具有集成光管支撐構(gòu)件的旋翼飛機(jī)的制作方法
【專利說明】具有集成光管支撐構(gòu)件的旋翼飛機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)涉及并要求序列號(hào)為61/866，530、在2013年8月15日提交的名稱為aQUADCOPTER WITH INTEGRATED LIGHT PIPE SUPPORT MEMBERS” 的共同未決的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的提交日的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容為了所有目的通過引用并入本文。
[0003]發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)，且更具體地，本發(fā)明涉及對(duì)無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)的部件進(jìn)行裝配和保持，同時(shí)提高旋翼飛機(jī)的審美愉悅層面的裝置和方法。
[0005]相關(guān)技術(shù)描述
[0006]無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)是配置成用于飛行的螺旋槳驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程控制交通工具。關(guān)于無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)的特別重要的一些重要的設(shè)計(jì)考慮是飛行性能和穩(wěn)定性、用戶易于控制、耐用性、美觀和成本。無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)操作和外觀固有的數(shù)個(gè)特征增加妥善地處理這些設(shè)計(jì)考慮的難度。這是特別真實(shí)的，因?yàn)闊o(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)利用的螺旋槳的數(shù)量有所增加。
[0007]無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)難于操作的原因有數(shù)個(gè)。其一，無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)配置成在三維空間中運(yùn)動(dòng)，而不是二維空間。另外，無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)在例如當(dāng)從高海拔下降時(shí)的飛行過程中能夠達(dá)到驚人的速度，減少用戶更正航向的反應(yīng)時(shí)間以避免墜毀。
[0008]在飛行過程中，特別是當(dāng)在執(zhí)行飛行技巧時(shí)，或當(dāng)操作具有數(shù)個(gè)螺旋槳的旋翼飛機(jī)時(shí)，用戶還可能難于分辨無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)的方向，導(dǎo)致無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)從所有方面具有類似的外觀。飛行過程中無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)的方向的混亂增加用戶失去控制且隨后墜毀的可能性。
[0009]穩(wěn)定的飛行要求無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)主體足夠堅(jiān)硬以抵抗飛行過程中，特別是加速過程中的偏轉(zhuǎn)和扭曲。增加硬度通常涉及使用更多的材料且增加旋翼飛機(jī)的總體重量。通過使用堅(jiān)韌的材料且增加保護(hù)性部件使敏感部分與振動(dòng)和沖擊充分隔絕增強(qiáng)了耐用性，增加了重量。
[0010]然而，對(duì)于飛行交通工具而言，由于重量的增加降低性能，所以重量的增加是不期望的。而且，如果高功率或另外的推力產(chǎn)生部件被用于補(bǔ)償附加的重量，所增加的重量可能導(dǎo)致成本的增加。
[0011]無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)存在需要實(shí)現(xiàn)有同時(shí)提升飛行性能和穩(wěn)定性、用戶易于控制性和耐用性，而不產(chǎn)生成本或重量障礙，以及同時(shí)還并入期望的美學(xué)屬性的設(shè)計(jì)特征。
[0012]概述
[0013]提供的無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)是，通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性改善易于飛行和飛行性能，通過使用多功能、可配置且美觀的部件增強(qiáng)旋翼飛機(jī)的可視性和方位感知，同時(shí)還通過使用沖擊和振動(dòng)吸收部件增強(qiáng)耐撞擊損傷。
[0014]附圖簡(jiǎn)述
[0015]為了更徹底理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下的詳細(xì)描述，在附圖中:
[0016]圖1是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的透視圖；
