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具有集成式电动马达的旋转斜盘组件的制作方法

1.当前的实施方式涉及一种旋转斜盘组件，特别是涉及一种通过集成式电动马达来调节多桨叶旋翼的旋翼桨叶的总桨距和周期桨距的旋转斜盘组件。当前的实施方式还涉及一种用于具有这种旋转斜盘组件的旋转翼飞行器的多桨叶旋翼并且涉及一种具有这种多桨叶旋翼的旋转翼飞行器。

背景技术：

2.传统的旋转翼飞行器通常通过依赖于常常从化石燃料中获得的高能量燃料的燃烧的内燃机来驱动。近来，出现了具有电动动力系统和混合动力系统的旋转翼飞行器。混合动力系统通常将内燃机与电机相结合，而电动电力系统完全依赖于电机。
3.混合动力系统或完全电动的动力系统与基于内燃机的传统动力系统相比的优点包括至少在关键的飞行阶段中(例如，针对人口稠密地区上方的低空飞行)降低了噪声水平、增加了效率从而减少了燃料消耗或增大了航程以及减少了化石燃料消耗。
4.混合动力系统与内燃机相比还具有提高的性能，从而允许增加旋转翼飞行器的飞行重量。因此，与具有传统内燃机的旋转翼飞行器相比，可以通过具有混合动力系统的旋转翼飞行器运送更多的乘客和/或更多的货物。
5.另外，混合动力系统可提高旋转翼飞行器的安全性。例如，如果其中一个电机或内燃机失效，则剩余的有效发动机可以提供安全的紧急降落系统。
6.文件us2019/0023384a1描述了一种电动推进系统，其包括限定了旋转轴线的固定主轴以及耦合至固定主轴的固定旋翼毂组件。旋转系统被可旋转地安装在固定旋翼毂组件上。该电动推进系统额外地包括电动马达，其包括与旋翼毂组件关联的定子组件以及与旋转系统关联的转子组件。
7.文件us2019/0389570a1描述了一种电动推进系统，其包括固定旋翼毂组件以及安装在固定旋翼毂组件上的旋转系统。旋转系统可围绕轴线旋转。电动马达包括与旋翼毂组件关联的定子组件并且该电动马达的转子组件与旋转系统关联。具有运动部件的旋转斜盘组件被集成到旋翼毂组件中。
8.文件ep2571761a1描述了直升机的旋翼，它们直接连接至高转矩电机并且通过该电机来驱动。能量产生和旋翼驱动彼此分开。主旋翼的高转矩电机以铰接的方式安装在机舱顶棚上，使其可以与主旋翼一起倾斜。还引用了文件ep2979978和de202007006976。
9.除了被发动机驱动之外，旋转翼飞行器的旋翼还需要从控制系统接收控制输入信号。这种控制系统的例子是用于控制旋转翼飞行器中的多桨叶旋翼的旋翼桨叶的桨距的控制系统。
10.用于控制旋转翼飞行器中的多桨叶旋翼的旋翼桨叶、特别是直升机中的主旋翼的旋翼桨叶的总桨距和周期桨距的控制系统在操作中用于借助于与旋翼桨叶关联的、通过相应的桨距控制杆操作的合适的变距杆来使旋翼桨叶整体上围绕关联的桨距控制纵向轴线进行旋转。
11.因此，每个桨距控制杆都连接至旋转板。该旋转板在操作中与旋翼一起围绕其旋翼轴线进行旋转。该旋转板被安装为在固定板上旋转，该固定板通过将固定板连接至旋转翼飞行器的非旋转底部结构(例如其机身或主变速箱)的连接器被保持为不会围绕旋翼的旋翼轴线产生任何旋转。
12.旋转板和固定板限定了所谓的旋转斜盘组件并且通常是环形的且环绕旋翼轴线。该旋转斜盘组件可经由关联的控制致动器通过合适的控制输入单元来驱动，从而相应地控制旋翼桨叶的总桨距和周期桨距。
13.更具体地，旋转斜盘组件适于将来自包括合适的控制输入单元和固定板的非旋转系统的控制输入信号发送至包括旋转板并且在被安装在旋转翼飞行器上时还包括多桨叶旋翼的旋翼桨叶(即，可旋转的旋翼自身)的旋转系统。
14.通过可轴向位移的中央球面轴承，旋转板和固定板通常可在轴向上平行于旋翼轴线位移从而控制总桨距，并且它们可围绕旋翼轴线在任何方向上倾斜从而控制周期桨距。将固定板以摆动的方式安装在其上的中央球面轴承通常以旋翼轴线为中心。
15.在这种控制系统中，用于旋转斜盘组件的对应的控制输入信号可以通过例如被实现为所谓的混控杆齿轮单元并且被设置在旋转斜盘组件下方的控制输入单元进行混合。
16.对于总桨距(collective pitch)控制，即旋翼桨叶的桨距角独立于围绕旋翼轴线的角位置之外进行的改变，滑动套筒可通过混控杆齿轮单元的混控杆齿轮单元叉臂在轴向上平行于关联的旋翼的旋翼轴线进行位移。对于周期桨距(cyclic pitch)控制，即旋翼桨叶的桨距角基于旋翼桨叶围绕旋翼轴线的角位置进行的改变，混控杆齿轮单元可使旋转斜盘倾斜。
