本發(fā)明涉及一種船用推進器。

背景技術(shù)：

船用推進器通常用在快艇、橡皮艇、帆船等，主要采用發(fā)動機或電機作為動力源，無論采用哪種動力源，船用推進器在運作過程中，動力源或其他元件會產(chǎn)生熱量，如熱量不及時排出，會使得動力源或其他元件的溫度上升，影響推進器的性能，甚至會導致?lián)p壞推進器，造成推進器無法使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況，有必要提供一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的船用推進器。

一種船用推進器，所述船用推進器包括動力源、泵和流體供應源，所述船用推進器形成一流體回路，所述流體回路流經(jīng)所述泵及所述流體供應源。

進一步地，所述流體回路流經(jīng)所述動力源。

進一步地，所述動力源驅(qū)動所述泵。

進一步地，所述泵為包含有驅(qū)動機構(gòu)的泵。

進一步地，所述泵包括主動輪和與所述主動輪嚙合的從動輪，所述流體回路流經(jīng)所述主動輪和所述從動輪。

進一步地，所述泵與所述流體供應源為串聯(lián)連通。

進一步地，所述船用推進器還包括支撐桿，所述流體回路流經(jīng)所述支撐桿。

進一步地，所述支撐桿中開設有冷卻流體通道，所述冷卻流體通道與所述泵串聯(lián)連通。

進一步地，所述冷卻流體通道沿所述支撐桿的縱向開設。

進一步地，所述冷卻流體通道在遠離所述泵的端部為圓滑過渡。

進一步地，所述船用推進器還包括驅(qū)動器和電池，所述流體回路流經(jīng)所述驅(qū)動器和所述電池，所述電池內(nèi)置電池管理系統(tǒng)。

上述船用推進器，因為內(nèi)部形成閉循環(huán)的流體回路，因此能夠在流體回路中流通冷卻液體，實現(xiàn)對船用推進器散熱，并且，因為設計為閉循環(huán)冷卻，使得無需從外界水中取得冷卻液體，不會因外界水的腐蝕和雜質(zhì)的影響造成堵塞，無需用清水洗去腐蝕液體或清除堵塞物，減少了維護的成本，增加了使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施方式的船用推進器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示推進器的支撐桿沿II-II線的剖視示意圖

圖3為本圖1所示船用推進器的示意圖。

圖4為本發(fā)明第二實施方式的船用推進器的示意圖。

圖5為本發(fā)明第三實施方式的船用推進器的示意圖。

圖6為本發(fā)明第四實施方式的船用推進器的示意圖。

圖7為本發(fā)明第五實施方式的船用推進器的示意圖。

圖8為本發(fā)明第六實施方式的船用推進器的立體分解示意圖。

圖9為圖8所示船用推進器從另一視角的立體分解示意圖。

圖10為圖8所示船用推進器的動力源的分解示意圖。

圖11為圖10所示動力源的散熱器、第一端蓋與第二端蓋的立體組裝示意圖。

圖12為圖11所示動力源結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖13為圖11所示動力源結(jié)構(gòu)沿VI-VI線的剖視圖。

圖14為圖8所示船用推進器的泵第二端蓋的立體示意圖。

圖15為圖8所示船用推進器的軸套的部分放大示意圖。

圖16為圖15所示軸套沿IX-IX的剖視圖。

圖17為圖8所示船用推進器的部分結(jié)構(gòu)的立體剖視圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

本發(fā)明提供一種船用推進器，其通過泵實現(xiàn)封閉流體回路中的流體流通，從而與外界環(huán)境進行熱量交換，實現(xiàn)冷卻回路流經(jīng)的元件。請參閱圖1至圖3，本發(fā)明第一實施方式提供一種船用推進器1，其包括動力源101、流體供應源2、驅(qū)動器3、電池601、泵4、支撐桿5、螺旋槳6及多根水管7。推進器1內(nèi)形成一個用于封閉循環(huán)流通流體的流體回路，流體回路中的流體由泵4實現(xiàn)流體的流通，流體供應源2提供在流體回路中流通的流體，其中流體可以為冷卻用的氣體或液體。流體供應源2可以為水箱。支撐桿5起支撐作用，其橫截面為水滴形或流線型或圓形。動力源101、驅(qū)動器3與電池601為推進器1的關(guān)鍵零部件。電池601內(nèi)置電池管理系統(tǒng)(BMS)。動力源101可以為電機、發(fā)動機等，泵4可為由動力源101驅(qū)動的泵或者自帶驅(qū)動機構(gòu)的泵，且泵4為能夠正反向工作的泵，即泵可以兼容發(fā)動機和電機等不同的動力源，泵4正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，流體相應朝相反方向流通。當泵4為自帶驅(qū)動機構(gòu)的泵時，向泵供電后，泵即能開始工作。泵4可為齒輪泵，其包括主動輪91及與主動輪91嚙合的從動輪92，流體回路流經(jīng)主動輪91和從動輪92。在其他實施方式中，泵4不限定于采用齒輪泵。關(guān)鍵零部件不限定為本實施方式中的動力源101、驅(qū)動器3與電池601。

