CN105564635B - 折叠螺旋桨、动力组件、无人机及折叠螺旋桨制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种折叠螺旋桨，包括桨夹、至少两个桨叶及至少两个连接件。每个所述桨叶通过一个连接件与所述桨夹枢接。所述桨叶均能够相对所述桨夹旋转。所述桨夹通过注塑成型与所述桨叶配合。所述至少两个桨叶与所述桨夹之间具有均匀的空隙。本发明还涉及一种包括所述折叠螺旋桨的动力组件，一种包括所述动力组件的无人机，以及一种折叠螺旋桨制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种折叠螺旋桨，一种包括该折叠螺旋桨的动力组件，一种包括所述动力组件的无人机，以及一种折叠螺旋桨制作方法。
背景技术
在无人机领域中，螺旋桨的桨叶与桨夹之间的固定通常采用螺丝锁合。通过调节螺丝锁合的松紧程度可调节桨叶与桨夹之间的松紧程度。然而，当螺旋桨包括多个桨叶时，由于螺丝锁合通常由人工作业完成，而人工作业具有主观性，无法保证每个桨叶与桨夹之间的松紧程度均匀。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述技术问题的折叠螺旋桨、动力组件、无人机及折叠螺旋桨制作方法。
一种折叠螺旋桨，包括桨夹、至少两个桨叶及至少两个连接件。每个所述桨叶通过一个连接件与所述桨夹枢接。所述桨叶均能够相对所述桨夹旋转。所述桨夹通过注塑成型与所述桨叶配合。所述至少两个桨叶与所述桨夹之间具有均匀的空隙。
进一步地，所述桨夹包括至少两个夹持部，所述夹持部与所述桨叶及所述连接件一一对应，所述夹持部与所述桨叶通过所述连接件枢接。
进一步地，每个所述桨叶包括枢接部，所述枢接部与一个所述夹持部通过一个所述连接件枢接。
进一步地，每个所述夹持部包括两个相向设置的夹持臂，所述枢接部夹设在所述两个夹持臂之间，并通过一个所述连接件与所述两个夹持臂枢接，所述枢接部的上下表面与所述两个夹持臂之间形成均匀的空隙。
进一步地，每个所述夹持臂均形成有夹持孔，所述枢接部形成有枢接孔，所述连接件穿设在所述枢接孔及所述夹持孔中，以使所述桨叶与所述桨夹枢接。
进一步地，所述桨夹包括限位部，所述限位部设置在每个所述夹持孔的孔壁，所述限位部与所述连接件配合，以限制所述桨夹相对所述连接件转动。
进一步地，所述连接件包括与所述限位部对应的卡合部，所述卡合部与对应的限位部凹凸配合，以限制所述桨夹相对所述连接件转动。
进一步地，所述限位部为连续或间隔设置的凸起结构，所述卡合部为与所述限位部匹配的凹槽结构。
进一步地，所述至少两个桨叶和所述至少两个连接件为一体结构，所述至少两个连接件与所述桨夹枢接。
进一步地，所述至少两个连接件和所述桨夹为一体结构，所述至少两个连接件与所述至少两个桨叶枢接。
进一步地，所述桨叶的枢接部的上下表面中的至少一个表面还设置有自润滑性材料层。
一种动力组件，包括电机及所述折叠螺旋桨，所述折叠螺旋桨包括桨叶和桨夹，并通过桨夹与所述电机连接。
一种无人机，包括机身，机臂及所述动力组件，所述动力组件与所述机臂连接。
一种折叠螺旋桨制作方法，包括步骤：提供至少两个桨叶，每个桨叶均包括枢接部；将每个所述桨叶的至少枢接部放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹，所述桨夹包括至少两个夹持部；冷却所述桨夹，在所述桨夹的夹持部与所述桨叶的枢接部之间形成均匀的空隙。
进一步地，所述折叠螺旋桨制作方法还包括提供至少两个连接件，所述连接件与所述桨叶一一对应，每个所述连接件分别与对应的桨叶的枢接部连接，注塑时，将所述桨叶的至少枢接部以及所述连接件放置于注塑模具中。
进一步地，所述桨叶的枢接部形成枢接孔，所述连接件通过所述枢接孔与所述桨叶枢接。
进一步地，所述枢接部的枢接孔与所述连接件之间形成的空隙的尺寸小于进行注塑成型时允许注塑液体流动的最小尺寸。
