一种无人机桨叶连接结构的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机桨叶连接结构。

背景技术：

目前，随着无人机技术平民化过程的加速推进，多旋翼飞行器(无人机)开始在各行各业得到广泛应用。在实际使用中，飞行器需要频繁在保存场地和使用场地之间、或者两个使用场地之间进行转场运输，为了保证输运安全，通常采用的输运方式为：在运输始发地，将飞行器的桨叶与驱动电机拆卸分离；然后运输已拆卸分离的桨叶与驱动电机；在运输终点地，再将桨叶与驱动电机组装。可见，如何简单快速高效的拆卸和组装桨叶与驱动电机，具有重要意义。

现有技术中，在组装桨叶与驱动电机时，主要采用螺栓连接的方式，将桨叶固定到驱动电机上；因此，在将桨叶从驱动电机上拆卸下来时，需要使用工具转动螺栓，进而将桨叶从驱动电机上拆卸下来。可见，现有的桨叶与驱动电机组装过程以及拆卸过程，均需要使用工具，具有费时费力的问题，大大影响了工作效率，同时也增加相关零配件的额外磨损，降低了整个多旋翼飞行器的使用寿命。同时，桨叶安装定位具有不可靠性，其无法消除桨叶与电机之间在轴向和径向的定位偏差，其制造成本高，效率低，安装维护耗时间。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种无人机桨叶连接结构，可快速实现桨叶与驱动电机的装配或分离，工作效率高；自动消除因加工误差和使用磨损导致的机械间隙虚位，以保证螺旋桨旋转的平稳性，避免因机械间隙虚位导致的螺旋桨震动。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无人机桨叶连接结构，包括驱动电机、桨座和桨叶，所述桨座包括定位座、固定座和活动座，所述定位座下端设置有用于桨座定位的第一定位件，定位座上端设置有用于活动座定位的第二定位件；所述固定座下部设置有连接驱动电机的第一连接部，所述活动座上部设置有连接桨叶的第二连接部；所述固定座和活动座通过快拆机构连接，定位座通过固定座安装在驱动电机上。

优选的，所述定位座包括依次连接并同轴设置的第一定位件、限位盘和第二定位件，固定座底部开有与限位盘适配的限位槽，驱动电机上开有与第一定位件适配的第一定位槽。

优选的，所述第一连接部和驱动电机上均开有螺纹孔，第一连接部与驱动电机通过螺栓连接。

优选的，所述第二连接部包括底板、压板和位于底板上的桨叶定位轴，所述桨叶套装在桨叶定位轴上并通过底板和压板连接在活动座上。

优选的，所述快拆结构包括弹簧、位于固定座内壁上的键槽和位于活动座下部的键轴，键轴底部圆周上均布有键，键轴下端沿轴心方向上开有与第二定位件适配的第二定位槽，键轴套装在第二定位件上；所述弹簧套装在第二定位件上，弹簧一端与键轴端面抵接，弹簧另一端与定位座上的限位件抵接。

进一步的，所述键槽包括释放槽、锁定槽和连通释放槽底端与锁定槽底端的导向槽，所述释放槽和锁定槽均为竖直方向，释放槽的上端贯穿固定座顶部端面。

进一步的，所述导向槽为水平的弧形槽。

进一步的，所述导向槽为倾斜的弧形槽，释放槽底端低于锁定槽底端。

进一步的，所述锁定槽贯穿固定座侧壁。

进一步的，所述锁定槽所在的固定座侧壁向内凹陷，当键轴上的键位于锁定槽内时，键体部分外漏。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、采用多个定位结构，为桨叶和驱动电机提供了高同心度，整套系统稳定可靠。

2、采用弹簧驱动使得整套系统的操作简洁，可以实现无工具随时装卸，不用担心滑丝风险，方便可靠。

3、可供正反桨使用，减少了配件的种类，增强了通用性，避免电机失速或反转时空中脱桨的发生。

4、可自动消除因加工误差和使用磨损导致的机械间隙虚位，以保证螺旋桨旋转的平稳性，避免因机械间隙虚位导致的螺旋桨震动。

5、采用完全对称结构设计，有效保证驱动电机转动时的运动平衡性，避免因重量分布不平衡导致的震动产生，从而延长驱动电机的使用寿命，提高桨叶飞行平稳性。

6、桨座整体结构简单，成本低，易加工。

附图说明

图1是桨座结构示意图；

图2是驱动电机结构示意图；

图3是桨座爆炸图；

图4是定位座结构示意图；

图5是活动座结构示意图；

图6是固定座结构示意图；

图7是图6中剖视图；

图8是一个实施例图；

图9是另一个实施例图；

图10是弹簧结构示意图；

图中：1-驱动电机、2-桨座、3-定位座、4-固定座、5-活动座、6-第一定位件、7-第二定位件、8-限位盘、9-第一定位槽、10-限位槽、11-底板、12-压板、13-桨叶定位轴、14-弹簧、15-键轴、16-键槽、17-键、18-释放槽、19-导向槽、20-锁定槽、21-螺纹孔、22-第一连接部、23-第二连接部、24-第二定位槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1-3所示，一种无人机桨叶连接结构，包括驱动电机1、桨座2和桨叶，所述桨座2包括定位座3、固定座4和活动座5，所述定位座3下端设置有用于桨座2定位的第一定位件6，定位座3上端设置有用于活动座5定位的第二定位件7；所述固定座4下部设置有连接驱动电机1的第一连接部22，所述活动座5上部设置有连接桨叶的第二连接部23；所述固定座4和活动座5通过快拆机构连接，定位座3通过固定座4安装在驱动电机1上。

