DE102019109854A1 - Fahrzeug - Google Patents

Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102019109854A1
DE102019109854A1 DE102019109854.8A DE102019109854A DE102019109854A1 DE 102019109854 A1 DE102019109854 A1 DE 102019109854A1 DE 102019109854 A DE102019109854 A DE 102019109854A DE 102019109854 A1 DE102019109854 A1 DE 102019109854A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
drive means
vehicle
hub
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019109854.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Simon Lochner
Christian Dassler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102019109854.8A priority Critical patent/DE102019109854A1/de
Publication of DE102019109854A1 publication Critical patent/DE102019109854A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/08Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for using Magnus effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • B64C27/473Constructional features
    • B64C27/48Root attachment to rotor head
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/59Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/20Transmission of mechanical power to rotors or propellers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Fahrzeug 1, umfassend: zumindest einen Rotor 3, 25, 35, der um seine Rotorlängsachse rotierbar gelagert ist; wobei der Rotor 3, 25, 35 zumindest ein Rotorblatt 9 umfasst, das um seine Rotorblattlängsachse rotierbar gelagert ist; und wobei ein erstes Antriebsmittel 6, 26, 36 zum Antrieb des Rotors 3, 25, 35 um seine Rotorlängsachse und ein zweites Antriebsmittel 10, 27, 38, 39, 40 zum Antrieb des zumindest einen Rotorblattes 9 um seine Rotorblattlängsachse vorgesehen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit zumindest einem Rotor, der um seine Rotorlängsachse rotierbar gelagert ist, wobei der Rotor zumindest ein Rotorblatt umfasst, das um seine Rotorblattlängsachse rotierbar gelagert ist.
  • Im Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, beispielsweise in Form von Luftfahrzeugen, Wasserfahrzeugen oder Landfahrzeugen, die mittels eines Rotors eine Bewegung relativ zu einem das Fahrzeug umgebenden Fluides erzeugen. Derartige Rotoren umfassen dabei Rotorblätter in Form von Schrauben oder Propellern, die durch die Bewegung des Rotorblatts durch das Fluid eine Kraft auf das Rotorblatt bewirkt, die das mit dem Rotor verbundene Fahrzeug relativ zum Fluid beschleunigt und somit bewegt.
  • Ferner sind Fahrzeuge mit Rotoren bekannt, deren Rotorblätter eine zylindrische Form, d.h. einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, aufweisen. Unter Nutzung des sogenannten Magnus-Effekt erzeugen derartige Rotoren mit zylindrischen Rotorblättern eine Kraftkomponente senkrecht zur Rotorblattlängsachse. Hierfür muss einerseits der Rotor selbst um seine Rotorlängsachse rotieren und zudem müssen die zylindrischen Rotorblätter um ihre jeweiligen Rotorblattlängsachsen rotieren. Ein Fahrzeug mit einem solchen Rotor wird beispielsweise in der DE 10 2016 208 415 A1 offenbart. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus eines solchen Fahrzeugs, insbesondere hinsichtlich des Rotors mit seinen zylindrischen Rotorblättern, wird auf diese Druckschrift verwiesen.
  • Ausgehend von diesen bekannten Fahrzeugen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Fahrzeug weiterzubilden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Fahrzeug bereitzustellen, das ein verbessertes Antriebskonzept für den Rotor und die Rotorblätter aufweist.
  • Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst: zumindest einen Rotor, der um seine Rotorlängsachse rotierbar gelagert ist; wobei der Rotor zumindest ein Rotorblatt umfasst, das um seine Rotorblattlängsachse rotierbar gelagert ist; wobei ein erstes Antriebsmittel zum Antrieb des Rotors um seine Rotorlängsachse und ein zweites Antriebsmittel zum Antrieb des zumindest einen Rotorblatts um seine Rotorblattlängsachse vorgesehen ist.
