CN107791763B - 一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆，应用对象是飞行汽车，能有效减小飞行汽车地面行驶及停放时纵向占用空间。本发明的尾撑杆分为前尾撑杆和后尾撑杆，通过剪叉机构实现尾撑杆的伸缩。在后尾撑杆内设置有电缆线路收纳装置防止线路缠绕。本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆的伸长/收缩运动平稳，伸缩机构及控制规律简单。

Description

一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆

技术领域

本发明涉及适用于飞行汽车技术领域，具体来说是一种飞行汽车用的可伸缩尾撑杆。

背景技术

飞行汽车是将飞机与汽车功能结合在一起的交通工具，需要兼顾空中飞行与地面行驶的要求。目前关于飞行汽车的研究与专利有很多，其在结构与机构的设计中主要关注点都在机翼折叠收放的设计上，解决了飞行汽车在地面行驶阶段横向占用空间的问题，但是忽略了其纵向占用空间的问题。

大多数飞行汽车都采用了传统飞机尾翼的设计，为了满足飞行阶段操纵性与稳定性的要求，尾翼与机头的距离较长，这在飞行汽车的地面行驶阶段非常多余，增加了整车的长度，且平尾负升力对后轮的力臂长，不利于保持飞行汽车地面行驶的稳定性。如公告号为CN205202635U的专利中公开了一种飞行汽车用尾翼组件及具有其的飞行汽车，该尾翼组件采用了传统的机尾支撑一个单垂尾及两个下反的平尾，在地面行驶阶段多余地增加了纵向尺寸。另外，虽然其后轮设计在平尾附近，解决了地面行驶的稳定性问题，但是该飞行汽车后轮距离重心较远，起飞时机头难以抬起，造成了起飞困难的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明着眼于减小飞行汽车地面行驶及停放时纵向占用空间的可伸缩尾撑杆设计，进一步提高飞行汽车地面行驶阶段的便利性。

本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，包括内外嵌套的前尾撑杆与后尾撑杆。后尾撑杆上用来安装尾翼；同时后尾撑杆通过剪叉机构驱动在前尾撑杆内轴向伸缩。前尾撑杆与后尾撑杆间通过凸台与锁紧环配合，实现伸缩限位。

同时，本发明还在后尾撑杆内部安装有电缆线路收纳装置，用于后尾撑杆收缩时卷入电缆线路。

本发明的优点在于：

(1)本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，有效地减小了飞行汽车地面行驶及停放时纵向占用空间；

(2)本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，结构简单，重量轻，采用的剪叉机构，在空间(尾撑杆直径)有限的情况下，可实现足够的伸缩长度；

(3)本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，实现了尾撑杆中电缆的收纳，避免了尾撑杆收缩时电缆线路缠绕等问题；

(4)本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，在地面行驶阶段减小了平尾负升力对后轮的力臂，可使后轮适当前移，兼顾了地面行驶的稳定性和飞行汽车的起飞性能。

附图说明

图1为本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆安装位置示意图；

图2为本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆伸长状态结构示意图；

图3为本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆收缩状态结构示意图；

图4为本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆中电缆线路收纳装置结构示意图。

图中：

1-前尾撑杆 2-后尾撑杆 3-驱动系统

4-电缆线路收纳装置 101-锁紧环 201-凸台

301-丝杆 302-螺母 303-剪叉机构

304-光杆 305-套筒 401-双槽卷线器

402-滑轮 403-扭转弹簧

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明飞行汽车用可伸缩尾撑杆，安装于飞行汽车车身后端，如图1所示，包括前尾撑杆1、后尾撑杆2与驱动系统3，如图2所示。

所述后尾撑杆2用来安装尾翼；后尾撑杆2同轴嵌套于前尾撑杆1内，使后尾撑杆2可沿轴向滑动。后尾撑杆2前端端部外壁周向设计有凸台201，该凸台201为锥面凸台，具有前侧斜面与后侧斜面；前尾撑杆1前部内壁以及后端端部内壁周向上设计有锁紧环101，且前部内壁上的锁紧环101后侧面为斜面，后端端部上的锁紧环101前侧面为斜面，分别用来与后尾撑杆2前端凸台201的前侧斜面与后侧斜面配合，实现后尾撑杆2滑动限位，同时在后尾撑杆2完全伸长/收缩时，锁紧后尾撑杆2，避免后尾撑杆的抖动和伺服电机的能量消耗；且通过凸台201与锁紧环101，实现后尾撑杆2滑动过程中的导向。

所述驱动系统3包括丝杆301、螺母302、剪叉机构303、光杆304与套筒305。其中，丝杆301设置于前尾撑杆1前端内部，垂直于前尾撑杆1轴向；丝杆301两端通过轴承安装于前尾撑杆1内壁相对位置。丝杆301左半段与右半段设计螺纹旋转方向相反，在左半段与右半段上各螺纹安装有一个螺母302；且在保证在丝杆301旋转过程中，左右两个螺母302的位置及速度始终相对前尾撑杆1轴线对称。

所述光杆304设置于后尾撑杆2前端内部，垂直于后尾撑杆2设置，两端固定于后尾撑杆2内壁相对位置。光杆304左半段与右半段上各安装有一个套筒305，且左右两个套筒305的位置相对后尾撑杆2轴线对称。

