懸臂式帆裝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種承載可繞其垂直軸旋轉的大體上垂直桅桿的風力驅動的船舶，其具有由所述桅桿承載的帆，其中所述帆的底部邊緣接近所述桅桿的底部而附接且所述帆延伸到接近所述桅桿的頂部的附接點。大體上馬蹄形部件具有開口端且圍繞所述桅桿延伸。所述桅桿可在所述馬蹄形部件內旋轉。位于所述桅桿的所述頂部的軸承支撐的固定部件由所述桅桿承載，同時允許所述桅桿旋轉。支撐拉索從所述馬蹄形部件延伸到所述軸承支撐的部件以支撐所述馬蹄形部件。額外拉索附接到所述馬蹄形部件且張開以附接到所述船舶的船體的相對側。所述帆穿過所述馬蹄形部件的所述開口端來圍繞所述桅桿收帆。
【專利說明】懸臂式帆裝
[0001 ] 相關申請案的交叉參考
[0002]本專利申請案主張2013年12月20日申請的序列號為61/919,391的美國臨時專利申請案及2014年11月19日申請的序列號為14/546，339的美國專利申請案的申請日期的權利，所述申請案的揭示內容以引用的方式并入本文中。
技術領域
[0003]本發明涉及新穎船舶。
【背景技術】
[0004]帆船依賴于利用風力來產生推進力。在其最基本形式中，這通過將垂直桅桿附裝到船來實現，其中帆在一側上附接到桅桿的長度且在相對角上附接到可調整繩索。為了支撐桅桿上的載荷，以懸臂方式將桅桿連接到船體。大多數帆裝包含附接到位于帆的下方的桅桿的下端的壓縮部件，其水平延伸到帆的相對尖端。此稱為下桁。為改進帆的空氣動力，通常將板條集成到帆布中。板條最為普遍地由玻璃纖維桿構造，且定向在大體上水平位置中，沿帆的垂直長度間隔開。
[0005]這種常規帆裝的變化允許桅桿繞其垂直軸旋轉。這通過使用軸承支撐桅桿的基座的較短長度來實現。旋轉桅桿因此致使帆圍繞桅桿的直徑纏繞或卷起。這有利于帆船的功能性，從而允許用戶卷起或展開帆以針對多種條件獲得適當的帆面積量，或完全將帆卷起。將帆圍繞桅桿卷起需要帆不具有水平板條，這是因為水平板條不夠柔軟而無法纏繞桅桿的小直徑。取而代之的是使用對角板條。這種風格的帆裝的折衷是僅在基座處支撐桅桿使帆裝的效率受損，這是因為桅桿的尖端在風的載荷下彎曲，從而減少可利用的力的量。其還需要船體與桅桿之間的非常堅固的連接以及堅硬的桅桿。
[0006]為增大強度并減輕重量，許多帆船使用拉索將桅桿的載荷轉移到船的船體。拉索為受拉部件。拉索為在沿桅桿的長度往上約三分之二到四分之三處附裝到桅桿的鋼索或繩索。在此位置處支撐桅桿允許桅桿的平衡風載荷，最小化彎曲且因此保持最優帆形狀。這些拉索向下延伸到船體的左側及右側以及船體的前部。使用拉索支撐桅桿允許桅桿的基座簡單地支撐于船體上。其還歸因于較大的力臂而降低了對支撐硬件的強度需求，從而減輕了帆裝的重量。
[0007]在強風條件下，可能有必要減小帆面積量以避免將帆船壓倒或使其傾覆。就傳統拉索帆裝而言，將拉索附裝到桅桿，由于桅桿不能旋轉，因此排除了帆圍繞桅桿卷起的可能性。使用拉索帆裝減小帆面積的最簡單解決方案被稱作收帆。以此方法，帆沿桅桿的長度下降到一半，且在帆的底部收攏帆的下段。盡管這起到作用，但其并不是非常快速或整齊。另一設計允許下桁在帆沿桅桿的長度下降時旋轉，從而將帆圍繞下桁卷起。這種設計上的變化非常類似地起作用，但采用中空下桁內部的旋轉心軸，當帆被卷起時所述帆纏繞所述旋轉心軸。這兩種設計需要下桁。另一設計以類似方式起作用，但將帆圍繞桅桿內部的心軸卷起。這種設計排除板條的使用且增加桅桿的重量。另一較不普遍的設計允許帆在桅桿旋轉時圍繞桅桿卷起，其中拉索延伸到桅桿的尖端。這不是普遍的設計，因為僅在頂部及底部支撐桅桿形成并非最優的帆形狀，這是由于桅桿在中間彎曲。其還使得難以在有帆載荷的情況下使桅桿旋轉。
