飞行器制造技术

本发明专利技术主要涉及一种飞行器(10)，该飞行器包括至少一个产生升力的旋翼(12、12a、12b)，能由驱动装置(16、16a、16b)在借助控制装置(18)的情况下使该旋翼响应，其中，该驱动装置(16、16a、16b)具有电动机式驱动的旋翼驱动轴(29)。本发明专利技术的特别性主要在于，所述驱动装置(16、16a、16b)具有多个电动机(25、26、27)，所述电动机共同驱动旋翼驱动轴(29)。

Aerocraft

【技术实现步骤摘要】
飞行器
本专利技术首先涉及一种按照权利要求1的前序部分的飞行器。
技术介绍
这样的飞行器已知例如称为无人机、多轴直升机或直升机，并且被多样性地使用。相应的飞行器由本申请人大规模地使用和开发。对于现有技术，参阅在后公开的专利申请DE102018101556A1和DE102017105956以及EP18161486，这些专利申请全部源于本申请人。这样的飞行器可以具有一个或多个旋翼。在多轴直升机中设有多个产生升力的旋翼。在直升机中通常设有一个产生升力的旋翼，或一个双旋翼，其中，附加地还可以设有以另外的较小的旋翼形式的方向舵或控制舵，但该方向舵或控制舵通常不产生升力或仅产生可忽略的升力。驱动装置可使所述旋翼响应，其中，这借助控制装置实现，所述控制装置配置给飞行器、尤其是飞行器的组成部分。所述控制装置例如可以控制驱动装置的转速和/或功率，以便引起飞行器的飞行位置的相应的改变。旋翼在中间连接旋翼驱动轴的情况下直接地或间接地被驱动。旋翼驱动轴在按照权利要求1的前序部分的现有技术的飞行器中由电动机驱动。
技术实现思路
基于具有权利要求1的前序部分的特征的飞行器，本专利技术的任务在于，这样进一步开发该飞行器，使得该飞行器也可在持久使用中被使用，和/或具有较高的使用寿命。本专利技术利用权利要求1的特征、尤其是利用特征部分的特征来解决该任务，并且据此其特征在于，所述驱动装置具有多个电动机，所述多个电动机共同驱动旋翼驱动轴。本专利技术的原理在于，旋翼不是(如在现有技术中那样)用仅一个电动机驱动，而是取而代之地设置多个电动机。这些电动机共同驱动旋翼驱动轴。尤其是，这些电动机与旋翼驱动轴的圆周、尤其是外圆周或内圆周配合作用，所述旋翼驱动轴为此例如可以具有齿部。这些电动机可以分别配置有一个小齿轮，该小齿轮与齿部相互作用。沿着旋翼驱动轴的圆周可以以这种方式设置多个作用区域，在所述作用区域上可以实施从相应的电动机的各个小齿轮到旋翼驱动轴上的力传递或准确地说是转矩的传递。在此，例如可以规定，旋翼驱动轴按照行星齿轮传动机构的太阳轮的形式设计，并且所述多个电动机分别经由小齿轮而与旋翼驱动轴配合作用，其中，所述小齿轮按照行星齿轮传动机构的行星轮的形式设置并且与太阳轮配合作用。然而特别性在于，电动机的小齿轮虽然是可转动的，但位置固定地设置在行星齿轮传动机构中。进一步有利地，所述多个电动机的这些小齿轮等距地沿着旋翼驱动轴的圆周或围绕旋翼驱动轴的转动轴线设置。旋翼的在现有技术中所需的要由仅唯一一个电动机施加的驱动功率按照本专利技术分摊到多个电动机上。这一方面能实现冗余地构成驱动装置。如果例如确定电动机故障或干扰或磨损形成，则其他的剩余的电动机可以承担故障的电动机的任务。另一方面，在需要时也可以实现较高的旋翼驱动功率，因为所述多个电动机的功率相加。最后，尤其是也实现飞行器的较高的使用寿命或耐久性，因为不那样强烈地加载各个电动机。例如在用作无线电网络的飞行用天线杆的意义中或在避雷设备的意义中，如在本申请人的开头所描述的、在后公开的专利申请中所说明的那样，也改善飞行器的持久使用。