CN113371191A - 旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车及飞行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋翼倾转机构,包括机翼组件、动力组件和倾转组件。机翼组件包括机翼主体和旋翼倾转轴,旋翼倾转轴可转动地设置于机翼主体;动力组件包括旋翼电机和电机固定座,旋翼电机设置于电机固定座,电机固定座连接于旋翼倾转轴;倾转组件包括驱动部、滑动部和连接部,驱动部固定于机翼主体,驱动部与滑动部传动连接以驱动滑动部滑动,连接部可活动地连接于滑动部和电机固定座之间,以通过滑动部带动动力组件转动,滑动部、连接部和电机固定座构成曲柄滑块机构。本发明提供的旋翼倾转机构的滑动部、连接部和电机固定座构成曲柄滑块机构,能够平稳地控制旋翼的倾转角度。本发明还提供一种倾转旋翼飞行汽车及飞行装置。
Description
技术领域
本发明涉及飞行装置技术领域,具体而言,涉及一种旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车及飞行装置。
背景技术
倾转旋翼技术结合了旋翼和固定翼的优势,能够通过旋翼电机倾转,实现旋翼飞行状态和固定翼飞行状态之间的转换,既有旋翼的垂直起降的能力,又兼具固定翼的高速飞行的优势。在倾转旋翼技术中,其核心部分之一是倾转机构。
然而,现有的倾转机构不能平稳地控制旋翼的倾转角度,影响了旋翼模式和固定翼之模式间的转换。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车或飞行装置,以改善上述问题。本发明实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
第一方面,本发明提供一种旋翼倾转机构,包括机翼组件、动力组件和倾转组件。机翼组件包括机翼主体和旋翼倾转轴,旋翼倾转轴可转动地设置于机翼主体;动力组件包括旋翼电机和电机固定座,旋翼电机设置于电机固定座,电机固定座连接于旋翼倾转轴;倾转组件包括驱动部、滑动部和连接部,驱动部固定于机翼主体,驱动部与滑动部传动连接以驱动滑动部滑动,连接部可活动地连接于滑动部和电机固定座之间,以通过滑动部带动动力组件转动,滑动部、连接部和电机固定座构成曲柄滑块机构。
在一种实施方式中,滑动部沿第一方向滑动,旋翼倾转轴的转动轴线沿第二方向延伸,第一方向与第二方向相互垂直。
在一种实施方式中,倾转组件还包括传动部,传动部设置于机翼主体,驱动部与传动部传动连接,滑动部与传动部传动配合,并相对传动部可移动。
在一种实施方式中,传动部为丝杆,滑动部与丝杆螺纹连接,丝杆的导程角小于丝杆的螺纹的当量摩擦角。
在一种实施方式中,驱动部为步进电机,倾转组件还包括联轴器,联轴器连接于步进电机和丝杆之间。
在一种实施方式中,机翼主体包括第一机翼主梁、第二机翼主梁和机翼肋板,第一机翼主梁和第二机翼主梁间隔设置,并且均与机翼肋板连接,传动部连接于第一机翼主梁和第二机翼主梁之间,旋翼倾转轴可转动地设置于机翼肋板,驱动部设置于机翼肋板。
在一种实施方式中,倾转组件还包括导向部,导向部连接于第一机翼主梁和第二机翼主梁之间,滑动部可滑动地设置于导向部。
在一种实施方式中,旋翼倾转轴的旋转角度范围为0-90°。
第二方面,本发明还提供一种倾转旋翼飞行汽车,包括飞行汽车车体、旋翼以及上述任一旋翼倾转机构,机翼主体设置于飞行汽车车体,旋翼设置于旋翼电机的输出轴。
在一种实施方式中,动力组件与旋翼形成动力机构,动力机构重心位于旋翼倾转轴的轴线。
第三方面,本发明还提供一种飞行装置,包括飞行器本体、旋翼以及上述任一旋翼倾转机构,机翼主体设置于飞行器本体,旋翼设置于旋翼电机的输出轴。
相较于现有技术,本发明提供的旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车及飞行装置,旋翼倾转机构的滑动部、连接部和电机固定座构成曲柄滑块机构,通过驱动部驱动滑动部滑动,带动动力组件倾转,能够平稳地控制旋翼的倾转角度。
本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本发明实施例提供的旋翼倾转机构的结构示意图。
图2是图1所示的旋翼倾转机构(不包括动力组件)的结构示意图。
图3是图1所示的旋翼倾转机构处于旋翼状态下的结构示意图。
图4是图2在P处的局部放大图。
图5是图1所示的旋翼倾转机构介于旋翼状态和固定翼状态之间的结构示意图。
图6是图1所示的旋翼倾转机构处于固定翼状态之间的结构示意图。
图7是图1所示的旋翼倾转机构处于旋翼状态下的正视图。
图8是图1所示的旋翼倾转机构介于旋翼状态和固定翼状态之间的正视图。
图9是图1所示的旋翼倾转机构处于固定翼状态下的正视图。
图10是本发明实施例提供的倾转旋翼飞行汽车的结构示意图。
