CN205854494U - 倾转装置及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种倾转装置及应用该倾转装置的飞行器，其中，该倾转装置包括驱动件、传动组件、旋转轴、及倾转件，所述传动组件包括摇杆以及相互啮合的传动齿条和第一齿轮，所述摇杆一端铰接所述传动齿条，另一端固接所述旋转轴，所述倾转件一端固接所述旋转轴，另一端连接有螺旋组件，所述驱动件依次通过所述第一齿轮及所述传动齿条带动所述倾转件绕所述旋转轴摆动，所述螺旋组件与所述倾转件进行联动。本实用新型的倾转装置及应用该倾转装置的飞行器的倾转精度高，稳定性好。

Description

倾转装置及飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别涉及一种倾转装置及应用该倾转装置的飞行器。

背景技术

固定翼飞行器的起飞与降落需要固定的跑道，不能在飞行中进行空中悬停，难以实现定点拍摄或精准投递货物等；传统的四旋翼飞行器通过前端的旋翼转速减小，后端的旋翼转速增加使其向前飞行，飞行器的旋翼不能倾转更改方向，会使飞行器的水平与升降飞行造成相互影响，使飞行中的稳定性差。随着技术的发展，部分旋翼机通过加装倾转机构能实现螺旋桨方向的变换，但现有的倾转机构操纵精度不高和稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种倾转装置及应用该倾转装置的飞行器，旨在提高飞行器的倾转精度及稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出一种倾转装置，其中，该倾转装置包括驱动件、传动组件、旋转轴、及倾转件，所述传动组件包括摇杆以及相互啮合的传动齿条和第一齿轮，所述摇杆一端铰接所述传动齿条，另一端固接所述旋转轴，所述倾转件一端固接所述旋转轴，另一端连接有螺旋组件，所述驱动件依次通过所述第一齿轮及所述传动齿条带动所述倾转件绕所述旋转轴摆动，所述螺旋组件与所述倾转件进行联动。

优选地，该倾转装置还包括角度传感器及齿轮组，所述齿轮组还包括相互啮合的第二齿轮及第三齿轮，所述第二齿轮固接于所述旋转轴，所述第三齿轮连接所述角度传感器。

优选地，所述传动组件还包括滑轮及连接块，所述滑轮抵接所述传动齿条的上表面，所述连接块位于所述传动齿条和所述第一齿轮的同一侧，所述连接块一端连接所述驱动件的输出轴，另一端连接所述滑轮。

优选地，该倾转装置还包括两相对设置的安装板，所述旋转轴两端分别转动连接两所述安装板，所述驱动件与所述传动组件均设置于两所述安装板间。

优选地，所述倾转件包括摆杆及固定板，所述摆杆一端固接所述旋转轴，另一端连接所述固定板，所述螺旋组件装设于所述固定板。

优选地，所述摆杆和所述摇杆在垂直所述旋转轴的平面内的投影夹角大小为120°到150°。

优选地，至少一个所述安装板上设有导槽，所述摆杆面向所述安装板的侧壁设有凸块，所述凸块插设于所述导槽内。

优选地，该倾转装置还包括第一挡杆和第二挡杆，所述第一挡杆和所述第二挡杆两端分别固定连接于两所述安装板。

优选地，所述倾转件带动所述螺旋组件于第一位置和第二位置之间摆动，当所述倾转件摆动至所述第一位置时，所述摆杆抵接所述第一挡杆，当所述倾转件摆动至所述第二位置时，所述摆杆抵接所述第二挡杆。

本实用新型还提出一种飞行器，包括机翼以及固定于所述机翼上的至少两组倾转装置。

本实用新型技术方案通过传动齿条与第一齿轮互相啮合进行传动，使螺旋组件实现任一角度倾转后并固定，提高飞行器的操纵精度和稳定性。

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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型倾转装置一实施例的部分结构示意图，图中去除一安装板；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中倾转装置的俯视结构示意图；

