適于飛行汽車的可折疊升降裝置及其折疊和展開方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置，包括主軸、設(shè)置于主軸上的旋翼和設(shè)置于主軸上的支持組件，旋翼具有多個可在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間進行切換的槳葉，支持組件與各個槳葉連接且被構(gòu)造為對處于展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)的槳葉提供約束力。本發(fā)明適于飛行汽車的升降裝置，設(shè)置成可折疊的結(jié)構(gòu)，在折疊后可以減小占據(jù)的空間，便于飛行汽車的停放。本發(fā)明還提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置的折疊和展開方法。
【專利說明】
適于飛行汽車的可折疊升降裝置及其折疊和展開方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于飛行汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀40年代，當汽車、航空技術(shù)有了相當大的發(fā)展之后，福特汽車公司創(chuàng)辦人享利.福特才大膽地發(fā)出“飛行汽車遲早會出現(xiàn)”的科學預(yù)言。
[0003]20世紀50年代，人們便開始了研究現(xiàn)代飛行汽車的實際行動。一名叫莫爾.泰勒的美國人經(jīng)過不懈的努力，在1986年終于將現(xiàn)代汽車與航空技術(shù)珠聯(lián)璧合出一種既能地上跑，又能空中飛的飛行汽車，并獲得政府有關(guān)部門簽發(fā)的飛行許可證。進入90年代之后，為使飛行汽車真正實現(xiàn)實用化，一些專家沖破泰勒的設(shè)計模式，致力于折疊式飛行汽車的研制?，F(xiàn)在全方位大范圍的推廣飛行折疊汽車是一個任重而道遠的任務(wù)。
[0004]現(xiàn)有的旋翼式飛行汽車為了減少旋翼所占的空間，其旋翼是可折疊的，折疊時，是把其中一個旋翼保持不動，其他的旋翼折疊到這一個旋翼的位置，以便節(jié)約空間，但是這種折合方式只是把旋翼所占的空間減少了，整體還是需要占據(jù)較大的空間，而且這種折疊方式，造成了飛行器重心偏移，放置不穩(wěn)定，很容易偏倒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置，目的是減小占據(jù)的空間。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:適于飛行汽車的可折疊升降裝置，包括主軸、設(shè)置于主軸上的旋翼和設(shè)置于主軸上的支持組件，旋翼具有多個可在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間進行切換的槳葉，支持組件與各個槳葉連接且被構(gòu)造為對處于展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)的槳葉提供約束力。
[0007]所述旋翼還具有設(shè)置于所述主軸上的槳轂，所述槳葉在槳轂上沿周向均勻分布多個。
[0008]所述槳葉與所述槳轂為轉(zhuǎn)動連接。
[0009]所述槳葉包括依次轉(zhuǎn)動連接的第一葉片、第二葉片和第三葉片，所述支持組件與第一葉片和第三葉片連接。
[0010]所述第一葉片與所述槳轂轉(zhuǎn)動連接，所述支持組件與第一葉片和所述第三葉片轉(zhuǎn)動連接。
[0011]所述支持組件包括套設(shè)于所述主軸上的支撐座和與支撐座轉(zhuǎn)動連接的支撐桿，支撐桿與所述第一葉片和所述第三葉片轉(zhuǎn)動連接。
[0012]所述支撐座包括套設(shè)于所述主軸上且與所述槳轂之間距離可調(diào)的活動套和可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于活動套上的旋轉(zhuǎn)套，所述支撐桿與旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動連接。
[0013]所述活動套與所述主軸為螺紋連接。
[0014]本發(fā)明還提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置的展開方法，在旋翼需展開時，支持組件的支撐座在主軸上向上移動，支持組件的支撐桿同時朝向外側(cè)擺動，支撐桿在擺動的同時會使處于折疊狀態(tài)的槳葉逐漸展開，直至支撐座移動至上止點位置處，此時槳葉處于伸直狀態(tài)，完成旋翼的展開。
