CN112572784B - 一种无人直升机的动力装置及输出机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人直升机的动力装置及输出机构，其中，该输出机构包括联轴器、超越离合器和限位套筒，所述限位套筒的一端设有沿径向向内延伸的阻挡部，所述超越离合器安装在所述限位套筒内，且所述超越离合器的外圈的轴向一端与所述阻挡部相抵，所述联轴器的至少局部沿轴向插入所述限位套筒内，并与所述超越离合器的外圈的轴向另一端相抵，所述超越离合器的外圈、所述联轴器和所述限位套筒均能够同步转动；还包括同轴设置的动力源和输出轴，所述动力源包括动力源轴，所述超越离合器的内圈和所述联轴器中，一者固定安装于所述动力源轴，另一者固定安装于所述输出轴。上述输出机构的结构紧凑，占用空间较小。

Description

一种无人直升机的动力装置及输出机构

技术领域

本发明涉及动力装置技术领域，具体涉及一种交叉双旋翼无人直升机的动力装置及输出机构。

背景技术

无人直升机领域所使用动力装置的结构不够紧凑，导致动力装置的占用空间较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人直升机的动力装置及输出机构，其中，该输出机构的结构紧凑，占用空间较小。

为解决上述技术问题，本发明提供一种无人直升机的输出机构，其特征在于，包括联轴器、超越离合器和限位套筒，所述限位套筒的一端设有沿径向向内延伸的阻挡部，所述超越离合器安装在所述限位套筒内，且所述超越离合器的外圈的轴向一端与所述阻挡部相抵，所述联轴器的至少局部沿轴向插入所述限位套筒内，并与所述超越离合器的外圈的轴向另一端相抵，所述超越离合器的外圈、所述联轴器和所述限位套筒均能够同步转动；还包括同轴设置的动力源和输出轴，所述动力源包括动力源轴，所述超越离合器的内圈和所述联轴器中，一者固定安装于所述动力源轴，另一者固定安装于所述输出轴。

采用这种结构，通过限位套筒的设置，联轴器和超越离合器可以在轴向上紧密接触，同时，联轴器的至少局部可以插入限位套筒内，使得联轴器、超越离合器和限位套筒的组合结构可以更为紧凑，能够减少安装占用空间。

可选地，所述联轴器包括第一粗径部和第一细径部，二者之间形成有第一台阶面，所述联轴器通过所述第一细径部插入所述限位套筒内，并通过所述第一台阶面与所述限位套筒的端部沿轴向相抵。

可选地，所述限位套筒的周壁设有第一过孔，所述联轴器的周壁设有第一连接孔，所述第一连接孔的至少局部孔段设有内螺纹；还包括设有外螺纹的第一连接件，所述第一连接件能够穿过所述第一过孔、并与所述第一连接孔相连。

可选地，所述限位套筒包括第二粗径部和第二细径部，二者之间形成第二台阶面；还包括轴承和套环，所述套环的周壁设有第二过孔，所述轴承安装于所述第二细径部，所述轴承的内圈的轴向两端分别与所述第二台阶面、所述套环相抵，所述第一连接件还能够穿过所述第二过孔。

可选地，所述第二细径部包括大径段和小径段，二者之间形成第三台阶面，所述大径段与所述第二粗径部相连，所述轴承的内圈安装于所述大径段，所述套环安装于所述小径段。

可选地，所述联轴器的一个端部的周壁设有沿轴向延伸的切缝，该端部的周壁还设有第二连接孔，所述第二连接孔被所述切缝打断为两个孔段，两所述孔段中的至少一者设有内螺纹；还包括设有外螺纹的第二连接件，所述第二连接件与所述第二连接孔相配合，能够驱使所述联轴器夹紧所述动力源轴和所述输出轴中的一者。

