共轴双桨无人机和无人机套装的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及共轴双桨无人机和无人机套装。


背景技术：

2.共轴双桨的无人机，上下两个桨叶外形差不多，但是性能存在差异，存在组装人员可能将上下两个桨叶装反的可能，导致无人机不能运行或者运行不平衡。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了共轴双桨无人机和无人机套装。
4.本实用新型第一方面提出的共轴双桨无人机，包括机身、机臂和动力机构，所述机臂与所述机身机械耦合，所述动力机构安装于所述机臂，所述动力机构用于提供所述共轴双桨无人机的飞行动力，所述动力机构包括：
5.驱动组件，包括第一安装位和第二安装位；
6.第一桨叶组件，安装于所述驱动组件的第一安装位；
7.第二桨叶组件，安装于所述驱动组件的第二安装位，所述第二桨叶组件与所述第一桨叶组件设于所述机臂的两侧；
8.其中，所述驱动组件与所述第一桨叶组件之间和/或所述驱动组件与所述第二桨叶组件之间设有防呆结构，使得所述第一桨叶组件只能安装于第一安装位，所述第二桨叶组件只能安装于第二安装位。
9.本实用新型第二方面提出的无人机套装，包括：
10.主体，包括机身和与所述机身机械耦合的机臂；
11.驱动组件，用于安装至所述机臂，所述驱动组件包括分别设置在所述驱动组件上下两侧的第一安装位和第二安装位；
12.第一桨叶组件，用于安装至所述驱动组件的第一安装位；
13.第二桨叶组件，用于安装至所述驱动组件的第二安装位；
14.所述第一桨叶组件和所述第二桨叶组件安装至所述驱动组件时，所述第二桨叶组件与所述第一桨叶组件分别设置在所述机臂的两侧；
15.其中，所述驱动组件与所述第一桨叶组件之间和/或所述驱动组件与所述第二桨叶组件之间设有防呆结构，使得所述第一桨叶组件只能安装于第一安装位，所述第二桨叶组件只能安装于第二安装位。
16.从上述的技术方案可以看出，本实用新型第一方面提出的共轴双桨无人机，通过在驱动组件与第一桨叶组件之间和/或驱动组件与第二桨叶组件之间设有防呆结构，使得第一桨叶组件只能安装于第一安装位，第二桨叶组件只能安装于第二安装位，这样就避免了出现第一桨叶组件和第二桨叶组件装反的情况。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提出的共轴双桨无人机的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例提出的机臂和动力机构的结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例提出的一种驱动组件的局部结构示意图；
21.图4是本实用新型实施例提出的一种驱动组件的局部结构剖视示意图；
22.图5是本实用新型实施例提出的第一电机安装有第一桨叶的局部结构示意图；
23.图6是本实用新型实施例提出的第一桨叶安装结构的局部结构示意图；
24.图7是本技术实施例提出的第二电机安装有第二桨叶的局部结构示意图；
25.图8是本实用新型实施例提出的另一种驱动组件的局部结构示意图；
26.图9是本实用新型实施例提出的另一种驱动组件的局部结构示意图；
27.图10是本实用新型实施例提出的装配轴的结构示意图；
28.图11是本实用新型实施例提出的金属轴套的结构示意图；
29.图12是本实用新型实施例提出的电机座、转轴、第一轴承、第二轴承、防尘件以及限位件的结构示意图；
30.图13是本实用新型实施例提出的电机座的结构示意图；
31.图14是本实用新型实施例提出的转轴的结构示意图；
32.图15是本实用新型实施例提出的电机的爆炸示意图。
具体实施方式
33.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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
34.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
35.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
