自緊固旋翼的制作方法
【專利說明】自緊固旋翼
[0001]交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)主張2013年5月31日提交的CN 20130330321.3號(hào)中國申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。上述申請(qǐng)全文通過引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。
【背景技術(shù)】
[0003]無人交通工具，例如無人飛行器，可以用于執(zhí)行一些軍事以及民用目的的監(jiān)視、偵查及探測(cè)任務(wù)。所述無人飛行器一般包括一個(gè)用于在周圍環(huán)境內(nèi)被遠(yuǎn)程控制和/或自動(dòng)控制的動(dòng)力裝置。例如，無人飛行器可以由一個(gè)或者多個(gè)能夠垂直起降、飛行以及盤旋的旋翼驅(qū)動(dòng)。
[0004]然而，現(xiàn)有的無人飛行器的旋翼的設(shè)計(jì)并不夠理想。一般地，旋翼采用螺栓、螺母以及插銷等緊固件固定于驅(qū)動(dòng)軸上。但是，在某些情形下，所述緊固件有可能因?yàn)檎饎?dòng)以及其他致?lián)p運(yùn)動(dòng)而松脫，導(dǎo)致所述旋翼松脫并危及所述交通工具的功能和安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有必要提供一種改進(jìn)的旋翼，所述旋翼用于可移動(dòng)物體，例如無人飛行器。本發(fā)明提供用于自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的動(dòng)力裝置、方法以及設(shè)備。所述推進(jìn)可以借助一個(gè)或者多個(gè)旋翼實(shí)現(xiàn)。在某些實(shí)施方式中，所描述的系統(tǒng)、方法以及設(shè)備提供一種具有緊固特征的改進(jìn)的旋翼，所述緊固特征表現(xiàn)為由旋翼的運(yùn)行(例如，旋轉(zhuǎn))而自緊固。這里所描述的自緊固特征增強(qiáng)了旋翼抵抗意外松脫的能力，因此能夠提升(旋翼的)耐用性以及安全性。此夕卜，本發(fā)明所述的緊固特征能夠使得所述旋翼無需借助額外的緊固件而安裝于驅(qū)動(dòng)軸上，因此，簡化了旋翼的設(shè)計(jì)。
[0006]本發(fā)明的其中一個(gè)方面，描述了一種用于自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的旋翼組件。所述旋翼組件包括:一個(gè)輪轂，具有第一緊固特征；一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，具有第二緊固特征，所述驅(qū)動(dòng)軸通過所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接直接連接于所述輪轂，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)使所述輪轂旋轉(zhuǎn)，使得所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接因所述旋轉(zhuǎn)而緊固；以及，多個(gè)連接于所述輪轂上的旋翼葉片，用于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0007]本發(fā)明的另外一個(gè)方面，描述了一種用于自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的旋翼組件。所述旋翼組件包括:一個(gè)輪轂；一個(gè)連接于所述輪轂上的轉(zhuǎn)接件，具有第一緊固特征；一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，具有第二緊固特征，所述驅(qū)動(dòng)軸借助所述轉(zhuǎn)接件通過所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接而連接于所述輪轂，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)使所述輪轂旋轉(zhuǎn)，使得所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接因所述旋轉(zhuǎn)而緊固；以及，多個(gè)連接于所述輪轂上的旋翼葉片，用于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0008]某些實(shí)施方式中，所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體為無人飛行器。
[0009]某些實(shí)施方式中，所述第一以及第二緊固特征包括適配螺紋。所述適配螺紋可以是右旋螺紋，此時(shí)所述輪轂可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。所述適配螺紋可以左旋螺紋，此時(shí)所述輪轂可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。所述第一緊固特征可以包括外螺紋且所述第二緊固特征可以包括內(nèi)螺紋。所述第一緊固特征可以包括內(nèi)螺紋且所述第二緊固特征可以包括外螺紋。
[0010]某些實(shí)施方式中，所述第一以及第二緊固特征包括適配鎖合特征，用于將所述輪轂相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸鎖合于特定位置及/或方向。所述第一緊固特征可以包括形成于所述輪轂內(nèi)的孔且所述第二緊固特征可以包括形成于所述驅(qū)動(dòng)軸上的、能夠插入所述孔內(nèi)的凸起。
[0011 ] 某些實(shí)施方式中，所述多個(gè)旋翼葉片與所述輪轂一體成型。
[0012]某些實(shí)施方式中，所述多個(gè)旋翼葉片可拆卸地連接于所述輪轂上。
[0013]某些實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸的馬達(dá)。
[0014]某些實(shí)施方式中，所述第一緊固特征與所述輪轂一體成型。
[0015]某些實(shí)施方式中，所述第一緊固特征位于所述輪轂的一個(gè)空腔內(nèi)。
[0016]某些實(shí)施方式中，所述第一緊固特征位于所述輪轂的一個(gè)凸起上。
[0017]某些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)接件采用耐用性強(qiáng)于所述輪轂的材料形成。
[0018]某些實(shí)施方式中，所述第一緊固特性與所述轉(zhuǎn)接件一體成型。
[0019]某些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)接件連接所述輪轂的一個(gè)空腔內(nèi)