【發明內容】
[0008]簡單地說，本發明包括一種承載由拉索支撐的大體上垂直桅桿的風力驅動的船舶，所述船舶包括構件，所述構件用于在允許所述桅桿繞其垂直軸旋轉的同時使用沿所述桅桿的垂直長度但在所述桅桿的頂部下方的所述拉索支撐所述桅桿。
[0009]本發明進一步包括一種承載可繞其垂直軸旋轉的大體上垂直桅桿的風力驅動的船舶，帆，其由所述桅桿承載，其中所述帆的底部邊緣接近所述桅桿的底部而附接且所述帆延伸到接近所述桅桿的頂部的附接點，第一部件，其具有開口端且部分圍繞所述桅桿延伸，所述桅桿可在所述部件內旋轉，軸承安裝的固定第二部件，其位于所述桅桿的頂部且由所述桅桿承載，同時允許所述桅桿旋轉，支撐拉索，其從所述第一部件延伸到所述軸承安裝的第二部件以支撐所述第一部件，及額外拉索，其附接到所述第一部件且張開以附接到所述船舶的船體的相對側，所述帆通過所述桅桿的旋轉穿過所述第一部件的所述開口端來圍繞所述桅桿收帆。
[0010]更特定來說，本發明包括一種承載可繞其垂直軸旋轉的大體上垂直桅桿的船舶，帆，其由所述桅桿承載，其中所述帆的底部邊緣接近所述桅桿的底部而附接且所述帆延伸到接近所述桅桿的頂部的附接點；大體上馬蹄形部件，其具有開口端且部分圍繞所述桅桿延伸，所述桅桿可在所述馬蹄形部件內旋轉;軸承安裝的固定部件，其位于所述桅桿的頂部且由所述桅桿承載，同時允許所述桅桿旋轉;支撐拉索，其從所述馬蹄形部件延伸到所述軸承安裝的部件以支撐所述馬蹄形部件;及額外拉索，其附接到所述馬蹄形部件且張開以附接到所述船舶的船體的相對側，所述帆是通過所述桅桿的旋轉而穿過所述馬蹄形部件的所述開口端來圍繞所述桅桿收帆。
[0011]根據本發明，帆裝由仍允許帆圍繞桅桿卷起的拉索恰當地支撐。為實現此功能，作為對將拉索直接附接到桅桿的代替，將所述拉索附接到優選馬蹄形組件但不附接到桅桿，所述馬蹄形組件在沿桅桿的長度向上約2/3到3/4處的相同位置中部分地環繞桅桿。從此馬蹄形物出發，支撐拉索延伸到桅桿的尖端，所述桅桿在此處附裝到軸承，從而允許桅桿旋轉。此系統允許來自拉索的力的垂直分量由通向桅桿的尖端的支撐拉索支撐，且力的水平分量由馬蹄形物支撐。此裝置還允許帆穿過馬蹄形物的兩個端之間的間隙而圍繞桅桿卷起。為促使在卷起時有較低摩擦且避免損壞帆布，將輥附接到馬蹄形物的端，從而允許帆即使在有載荷的情況下也饋通且纏繞桅桿。
【附圖說明】
[0012]在圖式中:
[0013]圖1為從裝備有本發明的帆裝的雙體船的右后方觀察的透視圖。
[0014]圖2為裝備有本發明的帆裝的雙體船的俯視圖。
[0015]圖3為裝備有本發明的帆裝的雙體船的后視圖。
[0016]圖4為裝備有本發明的帆裝的雙體船的側視圖。
[0017]圖5為在圖4中的A處取得的桅桿的頂部的放大視圖。
[0018]圖6為圖1到4中所展示的雙體船的桅桿的放大俯視圖，其更詳細展示馬蹄形部件。
[0019]圖7為承載馬蹄形部件的桅桿及從馬蹄形部件延伸到桅桿的頂部的第一拉索以及延伸到雙體船的相對側的兩個張開的拉索的正視圖。
[0020]圖8為從側面取得的圖7的桅桿的視圖。
[0021]圖9為圖7的桅桿的后視圖。
[0022]圖10為桅桿的頂部的側視圖，其展示在桅桿的頂部處承載的第一拉索及軸承支撐部件。
[0023]圖11為如圖1O中所展示的桅桿的頂部的俯視圖。
[0024]圖12為沿圖11中的線12-12取得的部分截面圖。
[0025]圖13為承載馬蹄形部件及第一拉索的桅桿的那部分的透視圖。
[0026]圖14為向下觀察圖13的桅桿、馬蹄形部件及第一拉索的視圖。
[0027]圖15為圖13的桅桿、馬蹄形部件及第一拉索的后視圖。
[0028]圖16為圖13的桅桿、馬蹄形部件及第一拉索的側視圖。
