CN109130743A - 一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，包括发动机与升力系统自动分离机构、升力系统的自动倾转机构、升力系统的减振安放机构；其中，发动机与升力系统自动分离机构与安装于飞行汽车车体的发动机相连接，实现发动机与升力系统的自动分离；升力系统的自动倾转机构和发动机与升力系统自动分离机构相连接，实现升力系统的自动倾转；升力系统的减振安放机构安装于升力系统的自动倾转机构上，实现升力系统行驶状态的减振。本发明有效降低了共轴式飞行汽车的重心；减小了飞行汽车路面高速行驶的迎风面，减小了行驶时的阻力；增加了系统的寿命、可靠性和稳定性。

Description

一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构

技术领域

本发明涉及航空技术领域，更具体的说是涉及一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构。

背景技术

共轴式飞行汽车为汽车和共轴式直升机的综合体，既能在陆地行驶，也能在空中飞行，是一种新型陆空两用飞行器。但目前已有共轴式飞行汽车旋翼系统均为垂直安装状态，共轴式旋翼系统为保证上下旋翼不打桨，两幅旋翼之间必须留有足够尺寸，因此总高和重心较高，在陆地行驶时则会出现稳定性差、阻力大的缺点，不符合车辆地面行驶要求，总高不符合国家路桥高度标准。而且行驶时共轴式飞行汽车升力系统晃动大，动载荷大，对于升力系统部件及安装的可靠性及寿命也有不利影响。

因此，如何对现有共轴式飞行汽车旋翼系统进行改进使其克服上述缺点，便成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，解决了已有共轴式飞行汽车总高和重心较高，陆地行驶稳定性差、阻力大，不符合车辆地面行驶要求，总高不符合国家路桥高度标准；行驶时共轴式飞行汽车升力系统晃动大，动载荷大，对升力系统部件及安装的可靠性及寿命有不利影响等缺点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，包括发动机与升力系统自动分离机构、升力系统的自动倾转机构、升力系统的减振安放机构；其中，发动机与升力系统自动分离机构与安装于飞行汽车车体的发动机相连接，实现发动机与升力系统的自动分离；升力系统的自动倾转机构和发动机与升力系统自动分离机构相连接，实现升力系统的自动倾转；升力系统的减振安放机构安装于升力系统的自动倾转机构上，实现升力系统行驶状态的减振。

通过采用上述技术方案，本发明有效降低了共轴式飞行汽车的重心；减小了飞行汽车路面高速行驶的迎风面，减小了行驶时的阻力；增加了系统的寿命、可靠性和稳定性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可做出如下改进：

进一步地，发动机与升力系统自动分离机构包括发动机输出轴、花键连接滑环、升力系统输入轴以及带动花键连接滑环做滑动的伺服舵机一；发动机输出轴一端连接发动机，其另一端为带花键的轴，用以连接花键连接滑环；花键连接滑环为圆环状内花键短轴，其与发动机输出轴连接的相对一端连接升力系统输入轴；升力系统输入轴与花键连接滑环连接的一端为带花键的轴，发动机通过花键连接滑环将动力传递给升力系统；伺服舵机一固定在升力系统的自动倾转机构上，伺服舵机一带有拉杆，拉杆与花键连接滑环相连接，伺服舵机一通过遥控信号控制拉杆做直线运动，带动花键连接滑环滑动，实现发动机输出轴和升力系统输入轴动力传递的分离和结合。

进一步地，升力系统的自动倾转机构包括升力系统箱体、倾斜液压杆组件、升力系统倾斜支撑座、升力系统固定板以及固定升力系统箱体的伺服舵机二；升力系统箱体是升力系统的主承力结构，其是圆柱状箱体，箱体的后端设有一对升力系统箱体耳片，在升力系统固定板的板面上设有一对升力系统固定板后耳片，升力系统箱体耳片和升力系统固定板后耳片通过螺栓连接把固定升力系统箱体固定在升力系统固定板上；倾斜液压杆组件为圆柱形杆件，其一端通过杆端轴承与升力系统倾斜支撑座连接，另一端通过杆端轴承与升力系统固定板板面上设置的一对升力系统固定板前耳片连接，其作用是控制升力系统自动倾斜放平和控制升力系统自动升起到竖直状态；升力系统倾斜支撑座，其一端固定在升力系统下旋翼轴上，另一端与倾斜液压杆组件连接；升力系统固定板为平板结构，升力系统箱体、倾斜液压杆组件、伺服舵机二和伺服舵机一均固定在升力系统固定板上；升力系统箱体的前端设有一对升力系统箱体矩形槽，伺服舵机二带有矩形连杆，矩形连杆与升力系统箱体矩形槽相适配，升力系统箱体通过伺服舵机二连接在升力系统固定板上，通过遥控信号控制矩形连杆做直线运动，实现伺服舵机二与升力系统箱体矩形槽的分离和结合。

