CN108437728A - 一种飞行汽车及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行汽车及其使用方法，在主车身上设有传动装置布置舱，传动装置布置舱的前后端分别设有横向布置的驱动电机；驱动电机的两侧均设有传动轴，固定支撑连杆固定于主车身上，车轮摆动支撑杆与固定支撑连杆铰链连接；车轮摆动支撑杆上设有环形锥齿轮，传动轴的动力输出端与车轮摆动支撑杆的环形锥齿轮的输入端连接；车轮摆动支撑杆设有球绞，球绞上装有球绞转向器，球绞转向器上安装侧翼驱动电机；分动器与侧旋翼、轮毂支撑杆连接在一起。通过本发明，与传统的飞行汽车相比，既能使车辆正常、灵活的在道路上行驶，也使其具有良好的升空和悬停性能，通过调节四个侧旋翼的摆动角度更好的实现方向的操纵，实现陆、空两种交通形式。

Description

一种飞行汽车及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种陆空两用的载人式飞行器设计，能实现载人工具的空中飞行和地面行驶，具体是一种飞行汽车及其使用方法，属于交通运输领域。

背景技术

从第一辆汽车诞生至今，人们就对飞行汽车进行了大量探索。面对日益拥堵的道路交通，各国都在积极研发飞行汽车，这已经成为未来交通的大势所趋。目前，各国研制出来的飞行汽车大致分为：滑翔式飞行汽车和旋翼式飞行汽车。滑翔式飞行汽车是在现有汽车车身的基础上，外加装一对机翼、尾翼和推进装置，起飞时需要一定的助跑距离和起飞速度，鉴于现有的道路条件和环境不适合推广。旋翼式飞行汽车通过在车身顶部加装直升机旋翼达到飞行目的，但其在地面上行驶时缺乏机动性，起飞准备时间过长，也得不到推广。上述两种类型的飞行汽车质量过大，制造时耗费额外的材料，同时运行时也消耗大量能源，得不到可持续发展。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术，提供一种结构合理简单、生产制造容易、使用方便的飞行汽车及其使用方法，从而有效克服滑翔式和旋翼式飞行汽车在使用过程中存在的缺陷，使其起飞时既不需要宽阔的道路条件，也不会额外增加车体质量，方便飞行驾驶的同时也能增加其在地面道路行驶的机动性。

本发明的目的是这样实现的，一种飞行汽车，其特征是：包括轮毂、侧旋翼、主车身、轮毂支撑杆、分动器、乘员舱、乘员舱支撑底座、固定支撑连杆、车轮摆动支撑杆；所述主车身上设有传动装置布置舱，传动装置布置舱的前后端分别设有横向布置的驱动电机；

所述驱动电机的两侧均设有传动轴，传动轴的动力输入端与驱动电机连接；所述固定支撑连杆固定于主车身上，车轮摆动支撑杆与固定支撑连杆铰链连接；所述车轮摆动支撑杆上设有环形锥齿轮，且环形锥齿轮为半圆形，传动轴的动力输出端与车轮摆动支撑杆上的环形锥齿轮的输入端啮合连接；所述车轮摆动支撑杆上设有球绞，球绞上装有球绞转向器，球绞转向器上安装侧翼驱动电机，侧翼驱动电机的动力输出端与分动器连接在一起；所述分动器与侧旋翼、轮毂支撑杆连接在一起；轮毂支撑杆均匀分布焊接在轮毂四周；

所述轮毂与轮毂支撑杆焊接在一起，轮毂支撑杆和侧旋翼同时连接在分动器上，分动器与侧翼电机配套，两者配有电磁模块；当飞行汽车在空中飞行时，分动器与侧旋翼结合、与轮毂支撑杆分离，侧旋翼获得动力并旋转；当飞行汽车在地面行驶时，分动器与轮毂支撑杆结合、与侧旋翼分离，带动轮毂的旋转，飞行汽车前进；

所述分动器上加工有三段直齿，上段直齿加工在上端面10-15cm处的面上，中段直齿加工在离上段直齿10-15cm的面上，下段直齿加工在下端面处；分动器的下端直齿与侧翼驱动电机啮合，分动器的中段直齿与轮毂支撑杆啮合时，分动器与侧旋翼脱离，此时轮毂获得动力，侧旋翼没有动力；当分动器在电磁力的作用下上移，上段直齿与侧旋翼结合，中段直齿与轮毂支撑杆分离，此时，侧旋翼获得动力，轮毂支撑杆没有动力；

