本实用新型涉及一种用于连接无人驾驶工具的部件的手动可拆卸的锁定装置，尤其但非排他地，涉及一种用于连接诸如多轴直升机的无人驾驶飞行器的多个螺旋桨或一个螺旋桨的多个部件的手动可拆卸的锁定装置。
背景技术：
在无人驾驶工具领域，特别是在诸如多轴直升机和无人机的无人驾驶飞行器(uav)的技术中，已经有了快速发展。常见的uav可包括一个或多个螺旋桨，其以一定角度从它的主体向外延伸以便于飞行。具体地，每个螺旋桨通常可包括两个或更多个的螺旋桨叶片，所述螺旋桨叶片与相应的转子连接，用于产生飞行uav所需的升力和推力。因此，螺旋桨的特征和构造在uav的设计中是关键的，并且在飞行稳定性和控制中起重要作用。
与现有的uav相关的一个已知的问题是它们通常体积大且相对较重，因此不便于用户携带和存放。尤其是，螺旋桨从uav主体的延伸布置使得螺旋桨部件(例如精密叶片部分)在uav从一个地方运往另一个地方时易于受到意外的外部冲击或者容易被损坏，这可以导致螺旋桨部件的位错或断裂。现有的uav的螺旋桨部件通常需要被频繁更换并不罕见，这在成本和用户体验方面都是不可取的。
实用新型目的
本实用新型的一个目的是提供一种用于连接和拆开诸如无人机或多轴直升机的无人驾驶飞行器的部件的装置。
本实用新型的另一个目的是在某种程度上减轻或消除与已知的无人驾驶飞行器有关的一个或多个问题，或者至少提供有用的替代方案。
上述目的通过独立权利要求的特征组合而达到；附属权利要求公开了本实用新型的另外有利实施方式。
本领域的技术人员将从以下描述中获得本实用新型的其他目的。因此，上述目的的陈述不是穷尽的，仅用于说明本实用新型的许多目的中的一些。
技术实现要素：
在第一个主要方面，本实用新型提供了一种手动可拆卸的锁定装置，用于连接无人驾驶飞行器(uav)的多个部件。锁定装置包括一第一接合装置，与所述uav的一第一部件关联；一第二接合装置，与所述uav的一第二部件关联，所述第一接合装置和所述第二接合装置可手动可释放地接合以连接所述第一部件和所述第二部件；一弹性装置，可操作地被布置在所述第一接合装置和所述第二接合装置之间；其中所述第一接合装置能够相对于所述第二接合装置沿一轴线的方向从第一位置移动至第二位置，然后从所述第二位置移动至与所述第二位置绕所述轴线成角度地间隔开的第三位置，从而在由所述弹性装置作用一回复力的状态下将所述第一接合装置和所述第二接合装置锁定。
在第二个主要方面，本实用新型提供了一种无人驾驶飞行器(uav)，包括一螺旋桨叶片单元，具有连接在螺旋桨轴处的多个叶片；一转子单元；以及根据第一主要方面的手动可拆卸的锁定装置。
在第三个主要方面，本实用新型提供了一种用于无人驾驶飞行器(uav)的螺旋桨叶片单元。所述螺旋桨叶片单元包括连接在一轴处的多个叶片；所述轴包括在其下部处的一适于手动可释放地接合一转子单元的一转子的接合装置，从而允许所述多个叶片能够绕所述轴的轴线旋转；其中所述接合装置包括至少一个突出部，所述至少一个突出部弹性地与在所述转子处的至少一个相应的接收部接合，从而通过一引导按压和扭转移动将所述螺旋桨叶片单元锁定在所述转子单元处。
在第四个主要方面，本实用新型提供了一种用于无人驾驶飞行器(uav)的转子单元。所述转子单元包括一接合装置，适于接收螺旋桨叶片单元的轴；所述接合装置包括一弹性装置，被布置为允许所述接合装置与所述轴的弹性接合；一引导部，适于引导被接收的所述轴相对于所述接合装置的移动；一凹部，适于将被接收的所述轴的位置锁定在所述接合装置处；其中所述引导部包括一锥形部，所述锥形部可被一布置在所述轴上的突出部滑动地接合，使得所述突出部被引导为沿所述锥形部的表面移动，且随后被所述凹部接收，从而将所述螺旋桨叶片单元锁定在所述转子单元处。
本实用新型的概述不一定公开了定义本实用新型所必需的所有特征；本实用新型可以存在于所公开的特征的子组合中。
附图说明
本实用新型的前述和进一步的特征将从以下对优选实施例的描述中变得清晰明了，所述优选实施例仅通过示例的方式结合附图提供，其中：
