CN106564592B - 折叠收拢结构、旋翼动力组件以及倾转旋翼机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种折叠收拢结构、旋翼动力组件以及倾转旋翼机，其中，该折叠收拢结构包括一第一电机、一安装台、一转接件、一驱动件以及多个杠杆件；所述安装台上设有所述多个杠杆件；所述第一电机包括转轴，所述第一电机的转轴与所述驱动件螺纹配合，所述驱动件连接于所述转接件，所述转接件与所述多个杠杆件转动连接。本发明技术方案能减小无人机飞行过程中受到的风阻，延长飞行续航时间。

Description

折叠收拢结构、旋翼动力组件以及倾转旋翼机

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种折叠收拢结构、旋翼动力组件以及倾转旋翼机。

背景技术

倾转旋翼机具有两种姿态，即旋翼机姿态和固定翼姿态，一般的，旋翼机姿态用于实现垂直起降，而固定翼姿态用于巡航，使用旋翼机起飞后转换为固定翼姿态飞行巡航，可以极大延长飞行器的续航时间。然而处于固定翼姿态时，前面的两个动力组件，桨叶需要继续转动，为固定翼飞行提供动力，不需要收起来。但是后方的两个动力组件倾转为固定翼状态后，电机停转，此时气流方向垂直切割桨叶，风阻较大，在此情况下达到预定飞行速度需要更大的动力，将会减小续航的时间，此种情况需要改善。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种折叠收拢结构，旨在减小无人机飞行过程中受到的风阻，延长飞行续航时间

为实现上述目的，本发明提出的折叠收拢结构，包括：一第一电机、一安装台、一转接件、一驱动件以及多个杠杆件；

所述安装台上设有所述多个杠杆件；所述第一电机包括转轴，所述第一电机的转轴与所述驱动件螺纹配合，所述驱动件连接于所述转接件，所述转接件与所述多个杠杆件转动连接。

优选地，所述驱动件包括驱动管和连接件；所述驱动管包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端设有内螺纹与所述第一电机的转轴螺纹配合；所述第二端与所述连接件的一端固定连接，所述连接件的另一端与所述转接件转动连接。

优选地，所述连接件包括球形转体，所述球形转体收容于所述转接件内。

优选地，所述连接件还包括连接所述球形转体和所述驱动管的第二端的中轴以及环设于所述中轴的周面的卡位凸台。

优选地，所述转接件包括转接件本体和自所述转接件本体向外延伸形成的多个凸缘，所述杠杆件转动连接于所述凸缘，所述转接件本体设置有一通孔，所述球形转体收容在所述通孔内且可在所述通孔内转动。

优选地，所述安装台包括一安装板以及多个安装件，所述安装件从所述安装板垂直向外延伸形成；所述安装件两两形成一组，每组的两个安装件之间形成一容纳槽，所述杠杆件的中部转动连接所述容纳槽。

优选地，所述杠杆件包括相对设置的转动端和固定端，以及连接所述转动端和固定端的连接杆，所述连接杆设有一腰圆形的长孔，所述长孔与所述容纳槽相配合固定所述杠杆件。

本发明还提出一种旋翼动力组件，包括第二电机、桨叶和折叠收拢结构，所述折叠收拢结构包括一第一电机、一安装台、一转接件、一驱动件以及多个杠杆件；

所述安装台上设有所述多个杠杆件；所述第一电机包括转轴，所述第一电机的转轴与所述驱动件螺纹配合，所述驱动件连接于所述转接件，所述转接件与所述多个杠杆件转动连接。

优选地，还包括一连接套管，所述连接套管包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分对称设置，且结构互为镜像，所述第一部分和所述第二部分均包括基板和自基板垂直延伸的半圆形套筒，所述第一部分和第二部分的半圆形套筒合围形成一收容所述驱动件和第一电机的转轴的空间。

优选地，所述半圆形套筒上设置有限位孔，所述驱动件上设有与所述限位孔适配的限位杆，所述限位杆随着驱动件的运动，在所述限位孔内运动。

本发明还提出一种倾转旋翼机，包括机身和旋翼动力组件，所述旋翼动力组件包括第二电机、桨叶和折叠收拢结构，所述折叠收拢结构包括一第一电机、一安装台、一转接件、一驱动件以及多个杠杆件；

