可折疊飛行輪椅的制作方法
【專利摘要】本案所述的可折疊飛行輪椅,系一種可變形為四軸飛行器的車輛,其車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板,旋翼和車輪均安裝在腿板上;其旋翼的旋轉(zhuǎn)面與車輪的旋轉(zhuǎn)面平行;行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪輪胎觸地,飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼的旋轉(zhuǎn)面水平;旋翼及與之安裝于同一腿板上的車輪兩者系由同一電機驅(qū)動;行駛時電機低轉(zhuǎn)速,設(shè)置于旋翼上的彈簧使槳葉向下折疊,槳葉根部的凸牙嚙合套在旋翼軸上的齒輪管傳動車輪。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單可靠成本低,市場覆蓋面廣,小巧便捷停車易,能耗低經(jīng)濟環(huán)保。
【專利說明】可折疊飛行輪椅
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本案涉及道路車輛領(lǐng)域,尤為一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的兩棲車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的小型轎車雖能時速過百,行駛于擁堵市區(qū)走走停停,均速常30千米而已。因此轎車系能耗大、成本高的交通工具。本案旨在設(shè)計一種低能耗的、可轉(zhuǎn)為為四軸飛行器的、小巧便捷的車輛,以飛越路障和擁堵區(qū)來提高通行效率。
[0003]英國南安普敦大學(xué)(Southampton University)的設(shè)計師維托(WitoldMielniczek)設(shè)計了一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛,其作品被展示于極客網(wǎng)(Kickstarter),網(wǎng)址為
(https://www.kickstarter.com/projects/2017062404/b-go_beyond)o
[0004]作品中車輪與旋翼的結(jié)合這一關(guān)鍵點有如下特征:車輪具有中空的龐大輪轂,輪轂并不與輪胎一起旋轉(zhuǎn);旋翼被安置于輪轂中心位置,旋翼輸出軸與車輪軸彼此垂直。其缺點如下:大型中空輪轂結(jié)構(gòu)強度有限,造價昂貴,其車輛載重有限且將笨重。因此其方案暫時停留在模型階段難于載人。
[0005]本案創(chuàng)新有別于彼:車輪系尋常車輪,輪轂與輪胎一起旋轉(zhuǎn);旋翼被安置于車輪旁,旋翼輸出軸與車輪軸彼此平行。旋翼可向下折疊,旋翼與其旁之車輪以同一電機驅(qū)動,旋翼根部設(shè)有一個巧妙的離合器,令旋翼折疊后傳動車輪,以利旋翼之安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本案之創(chuàng)新含兩大重點:其一是車輛架構(gòu)的設(shè)計,也即架構(gòu)上便于車輛與飛行器之間的轉(zhuǎn)化,要求便利可靠;其二是車輪與旋翼的結(jié)合,充分考慮其傳動的便利和結(jié)構(gòu)的簡潔簡潔可靠。
[0007]技術(shù)方案之目的與特色:一、盡可能的減輕重量,提升效率降低能耗:使用直徑更小更輕的輪胎搭配大直徑的旋翼;二、為單人駕駛而設(shè)計,盡可能的小巧便攜便于收納與停泊;三、結(jié)構(gòu)盡可能的簡單、可靠,使用便捷,以降低成本提高實用性和市場性。
[0008]架構(gòu)設(shè)計:整個車身當(dāng)作一個箱體對待,那么兩側(cè)各固定一腿板,該腿板翻轉(zhuǎn)水平則為機翼,托舉旋翼成為四軸飛行器;該腿板翻轉(zhuǎn)與地垂直則便利車輪轉(zhuǎn)動行駛,成為車輛;該腿板向車身內(nèi)部翻轉(zhuǎn)收納則成為旅行箱便利安放。又:箱體尾部再追加一可翻轉(zhuǎn)之板面,翻轉(zhuǎn)依靠固定當(dāng)作駕駛員座椅的靠背。
[0009]動力設(shè)計:車輪直徑盡可能小巧,一方面為了減重,另一方面為了降低對旋翼空氣動力性能的影響。采用四個車輪和四個旋翼由四個電機驅(qū)動的方案,也即車輪和旋翼由同一個電機驅(qū)動。行駛時旋翼折疊收納,以避免損壞槳葉。
[0010]基礎(chǔ)方案特征概括:
