一种自折叠桨装置及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种自折叠桨装置及无人机。


背景技术：

2.vtol类无人机通常有两套装置，提供垂起阶段升力的垂起桨装置以及提供平飞(巡航)阶段前飞推(拉)力的巡航桨装置，垂起桨装置的垂起桨仅在起飞阶段工作，转平飞(巡航)后则启动巡航桨装置的巡航桨，垂起桨停止工作，为了提升巡航工况下的效率，需要将不工作的垂起桨保持在顺桨状态以达到降低空气阻力的目的。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种自折叠桨装置，可以将不工作的桨叶保持在顺桨状态以降低空气阻力。
4.本技术实施例提供一种自折叠桨装置，包括：桨夹，所述桨夹包括主体及由所述主体延伸而成的至少两个安装部；连接件；桨叶，通过所述连接件铰接于所述桨夹安装部；限位件，设于所述桨叶根部的一侧，且套设于所述连接件末端，所述限位件包括弹性件及限位端盖，所述弹性件设于所述安装部内，所述弹性件的一端与所述限位端盖连接，所述弹性件的另一端与所述桨叶根部连接，所述限位端盖卡接于所述桨夹安装部。
5.优选地，每个所述安装部均包括第一连接部及与所述第一连接部相对间隔设置的第二连接部，所述桨叶根部位于所述第一连接部及第二连接部之间，所述连接件的一端依次穿过所述第一连接部、桨叶根部及第二连接部将所述桨叶根部铰接于所述第一连接部及第二连接部。
6.优选地，所述第一连接部上开设有第一连接孔，所述第二连接部上开设有第二连接孔，所述桨叶根部开设有第三连接孔，所述连接件的一端依次穿过所述第一连接孔、第三连接孔及第二连接孔连接所述第一连接部、桨叶根部及第二连接部。
7.优选地，所述弹性件收容于所述第二连接孔内，所述弹性件沿其轴向设有固定侧力臂及沿所述固定侧力臂反方向设置的施力侧力臂，所述限位端盖上设有第一安装孔，所述桨叶根部设有第二安装孔，所述固定侧力臂末端插入所述第一安装孔内与所述限位端盖连接，所述施力侧力臂末端插入所述第二安装孔内与所述桨叶根部连接。
8.优选地，所述弹性件为扭簧。
9.优选地，所述限位端盖包括挡边部及由所述挡边部靠近所述桨叶根部的端面凸出的卡接部，所述卡接部的外周周面卡接于所述第二连接孔的内圆周面。
10.优选地，所述连接件为轴销。
11.优选地，所述第一连接孔为台阶孔，包括第一孔及与所述第一孔相贯通的第二孔，所述第一孔用于容纳及支撑所述轴销的头部挡边段，所述第二孔用于支撑所述轴销的轴段。
12.优选地，所述轴销为半空心铆钉，所述轴销的轴段穿过所述限位端盖并与所述限
位端盖铆接。
13.本技术实施例还提供一种无人机，所述无人机包括上述自折叠桨装置。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.本技术实施例中，通过内置于桨叶根部与桨夹之间的弹性件，为折叠状态的桨叶施加足够折叠预紧力，可以有效保证桨叶折叠后贴紧电机及机体结构，从而实现巡航降阻提高效率；避免出现由于气流的扰动及整机振动时，折叠状态的桨叶会在小范围内不停挥舞拍击电机和其他机体结构的现象，可以有效保护桨叶和机体结构；同时在无人机收纳储运状态也可有效缩减占用空间。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的自折叠桨装置的立体图，其中，桨叶处于展开状态；
18.图2为本技术实施例提供的自折叠桨装置的立体图，其中，桨叶处于折叠状态；
19.图3为本技术实施例提供的自折叠桨装置的立体图，桨叶处于展开状态，为便于更加清楚的展示自折叠桨装置的内部结构，套设在桨夹外部的壳体被移除；
20.图4为本技术实施例提供的自折叠桨装置的立体图，桨叶处于折叠状态，为便于更加清楚的展示自折叠桨装置的内部结构，套设在桨夹外部的壳体被移除；
21.图5为图4中a处局部放大图；
22.图6为本技术实施例提供的自折叠桨装置的分解示意图；
23.图7为图6中b处局部放大图；
24.图8为扭簧的形变示意图。
25.附图标记：
26.自折叠桨装置100；桨夹10，主体11，安装部12，第一连接部121，第一连接孔123，第一孔123a,第二孔123b,第二连接部122，第二连接孔124；连接件20,头部挡边段21，轴段22；桨叶30，桨叶根部31，第三连接孔311，第二安装孔312；限位件40，弹性件41，固定侧力臂411，施力侧力臂412，限位端盖42，第一安装孔421，挡边部422，卡接部423。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1至图6，本技术实施例公开了一种自折叠桨装置100，用于自动折叠固定无人机垂起桨。该自折叠桨装置100包括桨夹10、连接件20、桨叶30及限位件40。
29.其中，桨夹10包括大致呈长条状的主体11，该主体11延伸形成有u型安装部12，安