如图3所示，在连接桨叶和驱动电机1时，桨座2包括一个定位座3，定位座3下端的第一定位件6为整个桨座2与驱动电机1的结构连接提供定位，通过第一定位件6，固定座4在预定位置与驱动电机1连接，并将定位座3固定在驱动电机1与固定座4之间；活动座5上端的第二连接部23将桨叶固定在活动座5上，即驱动电机1和桨叶分别与固定座4和活动座5连接，定位座3上端的第二定位件7为活动座5提供定位，使得活动座5能够在预定位置与固定座4连接，并且连接结构为快拆结构，活动座5能够与固定座4快速安装，也能够快速脱离，从而使桨叶和驱动电机1实现快速安装和脱离，并令桨叶与驱动电机1的安装位置定位准确可靠，避免出现偏差或离心，导致不良后果。

如图4所示，所述定位座3包括依次连接并同轴设置的第一定位件6、限位盘8和第二定位件7，固定座4底部开有与限位盘8适配的限位槽10，驱动电机1上开有与第一定位件6适配的第一定位槽9。

优选的，第一定位件外径大于第二定位件外径。

如图2所示，驱动电机1在其中心开有与第一定位件6适配的定位槽，限位盘8通过固定座4底部的限位槽10限位，限制定位座3的轴向和径向移动，在完成第一次定位时，固定座4、定位座3和驱动电机1保证了同一轴线，不会偏心。

驱动电机1与固定座4的连接方式可以有多种，例如卡接、螺纹连接等，优选的，第一连接部22和驱动电机1上均开有螺纹孔21，第一连接部22与驱动电机1通过螺栓连接。

如图5所示，所述第二连接部23包括底板11、压板12和位于底板11上的桨叶定位轴13，所述桨叶套装在桨叶定位轴13上并通过底板11和压12板连接在活动座5上。

桨叶中心开有中心孔，中心孔套装在定位轴上，使桨叶与活动座5保持同一轴心，再通过压板12将桨叶压装在底板11上，使用螺栓依次穿过压板12、桨叶和底板11，使得桨叶固定在活动座5上端，固定可靠，定位准确，避免桨叶位置偏差影响无人机性能。

如图6和图10所示，所述快拆结构包括弹簧14、位于固定座4内壁上的键槽16和位于活动座5下部的键轴15，键轴15底部圆周上均布有键17，键轴15下端沿轴心方向上开有与第二定位件7适配的第二定位槽24，键轴15套装在第二定位件7上；所述弹簧14套装在第二定位件7上，弹簧14一端与键轴15端面抵接，弹簧14另一端与定位座3上的限位件抵接或者固定在定位座3上。

快拆结构主要是通过键17与键槽16的配合来实现，键17设置在键轴15下端的圆周上，键17的数量为两个以上，均布在键轴15上，并通过弹簧14的预紧力实现固定座4与活动座5的连接，压缩弹簧14实现固定座4和活动座5的分离；活动座5下端的键轴15套装在位于固定座4中心轴线上的第二定位件7，使得键轴15与第二定位件7同一轴心，进而活动座5与定位座3同一轴心，实现活动座5的定位。

如图7所示，作为本发明的一个实施例，键槽16与键17数量相同，所述键槽16包括释放槽18、锁定槽20和连通释放槽18底端与锁定槽20底端的导向槽19，所述释放槽18和锁定槽20均为竖直方向，释放槽18的上端贯穿固定座4顶部端面。键轴15上的键17通过释放槽18上端的开口进入键槽16，在键轴15逐渐下移的过程中，不断压缩弹簧14，当键轴15到达释放槽18底部时，键17通过导向槽19进入到锁定槽20内，松开键轴15后，由于弹簧14的预紧力使键轴15弹起，锁定槽20上端封闭，使键17锁定在锁定槽20上端，进而将活动座5锁定在固定座4上。需要分离活动座5和固定座4时，按下活动座5，在通过导向槽19回到释放槽18后，在弹簧14的预紧力下，桨叶会自动从固定座4中弹出。

优选的，导向槽19的高度大于键17的高度。

作为一种实施方式，所述导向槽19为水平的弧形槽。在按下活动座5，使键轴15到达释放槽18底部进入导向槽19后，水平转动活动座5使键17到达导向槽19与锁定槽20的连通处，使得键轴15上的键17进入锁定槽20中，分离时，与上述方式相同。

如图8所示，作为优选的另一种实施方式，所述导向槽19为倾斜的弧形槽，释放槽18底端低于锁定槽20底端。在按下活动座5，使键轴15达到释放槽18底部后，即可释放活动座5，键17能够在弹簧14的作用下，自动进入到倾斜向上的导向槽19中，进而到达锁定槽20并锁定在锁定槽20顶端；分离时，仅需按下活动座5，即可使键轴15上的键17从锁定槽20进入到释放槽18中，在弹簧14预紧力的作用下从固定座4中脱离。

如图9所示，进一步的，为方便观察，所述锁定槽20贯穿固定座4侧壁，操作人员能够直接观察到固定座4与活动座5的连接情况。

进一步的，所述锁定槽20所在的固定座4侧壁向内凹陷，当键轴15上的键17位于锁定槽20内时，键体部分外漏，使锁定效果更加可靠。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。