如附圖1-4所示,本質(zhì)上是一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛,車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板,旋翼和車輪均安裝在腿板上;其旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面與車輪(101)的旋轉(zhuǎn)面平行;行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪(101)輪胎觸地,飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面水平;旋翼(1020)及與之安裝于同一腿板上的車輪(101)兩者系由同一電機驅(qū)動;
行駛時電機低轉(zhuǎn)速,設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)向下折疊,槳葉(80)根部的凸牙(801)嚙合套在旋翼軸上的齒輪管(83)傳動車輪(84);
飛行時電機高轉(zhuǎn)速,離心力強于設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)水平,槳葉(80)根部的凸牙(801)脫離套在旋翼軸上的齒輪管(83)不再傳動車輪(84)。
[0011]進一步的:兩腿板可向車身內(nèi)翻轉(zhuǎn)相互疊放于車身內(nèi)。
[0012]進一步的:車身內(nèi)還具有背板(3),背板(3)另一端具有轉(zhuǎn)軸定于箱體,該轉(zhuǎn)軸之軸線平行于箱體后側(cè)面之上外沿,背板(3)可依此轉(zhuǎn)軸向外翻轉(zhuǎn)后固定于箱體,亦可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)收納于箱體內(nèi),平躺于兩腿板之下。
[0013]進一步的:旋翼(1020)和車輪(101)兩者的轉(zhuǎn)軸重合,也即齒輪管(83)固定在車輪(101)的輪轂中心。
[0014]該創(chuàng)新車之優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單可靠成本低;行駛時速低或可不用駕照,市場覆蓋面廣;小巧便捷不懼停車難;能耗低經(jīng)濟環(huán)保。依本案所設(shè)計之車,雖時速低下,卻因此可令結(jié)構(gòu)簡單成本低,例如無需考慮如轎車一般的高強度防撞安全,又無需考慮強大的剎車;其時速低之缺點為其可飛行跨越擁堵和路障之優(yōu)點所彌補,又以可折疊小巧之優(yōu)點便利停泊,概而論之,不失為一城市交通之優(yōu)良工具。該技術(shù)亦可轉(zhuǎn)用于兩棲無人機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是行駛時外形;圖2是飛行時外形;圖3是折疊成旅行箱外形;圖4是旋翼傳動車輪縱剖面。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的車輛,具有四個車輪外形與一般電動輪椅無異,其顯著區(qū)別在于:車輪較小,且其中心軸向外凸出,該軸頂端裝有折疊槳旋翼,該槳展開時的直徑大于車輪的直徑,但是其向下折疊時,可以使旋翼槳尖不觸地。
[0017]折疊槳與車輪系同一電機驅(qū)動,其具體結(jié)構(gòu)詳見圖4所示:圖中80系旋翼的槳葉,83系齒輪管,該齒輪管套在電機軸81上可自由轉(zhuǎn)動,且與車輪84的輪轂融為一體能帶動車輪84轉(zhuǎn)動;槳葉80根部具有凸齒801,該槳葉低速旋轉(zhuǎn)時離心力不足,受到彈簧82的拉扯向下折疊時,凸齒801嚙合齒輪管83,從而使得電機能同時驅(qū)動車輪84。圖中的810系電機固定于腿板2上面,車輪和旋翼的反面。
[0018]如圖3所示,該車折疊收納時變成一個拉桿旅行箱。圖中I和2是安裝有車輪和旋翼的腿板,該腿板可沿著車身兩側(cè)外沿翻轉(zhuǎn)。3是背板,其可沿著車身尾部的外沿翻轉(zhuǎn)后固定,成為駕駛員乘坐時的靠背,圖中的背板3已放倒收納于車身內(nèi)部,背板3的頂部固定有收縮拉桿,其構(gòu)造一如尋常拉桿旅行箱,兩根桿子嵌入凹口 30之中。
[0019]收納時,背板3先放倒,隨后腿板2翻轉(zhuǎn)放倒平躺在背板3之上,腿板2上的車輪和旋翼嵌入背板3上的網(wǎng)兜302之中以防塵。腿板2上面設(shè)置有兩個圓洞2101,腿板I翻轉(zhuǎn)平躺于腿板2之上時,腿板I之上的車輪和旋翼正好穿過該圓洞嵌入背板3上的網(wǎng)兜之內(nèi)。
[0020]車身的尾部還裝有腳輪400,其構(gòu)造和功效一如尋常旅行箱。行駛時的外形如圖1所示,圖中兩腿板已經(jīng)翻轉(zhuǎn)成垂直于地面固定,此時車輪觸地。車輛的轉(zhuǎn)向通過車身兩側(cè)電機的不同轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。圖中的401系腿板與車身之間的合頁,而背板3則通過轉(zhuǎn)軸113向外翻轉(zhuǎn)依靠于車身尾部固定,成為駕駛員座椅的靠背。此方案中腿板、背板等與車身的固定,用手?jǐn)Q螺絲、掛扣等尋常緊固件即可。