图11是本发明实施例提供的飞行装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明实施例,下面将参照相关附图对本发明实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
本申请的发明人经过研究发现,现有的倾转机构的设计传动方式主要有舵机驱动、齿轮传动、液压传动等。舵机驱动的方式结构简单,承力较小,且一般不具备自锁功能,一般用于小型倾转旋翼***上。齿轮和液压的传动方式,承力大,但结构复杂,导致结构重量过大,致使飞行汽车***整体起飞重量较大。
本发明的目的是针对现有旋翼倾转机构技术上存在的不足,提供一种旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车及飞行装置,能大大提升飞行装置的整体稳定性和安全性,具有广阔的应用前景。
以下结合具体实施方式和说明书附图对本发明提供的旋翼倾转机构、倾转旋翼飞行汽车及飞行装置进行详细说明。
请参阅图1和图2,本发明提供一种旋翼倾转机构10,包括机翼组件11、动力组件13和倾转组件15。机翼组件11包括机翼主体110和旋翼倾转轴112,旋翼倾转轴112可转动地设置于机翼主体110;动力组件13包括旋翼电机132和电机固定座134,旋翼电机132设置于电机固定座134,电机固定座134连接于旋翼倾转轴112;倾转组件15包括驱动部151、滑动部152和连接部154,驱动部151固定于机翼主体110,驱动部151与滑动部152传动连接以驱动滑动部152滑动,连接部154可活动地连接于滑动部152和电机固定座134之间,以通过滑动部152带动动力组件13转动,滑动部152、连接部154和电机固定座134构成曲柄滑块机构。
机翼组件11可以用于安装动力组件13,在飞行装置处于旋翼飞行状态和固定翼飞行状态时产生升力。机翼组件11包括机翼主体110和旋翼倾转轴112,机翼主体110可以作为承力框架结构,可以用于承载旋翼、动力组件13及倾转组件15。机翼主体110还可以连接于飞行器本体,使得旋翼倾转机构10能够应用于飞行装置,例如无人机等。旋翼倾转轴112可转动地设置于机翼主体110,旋翼倾转轴112可以用于安装动力组件13。
请参阅图2和图3,机翼主体110包括第一机翼主梁111、第二机翼主梁113和机翼肋板115,第一机翼主梁111和第二机翼主梁113间隔设置,例如沿第一方向D1间隔,第一机翼主梁111和第二机翼主梁113均与机翼肋板115连接。第一机翼主梁111和第二机翼主梁113可以作为主要的承力结构,用于安装倾转组件15。机翼肋板115用于增强机翼主体110的结构稳定性,还可以用于安装旋翼倾转轴112。
第一机翼主梁111包括第一连接板1112、第二连接板1114和第三连接板1116,其中,第一连接板1112和第二连接板1114相互平行,第二连接板1114连接于第一连接板1112和第三连接板1116之间,使得第一机翼主梁111的横截面大致呈工字型,横截面指的是沿垂直于第一机翼主梁111的长度方向对第一机翼主梁111进行截取所得到的截面。第二机翼主梁113的形状及尺寸与第一机翼主梁111大致相同,即第二机翼主梁113的横截面也大致呈工字型。
在本实施例中,机翼肋板115大致为椭圆形,连接于第一机翼主梁111和第二机翼主梁113之间,例如,机翼肋板115与第一机翼主梁111和第二机翼主梁113垂直相连。机翼肋板115的数量为多个,其中,多个指的是三个或者三个以上。多个机翼肋板115沿第二方向D2间隔,其中,第二方向D2与第一方向D1相互垂直。
机翼肋板115包括安装板1152和围板1154,安装板1152大致为椭圆形,围板1154大致呈环形,围板1154围绕安装板1152的侧表面设置,围板1154可以为流线型设计,以减少空气阻力,提升飞行装置的飞行速度。
请参阅图2和图4,旋翼倾转轴112大致为圆柱形,并且沿第二方向D2延伸,旋翼倾转轴112的转动轴线沿第二方向D2延伸,也即,旋翼倾转轴112沿着自身的轴线进行转动。旋翼倾转轴112可转动地设置于机翼肋板115,例如,旋翼倾转轴112穿设于多个机翼肋板115并向外延伸。在本实施例中,机翼肋板115还可以设置倾转轴轴承座1150和转动轴承,旋翼倾转轴112可以通过倾转轴轴承座1150安装于机翼肋板115,以使旋翼倾转轴112的旋转更加顺畅,利于飞行装置的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态之间的切换。
