螺旋桨装置的制作方法

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。

技术实现要素：

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，具有一中心轴线；桨叶，桨叶的根部安装在桨毂的外侧边缘，桨叶具有垂直于中心轴线伸展的展开状态和在中心轴线方向上收回的折叠状态；自锁机构，自锁机构安装在桨毂上，桨毂带动桨叶旋转并使桨叶处于展开状态，同时在旋转离心力的作用下使自锁机构锁定桨叶。

进一步地，桨叶为多片，多片桨叶沿桨毂的周向均匀布置；自锁机构为多个，多个自锁机构与多片桨叶一一对应地设置。

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，第一连接部上设置有安装凹槽，自锁机构对应收容在安装凹槽内。

进一步地，自锁机构包括：限位块，具有一头部和一尾部，头部用于在桨叶处于展开状态时进入桨叶的根部；弹性复位结构，具有第一端和与第一端相对的第二端，第二端与尾部连接固定。

进一步地，头部的表面为圆球面。

进一步地，弹性复位结构为弹簧。

进一步地，安装凹槽包括一第一槽壁及与第一槽壁相对设置的第二槽壁，在第二槽壁上开设一通孔，第一端抵靠固定于第一槽壁，头部可从通孔冒出于第二槽壁。

进一步地，第二连接部开设一锁定孔，在展开状态，头部进入锁定孔形成轴孔滑动配合。

进一步地，安装凹槽上设置有密封盖，密封盖盖设于自锁机构的上方。

进一步地，在桨毂的顶面上，第一连接部沿桨毂的径向设置有滑轨，自锁机构可在滑轨内滑动。

进一步地，自锁机构包括一扣持部和一弹性复位结构，弹性复位结构具有第一端和与第一端相对的第二端，第一端固定连接于桨毂，第二端与扣持部连接。

进一步地，在旋转离心力作用下扣持部沿滑轨滑动，在桨叶展开状态时，扣持部搭扣于桨叶根部的顶面，对桨叶进行锁扣。

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，在桨叶展开状态时，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，定位轴同时穿过两个第一定位孔和第二定位孔，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，在桨叶展开状态时，第二限位台阶抵靠于第一限位台阶。

应用本发明的技术方案，，在桨毂转动的过程中，安装在桨毂的外侧边缘的桨叶除了受到自身重力G外，还受到离心力以及桨叶自带的翼型结构所受到的升力的作用，当动力装置驱动桨毂转动的速度逐渐增高时，离心力和升力Fn会逐渐增大，进而克服桨叶自身的重力G以使桨叶展开而处于展开状态。当桨毂的转速逐渐降低，此时，桨叶受到的离心力以及螺旋桨装置自带的翼型结构所受到的升力会逐渐变小至零，桨叶在其自身重力G的作用下向下运动，使得桨叶收回而处于折叠状态。

当桨叶展开至与桨毂处于同一平面的过程中，自锁机构在桨毂旋转产生的离心力的作用下向外伸展，并与桨叶的根部配合连接，进而将桨叶锁定在展开状态。而当桨毂停止旋转时，自锁机构受到的离心力逐渐降低为零，与桨叶的根部失去配合连接关系，桨叶在自身重力作用下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和控制系统来驱动桨叶伸展和收缩的方式而言，本发明中通过桨毂转动即可带动桨叶处于展开状态，并通过自锁机构锁紧，桨毂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与升力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收缩以处于折叠状态，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折叠状态时的俯视图；

图2示意性示出了本发明的螺旋桨装置处于展开状态时的俯视图；

图3示意性示出了本发明的螺旋桨装置桨毂和桨叶连接位置处的俯视图；

图4示意性示出了本发明的螺旋桨装置桨毂和桨叶连接位置处的第一剖视图；

图5示意性示出了本发明的螺旋桨装置桨毂和桨叶连接位置处的第二剖视图；以及

图6示意性示出了本发明的螺旋桨装置桨毂和桨叶连接位置处的第三剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、桨毂；11、通孔；12、限位凹槽；13、耳块；131、第一定位孔；14、第一限位台阶；15、安装凹槽；16、密封盖；20、桨叶；21、第二限位台阶；22、锁定孔；23、凸部；231、第二定位孔；30、自锁机构；31、限位块；311、头部；312、尾部；32、弹性复位结构；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，该螺旋桨装置包括桨毂10、桨叶20以及自锁机构30。