图1是示出了根据本实用新型的一实施例的手动可拆卸的锁定装置的立体图，该手动可拆卸的锁定装置用于将螺旋桨叶片单元和无人驾驶飞行器(uav)的螺旋桨转子单元连接；
图2是图1的螺旋桨转子单元的接合装置的立体分解图；
图3是示出了图1的螺旋桨转子单元的接合装置的立体图；
图4示出了根据本实用新型的一实施例的示例性锁定操作。
图5示出了根据本实用新型的另一实施例的示例性锁定操作。
具体实施方式
以下仅通过示例的方式描述优选实施例，而不限于实施本实用新型所必需的特征组合。
在本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意为结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的不同位置出现的短语“在一个实施例中”不一定都指代相同的实施例，也不是与其他实施例相互排斥的单独或替代实例。此外，还描述了各种特征，这些特征可能呈现在部分实施例中而没有呈现在另一部分实施例中。类似地，还描述了各种需求，这些需求可能对于部分实施例是必需的而对于另一部分则非必需。
本实用新型涉及一种用于连接无人驾驶飞行器的多个部件(例如但不限于，无人驾驶飞行器(uav)的一个或多个螺旋桨的多个部件，该uav可以是多轴直升机或无人机的)的手动可拆卸的锁定装置。多轴直升机通常被认为是一种远程控制的无人驾驶飞行器，通常具有四个或更多个螺旋桨，但是具有至少一对反向旋转的螺旋桨，因此无需大多数直升机所需的尾部旋翼。在本说明书的上下文中，表述“手动可拆卸的”通常用于表示所述锁定装置为仅通过用户的手而不需要使用诸如螺丝刀、钳子或扳手的工具可操作的将运载工具的两个相应部件附接和分开、连接和拆开。所述手动可拆卸的锁定装置有利于为用于将uav(例如无人机)的螺旋桨叶片单元与螺旋桨转子单元组装提供快速且简易的连接以及该连接的释放。所述简单的连接和释放的步骤允许在无人机的设计中具有更紧凑的结构以及重量减轻，从而增强了无人机的适用性和用户体验。
参考图1，所示为手动可拆卸的锁定装置10的一实施例，该手动可拆卸的锁定装置10用于将诸如无人机的uav的螺旋桨叶片单元20和电机的螺旋桨转子单元30连接。螺旋桨叶片单元20通常可包括连接在螺旋桨轴或毂24的多个叶片22。螺旋桨转子单元30可以是任意已知的可高速旋转的电动转子，以允许所连接的螺旋桨叶片22旋转，并因此产生飞行无人机所需的力。图1示出了叶片单元20与转子单元30锁定以形成uav的一操作螺旋桨的构造。
具体地，锁定装置10包括与螺旋桨叶片单元20关联的第一接合装置25，而且优选地，第一接合装置25被布置在螺旋桨叶片单元20的轴24的下部；以及与螺旋桨转子单元30关联的第二接合装置35，而且优选地，第二接合装置35被布置在转子单元30的上部。第一接合装置25和第二接合装置35可手动且可释放地接合以将螺旋桨叶片单元20和螺旋桨转子单元30沿轴24的轴线x-x连接，从而允许所连接的多个叶片22的转动。
在图1所示的实施例中，第二接合装置35可设置有至少一个钩状结构40。该钩状结构40沿轴线x-x远离转子单元30延伸，优选地，钩状结构40可以被构造为限定锥形部42和凹部44。更优选地，锥形部42和凹部44可以一体地形成为钩状结构40的部分。在一个实施例中，第二接合装置35可包括多个钩状结构40，所述多个钩状结构40被布置为限定用于接收第一接合装置25(例如轴24)的至少部分的空间。
凹部44可以被布置为接合或接收一被设置在第一接合装置25处的相应的突出部23，其中突出部23通常被构造为与凹部44相符，从而允许第一接合装置25与第二接合装置35的牢固定位或锁定。例如，突出部23可包括一伸长部件，使得它能够被凹部44的凹槽或开槽紧密地接收，如图1的实施例所示。可选地，突出部23可包括圆形或椭圆形的突起或凸出部，用于接合一合适形状的凹部44。可以理解的是，突出部23和凹部44的形状和构造不应该限于上述实施例，而是任何可行的变化都应该被包含在本实用新型中，只要它们能够被牢固地接合并可操作地将叶片单元20和转子单元30锁定。