[0020]某些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)接件連接所述輪轂的一個(gè)凸起上。
[0021]某些實(shí)施方式中，所述適配與所述輪轂固定相連。
[0022]某些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)接件與所述輪轂可拆卸地相連。
[0023]本發(fā)明的另外一個(gè)目的中，描述了一種自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體。所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體包括:一個(gè)主體；一個(gè)與所述主體相連的前述的旋翼組件；以及，一個(gè)與所述主體相連的驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸以使所述輪轂旋轉(zhuǎn)。
[0024]本發(fā)明的另外一個(gè)方面，描述了一種推進(jìn)自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的方法。所述方法包括:提供一個(gè)前述的自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體；采用所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸，借此產(chǎn)生所述輪轂的旋轉(zhuǎn)；以及，通過所述多個(gè)旋翼葉片產(chǎn)生的推進(jìn)力使所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
[0025]本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一種自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體。所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體包括:一個(gè)主體，包括一個(gè)支撐件；至少一個(gè)與所述支撐件相連的推進(jìn)單元，用于旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生推進(jìn)力；以及，一個(gè)與所述主體相連的致動(dòng)器，用于使所述至少一個(gè)推進(jìn)單元旋轉(zhuǎn)，其中所述至少一個(gè)推進(jìn)單元的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生使得所述至少一個(gè)所述推進(jìn)單元更緊固地與所述支撐件相連。
[0026]某些實(shí)施方式中，所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體為無人飛行器。
[0027]某些實(shí)施方式中，所述支撐件為可操作地與所述致動(dòng)器相連的驅(qū)動(dòng)軸。
[0028]某些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)推進(jìn)單元包括一個(gè)具有多個(gè)旋翼葉片的旋翼。所述旋翼可以為垂直定向旋翼。所述旋翼可以為水平定向旋翼。
[0029]某些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)推進(jìn)單元通過適配螺紋與所述支撐件相連。所述螺紋可以為右旋螺紋且所述至少一個(gè)推進(jìn)單元能夠逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。所述螺紋可以為左旋螺紋且所述至少一個(gè)推進(jìn)單元能夠順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0030]某些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)推進(jìn)單元通過適配鎖合特征與所述支撐件相連，所述適配鎖合特征用于將所述至少一個(gè)推進(jìn)單元相互對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸鎖合于特定的位置及/或方向。
[0031]某些實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)以使所述至少一個(gè)推進(jìn)單元產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
[0032]本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一種推進(jìn)自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的方法。所述方法包括:提供一個(gè)前述的自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體；驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器，借此產(chǎn)生所述至少一個(gè)推進(jìn)單元的旋轉(zhuǎn)；以及，通過所述至少一個(gè)推進(jìn)單元產(chǎn)生的推進(jìn)力使所述自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的不同方面可以單獨(dú)地、共同地或者相互組合體現(xiàn)。這里所描述的本發(fā)明的多種不同目的可以應(yīng)用于任何以下闡明的應(yīng)用或者任何其他形式的可移動(dòng)物體。這里飛行器的描述可以應(yīng)用或者使用于任何可移動(dòng)物體，例如任何交通工具。另外，這里所揭示的航空運(yùn)動(dòng)(例如飛行)的所述系統(tǒng)、設(shè)備以及方法也適用于其他形式的運(yùn)動(dòng)，例如，陸上或者水上、水下運(yùn)動(dòng)，或者宇宙空間的運(yùn)動(dòng)。此外，這里的旋翼或者旋翼組件的任何描述可應(yīng)用于或者作為任何用于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推進(jìn)力的動(dòng)力裝置、設(shè)備或者機(jī)構(gòu)(例如，螺旋推進(jìn)器，輪子，輪轂)。
[0034]本發(fā)明其他的目的和特征將通過說明書、權(quán)利要求書以及附圖進(jìn)一步展示。
[0035]引置前案
[0036]本案說明書所提到的任何出版物、專利、專利申請(qǐng)都全文列入本文作為參考。
【附圖說明】
[0037]本發(fā)明的新穎性特征已闡明于隨附的權(quán)利要求中。下面將參考以下應(yīng)用本發(fā)明原理的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及以下附圖獲得對(duì)本發(fā)明特征以及有益效果的更佳的理解。
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的用于推進(jìn)可移動(dòng)物體的旋翼示意圖；
[0039]圖2是圖1的旋翼沿1-1的剖視圖；
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)施方式的用于可移動(dòng)物體的旋翼的另一種實(shí)施例；
[0041]圖4為本發(fā)明實(shí)施方式的用于可移動(dòng)物體的旋翼的一種可選實(shí)施例；
[0042]圖5是圖5的旋翼沿I1-1I的剖視圖；
[0043]圖6為本發(fā)明實(shí)施方式的用于可移動(dòng)物體的旋翼的另一種實(shí)施例；
[0044]圖7A本發(fā)明實(shí)施方式的用于可移動(dòng)物體的旋翼的另一種實(shí)施例；
[0045]圖7B是圖7A的旋翼沿II1-1II的剖視圖；
[0046]圖8A是本發(fā)明實(shí)施方式的用于旋翼組件的驅(qū)動(dòng)軸的部分俯視圖；
[0047]圖8B是圖8A的驅(qū)動(dòng)軸沿IV-1V的剖視圖；
[0048]圖8C是圖8A的驅(qū)動(dòng)軸沿V-V的剖視圖；
[0049]圖9為圖7A的旋翼組裝于圖8A的驅(qū)動(dòng)軸8A之前的示意圖；
[0050]圖10為圖8A的驅(qū)動(dòng)軸插入圖7A的旋翼的示意圖；
[0051]圖11為圖7A的旋翼被緊固于所述圖8A的驅(qū)動(dòng)軸上的示意圖；
[0052]圖12為圖7A在圖8A的驅(qū)動(dòng)軸上的最終鎖合位置示意圖；
[0053]圖13為本發(fā)明實(shí)施方式的無人飛行器的示意圖；
[0054]圖14為本發(fā)明實(shí)施方式的具有載具以及負(fù)載的可移動(dòng)物體的示意圖；
[0055]圖15為本發(fā)明實(shí)施方式的控制可移動(dòng)物體的系統(tǒng)的模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]本發(fā)明的系統(tǒng)、設(shè)備以及方法提供改進(jìn)的旋翼，所述改進(jìn)的旋翼用于可移動(dòng)物體，例如，自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體(例如，無人飛行器(Unmanned Aerial Vehicle:UAV))。在某些實(shí)施方式中，所述旋翼以及旋翼組件具有緊固特征，所述緊固特征用于在旋翼運(yùn)行過程中自緊固，以防止所述旋翼的意外松脫。所述自緊固特征帶來的有益效果為，提升自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的旋翼組件的安全性、穩(wěn)定性以及耐用性。
[0057]舉例而言，一個(gè)無人旋翼飛行器可以通過旋翼產(chǎn)生的空氣推進(jìn)力推進(jìn)。所述旋翼可以通過一個(gè)可驅(qū)動(dòng)所述旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸而安裝于旋翼飛行器上。為確保所述旋翼在震動(dòng)以及其他可能導(dǎo)致松脫的運(yùn)動(dòng)的情況下保持鎖緊，所述旋翼可以通過一體成型的螺紋連接于所述驅(qū)動(dòng)軸上，所述螺紋具有旋向，所述螺紋的旋向用于隨旋翼的旋轉(zhuǎn)而自緊固。所述一體成型螺紋可以通過減少總體部件數(shù)量而簡化所述旋翼飛行器的裝配。
[0058]因此，一方面，本發(fā)明提供一種具有如下一個(gè)或多個(gè)特征的、用于自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體的旋翼組件。在第一實(shí)施方式中，一個(gè)旋翼組件包括:一個(gè)輪轂，具有第一緊固特征；一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，具有第二緊固特征，所述驅(qū)動(dòng)軸通過所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接直接連接于所述輪轂，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)使所述輪轂旋轉(zhuǎn)，使得所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接因所述旋轉(zhuǎn)而緊固；以及，多個(gè)連接于所述輪轂上的旋翼葉片，用于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0059]本發(fā)明的一個(gè)旋翼可以包括多個(gè)連接于一個(gè)中心輪轂上的旋翼葉片。一個(gè)旋翼組件可以包括一個(gè)旋翼以及一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)所述旋翼旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸。所述旋翼的輪轂以及所述驅(qū)動(dòng)軸可以包括一個(gè)各自的緊固特征，各自的所述緊固特征彼此相輔相成，以形成所述輪轂至所述驅(qū)動(dòng)軸之間的適配連接。所述適配連接可以配置為通過所述輪轂以及所述旋翼葉片的旋轉(zhuǎn)被緊固，因此防止所述旋翼在運(yùn)作時(shí)從所述驅(qū)動(dòng)軸上松脫。達(dá)成無需額外部件而改進(jìn)旋翼安全性以及穩(wěn)定性的有益效果。
[0060]在第二實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一個(gè)可選的旋翼組件，用于自推進(jìn)式的可移動(dòng)物體。所述旋翼組件包括:一個(gè)輪轂；一個(gè)連接于所述輪轂上的轉(zhuǎn)接件，所述轉(zhuǎn)接件具有第一緊固特征；一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，具有第二緊固特征，所述驅(qū)動(dòng)軸借助所述轉(zhuǎn)接件并通過所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接而連接于所述輪轂，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)使所述輪轂旋轉(zhuǎn)，使得所述第一緊固特征及所述第二緊固特征的適配連接因所述旋轉(zhuǎn)而緊固；以及，多個(gè)連接于所述輪轂上的旋翼葉片，用于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0061]以上所述輪轂、所述旋