CN217074789U - 一种驱动单元和含该驱动单元的飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种驱动单元和含该驱动单元的飞行器，属于飞行器技术领域。该驱动单元包括第一模块、动力装置和倾转驱动机构；其中，动力装置转动安装在所述第一模块上；倾转驱动机构安装在所述动力装置和所述第一模块之间，在第一状态下驱动所述动力装置相对于所述第一模块转动，在第二状态下使所述动力装置与所述第一模块保持相对位置。本实用新型的驱动单元和飞行器驱动单元和飞行器，可在飞行器上设置驱动单元，通过在飞行器起飞时调整驱动单元相对飞行器的倾转角度，使得飞行器无需跑道便可垂直起飞，并在起飞后迅速达到前飞速度，从而提升飞行器的飞行效率。

Description

一种驱动单元和含该驱动单元的飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，具体涉及一种驱动单元和含该驱动单元的飞行器。

背景技术

大部分飞行器的动力单元是完全固定在某一位置来驱动飞行器飞行。固定翼飞行器动力单元多为沿飞行航向方向布置，使得飞行器通过跑道滑跑，达到一定速度后进行起飞，不可垂直起飞，前飞飞行速度较高。多旋翼/直升机动力单元多为沿航向方向垂直向上布置，使得飞行器可垂直起飞，但前飞速度较低。

然而，现有技术中的飞行器，尤其对于电动垂直起降飞行器(Evtol Electricalvertical take-off and landing Aerocraft)这种载荷较大的飞行器，由于安装于飞行器上的动力单元无法在飞行过程中相对飞行器发生倾转，使得飞行器难以兼顾垂直起飞和前飞时较高的前飞速度。故而需要设计一种驱动单元和含该驱动单元的飞行器，以解决所述问题。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种驱动单元，可通过将其安装在飞行器机身上，并利用驱动单元可在飞行器机身上改变自身倾转角度的功能，解决现有的飞行器无法兼顾垂直起飞和前飞飞行效率的技术问题。

为实现所述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种驱动单元，所述驱动单元包括：第一模块、动力装置和倾转驱动机构；

其中，动力装置转动安装在所述第一模块上；倾转驱动机构安装在所述动力装置和所述第一模块之间，在第一状态下驱动所述动力装置相对于所述第一模块转动，在第二状态下使所述动力装置与所述第一模块保持相对位置。

在本实用新型一示例中，所述动力装置包括驱动装置和桨叶，所述桨叶安装在所述驱动装置的输出轴上。

在本实用新型一示例中，所述动力装置通过连接体转动安装在所述第一模块上，所述连接体一端安装固定在所述动力装置上，所述连接体的另一端转动连接于所述第一模块上。

在本实用新型一示例中，所述连接体朝向所述第一模块的一端呈鹅颈状伸出。

在本实用新型一示例中，所述连接体数量为两个，所述两个连接体与所述第一模块的两侧转动连接，所述两个连接体之间设置有连接件，所述连接件的两端分别与所述两个连接体连接。

在本实用新型一示例中，所述动力装置和所述第一模块之间设置有限位机构，所述限位机构设置在所述动力装置与所述第一模块的转动连接处，用于限位所述动力装置相对所述第一模块在第一相对位置和第二相对位置之间转动。

在本实用新型一示例中，所述限位机构包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件设置在所述动力装置上；所述第二限位件设置在所述第一模块上，用于限位所述第一限位件在所述第一相对位置和第二相对位置之间转动。

在本实用新型一示例中，所述倾转驱动机构包括座体和驱动杆，所述座体设置在所述第一模块上，所述驱动杆驱动所述动力装置相对于所述第一模块转动，其中，所述驱动杆一端转动连接于所述座体上，所述驱动杆的另一端转动连接于所述动力装置上。

