CN112810813A - 一种倾转结构及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾转结构，包括：骨架；转动座，与骨架转动连接；第一螺旋桨，转动连接于转动座上；倾转装置，设置在骨架上并与转动座连接，倾转装置用于驱动转动座相对于骨架转动；驱动装置，设置在骨架上，用于驱动第一螺旋桨转动；倾转装置与骨架分别连接于转动座的不同位置；应用上述倾转结构，能够保证倾转机构性能的同时减小倾转机构的负荷；本发明还公开一种无人机。

Description

一种倾转结构及无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种倾转结构及无人机。

背景技术

在目前的生产生活当中，由于无人机承担的任务越来越重，因此要求无人机要具备一定的平飞速度与续航能力的同时，还要求无人机具备一定的悬停性能与垂直/短距起降性能，基于此，倾转翼无人机得到了广泛的运用。

在目前的倾转结构当中，大多是通过倾转电机直接驱动转动架沿转轴转动，由于转动架上放置有驱动电机和螺旋桨，重量较大，致使倾转电机的负荷较大，影响调节速度的同时增加了故障率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种倾转结构，能够保证倾转机构性能的同时减小倾转机构的负荷。

本发明的倾转结构，包括：骨架；转动座，与骨架转动连接；第一螺旋桨，转动连接于转动座上；倾转装置，设置在骨架上并与转动座连接，倾转装置用于驱动转动座相对于骨架转动；驱动装置，设置在骨架上，用于驱动第一螺旋桨转动；倾转装置与骨架分别连接于转动座的不同位置。

根据本发明一些实施例，驱动装置包括设置在转动座上的第一驱动电机，第一驱动电机与第一螺旋桨驱动连接。

根据本发明一些实施例，倾转装置包括连杆，连杆与转动座转动连接。

根据本发明一些实施例，倾转装置包括：第一舵机，设置在骨架上；曲柄，两端分别与连杆和第一舵机转动连接。

根据本发明一些实施例，连杆为可伸缩连杆。

根据本发明一些实施例，连杆包括：第一连接部，与转动座转动连接；伸缩部，与第一连接部螺纹配合；第二连接部，与曲柄转动连接，第二连接部与伸缩部螺纹配合。

本发明还提供一种无人机，包括：机身；至少两个机翼，分别连接于机身的左右两侧；至少两个倾转结构，一一对应地连接于机翼上；倾转结构为上述倾转结构。

根据本发明一些实施例，无人机还包括连接于机身后侧的第二驱动装置，第二驱动装置能够为机身提供升力。

根据本发明一些实施例，无人机还包括设置在机身后侧的尾翼，第二驱动装置位于机身与尾翼之间。

根据本发明一些实施例，尾翼为V形尾翼。

应用本发明的倾转结构，在无人机飞行过程当中，可以通过倾转装置，驱动转动座转动，使得螺旋桨向上倾转，为无人机提供垂直/短距起降的动力，待升空后使得转动座回位，提供推力；相对于现有技术当中通过同轴设置的倾转电机直接驱动转动座的方式而言，能够有效减少倾转装置的负荷，便于在保证无人机性能的同时减小设备重量和体积。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的无人机的轴侧图；

图2为本发明实施例的无人机的俯视图；

图3为图2中D-D向的剖视图；

图4为图3中J-J向的剖视图；

图5为图2中沿I-I向剖开后裁剪部分的剖视图；

图6为本发明实施例中机身对接机翼部分的裁剪视图；

图7为本发明实施例中第一驱动装置的裁剪轴测图；

上述附图包含以下附图标记。

标号	名称	标号	名称
				100	机身	201	卡槽
110	弹扣	210	第一驱动装置
				111	按钮	211	第一舵机
112	卡舌	212	曲柄
				113	端子连接机构	213	连杆
120	风道	214	转动座
				121	进风口	215	第一驱动电机
122	出风口	216	第一螺旋桨
				123	翅片	300	尾翼
200	机翼	400	第二驱动装置

