CN220130358U - 一种无人机旋翼快速装拆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机旋翼快速装拆机构，包括无人机机体、无人机旋翼、插头和承插座；承插座包括承插座主体和可伸缩阻尼组件；承插座主体可拆卸设于无人机机体上；承插座主体内部开设有阻尼通孔、锁止通孔；锁止通孔的内壁、内端面分别开设有导向滑槽、锁止块槽；可伸缩阻尼组件穿设于阻尼通孔内；插头包括插头主体、桨夹部和锁止头；桨夹部上连接有无人机旋翼；插头主体插入设于锁止通孔内；锁止头卡设于锁止块槽内，可伸缩阻尼组件的内侧端与锁止头相抵、外侧端与承插座主体的阻尼通孔外侧端内壁或无人机机体连接。本实用新型提供的一种无人机旋翼快速装拆机构，连接及分离操作简单快捷，可实现徒手一秒钟内完成旋翼连接或分离。

Description

一种无人机旋翼快速装拆机构

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机旋翼快速装拆机构。

背景技术

近年来，无人机在各领域的需求日益增加，其中双旋翼和多旋翼无人机的需求量尤为庞大。随着旋翼无人机技术的不断发展，以及面向民用市场消费级无人机的广泛普及，和军用无人机的大量使用，人们对旋翼无人机的要求趋向小型化、携带及操作便捷化、无人机智能化、功能多样化、场景适应多样化等。

由于旋翼无人机的旋翼结构外伸，且旋翼本身构型细长，使得旋翼成为了旋翼无人机横向外形尺寸较大的主要原因。为迎合市场对旋翼无人机小型化、便捷化的需求，设计师往往将无人机旋翼设计为可拆卸连接，以达到减小无人机不工作时的体积，并便于无人机收纳及携带的目的。同时，由于旋翼是无人机最容易损坏的部件，旋翼的可拆卸连接设计，可以方便用户随时随地对损坏旋翼进行更换。

目前的旋翼无人机，旋翼的可拆卸方式主要有：（1）旋翼通常与电机直接螺钉连接；（2）旋翼直接与相位臂通过螺钉固定；（3）旋翼通过快拆桨座与电机固定；（4）旋翼通过桨夹与桨毂相位臂螺钉连接。上述四种拆卸方式的缺点分别在于：（1）、（2）以及（4）中提到的旋翼的可拆卸方式，用户需随身携带拆装螺钉的工具，才能对旋翼进行安装、拆卸及更换；（3）中提到的快拆桨座的旋翼拆装方式，仅适用于定距桨无人机，不能使用在变距旋翼机构无人机上。目前市面上其它的旋翼快拆设计，也存在旋翼装拆机构的结构复杂、体积相对过大、质量过重；旋翼装拆操作相对复杂，且可靠性不足的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种无人机旋翼快速装拆机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种无人机旋翼快速装拆机构，包括无人机机体、无人机旋翼、插头和承插座；所述承插座包括承插座主体和可伸缩阻尼组件；所述承插座主体可拆卸设于无人机机体上；所述无人机机体与承插座主体之间螺纹连接；所述承插座主体的外周面上端、下端分别开设有螺纹孔；所述承插座主体插入设于无人机机体桨毂相位臂的轴承座内，所述承插座主体与无人机机体桨毂相位臂的轴承座的相互贯通螺纹孔内螺纹连接有螺钉；所述承插座主体内部开设有内径依次减小的阻尼通孔、锁止通孔；所述锁止通孔的内壁上贯通开设有导向滑槽，所述锁止通孔的内侧端面上开设有锁止块槽；所述可伸缩阻尼组件穿设于阻尼通孔内；所述插头包括插头主体、插头主体一侧末端设有的桨夹部、插头主体另一侧末端设有的设有锁止头；所述桨夹部上连接有无人机旋翼；所述插头主体插入设于锁止通孔内；所述锁止头卡设于锁止块槽内，所述可伸缩阻尼组件的内侧端与锁止头相抵、外侧端与承插座主体的阻尼通孔外侧端内壁或无人机机体连接。

优选的，所述可伸缩阻尼组件为气缸；所述气缸的活塞组件与锁止头的内侧端面相抵、缸体与承插座主体的阻尼通孔外侧端内壁或无人机机体连接。

优选的，所述可伸缩阻尼组件为弹性气囊；所述弹性气囊的内侧端与锁止头的内侧端面相抵、外侧端与承插座主体的阻尼通孔外侧端内壁或无人机机体连接。

优选的，所述可伸缩阻尼组件由接触头、波纹弹簧和堵头构成；所述接触头、波纹弹簧和堵头依次连接，所述接触头与锁止头相抵，所述波纹弹簧为压缩状态，所述堵头与承插座主体的阻尼通孔外侧端内壁连接。