在本实施例中,旋翼倾转轴112的旋转角度范围为0-90°,在不影响旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的基础上,还可以防止旋翼倾转机构10由于过度旋转导致的失效,提升了飞行装置的安全性能。例如旋翼倾转轴112设有限位件1121,限位件1121沿旋翼倾转轴112的径向设置于旋翼倾转轴112的外周面,限位件1121可以随旋翼倾转轴112转动。倾转轴轴承座1150可以开设限位槽1151,倾转轴轴承座1150还包括第一止挡面1153、第二止挡面1155和连接表面1157,连接表面1157连接于第一止挡面1153和第二止挡面1155之间,第一止挡面1153、第二止挡面1155和连接表面1157形成限位槽1151,限位件1121可以在限位槽1151内转动,并且选择性地与第一止挡面1153或者第二止挡面1155相抵,其中,第一止挡面1153和第二止挡面1155之间的夹角为90度。当旋翼倾转轴112转动时,带动设置于旋翼倾转轴112上的限位件1121转动,当限位件1121与第一止挡面1153时,旋翼倾转轴112的旋转角度为0度,旋翼的轴线方向与竖直方向一致,对应于旋翼飞行状态;当限位件1121与第二止挡面1155时,旋翼倾转轴112的旋转角度为90度,旋翼的轴线方向与水平方向一致,对应于固定翼飞行状态。当限位件1121位于第一止挡面1153和第二止挡面1155之间时,旋翼倾转轴112的旋转角度为0-90度之间,旋翼为过渡状态,同时具有旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的特点。
在其他实施方式中,在满足能够实现旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的基础上,旋翼倾转轴112的旋转角度范围还可以是0-180°等其他角度范围。
机翼组件11还包括电机安装法兰114,电机安装法兰114设置于旋翼倾转轴112的端部,可以随旋翼倾转轴112同步转动。电机安装法兰114可以用于安装动力组件13,并对动力组件13起主要承力作用,以使动力组件13可以绕旋翼倾转轴112旋转。
请参阅图5,机翼组件11还包括外板116,外板116覆盖于围板1154表面并且沿第二方向D2延伸,外板116的横截面与围板1154形状相似,也大致为椭圆形。外板116可以通过粘接剂或铆钉固定于围板1154。外板116可以用于承受空气动力,外板116的大致椭圆形的结构使得位于外板116上方的空气流动速度快,压强小,而位于外板116下方的空气流动速度慢,压强大,因此,外板116的上下表面之间形成压力差,对机翼组件11产生托举力,利于飞行装置的上升。外板116可以直接与外界接触,外板116材料的强度高、塑性好、表面光滑,并且具有较高的抗蚀能力。
动力组件13可以为旋翼提供动力,使得旋翼能够旋转,为飞行装置提供升力。动力组件13包括旋翼电机132和电机固定座134,旋翼电机132设置于电机固定座134,可以用于安装旋翼,电机固定座134连接于旋翼倾转轴112,可以用于安装旋翼电机132。
电机固定座134大致为中空的圆柱形结构,可以设有用于安装旋翼电机132的安装腔(图未示)。
旋翼电机132设置于电机固定座134的安装腔内,例如,电机固定座134的安装腔内设置法兰盘(图未示),旋翼电机132安装于法兰盘。旋翼电机132的输出轴可以安装旋翼,以带动旋翼转动。旋翼电机132具体可以是伺服电机或者步进电机。
请参阅图2和图6,倾转组件15包括驱动部151、滑动部152和连接部154,驱动部151固定于机翼主体110,驱动部151与滑动部152传动连接以驱动滑动部152滑动,连接部154可活动地连接于滑动部152和电机固定座134之间,以通过滑动部152带动动力组件13转动。
驱动部151设置于机翼肋板115,例如,驱动部151可以通过电机连接板153连接于机翼肋板115,电机连接板153可以通过螺钉固定或者粘接的方式与机翼肋板115相连,驱动部151可以通过螺钉固定等方式安装于电机连接板153。驱动部151用于提供驱动力矩。在本实施例中,驱动部151为步进电机,步进电机具有精度高、响应快等特点,能够提高旋翼倾转机构10倾转的稳定性。在其他实施方式中,驱动部151还可以是伺服电机等其他类型的电机。
滑动部152沿第一方向D1滑动,滑动部152的滑动可以带动连接部154绕旋翼倾转轴112转动。滑动部152设有铰接板1521,铰接板1521设置于滑动部152远离机翼肋板115的一侧,用于安装连接部154。在本实施例中,滑动部152为滑块。
连接部154包括第一连接端1542、第二连接端1544和连接杆1546,连接杆1546连接于第一连接端1542和第二连接端1544之间。第一连接端1542可以铰接于铰接板1521,以使滑动部152的滑动可以带动连接部154转动。第二连接端1544可以铰接于电机固定座134,以使连接部154的转动可以带动动力组件13转动,从而带动旋翼倾转。