最后本专利技术已确定，电动机老化的主要原因在于构件的过度加热和机械轴承的高负载。在此，本专利技术进一步认识到，在大的功率强的电动机中，构件的冷却随着越来越高的电机功率而变得更耗费，因为磁活性体积强烈地增加，但可用于冷却目的的表面积未以该程度增加。在现有技术中也出现在电机的旋转轴承中的高负载，尤其是由于存在的作用到电机轴上的弯曲力矩而出现在电机的旋转轴承中的高负载。通过按照本专利技术将电动机分成多个小的电动机，可以实现对各个电动机的改善的冷却，因为在驱动功率相同的情况下按比例实现较大的、可供冷却目的使用的表面。行星齿轮传动机构虽然在机械运动学中原则上已知。但在这里，环绕的、围绕太阳轮设置的行星轮通常仅用于使驱动装置升速或降速、亦即改变转速，并且尤其是不位置固定地设置。按照本专利技术提供如下可能性：所述多个电动机、尤其是其相应的小齿轮等距地围绕旋翼驱动轴的转动轴线设置，从而可以实现旋翼轴的对称的支撑。由旋翼施加的弯曲力矩因此对称地经由支撑在空心轴上的多个电动机和太阳轮传递，并且由所述电动机承受，从而产生的弯曲力矩不具有加重的作用。通过按照本专利技术实现的紧凑的且对称的功率分摊，可以实现飞行器的较高的使用寿命。同时可以以低的制造费用制造飞行器。按照本专利技术的一种有利的实施方案，旋翼驱动轴间接地或直接地与旋翼连接。有利地，旋翼驱动轴构成为空心轴，并且构成为在传动系中的这样的元件，所述元件经由多个力传递区域或转矩传递区域或作用区域而与所述多个电动机连接。旋翼驱动轴可以直接地与旋翼连接，或在中间连接其他传递转矩的元件的情况下、必要时也在中间连接设置在旋翼驱动轴与旋翼之间的可能也带有转速降速或升速装置的传动装置的情况下而与该旋翼连接。有利地，旋翼驱动轴直接地与旋翼连接，从而旋翼驱动轴的转速对应于旋翼的转速。按照本专利技术的另一种有利的实施方案，旋翼驱动轴的转速与旋翼的转速是成比例的。在该实施形式中就此而言还设有附加的传动。按照本专利技术的另一种有利的实施方案，旋翼驱动轴的转动轴线与旋翼的转动轴线相同。在本专利技术的另外的实施方式中，旋翼驱动轴的转动轴线轴向平行于或横向于或倾斜于旋翼的转动轴线定向。在最后描述的专利技术实例中，就此而言在旋翼驱动轴与旋翼之间的驱动行程中还设有其他的转矩或力传递元件。在这点上要指出，旋翼可以具有仅一个或备选地多个旋翼叶片。按照本专利技术的另一种有利的实施方案，旋翼驱动轴按照空心轴的形式构成。该空心轴在重量小的情况下提供如下可能性，在其外圆周或内圆周上设置多个不同的力或转矩传递区域，在所述力或转矩传递区域上分别实现从所述多个电动机中的一个电动机到空心轴上的转矩传递。例如，旋翼驱动轴可以在其外圆周上或沿着其内圆周设有齿部。该齿部例如可以与电动机的小齿轮配合作用。有利地，所述多个电动机的多个小齿轮沿着空心轴的圆周设置，进一步有利地围绕旋翼驱动轴的转动轴线设置。进一步有利地，多个电动机、尤其是所述多个电动机的多个小齿轮以等距的布置结构围绕旋翼驱动轴的转动轴线设置，并且就此而言等距地在不同的力传递区域或转矩传递区域上作用在旋翼驱动轴上。由此实现对称的布置结构和相应对称的转矩传递。有利地，所述多个电动机以相同的转速转动。由此可以实现均匀地加载旋翼驱动轴。进一步有利地，所述多个电动机分别配置有一个小齿轮，该小齿轮与齿部啮合。由此实现在结构方面特别简单的结构型式。按照本专利技术的另一种有利的实施方案，相应的小齿轮配置有空转设备，该空转设备在电动机故障时允许小齿轮空转。该空转设备例如可以直接地设置在小齿轮上，或设置在小齿轮与电动机之间。该空转设备也可以在结构上备选的构造方案中沿着小齿轮和旋翼驱动轴的啮合齿部设置、例如通过小齿轮的齿和旋转轴的齿的齿面的相应的构造。