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一种无人机螺旋桨自动变矩机构   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-05-18
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-03-23
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2030-05-18
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN202020829450.2 申请日 2020-05-18
公开/公告号 CN212766717U 公开/公告日 2021-03-23
授权日 2021-03-23 预估到期日 2030-05-18
申请年 2020年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 B64C11/34 主分类号 B64C11/34
是否联合申请 独立申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 4
权利要求数量 5 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 孙彦花 当前专利权人 孙彦花
发明人 孙彦花、梁怀翔、其他发明人请求不公开姓名 第一发明人 孙彦花
地址 山东省济宁市嘉祥县梁宝寺镇孙刘庄村193号 邮编 272400
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 山东省 申请人所在市 山东省济宁市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本实用新型提供一种无人机螺旋桨自动变矩机构,属于无人机技术领域,以解决现有无人机螺旋桨通过飞控芯片控制电机转速调节扭矩,对飞控芯片和电机要求比较高,同时难以平衡性能与续航能力。包括所述连接架内部支架铰链连接有两组圆周阵列的旋翼;所述连接架外壁铰链连接有两组半弧形的离心变矩器;所述连接架底部固定连接有一组无刷电机。通过控制电机驱动带动连接架转动,利用转速控制离心变矩器的离心臂位置,实现翼桨的角度在不同的转速下控制螺旋桨扭矩,使升力更加线性,在民用水平多螺旋桨无人机中,悬停时可以降低转速,军用垂直螺旋桨无人机中翼桨角度顺向运动方向可以在巡航时降低风阻,低转速可以更省电,提供更长的续航能力。
  • 摘要附图
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图1
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图2
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图3
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图4
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图5
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图6
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
  • 说明书附图:图7
    一种无人机螺旋桨自动变矩机构
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-03-23 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种无人机螺旋桨自动变矩机构,其特征在于:该一种无人机螺旋桨自动变矩机构包括连接架(3);所述连接架(3)内部的支架铰链连接有两组圆周阵列的旋翼(1),连接架(3)固定旋翼(1)尾部轴凸起固定旋翼(1)位置;所述连接架(3)外壁铰链连接有两组半弧形的离心变矩器(2);所述连接架(3)底部固定连接有一组无刷电机(4)。

2.如权利要求1所述一种无人机螺旋桨自动变矩机构,其特征在于:所述连接架(3)还包括有固定架(301),连接架(3)顶部设置有弧形整流罩,连接架(3)外部为圆环,圆环中间设置有两组开孔和两对连接轴,连接架(3)内部长方体框架设置有两组圆柱型卡槽,连接架(3)底部中心有一组带键的圆孔,连接架(3)底部圆孔固定连接有一组无刷电机(4),连接架(3)外壁圆环上还固定连接有两组有孔洞的固定架(301)。

3.如权利要求1所述一种无人机螺旋桨自动变矩机构,其特征在于:所述旋翼(1)还包括有翼桨(101),旋翼(1)的轴心内端设置有圆柱块卡接连接架(3)内部长方体框架的圆柱型卡槽,旋翼(1)伸出连接架(3)整流罩部分的外轴转动连接在固定架(301)的孔洞中,旋翼(1)轴心外端固定连接有一组翼桨(101)。

4.如权利要求1所述一种无人机螺旋桨自动变矩机构,其特征在于:所述离心变矩器(2)还包括有同调齿轮(201)、离心臂(202)、微控齿轮(203)、复位弹簧(204),离心变矩器(2)的离心臂(202)铰链连接在连接架(3)外部圆环中间的开孔连接轴上,连接架(3)的连接轴上嵌套安装有一组复位弹簧(204),离心臂(202)为半弧形,离心臂(202)连接轴的顶部设置有一组凹槽,复位弹簧(204)弹性连接在连接架(3)和离心臂(202)凹槽上,离心臂(202)连接轴一端固定连接有一组带有限位齿的微控齿轮(203),微控齿轮(203)与同调齿轮(201)啮合连接组成齿轮传动机构。