伺服电机301用来驱动丝杆的转动，通过剪叉机构303传动，实现前尾撑杆1与后尾撑杆2的伸缩运动。所述剪叉机构303为由多组十字交叉的连杆串联形成，具有多个通过剪叉机构303的伸缩宽度可变的菱形。该剪叉机构303前端一组交叉连杆的端部分别与丝杆301左半段与右半段上的螺母302固连，后端一组交叉连杆的端部分别与光杆304左半段与右半段的套筒305。由此，在后尾撑杆2伸出阶段，由伺服电机301驱动丝杆301旋转，带动丝杆301上两个螺母302以相同的速度向内侧平动，进而使剪叉机构303开始伸长，并作用于后端的套筒305上，由套筒305驱动固定于后尾撑杆2上的光杆304向后平动，使后尾撑杆2伸出。在后尾撑杆2收回阶段，由伺服电机301驱动丝杆301旋转，带动丝杆301上两个螺母302以相同的速度向外侧平动，进而使剪叉机构303开始收缩，并作用于后端的套筒305上，由套筒305驱动固定于后尾撑杆2上的光杆304向前平动，使后尾撑杆2收回，如图3所示。在上述运动过程中，需保证两个套筒305与两个螺母302始终位于一个长方形的四个角上。

本发明的飞行汽车用可伸缩尾撑杆，除了用于支撑尾翼，还作为电缆线路的通道，这些线路前端连接车身内的供电系统和控制系统，后端连接尾翼上的灯、舵机和传感器等电子设备；为防止在后尾撑杆2收缩过程中，内部电缆线路发生缠绕，因此本发明中还在后尾撑杆2内部安装有电缆线路收纳装置4，可在后尾撑杆2收缩时卷入电缆线路。所述电缆线路收纳装置4包括双槽卷线器401、滑轮402与扭转弹簧403，如图4所示。其中，双槽卷线器401具有同轴固定于中轴上的两侧板与中间板，使两侧板与中间板间形成两个卷线槽；双槽卷线器401的轴线垂直于后尾撑杆2，中轴两端通过轴承与后尾撑杆2内部相对位置相连；双槽卷线器401中，中间板上沿径向开有凹槽401a，用于钩住电缆。滑轮402固定安装于转轴上，周向具有卷线槽；滑轮402位于双槽卷线器401后上方位置，滑轮402的轴线垂直于后尾撑杆2，转轴两端通过轴承与后支撑杆2内部相对位置相连。上述双槽卷线器401的中轴上还套有扭转弹簧403，扭转弹簧403的两端分别与后尾撑杆2和双槽卷线器401相连。由此，电缆绕过滑轮后，绕于双槽卷线器401的一个卷线槽上，并经过双槽卷线器401的中间板上凹槽402a，由凹槽402a钩住电缆后，绕于另一个卷线槽上，最后由后尾撑杆2末端连接尾翼上的电子设备。当后尾撑杆2伸出时，尾撑杆中的电缆线路开始绷紧，双槽卷线器开始旋转并释放电缆线路，同时拉紧扭转弹簧403，储存弹性势能。在后尾撑杆2收回时，尾撑杆中的电缆线路开始松弛，扭转弹簧403释放弹性势能并将电缆线路卷入双槽卷线器401中。

Claims (3)

1.一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆，其特征在于：包括内外嵌套的前尾撑杆与后尾撑杆；后尾撑杆上用来安装尾翼；同时后尾撑杆通过驱动机构驱动在前尾撑杆内轴向伸缩；

所述驱动机构为剪叉机构；剪叉机构前部两端分别通过螺母螺纹连接于丝杆左右连接段上；丝杆轴线垂直于前尾撑轴线设置，两端通过轴承安装于前尾撑杆内部前端；并且设计丝杆左右连接段螺纹旋转方向相反；剪叉机构后部两端通过套筒套接于光杆上；光杆轴线垂直于后尾撑轴线设置，两端固定于后尾撑杆内部前端；

所述后尾撑杆内部安装有电缆线路收纳装置，用于后尾撑杆收缩时卷入电缆线路；电缆线路收纳装置包括双槽卷线器、滑轮与扭转弹簧；其中，双槽卷线器具有两个卷线槽，两个卷线槽间的中间板上沿径向开有凹槽，用于钩住电缆；双槽卷线器的中轴上还套有扭转弹簧，扭转弹簧的两端分别与后尾撑杆和双槽卷线器相连；滑轮固定安装于转轴上，周向具有卷线槽；滑轮位于双槽卷线器后上方位置，滑轮的轴线垂直于后尾撑杆，转轴两端通过轴承与后尾撑杆内部相对位置相连；电缆绕过滑轮后，绕于双槽卷线器的一个卷线槽上，并经过双槽卷线器的中间板上凹槽，由凹槽钩住电缆后，绕于另一个卷线槽上，最后由后尾撑杆末端连接尾翼上的电子设备；当尾撑杆处于伸长状态时，扭转弹簧处于拉紧状态。

2.如权利要求1所述一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆，其特征在于：后尾撑杆前端端部外壁周向设计有凸台，前尾撑杆前部内壁以及后端端部内壁周向上设计有锁紧环；通过凸台与两个锁紧环间配合实现后尾撑杆伸缩限位。

3.如权利要求2所述一种飞行汽车用可伸缩尾撑杆，其特征在于：凸台与锁紧环配合面为斜面。

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