空转设备确保在电动机故障时、例如在所属的电动机输出轴阻塞时，旋翼驱动轴可以由所述多个电动机的剩余的电动机继续驱动，而不会由于该电动机故障而发生旋翼驱动轴的转动运动的阻塞。按照本专利技术的另一种有利的实施方案，旋翼驱动轴按照行星齿轮传动系或行星齿轮传动机构的转动的太阳轮的形式构成。进一步有利地，所述多个电动机的小齿轮按照行星齿轮传动系或行星齿轮传动机构的位置固定地构成的行星轮的形式设置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.飞行器(10)，包括至少一个产生升力的旋翼(12、12a、12b)，驱动装置(16、16a、16b)在借助控制装置(18)的情况下能使该旋翼响应，其中，该驱动装置(16、16a、16b)具有电动机式驱动的旋翼驱动轴(29)，其特征在于，所述驱动装置(16、16a、16b)具有多个电动机(25、26、27)，所述多个电动机共同驱动旋翼驱动轴(29)。

【技术特征摘要】
2018.03.29 DE 102018107586.31.飞行器(10)，包括至少一个产生升力的旋翼(12、12a、12b)，驱动装置(16、16a、16b)在借助控制装置(18)的情况下能使该旋翼响应，其中，该驱动装置(16、16a、16b)具有电动机式驱动的旋翼驱动轴(29)，其特征在于，所述驱动装置(16、16a、16b)具有多个电动机(25、26、27)，所述多个电动机共同驱动旋翼驱动轴(29)。2.按照权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述旋翼驱动轴(29)间接地或直接地与旋翼(12、12a、12b)连接。3.按照权利要求1或2所述的飞行器，其特征在于，所述旋翼驱动轴(29)的转速对应于旋翼(12、12a、12b)的转速或与旋翼的转速是成比例的。4.按照上述权利要求之一所述的飞行器，其特征在于，所述旋翼驱动轴(29)按照空心轴(31、57)的形式构成。5.按照上述权利要求之一所述的飞行器，其特征在于，所述旋翼驱动轴(29)在其外圆周上设有齿部(34)或具有内齿部(61)。6.按照上述权利要求之一所述的飞行器，其特征在于，所述多个电动机(25、26、27)以彼此相对置的布置结构围绕旋翼驱动轴(29)的转动轴线(32)设置。7.按照上述权利要求之一所述的飞行器，其特征在于，所述多个电动机(25、26、27)和/或多个配置给所述电动机的小齿轮(30a、30b、30c)以等距的布置结构围绕旋翼驱动轴(29)的转动轴线(32)设置。8.按照上述权利要求之一所述的飞行器，其特征在于，所述多个电动机(25、26、27)和/或其小齿轮(30a、30b、30c)以相同的转速转动。9.按照权利要求5所述的飞行器，其特征在于，所述多个电动机(25、26、27)分别配置有一个小齿轮(30a、30b、30c)，该小齿轮与齿部(34、61)啮合。10.按照权利要求9所述的飞行器，其特征在于，相应的小齿轮(30a、30b、30c)配置有空转设备(46)，该空转设备在电动机故障时允许小齿轮空转。11.按照权利要求9或10所述的飞行器，其特征在于，所述旋翼驱动轴(29)按照行星齿轮传动系(37)的转动的太阳轮的形式构成，其中，所述多个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·里德尔，
申请(专利权)人：睿道通讯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE