CN107571695A - 一种车轮旋翼 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器领域，具体涉及一种飞行汽车的可变旋翼车轮。其主要由轮翼机构和翻转驱动机构组成组成。本发明中的旋翼车轮巧妙的将旋翼和车轮结合在一起，可在飞行汽车行驶状态时翻出旋翼平滑的转变成飞行状态，解决了旋翼式飞行汽车的旋翼收纳问题，同时通过轮翼机构中的发电机进行制动能量回收，达到了低能减排的环保目的。

Description

一种车轮旋翼

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体涉及一种安装在飞行汽车上的可变旋翼车轮。

背景技术

在当前飞行器领域中，飞行汽车已经逐渐成为飞行器与车辆结合的新发展方向。现在大部分飞行汽车均通过安装在车身上的旋翼来提供升力，而旋翼尺寸巨大很难在紧凑的车身中进行布置，因此飞行汽车的发展带来了瓶颈，影响发展速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变旋翼车轮，用以解决上述背景技术中，飞行汽车旋翼及车轮的安装布置问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于飞行汽车的旋翼车轮，其特征在于：旋翼车轮主要由：轮翼机构和翻转驱动机构组成，其中轮翼机构包括：环形车轮、环形架、旋翼支架、旋翼、旋翼马达组成。环形架外壁平行设有两条周向车轮槽，车轮槽内设有可旋转的环形车轮，两条车轮槽之间水平贯通设有翻转孔和第二翻转孔，且翻转孔和第二翻转孔同轴设定，其轴线与环形架的轴线垂直相交，且翻转孔内壁设有滑柱。旋翼支架设置在环形架内部，其为空心管结构，并与翻转孔和第二翻转孔同轴设定，旋翼支架内壁靠近翻转孔的一端设有第二滑柱。旋翼支架靠近第二翻转孔的一端内部设有固定轴，固定轴穿过第二翻转孔与车身连接。翻转驱动机构包括翻转轴和推杆电机。翻转轴为空心管结构，其头部的外壁设有周向螺旋滑道和轴向直滑道；翻转轴头部通过翻转孔穿入旋翼支架内部，滑柱位于直滑道内、第二滑柱位于螺旋滑道内。翻转轴尾部通过固定夹与车身上的推杆电机连接。旋翼支架中央部位垂直设有旋翼马达，旋翼马达输出轴设有正旋翼，旋翼马达通过旋翼支架及翻转轴内部与飞行汽车的电源及控制器电性连接。

优选的，旋翼车轮的翻转轴外壁设有一条三段式的组合滑道，组合滑道的两端各为一段周向螺旋滑道，其旋转方向相同，两条螺旋滑道之间连接设有一条轴向直滑道，组合滑道靠近头部的一端与第二滑柱配合，所述滑柱与组合滑道中的直滑道靠近头部的一端配合。

优选的，旋翼车轮包括变形控制器、位置传感器；所述推杆电机及位置传感器分别与变形控制器电性连接。

优选的，车轮槽内设有若干车轮轴承；所述环形车轮内壁设有支撑环，支撑环通过车轮轴承与车轮槽配合。

优选的，旋翼车轮包括第二旋翼马达，所述第二旋翼马达与旋翼马达同轴设定，且朝向相反，第二旋翼马达输出轴设有反旋翼。

优选的，旋翼车轮包括轮毂发电机，车轮槽内设有带绕组的内定子铁芯。支撑环内设有外转子磁轭，磁轭内壁设有外转子磁极。绕组通过整流桥及充电模块与车身电源连接。

本发明的有益效果：可变旋翼车轮巧妙的将旋翼和车轮结合在一起，可在飞行汽车行驶状态时翻出旋翼平滑的转变成飞行状态，并可通过翻转车轮对旋翼进行保护。另外，在飞行汽车陆地行驶期间可通过车轮上的轮毂发电机进行制动能量回收。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明翻转驱动机构示意图；

图3为本发明环形架示意图；

图4为本发明旋翼支架示意图；

图5为本发明翻转孔示意图；

图6为本发明组合滑道示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，可变旋翼车轮主要由：轮翼机构和翻转驱动机构组成，其中轮翼机构主要包括：环形车轮1、环形架2、旋翼支架3和轮毂发电机5组成。环形架2外壁平行设有两条周向车轮槽6，车轮槽6内设有若干车轮轴承7。环形车轮1内壁设有支撑环8，支撑环8与车轮轴承7配合。车轮槽6内还设有带绕组9的内定子铁芯10，支撑环8内设有外转子磁轭11，磁轭11内壁设有外转子磁极12。绕组9通过整流桥13及充电模块14与车身电源15连接。两条车轮槽6之间水平贯通设有翻转孔16和第二翻转孔17，且翻转孔16和第二翻转孔17同轴设定，其轴线与环形架2的轴线垂直相交，且翻转孔16内壁设有滑柱18。旋翼支架3设置在环形架2内部，其为空心管结构，并与翻转孔16和第二翻转孔17同轴设定，旋翼支架3内壁靠近翻转孔16的一端设有第二滑柱19。旋翼支架3中央部位垂直设有旋翼马达20和第二旋翼马达21，旋翼马达20与第二旋翼马达21同轴设定，且朝向相反，旋翼马达20输出轴设有正旋翼22，第二旋翼马达21输出轴设有反旋翼23。旋翼支架3靠近第二翻转孔17的一端内部设有固定轴24，固定轴24穿过第二翻转孔17通过连接件25与车身连接。翻转驱动机构包括翻转轴26和推杆电机27。翻转轴26为空心管结构，其头部的外壁设有一条三段式的组合滑道28，组合滑道28的两端各为一段周向螺旋滑道，其旋转方向相同，两条螺旋滑道之间连接设有一条轴向直滑道，组合滑道靠近头部的一端与第二滑柱19配合，滑柱18与组合滑道中的直滑道靠近头部的一端配合，翻转轴26通过固定夹29与车身上的推杆电机27连接。旋翼马达20和第二旋翼马达21通过旋翼支架3及翻转轴26内部与飞行汽车的飞控30电性连接。旋翼车轮还包括变形控制器31、位置传感器32，推杆电机27及位置传感器32分别与变形控制器31电性连接。

