一种螺旋桨快拆装置及具有其的无人机的制作方法

本发明涉及螺旋桨技术领域，更具体地说，涉及一种螺旋桨快拆装置，还涉及一种无人机。

背景技术

随着无人机行业的迅速发展，无人机被广泛应用于摄影、娱乐、巡查乃至农业等各个领域。螺旋桨是无人机主要结构件之一，它的主要作用是在马达的高速转动带动下，产生垂直于地面向上的升力，从而实现无人机的起飞，旋转与翻滚。由于螺旋桨转动速度较高，考虑产品的安全性能，马达与螺旋桨的可靠性连接成为结构工程师关注的焦点。

目前，螺旋桨与马达转轴连接的主要方式是螺母-螺杆形式，通过螺母-螺杆上的螺纹配合将螺旋桨锁紧在马达转轴上。该连接方式虽然连接可靠，但安装拆卸困难，需要借助于外部工具(如扳手)才可实现螺旋桨的安装与拆卸。综上所述，如何有效地解决螺旋桨连接拆卸操作不便等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种螺旋桨快拆装置，该螺旋桨快拆装置的结构设计可以有效地解决螺旋桨连接拆卸操作不便的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述螺旋桨快拆装置的无人机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种螺旋桨快拆装置，包括螺旋桨和驱动部件，所述螺旋桨包括中心套筒；所述驱动部件的转轴内沿轴向开设有插槽，所述插槽内安装有卡销，所述转轴的顶端安装有按钮，所述按钮抬起或按下时所述卡销对应沿径向外移以与所述中心套筒卡接或回缩以解除与所述中心套筒的卡接。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述卡销的外壁和所述中心套筒的内壁二者之一设置有卡头，另一者开设有与所述卡头配合的卡槽，所述按钮的底端与所述卡销的顶端相抵，且所述卡销的顶端和/或所述按钮的底端具有楔形面，以使所述按钮抬起或按下时所述卡销对应沿径向外移使得所述卡头插入所述卡槽或回缩使得所述卡头退出所述卡槽。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述楔形面沿所述按钮的按压方向由内向外倾斜，还包括弹性件，所述弹性件的两端分别与所述卡销和所述转轴相抵，以使所述按钮按下时推动所述卡销回缩并压缩所述弹性件且使得所述卡头退出所述卡槽，所述按钮松开时所述弹性件推动所述卡销外移使得所述卡头插入所述卡槽并推动所述按钮抬起。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述转轴的轴线处具有支撑柱，所述弹性件的两端分别与所述支撑柱和所述卡销相抵。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述卡销的顶端具有v形开口，所述v形开口的一侧壁用于与所述按钮的底端配合。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述卡销的顶端具有向所述按钮一侧延伸形成的与所述转轴的顶部相抵的限位部。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述转轴包括转轴本体和与所述转轴本体固定连接的固定座，所述插槽开设于所述固定座上，所述按钮安装于所述固定座的顶端。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述固定座的顶端开口，所述转轴还包括覆盖于所述固定座顶端并与所述固定座固定连接的保护盖，所述保护盖上开设有按钮通孔以安装所述按钮。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述转轴上开设有多个所述插槽，与多个所述插槽分别配合的设置有多个所述卡销，所述中心套筒与各所述卡销对应的分别设置有多个所述卡头和卡槽。

优选地，上述螺旋桨快拆装置中，所述楔形面沿所述按钮的按压方向由外向内倾斜，还包括拉伸弹性件，所述拉伸弹性件的两端分别与所述按钮和所述转轴相抵，以拉动所述按钮处于按下状态，进而推动所述卡销外移使得所述卡头插入所述卡槽，所述按钮抬起时所述卡销能够回缩使得所述卡头退出所述卡槽。

本发明提供的螺旋桨快拆装置包括螺旋桨、驱动部件、卡销和按钮。其中，螺旋桨具有中心套筒，驱动部件用于带动螺旋桨旋转。其转轴上沿轴向开设有与卡销配合的插槽，卡销插入插槽内，转轴的顶端安装有按钮。且按钮抬起或按下时卡销对应沿外移以与中心套筒卡接或回缩以解除与中心套筒的卡接。

应用本发明提供的螺旋桨快拆装置，按钮能够作用于卡销，对应按钮的抬起或按下状态，卡销相应的相对按钮沿径向外移或回缩。安装螺旋桨时，通过按下或抬起按钮使卡销能够沿径向回缩，并将中心套筒套设于转轴外，而后改变按钮状态，以使卡销沿径向外移使得卡销与中心套筒卡接，从而将螺旋桨与转轴连接，完成螺旋桨的安装。拆卸时，只需作用于按钮，使得卡销能够回缩，则将中心套筒由转轴上取下即可。通过该螺旋桨快拆装置，无需使用工具，通过作用于按钮即可实现螺旋桨与驱动部件的快速安装与拆卸，且连接可靠稳固。