图4为图1中倾转装置的主视结构示意图；

图5为图1中倾转装置的倾转立体结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	驱动件	51	摆杆
11	输出轴	511	凸块
				20	传动组件	52	固定板
21	传动齿条	60	挡板
				211	齿条	70	齿轮组
212	基板	71	第二齿轮
				22	第一齿轮	72	第三齿轮
23	摇杆	80	第一挡杆
				24	连接块	90	第二挡杆
25	滑轮	100	安装板
				30	螺旋组件	101	导槽
40	旋转轴	110	隔套
				50	倾转件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种倾转装置。

请参照图1和图2，在本实用新型一实施例中，该倾转装置包括驱动件10、传动组件20、旋转轴40、及倾转件50，传动组件20包括摇杆23以及相互啮合的传动齿条21和第一齿轮22，摇杆23一端铰接传动齿条21，另一端固接旋转轴40，倾转件50一端固接旋转轴40，另一端连接有螺旋组件30，驱动件10依次通过第一齿轮22及传动齿条21带动倾转件50绕旋转轴40摆动，螺旋组件30与倾转件50进行联动。

其中的驱动件10可优选为舵机，本装置通过外接电源电性连接舵机，舵机可包括有电路板、马达、减速齿轮等，舵机可通过接收遥控装置的脉冲信号或者飞行器的主控制器的控制信号，通过单片机控制原理对马达进行精准控制，包括马达的正反转及停止。

由于传动组件20包括传动齿条21及第一齿轮22，通过电机的正反转及停止，使与电机固接的第一齿轮22可正反旋转任意一角度，相应的带动啮合的传动齿条21进行线性往复移动。

摇杆23一端铰接传动齿条21，另一端固接旋转轴40，第一齿轮22与旋转轴40位置不变，在传动齿条21进行线性往复移动过程中拉动或者推动摇杆23绕旋转轴40转动，从而驱使旋转轴40进行正反向旋转。因为倾转件50一端固接旋转轴40，则旋转轴40进行正反旋转时，倾转件50也同时进行正反向摆动并带动螺旋组件30摆动。其中摇杆23与传动齿条21铰接可采用卡扣等方式，摇杆23和倾转件50与旋转轴40的固定可通过螺钉、销钉等连接方式。

本实施例螺旋组件30可包括电机(未标示)及与电机转动连接的螺旋桨(未标示)，当倾转件50处于竖直位置时，螺旋组件30的螺旋桨(未标示)在水平面内旋转而提供向上的升力，使得飞行器能进行向上起飞，此时倾转装置处于起飞状态，当倾转件50处于水平位置时，螺旋桨(未标示)在竖直面内旋转而提供水平推力，使得飞行器能在空中飞行，此时倾转装置处于飞行状态。

本实用新型技术方案通过传动齿条21与第一齿轮22互相啮合进行传动，使螺旋组件30实现任一角度倾转后并保持固定，提高飞行器的操纵精度和稳定性。

参照图2及图4，该倾转装置还包括角度传感器(未图示)及齿轮组70，齿轮组70还包括相互啮合的第二齿轮71及第三齿轮72，第二齿轮71固接于旋转轴40，第三齿轮72连接角度传感器(未图示)。

上述的第二齿轮71可通过销钉或螺钉的方式，还可通过过盈配合或与旋转轴40一体成型等方式固接在旋转轴40上，随旋转轴40一同旋转。第二齿轮71可采用异型齿轮，如只有部分用于与第三齿轮72转动相啮合的齿外，其它部分可开设螺纹孔，通过采用螺钉的方式，使第二齿轮71与旋转轴40固定连接，以此可减轻该倾转装置的整体重量，还便于第二齿轮71的安装及拆卸，消除固接在旋转轴40上的第二齿轮71与倾转件50的运动干涉。由于第三齿轮72远离倾转件50一端设置，在第三齿轮72上连接角度传感器(未标示)，使整体的结构更紧凑，角度传感器(未标示)不与倾转件50及倾转件50连接的螺旋组件30产生运动干涉，使结构更合理。角度传感器(未标示)感应第三齿轮72的旋转角度，通过程序计算出相应的倾转件50的倾转角度，在倾转件50倾转过程中实时监测控制，辅助进行驱动件10的运转及停止，进一步提高该倾转装置的倾转精度及稳定性。

参照图1及图2，优选地，传动组件20还包括滑轮25及连接块24，滑轮25抵接传动齿条21的上表面，连接块24位于传动齿条21和第一齿轮22的同一侧，连接块24一端连接驱动件10的输出轴11，另一端连接滑轮25。

传动齿条21可包括齿条211及基板212，齿条211连接基板212下端面，基板212一端铰接摇杆23。齿条211可根据第一齿轮22的齿形更换为相应的直齿条或斜齿条，齿条211的长度可根据倾转件50所需倾转的角度相应计算出与第一齿轮22能进行啮合的长度。齿条211优选为螺钉固接在基板212上，增强齿条211的互换性，更换时，能节约成本，安装及拆卸方便。

由于第一齿轮22与传动齿条21进行啮合传动，传动齿条21仅一端铰接与摇杆23上，使传动齿条21易脱离第一齿轮22，通过滑轮25卡接基板212上端面，使传动齿条21左右移动的过程中，始终保持与第一齿轮22紧密啮合，保持运动的平稳及精准性。连接块24由于铰接在输出轴11上，不随输出轴11运转，在传动齿条21左右移动时还会随着第一齿轮22进行一定的角度翻转，通过滑轮25及连接块24的铰接，使连接块24在输出轴11上能进行自旋转调节，适应于传动齿条21的移动，消除自锁现象，保持传动齿条21运动的稳定性。

参照图3及图4，优选地，该倾转装置还包括两相对设置的安装板100，旋转轴40两端分别转动连接两安装板100，驱动件10与传动组件20均设置于两安装板100间。

根据上述实施例，可理解的是，安装板100可为两相对设置，安装板100间可固设有连接杆，通过连接杆进行固接安装板100，驱动件10、传动组件20、摇杆23等设置在两安装板100间，用于保护及作为支架结构便于安装驱动件10、传动组件20等。旋转轴40的轴端与安装板100的连接处可设有隔套110，以此代替轴承连接，以此简化结构，而且，旋转轴40连接有倾转件50及倾转件50上固接的螺旋组件30，使旋转轴40在自转的过程中所受的阻力较大，与安装板100的连接处易造成磨损，通过隔套110的设计，使磨损后只需更换隔套110，以此降低成本。

参照图2，可选地，安装板100间固设有挡板60，第三齿轮72置于挡板60形成的容置区域内。通过挡板60，便于第三齿轮72的安装，并且使第三齿轮72与摇杆23及传动齿条21隔离，防止运动过程中造成相互干涉，保持整体装置传动的稳定性。

进一步地，倾转件50包括摆杆51及固定板52，摆杆51一端固接旋转轴40，另一端连接固定板52，螺旋组件30装设于固定板52。两安装板100靠近螺旋组件30的一端设有圆弧。

上述的摆杆51一端可垂直设于固定板52上，另一端可通过螺纹或间隙配合固接于旋转轴40上，使螺旋组件30与旋转轴40保持一定距离，摆杆51可根据螺旋组件30所需倾转的范围进行加长，便于螺旋组件30倾转，不与传动组件20及旋转轴40发生运动干涉，通过固定板52可紧密连接螺旋组件30，可提高螺旋组件30的装配精度，安装拆卸更方便。两安装板100靠近螺旋组件30的一端的圆弧结构可与安装板100运动轨迹呈比例设置，可缩短旋转轴40上摆杆51的长度，并消除安装板100与固定板52间的干涉，进一步使该倾转装置整体结构更紧凑。

优选地，摆杆51和摇杆23在垂直旋转轴40的平面内的投影夹角大小为120°到150°。

由于摇杆23与倾转件50通过固定与旋转轴40上，摇杆23与倾转件50在运动过程中始终保持120°到150°。倾转件50一般保持在水平、竖直向上或竖直向下等状态停止并固定，当倾转件50在上述不同的停止状态下倾转切换时，倾转件50的倾转方向难以受力，通过摇杆23与倾转件50呈120°到150°，本实施例优选为135°，使驱动件10启动时所受的阻力最小，便于平稳及快速启动，还防止传动组件20及倾转件50运动过程中出现卡死等。本实施例将摇杆23与倾转件50的夹角设为135°，使得传动齿条21拉动或推动摇杆23的过程更省力，传动过程更灵敏。

请参照图4及图5，至少一个安装板100上设有导槽101，摆杆51面向安装板100的侧壁设有凸块511，凸块511插设于导槽101内。

上述的凸块511可为圆柱形，可与摆杆51呈一体结构或通过螺纹等与摆杆51固接，导槽101与倾转件50的倾转弧线可呈比例设计，在不影响倾转件50的倾转运动下，保证倾转件50倾转角度的稳定性，使螺旋组件30倾转时为一平滑的弧线，保证倾转装置运转过程的稳定。

进一步地，优选地，该倾转装置还包括第一挡杆80和第二挡杆90，第一挡杆80和第二挡杆90两端分别固定连接于两安装板100。倾转件50带动螺旋组件30于第一位置和第二位置之间摆动，当倾转件50摆动至第一位置时，摆杆51抵接第一挡杆80，当倾转件50摆动至第二位置时，摆杆51抵接第二挡杆90。

本实施例中的第一位置可对应倾转件50向上倾转状态，此时摆杆51抵接第一挡杆80，螺旋桨在上平面内旋转而提供升力。本实施例的第二位置可对应倾转件50为水平或向下倾转状态，此时摆杆51抵接第二挡杆90，螺旋桨在竖直面内或下平面内旋转而提供推力。第一挡杆80和第二挡杆90架设于两安装板100之间，一方面对上述倾转件50的状态进行限位，防止摆杆51过转。另一方面两支撑杆还可加固两安装板100的连接。

本实用新型还提出一种飞行器，包括机翼以及固定于机翼上的至少两组倾转装置。

该倾转装置的具体结构参照上述实施例，由于本飞行器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种倾转装置，其特征在于，包括驱动件、传动组件、旋转轴、及倾转件，所述传动组件包括摇杆以及相互啮合的传动齿条和第一齿轮，所述摇杆一端铰接所述传动齿条，另一端固接所述旋转轴，所述倾转件一端固接所述旋转轴，另一端连接有螺旋组件，所述驱动件依次通过所述第一齿轮及所述传动齿条带动所述倾转件绕所述旋转轴摆动，所述螺旋组件与所述倾转件进行联动。

2.如权利要求1所述的倾转装置，其特征在于，该倾转装置还包括角度传感器及齿轮组，所述齿轮组还包括相互啮合的第二齿轮及第三齿轮，所述第二齿轮固接于所述旋转轴，所述第三齿轮连接所述角度传感器。

3.如权利要求1所述的倾转装置，其特征在于，所述传动组件还包括滑轮及连接块，所述滑轮抵接所述传动齿条的上表面，所述连接块位于所述传动齿条和所述第一齿轮的同一侧，所述连接块一端连接所述驱动件的输出轴，另一端连接所述滑轮。

4.如权利要求1所述的倾转装置，其特征在于，该倾转装置还包括两相对设置的安装板，所述旋转轴两端分别转动连接两所述安装板，所述驱动件与所述传动组件均设置于两所述安装板间。

5.如权利要求4所述的倾转装置，其特征在于，所述倾转件包括摆杆及固定板，所述摆杆一端固接所述旋转轴，另一端连接所述固定板，所述螺旋组件装设于所述固定板。

6.如权利要求5所述的倾转装置，其特征在于，所述摆杆和所述摇杆在垂直所述旋转轴的平面内的投影夹角大小为120°到150°。

7.如权利要求5所述的倾转装置，其特征在于，至少一个所述安装板上设有导槽，所述摆杆面向所述安装板的侧壁设有凸块，所述凸块插设于所述导槽内。

8.如权利要求5所述的倾转装置，其特征在于，该倾转装置还包括第一挡杆和第二挡杆，所述第一挡杆和所述第二挡杆两端分别固定连接于两所述安装板。

9.如权利要求8所述的倾转装置，其特征在于，所述倾转件带动所述螺旋组件于第一位置和第二位置之间摆动，当所述倾转件摆动至所述第一位置时，所述摆杆抵接所述第一挡杆，当所述倾转件摆动至所述第二位置时，所述摆杆抵接所述第二挡杆。

10.一种飞行器，包括机翼以及固定于所述机翼上的至少两组倾转装置，其特征在于，所述倾转装置为权利要求1至9任一所述的倾转装置。