优选的，所述锁止通孔的内壁圆周面上均匀贯通开设有若干个导向滑槽；所述锁止通孔的内侧端面圆周面上均匀开设有与导向滑槽数量相等的若干个锁止块槽；若干个导向滑槽位置与若干个锁止块槽位置相互错开。

优选的，所述插头主体是由桨夹连接块以及锁止连接杆一体构成；所述桨夹连接块与无人机旋翼一体连接或可拆卸连接。

优选的，所述桨夹部为U型开档槽；所述桨夹连接块的外侧末端开设有U型开档槽，所述桨夹连接块的上下端对应U型开档槽位置贯通开设有螺纹孔；所述无人机旋翼的连接端嵌入设于U型开档槽内，所述桨夹连接块与无人机旋翼连接端的相互贯通螺纹孔内螺纹连接有螺栓且螺栓以螺母紧固。

优选的，所述锁止连接杆的外侧末端圆周面上均匀设有若干个锁止头；所述锁止连接杆插入设于锁止通孔内；若干个锁止头沿着若干个导向滑槽伸入至锁止通孔内侧，若干个锁止头分别紧固卡设于若干个锁止块槽内。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本无人机旋翼快速装拆机构的连接及分离操作简单快捷，避免了旋翼与电机或者相位臂之间螺钉连接，可实现徒手一秒钟内完成旋翼连接或分离；

本无人机旋翼快速装拆机构可用于变距桨旋翼无人机，也可以用于定距桨旋翼无人机，应用广，适用性强；

本无人机旋翼快速装拆机构体积小，因插头已经融合了旋翼连接的桨夹部分，且桨夹是无人机旋翼组件中必不可少的重要部件，所以，本旋翼快拆机构的实际占用体积很小；另外根据无人机规格大小需求，可以基于该旋翼快速装拆机构的构架及连接方式原理，进一步缩小整体尺寸；本无人机旋翼快速装拆机构的整体重量轻；

因充分利用旋翼工作时的离心力，以及可伸缩阻尼组件的保护，本无人机旋翼快速装拆机构不会发生意外分离；

因无人机旋翼快速装拆机构设计简洁，且机构加工容易实现，机构各连接部件的精度容易实现，使得各部件互换性极高；同一规格的承插座、插头可100%实现互换；

结合旋翼快拆机构的体积小、重量轻，本无人机旋翼快速装拆机构的加工工艺实现容易，零部件成本低，使得整套旋翼快速装拆机构的成本极低。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图中的A部放大图；

图3为本实用新型的整体分解结构示意图；

图4为本实用新型的承插座与插头立体结构示意图；

图5为本实用新型的承插座与插头主视图；

图6为图4中的B-B向剖视图；

图7为本实用新型的承插座与插头俯视图；

图8为图4中的C-C向剖视图；

图9为本实用新型的承插座立体结构示意图；

图10为本实用新型的承插座主视图；

图11为本实用新型的承插座俯视图；

图12为图6中的A-A向剖视图；

图13为本实用新型的承插座内未安装可伸缩阻尼组件时立体结构示意图；

图14为本实用新型的承插座内未安装可伸缩阻尼组件时后视图；

图15为本实用新型的无人机机体与承插座主视图；

图16为本实用新型的插头与无人机旋翼主视图；

图17为本实用新型的插头立体结构示意图；

图18为本实用新型的插头主视图；

图19为本实用新型的插头俯视图；

图20为本实用新型的插头左视图。

图中：1、无人机机体；11、无人机机体桨毂相位臂；2、承插座；21、承插座主体；211、螺纹孔；212、阻尼通孔；213、锁止通孔；214、导向滑槽；215、锁止块槽；22、可伸缩阻尼组件；221、接触头；222、波纹弹簧；223、堵头；3、螺钉；4、无人机旋翼；5、插头；51、插头主体；511、桨夹连接块；512、锁止连接杆；52、U型开档槽；53、锁止头；6、螺栓；7、螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-20所示，一种无人机旋翼快速装拆机构，包括无人机机体1、无人机旋翼4、插头5和承插座2。

承插座2为一个单独的组件。承插座2包括承插座主体21和可伸缩阻尼组件22。承插座主体21为机加金属件，是旋翼快速装拆机构的主要承力件，也是旋翼快速装拆机构实现快拆功能的功能部件。

无人机机体1与承插座主体21之间螺纹连接；承插座主体21的外周面上端、下端分别开设有螺纹孔211；承插座主体21插入设于无人机机体桨毂相位臂11的轴承座内，承插座主体21与无人机机体桨毂相位臂11的轴承座的相互贯通螺纹孔211内螺纹连接有螺钉3。

