自紧固旋翼的制作方法
【专利说明】自紧固旋翼
[0001]交叉引用
[0002]本专利申请主张2013年5月31日提交的CN 20130330321.3号中国申请的优先权。上述申请全文通过引用结合在本申请中。
【背景技术】
[0003]无人交通工具，例如无人飞行器，可以用于执行一些军事以及民用目的的监视、侦查及探测任务。所述无人飞行器一般包括一个用于在周围环境内被远程控制和/或自动控制的动力装置。例如，无人飞行器可以由一个或者多个能够垂直起降、飞行以及盘旋的旋翼驱动。
[0004]然而，现有的无人飞行器的旋翼的设计并不够理想。一般地，旋翼采用螺栓、螺母以及插销等紧固件固定于驱动轴上。但是，在某些情形下，所述紧固件有可能因为震动以及其他致损运动而松脱，导致所述旋翼松脱并危及所述交通工具的功能和安全。
【发明内容】
[0005]有必要提供一种改进的旋翼，所述旋翼用于可移动物体，例如无人飞行器。本发明提供用于自推进式的可移动物体的动力装置、方法以及设备。所述推进可以借助一个或者多个旋翼实现。在某些实施方式中，所描述的系统、方法以及设备提供一种具有紧固特征的改进的旋翼，所述紧固特征表现为由旋翼的运行(例如，旋转)而自紧固。这里所描述的自紧固特征增强了旋翼抵抗意外松脱的能力，因此能够提升(旋翼的)耐用性以及安全性。此夕卜，本发明所述的紧固特征能够使得所述旋翼无需借助额外的紧固件而安装于驱动轴上，因此，简化了旋翼的设计。
[0006]本发明的其中一个方面，描述了一种用于自推进式的可移动物体的旋翼组件。所述旋翼组件包括:一个轮毂，具有第一紧固特征；一个驱动轴，具有第二紧固特征，所述驱动轴通过所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接直接连接于所述轮毂，其中，所述驱动轴用于驱使所述轮毂旋转，使得所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接因所述旋转而紧固；以及，多个连接于所述轮毂上的旋翼叶片，用于旋转而产生推进力。
[0007]本发明的另外一个方面，描述了一种用于自推进式的可移动物体的旋翼组件。所述旋翼组件包括:一个轮毂；一个连接于所述轮毂上的转接件，具有第一紧固特征；一个驱动轴，具有第二紧固特征，所述驱动轴借助所述转接件通过所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接而连接于所述轮毂，其中，所述驱动轴用于驱使所述轮毂旋转，使得所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接因所述旋转而紧固；以及，多个连接于所述轮毂上的旋翼叶片，用于旋转而产生推进力。
[0008]某些实施方式中，所述自推进式的可移动物体为无人飞行器。
[0009]某些实施方式中，所述第一以及第二紧固特征包括适配螺纹。所述适配螺纹可以是右旋螺纹，此时所述轮毂可以逆时针旋转。所述适配螺纹可以左旋螺纹，此时所述轮毂可以顺时针旋转。所述第一紧固特征可以包括外螺纹且所述第二紧固特征可以包括内螺纹。所述第一紧固特征可以包括内螺纹且所述第二紧固特征可以包括外螺纹。
[0010]某些实施方式中，所述第一以及第二紧固特征包括适配锁合特征，用于将所述轮毂相对于所述驱动轴锁合于特定位置及/或方向。所述第一紧固特征可以包括形成于所述轮毂内的孔且所述第二紧固特征可以包括形成于所述驱动轴上的、能够插入所述孔内的凸起。
[0011 ] 某些实施方式中，所述多个旋翼叶片与所述轮毂一体成型。
[0012]某些实施方式中，所述多个旋翼叶片可拆卸地连接于所述轮毂上。
[0013]某些实施方式中，所述驱动单元包括一个旋转以驱动所述驱动轴的马达。
[0014]某些实施方式中，所述第一紧固特征与所述轮毂一体成型。
[0015]某些实施方式中，所述第一紧固特征位于所述轮毂的一个空腔内。
[0016]某些实施方式中，所述第一紧固特征位于所述轮毂的一个凸起上。