其中，桨叶20的根部安装在桨毂10的外侧边缘，桨叶20具有垂直于中心轴线伸展的展开状态和在中心轴线上收回的折叠状态，桨叶20随桨毂10旋转而处于展开状态，桨叶20随桨毂10停止旋转以处于折叠状态；自锁机构30安装在桨毂10上，桨毂10带动桨叶20旋转并使桨叶20处于展开状态，同时在旋转离心力的作用下自锁机构30进入桨叶20的根部并形成锁定。

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，还受到离心力以及桨叶20自带的翼型结构所受到的升力的作用，当动力装置驱动桨毂10转动的速度逐渐增高时，离心力和升力Fn会逐渐增大，进而克服桨叶20自身的重力G以使桨叶20展开而处于展开状态。当桨毂10的转速逐渐降低，此时，桨叶20受到的离心力以及螺旋桨装置自带的翼型结构所受到的升力会逐渐变小至零，桨叶20在其自身重力G的作用下向下运动，使得桨叶20收回而处于折叠状态。

当桨叶20展开至与桨毂10处于同一平面的过程中，自锁机构30在桨毂10旋转产生的离心力的作用下向外伸展，并与桨叶20的根部配合连接，进而将桨叶20锁定在展开状态。而当桨毂10停止旋转时，自锁机构30受到的离心力逐渐降低为零，与桨叶20的根部失去配合连接关系，桨叶20在自身重力作用下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和控制系统来驱动桨叶20伸展和收缩的方式而言，本实施例中通过桨毂10转动即可带动桨叶20处于展开状态，并通过自锁机构30锁紧，桨毂10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转时所受的离心力与升力就可以使桨叶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收缩以处于折叠状态，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。

此外，由于本实施例中的螺旋桨装置中设置有自锁机构30，通过自锁机构30的作用，能够将桨叶20锁定，在锁定状态下，螺旋桨装置的抗风能力比较强，防止强风作用于螺旋桨装置上，使螺旋桨装置被迫放下，能够提高螺旋桨装置的稳定性。

在本实施例中，螺旋桨装置还包括动力装置(图中未示出)，安装时，将动力装置与桨毂10驱动连接，便于带动桨毂10转动。优选地，本实施例中的动力装置可以是发动机，结构简单，便于实现。

结合图1至3所示，本实施例中的桨叶20为多片，多片桨叶20沿桨毂10的周向均匀布置；对应地，本实施例中的自锁机构30也为多个，多个自锁机构30与多片桨叶20一一对应地设置，便于将处于展开状态的桨叶20锁定。

为了将桨毂10和桨叶20连接起来，本实施例中的桨毂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，第二连接部与第一连接部枢接，以实现桨叶20在展开状态和折叠状态之间变换。

为了安装自锁机构30，本实施例中的第一连接部上设置有安装凹槽15，该安装凹槽15的长度方向与桨毂10的径向一致，自锁机构30收容在安装凹槽15内，当螺旋桨装置工作时，自锁机构30沿安装凹槽15的长度方向运动以将桨叶20锁紧在展开状态。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以将安装凹槽15设置安装孔，并使得安装孔沿桨毂10的径向方向延伸，安装时，将自锁机构30安装在安装孔即可，只要是在本发明的思想下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