进一步地，每个所述连接件上从所述桨叶的枢接部的枢接孔露出的部位形成有卡合部，所述注塑成型的桨夹与所述连接件通过所述卡合部固定连接。
进一步地，所述卡合部为形成于所述连接件上的凹槽、凸起或二者的组合。
进一步地，对所述桨夹进行自然冷却。
进一步地，所述连接件和所述桨叶的枢接部固定连接。
进一步地，所述连接件和所述桨叶的枢接部成型为一体结构。
进一步地，将所述桨叶的至少枢接部放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹步骤，还包括：所述桨叶包括枢接孔，注塑形成桨夹过程中一并注塑形成与所述桨夹一体的至少两个连接件，所述连接件将所述桨叶和桨夹枢接。
进一步地，所述至少两个桨叶通过注塑成型的方式形成。
进一步地，所述方法还包括：在注塑成型形成桨夹之前，在所述桨叶的枢接部的上下表面中的至少一个表面形成自润滑性材料层。
进一步地，所述桨叶的熔点高于注塑时的温度和所述注塑液体的温度。
相较于现有技术，本发明提供的折叠螺旋桨、动力组件、无人机及折叠螺旋桨制作方法，由于在已经成型出的桨叶上成型桨夹，利用注塑液体冷却时收缩的性能，在桨叶和桨夹之间形成均匀的空隙，从而保证了桨夹和每个所述桨叶之间具有大致相同的阻尼，保证螺旋桨的稳定性。且无需额外人工装配，节省人力和时间。
附图说明
图1为折叠螺旋桨的组合示意图。
图2为图1的折叠螺旋桨的立体分解示意图。
图3为图1的折叠螺旋桨的俯视示意图。
图4为图1的折叠螺旋桨的仰视示意图。
图5为图1的折叠螺旋桨的正视示意图。
图6为图5的折叠螺旋桨沿VI-VI线的剖面示意图。
图7为折叠螺旋桨制作方法的流程图。
主要元件符号说明
| 折叠螺旋桨 | 100 |
| 桨夹 | 10 |
| 桨叶 | 20 |
| 连接件 | 30 |
| 框体 | 11 |
| 轴接部 | 12 |
| 连接部 | 13 |
| 夹持部 | 14 |
| 限位部 | 15 |
| 收容空间 | 111 |
| 轴孔 | 121 |
| 连接臂 | 131 |
| 第一鳍部 | 132 |
| 第二鳍部 | 133 |
| 夹持臂 | 141 |
| 相向面 | 1411 |
| 相背面 | 1412 |
| 凹槽 | 1413 |
| 夹持孔 | 1414 |
| 枢接部 | 21 |
| 枢接孔 | 211 |
| 卡合部 | 31 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供的折叠螺旋桨、动力组件、无人机及折叠螺旋桨制作方法作进一步说明。
请参阅图1及图2，本发明提供的折叠螺旋桨100包括一个桨夹10、两个桨叶20及两个连接件30。所述连接件30与所述桨叶20一一对应。每个所述桨叶20分别通过一个所述连接件30与所述桨夹10枢接。所述桨叶20能够相对所述桨夹10旋转。本实施方式中，所述桨叶20能够绕其对应的连接件30相对所述桨夹10旋转。所述桨夹10与每个所述连接件30之间具有均匀的空隙。本实施方式中，所述桨夹10与每个所述连接件30通过凹凸配合限制两者之间的相对转动。所述桨夹10通过注塑成型与所述桨叶20配合，使得所述连接件30与所述桨夹10之间具有均匀的空隙。
请一并参阅图3至图6，所述桨夹10通过注塑成型，包括一个框体11、一个轴接部12、一个连接部13、两个夹持部14及四个限位部15。
所述框体11大致呈圆筒状，其形成有一个贯穿的圆柱形的收容空间111。所述收容空间111用于收容所述轴接部12及所述连接部13。
所述轴接部12位于所述收容空间111内，且与所述框体11同轴设置。本实施方式中，所述轴接部12大致呈弹头状。所述轴接部12形成有一个轴孔121。所述轴孔121用于与一驱动轴（图未示）连接。