[0015]本發(fā)明還提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置的折疊方法，在旋翼需折疊時，在主軸停止轉(zhuǎn)動后，支持組件的支撐座在主軸上向下移動，支持組件的支撐桿同時朝向內(nèi)側(cè)擺動，支撐桿在擺動的同時會使處于展開狀態(tài)的槳葉逐漸收縮，直至支撐座移動至下止點位置處，此時槳葉處于折疊狀態(tài)，完成旋翼的折疊。
[0016]本發(fā)明適于飛行汽車的升降裝置，設(shè)置成可折疊的結(jié)構(gòu)，在折疊后可以減小占據(jù)的空間，便于飛行汽車的停放。
【附圖說明】
[0017]本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0018]圖1是本發(fā)明升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明升降裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是支持組件與第三軸段的裝配圖；
[0021]圖4是槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中標記為:
[0023]1、傳動機構(gòu)；2、槳轂;3、槳葉；31、第一葉片；32、第二葉片;33、第三葉片;34、第一葉片本體;35、第一連接桿;36、連接頭;37、第二葉片本體;38、第二連接桿;4、支持組件;41、旋轉(zhuǎn)套;42、活動套;43、支撐桿;5、主軸;51、第一軸段;52、第二軸段;53、第三軸段;6、第一驅(qū)動器;7、托座。
【具體實施方式】
[0024]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置，包括主軸5、設(shè)置于主軸5上的旋翼和設(shè)置于主軸5上的支持組件4，主軸5通過傳動機構(gòu)I與設(shè)置于飛行汽車上的動力總成連接。旋翼具有多個可在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間進行切換的槳葉3，支持組件4與各個槳葉3連接且被構(gòu)造為對處于展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)的槳葉3提供約束力。在需要升降裝置工作時，支持組件4提供的約束力使所有的槳葉3保持展開狀態(tài)，此時旋翼也即呈彎曲展開的狀態(tài)，然后通過主軸5的旋轉(zhuǎn)帶動旋翼旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生飛行汽車所需的升力。
[0026]具體地說，如圖1和圖2所示，旋翼主要包括設(shè)置于主軸5上的槳轂I和與槳轂I連接的槳葉3，槳葉3并在槳轂I上沿周向均勻分布多個。作為優(yōu)選的，由于槳葉3設(shè)置為可在展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)進行切換的結(jié)構(gòu)，槳葉3的端部與槳轂I為轉(zhuǎn)動連接，槳葉3相對于槳轂I轉(zhuǎn)動時的旋轉(zhuǎn)中心線與主軸5的軸線為相垂直的。槳葉3在展開狀態(tài)時，是呈筆直狀朝向槳轂I的外側(cè)伸出。在槳葉3由展開狀態(tài)變換至折疊狀態(tài)的過程中，槳葉3是向下擺動，直至所有槳葉3收攏至主軸5的四周和槳轂I的下方。
[0027]如圖4所示，作為優(yōu)選的，槳葉3包括依次轉(zhuǎn)動連接的第一葉片31、第二葉片32和第三葉片33。第一葉片31的端部具有與槳轂1轉(zhuǎn)動連接的連接頭36,支持組件4與第一葉片31 和第三葉片33轉(zhuǎn)動連接。第一葉片31的另一端與第二葉片32的端部轉(zhuǎn)動連接，第二葉片32 的另一端與第三葉片33的端部轉(zhuǎn)動連接，第一葉片31、第二葉片32和第三葉片33的旋轉(zhuǎn)中心線均為相平行且與呈展開狀態(tài)的槳葉3的長度方向相垂直。在槳葉3呈展開狀態(tài)時，第一葉片31、第二葉片32和第三葉片33處于同一平面。在槳葉3需切換成折疊狀態(tài)時，在支持組件4的作用下使第一葉片31、第二葉片32和第三葉片33擺動至折疊位置處，最終使折疊狀態(tài)的槳葉3大致呈N字形或V形狀態(tài)，占用空間小。
[0028]如圖2至圖4所示，作為優(yōu)選的，支持組件4包括套設(shè)于主軸5上的支撐座和與支撐座轉(zhuǎn)動連接的支撐桿43，支撐座位于槳轂1的下方，支撐桿43在支撐座上沿周向均勻分布多個，支撐桿43的數(shù)量與槳葉3的數(shù)量相等。各個支撐桿43分別與一個槳葉3的第一葉片31和第三葉片33轉(zhuǎn)動連接，形成連桿機構(gòu)。支撐座在主軸5上的上下移動，并支撐桿43帶動槳葉3 的三個葉片進行擺動，實現(xiàn)槳葉3的展開和折疊。支撐座在主軸5上處于上止點位置時，槳葉 3處于展開狀態(tài)；當支撐座在主軸5上處于下止點位置時，槳葉3處于折疊狀態(tài)。
[0029]如圖4所示，作為優(yōu)選的，第一葉片31包括第一葉片本體34、設(shè)置于第一葉片本體 34端部的連接頭36和設(shè)置于第一葉片本體34的底面上的第一連接桿35,第二葉片32包括第二葉片本體37和設(shè)置于第二葉片本體37上的第二連接桿38。第一葉片本體34和第二葉片本體37均為片狀構(gòu)件。第一連接桿35為朝向第一葉片本體34的外側(cè)傾斜延伸，第一連接桿35 的長度方向與第一葉片本體34的長度方向之間的夾角小于90度，以便于實現(xiàn)與支撐桿43的連接。第二連接桿38為朝向第二葉片本體37的外側(cè)傾斜延伸，第二連接桿38的長度方向與第二葉片本體37的長度方向之間的夾角小于90度，以便于實現(xiàn)第一葉片31與第二葉片32的連接。第一連接桿35的一端與第一葉片本體34固定連接，另一端與支撐桿43轉(zhuǎn)動連接。第二連接桿38的一端與第二葉片32固定連接，另一端在第一連接桿35的兩端之間的位置處與第一連接桿35轉(zhuǎn)動連接。支撐桿43的一端與支撐座轉(zhuǎn)動連接，另一端與第三葉片33轉(zhuǎn)動連接。 第一連接桿35與支撐桿43的連接點位于支撐桿43的兩端之間。第一連接桿35與第二連接桿 38、支撐桿43和第三葉片33大致構(gòu)成平行四連桿機構(gòu)，支撐座與支撐桿43、第三葉片33和主軸5構(gòu)成搖桿滑塊機構(gòu)。
[0030]如圖2和圖3所示，作為優(yōu)選的，支撐座包括套設(shè)于主軸5上且與槳轂1之間距離可調(diào)的活動套42和可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于活動套42上的旋轉(zhuǎn)套41，支撐桿43與旋轉(zhuǎn)套41轉(zhuǎn)動連接。 旋轉(zhuǎn)套41套設(shè)于活動套42上，且兩者之間設(shè)置有軸承，旋轉(zhuǎn)套41相對于活動套42僅可做旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)套41的旋轉(zhuǎn)中心線與主軸5的軸線為同一直線，所有支撐桿43以主軸5的軸線作為中心線在旋轉(zhuǎn)套41上為沿周向均勻分布。
[0031]對于本發(fā)明的升降裝置，是通過調(diào)節(jié)支撐座在主軸5上的位置，進而實現(xiàn)槳葉3的折疊和展開，實現(xiàn)旋翼在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間的切換。而對于實現(xiàn)支撐座的升降的方式可以有多種，如將支撐座的活動套42設(shè)置成與主軸5為螺紋連接的，相應(yīng)在主軸5的外表面設(shè)置螺紋，活動套42上設(shè)置相配合的內(nèi)螺紋孔，通過旋轉(zhuǎn)活動套42，可以實現(xiàn)支撐座在主軸5上的位置調(diào)節(jié)。當然，對于實現(xiàn)支撐座的升降，還可以采用其它方式，在本實施例中，如圖2和圖3所示，升降裝置還包括設(shè)置于主軸5外側(cè)且用于對支撐座提供使其在主軸5上做往復(fù)直線運動的驅(qū)動力的第一驅(qū)動器6,第一驅(qū)動器6為可伸縮的結(jié)構(gòu)。第一驅(qū)動器6可以有多種形式，如液壓缸或電動推桿。
[0032]如圖2和圖3所示，作為優(yōu)選的，第一驅(qū)動器6的上端與活動套42連接，下端與一托座7連接，該托座7為第一驅(qū)動器6提供支撐，使第一驅(qū)動器6保持與主軸5相平行的狀態(tài)，提高穩(wěn)定性。在旋翼處于展開狀態(tài)時，第一驅(qū)動器6對支撐座提供的支撐力使支撐座保持在上止點位置。在旋翼處于折疊狀態(tài)時，第一驅(qū)動器6對支撐座提供的拉力使支撐座保持在下止點位置，避免槳葉3自動張開。
[0033]作為優(yōu)選的，第一驅(qū)動器6可以設(shè)置多個，多個第一驅(qū)動器6以主軸5的軸線為中心線在托座7上均勻分布，這樣可以提高對支撐座支撐的穩(wěn)定性和可靠性。如圖2和圖3所示， 在本實施例中，第一驅(qū)動器6設(shè)置有兩個。
[0034]對于托座7的設(shè)置方式，可以有多種。如將托座7安裝于飛行汽車的車體上，或者如圖2和圖3所示，將托座7套設(shè)于主軸5上，托住并位于支撐座的下方，在主軸5上，托座7的軸向位置保持不動，或者設(shè)置成相對于主軸5僅可做旋轉(zhuǎn)運動。
[0035]作為優(yōu)選的，主軸5可設(shè)置成由多個軸段依次滑動連接而成且可伸縮的結(jié)構(gòu)，主軸 5長度可調(diào)節(jié)，這樣可以進一步減小占用的空間。如圖2和圖3所示，主軸5包括第一軸段51、 插設(shè)于第一軸段51內(nèi)的第二軸段52和插設(shè)于第二軸段52內(nèi)的第三軸段53,相應(yīng)在主軸5內(nèi)部設(shè)置用于對主軸5提供使其伸縮的驅(qū)動力的第二驅(qū)動器(圖中未示出)，第二驅(qū)動器為可伸縮的結(jié)構(gòu)。第二驅(qū)動器可以有多種形式，如液壓缸或電動推桿。第二驅(qū)動器的上端與第三軸段53連接，下端與第一軸段51連接。第二驅(qū)動器通過伸縮，實現(xiàn)主軸5長度的調(diào)節(jié)。[〇〇36]如圖2和圖3所示，第一軸段51、第二軸段52和第三軸段53均為內(nèi)部中空的管件，第二軸段52可收縮至第一軸段51的內(nèi)部，第三軸段53可收縮至第二軸段52的內(nèi)部。支撐座套設(shè)于第三軸段53上，槳轂1固定設(shè)置于第三軸段53的頂端，托座7套設(shè)于第一軸段51上。主軸 5的相鄰兩個軸段之間并通過花鍵實現(xiàn)滑動連接，相鄰兩個軸段之間不能做相對旋轉(zhuǎn)運動， 確保主軸5的各個軸段同步轉(zhuǎn)動，最終使旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。而且各個軸段的上端設(shè)置有限定內(nèi)部軸段的上止點位置并確保相鄰軸段不脫離的限位結(jié)構(gòu)，當?shù)诙?qū)動器推動各個軸段均上升至上止點位置后，主軸5長度最長。
[0037]作為優(yōu)選的，在主軸5還可以設(shè)置用于在軸線上對支撐座起限位作用的止動塊(圖中未示出)，止動塊位于支撐座與槳轂1之間，在支撐座向上移動直至使活動套42與止動塊接觸后，支撐座即處于上止點位置，旋翼呈展開狀態(tài)。支撐座和止動塊、槳轂1設(shè)置于主軸5 的同一軸段上，如第三軸段53上。在第二驅(qū)動器推動主軸5伸長過程中，當?shù)谝或?qū)動器6推動支撐座先到達上止點位置后，此時支撐座與止動塊接觸，在第一驅(qū)動器6繼續(xù)作用時，可與第二驅(qū)動器相配合，共同推動主軸5進行伸長，這樣提供的驅(qū)動力大，效率高，穩(wěn)定性好，可靠性高。
[0038]本發(fā)明還提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置的展開方法，在旋翼需展開時，支持組件4的支撐座在主軸5上向上移動，支持組件4的支撐桿43同時朝向外側(cè)擺動，支撐桿43在擺動的同時會使處于折疊狀態(tài)的槳葉3逐漸展開，直至支撐座移動至上止點位置處，此時槳葉3處于伸直狀態(tài)，完成旋翼的展開。
[0039]本發(fā)明還提供了一種適于飛行汽車的可折疊升降裝置的折疊方法，在旋翼需折疊時，在主軸5停止轉(zhuǎn)動后，支持組件4的支撐座在主軸5上向下移動，支持組件4的支撐桿43同時朝向內(nèi)側(cè)擺動，支撐桿43在擺動的同時會使處于展開狀態(tài)的槳葉3逐漸收縮，直至支撐座移動至下止點位置處，此時槳葉3處于折疊狀態(tài)，完成旋翼的折疊。
[0040]本發(fā)明升降裝置的展開過程和折疊過程具體如下:
[0041]1、在升降裝置需展開使用時，第二驅(qū)動器對主軸5施加作用力，使主軸5逐漸向上伸長;在主軸5伸長的過程中，第一驅(qū)動器6對支撐座施加作用力，推動支撐座向上移動，并使支撐座與上方槳轂1之間的距離基本維持不變，避免槳葉3張開；當主軸5完全伸長后，第一驅(qū)動器6在推動支撐座在主軸5上向上移動直至與止動塊接觸;在支撐座朝向止動塊移動的同時，支持組件4的支撐桿43同時朝向外側(cè)擺動，支撐桿43在擺動的同時會使處于折疊狀態(tài)的槳葉3逐漸展開，直至支撐座移動至上止點位置處，此時槳葉3處于伸直狀態(tài)，完成旋翼的展開，即完成升降裝置的展開。
