专利名称：共轴双桨玩具直升机的转向控制结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于玩具直升机的技术领域，具体涉及一种应用于共轴双桨玩具直升机(包括航模直升机)的转向控制结构。
背景技术：
共轴双桨玩具直升机设有上下双层螺旋桨而没有设置尾桨。正常飞行时，上下双层螺旋桨反向旋转，对机身产生的旋转力矩大小相等而方向相反，可以相互抵消对机身的旋转力矩，使机身方向保持不变。而现有共轴双桨玩具直升机转弯时，是依靠上下双层螺旋桨的速度差实现的，当上下双层螺旋桨转速不同时，它们对机身的旋转力矩产生差异，因而可使机身的方向转动，即产生转弯动作。为了使上下双层螺旋桨能够产生不同速度，现有共轴双桨玩具直升机的上下双层螺旋桨必须分别由不同电机驱动，即意味着需要设置两台电 机，无疑增加了整机重量和成本，整体结构复杂。
发明内容本实用新型的目的是为了克服上述问题而提供一种共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，它在双层螺旋桨旋转速相同的情况下可以实现转弯。为实现上述目的，本实用新型的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构包括机身，机身上安装有内外互套的两根螺旋桨转轴，其中位于内层的螺旋桨转轴为小主轴，位于外层的螺旋桨转轴为空心轴，小主轴套设于空心轴中，小主轴上端安装有上层螺旋桨组件，空心轴上端安装有下层螺旋桨组件，下层螺旋桨组件包括下旋翼头和两根下螺旋桨叶，下旋翼头和空心轴固定连接；其主要特征在于，下旋翼头设有两根水平短轴，水平短轴的轴向为下螺旋桨叶的长向，每根下螺旋桨叶可转动地安装在一根水平短轴上而可调节桨距角；在空心轴外围安装有上轴套、下轴套，上轴套和空心轴两者在周向上固定连接而在轴向上活动连接，上轴套和下轴套两者在周向上活动连接而在轴向上固定连接；下轴套与空心轴在轴向上和周向上均活动连接；机身上还安装有驱动下轴套竖向移动的电磁驱动装置；两根下螺旋桨叶和上轴套之间还分别连接有一根调节桨距角的拉杆，两根拉杆对称布置在螺旋桨转轴两侧。较好的是，空心轴和小主轴由同一电机反向驱动。所述电磁驱动装置包括线圈及环形磁铁，环形磁铁可上下活动地安装在空心轴外围，线圈固定在机身上，环形磁铁和线圈之间形成环形气隙；环形磁铁与所述下轴套固定连接。在机身上还固定安装有磁吸部件；当线圈断电时，环形磁铁和磁吸部件互相吸合；当线圈通电时，线圈产生的磁力线带动环形磁铁离开磁吸部件。所述磁吸部件位于环形磁铁下方。所述电磁驱动装置包括环形磁铁及线圈，线圈可上下活动地安装在空心轴外围，环形磁铁固定在机身上，线圈和环形磁铁之间形成环形气隙，线圈与所述下轴套固定连接。[0010]在上轴套上还安装有两根下平衡杆。所述电机连接有第一直齿轮，所述空心轴同轴固定连接有第二直齿轮，所述小主轴同轴固定连接有第三直齿轮，第一直齿轮和第二直齿轮之间设有第一传动机构，第一直齿轮和第三直齿轮之间设有第二传动机构，第二直齿轮和第三直齿轮的转动方向相反。所述电机连接有第一锥形齿轮，所述空心轴同轴固定连接有第二锥形齿轮，所述小主轴同轴固定连接有第三锥形齿轮，第一锥形齿轮的轴向为水平方向，第二锥形齿轮、第三锥形齿轮分别和第一锥形齿轮啮合。上轴套和空心轴之间设有花键使两者在周向上固定连接，上轴套松配合地套在空心轴外围使两者在轴向上活动连接。本实用新型具有以下优点和效果I、本实用新型首创性地提出一种直升机转弯控制结构，只调节下螺旋桨叶的桨距 角就能够实现转弯。正常飞行时，电磁驱动装置通过下轴套、上轴套将拉杆调节在中间平衡位置，使下螺旋桨叶对机身的旋转力矩大小刚好等于上螺旋桨叶对机身的旋转力矩，实现机身方向稳定不变；当需要转向时，只需利用电磁驱动装置使拉杆竖向移动，改变下螺旋桨叶的桨距角，使下螺旋桨叶对机身的旋转力矩大小不再等于上螺旋桨叶对机身的旋转力矩，机身的方向就产生转动，即产生转弯动作。2、只需一台电机就能驱动上下双层螺旋桨反向转动，且能实现转弯，因而整体重量轻、减少构件数量、节省成本，简单巧妙，操控方便，故障率低。