在一个优选的实施方式中，卡销的外壁和中心套筒的内壁二者之一设置有卡头，另一者开设有与卡头配合的卡槽，按钮的底端与卡销的顶端相抵，且卡销的顶端和/或按钮的底端具有楔形面，楔形面沿按钮的按压方向由内向外倾斜，还包括弹性件，弹性件的两端分别与卡销和转轴相抵，以使按钮按下时推动卡销回缩使得卡头退出卡槽且卡销压缩弹性件，按钮松开时弹性件推动卡销外移使得卡头插入卡槽并推动按钮抬起。进而，安装螺旋桨时，先按下按钮，通过楔形面的作用按钮的轴向位移转变为卡销的径向位移，推动卡销回缩并压缩弹性件，将中心套筒套设于转轴外，并使卡头与卡槽相对。而后松开按钮，由于弹性件被压缩其产生的回复力推动卡销外移，进而使得卡头插入卡槽中，从而将螺旋桨与转轴连接，完成螺旋桨的安装。且随着卡销的外移推动按钮抬起。拆卸螺旋桨时，则仅需按下按钮，卡销向转轴回缩，卡头退出卡槽，再将中心套筒沿转轴的轴线方向取下即可。通过按压按钮即可将螺旋桨拆卸，按压操作简单省力，无需借助工具，操作方便。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种无人机，该无人机包括上述任一种螺旋桨快拆装置。由于上述的螺旋桨快拆装置具有上述技术效果，具有该螺旋桨快拆装置的无人机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明一个具体实施例的螺旋桨快拆装置的总装配图；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为未安装螺旋桨时的内部结构示意图；

图4为按钮与卡销的装配示意图；

图5为未安装螺旋桨时的外部结构示意图；

图6为按钮按下状态的剖面结构示意图；

图7为按钮抬起状态的剖面结构示意图；

图8为本发明另一个具体实施例的螺旋桨快拆装置的剖面结构示意图。

附图中标记如下：

螺旋桨1，中心套筒11，叶片12，驱动部件2，固定座21，插槽22，按钮3，卡销4，限位部41，弹性件5，保护盖6，卡头7，卡槽8，螺钉9，楔形面10，拉伸弹性件13。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种螺旋桨快拆装置，以实现螺旋桨与驱动部件的快速安装与拆卸。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的螺旋桨快拆装置包括螺旋桨1、驱动部件2、卡销4和按钮3。

其中，螺旋桨1包括中心套筒11，中心套筒11即筒状结构，其中空部分用于套设于驱动部件2的转轴外，以与转轴固定连接，进而转轴转动时带动中心套筒11同步转动。中心套筒11上一般固定有叶片12，具体叶片12的形状及数量可根据需要设置，此处不作具体限定。

驱动部件2用于带动螺旋桨1旋转，包括转轴。转轴上沿轴向开设有与卡销4配合的插槽22，卡销4插入插槽22内，按钮3沿轴向滑动安装于转轴顶端。为了便于插槽22的设置及按钮3的安装，转轴包括转轴本体和与转轴本体固定连接的固定座21，则固定座21上沿轴向开设有插槽22，在固定座21的顶端沿轴向滑动安装有上述按钮3。根据需要，也可以直接在转轴本体上开设插槽22并安装按钮3。

按钮3抬起或按下时卡销4对应沿径向外移以与中心套筒11卡接或回缩以解除与中心套筒的卡接。也就是，按钮3与卡销4的配合关系既可以是按钮3抬起时卡销4沿径向外移以与中心套筒11卡接，按钮3按下时卡销4能够沿径向回缩以解除与中心套筒11的卡接。也可以是按钮3按下时卡销4沿径向外移以与中心套筒11卡接，按钮3抬起时卡销4能够沿径向回缩以解除与中心套筒11的卡接。

应用该螺旋桨快拆装置，按钮3能够作用于卡销4，对应按钮3的抬起或按下状态，卡销4相应的相对按钮3沿径向外移或回缩。安装螺旋桨1时，通过按下或抬起按钮3使卡销4能够沿径向回缩，并将中心套筒11套设于转轴外，而后改变按钮3状态，卡销4沿径向外移使得卡销4与中心套筒11卡接，从而将螺旋桨1与转轴连接，完成螺旋桨1的安装。拆卸时，只需作用于按钮3，使得卡销4能够回缩，则将中心套筒11由转轴上取下即可。通过该螺旋桨快拆装置，无需使用工具，通过作用于按钮3即可实现螺旋桨1与驱动部件2的快速安装与拆卸，且连接可靠稳固。