17.由于旋转斜盘组件包括固定部分和旋转部分，因此过去将发电机与旋转斜盘组件进行关联。
18.例如，文件ep2550199a1描述了一种旋转斜盘系统，其包括旋转外环和非旋转内环，旋转外环适于承载线圈并且非旋转内环适于承载第一和第二磁体。第一和第二磁体形成磁场并且随着线圈在旋转外环旋转时穿过磁场而产生电流。换句话说，交流发电机通过旋转斜盘系统承载，但是没有集成在旋转斜盘中。
19.与此相反，文件ep3284672a1描述了一种用于直升机的旋转斜盘系统，其具有旋转斜盘和发电装置，该发电装置具有设置在旋转斜盘的第一板的第一表面上的至少一个磁性装置以及设置在旋转斜盘的第二板的第二表面上的至少一个感应线圈装置。磁性装置和感应线圈装置各自被构造为薄膜部件、印刷电子部件或丝网印刷部件。此外，描述了一种直升机的旋翼系统，其具有这种旋转斜盘系统。

技术实现要素：

20.本发明的目的是提供一种用于驱动旋转翼飞行器的多桨叶旋翼的电动马达。该电动马达应在与旋翼相同的速度下进行旋转。此外，该电动马达在定子与转子之间具有间隙，该间隙应尽可能保持恒定，以确保电动马达的功能并且避免碰撞。此外，该电动马达应与旋翼的飞行载荷隔离开，从而确保基本上恒定的间隙尺寸。
21.该目的通过要求保护的包括旋转斜盘组件的系统、多桨叶旋翼和旋转翼飞行器实现。更具体地，一种旋转斜盘组件用于调节旋转翼飞行器的多桨叶旋翼的旋翼桨叶的总桨
距和周期桨距，其中多桨叶旋翼包括限定了旋翼轴线的旋翼转轴，并且其中多桨叶旋翼在操作中围绕旋翼轴线在第一旋转方向上旋转，该旋转斜盘组件包括：轴承；旋转板，其安装在旋翼转轴上并且在操作中与旋翼转轴一起围绕旋转斜盘轴线在第一旋转方向上旋转；固定板，其通过轴承耦合至旋转板，轴承防止固定板与旋翼转轴一起旋转；以及电动马达，其产生用于驱动旋翼转轴的转矩。电动马达包括：定子，其安装在固定板和旋转板中的一个上；以及转子，其安装在固定板和旋转板中的另一个上。
22.所提出的旋转斜盘组件有利地利用大型直驱电机与旋转斜盘结构之间的协同作用。例如，电机和旋转斜盘结构都包括大型环并且需要适当的空间、要求大型轴承、需要是坚固的并且除了用于旋转斜盘的控制载荷之外需要与飞行载荷分离。因此，所提出的具有集成式电动马达的旋转斜盘组件与具有分离的旋转斜盘和电动马达的方案相比更轻并且要求更少的空间。
23.旋转斜盘的基础结构保持不变。承载环与控制环之间的圆柱形交界区域被扩大，并且电机的定子环与转子环被集成到该扩大的空间中。定子环位于承载环上，并且转子环位于控制环上。
24.转矩通过旋转扭力臂传递给旋翼。非旋转扭力臂、滑动套筒单元或现有技术旋转斜盘的类似的常用部件对该转矩做出反应。这些扭力臂单元和类似的部件需要针对额外的发动机转矩来设置尺寸。因此，扭力臂单元和类似的部件与传统旋转斜盘组件中的对应部件相比更大且更重。
25.弹性电缆、控制线缆和可能的冷却液软管将承载环和定子与旋转翼飞行器的剩余部分连接。
26.根据一个方面，旋转斜盘组件还包括：非旋转滑动套筒，其在旋翼转轴上被安装为可在轴向上平行于旋翼轴线进行位移并且适于允许旋转板和固定板平行于旋翼轴线进行平移运动，以调节旋翼桨叶的总桨距角；以及至少一个球面轴承或万向节悬架，其设置在非旋转滑动套筒上并且适于允许旋转板和固定板相对于旋翼轴线进行倾斜运动，以调节旋翼桨叶的周期桨距角。
27.根据一个方面，旋转斜盘组件还包括飞轮离合器，其被耦合在电动马达与固定板之间并且在旋翼转轴旋转得比电动马达更快时将电动马达与固定板分离。
28.根据一个方面，旋转斜盘组件还包括飞轮离合器，其被耦合在电动马达与旋翼转轴之间并且仅在第一旋转方向上从电动马达向旋翼转轴传递转矩，并且其中飞轮离合器在旋翼转轴旋转得比电动马达更快时将电动马达与旋翼转轴分离。
29.根据一个方面，定子被安装在固定板上并且转子被安装在旋转板上。
30.根据一个方面，转子包括电磁体。
31.根据一个方面，旋转斜盘组件还包括滑动电触头，其向电磁体供电。
32.根据一个方面，轴承沿着旋转斜盘轴线定位在电动马达与旋翼桨叶之间。
33.根据一个方面，电动马达沿着旋转斜盘轴线定位在轴承与旋翼桨叶之间。
34.根据一个方面，电动马达沿着旋转斜盘轴线定位在轴承的第一部分与轴承的第二部分之间。
35.根据一个方面，转子和定子设置在距旋翼转轴相同的距离处。
36.根据一个方面，转子和定子设置在距旋翼转轴不同的距离处。
