可折疊飛行輪椅的制作方法
【專利摘要】本案所述的可折疊飛行輪椅，系一種可變形為四軸飛行器的車輛，其車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板，旋翼和車輪均安裝在腿板上；其旋翼的旋轉(zhuǎn)面與車輪的旋轉(zhuǎn)面平行；行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪輪胎觸地，飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼的旋轉(zhuǎn)面水平；旋翼及與之安裝于同一腿板上的車輪兩者系由同一電機(jī)驅(qū)動；行駛時電機(jī)低轉(zhuǎn)速，設(shè)置于旋翼上的彈簧使槳葉向下折疊，槳葉根部的凸牙嚙合套在旋翼軸上的齒輪管傳動車輪。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單可靠成本低，市場覆蓋面廣，小巧便捷停車易，能耗低經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
【專利說明】 可折疊飛行輪椅

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本案涉及道路車輛領(lǐng)域，尤為一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的兩棲車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的小型轎車雖能時速過百，行駛于擁堵市區(qū)走走停停，均速常30千米而已。因此轎車系能耗大、成本高的交通工具。本案旨在設(shè)計一種低能耗的、可轉(zhuǎn)為為四軸飛行器的、小巧便捷的車輛，以飛越路障和擁堵區(qū)來提高通行效率。
[0003]英國南安普敦大學(xué)(Southampton University)的設(shè)計師維托(WitoldMielniczek)設(shè)計了一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛，其作品被展示于極客網(wǎng)(Kickstarter),網(wǎng)址為
[0004](https://www.kickstarter.com/projects/2017062404/b-go_beyond)o
[0005]作品中車輪與旋翼的結(jié)合這一關(guān)鍵點有如下特征:車輪具有中空的龐大輪轂，輪轂并不與輪胎一起旋轉(zhuǎn)；旋翼被安置于輪轂中心位置，旋翼輸出軸與車輪軸彼此垂直。其缺點如下:大型中空輪轂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限，造價昂貴，其車輛載重有限且將笨重。因此其方案暫時停留在模型階段難于載人。
[0006]本案創(chuàng)新有別于彼:車輪系尋常車輪，輪轂與輪胎一起旋轉(zhuǎn)；旋翼被安置于車輪旁，旋翼輸出軸與車輪軸彼此平行。旋翼可向下折疊，旋翼與其旁之車輪以同一電機(jī)驅(qū)動，旋翼根部設(shè)有一個巧妙的離合器，令旋翼折疊后傳動車輪，以利旋翼之安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本案之創(chuàng)新含兩大重點:其一是車輛架構(gòu)的設(shè)計，也即架構(gòu)上便于車輛與飛行器之間的轉(zhuǎn)化，要求便利可靠；其二是車輪與旋翼的結(jié)合，充分考慮其傳動的便利和結(jié)構(gòu)的簡潔簡潔可靠。
[0008]技術(shù)方案之目的與特色:一、盡可能的減輕重量，提升效率降低能耗:使用直徑更小更輕的輪胎搭配大直徑的旋翼；二、為單人駕駛而設(shè)計，盡可能的小巧便攜便于收納與停泊；三、結(jié)構(gòu)盡可能的簡單、可靠，使用便捷，以降低成本提高實用性和市場性。
[0009]架構(gòu)設(shè)計:整個車身當(dāng)作一個箱體對待，那么兩側(cè)各固定一腿板，該腿板翻轉(zhuǎn)水平則為機(jī)翼，托舉旋翼成為四軸飛行器；該腿板翻轉(zhuǎn)與地垂直則便利車輪轉(zhuǎn)動行駛，成為車輛；該腿板向車身內(nèi)部翻轉(zhuǎn)收納則成為旅行箱便利安放。又:箱體尾部再追加一可翻轉(zhuǎn)之板面，翻轉(zhuǎn)依靠固定當(dāng)作駕駛員座椅的靠背。
[0010]動力設(shè)計:車輪直徑盡可能小巧，一方面為了減重，另一方面為了降低對旋翼空氣動力性能的影響。采用四個車輪和四個旋翼由四個電機(jī)驅(qū)動的方案，也即車輪和旋翼由同一個電機(jī)驅(qū)動。行駛時旋翼折疊收納，以避免損壞槳葉。
[0011]基礎(chǔ)方案特征概括:
[0012]如附圖1-4所示，本質(zhì)上是一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛，車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板，旋翼和車輪均安裝在腿板上；其旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面與車輪(101)的旋轉(zhuǎn)面平行；行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪(101)輪胎觸地，飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面水平；旋翼(1020)及與之安裝于同一腿板上的車輪(101)兩者系由同一電機(jī)驅(qū)動；
[0013]行駛時電機(jī)低轉(zhuǎn)速，設(shè)置于旋翼(1020 )上的彈簧(82 )使槳葉(80 )向下折疊，槳葉(80 )根部的凸牙(801)嚙合套在旋翼軸上的齒輪管(83 )傳動車輪(84 );
[0014]飛行時電機(jī)高轉(zhuǎn)速，離心力強(qiáng)于設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)水平，槳葉(80)根部的凸牙(801)脫離套在旋翼軸上的齒輪管(83)不再傳動車輪(84)。
[0015]進(jìn)一步的:兩腿板可向車身內(nèi)翻轉(zhuǎn)相互疊放于車身內(nèi)。
[0016]進(jìn)一步的:車身內(nèi)還具有背板(3)，背板(3)另一端具有轉(zhuǎn)軸定于箱體，該轉(zhuǎn)軸之軸線平行于箱體后側(cè)面之上外沿，背板(3)可依此轉(zhuǎn)軸向外翻轉(zhuǎn)后固定于箱體，亦可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)收納于箱體內(nèi)，平躺于兩腿板之下。
[0017]進(jìn)一步的:旋翼(1020)和車輪(101)兩者的轉(zhuǎn)軸重合，也即齒輪管(83)固定在車輪(101)的輪轂中心。
[0018]該創(chuàng)新車之優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單可靠成本低；行駛時速低或可不用駕照，市場覆蓋面廣；小巧便捷不懼停車難；能耗低經(jīng)濟(jì)環(huán)保。依本案所設(shè)計之車，雖時速低下，卻因此可令結(jié)構(gòu)簡單成本低，例如無需考慮如轎車一般的高強(qiáng)度防撞安全，又無需考慮強(qiáng)大的剎車；其時速低之缺點為其可飛行跨越擁堵和路障之優(yōu)點所彌補(bǔ)，又以可折疊小巧之優(yōu)點便利停泊，概而論之，不失為一城市交通之優(yōu)良工具。該技術(shù)亦可轉(zhuǎn)用于兩棲無人機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是行駛時外形；圖2是飛行時外形；圖3是折疊成旅行箱外形；圖4是旋翼傳動車輪縱剖面。

【具體實施方式】
[0020]如圖1所示的車輛，具有四個車輪外形與一般電動輪椅無異，其顯著區(qū)別在于:車輪較小，且其中心軸向外凸出，該軸頂端裝有折疊槳旋翼，該槳展開時的直徑大于車輪的直徑，但是其向下折疊時，可以使旋翼槳尖不觸地。
[0021]折疊槳與車輪系同一電機(jī)驅(qū)動，其具體結(jié)構(gòu)詳見圖4所示:圖中80系旋翼的槳葉，83系齒輪管，該齒輪管套在電機(jī)軸81上可自由轉(zhuǎn)動，且與車輪84的輪轂融為一體能帶動車輪84轉(zhuǎn)動；槳葉80根部具有凸齒801，該槳葉低速旋轉(zhuǎn)時離心力不足，受到彈簧82的拉扯向下折疊時，凸齒801嚙合齒輪管83，從而使得電機(jī)能同時驅(qū)動車輪84。圖中的810系電機(jī)固定于腿板2上面，車輪和旋翼的反面。
[0022]如圖3所示，該車折疊收納時變成一個拉桿旅行箱。圖中I和2是安裝有車輪和旋翼的腿板，該腿板可沿著車身兩側(cè)外沿翻轉(zhuǎn)。3是背板，其可沿著車身尾部的外沿翻轉(zhuǎn)后固定，成為駕駛員乘坐時的靠背，圖中的背板3已放倒收納于車身內(nèi)部，背板3的頂部固定有收縮拉桿，其構(gòu)造一如尋常拉桿旅行箱，兩根桿子嵌入凹口 30之中。
[0023]收納時，背板3先放倒，隨后腿板2翻轉(zhuǎn)放倒平躺在背板3之上，腿板2上的車輪和旋翼嵌入背板3上的網(wǎng)兜302之中以防塵。腿板2上面設(shè)置有兩個圓洞2101，腿板I翻轉(zhuǎn)平躺于腿板2之上時，腿板I之上的車輪和旋翼正好穿過該圓洞嵌入背板3上的網(wǎng)兜之內(nèi)。