具体的，卡销4的外壁和中心套筒11的内壁二者之一设置有卡头7，另一者开设有与卡头7配合的卡槽8，也就是卡销4的外壁上设置有卡头7，中心套筒11的内壁上对应设置有与卡头7配合的卡槽8，或者卡销4的外壁上具有凸出部，凸出部上开设有卡槽8，中心套筒11的内壁上对应设置有与卡槽8配合的卡头7。需要说明的是，各部件的内壁指该部件靠近转轴轴线的一侧，外侧则对应为远离轴线的一侧。卡头7与卡槽8的形状对应设置，以使得中心套筒11套设于转轴外、卡头7插入卡槽8时，将螺旋桨1与转轴固定连接，进而螺旋桨1能够随转轴同步转动。为了保护连接可靠性，卡头7的底面与卡槽8的底面对应设置为垂直于中心套筒11插拔方向的平面。

需要说明的是，由于卡销4需能够由插槽22沿径向外移使得卡头7插入卡槽8，故插槽22对应的转轴外壁具有窗口，以允许卡销4的卡头7或卡销4的具有卡槽8的部分穿出与中心套筒11配合。当然，窗口的尺寸应小于卡销4的尺寸，以防止卡销4由窗口脱出。

按钮3的底端与卡销4的顶端相抵，且卡销4的顶端和/或按钮3的底端具有楔形面10。也就是卡销4的顶端具有楔形面10，或按钮3的底端具有楔形面10，按钮3的底端与卡销4的顶端相抵，通过倾斜面的设置，使得按钮3沿轴向的移动通过倾斜面转化为卡销4沿径向的移动。优选的，卡销4的顶端和按钮3的底端均具有楔形面10，且二者的楔形面10相切，从而通过楔形面10推动二者相对移动时，二者间为面接触，进而避免了接触面过小导致的磨损加快的情况产生，且使二者的相对运动更为平稳。

按钮3抬起或按下时卡销4对应沿径向外移使得卡头7插入卡槽8或回缩使得卡头7退出卡槽8，也就是卡销4外移时在插槽22内沿径向移动，且能够在插槽22内不脱出。具体包括按钮3抬起时，卡销4对应外移使得卡头7插入卡槽8；按钮3按下时，卡销4回缩使得卡头7退出卡槽8。也包括按钮3按下时，卡销4对应外移使得卡头7插入卡槽8；按钮3抬起时，卡销4回缩使得卡头7退出卡槽8。具体通过下文的两个具体实施例以说明。

由于卡销4外壁与中心套筒11内壁上对应设置有卡头7和卡槽8，因而安装螺旋桨1时，通过按下或抬起按钮3使卡销4能够回缩，将中心套筒11套设于转轴外，并使卡头7与卡槽8相对，而后改变按钮3状态，卡销4外移使得卡头7插入卡槽8中，从而将螺旋桨1与转轴连接，完成螺旋桨1的安装。拆卸时，只需作用于按钮3，使得卡销4能够回缩，则将中心套筒11由转轴上取下即可。

请参阅图1-图7，图1为本发明一个具体实施例的螺旋桨快拆装置的总装配图；图2-7分别为图1的爆炸结构示意图，未安装螺旋桨1时的内部结构示意图，按钮3与卡销4的装配示意图，未安装螺旋桨1时的外部结构示意图，按钮3按下状态的剖面结构示意图及按钮3抬起状态的剖面结构示意图。

在一个具体实施例中，楔形面10沿按钮3的按压方向由内向外倾斜，还包括弹性件5，弹性件5的两端分别与卡销4和转轴相抵，以使按钮3按下时推动卡销4回缩使得卡头7退出卡槽8且卡销4压缩弹性件5，按钮3松开时弹性件5推动卡销4外移使得卡头7插入卡槽8并推动按钮3抬起。也就是该实施例中，具体限定了楔形面10的倾斜方向及按钮3与卡销4的配合方式，对于螺旋桨1、驱动部件2及插槽22、卡头7及卡槽8的结构设置可与上述实施方式相同，具体请参考上文相关表述。图示为在卡销4上设置卡头7，中心套筒11上开设卡槽8，根据需也可以将卡头7与卡槽8的设置位置对换。

