CN217864735U - 一种螺旋桨、动力系统及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于飞行器技术领域，提供了一种螺旋桨、动力系统及飞行器，该螺旋桨包括桨毂和至少两个桨叶，至少两个桨叶连接于桨毂且均匀间隔分布，桨毂通过安装件可拆卸的安装于驱动装置上，桨毂朝向安装件的一侧设置有卡接件，安装件朝向桨毂的一侧对应设置有卡接结构，通过卡接件与卡接结构的卡接配合来实现桨毂与安装件的连接，桨毂朝向安装件的一侧还设置有定位轴，安装件设置有定位孔，定位轴和定位孔相配合以防止桨毂径向摆动，其中，定位轴和定位孔的轴线均与驱动装置的转动轴线平行。本实用新型所提供的一种螺旋桨、动力系统及飞行器,能实现螺旋桨与驱动装置之间的便捷快速拆装，同时确保在工作时螺旋桨不会出现偏摆问题。

Description

一种螺旋桨、动力系统及飞行器

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，尤其涉及一种螺旋桨、动力系统及飞行器。

背景技术

无人飞行器上的螺旋桨通常需要与电机连接起来，螺旋桨在电机的作用下与电机轴一同旋转。螺旋桨属于易耗品，在螺旋桨损坏时需要用户自己拆装更换螺旋桨，因此要求设计一种可实现快速拆装的螺旋桨，同时，还要避免该螺旋桨在工作时不会出现偏摆问题，以确保无人飞行器飞行的稳定性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种螺旋桨、动力系统及飞行器,能方便的实现螺旋桨与驱动装置之间的拆装，同时确保在工作时螺旋桨不会出现偏摆问题。

本实用新型的技术方案是：一种螺旋桨，包括桨毂和至少两个桨叶，所述至少两个桨叶连接于所述桨毂且均匀间隔分布，所述桨毂通过安装件可拆卸的安装于驱动装置上，所述桨毂朝向所述安装件的一侧设置有卡接件，所述安装件朝向所述桨毂的一侧对应设置有卡接结构，通过所述卡接件与所述卡接结构的卡接配合来实现所述桨毂与所述安装件的连接，所述桨毂朝向所述安装件的一侧还设置有定位轴，所述安装件设置有定位孔，所述定位轴和所述定位孔相配合以防止所述桨毂沿径向摆动，所述定位轴和所述定位孔的轴线均与所述驱动装置的转动轴线平行。

可选地，所述卡接结构为卡接槽，所述卡接件伸入所述卡接槽后能够沿第一方向运动，以使得所述卡接件与所述卡接槽卡接连接；在所述卡接件与所述卡接槽卡接连接后，所述卡接件能够沿第二方向运动以解除所述卡接件与所述卡接槽的卡接连接，其中，所述第一方向和所述第二方向相反。

可选地，所述卡接槽具有相对的第一端和第二端，所述第二端连接有卡位部，所述第一端的横截面积大于所述第二端的横截面积，所述第一方向为所述第一端朝向所述第二端的方向，所述第二方向为所述第二端朝向所述第一端的方向，所述卡接件通过所述第一端伸入所述卡接槽内。

可选地，所述卡接件包括连接部和卡接部，所述连接部的一端与所述桨毂连接，所述连接部的另一端与所述卡接部连接，且所述连接部和所述卡接部之间形成非零夹角。

可选地，所述卡接部连接于所述连接部的端部并沿所述定位轴的径向方向背离所述转动轴线延伸，或者，所述卡接部连接于所述连接部的端部并沿所述定位轴的径向方向朝向所述转动轴线延伸。

可选地，所述卡位部在背离所述桨毂的一侧设置有用于容纳所述卡接部的凹槽。

可选地，所述螺旋桨还包括弹性支撑件，所述弹性支撑件设于所述桨毂与所述安装件之间，所述弹性支撑件用于在所述卡接件与所述卡位部卡接配合时，向所述桨毂提供支撑弹力以使所述卡接件靠近所述卡位部。