在本实用新型一示例中，所述驱动杆上设置为伸缩杆，所述驱动杆为电动推杆。

本实用新型还提供了一种飞行器，所述飞行器上安装有至少一个上述任一示例中所述的驱动单元。

本实用新型驱动单元和飞行器，可在飞行器上设置驱动单元，通过在飞行器起飞时调整驱动单元相对飞行器的倾转角度，使得飞行器无需跑道便可垂直起飞，并在起飞后迅速达到前飞速度，从而提升飞行器的飞行效率。并且，本驱动单元结构简单，使用零件数量较少，便于拆卸改装，具有更低的重量和较佳的结构稳定性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型驱动单元于一实施例中处于前飞位时的结构示意图。

图2为本实用新型驱动单元于一实施例中处于垂直起降位时的结构示意图。

图3为本实用新型于一实施例中驱动单元的内部结构示意图。

图4为本实用新型于一实施例中驱动单元的爆炸视图。

图5为本实用新型于一实施例中驱动单元的整体拆卸图。

图6为本实用于一实施例中新型驱动单元处于前飞位时的正视图。

图7为本实用新型于一实施例中驱动单元处于垂直起降位时的正视图。

图8为本实用新型于一实施例中驱动单元处于前飞位时的一内部结构正视图。

图9为本实用新型于一实施例中驱动单元处于前飞位时的另一内部结构正视图。

图10为本实用新型于一实施例中驱动单元处于垂直起降位时的一内部结构正视图。

图11为本实用新型于一实施例中驱动单元处于垂直起降位时的另一内部结构正视图。

图12为本实用新型于一实施例中驱动单元内部结构的又一结构正视图。

图13为图12中沿A-A方向的剖面视图。

图14为图13中剖面图的局部放大图。

元件标号说明

100、第一模块；110、第一壳体；120、连接梁；121、安装板；122、安装板连接件；130、固定座体；131、第二限位件；140、第一环体；141、轴承；142、轴肩；200、动力装置；210、驱动装置；220、桨叶；230、安装座；240、连接体；241、第二壳体；242、连接件；2421、第一限位件；300、倾转驱动机构；310、座体；311、驱动杆。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种驱动单元，可通过在飞行器机身上改变自身倾转角度，以解决现有的飞行器无法兼顾垂直起飞和前飞飞行效率的技术问题。

请参见图1至图5，所述驱动单元包括第一模块100、动力装置200和倾转驱动机构300。所述第一模块100与机身相固定，动力装置200转动安装于第一模块100上，以实现在机身上的转动连接，从而在为机身提供动力的同时可相对机身调整自身倾转角度，在不同方向上为机身提供动力。并且，为控制动力装置200与第一模块100之间的相对转动，所述动力装置200和第一模块100之间设置倾转驱动机构300，所述倾转驱动机构300可以有效调节动力装置200相对第一模块100的倾转角度，并使动力装置200在设定位置处与第一模块100保持相对位置。具体地，倾转驱动机构300在第一状态下可驱动动力装置200相对第一模块100转动，使动力装置200相对第一模块100转动至设定的工作位置，并在第二状态下使动力装置200在工作位置处与第一模块100保持相对静止。需要说明的是，本实用新型中的第一状态是指动力装置200相对于第一模块100可以自由转动的自由状态，第二状态是指动力装置200转动至设定位置后与第一模块100锁定的锁定状态。

需要说明的是，所述动力装置200与第一模块100之间的倾转角度可以根据需求设定，所述倾转驱动机构300可在动力装置200相对第一模块100的倾转角度范围内驱动动力装置200转动并维持在任意位置。例如，如图6所示，倾转驱动机构300可驱动动力装置200转动至与第一模块100相向伸出的位置处，在该位置处动力装置200与第一模块100的延伸方向相平行并处于相对锁定的静止状态，在这种状态下动力装置200处于前飞位，处于前飞位的动力装置200可为机身前飞提供动力，使机身迅速达到较高的前飞速度；如图7所示，倾转驱动机构300还可驱动动力装置200转动至与第一模块100相对垂直的位置处，在该位置处动力装置200与第一模块100延伸方向相垂直并处于相对锁定的静止状态，在这种状态下动力装置200处于垂直升降位，处于垂直升降位的动力装置200可为机身的垂直升降提供动力，使得机身无需跑道便可垂直起飞降落。

