具有集成光管支撐構件的旋翼飛機的制作方法
【專利說明】具有集成光管支撐構件的旋翼飛機
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]該申請涉及并要求序列號為61/866，530、在2013年8月15日提交的名稱為aQUADCOPTER WITH INTEGRATED LIGHT PIPE SUPPORT MEMBERS” 的共同未決的美國臨時專利申請的提交日的權益，其全部內容為了所有目的通過引用并入本文。
[0003]發明背景發明領域
[0004]本發明涉及無線電控制模型旋翼飛機，且更具體地，本發明涉及對無線電控制模型旋翼飛機的部件進行裝配和保持，同時提高旋翼飛機的審美愉悅層面的裝置和方法。
[0005]相關技術描述
[0006]無線電控制模型旋翼飛機是配置成用于飛行的螺旋槳驅動遠程控制交通工具。關于無線電控制模型旋翼飛機的特別重要的一些重要的設計考慮是飛行性能和穩定性、用戶易于控制、耐用性、美觀和成本。無線電控制模型旋翼飛機操作和外觀固有的數個特征增加妥善地處理這些設計考慮的難度。這是特別真實的，因為無線電控制模型旋翼飛機利用的螺旋槳的數量有所增加。
[0007]無線電控制模型旋翼飛機難于操作的原因有數個。其一，無線電控制模型旋翼飛機配置成在三維空間中運動，而不是二維空間。另外，無線電控制模型旋翼飛機在例如當從高海拔下降時的飛行過程中能夠達到驚人的速度，減少用戶更正航向的反應時間以避免墜毀。
[0008]在飛行過程中，特別是當在執行飛行技巧時，或當操作具有數個螺旋槳的旋翼飛機時，用戶還可能難于分辨無線電控制模型旋翼飛機的方向，導致無線電控制模型旋翼飛機從所有方面具有類似的外觀。飛行過程中無線電控制模型旋翼飛機的方向的混亂增加用戶失去控制且隨后墜毀的可能性。
[0009]穩定的飛行要求無線電控制模型旋翼飛機主體足夠堅硬以抵抗飛行過程中，特別是加速過程中的偏轉和扭曲。增加硬度通常涉及使用更多的材料且增加旋翼飛機的總體重量。通過使用堅韌的材料且增加保護性部件使敏感部分與振動和沖擊充分隔絕增強了耐用性，增加了重量。
[0010]然而，對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生部件被用于補償附加的重量，所增加的重量可能導致成本的增加。
[0011]無線電控制模型旋翼飛機存在需要實現有同時提升飛行性能和穩定性、用戶易于控制性和耐用性，而不產生成本或重量障礙，以及同時還并入期望的美學屬性的設計特征。
[0012]概述
[0013]提供的無線電控制模型旋翼飛機實現的特點是，通過增強結構的穩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旋翼飛機的可視性和方位感知，同時還通過使用沖擊和振動吸收部件增強耐撞擊損傷。
[0014]附圖簡述
[0015]為了更徹底理解本發明及其優點，現在參考結合附圖進行的以下的詳細描述，在附圖中:
[0016]圖1是四軸飛行器旋翼飛機的透視圖；
[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的俯視圖；
[0018]圖3是四軸飛行器旋翼飛機的仰視圖；
[0019]圖4是四軸飛行器旋翼飛機的分解視圖；
[0020]圖5A是四軸飛行器旋翼飛機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取；
[0028]圖11A、圖1lB與圖1lC分別是四軸飛行器旋翼飛機的基座的透視圖、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的印刷電路板組件(PCBA)，該外殼由蓋和四軸飛行器旋翼飛機的基座形成。
[0032]詳細描述
[0033]在下面的描述中，陳述了大量的具體的細節以提供對本發明的更加全面的理解。然而，本領域的技術人員將理解，本發明可以在沒有這些具體的細節的情況下被實踐。在其它的例子中，為了不在不必要的細節處混淆本發明，熟知的元件已經以示意圖或框圖的形式被示出。另外地，并且在大多數情況下，關于熟知的特征和元件的細節已經被省略，因為這樣的細節被認為對于獲得對本發明的完整的理解不是必要的，且這樣的細節被認為在相關領域的普通技術人員的理解范圍內。另外的細節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，無線電控制模型旋翼飛機的特定實施方案，旋翼飛機1000被示出。根據示出的實施方案，旋翼飛機1000可以包括四個旋翼組件: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實現。例如本文示出和描述的旋翼飛機1000的設置有四個螺旋槳的旋翼飛機可以被稱為四軸飛行器。旋翼飛機1000的空中運動可以通過已知的方法對螺旋槳104、204、304和404的旋轉和每個螺旋槳的角速度的調整進行控制，以提供對推力和扭矩的調整進而支持旋翼飛機1000的穩定飛行。
[0036]旋翼組件100、200、300和400中的每個可以在旋翼組件100、200、300和400的內側端部聯接至中心吊艙組件500，且旋翼組件100、200、300和400中的每個可以沿著其長度延伸遠離中心吊艙組件500。旋翼組件100、200、300和400可以將螺旋槳102、202、302和402剛性地聯接至中心吊艙組件500，將每個對應的螺旋槳104、204、304和404的位置和方向相對于彼此且相對于旋翼飛機1000的重心Cl固定。
[0037]參考示出在圖1與圖2中的實施方案，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行布置，重心Cl可以在中心吊艙組件500內。例如，在特定的實施方案中，相對的螺旋槳的旋轉軸線之間(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)，同時在鄰近的螺旋槳的旋轉軸線之間(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]在可選擇的實施方案中，無線電控制模型旋翼飛機可以比本文描述的那些示出在特定的實施方案中的旋翼飛機1000設置有更多、更少或附加的部件。另外地，在可選擇的實施方案中，無線電控制模型旋翼飛機可以比本文描述的那些示出在特定的實施方案中的旋翼飛機1000具有不同的部件布置。具體地，可選擇的實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的重心定位。另外地，在實施方案中，旋翼飛機的重心可以定位在中心吊艙組件500外部的位置處。
[0039]特定的無線電控制模型旋翼飛機實施方案，旋翼飛機1000，的第一旋翼組件100的部件在本文進行描述。旋翼組件200、300和400的部件可以具有與第一旋翼組件100的對應的部件大致類似的構造和特征。而且，旋翼組件200、300和400的部件可以執行與第一旋翼組件100的對應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的語言的目的，且不應該排除在這里公開的可以被本領域的技術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、第一支撐構件106和緊固件組件108A至108D。在可選擇的實施方案中，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可以包括內側端部103、外側端部105、線通道110、切穿部分114以及多個聯接構件。在特定的實施方案中，第一臂102可以設置有額外的、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。本領域的普通技術人員應理解，基于特定的無線電控制模型旋翼飛機實施方案的飛行要求和其它結構的、美學的和成本因素，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、木材和復合材料)制成。
[0043]如圖4和圖5所示，在實施方案中，第一臂102在內側端部103處可以聯接至中心吊艙組件500，或可選擇地，第一臂102在內側端部103處可以與中心吊艙組件500—體地形成。第一臂102可以在遠離中心吊艙組件500的方向上沿其長度延伸。如從側面看出的，第一臂102可以具有朝下傾斜的弧形輪廓，因此，外側端部105被置于內側端部102之下。可選擇地，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。在實施方案中，且如圖5A和圖5B所示，在彎曲的橫截面的內部部分內，第一臂102可以設置有互鎖槽120。
[0045]互鎖槽120可以具有大致面向下的開口端。互鎖槽120大致在彎曲的頂點處可以鄰接彎曲的界定臂102的外部橫截面形狀的內部部分。互鎖槽120可以由從彎曲的外部橫截面的第一臂102的內部表面朝內延伸的兩個大致平行的凸緣形成。互鎖槽120可以從外側端部105沿著第一臂102的長度延伸一定的距離，且終止在切穿部分114處。互鎖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可以沿每側彎曲，因此，第一臂102可以在外側端部105處更薄，且在內側端部103處更寬。在可選擇的實施方案中，第一臂沿其長度可以具有大致均勻的寬度，或，第一臂沿其長度可以加寬使得外側端部105比內側端部103 寬。
[0047]參考圖7，第一臂102可以設置有線通道IlOA與IlOB用于沿第一臂102的長度保持和布線電線A、B。在實施方案中，線A、B可以在電機靠近第一臂102的外側端部105的旋翼組件100部件(例如，諸如第一電機101)與可以被包圍在中心吊艙組件500內的控制部件(例如，諸如PCBA 506)之間布線，以支撐旋翼飛機1000的動力飛行。
[0048]每