所述安装台上设有所述多个杠杆件；所述第一电机包括转轴，所述第一电机的转轴与所述驱动件螺纹配合，所述驱动件连接于所述转接件，所述转接件与所述多个杠杆件转动连接。

本发明提出的技术方案可用于实现桨叶的折叠收拢，通过电机的正反转，带动驱动件的靠近和远离，从而依次带动连接件、转接件的上下运动，再基于杠杆原理实现桨叶的收拢和展开，实现了桨叶的折叠收放，具体应用于倾转旋翼机是，处于旋翼机机身后方的两个旋翼动力组件在固定翼状态下飞行时，桨叶的折叠使气流的方向将与所述桨叶的长度方向平行，大大减小的风阻，有利于延长无人飞行器的续航时间。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明折叠收拢结构一实施例的结构示意图；

图2为图1中折叠收拢结构的爆炸示意图；

图3为图1中安装台的结构示意图；

图4为图1中连接件的结构示意图；

图5为图1中转接件的结构示意图；

图6为图1中杠杆件的结构示意图；

图7为将桨叶应用到图1中折叠收拢结构的结构示意图；

图8为本发明旋翼动力组件一实施例的爆炸示意图；

图9为图8中连接套管和驱动管的结构示意图；

图10为图8中旋翼动力组件的俯视图；

图11为图10中沿XI-XI线剖切的剖视图；

图12为图8中旋翼动力组件的结构示意图；

图13为图12中安装座和第一电机的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种折叠收拢结构，参照图1至图3，该折叠收拢结构包括一第一电机11、一安装台12、一转接件15、一驱动件13以及多个杠杆件14。安装台12包括一安装板121以及多个安装件122，安装件122从安装板121垂直向外延伸形成，安装件122两两形成一组，每组的两个安装件122之间形成一容纳槽，杠杆件14的中部转动连接容纳槽，杠杆件14的一端与转接件15转动连接，另一端连接于待收拢结构，如桨叶3。

本实施例中，第一电机11包括电机本体111和转轴112，转轴112远离电机本体111的一端设置有螺纹；驱动件13包括驱动管131和连接件132；驱动管131包括相对设置的第一端和第二端，第一端的直径小于第二端的直径，第一端设有内螺纹，用于与第一电机11的转轴112螺纹配合，第一端还设置有限位杆131a。第二端与连接件132的一端固定连接，连接件132的另一端与转接件15转动连接。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，驱动管131上也可设有其他限位结构。

本实施例中，参照图4，连接件132包括球形转体132a、连接球形转体132a和驱动管131的第二端的中轴132b以及环设于中轴132b的周面的卡位凸台132c，球形转体132a为一实心金属球体，并向下延伸形成中轴132b，中轴132b远离球形转体132a的一端固定插入驱动管131第二端的管孔内，中轴132b的中间部分向外延伸形成一卡位凸台132c，卡位凸台132c为腰圆形的凸台。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，中轴132b上还可设有其他防止中轴132b完全进入驱动管131的管孔的限位结构。

进一步地，参照图3和图5，球形转体132a收容于转接件15内，卡位凸台132c收容于安装台12的安装板121内。可以理解，安装板121设置有一横截面为腰圆形的避位孔121a，卡位凸台132c可在腰圆形的避位孔121a内运动。另外，安装板121上环绕避位孔121a还设有多个减重孔121b，以减轻安装板121整体的重量。

进一步地，参照图5和图6，转接件15包括转接件本体151和自转接件本体151向外延伸形成的多个凸缘152，本实施例中，转接件本体151为正六棱柱状，凸缘152自六棱柱的六个角向外延伸形成，并且六棱柱相间隔的侧面的相邻两个凸缘152之间形成一安装位，用于安装杠杆件14，具体地，每个凸缘152均设有螺纹孔，螺钉穿过螺纹孔以及杠杆件14的一端将杠杆件14安装于转接件15，杠杆件14可相对转接件15转动。本实施例中，对应于转接件本体151的正六棱柱状，杠杆件14的数量设置为三个。

本实施例中，转接件本体151设置有一通孔151a，通孔151a贯穿转接件本体151的上、下两个表面，通孔151a的直径从上到下逐渐增大，再逐渐减小，与球形转体132a的形状相适应。球形转体132a收容在通孔151a内且可在通孔151a内转动，当然，于其他实施例中，球形转体132a直径小于通孔151a直径部分可以露出通孔151a外。

进一步地，参照图6，杠杆件14包括相对设置的转动端141和固定端142，以及连接转动端141和固定端142的连接杆143，转动端141安装于转接件15相邻两个凸缘152形成的安装位内，转动端141设有螺纹孔，螺钉穿过螺纹孔将转动端141转动连接于安装件122。为了实现转动连接，螺钉的螺杆优选为圆形光滑螺杆。

本实施例中，连接杆143的侧面设有一腰圆形的长孔，长孔用于与安装台12上的容纳槽相配合实现固定，具体地，安装件122远离安装板121的一端设有螺纹孔，螺钉依次穿过该螺纹孔和长孔实现杠杆件14和安装台12的固定。

进一步地，固定端142由连接杆143远离转动端141的一端垂直延伸、再沿连接杆143方向延伸形成，由此形成的固定端142为一U型槽状结构，固定端142设有螺纹孔，螺钉穿过螺纹孔将需要折叠收拢的物件固定在杠杠件的固定端142，例如桨叶3，需要说明的是，为了实现折叠收拢，需要折叠收拢的物件相对杠杆件14是相对固定，不可转动的，例如可以是，螺钉的螺杆为规则的棱柱状螺杆，桨叶3上的螺纹孔也呈规则棱柱状，包括但不限于五棱柱、六棱柱、八棱柱、十棱柱等。

参照图7，以桨叶3的折叠收拢为例，第一电机11驱动转轴112正向转动，转轴112带动驱动管131沿着转轴112的轴向做靠近第一电机11的运动，由于驱动管131与连接件132固定连接，因此带动连接件132向下运动，连接件132的球形转体132a容置于转接件本体151内，因此转接件15也向下运动，杠杆件14的第一端向下运动，基于杠杆原理，杠杆件14的第二端向上运动，完成桨叶3的收拢过程。

反之，第一电机11驱动转轴112反向转动，转轴112带动驱动管131沿着转轴112的轴向做远离第一电机11的运动，由于驱动管131与连接件132固定连接，因此带动连接件132向上运动，连接件132的球形转体132a容置于转接件本体151内，因此转接件15也向上运动，杠杆件14的第一端向上运动，基于杠杆原理，杠杆件14的第二端向下运动，完成桨叶3的展开过程。

本发明还提出一种旋翼动力组件，参照图8，该旋翼动力组件包括折叠收拢结构1，该折叠收拢结构1的具体结构参照上述实施例，由于本旋翼动力组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

旋翼动力组件还包括第二电机2和桨叶3，第二电机2包括转子21和定子22，安装台12固定连接于转子21上，固定方式可以是焊接、螺钉连接等，桨叶3固定于杠杆件14的第二端，且相对杠杆件14不可转动。第二电机2的转轴112为中空管状，驱动件13和第一电机11的转轴112设置于第二电机2的转轴112内。

进一步地，参照图9至图11，为了实现桨叶3折叠和展开的精确性，该旋翼动力组件还包括一连接套管4，连接套管4包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分对称设置，且结构互为镜像，以第一部分为例，第一部分包括基板41和自基板41垂直延伸的半圆形套筒42，第一部分的基板41和第二部分基板41构成基座；第一部分和第二部分的半圆形套筒42合围形成一收容驱动管131和第一电机11的转轴112的空间。可以理解，将连接套管4设置为沿轴向分体的两部分，有利于连接套管4、驱动管131、第一电机11的转轴112之间的拆装。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，不考虑连接套管4、驱动管131、第一电机11的转轴112之间的拆装便捷性的情况下，连接套管4也可为一体成型设置。

本实施例中，第一部分的半圆形套筒42上设置有限位孔421，限位孔421用于与驱动管131的第一端的限位杆131a配合，限位杆131a随着驱动件13的运动，在限位孔421内运动。当限位杆131a位于限位孔421的最下端时，桨叶3处于收拢状态，反之，当限位杆131a处于限位孔421最上端是，桨叶3处于展开状态。

本实施例中，基板41上设置有螺纹孔，用于将基板41固定安装于第二电机2的定子22上。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，基板41上也可设有其他用于固定第二电机2的定子22的结构。

进一步地，参照图12和图13，该旋翼动力组件还包括一安装座5，安装座5用于安装固定第一电机11，第二电机2的定子22固定在安装座5上，在其中一种实施方式中，安装座5为倾转组件，当倾转组件实现倾转时，由于第二电机2、折叠收拢结构和桨叶3之间的固定连接关系，实现整个旋翼动力组件的倾转，从而当旋翼动力组件应用于倾转旋翼机上时，可以实现桨叶3的收拢，当桨叶3处于收拢状态时，气流的方向将与桨叶3的长度方向平行，大大减小的风阻，有利于延长无人飞行器的续航时间。

本发明还提出一种倾转旋翼机，倾转旋翼机包括机身和多个旋翼动力组件，旋翼动力组件的具体结构参照上述实施例，由于本倾转旋翼机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实施例中，倾转旋翼机设有四个旋翼动力组件，其中两个设于机身的前部，另外两个设于机身的后部。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，旋翼动力组件也可设有五个、六个等，于机身上的排布也可采用其他方式。

与现有技术相比，本发明提出了一种折叠收拢结构1，可用于实现桨叶3的折叠收拢，折叠收拢结构1通过第一电机11的转轴112正反转，带动驱动件13的靠近和远离，从而带动转接件15的上下运动，再基于杠杆原理实现桨叶3的收拢和展开，实现了桨叶3的折叠收放，具体应用于倾转旋翼机是，处于旋翼机机身后方的两个旋翼动力组件在固定翼状态下飞行时，桨叶3的折叠使气流的方向将与桨叶3的长度方向平行，大大减小的风阻，有利于延长无人飞行器的续航时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种折叠收拢结构，其特征在于，包括一第一电机、一安装台、一转接件、一驱动件以及多个杠杆件；

所述安装台上设有所述多个杠杆件；所述第一电机包括转轴，所述第一电机的转轴与所述驱动件螺纹配合，所述驱动件连接于所述转接件，所述转接件与所述多个杠杆件转动连接；

所述驱动件包括驱动管和连接件；

所述驱动管包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端设有内螺纹与所述第一电机的转轴螺纹配合；所述第二端与所述连接件的一端固定连接，所述连接件的另一端与所述转接件转动连接；

所述连接件包括球形转体，所述球形转体收容于所述转接件内；

所述安装台包括一安装板以及多个安装件，所述安装件从所述安装板垂直向外延伸形成。

2.如权利要求1所述的折叠收拢结构，其特征在于，所述连接件还包括连接所述球形转体和所述驱动管的第二端的中轴以及环设于所述中轴的周面的卡位凸台。

3.如权利要求1所述的折叠收拢结构，其特征在于，所述转接件包括转接件本体和自所述转接件本体向外延伸形成的多个凸缘，所述杠杆件转动连接于所述凸缘，所述转接件本体设置有一通孔，所述球形转体收容在所述通孔内且可在所述通孔内转动。

4.如权利要求1所述的折叠收拢结构，其特征在于，所述安装件两两形成一组，每组的两个安装件之间形成一容纳槽，所述杠杆件的中部转动连接所述容纳槽。

5.如权利要求4所述的折叠收拢结构，其特征在于，所述杠杆件包括相对设置的转动端和固定端，以及连接所述转动端和固定端的连接杆，所述连接杆设有一腰圆形的长孔，所述长孔与所述容纳槽相配合固定所述杠杆件。

6.一种旋翼动力组件，其特征在于，包括第二电机、桨叶和折叠收拢结构，所述折叠收拢结构为权利要求1-5任一所述的折叠收拢结构。

7.如权利要求6所述的旋翼动力组件，其特征在于，还包括一连接套管，所述连接套管包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分对称设置，且结构互为镜像，所述第一部分和所述第二部分均包括基板和自基板垂直延伸的半圆形套筒，所述第一部分和第二部分的半圆形套筒合围形成一收容所述驱动件和第一电机的转轴的空间。

8.如权利要求7所述的旋翼动力组件，其特征在于，所述半圆形套筒上设置有限位孔，所述驱动件上设有与所述限位孔适配的限位杆，所述限位杆随着驱动件的运动，在所述限位孔内运动。

9.一种倾转旋翼机，其特征在于，包括机身和多个如权利要求6至8任意一项所述的旋翼动力组件。