37.此外，一种用于旋转翼飞行器的多桨叶旋翼包括：旋翼转轴，其在操作中围绕关联的旋翼轴线在第一旋转方向上旋转；旋翼毂；旋翼桨叶，它们在旋翼毂处安装在旋翼转轴上；以及如上所述的用于调节旋翼桨叶的总桨距和周期桨距的旋转斜盘组件。
38.此外，一种旋转翼飞行器包括如上所述的多桨叶旋翼。
39.根据一个方面，旋转翼飞行器还包括对旋翼转轴进行驱动的燃烧式发动机。
40.在以下说明中参考附图通过举例的方式概述实施方式。在这些附图中，相同的或相同功能的部件和元件标有相同的参考数字和字母，并因此仅在以下说明中描述一次。
附图说明
41.图1是具有说明性旋转斜盘组件的说明性旋转翼飞行器的视图以及根据一些实施方式的说明性旋转斜盘组件的放大立体图；
42.图2是示出了根据一些实施方式的图1的说明性旋转斜盘组件的简化形式的示意性侧视图的视图；
43.图3是根据一些实施方式的在旋转斜盘的轴承之间具有电动马达的说明性旋转斜盘组件的视图；
44.图4是根据一些实施方式的在旋转斜盘的轴承上方具有电动马达的说明性旋转斜盘组件的视图；
45.图5是根据一些实施方式的在旋转斜盘的轴承下方具有电动马达的说明性旋转斜盘组件的视图；
46.图6根据一些实施方式的具有包括平坦圆形交界面的电动马达的说明性旋转斜盘组件的视图；并且
47.图7是根据一些实施方式的具有电动马达和飞轮离合器的说明性旋转斜盘组件的视图。
具体实施方式
48.图1示出了具有连接至起落架6的机身2的说明性旋转翼飞行器1，所述机身2限定了尾梁2a和机舱2b。旋转翼飞行器1包括至少一个多桨叶旋翼1a，其用于在操作期间提供升力和向前或向后的推力。
49.至少一个多桨叶旋翼1a包括旋翼桨叶1b、1c，它们在关联的旋翼毂1d处安装在旋翼转轴1e上。旋翼转轴1e在旋转翼飞行器1的操作中在旋转方向1g上围绕关联的旋翼轴线1f进行旋转。
50.说明性地，旋转翼飞行器1可包括对旋翼转轴1e进行驱动的燃烧式发动机150。燃烧式发动机150可以是内燃机150，其中燃烧室中的燃烧向发动机的一些部件并且从这些部件向旋翼转轴1e施加直接力。
51.举例来说，旋转翼飞行器1被实现为直升机，其包括至少一个优选具有护罩的反扭矩装置3。至少一个反扭矩装置3可被构造为在操作期间提供反扭矩，即，抵抗至少一个多桨叶旋翼1a产生的扭矩，以在偏航方面平衡旋转翼飞行器1。
52.至少一个反扭矩装置3被说明性地设置在尾梁2a的后部，该尾梁优选还包括缓冲器4、尾部翼5a和垂直尾翼5。尾部翼5a优选可调节其斜度，因此可具有水平稳定器的功能。
替代地或额外地，旋转翼飞行器1设置有合适的水平稳定器。
53.然而，应注意，在尾梁2a后部设置有缓冲器4的至少一个反扭矩装置3、尾部翼5a以及垂直尾翼5仅仅是为了说明旋转翼飞行器1的一个示例性实施方式而描述的，并非因此而限制本发明。相反地，下文所述的本发明同样可应用于任何旋转翼飞行器，特别是任何的直升机，与其后部的相应构造无关。
54.根据一个方面，旋转翼飞行器1包括用于控制至少一个多桨叶旋翼1a的旋翼桨叶1b、1c的总桨距和周期桨距的控制系统10。在放大细节立体图中进一步详述的控制系统10可以示例性地设置在至少一个多桨叶旋翼1a的旋翼毂1d与旋转翼飞行器1的主变速箱7之间。
55.说明性地，控制系统10可包括用于调节多桨叶旋翼1a的旋翼桨叶1b、1c的总桨距和周期桨距的旋转斜盘组件11。旋转斜盘组件11可包括至少一个固定板12a以及被可旋转地安装在至少一个固定板12a上的至少一个旋转板12b。
56.举例来说，至少一个旋转板12b限定了旋转斜盘组件11的上部旋转斜盘并且至少一个固定板12a限定了下部旋转斜盘。至少一个非旋转板12a和至少一个旋转板12b可以至少部分为圆盘形并且通过关联的滚柱轴承或滚珠轴承彼此连接，该轴承允许这些板12a、12b之间的相对旋转运动。
57.在这种构造中，至少一个固定板12a和至少一个旋转板12b可以大部分重叠。然而，它们也可以或者替代地至少部分为环形。在这种构造中，至少一个旋转板12b基本上围住至少一个固定板12a。
58.说明性地，至少一个旋转板12b和至少一个固定板12a被安装在具有关联的滑动套筒轴线13a的非旋转滑动套筒13上。该非旋转滑动套筒13优选适于并且说明性地被安装为可在轴向上在旋翼转轴1e上平行于旋翼轴线1f进行位移。
