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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für einen modularen Multicopter, der Multicopter aufweisend ein Basismodul und wenigstens ein Auslegermodul. Außerdem betrifft die Erfindung einen modularen Multicopter aufweisend ein Basismodul und wenigstens ein Auslegermodul.
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Aus der
DE 10 2013 014 145 A1 ist ein Multicopter bekannt mit einem Rumpf, einer Auftriebstrageinheit und Rotoren antreibende Elektromotoreinheiten, die jeweils einen von einem Elektromotorgehäuse umgebenen Elektromotor aufweisen. Die Auftriebstrageinheit weist einen Zentralpod, Ausleger und Auslegerverbindungselemente auf. Beispielsweise im Rumpf oder den Auslegern sind Batterien zur Stromversorgung der Elektromotoreinheiten integriert. Um den Zentralpod sind sechs Ausleger sternförmig angeordnet, die bei der Montage in axialer Richtung in den Zentralpod eingeführt werden und über die Auslegerverbindungselemente miteinander verbunden werden. Drei Biegeträger erstrecken sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Ecken durch den Zentralbereich und sind aufgrund der gleichwinkligen und gleichseitigen Ausbildung des Zentralpods im 60° Winkelversatz zueinander angeordnet. Der Zentralpod weist ferner Zentralpodwurzelrippen auf, die an den Ecken angeordnet sind und sich entsprechend teilweise über zwei nebeneinanderliegende Seitenflächen erstrecken. Zwischen zwei nebeneinanderliegenden Zentralpodwurzelrippen ist eine Öffnung zur Aufnahme eines Holmstummels des zugehörigen Auslegers vorgesehen. Ferner sind die Zentralpodwurzelrippen an den Ecken fest mit den Biegeträgern verbunden, um die strukturelle Stabilität des Zentralpods zu gewährleisten.
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Aus der
DE 10 2013 108 204 A1 ist ein Fluggerät bekannt mit an Rotoreinheiten angeordneten Auslegerarmen. Die Auslegerarme sind mit einem Zentralpod oder Zentralmodul verbunden, welches zentral bezüglich der Rotoranordnung angeordnet ist und welches vorzugsweise die gesamte restliche Steuerungselektronik des Fluggerätes beinhaltet, sofern diese nicht dezentral auf die einzelnen Rotoreinheiten verteilt ist. Die Auslegerarme mit den Rotoreinheiten sind an dem Zentralpod mechanisch-elektrisch anschließbar.
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Aus der
DE 20 2013 102 796 U1 ist ein Multicopterausleger bekannt mit einem länglichen Hohlkörperprofilabschnitt und freiendseitig an dem Hohlkörperprofilabschnitt anschließenden Befestigungsabschnitten. Der Hohlkörperprofilabschnitt und die Befestigungsabschnitte bilden den einstückig ausgebildeten Multicopterausleger, welcher aus einem leichten Kunststoffmaterial, beispielsweise Karbon oder glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt ist. Der Multicopterausleger weist einen ersten freiendseitigen Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Multicopterauslegers an einem Multicopterkörper und einen zweiten, gegenüberliegenden zweiten freiendseitigen Befestigungsabschnitt zur Aufnahme und Befestigung von Rotoreinheit am Multicopterausleger auf. Der erste freiendseitige Befestigungsabschnitt ist in Form eines Tragprofils mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet, welches in Form eines Hohlkörpers ausgebildet ist. Der erste freiendseitige Befestigungsabschnitt geht über einen Übergangsabschnitt in einen länglichen Hohlkörperprofilabschnitt über, an dessen gegenüberliegenden Ende der in Form einer Befestigungsplatte ausgebildete zweite freiendseitige Befestigungsabschnitt vorgesehen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Verbindungsanordnung baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Multicopter baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst mit einem Multicopter mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erste Verbindungsabschnitt und der zweite Verbindungsabschnitt können in axialer Richtung fügbar und/oder trennbar sein. Eine axiale Richtung ist in diesem Zusammenhang eine Erstreckungsrichtung einer Längsachse des wenigstens einen Auslegermoduls. Der erste Verbindungsabschnitt und/oder der zweite Verbindungsabschnitt können/kann eine Drehlage vorgeben. Der erste Verbindungsabschnitt und/oder der zweite Verbindungsabschnitt können/kann einen Axialanschlag aufweisen. Der erste Verbindungsabschnitt und der zweite Verbindungsabschnitt können in axialer Richtung voneinander beabstandet sein. Der erste Verbindungsabschnitt und der zweite Verbindungsabschnitt können eine Einspannung für das wenigstens eine Auslegermodul bilden.
