飞行模块及具有该飞行模块的飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种飞行模块及具有该飞行模块的飞行器。


背景技术：

2.在无人直升机中，双旋翼共轴式布局的双旋翼无人直升机相对于单旋翼或者尾桨布局的无人直升机具有许多优点，例如，其外廓尺寸紧凑，气动特性对称、机动性好，易于操纵等。
3.在双旋翼无人直升机中，其前进、后退、侧飞等动作都是通过控制倾斜盘来实现的。目前市场上常见的双旋翼无人直升机，是通过上、下两个倾斜盘分别控制上旋翼和下旋翼，上下两个倾斜盘分别与上旋翼以及下旋翼通过连杆连接，且上下两个倾斜盘通过连杆来实现联动，连杆数量较多，而连杆数量多过则易引入间隙以及安装误差，致使无人直升机的控制精度变差。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种飞行模块，能够解决传统方案中直升机的控制精度差的问题。
5.本实用新型还提出一种具有上述飞行模块的飞行器。
6.根据本实用新型第一方面实施例的一种飞行模块，所述飞行模块包括：主轴；第一旋翼，可转动地设置于所述主轴上；第二旋翼，可转动地设置于所述主轴上，且所述第二旋翼与所述第一旋翼沿所述主轴的轴向间隔设置；倾斜盘机构，设置于所述第一旋翼与所述第二旋翼之间，所述倾斜盘机构包括主传动件、关节轴承、第一从传动件以及第二从传动件，所述主传动件设有安装孔，所述关节轴承设置于所述安装孔内，所述主轴穿过所述安装孔并穿设于所述关节轴承，所述第一从传动件可转动地套设于所述主传动件外，并可绕所述安装孔的轴线转动，所述第一从传动件与所述第一旋翼连接，所述第二从传动件可转动地套设于所述主传动件外，并位于所述第一从传动件靠近所述第二旋翼的一侧，所述第二从传动件可绕所述安装孔的轴线转动，且所述第二从传动件与所述第二旋翼连接；驱动机构，设置于所述主轴上，并与所述主传动件驱动连接，所述驱动机构用于驱动所述主传动件相对于所述主轴倾斜，从而使所述第一从传动件以及所述第二从传动件随所述主传动件一起倾斜，所述第一从传动件以及所述第二从传动件在倾斜时能够分别改变所述第一旋翼以及所述第二旋翼的攻角。
7.根据本实用新型实施例的飞行模块，至少具有如下技术效果：
8.上述的飞行模块中，在主传动件受到驱动机构的控制而倾斜时，主传动件能够带动第一从传动件以及第二从传动件随主传动件一起倾斜，第一从传动件以及第二从传动件在倾斜时能够分别改变第一旋翼以及第二旋翼的攻角。如此，可以改变飞行器的飞行方向。
9.另外，在上述的倾斜盘机构中，用于控制第一旋翼的攻角的第一从传动件以及用
于控制第二旋翼的攻角的第二从传动件通过主传动件以及关节轴承整合在一起，极大地简化了结构。相较于传统的方案中，用于控制第一旋翼的倾斜盘以及用于控制第二旋翼的倾斜盘分开设置，且这两个倾斜盘通过连杆机构连接在一起的结构，降低了安装的精度要求，简化了调试过程，并且提高了控制精度(传统方案中两个倾斜盘通过连杆机构连接，连杆机构不利于精度的控制)。并且，由于在本技术中，用于控制第一旋翼的攻角的第一从传动件以及用于控制第二旋翼的攻角的第二从传动件通过主传动件以及关节轴承整合在一起，可以使得飞行器的结构更加紧凑，从而减小第一旋翼和/或第二旋翼到飞行器质心的距离，进而降低了第一旋翼和/或第二旋翼的气动干扰力矩，提高了飞行器的飞行平稳性。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述主传动件包括设有所述安装孔的安装部以及围绕所述安装部设置的多个第一连接部，多个所述第一连接部沿所述安装孔的周向间隔设置，所述驱动机构与多个所述第一连接部驱动连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述飞行模块还包括多个第一连杆，所述驱动机构包括沿所述主轴的周向间隔设置的多个驱动件，每个所述驱动件与每个所述第一连接部均通过一个所述第一连杆连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述的飞行模块还包括安装筒，所述安装筒固定地套设于所述主轴外，多个所述驱动件均固定于所述安装筒上。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一从传动件包括第一装配环以及沿所述第一装配环的周向间隔设置的多个第二连接部，所述第一装配环可转动地套设于所述安装部外，且所述第一装配环与所述安装孔同轴设置，所述第二连接部与所述第一旋翼连接；