36.如图1和图2所示，本实用新型的实施例提出一种共轴双桨无人机，可以是共轴双桨无人机、物流无人机、消防无人机和城市消杀无人机等，提出的共轴双桨无人机包括机身10、机臂20和动力机构30，机臂20与机身10机械耦合，动力机构30安装于机臂20，动力机构30用于提供共轴双桨无人机的飞行动力。动力机构30包括驱动组件31、第一桨叶组件32以及第二桨叶组件33，驱动组件31包括分别设置在驱动组件31上下两侧的第一安装位31a和
第二安装位31b，第一桨叶组件32安装于驱动组件31的第一安装位31a，第二桨叶组件33安装于驱动组件31的第二安装位31b，第二桨叶组件33与第一桨叶组件 32分别设置在机臂20的两侧，其中，驱动组件31与第一桨叶组件32之间设有防呆结构，使得第一桨叶组件32只能安装于第一安装位31a，第二桨叶组件33 只能安装于第二安装位31b。所述的驱动组件31与第一桨叶组件32之间设有防呆结构包括两种情况，其中一种情况是只在第一桨叶组件32设有防呆结构，另一中情况是防呆结构分成两部分，其中一部分设置在驱动组件31上，另外一部分设置在第一桨叶组件32上，这两部分相互配合形成防呆结构。
37.需要说明的是，不局限于在驱动组件31与第一桨叶组件32之间设有防呆结构，也可以在驱动组件31与第二桨叶组件33之间设有防呆结构，还可以在驱动组件31与第一桨叶组件32之间以及驱动组件31与第二桨叶组件33之间同时设有防呆结构。其中，当在驱动组件31与第一桨叶组件32之间以及驱动组件31与第二桨叶组件33之间同时设有防呆结构时，驱动组件31和第一桨叶组件32之间的防呆结构与驱动组件31和第二桨叶组件33之间的防呆结构应当形成区别，只要防呆结构使得第一桨叶组件32只能安装于第一安装位31a，第二桨叶组件33只能安装于第二安装位31b即可。第二桨叶组件33包括至少两个第二桨叶331。
38.本实用新型第一方面提出的共轴双桨无人机，通过在驱动组件31与第一桨叶组件32之间和/或驱动组件31与第二桨叶组件33之间设有防呆结构，使得第一桨叶组件32只能安装于第一安装位31a，第二桨叶组件33只能安装于第二安装位31b，这样就避免了出现第一桨叶组件32和第二桨叶组件33装反的情况。
39.可选地，驱动组件31包括第一电机40和第二电机50，第一电机40和第二电机50中的一者安装于机臂20的顶部，第一电机40和第二电机50中的另一者安装于机臂20的底部，第一电机40设有第一安装位31a，第一桨叶组件32 安装于第一电机40，第一桨叶组件32由第一电机40驱动转动，第二电机50设有第二安装位31b，第二桨叶组件33安装于第二电机50，第二桨叶组件33由第二电机50驱动转动。可选地，第一电机40和第二电机50可以采用同样结构的电机。当然，第一电机40和第二电机50采用不同结构的电机也是可以的。
40.如图3和图4所示，在一些实施例中，驱动组件31还包括桨夹313，桨夹 313安装于第一电机40，桨夹313由第一电机40驱动转动，第一桨叶组件32 包括至少两个第一桨叶321，至少两个第一桨叶321安装于桨夹313，其中，桨夹313和第一桨叶321之间设有防呆结构。
41.可选地，第一桨叶321设有第一凹槽3211，桨夹313设有第一凸块3131，第一凸块3131嵌于第一凹槽3211中，第一凸块3131和第一凹槽3211形成防呆结构。需要说明的是，第一凹槽3211和第一凸块3131的位置可以互换，也即桨夹设有第一凹槽3211，第一桨叶321设有第一凸块3131也是可以的。
42.需要说明的是，第一电机40与第一桨叶组件32之间的安装结构及防呆结构不局限于设置为上述的方式，例如，在其他一些实施例中，如图5和图6所示，驱动组件31还包括压紧件314，第一电机40包括转子41和至少两个安装于转子41的装配轴42，第一桨叶组件32包括至少两个第一桨叶321，每个装配轴42穿设一个第一桨叶321，压紧件314安装于装配轴42，以将桨叶压紧于转子41，其中，压紧件314与第一桨叶321之间和/或转子41与第一桨叶321 之间设有防呆结构。
43.可选地，第一桨叶321设有第二凹槽3212，压紧件314设有第二凸块3141，第二凸块
3141嵌于第二凹槽3212中，第二凸块3141和第二凹槽3212形成防呆结构。需要说明的是，第二凹槽3212和第二凸块3141的位置可以互换，也即压紧件314设有第二凹槽3212，第一桨叶321设有第二凸块3141也是可以的。
44.第一桨叶321包括桨根3213和第一桨叶本体3214，桨根3213设有装配孔 3215，装配轴42穿设于装配孔3215，第一桨叶本体3214与桨根3213连接。可选地，桨根3213的边缘设有第二凹槽3212。
