CN108202864A - 螺旋桨装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋桨装置，包括：桨毂；桨叶，安装在桨毂的外侧边缘上，桨叶具有在垂直于桨毂轴线的方向伸展的展开状态和在桨毂的轴线方向收回的折叠状态；动力装置，动力装置与桨毂驱动连接，动力装置驱动桨毂转动以带动桨叶绕桨毂的轴线旋转而处于展开状态，动力装置停止运作时桨叶在重力的作用下收回并处于折叠状态。本发明的螺旋桨装置能够有效降低螺旋桨装置的生产成本，简化螺旋桨装置的结构，且便于保证螺旋桨装置的控制精度。

Description

螺旋桨装置

技术领域

本发明涉及螺旋设备技术领域，具体而言，涉及一种螺旋桨装置。

背景技术

现有方案中的可折叠螺旋桨包括桨毂和连接于桨毂上的桨叶，所述桨毂内设置有传动机构，如啮合齿轮，桨毂连接固定于传动轴，驱动机构驱动传动轴转动。当需要展开或折叠螺旋桨时，必须通过外部驱动机构来实现，由于桨毂内设置了诸多传动机构及连接结构，增加了整个系统的复杂性，相应地也增加控制的难度与精度。而且大多螺旋桨是向转轴前方折叠的，这样的方式虽然减小径向空间，但是却增大了轴向空间的占有率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种螺旋桨装置，以解决现有技术中的螺旋桨展开与折叠的结构复杂，难于控制的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种螺旋桨装置，包括：桨毂；桨叶，安装在桨毂的外侧边缘上，桨叶具有在垂直于桨毂轴线的方向伸展的展开状态和在桨毂的轴线方向收回的折叠状态；动力装置，动力装置与桨毂驱动连接，动力装置驱动桨毂转动以带动桨叶绕桨毂的轴线旋转而处于展开状态，动力装置停止运作时桨叶在重力的作用下收回并处于折叠状态。

进一步地，桨毂的外周缘设置有第一连接部，桨叶的根部设置有第二连接部，第二连接部与第一连接部枢接，以实现桨叶在展开状态和折叠状态之间变换。

进一步地，第一连接部包括自桨毂顶面向下开设的一限位凹槽，第二连接部包括一凸部，桨叶在展开状态时，凸部收容配合于限位凹槽内。

进一步地，第一连接部包括沿桨毂的径向向外设置一凸部，第二连接部包括一限位凹槽，桨叶在展开状态时凸部收容配合于限位凹槽内。

进一步地，第一连接部还包括自限位凹槽的侧壁朝背离桨毂轴线的方向延伸设置的两个耳块，两个耳块上开设有相对设置的第一定位孔，凸部开设有第二定位孔，定位轴同时穿过第二定位孔和两个第一定位孔，实现轴孔连接。

进一步地，限位凹槽的底部设置有第一限位台阶，第二连接部设置有与凸部相邻的第二限位台阶，桨叶在展开状态时，第二限位台阶抵靠于第一限位台阶。

进一步地，桨叶为多片，多片桨叶在桨毂的圆周方向均匀布置。

进一步地，螺旋桨装置包括一转轴，转轴与桨毂同轴连接固定，动力装置与转轴驱动连接。

进一步地，转轴与桨毂一体成型设置。

进一步地，桨叶的厚度自根部朝桨叶的稍部方向逐渐变薄。

进一步地，动力装置为发动机。

应用本发明的技术方案，相对于现有技术中采用外界驱动装置来驱动桨叶伸展和收缩的方式而言，本发明中通过动力装置驱动桨毂转动即可带动桨叶处于展开状态，动力装置停止转动即可使桨叶处于折叠状态，即本发明中的螺旋桨装置仅仅依靠螺桨叶在桨毂转时所受的离心力Fc与升力Fn就可以使桨叶处于展开状态，然后当桨毂转速减慢直到停止的过程中，桨叶依靠自身的重力G以处于折叠状态，能够有效降低螺旋桨装置的生产成本，简化螺旋桨装置的结构，且便于保证螺旋桨装置的控制精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的螺旋桨装置处于展开状态时的立体结构图；

图2示意性示出了本发明的螺旋桨装置处于折叠状态是的立体结构图；

图3示意性示出了本发明的螺旋桨装置的桨叶的受力图；

图4示意性示出了本发明的螺旋桨装置的桨叶和桨毂部分的连接关系图；

图5示意性示出了本发明的螺旋将装置的桨叶和桨毂部分的剖视图；以及

图6示意性示出了本发明的螺旋桨装置的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、桨毂；11、转轴；12、限位凹槽；13、耳块；131、第一定位孔；14、第一限位台阶；15、第二定位孔；20、桨叶；21、第二限位台阶；22、凸部；30、动力装置；40、定位轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种螺旋桨装置，本实施例的螺旋桨装置包括桨毂10、桨叶20以及动力装置30。

