CN113086182A - 倾转结构及飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种倾转结构及飞行器。该倾转结构包括：机臂、装设于所述机臂的倾转电机以及与所述倾转电机的驱动轴传动相连的动力电机组件；还包括连轴转动件，所述连轴转动件设有第一连接件和第二连接件，所述倾转电机的驱动轴通过所述第一连接件连接于所述连轴转动件，所述连轴转动件通过所述第二连接件转动连接于所述机臂；其中，所述机臂、所述连轴转动件、第一连接件及第二连接件同轴设置。本申请提供的方案，能够减小倾转电机的驱动轴所承受的径向力，提升飞行器的飞行安全。

Description

倾转结构及飞行器

技术领域

本申请涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种倾转结构及飞行器。

背景技术

倾转飞行器又称为倾转旋翼机，倾转飞行器既具有垂直起降及空中悬停的能力，又具有高速巡航飞行的能力。

相关技术中，飞行器的倾转结构包括倾转组件与动力电机组件，倾转组件包括伺服电机，动力电机组件包括动力电机以及与动力电机连接的飞行螺旋桨。通过伺服电机驱动动力电机组件转动，从而实现对动力电机组件的倾转调节，进而控制飞行器进行垂直起降、空中悬停、高速巡航飞行等功能。

然而，对于目前倾转飞行器上的倾转结构，其伺服电机的驱动轴直接与动力电机组件连接，伺服电机的驱动轴承受的径向力极大，存在伺服电机的驱动轴受损断裂的风险，难以保障飞行器的飞行安全。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种倾转结构及飞行器，能够减小倾转电机的驱动轴所承受的径向力，提升飞行器的飞行安全。

本申请第一方面提供一种倾转结构，包括：

机臂、装设于所述机臂的倾转电机以及与所述倾转电机的驱动轴传动相连的动力电机组件；

还包括连轴转动件，所述连轴转动件设有第一连接件和第二连接件，所述倾转电机的驱动轴通过所述第一连接件连接于所述连轴转动件，所述连轴转动件通过所述第二连接件转动连接于所述机臂；

其中，所述机臂、所述连轴转动件、第一连接件及第二连接件同轴设置。

在一种实施方式中，所述第一连接件包括第一法兰盘；所述第二连接件包括第二法兰盘；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别与所述连轴转动件固定相连。

在一种实施方式中，所述机臂与所述第二法兰盘转动相连；所述倾转电机的驱动轴和所述动力电机组件分别与所述第一法兰盘固定相连。

在一种实施方式中，所述倾转电机包括定子和转子；所述定子固定连接于所述机臂，所述转子通过所述第一连接件固定连接于所述连轴转动件。

在一种实施方式中，所述连轴转动件配置为中空的筒状结构；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别连接于所述筒状结构并相间隔设置。

在一种实施方式中，所述倾转结构还包括：用于安装所述倾转电机的安装组件；所述安装组件包括第一固定件和第二固定件；所述第一固定件用于将所述倾转电机固定于所述机臂，所述第二固定件设于所述倾转电机外围并连接于所述第一固定件。

在一种实施方式中，所述第二连接件还包括设于所述第二法兰盘与所述机臂之间的转动件；所述第二法兰盘通过所述转动件转动连接于所述机臂。

在一种实施方式中，所述倾转结构还包括设于所述机臂的限位组件；所述限位组件用于对所述第二连接件沿所述机臂的周向和/或轴向限位。

在一种实施方式中，所述限位组件包括第一限位件和/或第二限位件；所述第一限位件用于限定所述第二连接件沿所述机臂周向的转动角度；所述第二限位件用于将所述第二连接件沿轴向限位于所述机臂。

本申请第二方面提供一种飞行器，包括如上所述的倾转结构。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的倾转结构，通过倾转电机传动动力电机组件，实现对动力电机组件的倾转。由于倾转电机的驱动轴通过第一连接件连接于连轴转动件，而连轴转动件通过第二连接件转动连接于机臂。也就是说，倾转电机驱动第一连接件转动的过程中，第一连接件将通过连轴转动件带动第二连接件于机臂上转动。这样，倾转电机的驱动轴所承受的径向力将有效地分摊到第一连接件与第二连接件上，从而减轻了倾转电机的驱动轴的径向受力，有效降低了倾转电机的驱动轴的断裂风险，利于保障飞行器的飞行安全。

进一步的，本申请实施例提供的倾转结构，第一连接件可以包括第一法兰盘，第二连接件可以包括第二法兰盘，第一法兰盘和第二法兰盘可以分别与连轴转动件固定相连，从而保障第一法兰盘、第二法兰盘以及连轴转动件之间的连接牢固程度，利于第一连接件与第二连接件有效承受来自倾转电机驱动轴上的径向力。

进一步的，本申请实施例提供的倾转结构，倾转电机的驱动轴和动力电机组件可以分别与第一法兰盘固定相连，从而使得倾转电机的驱动轴可以通过第一法兰盘带动动力电机组件转动，保证传动可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的倾转结构的结构拆分示意图；

图2是本申请图1所示实施例示出的倾转结构中的M部分的结构放大示意图；

图3是本申请图1所示实施例示出的倾转结构中的N部分的结构放大示意图。

附图标记：倾转结构10；机臂100；倾转电机200；动力电机组件300；连轴转动件400；第一连接件410；第二连接件420；第一法兰盘411；第二法兰盘421；散热孔401；转动件422；定子210；转子220；安装组件500；第一固定件510；第二固定件520；限位组件600；第一限位件610；第二限位件620；螺旋桨310；动力电机320；衔接件330。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相关技术中，倾转飞行器上的倾转结构，其伺服电机的驱动轴直接与动力电机组件连接，伺服电机的驱动轴承受的径向力极大，存在伺服电机的驱动轴受损断裂的风险，难以保障飞行器的飞行安全。

针对上述问题，本申请实施例提供一种倾转结构及飞行器，能够减小倾转电机的驱动轴所承受的径向力，提升飞行器的飞行安全。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

请一并参见图1至图3，一种倾转结构10，包括：机臂100、装设于机臂100的倾转电机200以及与倾转电机200的驱动轴传动相连的动力电机组件300。

倾转结构10还包括连轴转动件400，连轴转动件400设有第一连接件410和第二连接件420，倾转电机200的驱动轴通过第一连接件410连接于连轴转动件400，连轴转动件400通过第二连接件420转动连接于机臂100。

其中，机臂100、连轴转动件400、第一连接件410及第二连接件420同轴设置。

从该实施例可以看出，本申请实施例提供的倾转结构10，通过倾转电机200传动动力电机组件300，实现对动力电机组件300的倾转。由于倾转电机200的驱动轴通过第一连接件410连接于连轴转动件400，而连轴转动件400通过第二连接件420转动连接于机臂100。也就是说，倾转电机200驱动第一连接件410转动的过程中，第一连接件410将通过连轴转动件400带动第二连接件420于机臂100上转动。这样，倾转电机200的驱动轴所承受的径向力将有效地分摊到第一连接件410与第二连接件420上，从而减轻了倾转电机200的驱动轴的径向受力，有效降低了倾转电机200的驱动轴的断裂风险，利于保障飞行器的飞行安全。

其中，机臂100可以为呈圆柱体的杆状结构，用于支撑倾转电机200。倾转电机200可以为伺服电机，倾转电机200的驱动轴通过与动力电机组件300传动连接，从而实现对动力电机组件300的倾转。动力电机组件300用于驱动飞行器执行飞行动作。倾转即倾斜转动，也就是说，动力电机组件300可以绕倾转电机200的驱动轴顺时针或者逆时针的转动预设角度，实现对飞行器驱动方向的调整。

一些实施例中，第一连接件410可以为呈盘状结构的部件，还可以为其他不规则形状的部件。第二连接件420可以为呈盘状结构的部件，还可以为其他不规则形状的部件。连轴转动件400可以为呈中空筒状结构的部件，还可以为其他不规则形状的部件。连轴转动件400、第一连接件410以及第二连接件420的形状结构可以根据实际使用情况进行设置，此处不对形状结构作出限定。

其中，机臂100、连轴转动件400、第一连接件410及第二连接件420同轴设置。这样，在倾转电机200的驱动下，连轴转动件400、第一连接件410及第二连接件420将绕机臂100的轴心同步转动，确保了倾转结构10的运行稳定性。

在其中一个具体的实施方式中，第一连接件410包括第一法兰盘411，第二连接件420包括第二法兰盘421。由于第一法兰盘411与第二法兰盘421均为圆盘状结构，从而便于实现其绕机臂100进行转动，并且第一法兰盘411与第二法兰盘421在转动的过程中，能够保证可靠的稳定性。第一法兰盘411和第二法兰盘421分别与连轴转动件400固定相连。这样，保障了第一法兰盘411、第二法兰盘421以及连轴转动件400之间的连接牢固程度，利于第一连接件410与第二连接件420有效承受来自倾转电机200驱动轴上的径向力。

进一步的，机臂100与第二法兰盘421转动相连，从而使得第二法兰盘421绕机臂100轴心转动。为了确保倾转电机200的驱动轴与动力电机组件300传动相连的稳定性，倾转电机200的驱动轴和动力电机组件300可以分别与第一法兰盘411固定相连。这样，倾转电机200通过驱动第一法兰盘411转动，从而带动动力电机组件300倾转。与此同时，第一法兰盘411还会通过连轴转动件400带动第二法兰盘421一并转动，使得第二法兰盘421绕机臂100转动。这样，倾转电机200的驱动轴所承受的径向力将有效地分摊到第一法兰盘411与第二法兰盘421上。

一些实施例中，连轴转动件400可以配置为中空的筒状结构；第一法兰盘411和第二法兰盘421分别连接于筒状结构并相间隔设置。第一法兰盘411可以通过螺栓连接或者焊接的方式安装于连轴转动件400的一端，第二法兰盘421可以通过螺栓连接或者焊接的方式安装于连轴转动件400的另一端。连轴转动件400、第一法兰盘411及第二法兰盘421共同形成收容腔，倾转电机200可以收容于该收容腔中。筒状结构的连轴转动件400可以对倾转电机200起到了遮蔽保护的作用。

进一步的，一实施例中，在筒状结构的连轴转动件400的预设位置上开设有散热孔401，散热孔连通于筒状结构的内侧和外侧，从而利用收容于连轴转动件400内的倾转电机200通风散热。散热孔401可以为预设形状的槽口，例如，矩形、三角形、圆形等等。连轴转动件400可以在其筒壁上按照预设分布规则开设若干散热孔401，满足实现散热需求的同时，又保障其具备可靠的强度刚性。

为了实现第二法兰盘421与机臂100之间的转动连接，在其中一个实施例中，第二连接件420还包括设于第二法兰盘421与机臂100之间的转动件422；第二法兰盘421通过转动件422转动连接于机臂100。转动件422可以为轴承，具体的，可以为滑动轴承，也可以为滚动轴承。第二法兰盘421与转动件422可设置为一体，设置为一体的结构可称为法兰轴承，这样，提升了第二法兰盘421与机臂100转动连接的流畅性，保障了倾转结构10的工作稳定性。

本实施例中，倾转电机220的驱动轴与机臂100同轴心设置，倾转电机200可以包括定子210和转子220；定子210固定连接于机臂100，转子220通过第一连接件410固定连接于连轴转动件400。也就是说，倾转电机200的驱动轴属于转子220的部分结构，倾转电机200通过转子220驱动第一法兰盘411转动。

请再次参阅图3，在其中一个具体的实施方式中，倾转结构10还包括用于安装倾转电机200的安装组件500；安装组件500包括第一固定件510和第二固定件520。第一固定件510用于将倾转电机200固定于机臂100，第二固定件520设于倾转电机200外围并连接于第一固定件510。一些实施例中，第一固定件510可以为电机限位器，电机限位器设置于机臂100上，用于限制倾转电机200的轴向滑动。进一步的，第二固定件520可以为电机套筒，电机套筒设于倾转电机200外围并连接于电机限位器。也就是说，电机限位器通过电机套筒将倾转电机200固定在机臂100上，从而防止倾转电机200发生位移，确保倾转电机200的安装牢固性，保障倾转电机200的稳定运行。进一步的，电机套筒可以开设若干散热孔，以便于倾转电机200散热。

请再次参阅图2，在其中一个具体的实施方式中，倾转结构10还包括设于机臂100的限位组件600。限位组件600用于对第二连接件420沿机臂100的周向和/或轴向限位。具体的，限位组件600包括第一限位件610和/或第二限位件620。

第一限位件610用于限定第二连接件420沿机臂100周向的转动角度。第一限位件610可以为角度限位器，角度限位器设置于机臂100上，用于将与机臂100转动连接的第二连接件420的转动角度限制在预设范围内。具体的，在本实施例中，角度限位器用于限制第二法兰盘421转动角度的范围，从而将动力电机组件300的倾转角度控制在预设范围之内。例如，将第二法兰盘421的转动角度限制在0～180度范围内。角度限位器可以设置在第二法兰盘421背向倾转电机200的一侧。角度限位器可以开设一弧形限位槽，第二法兰盘421的侧面设置一限位凸块，该限位凸块插入弧形限位槽中，从而使得限位凸块只能于弧形限位槽中活动，进而实现了对第二法兰盘421最大转动角度的限制。

第二限位件620用于将第二连接件420沿轴向限位于机臂100。第二限位件620可以为轴向限位器，轴向限位器用于限制第二法兰盘421的轴向滑动，即防止第二法兰盘421沿机臂100的长度方向滑动。轴向限位器邻近第二法兰盘421设置，且可以位于第二法兰盘421朝向倾转电机200的一侧。轴向限位器可以与第二法兰盘421滑动接触，轴向限位器不影响第二法兰盘421的转动，但可以阻止第二法兰盘421的轴向滑动。这样，轴向限位器的设置，保障了飞行器的倾转结构10的运行稳定性。

在其中一个实施方式中，第二连接件420可设置多个，多个第二连接件420间隔设置且分别和连轴转动件400同轴相连，连轴转动件400可以通过多个第二连接件420转动连接于机臂100。多个第二连接件420中的其中一个第二连接件420可以设置在筒状结构的连轴转动件400的末端，多个第二连接件420中的其余的第二连接件420可以收容于筒状结构的连轴转动件400中。第二连接件420可以为法兰轴承，连轴转动件400即可通过多个法兰轴承转动连接于机臂上100。这样，倾转电机200的驱动轴所承受的径向力不仅能够分摊到第一连接件410与多个第二连接件420上。如此，进一步的减轻了倾转电机200的驱动轴的径向受力，有效降低了倾转电机200的驱动轴的断裂风险，利于保障飞行器的飞行安全。

在其中一个具体的实施方式中，动力电机320组件300包括螺旋桨310、动力电机320以及衔接件330。动力电机320与螺旋桨310驱动连接，衔接件330设置在第一连接件410上，动力电机320设置于衔接件330上。螺旋桨310作为将动力电机320的转动功率转化为推进力的部件。动力电机320用于驱动螺旋桨310旋转，以实现飞行动作。进一步的，动力电机320的轴心方向可以与倾转电机200的轴心方向相垂直。这样，便于倾转电机200调节螺旋桨310的位姿，便于动力电机320组件300执行相应的飞行动作。

以上实施例介绍了本申请实施例提供的倾转结构，相应地，本申请还提供一种飞行器的实施例，本实施例提供的飞行器包括如上述任意实施例所描述的倾转结构10。

本实施例提供的飞行器，包括机身及设于机身的机臂100，机臂100上设有倾转结构10，倾转结构10包括装设于机臂100的倾转电机200以及与倾转电机200的驱动轴传动相连的动力电机组件300。其中，机臂100可以为呈圆柱体的杆状结构，用于支撑倾转电机200。倾转电机200可以为伺服电机，倾转电机200的驱动轴通过与动力电机组件300的传动连接关系，从而实现对动力电机组件300的倾转。动力电机组件300用于驱动飞行器执行飞行动作。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种倾转结构，其特征在于，包括：

机臂、装设于所述机臂的倾转电机以及与所述倾转电机的驱动轴传动相连的动力电机组件；

还包括连轴转动件，所述连轴转动件设有第一连接件和第二连接件，所述倾转电机的驱动轴通过所述第一连接件连接于所述连轴转动件，所述连轴转动件通过所述第二连接件转动连接于所述机臂；

其中，所述机臂、所述连轴转动件、第一连接件及第二连接件同轴设置。

2.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于：

所述第一连接件包括第一法兰盘；

所述第二连接件包括第二法兰盘；

所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别与所述连轴转动件固定相连。

3.根据权利要求2所述的倾转结构，其特征在于：

所述机臂与所述第二法兰盘转动相连；

所述倾转电机的驱动轴和所述动力电机组件分别与所述第一法兰盘固定相连。

4.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于：

所述倾转电机包括定子和转子；

所述定子固定连接于所述机臂，所述转子通过所述第一连接件固定连接于所述连轴转动件。

5.根据权利要求2所述的倾转结构，其特征在于：

所述连轴转动件配置为中空的筒状结构；

所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别连接于所述筒状结构并相间隔设置。

6.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于，还包括：

用于安装所述倾转电机的安装组件；

所述安装组件包括第一固定件和第二固定件；

所述第一固定件用于将所述倾转电机固定于所述机臂，所述第二固定件设于所述倾转电机外围并连接于所述第一固定件。

7.根据权利要求2所述的倾转结构，其特征在于：

所述第二连接件还包括设于所述第二法兰盘与所述机臂之间的转动件；

所述第二法兰盘通过所述转动件转动连接于所述机臂。

8.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于：

还包括设于所述机臂的限位组件；

所述限位组件用于对所述第二连接件沿所述机臂的周向和/或轴向限位。

9.根据权利要求8所述的倾转结构，其特征在于：

所述限位组件包括第一限位件和/或第二限位件；

所述第一限位件用于限定所述第二连接件沿所述机臂周向的转动角度；

所述第二限位件用于将所述第二连接件沿轴向限位于所述机臂。

10.一种飞行器，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的倾转结构。

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