所述乘员舱支撑底座设置于主车身上部，乘员舱支撑于乘员舱支撑底座上；所述主车身的中部开有锥形通孔，锥形通孔内安装有主支撑杆，主支撑杆固定安装有主翼电机，主翼电机上设有主机翼，主机翼连接于主翼电机的动力输出轴上；

所述车载蓄电池与驱动电机、侧翼驱动电机、球绞转向器、分动器、主翼电机电连接。

所述环形锥齿轮的锥型齿加工在侧面，环形锥齿轮一端焊接在车轮摆动支撑杆上，一端与传动轴端部的锥齿啮合，形成动力传递。

所述主车身中部的锥形通孔的半径大于椭圆形乘员舱支撑底座的短半轴长度，乘员舱支撑底座下设有4个支撑立柱，支撑立柱的高度为20-40cm，乘员舱支撑底座通过4个支撑立柱支撑于主车身上，便于乘员舱与主车身形成大的空隙，有利于主翼电机上的主机翼工作时，主车身上下气流的联通，获得上升力。

一种飞行汽车的使用方法，其特征是：

当需要飞行时，主翼电机工作并带动主机翼旋转，当飞行汽车达到离地面合适的高度时，前后端的驱动电机工作，通过传动轴和环形锥齿轮的啮合运动，使得车轮摆动支撑杆从水平状态运动至竖直状态；车载蓄电池向四个侧翼驱动电机和四个球绞转向器同时供电，分动器与侧翼驱动电机配套，两者配有电磁模块，分动器在电磁力的作用下上移，分动器的上端齿与侧旋翼啮合并传递动力，分动器的中部齿与轮毂支撑杆上的齿轮脱离并中断动力传递，侧旋翼旋转，飞行汽车获得气动升力，飞行到设定的高度，并维持平衡；此时，遇到障碍物需要转向时，通过球绞转向器控制侧旋翼前、后、左、右摆动，可以实现飞行汽车前进、倒退以及左右方向调整方向；

当需要着陆时，车载蓄电池向主翼电机、驱动电机和分动器上的电磁模块供电，同时切断对侧翼电机的供电，电磁模块产生电磁吸力使得分动器和轮毂支撑杆啮合，与侧旋翼脱开原先的啮合，驱动电机工作使得车轮摆动杆处于水平位置；通过控制供给主翼电机的电流大小，降低主旋翼的转速，从而使升力减小，飞行汽车车身下降；飞行汽车下降到距离地面设定高度需要着陆时，车载蓄电池将电能供给主翼电机、驱动电机，主翼电机带动主机翼旋转，主车身的中部开有面积大于乘员舱支撑底座面积的通孔，主机翼旋转时主车身上下气流的贯通，获得升力，维持飞行汽车的平稳；驱动电机通电带动四个传动轴转动，由于传动轴的动力输出端与车轮摆动支撑杆的环形锥齿轮的输入端啮合连接，从而传动轴的转动环形锥齿轮转动，使得车轮摆动支撑杆从竖直到水平的转动，分动器向下运动，分动器的上端齿与侧旋翼脱开啮合，分动器的中部齿轮与轮毂支撑杆上的齿轮啮合并将侧翼驱动电机的动力通过轮毂支撑杆将动力传递到四个轮毂，驱动轮毂的转动；当轮毂接触到地面时，车载蓄电池停止对主翼电机的供电，同时向侧翼驱动电机供电，实现着陆；此时，遇到障碍物需要转向时，前轮的两个球绞转向器同时控制前轮的轮毂的左右摆动，实现飞行汽车的左右转弯。

本发明结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本发明，包括主车身部分，在飞行汽车设置有传动装置布置舱，布置舱的前后端各有两个横向布置的驱动电机，两个驱动电机通过结合控制装置分别与两侧传动轴的动力输入端连接在一起，传动轴的输出端连接到控制摆动杆的环形锥齿轮输入端，环形锥齿轮的输入端与输出端啮合，环形锥齿轮的尺寸只有1/2，且一端固定在车轮的摆动杆上，车轮的摆动杆（支撑连杆）上加装一个球绞转向器，所述球绞转向器上连接一个小型的驱动电机，所述小型驱动电机的动力输出端与分动器连接在一起，分动器与侧旋翼、轮毂支撑杆连接在一起，所述轮毂支撑杆均布的焊接在轮毂四周。主旋翼悬挂在主支撑轴上，并有主电机提供动力。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种飞行汽车，结构新颖，工作原理清晰，车轮的环形锥齿轮连接在摆动杆上，主车身中间开孔形状为圆锥形，乘员舱通过四个立柱支撑，设置在最上部。本发明与传统的飞行汽车相比，既能使车辆正常、灵活的在道路上行驶，也使其具有良好的升空和悬停性能，通过调节四个侧旋翼的摆动角度更好的实现方向的操纵，实现陆、空两种交通形式。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图。

图2为本发明中轮毂与连杆连接示意图。

图3为本发明中乘员舱与支撑立柱示意图。

图4为本发明中摆动结构示意图。

图5为本发明中主旋翼结构示意图。

图6为本发明中分动器结构示意图。

图中：1轮毂、2侧旋翼、3主车身、4驱动电机、6传动轴、7轮毂支撑杆、8侧翼驱动电机、9球绞转向器、10分动器、11主机翼、12乘员舱、13支撑立柱、14乘员舱支撑底座、15环形锥齿轮、16固定支撑连杆、17车轮摆动支撑杆、18球绞、19主支撑杆、20主翼电机。

具体实施方式

以下结合附图以及附图说明对本发明作进一步的说明。

一种飞行汽车，包括轮毂1、侧旋翼2、主车身3、轮毂支撑杆7、分动器10、乘员舱12、乘员舱支撑底座14、车轮摆动支撑杆17；在主车身3上设置传动装置布置舱，传动装置布置舱的前后端分别设有横向布置的驱动电机4。

在驱动电机4的两侧均设置传动轴6，传动轴6的动力输入端与驱动电机4连接；所述固定支撑连杆16固定于主车身3上，车轮摆动支撑杆17与固定支撑连杆16铰链连接；在车轮摆动支撑杆17上设置环形锥齿轮15，传动轴6的动力输出端与车轮摆动支撑杆17的环形锥齿轮15的输入端连接，所述车轮摆动支撑杆17设有球绞18，球绞18上装有球绞转向器9；在车轮摆动支撑杆17上装有球绞转向器9，球绞转向器9上安装侧翼驱动电机8，侧翼驱动电机8的动力输出端与分动器10连接在一起；分动器10与侧旋翼2、轮毂支撑杆7连接在一起；轮毂支撑杆7均匀分布焊接在轮毂1四周。

轮毂1与轮毂支撑杆7焊接在一起，轮毂支撑杆7和侧旋翼2同时连接在分动器10上，分动器10与侧翼电机配套；当飞行汽车在空中飞行时，分动器10与侧旋翼2结合、与轮毂支撑杆7分离，侧旋翼2获得动力并旋转；当飞行汽车在地面行驶时，分动器10与轮毂支撑杆7结合、与侧旋翼2分离，带动轮毂1的旋转，飞行汽车前进。

乘员舱支撑底座14设置于主车身3上部，乘员舱12支撑于乘员舱支撑底座14上；在主车身3的中部开有锥形通孔，锥形通孔的位置安装有主翼电机20，在主翼电机20上设置主机翼11，主机翼11连接于主翼电机20的动力输出轴上。

在分动器10上加工有三段直齿，上段直齿加工在上端面10-15cm处的面上，中段直齿加工在离上段直齿10-15cm的面上，下段直齿加工在下端面处；在分动器10的下端直齿与侧翼驱动电机8啮合，分动器10的中段直齿与轮毂支撑杆7啮合时，分动器10与侧旋翼2脱离，此时轮毂1获得动力，侧旋翼2没有动力；当分动器10在电磁力的作用下上移，上段直齿与侧旋翼2结合，中段直齿与轮毂支撑杆7分离，此时，侧旋翼2获得动力，轮毂支撑杆7没有动力。