流體回路流經(jīng)需冷卻的元件，從而帶走所流經(jīng)的元件的熱量，在本實施方式中，通過水管7串聯(lián)連通流體供應源2與動力源101、動力源101與電池601、電池601與驅(qū)動器3、驅(qū)動器3與泵4、及泵4與流體供應源2，泵與支撐桿5中的冷卻流體通道連通。在其他實施方式中，各個部件之間的連通不限定于采用水管串聯(lián)連通，例如，在某些元件不是獨立的部件時，可以采用開設通道的方式連通。流體供應源2可為獨立的部件或者與其他元件設為一體的結(jié)構(gòu)。在其他實施方式中，冷卻元件(如驅(qū)動器3)可采用直接或通過其他通道間接地與支撐桿5中的冷卻流體通道連通，泵4中可只形成一條供流體流動的通道。

在本實施方式中，流體回路流經(jīng)驅(qū)動器3、動力源101、電池601、支撐桿5。支撐桿5沿縱向開設冷卻流體通道8，冷卻流體通道8成為流體回路的一部分。在本實施方式中，通過水管7串聯(lián)連接動力源101、流體供應源2、電池601、泵4和驅(qū)動器3，泵4與支撐桿5中的冷卻流體通道連通，從而使得各部件間串聯(lián)連通。推進器1在工作時，支撐桿5的部分浸沒在水中，支撐桿5中的冷卻流體通道同樣部分浸沒在水中，冷卻流體通道中的液體與外界水環(huán)境進行熱量交換，將熱量散發(fā)至外部環(huán)境，由此降低冷卻流體通道中流體的溫度，從而使得降低溫度后的流體流至流體回路的其他部分，實現(xiàn)冷卻回路流經(jīng)的元件。

根據(jù)不同的推進器或推進器在不同的應用可以設置冷卻不同的元件，需冷卻的元件不限定為上述的動力源101、驅(qū)動器3和電池601，例如可以是動力源、驅(qū)動器、電路板、電池、或其他電子器件中的一種或多種。

請參閱圖4，本發(fā)明第二實施方式中的船用推進器，其與第一實施方式的區(qū)別在于，第一實施方式中的泵為自帶驅(qū)動機構(gòu)的泵，第二實施方式中的泵為由動力源101驅(qū)動的泵4。

在其他實施方式中，各元件的排配及連通關(guān)系可不限定于本實施方式所示，例如動力源101與流體供應源2可不直接連接，動力源101與流體供應源2之間可以有其他需散熱的元件，例如電路板、驅(qū)動器、電池等。

在其他實施方式中，進行熱交換的方式不限定于將流體回路的部分浸沒在水中，例如可以是將整個流體回路浸沒在水中。

在其他實施方式中，進行熱交換的方式可不限定于在將冷卻回路的部分浸沒在水中，例如可以是在流體回路的外部設置風扇，利用風冷的方式冷卻流體回路中的流體，風扇的設置位置也不限定在特定位置，例如可以設置在流體回路的上部，采用風扇方式冷卻回路時，支撐桿中設置通道的結(jié)構(gòu)可省略。

在其他實施方式中，動力源及驅(qū)動器可以設置在靠近螺旋槳的一端，用于驅(qū)動螺旋槳和/或泵，此時冷卻流體回路可以不流經(jīng)動力源及驅(qū)動器，請參閱圖5，本發(fā)明第三實施方式中的船用推進器的動力源及驅(qū)動器位于靠近螺旋槳6的位置，且冷卻流體回路未流經(jīng)動力源及驅(qū)動器，本實施方式中，動力源為電機。

在其他實施方式中，動力源可以設置在靠近螺旋槳的一端，用于驅(qū)動螺旋槳和/或泵，此時冷卻流體回路可以不流經(jīng)動力源，請參閱圖6，本發(fā)明第四實施方式中的船用推進器的動力源位于靠近螺旋槳6的位置，且冷卻流體回路未流經(jīng)動力源及電池(包括推進器有電池和沒有電池兩種情形)，本實施方式中，推進器有電池，但冷卻流體回路未流經(jīng)電池。