如在图2的分解视图所示，转子单元30可进一步包括一弹性装置36，该弹性装置36被可操作地布置在第一接合装置25和第二接合装置35之间用于在它们之间弹性移动。在该实施例中，弹性装置36以一螺旋弹簧36的形式被提供并被布置为套设在中芯37上，该螺旋弹簧36具有从约1n/mm至约3n/mm范围的弹簧常数，且螺旋弹簧36随后被弹簧帽38覆盖。螺旋弹簧36和弹簧帽38通过例如弹性夹、卡簧39等被保持在芯37上以形成弹性单元。图3进一步示出了转子单元30的组装图，显示具有两个钩状结构40的第二接合装置35的布置，所述两钩状结构40至少部分地围绕在中心处的弹性单元。
为了将螺旋桨叶片单元20和螺旋桨转子单元30连接，用户可先将第一接合装置25布置为相对于第二接合装置35沿轴线x-x的方向从第一位置p1移动至第二位置p2，其优选地为沿x-x方向朝向第二接合装置35的线性移动。这可以通过用户的操作被实现，例如将第一接合装置25压向第二接合装置35，而将第一接合装置25远离第二接合装置35移动中的相反移动例如通过用户的拉拽操作也是可以的。然后，第一接合装置25例如通过用户的旋转、扭转或转动操作的方式从第二位置p2可旋转地移动至第三位置p3(该第三位置p3与第二位置p2绕轴线x-x成角度地间隔开)，从而将第一接合装置25和第二接合装置35锁定。例如，沿由p2和p3限定的一平面水平布置的开槽44可接收一突出部23，以将第二接合装置35和第一接合装置25牢固地锁定。
在一实施例中，例如，由于通过用户对第一接合装置25的按压操作，第一接合装置25相对于第二接合装置35沿x-x方向从第一位置p1到第二位置p2的线性移动可导致弹性装置36加载至负载状态。在通过保持压缩来保持弹性装置36的负载状态的同时，第一接合装置25例如通过用户的旋转、扭转或转动操作可被布置为从第二位置p2移动至第三位置p3(该第三位置p3与第二位置成角度地间隔开)，从而在由弹性装置36作用一回复力的状态下将第一接合装置25和第二接合装置35锁定。在该实施例中，第一接合装置和第二接合装置25，35的锁定可通过组合的两步操作来实现，即在用户的按压操作过程中从p1至p2的垂直或线性移动，随后在用户的扭转、旋转或转动操作过程中从p2至p3的大致水平移动，如图4所示。
在另一实施例中，第一接合装置25可相对于第二接合装置35沿x-x方向从第一位置p1至第二位置p2线性地移动，而不用偏置弹性装置36。然后，第一接合装置25可通过例如用户的扭转操作沿第二接合装置35的引导部46从第二位置p2移动至第三位置p3(该第三位置p3与第二位置p2绕轴线x-x成角度地间隔开)，从而将弹性装置36加载至负载状态并将第一接合装置25和第二接合装置35锁定。弹性装置36的加载和第一接合装置与第二接合装置25，35的锁定能够在单个步骤(即在用户的扭转操作过程中，从p2至p3沿引导部46的角运动)中同时实现，如图5所示。可选地，可以在被引导的扭转步骤之前包括一按压步骤以偏置弹性装置36，从而通过两步(被引导的按压和扭转操作)连接两个接合装置25，35。
优选地，引导部46包括具有一斜面的锥形部42，其中斜面被第一接合装置25(或者更具体地，被第一接合装置25的突出部23)可滑动地接合，从而在第一接合装置从第二位置p2移动至第三位置p3中引导第一接合装置。在一个具体的实施例中，斜面相对于平行于轴线x-x的垂直平面限定一倾斜角a，该倾斜角a在约30度至约50度的范围内，且更优选地为33.5度。倾斜角a越大，用户将第一接合装置25从p2移动至p3所需的转动或扭转量越大。