  • Bei einem anspruchsgemäßen Rotor mit einem Rotorblatt, können zur Vermeidung einer gegebenenfalls unerwünschten asymmetrischen Gewichtsverteilung auch geeignete Gegengewichten am Rotor angeordnet werden. Vorzugsweise umfasst der Rotor jedoch zumindest zwei Rotorblätter, die um ihre Rotorblattlängsachsen rotierbar gelagert sind, wobei das Rotorblatt vorzugsweise einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper umfasst. Alternativ kann das Rotorblatt allerdings auch als im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet sein. Die Erfindung ist dabei nicht auf eine bestimmte Grundform beschränkt, sondern umfasst alle Grundformen, die geeignet sind, eine korrespondierende Kraftkomponente unter Nutzung des Magnus-Effekts zu erzeugen. Nachfolgende Erläuterungen beschreiben die besonders bevorzugte Ausführungsform eines Rotors mit zwei Rotorblättern, wobei die Erläuterungen entsprechend auch für Ausführungsformen mit nur einem Rotorblatt gelten.
  • Mit anderen Worten, schlägt die vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug vor, das den Magnus-Effekt zur Erzeugung einer korrespondierenden Kraftkomponente nutzt. Hierzu ist es notwendig, dass einerseits die Rotorblätter umströmt werden, und dass die Rotorblätter selbst um ihre jeweiligen Rotorblattlängsachsen rotieren. Unter einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist dabei ein Luftfahrzeug, ein Unterwasserfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug zu verstehen. Erfindungsgemäß wird der Rotor dabei durch ein erstes Antriebsmittel und die Rotorblätter durch ein zweites Antriebsmittel angetrieben. Ein erfindungsgemäßes Antriebsmittel wird vorzugsweise durch eine separate Antriebseinheit, d.h. durch einen separaten Motor, bereitgestellt.
  • Allerdings kann das erste und das zweite Antriebsmittel auch derart bereitgestellt werden, dass nur ein Motor eingesetzt wird, der die Funktion beider Antriebsmittel bereitstellt, solange am Rotor und an den Rotorblättern eine unterschiedliche Drehzahl, beispielsweise mittels einer Getriebeeinheit, bereitgestellt werden kann. Diesbezüglich hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil ist, wenn die Rotordrehzahl separat zur Rotorblattdrehzahl einstellbar ist, um möglichst flexibel auf unterschiedliche Situationen reagieren zu können. Die vorliegende Erfindung umfasst dabei Lösungen, bei denen während des Betriebs das Drehzahlverhältnis zwischen Rotordrehzahl und Rotorblattdrehzahl flexibel einstellbar ist, wie dies beispielsweise durch Verwendung zweier separater Motoren möglich ist. Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung allerdings auch ein voreingestelltes und während des Betriebs nicht veränderliches Drehzahlverhältnis zwischen Rotordrehzahl und Rotorblattdrehzahl, wie dies beispielsweise durch die Verwendung nur eines Motors möglich ist, der den Rotor unmittelbar antreibt und die Rotorblätter unter Zwischenschaltung eines Getriebes antreibt, wobei durch das Getriebe ein festes Drehzahlverhältnis zwischen der Rotordrehzahl und der Rotorblattdrehzahl voreingestellt werden kann. Ein solches Getriebe kann insbesondere durch ein Planetengetriebe bereitgestellt werden.
  • Vorteilhafterweise umfasst der Rotor eine Nabe, die durch das erste Antriebsmittel angetrieben wird, um dadurch den Rotor anzutreiben. Diesbezüglich ist es weiterhin von Vorteil, dass die Rotorblätter rotierbar in jeweiligen Lageranordnungen an der Nabe angeordnet sind.
  • In einer ersten Ausführungsform sind das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel als separate Motoren ausgebildet, die unabhängig voneinander betreibbar sind. Dadurch ist es in besonders vorteilhafterweise möglich, die Rotordrehzahl und die Rotorblattdrehzahl unabhängig voneinander einzustellen und im Betrieb eine Anpassung der Drehzahlen auf die jeweilige Betriebssituation vornehmen zu können.