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Das erste Steckverbinderteil kann an dem Basismodul angeordnet sein. Das zweite Steckverbinderteil kann an dem wenigstens einen Auslegermodul angeordnet sein. Der erste Verbindungsabschnitt kann zwei elektrische Steckverbinder aufweisen. Jeder der Steckverbinder kann ein erstes Steckverbinderteil und ein zweites Steckverbinderteil aufweisen. Die Steckverbinderteile können jeweils elektrische Steckkontakte aufweisen. Die Steckverbinderteile können jeweils ein Steckverbinderteilgehäuse aufweisen. Das erste Steckverbinderteil und das zweite Steckverbinderteil können miteinander geometrisch komplementär korrespondieren.
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Der zweite Verbindungsabschnitt kann eine Klemmverbindung aufweisen. Die Klemmverbindung kann ein erstes Anschlagelement aufweisen. Die Klemmverbindung kann ein zweites Anschlagelement aufweisen. Die Klemmverbindung kann eine Schraubenmutter aufweisen. Die Schraubenmutter kann dazu dienen, das erste Anschlagelement und das zweite Anschlagelement mit einer Haltekraft zu beaufschlagen.
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Der Multicopter ist ein Luftfahrzeug. Der Multicopter ist ein Hubschrauber. Der Multicopter weist mehrere nach unten wirkende Rotoren oder Propeller auf, um einen Auftrieb zu erzeugen. Die Rotoren oder Propeller können in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein. Durch Neigen der Rotor- oder Propellerebene kann ein Vortrieb erzeugbar sein. Durch Änderung der Geschwindigkeit einzelner Rotoren- oder Propeller kann ein Vortrieb erzeugbar sein. Der Multicopter kann senkrecht starten und landen. Der Multicopter kann ein Tricopter sein. Der Multicopter kann ein Quadrocopter sein.
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Der Multicopter kann wenigstens einen Antrieb aufweisen. Der Multicopter kann für jeden Rotor oder Propeller einen gesonderten Antrieb aufweisen. Der Multicopter kann für mehrere Rotoren oder Propeller einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. Der wenigstens eine Antrieb kann einen Elektromotor aufweisen. Der wenigstens eine Antrieb kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Der wenigstens eine Antrieb kann ein Getriebe aufweisen. Der wenigstens eine Antrieb kann an dem Basismodul angeordnet sein. Der wenigstens eine Antrieb kann an dem wenigstens einen Auslegermodul angeordnet sein.
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Das Basismodul kann zentral angeordnet sein. Das Basismodul kann eine Bodenplatte aufweisen. Das Basismodul kann eine Deckplatte 114 aufweisen. Das Basismodul kann Trägerelemente aufweisen. Das Basismodul kann eine polygonartige Form aufweisen. Das Basismodul kann wenigstens ein erstes Steckverbinderteil aufweisen. Das Basismodul kann wenigstens ein erstes Anschlagelement aufweisen. Das wenigstens eine erste Anschlagelement kann eine Ausnehmung aufweisen. Die Ausnehmung kann einen runden Querschnitt aufweisen. Die Ausnehmung kann einen eckigen Querschnitt aufweisen. Die Ausnehmung kann zur Aufnahme des wenigstens einen Auslegermoduls dienen. Das Basismodul kann wenigstens eine Aufnahme für eine Schraubenmutter aufweisen. Die Schraubenmutter kann in der wenigstens einen Aufnahme drehbar sein.
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Das wenigstens eine Auslegermodul kann ein basisseitiges erstes Auslegerende und ein dem ersten Auslegerende gegenüberliegendes zweites Auslegerende aufweisen. Das erste Auslegerende kann zur Verbindung mit dem Basismodul dienen. An dem zweiten Auslegerende kann ein Rotor oder Propeller angeordnet sein. Das wenigstens eine Auslegermodul kann zumindest abschnittsweise einen runden Querschnitt aufweisen. Das wenigstens eine Auslegermodul kann zumindest abschnittsweise einen eckigen Querschnitt aufweisen. Der Multicopter kann für jeden Rotor oder Propeller ein Auslegermodul aufweisen. Der Multicopter kann für mehrere Rotoren oder Propeller ein Auslegermodul aufweisen.