59.举例来说，至少一个旋转板12b可围绕非旋转滑动套筒13的关联的滑动套筒轴线13a旋转并且将至少一个固定板12a安装在设置在非旋转滑动套筒13上的球面轴承14上。例如，球面轴承14被实现为球头，其球形部刚性地附接至非旋转滑动套筒13或者与其整体形成为单件。
60.在需要时，至少一个旋转板12b可围绕非旋转滑动套筒13的关联的滑动套筒轴线13a旋转并且将至少一个固定板12a安装在设置在非旋转滑动套筒13上的万向节悬架上。
61.说明性地，至少一个旋转板12b和至少一个固定板12a限定了旋转斜盘轴线11f并且被安装在球面轴承14或万向节悬架上，使得它们可以通过所述球面轴承14或万向节悬架围绕关联的滑动套筒轴线13a在任何方向上倾斜。
62.因此，滑动套筒轴线13a与旋翼轴线1f重合或至少部分与其平行，而旋转斜盘轴线11f仅在旋转斜盘11的常规周期桨距调节位置中(即，在旋转斜盘11没有接收到用于调节旋翼桨叶1b、1c的周期桨距的控制输入信号时)与旋翼轴线1f重合或至少部分与其平行。然而，用于调节旋翼桨叶1b、1c的周期桨距的任何控制输入信号都导致旋转斜盘轴线11f相对于旋翼轴线1f和滑动套筒轴线13a在倾斜方向22c上倾斜。
63.因此，在收到用于调节旋翼桨叶1b、1c的周期桨距的控制输入信号时，旋转斜盘轴线11f相对于旋翼轴线1f在倾斜方向22c上倾斜，并且旋转板12b在操作中与旋翼转轴1e一起在旋转方向1g上围绕旋转斜盘轴线11f旋转。
64.旋转斜盘轴线11f与旋翼轴线1f之间的允许倾斜角度可被选择为小于40
°
，优选该倾斜角度被选择为小于20
°
。
65.借助于关联的桨距控制杆16，至少一个旋转板12b优选可连接至并且说明性地被连接至旋翼桨叶1b、1c中的每一个。因此，数量与旋翼桨叶1b、1c相同的外部径向u形钩17优选均匀地分布在至少一个旋转板12b的外周上，并且在该外部径向u形钩17中的每一个中保持有球头18，该球头对关联的桨距控制杆16的下端部进行铰接，而其上端部可铰接并且说明性地被铰接在旋翼桨叶1b、1c中关联的一个桨叶的变距杆中、优选也被铰接在球头中。
66.此外，至少一个旋转板12b可被至少间接地可旋转地连接至并且说明性地被连接至多桨叶旋翼1a的旋翼转轴1e。例如，至少一个旋转板12b通过至少一个关联的旋转转矩连杆连接至多桨叶旋翼1a的旋翼转轴1e，该旋转转矩连杆例如被实现为旋转臂19。
67.为了在操作中控制至少一个旋转板12b和至少一个固定板12a的倾斜和/或轴向位移，设置了控制输入单元20。该控制输入单元20可包括两个致动器臂20a和至少一个叉臂单元20b。因此，控制输入单元20被说明性地实现为所谓的混控杆齿轮单元。
68.每个致动器臂20a都被说明性地实现为控制输入单元20的横向臂或外臂。在需要时，每个致动器臂20a都可通过关联的致动器臂枢转轴承30a枢转地连接至至少一个叉臂单元20b，该叉臂单元被说明性地实现为内叉臂。
69.说明性地，至少一个致动器臂20a可通过关联的旋转斜盘控制杆24连接至至少一个固定板12a，以控制至少一个固定板12a的倾斜并因此控制至少一个旋转板12b在任何所需的倾斜方向22c上围绕旋翼轴线1f的倾斜，从而执行旋翼桨叶1b、1c的周期桨距控制。
70.举例来说，至少一个叉臂单元20b可被设置为在操作中控制非旋转滑动套筒13的轴向位移。因此，至少一个叉臂单元20b可通过关联的叉臂枢转轴承在对应的安装点29a处被可旋转地连接至非旋转滑动套筒13的安装部23。
71.说明性地，至少一个非旋转扭力臂21被设置为将非旋转滑动套筒13非旋转地连接至至少一个固定板12a。至少一个非旋转扭力臂21可适于防止至少一个固定板12a与非旋转滑动套筒13之间围绕关联的滑动套筒轴线13a进行的相对旋转运动。
72.因此，如图1所示，至少一个非旋转扭力臂21被安装在至少一个固定板12a上。在需要时，至少一个非旋转扭力臂21被直接安装在所述非旋转滑动套筒13上。例如，至少一个非旋转扭力臂21被安装在非旋转滑动套筒13的安装部23上。
73.然而，应注意，至少一个非旋转扭力臂21不必直接安装在所述非旋转滑动套筒13上，而是可以替代地安装在控制系统10的任何其他非旋转部分上。例如，至少一个非旋转扭力臂21可以安装在关联的叉臂枢转轴承、至少一个叉臂单元20b、对应的叉臂安装点29a等等上。
74.需要时，至少一个非旋转扭力臂21可至少包括第一止动臂部分21a和第二止动臂部分21b。说明性地，至少一个第一止动臂部分21a被实现为至少一个非旋转扭力臂21的上臂并且至少一个第二止动臂部分21b被实现为其下臂。
75.说明性地，上臂21a通过关联的第一轴承(例如关联的扭力臂铰链22)连接至下臂21b。上臂21a还可通过关联的第二轴承(例如，关联的球面轴承22a)安装在至少一个固定板12a上。下臂21b还可通过关联的第三轴承(例如，关联的枢转轴承22b)安装在非旋转滑动套筒13上。
76.应注意，至少一个非旋转扭力臂21的上述的构造和固定结构仅仅是为了说明目的而描述的，并非是将本发明仅仅限制于此。相反地，多种修改和变型可以被本领域技术人员容易地得到且想到并因此也被认为是本发明的一部分。
77.例如，在一种示例性构造中，铰链22可以用滚珠轴承替换。在另一种构造中，球面轴承22a可以用铰链替换并且枢转轴承22b可以用球面或滚珠轴承替换等等。
78.说明性地，旋转斜盘组件11可包括电动马达。该电动马达可产生用于驱动旋翼转轴1e的转矩。
79.举例来说，电动马达可包括定子和转子。定子可安装在至少一个固定板12a和至少一个旋转板12b中的任一个上。转子可安装在至少一个固定板12a和至少一个旋转板12b中的另一个上。
80.说明性地，来自电动马达的转矩可通过至少一个关联的旋转转矩连杆进行传递。例如，旋转臂19可将来自电动马达的转矩传递给旋翼转轴1e。
81.需要时，转矩可通过其他方式从电动马达传递给旋翼转轴1e。例如，转矩可通过非旋转扭力臂、滑动套筒单元或现有技术旋转斜盘的类似的常用部件从电动马达传递给旋翼转轴1e。
82.说明性地，诸如扭力臂单元和类似的部件的转矩传递部件需要适当地设置尺寸，从而实现且支持转矩从电动马达到旋翼转轴1e的传递。因此，转矩传递部件与传统旋转斜盘组件中的对应部件相比可能更大且更重。
83.举例来说，旋转翼飞行器1可包括将固定板12a和电动马达的定子与旋转翼飞行器1的剩余部分相连接的电缆、控制线缆和可能的冷却液软管。
84.图2示出了图1的控制系统10的简化的示意图，以进一步说明控制输入单元20的可能的枢转方向31a、非旋转滑动套筒13的可能的轴向位移方向32a以及旋转斜盘组件11的可能的旋转斜盘倾斜方向22c。
85.图2还示出了至少一个非旋转扭力臂21的相对较短且较小的构造。图2还示出了旋转斜盘组件11的至少一个旋转板12b在其至少一个固定板12a处通过滚柱轴承33、特别是滚珠轴承进行的示例性承载。
86.需要时，图2的旋转斜盘组件11可包括电动马达。图3是在轴承33之间具有电动马达100的说明性旋转斜盘组件11的视图。
87.旋转斜盘组件11可调节旋转翼飞行器的多桨叶旋翼的旋翼桨叶(例如，图1的旋转翼飞行器1的多桨叶旋翼1a的旋翼桨叶1b、1c)的总桨距和周期桨距。说明性地，多桨叶旋翼可包括限定了旋翼轴线1f的旋翼转轴1e。在操作中，多桨叶旋翼在操作中围绕旋翼轴线1f在第一旋转方向上旋转。
88.如图3所示，旋转斜盘组件11包括轴承33。轴承33可示例性地被实现为一个或多个滚珠轴承。
89.说明性地，旋转斜盘组件11还包括旋转板12b，其安装在旋翼转轴1e上并且在操作中与旋翼转轴1e一起围绕旋转斜盘轴线11f在第一旋转方向1g上旋转。此外，旋转斜盘组件11包括固定板12a，其通过轴承33耦合至旋转板12b。轴承33防止固定板12a与旋翼转轴1e一起旋转。
90.举例来说，旋转斜盘组件11可包括非旋转滑动套筒13，其被安装为可在轴向上在
旋翼转轴1e上平行于旋翼轴线1f进行位移。非旋转滑动套筒13可适于允许旋转板12b和固定板12a平行于旋翼轴线1f进行平移运动，以调节旋翼桨叶的总桨距角。
91.说明性地，旋转斜盘组件11可包括至少一个球面轴承14或万向节悬架(例如，图5或图7的万向节悬架14a)。至少一个球面轴承14或万向节悬架可设置在非旋转滑动套筒13上并且适于允许旋转板12b和固定板12a相对于旋翼轴线1f进行倾斜运动，以调节旋翼桨叶的周期桨距角。
92.旋转斜盘组件11还包括产生用于驱动旋翼转轴1e的转矩的电动马达100。电动马达100可以是适于产生用于驱动旋翼转轴1e的转矩的任何电动马达。例如，电动马达100可通过直流(dc)电源或交流(ac)电源供电、是有刷或无刷的、是单相的、两相的或三相的等等。
93.电动马达100包括定子110和转子120。说明性地，定子110和/或转子120可包括绕组。例如，绕组可包括被铺设为线圈并且缠绕在磁芯上的导线，从而在电流流过导线时形成磁极。需要时，定子110和/或转子120可包括永磁体。