倾转组件15还包括传动部155,传动部155设置于机翼主体110,例如,传动部155连接于第一机翼主梁111和第二机翼主梁113之间。传动部155与驱动部151传动连接,滑动部152与传动部155传动配合,并相对传动部155可移动。传动部155可以将驱动部151提供的驱动力矩传递至滑动部152,带动滑动部152移动,滑动部152的移动带动连接部154转动绕旋翼倾转轴112转动,从而带动动力组件13转动,实现旋翼的倾转。
在本实施例中,传动部155为丝杆,丝杆与滑动部152螺纹连接,例如,滑动部152可以的内部可以设有滚珠螺母(图未示),滚珠螺母可以与丝杆上的螺纹啮合,驱动部151带动丝杆转动时,滑动部152可以相对丝杆沿第一方向D1滑动。
倾转组件15还包括第一丝杆轴承座156和第二丝杆轴承座157,第一丝杆轴承座156和第二丝杆轴承座157连接于丝杆的相对两端,其中,第一丝杆轴承座156固定于第一机翼主梁111,第二丝杆轴承座157固定于第二机翼主梁113,丝杆相对第一丝杆轴承座156和第二丝杆轴承座157可转动,使得丝杆能够可转动地安装于第一机翼主梁111和第二机翼主梁113之间。
在本实施例中,丝杆的导程角小于丝杆的螺纹的当量摩擦角a,使得滑动部152的滑动具有自锁功能,即仅能通过驱动部151驱动滑动部152滑动,而滑动部152的滑动无法带动驱动部151,避免了由于反向带动驱动部151转动而损坏驱动部151。滑动部152的自锁功能,大大提高了旋翼倾转机构10的安全性和可靠性。例如,当驱动部151发生损坏不能提供驱动扭矩时,由于滑动部152的滑动具有自锁功能,滑动部152不会相对传动部155滑动,使得动力组件13的位置固定,不会随意倾转摆动,大大提高了旋翼倾转机构10的安全性和可靠性。
导程角是指丝杆螺纹的螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角,也叫螺纹升角,当量摩擦角a=arctan(F/G),其中F是滑动部152相对丝杆滑动时产生的摩擦力,G是产生摩擦力的压力。
在本实施例中,滑动部152、连接部154和电机固定座134构成曲柄滑块机构,其中,滑动部152相当于曲柄滑块机构的滑块,连接部154相当于曲柄滑块机构的连杆,电机固定座134相当于曲柄滑块机构的曲柄。通过驱动部151驱动滑动部152滑动,带动动力组件13倾转,能够平稳地控制旋翼的倾转角度,改变旋翼和飞行本体的夹角,实现了飞行装置的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的平稳切换,提升了飞行装置在飞行过程中的稳定性。
请继续参阅图6,倾转组件15还包括导向部158,导向部158连接于第一机翼主梁111和第二机翼主梁113之间,并且安装于机翼肋板115的安装板1152(图2)。导向部158沿第一方向D1延伸,可以用于对滑动部152进行导向,使滑动部152可滑动地设置于导向部158,只保留滑动部152沿第一方向D1滑行的自由度,限制滑动部152在相对传动部155移动的过程中发生偏转或者其它形式的运动。在本实施例中,导向部158为导轨。
倾转组件15还包括联轴器159,联轴器159连接于步进电机和丝杆之间,例如,联轴器159设置于步进电机的输出轴,并且与丝杆传动连接。联轴器159可以为刚性结构,联轴器159设置于步进电机的输出轴,能够对步进电机的驱动过程进行缓冲,减少旋翼倾转机构10的震动。
请参阅图7至图9,驱动部151驱动滑动部152滑动,能够改变滑动部152与第一丝杆轴承座156的最小间距L和旋翼电机132中轴线的转动倾角A,如图7所示,当旋翼处于旋翼状态时,滑动部152与第一丝杆轴承座156的最小间距为L1,旋翼电机132中轴线的转动倾角为A1,其中A1为0度;如图8所示,当旋翼介于旋翼状态和固定翼状态之间时,滑动部152与第一丝杆轴承座156的最小间距为L2,旋翼电机132中轴线的转动倾角为A2,其中A2介于0-90度之间,例如45度;如图9所示,当旋翼处于固定翼状态时,滑动部152与第一丝杆轴承座156的最小间距为L3,旋翼电机132中轴线的转动倾角为A3,其中A3为90度;可以根据L1和A1、L2和A2、L3和A3形成间距L和转动倾角A的关系曲线。通过控制驱动部151的转动速度和转动角度,能够平稳和精确地控制旋翼的倾转角度,进一步提升飞行装置在飞行过程中的稳定性。
综上,本发明提供的旋翼倾转机构10的滑动部152、连接部154和电机固定座134构成曲柄滑块机构,具有传动力大、重量轻及体积小等特点,通过驱动部151驱动滑动部152滑动,带动动力组件13倾转,能够平稳地控制旋翼的倾转角度,实现了飞行装置的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的平稳切换。旋翼倾转机构10的整体结构简单,便于机械设计和控制实现,并且具有自锁功能,适用于各种需倾转旋翼的***,例如飞行汽车或者无人机。