[0021]圖2系飛行時外形,此時兩腿板已經(jīng)翻轉(zhuǎn)展開如兩片機翼,圖中1020系旋翼,101系車輪。此時車輪不再轉(zhuǎn)動,該車已經(jīng)完全成為一個標(biāo)準(zhǔn)的四軸飛行器。以尋常的四周飛行器控制設(shè)備進行控制,例如深圳大疆公司的飛控系統(tǒng)。圖中哦的991是一把高強度雨傘,此時橫在兩腿板之間固定充當(dāng)翼梁,而行駛時,該傘則可被固定于車身上遮風(fēng)避雨。車身前段的板子可向下翻轉(zhuǎn)固定,以安放駕駛員的大腿。
[0022]兩腿板可充當(dāng)機翼,也即其橫截面可以有翼型,例如滑翔性能和安定性都很好的S翼型,如此相對于尋常四軸飛行器而已,因機翼具備滑翔性能而更安全。
[0023]本創(chuàng)新車輛結(jié)構(gòu)簡單可靠,功能實用,創(chuàng)意獨特,節(jié)能環(huán)保,或可取代摩托車成為交通警察的執(zhí)勤利器。
【權(quán)利要求】
1.一種可折疊飛行輪椅,系一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛,其車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板,旋翼和車輪均安裝在腿板上;其旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面與車輪(101)的旋轉(zhuǎn)面平行;行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪(101)輪胎觸地,飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面水平;旋翼(1020)及與之安裝于同一腿板上的車輪(101)兩者系由同一電機驅(qū)動; 行駛時電機低轉(zhuǎn)速,設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)向下折疊,槳葉(80)根部的凸牙(801)嚙合套在旋翼軸上的齒輪管(83)傳動車輪(84); 飛行時電機高轉(zhuǎn)速,離心力強于設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)水平,槳葉(80)根部的凸牙(801)脫離套在旋翼軸上的齒輪管(83)不再傳動車輪(84)。
2.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:兩腿板可向車身內(nèi)翻轉(zhuǎn)相互疊放于車身內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:車身內(nèi)還具有背板(3),背板(3)另一端具有轉(zhuǎn)軸定于箱體,該轉(zhuǎn)軸之軸線平行于箱體后側(cè)面之上外沿,背板(3)可依此轉(zhuǎn)軸向外翻轉(zhuǎn)后固定于箱體充當(dāng)駕駛員座椅靠背,亦可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)收納于箱體內(nèi),平躺于兩腿板之下。
4.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:旋翼(1020)和車輪(101)兩者的轉(zhuǎn)軸重合,也即齒輪管(83)固定在車輪(101)的輪轂中心。
5.如權(quán)利要求2和3所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:車身尾部還裝有腳輪(400),且背板(3)上裝有伸縮拉桿(31)。
6.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:車身上還具有雨傘(991),飛行時此雨傘可充當(dāng)兩腿板之間的橫梁。
7.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:腿板的橫截面具有翼型。
8.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅,其特征在于:車輛的轉(zhuǎn)向通過車身兩側(cè)電機的不同轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。
【文檔編號】B60F5/02GK104070948SQ201410362199
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】錢志湘 申請人:錢志湘