CN208325622U - 用于倾转旋翼飞行器的倾转机构以及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，包括壳体、安装座、设置于所述壳体内的驱动电机、蜗杆和蜗轮；所述驱动电机的转轴与所述蜗杆同轴线固定连接；所述蜗轮与所述蜗杆配合，所述蜗轮的轴端设置有第一转轴，所述第一转轴可转动地安装于所述壳体且所述第一转轴的轴线垂直于所述蜗杆的轴线；所述安装座固定连接所述第一转轴以跟随所述蜗轮绕同一轴线转动，所述安装座上设置有用于连接飞行器的旋翼的安装孔。本实用新型的倾转机构旨在解决现有技术中旋翼倾转机构受到高频振动、寿命短的技术问题。此外，本实用新型还公开了一种具有上述倾转机构的飞行器。

Description

用于倾转旋翼飞行器的倾转机构以及飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构以及飞行器。

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飞行器，其中，倾转旋翼垂直起降飞行器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。

目前市面上的倾转旋翼飞行器的倾转机构主要有以下两种方式：第一种是伺服舵机通过四连杆机构或者齿轮啮合传动机构进行传动，这种方式虽然机构简单，维护方便，但是飞行器在工作时，整个传动机构会持续的受到电机以及螺旋桨的高频振动，因此整个机构寿命非常短；第二种是利用丝杆传动的机构，虽然解决了机构持续受力的问题，但是丝杆传动速度慢，机构在转动过程中没有实时位置反馈，在多机构同时运转时，会出现不同步的现象，这会直接导致航向失去控制。

鉴于此，有必要提供一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构以及飞行器以克服或至少缓解上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，该倾转机构旨在解决现有技术中飞行器的旋翼倾转机构高频振动、寿命短的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括壳体、安装座、设置于所述壳体内的驱动电机、蜗杆和蜗轮；

所述驱动电机的转轴与所述蜗杆同轴线固定连接；

所述蜗轮与所述蜗杆配合，所述蜗轮的轴端设置有第一转轴，所述第一转轴可转动地安装于所述壳体且所述第一转轴的轴线垂直于所述蜗杆的轴线；

所述安装座固定连接所述第一转轴以跟随所述蜗轮绕同一轴线转动，所述安装座上设置有用于连接飞行器的旋翼的安装孔。

优选地，所述安装座包括支撑板、第一耳片和第二耳片，所述第一耳片和第二耳片各自位于所述壳体的两侧，所述支撑板用于连接所述第一耳片、第二耳片以及飞行器的旋翼。

优选地，所述第一耳片与支撑板连为一体，所述第二耳片与所述支撑板可拆卸地连接。

优选地，所述第一转轴的端面设置有花键，所述第一耳片对应地设置有花键孔。

优选地，所述用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括固定连接于所述壳体的外侧壁上的支撑座，所述支撑座上设置有轴套，所述第二耳片与所述轴套旋转配合。

优选地，所述第一转轴上设置有角度传感器。

优选地，所述用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括位于所述壳体内的电机固定板，所述壳体的外壁设置有用于紧固所述电机固定板的螺钉孔。

优选地，所述壳体包括拼接而成的第一外壳和第二外壳。

此外，本实用新型还提供一种飞行器，所述飞行器包括机身、旋翼以及固定于所述机身上的旋翼连接轴，所述旋翼通过上述任一项所述的倾转机构安装于所述旋翼连接轴上。

优选地，所述飞行器包括分别往左前、右前、左后和右后4个方向延伸的所述旋翼连接轴，所述旋翼的旋转轴线垂直于所述旋翼连接轴的轴线。

本申请的方案中，由于包括壳体、安装座、设置于壳体内的驱动电机、蜗杆和蜗轮，驱动电机驱动蜗轮蜗杆机构运动，安装座通过与蜗轮间接连接从而跟随蜗轮绕同一轴线转动，飞行器的旋翼固定于安装座上实现倾转调整。蜗轮蜗杆机构传动平稳、啮合间隙小，不会出现机构间的振动和运转不同步。此外，由于蜗轮蜗杆机构之间的啮合有自锁的特性，当蜗轮旋转到一定的位置时，蜗杆和蜗轮形成自锁状态，因而驱动电机就不会一直处于负载状态，大大延长了结构的使用寿命，解决现有技术中旋翼倾转机构容易受到高频振动、寿命短、运转不同步的技术问题。

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机构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的倾转机构组装示意图；

图2为本实用新型实施例的倾转机构的立体图；

图3为本实用新型实施例的飞行器局部示意图；

图4为本实用新型实施例的飞行器垂直起降状态局部示意图；

图5为本实用新型实施例的飞行器水平巡航状态局部示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	壳体	110	驱动电机
111	电机固定板	120	蜗杆
				121	第二转轴	130	蜗轮
131	第一转轴	132	角度传感器
				101	第一外壳	102	第二外壳
133	限位挡环	200	安装座
				210	支撑板	220	第一耳片
300	支撑座	230	第二耳片
				400	机身	500	旋翼
600	旋翼连接轴

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。

请参照附图1及附图2，本实用新型提供的一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，包括壳体100、安装座200、设置于壳体100内的驱动电机110、蜗杆120和蜗轮130；驱动电机110的转轴与蜗杆120同轴线固定连接；蜗轮130与蜗杆120配合，蜗轮130的轴端设置有第一转轴131，第一转轴131可转动地安装于壳体100且第一转轴131的轴线垂直于蜗杆120的轴线；安装座200固定连接第一转轴131以跟随蜗轮120绕同一轴线转动，安装座200上设置有用于连接飞行器的旋翼的安装孔。

