一种可倾转机翼及无人机

技术领域

本发明实施例涉及无人机技术领域，特别是涉及一种可倾转机翼及无人机。

背景技术

目前，水平固定翼飞行器能够完成高速、稳定的长距离航行，但其长距离滑行以获取较高的初速才能实现起飞，对起飞场地要求高，同时水平固定翼飞行器会具有失速度、不能垂直起降或悬停的弊端。而垂直固定翼飞行器具有垂直起降、空中悬停以及无需复杂的起飞条件，但存在不能高速、高效航行的弊端。为了兼顾垂直起降、空中悬停并且能够高速高效航行，目前出现机翼可倾转无人机，机翼可倾转无人机通过在机翼配置倾转电机,由倾转电机驱动动力装置旋转，以实现动力装置可在水平和垂直方向转动。

而发明人在实现本发明实施例的过程中，发现：目前，机翼可倾转无人机中用于给动力装置供电的线缆是沿倾转电机的转轴布置，当倾转电机转动时，线缆会缠绕在倾转电机的转轴上，并且跟随倾转电机的转轴不断折叠和打开，线缆容易扯断。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种可倾转机翼及无人机，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种可倾转机翼，包括：机翼本体、翼尖、动力装置、线缆、转轴和驱动机构。所述动力装置安装于所述翼尖；所述线缆的一端与所述动力装置连接；所述转轴分别与所述机翼本体和翼尖转动连接，所述转轴沿轴向设置有通孔，所述线缆的另一端穿过所述通孔延伸至所述机翼本体内；所述驱动机构用于驱动所述翼尖以所述转轴为轴转动，以使所述动力装置可相对于所述机翼本体在预设第一位置和预设第二位置之间切换。

在一种可选的方式中，所述驱动机构包括第一驱动装置、驱动片和滑槽；所述第一驱动装置安装于所述机翼本体，所述滑槽设于所述翼尖，所述第一驱动装置的驱动轴与所述驱动片连接，所述驱动片背离所述第一驱动装置的一表面设置滑台，所述滑台插接于所述滑槽内，所述滑台可沿滑槽滑动，在所述第一驱动装置驱动所述驱动片转动，所述滑台沿所述滑槽滑动，从而带动所述翼尖相对于机翼本体转动。

在一种可选的方式中，所述机翼本体包括第一支撑架和机翼壳，所述第一支撑架收容于机翼壳，所述翼尖包括第二支撑架和翼尖壳，所述第二支撑架收容于翼尖壳；所述转轴与所述第一支撑架固定，所述转轴与第二支撑架转动连接，所述第一驱动装置安装于所述第一支撑架，所述滑槽设置于所述第二支撑架。

在一种可选的方式中，所述第一支撑架设置有第一通孔，所述第二支撑架设置有第二通孔，所述转轴依次穿过所述第一通孔和第二通孔，其中，所述转轴固定于第一通孔，并且所述转轴可在所述第二通孔内转动。

在一种可选的方式中，所述转轴的一端设置有第一卡槽，所述转轴的另一端设置有第二卡槽；所述可倾转机翼还包括第一卡簧和第二卡簧，所述第一卡簧卡接于所述第一卡槽，并且所述第一卡簧部分凸出于所述第一卡槽，所述第一卡簧凸出于所述第一卡槽的部分抵接于所述第一支撑架背离所述第二支撑架的一侧，所述第二卡簧卡接于所述第二卡槽，并且所述第二卡簧部分凸出于所述第二卡槽，所述第二卡簧凸出于所述第二卡槽的部分抵接于所述第二支撑架背离所述第一支撑架的一侧。

在一种可选的方式中，所述第一通孔的数量为两个，所述第二通孔的数量为两个；所述第一支撑架包括第一连杆、第一安装板和第二安装板，所述第一连杆的两端分别与第一安装板和第二安装板固定，一所述第一通孔设置于所述第一安装板，另一所述第一通孔设置于所述第二安装板；所述第二支撑架包括第二连杆、第三安装板和第四安装板，所述第二连杆的两端分别与第三安装板和第四安装板固定，一所述第二通孔设置于所述第三安装板，另一所述第二通孔设置于所述第四安装板；所述转轴依次穿过两个所述第一通孔和两个第二通孔；所述第一驱动装置安装于第一安装板，所述第一驱动装置的驱动轴穿过所述第二安装板后与所述驱动片固定，所述滑槽设置于所述第三安装板面向所述第二安装板的一表面。