图I是本实用新型一种具体实施例的整体结构示意图。图2是图I所示实施例的剖面结构示意图。图3是图2中B-B剖面结构示意图。图4是图2中局部结构示意图。图5是图4中A-A剖面结构示意图。图6是利用拉杆调节下螺旋桨叶桨距角的原理示意图。图7是本实用新型第二种具体实施例的共轴双桨驱动结构示意图。图8是本实用新型第二种具体实施例的电磁驱动装置结构示意图。
具体实施方式
实施例一图I、图2、图3、图4所示，该共轴双桨玩具直升机的转向控制结构包括机身3，机身上安装有内外互套的两根螺旋桨转轴，其中位于内层的螺旋桨转轴为小主轴1，位于外层的螺旋桨转轴为空心轴2，小主轴I套设于空心轴2中，小主轴I上端安装有上层螺旋桨组件11和上平衡杆12，空心轴2上端安装有下层螺旋桨组件，下层螺旋桨组件包括下旋翼头和两根下螺旋桨叶22，每根下螺旋桨叶的近中心端设有桨叶安装头23 ;下旋翼头设有两根水平短轴21，水平短轴的轴向为下螺旋桨叶的长向，下旋翼头的水平短轴21和空心轴2固定连接。每根下螺旋桨叶22和对应的一根水平短轴21之间利用桨叶安装头23连接起来，其中桨叶安装头23的一端夹在水平短轴21周围而可绕该水平短轴转动，如图6箭头η所示，桨叶安装头23的另一端与下螺旋桨叶22连接，这样下螺旋桨叶22就可转动地安装在该水平短轴21上，可以调节桨距角。图4所示,在空心轴2外围安装有上轴套4、下轴套5 ;图5所示,上轴套4和空心轴2之间设有花键24使两者在周向上固定连接，上轴套4松配合地套在空心轴2外围使两者在轴向上(即竖向上)活动连接。上轴套4和下轴套5两者在周向上活动连接而在轴向上固定连接，即两者可相对转动，但在竖直方向上连接在一起而不能分开。而下轴套5与空心轴2在轴向上和周向上均活动连接。图I所示，在上轴套4上还安装有两根下平衡杆25。图2、图3、图4所示，机身上还安装有驱动下轴套5竖向移动的电磁驱动装置，该电磁驱动装置包括线圈6及环形磁铁7，环形磁铁7可上下活动地安装在空心轴2外围，线圈6固定在机身3上，环形磁铁7和线圈6之间形成环形气隙；下轴套5的下端位于环形磁铁7和空心轴2之间，环形磁铁7与下轴套5的下端固定连接在一起，下轴套的下端松配合地套在空心轴2外围。两根下螺旋桨叶22和上轴套4之间还分别连接有一根调节桨距角 的拉杆8，两根拉杆8对称布置在螺旋桨转轴两侧。图2、图3所示，空心轴2和小主轴I由同一电机9反向驱动。其中电机9连接有第一直齿轮91，空心轴2同轴固定连接有第二直齿轮92，所述小主轴同轴固定连接有第三直齿轮93，第一直齿轮91和第二直齿轮92之间设有由多个外啮合直齿轮外啮合组成的第一传动机构，第一直齿轮91和第三直齿轮之间设有由多个直齿轮组成的第二传动机构，第一传动机构的直齿轮数量为a,第二传动机构的直齿轮数量为b,且a和b两者其中一个为奇数(实施例一中a为3个直齿轮)，另一个为偶数(实施例一中b为2个直齿轮)，这样第二直齿轮92和第三直齿轮93的转动方向便相反。上述实施例一的使用方法如下正常飞行时，电机9的第一直齿轮91驱动第二直齿轮92和第三直齿轮93反向转动，使空心轴2和小主轴I反向转动,带动上下双层螺旋桨反向转动；与此同时,空心轴2还带动上轴套4、上平衡杆12、两根拉杆8同步转动。在正常飞行过程中，还对线圈6施加一个稳定的电流，使线圈产生一个稳定磁场，线圈便会使环形磁铁7稳定在一个平衡位置，带动下轴套5、上轴套4、两根拉杆8稳定在一个平衡位置，两根下螺旋桨叶22的桨叶安装头23也固定平衡位置，两根下螺旋桨叶22的桨距角也固定在一个平衡值，使上下双层螺旋桨对机身产生的旋转力矩大小相等而方向相反，可以相互抵消对机身的旋转力矩，使机身方向保持不变。当需要转弯时，改变线圈的电流，使线圈磁场改变，电磁场驱动环形磁铁7竖向移动(可向上或向下移动，取决于线圈的电流改变的情况)，环形磁铁7便带动下轴套5、上轴套4、两根拉杆8竖向移动(可向上或向下移动，如图6箭头m所示)，两根下螺旋桨叶22的桨叶安装头23绕水平短轴21转动(如图6箭头η所示)，下螺旋桨叶的桨距角便随之改变(可变大或变小)，使下层螺旋桨对机身产生的旋转力矩大于或小于上层螺旋桨，于是机身的机头向左或向右旋转，即能够向左或向右两个方向转弯。实施例二在实施例二中，电机驱动空心轴2和小主轴I的结构与实施例一有所不同，如图7所示电机9连接有第一锥形齿轮94，所述空心轴2同轴固定连接有第二锥形齿轮95，所述小主轴I同轴固定连接有第三锥形齿轮96,第一锥形齿轮的轴向为水平方向，第二锥形齿轮、第三锥形齿轮分别和第一锥形齿轮啮合。另外，在实施例二中，电磁驱动装置驱动下轴套5的结构与实施例一有所不同，如图8所示在机身上还固定安装有磁吸部件97，该磁吸部件为固定磁铁，位于环形磁铁7下方；当线圈断电时，环形磁铁7和磁吸部件97互相吸合；当线圈6通电时，线圈6产生的磁力线带动环形磁铁7离开磁吸部件97。上述实施例二的使用方法如下正常飞行时，电机9的第一锥形齿轮94驱动第二锥形齿轮95、第三锥形齿轮96反向转动，使空心轴2和小主轴I反向转动,带动上下双层螺旋桨反向转动；空心轴2还带动上轴套4、上平衡杆12、两根拉杆8同步转动。在正常飞行过程中，线圈6不通电，固定磁铁97和环形磁铁7互相吸合，使环形磁铁7稳定在一个位置，带动下轴套5、上轴套4、两根拉杆8稳定在一个位置，两根下螺旋桨叶22的桨距角也保持固定不变而保持为一个平衡值，使上下双层螺旋桨对机身产生的旋转力矩大小相等而方向相反，可以相互抵消对机身的旋 转力矩，使机身方向保持不变。当需要转弯时，对线圈6通电，使线圈磁场改变，电磁场驱动环形磁铁7向上移动(只能单向移动)，环形磁铁7便带动下轴套5、上轴套4、两根拉杆8竖向移动(只能单向移动)，两根下螺旋桨叶22的桨距角便随之改变(只能单向改变)，使下层螺旋桨对机身产生的旋转力矩不再等于上层螺旋桨，于是机身的机头旋转(只能单向转弯)。其余与实施例一相同。实施例三在实施例三中，电磁驱动装置驱动下轴套的结构与实施例一有所不同，即将实施例一的环形磁铁及线圈位置对调线圈可上下活动地套在空心轴外围，而环形磁铁固定在机身上，线圈和环形磁铁之间形成环形气隙，线圈与所述下轴套的下端固定连接；其余与实施例一相同。
权利要求1.一种共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，包括机身，机身上安装有内外互套的两根螺旋桨转轴，其中位于内层的螺旋桨转轴为小主轴，位于外层的螺旋桨转轴为空心轴，小主轴套设于空心轴中，小主轴上端安装有上层螺旋桨组件，空心轴上端安装有下层螺旋桨组件，下层螺旋桨组件包括下旋翼头和两根下螺旋桨叶，下旋翼头和空心轴固定连接；其特征在于下旋翼头设有两根水平短轴，水平短轴的轴向为下螺旋桨叶的长向，每根下螺旋桨叶可转动地安装在一根水平短轴上而可调节桨距角；在空心轴外围安装有上轴套、下轴套，上轴套和空心轴两者在周向上固定连接而在轴向上活动连接，上轴套和下轴套两者在周向上活动连接而在轴向上固定连接；下轴套与空心轴在轴向上和周向上均活动连接；机身上还安装有驱动下轴套竖向移动的电磁驱动装置；两根下螺旋桨叶和上轴套之间还分别连接有一根调节桨距角的拉杆，两根拉杆对称布置在螺旋桨转轴两侧。