[0029]圖17為所述桅桿的俯視圖，其展示帆在桅桿被旋轉時圍繞所述桅桿卷起。
【具體實施方式】
[0030]更詳細參考圖式，船舶10具有垂直桅桿12，垂直桅桿12可繞其自身的垂直軸旋轉且在所述船舶的結構內保持在合適配合中。桅桿12承載帆14。
[0031]第一部件優選地為大體上馬蹄形部件16，其具有開口端或間隙18且以其它方式圍繞所述桅桿延伸。馬蹄形部件16由從馬蹄形部件16延伸到第二部件的拉索20支撐，所述第二部件為由桅桿12的頂部24承載的軸承安裝部件22。在圖10中的26處展示所述軸承。
[0032]桅桿12可在馬蹄形部件16內自由旋轉且還可相對于軸承安裝部件22自由旋轉。
[0033]額外拉索28及30從馬蹄形部件16分別延伸到位于32及34處的船舶的側。
[0034]在卷起時，帆14通過位于定位在馬蹄形部件16的開口端18的每一側處的導棍36之間的間隙18。當旋轉桅桿時，帆12緊密地圍繞桅桿12卷起，如圖17中所展示。
[0035]當帆12展開時，自由端由附接到橫向部件40的拉索38固持。
[0036]帆14具有沿其前端的長度的套筒42或帆桁袋。當與桅桿12組裝時，將所述桅桿插入套筒42且接著將所述帆的頂部及底部附裝到所述桅桿。以此方式，當帆被卷起時，所述帆在所述桅桿被旋轉時開始卷繞所述桅桿。
[0037]所展示的船舶為雙體船。然而，如所屬領域的技術人員將清楚，本發明大體上適用于帆船。
【主權項】
1.一種承載由拉索支撐的大體上垂直桅桿的風力驅動的船舶，所述船舶包括: 構件，其用于在允許所述桅桿繞其垂直軸旋轉的同時使用沿所述桅桿的垂直長度但在所述桅桿的頂部下方的所述拉索支撐所述桅桿。2.—種承載可繞其垂直軸旋轉的大體上垂直桅桿的風力驅動的船舶； 帆，其由所述桅桿承載，其中所述帆的底部邊緣接近所述桅桿的底部而附接且所述帆延伸到接近所述桅桿的頂部的附接點； 第一部件，其具有開口端且部分圍繞所述桅桿延伸，所述桅桿可在所述部件內旋轉； 軸承安裝的固定第二部件，其位于所述桅桿的所述頂部且由所述桅桿承載，同時允許所述桅桿旋轉； 支撐拉索，其從所述第一部件延伸到所述軸承安裝的第二部件以支撐所述第一部件； 額外拉索，其附接到所述第一部件且張開以附接到所述船舶的船體的相對側，所述帆是通過所述桅桿的旋轉而穿過所述第一部件的所述開口端來圍繞所述桅桿收帆。3.—種承載可繞其垂直軸旋轉的大體上垂直桅桿的船舶； 帆，其由所述桅桿承載，其中所述帆的底部邊緣接近所述桅桿的底部而附接且所述帆延伸到接近所述桅桿的頂部的附接點； 大體上馬蹄形部件，其具有開口端且部分圍繞所述桅桿延伸，所述桅桿可在所述馬蹄形部件內旋轉； 軸承安裝的固定部件，其位于所述桅桿的所述頂部且由所述桅桿承載，同時允許所述桅桿旋轉； 支撐拉索，其從所述馬蹄形部件延伸到所述軸承安裝的部件以支撐所述馬蹄形部件； 額外拉索，其附接到所述馬蹄形部件且張開以附接到所述船舶的船體的相對側，所述帆是通過所述桅桿的旋轉而穿過所述馬蹄形部件的所述開口端來圍繞所述桅桿收帆。4.根據權利要求1或2或3所述的船舶，其中所述馬蹄形部件的所述開口端具有對置輥，其用于在所述帆圍繞所述桅桿收帆時接觸并引導所述帆。5.根據權利要求1或2或3所述的船舶，其中所述馬蹄形部件定位在沿所述桅桿的長度往上約三分之二到四分之三處。6.根據權利要求1或2或3所述的船舶，其中所述船舶為雙體船。
【文檔編號】B63H9/06GK105980245SQ201480066890
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年12月2日
【發明人】菲利普·詹姆斯·道, 格雷戈里·斯科特·克特曼, 詹姆斯·泰勒·恰爾諾斯基, 賈森·克里斯托弗·卡爾達什
【申請人】霍比耶卡特公司 密蘇里州公司