在一种可选的方式中，所述第二安装板面向所述第三安装板的一表面设置有收容缺口，在所述机翼本体和翼尖齐平时，所述第二安装板和第三安装板贴合，所述驱动片收容于所述收容缺口内。

在一种可选的方式中，所述滑台为圆柱体。

在一种可选的方式中，所述第一支撑架和第二支撑架使用桁架结构。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的另一个技术方案是：提供一种无人机，包括上述方式任意一项所述的可倾转机翼。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例的可倾转机翼包括：机翼本体、翼尖、动力装置、线缆、转轴和驱动机构。所述动力装置安装于所述翼尖，所述线缆的一端与所述动力装置连接，所述转轴分别与所述机翼本体和翼尖转动连接，所述转轴沿轴向设置有通孔，所述线缆的另一端穿过所述通孔延伸至所述机翼本体内，所述驱动机构用于驱动所述翼尖以所述转轴为轴转动，以使所述动力装置可相对于所述机翼本体在预设第一位置和预设第二位置之间切换，实现动力装置在水平状态和垂直状态之间切换，由于所述线缆是穿过所述转轴延伸至机翼本体，且所述驱动机构和所述线缆分离，以使所述线缆不会随驱动机构的倾转运动而缠绕驱动机构的驱动轴，也不会沿驱动机构的驱动轴不断折叠打开，降低所述线缆被扯断的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例的可倾转机翼局部立体图；

图2是本发明实施例的可倾转机翼局部剖视图；

图3是本发明实施例的机翼本体及转轴装配图；

图4是本发明实施例的翼尖、动力装置及转轴装配图；

图5是本发明实施例的转轴、第一卡簧及第二卡簧分解图；

图6是本发明实施例的图5的A部放大图；

图7是本发明实施例的转轴与其他部件的装配示意图；

图8是本发明实施例的可倾转机翼的局部分解图；

图9是本发明实施例的驱动装置的立体图；

图10是本发明实施例的驱动装置的部分示意图；

图11是本发明实施例的驱动装置另一工作姿态的示意图；

图12是本发明实施例的无人机的示意图；

图13是本发明实施例的无人机的另一工作姿态的示意图。

可倾转机翼1的附图标号说明如下：

具体实施例

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书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。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，所述可倾转机翼1包括：机翼本体10、翼尖20、动力装置30、线缆40、转轴50、驱动机构60、第一卡簧70和第二卡簧80。所述动力装置30安装于所述翼尖20，所述动力装置30用于提供动力，所述转轴50分别与所述机翼本体10和翼尖20转动连接，所述线缆40的一端与所述动力装置30连接，所述线缆40的另一端穿过所述转轴50延伸至所述机翼本体10内，所述线缆40给所述动力装置30供给电能及传递信号。所述第一卡簧70和所述第二卡簧80卡接于所述转轴50两端，并且第一卡簧70抵接机翼本体10内表面，第二卡簧80抵接翼尖20的内表面，对翼尖20机翼本体10进行限位，以使翼尖20相对于机翼本体10转动时，翼尖20和机翼本体10保持贴合，不会出现分离的情况。所述驱动机构60安装机翼本体10，并且驱动机构60与所述翼尖20连接，所述翼尖20可在所述驱动机构60的驱动下，相对于所述机翼本体10在第一预设位置和第二预设位置之间切换，实现动力装置30在水平状态和垂直状态之间切换。

对于上述机翼本体10，如图3所示，所述机翼本体10包括机翼壳11和第一支撑架12。所述第一支撑架12收容于所述机翼壳11内部，第一支撑架12用于安装转轴50和驱动机构60。

