CN216232963U - 可调式复合万向节轴心变向装置及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可调式复合万向节轴心变向装置及飞行器，包括球形万向节、三段式万向轴和驱动装置，球形万向节由两个能够实现空间相对摆动的部件铰接组成；三段式万向轴安装在球形万向节内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节上的两个部件，所述三段式万向轴的两端均能够相对部件转动；驱动装置安装在球形万向节上，用以调节并锁止两个部件的空间摆动角度。本可调式复合万向节轴心变向装置结构小巧，传动幅度大，传动稳定；本飞行器能够实现驱动动力变向调节，调节过程稳定可靠。

Description

可调式复合万向节轴心变向装置及飞行器

技术领域

本实用新型涉及传动器械技术领域，尤其涉及可调式复合万向节轴心变向装置及飞行器。

背景技术

万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，但是比较多的都是二节结构，二节结构的万向节主要实现了至多两个平面维度上摆动，而摆动的间距和幅度范围也有限制，此范围比较小，所以在应用上具有因此产生的局限。为此行业中通常会采用三节式万向节，这样可以提高传动的幅度和摆动的间距。

在实际的使用过程中，三节式万向节的两端均是连接两个固定的结构，即是固定式传动，其使得三节式万向节在传动过程两端基本不会发生无规则的摆动而导致传动松垮。但是在一些一端为开放式的传动领域中，例如无人机或者是船舶传动领域中，由于三节式万向节向外所连接的一端为开放端，为此在传动是必须依靠一个多连杆固定结构来固定三节式万向节向外传动的一端，例如汽车底盘上的多连杆悬架结构，但是多连杆固定结构会限制三节式万向节的摆动幅度，在实际使用过程中使用受限。同时多连杆固定结构其结构复杂，部件活动所需的空间要求大，十分制约其在一些领域的使用，尤其是在无人机桨叶传动领域。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供了可调式复合万向节轴心变向装置及飞行器，本可调式复合万向节轴心变向装置传动幅度大，结构简单，传动稳定。本飞行器能够实现驱动动力变向调节，调节过程稳定可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

可调式复合万向节轴心变向装置，包括

球形万向节；其由两个能够实现空间相对摆动的部件铰接组成；

三段式万向轴，其安装在球形万向节内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节上的两个所述部件，所述三段式万向轴的两端均能够相对所述部件转动；及

驱动装置，其安装在球形万向节上，用以调节并锁止两个所述部件的空间摆动角度。

进一步地，所述驱动装置包括主体座、第一调节机构和第二调节机构，所述主体座安装在任一所述部件上，所述第一调节机构和第二调节机构分别安装在任一所述部件上，所述第一调节机构和第二调节机构的输出端分别与另一所述部件连接，所述第一调节机构和第二调节机构均能够同时或各自单独带动两个所述部件围绕铰接点空间摆动。

进一步地，所述第一调节机构和第二调节机构的结构相同，所述第一调节机构和第二调节机构均包括弧形齿条和驱动器；两条所述弧形齿条的两端分别铰接在非安装有所述主体座的所述部件上，两条所述弧形齿条上均沿其长度方向上设置有避让槽孔，所述三段式万向轴对应一端活动穿过避让槽孔，并能够沿着弧形齿条的周向在避让槽孔内滑动；两条所述弧形齿条交错设置，且相互摆动时不会运动干涉；两个所述驱动器均安装在主体座上，每个所述驱动器的输出端能够始终保持与对应一条所述弧形齿条啮合；每条所述驱动器的输出端能够沿着对应一条所述弧形齿条爬行并带动主体座以及对应的部件相对另一所述部件空间摆动。

进一步地，两个所述部件分别为固定底座和球形座，所述球形座至少为半球体结构，所述固定底座内具有容腔，所述容腔的底部设置有第一通道；所述球形座封堵地安装在容腔的开口内，所述球形座能够围绕容腔进行空间摆动，所述球形座远离容腔底部的一侧设置有第二通道；所述三段式万向轴安装在容腔内，且一端能够转动地穿出第一通道，另一端能够转动地穿出在第二通道；所述主体座安装在球形座上，两条所述弧形齿条的两端分别铰接在固定底座的外壁上。