14.所述第一装配环的内壁与所述安装部的外壁之间形成有第一安装间隙，所述倾斜盘机构还包括第一轴承，所述第一轴承设置于所述第一安装间隙内，且所述第一轴承的内外两侧分别与所述安装部的外壁以及所述第一装配环的内壁相抵。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述的飞行模块还包括多个第二连杆，多个所述第二连杆的一端一一对应地与多个所述第二连接部连接，多个所述第二连杆的另一端均与所述第一旋翼连接。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述第二从传动件包括第二装配环以及沿所述第二装配环的周向设置的多个第三连接部，所述第二装配环可转动地套设于所述安装部外，且所述第二装配环与所述安装孔同轴设置，所述第三连接部与所述第二旋翼连接；
17.所述第二装配环的内壁与所述安装部的外壁之间形成有第二安装间隙，所述倾斜盘机构还包括第二轴承，所述第二轴承设置于所述第二安装间隙内，且所述第二轴承的内外两侧分别与所述安装部的外壁以及所述第二装配环的内壁相抵。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述的飞行模块还包括多个第三连杆，多个所述第三连杆的一端一一对应地与多个所述第三连接部连接，多个所述第三连杆的另一端均与所述第二旋翼连接。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述倾斜盘机构还挡圈，所述挡圈固定设置于所述安装孔的其中一端，所述安装孔的内壁形成有限位台阶，所述关节轴承卡接于所述限位台阶与所述挡圈之间。
20.根据本实用新型第二方面实施例的飞行器，所述飞行器包括如上所述的飞行模块。
21.根据本实用新型实施例的飞行器，至少具有如下技术效果：
22.上述的飞行器中，在主传动件受到驱动机构的控制而倾斜时，主传动件能够带动第一从传动件以及第二从传动件随主传动件一起倾斜，第一从传动件以及第二从传动件在倾斜时能够分别改变第一旋翼以及第二旋翼的攻角。如此，可以改变飞行器的飞行方向。
23.另外，在上述的倾斜盘机构中，用于控制第一旋翼的攻角的第一从传动件以及用于控制第二旋翼的攻角的第二从传动件通过主传动件以及关节轴承整合在一起，极大地简化了结构。相较于传统的方案中，用于控制第一旋翼的倾斜盘以及用于控制第二旋翼的倾斜盘分开设置，且这两个倾斜盘通过连杆机构连接在一起的结构，降低了安装的精度要求，简化了调试过程，并且提高了控制精度(传统方案中两个倾斜盘通过连杆机构连接，连杆机构不利于精度的控制)。并且，由于在本技术中，用于控制第一旋翼的攻角的第一从传动件以及用于控制第二旋翼的攻角的第二从传动件通过主传动件以及关节轴承整合在一起，可以使得飞行器的结构更加紧凑，从而减小第一旋翼和/或第二旋翼到飞行器质心的距离，进而降低了第一旋翼和/或第二旋翼的气动干扰力矩，提高了飞行器的飞行平稳性。
附图说明
24.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是本实用新型一实施例的双旋翼飞行器的局部结构示意图一；
26.图2是本实用新型一实施例的双旋翼飞行器的局部结构示意图二；
27.图3是本实用新型一实施例的倾斜盘机构的剖视结构示意图；
28.图4是本实用新型一实施例的倾斜盘机构的爆炸结构示意图。
29.附图标记：
30.100、倾斜盘机构；110、主传动件；111、安装部；112、第一连接部；113、安装孔；120、第一从传动件；121、第一装配环；122、第二连接部；130、第二从传动件；131、第二装配环；132、第三连接部；140、关节轴承；150、第一轴承；160、第二轴承；170、顶圈；180、挡圈；200、主轴；300、第一旋翼；310、第二连杆；400、第二旋翼；410、第三连杆；500、驱动机构；501、驱动件；510、第一连杆；600、安装筒。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