所述连接部13位于所述收容空间111内，且连接在所述框体11与所述轴接部12之间。本实施方式中，所述连接部13包括三个连接臂131。所述三个连接臂131沿所述框体11的径向呈放射状排列，且所述三个连接臂131中每两个相邻的连接臂131之间间隔相同角度。即，所述三个连接臂131将所述圆柱形的收容空间111等分成三个扇形柱状空间。每个连接臂131与所述轴接部12相连的端部延伸有第一鳍部132。每个连接臂131与所述框体11相连的端部延伸设置有与所述第一鳍部132对应的第二鳍部133。所述第一鳍部132的延伸方向一致，均沿顺时针方向或逆时针方向延伸。所述第二鳍部133的延伸方向一致，且与所述第一鳍部132的延伸方向相同。所述第一鳍部132及其对应的第二鳍部133位于同一扇形柱状空间内。所述第一鳍部132及第二鳍部133均位于所述连接臂131背离所述轴接部12弹头端的端部。所述第一鳍部132及第二鳍部133用于加速所述框体11内空气的吸入及排出。
所述夹持部14自所述框体11向背离所述轴接部12的方向径向延伸设置。本实施方式中，所述两个夹持部14相背设置。所述两个夹持部14的结构相同。所述夹持部14包括相向设置的两个夹持臂141。每个所述夹持臂141包括朝向另一夹持臂141的相向面1411及背离另一夹持臂141的相背面1412。所述相背面1412均形成有一个凹槽1413。所述凹槽1413底部均形成有夹持孔1414。所述夹持孔1414延伸并贯穿所述相向面1411。
每个所述夹持臂141的夹持孔1414的孔壁上均形成有一个所述限位部15。
所述两个桨叶20与所述两个夹持部14一一对应。每个所述桨叶20与对应的夹持部14通过一个所述连接件30枢接。每个所述桨叶20包括枢接部21及与所述枢接部21相连的叶部22。所述枢接部21与所述桨叶20对应的夹持部14通过一个所述连接件30枢接。所述枢接部21夹设在所述桨叶20对应的夹持部14的两个夹持臂141之间，并通过一个所述连接件30与所述两个夹持臂141枢接。所述枢接部21形成有贯穿的枢接孔211。所述枢接孔211与所述两个夹持臂141的夹持孔1414对应。所述枢接孔211及所述两个相向设置的夹持臂141的夹持孔1414用于穿设所述连接件，以使所述桨叶20与所述桨夹10枢接。其中，所述枢接部21的上下表面与所述两个夹持臂141之间形成均匀的空隙，具体地，所述枢接部21的上下表面和所述两个夹持臂141的相向面1411之间形成均匀空隙。
因所述桨夹10通过注塑成型的方式与所述桨叶20配合，注塑成型后，注塑液冷却收缩，表面收缩尺寸均一，可在桨叶20和桨夹10之间形成均匀的空隙，从而保证每个桨叶20相对所述桨夹10具有相同的转动阻尼。
请再次参阅图2及图6，所述两个连接件30与所述两个桨叶20及所述两个夹持部14一一对应。每个所述桨叶20与对应的夹持部14通过一个所述连接件30枢接。每个所述连接件30包括两个卡合部31。所述卡合部31与所述限位部15一一对应。所述卡合部31与其对应的所述限位部15凹凸配合。所述限位部15及所述卡合部31均可为凹槽结构或凸起结构中的至少一种。所述限位部15可连续或间隔地设置在所述夹持孔1414的孔壁。所述卡合部31可连续或间隔地设置在所述连接件30上且与所述限位部15凹凸匹配。本实施方式中，所述限位部15为连续设置的环状凸起结构。所述卡合部31为与所述限位部15匹配的凹槽结构。所述桨夹10与所述连接件30通过所述卡合部31与所述限位部15之间的凸起结构与凹槽结构的配合，限制所述桨夹10与所述连接件30之间的相对转动，使得所述连接件30与所述桨夹10之间具有均匀的空隙。本实施方式中，所述两个卡合部31位于所述连接件30的相背两端。每个所述连接件30穿设在所述枢接孔211及所述两个夹持臂141的夹持孔1414中，且所述连接件30的两端分别自所述凹槽1413露出。所述两个卡合部31分别自所述枢接孔211露出，且分别位于所述两个夹持臂141的夹持孔1414中。所述两个卡合部31分别与位于所述夹持孔1414的限位部15配合，从而限制所述桨夹10与所述连接件30的相对转动。本实施方式中，所述连接件30采用金属材料制成。