[0042]或者，在升降裝置需展開使用時，可以由第一驅(qū)動器6先將支撐座向上推動至與止動塊接觸，然后第二驅(qū)動器開始工作，第一驅(qū)動器6和第二驅(qū)動器相配合，共同推動主軸5進行伸長，直至主軸5完全伸長后，即完成升降裝置的展開。
[0043]2、在升降裝置需折疊時，第二驅(qū)動器先保持伸長狀態(tài)不動，第一驅(qū)動器6對支撐座施加向下的拉力，使旋翼的槳葉3先移動至折疊位置，然后由第一驅(qū)動器6繼續(xù)對支撐座施加向下的拉力，同時依靠折疊狀態(tài)的槳葉3拉動主軸5的軸段向下移動，直至主軸5完全收縮，即完成升降裝置的折疊。
[0044]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進;或未經(jīng)改進，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:包括主軸、設(shè)置于主軸上的旋翼和設(shè)置于主軸上的支持組件，旋翼具有多個可在折疊狀態(tài)和展開狀態(tài)之間進行切換的槳葉，支持組件與各個槳葉連接且被構(gòu)造為對處于展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)的槳葉提供約束力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述旋翼還具有設(shè)置于所述主軸上的槳轂，所述槳葉在槳轂上沿周向均勻分布多個。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述槳葉與所述槳轂為轉(zhuǎn)動連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述槳葉包括依次轉(zhuǎn)動連接的第一葉片、第二葉片和第三葉片，所述支持組件與第一葉片和第三葉片連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述第一葉片與所述槳轂轉(zhuǎn)動連接，所述支持組件與第一葉片和所述第三葉片轉(zhuǎn)動連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述支持組件包括套設(shè)于所述主軸上的支撐座和與支撐座轉(zhuǎn)動連接的支撐桿，支撐桿與所述第一葉片和所述第三葉片轉(zhuǎn)動連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述支撐座包括套設(shè)于所述主軸上且與所述槳轂之間距離可調(diào)的活動套和可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于活動套上的旋轉(zhuǎn)套，所述支撐桿與旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置，其特征在于:所述活動套與所述主軸為螺紋連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置的展開方法，其特征在于: 在旋翼需展開時，支持組件的支撐座在主軸上向上移動，支持組件的支撐桿同時朝向外側(cè)擺動，支撐桿在擺動的同時會使處于折疊狀態(tài)的槳葉逐漸展開，直至支撐座移動至上止點位置處，此時槳葉處于伸直狀態(tài)，完成旋翼的展開。10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的適于飛行汽車的可折疊升降裝置的折疊方法，其特征在于: 在旋翼需折疊時，在主軸停止轉(zhuǎn)動后，支持組件的支撐座在主軸上向下移動，支持組件的支撐桿同時朝向內(nèi)側(cè)擺動，支撐桿在擺動的同時會使處于展開狀態(tài)的槳葉逐漸收縮，直至支撐座移動至下止點位置處，此時槳葉處于折疊狀態(tài)，完成旋翼的折疊。
【文檔編號】B64C27/50GK105966181SQ201610411628
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】肖平, 王剛, 高洪, 何芝仙, 白玉蝶, 時培成, 張榮蕓, 潘道遠, 韓利敏, 王建平, 唐冶, 江民, 李寧, 吳旺生
【申請人】安徽工程大學