该实施例中，楔形面10沿按钮3的按压方向由内向外倾斜，具体卡销4的顶端和/或按钮3的底端具有该楔形面10。需要说明的是，此处的由内向外指由靠近轴线的一侧向远离轴线的一侧。楔形面10的朝向如上设置，使得按钮3按下时，推动卡销4向轴线回缩。通过在卡销4与转轴之间设置弹性件5，卡销4回缩时压缩弹性件5，进而当松开按钮3时，弹性件5的回复力作用推动卡销4外移，卡销4外移的同时由于倾斜面作用推动按钮3向上抬起。且由于弹性件5的作用，在按钮3不受外力按压时使卡销4保持在外伸状态，进而使得卡头7插入卡槽8，将螺旋桨1与转轴连接。

安装螺旋桨1时，先按下按钮3，通过楔形面10的作用按钮3的轴向位移转变为卡销4的径向位移，推动卡销4回缩并压缩弹性件5，将中心套筒11套设于转轴外，并使卡头7与卡槽8相对。而后松开按钮3，由于弹性件5被压缩其产生的回复力推动卡销4外移，进而使得卡头7插入卡槽8中，从而将螺旋桨1与转轴连接，完成螺旋桨1的安装。且随着卡销4的外移推动按钮3抬起。拆卸螺旋桨1时，则仅需按下按钮3，卡销4向转轴回缩，卡头7退出卡槽8，再将中心套筒11沿转轴的轴线方向取下即可。通过按压按钮3即可将螺旋桨1拆卸，按压操作简单省力，无需借助工具，操作方便。

弹性件5具体可以采用弹簧，根据需要也可以采用其他具有弹性的材料或伸缩结构件。为了便于弹簧的安装，卡销4上开设有弹簧安装槽，弹簧的一端插入弹簧安装槽中，从而弹簧的变形受弹簧安装槽的限位作用更为平稳。

进一步地，转轴的轴线处具有支撑柱，弹性件5的两端分别与支撑柱和卡销4相抵。具体的，弹性件5的一端可以与支撑柱固定连接，从而使得弹性件5受卡销4的压缩变形及恢复形变的过程更为平稳。根据需要也可以不设置支撑柱，将弹性件5的一端直接与转轴固定连接。

更进一步地，卡销4的顶端具有v形开口，v形开口的一侧壁用于与按钮3的底端配合，相对的另一侧壁能够限制按钮3的下压位移。如图6所示，卡销4顶端具有v形开口，其左侧侧壁即为楔形面10，与按钮3的底端配合。v形结构能够起到限制按钮3下移位置的作用。当然，根据需要，也可以通过按钮3与转轴的装配关系限制按钮3的最大下压量。

为了防止卡销4在轴向上窜动，卡销4的顶端具有向按钮3一侧延伸的形成与转轴的顶部相抵的限位部41。卡销4安装于转轴内部的插槽22内，转轴的顶端安装有按钮3，卡销4顶端向按钮3侧延伸限位部41，限位部41与转轴的顶部，即转轴顶端的内壁面相抵，从而限制卡销4的轴向位移，使其只能沿径向移动。

在上述各情况下，转轴具体包括转轴本体和与转轴本体固定连接的固定座21，插槽22开设于固定座21上，按钮3安装于固定座21的顶端。通过固定座21的设置，便于插槽22等结构的设置，无需对驱动部件2本体结构改造，降低生产成本。具体的，固定座21的顶端开设有按钮通孔，用于安装按钮3。固定座21内开设有插槽22，用以插入卡销4，且卡销4能够在插槽22内沿径向移动。固定座21的外侧壁上对应插槽22开设由于插槽22连通的窗口，以便于卡销4的卡头7或卡销4的具有卡槽8的部分穿出与中心套筒11配合。在设置有支撑柱的情况下，则支撑柱位于固定座21底面轴线处。优选的，固定座21为筒状结构，内部空腔内相对的固定有沿轴向设置的隔板以与外壁围成插槽22。具体的，固定座21可以为一体成型结构。

进一步地，固定座21的顶端开口，转轴还包括覆盖于固定座21顶端并与固定座21固定连接的保护盖6，保护盖6上开设有按钮通孔以安装按钮3。保护盖6与固定座21具体可以通过螺钉9固定连接，根据需要也可以通过其他常规的固定连接方式连接。按钮3安装于按钮通孔内，其顶部凸出于按钮通孔，从而便于操作。需要说明的是，以上说明了保护盖6与固定座21分体式的结构，从而便于卡销4的安装。二者优选的采用可拆卸的固定连接方式，从而便于后期维护。根据需要也可以将固定座21设置为具有顶面的顶端封闭结构，在顶面上开设按钮通孔以安装按钮3即可。在设置有固定座21的情况下，则卡销4的限位部41与固定座21的顶面相抵，具体可以与保护盖6相抵。