可以理解，所述连接件30上的卡合部31的形状、数目可根据需要改变，如可为凸起结构、凹槽结构、凸起和凹槽间隔的结构，形状可为环形、轴向延伸的条形、螺纹状延伸等。
其他实施方式中，所述连接件30、所述桨叶20、所述夹持部14的数量不限于两个，可以为至少两个，例如三个，四个，五个等。所述连接件30与所述桨叶20及所述夹持部14一一对应。
其他实施方式中，所述桨夹10不包括所述限位部15，且当所述连接件30穿设在所述枢接孔211内时，所述卡合部31位于所述枢接孔211内。此时，所述桨叶20的枢接孔211的孔壁设置有与所述卡合部31凹凸配合的限位部。此时，所述连接件30能够相对所述桨夹10转动，以使所述桨叶20能够相对所述桨夹10旋转。
其他实施方式中，所述桨夹10与所述连接件30为一体结构。此时，所述桨叶20与对应的连接件30枢接，所述桨叶20可绕对应的所述连接件30旋转。
其他实施方式中，所述桨叶20与对应的所述连接件30为一体结构。此时，所述连接件30与所述桨夹10枢接，所述桨叶20连同对应的连接件30可相对所述桨夹10旋转。
其他实施方式中，所述桨叶20的枢接部21的上下表面中的至少一个表面还设置有自润滑性材料层。所述自润滑性材料层位于所述桨叶20的枢接部21与所述桨夹10的夹持臂141之间。所述自润滑性材料层可为石墨、特氟龙等材料。
本发明实施方式还提供一种包括所述折叠螺旋桨100的动力组件（图未示）。所述动力组件还包括与所述折叠螺旋桨100的桨夹10连接的电机。所述电机包括一与所述桨夹10的轴孔连接的驱动轴。
本发明实施方式还提供一种包括所述动力组件的无人机（图未示）。所述无人机还包括机身及机臂。所述动力组件与所述机臂连接。
请一并参阅图7，本发明实施方式还提供一种折叠螺旋桨制作方法，包括以下步骤。
步骤S101:提供至少两个桨叶20。
每个所述桨叶20均包括枢接部21及与所述枢接部21相连的叶部22。所述枢接部21形成有贯穿的枢接孔211。所述桨叶20可通过注塑成型的方式形成。
步骤S102:提供至少两个连接件30。
本实施方式中，所述连接件30采用金属材料制成。所述连接件30与所述桨叶20一一对应，每个所述连接件30分别与对应的桨叶20的枢接部21连接。本实施方式中，所述连接件30通过所述枢接孔211与对应的桨叶20枢接。所述枢接部21的枢接孔211与所述连接件30之间形成的空隙的尺寸小于进行注塑成型时允许注塑液体流动的最小尺寸。本实施方式中，每个所述连接件30上从所述桨叶20的枢接部21的枢接孔211露出的部位形成有卡合部31。所述卡合部31可形成在每个所述连接件30从对应的桨叶20的枢接部21的枢接孔211露出的两个端部中的至少一个端部上。本实施方式中，所述卡合部31形成在每个所述连接件30从对应的桨叶20的枢接部21的枢接孔211露出的两个端部上。所述卡合部31可为凸起结构或凹槽结构两者中的至少一种。本实施方式中，所述卡合部31为凹槽结构。
步骤S103:将每个所述桨叶20的至少枢接部21及所述连接件30放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹10。
所述桨夹10与所述连接件30通过所述卡合部31固定连接。本实施方式中，所述桨夹10包括至少两个夹持部14。所述夹持部14与所述连接件30一一对应。所述连接件30与所述桨夹10通过所述卡合部31与夹持部14之间的配合实现固定连接。本实施方式中，所述桨叶20的熔点高于注塑时的温度和所述注塑液体的温度。
步骤S104:冷却所述桨夹10，在所述桨夹10的夹持部14与所述桨叶20的枢接部21之间形成均匀的空隙。
本实施方式中，冷却所述桨夹10采用自然冷却的方式。