33.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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。
34.如图1所示，一实施例涉及的一种飞行模块，飞行模块包括主轴200、可转动地设置于主轴200上的第一旋翼300、可转动地设置于主轴200上并与第一旋翼300沿主轴200的轴向间隔设置的第二旋翼400、设置于主轴200上并位于第一旋翼300与第二旋翼400之间的倾斜盘机构100，以及用于驱动倾斜盘机构100动作的驱动机构500。
35.如图2、图3所示，倾斜盘机构100包括主传动件110、关节轴承140、第一从传动件120以及第二从传动件130。
36.如图3、图4所示，主传动件110设有安装孔113。
37.具体地，主传动件110的中心设有安装孔113，且安装孔113为通孔。
38.关节轴承140设置于安装孔113内，关节轴承140用于供主轴200穿设，且主轴200在穿设于关节轴承140的情况下同样穿设于安装孔113。
39.更具体地，倾斜盘机构100还包括挡圈180，挡圈180固定于主传动件110上，并位于安装孔113的端部，安装孔113的内壁形成有限位台阶，关节轴承140设置于安装孔113，并被限位台阶以及挡圈180卡接，主轴200穿设于关节轴承140，并且穿过安装孔113。如此，主传动件110通过关节轴承140与主轴200连接，主传动件110能够相对于主轴200进行倾斜。
40.如图2所示，更具体地，主传动件110与驱动机构500通过第一连杆510连接。驱动机构500固定设置于主轴200上，驱动机构500用于通过第一连杆510驱动主传动件110相对于主轴200进行倾斜。
41.如图3所示，第一从传动件120可转动地套设于主传动件110外，并可绕安装孔113的轴线转动，结合图2，第一从传动件120与第一旋翼300连接。
42.结合图1与图2，具体地，第一从传动件120与第一旋翼300通过第二连杆310连接，在飞行器飞行过程中，第一旋翼300绕主轴200转动，第一旋翼300能够通过第二连杆310带动第一从传动件120相对于主传动件110转动。当驱动机构500驱动主传动件110相对于主轴200倾斜时，主传动件110能够带动第一从传动件120倾斜，进而通过第二连杆310使第一旋翼300的攻角发生改变。
43.如图3所示，第二从传动件130可转动地套设于主传动件110外，并与第一从传动件120沿安装孔113的轴向排布，第二从传动件130可绕安装孔113的轴线转动，结合图2，第二从传动件130用于与第二旋翼400连接。
44.结合图2与图3，具体地，第二从传动件130位于第一从传动件120靠近第二旋翼400的一侧，第二从传动件130与第二旋翼400通过第三连杆410连接，在飞行器飞行过程中，第二旋翼400绕主轴200转动，第二旋翼400能够通过第三连杆410带动第二从传动件130相对于主传动件110转动。当驱动机构500驱动主传动件110相对于主轴200倾斜时，主传动件110能够带动第二从传动件130倾斜，进而通过第三连杆410使第二旋翼400的攻角发生改变。
45.上述的飞行模块中，在主传动件110受到驱动机构500的控制而倾斜时，主传动件
110能够带动第一从传动件120以及第二从传动件130随主传动件110一起倾斜，第一从传动件120以及第二从传动件130在倾斜时能够分别改变第一旋翼300以及第二旋翼400的攻角。如此，可以改变飞行器的飞行方向。