2.根据权利要求I所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于空心轴和小主轴由同一电机反向驱动。
3.根据权利要求I或2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于所述电磁驱动装置包括线圈及环形磁铁，环形磁铁可上下活动地安装在空心轴外围，线圈固定在机身上，环形磁铁和线圈之间形成环形气隙；环形磁铁与所述下轴套固定连接。
4.根据权利要求3所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于在机身上 还固定安装有磁吸部件；当线圈断电时，环形磁铁和磁吸部件互相吸合；当线圈通电时，线圈产生的磁力线带动环形磁铁离开磁吸部件。
5.根据权利要求4所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于所述磁吸部件位于环形磁铁下方。
6.根据权利要求I或2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于所述电磁驱动装置包括环形磁铁及线圈，线圈可上下活动地安装在空心轴外围，环形磁铁固定在机身上，线圈和环形磁铁之间形成环形气隙，线圈与所述下轴套固定连接。
7.根据权利要求I或2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于在上轴套上还安装有两根下平衡杆。
8.根据权利要求2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于所述电机连接有第一直齿轮，所述空心轴同轴固定连接有第二直齿轮，所述小主轴同轴固定连接有第三直齿轮，第一直齿轮和第二直齿轮之间设有第一传动机构，第一直齿轮和第三直齿轮之间设有第二传动机构，第二直齿轮和第三直齿轮的转动方向相反。
9.根据权利要求2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于所述电机连接有第一锥形齿轮，所述空心轴同轴固定连接有第二锥形齿轮，所述小主轴同轴固定连接有第三锥形齿轮，第一锥形齿轮的轴向为水平方向，第二锥形齿轮、第三锥形齿轮分别和第一锥形齿轮哨合。
10.根据权利要求I或2所述的共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，其特征在于上轴套和空心轴之间设有花键使两者在周向上固定连接，上轴套松配合地套在空心轴外围使两者在轴向上活动连接。
专利摘要一种共轴双桨玩具直升机的转向控制结构，包括机身，机身上安装有内外互套的两根螺旋桨转轴，其下旋翼头设有两根水平短轴，每根下螺旋桨叶可转动地安装在一根水平短轴上而可调节桨距角；在空心轴外围安装有上轴套、下轴套；机身上还安装有驱动下轴套竖向移动的电磁驱动装置；两根下螺旋桨叶和上轴套之间还分别连接有一根调节桨距角的拉杆，两根拉杆对称布置在螺旋桨转轴两侧；空心轴和小主轴由同一电机反向驱动。本实用新型首创性地提出一种直升机转弯控制结构，它只调节下螺旋桨叶的桨距角就能够实现转弯，只需一台电机，因而整体重量轻、节省成本，简单巧妙，操控方便，故障率低。
文档编号A63H31/08GK202569557SQ20122011722
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者韩戈耘 申请人:汕头市博迪科技有限公司