CN209396054U - 无人直升机及其驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人直升机及其驱动系统，其中，驱动系统包括：驱动装置，至少设置有两组，且所有所述驱动装置共同驱动无人直升机的主旋翼轴，所述驱动装置包括驱动件、单向传动件及输出件；所述输出件与所述主旋翼轴传动连接，用于在所述驱动件的驱动下驱动所述主旋翼轴转动；所述单向传动件连接于所述驱动件与所述输出件之间，用于单向地向所述输出件传递所述驱动件的动力。本实用新型所提供的驱动系统，具有驱动稳定，故障率低的优点。

Description

无人直升机及其驱动系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人直升机及其驱动系统。

背景技术

随着无人机在农业领域的广泛应用，农业领域对无人机的要求越来越高，尤其是在飞行安全性和耐用度方面提出更高的要求。

目前，农用无人机多采用单动力驱动系统提供动力。由于农用无人机工作时间长、劳动强度大，单动力驱动系统在提供动力时，会承受较大的压力，因此容易出现故障。现提出一种双动力驱动系统，以为无人机提供动力，具体而言，机体内具有两套驱动系统，且同时驱动无人机，以减轻动力系统受到的压力。

当时当双动力驱动系统中的某一驱动系统故障时，另一驱动系统会通过无人机的飞行动力件反向驱动故障的驱动系统，导致故障的驱动系统受损加剧，并导致无人机的整套驱动系统出现卡死、过热等现象，导致无人机出现不可逆的损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种驱动系统，旨在解决现有的无人机工作时故障率较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的驱动系统，用于无人直升机，包括：

驱动装置，至少设置有两组，且所有所述驱动装置共同驱动无人直升机的主旋翼轴，所述驱动装置包括驱动件、单向传动件及输出件；

所述输出件与所述主旋翼轴传动连接，用于在所述驱动件的驱动下驱动所述主旋翼轴转动；

所述单向传动件连接于所述驱动件与所述输出件之间，用于单向地向所述输出件传递所述驱动件的动力，当任一所述驱动件停止工作时，所述主旋翼轴在正常运行的驱动件的驱动下，可反向驱动失去动力源的所述输出件转动，此时，被所述主旋翼轴驱动的输出件与其相对应的单向传动件间发生相对转动。

可选地，所述单向传动件为单向离合器。

可选地，所述单向离合器的外圈与所述驱动件相装配，内圈与所述输出件相装配。

可选地，所述输出件上设有第一传动部，所述主旋翼轴上设有第二传动部，每一所述输出件上的第一传动部均与同一所述第二传动部传动连接。

可选地，所述第一传动部与所述第二传动部之间的传动方式为齿轮传动、或带传动、或链传动。

可选地，当所述第一传动部与所述第二传动部之间为齿轮传动时，所述第一传动部为设置于所述输出件上的第一齿轮，所述第二传动部为设置于所述主旋翼轴上的第二齿轮，且所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径。

可选地，所述驱动系统还包括传动机构，所述传动机构设置于所述驱动件与所述单向离合器之间，以传递动力；所述传动机构的传动方式为齿轮传动、或带传动、或链传动。

可选地，当传动机构为带传动时所述传动机构包括驱动齿轮、单向齿轮及传动带，所述驱动齿轮设置于所述驱动件的动力输出端，所述单向齿轮设置于所述单向离合器外圈，且所述单向齿轮的直径大于所述驱动齿轮，所述传动带的两端分别套设于所述驱动齿轮及所述单向齿轮上，以传递动力。

可选地，其特征在于，所述驱动件包括驱动电机、及与所述驱动电机电连接的电源驱动电机电子调速器，所述电源用于为所述驱动电机提供动力，且每一所述驱动装置中的驱动电机共用同一电源驱动电机电子调速器。