进一步地，所述第一调节机构包括第一齿条和第一驱动组件，所述第一齿条的两端分别铰接在非安装有所述主体座的所述部件的相对两侧上，所述第一驱动组件安装在主体座上，所述第一驱动组件的输出端能够始终保持与所述第一齿条啮合；所述第一齿条沿其长度方向上设置有避让孔，所述三段式万向轴对应一端活动穿过避让孔，并能够沿着第一齿条的周向在避让孔内滑动；所述第二调节机构包括第二齿条和第二驱动组件，所述第二齿条和第二驱动组件均设置有两组，两条所述第二齿条对称设置在第一齿条的两侧，两条所述第二齿条的一端分别安装在主体座上，另一端均为活动端，两组所述第二驱动组件分别能够转动地安装在非安装有所述主体座的所述部件的侧壁上，两组所述第二驱动组件分别能够与对应一侧的第二齿条始终保持啮合，且能够跟随对应的所述第二齿条摆动。

进一步地，两个所述部件分别为固定底座和球形座，所述球形座至少为半球体结构，所述固定底座内具有容腔，所述容腔的底部设置有第一通道；所述球形座封堵地安装在容腔的开口内，所述球形座能够围绕容腔进行空间摆动，所述球形座远离容腔底部的一侧设置有第二通道；所述三段式万向轴安装在容腔内，且一端能够转动地穿出第一通道，另一端能够转动地穿出在第二通道；所述主体座安装在球形座上，所述第一齿条的两端和两条所述第二齿条对应的一端均铰接在固定底座对应位置的外壁上。

进一步地，所述球形座包括碗形罩和磁环组件，所述碗形罩开口一侧扣装在容腔的开口内，所述碗形罩能够围绕其球心相对容腔的开口进行空间转动且始终封堵所述容腔的开口；所述碗形罩的底部设置有所述第二通道；所述磁环组件安装在容腔内，其用于将碗形罩始终吸附在容腔的开口上。

进一步地，所述磁环组件包括内磁环和外磁环，所述外磁环安装在容腔的内壁上，且内圈与碗形罩的外壁抵接；所述内磁环安装在碗形罩位于开口区域的内壁上，所述内磁环和外磁环能够相互吸引。

进一步地，所述固定底座包括座底以及安装在座底上的主体块，所述容腔设置在主体块内，且开口设置在远离座底的一侧上；所述第一通道设置在主体块上，且向外的一端贯穿主体块和座底。

进一步地，所述三段式万向轴包括第一连接轴、第二连接轴和传动体，所述第一连接轴的一端通过十字轴与传动体的一端铰接，所述第二连接轴的一端通过十字轴与传动体的另一端铰接；所述传动体位于所述容腔内，所述第一连接轴的另一端活动穿出第一通道，所述第二连接轴的另一端活动穿出第二通道，所述第一连接轴和第二连接轴分别能够相对第一通道和第二通道转动。

飞行器，包括飞行器本体、桨叶和可调式复合万向节轴心变向装置，所述球形万向节的安装端能够拆卸地安装在飞行器本体上，所述桨叶安装在三段式万向轴的输出端上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的可调式复合万向节轴心变向装置在现有三段式万向轴的基础上加装球形万向节，分别利用球形万向节上的两个能够实现空间相对摆动的部件来限制三段式万向轴的两端相对摆动幅度，其中两个部件能够相对锁止，这样能够有效地固定三段式万向轴的两端，且不影响三段式万向轴原有的摆动幅度。其中球形万向节的两个部件在调整摆动角度时，不会影响三段式万向轴的转动；同时球形万向节的结构能够更好地保护三段式万向轴的中间区域，避免外界的杂物落入连接处，减少磨损。利用驱动装置来调节并锁止两个所述部件的空间摆动角度，进而可以调节并锁止三段式万向轴的空间摆动角度以及传动方向，提高了使用的便利性。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的结构示意图二；