45.在一实施例中，所述第一桨叶组件32和第二桨叶组件33的防呆结构位于不同侧，以实现防装错的效果。第一桨叶组件32的防呆结构设于所述吸力面的一侧，所述第二桨叶组件33的防呆结构设于所述压力面的一侧。例如，所述第一桨叶组件的桨根3213靠近吸力面的一侧上设有第二凹槽3212，靠近压力面的另一侧没有凹槽；如图7所示，所述第二桨叶组件33的桨根3313靠近压力面的一侧设有第四凹槽3312，靠近吸力面的另一侧没有凹槽。所述压紧件314设有第二凸块3141，则当第一桨叶组件安装至第二电机上时，由于其压力面上没有可容纳第二凸块3141的凹槽，因此，会形成干涉，无法实现安装。需要说明的是，所述第一桨叶组件和第二桨叶组件的吸力面均朝上。
46.需要说明的是，第一电机40与第一桨叶组件32之间的安装结构及防呆结构不局限于设置为上述的方式，例如，在其他一些实施例中，如图8所示，第一桨叶321设有第三凹槽3213，转子41设有第三凸块411，第三凸块411嵌于第三凹槽3213中，第三凸块411和第三凹槽3213形成防呆结构。需要说明的是，第三凹槽3213和第三凸块411的位置可以互换，也即转子41设有第三凹槽3213，第一桨叶321设有第三凸块411也是可以的。
47.需要说明的是，第一电机40与第一桨叶组件32之间的安装结构及防呆结构不局限于设置为上述的方式，例如，在其他一些实施例中，如图5和图9至图11所示，第一电机40包括转子41和至少两个安装于转子41的装配轴42，第一桨叶组件32包括至少两个第一桨叶321，每个装配轴42穿设一个第一桨叶 321，其中，装配轴42和第一桨叶321之间设有防呆结构。
48.可选地，装配孔3215的侧壁设有凸出部3216，装配轴42包括相对的第一端431和第二端432，装配轴42的第一端431与转子41连接，装配轴42的第二端432相对于装配轴42的第一端431具有较小外径，凸出部3216用于形成限制，使得装配轴42的第二端432能够穿出装配孔3215且装配轴42的第一端 431不能穿出装配孔3215。在实际装配的过程中，当把第一桨叶321安装到第二电机50的装配轴42时，由于第一桨叶321的装配孔3215的侧壁设有凸出部 3216，导致第二电机50的装配轴42不能穿设于第一桨叶321的装配孔3215，或者，第二电机50的装配轴42只能部分穿设于第一桨叶321的装配孔3215，导致第一桨叶321不能安装到位，从而形成防呆，使得组装人员只能将第一桨叶321安装于第一电机40的装配轴42。
49.在某些实施例中，所述第一桨叶组件的装配孔3215靠近吸力面的一侧上设有凸出部3216；所述第二桨叶组件的桨根靠近压力面的一侧设有凸出部3216。所述装配轴42设有台阶。则当第一桨叶组件安装至第二电机上时，由于其凸出部与所述装配轴的台阶相抵，所述装配轴42无法贯穿所述装配孔，因此，无法实现安装。
50.可选地，第一桨叶321还包括金属轴套3217，桨根3213设有安装孔3218，金属轴套3217嵌于安装孔3218，金属轴套3217围合形成装配孔3215。金属轴套3217强度高，与装配轴42配合牢固可靠，可以理解地，当第一桨叶321整体采用金属材质制成时，第一桨叶321可以
不设有金属轴套3217。
51.需要说明的是，驱动组件31和第一桨叶组件32、第二桨叶组件33之间的防呆结构不局限于设置为上述的方式，例如，在其他一些实施例中，第一桨叶 321设有第一安装标识，第一安装标识用于指示第一桨叶321安装于第一安装位 31a。
52.可选地，第一安装标识可以的颜色、文字和图案中的至少一者。例如，第一桨叶321在成型时可以是局部或者整体的颜色与第二桨叶331不同，使得组装人员可以通过识别桨叶的颜色区分出第一桨叶321，以将第一桨叶321准确地安装到第一安装位31a。再例如，第一桨叶321在成型时可以在第一桨叶321的表面成型出指示文字，使得组装人员可以通过指示文字区分出第一桨叶321，以将第一桨叶321准确地安装到第一安装位31a。需要说明的是，指示文字也可以是在第一桨叶321成型后，通过在第一桨叶321上粘贴贴纸形成。再例如，第一桨叶321在成型时可以在第一桨叶321的表面成型出指示图案，使得组装人员可以通过指示图案区分出第一桨叶321，以将第一桨叶321准确地安装到第一安装位31a。需要说明的是，指示图案也可以是在第一桨叶321成型后，通过在第一桨叶321上粘贴贴纸形成。
