一种传动装置以及飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种传动装置以及飞行器。

背景技术：

方向舵是指在飞行器的垂直尾翼上的可活动的翼面部分，用来实现飞行器的航向操纵并修正飞行器的航向和小角度转向，传统的飞行器采用“钢索+滚轮组”的传动装置实现对方向舵的操纵。

飞行员驾驶室和方向舵之间设置排布复杂的钢索和滚轮组，“钢索+滚轮组”的传动装置传动线路长，涉及零部件多，导致传动误差大，传动精度小。此外，钢索在不同温度和气候条件下，会发生不同程度的热冷缩，也会使传动装置产生卡滞，滚轮在长期的使用中会发生位置变化和磨损，也会使传动装置产生卡滞，卡滞现象会对方向舵的操纵产生致命后果，甚者导致机毁人亡。

基于此，亟待发明一种传动装置以及飞行器，以解决传动装置的零部件多、结构复杂、传动误差大、容易发生卡滞现象以及飞行器安全性能低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提出一种传动装置，该传动装置结构简单精巧、传动精度高、可靠性高且不易发生卡滞现象。

本实用新型的另一个目的是提出一种飞行器，结构简单精巧、传动精度高、可靠性高、不易发生卡滞现象且安全性能高。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种传动装置，包括：

支架，用于与垂直尾翼相连接；

驱动组件，包括驱动部以及转轴，所述驱动部固定在所述支架上，所述驱动部能驱动所述转轴相对所述支架转动；以及

安装组件，与所述转轴传动连接，所述安装组件用于安装方向舵。

作为优选，所述驱动组件还包括安装法兰，所述安装法兰设置在所述驱动部的上方，所述支架设置在所述安装法兰的上表面，所述支架与所述安装法兰通过多个第一固定件相固定。

作为优选，多个所述第一固定件沿所述安装法兰的周向均匀分布。

作为优选，所述支架呈“匚”型，所述支架包括依次相连接的第一板、第二板和第三板，所述安装法兰与所述第二板相固定，所述驱动部与所述安装法兰位于所述第一板、所述第二板以及所述第三板所形成的空间中。

作为优选，所述驱动组件还包括限位部，所述限位部设置在所述安装法兰上，所述支架上开设有与所述限位部的外周形状与尺寸相匹配的限位孔，所述限位部插接在所述限位孔中。

作为优选，所述安装法兰、所述限位部以及所述转轴同轴设置，所述转轴依次伸出所述安装法兰、所述限位部以与所述安装组件传动连接。

作为优选，所述安装组件包括传动部，所述传动部上开设有插接孔，所述插接孔的内部设置有内花键，伸出所述限位部的所述转轴的外周设置有与所述内花键相匹配的外花键，所述外花键插接在所述内花键中。

作为优选，所述安装组件还包括第二固定件，伸出所述限位部的转轴与所述传动部通过所述第二固定件相固定。

作为优选，所述安装组件还包括安装部，所述安装部包括安装板、调整块以及第三固定件，所述安装板与所述传动部相连接，所述安装板上依次放置所述调整块和所述方向舵，所述第三固定件将所述安装板、所述调整块以及所述方向舵固定，所述调整块的厚度可调。

一种飞行器，包括如上所述的传动装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的传动装置包括支架、驱动组件以及安装组件，支架与垂直尾翼相连接，驱动组件包括驱动部以及转轴，驱动部固定在支架上，驱动部能驱动转轴相对支架转动，安装组件与转轴传动连接，方向舵安装在安装组件上。与传统的“钢索+滚轮组”的传动装置相比，该传动装置结构简单精巧、传动精度高、可靠性高且不易发生卡滞现象。

本实用新型的飞行器，通过应用上述传动装置，结构简单精巧、传动精度高、可靠性高、不易发生卡滞现象且安全性能高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一提供的飞行器的结构示意图；