请参阅图5和图10,本发明还提供一种倾转旋翼飞行汽车1,包括飞行汽车车体20、旋翼30以及旋翼倾转机构10,机翼主体110设置于飞行汽车车体20,旋翼30设置于旋翼电机132的输出轴。
在本实施例中,旋翼倾转机构10的数量为两组,两组旋翼倾转机构10分别设置于飞行汽车车体20沿飞行方向的两侧,通过两组旋翼倾转机构10的倾转,能够实现倾转旋翼飞行汽车1的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的切换。
旋翼30具有旋翼状态和固定翼状态,其中,旋翼状态时,旋翼30的旋转轴线沿竖直方向延伸,能够产生升力,使得倾转旋翼飞行汽车1具备垂直起降的能力;固定翼状态时,旋翼30的旋转轴线沿水平方向延伸,能够产生推力,使得倾转旋翼飞行汽车1具备高速飞行的能力。倾转旋翼飞行汽车1同时具有垂直起降和高速飞行等优点,实用性大大提高。
旋翼30包括旋翼桨叶32和旋翼桨毂34。旋翼桨毂34可以安装在旋翼电机132的输出轴上,旋翼桨叶32连接于旋翼桨毂34。旋翼桨毂34可以内置旋翼桨叶32变距机构,以带动旋翼桨叶32旋转从而产生升力。旋翼桨叶32的数量可以是多个,多个旋翼桨叶32安装于旋翼桨毂34。
旋翼30与动力组件13形成动力机构,动力机构重心位于旋翼倾转轴112的轴线,可以有效减小驱动部151的驱动扭矩,减轻驱动部151的重量,从而减轻旋翼倾转机构10的整体重量。
综上,本发明提供的倾转旋翼飞行汽车1包括旋翼倾转机构10,旋翼倾转机构10的滑动部152、连接部154和电机固定座134构成曲柄滑块机构,具有传动力大、重量轻及体积小等特点,通过驱动部151驱动滑动部152滑动,带动动力组件13倾转,能够平稳地控制旋翼30的倾转角度,实现了倾转旋翼飞行汽车1的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的平稳切换,提升了倾转旋翼飞行汽车1在飞行过程中的稳定性。另外,旋翼30与动力组件13形成的动力机构的重心位于旋翼倾转轴112的轴线,可以有效减小驱动部151的驱动扭矩,减轻驱动部151的重量,从而减轻旋翼倾转机构10及倾转旋翼飞行汽车1的整体重量。
请参阅图5和图11,本发明还提供一种飞行装置5,包括飞行器本体50、旋翼60以及旋翼倾转机构10,机翼主体110设置于飞行器本体50,旋翼60设置于旋翼电机132的输出轴。
飞行装置5可以是飞机、无人机或者飞艇等。本实施例中,以无人机进行说明。飞行器本体50即为无人机本体,旋翼倾转机构10的数量为四个,四个旋翼倾转机构10围绕无人机本体并朝向不同方向延伸。
综上,本发明提供的飞行装置5包括旋翼倾转机构10,旋翼倾转机构10的滑动部152、连接部154和电机固定座134构成曲柄滑块机构,通过驱动部151驱动滑动部152滑动,带动动力组件13倾转,能够平稳地控制旋翼60的倾转角度,实现了飞行装置5的旋翼飞行状态和固定翼飞行状态的平稳切换,提升了飞行装置5在飞行过程中的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种旋翼倾转机构,其特征在于,包括:
机翼组件,所述机翼组件包括机翼主体和旋翼倾转轴,所述旋翼倾转轴可转动地设置于所述机翼主体;
动力组件,所述动力组件包括旋翼电机和电机固定座,所述旋翼电机设置于所述电机固定座,所述电机固定座连接于所述旋翼倾转轴;以及
倾转组件,所述倾转组件包括驱动部、滑动部和连接部,所述驱动部固定于所述机翼主体,所述驱动部与所述滑动部传动连接以驱动所述滑动部滑动,所述连接部可活动地连接于所述滑动部和所述电机固定座之间,以通过所述滑动部带动所述动力组件转动,所述滑动部、所述连接部和所述电机固定座构成曲柄滑块机构。
2.根据权利要求1所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述滑动部沿第一方向滑动,所述旋翼倾转轴的转动轴线沿第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
3.根据权利要求1所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述倾转组件还包括传动部,所述传动部设置于所述机翼主体,所述驱动部与所述传动部传动连接,所述滑动部与所述传动部传动配合,并相对所述传动部可移动。
4.根据权利要求3所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述传动部为丝杆,所述滑动部与所述丝杆螺纹连接,所述丝杆的导程角小于所述丝杆的螺纹的当量摩擦角。
5.根据权利要求4所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述驱动部为步进电机,所述倾转组件还包括联轴器,所述联轴器连接于所述步进电机和所述丝杆之间。