在本发明的一种优选的实施例中，自锁机构30包括限位块31和弹性复位结构32。限位块31具有一头部311和一尾部312，安装时，将限位块31可滑动地安装在安装凹槽15内，将弹性复位结构32安装在安装凹槽15内，弹性复位结构32具有第一端和与第一端相对的第二端，第二端与尾部312连接固定。当桨毂10转动时，弹性复位结构32和限位块31受到离心力的作用，沿安装凹槽15的长度方向伸长，便于与桨叶20的根部配合连接将桨叶20锁紧在展开状态。

具体地，为了实现自锁机构30对桨叶20的锁紧功能，本实施例的安装凹槽15包括一第一槽壁及与第一槽壁相对设置的第二槽壁，在第二槽壁上开设一通孔11，弹性复位结构32的第一端抵靠于第一槽壁，头部311可从通孔11冒出于第二槽壁，对应地第二连接部开设有一锁定孔22，该锁定孔22的长度方向与所述桨叶20的长度方向一致。当桨叶20受离心力和升力的作用伸展至与桨毂10处于同一平面内的过程中，弹性复位结构32和限位块31受离心力向靠近桨叶20的方向运动，当桨叶20处于展开状态时，头部311可从通孔11冒出于第二槽壁进入锁定孔22内形成轴孔滑动配合，将桨叶20锁定在展开状态。本实施例中优选地，将头部311的表面设置成圆球面，便于头部311圆滑地通过第二槽壁进入桨叶20根部的锁定孔22。

而当桨毂10停止转动的过程中，弹性复位结构32和限位块31受到的离心力的作用逐渐变小至零，限位块31在弹性复位结构32受到的恢复力的作用下收缩至安装凹槽15内，实现对桨叶20的解锁，便于桨叶20在其重力的作用下收缩至折叠状态。

优选地，本实施例中的头部311的表面为圆弧面，便于头部311穿入至锁定孔22内。当然，在本发明的其他实施例中，还可以在头部311的端部设置导向楔形面，使得头部311的端部呈现为相对较尖的结构，便于使得头部311滑入至锁定孔22内。

优选地，本实施例中的弹性复位结构32为弹簧，在本发明的其他实施例中，还可以将弹性复位结构32设置橡胶条等弹性结构，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。

结合图6所示，为了保证自锁机构30的安装稳定性和螺旋桨装置的外观完美性，本实施例中的安装凹槽15上设置有密封盖16，该密封盖16盖设于自锁机构30的上方，通过密封盖16的作用将自锁机构30遮盖住，结构简单，便于实现。

在本发明的其他实施例中，可在所述桨毂10的顶面上，第一连接部沿桨毂10的径向设置有滑轨，所述自锁机构30可在所述滑轨内滑动。所述自锁机构30包括一扣持部和一弹性复位结构32，所述弹性复位结构32具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端固定连接于所述桨毂10，所述第二端与所述扣持部连接。在旋转离心力作用下所述扣持部沿所述滑轨滑动，在所述桨叶20展开状态时，所述扣持部搭扣于所述桨叶20根部的顶面，同样能对所述桨叶20进行锁扣，保证所述桨叶20在旋转过程中的稳定性。

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23，凸部23收容配合于限位凹槽12内，便于将桨叶20和桨毂10连接起来。

结合图3至图6所示，为了便于桨叶20在展开状态和折叠状态之间切换，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23开设有第二定位孔231，定位轴40同时穿过两个第一定位孔131和第二定位孔231，实现轴孔连接。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。

结合图4至图6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凸部23相邻的第二限位台阶21，当桨叶20展开至于桨毂10处于同一平面内时，第二限位台阶21抵靠于第一限位台阶14上，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。

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。

自锁桨叶20的过程中，通过桨毂10自身旋转产生的离心力拉长弹簧，使与之相连的限位块31能够对桨叶20进行锁定保护。所以本发明中除了桨叶20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之外，其展开后的自锁机构30也不需要额外的动力装置和控制系统来驱动，大大简化了整个螺旋桨装置的结构，减小了控制的难度。

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，并将桨叶锁紧在展开状态，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。