请参见图3和图4，所述动力装置200包括驱动装置210和桨叶220，所述桨叶220安装在驱动装置210的输出轴上，驱动装置210安装在安装座230上，驱动装置210驱动输出轴转动来带动桨叶220旋转，从而通过驱动周围流体流动，来为机身提供移动的动力。

请参见图2至图4，所述第一模块100作为连接动力装置200和机身的中间部件，其包括有连接梁120和第一壳体110，所述连接梁120外侧设置有第一壳体110，连接梁120的一端固定在机身上，连接梁120的另一端通过连接体240与动力装置200转动连接，从而使机身可在不同方向上转动安装动力装置200。其中，所述连接体240的一端安装固定在动力装置200上，例如安装固定在承载驱动装置210的安装座230上，连接体240的另一端则转动连接于第一模块100上。另外，所述连接体240外侧还设置有第二壳体241，以对连接体240进行保护，所述第二壳体241朝向动力装置200的一端与动力装置200的外壳体相连接，第二壳体241朝向第一壳体110一端的形状与第一壳体110相匹配，当动力装置200转动至前飞位时，第二壳体241与第一壳体110在连接处平滑过渡，从而保证了驱动单元整体外形的连贯性。

请参见图4及图12至图14，所述连接体240和连接梁120在相互接触的端部转动连接，具体地，所述连接梁120在朝向动力装置200的一端设置有第一环体140，所述第一环体140的一端转动连接于连接梁120上，第一环体140的另一端与连接体240相连接，连接体240通过第一环体140在连接梁120上自由旋转。而在连接体240和连接梁120之间还设置有轴承141，上述轴承141的内圈安装在第一环体140上，所述轴承141的外圈安装在固定座体130的内腔中，其中，所述固定座体130与所述连接梁120固定连接，轴承141的周向外缘上还设置有轴肩142，所述轴肩142沿周向与轴承141紧密接触，并对所述轴承进行轴向定位，从而保证轴承141稳定卡装在第一环体140上。

需要说明的是，所述连接体240的形状可以不受限定，其可为利于动力装置200相对第一模块100转动的任一形状，在本实用新型的一实施例中，所述连接体240在朝向第一模块100的一端呈鹅颈状伸出，并在连接体240的鹅颈装端部处与第一模块100转动连接，而连接体240在背离第一模块100的另一端沿直线延伸，并在端部设置有连接座，以便于固定连接于动力装置200上。上述设置方式使用直线推杆结合弧形安装座230结构实现动力装置200与第一模块100的转动连接，以简易结构保证连接体240外形连贯性及顺滑性的同时有效减少了连接体240在动力装置200和第一模块100之间的长度。

请参见图4以及图6至图11，在本实用新型的一实施例中，所述动力装置200与第一模块100之间设置有限位机构，所述限位机构设置在动力装置200与第一模块100的转动连接处，限位机构用于限制动力装置200在第一相对位置和第二相对位置之间相对第一模块100转动。其中，倾转驱动装置210可驱动动力装置200在第一相对位置和第二相对位置之间相对第一模块100转动，当倾转驱动装置210驱动动力装置200转动至第一相对位置时，动力装置200被限位机构限位而维持在前飞位，当倾转驱动装置210驱动动力装置200转动至第二相对位置时，动力装置200被限位机构限位而维持在垂直升降位。

具体地，如图4至图7所示，所述限位机构包括第一限位件2421和第二限位件131。其中，所述第一限位件2421设置在动力装置200上，第一限位件2421可跟随动力装置200转动，而所述第二限位件131设置在第一模块100上，第二限位件131分别设置在第一模块100的第一相对位置和第二相对位置处，并位于第一限位件2421随动力装置200转动的路径上，从而在第一限位件2421随动力装置200转动至第一相对位置或第二相对位置时被第二限位件131所限位，而维持在前飞位或垂直升降位状态。