第一支撑架12包括第一连杆122、第一安装板123和第二安装板124，所述第一连杆122分别与所述第一安装板123和第二安装板124固定，所述第一支撑架12呈桁架结构，这种结构主要承受较大的轴向拉力或压力，所受到的轴力分布均匀，对比使用相同材料的实腹梁结构，可以减轻自重和增大刚度。第一安装板123和第二安装板124均设置有第一通孔121，即:第一通孔121有两个，一所述第一通孔121设于所述第一安装板123上，另一所述第一通孔121设于所述第二安装板124上，两个第一通孔121用于供转轴50插接，所述转轴50的一端穿过一所述第一通孔121，所述转轴50的中部穿过另一所述第一通孔121，以使所述转轴50固定在所述第一安装板123和第二安装板124上，转轴50同时承载在所述第一安装板123和第二安装板124上，会更牢固，更稳定。在一些实施例中，所述第一通孔121的截面为切角矩形，转轴50插接于第一通孔121的部分的1的截面也呈切角矩形，以使当第一通孔121与所述转轴50配合时，均可限制所述转轴50的周向转动，更便于固定所述转轴50。所述第二安装板124背离第一安装板123的一表面设有收容缺口1241。收容缺口1241用于收容驱动机构60的部分元件。

可以理解的是：第一支撑架10的结构不限于上述结构，也可以为其它结构，第一通孔121的数量也不限定为两个也可以为一个,例如：第一支撑架10为实心的支撑块，第一通孔121仅有一个，并且第一通孔贯穿支撑块设置。

在一些实施例中，所述机翼壳11设有第一维修口(未标示)，机翼本体10还包括第一口盖111，所述第一口盖111盖设于所述第一维修口，而第一支撑架12位于第一维修口的下方，第一口盖111可以打开或者关闭第一维修口，从而方便用户检修所述转轴50和驱动机构60。

对于上述翼尖20，如图4所示，所述翼尖20包括翼尖壳21和第二支撑架22，所述第二支撑架22收容于所述翼尖壳20。

第二支撑架22包括第二连杆222、第三安装板223和第四安装板224，所述第二连杆222的两端分别与所述第三安装板223和第四安装板224固定。第三安装板223和第四安装板224均设置有第二通孔221，即：第二通孔221有两个，一所述第二通孔221设于所述第三安装板223上，另一所述第二通孔221设于所述第四安装板224上。所述转轴50的另一端穿过两个所述第二通孔221，并且转轴50可相对于第二通孔211转动，以使所述翼尖壳21可绕所述转轴50转动，在一些实施例中，所述第二通孔221的截面均为圆形，所述转轴50插接于第二通孔221内的部分也是圆形，以使所述转轴50可在第二通孔211内转动。

在一些实施例中，翼尖壳21还设置有第二维修口(图未示)，翼尖20还包括第二口盖211，所述第二口盖211设于所述翼尖壳21的第二维修口，用于打开或者关闭第二维修口，以方便检修位于翼尖20内的元件。

对于上述转轴50、第一卡簧70和第二卡簧80，如图5至图7所示，转轴50的一端插接并且固定于第一通孔121，转轴50的另一端插接于第二通孔221，并且转轴50可在第二通孔211内转动。所述转轴50的一端设有第一卡槽51，另一端设置有第二卡槽52，转轴50还延伸有两个第一限位块53。所述第一卡簧70卡接于所述第一卡槽51，并且所述第一卡簧70部分凸出于所述第一卡槽51，所述第一卡簧70凸出于所述第一卡槽51的部分抵接于所述第一支撑架12背离所述第二支撑架22的一侧，所述第二卡簧70卡接于所述第二卡槽22，并且所述第二卡簧80部分凸出于所述第二卡槽22，所述第二卡簧80凸出于所述第二卡槽52的部分抵接于所述第二支撑架22背离所述第一支撑架12的一侧。两个第一限位块53的外轮廓呈四方形，并且两个第一限位块53分别收容于第一通孔121内，第一限位块53与第一通孔121卡合，以使转轴50不可相对于第一通孔121转动。

