔位殼體、檔位線圈、檔位隔磁環、檔位銜鐵、檔位導磁套、檔位端蓋、檔位拉杆、檔位復位彈簧，檔位端蓋安裝在檔位殼體上，檔位導磁套的橫向剖面為環形，檔位導磁套的縱向剖面為兩個「山」字形，檔位導磁套設置在檔位殼體裡，檔位線圈包括第一檔位線圈和第二檔位線圈，第一檔位線圈和第二檔位線圈分別設置在「山」字結構的兩個凹陷部分中，檔位銜鐵包括相連的第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵均設置通孔且其通孔相通，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵安裝在檔位導磁套環形結構的中空部分裡，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵的連接處設置凹陷，檔位拉杆上設置凸臺，檔位拉杆穿過檔位端蓋、第一檔位銜鐵、第二檔位銜鐵、檔位殼體，凸臺設置在凹陷裡使第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵能夠帶動檔位拉杆一體運動，檔位復位彈簧套於檔位拉杆上，檔位復位彈簧的一端頂在檔位端蓋上，檔位復位彈簧的另一端頂在檔位殼體上，檔位導磁套的兩個「山」字形凹陷部分分別安裝第一檔位隔磁環和第二檔位隔磁環。
[0011]2、所述的油門調節器包括油門殼體、油門線圈、油門隔磁環、油門銜鐵、油門導磁套、油門端蓋、油門拉杆、油門復位彈簧、套筒，油門端蓋安裝在油門殼體上，油門導磁套的主體為空心圓柱，在空心圓柱的一端設置端部安裝板，在安裝板下方均勻設置五個線圈安裝板，套筒安裝在端部安裝板和油門端蓋之間，油門導磁套設置在油門殼體裡，油門線圈包括第一-第五油門線圈，五個油門線圈分別設置在五個線圈安裝版和端部安裝板之間，油門銜鐵包括相連的第一油門銜鐵和第二油門銜鐵，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵均設置通孔且其通孔相通，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵安裝在油門導磁套的空心部分裡，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵的連接處設置凹陷，油門拉杆上設置凸臺，油門拉杆穿過油門端蓋、第一油門銜鐵、第二油門銜鐵、油門殼體，凸臺設置在凹陷裡使第一油門銜鐵和第二油門銜鐵能夠帶動油門拉杆一體運動，油門復位彈簧套於油門拉杆上並位於第一油門銜鐵的通孔裡，油門復位彈簧的第一端頂在油門端蓋上，油門復位彈簧的第二端頂在凸臺上，線圈安裝板與線圈安裝板之間以及線圈安裝板與端部安裝板之間的圓柱體上設置油門隔磁環。
[0012]3、油門拉杆未與油門線相連的端部安裝擋塊，擋塊位於油門殼體外，擋塊上安裝測距傳感器。
[0013]4、檔位殼體、檔位端蓋、檔位拉杆、檔位復位彈簧均為非導磁材料。
[0014]5、油門殼體、油門端蓋、油門拉杆、油門復位彈簧、擋塊均為非導磁材料。
[0015]本發明的優勢在於:本發明與現有的油門檔位自動控制裝置相比結構簡單，能夠快速調節船外機油門和檔位，且具有較高位置精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明的檔位調節器剖視圖；
[0018]圖3為本發明的油門調節器剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0020]結合圖1?3，本發明包括控制器1、檔位調節器2和油門調節器3。船外機油門檔位自動調節裝置整體安裝於船體上，檔位調節器2與檔位線5相連，油門調節器3與油門線4相連，控制器I可同時控制檔位調節器2和油門調節器3的動作以及監視其工作狀態，並且內置接收/發送天線，可根據船外機實際操作需求，切換遙控或自動控制模式。遙控模式下，控制器I通過內置天線接收控制指令後分別控制檔位調節器2和油門調節器3完成相應動作；自動模式下，控制器I可根據所處航行環境及預設的航行路逕自動判斷所需控制量，調節器接收到控制指令後，通過控制拉杆滑動來拉動油門線4和檔位線5，油門和檔位的狀態可通過殼體上的錶盤指示出。控制器I還可以通過內置天線將船外機油門和檔位的狀態信息發送給岸基監控站。
[0021]檔位調節器2結構剖視圖如圖2所示，其組成包括:殼體7、電磁線圈8、10，隔磁環9、銜鐵11、導磁套12、端蓋13、檔位拉杆14、復位彈簧15。電磁線圈8、10位於導磁套12內，隔磁環9嵌於導磁套12中。電磁線圈8置於殼體7的環形槽內，端蓋13與殼體7通過螺釘固接，實現導磁套12的軸向定位。銜鐵11由左右對稱的兩部分組成，通過螺栓固定。檔位拉杆14中部的軸肩嵌入銜鐵11左右部分接觸處形成的環形凹槽內，使其能帶動檔位拉杆14在殼體7的支撐下左右移動。檔位拉杆14上裝有復位彈簧15，其左右兩端分別與殼體7和端蓋13接觸。
[0022]檔位調節器的工作原理為:電磁線圈8通電，電磁線圈10不通電，銜鐵在磁場力的作用下，帶動檔位拉杆14橫向左移動，從而向左拉動檔位線5，檔位調節為後退檔位；電磁線圈10通電，電磁線圈8不通電，銜鐵在磁場力的作用下，帶動檔位拉杆14橫向右移動，從而向右推動檔位線5，檔位調節為前進檔位。當電磁線圈斷電時，復位彈簧14能夠將銜鐵11復位到空檔位。
[0023]油門調節器3結構剖視圖如圖3所示，其組成包括:殼體16，電磁線圈17?21，導磁套22，套筒23，端蓋24，油門拉杆25，復位彈簧26，銜鐵27，隔磁環28，擋塊29，測距傳感器30。電磁線圈17?21固定於導磁套中，線圈同向繞制，根據油門大小的要求控制線圈的通電數量。隔磁環28嵌於導磁套22中，導磁套22通過套筒23實現軸向固定。端蓋24與殼體16通過螺釘固接。銜鐵27的兩部分由螺栓固定，油門拉杆25的軸肩嵌入銜鐵27內壁的凹槽內，使油門拉杆27在銜鐵的帶動下左右移動。復位彈簧26左側安裝在軸肩上，右側安裝於端蓋上。擋塊29通過螺釘安裝於油門拉杆25左端，位於殼體16外側，測距傳感器30安裝於擋塊29上。
[0024]油門調節器的工作原理為:通過控制電磁線圈17?21依次通電，使銜鐵27在磁場力作用下左右滑動，從而帶動油門拉杆25拉動油門線4，實現對油門大小的調節。具體實現過程為:電磁線圈21通電，銜鐵27滑動到與線圈21重合位置；線圈20和21同時通電，銜鐵27滑動到線圈20和21中間位置；線圈21斷電，線圈20通電，銜鐵27滑動到與線圈20重合位置；線圈19和20通電，銜鐵27滑動到線圈19和20的中間位置；線圈20斷電，線圈19通電，銜鐵27滑動到與線圈19重合的位置；按照與上述過程相似的通電順序，使電磁線圈17?21依次通電，就可使銜鐵27帶動油門拉杆25滑動。油門拉杆25的移動距離由所需油門大小決定，銜鐵27越靠近左端，油門越大。通過測距傳感器30測量擋塊29與殼體16之間的距離，就能夠確定銜鐵27的當前位置，從而確定線圈的通斷電。當裝置失電時，復位彈簧26將油門拉杆25復位到停止位置。
[0025]船外機油門檔位自動調節裝置包括控制器1、檔位調節器2、油門調節器3、油門線4，檔位線5。
[0026]船外機油門檔位自動調節裝置整體安裝於船體上。控制器I同時控制油門調節器3和檔位調節器2的動作以及監視其工作狀態，檔位調節器2與檔位線5相連，油門調節器2與油門線4相連，控制器I內置接收/發送天線，可根據船外機實際操作需求，切換遙控或自動控制模式。
[0027]遙控模式下，控制器I通過內置天線接收控制指令後分別控制檔位調節器2和油門調節器3完成相應動作；自動模式下，控制器I根據所處航行環境及預設的航行路逕自動判斷所需控制量，對調節器進行控制。
[0028]殼體7、電磁線圈8、10，隔磁環9、銜鐵11、導磁套12、端蓋13、檔位拉杆14、復位彈簧15。電磁線圈8、10位於導磁套12內，隔磁環9嵌於導磁套12中。電磁線圈8置於殼體7的環形槽內，端蓋13與殼體7通過螺釘固接，實現導磁套8的軸向定位。銜鐵11由左右對稱的兩部分組成，通過螺栓固定。檔位拉杆14中部的軸肩嵌入銜鐵11左右部分接觸處形成的環形凹槽內，使其能帶動檔位拉杆14在殼體7的支撐下左右移動。檔位拉杆14上裝有復位彈簧15，其左右兩端分別與殼體7和端蓋13接觸。
[0029]殼體16，電磁線圈17?21，導磁套22，套筒23，端蓋24，油門拉杆25，復位彈簧26，銜鐵27，隔磁環28，擋塊29，測距傳感器30。電磁線圈17?21位於導磁套22內，隔磁環28嵌於導磁套22中，導磁套22通過套筒23實現軸向固定。端蓋24與殼體16通過螺釘固接。銜鐵27的兩部分由螺栓固定，油門拉杆25的軸肩嵌入銜鐵27內壁的凹槽內，使油門拉杆27在銜鐵的帶動下左右移動。復位彈簧26左側安裝在軸肩上，右側安裝於端蓋上。擋塊29通過螺釘安裝於油門拉杆25左端，測距傳感器30安裝於擋塊29上。
[0030]檔位調節器2接收到控制指令後，通過控制電磁線圈8、10的通斷電來控制銜鐵11所受磁場力，使其帶動檔位拉杆14產生移動，實現對檔位線5的控制，從而實現對船外機6的檔位的控制。復位彈簧15能夠在裝置失電時將銜鐵復位到空檔位置。
[0031]油門調節器3接收到控制指令後，通過控制電磁線圈17?21的依次通斷電來控制銜鐵27所受磁場力，使其帶動油門拉杆25產生移動，實現對油門線4的控制，從而實現對船外機6的油門的控制。復位彈簧26能夠在裝置失電時將銜鐵復位到停止位置。
[0032]殼體，端蓋，檔位拉杆，復位彈簧，擋塊，均為非導磁材料。
[0033]控制器發出控制指令後，電磁線圈通電，產生磁場將對處於磁場中心的銜鐵產生磁場力的作用，從而使銜鐵帶動拉杆，進而帶動油門線和檔位線，實現對船外機油門和檔位的控制。
【權利要求】
1.船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:包括船外機、檔位調節器、油門調節器、檔位線、油門線、控制器，船外機固定在船體上，檔位調節器通過檔位線連接船外機，油門調節器通過油門線連接船外機，控制器分別與檔位調節器和油門調節器，控制器通過控制檔位調節器和油門調節器實現對船外機檔位和油門的控制。
2.根據權利要求1所述的船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:所述的檔位調節器包括檔位殼體、檔位線圈、檔位隔磁環、檔位銜鐵、檔位導磁套、檔位端蓋、檔位拉杆、檔位復位彈簧，檔位端蓋安裝在檔位殼體上，檔位導磁套的橫向剖面為環形，檔位導磁套的縱向剖面為兩個「山」字形，檔位導磁套設置在檔位殼體裡，檔位線圈包括第一檔位線圈和第二檔位線圈，第一檔位線圈和第二檔位線圈分別設置在「山」字結構的兩個凹陷部分中，檔位銜鐵包括相連的第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵均設置通孔且其通孔相通，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵安裝在檔位導磁套環形結構的中空部分裡，第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵的連接處設置凹陷，檔位拉杆上設置凸臺，檔位拉杆穿過檔位端蓋、第一檔位銜鐵、第二檔位銜鐵、檔位殼體，凸臺設置在凹陷裡使第一檔位銜鐵和第二檔位銜鐵能夠帶動檔位拉杆一體運動，檔位復位彈簧套於檔位拉杆上，檔位復位彈簧的一端頂在檔位端蓋上，檔位復位彈簧的另一端頂在檔位殼體上，檔位導磁套的兩個「山」字形凹陷部分分別安裝第一檔位隔磁環和第二檔位隔磁環。
3.根據權利要求1或2所述的船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:所述的油門調節器包括油門殼體、油門線圈、油門隔磁環、油門銜鐵、油門導磁套、油門端蓋、油門拉杆、油門復位彈簧、套筒，油門端蓋安裝在油門殼體上，油門導磁套的主體為空心圓柱，在空心圓柱的一端設置端部安裝板，在安裝板下方均勻設置五個線圈安裝板，套筒安裝在端部安裝板和油門端蓋之間，油門導磁套設置在油門殼體裡，油門線圈包括第一-第五油門線圈，五個油門線圈分別設置在五個線圈安裝版和端部安裝板之間，油門銜鐵包括相連的第一油門銜鐵和第二油門銜鐵，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵均設置通孔且其通孔相通，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵安裝在油門導磁套的空心部分裡，第一油門銜鐵和第二油門銜鐵的連接處設置凹陷，油門拉杆上設置凸臺，油門拉杆穿過油門端蓋、第一油門銜鐵、第二油門銜鐵、油門殼體，凸臺設置在凹陷裡使第一油門銜鐵和第二油門銜鐵能夠帶動油門拉杆一體運動，油門復位彈簧套於油門拉杆上並位於第一油門銜鐵的通孔裡，油門復位彈簧的第一端頂在油門端蓋上，油門復位彈簧的第二端頂在凸臺上，線圈安裝板與線圈安裝板之間以及線圈安裝板與端部安裝板之間的圓柱體上設置油門隔磁環。
4.根據權利要求3所述的船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:油門拉杆未與油門線相連的端部安裝擋塊，擋塊位於油門殼體外，擋塊上安裝測距傳感器。
5.根據權利要求2所述的船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:檔位殼體、檔位端蓋、檔位拉杆、檔位復位彈簧均為非導磁材料。
6.根據權利要求4所述的船外機油門檔位自動調節裝置，其特徵是:油門殼體、油門端蓋、油門拉杆、油門復位彈簧、擋塊均為非導磁材料。
【文檔編號】B63H21/21GK103910054SQ201410102653
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】陳茜, 胡逢源, 餘偉, 張保平, 高爽, 張滿慧, 邵東, 郭春陽, 謝婷婷, 孫天仕 申請人:哈爾濱工程大學