请参见图4和图13，在本实用新型的一实施例中，所述第一限位件2421设置在连接体240上，第一限位件2421位于连接体240与连接梁120相连接的一端，第一限位件2421在连接体240朝向固定座体130的一面，并位于第一环体140的周向外缘处，从而在跟随连接体240转动的同时相对于第一环体140旋转；而所述第二限位件131设置在固定座体130上，所述第二限位件131为分别设置在固定座体130第一相对位置和第二相对位置上的两个阻挡部，所述固定座体130为圆盘形，所述两个阻挡部沿所述固定座体130的径向向背离中心侧伸出至第一限位件2421随连接体240转动的路径上，从而在第一限位件2421转动至第一相对位置或第二相对位置时对第一限位件2421进行阻挡限位。

请参见图8至图11，所述倾转驱动机构300包括座体310和驱动杆311，所述座体310设置在第一模块100上，在第一状态驱动杆311驱动动力装置200相对于第一模块100转动，并在动力装置200转动至设定位置时，维持第二状态使得动力装置200与第一模块100保持相对位置。其中，上驱动杆311一端转动连接于座体310上，驱动杆311的另一端转动连接于动力装置200上。驱动杆311可以为一切具有动力且具有自锁功能的伸缩杆形式，例如液压推杆、电动推杆或气动推杆等。较佳地，本实施例中选用电动推杆，电动推杆具备较佳的自锁功能,可以增加设备的安全性。并且电动推杆的综合定位精度可达0.1mm，可以实现多方式的控制。另外电动推杆还可以在非常恶劣的环境下正常运转,适用于多种工况。

具体地，在本实用新型的一实施例中，所述第一模块100包括两个连接梁120，所述两个连接梁120沿梁体延伸方向向动力装置200一端延伸，两个连接梁120分别在朝向动力装置200的端部设置有安装板121，安装板121之间通过安装板连接件122相连接。其中，所述座体310设置在两个连接梁120之间，座体310分别与两侧连接梁120梁体相连接，以固定在第一模块100中，同时，座体310上转动连接的驱动杆311沿连接梁120延伸方向伸出至安装板121外，从而与动力装置200转动连接，以实现座体310与动力装置200的动力传输。

请参见图12至图14，在本实用新型的一实施例中，所述连接体240数量为两个，两个连接体240分别从第一模块100的两侧与第一模块100转动连接，同时两个连接体240之间还设有连接件242，所述连接件242位于连接体240靠近第一模块100的一端，连接件242的两端分别与两个连接体240相连接。所述连接件242的设置增强了两个连接体240之间的结构强度，并有使两个连接体240可以同步转动。同时，在本实施例的一实施方式中，所述第一限位件2421可设置在连接件242上，所述第一限位件2421对称的设置在连接件242两端与连接体240相连接的维持处，该设置方式有助于精简结构，并使得第一限位件2421随连接件242在两连接体240上同步转动。请参见图8和图10，在本实施例中，驱动杆311伸出，并转动连接于两个连接体240之间的连接件242上。

本实用新型还提供了一种飞行器，该飞行器上安装有至少一个可相对飞行器倾转自身角度的驱动单元，驱动单元可受控调整自身相对飞行器的倾转角度，从而帮助飞行器实现不同的飞行功能。

其中，驱动单元包括第一模块100(即飞行器机身)、动力装置200(即旋翼驱动装置)和倾转驱动机构300。所述第一模块100与飞行器相固定，动力装置200转动安装于第一模块100上，以实现在飞行器上的转动连接，从而在为飞行器提供动力的同时可相对飞行器调整自身倾转角度，在不同方向上为飞行器提供动力。并且，为控制动力装置200与第一模块100之间的相对转动，所述动力装置200和第一模块100之间设置倾转驱动机构300，所述倾转驱动机构300可以有效调节动力装置200相对第一模块100的倾转角度，并使动力装置200在设定位置处与第一模块100保持相对位置。具体地，倾转驱动机构300在第一状态下可驱动动力装置200相对第一模块100转动，使动力装置200相对第一模块100转动至设定的工作位置，并在第二状态下使动力装置200在工作位置处与第一模块100保持相对静止。