本申请的方案中，由于包括壳体100、安装座200、设置于壳体100内的驱动电机110、蜗杆120和蜗轮130，驱动电机110驱动蜗轮蜗杆机构运动，安装座200通过与蜗轮130间接连接从而跟随蜗轮120绕同一轴线转动，飞行器的旋翼固定于安装座200上实现倾转调整。蜗轮蜗杆机构传动平稳、啮合间隙小，不会出现机构间的振动和运转不同步。此外，由于蜗轮蜗杆机构之间的啮合有自锁的特性，当蜗轮130旋转到一定的位置时，蜗杆120和蜗轮130形成自锁状态，因而驱动电机110就不会一直处于负载状态，大大延长了结构的使用寿命，解决现有技术中旋翼倾转机构容易受到高频振动、寿命短的技术问题。

其中，需要说明的是，第一转轴131两端均通过轴承(图中未标示)与壳体100配合，蜗杆120的轴端设置有第二转轴121，第二转轴121通过轴承(图中未标示)与壳体100配合。第一转轴131上还安装有限位挡环133，限位挡环133可防止蜗轮130沿第一转轴131的轴线方向窜动。

作为本实用新型的一种具体实施方式，安装座200包括支撑板210、第一耳片220和第二耳片230，第一耳片220和第二耳片230各自位于壳体100的两侧，支撑板210用于连接第一耳片220、第二耳片230以及飞行器的旋翼。支撑板210、第一耳片220和第二耳片230组成类似于U型的结构。

优选地，第一耳片220与支撑板210连为一体，第二耳片230与支撑板210可拆卸地连接。当第二耳片230固定于支撑板210上时，可将安装座200卡合于壳体100上。

进一步地，第一转轴131的端面设置有花键，第一耳片220对应地设置有花键孔。第一耳片220通过第一转轴131与蜗轮130间接固定连接从而使安装座200跟随蜗轮120绕同一轴线转动。此外，用于倾转旋翼飞行器的倾转机构还包括固定连接于壳体100的外侧壁上的支撑座300，支撑座300上设置有轴套，第二耳片230与轴套旋转配合。支撑座300起到支撑第二耳片230并为第二耳片230提供旋转轴的作用。优选地，支撑座300的轴套上设置有大轴承310，第二耳片230通过大轴承310与轴套旋转配合。

作为本实用新型的一种优选实施方式，第一转轴131上设置有角度传感器132。角度传感器132可以实时反馈旋转角度给飞行器的控制器，使整个倾转机构形成闭环控制，可以高效的旋转到指定的位置。

进一步地，用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括位于壳体100内的电机固定板111，壳体100的外壁设置有用于紧固电机固定板111的螺钉孔。壳体包括拼接而成的第一外壳101和第二外壳102。本实施例附图中的第一外壳101和第二外壳102为左右分结构，但本实用新型不限于此，上下分结构以及斜分结构等能实现安装目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围内。第一外壳101和第二外壳102上设置有相互对接的螺钉耳孔以便将第一外壳101和第二外壳102固定连接起来。

此外，请参照附图3，本实用新型还提供一种飞行器，飞行器包括机身400、旋翼500以及固定于机身400上的旋翼连接轴600，旋翼500通过上述的倾转机构安装于旋翼连接轴600上。

优选地，飞行器包括分别往左前、右前、左后和右后4个方向延伸的旋翼连接轴600，旋翼500的旋转轴线垂直于旋翼连接轴600的轴线。

请参照附图4，当飞行器起飞时，4个旋翼于水平面平行，产生向上的动力，飞行器就可以垂直起飞。请参照附图5，当飞行器水平飞行时，倾转结构控制旋翼旋转至与水平底面垂直，产生向前的动力。

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机构变换，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)

1.一种用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括壳体、安装座、设置于所述壳体内的驱动电机、蜗杆和蜗轮；

所述驱动电机的转轴与所述蜗杆同轴线固定连接；

所述蜗轮与所述蜗杆配合，所述蜗轮的轴端设置有第一转轴，所述第一转轴可转动地安装于所述壳体且所述第一转轴的轴线垂直于所述蜗杆的轴线；

所述安装座固定连接所述第一转轴以跟随所述蜗轮绕同一轴线转动，所述安装座上设置有用于连接飞行器的旋翼的安装孔。

2.根据权利要求1所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述安装座包括支撑板、第一耳片和第二耳片，所述第一耳片和第二耳片各自位于所述壳体的两侧，所述支撑板用于连接所述第一耳片、第二耳片以及飞行器的旋翼。

3.根据权利要求2所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述第一耳片与支撑板连为一体，所述第二耳片与所述支撑板可拆卸地连接。

4.根据权利要求3所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述第一转轴的端面设置有花键，所述第一耳片对应地设置有花键孔。

5.根据权利要求3所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括固定连接于所述壳体的外侧壁上的支撑座，所述支撑座上设置有轴套，所述第二耳片与所述轴套旋转配合。

6.根据权利要求1所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述第一转轴上设置有角度传感器。

7.根据权利要求1所述的用于倾转旋翼飞行器的倾转机构，其特征在于，所述用于倾转旋翼飞行器的倾转机构包括位于所述壳体内的电机固定板，所述壳体的外壁设置有用于紧固所述电机固定板的螺钉孔。

8.根据权利要求1所述的倾转机构，其特征在于，所述壳体包括拼接而成的第一外壳和第二外壳。

9.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括机身、旋翼以及固定于所述机身上的旋翼连接轴，所述旋翼通过如权利要求1至8中任一项所述的倾转机构安装于所述旋翼连接轴上。

10.根据权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器包括分别往左前、右前、左后和右后4个方向延伸的所述旋翼连接轴，所述旋翼的旋转轴线垂直于所述旋翼连接轴的轴线。