CN102917949A - 下部可调螺旋桨型飞行体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人旋转翼机的一种类型的小型下部机翼型飞行体，现有的下部机翼型飞行体每个瞬间调整转子的螺距，为了使作为进行飞行调整的装置的可调机翼工作而需要由伺服器、调整板、铰链等多个要素的组合构成的结构复杂的装置，但本发明提供下部可调螺旋桨型飞行体，其在安装于中心轴上的动力螺旋桨的轴下部设置安装有固定板和保护板的圆形框架，将安装有可调螺旋桨的可调马达安装在保护板上，利用使动力螺旋桨旋转而产生的风力来执行飞行体的上升及下降飞行，使安装在两个可调马达上的可调螺旋桨旋转而利用其风力执行飞行体的停止、左右旋转、前进及后退飞行的功能，由以飞行体的重量中心位于中心轴附近的方式配置结构要素的结构和装置构成。

Description

下部可调螺旋桨型飞行体

技术领域

本发明涉及下部可调螺旋桨型飞行体，尤其涉及无人旋转翼机的一种类型的作为小型下部机翼型飞行体的下部可调螺旋桨型飞行体。

背景技术

下部机翼型飞行体一般包括以飞行体的中心轴为中心用动力旋转的转子或螺旋桨、动力部、控制部、固定板、可调机翼等，并且是使安装于螺旋桨下部的反转矩解除用可调机翼动作而执行飞行的飞行体。

就现有的下部机翼型飞行体而言，在飞行体失去平衡的每个瞬间利用传感器或稳定杆调整转子的螺距而取得飞行体的平衡，或者为了进行飞行体的停止、前进、后退及左右旋转而在飞行体下部以横穿轴的方式设置可调机翼，或者将前进后退用可调机翼和左右旋转可调机翼另行设置在飞行体下部，由于采用这种方法设置，因此其结构和调整装置复杂，存在由于转子螺距角的变化而动力效率低的问题。

而且，使用固定螺距螺旋桨在飞行体下部设置可调机翼的下部机翼型飞行体，由于具备由用于调整可调机翼的伺服器、调整板、铰链等多个要素构成的复杂的结构，并且用于安装调整板和可调机翼的铰链被露出，因此容易破损，不便管理，并且多个结构要素的组合引起体积和重量加重，存在由此引起的动力效率降低的问题。

发明内容

技术课题

于是，本发明是为解决如上所述的问题而做出的，其目的在于提供一种如下的下部可调螺旋桨型飞行体，其由简单的结构和装置构成，不需要每个瞬间都调整转子的螺距，而且不需要由用于使可调机翼工作的伺服器、调整板、铰链等多个要素的组合所构成的结构复杂的装置。

课题解决手段

为了达到上述目的，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的特征在于，包括：中心轴，是内部空的圆管；动力螺旋桨，其插入到上述中心轴的外周，并且安装有外齿轮且具有多个桨叶；动力部，其安装在上述中心轴的上部，并且具备产生动力的动力源和通过上述动力源工作的动力马达；动力齿轮，其安装固定在上述动力马达的轴上，并且与上述外齿轮相啮合；控制部，其形成为圆筒形，并且安装在上述中心轴的下部，且具备控制装置；圆形框架，其具有圆环形状；固定板，其具有四方板的中间下部弯曲的形状；可调马达，其安装固定有具有多个桨叶的可调螺旋桨；保护板，其在四方板的中央附近插入安装上述可调马达；以及多个脚板，其形成为弯曲的四方板形状，并且以预定的间隔纵向地附着在上述圆形框架的下部，上述固定板和上述调整板的一侧端在上述圆形框架和上述脚板内部的中间部分交替地向顺时针方向分别纵向地固定并以十字形状安装，上述固定板和上述保护板的另一侧端纵向地固定安装在上述控制部的外部，上述动力部和上述控制装置的配线通过上述中心轴的内部连接，利用因上述动力螺旋桨的旋转而向下方产生的风和因上述可调螺旋桨的旋转而产生的风，执行飞行体的反转矩及飞行体的停止、左右旋转、前进及后退飞行的功能。

而且，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的特征在于，因上述动力螺旋桨的旋转运动而产生于飞行体的反转矩的一部分由上述固定板解除，飞行体的停止、前进及后退、向左旋转及向右旋转飞行通过使上述可调马达工作而利用其风力执行飞行。

另外，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的特征在于，以使飞行体的重量中心位于与上述动力螺旋桨相交的上述中心轴的中央附近的方式设置飞行体的装置及部件。

而且，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的特征在于，上述脚板设置成在飞行体起飞和着陆时保护上述第一及第二固定板、上述第一及第二保护板和上述第一及第二可调螺旋桨，并且使风的流动传递到上述第一及第二固定板和上述第一及第二保护板上。

另外，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的特征在于，上述保护板将因上述动力螺旋桨的旋转而向下方产生的风分割并使其通过，并且保护上述可调螺旋桨和可调马达。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够利用安装有可调螺旋桨的两个可调马达执行飞行体的反转矩控制和飞行体的停止、向左旋转及向右旋转、前进及后退飞行的功能。

因此，根据本发明，飞行体的结构和调整变得简单，能够减少由现有的飞行体的多个结构要素的组合所引起的故障及破损，而且能够减小大小和重量，从而能够提高动力效率，进而具有延长飞行体的滞空时间的效果。

附图说明

图1是本发明的下部可调螺旋桨型飞行体的立体图。

图2是用于说明本发明的概念的图1的纵剖视图。

图3是切断图1的一部分的下部可调螺旋桨型飞行体的立体图。

图4是为说明本发明的飞行方法而除去图1的一部分的状态的从上方观察的概念图。

具体实施方式

为了实现如上所述的目的，参照本发明的作为立体图的图1、除去图1的圆形框架5及脚板51、52、53、54的作为图1的概念纵剖视图的图2、和切断图1的一部分的作为立体图的图3，说明本发明的结构如下。

本发明的下部可调螺旋桨型飞行体包括：具有安装在内部空的圆管形状的作为轴的中心轴1的外周上的多个桨叶的固定螺距动力螺旋桨2；设置在上述中心轴1上部的动力部3；设置在上述中心轴1下部的控制部4；第一及第二固定板11、12和第一及第二保护板21、22；圆环形状的圆形框架5和脚板51、52、53、54；以及分别安装在第一及第二可调马达31、32的轴上的具有多个桨叶的第一及第二可调螺旋桨41、42。上述第一及第二固定板11、12和第一及第二保护板21、22的一侧末端相互交替地以十字形状纵向地附着固定在上述控制部4的外部，另一末端分别纵向地附着固定在上述圆形框架5和多个脚板51、52、53、54上。上述第一及第二可调马达31、32分别埋设在上述第一及第二保护板21、22中，上述动力部3包括安装有动力齿轮63的动力马达62和动力源7，上述控制部4包括控制装置61。而且，在上述动力螺旋桨2的中心轴上固定安装有作为直平齿轮的外齿轮64，上述外齿轮64安装成与安装在上述动力马达62上的作为直齿轮的上述动力齿轮63相啮合。上述动力部3和上述控制部4的装置是利用连接线8通过上述中心轴1的内部彼此电连接的结构。另外，本发明的下部可调螺旋桨型飞行体以飞行体的重量中心位于动力螺旋桨2的中心轴1中央附近的方式构成。即，以使安装在动力螺旋桨2的上部和下部的重量同等的方式配置飞行体的所有结构要素。

在本结构中，圆管形状的中心轴1用作附着有外齿轮64的动力螺旋桨2的轴，并且由于内部空而用作连接飞行体的动力部3与控制部4的装置的连接线8的通道。中心轴1的外周是用于设置中央穿孔的动力螺旋桨2的轴，该动力螺旋桨2通过动力马达62的工作而进行旋转运动且具有多个桨叶，并且在中央附着有外齿轮64。

圆形框架5是形成为圆环形状以使由动力螺旋桨2的旋转产生的风顺利地向下方传递的飞行体的框架，在圆形框架5上附着固定有第一及第二固定板11、12、第一及第二保护板21、22、多个脚板51、52、53、54。上述圆形框架5和多个脚板51、52、53、54也可以设置成一体。

图3是为了便于说明而将图1的圆形框架5和第一及第二脚板51、52及第一保护板21的一部分切断而除去的形状的立体图，更详细地表示安装在第一保护板21上的第一可调马达31及第一固定板11的结构。

第一及第二固定板11、12是下部向彼此相反的方向弯曲的板，是为了分割因动力螺旋桨2的旋转而向下方产生的风并解除飞行体的旋转转矩的一部分而安装的，形成为固定板的下部向与动力螺旋桨1的旋转方向相反的方向弯曲的四方板形状，以使因动力螺旋桨1的旋转而向下方产生的风与固定板的下部碰撞后向固定板下方通过。

第一及第二保护板21、22形成为四方板形状以便将因动力螺旋桨2的旋转而向下方产生的风分割并使其通过，在第一及第二保护板21、22的中间部分分别插入安装第一及第二可调马达31、32，在各可调马达的轴上固定安装第一及第二可调螺旋桨41、42，起到保护第一及第二可调马达31、32以使由外部造成的破损减少到最小的作用。

第一及第二可调马达31、32配置成由控制部4的控制装置分别独立地调整。

脚板51、52、53、54起到在飞行体起飞和着陆时保护第一及第二固定板11、12、第一及第二可调螺旋桨41、42和第一及第二保护板21、22，且使因动力螺旋桨2的旋转而产生的风的流动顺利地向下方通过的作用，具有按照圆形框架5弯曲的四方板形状。

在此，能够以使飞行体的重量中心位于动力螺旋桨2和中心轴1附近的方式，将动力部3和控制部4根据重量的平衡和设计更换位置而设置，或者根据结构要素的重量和设计将动力部和控制部一起设置在动力螺旋桨的上部。

本发明利用了如下原理，即，采用不使用稳定杆和可变螺距转子而仅用固定螺距螺旋桨容易实现飞行体的平衡稳定的方法，以如图1所示以固定螺距动力螺旋桨2的中心轴1附近为中心在上部和下部飞行体的重量同等的方式分散装置的重量而设置，由此飞行体实现平衡稳定。

本发明的固定螺距动力螺旋桨2是旋转体，在动力螺旋桨2旋转期间具有总是要保持水平平衡的力，本发明利用与此基本相同的要维持水平平衡的力即复原力来维持飞行体的平衡稳定。

于是，如果以使飞行体的重量中心位于动力螺旋桨2的水平中心附近的方式将飞行体的重量分散设置在上部和下部，以小的复原力就能实现飞行体的稳定，通过使用固定螺距螺旋桨，与可变螺距螺旋桨相比能够减少动力损失。

简单说明本发明的工作原理，由控制装置61控制通过与动力源7连接的连接线8接收到动力的动力马达62，若固定在动力马达62的轴上的动力齿轮63旋转，则与动力齿轮63相啮合的外齿轮64同时旋转，从而固定螺距螺旋桨2旋转而使飞行体飞行，使第一及第二可调马达31、32工作而调整由第一及第二可调螺旋桨41、42产生的风力，从而执行飞行体的停止、前进、后退、向左旋转及向右旋转等飞行。

图4是为了说明飞行体的停止、向左旋转、向右旋转、前进及后退飞行等飞行原理，除去作为摘要附图的图1的包括动力螺旋桨2的上部的装置和圆形框架5和脚板51、52、53、54，并且将从上往下观察控制部4、第一及第二可调马达31、32、第一及第二可调螺旋桨41、42和第一及第二固定板11、12的结构的状态简略地表示的概念图。

参照作为摘要附图的图1和图4说明本发明的飞行原理，使将包含于动力部3的电池之类的动力源7和作为马达的动力马达62利用配线与包含于控制部4的控制装置61连接的动力马达62工作，从而使动力螺旋桨2向逆时针方向旋转，则由于因动力螺旋桨2的旋转而向下方产生的风的推力，飞行体上升并能够进行飞行体的飞行，同时飞行体由于因动力螺旋桨的旋转运动产生的反转矩作用而向顺时针方向旋转。

因动力螺旋桨2的旋转产生的飞行体的旋转转矩（Torque），由于第一及第二固定板11、12受到因动力螺旋桨的旋转向下方产生的风，从而解除旋转转矩的一部分，剩余的旋转转矩分别调节第一及第二可调马达31、32的转速，使用由第一及第二可调螺旋桨41、42产生的风力来控制飞行体的旋转转矩，从而能够进行停止飞行及左右旋转飞行。

另外，假设在图4中将作为图的向下方向的箭头A方向作为飞行体的前进方向，且将与其相反的箭头B方向作为后退方向，则由控制装置61独立地调整作为两个可调马达的第一可调马达31和第二可调马达32以使第一及第二可调马达31、32的转速彼此不同，若第一可调螺旋桨41的转速比第二可调螺旋桨42的转速更大，则飞行体利用陀螺进动（Gyro Precession）效果进行前进飞行，若与此相反，则飞行体进行后退飞行。

于是，根据本发明，使动力螺旋桨2旋转而利用其风力使飞行体进行上升和下降，使两个可调马达31、32工作而利用由固定在其上的可调螺旋桨41、42产生的风力执行飞行体的反转矩控制和飞行体的停止、向左旋转及向右旋转、前进及后退飞行的功能，因此飞行体的调整变得简单，能够减少由现有的飞行体的伺服器、调整板、铰链等多个结构要素的组合所引起的故障及破损，而且飞行体的结构简单而能够减小飞行体的大小和重量，从而能够提高动力效率，进而具有延长飞行体的滞空时间的效果。

本发明的附图是为了帮助理解本发明而制作的，圆形框架4的上部的表面、第一及第二固定板11、12上部的表面和第一及第二保护板21、22上部的表面制作成流线形以便最低限度地受到风的阻力。

各部件及结构要素之间的详细的配线是根据一般的配线方法以飞行装置能够工作的方式进行的配线，对于详细连接的配线不做说明。

另外，本发明所使用的部件和装置的材质可以由塑料、铁板、EPP泡沫等各种材质构成，因此各部件和装置的安装及固定方法不做说明，可以根据各材质通过焊接、嵌合、粘接剂等进行安装及固定。

本发明的下部可调螺旋桨型飞行体除了图示说明的飞行体之外，还能进行各种变形实施，只要不脱离本发明的目的范围而进行变形的各实施例应理解为都包含于本发明的权利范围内。

Claims (5)

1.一种下部可调螺旋桨型飞行体，是小型无人旋转翼机的飞行体，其特征在于，包括：

中心轴，是内部空的圆管；

动力螺旋桨，其插入到上述中心轴的外周，并且安装有外齿轮且具有多个桨叶；

动力部，其安装在上述中心轴的上部，并且具备产生动力的动力源和通过上述动力源工作的动力马达；

动力齿轮，其安装固定在上述动力马达的轴上，并且与上述外齿轮相啮合；

控制部，其形成为圆筒形，并且安装在上述中心轴的下部，且具备控制装置；

圆形框架，其具有圆环形状；

固定板，其具有四方板的中间下部弯曲的形状；

可调马达，其安装固定有具有多个桨叶的可调螺旋桨；

保护板，其在四方板的中央附近插入安装上述可调马达；以及

多个脚板，其形成为弯曲的四方板形状，并且以预定的间隔纵向地附着在上述圆形框架的下部，

上述固定板和上述调整板的一侧端在上述圆形框架和上述脚板内部的中间部分交替地向顺时针方向分别纵向地固定并以十字形状安装，上述固定板和上述保护板的另一侧端纵向地固定安装在上述控制部的外部，

上述动力部和上述控制装置的配线通过上述中心轴的内部连接，

利用因上述动力螺旋桨的旋转而向下方产生的风和因上述可调螺旋桨的旋转而产生的风，执行飞行体的反转矩及飞行体的停止、左右旋转、前进及后退飞行的功能。

2.根据权利要求1所述的下部可调螺旋桨型飞行体，其特征在于，

因上述动力螺旋桨的旋转运动而产生于飞行体的反转矩的一部分由上述固定板解除，飞行体的停止、前进及后退、向左旋转及向右旋转飞行通过使上述可调马达工作而利用其风力执行飞行。

3.根据权利要求1所述的下部可调螺旋桨型飞行体，其特征在于，

以使飞行体的重量中心位于与上述动力螺旋桨相交的上述中心轴的中央附近的方式设置飞行体的装置及部件。

4.根据权利要求1所述的下部可调螺旋桨型飞行体，其特征在于，

上述脚板设置成在飞行体起飞和着陆时保护上述第一及第二固定板、上述第一及第二保护板和上述第一及第二可调螺旋桨，并且使风的流动传递到上述第一及第二固定板和上述第一及第二保护板上。

5.根据权利要求1所述的下部可调螺旋桨型飞行体，其特征在于，

上述保护板将因上述动力螺旋桨的旋转而向下方产生的风分割并使其通过，并且保护上述可调螺旋桨和可调马达。

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