需要说明的是，所述动力装置200与第一模块100之间的倾转角度可根据需求设定，同时，所述倾转驱动机构300可在动力装置200相对第一模块100的倾转角度范围内驱动动力装置200转动并维持在任意位置。例如，如图5至图10所示，倾转驱动机构300可驱动动力装置200转动至与第一模块100相向伸出的位置处，在该位置处动力装置200与第一模块100的延伸方向相平行并处于相对锁定的静止状态，在这种状态下动力装置200处于前飞位，处于前飞位的动力装置200可为飞行器前飞提供动力，使飞行器迅速达到较高的前飞速度；倾转驱动机构300还可驱动动力装置200转动至与第一模块100相对垂直的位置处，在该位置处动力装置200与第一模块100延伸方向相垂直并处于相对锁定的静止状态，在这种状态下动力装置200处于垂直升降位，处于垂直升降位的动力装置200可为飞行器的垂直升降提供动力，使得飞行器无需跑道便可垂直起飞降落。

本实用新型驱动单元和含该驱动单元的飞行器，可在飞行器上设置驱动单元，通过在飞行器起飞时调整驱动单元相对飞行器的倾转角度，使得飞行器无需跑道便可垂直起飞，并在起飞后迅速达到前飞速度，从而提升飞行器的飞行效率。并且，本驱动单元结构简单，使用零件数量较少，便于拆卸改装，具有更低的重量和较佳的结构稳定性。并且本实用新型采用双鹅颈形的连接体进行连接，能够承受更大的载荷，载荷较大的电动垂直起降飞行器(Evtol)也能完美适用。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

所述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对所述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种驱动单元，其特征在于，包括：

第一模块；

动力装置，转动安装在所述第一模块上；

倾转驱动机构，安装在所述动力装置和所述第一模块之间，在第一状态下驱动所述动力装置相对于所述第一模块转动，在第二状态下使所述动力装置与所述第一模块保持相对位置。

2.根据权利要求1所述驱动单元，其特征在于，所述动力装置包括驱动装置和桨叶，所述桨叶安装在所述驱动装置的输出轴上。

3.根据权利要求1所述驱动单元，其特征在于，所述动力装置通过连接体转动安装在所述第一模块上，所述连接体一端安装固定在所述动力装置上，所述连接体的另一端转动连接于所述第一模块上。

4.根据权利要求3所述驱动单元，其特征在于，所述连接体朝向所述第一模块的一端呈鹅颈状伸出。

5.根据权利要求3所述驱动单元，其特征在于，所述连接体数量为两个，所述两个连接体与所述第一模块的两侧转动连接，所述两个连接体之间设置有连接件，所述连接件的两端分别与所述两个连接体连接。

6.根据权利要求1所述驱动单元，其特征在于，所述动力装置和所述第一模块之间设置有限位机构，所述限位机构设置在所述动力装置与所述第一模块的转动连接处，用于限位所述动力装置相对所述第一模块在第一相对位置和第二相对位置之间转动。

7.根据权利要求6所述驱动单元，其特征在于，所述限位机构包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件设置在所述动力装置上；所述第二限位件设置在所述第一模块上，用于限位所述第一限位件在所述第一相对位置和第二相对位置之间转动。

8.根据权利要求1所述驱动单元，其特征在于，所述倾转驱动机构包括座体和驱动杆，所述座体设置在所述第一模块上，所述驱动杆驱动所述动力装置相对于所述第一模块转动，其中，所述驱动杆一端转动连接于所述座体上，所述驱动杆的另一端转动连接于所述动力装置上。

9.根据权利要求8所述驱动单元，其特征在于，所述驱动杆为电动推杆。

10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器上安装有至少一个权利要求1至9中所述的驱动单元。

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