可选地，所述动力源轴、所述输出轴中用于安装所述超越离合器的一者设有轴肩，用于对所述超越离合器的内圈进行限位。

可选地，还包括挡圈，所述挡圈外套于所述动力源轴、所述输出轴中用于安装所述超越离合器的一者，所述挡圈的两端分别与所述轴肩、所述超越离合器的内圈相抵。

可选地，所述超越离合器安装于所述输出轴，所述挡圈还安装有密封圈。

本发明还提供一种无人直升机的动力装置，包括变速箱和至少一个上述的无人直升机的输出机构。

附图说明

图1为本发明所提供无人直升机的输出机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的截面图；

图3为联轴器的结构示意图；

图4为本发明所提供无人直升机的动力装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4的截面图。

图1-图5中的附图标记说明如下：

1联轴器、11第一粗径部、111切缝、112第二连接孔、12第一细径部、121第一连接孔、13第一台阶面、14第一连接件、15第二连接件；

2超越离合器；

3限位套筒、31阻挡部；

4动力源、41动力源轴；

5输出轴、51轴肩；

6轴承；

7套环；

8挡圈；

9密封圈；

100对接罩板、200连接板、300封装罩板、400负载轴、500传动机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。

请参考图1-图5，图1为本发明所提供无人直升机的输出机构的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1的截面图，图3为联轴器的结构示意图，图4为本发明所提供无人直升机的动力装置的一种具体实施方式的结构示意图，图5为图4的截面图。

如图1、图2所示，本发明提供一种无人直升机的输出机构，包括联轴器1、超越离合器2和限位套筒3，限位套筒3的一端设有沿径向向内延伸的阻挡部31，超越离合器2安装在限位套筒3内，且超越离合器2的外圈的轴向一端与阻挡部31相抵，联轴器1的至少局部沿轴向插入限位套筒3内，并与超越离合器2的外圈的轴向另一端相抵，超越离合器2的外圈、联轴器1和限位套筒3均能够同步转动；还包括同轴设置的动力源4和输出轴5，动力源4包括动力源轴41，超越离合器2的内圈和联轴器1中，一者固定安装于动力源轴41，另一者固定安装于输出轴5。

采用这种结构，通过限位套筒的设置，联轴器1和超越离合器2可以在轴向上紧密接触，同时，联轴器1的至少局部可以插入限位套筒3内，使得联轴器1、超越离合器2和限位套筒3的组合结构可以更为紧凑，能够减少安装占用空间。

而且，本发明实施例采用超越离合器2来实现动力源轴41和输出轴5之间的动力传动，这样，在存在多个输出机构时，如果一个输出机构的动力源4损坏，其动力源轴41的转速降低，其动力源轴41与相应的输出轴5之间可以通过超越离合器2的特性自动分离，能够将已损坏的动力源4直接隔离掉，避免成为负载而浪费其他输出机构的动力。

联轴器1插入限位套筒3的轴向尺寸在此并不做限定，联轴器1可以完全插入限位套筒3中，也可以局部插入限位套筒3中，只要能够实现联轴器1与超越离合器2的抵接配合即可。具体到本发明实施例中，优选采用联轴器1局部插入限位套筒3的方案，这样，限位套筒3的轴向尺寸可以相对较小。

结合图3，在本发明实施例中，联轴器1可以包括第一粗径部11和第一细径部12，二者之间可以形成有第一台阶面13，联轴器1可以通过第一细径部12插入限位套筒3内，并可通过第一台阶面13与限位套筒3的端部沿轴向相抵。如此设置，限位套筒3与联轴器1组装后，在径向上的尺寸可以较小。

进一步地，限位套筒3与第一台阶面13相对接部分的径向尺寸与第一台阶面13的径向尺寸可以相一致。这样，组装完成后，限位套筒3与第一粗径部11的对接处不存在台阶，限位套筒3以及联轴器1的对接处均不存在径向上的冗余设计，对于优化连接结构、缩减部件体积均具有积极的意义。

需要说明的是，联轴器1也可以整体为等径设计，或者，安装完成后限位套筒3与第一粗径部11的对接处也可以存在台阶，这实际并不影响联轴器1和限位套筒3之间的装配。

超越离合器2的外圈、联轴器1和限位套筒3之间的同步转动是依靠三者之间的固定连接关系实现，这种固定连接关系可以是依靠过盈配合实现，也可以是依靠一些连接部件（键、螺钉、螺栓等）或者连接工艺实现，本发明实施例并不做限定。

具体到附图的方案中，限位套筒3的周壁可以设有第一过孔（图中未标注），联轴器1的周壁可以设有第一连接孔121，第一连接孔121的至少局部孔段可以设有内螺纹；还可以包括设有外螺纹的第一连接件14，第一连接件14能够穿过第一过孔、并与第一连接孔121相连。采用这种方案，通过第一连接件14和第一过孔、第一连接孔121的配合，可以有效地限定限位套筒3、联轴器1的轴向以及周向的相对位置。

第一过孔可以设有内螺纹，也可以不设置，具体可以结合实际情况进行确定，第一连接件14的数量可以为一个，也可以为多个，当为多个时，第一过孔、第一连接孔121也可以设置为多个，以与第一连接件14的数量相匹配。

进一步地，限位套筒3也可以包括第二粗径部和第二细径部，二者之间可以形成第二台阶面；还可以包括轴承6和套环7，套环7的周壁可以设有第二过孔，轴承6可以安装于第二细径部，轴承6的内圈的轴向两端可以分别与第二台阶面、套环7相抵，第一连接件14还能够穿过第二过孔，以限定套环7相对限位套筒3的轴向及周向的相对位置。

所安装轴承用于该输出机构与外部壳体之间的固定。套环7与第二台阶面的配合则用于对轴承6的轴向位置进行限定。通过在套环7设置第二连接孔，使得套环7可以借助前述的第一连接件14进行固定，能够减少连接用部件的数量，进而简化结构；与第一连接孔的相关限定相类似，第二连接孔也可以选择设置内螺纹或者不设内螺纹，第二连接孔的数量则可以与第一连接件14相匹配。

第二细径部还可以包括大径段和小径段，二者之间可以形成第三台阶面，大径段可以与第二粗径部相连，前述的轴承6的内圈可以安装于大径段，套环7则可以安装于小径段。如此设置，限位套筒3用于安装套环7的部分的径向尺寸可以较小，有利于缩减限位套筒3的结构尺寸，以节省制备限位套筒3的材料。

联轴器1的一个端部的周壁可以设有沿轴向延伸的切缝111，该端部的周壁还可以设有第二连接孔112，第二连接孔112被切缝111打断为两个孔段，两孔段中的至少一者设有内螺纹；还可以包括设有外螺纹的第二连接件15，第二连接件15与第二连接孔112相配合，能够驱使联轴器1夹紧动力源轴41和输出轴5中的一者。

具体到附图实施例中，联轴器1是安装于动力源轴41，如图3所示，该切缝111位于联轴器1的第一粗径部11，使得第一粗径部11设有该切缝111的部分在周向上为一个非封闭的环形，在通过第二连接件15进行连接时，切缝111的相对的两个缝壁可以相互靠近，进而能够夹紧动力源轴41。切缝111的数量可以为一个，也可以为多个，这在具体实践中均是可以采用的方案。

第二连接孔112的两个孔段中，可以仅有一者设有内螺纹，此时，第二连接件15要先穿过未设置内螺纹的孔段、然后再与设有内螺纹的孔段进行连接。或者，第二连接孔112的两个孔段也可以均设有内螺纹，此时，可以不限定第二连接件15的安装方向。

第一连接件14、第二连接件15均可以为类似螺栓的部件，包括头部和杆部，头部可以设有内六角槽、十字槽或者一字槽等，以便与螺丝刀等操作工具进行配合，或者，头部也可以设为外六角等形式的结构，以便与扳手进行配合，杆部可以设有外螺纹，用于和设有内螺纹的孔部相配合进行连接。

动力源轴41、输出轴5中用于安装超越离合器2的一者可以设有轴肩51，用于对超越离合器2的内圈进行限位，以保证超越离合器2的内圈的轴向位置。具体到附图中，超越离合器2是安装在输出轴5，因此，上述的轴肩51可以设置于输出轴5。

进一步地，还可以包括挡圈8，挡圈8可以外套于动力源轴41、输出轴5中用于安装超越离合器2的一者，挡圈8的两端可以分别与轴肩51、超越离合器2的内圈相抵。这样，可以更好地适应轴肩51的设置位置，以在轴肩51无法直接与超越离合器2的内圈相抵时、通过挡圈8进行间接的相抵。

如前所述，在本发明实施例中，超越离合器2可以安装于输出轴5，输出轴5实际上还与其他部件相连，此时，挡圈8还可以安装有密封圈9，用于实现端面密封。

如图4、图5所示，本发明还提供一种无人直升机的动力装置，包括变速箱和至少一个上述各实施方式所涉及的无人直升机的输出机构。

由于上述的无人直升机的输出机构已经具备如上的技术效果，那么，具有该输出机构的无人直升机的动力装置亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。

动力装置中所使用输出机构可以为一个，也可以为多个，当为多个时，各输出机构的输出轴5所输出的动力可以汇集到一起，此时，需要为各输出轴5配置传动机构500，以对各输出轴5的动力进行汇集，该传动机构500的具体结构在此不做限定。

在图5实施例中，输出机构可以为两个，两输出机构均可以外套有对接罩板100，且各输出机构均穿插于连接板200，连接板200和对接罩板100可以安装在前述的轴承6，并与轴承6的外圈相抵，封装罩板300可以安装于连接板200，并能够与连接板200围合形成传动机构500的安装腔，负载轴400也可以插入该安装腔内，并能够与传动机构500相连。

如前所述，由于超越离合器2的设置，如果其中一个动力源4发生损坏，并不会影响另外一个动力源4的工作。

密封圈9可以实现与连接板200之间的密封。

以上仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人直升机的输出机构，其特征在于，包括联轴器（1）、超越离合器（2）和限位套筒（3），所述限位套筒（3）的一端设有沿径向向内延伸的阻挡部（31），所述超越离合器（2）安装在所述限位套筒（3）内，且所述超越离合器（2）的外圈的轴向一端与所述阻挡部（31）相抵，所述联轴器（1）的至少局部沿轴向插入所述限位套筒（3）内，并与所述超越离合器（2）的外圈的轴向另一端相抵，所述超越离合器（2）的外圈、所述联轴器（1）和所述限位套筒（3）均能够同步转动；

还包括同轴设置的动力源（4）和输出轴（5），所述动力源（4）包括动力源轴（41），所述超越离合器（2）的内圈和所述联轴器（1）中，一者固定安装于所述动力源轴（41），另一者固定安装于所述输出轴（5）。

2.根据权利要求1所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述联轴器（1）包括第一粗径部（11）和第一细径部（12），二者之间形成有第一台阶面（13），所述联轴器（1）通过所述第一细径部（12）插入所述限位套筒（3）内，并通过所述第一台阶面（13）与所述限位套筒（3）的端部沿轴向相抵。

3.根据权利要求1所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述限位套筒（3）的周壁设有第一过孔，所述联轴器（1）的周壁设有第一连接孔（121），所述第一连接孔（121）的至少局部孔段设有内螺纹；

还包括设有外螺纹的第一连接件（14），所述第一连接件（14）能够穿过所述第一过孔、并与所述第一连接孔（121）相连。

4.根据权利要求3所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述限位套筒（3）包括第二粗径部和第二细径部，二者之间形成第二台阶面；

还包括轴承（6）和套环（7），所述套环（7）的周壁设有第二过孔，所述轴承（6）安装于所述第二细径部，所述轴承（6）的内圈的轴向两端分别与所述第二台阶面、所述套环（7）相抵，所述第一连接件（14）还能够穿过所述第二过孔。

5.根据权利要求4所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述第二细径部包括大径段和小径段，二者之间形成第三台阶面，所述大径段与所述第二粗径部相连，所述轴承（6）的内圈安装于所述大径段，所述套环（7）安装于所述小径段。

6.根据权利要求1-5中任一项所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述联轴器（1）的一个端部的周壁设有沿轴向延伸的切缝（111），该端部的周壁还设有第二连接孔（112），所述第二连接孔（112）被所述切缝（111）打断为两个孔段，两所述孔段中的至少一者设有内螺纹；

还包括设有外螺纹的第二连接件（15），所述第二连接件（15）与所述第二连接孔（112）相配合，能够驱使所述联轴器（1）夹紧所述动力源轴（41）和所述输出轴（5）中的一者。

7.根据权利要求1-5中任一项所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述动力源轴（41）、所述输出轴（5）中用于安装所述超越离合器（2）的一者设有轴肩（51），用于对所述超越离合器（2）的内圈进行限位。

8.根据权利要求7所述无人直升机的输出机构，其特征在于，还包括挡圈（8），所述挡圈（8）外套于所述动力源轴（41）、所述输出轴（5）中用于安装所述超越离合器（2）的一者，所述挡圈（8）的两端分别与所述轴肩（51）、所述超越离合器（2）的内圈相抵。

9.根据权利要求8所述无人直升机的输出机构，其特征在于，所述超越离合器（2）安装于所述输出轴（5），所述挡圈（8）还安装有密封圈（9）。

10.一种无人直升机的动力装置，包括变速箱，其特征在于，还包括至少一个如权利要求1-9中任一项所述无人直升机的输出机构。

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