基于插头5与承插座2的连接方式不变的情况下，承插座2与无人机机体1连接可扩展为铰链连接，并以此实现快拆旋翼的挥舞动作。

承插座主体21内部依次开设有阻尼通孔212、锁止通孔213；阻尼通孔212的内径大于锁止通孔213的内径。

锁止通孔213的内壁圆周面上均匀贯通开设有两个导向滑槽214，导向滑槽214的截面为半圆形，两个导向滑槽214相对于锁止通孔213的中心轴线呈180°对称。锁止通孔213的内侧端面圆周面上均匀开设有的两个锁止块槽215，锁止块槽215的截面为半圆形，两个锁止块槽215相对于锁止通孔213的中心轴线呈180°对称。导向滑槽214位置与锁止块槽215位置之间相互垂直布置。

可伸缩阻尼组件22穿设于阻尼通孔212内，可伸缩阻尼组件22由接触头221、波纹弹簧222和堵头223构成；接触头221、波纹弹簧222和堵头223依次连接。可伸缩阻尼组件22是旋翼快速装拆机构的安全保险组件，在旋翼快速装拆机构连接时，阻尼组件可以阻止插头5因松动退出承插座主体21的锁止槽。

可伸缩阻尼组件22可以用其它阻尼组件、或具有一定行程弹力的零部件代替，比如气缸，气囊等。当无纵深空间约束时，可将可伸缩阻尼组件22设计为独立部件，即阻尼组件不占用承插座2本体的长度，以减小承插座2本体的整体长度，进一步降低承插座2本体的加工难度，此时作为独立部件的可伸缩阻尼组件22的堵头223与无人机机体1（桨毂相位臂的轴承座内壁）连接；此时可伸缩阻尼组件22分离出承插座2，便于旋翼快拆机构安装及小部件更换。

插头5设计为单独的金属零件。插头5包括插头主体51、插头主体51一侧末端设有的桨夹部、插头主体51另一侧末端设有的设有锁止头53。插头主体51是由桨夹连接块511以及锁止连接杆512一体构成。

桨夹部上螺纹连接有无人机旋翼4。桨夹部为U型开档槽52；桨夹连接块511的外侧末端开设有U型开档槽52，桨夹连接块511的上下端对应U型开档槽52位置贯通开设有螺纹孔211；无人机旋翼4的连接端嵌入设于U型开档槽52内，桨夹连接块511与无人机旋翼4连接端的相互贯通螺纹孔211内螺纹连接有螺栓6且螺栓6以螺母7紧固。

本旋翼快速装拆机构注重插头5与承插座2之间连接。插头5与旋翼的连接固定方式，是根据当前无人机的特性而特定设计（通过U型开档槽52连接）。但基于插头5与承插座2的连接方式不变的情况下，插头5与旋翼之间的U型开档加螺钉3连接方式，可扩展为旋翼和插头5直接一体制作，或者卡扣连接的方式。

锁止连接杆512的外侧末端圆周面上均匀设有两个截面为半圆形的锁止头53，两个锁止头53相对于锁止连接杆512的中心轴线呈180°对称；锁止连接杆512插入设于锁止通孔213内；两个锁止头53沿着两个导向滑槽214伸入至锁止通孔213内侧，两个锁止头53分别紧固卡设于两个锁止块槽215内；接触头221与锁止头53相抵，波纹弹簧222为压缩状态，堵头223与承插座主体21的阻尼通孔212外侧端内壁连接。

本插头5的两个均布锁止头53，及承插座2的两个均布锁止槽或导向滑槽214，扩展设计为三个或四个均布的锁止头53或锁止槽或导向滑槽214；同时，锁止头53或锁止槽或导向滑槽214的横截面形状也可以由半圆形更改为其它形状，比如梯形、矩形、半椭圆形等。

安装时：

承插座2通过轴孔套接的方式，并用螺钉3固定在无人机桨毂相位臂轴承座上（即无人机机体1上）；

插头5与旋翼通过螺栓6连接；

插头5的锁止头53对准承插座2的导向滑槽214后，手持插头5将插头5推入承插座2，当插头5的端部碰到可伸缩阻尼组件22的接触头221时，继续将插头5往承插座2的阻尼通孔212里侧推，再旋转插头5九十度，松开或往外拉插头5，插头5的锁止头53即被嵌入到承插座主体21中的锁止槽内，插头5及承插座2完成连接；

以上述逆向的方法，即手持连接完成的旋翼快速装拆机构，将插头5往承插座2的阻尼通孔212里侧推，插头5的锁止头53脱离承插座2锁止槽，然后九十度旋转插头5，再往外拔插头5，即完成旋翼快速装拆机构的分离。