图2是实施例一提供的垂直尾翼、传动装置以及方向舵的连接关系示意图；

图3是实施例一提供的传动装置的结构示意图；

图4是实施例一提供的驱动组件的结构示意图；

图5是实施例一提供的支架的结构示意图；

图6是实施例一提供的安装组件的结构示意图；

图7是实施例二提供的垂直尾翼、传动装置以及方向舵的连接关系示意图；

图8是图7中a处的局部放大图。

图中标记如下：

100-垂直尾翼；200-传动装置；300-方向舵；400-机身；500-机翼；600-尾撑杆；700-起落架；

101-本体；102-安装架；103-螺杆结构；104-轴承；105-螺母结构；

1-支架；2-驱动组件；3-安装组件；

11-限位孔；12-第一板；13-第二板；14-第三板；15-第二安装孔；21-驱动部；22-转轴；23-安装法兰；24-限位部；31-传动部；32-安装部；

221-外花键；231-第一安装孔；311-插接孔；312-内花键；313-限位板；321-安装板；322-调整块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供一种飞行器，该飞行器可以为无人机或者有人机，本实施例针对无人机进行说明。为了方便对无人机的结构进行了解，结合图1对无人机的结构进行说明。如图1所示，该无人机包括机身400、机翼500、尾撑杆600、起落架700、垂直尾翼100以及方向舵300，其中，机身400的两侧均设置有机翼500，每个机翼500上均设置有沿机身400的长度方向延伸的尾撑杆600，两个尾撑杆600对称分布在机身400的两侧。每根尾撑杆600的下端设置还有能够收放的起落架700，当无人机需要着陆时，起落架700放下，起落架700上的滚轮与底面相接触，当无人机已经起飞成功后，起落架700收回，无人机在飞行过程中，能够有效避免风力对起落架700的作用，提高起落架700的使用寿命。每根尾撑杆600的后端设置有垂直尾翼100，垂直尾翼100上设置有能相对于其活动的方向舵300，方向舵300用来实现无人机的航向操纵，并修整无人机的航向和小角度转向。

传统的飞行器采用“钢索+滚轮组”的传动装置实现对方向舵的操纵。排布复杂的钢索和滚轮组飞行员驾驶室和方向舵之间，“钢索+滚轮组”的传动装置传动线路长，涉及零部件多，导致传动误差大，传动精度小。此外，钢索在不同温度和气候条件下，会发生不同程度的热冷缩，也会使传动装置产生卡滞，滚轮在长期的使用中会发生位置变化和磨损，也会使传动装置产生卡滞。卡滞现象会对方向舵的操纵产生致命后果，甚者导致机毁人亡。

为了解决上述问题，如图2所示，本实施例的无人机还包括传动装置200，垂直尾翼100与方向舵300通过传动装置200相连接，传动装置200能够驱动方向舵300相对垂直尾翼100转动一定角度。如图3和图4所示，本实施例的传动装置200包括支架1、驱动组件2以及安装组件3，其中，支架1与垂直尾翼100相连接，驱动组件2包括驱动部21以及转轴22，驱动部21固定在支架1上，驱动部21能驱动转轴22相对支架1转动，安装组件3与转轴22传动连接，方向舵300安装在安装组件3上，当驱动部21工作时，驱动部21带动转轴22相对支架1转动，转轴22带动安装组件3以及方向舵300相对支架1转动，使方向舵300产生飞控所需角度的偏转，从而实现了对无人机的方向舵300操纵，与传统的“钢索+滚轮组”的传动装置相比，该传动装置200结构简单精巧、传动精度高、可靠性高且不易发生卡滞现象。本实施例的驱动部21可以为单个电机，还可以为电机与减速器集成为一体的结构，任一种能够实现转动输出的结构均可。此外，本实施例提到的传动装置200不仅仅可以应用在无人机上，还能以用在其他类型的飞行器上。

为了实现将驱动组件2较稳固地安装到支架1上，驱动组件2还包括安装法兰23，安装法兰23设置在驱动部21的上方，支架1固定在安装法兰23的上表面，支架1与安装法兰23通过多个第一固定件相固定。通过设置安装法兰23，能有效扩大设置第一固定件的区域，通过设置多个第一固定件，能够实现将驱动组件2较稳定地固定在支架1。优选地，多个第一固定件沿安装法兰23的周向均匀分布，能够使得每个第一固定件的受力均匀，可以避免其中的某些第一固定件由于受力过大而导致的损坏，可以保证每个第一固定件较长的使用寿命，实现第一固定件对支架1与安装法兰23较好的固定效果。

具体而言，如图4所示，支架1上开设有四个第一安装孔231，如图5所示，支架1上开设有四个第二安装孔15，当支架1放置在安装法兰23的上表面时，每个第一安装孔231与每个第二安装孔15一一正对设置，第一固定组件在本实施例中可以为螺栓与螺母，螺栓的螺杆穿过第一安装孔231与第二安装孔15，螺母从螺杆的自由端旋拧到螺杆上，通过螺栓的螺栓头与螺母相配合，从而实现对支架1与安装法兰23的夹持固定效果。当然，在其他实施例中，第一固定组件还可以是螺钉、销钉等能够实现支架1与安装法兰23固定的结构。在其他实施例中，支架1和安装法兰23还可以通过焊接固定，能够减少第一固定组件的设置，可以有效减少传动装置200的零部件的数量。

优选地，如图5所示，支架1呈“匚”型，支架1包括依次相连接的第一板12、第二板13和第三板14，安装法兰23与第二板13相固定，驱动部21与安装法兰23位于第一板12、第二板13以及第三板14所形成的空间中，支架1能够对驱动部21与安装法兰23进行较好的遮挡作用，一方面能够保证传动装置200的美观性，另一方面支架1能够对驱动部21与安装法兰23起到防护作用，避免传动装置200其他零部件或者外界杂物对驱动部21与安装法兰23的损伤。

优选地，如图4所示，本实施例的安装法兰23为正四棱柱结构，由于安装法兰23有四个侧面，操作者手持相对设置的侧面，便能轻松将安装法兰23固定在支架1上，能够避免安装法兰23从操作者的手上松脱。优选地，安装法兰23的相邻的两个侧面通过倒角或圆角过渡相连接，从而避免相邻的两个侧面形成较锋利的尖角而刮伤操作者或者传动装置200的其他零部件，保证操作者的人身安全以及传动装置200的其他零部件的使用寿命。