在其他實施方式中，冷卻流體回路可不流經(jīng)驅(qū)動器，請參閱圖7，本發(fā)明第五實施方式中的推進器的冷卻流體回路流經(jīng)動力源101、支撐桿5、泵4及流體供應源2，未流經(jīng)驅(qū)動器(包括推進器有驅(qū)動器和沒有驅(qū)動器兩種情形)。在本實施方式中，動力源101為發(fā)動機，推進器不包含驅(qū)動器。

在其他實施方式中，推進器1不限定為帶螺旋槳的推進器，即上述冷卻回路的結(jié)構(gòu)可應用在不同推進方式的推進器1，例如應用在噴水推進器。

請參閱圖8和圖9，本發(fā)明第六實施方式提供一種船用推進器1，其包括動力源100、流體供應源200、泵300、密封件400、外殼500、軸套600、支撐桿700、螺旋槳800、及若干水管900。流體供應源200設置在動力源100的一側(cè)，用于向船用推進器1提供冷卻用的液體。泵300設置在動力源100的下方，通過一水管900將流體供應源200與泵300連通，通過另一水管900將流體供應源200與動力源100連通，以實現(xiàn)液體的流通。密封件400設置在動力源100與泵300之間和/或泵300與支撐桿700之間，用于防止液體漏出。支撐桿700位于泵300的下方，并與泵300連通，使得液體能夠在泵300、支撐桿700內(nèi)流通。軸套600套在支撐桿700上，外殼500套在軸套600和支撐桿700外，并支撐動力源100和泵300。螺旋槳800位于外殼500的下方，并在動力源100的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。在本實施方式中，船用推進器1為電動船外機，動力源為電機，流體供應源200為水箱。下面進一步詳細地介紹各個部分。

請參閱圖10至圖17，本發(fā)明實施方式中的動力源100包括轉(zhuǎn)子10、定子20、散熱器30、動力源第一端蓋40、動力源第二端蓋50、及兩個密封墊60。在本實施方式中，動力源100為外轉(zhuǎn)子電機。轉(zhuǎn)子10包括殼體11、多個收容在殼體11中的磁鐵(圖未示)、及轉(zhuǎn)軸13。轉(zhuǎn)軸13穿過殼體11的端壁，并插入散熱器30，且轉(zhuǎn)軸13與動力源100的中心軸線重合。定子20收容在轉(zhuǎn)子10內(nèi)，且定子20套設在散熱器30上。定子20包括磁芯21和繞在磁芯21上的多個繞組23。多個繞組23在電力的作用下產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子10與繞組23產(chǎn)生的磁場相互作用，使得轉(zhuǎn)子10響應于所述磁場而旋轉(zhuǎn)。動力源第一端蓋40和動力源第二端蓋50分別位于散熱器30的兩端，兩個密封墊60中的一個位于散熱器30與動力源第一端蓋40之間，另一個位于散熱器30與動力源第二端蓋50之間。

散熱器30大致呈圓柱狀，其收容在磁芯21中。散熱器30上沿平行其中心軸線方向開設貫穿兩端的多個冷卻流體通道36。動力源第一端蓋40臨近散熱器30的端面上開設多個第一連通槽41，第一連通槽41呈圓弧狀向內(nèi)圓滑過渡凹陷形成，動力源第一端蓋40上還開設有進液通道43和出液通道44，進液通道43和出液通道44均大致呈“└”形。動力源第二端蓋50靠近散熱器30的端面上開設有多個第二連通槽51，第二連通槽51的形狀與第一連通槽41的形狀相似，其同樣呈圓弧狀向內(nèi)圓滑過渡凹陷形成，兩個相鄰的冷卻流體通道36的一端分別與進液通道43及出液通道44對準，另一端分別與動力源第二端蓋50上相鄰的兩個第二連通槽51對準及連通。除去與進液通道43及出液通道44對準的兩個冷卻流體通道36外的其他冷卻流體通道36，每個冷卻流體通道36的一端與動力源第一端蓋40的一第一連通槽41對準及連通，另一端與動力源第二端蓋50的一第二連通槽51對準及連通，因此，冷卻流體通道36、第一連通槽41、第二連通槽51共同形成了能夠從進液通道43進入冷卻液體及從出液通道44排出冷卻液體的冷卻通路。

流體供應源200的形狀不限，在本實施方式中，流體供應源200為長方體狀，其內(nèi)部用于容納冷卻液體。流體供應源200上開設有流體供應源進水口201、流體供應源出水口203及注入流體的注入口205，流體供應源進水口201與流體供應源出水口203用于連接水管900，以使得冷卻液體從水管900進出流體供應源200。流體供應源200可以與動力源外殼固定、或者支撐在動力源頂端、或者安裝在其他的支撐平臺上。

請同時參閱圖9，泵300包括泵第一端蓋301、與泵第一端蓋301固定的泵第二端蓋303、及收容在泵第一端蓋301與泵第二端蓋303之間的主動齒輪和從動齒輪(主動齒輪和從動齒輪在圖中未示出)。泵第二端蓋303開設收容槽304。泵第一端蓋301層疊設置在泵第二端蓋303上，且泵第一端蓋301蓋住收容槽304，以形成一收容空間，用于收容主動齒輪和從動齒輪。在本實施方式中，泵300為齒輪泵。

泵第二端蓋303上開設第一連通孔305、第二連通孔306、第三連通孔307、第四連通孔308。在本實施方式中，第一連通孔305和第二連通孔306分別開設在泵300的相對兩側(cè)壁上，且第一連通孔305與收容槽304連通，以使得冷卻液體能夠經(jīng)過第一連通孔305進出收容槽304中。第一連通孔305通過水管900與流體供應源進水口201或流體供應源出水口203連通，第二連通孔306通過水管900與動力源的進液通道43或出液通道44連通。動力源的進液通道43及出液通道44中未與第二連通孔306連通的通道通過水管900與流體供應源進水口201及流體供應源出水口203中未與第一連通孔305連通的進/出水口連通。

第三連通孔307為從收容槽304的側(cè)壁的中間部位凹陷形成，以使得第三連通孔307能夠避開主動齒輪和從動齒輪。第三連通孔307大致呈弧形，且貫穿泵第二端蓋303的兩個端面。在其他實施方式中，第三連通孔307可不由收容槽304的側(cè)壁凹陷形成，只需保證第三連通孔307與收容槽304連通即可。

第四連通孔308同樣貫通泵第二端蓋303的兩個端面，且第四連通孔308與第二連通孔306連通。第四連通孔308同樣大致呈弧形。在本實施方式中，第四連通孔308臨近第二連通孔306和第三連通孔307設置。因此，泵300形成兩條互相獨立的流道，其中一條流道由第一連通孔305、收容主動輪和從動輪的收容槽304及第三連通孔307組成，另一條流道由第二連通孔306、泵300中連通第二連通孔306與第四連通孔308的通道及第四連通孔308組成。在其他方式中，流經(jīng)第二連通孔306與第四連通孔308的流道可以不設置在泵300中，而是獨立設置，例如采用水管設置在泵300的一側(cè)。

收容槽304的底部開設供一傳動軸801穿過的軸孔309，主動齒輪收容在收容槽304中，且中心軸線與軸孔309的中心軸線重合。傳動軸801與動力源100連接，且穿過主動齒輪和泵300，以使得在動力源100的驅(qū)動下，帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪與從動齒輪嚙合，主動齒輪驅(qū)動從動齒輪旋轉(zhuǎn)。主動齒輪或從動齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不同時，使得第一連通孔305和第二連通孔306分別充當泵的進液口和出液口，例如，如主動齒輪繞第一方向旋轉(zhuǎn)時，第一連通孔305為進液口，第二連通孔306為出液口，則主動齒輪繞與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)時，第一連通孔305為出液口，第二連通孔306為進液口。

在其他實施方式中，第三連通孔307與第四連通孔308可只貫穿泵第二端蓋303靠近支撐桿700的端面。在其他實施方式中，第一連通孔305、第二連通孔306、第三連通孔307、和第四連通孔308的位置不限于本實施方式中的位置，可以開設在泵300的任意位置。在其他實施方式中，第一連通孔305、第二連通孔306可以開設在泵第一端蓋301上，但需保證第一連通孔305與收容槽304連通，第二連通孔306與第四連通孔308連通。在其他實施方式中，泵300可不限定為本實施方式中的齒輪泵。

請同時參閱圖10至圖17，外殼500大致呈中空的桿狀，其內(nèi)部沿縱向開設有容納空間501，用于收容軸套600和支撐桿700。外殼500的靠近螺旋槳800的部位開設有若干進水孔502(如圖17)，進水孔502與容納空間501連通，用于在外殼500的一端伸入水中時，水從進水孔502進入外殼500的容納空間501中。