图3为本实用新型另一实施例的结构示意图一；

图4为本实用新型另一实施例的结构示意图二；

图5为本实用新型另一实施例的俯视图；

图6为图5中沿A-A方向的剖视图；

图7为本实用新型实施例中三段式万向轴的结构示意图。

图中：球形万向节100、固定底座110、容腔111、第一通道112、竖直部113、收口部114、座底115、主体块116、限制环座117、安装孔118、球形座120、第二通道121、碗形罩122、内磁环123、外磁环124、三段式万向轴200、第一连接轴210、第二连接轴220、传动体230、十字轴240、驱动装置300、弧形齿条301、驱动器302、避让槽孔303、主体座310、第一调节机构320、第一齿条321、第一驱动组件322、避让孔323、第二调节机构330、第二齿条331、第二驱动组件332

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做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。

参照图1至图7所示，本申请提供了可调式复合万向节轴心变向装置，包括球形万向节100、三段式万向轴200和驱动装置300，球形万向节100由两个能够实现空间相对摆动的部件组成；三段式万向轴200安装在球形万向节100内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节100上的两个所述部件，所述三段式万向轴200的两端均能够相对所述部件转动；驱动装置300安装在球形万向节100上，用以调节并锁止两个所述部件的空间摆动角度。实际上，球形万向节100可以为常规的球铰结构，当然在本申请中由于其内部需要安装三段式万向轴200为此在结构设计上具有一定的变形。在实际的使用过程中，两个所述部件能够相对锁止，这样的目的是为了保持三段式万向轴200输入和输出两端的摆角固定，便于调节整个传动方向，实现传动固定。三段式万向轴200可以为常规的三节式万向节，例如专利号为201921217257.7三节式万向节中所公开的结构，本申请不再详述。需要补充说明的是，在本申请中球形万向节100内部具有空间，便于容置三段式万向轴200的中部区域，同时两个部件向外的一端设置有通道，便于三段式万向轴200的两端穿出。驱动装置300本申请中还可以为其他的结构，例如驱动轮直接驱动球形万向节100上活动的部件动作的结构，也可以是多连杆伸缩的结构，利用多组不同方向的伸缩连杆来控制球形万向节100上两个部件的相向摆动。当然在别的实施例中还不仅限于上述所罗列的实施例。

本实用新型的可调式复合万向节轴心变向装置在现有三段式万向轴200的基础上加装球形万向节100，分别利用球形万向节100上的两个能够实现空间相对摆动的部件来限制三段式万向轴200的两端相对摆动幅度，其中两个部件能够相对锁止，这样能够有效地固定三段式万向轴200的两端，且不影响三段式万向轴200原有的摆动幅度。其中球形万向节100的两个部件在调整摆动角度时，不会影响三段式万向轴200的转动；同时球形万向节100的结构能够更好地保护三段式万向轴200的中间区域，避免外界的杂物落入连接处，减少磨损。

在本申请的一个实施例中，本申请给出了驱动装置300的具体形态，其中所述驱动装置300包括主体座310、第一调节机构320和第二调节机构330，所述主体座310安装在任一所述部件上，所述第一调节机构320和第二调节机构330分别安装在任一所述部件上，所述第一调节机构320和第二调节机构330的输出端分别与另一所述部件连接，所述第一调节机构320和第二调节机构330均能够同时或各自单独带动两个所述部件围绕铰接点空间摆动。实际上第一调节机构320和第二调节机构330可以为常用的伸缩臂结构，也可以采用滚轮转动安装在任一部件上，滚轮与另一部件的球面外壁抵接，利用滚轮来直接驱动所抵接的部件相对另一部件摆动。实际上，第一调节机构320和第二调节机构330的安装角度不能共面，两者驱动两个部件摆动的方向不共面，在实际的安装中优选第一调节机构320和第二调节机构330均安装在固定的部件的相同安装面上，且两者在安装平面上呈垂直分布设置。