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Das wenigstens eine Auslegermodul kann ein zweites Anschlagelement aufweisen. Das zweite Anschlagelement kann an dem ersten Auslegerende angeordnet sein. Das wenigstens eine Auslegermodul kann ein Schraubengewinde aufweisen. Das Schraubengewinde kann an dem ersten Auslegerende angeordnet sein. Das Schraubengewinde kann dazu dienen, eine Schraubenmutter aufzunehmen. Das wenigstens eine Auslegermodul kann ein zweites Steckverbinderteil aufweisen. Das zweite Steckverbinderteil kann an dem ersten Auslegerende angeordnet sein.
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Die Ausnehmung des wenigstens einen ersten Anschlagelements und der zumindest abschnittsweise runde oder zumindest abschnittsweise eckige Querschnitt des wenigstens einen Auslegermoduls können miteinander geometrisch komplementär korrespondieren.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zu einer erweiterten Multicopterbefestigung. Arme können in den Multicopter geschraubt werden. Damit wird eine maximale Steifigkeit bei maximaler Mobilität gewährleistet. Auf einen Multicopterarm kann ein Gewinde geklebt werden. Mithilfe eines Rads, in welches ein Gegengewinde eingeprägt wurde, kann der Arm an dem Multicopter befestigt werden. Hierbei können ein erster Berührungspunkt, der einen Stecker sowie eine Steckerbefestigung aufweist, sowie ein zweiter Berührungspunkt, welcher einen Blocker aufweist, als Abstützung zur Erhöhung einer Stabilität und Steifigkeit dienen. Der Blocker kann hierbei auf den Arm geklebt werden, um eine feste Verbindung zu ermöglichen. Als Material können für alle Teile viele Varianten verwendet werden. Zum einen Teile aus einem 3D-Drucker, Aluminiumteile oder Karbonteile. Um den Arm an dem Multicopter zu befestigen, kann der Arm in eine Führung gesteckt und das Rad ein wenig auf das Gewinde geschraubt werden. Nachfolgend kann der Arm in die Stecker gesteckt werden und ist somit arretiert. Falls gewünscht ist es ebenfalls möglich, bereits den Blocker mit einer Basis des Multicopters durch Passstifte zu arretieren. Als nächsten Schritt kann das Rad gedreht werden, dadurch kann der Arm in die Basis des Multicopters „gezogen“ werden, hierdurch bekommt man eine sehr starke und feste Verbindung.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Mit der Erfindung wird eine Transportierbarkeit vereinfacht. Eine Montierbarkeit wird vereinfacht. Eine Steifigkeitsreduktion wird vermieden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 eine Verbindungsanordnung für einen modularen Multicopter mit einem ersten Verbindungsabschnitt und einem zweiten Verbindungsabschnitt,
- 2 einen modularen Multicopter mit einem Basismodul und einem Auslegermodul in noch nicht verbundener Anordnung,
- 3 einen modularen Multicopter mit einem Basismodul und einem Auslegermodul in vorverbundener Anordnung,
- 4 einen modularen Multicopter mit einem Basismodul und einem Auslegermodul in vorverbundener Anordnung und
- 5 einen modularen Multicopter mit einem Basismodul und einem Auslegermodul in verbundener Anordnung.
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1 zeigt eine Verbindungsanordnung 100 für einen modularen Multicopter 102 mit einem ersten Verbindungsabschnitt 104 und einem zweiten Verbindungsabschnitt 106. 2 zeigt ausschnittsweise den Multicopter 102 mit einem Basismodul 108 und einem Auslegermodul 110 in noch nicht verbundener Anordnung. 3 und 4 zeigen den Multicopter 102 in vorverbundener Anordnung. 5 zeigt den Multicopter 102 in verbundener Anordnung.
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Der Multicopter 102 weist mehrere nach unten wirkende Rotoren oder Propeller auf, um einen Auftrieb zu erzeugen. Die Rotoren oder Propeller sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Durch Ändern einer Geschwindigkeit einzelner Rotoren oder Propeller ist ein Vortrieb erzeugbar. Der Multicopter 102 kann senkrecht starten und landen. Der Multicopter 102 ist beispielsweise ein Quadrocopter und weist vier Rotoren oder Propeller auf.
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Der Multicopter 102 weist für jeden Rotor oder Propeller ein Auslegermodul, wie 110, auf. Die Auslegermodule 110 weisen jeweils ein basisseitiges erstes Auslegerende 112 und ein dem ersten Auslegerende 112 gegenüberliegendes zweites Auslegerende auf. Das erste Auslegerende 112 dient zur Verbindung mit dem Basismodul 108. An dem zweiten Auslegerende ist ein Rotor oder Propeller angeordnet.