可以理解的是，实现转轴50与第一支撑架12固定的方式不限于上述结构，还可以通过其它结构实现，例如：所述第一支撑架12还包括锁定杆(图未示)，所述锁定杆的数量为两个，所述第一安装板123和第二安装板124上还设有第四通孔(图未示)，所述转轴50上还设有第五通孔(图未示)，所述第四通孔和第五通孔的数量均为4个，所述第四通孔沿所述转轴50的径向设于所述第一安装板123和第二安装板124的四周，所述第五通孔与所述第四通孔对应设置与所述转轴50上，所述锁定杆交叉穿过所述第四通孔和第五通孔，所述锁定杆插接部分为榫卯结构。

对于上述驱动机构60，如图8至图11所示，所述驱动机构60包括第一驱动装置61、第一驱动片62和第一滑槽63。所述第一驱动装置61安装于第一安装板123，所述第一驱动装置61的驱动轴穿过所述第二安装板124后与所述第一驱动片62固定，第一驱动片62与第一驱动装置61的驱动轴垂直。所述第一驱动片62背离所述第一驱动装置61的一表面设有第一滑台621。所述第一滑槽63设置于所述第三安装板223面向所述第二安装板124的一表面，所述第一滑台621插接于所述第一滑槽63内，并且所述第一滑台621可沿所述第一滑槽63滑动，在所述第一驱动装置61驱动所述第一驱动片62转动，所述第一滑台621沿所述第一滑槽63滑动，从而带动所述翼尖20相对于机翼本体10转动，在一些实施例中，所述第一滑台621为圆柱体，有利于降低第一滑台621在第一滑槽63内滑动阻力。其中，在所述机翼本体10和翼尖20齐平时，所述第二安装板124和第三安装板223贴合，所述第一驱动杆62收容于所述收容缺口1241内，使得可倾转机翼1更美观。

需要说明的是，如图11所示，所述驱动机构60可以驱动所述翼尖20相对于所述机翼本体10，可以在以水平面为0度的正负130度内以任意角度倾转。

可以理解的是，上述驱动机构60的安装方式不限于上述方式，所述第三安装板223还设有收容槽(图未示)，所述驱动机构60还包括第二驱动装置(图未示)、第二驱动片(图未示)和第二滑槽(图未示)，其中，所述第二驱动片还设有第二滑台(图未示)，所述第二驱动装置安装于第四安装板224，所述第二驱动装置的驱动轴穿过所述第四安装板224后与所述第二驱动片固定，所述第二滑槽设置于所述第二安装板124面向所述第三安装板223的一表面，在所述机翼本体10和翼尖20齐平时，所述第二安装板124和第三安装板223贴合，所述第二驱动片收容于所述收容槽内，所述第二滑台插接于所述第二滑槽内，所述第二滑台可沿所述第二滑槽滑动，在所述第二驱动装置驱动所述第二驱动片转动，所述第二滑台沿所述第二滑槽滑动，从而带动所述翼尖20相对于机翼本体10转动。

在本发明实施例中，可倾转机翼1包括：机翼本体10、翼尖20、动力装置30、线缆40、转轴50和驱动机构60。所述动力装置30安装于所述翼尖20，所述线缆40的一端与所述动力装置30连接，所述转轴50分别与所述机翼本体10和翼尖20转动连接，所述转轴50沿轴向设置有通孔，所述线缆40的另一端穿过所述通孔延伸至所述机翼本体10内，所述驱动机构60用于驱动所述翼尖20以所述转轴50为轴转动，以使所述动力装置30可相对于所述机翼本体10在预设第一位置和预设第二位置之间切换，实现动力装置30在水平状态和垂直状态之间切换，由于所述线缆40是穿过所述转轴50的轴向的通孔延伸至机翼本体10，且所述驱动机构60和所述线缆40分离，以使所述线缆40不会随驱动机构60的倾转运动而缠绕驱动机构60的驱动轴，也不会沿驱动机构60的驱动轴不断折叠打开，降低所述线缆40被扯断的风险。

本发明实施例还提供一种无人机，如图12和图13所示，所述无人机包括上述的可倾转机翼1，对于可倾转机翼1的结构和功能请参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。