[0024]車身的尾部還裝有腳輪400，其構(gòu)造和功效一如尋常旅行箱。行駛時的外形如圖1所示，圖中兩腿板已經(jīng)翻轉(zhuǎn)成垂直于地面固定，此時車輪觸地。車輛的轉(zhuǎn)向通過車身兩側(cè)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。圖中的401系腿板與車身之間的合頁，而背板3則通過轉(zhuǎn)軸113向外翻轉(zhuǎn)依靠于車身尾部固定，成為駕駛員座椅的靠背。此方案中腿板、背板等與車身的固定，用手?jǐn)Q螺絲、掛扣等尋常緊固件即可。
[0025]圖2系飛行時外形，此時兩腿板已經(jīng)翻轉(zhuǎn)展開如兩片機(jī)翼，圖中1020系旋翼，101系車輪。此時車輪不再轉(zhuǎn)動，該車已經(jīng)完全成為一個標(biāo)準(zhǔn)的四軸飛行器。以尋常的四軸飛行器控制設(shè)備進(jìn)行控制，例如深圳大疆公司的飛控系統(tǒng)。圖中的991是一把高強(qiáng)度雨傘，此時橫在兩腿板之間固定充當(dāng)翼梁，而行駛時，該傘則可被固定于車身上遮風(fēng)避雨。車身前段的板子可向下翻轉(zhuǎn)固定，以安放駕駛員的大腿。
[0026]兩腿板可充當(dāng)機(jī)翼，也即其橫截面可以有翼型，例如滑翔性能和安定性都很好的S翼型，如此相對于尋常四軸飛行器而已，因機(jī)翼具備滑翔性能而更安全。
[0027]本創(chuàng)新車輛結(jié)構(gòu)簡單可靠，功能實用，創(chuàng)意獨特，節(jié)能環(huán)保，或可取代摩托車成為交通警察的執(zhí)勤利器。
【權(quán)利要求】
1.一種可折疊飛行輪椅，系一種可轉(zhuǎn)化為四軸飛行器的車輛，其車身有兩片可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)固定的腿板，旋翼和車輪均安裝在腿板上；其旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面與車輪(101)的旋轉(zhuǎn)面平行；行駛時兩腿板向下翻轉(zhuǎn)至極直至車輪(101)輪胎觸地，飛行時兩腿板翻轉(zhuǎn)至旋翼(1020)的旋轉(zhuǎn)面水平；旋翼(1020)及與之安裝于同一腿板上的車輪(101)兩者系由同一電機(jī)驅(qū)動； 行駛時電機(jī)低轉(zhuǎn)速，設(shè)置于旋翼(1020 )上的彈簧(82 )使槳葉(80 )向下折疊，槳葉(80 )根部的凸牙(801)嚙合套在旋翼軸上的齒輪管(83)傳動車輪(84)； 飛行時電機(jī)高轉(zhuǎn)速，離心力強(qiáng)于設(shè)置于旋翼(1020)上的彈簧(82)使槳葉(80)水平，槳葉(80)根部的凸牙(801)脫離套在旋翼軸上的齒輪管(83)不再傳動車輪(84)。
2.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:兩腿板可向車身內(nèi)翻轉(zhuǎn)相互疊放于車身內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:車身內(nèi)還具有背板(3)，背板(3)另一端具有轉(zhuǎn)軸定于箱體，該轉(zhuǎn)軸之軸線平行于箱體后側(cè)面之上外沿，背板(3)可依此轉(zhuǎn)軸向外翻轉(zhuǎn)后固定于箱體充當(dāng)駕駛員座椅靠背，亦可向內(nèi)翻轉(zhuǎn)收納于箱體內(nèi)，平躺于兩腿板之下。
4.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:旋翼(1020)和車輪(101)兩者的轉(zhuǎn)軸重合，也即齒輪管(83)固定在車輪(101)的輪轂中心。
5.如權(quán)利要求2或3所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:車身尾部還裝有腳輪(400),且背板(3)上裝有伸縮拉桿(31)。
6.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:車身上還具有雨傘(991)，飛行時此雨傘可充當(dāng)兩腿板之間的橫梁。
7.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:腿板的橫截面具有翼型。
8.如權(quán)利要求1所述的可折疊飛行輪椅，其特征在于:車輛的轉(zhuǎn)向通過車身兩側(cè)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。
【文檔編號】B60F5/02GK204249766SQ201420418354
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】錢志湘 申請人:錢志湘