本实用新型还提出一种无人直升机，包括驱动系统，所述驱动系统包括：

驱动装置，至少设置有两组，且所有所述驱动装置共同驱动无人机的主旋翼轴，所述驱动装置包括驱动件、单向传动件及输出件；

所述输出件与所述主旋翼轴传动连接，用于在所述驱动件的驱动下驱动所述主旋翼轴转动；

所述单向传动件连接于所述驱动件与所述输出件之间，用于单向地向所述输出件传递所述驱动件的动力，当任一所述驱动件停止工作时，所述主旋翼轴在正常运行的驱动件的驱动下，可反向驱动失去动力源的所述输出件转动，此时，被所述主旋翼轴驱动的输出件与其相对应的单向传动件间发生相对转动。

本实用新型技术方案所提供驱动系统包括驱动装置，该驱动装置至少设置有两组，且所有驱动装置共同驱动无人直升机的主旋翼轴，具体地，该驱动装置包括驱动件、单向传动件及输出件，其中输出件与主旋翼轴传动连接，用于在驱动件的驱动下驱动主旋翼轴转动，与现有技术相比，本申请所提供的驱动系统，通过在驱动件与输出件之间设置单向传动件的方式，使得正常运行的驱动件能够正常驱动主旋翼轴转动，当任一驱动件因故停止运行时，主旋翼轴仍可在其余正常运行的驱动件的驱动下转动，以保证无人直升机的正常工作，从而提高无人直升机工作的稳定性；而失去动力源的输出件会被主旋翼轴反向驱动，此时，被反向驱动的输出件与其对应的单向传动件之间发生相对转动，进而避免了故障的驱动件被输出件反向驱动而导致进一步损坏，提高了驱动系统运行的稳定性及安全性，降低了无人直升机的故障率。

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为本实用新型无人直升机一实施例的结构示意图；

图2为图1所示无人直升机中驱动系统的结构示意图。

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，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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驱动系统，用于无人直升机，以提高无人直升机工作的稳定性，并降低无人直升机的故障率。

在本实用新型实施例中，请结合图1与图2所示，其中图1为本实用新型某一实施例中无人直升机的结构示意图，该驱动系统包括驱动装置100，该驱动装置100至少设置有两组，且所有驱动装置100共同驱动无人直升机的主旋翼轴4，具体地，该驱动装置100包括驱动件1、单向传动件2及输出件3，其中输出件3与主旋翼轴4传动连接，用于在驱动件1的驱动下驱动主旋翼轴4转动；单向传动件2连接于驱动件1与输出件3之间，用于单向地向输出件3传递驱动件1的动力，当任一驱动装置100内的驱动件1停止工作时，主旋翼转轴在正常运行的驱动件1的驱动下，可反向驱动失去动力源的输出件3转动，此时，被主旋翼轴4驱动的输出件3与其对应的单向传动件2之间发生相对转动。

可以理解，与现有技术相比，本申请所提供的驱动系统，通过在驱动件1与输出件3之间设置单向传动件2的方式，使得正常运行的驱动件1能够正常驱动主旋翼轴4转动，当任一驱动件1因故停止运行时，主旋翼轴4仍可在其余正常运行的驱动件1的驱动下转动，以保证无人直升机的正常工作，从而提高无人直升机工作的稳定性；而失去动力源的输出件3会被主旋翼轴4反向驱动，此时，被反向驱动的输出件3与其对应的单向传动件2之间发生相对转动，进而避免了故障的驱动件1被输出件3反向驱动而导致进一步损坏，提高了驱动系统运行的稳定性及安全性，降低了无人直升机的故障率。

进一步地，在本实施例中，该单向传动件2为单向离合器。单向离合器一般包括外圈、内圈及单向锁止件，其中单向锁止件设置于外圈与内圈之间，当外圈相对于内圈转动、或内圈相对外圈转动时，通过单向锁止件可使外圈与内圈发生相对转动或保持禁止，具体情况，需根据单向锁止件的设计决定。根据单向锁止件的不同，单向离合器一般分为滚子式单向离合器和楔块式单向离合器，在本实施例中，采用的是楔块式单向离合器。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，也可采用滚子式单向离合器。需要说明的是，在其他实施例中，单向传动件也可以其他形式实现。