在环形锥齿轮15的锥型齿加工在侧面，且环形锥齿轮15为半圆形，环形锥齿轮15一端焊接在车轮摆动支撑杆17上，一端与传动轴6端部的锥齿啮合，形成动力传递。在主车身3中部的锥形通孔的半径大于椭圆形乘员舱支撑底座14的短半轴长度，乘员舱支撑底座14下设置4个支撑立柱13，4个支撑立柱13的高度为20-40cm，乘员舱支撑底座14通过4个支撑立柱13支撑于主车身3上；便于乘员舱12与主车身3形成大的空隙，有利于主翼电机20上的主机翼11工作时，主车身3上下气流的联通，获得上升力。

所述车载蓄电池与侧翼驱动电机8、球绞转向器9、分动器10、主翼电机20电连接。

使用时，当需要飞行时，主翼电机20工作并带动主机翼11旋转，当飞行汽车达到离地面合适的高度时，前后端的驱动电机4工作，通过传动轴6和环形锥齿轮15的啮合运动，使得车轮摆动支撑杆17从水平状态运动至竖直状态；车载蓄电池向四个侧翼驱动电机8和四个球绞转向器9同时供电，分动器10与侧翼驱动电机8配套，两者配有电磁模块，分动器10在电磁力的作用下上移，分动器10的上端齿与侧旋翼2啮合并传递动力，分动器10的中部齿与轮毂支撑杆7上的齿轮脱离并中断动力传递，侧旋翼2旋转，飞行汽车获得气动升力，飞行到设定的高度，并维持平衡；遇到障碍物需要转向时，通过球绞转向器9控制侧旋翼2前、后、左、右摆动，可以实现飞行汽车前进、倒退以及左右方向调整方向；

当需要着陆时，车载蓄电池向主翼电机20、驱动电机4和分动器10上的电磁模块供电，同时切断对侧翼电机8的供电，电磁模块产生电磁吸力使得分动器10和轮毂支撑杆7啮合，与侧旋翼1脱开原先的啮合，驱动电机4工作使得车轮摆动杆17处于水平位置；通过控制供给主翼电机20的电流大小，降低主旋翼11的转速，从而使升力减小，飞行汽车车身下降；飞行汽车下降到距离地面设定高度需要着陆时，车载蓄电池将电能供给主翼电机20、驱动电机4，主翼电机20带动主机翼11旋转，主车身3的中部开有面积大于乘员舱支撑底座14面积的通孔，主机翼11旋转时主车身3上下气流的贯通，获得升力，维持飞行汽车的平稳；驱动电机4通电带动四个传动轴6转动，由于传动轴6的动力输出端与车轮摆动支撑杆17的环形锥齿轮15的输入端啮合连接，从而传动轴6的转动环形锥齿轮15转动，使得车轮摆动支撑杆17从竖直到水平的转动，分动器10向下运动，分动器10的上端齿与侧旋翼2脱开啮合，分动器10的中部齿轮与轮毂支撑杆7上的齿轮啮合并将侧翼驱动电机8的动力通过轮毂支撑杆7将动力传递到四个轮毂1，驱动轮毂1的转动；当轮毂1接触到地面时，车载蓄电池停止对主翼电机20的供电，同时向侧翼驱动电机8供电，实现着陆；此时，遇到障碍物需要转向时，前轮的两个球绞转向器9同时控制前轮的轮毂1的左右摆动，实现飞行汽车的左右转弯。

如图1-5所示，一种飞行汽车，包括主车身3，主车身3内部设有传动装置布置舱，传动装置布置舱内的前后端驱动电机4横向布置，并由控制装置来实现与传动轴6的结合与分离，两侧的传动轴6将动力传递给环形锥齿轮15的输入端，经过啮合将动力传递给环形锥齿轮15，环形锥齿轮15的一端焊接在车轮摆动支撑杆17上形成固定连接，通过环形锥齿轮15的圆周运动带动车轮摆动支撑杆17从竖直到水平位置的摆动。

一种飞行汽车，在车轮摆动支撑杆17上安装球绞转向器9，在球绞转向器9的上部安装侧翼驱动电机8，侧翼驱动电机8的动力输出端加装分动器10，分动器10上安装侧旋翼2和轮毂支撑杆7连接在一起，通过分动器10实现两者的动力供给与中断，轮毂支撑杆7均布的焊接在轮毂四周。

一种飞行汽车，主支撑杆19纵向的固定在主车身3上，主翼电机20悬挂在主支撑杆19的中部位置，主机翼11安装在主翼电机20的动力输出端，同时需要在主车身3的中部位置开圆锥形孔，以便主车身3上部的气流与下部相通，以便主机翼11获得更好的气动升力。在主车身3上部焊接四个支撑立柱13，便于支撑乘员舱12。

一种飞行汽车的操作步骤如下：主车身3内横向布置前、后两个驱动电机4，两个驱动电机4与传动轴6相连用，并将动力传递给传动轴6，通过传动轴6的锥齿端和环形锥齿轮15的啮合，控制车轮摆动支撑杆17的上下摆动，实现车轮从垂直到水平位置的运动。车轮摆动支撑杆17上安装球绞转向器9、侧翼驱动电机8和分动器10，分动器10上又安装侧旋翼2和轮毂支撑杆7，通过分动器10和侧旋翼2和轮毂支撑杆7两者的结合与分离，控制动力的传递与中断。连接在主支撑杆19上的主机翼11布置在主车身3中心，主车身3中部开有圆形孔，用于上、下气流的相通，以便主机翼11工作时获得较大的气动升力，主车身3的上部布置乘员舱12，并且通过4个支撑立柱13支撑。

Claims (4)

1.一种飞行汽车，其特征是：包括轮毂（1）、侧旋翼（2）、主车身（3）、轮毂支撑杆（7）、分动器（10）、乘员舱（12）、乘员舱支撑底座（14）、固定支撑连杆（16）、车轮摆动支撑杆（17）；所述主车身（3）上设有传动装置布置舱，传动装置布置舱的前后端分别设有横向布置的驱动电机（4）；

所述驱动电机（4）的两侧均设有传动轴（6），传动轴（6）的动力输入端与驱动电机（4）连接；所述固定支撑连杆（16）固定于主车身（3）上，车轮摆动支撑杆（17）与固定支撑连杆（16）铰链连接；所述车轮摆动支撑杆（17）上设有环形锥齿轮（15），且环形锥齿轮（15）为半圆形，传动轴（6）的动力输出端与车轮摆动支撑杆（17）上的环形锥齿轮（15）的输入端啮合连接；所述车轮摆动支撑杆（17）上设有球绞（18），球绞（18）上装有球绞转向器（9），球绞转向器（9）上安装侧翼驱动电机（8），侧翼驱动电机（8）的动力输出端与分动器（10）连接在一起；所述分动器（10）与侧旋翼（2）、轮毂支撑杆（7）连接在一起；轮毂支撑杆（7）均匀分布焊接在轮毂（1）四周；

所述轮毂（1）与轮毂支撑杆（7）焊接在一起，轮毂支撑杆（7）和侧旋翼（2）同时连接在分动器（10）上，分动器（10）与侧翼电机配套，两者配有电磁模块；当飞行汽车在空中飞行时，分动器（10）与侧旋翼（2）结合、与轮毂支撑杆（7）分离，侧旋翼（2）获得动力并旋转；当飞行汽车在地面行驶时，分动器（10）与轮毂支撑杆（7）结合、与侧旋翼（2）分离，带动轮毂（1）的旋转，飞行汽车前进；

所述分动器（10）上加工有三段直齿，上段直齿加工在上端面10-15cm处的面上，中段直齿加工在离上段直齿10-15cm的面上，下段直齿加工在下端面处；分动器（10）的下端直齿与侧翼驱动电机（8）啮合，分动器（10）的中段直齿与轮毂支撑杆（7）啮合时，分动器（10）与侧旋翼（2）脱离，此时轮毂（1）获得动力，侧旋翼（2）没有动力；当分动器（10）在电磁力的作用下上移，上段直齿与侧旋翼（2）结合，中段直齿与轮毂支撑杆（7）分离，此时，侧旋翼（2）获得动力，轮毂支撑杆（7）没有动力；

