可折叠叶片组件的制作方法

1.本发明涉及一种可折叠叶片组件，且更具体地，涉及一种具有使叶片自动折叠的功能的可折叠叶片组件，以在具有竖直运动模式和包括巡航模式的驾驶模式的城市空中交通工具中使由于在巡航模式中不使用的叶片而产生的阻力最小化。


背景技术：

2.最近，已经积极进行了无人机和城市空中交通工具的技术开发。同时，在传统开发的无人机或城市空中交通工具中，由于在无人机或城市空中交通工具装载或移动时叶片被折叠以用于使体积最小化，所以在无人机或城市空中交通工具的飞行完成的状态下，仅通过人手就能够折叠叶片。因此，在飞行期间不可能使风的阻力最小化。
3.因此，在作为无人机或城市空中交通工具的大多数操作模式的巡航模式中，需要一种配置成用于使由于叶片引起的风的阻力最小化的技术。
4.本发明的此背景部分中包括的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，而不可以被认为是承认或以任何形式暗示此信息形成本领域技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的各个方面旨在提供一种具有自动折叠叶片的功能的可折叠叶片组件，以在具有竖直运动模式和包括巡航模式的驾驶模式的城市空中交通工具中使由于在巡航模式中不使用的叶片而产生的阻力最小化。
6.根据一个方面，提供了一种可折叠叶片组件，其包括：第一叶片；电机，该电机被配置成使第一叶片旋转；第二叶片，该第二叶片的旋转中心与第一叶片的旋转中心重合；以及致动器，该致动器被配置成使第二叶片向上或向下移动，以选择性地将第二叶片耦接到第一叶片使得第二叶片和第一叶片一起旋转，或者被配置成释放第二叶片与第一叶片之间的耦接。
7.可折叠叶片组件还可以包括：第一轴，该第一轴固定地连接到第一叶片并将第一叶片耦接到电机；第二轴，该第二轴固定地连接到第二叶片并耦接到第一轴的内侧或与第一轴的内侧分离；以及第三轴，该第三轴连接到致动器并被配置成通过随着致动器被驱动而向上或向下移动来使第二轴向上或向下移动。
8.在电机中可以形成有中空部，并且第三轴可以穿过电机的中空部、可以插入到第一轴中并且可以随着致动器被驱动而向上或向下移动以使第二轴向上或向下移动，使得第二叶片可以耦接到第一叶片以与其一起旋转，或者可以释放第二叶片与第一叶片之间的耦接。
9.在第一轴的中心部分中可以形成有通孔，通孔的内表面可以形成为向下倾斜，以允许通孔的内表面的直径朝向电机变窄，并且第二轴可以形成为与第一轴的通孔的形状对应的形状，以沿着形成在第一轴的通孔的内表面上的倾斜表面插入。
10.在第一轴的通孔的倾斜内周表面上可以形成有凹形锯齿或凸形锯齿，并且在第二
轴的倾斜外周表面上可以形成有凸形锯齿或凹形锯齿。
11.第一叶片的旋转轴线的中心部分可以与第二叶片的旋转轴线的中心部分重合。
12.在竖直运动模式中，第一轴和第二轴可以锯齿耦接，使得来自电机的动力可以通过第一轴和第二轴传递到第一叶片和第二叶片，并因此第一叶片和第二叶片可以旋转。
13.在第一叶片折叠模式中，致动器可以使第三轴向上移动以使第二叶片向上移动一预定距离，从而释放第二轴与第一轴之间的锯齿耦接。
14.在第二叶片折叠模式中，电机可以使第一叶片旋转到位于第二叶片下方。
15.在第三叶片折叠模式中，致动器可以使第三轴向下移动以使第二叶片向下移动，从而将第二叶片叠置到位于第二叶片下方的第一叶片。
16.第一固定凹槽可以设置在第一轴的上表面上，固定凸起可以设置在第二叶片的下表面上与设置第一固定凹槽的位置对应的位置处，并且在竖直运动模式中，第二叶片的固定凸起可以耦接到第一固定凹槽。
17.第二固定凹槽可以设置在第一叶片的上表面上，固定凸起可以设置在第二叶片的下表面上与设置第二固定凹槽的位置对应的位置处，并且在第三叶片折叠模式中，第二叶片的固定凸起可以耦接到第二固定凹槽。
18.第二轴可以通过轴承组件连接到第三轴。
19.本发明的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点从结合于此的附图和下面的详细描述中将是显而易见的或者在这些附图和详细描述中将更详细地阐述，这些附图和详细描述一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
20.图1是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的透视图；
21.图2是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的分解透视图；
22.图3是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的剖视图；
23.图4是示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第一轴的图示；
24.图5是示出了耦接到根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第二叶片的第二轴的图示；
25.图6是示出了形成在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第一叶片中的第二固定凹槽的图示；
26.图7和图8是用于描述根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的竖直运动模式的状态的图示；
