CN205273855U - 双桨共轴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双桨共轴结构，属于无人机技术领域，所述双桨共轴结构包括：第一桨；第二桨；驱动组件；旋翼轴。驱动组件与无人机内部的飞行控制系统连接，旋翼轴包括共轴端和连接端，旋翼轴通过所述连接端与所述无人机活动连接。其中，所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向，与所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向相反，以将所述第一桨相对于所述旋翼轴在第一方向上的扭力和所述第二桨相对于所述旋翼轴在第二方向上的扭力相互抵消。最终通过双桨共轴的结构，有效的克服了现有技术中对于单桨单轴的多旋翼无人机，其单桨相对于旋翼轴会产生对应的扭力，进而影响多旋翼无人机飞行的平稳性，极易造成安全事故发生的技术缺陷。

Description

双桨共轴结构

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，特别涉及一种双桨共轴结构。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置、信息采集装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。

现有技术中，多旋翼无人机均为单桨单轴结构，也即每一个旋翼轴配备一个螺旋桨。然而，对于单个螺旋桨而言，其旋转过程中，单桨相对于旋翼轴会产生对应的扭力，进而影响多旋翼无人机飞行的平稳性，极易造成安全事故的发生。

实用新型内容

本实用新型提供一种双桨共轴结构，解决了或部分解决了现有技术中对于单桨单轴的多旋翼无人机，其单桨相对于旋翼轴会产生对应的扭力，进而影响多旋翼无人机飞行的平稳性，极易造成安全事故发生的技术缺陷。

本实用新型提供了一种双桨共轴结构，应用于无人机，所述双桨共轴结构包括：第一桨；第二桨；驱动组件，所述驱动组件与所述无人机内部的飞行控制系统连接，用于驱动所述第一桨和所述第二桨的旋转；旋翼轴，所述旋翼轴包括共轴端和连接端，所述旋翼轴通过所述连接端与所述无人机活动连接，使得所述旋翼轴相对于所述无人机能够转动；其中，所述第一桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的一侧，所述第二桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的另一侧，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述共轴端对称分布，且所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向，与所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向相反，以将所述第一桨相对于所述旋翼轴在第一方向上的扭力和所述第二桨相对于所述旋翼轴在第二方向上的扭力相互抵消；所述第一方向和所述第二方向是两个相反的方向。

可选的，所述共轴端包括：第一端面、第二端面和容置空间；所述驱动组件包括：第一电机、第二电机和电调；所述电调固定于所述容置空间内，且所述第一桨通过所述第一电机转动地固定于所述第一端面上，所述第二桨通过所述第二电机转动地固定于所述第二端面上，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述容置空间对称分布；其中，所述第一电机和所述第二电机分别通过所述电调与所述飞行控制系统连接，使得所述飞行控制系统通过所述第一电机对应的驱动所述第一桨进行旋转，以及通过所述第二电机对应的驱动所第二桨进行旋转。

可选的，所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向是逆时针方向，所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向是顺时针方向。

可选的，所述旋翼轴是一碳管，所述碳管的内部呈空心结构，用于安置传输导线，使得固定于所述容置空间内的所述电调通过所述传输导线与所述飞行控制系统连接。

有益效果：

本实用新型提供的一种双桨共轴结构，其中，所述第一桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的一侧，所述第二桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的另一侧，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述共轴端对称分布，且所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向，与所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向相反，以将所述第一桨相对于所述轴在第一方向上的扭力和所述第二桨相对于所述轴在第二方向上的扭力相互抵消。最终通过双桨共轴的结构，有效的克服了现有技术中对于单桨单轴的多旋翼无人机，其单桨相对于旋翼轴会产生对应的扭力，进而影响多旋翼无人机飞行的平稳性，极易造成安全事故发生的技术缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的双桨共轴结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的折叠组件的整体结构示意图一；

图3为图2中折叠组件的俯视图；

图4为图2中折叠组件的整体结构示意图二；

图5为图4中折叠组件的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

同时，本实用新型实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本实用新型实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本实用新型。

本实用新型实施例提供的一种双桨共轴结构，其中，所述第一桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的一侧，所述第二桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的另一侧，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述共轴端对称分布，且所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向，与所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向相反，以将所述第一桨相对于所述轴在第一方向上的扭力和所述第二桨相对于所述轴在第二方向上的扭力相互抵消。最终通过双桨共轴的结构，有效的克服了现有技术中对于单桨单轴的多旋翼无人机，其单桨相对于旋翼轴会产生对应的扭力，进而影响多旋翼无人机飞行的平稳性，极易造成安全事故发生的技术缺陷。

具体而言，请如图1所示，本实用新型实施例提供的一种双桨共轴结构，应用于无人机，所述双桨共轴结构至少包括：由第一桨21和第二桨22构成桨组2、驱动组件及旋翼轴3。

其中，所述驱动组件与所述无人机内部的飞行控制系统连接，用于驱动所述第一桨21和所述第二桨22的旋转。所述旋翼轴3包括共轴端31和连接端32，所述旋翼轴3通过所述连接端32与所述无人机活动连接，使得所述旋翼轴3相对于所述无人机能够转动。同时，所述第一桨21通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端31的一侧，所述第二桨22通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端31的另一侧，使得所述第一桨21和所述第二桨33相对于所述共轴端31对称分布，且所述第一桨21相对于所述共轴端31的旋转方向，与所述第二桨22相对于所述共轴端31的旋转方向相反，以将所述第一桨21相对于所述旋翼轴3在第一方向上的扭力和所述第二桨22相对于所述旋翼轴3在第二方向上的扭力相互抵消；所述第一方向和所述第二方向是两个相反的方向。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，第一桨21的旋转方向相对于所述共轴端31为逆时针方向，第二桨22的旋转方向相对于所述共轴端31为顺时针方向，因为在单桨旋转过程中，也即第一桨21的旋转，会产生对应的扭力，极易影响飞行设备飞行的平稳性。然而，在本实用新型实施例中，正是通过双桨(第一桨21和第二桨22)采取两个相反的螺旋桨，即通过第一桨21旋转朝向逆时针方向，第二桨22旋转朝向顺时针方向，使得两个桨产生方向相反的两个扭力，直接相互抵消。这样一方面使得飞行设备的稳定性能更好，方向容易控制；另一方面结构简单，降低了安全故障的发生；再一方面，飞行设备飞行的动力更大，承载量更多，具有适应性广的特点。

进一步的，所述共轴端31包括：第一端面311、第二端面312和容置空间313。其中，所述驱动组件包括：第一电机41、第二电机42和电调45。且所述电调45固定于所述容置空间313内，所述第一桨21通过所述第一电机41转动地固定于所述第一端面311上，所述第二桨22通过所述第二电机42转动地固定于所述第二端面312上，使得所述第一桨21和所述第二桨22相对于所述容置空间313对称分布。这样设计的目前在于使得第一桨21和第二桨22在旋转过程中的中心竖轴严格在同一轴线上，以便于二者所产生扭力大小相同，方向相反。同时，所述第一电机41和所述第二电机42分别通过所述电调45与所述飞行控制系统连接，使得所述飞行控制系统通过所述第一电机41对应的驱动所述第一桨21进行旋转，以及通过所述第二电机42对应的驱动所第二桨22进行旋转。

作为优选，所述旋翼轴3是一碳管，所述碳管的内部呈空心结构，用于安置传输导线，使得固定于所述容置空间313内的所述电调45通过所述传输导线与所述飞行控制系统连接。

更进一步的，请继续参见图1，由于多旋翼无人飞行设备在飞行过程中，第一桨21和/或第二桨22所受到的外界阻力因素较多，如气流、风向等。这就使得飞行过程中第一桨21和/或第二桨22相对于第一电机41和/或第二电机42的震动比较大，然而，长时间的震动会使得第一桨21与第一电机41之间、第二桨22和第二电机42之间的连接关系极不稳定，继而引发安全事故。因此，本实用新型实施例通过增设第一减震片439和第二减震片449，且在所述第一减震片439上开设第一通孔、第二减震片449上开设第二通孔，以使螺钉穿过所述第一减震片439将其固定于第一桨21上，螺钉穿过所述第二减震片449将其固定于第二桨22上。作为优选，第一减震片439和第二减震片449可呈圆片状，以增大第一减震片439与第一桨21的接触面积、第二减震片449与第二桨22的接触面接，以减少第一桨21相对于第一电机41的震动、第二桨22相对于第二电机42的震动，提高飞行过程中的安全稳定性能。

另外，为了便于所述旋翼轴3通过所述连接端32与所述无人机更好的活动连接，实现所述旋翼轴3能够相对于无人机进行转动。本实用新型实施例还包括折叠组件5。

请见图1和一并参阅图2-5，对于本实用新型实施例提供的折叠组件5而言，一个所述旋翼轴3通过一个所述折叠组件5转动地固定于所述无人机上，使得所述旋翼轴3能够相对于所述无人机张开或收缩。这样就使得在实际作业过程中，当飞行设备需要飞行作业时，则旋翼轴3通过折叠组件5相对于无人机进行旋转，实现旋翼轴3相对于无人机处于张开状态。当飞行设备不需要飞行作业时，则旋翼轴3再次通过折叠组件相对于无人机进行旋转，使得旋翼轴3相对于所述无人机处于缩进状态，克服了现有技术中当飞行设备没有飞行作业时，处于张开状态下的第一桨21、第二桨22和/或旋翼轴3不仅占据存放空间，同时也极易被外界其他货物碰损、撞坏，极大的缩短了飞行设备(第一桨21和/或第二桨22)的使用寿命，进而因第一桨21和/或第二桨22的维修频繁而带来了维修成本高的缺陷。

具体而言，所述折叠组件5至少包括：侧板件51、旋转件52和限位件53。

其中，所述侧板件51的一端固定于所述旋翼轴3远离第一桨21的那一端的端部。所述旋转件52的底部固定于所述无人机上，其顶部与所述侧板件51转动连接，使所述侧板件51和所述旋转件52以二者之间的连接点为中心点实现旋转。所述限位件53滑动地固定于所述侧板件51上，并通过所述限位件53相对于所述旋转件52移动来对所述旋转件52相对于所述侧板件51的旋转角度进行定位。例如，请参阅图2所示，此时侧板件51与旋转件52垂直分布，即侧板件51相对于旋转件52的角度为90°，并通过限位件53实现二者间90°角度的定位。再如，请参阅图5所示，此时侧板件51与旋转件52水平分布，即侧板件51相对于旋转件52的角度为0°，并通过限位件53实现二者间0°角度的定位。

对于侧板件51、旋转件52和限位件53三者之间的工作原理，请进一步如下所述：

对于侧板件51而言，包括第一侧板511和第二侧板512，且第一侧板511和第二侧板512上还均开设有一用于限位件53滑动的滑槽513。其中，第一侧板511固定于旋转轴3端部的一个侧面上，可以理解为是旋转轴3端部的第一侧面，第二侧板512固定于旋转轴3端部的另一个侧面上，可以理解为是旋转轴3端部的第二侧面。且所述第一侧面和所述第二侧面对称的分布在所述旋转轴3的端部两侧。这样就使得第一侧板511和第二侧板512以相互平行的方式固定在旋转轴3的端部上。

对于限位件53而言，包括：固定杆531、限位杆532和拉力杆533。其中，所述固定杆531的两端分别对应的固定在第一侧板511和第二侧板512上，使得固定杆531位于所述第一侧板511和所述第二侧板512之间，并分别与所述第一侧板511和所述第二侧板512相垂直，且所述固定杆531的中间部位上开设有一个用于拉力杆533穿过的滑孔。所述限位杆532横向置于所述滑槽513内，使得限位杆532在所述滑槽513中能够延旋转轴3的轴线方向进行滑动。所述拉力杆533的一端穿过所述固定杆531上所开设的滑孔，并与所述限位杆532固定连接，使得通过拉动所述拉力杆533带动所述限位杆532所述滑槽513内进行滑动。

对于旋转件52而言，包括：第一摆耳521、第二摆耳522、固定筒523和旋转轴524。其中，所述第一摆耳521上开设有第一摆动孔；所述第二摆耳522上开设有与所述第一摆动孔相对应的第二摆动孔。且所述固定筒523的一端固定于所述无人机上，另一端分别与所述第一摆耳521和所述第二摆耳522固定连接。所述旋转轴524依次穿过所述第一侧板521、所述第一摆动孔、所述第二摆动孔和所述第二侧板522，以将所述侧板件51和所述旋转件52转动连接。

其中，附图2和附图4所示的是旋转件52相对于侧板件51处于90°夹角的示意图，此状态下，限位杆532在滑槽513中在拉力杆533的作用下滑动至滑槽513的最右边(图2及图4所示的最右边)，此时固定筒523处于竖直状态。进一步的，第一摆耳521靠近限位杆532的一侧对应的设置有第一曲线部位，所述第一曲线部位呈圆弧状，背对限位杆532的一侧对应的设置有第一卡位，所述第一卡位呈L型。相同的，第二摆耳522靠近限位杆532的一侧对应的设置有第二曲线部位，所述第二曲线部位呈圆弧状，背对限位杆532的一侧对应的设置有第二卡位，所述第二卡位呈L型。

具体来说，当旋转件52相对于侧板件51处于90°夹角时(附图2所示)，此时限位杆532在滑槽513中在拉力杆533的作用下滑动至滑槽513的最右边，也即限位杆532与第一曲线部位和第二曲线部位相接触。当旋转件52相对于侧板件51处于0°夹角时(附图4所示)，此时限位杆532在滑槽513中在拉力杆533的作用下向滑槽513的左边滑动，直至第一曲线部位和第二曲线部位完全处于限位杆532的下方。这时限位杆532刚好落至第一卡位和第二卡位进行限位。因为此时限位杆532对第一曲线部位和第二曲线部位向上翻起造成的阻挡，也即限制了第一摆耳521和第二摆耳522向上移动，继而实现了侧板件51和旋转件52的水平定位。

需要特别说明的是，为了加强折叠组件5的自动限位功能，实现无需操作人员手动拉动拉力杆533即可实现侧板件51和旋转件52之间的限位动作。作为优选，在所述固定杆531中间所开设的滑孔和所述限位杆532之间还设置有一弹簧534，且所述弹簧534套设在所述拉力杆533的外壁上。

正如上述所述，增设弹簧534后，当旋转件52相对于侧板件51处于90°夹角时(附图2所示)，此时限位杆532在弹簧534的压缩推力作用下在滑槽513中滑动至滑槽513的最右边，也即限位杆532与第一曲线部位和第二曲线部位相接触。当需要将旋转件52相对于侧板件51处于0°夹角时(附图4所示)，此时只需翻转固定筒523，由于第一曲线部位和第二曲线部位均呈圆弧状，因此第一曲线部位和第二曲线部位在与限位杆532接触过程中顺时针克服弹簧534的压缩里慢慢旋转。当第一曲线部位和第二曲线部位刚好翻过限位杆533时，此时限位杆533在弹簧534的压缩推力作用，推动限位杆533迅速回位至第一卡位和第二卡位处，继而限制第一摆耳521和第二摆耳522向上移动，实现侧板件51和旋转件52的水平定位。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种双桨共轴结构，应用于无人机，其特征在于，所述双桨共轴结构包括：

第一桨；

第二桨；

驱动组件，所述驱动组件与所述无人机内部的飞行控制系统连接，用于驱动所述第一桨和所述第二桨的旋转；

旋翼轴，所述旋翼轴包括共轴端和连接端，所述旋翼轴通过所述连接端与所述无人机活动连接，使得所述旋翼轴相对于所述无人机能够转动；

其中，所述第一桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的一侧，所述第二桨通过所述驱动组件转动地固定于所述共轴端的另一侧，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述共轴端对称分布，且所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向，与所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向相反，以将所述第一桨相对于所述旋翼轴在第一方向上的扭力和所述第二桨相对于所述旋翼轴在第二方向上的扭力相互抵消；所述第一方向和所述第二方向是两个相反的方向。

2.如权利要求1所述的双桨共轴结构，其特征在于，

所述共轴端包括：第一端面、第二端面和容置空间；

所述驱动组件包括：第一电机、第二电机和电调；所述电调固定于所述容置空间内，且所述第一桨通过所述第一电机转动地固定于所述第一端面上，所述第二桨通过所述第二电机转动地固定于所述第二端面上，使得所述第一桨和所述第二桨相对于所述容置空间对称分布；

其中，所述第一电机和所述第二电机分别通过所述电调与所述飞行控制系统连接，使得所述飞行控制系统通过所述第一电机对应的驱动所述第一桨进行旋转，以及通过所述第二电机对应的驱动所第二桨进行旋转。

3.如权利要求2所述的双桨共轴结构，其特征在于，

所述第一桨相对于所述共轴端的旋转方向是逆时针方向，所述第二桨相对于所述共轴端的旋转方向是顺时针方向。

4.如权利要求3所述的双桨共轴结构，其特征在于：

所述旋翼轴是一碳管，所述碳管的内部呈空心结构，用于安置传输导线，使得固定于所述容置空间内的所述电调通过所述传输导线与所述飞行控制系统连接。