CN112339515B - 一种分体式汽车及其乘员舱、飞行器单元和底盘部 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种分体式汽车及其乘员舱、飞行器单元和底盘部，其中，一种分体式汽车的乘员舱，用于载人或载物，乘员舱的多侧面设置多个固定点；固定点用于与分体式汽车的飞行器单元的连接点或者分体式汽车的底盘部的连接点连接；固定点包括机械固定连接件和电力与信号端口；飞行器单元和底盘部分别具有与所述固定点连接的连接点和连接部件。根据本技术方案，使得分体式汽车的乘员舱与飞行器单元和底盘部的连接简单方便，提高飞行汽车飞行过程中的安全性和稳定性，增强飞行状态的配置灵活度并降低故障率。

Description

一种分体式汽车及其乘员舱、飞行器单元和底盘部

技术领域

本发明涉及飞行电动汽车领域，特别涉及一种分体式汽车及其乘员舱、飞行器单元和底盘部。

背景技术

随着城市化的进程不断推进，交通拥堵问题和交通安全问题愈发严重。飞行汽车的出现则可以大大缓解交通拥堵问题和交通安全问题，节约人们的出行时间，缩短两地距离。但是飞行汽车存在许多问题，例如在汽车进入飞行状态后，旋翼或其他类型的飞行器装置需要带动1吨左右的整车升空，能耗极大，而且在飞行汽车落地的过程中，车轮处的传动装置将受到非常大的冲击力矩作用。当飞行汽车在马路上正常行驶时，巨大的旋翼机构又会占据过多的空间，影响道路上其他车辆的正常行驶，威胁到了在人行道上的行人安全，干扰了正常的交通秩序，旋翼机构易受道路上其他障碍物的影响。研究分体式飞行汽车以解决上述问题已成为整车厂和研究所研究的重要课题，分体式飞行汽车即为将整体分为飞行器、乘员舱、底盘，飞行时将飞行器与乘员舱连接，地面行驶时将乘员舱与底盘相连接。

现有的分体式飞行汽车的飞行器均采用的是单体多旋翼(涵道)的飞行器，由单个飞行器单元与乘员舱连接，在飞行过程中若飞行器因故障或事故失去效能，则极其容易导致失去升力等极度危险工况的发生，严重威胁乘员的生命安全和飞行汽车系统的稳定性。此外，飞行器部分、底盘部与乘员舱的结合部位置不同，为保证通讯和电力交互等问题，其连接形式比较复杂，在实际结合时，结合难度较大，需要耗费大量时间进行拆解与结合。

发明内容

为了改善上述问题，本发明的目的在于设计了一种分体式汽车及其乘员舱、飞行器单元和底盘部，使得分体式汽车的乘员舱与飞行器单元和底盘部的连接简单方便，并且提高飞行汽车飞行过程中的安全性和稳定性。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种分体式汽车的乘员舱，所述乘员舱用于载人或载物，所述乘员舱的两侧面设置多个固定点；

所述固定点用于与分体式汽车的飞行器单元的连接点或者分体式汽车的底盘部的连接点连接；

所述固定点包括固定连接件和电力与信号端口。

另一方面，本发明提供一种分体式汽车的飞行器单元，所述飞行器单元为包括旋翼或涵道的飞行装置，还包括传动装置、电机、飞行器控制系统及动力电池，在所述飞行器单元的一端部设置有连接点；

所述连接点用于与分体式汽车的乘员舱的固定点连接；

所述连接点包括活动连接件和接插件，所述活动连接件用于与分体式汽车的乘员舱的固定连接件连接，所述接插件用于与分体式汽车的乘员舱的电力与信号端口连接。

再一方面，本发明提供一种分体式汽车的底盘部，包括传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、电机及动力电池，所述底盘部的两侧边设置多个连接点；