46.结合图2与图3，另外，在上述的倾斜盘机构100中，用于控制第一旋翼300的攻角的第一从传动件120以及用于控制第二旋翼400的攻角的第二从传动件130通过主传动件110以及关节轴承140整合在一起，极大地简化了结构。相较于传统的方案中，用于控制第一旋翼300的倾斜盘以及用于控制第二旋翼400的倾斜盘分开设置，且这两个倾斜盘通过连杆机构连接在一起的结构，降低了安装的精度要求，简化了调试过程，并且提高了控制精度(传统方案中两个倾斜盘通过连杆机构连接，连杆机构不利于精度的控制)。并且，由于在本技术中，用于控制第一旋翼300的攻角的第一从传动件120以及用于控制第二旋翼400的攻角的第二从传动件130通过主传动件110以及关节轴承140整合在一起，可以使得飞行器的结构更加紧凑，从而减小第一旋翼300和/或第二旋翼400到飞行器质心的距离，进而降低了第一旋翼300和/或第二旋翼400的气动干扰力矩，提高了飞行器的飞行平稳性。
47.如图2、图3所示，在其中一个实施例中，主传动件110包括设有安装孔113的安装部111以及围绕安装部111设置的多个第一连接部112，多个第一连接部112沿安装孔113的周向间隔设置；其中，每个第一连接部112均用于与能够驱动主传动件110倾斜的驱动机构500连接，驱动机构500用于通过驱动多个第一连接部112动作，从而使得整个主传动件110的倾斜角度发生变化。
48.如图3、图4所示，具体地，安装部111呈柱状，安装孔113开设于安装部111上，且安装孔113的轴线与安装部111的轴线共线，多个第一连接部112均设置于安装部111的外壁上，且多个第一连接部112沿安装孔113的周向间隔设置。结合图3，驱动机构500包括沿主轴200的周向间隔设置的多个驱动件501，一个驱动件501对应一个第一连接部112，多个驱动件501协同控制主传动件110的倾斜角度。
49.结合图2与图3，更具体地，驱动件501为舵机，每个驱动件501与每个第一连接部112均通过一根第一连杆510连接，多个驱动件501通过多个第一连杆510协同控制主传动件110的倾斜角度。
50.结合图2与图4，具体到本实施例中，驱动件501为3个，3个驱动件501沿主轴200的周向均匀且间隔设置，每相邻两个驱动件501相隔的角度为120
°
。第一连接部112也为3个，3个第一连接部112沿安装孔113的周向均匀且间隔设置，每相邻两个第一连接部112相隔的角度为120
°
。如此，通过3个驱动件501可以更加精确地控制主传动件110的倾斜角度。
51.进一步地，飞行模块还包括安装筒600，安装筒600固定地套设于主轴200外，多个驱动件501均固定于安装筒600上。
52.如图3、图4所示，在其中一个实施例中，第一从传动件120包括第一装配环121以及沿第一装配环121的周向设置的多个第二连接部122，第一装配环121可转动地套设于安装部111外，且第一装配环121与安装孔113同轴设置。结合图2，第二连接部122与第一旋翼300连接，当主传动件110相对于主轴200发生倾斜时，主传动件110带动第一从传动件120发生倾斜，从而使得第一旋翼300的攻角在第二连接部122的带动下发生变化。
53.如图2与图4所示，具体地，第二连接部122为两个，两个第二连接部122均与第一装配环121的外壁固定连接，且两个第一连接部112之间的角度为180
°
，每个第二连接部122与
第一旋翼300都通过第二连杆310连接，当第一从传动件120在主传动件110的带动下倾斜时，第一从传动件120能够通过第二连杆310带动第一旋翼300倾斜，使得第一旋翼300的攻角发生改动。
54.进一步地，第一装配环121的内壁与安装部111的外壁之间形成有第一安装间隙；倾斜盘机构100还包括第一轴承150，第一轴承150设置于第一安装间隙内。第一轴承150能够保证第一从传动件120相对于主传动件110稳定地转动，如此，在第一旋翼300转动时，第一旋翼300能够顺利带动第一从传动件120转动，防止第一从传动件120与主传动件110之间因具备较大的摩擦力而影响飞行。
55.具体到本实施例中，第一轴承150为深沟球轴承。
56.进一步地，第一轴承150的内外侧分别与安装部111的外侧壁以及第一装配环121的内壁相抵，如此，第一从传动件120能够在第一轴承150的作用下与主传动件110连接在一起，并且主传动件110在倾斜时，能够带动第一从传动件120随之倾斜。
