本发明专利技术涉及一种扑翼装置，其带有基体(2)、驱动装置(3)和扑翼(4)，其中，所述扑翼(4)包括第一和第二翼段(8、9)以及在第一和第二翼段(8、9)之间的铰接装置(42)，其中，所述第一翼段(8)具有用于可回转运动地支承在基体(2)上的铰接机构(7)，其中，所述驱动装置(3)被构造用于在基体(2)和扑翼(4)之间引入相对运动。根据本发明专利技术规定，铰接机构(7)的铰接轴和铰接装置(42)的回转轴至少几乎彼此平行地朝向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及扑翼装置，其带有基体、驱动装置和扑翼，其中，所述扑翼包括第一和第二翼段以及在第一和第二翼段之间的铰接装置，其中，所述第一翼段具有用于可回转运动地支承在基体上的铰接机构，其中，所述驱动装置被构造用于在基体和扑翼之间引入相对运动。此外，本专利技术还涉及用于扑翼装置的工作方法。
技术介绍
DE4125974A1公开了 一种摆动翼驱动装置，其包括两个被布置在主发动机两侧的翼，主发动机包括曲柄传动机构，以便将主发动机的旋转运动转变为平移运动。为了提高已知的摆动翼驱动装置的效率，规定将翼分别划分为可彼此独立扭转的翼部分。为此在翼中设置有铰链，并安装有伺服电机，这样所述翼在向下摆动时可能发生扭转，从而后翼边缘指向斜上方，而在向上摆动时指向斜下方。与之相应的是，所述翼部分可以分别围绕与主发动机的旋转轴相垂直并且与摆动翼驱动装置的前进方向相垂直地朝向的轴发生扭转。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种扑翼装置以及该扑翼装置的、效率提高的工作方法。根据本专利技术的第一方面，该目的通过具有权利要求1所述特征的、开篇所述类型的扑翼装置得以实现。在此规定，所述铰接机构的铰接轴和铰接装置的回转轴至少近乎彼此平行地朝向。通过所述铰接轴和回转轴的这种朝向，所述扑翼可以弯折。由此在扑翼向上摆动的阶段期间，此时所述扑翼从下翻转位置向上翻转位置转变，在垂直方向上实现尽可能小的空气动力的横向力。与此相反，在扑翼向下摆动时，产生尽可能大的空气动力的作用力，该作用力的分量是垂直向上的上升力和水平指向的推进力。这通过如下方式实现，即所述扑翼的两个翼段彼此处于伸展的位置，在该位置处，水平面上的投影面积最大。该扑翼的伸展的位置优选地相应于在第一和第二翼段之间的回转运动的运动区域的终止位置。由于可以借助于铰接装置弯折，所以可以实现扑翼的相比于目前已知的现有技术水平明显更接近于鸟翼空气动力特性的空气动力特性。从属权利要求所述为本专利技术的有利改进方案。有益的是，第一翼段包括形状稳定的第一支承梁，该支承梁与在铰接机构和铰接装置之间延伸的第一延伸轴相邻地特别是平行地布置，其中在所述支承梁上布置有横向于延伸轴朝向的支承元件。通过支持梁和安装在其上的支承元件的结合，可以实现翼段的特别轻便且稳固的构造方式，其也被称作翼肋构造方式(Spantenbauweise)。在此,在支承元件之间是可用于扑翼的有效工作的技术装置例如执行器和/或传感器的空间。也可以通过相同的方式构造第二翼段。有利的是，所述支承元件可运动地特别是可偏转地安置在支承梁上。由于在支承梁上可运动地布置支承元件，在扑翼于上下翻摆位置之间运动期间，实现扑翼的由支承元件确定的空气动力轮廓(Profil)的在空气动力方面有利的朝向。由于支承元件优选可摆 动地安置在支承梁上，可以实现使得翼围绕支承梁发生扭转。某些情况下，这种扭转可以有 针对性地利用相应的调整机构予以影响，以便在向上和/或向下摆动阶段期间或者在相继 的向上和/或向下摆动阶段中可以调整所述扑翼的不同的空气动力性能。优选地为第一和/或第二翼段配设有用于引起支承元件相对于支承梁运动特别 是围绕与支承梁同心地布置的回转轴的回转运动的调整机构。借助于调整机构(其示范性 地可以为变速电机、电动的线性调整器或者气动的平移或旋转装置)选择性地使支承元件 围绕回转轴发生回转运动。特别优选地规定，所述调整机构布置在第二翼段的位于外面的 端部段上，以便在那里引起支承元件的最大程度的偏转。从那里起，这种偏转可以通过连接 机构以减弱的方式在所述第一翼段的方向上传导。在本专利技术的一个有利改进方案中规定， 所述支承元件布置在第一和/或第二翼段的支承梁上，并且分别可以围绕与相应的支承梁 平行地特别是同心地延伸的回转轴回转。由此可以根据所述扑翼的运动状态来调整支承元 件，进而调整所述扑翼的由所述支承元件确定的外部几何形状。有利的是，所述支承元件经 过设计，使得支承元件和支承梁之间的相对运动受限。这可以例如通过所述支承梁和安置 在其上的支承元件的相应的轮廓来实现，以便特别是实现限制回转运动的摆幅。有益的是，所述调整机构被构造用于将回转运动传递给至少一个支承元件，该支 承元件被布置在第二翼段的与铰接装置相背的端部区域上。由此实现使得位于最外侧的支 承元件之一特别是位于最外侧的那个支承元件被加载的摆动运动的幅度(Ausschlag)最 大。基于支承元件之间的弹性耦接，与该支承元件相邻地布置的支承元件，特别是布置在所 述扑翼内侧较远处的支承元件被加载发生回转运动，而所述回转运动随着相距与所述调整 元件直接耦接的支承元件的间距的增加而通样减小。由此可以实现使得在相应的支承元件 于向上和/或向下摆动期间朝向竖直方向的偏转与相应的支承元件偏转之间的比例对于 所有沿着扑翼的支承元件来说都至少基本恒定。由此实现所述扑翼的有利的空气动力特 性。在本专利技术的一个有利的改进方案中规定，所述第一翼段包括优选与所述第一翼段 的支承梁平行地延伸的控制梁，该控制梁与所述第一支承梁耦接且可相对运动。优选地，所 述控制梁被设置用于第二翼段的铰接，由此第二翼段可以相对于第一翼段进行所希望的相 对运动特别是弯折。替代地，所述控制梁可以用可旋转的或可平移的驱动装置来代替，特别是用布置 在第一或第二支承梁上的变速电动机来代替。这种驱动装置被构造用于对其它各支承梁产 生作用，以便引起第二翼段相对于第一翼段发生所希望的弯折。第一和第二翼段之间的铰接装置优选包括多个在空间上分布地布置的回转铰链 (Schwenkgelenk),所述回转铰链被构造在第一支承梁、控制梁和第二支承梁的彼此相邻的 端部区域上。通过为铰接装置在空间上分配回转铰链，可以实现使得第二翼段相对于第一 翼段利用位置固定的、实际的或可移动的、虚拟的回转轴进行回转运动。由此例如可以实现 在第一和第二翼段之间的回转运动，该回转运动以有利的方式与所述回转翼的机械的构造 方式相一致。有利的是，在第一支承梁的回转铰链和控制梁的回转铰链之间布置有转向杆。该 转向杆确保在支承梁和控制梁上的两个回转铰链之间的明确限定的运动的耦接。所述转向杆优选被构造为刚性。在本专利技术的一种替代的实施方式中，所述转向杆可以被构造为有弹性和/或长度可调。在本专利技术的一种有利的改进中规定，所述第一支承梁和控制梁分别在与铰接装置相背的端部区域上借助于转向杆可回转运动地彼此耦接。该转向杆的任务在于，在所述支承梁和控制梁之间引入相对运动。通过这种相对运动，可以例如实现使得第二翼段相对于第一翼段按所希望地弯折。有利的是，所述驱动装置包括旋转驱动器，该旋转驱动器被构造用于在与所述转向杆运动耦接的曲柄上引入旋转运动，该转向杆被布置在第一支承梁和控制梁之间。所述旋转驱动器例如指的是电动马达，特别是无电刷的、电整流的直流电机。所述旋转驱动器可以根据设计情况直接作用到曲柄上，或者通过传动装置与曲柄进行运动耦接。