[0017]圖2是為了清晰起見將吊艙蓋移除的四軸飛行器旋翼飛機(jī)的俯視圖；
[0018]圖3是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的仰視圖；
[0019]圖4是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的分解視圖；
[0020]圖5A是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的旋翼組件沿示出在圖2中的線5A-5A截取的第一橫截面視圖；
[0021]圖5B是第二緊固件組件沿示出在圖5A中的線5B-5B截取的橫截面視圖；
[0022]圖5C是第三緊固件組件沿示出在圖5B中的線5C-5C截取的橫截面視圖；
[0023]圖6A與圖6B分別是支撐構(gòu)件的透視圖與仰視圖；
[0024]圖7是第一壁的仰視圖，示出了線通道；
[0025]圖8是底腳的透視圖；
[0026]圖9是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的旋翼組件沿示出在圖2中的線5A-5A截取的第二橫截面視圖；
[0027]圖10是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的旋翼組件沿示出在圖2中的線5A-5A截取的第三橫截面視圖，其中線5A-5A穿過扭矩傳遞組件截?。?br>[0028]圖11A、圖1lB與圖1lC分別是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的基座的透視圖、俯視圖和后視圖；
[0029]圖12是為了清晰起見將基座移除的中心吊艙組件的仰視圖；
[0030]圖13A是四軸飛行器旋翼飛機(jī)的仰視圖；圖13B是沿線13B-13B截取的橫截面視圖，該視圖示出定位凹部;和
[0031]圖13C是沿線13C-13C截取的橫截面視圖，該視圖示出安裝在外殼內(nèi)的印刷電路板組件(PCBA)，該外殼由蓋和四軸飛行器旋翼飛機(jī)的基座形成。
[0032]詳細(xì)描述
[0033]在下面的描述中，陳述了大量的具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的更加全面的理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可以在沒有這些具體的細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)踐。在其它的例子中，為了不在不必要的細(xì)節(jié)處混淆本發(fā)明，熟知的元件已經(jīng)以示意圖或框圖的形式被示出。另外地，并且在大多數(shù)情況下，關(guān)于熟知的特征和元件的細(xì)節(jié)已經(jīng)被省略，因?yàn)檫@樣的細(xì)節(jié)被認(rèn)為對(duì)于獲得對(duì)本發(fā)明的完整的理解不是必要的，且這樣的細(xì)節(jié)被認(rèn)為在相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)。另外的細(xì)節(jié)被示出在附接至本文的附錄中，且為了所有目的通過引用并入。
[0034]首先參考圖1，無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)的特定實(shí)施方案，旋翼飛機(jī)1000被示出。根據(jù)示出的實(shí)施方案，旋翼飛機(jī)1000可以包括四個(gè)旋翼組件:第一旋翼組件100、第二旋翼組件200、第三旋翼組件300以及第四旋翼組件400。旋翼飛機(jī)1000還可以包括中心吊艙組件500。
[0035]第一旋翼組件100、第二旋翼組件200、第三旋翼組件300以及第四旋翼組件400中的每一個(gè)可以分別通過第一螺旋槳104、第二螺旋槳204、第三螺旋槳304和第四螺旋槳404實(shí)現(xiàn)。例如本文示出和描述的旋翼飛機(jī)1000的設(shè)置有四個(gè)螺旋槳的旋翼飛機(jī)可以被稱為四軸飛行器。旋翼飛機(jī)1000的空中運(yùn)動(dòng)可以通過已知的方法對(duì)螺旋槳104、204、304和404的旋轉(zhuǎn)和每個(gè)螺旋槳的角速度的調(diào)整進(jìn)行控制，以提供對(duì)推力和扭矩的調(diào)整進(jìn)而支持旋翼飛機(jī)1000的穩(wěn)定飛行。
[0036]旋翼組件100、200、300和400中的每個(gè)可以在旋翼組件100、200、300和400的內(nèi)側(cè)端部聯(lián)接至中心吊艙組件500，且旋翼組件100、200、300和400中的每個(gè)可以沿著其長(zhǎng)度延伸遠(yuǎn)離中心吊艙組件500。旋翼組件100、200、300和400可以將螺旋槳102、202、302和402剛性地聯(lián)接至中心吊艙組件500，將每個(gè)對(duì)應(yīng)的螺旋槳104、204、304和404的位置和方向相對(duì)于彼此且相對(duì)于旋翼飛機(jī)1000的重心Cl固定。
[0037]參考示出在圖1與圖2中的實(shí)施方案，螺旋槳104、204、304和404可以圍繞重心Cl以大致上矩形配置的形式進(jìn)行布置，重心Cl可以在中心吊艙組件500內(nèi)。例如，在特定的實(shí)施方案中，相對(duì)的螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸線之間(即，在螺旋槳104與螺旋槳304之間)的距離可以約為23.5厘米(cm)，同時(shí)在鄰近的螺旋槳的旋轉(zhuǎn)軸線之間(S卩，在螺旋槳104與螺旋槳204之間)的距離可以約為16.6cm。在實(shí)施方案中，螺旋槳104、204、304和404可以定位在離重心Cl大致上等同的距離處。