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1、图3、图4，本实施例第一方面的用于固定翼或倾转翼无人机的散热结构，包括：机身100；风道120，开设于机身100内部并具有设置在机身100表面的进风口121和出风口122，风道120沿前后方向延伸；散热器，至少部分位于风道120内部。

应用本实施例第一方面的用于固定翼或倾转翼无人机的散热结构，在无人机飞行的过程当中，气流通过进风口121进入风道120后，流经散热器并带走散热器的热量，而后从出风口122排出；由于风道120设置在机身100内部，不但减少了对于机身100气动外形的破坏，而且有效利用了固定翼或倾转翼无人机较快的平飞速度，在无需设置散热风扇的情况下，即可对散热器进行降温，减轻了无人机重量的同时提高了设备的可靠性。

在现有的旋翼机当中，由于飞机平飞速度较慢，风道120内部无法形成流速足够快的散热气流，因此不能达到很好的散热效果，而对于旋翼机和固定翼无人机而言，由于平飞速度较快，在风道120内部能够形成流速较快的散热气流，对散热器进行散热。

如图1所示，机头前侧设置有内置摄像头，同时为了满足不同使用人群的需要，拍摄出使用内置摄像头不易得到的画面，在内置摄像头一侧还设置有防止外置摄像头的固定部，此时，机头处的风阻会较大，而将进风口121设置在固定部的下方，有利于降低正面的空气阻力，同时保证风道120进风，使得散热器能够充分散热。

如图3、图4所示，出风口122设置在机身100前侧，散热器至少部分位于出风口122；此时，散热器与外界空气接触面积较大，当悬停或者平飞速度不高时，翅片123能够在气流流速不高的情况下，依靠与空气换热来进行散热，一定程度上减少了内部设备过热的可能；此时出风口122可以在固定部的左侧、右侧、上侧或者下侧，优选为下侧。

如图1所示，为了防止进风口121处进入异物，同时为了对进风口121进行支撑，防止进风口121处机身100强度不足，可以在进风口121处设置格栅。

如图4所示，为了减小散热器带来的风阻，散热器包括翅片123，翅片123位于风道120当中；其中，风道120内的高速气流流经翅片123，将翅片123上的热量带走，翅片123本身也可以起到增大换热面积，提高换热效果的作用。

具体地，翅片123有多个，相邻两个翅片123之间形成有前后方向的散热通道；风道120中的气流能够通过散热通道，将翅片123上的热量带走。

如图3所示，还包括设置在机身100内部的盖板，盖板与机身100围成风道120；其中，盖板位于机身100内部，与机身100是可拆卸设置，风道120设置在盖板和机身100之间，盖板上面还能够用于防止电池等机内设备。

本实施例还提供一种无人机，包括上述用于固定翼或倾转翼无人机的散热结构；具体地，无人机还包括电池，电池设置在盖板上方。

如图3所示，无人机内部设置有电控模块，散热器与电控模块抵接，在无人机飞行过程当中，散热器能够将电控模块的热量传递至外侧，由风道120中的气流带走，起到良好的散热作用。

如图1、图2、图7所示，本实施例第二方面的倾转结构，包括：骨架；转动座214，与骨架转动连接；第一螺旋桨216，转动连接于转动座214上；倾转装置，设置在骨架上并与转动座214连接，倾转装置用于驱动转动座214相对于骨架转动；驱动装置，设置在骨架上，用于驱动第一螺旋桨216转动；倾转装置与骨架分别连接于转动座214的不同位置。

应用本实施例的倾转结构，在无人机飞行过程当中，可以通过倾转装置，驱动转动座214转动，使得螺旋桨向上倾转，为无人机提供垂直/短距起降的动力，待升空后使得转动座214回位，提供推力；相对于现有技术当中通过同轴设置的倾转电机直接驱动转动座214的方式而言，能够有效减少倾转装置的负荷，便于在保证无人机性能的同时减小设备重量和体积。

其中，可以根据需要，将驱动装置设置在骨架上，通过万向节驱动螺旋桨转动，使得螺旋桨在倾转后仍能够在驱动装置的驱动下转动，也可以将驱动装置直接设置在转动座214上，当转动座214转动时，驱动装置和螺旋桨一同倾转；可以理解，驱动装置可以通过电机、气缸等多种方式实现。

可以理解，倾转装置能够通过多种方式驱动转动座214转动，例如通过与转动座214转动连接的连杆213，通过伸缩连杆213来带动转动座214转动，或者可以通过齿轮驱动弧形齿条运动，带动转动座214相对于骨架转动；当弧形齿条的中心轴与转动座214的转动中心轴同轴时，弧形齿条可以与转动座214固定连接。

应理解，本实施例的倾转结构，即为图1所示的第一驱动装置210。

如图7所示，为了减少使用万向节机构带来的动力损失，驱动装置包括设置在转动座214上的第一驱动电机215，第一驱动电机215与第一螺旋桨216驱动连接；此时，螺旋桨在第一驱动电机215的驱动下转动，输出拉力或升力。

如图7所示，倾转装置包括连杆213，连杆213与转动座214转动连接；其中，可以通过直线电机或者活塞等装置，驱动连杆213前后运动，带动转动座214转动。

具体地，倾转装置包括：第一舵机211，设置在骨架上；曲柄212，两端分别与连杆213和第一舵机211转动连接；在飞行时，第一舵机211通过带动曲柄212转动，使得连杆213前后运动，带动转动座214转动；有效简化了倾转装置的结构。

具体地，为了便于现场调节连杆213的长度，便于调节倾转装置的倾转性能，连杆213为可伸缩连杆；其中，连杆213能够通过多种方式伸缩，例如将连杆213分为多段螺纹连接结构，或者将连杆213设置为套管结构，并在套管上沿长度方向设置多个固定部，通过固定位置的不同来调节连杆213的长度。

如图7所示，连杆213包括：第一连接部，与转动座214转动连接；伸缩部，与第一连接部螺纹配合；第二连接部，与曲柄212转动连接，第二连接部与伸缩部螺纹配合；其中，伸缩部两端均具有螺纹配合部，通过调节两端的螺纹配合既可以起到调节连杆213长度的效果；而螺纹的自锁性能可以保证调节后的连杆213长度固定，无需另外设置梭织机构。

本实施例还提供一种无人机，包括：机身100；至少两个机翼200，分别连接于机身100的左右两侧；至少两个倾转结构，一一对应地连接于机翼200上；倾转结构为上述倾转结构。

其中，为了平衡倾转机构带来的低头力矩，无人机还包括连接于机身100后侧的第二驱动装置400，第二驱动装置400能够为机身100提供升力。

具体地，无人机还包括设置在机身100后侧的尾翼300，第二驱动装置400位于机身100与尾翼300之间。

如图1所示，尾翼300为V形尾翼，其中V形尾翼兼有垂尾和平尾的功能，由于呈V形的两个尾面在俯视和侧视方向都有一定的投影面积，所以能同时起纵向和航向稳定作用。

如图1、图2、图5、图6所示，本实施例第三方面的机翼快拆结构，包括：机身100；弹扣110，连接于机身100上；机翼200，设置在机身100一侧，机翼200上开设有卡槽201；弹扣110与卡槽201卡合。

应用本实施例的机翼快拆结构，在运输过程当中，可以通过按压弹扣110，解除弹扣110与卡槽201的卡合，将机翼200拆下后运输，待使用时再将机翼200安装到机身100上；相对于机翼200机身100一体设置的方式而言，拆卸机翼200运输的方式能够有效减少运输过程当中的装柜量，同时能够有效避免运输过程当中机翼200折断导致无人机无法使用的事故。

如图5、图6所示，弹扣110包括卡舌112，卡舌112向上伸出并与卡槽201卡合；当需要拆卸记忆时，只需将卡舌112向下按压，使得卡舌112从卡槽201当中脱离即可。

具体地，卡舌112上具有导向斜面，当安装机翼200时，只需沿导向斜面将机翼200装入，在导向斜面的作用下，卡舌112能够准确的与卡槽201卡合，当听到卡舌112卡合到位的声音后，即可判断机翼200安装到位。

如图6所示，为了便于安装弹扣110，弹扣110通过螺钉与机身100连接，弹扣110向外侧伸出机身100。

其中，为了便于使用者拆卸机翼200，弹扣110上表面设置有按钮111，按钮111凸出机翼200上表面；当需要拆卸机翼200时，只需按压按钮111，使得卡舌112与卡槽201脱离，即可取出机翼200，便于操作。

为了弥补弹扣110的弹力，使得按钮111被按压后弹扣110能够快速复位，机翼快拆结构还包括设置在弹扣110下侧的弹簧，弹簧两端分别抵接机翼200与弹扣110。

如图3、图6所示，机翼200还包括第一驱动装置210，第一驱动装置210设置在机翼200上，电控模块设置在机身100内，电控模块与第一驱动装置210电连接。

其中，为了便于拆卸机翼200，机翼快拆结构还包括设置在机身100和机翼200上的端子连接机构113，第一驱动装置210通过端子连接机构113与电控模块电连接；当需要拆卸机翼200时，可以通过断开端子连接结构，切断第一驱动装置210与电控模块的电连接。

如图6所示，可以在机翼200与机身100之间设置多组端子连接机构113，分别用于传输不同部分的驱动电流以及控制信号。

如图6所示，机翼快拆结构还包括设置在机身100和机翼200之间的导向机构；其中，导向结构可以与弹扣110一起，将机翼200与机身100固定牢固，其中导向机构可以包括设置在机身100上的导向孔与机翼200上的导向杆，也可以是其他形式的导向机构。

本实施例还提供一种无人机，包括上述机翼快拆结构。

值得注意的是，本实施例各个方面的结构，均可以运用在一台无人机上，综合运用。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种倾转结构，其特征在于，包括：

骨架；

转动座(214)，与所述骨架转动连接；

第一螺旋桨(216)，转动连接于所述转动座(214)上；

倾转装置，设置在所述骨架上并与所述转动座(214)连接，所述倾转装置用于驱动所述转动座(214)相对于所述骨架转动；

驱动装置，设置在所述骨架上，用于驱动所述第一螺旋桨(216)转动；

所述倾转装置与所述骨架分别连接于所述转动座(214)的不同位置。

2.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述转动座(214)上的第一驱动电机(215)，所述第一驱动电机(215)与所述第一螺旋桨(216)驱动连接。

3.根据权利要求1或2所述的倾转结构，其特征在于，所述倾转装置包括连杆(213)，所述连杆(213)与所述转动座(214)转动连接。

4.根据权利要求3所述的倾转结构，其特征在于，所述倾转装置包括：

第一舵机(211)，设置在所述骨架上；

曲柄(212)，两端分别与所述连杆(213)和所述第一舵机(211)转动连接。

5.根据权利要求4所述的倾转结构，其特征在于，所述连杆(213)为可伸缩连杆。

6.根据权利要求5所述的倾转结构，其特征在于，所述连杆(213)包括：

第一连接部，与所述转动座(214)转动连接；

伸缩部，与所述第一连接部螺纹配合；

第二连接部，与所述曲柄(212)转动连接，所述第二连接部与所述伸缩部螺纹配合。

7.一种无人机，其特征在于，包括：

机身(100)；

至少两个机翼(200)，分别连接于所述机身(100)的左右两侧；

至少两个倾转结构，一一对应地连接于所述机翼(200)上；

所述倾转结构为权利要求1至6任意一项所述的倾转结构。

8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，还包括连接于所述机身(100)后侧的第二驱动装置(400)，所述第二驱动装置(400)能够为所述机身(100)提供升力。

9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于，还包括设置在所述机身(100)后侧的尾翼(300)，所述第二驱动装置(400)位于所述机身(100)与所述尾翼(300)之间。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述尾翼(300)为V形尾翼。

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