所述连接点用于与分体式汽车的乘员舱的固定点连接；

所述连接点包括活动连接件和接插件，所述活动连接件用于与分体式汽车的乘员舱的固定连接件连接，所述接插件用于与分体式汽车的乘员舱的电力与信号端口连接。

再一方面，本发明提供一种分体式汽车，包括如上述的乘员舱及上述的飞行器单元，所述飞行器单元的数量根据飞行控制需要和飞行重量进行设置；所述飞行器单元通过连接点与所述乘员舱的固定点连接，包括：所述连接点的活动连接件的扣环扣入所述固定点的固定连接件的倒钩中，所述连接点的接插件与所述固定点的电力与信号端口连接。

再一方面，本发明提供一种分体式汽车，其特征在于，包括如上述的乘员舱及如上述的底盘部；所述底盘部通过连接点与所述乘员舱的固定点连接，包括：所述连接点的活动连接件的扣环扣入所述固定点的固定连接件的倒钩中，所述连接点的接插件与所述固定点的电力与信号端口连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1.飞行器部分与乘员舱的结合部也是底盘部与乘员舱的结合部，连接方式方面采用类似于搭扣连接形式的软连接方式，同时在结合部分设置接插件和端口来实现通讯和电力交互，简化了连接结构。

2.采用多个飞行器单元与乘员舱相结合，一旦有部分飞行器失效，可以就近由新的飞行器过来补充替换故障飞行器，降低了由于故障或者意外的发生对乘员生命安全造成危害的可能。

3.根据飞行距离、高度和时间等自由调整飞行器单元的数量，实现了飞行器自由度可调，提高了飞行过程中飞行器的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的飞行器单元的结构示意图；

图2为本发明实施例的乘员舱的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例的乘员舱的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例的底盘部的侧视结构示意图；

图5为本发明实施例的底盘部的俯视结构示意图；图6为本发明实施例的分体式汽车各部分间信号和电力交互示意图；

图7为本发明实施例的分体式汽车各部分间的连接结构侧视示意图；

图8为本发明实施例的分体式汽车各部分间的连接结构俯视示意图。

其中附图标记所对应的名称如下：1-可控扳手，2-扣环，3-倒钩，4-限位块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2、3所示，本实施例提供了一种分体式汽车的乘员舱，所述乘员舱用于载人或载物，所述乘员舱的两侧面对称设置多个固定点；所述固定点用于与分体式汽车的飞行器单元的连接点或者分体式汽车的底盘部的连接点连接；所述固定点包括固定连接件和电力与信号端口。

优选地，所述固定点的个数为6个或8个，具体可根据实际需要配置2n个数量的固定点，n为大于0的整数；所述固定连接件包括倒钩和限位块，所述限位块设置在所述倒钩端部。

如图1所示，本实施例还提供了一种分体式汽车的飞行器单元，所述飞行器单元为包括旋翼或涵道等形式的飞行装置，还包括传动装置、电机、飞行器控制系统及动力电池，在所述飞行器单元的一端部设置有连接点；所述连接点用于与分体式汽车的乘员舱的固定点连接；所述连接点包括活动连接件和接插件，所述活动连接件用于与分体式汽车的乘员舱的固定连接件连接，所述接插件用于与分体式汽车的乘员舱的电力与信号端口连接。

优选地，如图7、8所示，所述活动连接件包括底座、扣环和可控扳手，所述可控扳手的一端固定在底座上，所述扣环的一端与所述可控扳手活动连接。

优选地，所述动力电池与所述电机连接，用于给所述电机提供电力，所述动力电池还通过接插件与分体式汽车的乘员舱的蓄电池连接，用于给所述蓄电池充电。

如图4、5所示，本实施例还提供了一种分体式汽车的底盘部，包括传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、电机及动力电池，其特征在于，所述底盘部的两侧边对称设置多个连接点；

所述连接点用于与分体式汽车的乘员舱的固定点连接；

所述连接点包括活动连接件和接插件，所述活动连接件用于与分体式汽车的乘员舱的固定连接件连接，所述接插件用于与分体式汽车的乘员舱的电力与信号端口连接。

优选地，如图7、8所示，所述连接点设置为多个，所述活动连接件包括底座、扣环和可控扳手，所述可控扳手的一端固定在底座上，所述扣环的一端与所述可控扳手活动连接。

优选地，所述动力电池与所述电机连接，用于给所述电机提供电力，所述动力电池还通过接插件与分体式汽车的乘员舱的蓄电池连接，用于给所述蓄电池充电。

本实施例还提供了一种分体式汽车，包括乘员舱及飞行器单元，所述飞行器单元数量可根据飞行控制需要和飞行质量进行设置；所述飞行器单元通过连接点与所述乘员舱的固定点连接，包括：所述连接点的活动连接件的扣环扣入所述固定点的固定连接件的倒钩中，所述连接点的接插件与所述固定点的电力与信号端口连接。

本实施例还提供了一种分体式汽车，包括乘员舱及底盘部；所述底盘部通过连接点与所述乘员舱的固定点连接，包括：所述连接点的活动连接件的扣环扣入所述固定点的固定连接件的倒钩中，所述连接点的接插件与所述固定点的电力与信号端口连接。

具体操作方式为：在乘员舱中间位置的外围设置多个固定点用于跟飞行器部分或底盘部进行结合。每个飞行器单元有一个连接点用于跟乘员舱上的一个固定点进行连接。底盘部设置与乘员舱的固定点等数量的连接点。在飞行过程中，通过飞行控制需要和飞行质量设置飞行器的数量和与之连接的乘员舱上固定点的位置；在陆地正常行驶时，底盘部的连接点与乘员舱上的全部固定点相结合。结合方式采用类似于搭扣连接的软连接方式。同时，在乘员舱固定点处设置端口，在飞行器和底盘的连接点上设置接插件，从而实现两连接部分的信号和电力交互。

其中，飞行器单元和底盘部的动力系统均采用纯电驱动系统，包括电动机、动力电池、蓄电池，当电动机工作时，动力电池给电机系统供电，同时给蓄电池充电。每个飞行器单元上均有独立的动力电池和电机系统，电机系统带动旋翼的转动，实现前进、倒退和升降。由于乘员舱不含电机，仅用于载人或载物，因此其自身无自由度，默认无电池，也可选装电池用于乘员舱内部的电附件的供电。

图6为分体式汽车各部分间信号和电力交互示意图。当乘员舱与飞行器单元相结合时，飞行器单元连接点处的接插件将被接入位于乘员舱固定点处的端口内。主控制器SC对整车在飞行过程中的工况进行判断，并且接受驾驶员的指令，向各飞行器单元发送信号。位于各飞行器单元上的动力电池为电机和电机控制器供电。电机控制器C1、……、Cn接收到SC的信号后综合当前工况，发送指令给电机，调整电机的转速，实现飞行器的前进、倒退和升降。同理，当底盘部与乘员舱相结合时，底盘部连接件处的接插件将被接入到乘员舱上的端口内，主控制器SC对对车辆行驶工况进行综合判断，接受驾驶员的指令，向电机控制器Cv发送信号。Cv接收到SC的信号后，控制电机实现加速、减速等。

在乘员舱的外围设置多个固定点用于跟飞行器单元或底盘部进行结合，同时，在乘员舱的固定点上设置有电力和信号端口，在结合时，通过乘员舱固定点上的端口和飞行器单元或底盘部连接点上的接插件来进行电力和信号的交互。

单个飞行器单元的连接点只能与乘员舱上的一个固定点连接，而底盘部的连接点则是与乘员舱的固定点等数量的，连接时与乘员舱上的全部固定点连接。

分体式飞行汽车各部分的结合与拆解均在服务站进行。当飞行器单元与乘员舱相连接时，服务站内的工作人员根据飞行行程的距离、飞行时间、飞行高度等设置不同数量的飞行器单元和乘员舱上的固定点并连接，使得飞行器有不同的自由度。