  • Weiterhin ist es in dieser Ausführungsform bevorzugt, dass das erste Antriebsmittel außerhalb der Nabe an einem Trägerelement des Fahrzeugs und das zweite Antriebsmittel innerhalb der Nabe angeordnet ist. Unter einem Trägerelement kann beispielsweise eine Plattform oder ein Arm einer Drohne verstanden werden, auf dem der Rotor und die Antriebsmittel angeordnet werden können. Dabei ist es bevorzugt, dass das zweite Antriebsmittel, beispielsweise ein Motor, innerhalb der Nabe angeordnet ist, so dass ein vergleichsweiser kompakter Aufbau bereitgestellt werden kann. Diesbezüglich ist es weiterhin von Vorteil, dass das außerhalb der Nabe angeordnete erste Antriebsmittel über ein Kraftübertragungsmittel, vorzugsweise über einen Riemen, eine Kette oder eine Verzahnung, mit der Nabe verbunden ist, um die Nabe anzutreiben. Das zweite Antriebsmittel wird vorzugsweise über eine Zahnradanordnung, vorzugsweise eine Kegel- oder eine Stirnzahnradanordnung, welche mit den Rotorblättern verbunden ist, um die Rotorblätter anzutreiben.
  • In einer zweiten Ausführungsform, in der die beiden Antriebsmittel wiederum separate Motoren umfassen, umfasst das erste Antriebsmittel eine Hohlwelle, die mit der Nabe in Eingriff steht, um diese anzutreiben. Durch die Ausbildung als Hohlwelle kann innerhalb der Hohlwelle des ersten Antriebsmittels die Welle des zweiten Antriebsmittels angeordnet werden, die mit den Rotorblättern in Eingriff steht, um diese anzutreiben. Mit anderen Worten weisen in dieser Ausführungsform beide Antriebsmittel jeweils eine Welle auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. Auch durch diesen Aufbau können die beiden Antriebsmittel vergleichsweise kompakt auf oder an einem Trägerelement angeordnet werden. Diesbezüglich ist es bevorzugt, dass die Welle des zweiten Antriebsmittels, also die in der Hohlwelle des ersten Antriebsmittels angeordnete Welle, über eine Kegelzahnradanordnung mit den Rotorblättern verbunden ist.
  • In der zweiten Ausführungsform ist es weiterhin bevorzugt, dass das erste Antriebsmittel auf einer ersten Seite des Trägerelements und das zweite Antriebsmittel an einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägerelements angeordnet ist. Die Welle des zweiten Antriebsmittels wird in diesem Fall durch eine korrespondierend ausgebildete Aussparung in dem Trägerelement in die Hohlwelle des ersten Antriebsmittels bis zu den Rotorblättern bzw. bis zu der Kegelzahnradanordnung geführt.