进一步地，在本实施例中，单向离合器的外圈与驱动件1相装配，内圈与输出件3相装配。当单向离合器的外圈相对于内圈发生逆时针转动时，外圈与内圈锁止，驱动件1可正常驱动输出件3；当输出件3被主旋翼轴4驱动时，即内圈相对于外圈发生逆时针转动时，单向离合器的内圈与外圈发生相对转动，此时外圈不会发生转动，即驱动件1不会被反向驱动，以保护驱动件1。需要说明的是，一般驱动件1与输出件3之间会设计减速机构，因此将驱动件1与单向离合器的外圈相连接，输出件3与单向离合器的内圈相连接，有利于减速机构的设计。当然，在其他实施例中，驱动件1也可与单向离合器的内圈相装配，只要驱动件1与输出件3之间能够通过单向离合器实现单向传动即可。

进一步地，在本实施例中，驱动系统包括两组驱动装置100，且两组驱动装置100并行设置，以减少驱动系统在具体内占用的空间。在其他实施例中，也可设置有三组或三组以上的驱动装置100。

进一步地，请继续参照图2所示，驱动件1包括驱动电机11、电源(图中未示出)及驱动电机电子调速器12，其中驱动电机电子调速器12电连接于无人直升机的飞行控制系统与驱动电机11之间，用于调整每一驱动电机11的转速，以使所有驱动电机11的转速相同，避免出现驱动电机11转速不同的情况，驱动电机11为输出件3提供驱动力，电源与驱动电机11电连接，用于为驱动电机11提供能源，需要说明的是，在本实施例中，每一驱动件1内的驱动电机11共用同一电源，可以理解，共用同一电源可降低驱动装置100在无人直升机机体上占用的空间，以缩小机体体积，同时，在对无人直升机进行充电时，只需对同一电源进行充电，即可解决无人直升机的充电问题，方便用户使用。

而且，与现有的单电机驱动系统的无人直升机相比，本申请所提供的驱动系统，包含多个驱动装置100，每一驱动装置100内均包括一驱动电机11，因此能够提高机体内电子电路的分流作用，有效改善驱动电机11、驱动电机电子调速器12和电路的负荷，从而改善驱动电机11、驱动电机电子调速器12和电路过热过温的问题，有效延长驱动电机11、驱动电机电子调速器12的使用寿命。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，每一驱动电机11也可分别由独立的电源提供动力。

进一步地，请继续参照图2所示，输出件3上设置有第一传动部31，主旋翼轴4上设置有第二传动部41，每一输出件3上的第一传动部31均与同一第二传动部41传动连接。可以理解，通过使每一输出件3的第一传动部31与同一第二传动部41传动连接，能够使机体内部结构更为紧凑，有利于缩小机体体积，减轻机体重量。

进一步地，在本实施例中，第一传动部31与第二传动部41之间采用齿轮传动的传动方式。具体地，第一传动部31为设置于输出件3上的第一齿轮，第二传动部41为设置于主旋翼轴4上的第二齿轮，且第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径。可以理解，通过齿轮啮合方式实现输出件3与主旋翼轴4之间的动力传递，不仅传动稳定，且结构简单、紧凑，当第二齿轮与多个第一齿轮啮合时，多个第一齿轮可位于与第二齿轮同一平面内，即各个输出件3可位于同一高度，有利于缩小无人直升机机体的高度，以减小机体的体积。而将第一齿轮的直径设置为小于第二齿轮的直径，不仅能够使第二齿轮能够与更多的第一齿轮相啮合，即与更多的输出件3相配合，而且可实现输出件3到主旋翼轴4的减速设计，以增加驱动件1的扭矩。具体地，在本实施例中，第一齿轮与第二齿轮均设置为斜齿轮。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，第一传动部31与第二传动部41之间的传动方式也可为带传动或链传动，同时，也可将第一传动部31与第二传动部41之间的带传动或链传动设置为减速传动。