94.说明性地，固定板12a与旋转板12b之间的圆柱形交界区可接收电动马达100的定子110和转子120。定子110可被安装在固定板12a或旋转板12b中的一个上，并且转子120可以安装在固定板12a或旋转板12b中的另一个上。定子110和转子120可通过气隙170分隔开。
95.例如，定子110可被安装在固定板12a上，并且转子120可被安装在旋转板12b上。再例如，定子110可被安装在旋转板12b上，并且转子120可被安装在固定板12a上。
96.如图3所示，定子110被安装在固定板12a上，并且转子120被安装在旋转板12b上。
97.考虑转子120被安装在旋转板12b上并且包括电磁体的情况。在这种情况下，旋转斜盘组件11可包括为电磁体供电的滑动电触头140。
98.如图3所示，电动马达100可以沿着旋转斜盘轴线11f定位在轴承33的第一部分与轴承33的第二部分之间。然而，电动马达100可根据需要定位在不同的位置处。
99.例如，电动马达100可沿着旋转斜盘轴线11f定位在轴承33与旋翼桨叶之间，如图4所示。再例如，电动马达100可沿着旋转斜盘轴线11f定位为使得轴承33位于电动马达100与旋翼桨叶之间，如图5所示。
100.图4是具有沿着旋转斜盘轴线11f定位在轴承33上方的电动马达100的说明性旋转斜盘组件11的视图。
101.电动马达100可包括定子110和转子120。定子110可被安装在固定板12a上，并且转子120可被安装在旋转板12b上。
102.说明性地，转子120可包括电磁体180。电磁体180可包括被缠绕成线圈的导线。穿过该导线的电流可形成集中在线圈中心处的磁场。需要时，线圈可缠绕在磁芯上。示例性地，磁芯可由铁磁体或诸如铁的亚铁磁性材料制成。
103.举例来说，旋转斜盘组件11可包括为电磁体180供电的滑动电触头140。滑动电触头可包括电刷和集电环/换向器。电刷可以是固定的(即，位于固定板12a上)，并且集电环或换向器可以是旋转的(即，位于旋转板12b上)。
104.如图3和4所示，旋转斜盘组件11在非旋转滑动套筒13上包括球面轴承14。球面轴承14可适于允许旋转板12b和固定板12a相对于旋翼轴线1f进行倾斜运动，以调节旋翼桨叶的周期桨距角。需要时，旋转斜盘组件11可包括万向节悬架来替代球面轴承。
105.图5是具有电动马达100和万向节悬架14a的说明性旋转斜盘组件11的视图。万向节悬架14a可被设置在非旋转滑动套筒13上并且适于允许旋转板12b和固定板12a相对于旋翼轴线1f进行倾斜运动，以调节旋翼桨叶的周期桨距角。
106.如图5所示，电动马达100沿着旋转斜盘轴线11f定位为使得轴承33位于电动马达100与旋翼桨叶之间。
107.如图3、4、5所示，定子110和转子120设置在距旋翼转轴1e不同的距离处。例如，定子110可设置在距旋翼转轴1e第一距离处，并且转子120可设置在距旋翼转轴1e大于第一距离的第二距离处。再例如，定子110可设置在距旋翼转轴1e第一距离处，并且转子120可设置在距旋翼转轴1e小于第一距离的第二距离处。
108.说明性地，定子110可围绕旋翼转轴1e形成第一环，并且转子120可围绕旋翼转轴1e形成第二环。第一环和第二环可相对于旋转斜盘轴线11f同心。因此，第一环和第二环可在彼此之间具有圆柱形交界面。需要时，定子110和转子120可设置在距旋翼转轴1e相同距离处。
109.图6是这种具有电动马达100的说明性旋转斜盘组件11的视图，其中定子110和转子120设置在距旋翼转轴1e相同距离处。
110.举例来说，固定板12a和旋转板12b可在径向上从旋转斜盘轴线11f伸出，从而提供可将定子110和转子120设置在其中的平坦圆形空间。
111.说明性地，定子110可围绕旋翼转轴1e形成第一环，并且转子120可围绕旋翼转轴1e形成第二环。第一环和第二环可定位在距旋转斜盘轴线11f相同距离处。换句话说，第一环和第二环可定位为彼此重叠。因此，第一环和第二环可在它们之间具有平坦圆形交界面。
112.图7是具有电动马达100和飞轮离合器130的说明性旋转斜盘组件11的视图。飞轮离合器130可仅在一个方向上传递转矩。
113.说明性地，飞轮离合器130可被耦合在电动马达100与旋转板12b之间。举例来说，飞轮离合器130可被耦合在电动马达100与旋翼转轴1e之间。飞轮离合器130可仅在第一旋转方向1g上将转矩从电动马达100传递给旋翼转轴1e。
114.飞轮离合器130可在旋翼转轴1e旋转得比电动马达100更快时将电动马达100与固定板12a分离。因此，电动马达100可以在多桨叶旋翼进行旋转的同时关闭。
115.说明性地，电动马达100的转子120可被安装在中间环160上。中间环160可通过额外的轴承33和飞轮离合器130连接至旋转板12b。额外的轴承33根据需要可以是滚珠轴承。
116.应注意，上述的实施方式仅仅是为了说明本发明的可能的实现方案而描述的，并非是将本发明限制于此。相反地，所述实施方式的多种修改和变型也是可行的，并因此也应被认为是所要求保护的发明的一部分。
117.举例来说，图3至7的具有定子110和转子120中的一个的固定板12a以及具有定子110和转子120中的另一个的旋转板12b可通过对视图进行垂直镜像来交换。
118.此外，仅有图7的旋转斜盘组件11被表示为具有飞轮离合器130。然而，任何的旋转斜盘组件11、包括图3至6所示的旋转斜盘组件11都可包括飞轮离合器130。
119.另外，图3、4、6的旋转斜盘组件11被表示为具有球面轴承14，而图5和7的旋转斜盘组件11被表示为具有万向节悬架14a。然而，需要时，图3、4、6的旋转斜盘组件11可具有万向节悬架14a，并且图5和7的旋转斜盘组件11可具有球面轴承14。
120.附图标记列表
121.1 旋转翼飞行器
122.1a 多桨叶旋翼
123.1b，1c 旋翼桨叶
124.1d 旋翼毂
125.1e 旋翼转轴
126.1f 旋翼轴线
127.1g 旋转方向
128.2 机身
129.2a 尾梁
130.2b 机舱
131.3 反扭矩装置
132.4 缓冲器
133.5 垂直尾翼
134.5a 尾部翼
135.6 起落架
136.7 主变速箱
137.10 控制系统
138.11 旋转斜盘组件
139.11f 旋转斜盘轴线
140.12a 固定板
141.12b 旋转板
142.13 非旋转滑动套筒
143.13a 滑动套筒轴线
144.14 球面轴承
145.14a 万向节悬架
146.16 桨毂控制杆
147.17 旋转板u形钩
148.18 旋转板球头
149.19 旋转臂
150.20 控制输入单元
151.20a 外致动器臂
152.20b 内叉臂
153.21 非旋转扭力臂
154.21a 上臂
155.21b 下臂
156.22 扭力臂铰链
157.22a 上臂球面轴承
158.22b 下臂枢转轴承
159.22c 旋转斜盘倾斜方向
160.23 滑动套筒安装部
161.24 旋转斜盘控制杆
162.29a 内叉臂安装点
163.30a 致动器臂枢转轴承
164.31a 控制输入单元枢转运动方向
165.32a 滑动套筒运动方向
166.33 滚柱轴承
167.100 电动马达
168.110 定子
169.120 转子
170.130 飞轮离合器
171.140 滑动电触头
172.150 燃烧式发动机
173.160 中间环
174.170 气隙
175.180 电磁体

技术特征：

1.一种对旋转翼飞行器(1)的多桨叶旋翼(1a)的旋翼桨叶(1b，1c)的总桨距和周期桨距进行调节的旋转斜盘组件(11)，其中所述多桨叶旋翼(1a)包括限定了旋翼轴线(1f)的旋翼转轴(1e)，并且其中所述多桨叶旋翼(1a)在操作中在第一旋转方向(1g)上围绕所述旋翼轴线(1f)旋转，所述旋转斜盘组件包括：轴承(33)；旋转板(12b)，其安装在所述旋翼转轴(1e)上并且在操作中与所述旋翼转轴(1e)一起在所述第一旋转方向(1g)上围绕旋转斜盘轴线(11f)旋转；固定板(12a)，其通过所述轴承(33)耦合至所述旋转板(12b)，所述轴承防止所述固定板(12a)与所述旋翼转轴(1e)一起旋转；以及电动马达(100)，其产生用于驱动所述旋翼转轴(1e)的转矩并且包括：定子(110)，其安装在所述固定板(12a)和所述旋转板(12b)中的一个上；以及转子(120)，其安装在所述固定板(12a)和所述旋转板(12b)中的另一个上。2.