53.如图5、图12至图14所示，在一些实施例中，第一电机40包括电机座44，电机座44包括底座441和连接于底座441的柱体442，电机座44设有贯穿柱体 442和底座441的通孔443，转子41包括转轴412，转轴412可转动环绕于柱体 442。以该设计方式，电机座44的通孔443可以作为液体流通的管道，或者可以在通孔443中穿设用于液体流通的管道，也可以作为线缆的走线通道，使得共轴双桨无人机的结构更为紧凑简洁。此外，由于电机座44为静止部件，对穿设其中的液体管道或者线缆不会产生较大的磨损，不需要额外设置防磨损结构，降低了机构的复杂程度，使得装配更简单，一致性更好。
54.在一些实施例中，底座441包括底座本体4411和围壁4412，底座本体4411 与柱体442连接，围壁4412环设于柱体442的外周并与柱体442间隔，转轴412 包括相对的第一端4121和第二端4122，转轴412的第一端4121设于围壁4412 的内侧，转轴412的第一端4121和围壁4412之间形成弯折的缝隙以形成迷宫结构。以该设计方式，转轴412的第一端4121与围壁4412之间形成的迷宫结构，延长了缝隙路径，具有较好的防水防尘效果，可以有效减少外界的液体或者灰尘杂质进入并积累在柱体442和转轴412之间。
55.在一些实施例中，围壁4412设有第一缺口4413，第一缺口4413用于排放积累在柱体442和转轴412之间的液体。由于共轴双桨无人机在长期使用时，特别是作为共轴双桨无人机使用时，外界的液体可能会一点点地浸入到柱体442 和转轴412之间，时间一久会在柱体442和转轴412之间积累较多的液体，这部分液体对柱体442和转轴412以及柱体442和转轴412之间的其他部件会存在影响，影响使用寿命。本实施例中，通过在围壁4412设置第一缺口4413，如此，柱体442和转轴412之间积累的液体就可以从第一缺口4413排放出去，避免出现电机使用寿命的情况。
56.需要说明的是，不局限于采用在围壁4412设有第一缺口4413的方式来排放积累在柱体442和转轴412之间的液体，例如，在其他一些实施例中，转轴 412的第一端4121设有第二缺口4123，第二缺口4123用于排放积累在柱体442 和转轴412之间的液体。
57.优选地，第一缺口4413和第二缺口4123可以设置为两者之间只存在一者，以该设置方式既可以进行积水的排放，还可维持较好的防尘效果。当然，第一缺口4413和第二缺口4123同时存在也是可以的。
58.在一些实施例中，第一电机40还包括第一轴承45和第二轴承46，第一轴承45和第二轴承46嵌于柱体442和转轴412之间，第一轴承45位于转轴412 的第一端4121，第二轴承46位于转轴412的第二端4122，其中，第一轴承45 将转轴412划分为第一延伸段4124和第二延伸段4125，第一延伸段4124设于围壁4412的内侧，第一延伸段4124设有第二缺口4123。
59.在一些实施例中，第一轴承45包括朝向底座本体4411的底面，第二缺口 4123从第一延伸段4124的端面延伸至第一延伸段4124与第一轴承45的底面相对的位置，围壁4412延伸至第一延伸段4124与第一轴承45的底面相对的位置。前文述及第一电机40可以是安装于机臂20的顶部或者安装于机臂20的底部，也即第一电机40可以是正装或者倒装，本实施例中，通过设置第二缺口4123 从第一延伸段4124的端面延伸至第一延伸段4124与第一轴承45的底面相对的位置，当第一电机40正装时，积累在电机底座441、第一轴承45和第一延伸段 4124围合形成的腔室的液体可以通过第一缺口4413流净，第一延伸段4124没有设置第二缺口4123的部分可以阻挡第一缺口4413，起到防水防尘的作用。当第一电机40是倒装时，积累在电机底座441、第一轴承45和第一延伸段4124 围合形成的腔室的液体可以通过和第二缺口4123流净，围壁4412没有设置第一缺口4413的部分可以阻挡第二缺口4123，起到防水防尘的作用。
60.在一些实施例中，第一电机40还包括防尘件47，防尘件47套设于柱体442，转轴412的第二端4122嵌于防尘件47。以该设计方式，在转轴412的第二端 4122也形成防水防尘结构。
61.需要说明的是，在其他一些实施例中，转轴412的第二端4122或者防尘件 47也可以设置第三缺口4126，用于排放柱体442和转轴412之间的积水。