可选地，所述弹性支撑件为弹簧，所述弹簧套设于所述定位轴上，并在所述卡接件与所述卡位部卡接配合时，所述弹簧的两端分别与所述桨毂和所述安装件抵接。

可选地，所述卡接槽为圆弧槽，且所述圆弧槽的圆心位于所述驱动装置的转动轴线上。

可选地，所述桨毂的侧面设置有用于安装所述桨叶的安装结构，所述桨叶的根部通过锁紧件安装于所述安装结构。

本实用新型还提供了一种动力系统，包括驱动装置和上述的螺旋桨，所述螺旋桨通过安装件可拆卸的安装于所述驱动装置上。

可选地，所述驱动装置为电机，所述螺旋桨的定位轴的轴线与所述电机的转动轴的轴线重合。

本实用新型还提供了一种飞行器，包括机身和上述的动力系统，所述动力系统安装于所述机身。

本实用新型所提供的一种螺旋桨、动力系统及飞行器，将桨毂安装到驱动装置后，通过卡接件和卡接结构卡接配合，能方便的将螺旋桨安装到驱动装置上，同时，在定位轴和定位孔相配合下，一方面便于实现桨毂与驱动装置的安装定位，另一方面，可防止螺旋桨在工作时发生径向摆动，起到防止偏摆的作用，从而确保螺旋桨可靠工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种螺旋桨的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种动力系统的结构示意；

图3是本实用新型实施例提供的一种动力系统的爆炸示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种动力系统中安装件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种动力系统中安装件的另一结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种螺旋桨中定位轴与驱动装置的转动轴线的关系示意图。

图中，10-螺旋桨，11-桨毂，12-桨叶，13-卡接件，131-连接部，132-卡接部，14-定位轴，15-支撑弹性件，16-销钉，17-第一夹板，18-第二夹板，20- 动力系统，21-安装件，22-卡接槽，23-第一端，24-第二端，25-卡位部，26- 定位孔，27-凹槽，31-驱动装置，311-转动轴线，32-壳体，33-沉槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、安装、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本实用新型实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种螺旋桨10，包括桨毂11和至少两个桨叶12，至少两个桨叶12连接于桨毂11且均匀间隔分布，桨毂11通过安装件21(参见图2和图3)可拆卸的安装于驱动装置31上。

具体为：可把安装件21充当中间件，将安装件21安装到驱动装置31上，使得驱动装置31可以带动安装件21转动，进而带动螺旋桨10转动。为了实现将桨毂11可拆卸的安装到驱动装置31上，在桨毂11朝向安装件21的一侧可设置有卡接件13，安装件21朝向桨毂11的一侧可对应设置有卡接结构，通过卡接件13与卡接结构的卡接配合，来实现桨毂11与安装件21的连接，与现有螺旋桨螺纹旋紧的方式相比，采用卡接配合的方式进行连接，能够方便螺旋桨与驱动装置之间的拆卸。同时，对于无人飞行器而言，当无人飞行器飞行过程中，若螺旋桨发生偏摆，会严重影响无人飞行器的飞行平衡性以及会使得无人飞行器无法按照预定的路径飞行，因此，如图1和图4所示，桨毂11朝向安装件21的一侧还可设置有定位轴14，安装件21可对应设置有定位孔26，定位孔 26用于供定位轴14插入，定位轴14和定位孔26相配合，以防止桨毂沿径向摆动，通过定位轴14和定位孔26的配合，一方面便于螺旋桨10与安装件21 装配定位，另一方面还可以防止螺旋桨10在工作过程出现偏摆的情况，从而确保飞行器保持稳定飞行。

安装件21充当中间件时，不需要对驱动装置31进行升级改造，只要把安装件21固定安装到驱动装置31即可。在实际应用中，安装件21还可作为驱动装置31的一部分，例如，当驱动装置31为电机时，安装件21可为电机的上盖，即桨毂11可以直接与电机上盖实现卡接配合，从而实现螺旋桨10与驱动装置 31的快速拆装。

在一些实施例中，定位轴14和定位孔26的轴线均与驱动装置31的转动轴线311平行，这样，通过定位轴14和定位孔26的配合，对螺旋桨10进行沿驱动装置31的转动轴的径向方向进行限制，即避免螺旋桨10发生径向偏摆，能够使得螺旋桨10稳定转动，其中，定位轴14与桨毂11可为一体成型结构。实际应用中，定位轴14和定位孔26的轴线均与驱动装置31的转动轴线311重合，或者，参见图6，定位轴14也可以偏离驱动装置31的转动轴线311设置，也即定位轴14与驱动装置41的转动轴线311间隔设置。

在一些实施例中，卡接结构可为卡接槽22，卡接件13伸入卡接槽22后，卡接件13能够在卡接槽22内沿第一方向运动，并在运动至设定位置后，卡接件13即可与卡接槽22实现卡接连接；并在卡接件13与卡接槽22卡接连接后，可控制卡接件13沿第二方向运动至初始位置，即可以解除卡接件13与卡接槽 22的卡接连接，从而断开桨毂11与安装件21的连接，其中，第一方向和第二方向相反。

