CN100473553C - 飞行汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明飞行汽车为一种新型的交通工具。它将飞机和汽车两种技术合为一体，使其飞行时具有飞机的特征，陆行时具有汽车的特征。它是由近似飞机机身的车身，可将前后车翼收贴于车背而展开后可使车翼改变仰角的车翼收放转角机构，可使推进式螺旋桨桨叶折放并从车尾部缩进和伸出的收放桨机构，和可使车身改变高度使其起降时螺旋桨不碰触地面而飞行和陆行时回到原位的车轮收放机构等组成。该车可在普通路面上陆行和短距离起飞降落，飞行操作简单，机动性好。
Description
技术领域
本发明为一种飞行汽车，可用于陆地和空中行驶。
背景技术
当今世界，飞机和汽车已成为主要交通工具，而这两者都各有优缺点。飞机的优点是速度快，走直线距离，空间范围大，不会出现拥挤和交通堵塞现象。缺点是需要专用的机场和复杂的导航设备而且价格昂贵，难以像汽车一样实现个体化。汽车的优点是容易实现个体化，行驶自由方便，价格相对便宜，缺点是受道路环境影响大，速度慢。如何将飞机和汽车这两项早已成熟的技术合为一体，使其在普通的路面上即可像普通汽车一样行驶，又能起飞和降落，是人们长期以来的梦想。其主要难题是如何使其在飞行时具有飞机的特征，在陆行时具有汽车的特征。本发明完整地解决了这一问题。
发明内容
本发明由近似飞机机身的车身、能使前后车翼收贴于车背且展开后可使车翼改变仰角的车翼收放转角机构、能使螺旋桨折放并从汽车尾部伸出和缩进的螺旋桨收放机构、能使车身改变高度的车轮收放机构、动力传输机构和陆行驾驶机构等组成。其特征为：
1.一个安装于车顶面下的可使车翼收放且展开后可使车翼改变仰角的车翼收放转角机构，其左右竖装两根穿出车顶面的车翼枢轴，两枢轴的车顶面下中间位置，分别装有螺纹相反的蜗轮，与之相配套的左右两蜗杆装于蜗杆轴的两端，蜗杆轴中间装有与电机齿轮啮合的蜗杆齿轮。当电机驱动蜗杆转动时，两枢轴涡轮为对称转动，从而带动两车翼对称展开或收回。穿出车顶面的枢轴顶端与可使车翼翼干转动的翼干转套垂直连接一体。翼干露出转套外端的部分与车翼固为一体，翼干露出转套内端部分装有翼干齿轮。翼干齿轮上下有受液压顶控制的搓转齿条与之啮合，液压顶推动上下齿条反方向运动，搓动翼干转动，使车翼仰角增大。仰角依靠弹簧回位。
2.一个可使桨叶能折放的螺旋桨从车尾部伸出和缩进的圆桶式收放桨机构，其桨桶中心有一根穿出桶底端与驱动机构连接的螺旋桨花键内轴。与其配套的花键外轴可与花键内轴之间滑动而同时保持内外轴之间的啮合。该花键外轴前端套装着轴承盘，后端套装着螺旋桨毂及桨叶的花键外轴。轴承盘和桨桶同时起到活塞和气缸的作用。当从桨桶底端加入正气压时，螺旋桨则向桶外伸出；当加入负气压时，螺旋桨则向桶内缩进。缩进时，花键内轴穿过螺旋桨毂。由于螺旋桨是向后推动空气使汽车向前飞行的，所以螺旋桨叶片只能向后方向收折，展开时叶片与轴成90度角。
3.一个可使车身改变高度，使其起飞和降落时螺旋桨不碰触地面的车轮收放机构，其安装于前后桥架与车身之间的液压伸缩式减震器，可使桥架围绕其枢轴上下转动，使车轮收进或放出。
4.一个为飞行和陆行提供动力的动力传输机构，其发动机动力通过其主轴传至档位变换器，变换器将动力分配给飞行和陆行驱动轴。其陆行驱动轴的万向节转折点(中点)位于汽车前桥枢轴轴线位置，以保证车轮收放时不影响动力的传输；其飞行驱动轴通过转折立轴及其转折齿轮组与螺旋桨花键内轴连接。
5.一个以适应车轮收放功能的陆行驾驶机构，其方向盘圆锥齿轮组通过蜗杆轴带动蜗杆转动而驱动蜗齿条前后运动，其方向推拉杆的一端通过万向节与蜗齿条连接，另一端与直角方向臂的横臂连接，推拉杆带动横臂前后摆动可变其为纵臂带动方向连杆及车轮左右摆动。
附图说明
本发明共有附图9例。图1为汽车俯视图，为汽车展翼展桨时状态。图2为汽车俯视图，为汽车收翼收桨时状态。图3为汽车侧面图(左视)，为汽车陆行时状态。图4为汽车侧面图(左视)，为汽车展翼、展桨、放轮时状态。图5为汽车侧面图(左视)，为汽车打开车翼仰角起飞时状态。图6为汽车正面图(正视)，为汽车展翼、展桨、放轮时状态。图7为前车翼收放转角机构正面图(正视)，为车翼收回时状态。图8为前车翼收放转角机构正面图(正视)，为车翼展开时状态。图9为前车翼收放转角机构顶面图(俯视)，为车翼展开时状态。以上所有各图中代号和名称与部位均一致。为方便读图，现将各图所有代号、名称和所显图号(1-9)立表如下：