其中，桨叶20安装在桨毂10的外侧边缘上，螺旋桨装置工作的过程中，桨叶20具有在垂直于桨毂10轴线的方向伸展展开状态(参见图1所示)和在桨毂10的轴线方向收回折叠状态(参见图2所示)；动力装置30与桨毂10驱动连接，动力装置30驱动桨毂10转动以带动桨叶20绕桨毂10的轴线旋转而处于展开状态，动力装置30停止运作时桨叶20在重力的作用下收回并处于折叠状态。具体来说，在桨毂10转动的过程中，安装在桨毂10的外侧边缘的桨叶20除了受到自身重力G外，还受到离心力Fc以及桨叶20自带的翼型结构所受到的升力Fn(参见图3的受力分析图)的作用，当动力装置30驱动桨毂10转动的速度逐渐增高时，离心力Fc和升力Fn会逐渐增大，进而克服桨叶20自身的重力G以使桨叶20展开而处于处于展开状态。当动力装置30停止转动时，桨毂10的转速逐渐降低，此时，桨叶20受到的离心力Fc以及螺旋桨装置自带的翼型结构所受到的升力Fn会逐渐变小至零，桨叶20在其自身重力G的作用下向下运动，使得桨叶20收缩而处于折叠状态。

相对于现有技术中采用外界驱动装置来驱动桨叶20伸展和收缩的方式而言，本实施例中通过动力装置30驱动桨毂10转动即可带动桨叶20处于展开状态，动力装置30停止转动即可使桨叶20处于折叠状态，即本实施例中的螺旋桨装置仅仅依靠螺桨叶20在桨毂10转时所受的离心力Fc与升力Fn就可以使桨叶20处于展开状态，然后当桨毂10转速减慢直到停止的过程中，桨叶20依靠自身的重力G以处于折叠状态，能够有效降低螺旋桨装置的生产成本，简化螺旋桨装置的结构，且便于保证螺旋桨装置的控制精度。

为了便于桨叶20在展开状态和折叠状态之间切换，桨毂10的外周缘设置有第一连接部，桨叶20的根部设置有第二连接部，安装桨叶20时，使得第二连接部与第一连接部枢接，以实现桨叶在展开状态和折叠状态之间变换。

为了防止桨叶20转动至于桨毂10处于同一平面内后过渡翻转，保证桨叶20的稳定性，本实施例中的第一连接部包括自桨毂10顶面向下开设的一限位凹槽12，第二连接部包括一凸部22，本实施例中凸部22与限位凹槽12枢接，凸部22收容配合于限位凹槽12内，以实现桨叶在展开状态和折叠状态之间变换。在其他实施例中，第一连接部上可沿桨毂10的径向向外设置凸部，第二连接部上设置限位凹槽，桨叶20与桨毂10枢接，桨叶20在展开状态时凸部收容配合于限位凹槽内，同样能对第一连接部和第二连接部的连接进行限位，保证桨叶旋转的稳定性，但并不以本实施例为限。

结合图4所示，为了实现凸部22与限位凹槽12枢接，本实施例中的第一连接部还包括自限位凹槽12的侧壁朝背离桨毂10轴线的方向延伸设置的两个耳块13，两个耳块13上开设有相对设置的第一定位孔131，凸部22开设有第二定位孔15，定位轴40同时穿过第二定位孔15和两个第一定位孔131，实现轴孔连接。桨叶20通过定位轴40可转动地安装在桨毂10的外侧边缘，当桨叶20在展开状态和折叠状态之间切换时，桨叶20绕定位轴40转动，也就是说，本实施例中的定位轴40是固定安装在桨毂10上的，而转动的结构是桨叶20本身。

在本发明的其他实施例中，还可以将桨叶20和定位轴40固定为一体结构，当桨叶20在展开状态和折叠状态之间切换时，转动的结构为定位轴40。

在本发明的其他实施例中，桨叶20还可以通过铰链铰接在桨毂10的外侧边缘处，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

在本发明的其他实施例中，定位轴40与桨毂10之间还可以通过法兰盘，或者定位轴40与桨毂10通过键和键槽配合的结构进行连接。

结合图4和图5所示，限位凹槽12的底部设置有第一限位台阶14，第二连接部设置有与第一限位台阶14配合的第二限位台阶21，第二限位台阶21抵靠于第一限位台阶14，通过第一限位台阶14和第二限位台阶21的作用，对桨叶20进行限位，结构简单，便于加工。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以将第一限位台阶14和第二限位台阶21设置成卡扣配合的结构，或者可以设置电磁铁等结构，需要说明的是，当将第一限位台阶14和第二限位台阶21设置成为电磁铁结构时，最好采用通电时才能够产生磁性的材料，便于实现桨叶20的收缩折叠。

