CN206537508U - 倾转结构以及倾转旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种倾转结构以及倾转旋翼无人机，所述倾转结构包括用于安装旋转翼的倾转轴、固定设置于所述倾转轴上且与所述倾转轴同轴设置的多个从动齿轮、与所述从动齿轮一对一啮合的多个主动齿轮以及用于驱动所述主动齿轮旋转的驱动机构。多个同轴设置于倾转轴上的从动齿轮与对应的主动齿轮配合，来共同驱动倾转轴的自转，任意一组齿轮组能够来弥补其他齿轮组所产生的传动间隙，即，多组齿轮组相互配合能够减小可能存在的传动间隙。并且，多组齿轮组同时工作还可以增加传递给倾转轴的传动扭矩，以使得倾转轴能够更稳定且迅速地进行自转。

Description

倾转结构以及倾转旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种倾转结构以及倾转旋翼无人机。

背景技术

随着科技发展，在军用以及民用领域均出现了各式各样的无人机，其中，倾转旋翼垂直起降无人机由于同时兼具多旋翼可以垂直起飞不需要助跑场地，又有固定翼可以水平飞行且气动效率高的优点，而得到了广泛的应用。

其中，倾转旋翼垂直起降无人机的倾转结构一般采用三种结构方式。第一种是采用简单的四连杆传动结构，虽然结构简单，安装调试方便，但是其结构虚位大，受力结构单一；第二种是采用蜗轮蜗杆传动结构，其传动扭矩大并且结构具有自锁优势，但是其结构重量大，传动比大，转速慢；第三种是采用单组齿轮传动结构，其结构简单，传动比线性可调，但是如果结构安装不到位，往往会产生较大的传动间隙，而影响结构精度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种倾转结构，旨在解决现有的倾转轴上单组齿轮传动结构传动间隙较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的倾转结构包括用于安装旋转翼的倾转轴、固定设置于所述倾转轴上且与所述倾转轴同轴设置的多个从动齿轮、与所述从动齿轮一对一啮合的多个主动齿轮以及用于驱动所述主动齿轮旋转的驱动机构。

优选地，多个所述从动齿轮均相同。

优选地，所述从动齿轮包括套设于所述倾转轴上的安装套筒以及设置于所述安装套筒上的齿条。

优选地，多个所述主动齿轮同轴分布。

优选地，所述驱动机构包括多个伺服电机以及用于安装所述伺服电机的安装板，所述伺服电机的输出轴与所述主动齿轮一一对应连接。

优选地，所述从动齿轮的数量为两个，且所述倾转轴的中心到两个所述从动齿轮的距离相等。

优选地，所述伺服电机的数量为两个，两个所述伺服电机呈镜像分布。

优选地，所述安装板与所述伺服电机的旋转轴线垂直。

优选地，所述倾转轴呈中空管状，且所述倾转轴上开设有多个通孔。

另外，本实用新型还提供一种倾转旋翼无人机，其包括机身、旋转翼以及固定于所述机身上的固定翼，所述旋转翼通过如上述的倾转结构安装于所述机身上。

本实用新型技术方案中，多个同轴设置于倾转轴上的从动齿轮与对应的主动齿轮配合，来共同驱动倾转轴的自转，任意一组齿轮组能够来弥补其他齿轮组所产生的传动间隙(或者传动虚位)，即，多组齿轮组相互配合能够减小可能存在的传动间隙。并且，多组齿轮组同时工作还可以增加传递给倾转轴的传动扭矩，以使得倾转轴能够更稳定且迅速地进行自转。

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为本实用新型实施例中的倾转旋翼无人机的结构图；

图2为本实用新型实施例中的倾转结构的结构图。

附图标号说明：

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。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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，本实用新型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结构10，旨在解决现有的倾转轴上单组齿轮传动结构传动间隙较大的问题。

请参照图2，本实用新型的一种实施例中，倾转结构10包括用于安装旋转翼的倾转轴11、固定设置于倾转轴11上且与倾转轴11同轴设置的多个从动齿轮12、与从动齿轮12一对一啮合的多个主动齿轮13以及用于驱动主动齿轮13旋转的驱动机构。在该实施例中，多个同轴设置于倾转轴11上的从动齿轮12与对应的主动齿轮13配合，来共同驱动倾转轴11的自转，任意一组齿轮组能够来弥补其他齿轮组所产生的传动间隙(或者传动虚位)，即，多组齿轮组相互配合能够减小可能存在的传动间隙。并且，多组齿轮组同时工作还可以增加传递给倾转轴11的传动扭矩，以使得倾转轴11能够更稳定且迅速地进行自转。

其中，在优选的实施例中，多个从动齿轮12均相同，即，多个从动齿轮 12均具有相同的参数，对应地，多个主动齿轮13也均具有相同的参数，而且多个主动齿轮13更优选为同轴分布，以便于保持多个从动齿轮12能够同步转动，从而共同对倾转轴11进行驱动，多组齿轮组相互配合能够减小可能存在的传动间隙。

在上述实施例中，从动齿轮12可以为直齿轮、斜齿轮或者直角锥齿轮。在图2所示的优选实施例中，多个从动齿轮12以及多个主动齿轮13均为直齿轮。并且，从动齿轮12包括套设于倾转轴11上的安装套筒122以及设置于安装套筒122上的齿条121，安装套筒122通过紧固件设置于倾转轴11上，以方便地对从动齿轮12的安装角度进行微调。

驱动机构包括多个伺服电机14以及用于安装伺服电机14的安装板15，伺服电机14的输出轴与主动齿轮13一一对应连接，以保证主动齿轮13能够精确地转动到预定的角度，从而实现对倾转轴11的自转角度的精确控制。或者，在其他的实施例中，伺服电机14还可以用其他类型的电机或者马达来代替。

其中，在上述实施例中，安装板15上设置腰形孔151，伺服电机14通过穿过腰形孔151的紧固件固定于安装板15上，由于紧固件与腰形孔151的相对位置可调，从而能够在安装过程中，便利地调整伺服电机14的位置，以配合主动齿轮13的安装。紧固件可以为螺钉或者螺栓等。此外，安装板15能够安装在机身1的内部，而且图2中的安装板15与伺服电机14的旋转轴线垂直。或者，在其他的实施例中，安装板15与伺服电机14还可以采用其他的布置形式。

作为一种优选的实施例，如图2所示，从动齿轮12的数量为两个，且倾转轴11的中心到两个从动齿轮12的距离相等，以使得倾转轴11能够更好地保持平衡状态，进而保证下文中的前旋翼组件3能够稳定地安装在倾转轴11 的两端。其中，伺服电机14的数量优选为两个，两个伺服电机14也优选呈镜像分布，参见图2，主动齿轮13分布在两个伺服电机14之间，以使得机身 1内的各个部件分布相对均衡，保持倾转结构10的重心在机身1的中轴面(过机身1轴线的垂直面)上。如此设置时，需要注意使得两个伺服电机14的转向相反，才能够保证两个主动齿轮13同步且同向转动。

另外，本实用新型还提供一种倾转旋翼无人机，如图1所示，其包括机身1、旋转翼以及固定于机身1上的固定翼5、尾翼6、起落架2等，旋转翼通过如上述的倾转结构10安装于机身1上。需要注意的是，此处的旋转翼是指图1中的前旋翼组件3，而在图1中的倾转旋翼无人机上还设置有后旋翼组件4，后旋翼组件4的旋翼轴不可倾转。其中，倾转结构10中除了倾转轴11 从机身1内伸出来外，其余部件均设置于机身1的内部。

其中，前旋翼组件3和后旋翼组件4均包括旋翼轴、设置于旋翼轴上的的多个旋翼片以及驱动旋翼轴转动的电机，两组前旋翼组件3分别设置于倾转轴11的两端。图1为垂直起降或者悬停状态的倾转旋翼无人机，图1中的前旋翼组件3的旋翼轴处于垂直状态。另外，如图2所示，上述实施例中的倾转轴11呈中空管状，且倾转轴11上在机身1内的部位开设有多个通孔111，而为前旋翼组件3的电机提供电源和信号的电线均布置于倾转轴11内，并从通孔111穿过进入机身1内。

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)

1.一种倾转结构，其特征在于，所述倾转结构包括用于安装旋转翼的倾转轴、固定设置于所述倾转轴上且与所述倾转轴同轴设置的多个从动齿轮、与所述从动齿轮一对一啮合的多个主动齿轮以及用于驱动所述主动齿轮旋转的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于，多个所述从动齿轮均相同。

3.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于，所述从动齿轮包括套设于所述倾转轴上的安装套筒以及设置于所述安装套筒上的齿条。

4.根据权利要求1所述的倾转结构，其特征在于，多个所述主动齿轮同轴分布。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的倾转结构，其特征在于，所述驱动机构包括多个伺服电机以及用于安装所述伺服电机的安装板，所述伺服电机的输出轴与所述主动齿轮一一对应连接。

6.根据权利要求5所述的倾转结构，其特征在于，所述从动齿轮的数量为两个，且所述倾转轴的中心到两个所述从动齿轮的距离相等。

7.根据权利要求6所述的倾转结构，其特征在于，所述伺服电机的数量为两个，两个所述伺服电机呈镜像分布。

8.根据权利要求5所述的倾转结构，其特征在于，所述安装板与所述伺服电机的旋转轴线垂直。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的倾转结构，其特征在于，所述倾转轴呈中空管状，且所述倾转轴上开设有多个通孔。

10.一种倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼无人机包括机身、旋转翼以及固定于所述机身上的固定翼，所述旋转翼通过如权利要求1-9中任一项所述的倾转结构安装于所述机身上。