27.图9和图10是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第一叶片折叠模式中第二叶片向上移动的图示；
28.图11和图12是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第二叶片折叠模式中第一叶片旋转180度的图示；以及
29.图13和图14是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第三叶片折叠模式中第二叶片向下移动以叠置到第一叶片的图示。
30.可以理解，附图不用必须是按比例绘制的，其呈现了说明本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所包括的本发明的具体设计特征(包括例如具体的尺寸、定向、位置和形状)将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。
31.在附图中，在附图的若干幅图中，附图标记表示本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
32.现在将详细参考本发明的各种实施例，在附图中示出并在下面描述了其实例。虽然将结合本发明的示例性实施例来描述本发明，但将理解，本描述并非旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅覆盖本发明的示例性实施例，而且覆盖可以包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等同物和其他实施例。
33.在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件。
34.图1是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的透视图，图2是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的分解透视图，并且图3是示例性地示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的剖视图。此外，图4是示出了根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第一轴的图示，图5是示出了耦接到根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第二叶片的第二轴的图示，图6是示出了形成在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的第一叶片中的第二固定凹槽的图示，图7和图8是用于描述根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件的竖直运动模式的状态的图示，图9和图10是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第一叶片折叠模式中第二叶片向上移动的图示，图11和图12是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第二叶片折叠模式中第一叶片旋转180度的图示，并且图13和图14是用于描述在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中的第三叶片折叠模式中第二叶片向下移动以叠置到第一叶片的图示。
35.参考图1、图2和图3，根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件可以包括第一叶片200、电机100、第二叶片300、致动器400、第一轴500、第二轴600和第三轴700。
36.电机100被配置成将动力传递到第一叶片200以使第一叶片200旋转。此外，电机100被配置成将动力传递到第一叶片200和第二叶片300以使第一叶片200和第二叶片300旋转。在第一叶片200和第二叶片300根据将在下面描述的致动器400的驱动而耦接的状态下，可以将电机100的动力传递到第一叶片200和第二叶片300，以使第一叶片200和第二叶片300一起旋转。在释放第一叶片200与第二叶片300之间的耦接的状态下，可以将电机100的动力仅传递到第一叶片200以仅使第一叶片200旋转。
37.第一叶片200可以通过将在下面描述的第一轴500耦接到电机100，并且通过接收来自电机100的动力而旋转。
38.第二叶片300的旋转中心可以与第一叶片200的旋转中心重合。当第二叶片300耦
接到第一叶片200时，由于从电机100传递的动力，第二叶片300可以与第一叶片200一起旋转。
39.致动器400使第二叶片300向上或向下移动，使得第二叶片300可以耦接到第一叶片200并与其一起旋转，或者可以释放第二叶片300与第一叶片200之间的耦接。
40.第一轴500可以连接到第一叶片200，并且可以将第一叶片200耦接到电机100。第一轴500可以将从电机100传递的动力传递到第一叶片200，以使第一叶片200旋转。
41.第二轴600可以连接到第二叶片300并且耦接到第一轴500的内侧或与第一轴的内侧分离。当第二轴600耦接到第一轴500的内侧时，第二轴600可以将从电机100传递的动力传递到第二叶片300，以使第二叶片300与第一叶片200一起旋转。