[0038]在可選擇的實(shí)施方案中，無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)可以比本文描述的那些示出在特定的實(shí)施方案中的旋翼飛機(jī)1000設(shè)置有更多、更少或附加的部件。另外地，在可選擇的實(shí)施方案中，無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)可以比本文描述的那些示出在特定的實(shí)施方案中的旋翼飛機(jī)1000具有不同的部件布置。具體地，可選擇的實(shí)施方案可以包括更多或更少的旋翼組件，該旋翼組件可以大致三角形或圓形的配置圍繞旋翼飛機(jī)的重心定位。另外地，在實(shí)施方案中，旋翼飛機(jī)的重心可以定位在中心吊艙組件500外部的位置處。
[0039]特定的無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)實(shí)施方案，旋翼飛機(jī)1000，的第一旋翼組件100的部件在本文進(jìn)行描述。旋翼組件200、300和400的部件可以具有與第一旋翼組件100的對(duì)應(yīng)的部件大致類似的構(gòu)造和特征。而且，旋翼組件200、300和400的部件可以執(zhí)行與第一旋翼組件100的對(duì)應(yīng)的部件大致類似的功能。僅描述第一旋翼組件100的部件的慣例被采用僅用于避免不必要的和重復(fù)的語(yǔ)言的目的，且不應(yīng)該排除在這里公開的可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員明確地或含蓄地理解的本公開的廣泛的變化、修改、改變和替代的范圍外。
[0040]參考圖2至圖10，第一旋翼組件100可以包括第一臂102、第一螺旋槳104、第一支撐構(gòu)件106和緊固件組件108A至108D。在可選擇的實(shí)施方案中，可以提供比那些示出的部件額外的、更少的，或不同的部件。
[0041]在實(shí)施方案中，如圖2所示，第一臂102可以將第一旋翼組件100可操作地聯(lián)接至中心吊艙組件500。參考圖5A與圖7，第一臂102可以包括內(nèi)側(cè)端部103、外側(cè)端部105、線通道110、切穿部分114以及多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件。在特定的實(shí)施方案中，第一臂102可以設(shè)置有額外的、更少的或不同的部件。
[0042 ]第一臂1 2可以由單件剛性或半剛性材料組成。例如，在特定的實(shí)施方案中，第一臂102可以由尼龍或其它類似的材料制成。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，基于特定的無(wú)線電控制模型旋翼飛機(jī)實(shí)施方案的飛行要求和其它結(jié)構(gòu)的、美學(xué)的和成本因素，第一臂102可以可選擇地由任何其它合適的材料(例如，塑料、金屬、木材和復(fù)合材料)制成。
[0043]如圖4和圖5所示，在實(shí)施方案中，第一臂102在內(nèi)側(cè)端部103處可以聯(lián)接至中心吊艙組件500，或可選擇地，第一臂102在內(nèi)側(cè)端部103處可以與中心吊艙組件500—體地形成。第一臂102可以在遠(yuǎn)離中心吊艙組件500的方向上沿其長(zhǎng)度延伸。如從側(cè)面看出的，第一臂102可以具有朝下傾斜的弧形輪廓，因此，外側(cè)端部105被置于內(nèi)側(cè)端部102之下?？蛇x擇地，第一臂102可以具有大致直線的、彎曲的或類似的輪廓，或可以具有有多個(gè)彎曲或曲線的輪廓。
[0044]如圖1、圖4、圖5B以及圖5C所示，第一臂102可以具有彎曲的、大致“C”形狀的外部橫截面形狀，定向成具有面向上的彎曲頂點(diǎn)。在實(shí)施方案中，且如圖5A和圖5B所示，在彎曲的橫截面的內(nèi)部部分內(nèi)，第一臂102可以設(shè)置有互鎖槽120。
[0045]互鎖槽120可以具有大致面向下的開口端?；ユi槽120大致在彎曲的頂點(diǎn)處可以鄰接彎曲的界定臂102的外部橫截面形狀的內(nèi)部部分?；ユi槽120可以由從彎曲的外部橫截面的第一臂102的內(nèi)部表面朝內(nèi)延伸的兩個(gè)大致平行的凸緣形成?；ユi槽120可以從外側(cè)端部105沿著第一臂102的長(zhǎng)度延伸一定的距離，且終止在切穿部分114處?；ユi槽可以用作如下面參考緊固件組件108B描述的緊固特征。
[0046]如圖2所示，從上面觀看第一臂102，第一臂102可以沿每側(cè)彎曲，因此，第一臂102可以在外側(cè)端部105處更薄，且在內(nèi)側(cè)端部103處更寬。在可選擇的實(shí)施方案中，第一臂沿其長(zhǎng)度可以具有大致均勻的寬度，或，第一臂沿其長(zhǎng)度可以加寬使得外側(cè)端部105比內(nèi)側(cè)端部103 寬。
[0047]參考圖7，第一臂102可以設(shè)置有線通道IlOA與IlOB用于沿第一臂102的長(zhǎng)度保持和布線電線A、B。在實(shí)施方案中，線A、B可以在電機(jī)靠近第一臂102的外側(cè)端部105的旋翼組件100部件(例如，諸如第一電機(jī)101)與可以被包圍在中心吊艙組件500內(nèi)的控制部件(例如，諸如PCBA 506)之間布線，以支撐旋翼飛機(jī)1000的動(dòng)力飛行。
[0048]每