CN101708369B - 飞行器玩具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器玩具，包括螺旋桨、机身和起落架，所述螺旋桨包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一螺旋桨安装在机身的顶部，所述第二螺旋桨安装在机身和起落架之间；所述飞行器玩具还包括控制螺旋桨旋转的控制器，所述机身的转向由控制器控制第一螺旋桨与第二螺旋桨产生作用力差来实现；所述飞行器机身为圆柱形或瓶形。由于机体体积过大，所以采用传动装置各自独立、方向相反的上、下螺旋桨设计，使受阻面积减小了一半，有效地提高了飞行器的提升力，且飞行较稳定，采用易拉罐、瓶状等类圆柱形机身，突破以往飞行器的结构型式，适用领域更加广泛，并使飞行器造型美观、多样化，机身更具观赏性。

Description

飞行器玩具

技术领域

本发明涉及一种玩具，尤其涉及一种大体积的飞行器玩具。

背景技术

近年来，飞行器玩具越来越多新造型层出不穷，从飞机到飞碟，甚至各种鸟类、昆虫，各类繁多，常见的飞行器玩具包括机体和遥控器，其中，机体包括螺旋桨单元、机身和脚架，螺旋桨单元为单桨式或双桨式，单桨式是设在机身上部的一组螺旋桨，双桨式是设在机身上部的两组螺旋桨，用于实现飞行器的升空，螺旋桨由单马达驱动；机身包括头盖、与头盖相边的机身主体和尾体，尾体固定连接于机身主体的后部，尾体上安装尾翼，辅助飞行器在飞行过程中的平衡控制，以实现飞行器的平衡和辅助转向，部分飞行器也可由上部的螺旋桨或转向装置实现转向功能，再由尾翼辅助平衡控制，但此类结构适应于飞行器体积较小的情形，由于大体积的飞行器阻力较大，此种设计使飞行升力效能差，稳定性也较差；且单个马达因控制状态转换时的频繁转向操作造成机械摩擦增加和电能损耗，使能耗增大，造成电池寿命短，对电机要求高，成本大，易发热，易产生故障，减少电池电机使用次数、寿命。且单个马达因控制状态转换时的频繁转向操作，造成飞行器的控制操作过程不平缓，飞行器飞行不够稳定且遥控操作不流畅；且单个马达不能实现机身的左、右转动或静止不动的操控。而且类似大体积的圆柱体，如各种瓶状或其他饮料罐等形状，这类的飞行器是没有，如此更具观赏性，而且能充当商业推销工具的飞行器是没有的。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种螺旋桨分放设置在壳体上下部的构造奇特的螺旋桨系统；且因由两个独立传动系统带动而造成飞行物转向可控或静止更具观赏性的飞行器；和壳体突破现在机型的大体积的圆柱形或其他形状造形独特的飞行器玩具。

为了解决上述技术问题，进行本发明改进。本发明提供一种飞行器玩具，包括螺旋桨、向螺旋桨传输动力的传动轴、输出动力以驱动螺旋桨的马达、机身和起落架，所述机身为圆柱形或瓶形；所述螺旋桨包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一螺旋桨安装在机身的顶部，所述第二螺旋桨安装在机身下方和起落架之间；所述传动轴是在同一竖直线上的上下分离式结构，包括第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴与第一螺旋桨连接，第二传动轴与第二螺旋桨连接；所述第一螺旋桨由第一马达驱动，第二螺旋桨由第二马达驱动，第一螺旋桨与第二螺旋桨的旋转方向相反；所述飞行器玩具还包括控制螺旋桨旋转的控制器，所述机身的转向由控制器控制第一螺旋桨与第二螺旋桨产生作用力差来实现。所述的第一螺旋桨和第二螺旋桨并不限定说上部只有一组叶片，它们可以包括二个或三个上下放置的叶片或共同放置在同一平面的几个叶片，本发明的意义在于机身的上下分别设有螺旋桨。

所述两个螺旋桨，它们的传动轴在同一竖直线上。它们的传动轴为上下分离式结构在同一竖直线上。带动传动轴的传动装置各自独立，安装方向相反。包括两个马达，所述第一螺旋桨由其中的第一个马达驱动，第二螺旋桨由第二个马达驱动，旋转方向相反。但所述传动装置并不局限于二个马达，可由单马达或多马达驱动。可由单马达带动第二螺旋桨，第二螺旋桨为动力桨，带动飞行器上升，第一螺旋桨在气流的作用下做相反方向的被动旋转。或者是由单马达同时带动第一、第二螺旋桨，第一螺旋桨与第二螺旋桨做相反方向的旋转。

所述第一螺旋桨包括连接块、叶片和平衡杆，所述连接块、叶片和平衡杆采用铰链连接；所述第二螺旋桨包括连接块和叶片，叶片安装在连接块的末端。

所述平衡杆包括平衡主杆和平衡锤，平衡锤设置在平衡主杆的末端。

所述平衡杆与第一螺旋桨的连接块采用铰链连接。

所述第一螺旋桨是一字形单片或十字形叶片，第二螺旋桨是一字形单片或十字形叶片。

通过大胆改变飞行器结构，此结构前所未有：在飞行器上方、下方各安装螺旋桨，通过试验，发现此设计使飞行器更具稳定性，飞行效能、可操控性较为理想，尤其对于机体体积较大，空气阻力因而更大的机型，上、下螺旋桨设计，使受阻体积减小一半，提高升力，此类结构对大面积飞行器更适应。

经过反复试验，发现用共轴双层螺旋桨，由于机体体积大，受阻阻力大，提升力差，且存在一定磨擦力，效能较差，稳定性受影响，为此将螺旋桨结构选进行改造，改为轴心同一直线，但实体从中间断开的两个独立传动轴，不用共轴装置，解决以上阻力大、效能差、不稳定问题。

相对于现有技术，本发明飞行器玩具的优点如下，

1、采用上、下螺旋桨设计，使受阻面积减小了一半，有效地提高了飞行器的提升力，且飞行较稳定；

2、两根同中心线的传动轴，减少了马达因转向时在共轴上产生的摩擦力和能量损耗，并使操控稳定性得到有效提高。

3、采用易拉罐、瓶状等各种形状机身，突破以往飞行器的表现方式，这种造型是不具有机尾的全新造型，适用领域更加广泛，并使飞行器造型美观、多样化，机身更具观赏性。

4、螺旋桨各连接部件多为铰接，即螺旋桨为活动型螺旋桨，撞击中不易变形，有效避免伤害到操控者，大大提高玩耍时的安全性。

5、用双马达各控制上下螺旋桨，避免了单个马达控制时机体跟着旋转增加摩擦力，能耗大。而且可对飞行器实现彻底操控，可向左旋转，也可向右旋转，也可静止不动，且控制更流畅、利落。

这样，飞行器在空中造型多样化，能适应各种商业用途、如广告等，实现产品功能多样化，为此领域开拓新的表现方式及应用渠道，对大体积物体飞行器是一巨大突破，是一种结构型式应用领域的新创造。例如，壳体可设计为类似可口可乐、百事可乐或其他罐体，做为宣传和礼品都是很独特的设计和造型。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明，其中：

图1为本发明飞行器玩具的立体结构图。

图2为本发明飞行器玩具的立体爆炸图。

图3为本发明飞行器玩具的第一螺旋桨立体结构图。

图4为本发明飞行器玩具的第二螺旋桨立体结构图。

图5为本发明飞行器玩具的机身的传动系统立体结构图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，一种飞行器玩具其中飞行器包括螺旋桨30、机身50和起落架70，其中，螺旋桨30包括第一螺旋桨310和第二螺旋桨320，第一螺旋桨310安装在机身50的顶部，第二螺旋桨320安装在机身和下方起落架之间。

所述两个螺旋桨，它们的传动轴520为在同一竖直线上；本实施例中所述两个螺旋桨，它们的传动轴520为上下分离式结构在同一竖直线上；所述两个螺旋桨，它们的传动轴520由独立的传动装置带动，且传动轴520的转动方向相反。

第一螺旋桨310顺时针转动时则第二螺旋桨320逆时针转动，反之亦然；机身50包括机身壁、传动系统53、控制器57和电源59，其中传动系统53包括传动轴520、传动齿轮530、动力源540和机架550，传动轴520、传动齿轮530和动力源540通过机架550进行组装定位后，传动轴520连接传动齿轮530，传动齿轮530连接动力源540，动力源540连接控制器57，控制器57连接电源59，传动系统53、控制器57和电源59分别安装在机身壁51所形成的空腔内；起落架70安装在机身50的底部。

使用飞行器玩具时，通过遥控器发出操作信号，由机身50内的控制器57接收操作信号后发出控制信号控制传动系统53，从而实现飞行器玩具的遥控飞行。如下详细叙述各部件的结构及连接关系。本发明的控器和接收信号装置可利用现有的遥控器和接收器。

如图2至图4所示，螺旋桨30包括第一螺旋桨310和第二螺旋桨320，第一螺旋桨310为一字形单片，包括平衡杆311、连杆313、第一主轴315、连接块317和叶片319，其中平衡杆311是具有对称结构的杆件，由平衡块3111、平衡主杆3113和连接头3115三部分构成，平衡块3111连接平衡主杆3113，平衡主杆3113与连接头3115连接，平衡块3111为方形的配重块，平衡主杆3113的截面积为圆形，连接头3115是具有对称结构的方形框体，在连接头3115的方形框体的两对角位置A001、A003和对角线中点的位置A005分别设置了铰接结构，连接头3115在其两对角位置A001、A003与两根连杆311铰接，连接头3115的对角线中点位置A005和第一主轴315的一端铰接；第一主轴315另一端设有一固定座3151，第一主轴315通过其上固定座3151与传动轴520固定连接；连接块317是具有对称结构且带中心孔的板件，连接块317的中部为方形，连接块317沿中部方形块的两对边分别向外延伸出一凸臂3171，两凸臂3171分别与第一螺旋桨310的两叶片319铰接，连接块317的另外两对边分别设有轴销3173，实现连接块317与两连杆313的另一端铰接，使平衡杆311与两叶片319角度错开；叶片319的数量为两片，叶片319的前沿稍为向上而后沿向下。

第二螺旋桨320为一字形单片，包括连接块321和叶片323，连接块321是具有对称结构且带中心孔的板件，连接块321的中部为方形，连接块321沿中部方形块的两对边分别向外延伸出一凸臂3211，两凸臂3211分别与第二螺旋桨320的两叶片323铰接，连接块321上设有固定座3213，连接块321通过固定座3213与传动轴520固定连接；叶片323的数量为两片，叶片319的前沿稍为向上而后沿向下。由于采用上、下螺旋桨设计，第二螺旋桨320几乎无受阻面，使两螺旋桨的受阻面积减小了一半，有效地提高了飞行器玩具的提升力；且采用带平衡杆311的第一螺旋桨310与第二螺旋桨320配合动作，使飞行器的稳定性得到有效提高，飞行更稳定；另由于两螺旋桨各结构件之间的连接多为铰接，即螺旋桨为活动型螺旋桨，不仅在撞击中不易变形，还能有效避免伤害到操控者，大大提高玩耍时的安全性；且由于螺旋桨采用铰接，使螺旋桨的叶片可折叠，大大缩小了整机的体积，从而减小了产品包装箱的体积，大大方便了运输及携带的便利性，还节省运输成本。此种结构在大型飞行器上效果更好。

如图2所示，机身壁是中空的易拉罐形即圆柱形，包括上盖501、下盖502、前壁504和后壁505，上盖501上设有中心孔5011，下盖502上设有中心孔5021、信息接收孔5023和端口安装孔5025，前壁504和后壁505上分别设有卡梢和卡口，以便于装配定位，前壁504和后壁505扣合后，上端盖上上盖501，下端扣上下盖502，在各连接缝处用透明胶进行固紧。如机身还可设计为瓶形、立方形、棱形、规则形体或不规则体，这种机身主要是针对现有形状中没有机尾的造形。上下两个螺旋桨系统本身就具有对称平衡性，因而更适用于这种造型，当然也适用于现有的飞机机型。

传动系统53包括传动轴520、传动齿轮530、动力源540和机架550，其中，传动轴520包括第一传动轴521和第二传动轴522，其中第一传动轴521和第二传动轴522为同中心线的两根轴，第一传动轴521为阶梯轴结构，其上端与第一螺旋桨310连接，第一传动轴521下端与机架550固定连接，第二传动轴522的上端与机架550固定连接，第二传动轴522的下端与第二螺旋桨320和轴端座5223连接；传动齿轮530包括第一传动齿轮531和第二传动齿轮532，第一传动齿轮531的轮辐上均匀分布有小孔，第二传动齿轮532的轮辐上均匀分布有小孔，轮辐上开小孔是为减轻齿轮的重量；动力源540包括第一马达541和第二马达542，第一马达541的动力输出轴上固定安装一马达轴齿轮5411，第二马达542的动力输出轴上固定安装一马达轴齿轮5421；机架550包括上机架臂551和下机架臂552，上机架臂551在中心位置的上部设有一轴套5511，第一传动轴521的下端穿过轴套5511后与第一传动齿轮531固定连接，下机架臂552在中心位置的下部设有一轴套5521，第二传动轴522的上端穿过轴套5521后与第二传动齿轮532固定连接，使第一传动齿轮531和第二传动齿轮532定位于上机架臂551和下机架臂552之间，上机架臂551的周边上设有通孔5513，下机架臂552的周边上设有垂直向上延伸的螺孔座5521，上机架臂551与下机架臂552通过通孔5513与螺孔座5521进行螺栓固定连接，下机架臂552的一端设有两个定位孔5523，两定位孔5523沿下机架臂552的径向对称分布在下机架臂552的旋转切线上，第一马达541和第二马达542固定安装于两定位孔5523中，第一马达541的马达轴齿轮5411与第一传动齿轮531啮合，第二马达542的马达轴齿轮5421与第二传动齿轮532啮合(图5)。由于采用两根同中心线的传动轴，避免了单个马达因控制状态转换时的频繁转向操作造成机械摩擦增加和电能损耗；减少了辅助转向的尾翼结构，使机身结构更简单；由于采用双轴独立传动控制，使双螺旋桨的相互配合更灵活、稳定，大大降低使用者的操作难度，且控制更流畅、利落。