62.在一些实施例中，第一电机40还包括限位件48，限位件48设于防尘件47 背对转轴412的一侧并与柱体442连接，限位件48和底座441共同对转子41 形成限制，以避免转子41从电机座44脱离。由于共轴双桨无人机在运行时，转轴412会形成高速的旋转，且第一桨叶组件32和第二桨叶组件33会对转轴 412形成拉扯，可能出现转轴412甩出的情况，本实施例中，通过设置限位件 48，限位件48和底座441共同对转子41形成限制，可以避免出现转轴412甩出的情况。可选地，限位件48为卡设于转轴412的卡簧。
63.如图5和图15所示，在一些实施例中，转子41还包括端盖413、磁轭414 和永磁体415，磁轭414环设于转轴412的外侧，端盖413连接于磁轭414和转轴412之间，永磁体415安装于磁轭414。第一电机40还包括定子49，定子49 包括铁芯组件491和绕组492，铁芯组件491嵌于转轴412和磁轭414之间，绕组492缠绕于铁芯组件491并与永磁体415相对。装配轴42安装于端盖413。
64.在一些实施例中，第一电机40还包括防脱卡圈49，防脱卡圈49卡设于转轴412的外侧壁且抵接端盖413朝向底座441的一侧。当第一电机40倒置时，第一桨叶组件32会对端盖413形成向上的推力，由于防脱卡圈49的限制，使得端盖413和转轴412之间的位置可以保持不变，端盖413的升力传递给转轴 412，通过转轴412传递给底座441，并最终传递给机臂。
65.在一些实施例中，第一电机40还包括定子座101，定子座101环设于柱体 442并与电机座44连接，铁芯组件491环设于定子座101，定子座101的设有散热齿1011。散热齿1011可以扩大散热面积以及形成散热通道，利于第一电机 40的散热。
66.需要说明的是，定子座101可以是一个独立的部件，夹设在电机座44和铁芯之间。
在其他一些实施例中，定子座101可以是铁芯的一部分，设于铁芯内侧壁，与铁芯一体成型。在其他一些实施例中，定子座101可以的柱体442的一部分，设于柱体442的外侧壁，与主体一体成型。
67.在一些实施例中，第一电机40还包括风扇102，风扇102安装于端盖413，风扇102随转子41转动以提供散热气流。
68.在一些实施例中，第二桨叶组件33与第一桨叶组件32的旋转方向相反，其中，第一桨叶321上距离第一桨叶组件32的回转中心第一距离处的攻角为α，第二桨叶331上距离第二桨叶组件33的回转中心第一距离处的攻角为β，其中，β＞α。本文中所指的攻角，是指桨叶的翼弦与来流速度之间的夹角，该定义沿用至下文。
69.如下表所示，下表展示的是现有单桨与本实用新型实施例提出的共轴双桨在相同拉力下的轴功率。
[0070][0071]
由上表可以看出，本实用新型实施例提出的共轴双桨相对于现有实施的单桨，在拉力相同的情况下，共轴双桨比单桨节约了10％左右的功率。而实验检测表明，在增加第二桨叶331攻角的情况下，可以提升桨叶组件的拉力和效率。
[0072]
通过设置第一桨叶组件32和第二桨叶组件33共轴，且第一桨叶组件32和第二桨叶组件33旋转方向相反，与同样直径的单桨相比，在相同拉力的情况下，可以有效节省功率，延长续航时间。此外，通过将第二桨叶331的攻角设置为大于第一桨叶321的攻角，可以有效提高动力机构的效率和拉力，同时提高共轴双桨无人机的飞行性能。
[0073]
在一些实施例中，d＝β-α，其中，0
°
＜d＜3
°
。
[0074]
本实用新型的实施例还提出一种无人机套装，提出的无人机套装包括主体、驱动组件31、第一桨叶组件32以及第二桨叶组件33，主体包括机身10和与机身10机械耦合的机臂20，驱动组件31用于安装至机臂20，驱动组件31包括分别设置在驱动组件上下两侧的第一安装位31a和第二安装位31b，第一桨叶组件32用于安装至驱动组件31的第一安装位31a，第二桨叶组件33用于安装至驱动组件31的第二安装位31b，第一桨叶组件32和第二桨叶组件33安装至驱动组件31时，第二桨叶组件33与第一桨叶组件32分别设置在所述机臂的两侧，其中，驱动组件31与第一桨叶组件32之间和/或驱动组件31与第二桨叶组件 33之间设有防呆结构，使得第一桨叶组件32只能安装于第一安装位31a，第二桨叶组件33只能安装于第二安装位31b。本实施例提出的无人机套装的其他部件、结构及连接关系可以参照上述实施例，在此不做赘述。
[0075]
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。