5.如权利要求1所述一种无人机螺旋桨自动变矩机构,其特征在于:所述旋翼(1)还包括有微调锥齿轮(102)、微控锥齿轮(103),旋翼(1)在连接架(3)外壁处通过键固定连接有一组微调锥齿轮(102),同调齿轮(201)顶部通过键固定连接有一组微控锥齿轮(103),微调锥齿轮(102)啮合连接微控锥齿轮(103)组成齿轮传动机构。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于无人机技术领域,更具体地说,特别涉及一种无人机螺旋桨自动变矩机构。

背景技术

[0002] 无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器,随着科技的发展无人机已经广泛应用于军事到民用之中,在军
事领域可以战术打击和侦查等,民用大到气象地形等监测,小到农业防治,风景拍摄等,在
无人机中驱动方式以螺旋桨为主,通过驱动电机等转动带动螺旋桨产生升力推动无人机运
行,无人机多以电力为主,通过控制电机的转速控制扭矩大小控制飞行速度甚至飞行姿态,
而无人机的续航也是无人机的重要技术指标之一。
[0003] 例如申请号:CN201921185170.6本实用新型提供了一种螺旋桨自动变矩机构,其包括至少一个桨叶、导流罩、桨座、桨毂和驱动桨毂转动的驱动装置,桨毂的两端分别与导
流罩和驱动装置连接,桨叶具有桨根和桨尖,桨座的内部具有安装腔,桨座设有与桨根对应
的安装孔,桨根穿过安装孔,桨根通过转动装置与桨毂连接,桨毂插设于安装腔内,且桨座
的顶端与导流罩的底端之间连接有弹性件。本实用新型能解决现有技术中的无人机不能实
现自动变矩,从而降低气动效率的问题。
[0004] 基于上述,现有的无人机螺旋桨多采用固定桨叶的形式,只能通过飞控芯片控制电机转速调节扭矩大小,实现不同扭矩控制飞行姿态高度和速度,对电机和飞控芯片要求
比较高,难以平衡性能与续航能力,通过上述发明借助升力调节螺旋桨控制扭矩的方法在
空中持续产生升力的情况下改变扭矩比较困难。
[0005] 于是,有鉴于此,针对现有的结构及缺失予以研究改良,提供一种无人机螺旋桨自动变矩机构,以期达到更具有更加实用价值性的目的。
实用新型内容
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种无人机螺旋桨自动变矩机构,以解决现有的无人机螺旋桨多采用固定桨叶的形式,只能通过飞控芯片控制电机转速调节扭矩
大小,实现不同扭矩控制飞行姿态高度和速度,对电机和飞控芯片要求比较高,难以平衡性
能与续航能力,通过上述发明借助升力调节螺旋桨控制扭矩的方法在空中持续产生升力的
情况下改变扭矩比较困难的问题。
[0007] 本实用新型一种无人机螺旋桨自动变矩机构的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:
[0008] 一种无人机螺旋桨自动变矩机构,包括连接架;所述连接架内部的支架铰链连接有两组圆周阵列的旋翼,连接架固定旋翼尾部轴凸起固定旋翼位置;所述连接架外壁铰链
连接有两组半弧形的离心变矩器;所述连接架底部固定连接有一组无刷电机。
[0009] 进一步的,所述连接架还包括有固定架,连接架顶部设置有弧形整流罩,连接架外部为圆环,圆环中间设置有两组开孔和两对连接轴,连接架内部长方体框架设置有两组圆
柱型卡槽,连接架底部中心有一组带键的圆孔,连接架底部圆孔固定连接有一组无刷电机,
连接架外壁圆环上还固定连接有两组有孔洞的固定架。
[0010] 进一步的,所述旋翼还包括有翼桨,旋翼的轴心内端设置有圆柱块卡接连接架内部长方体框架的圆柱型卡槽,旋翼伸出连接架整流罩部分的外轴转动连接在固定架的孔洞
中,旋翼轴心外端固定连接有一组翼桨。
[0011] 进一步的,所述离心变矩器还包括有同调齿轮、离心臂、微控齿轮、复位弹簧,离心变矩器的离心臂铰链连接在连接架外部圆环中间的开孔连接轴上,连接架的连接轴上嵌套
安装有一组复位弹簧,离心臂为半弧形,离心臂连接轴的顶部设置有一组凹槽,复位弹簧弹
性连接在连接架和离心臂凹槽上,离心臂连接轴一端固定连接有一组带有限位齿的微控齿
轮,微控齿轮与同调齿轮啮合连接组成齿轮传动机构。
[0012] 进一步的,所述旋翼还包括有微调锥齿轮、微控锥齿轮,旋翼在连接架外壁处通过键固定连接有一组微调锥齿轮,同调齿轮顶部通过键固定连接有一组微控锥齿轮,微调锥
齿轮啮合连接微控锥齿轮组成齿轮传动机构。
[0013] 与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
[0014] 本机构采用离心变矩器的方法,通过控制电机的转速控制离心臂位置,使翼桨的角度改变,实现在不同的转速下控制螺旋桨产生的扭矩,使升力更加线性,更方便控制无人
机的姿态,在民用水平多螺旋桨无人机中,在悬停时可以降低转速,在军用垂直螺旋桨无人
机中,低转速保持巡航时翼桨角度更大(并非顺桨),顺向行驶方向可以降低风阻提高效率,
转速更低可以更加省电,提供更长的续航能力,相对于利用升力控制控制更加简单。