乘员舱与飞行器单元或底盘部的结合方式为特制搭扣连接方式。在结合时，使得扣环进入固定点处的倒钩结构处，在通过增加限位块防止扣环脱出倒钩。

采用多个飞行器单元，可以大大提高飞行过程中飞行器的灵活性，同时确保了飞行过程中的安全性，在飞行过程中即使有一飞行器单元因故障或事故失去效能，也不会影响整体的飞行状态，保证了飞行过程中乘客的安全。

图7、8为结合处的连接结构示意图。其中，倒钩部分位于乘员舱的固定点上，飞行器单元的活动连接件和底盘部的活动连接件大致相同。在结合时，先向上移动可控扳手1，使得扣环2进入固定点处的倒钩3内，再下压可控扳手1，使得扣环2压紧倒钩3，最后为了防止扣环2在遭遇颠簸等工况而脱出倒钩3，需要在倒钩处安装限位块4。限位块4在安装后无法移动，进而保证了扣环2不会脱出。

采用类似搭扣连接的软连接方式，飞行器与乘员舱的结合部同时是底盘与乘员舱的结合部，大大简化了连接处的构造，缩短了乘员舱与飞行器或底盘部结合和拆解的时间，同时接插件和端口均相同，使得两部分的信号和电力交互更容易。

应理解，本发明实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种分体式汽车，包括乘员舱及飞行器单元，所述乘员舱用于载人或载物，所述飞行器单元为包括旋翼或涵道的飞行装置，还包括传动装置、电机、飞行器控制系统及动力电池，其特征在于，所述分体式汽车还包括用于替换所述飞行器单元的底盘部；

所述乘员舱的两侧面设置多个固定点；

所述固定点用于与分体式汽车的飞行器单元的连接点或者分体式汽车的底盘部的连接点连接；

所述固定点包括固定连接件和电力与信号端口；所述固定连接件包括可控倒钩和限位块，所述限位块设置在所述倒钩端部；

在所述飞行器单元的一端部设置有连接点；

所述飞行器单元的连接点用于与所述乘员舱的固定点连接；

所述飞行器单元的连接点包括活动连接件和接插件，所述活动连接件用于与乘员舱的固定连接件连接，所述接插件用于与所述乘员舱的电力与信号端口连接；

所述活动连接件包括底座、扣环和可控扳手，所述可控扳手的一端固定在底座上，所述扣环的一端与所述可控扳手活动连接；

当所述飞行器单元与所述乘员舱连接时，所述飞行器单元的数量根据飞行控制需要和飞行重量进行设置；所述飞行器单元通过连接点与所述乘员舱的固定点连接，包括：所述连接点的活动连接件的扣环扣入所述固定点的固定连接件的倒钩中，所述连接点的接插件与所述固定点的电力与信号端口连接。

2.如权利要求1所述的分体式汽车，其特征在于，所述固定点的个数为6个或8个。

3.如权利要求2所述的分体式汽车，其特征在于，所述动力电池与所述电机连接，用于给所述电机提供电力，所述动力电池通过接插件能够与分体式汽车的乘员舱的蓄电池连接，用于给所述蓄电池充电。

4.如权利要求1所述的分体式汽车，其特征在于，所述底盘部包括传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、底盘部电机及底盘部动力电池，所述底盘部的两侧边设置多个连接点；

所述底盘部的连接点用于与分体式汽车的乘员舱的固定点连接；

所述底盘部的连接点包括底盘部活动连接件和底盘部接插件，所述底盘部活动连接件用于与分体式汽车的乘员舱的固定连接件连接，所述底盘部接插件用于与分体式汽车的乘员舱的电力与信号端口连接；

所述底盘部活动连接件包括底座、扣环和可控扳手，可控扳手的一端固定在底座上，扣环的一端与可控扳手活动连接。

5.如权利要求4所述的分体式汽车，其特征在于，所述底盘部的连接点数量与对应的乘员舱上固定点的数量相等。

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