  • In einer dritten Ausführungsform ist das erstes Antriebsmittel als Motor und das zweite Antriebsmittel als Planetengetriebe ausgebildet, wobei das Planetengetriebe vom ersten Antriebsmittel antreibbar ist. Diesbezüglich ist es von Vorteil, dass das Planetengetriebe ein zentrales, drehbewegliches Sonnenzahnrad, zumindest zwei festgelegte, drehbewegliche Planetenzahnräder und ein drehbewegliches Hohlzahnrad umfasst, wobei das erste Antriebsmittel mit dem zentralen Sonnenzahnrad und mit der Nabe drehfest in Eingriff steht. Mit anderen Worten treibt in dieser Ausführungsform der Motor zugleich das Sonnenzahnrad des Planetengetriebes und die Nabe des Rotors an, wobei durch die Wahl der Zahnräder des Planetengetriebes ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Rotordrehzahl und der Rotorblattdrehzahl voreingestellt werden kann. In der dritten Ausführungsform wird somit durch die Wahl der Zahnräder des Planetengetriebes ein voreingestelltes und während des Betriebs nicht veränderliches Drehzahlverhältnis zwischen Rotordrehzahl und Rotorblattdrehzahl bereitgestellt. Durch diesen Aufbau besteht somit die Möglichkeit am Rotor und an den Rotorblättern unterschiedliche Drehzahlen bereitzustellen, und dies bei einem vergleichsweise leichten und kompakten Aufbau, ohne den Einsatz zweier separater Motoreinheiten.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den Figuren. Alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale können unabhängig von ihrer Darstellung in einzelnen Ansprüchen, Figuren, Sätzen oder Absätzen miteinander kombiniert werden.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Rotors einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
    • 2 eine Draufsicht auf den in 1 gezeigten Rotor;
    • 3 die in 2 gezeigten Rotorblätter in Draufsicht und Seitenansicht;
    • 4 eine schematische Ansicht eines Rotors einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
    • 5 eine schematische Ansicht eines Rotors einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte verwendet, wobei nur die jeweiligen Unterschiede erläutert werden und die Erläuterungen daher für alle Objekte gelten, soweit Unterschiede nicht ausdrücklich erläutert werden.
  • 1 zeigt eine Teilansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1, in der bevorzugten Ausführungsform eine Drohne 1. 1 zeigt dabei eine Teilansicht, bei der nur ein Drohnenarm 2 der Drohne 1 gezeigt ist, der als Trägerelement für einen Rotor 3 dient. Der Rotor 3 ist mittels einer Lageranordnung 4 auf dem Drohnenarm 2 befestigt, in der gezeigten Ausführungsform mittels entsprechender Schraubverbindungen.
  • In der auf dem Drohnenarm 2 befestigten Lageranordnung 4 ist ein Nabe 5 drehbeweglich angeordnet, die durch einen ersten Motor 6, der in der gezeigten Ausführungsform ebenfalls auf dem Drohnenarm 2 angeordnet ist, angetrieben werden kann. Hierfür steht die Nabe 5 über einen Riemen 7 bzw. eine Riemenscheibe 7 mit einer Antriebsseite des Motors 6 derart in Eingriff, dass eine Rotation der Antriebsseite des Motors 6 zu einer Rotation der Nabe 5 und damit des Rotors 3 führt. Alternativ kann anstelle des Riemens 7 eine Kette oder eine Verzahnung zur Kopplung des Motors 6 und der Nabe 5 eingesetzt werden. In der ersten Ausführungsform dient der erste Motor 6, der vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet ist, als erstes Antriebsmittel, d.h. der Motor 6 bringt den Rotor 2 in Rotation um seine Rotorlängsachse.
  • Die Nabe 5 weist ferner zwei Lageranordnungen 8 auf, in der drehbeweglich zwei Rotorblätter 9 angeordnet sind. Die Rotorblätter 9 weisen dabei jeweils eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, um unter Nutzung des Magnus-Effekts eine entsprechende Kraftkomponente/Auftriebskraft bereitstellen zu können.
  • Innerhalb der Nabe 5 ist ein zweiter Motor 10 angeordnet, der vorzugsweise ebenfalls als Elektromotor ausgebildet ist. Der zweite Motor 10 ist ebenfalls am Drohnenarm 2 befestigt und ist, wie in 1 gezeigt, über eine Welle 11 und einer Zahnradanordnung 12 mit den Rotorblättern 9 derart verbunden, dass der Motor 10 die Rotorblätter 9 in Rotation um ihre Rotorblattlängsachsen antreiben kann. Vorzugsweise ist unterhalb der Zahnradanordnung 12 eine Lageranordnung vorgesehen. In dieser Ausführungsform dient der zweite Motor 10 somit als zweites Antriebsmittel zum Antrieb der Rotorblätter 9.