实施方案

[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不能用来限制本实用新型的范围。
[0025] 在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是
指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能
理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本
领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027] 实施例:
[0028] 如附图1至附图7所示:
[0029] 本实用新型提供一种无人机螺旋桨自动变矩机构,包括连接架3;所述连接架3内部的支架铰链连接有两组圆周阵列的旋翼1,连接架3固定旋翼1尾部轴凸起固定旋翼1位
置;所述连接架3外壁铰链连接有两组半弧形的离心变矩器2;所述连接架3底部固定连接有
一组无刷电机4。
[0030] 其中,所述连接架3还包括有固定架301,连接架3顶部设置有弧形整流罩,连接架3外部为圆环,圆环中间设置有两组开孔和两对连接轴,连接架3内部长方体框架设置有两组
圆柱型卡槽,连接架3底部中心有一组带键的圆孔,连接架3底部圆孔固定连接有一组无刷
电机4,连接架3外壁圆环上还固定连接有两组有孔洞的固定架301,在使用时,通过现有无
人机技术给无刷电机4通电,使无刷电机4转轴转动,由于无刷电机4转轴与连接架3底部圆
孔固定连接,连接架3被带动同步转动,连接架3内部为对称结构可以保持稳定转动,外部设
置的整流罩可以在转动时减少内部结构产生的风阻,减小阻力提高转动效率。
[0031] 其中,所述旋翼1还包括有翼桨101,旋翼1的轴心内端设置有圆柱块卡接连接架3内部长方体框架的圆柱型卡槽,旋翼1伸出连接架3整流罩部分的外轴转动连接在固定架
301的孔洞中,旋翼1轴心外端固定连接有一组翼桨101,在使用时,旋翼1通过连接架3内部
框架和外部的固定架301进行固定,确保位置保持一致,同时连接架3转动时带动两组圆周
阵列的旋翼1同步转动,旋翼1轴心外端的翼桨101同步转动产生升力可以带动无人机起飞。
[0032] 其中,所述离心变矩器2还包括有同调齿轮201、离心臂202、微控齿轮203、复位弹簧204,离心变矩器2的离心臂202铰链连接在连接架3外部圆环中间的开孔连接轴上,连接
架3的连接轴上嵌套安装有一组复位弹簧204,离心臂202 为半弧形,离心臂202连接轴的顶
部设置有一组凹槽,复位弹簧204弹性连接在连接架3和离心臂202凹槽上,离心臂202连接
轴一端固定连接有一组带有限位齿的微控齿轮203,微控齿轮203与同调齿轮201啮合连接
组成齿轮传动机构,在使用时,由于离心变矩器2的离心臂202铰链连接在连接架3的连接轴
上,连接架3转动的同时带动两组圆周阵列的离心变矩器2同步转动,当转速达到一定速度
时,离心变矩器2的离心臂202受向心力影响铰链转动从连接架3 中向外展开,离心臂202向
外展开时带动微控齿轮203转动,通过齿轮传动机构微控齿轮203带动啮合的同调齿轮201
同步转动,由于微控齿轮203的限位齿卡住同调齿轮201,微控齿轮203的限位齿最大转动大
概25度,使离心臂202 不再继续伸展,同调齿轮201同步停止转动,复位弹簧204可以在转速
降低或停止时通过弹性将离心臂202复位。