为了便于按钮3的安装，按钮3的外壁包括向外延伸形成的凸缘，按钮3抬起时凸缘卡阻于按钮通孔内，从而限制按钮3的最大抬起位置，防止其由按钮通孔脱出。具体的，凸缘可以沿按钮3的外周设置一圈。根据需要，按钮3也可以采用其他现有技术中常规的安装方式，以安装于转轴的顶端。

在上述各情况下，转轴上开设有多个插槽22，与多个插槽22分别配合的设置有多个卡销4，中心套筒11与各卡销4对应的分别设置有多个卡头7和卡槽8。也就是通过设置多个卡销4，各卡销4的外壁上分别设置有卡头7，中心套筒11的内壁上对应设置有与各卡头7分别配合的卡槽8，或者各卡销4的外壁上具有凸出部，凸出部上开设有卡槽8，中心套筒11的内壁上对应设置有与各卡槽8配合的卡头7。多组卡头7与卡槽8的配合，形成多组限位，进一步保证了螺旋桨1与转轴的连接可靠性。优选的，多个卡销4沿周向均匀分布。以图3、图4为例，设置三个卡销4，转轴上沿周向均匀开设有三个插槽22。在设置有支撑柱的情况下，则支撑柱可以设置为截面为三角形的主体，三角形的三条边分别对应各卡销4，弹性件5抵接于支撑柱与卡销4之间。

请参阅图8，图8为本发明另一个具体实施例的螺旋桨快拆装置的剖面结构示意图。

在该实施例中，楔形面10沿按钮3的按压方向由外向内倾斜，还包括拉伸弹性件13，拉伸弹性件13的两端分别与按钮3和转轴相抵，以拉动按钮3处于按下状态，并推动卡销4外移使得卡头7插入卡槽8，外力作用按钮3抬起时卡销4能够回缩使得卡头7退出卡槽8。也就是，该实施例与上一实施例的区别仅在于楔形面10的倾斜方向与上一实施例的倾斜方向相反，相应的按钮3与卡销4的配合方式不同，而对于螺旋桨1、驱动部件2及插槽22、卡头7及卡槽8的结构设置等其他结构均可与上述实施方式相同，具体请参考上文相关表述，此处不再赘述。

该实施例中，楔形面10沿按钮3的按压方向由外向内倾斜，具体卡销4的顶端和/或按钮3的底端具有该楔形面10。通过在按钮3与转轴之间设置拉伸弹性件13，加之楔形面10的朝向如上设置，不受外力作用时拉伸弹性件13的回复力会拉动按钮3处于按下状态，按钮3推动卡销4向远离轴线移动，从而使得卡头7插入卡槽8中，将螺旋桨1与转轴连接。当外力作用将按钮3拉起时，也就是按钮3抬起释放卡销4，从而卡销4能够回缩，且拉伸弹性件13被拉长。

安装螺旋桨1时，先抬起按钮3，释放卡销4，进而能够将卡销4推回，再将中心套筒11套设于转轴外，并使卡头7与卡槽8相对。而后松开按钮3，由于拉伸弹性件13被拉长其产生的回复力带动按钮3下压，从而推动卡销4位移，使得卡头7插入卡槽8中，从而将螺旋桨1与转轴连接，完成螺旋桨1的安装。拆卸螺旋桨1时，则仅需抬起按钮3，释放卡销4，通过晃动等方式使卡销向转轴回缩，卡头7退出卡槽8，再将中心套筒11沿转轴的轴线方向取下即可。在转轴包括转轴本体和固定座21的情况下，则拉伸弹性件13的两端分别与按钮3和固定座21相抵，具体可以与固定座21的内腔底面相抵。拉伸弹性件13具体可以采用拉伸弹簧。

根据需要也可以在转轴和卡销4之间设置用于拉动卡销4回缩的回缩弹性件，但回缩弹性件对卡销4的作用力应小于拉伸弹性件13对按钮3的拉伸作用力，以使得在按钮3不受外力时，拉伸弹性件13拉动按钮3处于下压状态，而当外力抬起按钮3时释放卡销4，卡销4在回缩弹性件的作用下回缩。

基于上述实施例中提供的螺旋桨快拆装置，本发明还提供了一种无人机，该无人机包括上述实施例中任意一种螺旋桨快拆装置。由于该无人机采用了上述实施例中的螺旋桨快拆装置，所以该无人机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。