6.根据权利要求3所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述机翼主体包括第一机翼主梁、第二机翼主梁和机翼肋板,所述第一机翼主梁和所述第二机翼主梁间隔设置,并且均与所述机翼肋板连接,所述传动部连接于所述第一机翼主梁和所述第二机翼主梁之间,所述旋翼倾转轴可转动地设置于所述机翼肋板,所述驱动部设置于所述机翼肋板。
7.根据权利要求6所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述倾转组件还包括导向部,所述导向部连接于所述第一机翼主梁和所述第二机翼主梁之间,所述滑动部可滑动地设置于所述导向部。
8.根据权利要求1-7任一项所述的旋翼倾转机构,其特征在于,所述旋翼倾转轴的旋转角度范围为0-90°。
9.一种倾转旋翼飞行汽车,其特征在于,包括飞行汽车车体、旋翼以及如权利要求1-8任一项所述的旋翼倾转机构,所述机翼主体设置于所述飞行汽车车体,所述旋翼设置于所述旋翼电机的输出轴。
10.根据权利要求9所述的倾转旋翼飞行汽车,其特征在于,所述动力组件与所述旋翼形成动力机构,所述动力机构重心位于所述旋翼倾转轴的轴线。
11.一种飞行装置,其特征在于,包括飞行器本体、旋翼以及如权利要求1-8任一项所述的旋翼倾转机构,所述机翼主体设置于所述飞行器本体,所述旋翼设置于所述旋翼电机的输出轴。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114148507A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 变桨距装置及飞行器 |
CN114476047A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-05-13 | 南昌三瑞智能科技有限公司 | 一种倾转旋翼无人机电机倾转机构 |
CN114524082A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-24 | 远牧(深圳)控股集团有限公司 | 一种无人机模块化机翼电控结构及其使用方法 |
CN115123537A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-30 | 重庆大学 | 可倾转旋翼机构及旋翼飞机 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103395491A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-20 | 龙川 | 可开缝涵道螺旋桨***以及运用该***的飞行汽车 |
DE102014000640A1 (de) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Emt Ingenieurgesellschaft Dipl.-Ing. Hartmut Euer Mbh | Multifunktionales Fluggerätesystem |
US20150298800A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-22 | Exens | Multi-stage tilting and multi-rotor flying car |
CN106672204A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-05-17 | 北京天宇新超航空科技有限公司 | 一种用于倾转旋翼机的倾转机构 |
CN108657426A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-16 | 谭小平 | 轻型倾转旋翼飞机 |
US20190144109A1 (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-16 | Bell Helicopter Textron Inc. | Extended Range Quad Tiltrotor Aircraft |
CN110654190A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-07 | 南京航空航天大学 | 一种倾转无轴涵道旋翼飞行汽车及其工作方法 |
CN111169631A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-05-19 | 山东蜂巢航空科技有限公司 | 一种倾转旋翼无人机 |
CN112238939A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-19 | 南京航空航天大学 | 新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法 |
CN212386689U (zh) * | 2020-05-25 | 2021-01-22 | 天津中德应用技术大学 | 可倾转的三旋翼倾转旋翼飞行器 |
-
2021
- 2021-07-22 CN CN202110831130.XA patent/CN113371191A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150298800A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-22 | Exens | Multi-stage tilting and multi-rotor flying car |
CN103395491A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-20 | 龙川 | 可开缝涵道螺旋桨***以及运用该***的飞行汽车 |
DE102014000640A1 (de) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Emt Ingenieurgesellschaft Dipl.-Ing. Hartmut Euer Mbh | Multifunktionales Fluggerätesystem |
CN106672204A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-05-17 | 北京天宇新超航空科技有限公司 | 一种用于倾转旋翼机的倾转机构 |
US20190144109A1 (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-16 | Bell Helicopter Textron Inc. | Extended Range Quad Tiltrotor Aircraft |
CN108657426A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-16 | 谭小平 | 轻型倾转旋翼飞机 |
CN110654190A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-07 | 南京航空航天大学 | 一种倾转无轴涵道旋翼飞行汽车及其工作方法 |
CN111169631A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-05-19 | 山东蜂巢航空科技有限公司 | 一种倾转旋翼无人机 |
CN212386689U (zh) * | 2020-05-25 | 2021-01-22 | 天津中德应用技术大学 | 可倾转的三旋翼倾转旋翼飞行器 |
CN112238939A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-19 | 南京航空航天大学 | 新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114476047A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-05-13 | 南昌三瑞智能科技有限公司 | 一种倾转旋翼无人机电机倾转机构 |
CN114476047B (zh) * | 2021-12-03 | 2024-02-13 | 南昌三瑞智能科技有限公司 | 一种倾转旋翼无人机电机倾转机构 |
CN114148507A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 变桨距装置及飞行器 |
CN114148507B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-11-03 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 变桨距装置及飞行器 |
CN114524082A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-24 | 远牧(深圳)控股集团有限公司 | 一种无人机模块化机翼电控结构及其使用方法 |
CN115123537A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-30 | 重庆大学 | 可倾转旋翼机构及旋翼飞机 |
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