CN110944856A - 可转换成旋翼飞机的汽车 - Google Patents

可转换成旋翼飞机的汽车 Download PDF

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Abstract

可转换成旋翼飞机的汽车(10)，包括：具有至少一个座椅(26)的客舱(12)、一对前轮(14a、14b)、中心后轮(16)、及相对于客舱(12)的中央纵向平面(P)位于客舱(12)的相对侧面上的两对左、右支撑臂(18、20)，每个支撑臂(18、20)承载各自的旋翼组件(22、24)，旋翼组件(22、24)具有至少一个旋翼(22a、22b、24a、24b)；每个旋翼(22a、22b、24a、24b)包括旋翼毂(32)和多个与所述旋翼毂(32)相连的可展开的旋翼桨叶(34)。支撑臂(18、20)与客舱(12)枢转连接，使得可转换成旋翼飞机的汽车(10)可在路上配置和飞机配置之间转换，于路上配置下，具有旋翼组件(22、24)的支撑臂(18、20)位于客舱(12)的横向整体尺寸内；于飞行配置下，具有旋翼组件(22、24)的支撑臂(18、20)至少部分位于客舱(12)的整体横向尺寸外。根据本发明，支撑臂(18、20)和旋翼组件(22、24)配置成使得在路上配置下，旋翼组件(22、24)在客舱(12)下方容置在中心后轮(16)的相对侧面上。

Description

可转换成旋翼飞机的汽车
技术领域
本发明涉及可转换成旋翼飞机的汽车，即能够变换成旋翼飞机的汽车，反之亦然，以允许乘客使用同一车辆既可以在地面上行驶，也可以在空中行驶。
背景技术
独立权利要求1前序部分所述的可转换成旋翼飞机的汽车是已知的，例如，可由US2016/0114887 A1得知。该已知的可转换成旋翼飞机的汽车包括包围乘客室的车身、具有一对前轮的前轮组件、具有一对后轮的后轮组件及两对位于所述车身的相对侧面并承载有可展开的旋翼组件的可回缩支撑臂，其中，所述支撑臂和旋翼组件于闭合位置(即，当汽车用于在路上行驶时)上容置于汽车车身的车轮横向外侧的相应的座内。这种已知的可转换成旋翼飞机的汽车相当庞大，因为在汽车的路上配置下它需要额外的车轮横向外侧空间来容纳支撑臂和旋翼组件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种比现有技术更紧凑的可转换成旋翼飞机的汽车。
本发明的另一目的在于提供一种能够很容易地在路上配置和飞行配置之间切换的可转换成旋翼飞机的汽车。
这些和其它目的可借由独立权利要求1限定的可转换成旋翼飞机的汽车根据本发明来实现。
本发明的有利实施方式形成从属权利要求的主题，其内容构成下面内容的组成部分。
简言之，本发明基于以下思想：提供一种可转换成旋翼飞机的汽车，其中，后轮组件具有为单轮或双轮的中心后轮，支撑臂和旋翼组件配置成使得在路上配置下所述旋翼组件在客舱下方容置在中心后轮的相对侧面上。
因此，本发明的可转换成旋翼飞机的汽车的结构使得无需在前轮横向外侧设置额外的空间来在路上配置下容置所述旋翼组件。
此外，本发明的可转换成旋翼飞机的汽车使得可容易地由路上配置转换到飞行配置，反之亦然。通过绕相应的旋转轴旋转并将旋翼组件的旋翼桨叶折叠到闭合位置上来使承载有旋翼组件的支撑臂回缩到客舱下方实现由飞行配置转换到路上配置。另一方面，通过取出支撑臂使其从客舱沿横向向外突出并使旋翼桨叶展开实现由路上配置转换到飞行配置。
根据本发明的一实施例，所述汽车具有两对左、右支撑臂，即，在飞行配置下位于客舱前侧的第一对左、右支撑臂及在飞行配置下位于客舱后侧的第二对左、右支撑臂。
优选地，所述第一对和第二对支撑臂的左支撑臂绕同一左旋转轴铰接至所述客舱，所述第一对和第二对支撑臂的右支撑臂绕同一右旋转轴铰接至所述客舱。