控制器57安装在下盖502上，电源59定位在机身50内适当的位置，电源59连接控制器57，为控制器57提供电能，控制器57通过下盖502上的信息接收孔5023接收来处遥控器的控制信号后，分别控制第一马达541和第二马达542动作，经第一马达541的马达轴齿轮5411与第一传动齿轮531的啮合转动，将动力传递至第一传动轴521，由第一传动轴521带动第一螺旋桨310转动，或由第二马达542的马达轴齿轮5421与第二传动齿轮532的啮合转动，将动力传递至第二传动轴522，由第二传动轴522带动第二螺旋桨320转动，实现双螺旋桨的独立控制，并通过控制提供给两螺旋桨的电流，实现对两螺旋桨转速的控制。

如图2所示，起落架70安装在机身50下部，位于第二螺旋桨320和第二传动轴522的轴端座5223之间，起落架70为三角支架，起落架70上设有加强筋703和支架轴套705，加强筋703为环形，分为三段弧，分别连接于各支架之间，支架轴套705设置于起落架70的三角支架701的上部中心，第二传动轴522与支架轴套705间隙配合安装。

当飞行器需左转向时，由控制器57控制第一螺旋桨310产生的作用力大于第二螺旋桨320的作用力，则飞行器实现左转向操作。同理，当飞行器需右转向时，由控制器57控制第一螺旋桨310产生的作用力小于第二螺旋桨320的作用力，则飞行器实现右转向操作。

当第二螺旋桨320旋转产生的反向作用力与第一螺旋桨310产生的作用力相互抵消时，飞行器的机身50实现静止不动。

悬空是上下螺旋桨产生的升力获得一个等量稳定值时可出现悬空，与操控者操控技术有关。

本发明也可由单个马达带动，其具体实施方式之一为：由单马达带动第二螺旋桨，第二螺旋桨为动力桨，带动飞行器上升，第一螺旋桨在气流的作用下做相反方向的被动旋转。

具体实施方式之二：由单马达同时带动第一、第二螺旋桨，第一螺旋桨与第二螺旋桨做相反方向的旋转。

在其他实施例中，螺旋桨为十字形，经试验，改变螺旋桨造型、表面积、设计出“十”字形带平衡效果螺旋桨结构的双层螺旋桨，罐体的飞行问题得到改善，但工艺较复杂，稳定性差，机体笨重，但该设计仍有特色，其飞行性能得到提升，能耗也得到降低。下累此结构的螺旋桨适用于较小体积的飞行器。

在其他实施例中，螺旋桨还可采用人字形桨，同理，可实现相同或相似功能和效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (4)

1.一种飞行器玩具，包括螺旋桨、向螺旋桨传输动力的传动轴、输出动力以驱动螺旋桨的马达、机身和起落架，其特征在于：所述螺旋桨包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一螺旋桨安装在机身的顶部，所述第二螺旋桨安装在机身下方和起落架之间；所述传动轴是在同一竖直线上的上下分离式结构，包括第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴与第一螺旋桨连接，第二传动轴与第二螺旋桨连接；所述第一螺旋桨由第一马达驱动，第二螺旋桨由第二马达驱动，第一螺旋桨与第二螺旋桨的旋转方向相反；所述飞行器玩具还包括控制螺旋桨旋转的控制器，所述机身的转向由控制器控制第一螺旋桨与第二螺旋桨产生作用力差来实现；所述飞行器机身为圆柱形或瓶形。

2.根据权利要求1所述的飞行器玩具，其特征在于：所述第一螺旋桨包括连接块、叶片和平衡杆，所述连接块、叶片和平衡杆采用铰链连接；所述第二螺旋桨包括连接块和叶片，叶片安装在连接块的末端。

3.根据权利要求2所述的飞行器玩具，其特征在于：所述平衡杆包括平衡主杆和平衡锤，平衡锤设置在平衡主杆的末端；所述平衡杆与第一螺旋桨的连接块采用铰链连接。

4.根据权利要求1所述的飞行器玩具，其特征在于：所述第一螺旋桨和第二螺旋桨为一字形单片或十字形叶片结构型式。

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