CN109996724A - 折叠螺旋桨 - Google Patents

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CN109996724A CN201780065489.2A CN201780065489A CN109996724A CN 109996724 A CN109996724 A CN 109996724A CN 201780065489 A CN201780065489 A CN 201780065489A CN 109996724 A CN109996724 A CN 109996724A
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S·克莱因
D·麦克安德鲁
S·罗姆斯
T·尤里克
M·丹尼尔
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Alomobil R&d Co
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Alomobil R&d Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
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Abstract

一种飞行器，例如飞行汽车，其包括车身结构、升力结构(例如机翼)、控制结构(例如尾翅、升降舵和副翼)和电动机；螺旋桨，其连接到所述电动机并安装成绕驱动轴旋转以提供推力；所述螺旋桨包括桨毂，所述桨毂具有与其连接的多个叶片；以及多个叶片壳体，其邻近所述螺旋桨且基本上平行于所述驱动轴延伸；其中，所述叶片安装在所述桨毂上，以便能在展开位置与折叠位置之间移动，在所述展开位置，所述叶片从所述桨毂径向突出，在所述折叠位置，每个叶片从所述桨毂轴向延伸以便位于相应的叶片壳体中。

Description

折叠螺旋桨
技术领域
本发明涉及一种适用于飞行器的折叠螺旋桨。在一个特定实施例中，飞行器是具有飞行配置和道路使用配置的两用车辆。这种车辆通常被称为飞行汽车或空陆两用飞行器(以下称为“飞行汽车”)。
背景技术
先前已经有许多关于飞行汽车设计的建议，飞行汽车即可以完全满足道路和飞行使用的法律和实际要求的车辆。实例包含Terrafugia Transition(WO2007/114877)、Carplane(http://carplane.de/)、AeroMobil(WO 2013/032409)和Moller Skycar(http://moller.com/)。这些实例中的前三个都包含螺旋桨作为在飞行配置中提供推力的方式，特别是在推进器布置中提供推力。
与飞行汽车中的使用或螺旋桨相关的一个问题是螺旋桨叶片相对锋利，并且许多关于道路车辆的规定明确禁止在公共道路上使用的车辆上存在这种锋利结构。本发明试图解决这个问题。
发明内容
本发明的第一方面提供一种飞行器，例如飞行汽车，其包括车身结构、升力结构(例如机翼)、控制结构(例如尾翅、升降舵和副翼)和电动机；螺旋桨，其连接到所述电动机并安装成绕驱动轴旋转以提供推力；所述螺旋桨包括桨毂，所述桨毂具有与其连接的多个叶片；以及多个叶片壳体，其邻近所述螺旋桨且基本上平行于所述驱动轴延伸；其中，所述叶片安装在所述桨毂上，以便能在展开位置与折叠位置之间移动，在所述展开位置，所述叶片从所述桨毂径向突出，在所述折叠位置，每个叶片从所述桨毂轴向延伸以便位于相应的叶片壳体中。
通过将螺旋桨叶片定位在壳体中，限制了对锋利边缘和尖端的接近，因此提供了对公共道路使用的安全要求的解决方案。
螺旋桨可以安装在飞行器的最前端(牵引机配置)或最后端(推进器配置)。
在一个实施例中，所述飞行器包括邻近所述螺旋桨桨毂的水平和/或垂直控制表面。在这种情况下，叶片壳体可以设置在至少一个控制表面的任一侧上。在控制表面形成尾部的一部分的情况下，尾部包含水平控制表面，叶片壳体可以设置在所述水平控制表面的上方和下方。
可以邻近叶片壳体设置可移动的壳体盖，每个盖能在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述盖关闭相应的壳体空腔，在所述打开位置，相应的叶片壳体打开，以允许螺旋桨叶片移入或移出叶片壳体。
