一种飞行自行车及系统的制作方法

本发明涉及一种自行车，具体涉及一种具有飞行功能的自行车及系统，属于多功能自行车和环保技术领域。

背景技术：

自行车是一种以人力脚踏板为动力的两轮车辆，也是广为大众所喜爱的、绿色环保的交通与代步工具。但是，现有的普通自行车无法应对日渐严重的交通拥堵问题。长远来看，平面交通迟早会被车流、人流所挤满，因此，未来交通工具势必向近地空间发展。可以说实用的载人飞行交通工具是解决未来城市交通拥堵的必由之路。

国际上，近年来出现了各种载人摩托类似的近地飞行工具。如俄罗斯霍弗瑟夫公司发明了名叫“蝎子”的单座载人飞行器，采用摩托车设计和四轴飞行器技术；荷兰研制的载人飞行摩托车仅需10分钟就可完成变形----从三轮摩托车“变身”旋翼机；澳大利亚人克里斯·马洛伊发明了有两轴螺旋桨驱动的空中飞行“悬空摩托车”等；捷克研究人员推出了四轴飞行与自行车结合的飞行自行车。在国内目前也有不少单位开展了载人摩托的研发，如新大洲电动车与江苏数字鹰科技联合研制的、采用四轴方案的飞行摩托----“黑马”等。文献调研表明，国内外现有飞行摩托类产品多采用独立专用的螺旋桨驱动设计，造价昂贵且人力无法驱动，不利于普及和推广。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种飞行自行车及系统，一方面能解决现有飞行摩托类产品造价昂贵、人力无法驱动及不利于普及推广的问题；另一方面，通过赋予自行车以飞行功能，为解决未来城市交通拥堵提供一种新的可能。

为了实现上述目的，本发明提供一种飞行自行车及系统，由车体、前轮和后轮、车叉(2)、人力驱动装置、转向器(18)、车把组件、控制器(20)和电池(23)组成；所述车体包含车架(1)、支架(8)、支架(11)、姿态电机(13)、车座架(25)和车座(24)；所述前轮包含轮圈(14)、桨叶(15)、驱动电机(16)、轮胎(17)和前轮轴(26)；所述后轮包含驱动电机(3)、桨叶(4)、轮圈(5)、轮胎(6)和后轮轴(27)；所述人力驱动装置包含牙盘(7)、摩擦轮(9)、链条(10)、牙盘(12)和脚蹬(22)；所述车把组件包含车把架(19)和车把(21)。

所述车体的支架(8)、支架(11)、姿态电机(13)、车座架(25)安装在车架(1)上；所述车座(24)安装在所述车座架(25)上；所述支架(8)用于支撑牙盘(7)和摩擦轮(9)；所述支架(11)用于静止时支撑车体的平衡；所述姿态电机(13)安装在车架(1)上，由电池(23)供电并由控制器(20)控制，用于驱动所述车叉(2)绕水平轴线转动，将所述前轮和后轮的姿态调整到骑行状态(前后轮处在垂直方向)或飞行状态(前后轮处在水平方向)。

所述前轮由前轮轴(26)安装在车叉(2)上；所述桨叶(15)固定在轮圈(14)和驱动电机(16)上；所述驱动电机(16)安装在所述前轮轴(26)上，所述轮胎(17)安装在轮圈(14)上；所述驱动电机(16)由电池(23)供电并由控制器(20)控制转速，带动桨叶(15)绕前轮轴(26)转动；所述驱动电机(16)带有电控离合器控制驱动电机(16)与所述前轮轴(26)的离合。

所述后轮由后轮轴(27)安装在车叉(2)上；所述桨叶(4)固定在轮圈(5)和驱动电机(3)上；所述轮胎(6)安装在轮圈(5)上；所述驱动电机(3)由电池(23)供电并由控制器(20)控制转速，带动桨叶(4)绕后轮轴(27)转动；所述驱动电机(3)带有电控离合器控制驱动电机(3)与所述后轮轴(27)的离合。