进一步地，升力系统的减振安放机构包括升力系统下旋翼轴支架、升力系统下旋翼轴支架橡胶、升力系统上旋翼轴支架、升力系统上旋翼轴支架橡胶；升力系统下旋翼轴支架和升力系统上旋翼轴支架均固定在升力系统固定板上，升力系统下旋翼轴支架橡胶固定在升力系统下旋翼轴支架上，升力系统上旋翼轴支架橡胶固定在升力系统上旋翼轴支架上。升力系统下旋翼轴支架和升力系统上旋翼轴支架分别用于支撑升力系统下旋翼轴和升力系统上旋翼轴，升力系统下旋翼轴支架橡胶和升力系统上旋翼轴支架橡胶分别用于减小升力系统下旋翼轴和升力系统上旋翼轴的振动。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构的优点在于：

1、通过控制伺服舵机一可以实现发动机输出轴和升力系统输入轴的的动力的自动分离和结合；

2、通过控制伺服舵机二可以实现升力系统跟车身连接点的自动分离；

3、通过控制倾斜液压杆组件可以实现升力系统绕车顶旋转点的自动倾斜，平稳固定到车顶；

4、共轴式飞行汽车升力系统平放固定到到车顶以后，可有效降低其重心，使陆地行驶稳定性增强；

5、共轴式飞行汽车升力系统平放固定到到车顶以后，可有效减少其尺寸，使迎风面积减小，车身流线型更高，减小了陆地高速行驶时的阻力；

6、汽车的车身侧面可设置桨叶箱，当共轴式飞行汽车升力系统平放固定到到车顶以后，桨叶可拆除放入车身侧面桨叶箱内，更好保护桨叶，还可以减小升力系统关键部件的振动，延长升力系统的使用寿命。

与现有技术相比，本发明解决了常规共轴式飞行汽车重心比较高，陆地高速行驶稳定性差；尺寸比较大，陆地高速行驶时阻力大；升力系统重心高，陆地高速行驶时影响升力系统关键部件的寿命和系统的稳定性等缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为应用了本发明的共轴式飞行汽车行驶状态示意图。

图2为应用了本发明的共轴式飞行汽车飞行状态示意图。

图3为本发明共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构行驶状态示意图。

图4为本发明共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构飞行状态示意图。

图5为本发明共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构的升力系统的减振安放机构示意图。

图6为应用了本发明的共轴式飞行汽车的总体效果图。

图中符号说明如下：

1、升力系统；2、车体；3、发动机；4、发动机输出轴；5、花键连接滑环；6、伺服舵机一；7、伺服舵机二；8、升力系统固定板后耳片；9、倾斜液压杆组件；10、升力系统固定板前耳片；11、升力系统固定板；12、升力系统箱体耳片；13、升力系统箱体；14、升力系统输入轴；15、升力系统倾斜支撑座；16、升力系统箱体矩形槽；17、升力系统下旋翼轴；18、升力系统上旋翼轴；19、升力系统下旋翼轴支架；20、升力系统下旋翼轴支架橡胶；21、升力系统上旋翼轴支架；22、升力系统上旋翼轴支架橡胶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图2，该共轴式飞行汽车主要由升力系统1和车体2两部分组成。

如图1-6所示，本发明实施例公开了一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，包括发动机与升力系统自动分离机构、升力系统的自动倾转机构、升力系统的减振安放机构；其中，发动机与升力系统自动分离机构与安装于飞行汽车车体2的发动机3相连接，实现发动机3与升力系统1的自动分离；升力系统的自动倾转机构和发动机与升力系统自动分离机构相连接，实现升力系统1的自动倾转；升力系统的减振安放机构安装于升力系统的自动倾转机构上，实现升力系统1行驶状态的减振。