更具体地，参见图3至图5在安装件21朝向桨毂11的一侧可对应设置有卡接槽22，其中，卡接槽22具有相对的第一端23和第二端24，在第二端24 连接有卡位部25，即卡位部25遮盖部分第二端24，使得第一端23的横截面积大于第二端24的横截面积，卡接件13通过第一端23伸入卡接槽22内，并控制卡接件13朝向第二端24运动(即第一方向)，以使得卡接件13与卡位部 25卡接配合，就可将实现将螺旋桨10安装到驱动装置31上；若需要更换螺旋桨10，即在卡接件13与卡位部25卡接配合后，控制卡接件13朝向第一端23 运动(即第二方向)，以解除卡接件13与卡位部25的卡接配合，当卡接件13 旋转至第一端23后，件卡接件13通过第一端23退出卡接槽22，从而将螺旋桨10从驱动装置31上拆下。即通过控制卡接件13相对卡接槽22运动，即可以实现卡接件13与卡接槽22的卡接连接或者接触卡接件13与卡接槽22的卡接连接，整个拆装过程无需借助辅助工具，在卡接件13伸入卡接槽22后，控制卡接件13旋转与便于用户自行更换螺旋桨10，而不用拿到官方售后维修，满足螺旋桨10快速拆装的要求。

在一些实施例中，如图1所示，卡接件13可包括连接部131和卡接部132，连接部131的一端与桨毂11连接，连接部131的另一端与卡接部132连接，且连接部131和卡接部132之间形成非零夹角。其中，连接部131和卡接部132 之间形成非零夹角是指，连接部131与卡接部132之间不是相互平行即可。

具体地，卡接部132与连接部131的另一端连接并沿定位轴14的径向方向背离转动轴线311延伸，或者，卡接部132与连接部131的另一端连接并沿定位轴14的径向方向朝向转动轴线311延伸。

具体地，连接部131和卡接部132相互垂直，使得连接部131与卡接部132 之间的夹角等于九十度，从而便于该螺旋桨10的生产，并可以确保安装件21 的结构紧凑，有效的节约安装件21的安装空间。由于在生产过程中会出现误差，因此，只要误差在允许的范围内，例如，连接部131与卡接部132之间的夹角为89°、91°等，就可以默认连接部131和卡接部132相互垂直。其中，该卡接部132、连接部131和桨毂11可为塑料件，且为一体成型结构。

在一些实施例中，如图5所示，卡位部25在背离桨毂11的一侧设置有用于容纳卡接部132的凹槽27，即当卡接件13朝向第二端24旋转到预设位置后，卡接部132刚好被容纳于凹槽27内，通过在卡位部25上设置凹槽27，来进一步提高卡位部25与卡接部132卡接配合的稳定性。为了确保螺旋桨10在工作过程出现抖动的情况，卡接部132和凹槽27过渡配合，即凹槽27的横截面积等于或略大于卡接部132的横截面积。实际应用中，卡接部132至少部分容纳于该凹槽27内。

在一些实施例中，如图3所示，螺旋桨10还可包括弹性支撑件15，弹性支撑件15设于桨毂11与安装件21之间，弹性支撑件15用于在卡接件13与卡位部25卡接配合时，向桨毂11提供支撑弹力以使卡接件13靠近卡位部25。通过设置弹性支撑件15，控制卡接件13伸入卡接槽22的第一端23过程，弹性支撑件15受力被压缩，且在卡接件13伸入到卡接槽22的预定位置后，卡接件13沿第一方向运动至与卡位部25卡接连接，用户释放螺旋桨10，弹性支撑件失去压力具有向上(朝向桨毂11方向)恢复变形的趋势，在弹性支撑件15 弹力的作用下，卡接部132被紧紧抵顶到凹槽27内，来避免卡接部132从凹槽 27内退出，来维持卡位部25与卡接部132的卡接状态的稳定性。而需要将卡接部132从凹槽27内退出时，则需要先对桨毂11施加朝向安装件21的外力来克服支撑弹性支撑件15的弹力，然后在控制卡接件13沿第二方向运动，即可解除卡接部132与卡位部25的卡接连接。

在一些实施例中，弹性支撑件15可为弹簧，弹簧套设于定位轴14上，使得弹簧可沿定位轴14的轴向方向伸缩，并在卡接件13与卡位部25卡接配合时，弹簧的一端抵接于桨毂11，弹簧的另一端抵接于安装件21，当卡位部25与卡接部132处于卡接状态时，弹簧最好处于被压缩的状态，存在恢复变形的趋势，这样，卡接部132可以确保被顶入凹槽27内。

具体地，弹簧的另一端可与安装件21固定连接，或者，弹簧的一端可与桨毂11固定连接，避免拆卸桨毂11后，容易造成弹簧遗失。在实际应用中，弹性支撑件15还可以为弹性橡胶或者金属弹片等。

在一些实施例中，如图4所示，卡接槽22槽可为圆弧槽，且圆弧槽的圆心位于驱动装置31的转动轴线上，即包含有该圆弧槽的圆的圆心位于驱动装置 31的转动轴线上，这样，当卡接件13的数量为多个时，在定位轴14插入定位孔26后，无需特定对位，只需要任意卡接件13能通过第一端23伸进卡接槽 22内，都可以通过旋转的方式与对应的卡接槽22卡接配合，提高螺旋桨10安装的便捷性。

在一些实施例中，卡接件13的数量至少为两个，至少两个卡接件13围绕定位轴14均匀间隔分布，对应的，卡接槽22的数量至少与卡接件13的数量相同。当卡接件13的数量为两个时，两个卡接件13的夹角为180°，且两个卡接件13的连线经过定位轴14，当卡接件13的数量为三个时，三个卡接件13 围绕定位轴14间隔分布，使得任意相邻两个卡接件13的夹角为120°。

在一些实施例中，桨毂11的侧面可设置有用于安装桨叶12的安装结构，桨叶12的根部通过锁紧件安装于安装结构，其中，桨叶12可设计成标准件，这样，当螺旋桨10的桨叶12出现破损时，只要需要更换该破损的桨叶12即可，有效地降低用户更换成本。

具体地，当桨叶12为两个时，两个桨叶12可以呈一字型排布，当具有两个以上桨叶12时，各个桨叶12可以均匀分布在桨夹周围，例如，三个桨叶12，任意相邻两个桨叶12之间的夹角可以为120°。

具体地，如图3所示，安装结构可包括第一夹板17和第二夹板18，第一夹板17和第二夹板18沿定位轴14的轴向方向间隔设置，桨叶12的根部被夹持于第一夹板17和第二夹板18之间，并通过销钉16进行固定。

作为另一种实施方式，安装结构可为凹陷形成于桨毂11侧面的安装槽，桨叶12的根部伸进该安装槽内，并通过销钉16进行固定。

在一些实施例中，卡接槽22还可以为其他结构，例如，卡接槽具有相对的第一端和第二端，第一端和第二端均连接有卡位部，且连接于第一端的卡位部和连接于第二端均的卡位部间隔设置，第一端的横截面积等于第二端的横截面积，且第一端的横截面积小于两个卡位部之间区域的横截面积，从而使得卡接件13可以从两个卡位部之间伸入卡接槽22内，随后，可控制卡接件13朝向第一端旋转以使得卡接件与第一端的卡位部卡接配合，或者，可控制卡接件13 朝向第二端旋转以使得卡接件13与第二端的卡位部卡接配合。

如图2和图3所示，本实用新型还提供了一种动力系统20，包括驱动装置 31和上述的螺旋桨10，螺旋桨10通过安装件21可拆卸的安装于驱动装置31 上。具体的过程详见上文描述，此处不在赘述。

在一些实施例中，驱动装置31为电机，螺旋桨10的定位轴14的轴线与电机的转动轴的轴线重合，或者，参见图6，螺旋桨10的定位轴14也可以偏离电机的转动轴线设置，也即定位轴14与电机的转动轴线间隔设置，都可以达到防止螺旋桨10在工作时出现偏摆的问题。具体为，驱动装置31为内转子电机，螺旋桨10的安装件21固定安装于内转子电机的转动轴上，以使得安装件21 可以随内转子电机的转动轴旋转，或者，驱动装置31为外转子电机，螺旋桨 10的安装件21固定安装于外转子电机的外转子上，以使得安装件21可以随外转子旋转，当螺旋桨10与安装件21卡接配合后，就可以带动螺旋桨10旋转。