所述车叉(2)由前段、后端和连接前后段的铰接结构组成，安装在车架(1)上，并由所述姿态电机(13)带动转动，调整所述前轮和后轮姿态到垂直方向或水平方向；所述车叉(2)的铰接结构位于所述转向器(18)内，在骑行状态下，所述铰接结构允许车叉(2)前段在所述车把组件的作用下绕垂直轴线转动，调节所述前轮的走向，且此时所述叉车(2)后段相对车架(1)保持锁定；在飞行状态下所述车叉(2)的前段和后段处于同一直线上，且相对车架(1)保持锁定。

所述人力驱动装置安装在车架(1)上；所述牙盘(7)与摩擦轮(9)固定一体；所述牙盘(12)与脚蹬(22)固定一体；当踩踏所述脚蹬(22)时，所述牙盘(12)通过链条(10)带动与摩擦轮(9)一体的牙盘(7)，并通过摩擦轮(9)带动所述后轮转动。

所述转向器(18)是一个可沿垂直轴线转动的空心铰接结构，安装在所述车体上；在骑行状态下，转向器(18)在所述车把组件的作用下带动所述车叉(2)前端绕垂直轴线转动，调节所述前轮的走向。

所述车把组件的车把架(19)安装在所述转向连接器(18)上；所述车把(21)安装在车把架(19)上。

所述控制器(20)安装在所述车把架(19)上，用于调节所述驱动电机(16)和驱动电机(3)的转速，并通过对所述姿态电机(13)的控制实现所述前轮和后轮姿态的调整；同时，所述控制器(20)可以通过对所述驱动电机(16)的电控离合器的控制，解除或施加所述驱动电机(16)与前轮轴(26)的锁定；所述控制器(20)可以通过对所述驱动电机(3)的电控离合器的控制，解除或施加所述驱动电机(3)与后轮轴(27)的锁定；所述控制器(20)的各种控制开关安装于车把(21)上。

所述电池(23)安装在车架(1)上，并负责为所述控制器(20)、电机(13)、驱动电机(3)及其电控离合器和驱动电机(16)及其电控离合器提供电力。

本发明提供的飞行自行车及系统既可以作为人力脚踏自行车使用，也可以作为电动助力车使用，同时还兼具飞行功能。

附图说明

图1为本发明飞行自行车及系统的总体结构示意图。

图2为本发明飞行自行车及系统的前轮、车叉2前段、转向器18、车把组件、姿态电机13和车架1安装结构示意图。

图3为本发明飞行自行车及系统的控制系统构成示意图。

图4为本发明飞行自行车及系统的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

下面结合具体实施例对本发明加以说明，当然，本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般替换无疑应涵盖在本发明的保护范围内。

其次，本发明结合示意图进行了详细描述，在详述本发明实施例时，对飞行自行车及系统进行了具体的说明，不应以此作为对本发明的限定。

图1为本发明的飞行自行车及系统的总体结构示意图。如图1所示，本发明的飞行自行车及系统由车体、前轮、后轮、车叉2、人力驱动装置、转向器18、车把组件、控制器20和电池23组成；所述车体包含车架1、支架8、支架11、姿态电机13、车座架25和车座24；所述前轮包含轮圈14、桨叶15、驱动电机16、轮胎17和前轮轴26；所述后轮包含驱动电机3、桨叶4、轮圈5、轮胎6和后轮轴27；所述人力驱动装置包含牙盘7、摩擦轮9、链条10、牙盘12和脚蹬22；所述车把组件包含车把架19和车把21。

所述车体的支架8、支架11、姿态电机13、车座架25安装在车架1上；所述车座24安装在所述车座架25上；所述支架8用于支撑牙盘7和摩擦轮9；所述支架11用于静止时支撑车体的平衡。

所述前轮由前轮轴26安装在车叉2上；所述桨叶15固定在轮圈14和驱动电机16上；所述轮胎17安装在轮圈14上；所述驱动电机16由电池23供电并由控制器20控制转速，带动桨叶15绕前轮轴26转动；所述驱动电机16带有电控离合器控制驱动电机16与所述前轮轴26的离合。

所述后轮由后轮轴27安装在车叉2上；所述桨叶4固定在轮圈5和驱动电机3上；所述轮胎6安装在轮圈5上；所述驱动电机3由电池23供电并由控制器20控制转速，带动桨叶4绕后轮轴27转动；所述驱动电机3带有电控离合器控制驱动电机3与所述后轮轴27的离合；所述姿态电机13由电池23供电并由控制器20控制，用于驱动所述车叉2绕水平轴线转动，将所述前轮和后轮的姿态调整到骑行状态(前后轮同时处在垂直方向)或飞行状态(前后轮同时处在水平方向)。

图2给出了所述车叉2与所述前轮、转向器18、姿态电机13和车架1的安装示例；图2中，所述车叉2由前段、后端和连接前后段的铰接结构组成，安装在所述车架1上，并由所述姿态电机13带动转动，调整所述前轮和后轮姿态到垂直方向或水平方向；所述车叉2的铰接结构位于所述转向器18内，在骑行状态下，所述铰接结构允许车叉2前段在所述车把组件的作用下绕垂直轴线转动，调节前轮的走向，且此时所述叉车2后段相对车架1保持锁定；在飞行状态下所述车叉2的前段和后段处于同一直线上，且相对车架1保持锁定。

所述人力驱动装置安装在车架1上；所述牙盘7与摩擦轮9固定一体；所述牙盘12与所述脚蹬22固定一体；当踩踏所述脚蹬22时，所述牙盘12通过链条10带动与摩擦轮9一体的牙盘7，并通过摩擦轮9带动所述后轮转动。

所述转向器18是一个可沿垂直轴线转动的空心铰接结构，安装在所述车体上；在骑行状态下，转向器18在所述车把组件的作用下带动所述车叉2前端绕垂直轴线转动，调节所述前轮的走向。

所述车把组件的车把架19安装在所述转向器18上；所述车把21安装在所述车把架19上。

图3给出了本发明飞行自行车及系统的控制系统构成示例；图3中，所述控制器20安装在所述车把架19上，用于调节所述驱动电机16和驱动电机3的转速，并通过对所述姿态电机13的控制实现所述前轮和后轮姿态的调整；同时，所述控制器20可以通过对所述驱动电机16的电控离合器的控制，解除或施加驱动电机16与所述前轮轴26的锁定；所述控制器20可以通过对所述驱动电机3的电控离合器的控制，解除或施加驱动电机3与所述后轮轴27的锁定；所述控制器20通过安装于车把21上的各种控制开关(未图示)来实现控制。

所述电池23安装在车架1上，并负责为控制器20、电机13、驱动电机3、驱动电机16以及驱动电机3的电控离合器和驱动电机16的电控离合器提供电力。

再一实施例中，如图4所示，图4中在所述前轮轮圈14与轮胎17之间安装有轮圈29和轴承28；当所述驱动电机16与所述前轮轴26锁死时，所述轮胎17仍可绕所述前轮轴26转动；所述后轮与所述前轮采用同样结构。

再一实施例中，所述人力驱动装置可以采用无链条装置直接把所述脚蹬踩踏产生的转动传递到所述后轮上，驱动所述后轮的转动。

再一实施例中，在所述车叉2的前段和后段分别安装有调整所述前轮和后轮飞行倾角的装置，通过调整所述前轮和后轮的倾斜角来改变飞行方向。

再一实施例中，将所述车叉2分成前段和后段独立的两部分，并通过在前段和后段分别安装位姿调节系统来分别控制所述前轮和后轮的姿态。

再一实施例中，所述车架2分成独立的前段和后段；所述车叉2后段带有独立的位姿调节系统；所述车叉2前段带有独立的位姿调节系统；在骑行状态下，将所述车叉2前段通过轴线调节装置直接与所述车把架19相连，通过所述车把21直接控制所述前轮的走向；在飞行状态下，所述车叉2前段通过轴线调节装置回到初始位置与所述车叉2后段处于同一直线上。

再一实施例中，可根据需要为所述前轮和后轮安装挡泥板(未图示)。

本发明的飞行自行车及系统兼具自行车、电动助力车和飞行等多种功能，且结构简单，大大方便了使用者；在骑行状态下，所述前轮和后轮就是自行车车轮；在飞行状态下，安装于所述前轮和后轮上的桨叶就成了螺旋桨，为飞行提供升力；用户可以通过简单地调整身体向不同方向的倾斜来调整飞行的方向，使用简单方便；另外，本发明不仅可以解决人们出行、旅游、特别是交通拥堵时的难题，同时也广泛适用于运动健身和旅游景点。

上面所述的实施例仅仅是对本发明飞行自行车及系统的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，倘若对本发明所做的修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。