所述支撑臂和旋翼组件配置成使得在路上配置下所述支撑臂和所述旋翼组件的桨叶基本平行于所述客舱的中央纵向平面延伸。
根据本发明的一实施例，每个旋翼组件具有一对同轴的旋翼毂，每个旋翼毂具有连接至其的旋翼桨叶。这样不仅可以提高每个旋翼组件及整个可转换成旋翼飞机的汽车的举升能力，而且有助于平衡旋翼飞机在单个臂内通常不平衡的力和扭矩。
附图简要说明
通过下面的具体实施方式部分本发明的其它特征和优点将变得明显，以下具体实施方式仅参照附图以非限制性示例的方式给出，附图中：
图1、图2和图3分别为处于路上配置的本发明的可转换成旋翼飞机的汽车的侧视图、后视图和俯视图；及
图4、图5和图6是图1-图3所示的可转换成旋翼飞机的汽车处于飞行配置时的侧视图、前视图和俯视图。
具体实施方式
参照附图，本发明的可转换成旋翼飞机的汽车总体上用附图标记10表示。
汽车10能够在用于在地面上行驶的路上配置和用于在空中行驶的飞行配置之间交替转换。
汽车10可以是自动驾驶车辆、非自动驾驶车辆或半自动驾驶车辆。
汽车10主要包括客舱12、具有左前轮14a和右前轮14b的前轮组件、具有中心后轮16的后轮组件、及至少一对承载相应旋翼组件22和24的左、右支撑臂18和20。
客舱12包围乘客室，在乘客室内设置有至少一个座椅26，用于容纳至少一名在汽车上的乘客。
客舱12包括前部12a和后部12b，前部12a承载前轮14a和14b，后部12b承载后轮16。
优选地，客舱12后部12b的底板相对于前部12a的底板抬高，如图1所示，即，后部12b的底板较前部12a的底板位于距离地面更高的位置处。此外，客舱12的后部12b优选具有比前部12a小的横向尺寸，如图3清楚地所示。
左、右前轮14a和14b相对于客舱12的中央纵向平面(在图3和图6中用附图标记P表示)位于客舱12两侧。在图示实施例中，中心后轮16为双轮，但是其也可以是单轮。
在图示实施例中，汽车10包括两对左、右支撑臂18和20，即，第一对左、右支撑臂18和20及第二对左、右支撑臂18和20，第一对左、右支撑臂18和20在飞行配置中位于客舱12前侧，第二对左、右支撑臂18和20在飞行配置中位于客舱12后侧(参见图6)。
每个支撑臂18和20在其近端18a和20a枢转连接至客舱12，以相对于客舱12绕各自的旋转轴(其优选基本沿竖直方向定向)旋转。优选地，如图示实施例所示，第一对和第二对支撑臂的左支撑臂18围绕同一旋转轴ZL铰接至客舱12，下文中将该旋转轴ZL称为左旋转轴；同时第一对和第二对支撑臂的右支撑臂20围绕同一旋转轴ZR铰接至客舱12，下文中将该旋转轴ZR称为右旋转轴。
支撑臂18和20通过各自的连接铰链28和30枢转连接至客舱12，连接铰链28和30优选位于客舱12底板下方客舱前部12a与后部12b之间的位置处。
在图示实施例中，左支撑臂18通过同一连接铰链28枢转连接至客舱12上。类似地，右支撑臂20通过同一连接铰链30枢转连接至客舱12上。
每个支撑臂18和20在其远端承载各自的旋翼组件22和24，左支撑臂18和右支撑臂20的远端分别用附图标记18b和20b表示。
优选地，如图中实施例所示，支撑臂18和20的远端18b和20b相对于近端18a和20a抬高，使得旋翼组件22和24位于通过前轮14a、14b的旋转轴XF和后轮16的旋转轴XR的平面的上方。
支撑臂18和20可在展开位置(对应于汽车的飞行配置)和缩回位置(对应于汽车的路上配置)之间绕各自的旋转轴ZL和ZR旋转。
于展开位置，支撑臂18和20至少部分位于客舱12的整体横向尺寸外部，其中，“整体横向尺寸”是指客舱的最大宽度，对应于左前轮14a相对于中央纵向平面P的最远点到右前轮14b相对于中央纵向平面P的最远点之间的距离。
于缩回位置，支撑臂18和20都面向后方并且基本平行于客舱12的中央纵向平面P定向，使得旋翼组件22和24在客舱12下方容置于后轮16的相对两侧上。
