固定螺距螺旋桨机构及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种固定螺距螺旋桨机构及无人机。

背景技术：

2.无人机上的固定螺距螺旋桨机构，作为无人机的重要关键器件，其用于将电机等驱动装置的转动转化为无人机的推力或升力，一般来说，固定螺距螺旋桨机构由桨夹机构和桨叶组成，桨夹机构用于将电机等驱动装置的动力传递给桨叶。
3.现有技术中，无人机在航行过程中，会发生桨叶自身震动的情况，影响了无人机的飞行稳定性。

技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种固定螺距螺旋桨机构及无人机，其能够消除桨叶自身震动的情况，提高无人机的飞行稳定性。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.本实用新型的实施例提供了一种固定螺距螺旋桨机构，其包括：
7.桨夹机构，所述桨夹机构限定出旋转中心线；以及
8.至少两个桨叶，每个所述桨叶绕与所述旋转中心线平行的轴心线可转动地连接于所述桨夹机构；
9.其中，每个所述桨叶均与所述桨夹机构柔性连接，使得每个所述桨叶沿所述旋转中心线的延伸方向相对于所述桨夹机构可摆动。
10.可选地，所述桨夹机构包括桨夹座、至少两个柔性件以及至少两个第一桨夹，每个所述桨叶绕与所述旋转中心线平行的轴心线分别可转动地连接于每个所述第一桨夹；
11.其中，所述第一桨夹、所述柔性件以及所述桨夹座依次连接，在所述柔性件产生形变的情况下，所述第一桨夹沿所述旋转中心线的延伸方向相对于所述桨夹机构摆动。
12.可选地，所述桨叶、所述柔性件以及所述第一桨夹的数量均为两个，两个所述第一桨夹相对于所述旋转中心线对称，两个所述柔性件相对于所述旋转中心线对称。
13.可选地，所述柔性件包括柔性件本体以及第一柔性凸起，所述柔性件本体和所述第一柔性凸起连接；
14.所述第一桨夹设有桨夹配合槽，所述第一柔性凸起配合于所述桨夹配合槽。
15.可选地，所述柔性件还包括第二柔性凸起，所述第二柔性凸起和所述柔性件本体连接，且与所述第一柔性凸起间隔设置；
16.所述桨夹座设有桨夹座配合槽，所述第二柔性凸起配合于所述桨夹座配合槽。
17.可选地，所述柔性件本体为矩形体，所述第一柔性凸起和所述第二柔性凸起分别位于所述柔性件本体的两侧，且所述第一柔性凸起和所述第二柔性凸起平行。
18.可选地，所述桨夹机构包括柔性体以及至少两个第二桨夹，所述至少两个第二桨
夹之间相互固定连接；
19.其中，每个所述桨叶绕与所述旋转中心线平行的轴心线分别可转动地连接于每个所述第二桨夹，所述柔性体与至少一个所述第二桨夹连接，在所述柔性体产生形变的情况下，所述第二桨夹沿所述旋转中心线的延伸方向相对于所述桨夹机构摆动。
20.可选地，所述桨叶和所述第二桨夹的数量均为两个，两个所述第二桨夹相对于所述旋转中心线对称，且两个所述第二桨夹固定连接。
21.可选地，所述柔性体为圆柱体结构，所述柔性体的中心线和所述旋转中心线共线。
22.可选地，至少其中一个所述第二桨夹设有柔性体配合槽，所述柔性体和所述柔性体配合槽配合。
23.本实用新型的实施例还提供了一种无人机，包括驱动件以及上述的固定螺距螺旋桨机构，所述驱动件和所述固定螺距螺旋桨机构的所述桨夹机构驱动连接。
24.本实用新型实施例的固定螺距螺旋桨机构及无人机的有益效果包括，例如：
25.本实用新型的实施例提供了一种固定螺距螺旋桨机构，其包括桨夹机构以及至少两个桨叶，桨夹机构限定出旋转中心线，每个桨叶绕与旋转中心线平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构，其中，每个桨叶均与桨夹机构柔性连接，使得每个桨叶沿旋转中心线的延伸方向相对于桨夹机构可摆动，由于桨叶与桨夹机构柔性连接，且桨叶可以沿旋转中心线的延伸方向相对于桨夹机构可摆动，进而将桨叶自身震动的能量部分转化为摆幅，震动的能量转换为了摆幅的势能，消除由于速度产生的气动不平衡，从而减小了桨叶自身的震动，同时，桨叶绕与旋转中心线平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构，消除了哥氏力的影响，提高了具有该固定螺距螺旋桨机构的无人机的飞行稳定性。
26.本实用新型的实施例还提供了一种无人机，包括驱动件以及上述的固定螺距螺旋桨机构，驱动件和固定螺距螺旋桨机构的桨夹机构驱动连接，提高了无人机的飞行稳定性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
28.图1为本实用新型的第一实施例中提供的桨夹机构的示意图；
29.图2为本实用新型的第一实施例中提供的桨夹机构的爆炸图；
30.图3为本实用新型的第二实施例中提供的桨夹机构的示意图；
31.图4为本实用新型的第二实施例中提供的桨夹机构的爆炸图。
32.图标：1001-固定螺距螺旋桨机构；1002-驱动件；100-桨夹机构；110-桨夹座；111-桨夹座配合槽；120-柔性件；121-柔性件本体；122-第一柔性凸起；123-第二柔性凸起；130-第一桨夹；131-桨夹配合槽；140-轴；150-柔性体；160-第二桨夹；200-桨叶；10-旋转中心轴。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
39.无人机上的固定螺距螺旋桨机构，作为无人机的重要关键器件，其用于将电机等驱动装置的转动转化为无人机的推力或升力，一般来说，固定螺距螺旋桨机构由桨夹机构和桨叶组成，桨夹机构用于将电机等驱动装置的动力传递给桨叶。
40.现有技术中，桨叶在转动的情况下，会发生桨叶自身震动的情况，影响了无人机的飞行稳定性。
41.例如，对于常规固定螺距多旋翼无人机来说，固定螺距螺旋桨机构的桨夹机构会约束桨叶在相对于桨平面的上下前后方向的自由活动，在无人机飞行过程中，桨叶旋转运动时因在不同的位置桨叶受到的空气对流速度是会不一样，桨叶不同的位置所受到的升力也会不一样，桨平面中前行桨叶的相对气流速度比后行桨叶的大，从而产生的升力也是前行桨叶大于后行桨叶。
42.因此造成无人机桨夹机构两侧升力不均匀，造成桨叶成规律性上下摆幅，但桨夹机构又约束桨叶在相对于桨平面的上下前后方向的自由活动，这就会倒导致桨叶摆幅过程中产生的弯矩动量无法释放，从而产生桨叶自身的震动，严重影响了无人机的飞行稳定性。
43.有鉴于此，本实用新型的实施例中提供的固定螺距螺旋桨机构及无人机可以解决这一问题，接下来将对其进行详细的描述。
44.实施例一
45.请参考图1和图2，本实用新型的实施例提供了一种无人机，该无人机包括机身(图未示)、驱动件1002、机臂(图未示)以及固定螺距螺旋桨机构1001，机身和驱动件1002连接，机臂一端与机身连接，机臂的另一端与驱动件1002连接，驱动件1002和固定螺距螺旋桨机构1001的桨夹机构100驱动连接，该固定螺距螺旋桨机构1001可以提高无人机的飞行稳定性。
46.需要说明的是，该无人机可以是单旋翼无人机，也可以是多旋翼无人机，例如双旋
翼无人机、四旋翼无人机、六旋翼无人机、八旋翼无人机等。本实施例中，无人机为四旋翼无人机，优选地，无人机可以为固定螺距四旋翼无人机，且在本实施例中，驱动件1002为驱动电机。
47.其中，该固定螺距螺旋桨机构1001其包括桨夹机构100以及至少两个桨叶200，桨夹机构100限定出旋转中心线10，需要说明的是，此处的旋转中心线10可以理解为：当固定螺距螺旋桨机构1001工作时，桨叶200围绕一旋转中心线旋转从而形成桨盘，旋转中心线10为桨叶200的旋转中心线，或者可以理解为，驱动电机的动力输出轴的旋转中心线。
48.每个桨叶200绕与旋转中心线10平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构100，其中，每个桨叶200均与桨夹机构100柔性连接，使得每个桨叶200沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100可摆动。
49.具体来说，桨夹机构100包括桨夹座110、至少两个柔性件120以及至少两个第一桨夹130，每个桨叶200绕与旋转中心线10平行的轴心线分别可转动地连接于每个第一桨夹130，其中，第一桨夹130、柔性件120以及桨夹座110依次连接，在柔性件120产生形变的情况下，第一桨夹130沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100摆动，桨夹座110和驱动件1002驱动连接。
50.需要说明的是，第一桨夹130沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100摆动，可以理解为，第一桨夹130在上下方向可以摆动，进而桨叶200可以在上下方向摆动，另外，桨叶200绕与旋转中心线10平行的轴心线分别可转动地连接于第一桨夹130，可以理解为，桨叶200可以在前后方向摆动。
51.在本实施例中，桨叶200、柔性件120以及第一桨夹130的数量均为两个，两个第一桨夹130相对于旋转中心线10对称，两个柔性件120相对于旋转中心线10对称。
52.优选地，桨叶200通过轴140可转动地连接于第一桨夹130，轴的轴心线和旋转中心线10平行，桨叶200的桨根设有桨根通孔，第一桨夹130上设有两个共轴心线的安装通孔，该轴依次穿过其中一个安装通孔、桨根通孔以及另一个安装通孔，同时，也可以方便在不使用无人机的情况下，将多个桨叶200沿轴140旋转，进行折叠收纳。
53.当然了，为了提高轴140的使用寿命，可以在安装通孔处安装轴承、石墨套或铜套等，以降低轴140的磨损。
54.在其他实施例中，桨叶200、柔性件120以及第一桨夹130的数量也可以为三个、四个或五个等，例如桨叶200、柔性件120以及第一桨夹130的数量均为三个，三个第一桨夹130围绕旋转中心线10均匀分布，且三个柔性件120也围绕旋转中心线10均匀分布，又例如桨叶200、柔性件120以及第一桨夹130的数量均为四个，四个第一桨夹130围绕旋转中心线10均匀分布，且四个柔性件120也围绕旋转中心线10均匀分布，此处仅为优选实施例，对桨叶200、柔性件120以及第一桨夹130的数量并不做限定。
55.为了方便第一桨夹130以及桨夹座110通过柔性件120连接，其中，柔性件120包括柔性件本体121、第一柔性凸起122以及第二柔性凸起123，柔性件本体121和第一柔性凸起122连接，第二柔性凸起123和柔性件本体121连接，且与第一柔性凸起122间隔设置。
56.具体来说，在本实施例中，柔性件本体121为矩形体，第一柔性凸起122和第二柔性凸起123分别位于柔性件本体121的两侧，且第一柔性凸起122和第二柔性凸起123平行，第一柔性凸起122和第二柔性凸起123均为矩形体结构，同时，第一柔性凸起122和第二柔性凸
起123的体积相等。
57.第一桨夹130设有桨夹配合槽131，第一柔性凸起122配合于桨夹配合槽131，桨夹座110设有桨夹座配合槽111，第二柔性凸起123配合于桨夹座配合槽111，以使第一桨夹130和桨夹座110之间弹性连接。
58.其中，桨夹配合槽131和桨夹座配合槽111均限定出矩形腔室，该矩形腔室的容积和第一柔性凸起122的体积相等，因此，整个第一柔性凸起122容置在桨夹配合槽131，整个第二柔性凸起123容置在桨夹座配合槽111内。
59.此外，需要说明的是，柔性件本体121沿旋转中心线方向上的长度大于第一柔性凸起122沿旋转中心线方向上的长度，第一柔性凸起122沿旋转中心线方向上的长度和第二柔性凸起123沿旋转中心线方向上的长度相等，第一柔性凸起122、柔性件本体121以及第二柔性凸起123可以一体成型。
60.当然了，在其他实施例中，柔性件120也可以为柱体结构、球体结构等，此处对柔性件120的结构不做限定。
61.由于桨叶200通过柔性件120与桨夹座110柔性连接，桨叶200可以沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100摆动，进而将桨叶200自身震动的能量部分转化为上下摆幅，震动的能量转换为了上下摆幅的势能，消除由于速度产生的气动不平衡，从而减小了桨叶200自身的震动，例如，前行桨叶200相对于后行桨叶升力更大，前行桨叶200向上摆动，后行桨叶200向下摆动，从而消除桨叶200根部的弯矩，减小了震动。
62.同时，桨叶200通过轴与第一桨夹130连接，以绕与旋转中心线10平行的轴心线可转动地连接于桨夹座110，即，允许桨叶200在前后方向具有一定幅度摆动，消除了哥氏力的影响，避免引发桨叶200根部变弯或疲劳断裂，消除了哥氏力的影响，提高了具有该固定螺距螺旋桨机构1001的无人机的飞行稳定性。
63.实施例二
64.请参考图3和图4，实施例二与实施例一的区别在于桨夹机构100不同，在本实施例中，桨夹机构100包括柔性体150以及至少两个第二桨夹160，至少两个第二桨夹160之间相互固定连接，其中，每个桨叶200绕与旋转中心线平行的轴心线分别可转动地连接于每个第二桨夹160，柔性体150与至少一个第二桨夹160连接，在柔性体150产生形变的情况下，第二桨夹160沿旋转轴140心线的延伸方向相对于桨夹机构100摆动。
65.具体来说，该柔性体150和驱动件1002驱动连接，驱动件1002带动柔性体150转动的情况下，柔性体150带动桨夹机构100转动，进而第二桨夹160绕旋转中心线10转动。
66.在本实施例中，桨叶200和第二桨夹160的数量均为两个，两个第二桨夹160相对于旋转中心线10对称，且两个第二桨夹160固定连接，具体来说，两个第二桨夹160一体成型，当然了，在其他实施例中，桨叶200和第二桨夹160的数量也可以为三个、四个或五个等，此处不做限定。
67.在本实施例中，柔性体150为圆柱体结构，柔性体150的中心线和旋转中心线10共线，当然了，柔性体150也可以为矩形体结构或者球体结构。
68.为了方便柔性体150和第二桨夹160连接，至少其中一个第二桨夹160设有柔性体150配合槽(图未示)，柔性体150和柔性体150配合槽配合，以便于柔性体150带动第二桨夹160转动。
69.具体来说，在本实施例，两个第二桨夹160均设有柔性体150配合槽，两个第二桨夹160的柔性体150配合槽共同组成一个圆柱体凹槽，柔性体150的一端可以过盈配合于圆柱体凹槽内，或者通过固定件，例如螺钉，将柔性体150和任一个第二桨夹160固定连接，柔性体150的另一端和驱动件1002驱动连接。
70.由于两个第二桨夹160通过柔性体150和驱动件1002柔性连接，即在柔性体150发生形变的情况下，两个第二桨夹160可以沿旋转中心线10的延伸方向上下摆动，即桨叶200可以上下摆动，进而将桨叶200自身震动的能量部分转化为上下摆幅，震动的能量转换为了上下摆幅的势能，从而减小了桨叶200自身的震动。
71.同时，桨叶200也可以通过轴140与第二桨夹160转动连接，允许桨叶200在前后方向具有一定幅度摆动，消除了哥氏力的影响，避免引发桨叶200根部变弯或疲劳断裂，提高了具有该固定螺距螺旋桨机构1001的无人机的飞行稳定性。
72.综上所述，该固定螺距螺旋桨机构1001包括桨夹机构100以及至少两个桨叶200，桨夹机构100限定出旋转中心线10，每个桨叶200绕与旋转中心线10平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构100，其中，每个桨叶200均与桨夹机构100柔性连接，使得每个桨叶200沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100可摆动，由于桨叶200与桨夹机构100柔性连接，且桨叶200可以沿旋转中心线10的延伸方向相对于桨夹机构100可摆动，进而将桨叶200自身震动的能量部分转化为摆幅，震动的能量转换为了摆幅的势能，从而减小了桨叶200自身的震动，同时，桨叶200绕与旋转中心线10平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构100，即，允许桨叶200在前后方向具有一定幅度摆动，消除了哥氏力的影响，避免引发桨叶200根部变弯或疲劳断裂，提高了具有该固定螺距螺旋桨机构1001的无人机的飞行稳定性。
73.该无人机包括驱动件1002以及上述的固定螺距螺旋桨机构1001，驱动件1002和固定螺距螺旋桨机构1001的桨夹机构100驱动连接，提高了无人机的飞行稳定性。
74.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，包括：桨夹机构(100)，所述桨夹机构(100)限定出旋转中心线(10)；以及至少两个桨叶(200)，每个所述桨叶(200)绕与所述旋转中心线(10)平行的轴心线可转动地连接于所述桨夹机构(100)；其中，每个所述桨叶(200)均与所述桨夹机构(100)柔性连接，使得每个所述桨叶(200)沿所述旋转中心线(10)的延伸方向相对于所述桨夹机构(100)可摆动。2.根据权利要求1所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述桨夹机构(100)包括桨夹座(110)、至少两个柔性件(120)以及至少两个第一桨夹(130)，每个所述桨叶(200)绕与所述旋转中心线(10)平行的轴心线分别可转动地连接于每个所述第一桨夹(130)；其中，所述第一桨夹(130)、所述柔性件(120)以及所述桨夹座(110)依次连接，在所述柔性件(120)产生形变的情况下，所述第一桨夹(130)沿所述旋转中心线(10)的延伸方向相对于所述桨夹机构(100)摆动。3.根据权利要求2所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述桨叶(200)、所述柔性件(120)以及所述第一桨夹(130)的数量均为两个，两个所述第一桨夹(130)相对于所述旋转中心线(10)对称，两个所述柔性件(120)相对于所述旋转中心线(10)对称。4.根据权利要求2所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述柔性件(120)包括柔性件本体(121)以及第一柔性凸起(122)，所述柔性件本体(121)和所述第一柔性凸起(122)连接；所述第一桨夹(130)设有桨夹配合槽(131)，所述第一柔性凸起(122)配合于所述桨夹配合槽(131)。5.根据权利要求4所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述柔性件(120)还包括第二柔性凸起(123)，所述第二柔性凸起(123)和所述柔性件本体(121)连接，且与所述第一柔性凸起(122)间隔设置；所述桨夹座(110)设有桨夹座配合槽(111)，所述第二柔性凸起(123)配合于所述桨夹座配合槽(111)。6.根据权利要求5所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述柔性件本体(121)为矩形体，所述第一柔性凸起(122)和所述第二柔性凸起(123)分别位于所述柔性件本体(121)的两侧，且所述第一柔性凸起(122)和所述第二柔性凸起(123)平行。7.根据权利要求1所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述桨夹机构(100)包括柔性体(150)以及至少两个第二桨夹(160)，所述至少两个第二桨夹(160)之间相互固定连接；其中，每个所述桨叶(200)绕与所述旋转中心线(10)平行的轴心线分别可转动地连接于每个所述第二桨夹(160)，所述柔性体(150)与至少一个所述第二桨夹(160)连接，在所述柔性体(150)产生形变的情况下，所述第二桨夹(160)沿所述旋转中心线(10)的延伸方向相对于所述桨夹机构(100)摆动。8.根据权利要求7所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述桨叶(200)和所述第二桨夹(160)的数量均为两个，两个所述第二桨夹(160)相对于所述旋转中心线(10)对称，且两个所述第二桨夹(160)固定连接。9.根据权利要求7所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，所述柔性体(150)为圆柱
体结构，所述柔性体(150)的中心线和所述旋转中心线(10)共线。10.根据权利要求7所述的固定螺距螺旋桨机构，其特征在于，至少其中一个所述第二桨夹(160)设有柔性体配合槽，所述柔性体(150)和所述柔性体配合槽配合。11.一种无人机，其特征在于，包括驱动件以及权利要求1-10任一项所述的固定螺距螺旋桨机构，所述驱动件和所述固定螺距螺旋桨机构的所述桨夹机构(100)驱动连接。

技术总结

本实用新型的实施例提供了一种固定螺距螺旋桨机构及无人机，涉及无人机技术领域。该固定螺距螺旋桨机构包括桨夹机构以及至少两个桨叶，桨夹机构限定出旋转中心线，每个桨叶绕与旋转中心线平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构，其中，每个桨叶均与桨夹机构柔性连接，使得每个桨叶沿旋转中心线的延伸方向相对于桨夹机构可摆动，旋转中心线进而将桨叶自身震动的能量部分转化为摆幅，震动的能量转换为了摆幅的势能，消除由于速度产生的气动不平衡，从而减小了桨叶自身的震动，同时，桨叶绕与旋转中心线平行的轴心线可转动地连接于桨夹机构，消除了哥氏力的影响，提高了具有该固定螺距螺旋桨机构的无人机的飞行稳定性。螺距螺旋桨机构的无人机的飞行稳定性。螺距螺旋桨机构的无人机的飞行稳定性。