一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨及其收纳方法

本发明属于飞行汽车领域，涉及一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨及其收纳方法。

背景技术：

1、随着飞行汽车的发展，未来飞行汽车设计在空间收纳和整车外观的要求下，对飞行汽车螺旋桨的自动、定点收纳提出了严格的要求，飞行汽车现有的技术一般为手动收纳或桨叶不收纳，手动收纳需要人工操作，操作繁琐不适用于飞行汽车，桨叶不收纳则占据汽车大量空间，使得轴距变长质量增大。在飞行器领域中的自动收纳机构无法做到定点自动收纳，桨叶上安装电机，结构复杂，控制、取电困难，增加成本不适用于飞行汽车。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨及其收纳方法，收纳结构简单、占用空间小、低成本且容易控制。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，包括输出轴、联动爪和机臂；

4、输出轴顶底端分别固定有相互垂直的连接座和凸轮拨杆，连接座两侧铰接有桨叶，桨叶展开时与连接座平行，连接座和桨叶之间连接有复位机构，桨叶位于铰接点两侧均设置有桨叶挡销；

5、联动爪通过直线驱动机构设置在机臂上，驱动方向为机臂长度方向，联动爪中部设置有内环面，前端中心设置有凹槽，凹槽与内环面连通，内环面半径大于凸轮拨杆轴心至前端距离，凹槽宽度等于凸轮拨杆宽度，联动爪前端向两侧设置有桨叶挡杆，桨叶挡杆与机臂长度方向垂直。

6、优选的，输出轴靠近顶端设置有花键，花键与连接座配合安装，输出轴顶端设置有螺纹，并螺纹连接有螺纹压盘，螺纹压盘盖在连接座顶部。

7、进一步，螺纹压盘和输出轴顶端采用自紧螺纹。

8、优选的，连接座为工字型，包括上下两层，桨叶铰接在连接座两侧，且位于上下层之间。

9、优选的，复位机构采用扭簧或弹簧。

10、进一步，桨叶靠近铰接点处设置有弹簧固定销，连接座两侧设有弹簧连接点，弹簧连接点位于桨叶铰接点和弹簧固定销之间，弹簧固定销和弹簧连接点之间连接有复位弹簧，复位弹簧收紧时，桨叶与连接座平行。

11、优选的，凸轮拨杆前端设置有滑轮。

12、优选的，直线驱动机构包括丝杆套、丝杆和丝杆电机，丝杆套设置在联动爪后端，丝杆和丝杆电机平行固定在机臂上，丝杆穿过联动爪上的丝杆套，与丝杆电机直接相连。

13、优选的，丝杆一端连接丝杆电机，另一端通过止推轴承固定在再机臂上。

14、一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨的螺旋桨收纳方法，螺旋桨电机停机后桨叶仍可自由转动，当直线驱动机构带动联动爪向后运动执行收纳动作时，凸轮拨杆前端与内环面接触时，带动凸轮拨杆向联动爪运动方向接近平行，联动爪继续向后运动，凹槽夹住凸轮拨杆，限制其旋转，此时连接座与机臂垂直，桨叶挡杆与桨叶挡销接触，桨叶挡杆克服复位机构，压着桨叶挡销绕桨叶铰接点旋转，直到内侧的桨叶挡销抵住连接座，此时桨叶固定且联动爪不再运动，桨叶与机臂保持平行，折叠完成，且位置固定。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明在收纳时，通过直线驱动机构带动联动爪向后运动，内环面和凹槽对桨叶的逐渐限位，限制其旋转，桨叶挡杆压着桨叶挡销绕桨叶铰接点旋转，带动桨叶旋转至与机臂平行，从而完成折叠收纳，并且无论螺旋桨以何种角度停下，内环面总能对凸轮拨杆产生一个非径向力，从而带动整个连接座转动到正确位置，以备接下来的桨叶收纳。