根据权利要求1所述的旋转斜盘组件(11)，其还包括：非旋转滑动套筒(13)，其在所述旋翼转轴(1e)上被安装为可在轴向上平行于所述旋翼轴线(1f)进行位移并且适于允许所述旋转板(12b)和所述固定板(12a)平行于所述旋翼轴线(1f)进行平移运动，以调节所述旋翼桨叶(1b，1c)的总桨距角；以及至少一个球面轴承(14)或万向节悬架(14a)，其设置在所述非旋转滑动套筒(13)上并且适于允许所述旋转板(12b)和所述固定板(12a)相对于所述旋翼轴线(1f)进行倾斜运动，以调节所述旋翼桨叶(1b，1c)的周期桨距角。3.根据权利要求1或2所述的旋转斜盘组件(11)，其还包括：飞轮离合器(130)，其被耦合在所述电动马达(100)与所述固定板(12a)之间并且在所述旋翼转轴(1e)旋转得比所述电动马达(100)更快时将所述电动马达(100)与所述固定板(12a)分离。4.根据权利要求1或2所述的旋转斜盘组件(11)，其还包括：飞轮离合器(130)，其被耦合在所述电动马达(100)与所述旋翼转轴(1e)之间并且仅在所述第一旋转方向(1g)上从所述电动马达(100)向所述旋翼转轴(1e)传递转矩，并且其中所述飞轮离合器(130)在所述旋翼转轴(1e)旋转得比所述电动马达(100)更快时将所述电动马达(100)与所述旋翼转轴(1e)分离。5.根据前述任一项权利要求所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述定子(110)被安装在所述固定板(12a)上并且所述转子(120)被安装在所述旋转板(12b)上。6.根据权利要求5所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述转子(120)还包括电磁体(180)。7.根据权利要求6所述的旋转斜盘组件(11)，其还包括：滑动电触头(140)，其向所述电磁体(180)供电。8.根据前述任一项权利要求所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述轴承(33)沿着所述旋转斜盘轴线(11f)定位在所述电动马达(100)与所述旋翼桨叶(1b，1c)之间。9.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述电动马达(100)沿着所述旋转斜盘轴线(11f)定位在所述轴承(33)与所述旋翼桨叶(1b，1c)之间。10.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述电动马达(100)沿
着所述旋转斜盘轴线(11f)定位在所述轴承(33)的第一部分与所述轴承(33)的第二部分之间。11.根据前述任一项权利要求所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述转子(120)和所述定子(110)设置在距所述旋翼转轴(1e)相同的距离处。12.根据权利要求1-10中任一项所述的旋转斜盘组件(11)，其中，所述转子(120)和所述定子(110)设置在距所述旋翼转轴(1e)不同的距离处。13.一种用于旋转翼飞行器(1)的多桨叶旋翼(1a)，其包括：旋翼转轴(1e)，其在操作中在第一旋转方向(1g)上围绕关联的旋翼轴线(1f)旋转；旋翼毂(1d)；旋翼桨叶(1b，1c)，它们在所述旋翼毂(1d)处安装在所述旋翼转轴(1e)上；以及根据前述任一项权利要求所述的对所述旋翼桨叶(1b，1c)的总桨距和周期桨距进行调节的旋转斜盘组件(11)。14.一种旋转翼飞行器(1)，其包括根据权利要求13所述的多桨叶旋翼(1a)。15.根据权利要求14所述的旋转翼飞行器(1)，其还包括：对所述旋翼转轴(1e)进行驱动的燃烧式发动机(150)。

技术总结

当前的实施方式涉及一种旋转斜盘组件(11)，其包括集成式电动马达(100)。当前的实施方式还涉及一种用于具有这种旋转斜盘组件(11)的旋转翼飞行器(1)的多桨叶旋翼(1a)并且涉及一种具有这种多桨叶旋翼(1a)的旋转翼飞行器(1)。旋转斜盘组件(11)可包括安装在旋翼转轴(1e)上并且在操作中与旋翼转轴(1e)一起旋转的旋转板(12b)、通过轴承(33)耦合至旋转板(12b)的固定板(12a)以及产生用于驱动旋翼转轴(1e)的转矩的电动马达(100)。电动马达(100)包括安装在固定板(12a)和旋转板(12b)中的一个上的定子(110)以及安装在固定板(12a)和旋转板(12b)中的另一个上的转子(120)。和旋转板(12b)中的另一个上的转子(120)。和旋转板(12b)中的另一个上的转子(120)。