Электродвижитель SUP доски
ELECTRIC PROPULSION OF SUP BOARD

Изобретение относится к области конструирования оборудования для малоразмерных и индивидуальных плавательных средств (по типу SUP доска) и может быть использована для обеспечения их движения на воде.
Известно устройство [патент США №20200391831 А1] для обеспечения движения индивидуальных плавательных средств (каяка) на воде, содержащая: моторное устройство, средства для прикрепления моторного устройства к плавучему средству, моторное устройство содержит электродвигатель и гребной винт. Система питается портативным аккумулятором.
Недостатком данной системы является ассиметричное расположение системы крепления электродвижителя с одной стороны, создавая дополнительное сопротивление, при движении плавательного средства, что негативно скажется на управлении. Также в данном изобретении отсутствует система центрирования оси электродвигателя с осью индивидуального плавательного средства. Кроме того, система не включает в себя блока безопасности, для отключения устройства в случае нештатных ситуаций.
Известно также устройство [патент США №20180170502 А1] для обеспечения движения индивидуального плавательного средства (SUP доска) на воде и способ его установки, оборудованное переносным главным модулем управления и двумя погружными электродвигательными установками водометного типа. Портативный главный модуль управления выполнен с возможностью двусторонней беспроводной связи с каждым из подводных водометов. В каждом из погружных электродвигательных установок имеется моторный блок с бесколлекторным двигателем и аккумуляторный блок.
Недостатком данного устройства является наличие двух двигательных погружных установок, которые крепятся независимо в боковые килевые пазы, что приводит к дополнительной нагрузке на плавательное средство. Двигательные погружные установки водометного типа требуют для своей работы более высокое напряжение и значительно больше потребляют ток, что в целом приводит к короткому сроку их функционирования до разрядки аккумуляторов.
Устройство-прототип
, описанное в патенте США №20200247517 А1, представляет собой систему для обеспечения движения индивидуального плавательного средства (SUP доска) на воде и способ установки моторизированного оборудования на индивидуальное плавательное средство в среднем переднем положение на борту с использованием вертикального полого выступа. Система содержит узел электропитания и управления в водонепроницаемом корпусе, подводный электродвигатель с гребным винтом, опорную штангу для крепления электродвигателя к индивидуальному плавательному средству. Опорная штанга также содержит вывод для кабеля электропитания.
Устройство-прототип имеет несколько недостатков
, которые негативно влияют на эффективность использования устройства.
Первый недостаток заключается в требование наличия вертикального полого выступа у индивидуального плавательного средства. Полый выступ не изготавливается на большинстве известных моделей индивидуальных плавательных средств и требует индивидуальный производственный образец. Таким образом сокращается спектр применения прототипа.
Второй недостаток заключается в отсутствие у системы узла центрирования оси электродвигателя с осью индивидуального плавательного средства. Это может привести к неконтролируемому повороту индивидуального плавательного средства и потребует дополнительных усилий от пользователя при эксплуатации.
Третий недостаток заключается в том, что управление осуществляется непосредственно через узел электропитания и управления. В данной ситуации пользователь может управлять системой только находясь в непосредственной близости к модулю управления, что ограничивает его перемещение по индивидуальному плавательному средству.
Четвертый недостаток заключается в отсутствие у прототипа системы безопасности, отключающей его работу при опрокидывании пользователя с индивидуального плавательного средства при эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение
, является обеспечение движения индивидуального плавательного средства (SUP доска) на воде благодаря применению электродвижителя, при помощи системы дистанционного управления и блока электропитания, а также организации безопасности такого движения.
Поставленная задача достигается тем
, что устройство электродвижителя SUP доски является отдельной устанавливаемой на индивидуальное плавательное средство системой, которая не затрагивает его остальные функциональные элементы, не требует внесение изменений для крепежа и фиксации устройства. Предлагаемое устройство состоит из погружного электродвигателя, коллекторного или бесколлекторного типа с гребным винтом, который присоединен через Т-образный переходник быстросъемным соединением при помощи цилиндрического патрубка с подпружиненной кнопкой-фиксатором к посадочной площадке с продольными отверстиями. Посадочная площадка соосно соединяется с пазом под киль индивидуального плавательного средства (по типу SUP доска), а через продольные отверстия обеспечивается дополнительная фиксация площадки к корпусу плавательного средства с помощью строп лент или веревок. Погружной электродвигатель через Т-образный переходник также соединён с узлом электропитания и управления, который располагаются на борту плавательного средства в герметичном боксе. Питание на погружной электродвигатель подается от портативного аккумулятора преимущественно литий-ионного или литий-полимерного типа с напряжением в зависимости от типа применяемого электродвигателя. Управление устройством осуществляется через пульт дистанционного управления при помощи блока дистанционного управления.
общими существенными признаками
В заявленном устройстве для приведения в движение индивидуального плавательного средства  для него и для его прототипа являются:
• Приведение в движение индивидуального плавательного средства достигается путем применения погружного электродвигателя с гребным винтом.
• Система работает за счет электроэнергии получаемой от портативного аккумулятора, который располагается на борту индивидуального плавательного средства.
следующие отличительные признаки
Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного устройства для приведения в движение индивидуального плавательного средства и его прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет :
• Электродвигатель с гребным винтом соосно соединяется с корпусом индивидуального плавательного средства (SUP доски) с помощью посадочной площадки, имеющей продольные отверстия.
• В качестве системы управление устройством используется пульт дистанционного управление с блоком дистанционного управления.
• Система безопасности позволяет отключить электродвигатель при размыкании троса безопасности с коннектором безопасности в случае опрокидывания пользователя с индивидуального плавательного средства во время движения.
выполняют следующие функциональные задачи для достижения требуемого технического результата
Отличительные признаки предлагаемого решения :
• признак: «Электродвигатель с гребным винтом соосно соединяется с корпусом индивидуального плавательного средства (SUP доски) с помощью посадочной площадки, имеющую цилиндрический патрубок, содержащий подпружиненную кнопку фиксатор» - обеспечивает надежную фиксацию погружного электродвигателя с гребным винтом к индивидуальному плавательному средству, при этом обеспечивается соосность системы, что качественным образом влияет на управление и характеристики движения индивидуального плавательного средства. С помощью подпружиненной кнопки фиксатора обеспечивается быстросъемное соединение электродвигателя и индивидуального плавательного средства;
• признак: «…используется пульт дистанционного управление с блоком дистанционного управления» - обеспечивает гибкость в управлении индивидуальным плавательным средством с погружным электродвигателем на расстоянии, что позволяет не находится в непосредственной близости к блоку управления;
• признак: «Система безопасности позволяет отключить электродвигатель при размыкании троса безопасности с коннектором безопасности в случае опрокидывания пользователя с индивидуального плавательного средства во время движения» - обеспечивает экстренное отключение системы электропитания электродвигателя во время нештатной ситуации, что в свою очередь позволяет обезопасить пользователя от случайных травм и вероятности неконтролируемого движения индивидуального плавательного средства.
На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения, стало возможным решение поставленной задачи. Указанные существенные признаки, отличающие заявленное устройство электродвижителя SUP доски от прототипа, в совокупности с признаками, общими для него и прототипа, обеспечивают достижение заявленного технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
где на фиг. 1 представлена функциональная схема электродвижителя SUP доски в изометрическом виде; на фиг. 2 – функциональная схема упомянутого устройства, вид сзади; на фиг. 3 – функциональная схема упомянутого устройства, вид сбоку; фиг. 4 – состав узла электропитания и управления электродвижителя SUP доски.
Устройство электродвижителя SUP доски состоит из электродвигателя с гребным винтом, расположенный в герметичном корпусе 1. Т – образный переходник 2 соединен с герметичным корпусом 1 с одной стороны и, при помощи цилиндрического патрубка с подпружиненной кнопкой-фиксатором 3 соединяется с посадочной площадкой 4. Таким образом, можно отделить электродвигатель с гребным винтом в герметичном корпусе 1 вместе с прикрепленным к нему Т-образным переходником 2 от посадочной площадки 4, нажав на кнопку – фиксатор 3. В посадочной площадке 4 прорезаны продольные отверстия 5, служащие для дополнительной фиксации посадочной площадки к индивидуальному плавательному средству 6 при помощи строп лент или веревок. В средней части Т-образного переходника 2 накидной гайкой 7 фиксируется питающий кабель 8, который через быстросъемное соединение 9 подключается к узлу электропитания и управления 10, расположенный на борту индивидуального плавательного средства 6. К аккумуляторной батареи 11 подключен блок дистанционного управления 12, связанный с пультом дистанционного управления 13. Блок управления электродвигателем 14 осуществляет подачу напряжения, на питающий кабель 7, в зависимости от поступающих команд на блок дистанционного управления 12. Узел электропитания и управления 10 снабжен коннектором безопасности 15 для подключения троса безопасности 16, который крепится к пользователю индивидуального плавательного средства 6. Блок безопасности 17 отключает работу системы, если происходит размыкание троса безопасности 16 с коннектором безопасности 15.
Устройство электродвижителя SUP доски работает следующим образом: пользователь, управляющий системой электродвижителя, находясь на индивидуальном плавательном средстве 6 подает команду на движение, при помощи пульта дистанционного управления 13, блок дистанционного управления 12 принимает сигнал, и передает команду движения или остановки на блок управления электродвигателем 14. При этом все условия безопасности проверяются блоком безопасности 17. Нарушение условий безопасности, такое как опрокидывание пользователя с индивидуального плавательного средства 6, приводит к размыканию троса безопасности 16 с коннектором безопасности 15 и отключению электродвигателя с гребным винтом 1 с помощи блока безопасности 17.