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Das Basismodul 108 ist zentral angeordnet. Das Basismodul 108 weist eine Bodenplatte 114, eine Deckplatte 116 und Trägerelemente, wie 118, 120, auf. Die Trägerelemente 118, 120 sind zwischen der Bodenplatte 114 und der Deckplatte 116 angeordnet.
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Das Basismodul 108 weist für jedes Auslegermodul 110 zwei erste Steckverbinderteile, wie 122, 124, auf. Die ersten Steckverbinderteile 122, 124 sind an dem Trägerelement 118 angeordnet. Das Basismodul 108 weist für jedes Auslegermodul 110 ein erstes Anschlagelement, wie 126, mit einer Ausnehmung, wie 128, auf.
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Das Auslegermodul 110 ist rohrartig mit einem runden Querschnitt ausgeführt. Die Ausnehmung 128 des ersten Anschlagelements 126 und der runde Querschnitt des Auslegermoduls 110 korrespondieren miteinander geometrisch komplementär.
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Das Auslegermodul 110 weist ein zweites Anschlagelement 132 auf. Das zweite Anschlagelement 132 ist an dem ersten Auslegerende 112 angeordnet. Das Auslegermodul weist ein Schraubengewinde 134 auf. Das Schraubengewinde 134 ist an dem ersten Auslegerende 112 angeordnet. Das Schraubengewinde 134 dient dazu, eine Schraubenmutter 136 aufzunehmen. Das Auslegermodul 110 weist zwei zweite Steckverbinderteile 138, 140 auf. Die zweiten Steckverbinderteile 138, 140 sind an dem ersten Auslegerende 130 angeordnet. Die ersten Steckverbinderteile 122, 124 und die zweiten Steckverbinderteile 138, 140 korrespondieren miteinander geometrisch komplementär.
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Die ersten Steckverbinderteile 122, 124 und die zweiten Steckverbinderteile 138, 140 bilden den ersten Verbindungsabschnitt 104. Das erste Anschlagelement 126, das zweite Anschlagelement 132 und die Schraubenmutter 136 bilden den zweiten Verbindungsabschnitt 106. Der erste Verbindungsabschnitt 104 und der zweite Verbindungsabschnitt 106 sind in axialer Richtung voneinander beabstandet und bilden eine Einspannung für das Auslegermodul 110. Der erste Verbindungsabschnitt 104 mit den Steckverbindern gibt eine Drehlage vor.
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Zum Befestigen des Auslegermoduls 110 an dem Basismodul 108 wird zunächst, wie in 2 gezeigt, die Schraubenmutter 136 in einer zwischen den Trägerelementen 118, 120 gebildeten Aufnahme angeordnet. Nachfolgend wird, wie in 3 gezeigt, das Auslegermodul 110 mit seinem ersten Auslegerende 130 axial in die Ausnehmung 128 eingeführt und die Schraubenmutter 136 auf das Schraubengewinde 134 geschraubt. Nachfolgend werden, wie in 4 gezeigt, die Steckverbinderteile 122, 124, 138, 140 gefügt. Dabei geben die Steckverbinderteile 122, 124, 138, 140 eine definierte Drehlage vor. Nachfolgend wird die Schraubenmutter 136 fest gezogen, sodass das erste Anschlagelement 126, das zweite Anschlagelement 132 und die Schraubenmutter 136, wie in 5 gezeigt, eine Klemmverbindung 142 bilden.
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Um das Auslegermodul 110 von dem Basismodul 108 zu lösen, wird die Schraubenmutter 136 gelöst und das Auslegermodul 110 axial aus der Ausnehmung 128 gezogen, wobei sich die ersten Steckverbinderteile 122, 124 und die zweiten Steckverbinderteile 138, 140 voneinander lösen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Verbindungsanordnung
- 102
- Multicopter
- 104
- erster Verbindungsabschnitt
- 106
- zweiter Verbindungsabschnitt
- 108
- Basismodul
- 110
- Auslegermodul
- 112
- Auslegerende
- 114
- Bodenplatte
- 116
- Deckplatte
- 118
- Trägerelement
- 120
- Trägerelement
- 122
- erstes Steckverbinderteil
- 124
- erstes Steckverbinderteil
- 126
- erstes Anschlagelement
- 128
- Ausnehmung
- 132
- zweites Anschlagelement
- 134
- Schraubengewinde
- 136
- Schraubenmutter
- 138
- zweites Steckverbinderteil
- 140
- zweites Steckverbinderteil
- 142
- Klemmverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013014145 A1 [0002]
- DE 102013108204 A1 [0003]
- DE 202013102796 U1 [0004]