[0033] 其中,所述旋翼1还包括有微调锥齿轮102、微控锥齿轮103,旋翼1在连接架3外壁处通过键固定连接有一组微调锥齿轮102,同调齿轮201顶部通过键固定连接有一组微控锥
齿轮103,微调锥齿轮102啮合连接微控锥齿轮103组成齿轮传动机构,在使用时,连接架3转
动到一定速度时离心臂202向外展开,微控齿轮203带动同调齿轮201转动,同调齿轮201带
动固定连接的微控锥齿轮103同步转动,通过齿轮传动机构微控锥齿轮103带动啮合的微调
锥齿轮102 同步转动一定角度,翼桨101安装时默认设置相同的一定角度偏转,微调锥齿轮
102带动旋翼1转动一定角度,使固定连接的翼桨101转动到呈水平状态。
[0034] 本实施例的具体使用方式与作用:
[0035] 通过现有无人机技术给无刷电机4通电,使无刷电机4转轴转动,由于无刷电机4转轴固定连接的连接架3同步转动,连接架3内部为对称结构可以保持稳定转动,外部设置的
整流罩在转动时减少内部结构产生的风阻,减小阻力提高转动效率,连接架3内部框架和外
部的固定架301固定连接有两组旋翼1,连接架3转动旋翼1同步转动,旋翼1轴心外端的翼桨
101同步转动产生升力可以带动无人机起飞,连接架3的连接轴上铰链连接离心变矩器2的
离心臂202,当连接架3转速达到一定速度时,离心变矩器2的离心臂202受向心力影响铰链
转动从连接架3中向外展开,离心臂202向外展开时带动微控齿轮203转动,通过齿轮传动机
构微控齿轮203带动啮合的同调齿轮201同步转动,同调齿轮 201带动固定连接的微控锥齿
轮103同步转动,通过齿轮传动机构微控锥齿轮 103带动啮合的微调锥齿轮102同步转动一
定角度,翼桨101安装时默认设置相同的一定角度偏转,微调锥齿轮102带动旋翼1转动一定
角度,使固定连接的翼桨101转动到呈水平状态,同时微控齿轮203的限位齿卡住同调齿轮
201限制离心臂202转动的角度不再继续伸展,同调齿轮201也同步停止转动,实现转动时自
动控制翼桨101产生的扭矩,在转速降低或停止时通过复位弹簧204 的弹性将离心臂202复
位,同调齿轮201同步回转带动微控锥齿轮103转动,啮合的微调锥齿轮102同步转动恢复翼
桨101偏转的角度。
[0036] 本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易
见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的
普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

附图说明

[0015] 图1是本实用新型的主体轴侧结构示意图。
[0016] 图2是本实用新型的主体中心剖面结构示意图。
[0017] 图3是本实用新型的旋翼安装剖面结构示意图。
[0018] 图4是本实用新型的连接架整流罩以外轴侧结构示意图。
[0019] 图5是本实用新型的离心变矩器主体轴侧结构示意图。
[0020] 图6是本实用新型的微控齿轮安装轴侧结构示意图。
[0021] 图7是本实用新型的微控锥齿轮联动轴侧结构示意图。
[0022] 图中,部件名称与附图编号的对应关系为:
[0023] 1、旋翼;101、翼桨;102、微调锥齿轮;103、微控锥齿轮;2、离心变矩器;201、同调齿轮;202、离心臂;203、微控齿轮;204、复位弹簧;3、连接架;301、固定架;4、无刷电机。
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