57.如图3、图4所示，进一步地，第二从传动件130包括第二装配环131以及沿第二装配环131的周向设置的多个第三连接部132，第二装配环131可转动地套设于安装部111外，且第二装配环131与安装孔113同轴设置。结合图2，第三连接部132与第二旋翼400连接，当主传动件110相对于主轴200发生倾斜时，主传动件110带动第二从传动件130发生倾斜，从而使得第二旋翼400的攻角在第三连接部132的带动下发生变化。
58.如图2、图4所示，具体地，第三连接部132为4个，4个第三连接部132均与第二装配环131的外壁固定连接，且每相邻两个第三连接部132之间的角度为90
°
，每个第三连接部132与第二旋翼400都通过第三连杆410连接，当第二从传动件130在主传动件110的带动下倾斜时，第二从传动件130能够通过第三连杆410带动第二旋翼400倾斜，使得第二旋翼400的攻角发生改动。
59.进一步地，第二装配环131的内壁与安装部111的外壁之间形成有第二安装间隙；倾斜盘机构100还包括第二轴承160，第二轴承160设置于第二安装间隙内。第二轴承160能够保证第二从传动件130相对于主传动件110稳定地转动，如此，在第二旋翼400转动时，第二旋翼400能够顺利带动第二从传动件130转动，防止第二从传动件130与主传动件110之间因具备较大的摩擦力而影响飞行。
60.具体到本实施例中，第二轴承160为深沟球轴承。
61.进一步地，第二轴承160的内外侧分别与安装部111的外侧壁以及第二装配环131的内壁相抵，如此，第二从传动件130能够在第二轴承160的作用下与主传动件110连接在一起，并且主传动件110在倾斜时，能够带动第二从传动件130随之倾斜。
62.进一步地，倾斜盘机构100还包括顶圈170，顶圈170固定地套设于安装部111外，且顶圈170的两端分别与第一轴承150以及第二轴承160相抵，顶圈170用于实现第一轴承150以及第二轴承160的定位，并将第一轴承150与第二轴承160分开。
63.如图3所示，第二轴承160与第一轴承150沿安装孔113的轴向间隔设置，第一轴承150的内外侧分别与安装部111的外侧壁以及第一装配环121的内壁相抵，第二轴承160的内外侧也分别与安装部111的外侧壁以及第二装配环131的内壁相抵，第二轴承160远离第一轴承150的一端与安装部111的外壁的凸缘相抵，另一端与顶圈170相抵，第一轴承150靠近第二轴承160的一端与顶圈170远离第一轴承150的一端相抵。如此，第一从传动件120以及
第二从传动件130能够分别在第一轴承150以及第二轴承160的作用下与主传动件110实现限位，使得当主传动件110在倾斜时，第一从传动件120以及第二从传动件130能够随之倾斜。
64.一实施例还涉及一种飞行器，包括如上所述的飞行模块。
65.其中，所述的飞行器可以是无人直升机。
66.如图1与图2所示，上述的飞行器中，在主传动件110受到驱动机构500的控制而倾斜时，主传动件110能够带动第一从传动件120以及第二从传动件130随主传动件110一起倾斜，第一从传动件120以及第二从传动件130在倾斜时能够分别改变第一旋翼300以及第二旋翼400的攻角。如此，可以改变飞行器的飞行方向。
67.结合图2与图3，另外，在上述的飞行器利用了上述的倾斜盘机构100，在上述的倾斜盘机构100中，用于控制第一旋翼300的攻角的第一从传动件120以及用于控制第二旋翼400的攻角的第二从传动件130通过主传动件110以及关节轴承140整合在一起，极大地简化了结构。相较于传统的方案中，用于控制第一旋翼300的倾斜盘以及用于控制第二旋翼400的倾斜盘分开设置，且这两个倾斜盘通过连杆机构连接在一起的结构，降低了安装的精度要求，简化了调试过程，并且提高了控制精度(传统方案中两个倾斜盘通过连杆机构连接，连杆机构不利于精度的控制)。并且，由于在本技术中，用于控制第一旋翼300的攻角的第一从传动件120以及用于控制第二旋翼400的攻角的第二从传动件130通过主传动件110以及关节轴承140整合在一起，可以使得飞行器的结构更加紧凑，从而减小第一旋翼300和/或第二旋翼400到飞行器质心的距离，进而降低了第一旋翼300和/或第二旋翼400的气动干扰力矩，提高了飞行器的飞行平稳性。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。