该曲柄的任务在于，把所述旋转驱动器的旋转运动在与布置在第一支承梁和控制梁之间的转向杆共同作用的情况下转化为扑翼的所希望的摆动。在摆动中，两种回转运动产生叠加。第一回转运动被转变为扑翼的向上和向下摆动。所述第二回转运动被转变为第二翼段相对于第一翼段的相对偏转。与之相应的是，设置有曲柄销，用于可运动地把曲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种扑翼装置，带有基体(2)、驱动装置(3)和扑翼(4)，其中，所述扑翼(4)包括第一和第二翼段(8、9)以及在第一和第二翼段(8、9)之间的铰接装置(42)，其中，所述第一翼段(8)具有用于可回转运动地支承在基体(2)上的铰接机构(7)，其中，所述驱动装置(3)被构造用于在基体(2)和扑翼(4)之间引入相对运动，其特征在于，铰接机构(7)的铰接轴和铰接装置(42)的回转轴至少几乎彼此平行地朝向。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.11 DE 102011013704.11.一种扑翼装置，带有基体(2)、驱动装置(3)和扑翼(4)，其中，所述扑翼(4)包括第一和第二翼段(8、9)以及在第一和第二翼段(8、9)之间的铰接装置(42)，其中，所述第一翼段(8)具有用于可回转运动地支承在基体(2)上的铰接机构(7)，其中，所述驱动装置(3)被构造用于在基体(2)和扑翼(4)之间引入相对运动，其特征在于，铰接机构(7)的铰接轴和铰接装置(42)的回转轴至少几乎彼此平行地朝向。2.如权利要求1所述的扑翼装置，其特征在于，第一翼段(8)包括形状稳定的第一支承梁(11)，该第一支承梁与在铰接机构(7)和铰接装置(42)之间延伸的第一延伸轴(28)相邻地特别是平行地布置，其中，在所述第一支承梁(11)上布置有横向于延伸轴(28)朝向的支承元件(25)。3.如权利要求2所述的扑翼装置，其特征在于，第二翼段(9)包括形状稳定的第二支承梁(12)，该第二支承梁从铰接装置(42)起沿着第二延伸轴(34)构造而成，并且被布置在横向于第二延伸轴(34)朝向的支承元件(25)上。4.如权利要求2或3所述的扑翼装置，其特征在于，所述支承元件(25)可运动地特别是可摆动地安置在支承梁(11、12)上。5.如权利要求4所述的扑翼装置，其特征在于，第一和/或第二翼段(8、9)配设有调整机构(33)，用于引起支承元件(25、38)相对于支承梁(11、12)的运动，特别是围绕与支承梁(11、12)同心地布置的回转轴(28、34)的回转运动。6.如权利要求5所述的扑翼装置，其特征在于，调整机构(33)被构造用于在至少一个支承元件(25、37、38)上引入回转运动，所述支承元件被布置在第二翼段(9)的与铰接装置(42)相背的端部区域上。7.如权利要求2至6`中任一项所述的扑翼装置，其特征在于，所述第一翼段(8)包括优选地与所述第一翼段(8)的支承梁(11)平行地延伸的控制梁(18)，该控制梁与所述第一支承梁(11)可相对运动地耦接。8.如权利要求7所述的扑翼装置，其特征在于，第一和第二翼段(8、9)之间的铰接装置(42)包括多个在空间上分布地布置的回转铰链，所述回转铰链被构造在第一支承梁(11)、控制梁(18)和第二支承梁(12)的彼...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·森德，R·穆格劳尔，K·耶本斯，A·耶本斯，
申请(专利权)人：费斯托股份有限两合公司，
类型：
国别省市：
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