所述乘员舱支撑底座（14）设置于主车身（3）上部，乘员舱（12）支撑于乘员舱支撑底座（14）上；所述主车身（3）的中部开有锥形通孔，锥形通孔内安装有主支撑杆（19），主支撑杆（19）固定安装有主翼电机（20），主翼电机（20）上设有主机翼（11），主机翼（11）连接于主翼电机（20）的动力输出轴上；

所述车载蓄电池与驱动电机（4）、侧翼驱动电机（8）、球绞转向器（9）、分动器（10）、主翼电机（20）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种飞行汽车，其特征是：所述环形锥齿轮（15）的锥型齿加工在侧面，环形锥齿轮（15）一端焊接在车轮摆动支撑杆（17）上，一端与传动轴（6）端部的锥齿啮合，形成动力传递。

3.根据权利要求1所述的一种飞行汽车，其特征是：所述主车身（3）中部的锥形通孔的半径大于椭圆形乘员舱支撑底座（14）的短半轴长度，乘员舱支撑底座（14）下设有4个支撑立柱（13），支撑立柱（13）的高度为20-40cm，乘员舱支撑底座（14）通过4个支撑立柱（13）支撑于主车身（3）上，便于乘员舱（12）与主车身（3）形成大的空隙，有利于主翼电机（20）上的主机翼（11）工作时，主车身（3）上下气流的联通，获得上升力。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种飞行汽车的使用方法，其特征是：

当需要飞行时，主翼电机（20）工作并带动主机翼（11）旋转，当飞行汽车达到离地面合适的高度时，前后端的驱动电机（4）工作，通过传动轴（6）和环形锥齿轮（15）的啮合运动，使得车轮摆动支撑杆（17）从水平状态运动至竖直状态；车载蓄电池向四个侧翼驱动电机（8）和四个球绞转向器（9）同时供电，分动器（10）与侧翼驱动电机（8）配套，两者配有电磁模块，分动器（10）在电磁力的作用下上移，分动器（10）的上端齿与侧旋翼（2）啮合并传递动力，分动器（10）的中部齿与轮毂支撑杆（7）上的齿轮脱离并中断动力传递，侧旋翼（2）旋转，飞行汽车获得气动升力，飞行到设定的高度，并维持平衡；此时，遇到障碍物需要转向时，通过球绞转向器（9）控制侧旋翼（2）前、后、左、右摆动，可以实现飞行汽车前进、倒退以及左右方向调整方向；

当需要着陆时，车载蓄电池向主翼电机（20）、驱动电机（4）和分动器（10）上的电磁模块供电，同时切断对侧翼电机（8）的供电，电磁模块产生电磁吸力使得分动器（10）和轮毂支撑杆（7）啮合，与侧旋翼（1）脱开原先的啮合，驱动电机（4）工作使得车轮摆动支撑杆（17）处于水平位置；通过控制供给主翼电机（20）的电流大小，降低主旋翼（11）的转速，从而使升力减小，飞行汽车车身下降；飞行汽车下降到距离地面设定高度需要着陆时，车载蓄电池将电能供给主翼电机（20）、驱动电机（4），主翼电机（20）带动主机翼（11）旋转，主车身（3）的中部开有面积大于乘员舱支撑底座（14）面积的通孔，主机翼（11）旋转时主车身（3）上下气流的贯通，获得升力，维持飞行汽车的平稳；驱动电机（4）通电带动四个传动轴(6)转动，由于传动轴（6）的动力输出端与车轮摆动支撑杆（17）的环形锥齿轮（15）的输入端啮合连接，从而传动轴(6)的转动环形锥齿轮（15）转动，使得车轮摆动支撑杆（17）从竖直到水平的转动，分动器（10）向下运动，分动器（10）的上端齿与侧旋翼（2）脱开啮合，分动器（10）的中部齿轮与轮毂支撑杆（7）上的齿轮啮合并将侧翼驱动电机（8）的动力通过轮毂支撑杆（7）将动力传递到四个轮毂（1），驱动轮毂(1)的转动；当轮毂（1）接触到地面时，车载蓄电池停止对主翼电机（20）的供电，同时向侧翼驱动电机（8）供电，实现着陆；此时，遇到障碍物需要转向时，前轮的两个球绞转向器（9）同时控制前轮的轮毂（1）的左右摆动，实现飞行汽车的左右转弯。