优选地，支撑臂18和20成形为使得在缩回位置两个左支撑臂18至少部分地彼此重叠，并且由这些支撑臂承载的旋翼组件22在后轮16的左侧并排布置，同时右支撑臂20至少部分地彼此重叠，并且由这些支撑臂承载的旋翼组件24在后轮16的右侧并排布置。
每个旋翼组件22、24包括至少一个旋翼，优选地，如图示实施例所示，包括两个旋翼22a、24a和22b、24b，即，由左支撑臂18承载的每个旋翼组件22的上旋翼22a和下旋翼22b及由右支撑臂20承载的每个旋翼组件24的上旋翼24a和下旋翼24b。旋翼组件22的上、下旋翼22a、22b在左支撑臂18远端18b的相对侧上彼此同轴设置，并且优选被驱动成相对于彼此沿相反方向旋转。类似地，旋翼组件24的上、下旋翼24a、24b在右支撑臂20远端20b的相对侧上彼此同轴设置，并且也优选被驱动成相对于彼此沿相反方向旋转。
每个旋翼22a、24a、22b和24b包括旋翼毂32和一组旋翼浆叶34(优选至少4个旋翼桨叶34)，旋翼桨叶34在其径向内端附接到旋翼毂32上。旋翼桨叶34为可展开的桨叶，因此配有用于相对于彼此在工作位置和非工作位置之间移动旋翼桨叶34的机构(未示出，但为本身已知的类型)。于工作位置，旋翼桨叶28完全展开，并相对于彼此基本上成角度地等距间隔开。于非工作位置，旋翼桨叶34彼此完全重叠，或者更普遍地，彼此至少部分地重叠。优选地，如图示实施例所示，于汽车10的飞行配置下，旋翼桨叶34像支撑臂18和20一样，基本平行于客舱12的中央纵向平面P延伸。
旋翼组件22和24的旋翼22a、24a和22b、24b可为倾斜旋翼，以保证飞行配置下在某些或全部方向上对汽车10的机动性。此外，旋翼组件22和24可具有常规控制(周期性浆距控制(cyclic pitch control)、总浆距控制(collective pitch control)等)。
汽车的电子控制单元(未示出)，基于例如驾驶者的控制输入控制支撑臂18和20在展开位置与缩回位置之间的运动以及旋翼桨叶34在工作位置和节省空间位置之间的运动。
如前所述，由此，汽车10可以在路上配置(图1-图3)与飞行配置之间进行切换，于路上配置下，支撑臂18和20位于缩回位置且旋翼桨叶34处于非工作位置上；于飞行配置下，支撑臂18和20位于展开位置且旋翼桨叶34处于工作位置上。
由于旋翼组件22和24在汽车10的路上配置下在客舱12后部12b的下方位于中心后轮16的相对两侧上的这种设置方式，使得本发明的汽车较现有技术具有更紧凑型结构。更具体而言，本发明的汽车不需要另外的横向空间来在路上配置下容置支撑臂18和20及各自的旋翼组件22和24。
当然，在本发明的原理保持不变的情况下，实施方式和构造细节可以与纯粹以非限制性示例的方式描述和示出的那些有很大的不同，而不会因此脱离所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (10)

1.可转换成旋翼飞机的汽车(10)，包括：
客舱(12)，包括至少一个座椅(26)；
具有左前轮(14a)和右前轮(14b)的前轮组件(14a、14b)、及后轮组件(16)；及
相对于所述客舱(12)的中央纵向平面(P)位于所述客舱(12)的相对侧上的至少一对左、右支撑臂(18、20)，每个支撑臂(18、20)承载各自的旋翼组件(22、24)，所述旋翼组件(22、24)具有至少一个旋翼(22a、22b、24a、24b)；
其中，每个旋翼(22a、22b、24a、24b)包括旋翼毂(32)和多个与所述旋翼毂(32)相连的可展开的旋翼桨叶(34)；
其中，所述支撑臂(18、20)与所述客舱(12)枢转连接，使得所述可转换成旋翼飞机的汽车(10)可在路上配置和飞机配置之间转换，于所述路上配置下，具有所述旋翼组件(22、24)的所述支撑臂(18、20)位于所述客舱(12)的横向整体尺寸内；于所述飞行配置下，具有所述旋翼组件(22、24)的所述支撑臂(18、20)至少部分位于所述客舱(12)的整体横向尺寸外；