42.第三轴700连接到致动器400。当致动器400被驱动时，第三轴700可以向上或向下移动以使第二轴600向上或向下移动。
43.参考图1和图2，在电机100中可以形成有中空部。此外，第三轴700可以穿过电机100的中空部，可以插入到第一轴500中，并且可以在致动器400被驱动时向上或向下移动以使第二轴600向上或向下移动，从而将第二叶片300耦接到第一叶片200以与其一起旋转，或者释放第二叶片300与第一叶片200之间的耦接。
44.换句话说，致动器400在使第三轴700向上移动以使第二叶片300向上移动的同时释放第一轴500与第二轴600之间的耦接，从而释放第一叶片200与第二叶片300之间的耦接。致动器400在使第三轴700向下移动以使第二叶片300向下移动的同时将第一轴500耦接到第二轴600，从而将第一叶片200耦接到第二叶片300。
45.同时，参考图4，可以在第一轴500的中心部分中形成有通孔，并且通孔的内表面可以形成为向下倾斜，以允许通孔的内表面的直径朝向电机100变窄。
46.参考图5，第二轴600可以形成为与第一轴500的通孔的形状对应的形状，以沿着形成在形成于第一轴500中的通孔的内表面上的倾斜表面插入。
47.参考图4和图5，可以在第一轴500的通孔的倾斜内周表面上形成有凹形锯齿520或凸形锯齿520，并且可以在第二轴600的倾斜外周表面上形成有凸形锯齿610或凹形锯齿610。
48.根据本发明的各种示例性实施例，当凹形锯齿520形成在第一轴500的通孔的倾斜内周表面上时，凸形锯齿610可以形成在第二轴600的倾斜外周表面上。
49.可替代地，当凸形锯齿520形成在第一轴500的通孔的倾斜内周表面上时，凹形锯齿610可以形成在第二轴600的倾斜外周表面上。
50.如上所述，在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中，凹形锯齿520或凸形锯齿520形成在第一轴500的通孔的倾斜内周表面上，并且凸形锯齿610或凹形锯齿610形成在第二轴600的倾斜外周表面上，使得在竖直运动模式中，第二轴600可以容易地沿着第一轴500的倾斜内周表面耦接，并且在第一叶片折叠模式中，当第二轴600向上移动时，第二轴600向上移动而不与第一轴500干涉，使得可以容易地释放第二轴600与第一轴500的锯齿耦接。
51.同时，根据本发明的另一示例性实施例，可以在第一轴500的通孔的倾斜内周表面上形成有凸起，并且可以在第二轴600的倾斜外周表面上形成有该凸起可耦接到的凹槽。然而，形成在第一轴500的通孔的倾斜内周表面和第二轴600的倾斜外周表面上的形状不限于
上述凹形/凸形锯齿和凸起，并且可以将与该形状不同的各种形状应用于第一轴500的倾斜内周表面和第二轴600的倾斜外周表面，只要其能够容易地将第一轴500耦接到第二轴600或者能够容易地将第一轴500与第二轴600分离即可。
52.在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中，第一轴500的旋转轴线的中心部分可以与第二轴600的旋转轴线的中心部分重合。如上所述，由于第一轴500的旋转轴线与第二轴600的旋转轴线重合，所以当第一轴500和第二轴600耦接并因此第一叶片200和第二叶片300一起旋转时，第一叶片200和第二叶片300可以稳定地旋转而不摇动。
53.同时，参考图4、图5和图6，第一固定凹槽510可以设置在第一轴500的上表面上，并且固定凸起310可以设置在第二叶片300的下表面上与设置第一固定凹槽510的位置对应的位置处。
54.在本发明的示例性实施例中，第二叶片300包括锁定凸起330，并且第一叶片200包括锁定凹槽230，使得在竖直运动模式中，第二叶片300的锁定凸起330耦接到第一叶片200的锁定凹槽230。在本发明的示例性实施例中，第二叶片300的锁定凸起330形成为在第二叶片300的纵向轴线上伸出，并且第一叶片200的锁定凹槽230形成为在第一叶片200的纵向轴线上凹入。
55.然而，在本发明的示例性实施例中，第一叶片200可以包括锁定凸起，并且第二叶片300可以包括锁定凹槽，使得在竖直运动模式中，第二叶片300的锁定凹槽耦接到第一叶片200的锁定凸起。在本发明的示例性实施例中，第一叶片200的锁定凸起形成为在第一叶片200的纵向轴线上伸出，并且第二叶片300的锁定凹槽形成为在第二叶片300的纵向轴线上凹入。
56.如上所述，在根据本发明的各种示例性实施例的可折叠叶片组件中，由于第一固定凹槽510设置在第一轴500的上表面上，并且固定凸起310设置在第二叶片300的下表面上与设置第一固定凹槽510的位置对应的位置处，所以在竖直运动模式中，第二叶片300的固定凸起310耦接到第一固定凹槽510，使得可以限制第二叶片300的物理运动。
57.此外，由于第二固定凹槽210设置在第一叶片200的上表面上，并且固定凸起310设置在第二叶片300的下表面上与设置第二固定凹槽210的位置对应的位置处，所以在第三叶片折叠模式中，第二叶片300的固定凸起310耦接到第二固定凹槽210，使得可以限制第二叶片300的物理运动。
58.同时，第二轴600可以通过轴承组件800连接到第三轴700。也就是说，轴承组件设置在第二轴600与第三轴700之间，使得能够连接当第二轴600旋转时不旋转的第三轴700和致动器400。
59.在下文中，将参考图7至图14详细描述包括竖直运动模式、第一叶片折叠模式、第二叶片折叠模式和第三叶片折叠模式的叶片折叠模式。
60.根据本发明的各种示例性实施例，竖直运动模式可以是第一叶片200和第二叶片300接收来自电机100的动力以旋转然后向上移动并提升的模式。参考图7和图8，在竖直运动模式中，由于第一轴500和第二轴600锯齿耦接(serration-coupled，锯齿式地耦接)，所以来自电机100的动力通过第一轴500和第二轴600传递到第一叶片200和第二叶片300，并且因此第一叶片200和第二叶片300旋转，使得包括可折叠叶片组件的城市空中交通工具可以被提升。这里，第一叶片200可以通过与接合到电机100的第一轴500耦接而接收来自电机
100的动力，并且第一轴500的凹形锯齿520耦接到第二轴600的凸形锯齿610，使得第二叶片300可以通过第一轴500和第二轴600接收从电机100传递的动力。
61.同时，在竖直运动模式之后的巡航模式中，由于第一叶片200和第二叶片300不需要旋转，所以必须通过折叠第一叶片200和第二叶片300来使由于巡航模式中的叶片而产生的风的阻力最小化。这里，叶片折叠模式包括第一叶片折叠模式、第二叶片折叠模式和第三叶片折叠模式，并且这些模式将参考图9至图14更详细地描述。
62.参考图9和图10，在第一叶片折叠模式中，致动器400使第三轴700向上移动以使第二叶片300向上移动一预定距离，使得可以释放第二轴600与第一轴500之间的锯齿耦接。在该情况下，致动器400使第二叶片300向上移动的预定距离可以是当在第二叶片折叠模式中第一叶片200旋转时不与第二叶片300干涉的距离。
63.参考图11和图12，在第一叶片折叠模式中，电机100可以使第一叶片200旋转到位于第二叶片300下方。根据本发明的各种示例性实施例，如图9所示，当第一叶片200和第二叶片300在相反方向上水平定位时，在第一叶片折叠模式中，电机100可以使第一叶片200旋转180度以定位在第二叶片300下方。
64.参考图13和图14，在第二叶片折叠模式中，致动器400使第三轴700向下移动以使第二叶片300向下移动，使得第二叶片300可以叠置到位于第二叶片300下方的第一叶片200。
65.同时，当巡航模式完成时，可以相反地执行上述过程以将彼此叠置的第一叶片200和第二叶片300恢复到其初始状态，使得第一叶片200和第二叶片300可以由于从电机100传递的动力而旋转。
66.同时，尽管在附图中未详细示出，但可折叠叶片组件还可以包括配置成用于控制电机100和致动器400的驱动的控制器。根据本发明的各种示例性实施例，控制器可以被实现为处理器芯片等。控制器根据竖直运动模式、第一叶片折叠模式、第二叶片折叠模式和第三叶片折叠模式来控制电机100和致动器400的驱动，使得在竖直运动模式中，控制器可以允许叶片200和第二叶片300由于从电机100传递的动力而一起旋转，并且在巡航模式中，控制器可以通过第一叶片折叠模式、第二叶片折叠模式和第三叶片折叠模式将第二叶片300和第一叶片200叠置，从而使由于第一叶片200和第二叶片300而产生的风的阻力最小化。
67.同时，上述可折叠叶片组件可以被包括在城市空中交通工具中。换句话说，如上所述，在城市空中交通工具的竖直运动模式中，第一叶片200和第二叶片300由于从电机100传递的动力而旋转，使得城市空中交通工具可以被提升。此外，当城市空中交通工具处于巡航模式时，第二叶片300和第一叶片200通过第一叶片折叠模式、第二叶片折叠模式和第三叶片折叠模式而叠置，使得可以使由于第一叶片200和第二叶片300而产生的风的阻力最小化。
68.根据本发明的各个方面，致动器和电机被控制，并因此第一叶片和第二叶片可以被折叠，使得在竖直运动模式之后的巡航模式中，第一叶片和第二叶片可以叠置，并因此在巡航模式中，可以使由于第一叶片和第二叶片而产生的风的阻力最小化。
69.此外，由于固定凸起设置在第二叶片的下表面上，并且固定凹槽设置在第一轴的上表面和第一叶片的上表面上，所以在竖直运动模式和第三叶片折叠模式中，固定凸起耦接到设置在第一轴的上表面或第一叶片的上表面上的固定凹槽，使得可以物理地限制第二
叶片的位置。
70.此外，由于第一轴和第二轴形成为倾斜形状并锯齿耦接，所以在竖直运动模式或叶片折叠模式中，能够促进第一轴与第二轴之间的耦接或第一轴与第二轴的分离。
71.为了便于解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背面”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”用于参考附图中显示的特征的位置来描述示例性实施例的这些特征。还将理解，术语“连接”或其派生词是指直接和间接连接。
72.为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的具体示例性实施例的上述描述。其并非旨在是穷举的，也不是要将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使得本领域技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和修改。目的是本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。