本无人机旋翼快速装拆机构是利用插头5的锁止头53与承插座2的锁止槽的相对直线位移和旋转角位移，实现锁止头53和锁止槽的啮合和分离；同时充分利用了无人机工作时旋翼的工作特性，即旋翼旋转时较大离心力，使旋翼快速装拆机构中的插头5和承插座2连接更紧密牢靠；另外，当无人机旋翼4在停止旋转、旋翼及插头5的离心力消失时，旋翼快速装拆机构中的可伸缩阻尼组件22设计，保证了旋翼快速装拆机构插头5不会因松动而脱离承插座2。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，包括无人机机体（1）、无人机旋翼（4）、插头（5）和承插座（2）；所述承插座（2）包括承插座主体（21）和可伸缩阻尼组件（22）；所述承插座主体（21）可拆卸设于无人机机体（1）上；所述无人机机体（1）与承插座主体（21）之间螺纹连接；所述承插座主体（21）的外周面上端、下端分别开设有螺纹孔（211）；所述承插座主体（21）插入设于无人机机体桨毂相位臂（11）的轴承座内，所述承插座主体（21）与无人机机体桨毂相位臂（11）的轴承座的相互贯通螺纹孔（211）内螺纹连接有螺钉（3）；所述承插座主体（21）内部开设有内径依次减小的阻尼通孔（212）、锁止通孔（213）；所述锁止通孔（213）的内壁上贯通开设有导向滑槽（214），所述锁止通孔（213）的内侧端面上开设有锁止块槽（215）；所述可伸缩阻尼组件（22）穿设于阻尼通孔（212）内；所述插头（5）包括插头主体（51）、插头主体（51）一侧末端设有的桨夹部、插头主体（51）另一侧末端设有的设有锁止头（53）；所述桨夹部上连接有无人机旋翼（4）；所述插头主体（51）插入设于锁止通孔（213）内；所述锁止头（53）卡设于锁止块槽（215）内，所述可伸缩阻尼组件（22）的内侧端与锁止头（53）相抵、外侧端与承插座主体（21）的阻尼通孔（212）外侧端内壁或无人机机体（1）连接。

2.根据权利要求1所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述可伸缩阻尼组件（22）为气缸；所述气缸的活塞组件与锁止头（53）的内侧端面相抵、缸体与承插座主体（21）的阻尼通孔（212）外侧端内壁或无人机机体（1）连接。

3.根据权利要求1所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述可伸缩阻尼组件（22）为弹性气囊；所述弹性气囊的内侧端与锁止头（53）的内侧端面相抵、外侧端与承插座主体（21）的阻尼通孔（212）外侧端内壁或无人机机体（1）连接。

4.根据权利要求1所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述可伸缩阻尼组件（22）由接触头（221）、波纹弹簧（222）和堵头（223）构成；所述接触头（221）、波纹弹簧（222）和堵头（223）依次连接，所述接触头（221）与锁止头（53）相抵，所述波纹弹簧（222）为压缩状态，所述堵头（223）与承插座主体（21）的阻尼通孔（212）外侧端内壁连接。

5.根据权利要求1所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述锁止通孔（213）的内壁圆周面上均匀贯通开设有若干个导向滑槽（214）；所述锁止通孔（213）的内侧端面圆周面上均匀开设有与导向滑槽（214）数量相等的若干个锁止块槽（215）；若干个导向滑槽（214）位置与若干个锁止块槽（215）位置相互错开。

6.根据权利要求1或5所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述插头主体（51）是由桨夹连接块（511）以及锁止连接杆（522）一体构成；所述桨夹连接块（511）与无人机旋翼（4）一体连接或可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述桨夹部为U型开档槽（52）；所述桨夹连接块（511）的外侧末端开设有U型开档槽（52），所述桨夹连接块（511）的上下端对应U型开档槽（52）位置贯通开设有螺纹孔（211）；所述无人机旋翼（4）的连接端嵌入设于U型开档槽（52）内，所述桨夹连接块（511）与无人机旋翼（4）连接端的相互贯通螺纹孔（211）内螺纹连接有螺栓（6）且螺栓（6）以螺母（7）紧固。

8.根据权利要求6所述的无人机旋翼快速装拆机构，其特征在于，所述锁止连接杆（522）的外侧末端圆周面上均匀设有若干个锁止头（53）；所述锁止连接杆（522）插入设于锁止通孔（213）内；若干个锁止头（53）沿着若干个导向滑槽（214）伸入至锁止通孔（213）内侧，若干个锁止头（53）分别紧固卡设于若干个锁止块槽（215）内。