| 代号 | 名称 | 所显图号 | 代号 | 名称 | 所显图号 |
| 1 | 车身 | 1，2，3，6 | 14 | 陆行方向蜗杆轴 | 1 |
| 2 | 左前翼 | 1，2，3，4，5，6，8 | 15 | 方向盘圆锥齿轮组 | 1 |
| 3 | 左前翼干 | 1，2，5，7，8，9 | 16 | 发动机 | 1 |
| 4 | 陆行方向蜗杆 | 1 | 17 | 档位变换器手把 | 1 |
| 5 | 陆行方向蜗齿条 | 1 | 18 | 陆行直角方向臂 | 1，6 |
| 6 | 方向万向节 | 1 | 19 | 陆行差速器 | 1 |
| 7 | 陆行方向推拉杆 | 1，6 | 20 | 前桥 | 1，6 |
| 8 | 左前翼干转套 | 1，2，9 | 21 | 陆行方向连杆 | 1，6 |
| 9 | 左前翼角搓转器 | 1，2，7，8，9 | 22 | 右前减震器支点 | 1 |
| 10 | 左前翼枢轴 | 1，2，3，7，9 | 23 | 右前轮 | 1 |
| 11 | 前桥左纵梁 | 1，3，4，6 | 24 | 前桥右纵梁 | 1 |
| 12 | 左前轮 | 1，3，6 | 25 | 右前翼角搓转器 | 1，7，8，9 |
| 13 | 左前减震器支点 | 1 | 26 | 右前翼枢轴 | 1，2，7，9 |
| 27 | 右前翼干转套 | 1，6，8，9 | 60 | 右磁性锁定器 | 1，2 |
| 28 | 陆行驱动轴 | 1，3，6 | 61 | 螺旋桨轴承盘 | 1，2，3，4 |
| 29 | 陆行驱动轴万向节 | 1 | 62 | 螺旋桨花键外轴 | 1，2，3，4 |
| 30 | 发动机主轴 | 1 | 63 | 螺旋桨毂 | 1，2，3，4 |
| 31 | 档位变换器 | 1，2，3 | 64 | 桨叶 | 1，2，3，4，6 |
| 32 | 前桥枢轴 | 1 | 65 | 左前伸缩式减震器 | 3，4，6 |
| 33 | 右前翼干 | 1，2，8，9 | 66 | 左前枢轴蜗杆 | 3，9 |
| 34 | 右前翼 | 1，2，8 | 67 | 左前枢轴蜗轮 | 3，9 |
| 35 | 后桥枢轴 | 1 | 68 | 前桥左枢轴套 | 3 |
| 36 | 后桥右纵梁 | 1，3，4 | 69 | 后桥左枢轴套 | 3 |
| 37 | 上转折齿轮组 | 1，2，3 | 70 | 下转折齿轮组 | 3 |
| 38 | 左后轮 | 1，3 | 71 | 转折主轴 | 3 |
| 39 | 左后减震器支点 | 1 | 72 | 左后伸缩式减震器 | 3，4 |
| 40 | 后桥 | 1 | 73 | 左后枢轴蜗杆 | 3 |
| 41 | 桨桶 | 1，2，3，4，6 | 74 | 左后枢轴蜗轮 | 3 |
| 42 | 左后翼角搓转器 | 1 | 75 | 前枢轴架 | 6，7，9 |
| 43 | 左后翼枢轴 | 1，2，3 | 76 | 右前枢轴蜗轮 | 7，9 |
| 44 | 左后翼干转套 | 1 | 77 | 右前枢轴蜗杆 | 7，9 |
| 45 | 左后翼干 | 1，2，5 | 78 | 右前翼干齿轮 | 7，8，9 |
| 46 | 左后翼 | 1，2，3，4，5，6 | 79 | 右前搓转器上齿条 | 7，8 |
| 47 | 左负压脱扣器 | 1 | 80 | 右前搓转器下齿条 | 7，8，9 |
| 48 | 左磁性锁定器 | 1 | 81 | 右液压顶油缸 | 7，9 |
| 49 | 后桥右纵梁 | 1 | 82 | 右液压顶柱塞 | 7，9 |
| 50 | 飞行驱动轴 | 1，2，3 | 83 | 右前搓转器回位弹簧 | 7，9 |
| 51 | 右后轮 | 1 | 84 | 驱动电机齿轮 | 7，9 |
| 52 | 右后减震器支点 | 1，2 | 85 | 蜗杆齿轮 | 7，9 |
| 53 | 右后翼角搓转器 | 1 | 86 | 驱动电机 | 7，9 |
| 54 | 右后翼枢轴 | 1 | 87 | 蜗杆轴 | 7，9 |
| 55 | 右后翼干转套 | 1，6 | 88 | 左前搓转器回位弹簧 | 7，9 |
| 56 | 右后翼干 | 1，2 | 89 | 左液压顶柱塞 | 7 |
| 57 | 右后翼 | 1，2 | 90 | 左液压顶油缸 | 7，9 |
| 58 | 螺旋桨花键内轴 | 1，2，3，4 | 91 | 左前搓转器上齿条 | 7，8 |
| 59 | 右负压脱扣器 | 1，2 | 92 | 左前搓转器下齿条 | 7，8 |
| 93 | 左前翼干齿轮 | 7，8，9 |
具体实施方式
1.从图1、2可看出：本汽车前后四片车翼2、34、46、57绕各自的枢轴10、26、43、54转动，实现车翼的展开和收回。展开时以前翼2、34为先，后翼46、57为后，而收回时则两者次序相反。后翼宽度为车背宽度的一半，两翼并排贴于车背上。前翼宽度与车背宽度相等，两翼相叠贴于车背(后翼之上)。从图7、8、9可看出，车翼枢轴转动是由驱动电机86及其电机齿轮84驱动蜗杆齿轮85及蜗杆轴87转动，而蜗杆轴87上的左右枢轴蜗杆66、77分别驱动与之相啮合的左右枢轴蜗轮67、76而实现的。而车翼仰角的变化是由翼角搓转器9、25控制的，翼角搓转器9、25位于枢轴10、26顶端与翼干转套8、27成丁字形连接，其内部有上齿条79、91和下齿条80、92夹啮着位于翼干转套8、27内端的翼干齿轮93、78。搓转器上下齿条由液压顶柱塞82、89和油缸81、90推动而作反向运动，从而搓动翼干齿轮93、78转动而使车翼2、34仰角增大。仰角的回位(减小)是由与液压顶作用力相反的回位弹簧88、83实现的。
2.从图1、2、3、4可看出：一个可使桨叶64能折放的螺旋桨从车尾部伸出和缩进的圆桶式收放桨机构，在桨桶41中心有一根与桨桶41同样长度的并穿过桨桶底端与上转折齿轮组37连接的螺旋桨花键内轴58，花键内轴58外层套有可与之同转而又可纵向滑动的螺旋桨花键外轴62。花键外轴62后端安装有螺旋桨毂63。桨毂63上安装有可折放桨叶64。花键外轴62前端安装有螺旋桨轴承盘61。轴承盘61既起到飞行时保持螺旋桨转动的作用，同时它又与桨桶41分别起到活塞和气缸的作用。螺旋桨缩进时，有桨桶底端通入桨桶41的负压空气吸动轴承盘61向内运动。螺旋桨伸出时，由正压空气推动轴承盘61向外运动。在螺旋桨伸出过程中，当轴承盘61到位而其锁槽与桨桶41上的锁孔对准时，位于桨桶41后端外的磁性锁定器48、60便将轴承盘61锁定。在螺旋桨缩进过程中，首先由负压脱扣器47、59将磁性锁定器48、60释放，然后缩进。由于螺旋桨为推进式，所以桨叶64只能向后折收，折收后，桨叶纵向线与轴线平行，桨叶展开时(工作时)，桨叶纵向线与轴线成90度。螺旋桨缩进时，其花键内轴穿过桨毂的部分置于折收的桨叶中间。
3.从图1、3、4、6可看出：一个可使车身改变高度，使其起飞和降落时螺旋桨不碰触地面的车轮收放机构。其安装于前后桥20、40与车身1之间的液压伸缩式减震器65、72(附图中只给出左边前后两只)，可使前后桥20、40围绕桥架枢轴32、35上下转动，从而使车轮12、23、38、51收放。在飞行和陆行时，车轮处于收回状态，而在起飞和降落时车轮处于放出状态。
4.从图1、3、4可看出：一个为飞行和陆行传输动力的机构，其发动机16动力通过发动机主轴30传输至档位变换器31。档位变换器31将动力分配给陆行驱动轴28和飞行驱动轴50。陆行驱动轴28将动力传输至陆行差速器19，其陆行驱动轴万向节29的中点位于汽车前桥枢轴32轴线位置，以保证车轮收放时不影响动力的传输。飞行驱动轴50通过下转折齿轮组70、转折立轴71和上转折齿轮组37将动力传输给螺旋桨花键内轴58。
5.从图1、6可看出：一个以适应车轮收放功能的陆行驾驶机构，其方向盘圆锥齿轮组15通过陆行方向蜗杆轴14带动陆行方向蜗杆4转动，而驱动陆行方向蜗齿条5前后直线运动。陆行方向蜗齿条5通过方向万向节6与陆行方向推拉杆7连接。陆行方向推拉杆7推拉陆行直角方向臂18的横臂前后摆动从而使纵臂带动陆行方向连杆21及左右前轮左右摆动。
附加说明：1.本汽车前翼向前最大展角为90度，后翼向后最大展角为135度。一般飞行时都带一定的后掠角，即前翼前展小于90度，后翼后展大于90度。改变掠角可调节车身重心。
2.本汽车飞行驾驶系统由控制各个车翼仰角的液压开关组成，每个车翼的仰角变化可使汽车处于不同的飞行姿态。所以本汽车无需垂直尾翼。3.本汽车可实现前后车翼大仰角起降，可大大缩减起降距离。由于前后车翼同时控制仰角，汽车上升时车身可保持水平状态，不必车头仰起。4.由于前后车翼收放转角机构原理相同，故后翼部分未设附图给出。
Claims (8)
1.一种飞行汽车，主要包括：近似飞机机身的车身、车翼收放转角机构、可收放的前后车翼、螺旋桨收放机构、螺旋桨、车轮收放机构、动力传输机构和陆行驾驶机构，其特征为：安装于车顶面下的车翼收放转角机构，其顶端穿出车顶面的左右两根车翼枢轴(10，26)上分别装有螺纹相反的左右枢轴蜗轮(67，76)，左右枢轴蜗轮(67，76)由安装于蜗杆轴(87)两端的左右枢轴蜗杆(66，77)驱动而作对称转动，蜗杆齿轮(85)与驱动电机齿轮(84)啮合，其左右枢轴(10，26)顶端的左右翼角搓转器(9，25)的上齿条(79，91)和下齿条(80，92)夹啮着翼干齿轮(93，78)，上齿条(79，91)和下齿条(80，92)之间有液压顶柱塞(82，89)和油缸(81，90)推动作反向运动，搓转翼干齿轮(93，78)，上齿条(79，91)和下齿条(80，92)之间同时安装有与液压顶作用力相反的搓转器回位弹簧(88，83)。
2.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述可收放的前后车翼(2，34，46，57)，其后翼(46，57)宽度为车背宽度的一半，向前并排收贴于车背，其前翼(2，34)宽度与车背相等，向后叠加收贴于后翼之上。
3.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述螺旋桨收放桨机构可使螺旋桨从汽车尾部伸出和缩进，其桨桶(41)中心有一根与桨桶(41)等长的并穿过桨桶底端与上转折齿轮组(37)连接的螺旋桨花键内轴(58)，花键内轴(58)外层套有可与之同转而又可纵向滑动的螺旋桨花键外轴(62)，花键外轴(62)后端安装有螺旋桨毂(63)，螺旋桨毂(63)上安装有可折放桨叶(64)，花键外轴(62)前端安装有螺旋桨轴承盘(61)，轴承盘(61)与桨桶(41)为塞缸式接触，轴承盘(61)由桨桶(41)内正负压空气驱动。
4.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述螺旋桨的桨叶为朝后折收，折收后叶面纵线与轴线平行，展开后叶面纵线与轴线垂直。
5.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：还包括位于桨桶(41)后段外的轴承盘锁定机构，由磁性锁定器(48，60)锁定，由负压脱扣器(47，59)脱扣释放。
6.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述车轮收放机构可使车身改变高度，其前后桥(20，40)和车身之间安装有液压伸缩式减震器(65，72)。
7.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述动力传输机构，其陆行驱动轴(28)的万向节(29)中点位于前桥枢轴(32)轴线位置，其飞行驱动轴(50)通过下转折齿轮组(70)、转折立轴(71)和上转折齿轮组(37)与螺旋桨花键内轴(58)连接。
8.根据权利要求1所述飞行汽车，其特征为：所述陆行驾驶机构，由方向盘圆锥齿轮组(15)通过陆行方向蜗杆轴(14)带动陆行方向蜗杆(4)转动而驱动陆行方向蜗齿条(5)作前后推拉运动，其陆行方向蜗齿条(5)与陆行方向推拉杆(7)之间的方向万向节(6)中点位于前桥枢轴(32)轴线位置。
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