  • In 2 ist eine Draufsicht auf den Rotor 3 gezeigt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur die Nabe 5, die Zahnradanordnung 12 und die Welle 11 gezeigt ist. Wie in 2 gut zu erkennen ist, ist die Welle 11 in der Rotorlängsachse angeordnet. Die Zahnradanordnung 12 umfasst in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ein erstes Kegelzahnrad 13, das stirnseitig an der Welle 11 angeordnet ist und weitere Kegelzahnräder 14, die stirnseitig an den jeweiligen Rotorblättern 9 angeordnet sind. Die Kegelzahnräder 13, 14 stehen dabei im Wirkeingriff derart, dass eine Rotation der Welle 11 zu einer Rotation der Rotorblätter 9 um ihre Rotorblattlängsachsen führt. Alternativ zu den bevorzugt eingesetzten Kegelzahnrädern 13, 14 können auch andere Wirkverbindungen eingesetzt werden, solange dadurch eine entsprechende Kraftübertragung vom Motor 10 auf die Rotorblätter 9 bereitgestellt werden kann.
  • In 3 ist der Rotor 3 in Draufsicht und Seitenansicht gezeigt, wobei die im Betrieb auftretenden Fluidströmungen, die durch die Rotorblätter 9 erzeugten Kraftkomponenten und die Bewegungsrichtungen der verschiedenen Elemente durch die gezeigten Pfeile angedeutet sind. Im beispielhaft gezeigten Betriebsmodus wird die Nabe 5, und damit der Rotor 3, durch den ersten Motor 6 in Rotation versetzt. Die Rotationsbewegung der Nabe 5 ist durch den Pfeil 15 illustriert. Die Rotation des Rotors 3 um die Rotorlängsachse führt dazu, dass an den Rotorblättern 9 eine Fluidströmung anfällt, die durch die Pfeile 16 illustriert ist. Durch den zweiten Motor 10 werden über die Welle 11 und die Zahnradanordnung 12 die Rotorblätter 9 angetrieben und in Rotation um ihre jeweiligen Rotorblattlängsachsen gebracht. Die Rotationsbewegung der Rotorblätter 9 ist durch die Pfeile 17 illustriert, die Rotation der Welle 11 bzw. des Kegelzahnrads 13 ist durch den Pfeil 18 illustriert. Durch die Umströmung der Rotorblätter 9 und die zeitgleiche Rotation der Rotorblätter 9 um ihre Rotorblattlängsachse stellt sich aufgrund des Magnus-Effekts eine Kraftwirkung ein, die mit den Pfeilen 19 illustriert ist. Im dargestellten Betrieb ergibt sich eine Kraftwirkung, die als nach oben gerichtete Auftriebskraft für die Drohne 1 nutzbar ist. Allerdings besteht die Möglichkeit, die Rotationsrichtung des Rotors 3 oder der Rotorblätter 9 umzukehren, so dass sich eine nach unten gerichtete Kraftwirkung einstellt.
  • Die Größe der Kraftwirkung hängt dabei insbesondere von der Rotordrehzahl und der Rotorblattdrehzahl ab. In der ersten bevorzugten Ausführungsform kann sowohl die Rotordrehzahl als auch die Rotorblattdrehzahl unabhängig voneinander über die beiden Motoren 6, 10 eingestellt werden, so dass flexibel auf unterschiedliche Betriebssituationen reagiert werden kann.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Rotors 25 einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Die zweite bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform insbesondere durch die unterschiedliche Anordnung der beiden Antriebsmittel. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das Fahrzeug umfasst ein erstes Antriebsmittel in Form eines ersten Motors 26 und ein zweites Antriebsmittel in Form eines zweiten Motors 27. Der erste Motor 26 dient zum Antrieb des Rotors 25, der zweite Motor 27 dient zum Antrieb der Rotorblätter 9.