优选地，本实施例中的桨叶20为多片，多片桨叶20在桨毂10的圆周方向均匀布置。参见图1可以知道，本实施例中的桨叶20例如可以是6片。

再次结合图1至3、图5以及图6所示，本实施例中的螺旋将装置还包括转轴11，该转轴11与桨毂10同轴连接固定，安装时，动力装置30与转轴11驱动连接，当动力装置30带动转轴11开始转动后，桨毂10与转轴11同步转动，桨叶20受到离心力Fc的作用而偏离转轴11，其状态如图3所示，此时桨叶20的质心位置除了受自身重力G外，还受离心力Fc和桨叶20的翼型结构带来的升力Fn的作用，随着转轴11的转速的增加，Fc与Fn都会相应的增大，从而使桨叶20能够展开到最大位置而处于展开状态，如图4所示。当动力装置30停止工作，转轴11转速减慢直至停止转动的过程中，桨叶20受到的离心力Fc和升力Fn会逐渐较小为零，桨叶20在重力G作用下回到最初的折叠状态，如图2所示。

优选地，本实施例中的转轴11与桨毂10一体成型设置，结构稳定，强度高。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将转轴11和桨毂10设置成分体结构，加工时，可以在桨毂10上设置轴孔，并对应将转轴11安装在轴孔内，然后采用键连接的方式将转轴11和桨毂10固定在一起即可，只要是本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

在本实施例中，当桨叶20处于折叠状态时，桨叶20与转轴11位于桨毂10的同一侧面，这里的侧面是指桨毂10的上下表面(如图2所示)，有效减小了螺旋桨装置的轴向存放空间，便于对螺旋桨装置的携带和运输。当然，在本发明的其他实施中，还可以在桨叶20处于折叠状态时，使得桨叶20与转轴11位于桨毂10的相对的两侧。

优选地，桨叶20的厚度自根部朝桨叶20的稍部方向逐渐变薄，便于降低螺旋桨装置的重量。

优选地，本实施例中的动力装置30为发动机，结构简单，便于实现。

综上所述，本发明的螺旋桨装置是利用桨叶20自身旋转产生的离心力和升力作为驱动桨叶20展开的动力，而且桨叶20的折叠也只是通过自身重力G来实现的，所以本发明中螺旋桨装置的展开与折叠过程不需要额外的动力驱动装置和控制系统，大大简化了整个螺旋桨装置的结构，减小了螺旋桨装置的控制难度。

可见，本发明的螺旋桨装置不仅可实现螺旋桨的折叠以节省摆放空间的功能，而且螺旋桨装置的结构简单，仅仅依靠螺旋桨装置旋转时所受的离心力与升力就可以实现螺旋桨装置的展开，然后当螺旋桨装置的转速减慢直到停止的过程中，依靠自身的重力来实现螺旋桨的折叠状态。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种螺旋桨装置，其特征在于，包括：

桨毂(10)；

桨叶(20)，安装在所述桨毂(10)的外侧边缘上，所述桨叶(20)具有在垂直于所述桨毂(10)轴线的方向伸展的展开状态和在所述桨毂(10)的轴线方向收回的折叠状态；

动力装置(30)，所述动力装置(30)与所述桨毂(10)驱动连接，所述动力装置(30)驱动所述桨毂(10)转动以带动所述桨叶(20)绕所述桨毂(10)的轴线旋转而处于所述展开状态，所述动力装置(30)停止运作时所述桨叶(20)在重力的作用下收回并处于所述折叠状态。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述桨毂(10)的外周缘设置有第一连接部，所述桨叶(20)的根部设置有第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部枢接，以实现所述桨叶(20)在展开状态和折叠状态之间变换。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述第一连接部包括自所述桨毂(10)顶面向下开设的一限位凹槽(12)，所述第二连接部包括一凸部(22)，所述桨叶(20)在展开状态时，所述凸部(22)收容配合于所述限位凹槽(12)内。

4.根据权利要求2所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述第一连接部包括沿所述桨毂(10)的径向向外设置一凸部，所述第二连接部包括一限位凹槽，所述桨叶(20)在展开状态时所述凸部收容配合于所述限位凹槽内。

5.根据权利要求3所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述第一连接部还包括自所述限位凹槽(12)的侧壁朝背离所述桨毂(10)轴线的方向延伸设置的两个耳块(13)，两个所述耳块(13)上开设有相对设置的第一定位孔(131)，所述凸部(22)开设有第二定位孔(15)，定位轴(40)同时穿过所述第二定位孔(15)和两个所述第一定位孔(131)，实现轴孔连接。

6.根据权利要求3所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述限位凹槽(12)的底部设置有第一限位台阶(14)，所述第二连接部设置有与所述凸部(22)相邻的第二限位台阶(21)，所述桨叶(20)在展开状态时，所述第二限位台阶(21)抵靠于所述第一限位台阶(14)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述桨叶(20)为多片，所述多片桨叶(20)在所述桨毂(10)的圆周方向均匀布置。

8.根据权利要求1所述螺旋桨装置，其特征在于，所述螺旋桨装置包括一转轴(11)，所述转轴(11)与所述桨毂(10)同轴连接固定，所述动力装置(30)与所述转轴(11)驱动连接。

9.根据权利要求8所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述转轴(11)与所述桨毂(10)一体成型设置。

10.根据权利要求8所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述桨叶(20)的厚度自根部朝所述桨叶(20)的稍部方向逐渐变薄。

11.根据权利要求1所述的螺旋桨装置，其特征在于，所述动力装置(30)为发动机。