优选地，如图4所示，驱动组件2还包括限位部24，限位部24设置在安装法兰23上，如图5所示，支架1上开设有与限位部24的外周形状与尺寸相匹配的限位孔11，如图3所示，限位部24插接在限位孔11中。由于限位部24的外周形状与尺寸与限位孔11的形状尺寸相匹配，能够实现驱动组件2与支架1的快速预装定位，提高第一安装孔231与每个第二安装孔15的对准精度，提高驱动组件2与支架1的安装效率。驱动组件2在驱动方向舵300运动的过程中，方向舵300由于惯性也会对转轴22以及驱动部21作用一个反作用力，优选地，限位部24与限位孔11之间为精度较高的间隙配合，限位孔11能够有效限制限位部24在周向的运动，可以避免转轴22发生较大摆动而导致的转轴22折断现象，提高转轴22的使用寿命，保证传动装置200的正常使用。

优选地，为了使驱动组件2内各个部分排布比较紧凑，如图4所示，安装法兰23、限位部24以及转轴22同轴设置，转轴22依次伸出安装法兰23、限位部24以与安装组件3传动连接。

为了方便对安装组件3的结构进行了解，现结合图3以及图6，对安装组件3的结构进行说明。如图3所示，安装组件3包括相连接的传动部31以及安装部32，其中，传动部31与转轴22传动连接，安装部32用于固定方向舵300。为了实现传动部31与转轴22较好的动力以及扭力的传递，如图4和图6所示，传动部31上开设有插接孔311，插接孔311的内部设置有内花键312，伸出限位部24的转轴22的外周设置有与内花键312相匹配的外花键221，外花键221插接在内花键312中。

如图3和图6所示，传动部31包括安装体以及限位板313，插接孔311开设在安装体上且为通孔，限位板313覆盖在插接孔311的上开口处且与安装体通过螺钉或者销钉固定。当转轴22插接在插接孔311时，转轴22的上表面与限位板313的下表面相抵接，安装体的下表面与限位部313的上表面间隙设置，当转轴22带动安装组件3转动时，能够避免安装体的下表面与限位部313的上表面发生摩擦现象，提高安装组件3相对于支架1的转动精度，能提高安装体以及限位部313的使用寿命，保证传动装置200的正常运行。

由于无人机的飞行姿态多变，如果图1中无人机的上端朝向地面，那么将会存在传动部31从转轴22上脱落的问题。为了解决上述问题，优选地，安装组件3还包括第二固定件，伸出限位部24的转轴22与传动部31通过第二固定件相固定，第二固定件能够有效限制传动部31与转轴22沿轴线方向的相对运动，无人机在多种姿态下飞行时，能够保证传动部31不会从转轴22上脱落。具体而言，第二固定件可以为销钉、螺栓或螺钉。

为了对安装部32的结构进行详细描述，如图3所示，安装部32包括安装板321、调整块322以及第三固定件，安装板321与传动部31相连接，安装板321上依次放置有调整块322和方向舵300，第三固定件将安装板、调整块322以及方向舵300固定。由于方向舵300会存在加工误差以及安装误差，导致安装在传动装置200上的方向舵300沿竖直方向的位置不精准，通过调整调整块322的厚度可调，能够实现对方向舵300沿竖直方向位置的微调。具体而言，可以通过更换不同厚度的调整块322或者对调整块322的上下表面进行磨削，以减少或消除装配时方向舵300与安装部32的安装误差，以便于方向舵300与传动装置200的安装。本实施例的传动装置200通过第一固定件能够实现驱动组件2与支架1的可拆卸连接，通过第三固定件能够实现方向舵300与安装组件3的可拆卸连接，所以本实施例的传动装置200能够安装到不同的飞行器上，以与不同型号的飞行器相匹配，通用性和适应性较好。

实施例二

本实施例提供一种传动装置200以及飞行器，该传动装置200以及飞行器与实施例一对应结构基本相同，主要不同在于：用于限制传动部31从转轴22脱落的结构不同。

如图7所示，垂直尾翼100包括本体101、安装架102、螺钉103以及螺母105。支架1与本体101的下部固定连接，本体101的上部设置有安装架102，方向舵300的底部固定在传动装置200的安装组件3上，方向舵300的顶部设置有螺杆结构103，螺杆结构103的顶端穿过并伸出安装架102，螺杆结构103的自由端上设置有螺母结构105，通过螺母结构105与安装组件3的配合，能够限制方向舵300与垂直尾翼100沿轴线方向的相对运动，避免方向舵300从垂直尾翼100上脱落，保证该飞行器能进行任意姿态的飞行。

优选地，如图8所示，为了避免螺杆结构103与安装架102发生磨损，垂直尾翼100还包括轴承104，轴承104设置在安装架102与螺杆结构103之间，轴承104能够保证方向舵300相对垂直尾翼100较顺滑的转动。

注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。