桨毂盖包括锁定机构，所述锁定机构允许叶片在展开与折叠位置之间移动，并且可操作以将叶片锁定在所述展开位置。
在飞行器包括具有飞行配置和道路使用配置的两用车辆(飞行汽车)的情况下，道路使用配置可以包含螺旋桨叶片的折叠位置。两用车辆可以包括能在用于飞行配置的伸展位置与用于道路使用配置的折叠位置之间移动的机翼，在折叠位置时每个机翼的长轴位于基本上平行于车身的长轴。在这种情况下，螺旋桨可以安装在尾部结构上，所述尾部结构包括水平和垂直控制表面，以及用于当在地面上时支撑车辆的轮子。此外，当螺旋桨处于折叠位置时，叶片的任何部分都不会从桨毂的后方延伸。
在螺旋桨具有三个叶片的情况下，螺旋桨可以定位成就在将叶片移动到折叠位置之前其中一个叶片基本上垂直向上突出，使得在折叠位置时叶片位于车身结构的上表面中的相应叶片壳体中。
螺旋桨轴可以沿驱动轴延伸并将桨毂连接到电动机，处于折叠位置的叶片位于基本上平行于驱动轴。
可以在本发明的范围内进行进一步的改变。
附图说明
图1示出处于飞行配置的飞行汽车的前透视图；
图2示出处于道路使用配置的飞行汽车的前透视图；
图3示出螺旋桨处于伸展位置的图2的飞行汽车的局部后视图；以及
图4示出螺旋桨处于折叠位置的图2的飞行汽车的局部后视图。
具体实施方式
参考图1和2，示出了包括处于飞行配置(图1)和道路使用配置(图2)的两用车辆(飞行汽车)的飞行器。飞行汽车包括车身结构10，所述车身结构提供乘员舱12并容纳电动机(未示出)和螺旋桨轴(未示出)，螺旋桨轴从电动机延伸到车身结构10的后部14，螺旋桨安装在所述后部，如下文所描述。用于提供升力和控制(通过副翼，未示出)的机翼16安装在紧靠乘员舱12后面的车身10的顶部。机翼16可以在用于飞行使用的伸展位置(图1)与用于道路使用的折叠位置(图2)之间移动。在折叠位置，机翼沿着车身10的顶部放置，机翼的长轴位于基本上平行于车身10的长轴。折叠机构基本上如WO2013/032409中所述。
尾部结构18位于车身10的后部，并包含垂直控制表面20(尾翅和方向舵)和水平控制表面22(横尾翼和升降舵)。后轮24设置在尾翅20的下端。
前轮26安装在车身结构10上。前轮既可转向操纵又可驱动。此外，前轮26可以在缩回位置(图1)与打开位置(图2)之间移动，在缩回位置，所述前轮位于靠近车身的位置以减少飞行中的阻力，在打开位置，所述前轮定位成提高牵引力和道路使用控制。
现在参考图3和4，其中所示的飞行汽车包括根据本发明的一个实施例的折叠螺旋桨布置。图3和4的视图大体对应于图2所示的视图，但为了清楚起见省略了机翼。
图3示出了飞行汽车的后视图，其中螺旋桨28处于其在飞行模式中使用的伸展位置。螺旋桨包括桨毂30和三个叶片32。螺旋桨28安装在水平控制表面22后面的车身部分14的后部，并通过沿车身上部延伸的螺旋桨轴连接到电动机。
具有锋利边缘和尖端的叶片32在处于飞行配置时在车辆后部露出。为了使车辆在公共道路上使用更安全，螺旋桨28被配置成可折叠的。图4示出了折叠时的螺旋桨。在这种情况下，螺旋桨最初布置成一个叶片朝上。伸长叶片壳体34设置在车身部分14邻近桨毂30的后部中，并且间隔120度布置以与叶片32的布置相对应。壳体位于大致平行于螺旋桨轴。在图中所示的配置中，一个壳体34设置在上水平控制表面22'上方，并且两个壳体设置在水平控制表面22'下方，在垂直控制表面20'的两侧各一个。
为每个壳体设置壳体盖36，并且沿着一个边缘铰接所述壳体盖。为了折叠螺旋桨，盖36铰接打开(如图3和4所示)。桨毂包含锁定机构，所述锁定机构可以由使用者操作，以便从径向伸展位置释放叶片32并允许所述叶片折回到壳体32中(见图4)。然后可以关闭盖36，使得叶片完全被盖住并且对于道路使用更安全。
当将车辆从道路使用模式改变为飞行模式时基本上反转此操作。打开盖36，将螺旋桨叶片32移动到径向伸展位置、锁定桨毂机构，并且关闭壳体盖。
可以在保持处于本发明的范围内的同时进行改变。例如，可以根据需要选择螺旋桨叶片的数量。另外，根据设计选择，可以就垂直和水平控制表面的布局和数量、位置以及功能来改变尾部的配置。可以使用同时提供水平和垂直控制的成角度控制表面。
另外，虽然已经关于螺旋桨在车辆后部的定位描述了本发明，但是也可以将螺旋桨安装在别处，例如安装在车辆前部或侧面车身或发动机舱处。这些和其它变化属于本发明的范围。