其特征在于：
所述后轮组件具有单个中心后轮或两个中心后轮(16)，且
所述支撑臂(18、20)和所述旋翼组件(22、24)配置成使得在路上配置下，所述旋翼组件(22、24)在所述客舱(12)下方容置在所述中心后轮(16)的相对侧上。
2.根据权利要求1所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述支撑臂(18、20)和所述旋翼组件(22、24)配置成使得在所述路上配置下，所述支撑臂(18、20)和所述旋翼组件(22、24)的旋翼桨叶(34)基本平行于所述中央纵向平面(P)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，其包括两对左、右支撑臂(18、20)，即，在所述飞行配置下位于所述客舱(12)的前侧的第一对左、右支撑臂(18、20)和在所述飞行配置下位于所述客舱(12)的后侧的第二对左、右支撑臂(18、20)。
4.根据权利要求3所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述第一对和第二对支撑臂(18、20)的左支撑臂(18、20)绕同一左旋转轴(ZL)铰接至所述客舱(12)，所述第一对和第二对支撑臂(18、20)的右支撑臂(18、20)绕同一右旋转轴(ZR)铰接至所述客舱(12)。
5.根据权利要求3或4所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述支撑臂(18、20)成形为使得在所述路上配置下，所述左支撑臂(18、20)至少部分地彼此重叠，且由所述左支撑臂(18、20)承载的旋翼组件(22、24)并排布置；并且，所述右支撑臂(18、20)至少部分地彼此重叠，且由所述右支撑臂(18、20)承载的旋翼组件(22、24)并排布置。
6.根据前述任一权利要求所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，每个旋翼组件(22、24)包括第一和第二旋翼(22a、22b、24a、24b)，所述第一旋翼(22a、24a)的旋翼毂(32)与所述第二旋翼(22b、24b)的旋翼毂(32)同轴。
7.根据前述任一权利要求所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述客舱(12)承载所述后轮组件(16)的后部(12b)相对于所述客舱(12)承载所述前轮组件(14a、14b)的前部(12a)抬高，所述旋翼组件(22、24)设置成当所述汽车(10)处于路上配置时其位于所述客舱(12)的后部(12b)的下方。
8.根据权利要求7所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述客舱(12)后部(12b)的横向尺寸小于所述客舱(12)前部(12a)的横向尺寸。
9.根据前述任一权利要求所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，每个支撑臂(18、20)具有与所述客舱(12)枢转连接的近端(18a、20a)和承载所述旋翼组件(22、24)的远端(18b、20b)，所述远端(18b、20b)相对于所述近端(18a、20a)抬高。
10.根据前述任一权利要求所述的可转换成旋翼飞机的汽车，其特征在于，所述旋翼组件(22、24)位于通过所述前、后轮(14a、14b、16)的旋转轴(XF、XR)的平面的上方。
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