CN107985581A - 一种新型折叠油动旋翼结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型折叠油动旋翼结构，包括底板、关节、转动臂和桨叶，底板上设有无人机机身和机架，底板下方设有起落支架，关节包括转轴，底板的四角上设有安装孔，转动臂一端通过转轴转动设于机架和安装孔内，转动臂另一端通过旋翼轴连接桨叶，4个关节两两沿底板中轴线左右对称设置形成第一关节对和第二关节对，第一关节对的各关节和第二关节对的各关节相互错落设置，4个关节的位置构成等腰梯形。本发明的旋翼可简便快捷地进行多重折叠，能够大大节约无人机的运输空间，方便携带和运输，而且结构简单，使用稳定可靠。

Description

一种新型折叠油动旋翼结构

技术领域

本发明属于油动无人机旋翼技术领域，具体涉及一种新型折叠油动旋翼结构。

背景技术

目前现有无人机的折叠四旋翼通常采用横向交错方式折叠，虽然折叠方便、节省空间，但不适用于大型无人机，因为大型无人机如果采用上下结构，为满足强度要求，机身会过大，不利于横向交错方式折叠。因此占用的运输空间较大，导致运输和使用不便。

专利一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机(公布日2017.07.07，公布号CN106927036A)公开了一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机，包括动力传动系统，旋翼操纵系统和机身及折叠系统。该发明的串列翼可横向错落地折叠在机身上下，但其折叠后的空间仍较大，且由于旋翼的折叠导致机身内飞行控制装置等进行改进以适应机身上方的旋翼和机身下方旋翼，结构复杂，改进成本较高。

因此急需一种结构简单，设计合理，尽可能减少对机身改进，并能够进行多重折叠，大大减少无人机运输体积的新型折叠油动旋翼结构。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型折叠油动旋翼结构，该旋翼结构可简便快捷地进行多重折叠，能够大大节约无人机的运输空间，方便携带和运输，而且结构简单，使用稳定可靠。

本发明提供了如下的技术方案：

一种新型折叠油动旋翼结构，包括底板、关节、转动臂和桨叶，底板上设有无人机机身和机架，底板下方设有起落支架，关节包括转轴，底板的四角上设有安装孔，转动臂一端通过转轴转动设于机架和安装孔内，转动臂另一端通过旋翼轴连接桨叶，4个关节两两沿底板中轴线左右对称设置形成第一关节对和第二关节对，第一关节对的各关节和第二关节对的各关节相互错落设置，4个关节的位置构成等腰梯形。

优选的，还包括折叠销，转轴上设有法兰盘，法兰盘上设有第一销孔，机架上设有第二销孔，转动臂上设有第三销孔，第一销孔、第二销孔和第三销孔相匹配，折叠销包括互相连接的拉帽和定位销，折叠销可贯通设置在第一销孔、第二销孔和第三销孔内。

优选的，第一销孔外边缘设有一圈磁铁，第二销孔内沿径向设有卡环，第二销孔内沿轴向设有弹簧。

优选的，桨叶包括两个子桨叶，子桨叶通过桨叶夹连接，桨叶夹与各子桨叶铰接连接。

优选的，第一关节对的各关节相对于第二关节对的各关节之间相互错落的距离等于转动臂的宽度。

优选的，磁铁为强力磁铁。

优选的，卡环为E形卡环。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，安装方便，对机身改进需求少，方便各型油动无人机使用。

2、本发明四旋翼机翼关节采用梯形分布，前后关节在水平方向错开距离等于一个转动臂的臂宽。由于关节采用梯形分布，所以折叠起来正好两臂紧贴在机身上如图3所示，这种折叠方式结构紧凑。并且桨叶可以进行进一步折叠，折叠方式如图4所示，桨叶和桨叶夹用铰接方式连接，桨叶可以沿铰点任意旋转，当电机旋转时桨叶会因为离心力而展开。本发明通过转动臂和桨叶的多重折叠，可大大节约机翼的运输空间，进而减小无人机的运输空间，方便携带和运输。据计算，该机翼结构可节省百分之八十五的空间。

3、本发明无人机使用时旋翼全部展开后，可通过折叠销与第一销孔、第二销孔、第三销孔的销孔配合方式，将转动臂固定在机架和安装孔内，使转动臂不会相对于机架和安装孔旋转，确保无人机的旋翼使用稳定可靠。如图5所示，在没有人为干涉的情况下，通过磁铁和弹簧的力配合卡环，折叠销会紧紧的贴在第三销孔底部，使第一销孔、第二销孔、第三销孔相对固定，以使转动臂不会相对于机架和安装孔旋转。

当无人机进行运输需要折叠时，只需要用手拔起拉帽，让定位销向上移动，这时定位销离开转动臂的第三销孔时，就可以自由旋转转动臂了。磁铁采用强力磁铁，磁力大约是磁铁本身重量的640倍，飞机在空中振动、翻滚等对折叠销产生振动造成的力远小于磁铁的力，由于重量很轻可以用手就可较为轻松的拔出。这样设计结构简单，机翼展开和折叠方便，大大减少了无人机准备的时间。

4、本发明无人机机身、机架直接设置在底板上，旋翼结构对无人机机身、机架要求较少，可使无人机机身机架与旋翼结构分开单独设计和配备。即本发明的旋翼结构可根据无人机机身机架等载荷的载重、飞行速度等进行单独设计和配备，无人机机身机架等载荷的设计和配备受旋翼结构影响较少，可实现旋翼结构、无人机机身、机架的模块化设计。因此，本发明适应范围广，适用性好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明旋翼全部展开的结构示意图；

图2是本发明底板上安装孔设置的结构示意图；

图3是本发明转动臂折叠的结构示意图；

图4是本发明桨叶折叠的结构示意图；

图5是本发明折叠销设置的结构示意图；

图6是本发明折叠销设置的立体结构示意图；

图7是本发明转动臂展开时折叠销设置的主视图；

图8是本发明转动臂展开时折叠销设置的侧视图；

图9是本发明折叠销拔出转动臂折叠时折叠销设置的主视图；

图10是本发明折叠销拔出转动臂折叠时折叠销设置的侧视图。

图中标记为：1、底板；2、关节；21、第一左关节；22、第一右关节；23、第二左关节；24、第二右关节；3、转动臂；4、桨叶；41、子桨叶；42、桨叶夹；5、起落支架；6、转轴；61、法兰盘；7、安装孔；8、旋翼轴；9、折叠销；91、拉帽；92、定位销；10、机架；11、第一销孔；12、第二销孔；13、第三销孔；14、磁铁；15、卡环；16、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的优选实施方式。

如图1、图2、图5所示，一种新型折叠油动旋翼结构，包括底板1、关节2、转动臂3和桨叶4，底板1上设有无人机机身(图中未画出)和机架10，底板1下方设有起落支架5，关节2包括转轴6，底板1的四角上设有安装孔7，转动臂3一端通过转轴6转动设于机架10和安装孔7内，转动臂3另一端通过旋翼轴8连接桨叶4，4个关节2两两沿底板1中轴线左右对称设置形成第一关节对和第二关节对，第一关节对的各关节2和第二关节对的各关节2相互错落设置，4个关节2的位置构成等腰梯形。

具体的，第一关节对的各关节2相对于第二关节对的各关节2之间相互错落的距离等于转动臂3的宽度L。

具体的，第一关节对包括第一左关节21和第一右关节22，第二关节对包括第二左关节23和第二右关节24。第一左关节21和第一右关节22、第二左关节23和第二右关节24分部沿底板1中轴线左右对称设置。第一左关节21和第二左关节23，第一右关节22和第二右关节24互相错落设置。第一左关节21和第二左关节23距底板1中轴线的距离相差一个转动臂3的宽度，第一右关节22和第二右关节24距底板1中轴线的距离相差一个转动臂3的宽度。具体的，连接各关节2的转轴6，以及转轴6设置的机架10上的通孔和安装孔7的位置与各关节2对应。

具体的，桨叶4包括两个子桨叶41，子桨叶41通过桨叶夹42连接，桨叶夹42与各子桨叶41铰接连接。

如图1至图10所示，还包括折叠销9，转轴6上设有法兰盘61，法兰盘61上设有第一销孔11，机架10上设有第二销孔12，转动臂3上设有第三销孔13，第一销孔11与第二销孔12、第三销孔13相匹配，折叠销9包括互相连接的拉帽91和定位销92，折叠销9可贯通设置在第一销孔11、第二销孔12和第三销孔13内。

具体的，第一销孔11外边缘设有一圈磁铁14，第二销孔12内沿径向设有卡环15，第二销孔12内沿轴向设有弹簧16。

具体的，磁铁14为强力磁铁。

具体的，卡环15为E形卡环。

具体使用过程是：

无人机使用时使旋翼全部展开成图1，通过折叠销9与第一销孔11、第二销孔12、第三销孔13的销孔配合方式，将转动臂3固定在机架10和安装孔7内，使转动臂3不会相对于机架10和安装孔7旋转，确保无人机的旋翼使用稳定可靠。如图5所示，在没有人为干涉的情况下，通过磁铁14和弹簧16的力配合卡环15，折叠销9会紧紧的贴在第三销孔13底部，使第一销孔11、第二销孔12、第三销孔13相对固定，以使转动臂3不会相对于机架10和安装孔7旋转。

当无人机进行运输需要折叠时，只需要用手拔起拉帽91，让定位销92向上移动，这时定位销92离开转动臂3的第三销孔13时，就可以自由旋转转动臂3了。磁铁14采用强力磁铁，磁力大约是磁铁本身重量的640倍，飞机在空中振动、翻滚等对折叠销9产生振动造成的力远小于磁铁14的力，由于磁铁14重量很轻可以用手就可较为轻松的拔出。这样设计结构简单，机翼展开和折叠方便，大大减少了无人机准备的时间。

关节2采用梯形分布，前后关节2在水平方向错开距离等于一个转动臂3的臂宽，使转动臂3折叠起来两臂紧贴在机身两侧，如图3所示。

桨叶4可以进行进一步折叠，折叠方式如图4所示，子桨叶41和桨叶夹42用铰接方式连接，子桨叶41可以沿铰点任意旋转。当无人机使用时，控制旋翼旋转的电机带动桨叶4旋转会使桨叶4因为离心力而展开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，包括底板、关节、转动臂和桨叶，所述底板上设有无人机机身和机架，所述底板下方设有起落支架，所述关节包括转轴，所述底板的四角上设有安装孔，所述转动臂一端通过所述转轴转动设于所述机架和所述安装孔内，所述转动臂另一端通过旋翼轴连接所述桨叶，4个所述关节两两沿所述底板中轴线左右对称设置形成第一关节对和第二关节对，所述第一关节对的各所述关节和所述第二关节对的各所述关节相互错落设置，4个所述关节的位置构成等腰梯形。

2.根据权利要求1所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，还包括折叠销，所述转轴上设有法兰盘，所述法兰盘上设有第一销孔，所述机架上设有第二销孔，所述转动臂上设有第三销孔，所述第一销孔、所述第二销孔和所述第三销孔相匹配，所述折叠销包括互相连接的拉帽和定位销，所述折叠销可贯通设置在所述第一销孔、所述第二销孔和所述第三销孔内。

3.根据权利要求2所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，所述第一销孔外边缘设有一圈磁铁，所述第二销孔内沿径向设有卡环，所述第二销孔内沿轴向设有弹簧。

4.根据权利要求3所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，所述桨叶包括两个子桨叶，所述子桨叶通过桨叶夹连接，所述桨叶夹与各所述子桨叶铰接连接。

5.根据权利要求4所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，所述第一关节对的各所述关节相对于所述第二关节对的各所述关节之间相互错落的距离等于所述转动臂的宽度。

6.根据权利要求3所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，所述磁铁为强力磁铁。

7.根据权利要求3所述的新型折叠油动旋翼结构，其特征在于，所述卡环为E形卡环。