本发明实施例中，发动机与升力系统自动分离机构包括发动机输出轴4、花键连接滑环5、升力系统输入轴14以及带动花键连接滑环5做滑动的伺服舵机一6；发动机输出轴4一端连接发动机3，其另一端为带花键的轴，用以连接花键连接滑环5；花键连接滑环5为圆环状内花键短轴，其与发动机输出轴4连接的相对一端连接升力系统输入轴14；升力系统输入轴14与花键连接滑环5连接的一端为带花键的轴，发动机3通过花键连接滑环5将动力传递给升力系统1；伺服舵机一6固定在升力系统的自动倾转机构上，伺服舵机一6带有拉杆，拉杆与花键连接滑环5相连接，伺服舵机一6通过遥控信号控制拉杆做直线运动，带动花键连接滑环5滑动，实现发动机输出轴4和升力系统输入轴14动力传递的分离和结合。

上述发动机与升力系统自动分离机构的具体实现方式为：发动机3连接发动机输出轴4，发动机输出轴4的外花键与花键连接滑环5内花键连接，升力系统输入轴14外花键与花键连接滑环5内花键连接，伺服舵机一6固定在升力系统的自动倾转机构的升力系统固定板11上，伺服舵机一6与花键连接滑环5连接，实现动力的传递，结合状态见图4；当由飞行状态转为陆地行驶状态时，伺服舵机一6控制花键连接滑环5向发动机输出轴4方向滑动，使花键连接滑环5与升力系统输入轴14分离，实现动力传递自动分离，分离状态见图3。

本发明实施例中，升力系统的自动倾转机构包括升力系统箱体13、倾斜液压杆组件9、升力系统倾斜支撑座15、升力系统固定板11以及固定升力系统箱体13的伺服舵机二7；升力系统箱体13是升力系统1的主承力结构，其是圆柱状箱体，箱体的后端设有一对升力系统箱体耳片12，在升力系统固定板11的板面上设有一对升力系统固定板后耳片8，升力系统箱体耳片12和升力系统固定板后耳片8通过螺栓连接把固定升力系统箱体13固定在升力系统固定板11上；倾斜液压杆组件9为圆柱形杆件，其一端通过杆端轴承与升力系统倾斜支撑座15连接，另一端通过杆端轴承与升力系统固定板11板面上设置的一对升力系统固定板前耳片10连接，其作用是控制升力系统1自动倾斜放平和控制升力系统1自动升起到竖直状态；升力系统倾斜支撑座15，其一端固定在升力系统下旋翼轴17上，另一端与倾斜液压杆组件9连接；升力系统固定板11为平板结构，升力系统箱体13、倾斜液压杆组件9、伺服舵机二7和伺服舵机一6均固定在升力系统固定板11上；升力系统箱体13的前端设有一对升力系统箱体矩形槽16，伺服舵机二7带有矩形连杆，矩形连杆与升力系统箱体矩形槽16相适配，升力系统箱体13通过伺服舵机二7连接在升力系统固定板11上，通过遥控信号控制矩形连杆做直线运动，实现伺服舵机二7与升力系统箱体矩形槽16的分离和结合。

上述升力系统的自动倾转机构的具体实现方式为：发动机输出轴4与升力系统输入轴14分离以后，固定在升力系统固定板11上的伺服舵机二7控制矩形连杆与升力系统箱体矩形槽16自动分离，启动倾斜液压杆组件9伸长控制升力系统倾斜支撑座15使升力系统1绕升力系统固定板后耳片8和升力系统箱体耳片12的中心孔旋转，当倾斜液压杆组件9伸长到最长时，升力系统1平放到升力系统固定板11，共轴飞行汽车进入陆地行驶状态，见图3。当共轴飞行汽车要进入飞行状态时，倾斜液压杆组件9缩短控制升力系统倾斜支撑座15使升力系统1绕升力系统固定板后耳片8和升力系统箱体耳片12的中心孔旋转，当倾斜液压杆组件9缩短到到最短时，固定在升力系统固定板11上的伺服舵机二7控制矩形连杆与升力系统箱体矩形槽16自动结合，升力系统1竖直固定到升力系统固定板11，由升力系统箱体耳片12、升力系统箱体矩形槽16和升力系统固定板前耳片10六个点提供升力，升力系统箱体耳片12和升力系统箱体矩形槽16提供前后的倾转力矩，左右倾斜的倾斜液压杆组件9提供左右的倾转力矩，共轴飞行汽车进入飞行状态，见图4。

本发明实施例中，升力系统的减振安放机构包括升力系统下旋翼轴支架19、升力系统下旋翼轴支架橡胶20、升力系统上旋翼轴支架21、升力系统上旋翼轴支架橡胶22；升力系统下旋翼轴支架19和升力系统上旋翼轴支架21均固定在升力系统固定板11上，升力系统下旋翼轴支架橡胶20固定在升力系统下旋翼轴支架19上，升力系统上旋翼轴支架橡胶22固定在升力系统上旋翼轴支架21上。升力系统下旋翼轴支架19和升力系统上旋翼轴支架21分别用于支撑升力系统下旋翼轴17和升力系统上旋翼轴18，升力系统下旋翼轴支架橡胶20和升力系统上旋翼轴支架橡胶22分别用于减小升力系统下旋翼轴17和升力系统上旋翼轴18的振动。

上述升力系统的减振安放机构的具体实现方式为：当共轴式飞行汽车进入陆地行驶状态，见图3。安装在升力系统固定板11上的升力系统下旋翼轴支架19和升力系统下旋翼轴支架橡胶20给升力系统下旋翼轴17提供减振；安装在升力系统固定板11上的升力系统下旋翼轴支架21和升力系统下旋翼轴支架橡胶22给升力系统上旋翼轴18提供减振。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，其特征在于，它包括发动机与升力系统自动分离机构、升力系统的自动倾转机构、升力系统的减振安放机构；其中，发动机与升力系统自动分离机构与安装于飞行汽车车体的发动机相连接，实现发动机与升力系统的自动分离；升力系统的自动倾转机构和发动机与升力系统自动分离机构相连接，实现升力系统的自动倾转；升力系统的减振安放机构安装于升力系统的自动倾转机构上，实现升力系统行驶状态的减振。

2.根据权利要求1所述的一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，其特征在于：发动机与升力系统自动分离机构包括发动机输出轴、花键连接滑环、升力系统输入轴以及带动花键连接滑环做滑动的伺服舵机一；发动机输出轴一端连接发动机，其另一端为带花键的轴，用以连接花键连接滑环；花键连接滑环为圆环状内花键短轴，其与发动机输出轴连接的相对一端连接升力系统输入轴；升力系统输入轴与花键连接滑环连接的一端为带花键的轴；伺服舵机一固定在升力系统的自动倾转机构上，伺服舵机一带有拉杆，拉杆与花键连接滑环相连接。

3.根据权利要求2所述的一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，其特征在于：升力系统的自动倾转机构包括升力系统箱体、倾斜液压杆组件、升力系统倾斜支撑座、升力系统固定板以及固定升力系统箱体的伺服舵机二；升力系统箱体是升力系统的主承力结构，其是圆柱状箱体，箱体的后端设有一对升力系统箱体耳片，在升力系统固定板的板面上设有一对升力系统固定板后耳片，升力系统箱体耳片和升力系统固定板后耳片通过螺栓连接把固定升力系统箱体固定在升力系统固定板上；倾斜液压杆组件为圆柱形杆件，其一端通过杆端轴承与升力系统倾斜支撑座连接，另一端通过杆端轴承与升力系统固定板板面上设置的一对升力系统固定板前耳片连接；升力系统倾斜支撑座，其一端固定在升力系统下旋翼轴上，另一端与倾斜液压杆组件连接；升力系统固定板为平板结构，升力系统箱体、倾斜液压杆组件、伺服舵机二和伺服舵机一均固定在升力系统固定板上；升力系统箱体的前端设有一对升力系统箱体矩形槽，伺服舵机二带有矩形连杆，矩形连杆与升力系统箱体矩形槽相适配，升力系统箱体通过伺服舵机二连接在升力系统固定板上。

4.根据权利要求3所述的一种共轴式飞行汽车的旋翼倾转机构，其特征在于：升力系统的减振安放机构包括升力系统下旋翼轴支架、升力系统下旋翼轴支架橡胶、升力系统上旋翼轴支架、升力系统上旋翼轴支架橡胶；升力系统下旋翼轴支架和升力系统上旋翼轴支架均固定在升力系统固定板上，升力系统下旋翼轴支架橡胶固定在升力系统下旋翼轴支架上，升力系统上旋翼轴支架橡胶固定在升力系统上旋翼轴支架上。