其他实施方式中，所述连接件30和所述桨叶20的枢接部21固定连接。所述桨叶20连同所述连接件30可相对所述桨夹10旋转。此时，所述连接件30与所述桨叶20的枢接部21为一体结构。或者，注塑形成所述桨叶20时，所述连接件30与所述桨叶20的枢接部21通过所述连接件30的卡合部31固定连接。此时，所述连接件30的卡合部31位于所述桨叶20的枢接部21的枢接孔211内。
其他实施方式中，提供至少两个连接件30的步骤可省略。此时，将每个所述桨叶20的至少枢接部21放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹10的步骤，还包括在注塑形成桨夹10过程中一并注塑形成与所述桨夹10一体的至少两个连接件30，所述连接件30将所述桨叶20和桨夹10枢接。
其他实施方式中，在注塑成型形成桨夹10之前，所述折叠螺旋桨制作方法还包括在所述桨叶20的枢接部21上下表面中的至少一个表面形成自润滑性材料层。所述自润滑性材料层可为石墨、特氟龙等材料。
其他实施方式中，可通过双色模具注塑成型形成所述桨叶20及所述桨夹10，从而形成所述折叠螺旋桨100。此时，首先，注塑成型形成所述桨叶20；接着，提供至少两个所述连接件30，所述连接件30与所述桨叶20一一对应，每个所述连接件30分别与对应的桨叶20的枢接部21连接；接着，更换公模或母模并注塑成型形成所述桨夹10。即，在注塑成型形成所述桨叶20及所述桨夹10的过程中，共用一个公模或母模。
其他实施方式中，所述连接件30、所述桨叶20、所述夹持部14的数量不限于两个，可以为至少两个，例如三个，四个，五个等。所述连接件30与所述桨叶20及所述夹持部14一一对应。
相较于现有技术，本发明提供的折叠螺旋桨、动力组件、无人机及折叠螺旋桨制作方法，由于在已经成型出的桨叶上成型桨夹，利用注塑液体冷却时收缩的性能，在桨叶和桨夹之间形成均匀的空隙，从而保证了桨夹和每个所述桨叶之间具有大致相同的阻尼，保证螺旋桨的稳定性。且无需额外人工装配，节省人力和时间。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (21)
1.一种折叠螺旋桨，包括桨夹、至少两个桨叶及至少两个连接件，每个所述桨叶通过一个连接件与所述桨夹枢接，所述桨叶均能够相对所述桨夹旋转，所述桨夹通过注塑成型与所述桨叶配合，所述至少两个桨叶与所述桨夹之间具有均匀的空隙，所述桨夹包括至少两个夹持部，所述夹持部与所述桨叶及所述连接件一一对应，所述夹持部与所述桨叶通过所述连接件枢接，每个所述桨叶包括枢接部，所述枢接部与一个所述夹持部通过一个所述连接件枢接，每个所述夹持部包括两个相向设置的夹持臂，所述枢接部夹设在所述两个夹持臂之间，并通过一个所述连接件与所述两个夹持臂枢接，所述夹持部、枢接部及所述连接件通过注塑成型配合以使得所述枢接部的上下表面与所述两个夹持臂之间形成均匀的空隙。
2.如权利要求1所述的折叠螺旋桨，其特征在于，每个所述夹持臂均形成有夹持孔，所述枢接部形成有枢接孔，所述连接件穿设在所述枢接孔及所述夹持孔中，以使所述桨叶与所述桨夹枢接。
3.如权利要求2所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述桨夹包括限位部，所述限位部设置在每个所述夹持孔的孔壁，所述限位部与所述连接件配合，以限制所述桨夹相对所述连接件转动。
4.如权利要求3所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述连接件包括与所述限位部对应的卡合部，所述卡合部与对应的限位部凹凸配合，以限制所述桨夹相对所述连接件转动。
5.如权利要求4所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述限位部为连续或间隔设置的凸起结构，所述卡合部为与所述限位部匹配的凹槽结构。