17、进一步，采用自紧螺纹，防止输出轴和连接座松脱，导致桨叶脱出造成危险。

18、进一步，凸轮拨杆前端的滑轮能够减少与内环面的摩擦，提高收纳流畅性。

19、进一步，丝杆通过止推轴承固定在再机臂上，提高稳定性。

技术特征：

1.一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，包括输出轴(4)、联动爪(6)和机臂(17)；

2.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，输出轴(4)靠近顶端设置有花键，花键与连接座(2)配合安装，输出轴(4)顶端设置有螺纹，并螺纹连接有螺纹压盘(3)，螺纹压盘(3)盖在连接座(2)顶部。

3.根据权利要求2所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，螺纹压盘(3)和输出轴(4)顶端采用自紧螺纹。

4.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，连接座(2)为工字型，包括上下两层，桨叶(5)铰接在连接座(2)两侧，且位于上下层之间。

5.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，复位机构采用扭簧或弹簧。

6.根据权利要求5所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，桨叶(5)靠近铰接点处设置有弹簧固定销(7)，连接座(2)两侧设有弹簧连接点(10)，弹簧连接点(10)位于桨叶铰接点和弹簧固定销(7)之间，弹簧固定销(7)和弹簧连接点(10)之间连接有复位弹簧(8)，复位弹簧(8)收紧时，桨叶(5)与连接座(2)平行。

7.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，凸轮拨杆(1)前端设置有滑轮。

8.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，直线驱动机构包括丝杆套(14)、丝杆(16)和丝杆电机(15)，丝杆套(14)设置在联动爪(6)后端，丝杆(16)和丝杆电机(15)平行固定在机臂(17)上，丝杆(16)穿过联动爪(6)上的丝杆套(14)，与丝杆电机(15)直接相连。

9.根据权利要求1所述的飞行汽车自动定点收纳螺旋桨，其特征在于，丝杆(16)一端连接丝杆电机(15)，另一端通过止推轴承固定在再机臂(17)上。

10.一种基于权利要求1-9任意一项所述飞行汽车自动定点收纳螺旋桨的螺旋桨收纳方法，其特征在于，螺旋桨电机停机后桨叶(5)仍可自由转动，当直线驱动机构带动联动爪(6)向后运动执行收纳动作时，凸轮拨杆(1)前端与内环面(11)接触时，带动凸轮拨杆(1)向联动爪(6)运动方向接近平行，联动爪(6)继续向后运动，凹槽夹住凸轮拨杆(1)，限制其旋转，此时连接座(2)与机臂(17)垂直，桨叶挡杆(12)与桨叶挡销(9)接触，桨叶挡杆(12)克服复位机构，压着桨叶挡销(9)绕桨叶铰接点旋转，直到内侧的桨叶挡销(9)抵住连接座(2)，此时桨叶(5)固定且联动爪(6)不再运动，桨叶(5)与机臂(17)保持平行，折叠完成，且位置固定。

技术总结
本发明公开了一种飞行汽车自动定点收纳螺旋桨及其收纳方法，包括输出轴、联动爪和机臂；输出轴顶底端分别固定有相互垂直的连接座和凸轮拨杆，连接座两侧铰接有桨叶，桨叶展开时与连接座平行，连接座和桨叶之间连接有复位机构，桨叶位于铰接点两侧均设置有桨叶挡销；联动爪通过直线驱动机构设置在机臂上，驱动方向为机臂长度方向，联动爪中部设置有内环面，前端中心设置有凹槽，内环面半径大于凸轮拨杆轴心至前端距离，凹槽宽度等于凸轮拨杆宽度，联动爪前端向两侧设置有桨叶挡杆。能够完成螺旋桨的折叠收纳，并且无论螺旋桨以何种角度停下，内环面总能对凸轮拨杆产生一个非径向力，从而带动整个连接座转动到正确位置。

技术研发人员：韩毅,兰理文,郭栋,孔米闯,陈姝廷,马骊溟
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5