此外，本申请给出了球形万向节100的具体结构，其中两个所述部件分别为固定底座110和球形座120，所述球形座120至少为半球体结构，所述固定底座110内具有容腔111，所述容腔111的底部设置有第一通道112；所述球形座120封堵地安装在容腔111的开口内，所述球形座120能够围绕容腔111进行空间摆动，所述球形座120远离容腔111底部的一侧设置有第二通道121；所述三段式万向轴200安装在容腔111内，且一端能够转动地穿出第一通道112，另一端能够转动地穿出在第二通道121。在实际的使用过程中，固定底座110用于固定在外部的结构上，使得可以保持整个球形万向节100的稳定，而球形座120为整个球形万向节100的活动端，固定底座110和球形座120可以在一定程度上支承三段式万向轴200的输入端和输出端，这样还可以提高这个三段式万向轴200的传动强度。实际上，容腔111的内壁与球形座120球面端的外表面抵紧，这样可以保证连接的紧密性。第一通道112和第二通道121内可以与三段式万向轴200的输入端和输出端外壁抵接，这样三段式万向轴200的输入端和输出端可以相对第一通道112和第二通道121的内壁抵接，实现转动。为了更好地实现转动，第一通道112和第二通道121内可以安装转动轴承，便于减少转动的阻力以及降低磨损。实际上，容腔111的开口端设置有限制结构，可以避免球形座120从容腔111中脱出。实际上，第一调节机构320和第二调节机构330，所述主体座310安装在球形座120上，所述第一调节机构320和第二调节机构330可以安装在固定底座110或球形座120上，如果第一调节机构320和第二调节机构330的安装端均安装在固定底座110上，则第一调节机构320和第二调节机构330的作用端均与球形座120连接或者铰接或抵接；同理第一调节机构320和第二调节机构330的安装端均安装在球形座120上，则第一调节机构320和第二调节机构330的作用端均与固定底座110连接或者铰接或抵接。第一调节机构320和第二调节机构330的具体安装形态只要能够满足能够同时或各自单独带动固定底座110和球形座120的相对围绕铰接点空间摆动即可。

参见图1和图2，为了结构简便，以及便于后期的零部件维护，在本申请的一个实施例中，所述第一调节机构320和第二调节机构330的结构相同，所述第一调节机构320和第二调节机构330均包括弧形齿条301和驱动器302；两条所述弧形齿条301的两端分别铰接在非安装有所述主体座310的所述部件上，两条所述弧形齿条301上均沿其长度方向上设置有避让槽孔303，所述三段式万向轴200对应一端活动穿过避让槽孔303，并能够沿着弧形齿条301的周向在避让槽孔303内滑动；两条所述弧形齿条301交错设置，且相互摆动时不会运动干涉；两个所述驱动器302均安装在主体座310上，每个所述驱动器302的输出端能够始终保持与对应一条所述弧形齿条301啮合；每条所述驱动器302的输出端能够沿着对应一条所述弧形齿条301爬行并带动主体座310以及对应的部件相对另一所述部件空间摆动。实际上所述主体座310安装在球形座120上，两条所述弧形齿条301的两端分别铰接在固定底座110的外壁上。固定底座110在本实施例中安装在外部的固定结构上，而球形座120为活动端，其上所穿出的三段式万向轴200对应一端可以安装载荷结构，例如在无人机领域的扇叶或者桨叶。而两条弧形齿条301为半圆环的结构，且两端设置有安装耳，便于与固定底座110的外壁铰接，实际上两条弧形齿条301的两个铰接点均安装在球形座120的任一穿过其球心的平面上。

上述实施例需要补充说明的是，两条弧形齿条301上避让槽孔303交错的位置就为三段式万向轴200对应一端活动穿过的空间，由于两条弧形齿条301可以各自摆动，这样两条弧形齿条301的交错点在空间上的位置变化点位即为三段式万向轴200对应一端能够在空间上所能摆动的方向。同时在该实施例中，三段式万向轴200对应一端要同时穿过两条交错设置的弧形齿条301以及主体座310，由于同时需要穿过三个部件，为此三段式万向轴200在摆动更容易出现卡滞。为了更好地实现两条弧形齿条301所交错点的运动范围更大，同时能够更好地传递主体座310上所传递过来的载荷力，两条弧形齿条301呈垂直交错设置，即十字交错设置。同时为了避免运动干涉，一条弧形齿条301的半径要大于另外一条弧形齿条301的外径，这样可以减少运动的干涉，保证两条弧形齿条301的各自运动。