在本實施方式中，密封件400的數(shù)量為兩個，且為密封墊。其中一個密封件400位于動力源100與泵第一端蓋301之間，另一個密封件400位于泵第二端蓋303與支撐桿700之間。位于泵300與支撐桿700之間的密封件400上開設有與第三連通孔307和第四連通孔308相對應的通孔。在其他實施方式中，密封件400不限定于本案中的密封墊，例如可以是密封脂等。密封件400的數(shù)量不限于兩個，可以為一個、三個或三個以上，密封件400為一個時，密封件400設置在泵300與支撐桿700之間或泵300與動力源100之間。密封件400為三個或三個以上時，可多個密封件400層疊設在泵300與支撐桿700之間和/或泵300與動力源100之間。

支撐桿700大致呈桿狀，其在靠近泵300的端面701上開設第五連通孔702和第六連通孔703，并從第五連通孔702和第六連通孔703縱向延伸形成冷卻流體通道704，冷卻流體通道704延伸至支撐桿700遠離泵300的端部，且冷卻流體通道704在支撐桿700遠離泵300的端部處以較大的曲率圓滑過渡，用以減小流體流通時受到的阻力。支撐桿700沿其中心軸線的方向開設貫通兩端的軸孔705，用于供傳動軸801穿過。在本實施方式中，第五連通孔702和第六連通孔703的形狀大致呈弧形，以使得向內(nèi)延伸形成的冷卻流體通道704的冷卻面積增大，即冷卻流體通道704的橫截面為弧形。在其他實施方式中，為了增加散熱的效率，可以在支撐桿上增加散熱片，在其他實施方式中，冷卻流體通道704可不限定為U形，例如可以為多條縱向設置且相互連通的通道。在其他實施方式中，第五連通孔702與第六連通孔703的形狀不限。

支撐桿700伸入外殼500的容納空間501中，本實施方式中的軸套600為兩個，其中一個套在支撐桿700靠近泵300的一端，另一個套在支撐桿700靠近螺旋槳800的一端，且兩個軸套600同樣收容在外殼500中，支撐桿700通過軸套600定位在外殼500中。支撐桿700的第五連通孔702與泵300的第三連通孔307對準及連通，支撐桿700的第六連通孔703與泵300的第四連通孔308對準及連通。第三連通孔307、第四連通孔308、第五連通孔702及第六連通孔703均為弧形孔。螺旋槳800設置在外殼500遠離泵300的端部，并與傳動軸801連接，以實現(xiàn)被動力源100驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

因此，冷卻流體通道36、第一連通槽41、第二連通槽51、流體供應源200、泵300、水管900、支撐桿的冷卻流體通道704共同形成流體回路，在船用推進器1使用時，螺旋槳800及外殼500靠近螺旋槳800的一端浸入水中，外殼500上的進水孔502浸沒在水中，水從進水孔502進入外殼500的容納空間501中，以使得支撐桿700靠近螺旋槳800的端部浸沒在容納空間501中的水中，從而對支撐桿700的冷卻流體通道704中的液體進行冷卻，冷卻流體通道704中冷卻后的液體被抽至沿流體回路到達泵300和動力源100，以冷卻泵300和動力源100，不斷實現(xiàn)閉循環(huán)冷卻。

本實施方式中，由于采用閉循環(huán)的流體回路，并將冷卻流體通道704的部分浸沒在水中的方式散熱，使得在冷卻循環(huán)過程中，無需從外界的水中吸入水，避免吸入腐蝕性的液體或雜質(zhì)較多的液體，增加船用推進器1的使用壽命。

在其他實施方式中，流體供應源200可以省略，此時，采用水管900連通動力源100與泵300，即第一連通孔305通過水管900與動力源的進液通道43和出液通道44之一連通，第二連通孔306通過水管900與進液通道43和出液通道44之另一連通，并在使用前，向流體回路中注入冷卻用的液體。在其他實施方式中，支撐桿700不限于采用本實施方式中的軸套600進行定位。

在其他實施方式中，冷卻流體通道704可開在外殼500中，此時支撐桿700可以省略，即可以外用外殼500替代支撐桿700實現(xiàn)支撐作用，冷卻流體通道704開設在外殼500中時，外殼500的端面可開設連通孔，以與泵連通，外殼500上可省略進水孔。支撐桿700或外殼500的橫截面可為水滴形或流線型或圓形。

在其他實施方式中，可以不局限于冷卻動力源和泵，可以用于冷卻其他發(fā)熱元件，僅需將流體回路改為流經(jīng)其他元件即可，即同樣可實現(xiàn)采用閉循環(huán)冷卻方式冷卻其他元件。

以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上較佳實施方式對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或等同替換都不應脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。