装部12的数量至少为两个，本实施方式中，安装部12的数量为两个，自该主体11两端分别延伸形成，在其他实施例中，也可以是三个或其他数量，形成三叶(多叶)自折叠桨装置，此处对安装部12的数量不作具体限制；桨叶30通过连接件20铰接于该安装部12，即该桨叶30可绕安装部12转动，以展开或折叠无人机桨叶30；限位件40设于该桨叶根部31一侧，且套设于连接件20末端，限位件40包括弹性件41及限位端盖42，弹性件41收容于安装部12内，弹性件41的一端与限位端盖42连接，弹性件41的另一端与桨叶根部31连接，弹性件41对桨叶根部31施加预紧力以保持桨叶30处于折叠位置并紧贴机体机构，限位端盖42卡接于桨夹安装部12，将连接件20及弹性件41定位于安装部12。
30.具体地，无人机垂起桨在停桨时，即无人机处于巡航或收纳状态，弹性件41对无人机垂起桨桨叶30有预紧力，无人机垂起桨桨叶30在弹性件41预紧力作用下处于折叠位置并紧贴机体结构；无人机垂起桨的垂起电机启动的瞬间，折叠状态的垂起桨高速转动产生气动力以及离心力，在气动力及离心力作用下，桨叶30完全展开；无人机垂起桨在停桨时，垂起电机停止转动，垂起桨桨叶30的气动力和离心力逐渐减小直至趋于零，弹性件41恢复原状，垂起桨桨叶30在来流压力下及弹性件41的弹性力作用下恢复至顺桨折叠状态并紧贴机体结构。
31.本技术实施例中，通过内置于桨叶根部31与桨夹10之间的弹性件41，为折叠状态的桨叶30施加足够折叠预紧力，可以有效保证桨叶30折叠后贴紧电机及机体结构，从而实现巡航降阻提高效率；避免出现由于气流的扰动及整机振动时，折叠状态的桨叶30会在小范围内不停挥舞拍击电机和其他机体结构的现象，可以有效保护桨叶30和机体结构；同时在无人机收纳储运状态也可有效缩减占用空间。
32.请参考图5和图6，作为一具体实施方式，每个安装部12均包括一体成型的第一连接部121及第二连接部122，该第一连接部121及第二连接部122大致呈半圆形状，该第一连接部121及第二连接部122相对间隔设置，桨叶根部31位于该第一连接部121及第二连接部122之间，连接件20的一端依次穿过该第一连接部121、桨叶根部31及第二连接部122将桨叶根部31铰接于第一连接部121及第二连接部122，即桨叶根部31可以相对该第一连接部121及第二连接部122转动，以展开或折叠无人机桨叶30。
33.请参考图6及图7，作为一具体实施方式，该第一连接部121上开设有第一连接孔123，该第二连接部122上开设有第二连接孔124，该桨叶根部31开设有第三连接孔311，第二连接孔124及第三连接孔311均为通孔，连接件20的一端依次穿过该第一连接孔123、第三连接孔311及第二连接孔124，将该第一连接部121、桨叶根部31及第二连接部122相连接。
34.在本实施方式中，连接件20与第一连接部121、桨叶根部31及第二连接部122之间通过轴孔配合的方式相连接，便于安装操作。
35.请参考图4至图6，作为一具体实施方式，弹性件41收容于第二连接孔124内，弹性件41沿其轴向设有固定侧力臂411及施力侧力臂412，该固定侧力臂411及施力侧力臂412朝向截然相反，其中，该固定侧力臂411朝向限位端盖42延伸，该施力侧力臂412朝向桨叶根部31延伸。限位端盖42上设有第一安装孔421，桨叶根部31设有第二安装孔312，该固定侧力臂411末端插入该第一安装孔421内与限位端盖42连接，该施力侧力臂412末端插入该第二安装孔312内与桨叶根部31连接。
36.作为一具体实施方式，该弹性件41可以为扭簧，扭簧自然状态(未装配)
–
桨叶30折
叠状态
–
桨叶30展开状态的形态变化如图8所示，在本实施例中，桨叶30处于折叠状态时，扭簧已经有一定的预扭转量，以保证桨叶30在折叠状态下贴紧电机及机体结构。桨叶30在气动力及离心力作用下展开，扭簧大扭转，气动力及离心力消失后，扭簧恢复原状，垂起桨桨叶30在来流压力下及扭簧的扭力作用下恢复至顺桨折叠状态并紧贴机体结构。
37.请参考图5及图6，作为一具体实施方式，限位端盖42包括挡边部422及由该挡边部422靠近桨叶根部31的端面凸出的卡接部423，该卡接部423的外周周面卡接于第二连接孔124的内圆周面形成孔轴定位配合。限位端盖42将扭簧固定在桨夹安装部12的第二连接孔124内，同时将连接件20固定连接于桨夹安装部12，防止连接件20脱落。
38.在本实施方式中，通过合理布局结构空间，将扭簧内置于桨夹10一侧夹持壁内，可保证系统整体轻量化，外观简洁无多余凸起，同时也最大限度降低了必要结构部件在气动方面的影响。
39.请参考图6及图7，作为一具体实施方式，连接件20可以为轴销。第一连接孔123为台阶孔，包括第一孔123a及与该第一孔123a相贯通的第二孔123b，该第一孔123a用于容纳及支撑该轴销的头部挡边段21，该第二孔123b用于支撑该轴销的轴段22。即轴销的头部完全收容于第一连接孔123内，无凸起，可降低轴销的气动阻力。
40.作为一具体实施方式，该轴销为半空心铆钉，该轴销的轴段22穿过该限位端盖42并与该限位端盖42铆接。在其他实施方式中，该轴销与限位端盖42螺接，具体地，限位端盖42设有螺纹孔，该轴销的末端设有与限位端盖42相配合的外螺纹。
41.本实用新型还提供一种无人机，该无人机包括如上所述自折叠桨装置100。
42.以上为对本实用新型所提供的自折叠桨装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。