[发明专利]一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置

权利要求书

1.一种可变螺距的多旋翼无人机动力装置，包含机架臂(1)，所述机架臂(1)的末端安装有电机(3)和舵机(5)，另一端固定安装于多旋翼几何中心的电子舱结构(6)上，其特征在于，所述电机(3)的转子为空心传动轴(31)，所述空心传动轴(31)内部为旋转隔离空心轴(32)，所述旋转隔离空心轴(32)内安装有可进行活塞推拉运动的螺距调节杆(4)，所述螺距调节杆(4)与螺旋桨(2)转动相连，所述螺旋桨(2)包括两片桨叶(21)和变螺距机构；所述螺距调节杆(4)的上端和螺旋桨(2)的变螺距机构转动连接，所述螺距调节杆(4)的下端和舵机力臂(5a)转动连接；

所述空心传动轴(31)与旋转隔离空心轴(32)套接相连构成一个类轴承部件，所述空心传动轴(31)作为类轴承部件的外环构成电机转子，所述旋转隔离空心轴(32)作为类轴承部件的内环与电机定子固定相连，所述外环与所述内环之间放置两个保持架，所述两个保持架靠近空心传动轴(31)的两端，所述保持架内放置滚珠(33)，从而在空心传动轴(31)内部构成一个隔离转子转动的通道。

2.如权利要求1所述的可变螺距的多旋翼无人机动力装置，其特征在于，所述变螺距机构包括两个桨叶固定夹(221)、两个变距轴(222)和桨毂(223)；所述两片桨叶(21)安装在桨叶固定夹(221)上，所述桨叶固定夹(221)绕变距轴(222)转动以改变桨叶角；所述两个桨叶固定夹(221)上各设有变距联动轴(221a)，所述变距联动轴分别嵌入与螺距调节杆(4)相连的联动杆上的变距关节轴套孔(48),构成单自由度转动关节；所述桨毂(223)固定安装在电机(3)的空心传动轴(31)上，由空心传动轴(31)带动螺旋桨(2)转动，所述舵机(5)驱动螺距调节杆(4)进行活塞推拉运动。

3.如权利要求2所述的可变螺距的多旋翼无人机动力装置，其特征在于，所述螺距调节杆(4)包括同步转臂(49)和推拉杆(410)，所述同步转臂(49)的一端通过第一单自由度转动关节(41)连接第一联动杆(45)，另一端通过第二单自由度转动关节(42)连接第二联动杆(46)，所述同步转臂(49)的中间通过第四单自由度转动关节(44)和推拉杆(410)的上端转动相连，所述推拉杆(410)的下端通过第三单自由度转动关节(43)连接第三联动杆(47)，所述第一联动杆(45)、第二联动杆(46)和第三联动杆(47)的另一端均设有变距关节轴套孔(48)，所述第一联动杆(45)上的变距关节轴套孔(48)嵌入螺旋桨(2)的一个变距联动轴(221a)中组成第五单自由度转动关节，所述第二联动杆(46)上的变距关节轴套孔(48)嵌入螺旋桨(2)的另一个变距联动轴(221a)组成第六单自由度转动关节，所述第五单自由度转动关节、第六单自由度转动关节与第一单自由度转动关节(41)、第二单自由度转动关节(42)均在一个平面内转动，所述第三联动杆(47)上的变距关节轴套孔(48)和舵机力臂(5a)上的变距关节轴套孔通过外加一根关节轴组成第七单自由度转动关节，所述第七单自由度转动关节与第三单自由度转动关节(43)在同一个平面内转动，所述螺距调节杆(4)的同步转臂(49)可绕所述螺距调节杆(4)的推拉杆(410)转动，所述同步转臂(49)与螺旋桨(2)在一个平面内共轴同步转动，所述舵机(5)驱动螺距调节杆(4)使推拉杆(410)在旋转隔离空心轴(32)内做活塞推拉运动，从带动桨叶固定夹(221)绕变距轴(222)转动以改变螺旋桨螺距。

4.一种可变螺距的多旋翼无人机，其特征在于，包括多个如权利要求1～3任一项所述的可变螺距的多旋翼无人机动力装置，所述动力装置的数目为4以上的偶数，所述多个动力装置拼接在一起形成中心对称且轴对称的结构，所述多旋翼无人机的几何中心为电子舱结构(6)，沿圆周方向相邻的螺旋桨(2)旋转方向相反，位于对称轴线上的螺旋桨(2)旋转方向相同。