  • In der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist der erste Motor 26 auf einer ersten Seite des Trägerelements 2 bzw. des Drohnenarms 2 und der zweite Motor 27 auf der gegenüberliegenden Seite des Drohnenarms 2 angeordnet. Wie in 4 gut zu erkennen ist, ist der erste Motor 26 mit einer Hohlwelle 28 ausgebildet, durch die eine Welle 29 des zweiten Motors 27 geführt ist. Die Hohlwelle 28 steht dabei in Wirkeingriff mit der Nabe 5, wobei die Geometrie der Nabe 5 auf die zweite Ausführungsform angepasst ist.
  • Der Rotor 25 umfasst darüber hinaus eine Lageranordnung 30 zur Lagerung der Hohlwelle 28, die ebenfalls am Drohnenarm 2 befestigt ist. Vorzugsweise ist unterhalb der Zahnradanordnung 12 wiederum eine Lageranordnung vorgesehen. Durch den in 4 gezeigten Aufbau, insbesondere dadurch, dass die Welle des ersten Motors 26 als Hohlwelle 28 ausgebildet ist, in der die Welle 29 des zweiten Motors 27 angeordnet ist, kann ein besonders kompakter Aufbau eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs bereitgestellt werden. Auch bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann sowohl die Rotordrehzahl als auch die Rotorblattdrehzahl unabhängig voneinander über die beiden Motoren 26, 27 eingestellt werden, so dass auch hier flexibel auf unterschiedliche Betriebssituationen reagiert werden kann.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Rotors 35 einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Die dritte bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen insbesondere dadurch, dass das zweite Antriebselement in Form eines Planetengetriebes bereitgestellt ist.
  • Der Rotor 35 ist wiederum auf einem Drohnenarm 2 bzw. einem Trägerelement 2 angeordnet. Auf dem Trägerelement ist ein Motor 36, wiederum vorzugsweise ein Elektromotor, mit einer Welle 37 angeordnet. Die Welle 37 ist dabei sowohl mit einem Sonnenzahnrad 38 des Planetengetriebes, als auch mit der Nabe 5 drehfest verbunden, d.h. eine Rotation der Welle 37 treibt sowohl die Nabe 5, also den Rotor 35, als auch das Sonnenzahnrad 38 des Planetengetriebes an. Das zentrale Sonnenzahnrad 38 treibt dabei mehrere Planentenzahnräder 39 an, die ortsfest am Drohnenarm 2 angeordnet sind. Die Planetenzahnräder 39 stehen wiederum mit einem drehbeweglichen Hohlzahnrad 40 in Wirkeingriff, das die Planetenzahnräder 39 umschließt und von diesen angetrieben wird. Wie in 5 gut zu erkennen ist, weist das Hohlzahnrad 40 an seiner äußeren Stirnseite eine Kegelverzahnung 41 auf, die mit korrespondierend ausgebildeten Kegelverzahnungen 42 bzw. mit Kegelzahnrädern 42 in Wirkeingriff steht, die stirnseitig an den Rotorblättern 9 vorgesehen sind. Vorzugsweise ist am Hohlzahnrad 40 eine Lageranordnung vorgesehen, auf dem das Hohlzahnrad 40 angelegt ist. Die Lageranordnung ist dabei vorzugsweise zwischen der Nabe 5 und dem Hohlzahnrad 40 angeordnet.
  • Im Betrieb treibt der Motor 36 somit über die Welle 37 das Sonnenzahnrad 38 und die Nabe 5 an. Dadurch wird die Nabe 5 mit der Drehzahl der Welle 37 und die Rotorblätter 9 mit dem durch das Planetengetriebe vorgegebenen Übersetzungsverhältnis angetrieben, und dies bei einem vergleichsweise leichten und einfachen Aufbau, ohne den notwendigen Einsatz zweier separater Motoreinheiten.
  • Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Insbesondere können die oben erläuterten Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug/Drohne
    2
    Drohnenarm/Trägerelement
    3
    Rotor
    4
    Lageranordnung
    5
    Nabe
    6
    erster Motor
    7
    Riemen/Riemenscheibe
    8
    Lageranordnung
    9
    Rotorblatt
    10
    zweiter Motor
    11
    Welle
    12
    Zahnradanordnung
    13
    Kegelzahnrad
    14
    Kegelzahnrad
    15
    Pfeil Rotation Nabe 5
    16
    Pfeile Fluidströmung
    17
    Pfeile Rotation Rotorblätter 9
    18
    Pfeil Rotation Welle 11/Kegelzahnrad 13
    19
    Pfeil Kraftwirkung/Auftriebskraft
    25
    Rotor
    26
    erster Motor
    27
    zweiter Motor
    28
    Hohlwelle erster Motor
    29
    Welle zweiter Motor
    35
    Rotor
    36
    Motor
    37
    Welle
    38
    Sonnenzahnrad
    39
    Planetenzahnrad
    40
    Hohlzahnrad
    41
    Kegelverzahnung
    42
    Kegelverzahnung/Kegelzahnrad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016208415 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Fahrzeug (1), umfassend: zumindest einen Rotor (3, 25, 35), der um seine Rotorlängsachse rotierbar gelagert ist; wobei der Rotor (3, 25, 35) zumindest ein Rotorblatt (9) umfasst, das um seine Rotorblattlängsachse rotierbar gelagert ist; und wobei ein erstes Antriebsmittel (6, 26, 36) zum Antrieb des Rotors (3, 25, 35) um seine Rotorlängsachse und ein zweites Antriebsmittel (10, 27, 38, 39, 40) zum Antrieb des zumindest einen Rotorblattes (9) um seine Rotorblattlängsachse vorgesehen ist.
  2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, wobei der Rotor (3, 25, 35) eine Nabe (5) umfasst, und wobei der Rotor (3, 25, 35) vorzugsweise zumindest zwei Rotorblätter 89) umfasst, wobei die Nabe (5) durch das erste Antriebsmittel (6, 26, 36) angetrieben wird, um dadurch den Rotor (3, 25, 35) anzutreiben, und wobei die Rotorblätter (9) rotierbar in jeweiligen Lageranordnungen (8) an der Nabe (5) angeordnet sind.
  3. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das erste Antriebsmittel (6, 26) und das zweite Antriebsmittel (10, 27) als separate Motoren (6, 10, 26, 27) ausgebildet sind, die unabhängig voneinander betreibbar sind.
  4. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Antriebsmittel (6) außerhalb der Nabe (5) an einem Trägerelement (2) des Fahrzeugs (1) und das zweite Antriebsmittel (10) innerhalb der Nabe (5) angeordnet ist.
  5. Fahrzeug (1) nach Anspruch 4, wobei das erste Antriebsmittel (6) über ein Kraftübertragungsmittel (7), vorzugsweise ein Riemen, eine Kette oder eine Verzahnung, mit der Nabe (5) verbunden ist, um die Nabe (5) anzutreiben, und wobei das zweite Antriebsmittel (10) über einer Zahnradanordnung (12), vorzugsweise eine Stirnradanordnung, mit dem (9) Rotorblatt bzw. den Rotorblättern (9) verbunden ist, um das Rotorblatt (9) bzw. die Rotorblätter (9) anzutreiben.
  6. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Antriebsmittel (26) eine Hohlwelle (28) umfasst, die mit der Nabe (5) in Eingriff steht, um diese anzutreiben, und wobei innerhalb der Hohlwelle (28) des ersten Antriebsmittels (26) eine Welle (29) des zweiten Antriebsmittels (27) angeordnet ist, die mit dem Rotorblatt (9) bzw. den Rotorblättern (9) in Eingriff steht, um diese anzutreiben.
  7. Fahrzeug (1) nach Anspruch 6, wobei die Welle (29) des zweiten Antriebsmittels (27) über eine Kegelzahnradanordnung (12) mit dem Rotorblatt (9) bzw. den Rotorblättern (9) verbunden ist.
  8. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das erste Antriebsmittel (26) auf einer ersten Seite des Trägerelements (2) und das zweite Antriebsmittel (27) an einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägerelements (2) angeordnet ist.
  9. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das erstes Antriebsmittel als Motor (36) und das zweite Antriebsmittel als Planetengetriebe (38, 39, 40) ausgebildet ist, wobei das Planetengetriebe (38, 39, 40) vom ersten Antriebsmittel (36) antreibbar ist.
  10. Fahrzeug (1) nach Anspruch 9, wobei das Planetengetriebe (38, 39, 40) ein zentrales, drehbewegliches Sonnenzahnrad (38), zumindest zwei festgelegte, drehbewegliche Planetenzahnräder (39) und ein drehbewegliches Hohlzahnrad (40) umfasst, wobei das erste Antriebsmittel (36) mit dem zentralen Sonnenzahnrad (38) und mit der Nabe (4) drehfest in Eingriff steht.
DE102019109854.8A 2019-04-15 2019-04-15 Fahrzeug Withdrawn DE102019109854A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019109854.8A DE102019109854A1 (de) 2019-04-15 2019-04-15 Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019109854.8A DE102019109854A1 (de) 2019-04-15 2019-04-15 Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019109854A1 true DE102019109854A1 (de) 2020-10-15

Family

ID=72613335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019109854.8A Withdrawn DE102019109854A1 (de) 2019-04-15 2019-04-15 Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019109854A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3207852C2 (de)
EP1972545B1 (de) Propulsionsantrieb
DE2403016A1 (de) Getriebe fuer ein vortriebsgeblaese mit veraenderlicher blattsteigung
WO2020165240A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein elektrofahrrad mit einer um eine vierte wellenachse drehbaren rotorwelle eines elektromotors
DE202005003848U1 (de) Fahrzeuglenkvorrichtung mit feststehendem Mittelteil
DE3401628C2 (de) Antrieb für Kraftfahrzeuge
DD157324A5 (de) Schiffsgetriebe mit einer nebenabtriebswelle
DE3401627C2 (de) Vierradantrieb für Kraftfahrzeuge
DE102009000993A1 (de) Steuereinrichtung und Bootsantrieb mit Steuereinrichtung
DE102019109854A1 (de) Fahrzeug
DE102005062168A1 (de) Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine, insbesondere Pressenantrieb, sowie Umformmaschine
DE102012217102A1 (de) Getriebeanordnung
DE102019123169A1 (de) Elektrische Antriebseinheit mit einer elektrischen Antriebsmaschine sowie einem Drehmomentwandler
DE102009031214A1 (de) Achsgetriebe
DE60005261T2 (de) Antriebssystem für ein Flugzeug mit schwenkbarem Rotor
WO2001056877A1 (de) Zweimotoren-schiffsantriebsanlage
DE102007021238A1 (de) Achs-bzw. Ausgleichsgetriebe für Fahrzeuge
CH644809A5 (de) Schiffstransmission.
DE102019218535A1 (de) Planetengetriebeanordnung
DE102019109851A1 (de) Fahrzeug
DE102018215933A1 (de) Getriebevorrichtung mit einem Planetengetriebe und einem Differentialgetriebe sowie Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE2445209A1 (de) Geschwindigkeitsregler zur uebersetzung der drehung zwischen zwei achsgleich ausgerichteten wellen
DE102014005516A1 (de) Getriebeanordnung für einen Schiffsantrieb und Schiffsantrieb mit einer Getriebeanordnung
DE4328563C1 (de) Lenkradanordnung mit einer relativ zum Lenkrad stillstehenden Prallplatte
DE102019109852A1 (de) Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee