CN108639321A - 一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，包括驱动件、减速器和连接组件；所述连接组件，安装于所述飞行车辆机架上，其中一端与飞行车辆的倾转机臂紧固相连；所述减速器，安装于所述机架上，两端分别与驱动件和连接组件直接相连；所述驱动件，安装于所述机架上，用于经减速器减速后驱动连接组件转动以带动倾转机臂转动。本发明的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件具有结构简单、控制精准且转动灵活、可靠等优点。

Description

一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件

技术领域

本发明主要涉及飞行器技术领域，特指一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件。

背景技术

随着人们生活水平的提高，用于消遣娱乐、生产用途的小型飞行器越来越受到人们的重视。目前，小型飞行器大多用来搭载各种测量仪器（如相机等），进行高空探测或高空物体投掷上，可以应用在农业、探测、气象、灾害预报和救援等各种领域。

现有的飞行器分为固定翼飞行器和旋翼飞行器两种。固定翼飞行器主要通过获得较大初速，在翼面形成升力实现飞行，但是无法悬停，低速时稳定性较差，容易因为失速而坠机，而且需要较大的滑跑距离。

另外一种是旋翼飞行器，其中旋翼主要用于形成升力，飞行速度需要通过调整姿态形成侧向的合力才能实现，从而导致能量消耗较大且航行速度较低。另外旋翼飞行器大多都是通过改变飞行器发动机输出功率，或者改变桨叶螺距来实现飞行器姿态变化；而为了使得飞行器平稳飞行，在调整每一个飞行姿态时，需要精确计算发动机的转速以及改变桨叶的螺距，过程繁琐，不适用于复杂多变的飞行环境，而且飞行过程中依旧会出现倾斜，同样增加驾驶员的安全风险。目前有较少厂家设计出相关结构以对旋翼的朝向进行调节，但是结构较复杂，而且较难控制且控制精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、可靠性高且控制精准的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，包括驱动件、减速器和连接组件；

所述连接组件，安装于所述飞行车辆机架上，其中一端与飞行车辆的倾转机臂紧固相连；

所述减速器，安装于所述机架上，两端分别与驱动件和连接组件直接相连；

所述驱动件，安装于所述机架上，用于经减速器减速后驱动连接组件转动以带动倾转机臂转动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述连接组件包括

一组以上的轴承组件，固定安装于所述机架上；

连接轴，转动安装于所述轴承组件内，两端分别与所述减速器和倾转机臂相连。

所述轴承组件包括

轴承座，固定安装于所述机架上；

轴承，套设于所述连接轴上且安装于所述轴承座内。

所述连接轴为阶梯轴，阶梯轴上的定位轴肩用于对轴承进行定位。

所述轴承座的一侧或两侧设置有环形卡槽，所述环形卡槽内设置有卡簧，用于对轴承进行轴向限位。

所述轴承组件的数量为两组，分别安装于所述连接轴的两端。

所述连接轴的一端螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母的一侧与对应所述轴承座的一侧相抵；所述连接轴的另一端设置有与倾转机臂紧固相连的连接部，所述连接部与连接轴之间形成台阶面，与另一轴承座的一侧相抵。

所述连接部呈圆筒状且与连接轴一体成型，所述连接部的圆周方向上设置有减重孔。

所述连接轴的一端通过联轴器与所述减速器相连。

所述驱动件为舵机或伺服电机或步进电机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，通过将驱动件与减速器组合的结构直接驱动倾转机臂转动，不仅仅结构简单，易于实现，而且由于力矩传递环节少，可靠性高，而且倾转角度的控制也更加精准。连接组件结构简单、转动灵活可靠；对倾转角度进行实时监控，实现倾转角度的精准控制。

附图说明

图1为本发明飞行车辆的结构示意图。

图2为本发明中倾转组件的结构示意图。

图3为本发明中连接组件的结构示意图。

图4为本发明中连接组件的分解结构示意图。

图中标号表示：1、机架；2、固定机臂；3、倾转机臂；4、动力组件；5、旋翼；6、倾转组件；61、驱动件；62、减速器；63、连接组件；631、连接轴；6311、联轴器；6312、连接部；632、轴承组件；6321、轴承座；6322、轴承；6323、卡簧；6324、锁紧螺母；64、角度检测件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本实施例中，飞行车辆可以为载人飞行摩托、飞行汽车或者无人机，具体结构包括机架1，机架1的正前方或正后方设置有向外延伸的固定机臂2，机架1的两侧对称且转动设置有向外延伸的倾转机臂3，固定机臂2和各倾转机臂3的末端均固定安装有动力组件4（如汽油内燃机），汽油内燃机上安装有旋翼5，汽油内燃机用于驱动旋翼5旋转以产生升力。本实施例的倾转组件6，则安装于机架1与各倾转机臂3之间，用于驱动倾转机臂3转动以调整倾转机臂3上旋翼5的朝向（旋翼面）沿机架1的前方或后方倾斜，配合相应的控制策略，实现对飞行车辆的起降、加减速、转向、平移和悬停等飞行姿态的调整。如图1至图4所示，本实施例的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件6，具体结构包括驱动件61、减速器62和连接组件63；其中连接组件63，安装于飞行车辆的机架1上，其中一端与飞行车辆的倾转机臂3紧固相连；减速器62，安装于机架1上，两端分别通过联轴器6311与驱动件61和连接组件63的另一端直接相连；驱动件61，安装于机架1上，用于输出转动驱动力，经减速器62减速后驱动连接组件63转动，从而带动倾转机臂3转动，实现旋翼5的朝向调节；其中驱动件61为伺服电机、步进电机或舵机等。本发明的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件6，通过将驱动件61与减速器62组合的方式直接驱动倾转机臂3转动，不仅仅结构简单，易于实现，而且由于力矩传递环节少，可靠性高，而且倾转角度的控制也更加精准。

如图3和图4所示，本实施例中，连接组件63包括一组以上的固定安装于机架1上的轴承组件632，以及转动安装于轴承组件632内，两端分别与减速器62和倾转机臂3相连的连接轴631。其中轴承组件632的数量优选采用两组，分别安装在连接轴631的两端。具体地，轴承组件632包括固定安装于机架1上的轴承座6321以及套设于连接轴631上且安装于轴承座6321内的轴承6322，其中轴承6322可以为滚珠轴承或圆锥滚子轴承或深沟滚子轴承等。如图4所示，本实施例中，连接轴631为阶梯轴，其两端均有定位轴肩，其中定位轴肩则用于防止轴承6322向一侧轴向移动（如图4中的左侧移动）；进一步地，在轴承座6321的一侧或两侧设置有环形卡槽，环形卡槽内设置有卡簧6323，用于对轴承6322的一侧或两侧进行轴向限位，从而进一步限制轴承6322的轴向位移。

如图3和图4所示，本实施例中，连接轴631与减速器62连接的一端设置有外螺纹，与一锁紧螺母6324螺纹连接，其中锁紧螺母6324的一侧与对应轴承座6321的一侧相抵，由于轴承座6321是紧固在机架1上，通过锁紧螺母6324与轴承座6321相抵，从而能够避免连接轴631轴向移动而从机架1上滑出（如图4所示，防止连接轴631从左侧脱出）。另外，在连接轴631的另一端设置有与倾转机臂3紧固相连的连接部6312，连接部6312的外径大于连接轴631的外径，从而在其过渡部形成台阶面，轴承座6321的一侧则与台阶面相抵，防止连接轴631轴向位移；即两轴承座6321分别与锁紧螺母6324和台阶面相抵，从而能够防止连接轴631的轴向方向上的双向位移。因此，此连接组件63不仅结构简单、而且转动灵活、可靠。

本实施例中，连接部6312呈圆筒状且与连接轴631一体成型，连接部6312的圆周方向上设置有减重孔，在保证结构强度的基础上减轻重量。连接部6312上设置有多个螺孔，倾转机臂3的一端也呈圆筒状且套设在连接部6312外部，通过螺栓将倾转机臂3与连接部6312紧固。

如图2所示，减速器62的输出轴的另一端设置有角度检测件64（如旋转编码器等），用于对倾转机臂3的实时角度以及倾转角度变化速率进行监测并反馈至对应的控制单元，保证倾转角度控制的精准可靠性。具体地，旋转编码器通过法兰固定在减速器62上，能够保证旋转编码器良好的抗震性能，提高角度检测的可靠性。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，包括驱动件（61）、减速器（62）和连接组件（63）；

所述连接组件（63），安装于所述飞行车辆机架（1）上，其中一端与飞行车辆的倾转机臂（3）紧固相连；

所述减速器（62），安装于所述机架（1）上，两端分别与驱动件（61）和连接组件（63）直接相连；

所述驱动件（61），安装于所述机架（1）上，用于经减速器（62）减速后驱动连接组件（63）转动以带动倾转机臂（3）转动。

2.根据权利要求1所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述连接组件（63）包括

一组以上的轴承组件（632），固定安装于所述机架（1）上；

连接轴（631），转动安装于所述轴承组件（632）内，两端分别与所述减速器（62）和倾转机臂（3）相连。

3.根据权利要求2所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述轴承组件（632）包括

轴承座（6321），固定安装于所述机架（1）上；

轴承（6322），套设于所述连接轴（631）上且安装于所述轴承座（6321）内。

4.根据权利要求3所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述连接轴（631）为阶梯轴，阶梯轴上的定位轴肩用于对轴承（6322）进行定位。

5.根据权利要求4所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述轴承座（6321）的一侧或两侧设置有环形卡槽，所述环形卡槽内设置有卡簧（6323），用于对轴承（6322）进行轴向限位。

6.根据权利要求4或5所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述轴承组件（632）的数量为两组，分别安装于所述连接轴（631）的两端。

7.根据权利要求6所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述连接轴（631）的一端螺纹连接有锁紧螺母（6324），所述锁紧螺母（6324）的一侧与对应所述轴承座（6321）的一侧相抵；所述连接轴（631）的另一端设置有与倾转机臂（3）紧固相连的连接部（6312），所述连接部（6312）与连接轴（631）之间形成台阶面，与另一轴承座（6321）的一侧相抵。

8.根据权利要求7所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述连接部（6312）呈圆筒状且与连接轴（631）一体成型，所述连接部（6312）的圆周方向上设置有减重孔。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述连接轴（631）的一端通过联轴器（6311）与所述减速器（62）相连。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于多旋翼飞行车辆的倾转组件，其特征在于，所述驱动件（61）为舵机或伺服电机或步进电机。