本实施例以外转子电机进行说明，该外转子电机为外转子无刷电机，安装件21通过螺钉固定于外转子无刷电机的壳体32上，为了减少安装件21的厚度，将卡位部25的厚度设计成等于卡接槽22的厚度，同时，在外转子无刷电机的壳体32对应卡接槽22的下方设置有形状与卡接槽22一样的沉槽33(参见图3)，这样，卡接件13对准第一端23后，向下按压桨毂11，使得卡接件13的卡接部132进入沉槽33内，然后控制卡接部132朝向第二端24旋转，直到卡接部 132与第二端24接触后，此时弹性支撑件15因被挤压而压缩变形，在松开桨毂11，弹性支撑件失去压力具有向上(朝向桨毂11方向)恢复变形的趋势，在弹性支撑件15的作用下，卡接部132被顶向卡位部25，并被凹槽27所容纳。实际应用中，无需在外转子无刷电机的壳体32对应卡接槽22的下方设置有沉槽33，且卡接槽22的投影位于沉槽33内，而将卡接槽22的厚度设计成等于或略大于卡位部25和卡接部132的厚度之和。

本实用新型还提供了一种飞行器，包括机身和上述的动力系统20，动力系统20安装于机身，当动力系统20的螺旋桨10损坏或需要更换时，用户无需借助辅助工具，可以自行快速更换，其操作简单方便。

本实用新型结构简单，不需要改变现有的电机尺寸和结构，仅在原有的电机基础上稍作改进即可，易于对现有的电机进行更新，可大大节约无人机的更新的成本，具有较高的推广使用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种螺旋桨，其特征在于，包括桨毂和至少两个桨叶，所述至少两个桨叶连接于所述桨毂且均匀间隔分布，所述桨毂通过安装件可拆卸的安装于驱动装置上，所述桨毂朝向所述安装件的一侧设置有卡接件，所述安装件朝向所述桨毂的一侧对应设置有卡接结构，通过所述卡接件与所述卡接结构的卡接配合来实现所述桨毂与所述安装件的连接，所述桨毂朝向所述安装件的一侧还设置有定位轴，所述安装件设置有定位孔，所述定位轴和所述定位孔相配合以防止所述桨毂径向摆动，其中，所述定位轴和所述定位孔的轴线均与所述驱动装置的转动轴线平行。

2.如权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡接结构为卡接槽，所述卡接件伸入所述卡接槽后能够沿第一方向运动，以使得所述卡接件与所述卡接槽卡接连接；在所述卡接件与所述卡接槽卡接连接后，所述卡接件能够沿第二方向运动以解除所述卡接件与所述卡接槽的卡接连接，其中，所述第一方向和所述第二方向相反。

3.如权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡接槽具有相对的第一端和第二端，所述第二端连接有卡位部，所述第一端的横截面积大于所述第二端的横截面积，所述第一方向为所述第一端朝向所述第二端的方向，所述第二方向为所述第二端朝向所述第一端的方向，所述卡接件通过所述第一端伸入所述卡接槽内。

4.如权利要求3所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡接件包括连接部和卡接部，所述连接部的一端与所述桨毂连接，所述连接部的另一端与所述卡接部连接，且所述连接部和所述卡接部之间形成非零夹角。

5.如权利要求4所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡接部连接于所述连接部的端部并沿所述定位轴的径向方向背离所述转动轴线延伸，或者，所述卡接部连接于所述连接部的端部并沿所述定位轴的径向方向朝向所述转动轴线延伸。

6.如权利要求3所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡位部在背离所述桨毂的一侧设置有用于容纳所述卡接部的凹槽。

7.如权利要求4所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨还包括弹性支撑件，所述弹性支撑件设于所述桨毂与所述安装件之间，所述弹性支撑件用于在所述卡接件与所述卡位部卡接配合时，向所述桨毂提供支撑弹力以使所述卡接件靠近所述卡位部。

8.如权利要求7所述的螺旋桨，其特征在于，所述弹性支撑件为弹簧，所述弹簧套设于所述定位轴上，并在所述卡接件与所述卡位部卡接配合时，所述弹簧的两端分别与所述桨毂和所述安装件抵接。

9.如权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述卡接槽为圆弧槽，且所述圆弧槽的圆心位于所述驱动装置的转动轴线上。

10.如权利要求1至9中任一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨毂的侧面设置有用于安装所述桨叶的安装结构，所述桨叶的根部通过锁紧件安装于所述安装结构。

11.一种动力系统，其特征在于，包括驱动装置和如权利要求1至10中任一项所述的螺旋桨，所述螺旋桨通过安装件可拆卸的安装于所述驱动装置上。

12.如权利要求11所述的动力系统，其特征在于，所述驱动装置为电机，所述螺旋桨的定位轴的轴线与所述电机的转动轴的轴线重合。

13.一种飞行器，其特征在于，包括机身和如权利要求11或12所述的动力系统，所述动力系统安装于所述机身。

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