工作原理：飞行汽车在路面上行驶时，环形车轮1与地面垂直，旋翼马达4与环形车轮1同轴保持在环形架2内。当飞行汽车切换飞行模式时，变形控制器31根据与翻转轴26连接的位置传感器32的反馈信号驱动推杆电机27将翻转轴26向前推动，此时旋翼支架3通过第二滑柱19在翻转轴26组合滑道28中螺旋滑道的带动下发生旋转，当旋翼支架翻转90度时，推杆电机27停止工作，此时第二滑柱已进入组合滑道28中直滑道的起始端，滑柱进入组合滑道28中螺旋滑道的起始端。同时变形控制器31启动旋翼马达20和第二旋翼马达21驱动旋翼旋转，当旋翼达到一定拉力的时候，飞行汽车飞离地面。当飞行汽车能在空中平稳飞行时，变形控制器31再次启动推杆电机27，将翻转轴26进一步向前推进，此时由于第二滑柱19在组合滑道28的直滑道中相对移动，所以旋翼支架3保持不变，而滑柱18此时已进入组合滑道28中的螺旋滑道，所以环形架在滑柱带动下按照组合滑道28中螺旋滑道的旋转方向发生翻转，并最终翻转至与旋翼马达4同轴状态。陆地行驶状态的飞行汽车在制动时，可通过轮毂发电机5将机械能转变成电能，并通过整流桥13及充电模块14对车载电源15进行充电。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于飞行汽车的旋翼车轮，其特征在于：所述旋翼车轮主要由：轮翼机构和翻转驱动机构组成；所属轮翼机构包括：环形车轮、环形架、旋翼支架、旋翼、旋翼马达组成；所述环形架外壁平行设有两条周向车轮槽，车轮槽内设有可旋转的环形车轮；所述的两条车轮槽之间水平贯通设有翻转孔和第二翻转孔，且翻转孔和第二翻转孔同轴设定，其轴线与环形架的轴线垂直相交，且翻转孔内壁设有滑柱；所述旋翼支架设置在环形架内部，其为空心管结构，并与翻转孔和第二翻转孔同轴设定，旋翼支架内壁靠近翻转孔的一端设有第二滑柱；旋翼支架靠近第二翻转孔的一端内部设有固定轴，固定轴穿过第二翻转孔与车身连接；所述翻转驱动机构包括翻转轴和推杆电机；翻转轴为空心管结构，其头部的外壁设有周向螺旋滑道和轴向直滑道；翻转轴头部通过翻转孔穿入旋翼支架内部，滑柱位于直滑道内、第二滑柱位于螺旋滑道内；翻转轴尾部通过固定夹与车身上的推杆电机连接；所述旋翼支架中央部位垂直设有旋翼马达，旋翼马达输出轴设有正旋翼；所述旋翼马达通过旋翼支架及翻转轴内部与飞行汽车的飞控连接。

2.根据权利要求1所述的旋翼车轮，其特征在于：所述旋翼车轮的翻转轴外壁设有一条三段式的组合滑道，组合滑道的两端各为一段周向螺旋滑道，其旋转方向相同，两条螺旋滑道之间连接设有一条轴向直滑道；所述组合滑道靠近头部的一端与第二滑柱配合，所述滑柱与组合滑道中的直滑道靠近头部的一端配合。

3.根据权利要求2所述的旋翼车轮，其特征在于：所述旋翼车轮包括变形控制器、位置传感器；所述推杆电机及位置传感器分别与变形控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述旋翼车轮，其特征在于：所述车轮槽内设有若干车轮轴承；所述环形车轮内壁设有支撑环；所述支撑环通过车轮轴承与车轮槽配合。

5.根据权利要求1所述的旋翼车轮，其特征在于，所述旋翼车轮包括第二旋翼马达，所述第二旋翼马达与旋翼马达同轴设定，且朝向相反；第二旋翼马达输出轴设有反旋翼。

6.根据权利要求4所述的旋翼车轮，其特征在于，所述旋翼车轮包括轮毂发电机；所述车轮槽内设有带绕组的内定子铁芯；支撑环内设有外转子磁轭，磁轭内壁设有外转子磁极；所述绕组通过整流桥及充电模块与车身电源连接。