[0017]某些实施方式中，所述转接件采用耐用性强于所述轮毂的材料形成。
[0018]某些实施方式中，所述第一紧固特性与所述转接件一体成型。
[0019]某些实施方式中，所述转接件连接所述轮毂的一个空腔内
[0020]某些实施方式中，所述转接件连接所述轮毂的一个凸起上。
[0021]某些实施方式中，所述适配与所述轮毂固定相连。
[0022]某些实施方式中，所述转接件与所述轮毂可拆卸地相连。
[0023]本发明的另外一个目的中，描述了一种自推进式的可移动物体。所述自推进式的可移动物体包括:一个主体；一个与所述主体相连的前述的旋翼组件；以及，一个与所述主体相连的驱动单元，用于驱动所述驱动轴以使所述轮毂旋转。
[0024]本发明的另外一个方面，描述了一种推进自推进式的可移动物体的方法。所述方法包括:提供一个前述的自推进式的可移动物体；采用所述驱动单元驱动所述驱动轴，借此产生所述轮毂的旋转；以及，通过所述多个旋翼叶片产生的推进力使所述自推进式的可移动物体产生运动。
[0025]本发明的另外一个方面，提供一种自推进式的可移动物体。所述自推进式的可移动物体包括:一个主体，包括一个支撑件；至少一个与所述支撑件相连的推进单元，用于旋转时产生推进力；以及，一个与所述主体相连的致动器，用于使所述至少一个推进单元旋转，其中所述至少一个推进单元的旋转产生使得所述至少一个所述推进单元更紧固地与所述支撑件相连。
[0026]某些实施方式中，所述自推进式的可移动物体为无人飞行器。
[0027]某些实施方式中，所述支撑件为可操作地与所述致动器相连的驱动轴。
[0028]某些实施方式中，所述至少一个推进单元包括一个具有多个旋翼叶片的旋翼。所述旋翼可以为垂直定向旋翼。所述旋翼可以为水平定向旋翼。
[0029]某些实施方式中，所述至少一个推进单元通过适配螺纹与所述支撑件相连。所述螺纹可以为右旋螺纹且所述至少一个推进单元能够逆时针旋转。所述螺纹可以为左旋螺纹且所述至少一个推进单元能够顺时针旋转。
[0030]某些实施方式中，所述至少一个推进单元通过适配锁合特征与所述支撑件相连，所述适配锁合特征用于将所述至少一个推进单元相互对于所述驱动轴锁合于特定的位置及/或方向。
[0031]某些实施方式中，所述致动器包括一个旋转以使所述至少一个推进单元产生旋转的马达。
[0032]本发明的另外一个方面，提供一种推进自推进式的可移动物体的方法。所述方法包括:提供一个前述的自推进式的可移动物体；驱动所述致动器，借此产生所述至少一个推进单元的旋转；以及，通过所述至少一个推进单元产生的推进力使所述自推进式的可移动物体产生运动。
[0033]应当理解，本发明的不同方面可以单独地、共同地或者相互组合体现。这里所描述的本发明的多种不同目的可以应用于任何以下阐明的应用或者任何其他形式的可移动物体。这里飞行器的描述可以应用或者使用于任何可移动物体，例如任何交通工具。另外，这里所揭示的航空运动(例如飞行)的所述系统、设备以及方法也适用于其他形式的运动，例如，陆上或者水上、水下运动，或者宇宙空间的运动。此外，这里的旋翼或者旋翼组件的任何描述可应用于或者作为任何用于旋转产生推进力的动力装置、设备或者机构(例如，螺旋推进器，轮子，轮毂)。
[0034]本发明其他的目的和特征将通过说明书、权利要求书以及附图进一步展示。
[0035]引置前案
[0036]本案说明书所提到的任何出版物、专利、专利申请都全文列入本文作为参考。
【附图说明】
[0037]本发明的新颖性特征已阐明于随附的权利要求中。下面将参考以下应用本发明原理的示例性实施方式的详细描述以及以下附图获得对本发明特征以及有益效果的更佳的理解。
[0038]图1为本发明实施方式的用于推进可移动物体的旋翼示意图；
[0039]图2是图1的旋翼沿1-1的剖视图；
[0040]图3为本发明实施方式的用于可移动物体的旋翼的另一种实施例；
[0041]图4为本发明实施方式的用于可移动物体的旋翼的一种可选实施例；
[0042]图5是图5的旋翼沿I1-1I的剖视图；
[0043]图6为本发明实施方式的用于可移动物体的旋翼的另一种实施例；
[0044]图7A本发明实施方式的用于可移动物体的旋翼的另一种实施例；
[0045]图7B是图7A的旋翼沿II1-1II的剖视图；
[0046]图8A是本发明实施方式的用于旋翼组件的驱动轴的部分俯视图；
[0047]图8B是图8A的驱动轴沿IV-1V的剖视图；
[0048]图8C是图8A的驱动轴沿V-V的剖视图；
[0049]图9为图7A的旋翼组装于图8A的驱动轴8A之前的示意图；
[0050]图10为图8A的驱动轴插入图7A的旋翼的示意图；
[0051]图11为图7A的旋翼被紧固于所述图8A的驱动轴上的示意图；
[0052]图12为图7A在图8A的驱动轴上的最终锁合位置示意图；
[0053]图13为本发明实施方式的无人飞行器的示意图；
[0054]图14为本发明实施方式的具有载具以及负载的可移动物体的示意图；
[0055]图15为本发明实施方式的控制可移动物体的系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0056]本发明的系统、设备以及方法提供改进的旋翼，所述改进的旋翼用于可移动物体，例如，自推进式的可移动物体(例如，无人飞行器(Unmanned Aerial Vehicle:UAV))。在某些实施方式中，所述旋翼以及旋翼组件具有紧固特征，所述紧固特征用于在旋翼运行过程中自紧固，以防止所述旋翼的意外松脱。所述自紧固特征带来的有益效果为，提升自推进式的可移动物体的旋翼组件的安全性、稳定性以及耐用性。
[0057]举例而言，一个无人旋翼飞行器可以通过旋翼产生的空气推进力推进。所述旋翼可以通过一个可驱动所述旋翼转动的驱动轴而安装于旋翼飞行器上。为确保所述旋翼在震动以及其他可能导致松脱的运动的情况下保持锁紧，所述旋翼可以通过一体成型的螺纹连接于所述驱动轴上，所述螺纹具有旋向，所述螺纹的旋向用于随旋翼的旋转而自紧固。所述一体成型螺纹可以通过减少总体部件数量而简化所述旋翼飞行器的装配。
[0058]因此，一方面，本发明提供一种具有如下一个或多个特征的、用于自推进式的可移动物体的旋翼组件。在第一实施方式中，一个旋翼组件包括:一个轮毂，具有第一紧固特征；一个驱动轴，具有第二紧固特征，所述驱动轴通过所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接直接连接于所述轮毂，其中，所述驱动轴用于驱使所述轮毂旋转，使得所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接因所述旋转而紧固；以及，多个连接于所述轮毂上的旋翼叶片，用于旋转而产生推进力。
[0059]本发明的一个旋翼可以包括多个连接于一个中心轮毂上的旋翼叶片。一个旋翼组件可以包括一个旋翼以及一个用于驱动所述旋翼旋转的驱动轴。所述旋翼的轮毂以及所述驱动轴可以包括一个各自的紧固特征，各自的所述紧固特征彼此相辅相成，以形成所述轮毂至所述驱动轴之间的适配连接。所述适配连接可以配置为通过所述轮毂以及所述旋翼叶片的旋转被紧固，因此防止所述旋翼在运作时从所述驱动轴上松脱。达成无需额外部件而改进旋翼安全性以及稳定性的有益效果。
[0060]在第二实施方式中，本发明提供一个可选的旋翼组件，用于自推进式的可移动物体。所述旋翼组件包括:一个轮毂；一个连接于所述轮毂上的转接件，所述转接件具有第一紧固特征；一个驱动轴，具有第二紧固特征，所述驱动轴借助所述转接件并通过所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接而连接于所述轮毂，其中，所述驱动轴用于驱使所述轮毂旋转，使得所述第一紧固特征及所述第二紧固特征的适配连接因所述旋转而紧固；以及，多个连接于所述轮毂上的旋翼叶片，用于旋转而产生推进力。
[0061]以上所述轮毂、所述旋