上述实施例中的驱动器302可以为伺服电机和安装在伺服电机输出端上的齿轮组成，同时在本实施例中伺服电机安装在主体座310上，伺服电机输出端上的齿轮始终与对应啮合的弧形齿条301保持啮合状态，这样便于主体座310在运动时带动对应的弧形齿条301进行相应摆动。为此弧形齿条301上的齿安装在弧形齿条301的外侧上，这样便于伺服电机的安装同时在运动时不干涉其他部件。

参见图3至图6，由于上述的第一调节机构320和第二调节机构330的结构相同并且均采用弧形齿条301和驱动器302的设计时，两条弧形齿条301在相互交错改变两者的交错点时，容易会导致穿过弧形齿条301上避让槽孔303交错的位置上的三段式万向轴200对应一端出现卡滞，运动不畅，为此在本申请另一实施例中，给出了另外一种关于第一调节机构320和第二调节机构330的改进方案。其中，所述第一调节机构320包括第一齿条321和第一驱动组件322，所述第一齿条321的两端分别铰接在非安装有所述主体座310的所述部件的相对两侧上，所述第一驱动组件322安装在主体座310上，所述第一驱动组件322的输出端能够始终保持与所述第一齿条321啮合；所述第一齿条321沿其长度方向上设置有避让孔323，所述三段式万向轴200对应一端活动穿过避让孔323，并能够沿着第一齿条321的周向在避让孔323内滑动。实际上，在本实施例中第一调节机构320的技术方案与上一个实施例中的第一调节机构320或第二调节机构330实质上是相同的，为此本实施例在此不详述。而所述第二调节机构330包括第二齿条331和第二驱动组件332，所述第二齿条331和第二驱动组件332均设置有两组，两条所述第二齿条331对称设置在第一齿条321的两侧，两条所述第二齿条331的一端分别安装在主体座310上，另一端均为活动端，两组所述第二驱动组件332分别能够转动地安装在非安装有所述主体座310的所述部件的侧壁上，两组所述第二驱动组件332分别能够与对应一侧的第二齿条331始终保持啮合，且能够跟随对应的所述第二齿条331摆动。其中，所述主体座310安装在球形座120上，所述第一齿条321的两端和两条所述第二齿条331对应的一端均铰接在固定底座110对应位置的外壁上。

通过上述的设计，使得第二齿条331能够与主体座310直接固定运动，这样相比上一个实施例，三段式万向轴200对应一端仅仅只穿过第一齿条321上的避让孔323和主体座310，减少了一个三段式万向轴200对应一端穿过的结构，在一定程度上可以减少运动的卡滞。需要说明的是，在本申请中安装两组第二驱动组件332的结构均采用框状结构的设计，两组第二驱动组件332均采用伺服电机和安装在伺服电机输出端上的齿轮，其中伺服电机安装在框状结构上，而齿轮安装在框状结构内，同时齿轮配合框状结构构成一个可以容第二齿条331穿过的空间，这样既可以限制第二齿条331的空间运动，又能在后期通过第二齿条331带动框状结构进行跟随摆动。

在上述实施例中，第一驱动组件322通过配合第一齿条321的啮合动作，可以带动主体座310以及连同球形座120沿着第一齿条321的周向方向进行相对固定底座110进行摆动；而两组第二齿条331和第二驱动组件332分别安装在第一齿条321的两侧，为此在主体座310以及连同球形座120沿着任一侧的第二齿条331运动时，另一侧的第二驱动组件332驱动对应一侧第二齿条331的运动方向相反，同时在主体座310以及连同球形座120沿着任一侧的第二齿条331运动时，安装在主体座310上的第一驱动组件322也会迫使第一齿条321围绕其铰接点跟随摆动，使得主体座310、球形座120以及穿行在球形座120内的三段式万向轴200对应一端所构成的摆动组件能够相对固定底座110所构成的固定端保持一个稳定的空间摆角，减少不同部件之间的运动干涉以及运动卡滞。

参见图1至图7，在一些实施例中，为了使得球形座120更为简单，同时其具有一定可控性，所述球形座120包括碗形罩122和磁环组件，所述碗形罩122开口一侧扣装在容腔111的开口内，所述碗形罩122能够围绕其球心相对容腔111的开口进行空间转动且始终封堵所述容腔111的开口；所述碗形罩122的底部设置有所述第二通道121；所述磁环组件安装在容腔111内，其用于将碗形罩122始终吸附在容腔111的开口上。实际上，所述碗形罩122能够沿着容腔111的开口方向滑动。在实际的使用中，碗形罩122在容腔111内的位置并不是固定的，即碗形罩122的球心位于容腔111内的位置并不是固定的，这样可以增加整个球形万向节100的活动性。实际上在使用过程中三段式万向轴200在传动时会沿着其传动方向窜动，为此有可能会带动碗形罩122进行运动，进而使得碗形罩122在容腔111内发生运动。为此，磁环组件在本申请中主要作用是为了限位碗形罩122的运动，实际上，容腔111开口处设置有位置传感，可以检测碗形罩122的位移，同时还可以根据碗形罩122距离容腔111开口的位置来控制磁环组件的吸附力，这样增加整个球形万向节100的使用灵活性。

进一步地，在一个改进的实施例中，所述磁环组件包括内磁环123和外磁环124，所述外磁环124安装在容腔111的内壁上，且内圈与碗形罩122的外壁抵接；所述内磁环123安装在碗形罩122位于开口区域的内壁上，所述内磁环123和外磁环124能够相互吸引。其中，内磁环123和外磁环124上均设置有滚轮，便于碗形罩122进行摆动。实际上在一些实施例中，内磁环123和外磁环124内均设置有驱动件，滚轮上可以连接驱动件，即通过滚轮来实现碗形罩122的方向摆动。一般而言可以在内磁环123和外磁环124等分四份的位置上均设置有滚轮，利用所需调节方向的相邻两个滚轮或多个滚轮来驱动碗形罩122运动，进而可以实现碗形罩122的摆动调节。

参见图6，实际上在一些实施例中，除了采用位置传感器来检测碗形罩122位于容腔111内的位置外，还可以将容腔111进行改进，使得碗形罩122能够在容腔111内运动，适应三段式万向轴200传动过程中的沿传动方向的窜动。其中，所述容腔111包括竖直部113和收口部114，所述竖直部113的直径大于或等于碗形罩122的直径，所述收口部114的开口端的直径小于碗形罩122的直径，所述碗形罩122能够沿着竖直部113滑动。实际上，容腔111可以采用分体结构来实现碗形罩122的安装，当然在一些实施例中，固定底座110也可以采用分体结构设计，来实现碗形罩122安装入容腔111内。

进一步地参见图1至图6，为了便于后期将固定底座110安装固定在外部的固定物上，所述固定底座110包括座底115以及安装在座底115上的主体块116，所述容腔111设置在主体块116内，且开口设置在远离座底115的一侧上；所述第一通道112设置在主体块116上，且向外的一端贯穿主体块116和座底115。座底115为板状结构，所述座底115上设置有若干安装孔118，便于后期的安装工作。当然主体块116整体可以呈半球状或者方块状，容腔111横截面呈圆形，这样便于契合碗形罩122的半球外形。

参见图1和图2，实际上，在本申请的一个实施例中，为了避免碗形罩122从容腔111内脱出，所述固定底座110还包括限制环座117，所述限制环座117安装在主体块116位于容腔111开口的一侧上，所述球形座120的外表面与限制环座117的内环的内壁抵接，所述限制环座117能够将球形座120限制在容腔111内。其中，限制环座117可以通过螺钉固定在主体块116上，便于后期的拆卸。实际在一些实施例中，限制环座117的内壁上设置有胶垫，同时胶垫上设置有润滑油，便于降低对球形座120的外球面的磨损。

进一步地参见图7，本申请中所采用的三段式万向轴200可以为常规的三节式万向节，但是其常规的三节式万向节难以适配本申请中的球形万向节100的具体结构，为此在本申请中所述三段式万向轴200包括第一连接轴210、第二连接轴220和传动体230，所述第一连接轴210的一端通过十字轴240与传动体230的一端铰接，所述第二连接轴220的一端通过十字轴240与传动体230的另一端铰接；所述传动体230位于所述容腔111内，所述第一连接轴210的另一端活动穿出第一通道112，所述第二连接轴220的另一端活动穿出第二通道121，所述第一连接轴210和第二连接轴220分别能够相对第一通道112和第二通道121转动。实际上第一连接轴210和第二连接轴220的长度要大于第一通道112和第二通道121的深度，这样便于第一连接轴210和第二连接轴220与外部的结构相连接，传动体230实际上为一个双头结构，其两端均设置有连接耳，连接耳与十字轴240进行连接铰接，同理第一连接轴210和第二连接轴220对应的一端也设置有连接耳，便于与传动体230的连接耳上的十字轴240剩余的一个轴的两端进行铰接。

当然在一些实施例中，第一连接轴210和第二连接轴220向外的一端为阶梯轴，这样便于安装轴承，第一连接轴210和第二连接轴220可以通过轴承分别安装在第一通道112和第二通道121内。实际上，由于第一连接轴210和第二连接轴220在传动过程中会产生轴向的窜动，为此轴承可以为滚珠花键轴承，相应地第一连接轴210和第二连接轴220上设置有花键槽，这样即可使得第一连接轴210和第二连接轴220既能自转又能沿轴向进行运动。

本实用新型还提供了一种飞行器，包括飞行器本体、桨叶和可调式复合万向节轴心变向装置，所述球形万向节100的安装端能够拆卸地安装在飞行器本体上，所述桨叶安装在三段式万向轴200的输出端上。包括飞行器本体、桨叶和可调式复合万向变向器，所述球形万向节100能够拆卸地安装在飞行器本体上，所述桨叶安装在三段式万向轴200的输出端上。实际上，上述实施例中球形万向节100上的固定底座110用于固定在飞行器本体上，使得可以保持整个球形万向节100的稳定，而三段式万向轴200中的第一连接轴210直接连接飞行器本体的动力结构，可以是电机或者油电发动机。由于在本申请中球形万向节100具有一定运动死角，为了实现整个桨叶在作用空间上的无死角运动，可以在飞行器本体上设置一定角度的安装结构，例如支撑臂，利用支撑臂的空间斜角来弥补球形万向节100的运动死角，使得桨叶能够在作用空间内实现无死角摆动，调整飞行状态。上述的作用空间可以理解为桨叶在实现各种飞行动作时所需的所有调整角度所形成空间。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (11)

1.可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，包括

球形万向节；其由两个能够实现空间相对摆动的部件铰接组成；

三段式万向轴，其安装在球形万向节内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节上的两个所述部件，所述三段式万向轴的两端均能够相对所述部件转动；及

驱动装置，其安装在球形万向节上，用以调节并锁止两个所述部件的空间摆动角度。

2.根据权利要求1所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述驱动装置包括主体座、第一调节机构和第二调节机构，所述主体座安装在任一所述部件上，所述第一调节机构和第二调节机构分别安装在任一所述部件上，所述第一调节机构和第二调节机构的输出端分别与另一所述部件连接，所述第一调节机构和第二调节机构均能够同时或各自单独带动两个所述部件围绕铰接点空间摆动。

3.根据权利要求2所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述第一调节机构和第二调节机构的结构相同，所述第一调节机构和第二调节机构均包括弧形齿条和驱动器；两条所述弧形齿条的两端分别铰接在非安装有所述主体座的所述部件上，两条所述弧形齿条上均沿其长度方向上设置有避让槽孔，所述三段式万向轴对应一端活动穿过避让槽孔，并能够沿着弧形齿条的周向在避让槽孔内滑动；两条所述弧形齿条交错设置，且相互摆动时不会运动干涉；两个所述驱动器均安装在主体座上，每个所述驱动器的输出端能够始终保持与对应一条所述弧形齿条啮合；每个所述驱动器的输出端能够沿着对应一条所述弧形齿条爬行并带动主体座以及对应的部件相对另一所述部件空间摆动。

4.根据权利要求3所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，两个所述部件分别为固定底座和球形座，所述球形座至少为半球体结构，所述固定底座内具有容腔，所述容腔的底部设置有第一通道；所述球形座封堵地安装在容腔的开口内，所述球形座能够围绕容腔进行空间摆动，所述球形座远离容腔底部的一侧设置有第二通道；所述三段式万向轴安装在容腔内，且一端能够转动地穿出第一通道，另一端能够转动地穿出在第二通道；所述主体座安装在球形座上，两条所述弧形齿条的两端分别铰接在固定底座的外壁上。

5.根据权利要求2所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述第一调节机构包括第一齿条和第一驱动组件，所述第一齿条的两端分别铰接在非安装有所述主体座的所述部件的相对两侧上，所述第一驱动组件安装在主体座上，所述第一驱动组件的输出端能够始终保持与所述第一齿条啮合；所述第一齿条沿其长度方向上设置有避让孔，所述三段式万向轴对应一端活动穿过避让孔，并能够沿着第一齿条的周向在避让孔内滑动；所述第二调节机构包括第二齿条和第二驱动组件，所述第二齿条和第二驱动组件均设置有两组，两条所述第二齿条对称设置在第一齿条的两侧，两条所述第二齿条的一端分别安装在主体座上，另一端均为活动端，两组所述第二驱动组件分别能够转动地安装在非安装有所述主体座的所述部件的侧壁上，两组所述第二驱动组件分别能够与对应一侧的第二齿条始终保持啮合，且能够跟随对应的所述第二齿条摆动。

6.根据权利要求5所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，两个所述部件分别为固定底座和球形座，所述球形座至少为半球体结构，所述固定底座内具有容腔，所述容腔的底部设置有第一通道；所述球形座封堵地安装在容腔的开口内，所述球形座能够围绕容腔进行空间摆动，所述球形座远离容腔底部的一侧设置有第二通道；所述三段式万向轴安装在容腔内，且一端能够转动地穿出第一通道，另一端能够转动地穿出在第二通道；所述主体座安装在球形座上，所述第一齿条的两端和两条所述第二齿条对应的一端均铰接在固定底座对应位置的外壁上。

7.根据权利要求4或6所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述球形座包括碗形罩和磁环组件，所述碗形罩开口一侧扣装在容腔的开口内，所述碗形罩能够围绕其球心相对容腔的开口进行空间转动且始终封堵所述容腔的开口；所述碗形罩的底部设置有所述第二通道；所述磁环组件安装在容腔内，其用于将碗形罩始终吸附在容腔的开口上。

8.根据权利要求7所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述磁环组件包括内磁环和外磁环，所述外磁环安装在容腔的内壁上，且内圈与碗形罩的外壁抵接；所述内磁环安装在碗形罩位于开口区域的内壁上，所述内磁环和外磁环能够相互吸引。

9.根据权利要求4或6所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述固定底座包括座底以及安装在座底上的主体块，所述容腔设置在主体块内，且开口设置在远离座底的一侧上；所述第一通道设置在主体块上，且向外的一端贯穿主体块和座底。

10.根据权利要求4或6所述的可调式复合万向节轴心变向装置，其特征在于，所述三段式万向轴包括第一连接轴、第二连接轴和传动体，所述第一连接轴的一端通过十字轴与传动体的一端铰接，所述第二连接轴的一端通过十字轴与传动体的另一端铰接；所述传动体位于所述容腔内，所述第一连接轴的另一端活动穿出第一通道，所述第二连接轴的另一端活动穿出第二通道，所述第一连接轴和第二连接轴分别能够相对第一通道和第二通道转动。

11.飞行器，其特征在于：包括飞行器本体、桨叶和权利要求1-10的任一条所述的可调式复合万向节轴心变向装置，所述球形万向节的安装端能够拆卸地安装在飞行器本体上，所述桨叶安装在三段式万向轴的输出端上。

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