6.如权利要求1所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述至少两个桨叶和所述至少两个连接件为一体结构，所述至少两个连接件与所述桨夹枢接。
7.如权利要求1所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述至少两个连接件和所述桨夹为一体结构，所述至少两个连接件与所述至少两个桨叶枢接。
8.如权利要求1所述的折叠螺旋桨，其特征在于，所述桨叶的枢接部的上下表面中的至少一个表面还设置有自润滑性材料层。
9.一种动力组件，包括电机及如权利要求1-8中任一项所述的折叠螺旋桨，所述折叠螺旋桨包括桨叶和桨夹，并通过桨夹与所述电机连接。
10.一种无人机，包括机身，机臂及如权利要求9所述的动力组件，所述动力组件与所述机臂连接。
11.一种折叠螺旋桨制作方法，包括步骤：
提供至少两个桨叶，每个桨叶均包括枢接部，所述桨叶的枢接部形成枢接孔；
提供至少两个连接件，所述连接件与所述桨叶一一对应，每个所述连接件分别通过所述枢接孔与对应的桨叶的枢接部连接；
将每个所述桨叶的至少枢接部以及所述连接件放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹，所述桨夹包括至少两个夹持部；
冷却所述桨夹，在所述桨夹的夹持部与所述桨叶的枢接部之间形成均匀的空隙。
12.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：所述枢接部的枢接孔与所述连接件之间形成的空隙的尺寸小于进行注塑成型时允许注塑液体流动的最小尺寸。
13.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：每个所述连接件上从所述桨叶的枢接部的枢接孔露出的部位形成有卡合部，所述注塑成型的桨夹与所述连接件通过所述卡合部固定连接。
14.如权利要求13所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：所述卡合部为形成于所述连接件上的凹槽、凸起或二者的组合。
15.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：对所述桨夹进行自然冷却。
16.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：所述连接件和所述桨叶的枢接部固定连接。
17.如权利要求16所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：所述连接件和所述桨叶的枢接部成型为一体结构。
18.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于，将所述桨叶的至少枢接部放置于注塑模具中进行注塑成型以形成桨夹步骤，还包括：所述桨叶包括枢接孔，注塑形成桨夹过程中一并注塑形成与所述桨夹一体的至少两个连接件，所述连接件将所述桨叶和桨夹枢接。
19.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于，所述至少两个桨叶通过注塑成型的方式形成。
20.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于，所述方法还包括：在注塑成型形成桨夹之前，在所述桨叶的枢接部的上下表面中的至少一个表面形成自润滑性材料层。
21.如权利要求11所述的折叠螺旋桨制作方法，其特征在于：所述桨叶的熔点高于注塑时的温度和所述注塑液体的温度。
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