Claims (13)

1.一种飞行器，其包括：
车身结构、升力结构、控制结构和电动机；
螺旋桨，其连接到所述电动机并安装成绕驱动轴旋转以提供推力；
所述螺旋桨包括桨毂，所述桨毂具有与其连接的多个叶片；以及
多个叶片壳体，其邻近所述螺旋桨且基本上平行于所述驱动轴延伸；
其中，
所述叶片安装在所述桨毂上，以便能在展开位置与折叠位置之间移动，在所述展开位置，所述叶片从所述桨毂径向突出，在所述折叠位置，每个叶片从所述桨毂轴向延伸以便位于相应的叶片壳体中。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述螺旋桨安装在所述车身结构的最前端或最后端。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器，其包括邻近所述螺旋桨桨毂的水平和/或垂直控制表面。
4.根据权利要求3所述的飞行器，其中，叶片壳体设置在至少一个控制表面的任一侧上。
5.根据权利要求4所述的飞行器，其中，所述控制表面形成尾部的一部分，并且所述螺旋桨安装在所述车身结构的最后端，所述尾部包含水平控制表面，并且叶片壳体设置在所述水平控制表面的上方和下方。
6.根据权利要求5所述的飞行器，其中，当所述螺旋桨处于所述折叠位置时，所述叶片的任何部分都不会从所述桨毂的后方延伸。
7.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其中，邻近所述叶片壳体设置可移动的壳体盖，每个盖能在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述盖关闭相应的壳体空腔，在所述打开位置，相应的叶片壳体打开，以允许螺旋桨叶片移入或移出所述叶片壳体。
8.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其中，所述桨毂包括锁定机构，所述锁定机构允许所述叶片在所述展开与折叠位置之间移动，并且可操作以将所述叶片锁定在所述展开位置。
9.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其包括具有飞行配置和道路使用配置的两用车辆，其中所述道路使用配置包含所述螺旋桨叶片的所述折叠位置。
10.根据权利要求9所述的飞行器，其中，所述两用车辆包括能在用于所述飞行配置的伸展位置与用于所述道路使用配置的折叠位置之间移动的机翼，在所述折叠位置时每个机翼的长轴位于基本上平行于所述车身的长轴。
11.根据权利要求10所述的飞行器，其中，所述螺旋桨安装在尾部结构上，所述尾部结构包括水平和垂直控制表面，以及用于当在地面上时支撑所述车辆的轮子。
12.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其中，所述螺旋桨具有三个叶片，所述螺旋桨定位成就在将所述叶片移动到所述折叠位置之前其中一个叶片基本上垂直向上突出，在所述折叠位置时所述叶片位于所述车身结构的上表面中的叶片壳体中。
13.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其包括螺旋桨轴，所述螺旋桨轴沿所述驱动轴延伸并将所述桨毂连接到所述电动机，处于所述折叠位置的所述叶片位于基本上平行于所述驱动轴。
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