进一步地，本申请所提供的驱动系统还包括传动机构5，该传动机构5设置于驱动件1与单向离合器之间，用以传递动力，该传动结构的传动方式为带传动。具体地，该传动机构5包括驱动齿轮51、单向齿轮52及传动带53，其中，驱动齿轮51设置于驱动件1的动力输出端，即驱动齿轮51设置于驱动电机11的输出轴上，单向齿轮52套设于单向离合器的外圈，传动带53的两端分别套设于驱动齿轮51及单向齿轮52上，以传递动力，通过带传动的方式在驱动件1与输出件3之间传递动力，可使驱动件1与输出件3之间存在一定的距离，进而使得机体上有足够的空间安装相邻驱动件1。具体地，在本实施例中，驱动齿轮51的直径小于单向齿轮52的直径，这样，驱动齿轮51与单向齿轮52间构成了减速传动，能够进一步提升驱动电机11的扭矩，保证无人直升机工作的稳定性。为提高驱动齿轮51与单向齿轮52间传动的精确性，驱动件1与输出件3之间的带传动为同步带传动。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，驱动件1与输出件3之间的传动方式还可为齿轮传动或链传动，同时，也可将驱动件1与输出件3之间的齿轮传动或链传动设置为减速传动。

还需要说明的是，与单动力驱动系统相比，本申请所提供的驱动系统，通过至少两组驱动装置100为无人直升机的主旋翼轴4提供动力，能够有效的减轻齿轮、传动带53等传动部件的负荷，延长传动部件的使用寿命。

本实用新型还提出一种无人直升机，该无人直升机包括驱动系统，该驱动系统的的具体结构参照上述实施例，由于本无人直升机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发明构思下，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)

1.一种驱动系统，用于无人直升机，其特征在于，包括：

驱动装置，至少设置有两组，且所有所述驱动装置共同驱动无人直升机的主旋翼轴，所述驱动装置包括驱动件、单向传动件及输出件；

所述输出件与所述主旋翼轴传动连接，用于在所述驱动件的驱动下驱动所述主旋翼轴转动；

所述单向传动件连接于所述驱动件与所述输出件之间，用于单向地向所述输出件传递所述驱动件的动力，当任一所述驱动件停止工作时，所述主旋翼轴在正常运行的驱动件的驱动下，可反向驱动失去动力源的所述输出件转动，此时，被所述主旋翼轴驱动的输出件与其相对应的单向传动件间发生相对转动。

2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述单向传动件为单向离合器。

3.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述单向离合器的外圈与所述驱动件相装配，内圈与所述输出件相装配。

4.如权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，所述输出件上设有第一传动部，所述主旋翼轴上设有第二传动部，每一所述输出件上的第一传动部均与同一所述第二传动部传动连接。

5.如权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述第一传动部与所述第二传动部之间的传动方式为齿轮传动、或带传动、或链传动。

6.如权利要求5所述的驱动系统，其特征在于，当所述第一传动部与所述第二传动部之间为齿轮传动时，所述第一传动部为设置于所述输出件上的第一齿轮，所述第二传动部为设置于所述主旋翼轴上的第二齿轮，且所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径。

7.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括传动机构，所述传动机构设置于所述驱动件与所述单向离合器之间，以传递动力；所述传动机构的传动方式为齿轮传动、或带传动、或链传动。

8.如权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，当传动机构为带传动时所述传动机构包括驱动齿轮、单向齿轮及传动带，所述驱动齿轮设置于所述驱动件的动力输出端，所述单向齿轮设置于所述单向离合器外圈，且所述单向齿轮的直径大于所述驱动齿轮，所述传动带的两端分别套设于所述驱动齿轮及所述单向齿轮上，以传递动力。

9.如权利要求1至8中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动件包括驱动电机、及与所述驱动电机电连接的电源驱动电机电子调速器，所述电源用于为所述驱动电机提供动力，且每一所述驱动装置中的驱动电机共用同一电源驱动电机电子调速器。

10.一种无人直升机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的驱动系统。