在进一步的实施例中，在锁定操作过程中第一接合装置25相对于第二接合装置35被布置在第三位置p3处之后，第一接合装置25优选地相对于第二接合装置35沿轴线x-x的方向从第三位置p3进一步移动至第四位置p4，并且更优选地，从p3远离第二接合装置35移动至p4，从而将弹性装置36恢复至部分松弛状态。具体地，第四位置p4与第一位置p1成角度地间隔开，其中角度的空间布置类似于第二位置p2和第三位置p3之间的角度的空间布置。由于来自弹性装置36的剩余偏置力，弹性装置36在p4处的部分松弛状态允许第一接合装置和第二接合装置25，35之间的充分地牢固接合，使得叶片单元20和转子单元30在运载工具运转(例如在飞行过程中)时将不关于连接移动或晃动。在一个实施例中，第三位置p3和第四位置p4可以由第二接合装置35的凹部44限定，使得在第一接合装置25被布置为接合第二接合装置35时，第一接合装置25的突出部23可在凹部44之中在p3和p4之间移动。当突出部23被释放以及被允许在弹性装置36的回复力下撞击凹部44的壁部时，取决于两个接合装置的材料，从p3至p4的部分恢复的弹性移动也有助于产生诸如“咔哒”声的压紧的感觉或声音。这种压紧的感觉或声音是在连接的过程中易于由用户察觉的一有用指示，即已经成功完成牢固连接。
在一个实施例中，第一接合装置25和第二接合装置35中的至少一个由足够高强度材料形成，足够高强度材料包括一种或多种金属或金属合金(例如但不限于，不锈钢或铝)，在标准测试条件下，具有在布氏硬度规格中从约hb60至约hb100范围内的硬度，并且更优选地，从约hb90至约hb95的硬度。第一接合装置和第二接合装置25，35的这些具体的物理特性是优选的，从而确保了连接部件的耐久性，并因此确保了连接的安全性以及两个接合装置25，35抵抗来自弹性装置36的偏置力的能力。此外，包括第一接合装置和第二接合装置25，35的优选的硬度的各特征的组合；第二接合装置35的锥形部42的倾斜角a的具体的角度；第二接合装置35的凹部44的形状、构造和位置，以及第一接合装置25的突出部23的形状、构造和位置；以及弹性，即来自弹性装置36的压缩等的力，可以在锁定装置10的配置中被定制或定做，以为用户提供连接的优选的感觉或声音，从而指示叶片单元20和转子单元30之间的牢固连接已实现。
本实用新型还涉及一种包括上述的手动可拆卸的锁定装置10的无人驾驶飞行器(uav)。具体地，所述uav包括具有连接在螺旋桨轴24处的多个叶片22的螺旋桨叶片单元20，和可通过上述的手动可拆卸的锁定装置10与所述轴24连接的转子单元30。本实用新型还涉及上述的螺旋桨叶片单元20和螺旋桨转子单元30。
本实用新型的有利之处在于，它提供了一种用于连接例如但不限于无人驾驶飞行器(uav)(可以是多轴直升机或无人机)的一个或多个螺旋桨的多个部件的手动可拆卸的锁定装置。特别地，锁定装置适于仅通过用户的手或双手而不需要使用例如螺丝刀、钳子或扳手的工具来简单地连接和拆开uav或无人机的两个相应螺旋桨部件。手动可拆卸的锁定装置有利于提供一种用于将诸如uav或无人机的螺旋桨叶片单元和螺旋桨转子单元组装的快速且简单的连接以及该连接的释放。该手动但简单的连接和释放步骤允许了在无人机的设计中的更紧凑的结构以及重量减轻，其显著地增强了用户体验。此外，基于锁定装置的连接，它能够提供由用户易察觉的感觉和声音，从而指示连接部件之间的牢固连接已经被建立。
本说明书阐述了本实用新型的原理。因此应当理解的是，本领域技术人员将能够设计各种虽然并未在此明确描述或说明但着实体现了本实用新型之原理且包括在其精神和范围之内的结构布置。
此外，本文中所记载的本实用新型的原理、方面、实施例，以及其特定示例的所有陈述，均旨在包括其结构和功能等效项。另外，这样的等效项旨在包括全部目前已知等效项以及未来将开发出的等效项，即，开发出的执行相同功能的任意元件，而无论其结构如何。
尽管在附图和上述说明中已经对本实用新型进行了详细地阐述和说明，但这些阐述和说明在特征上应当视为示例性的而非限制性的，应当理解的是，所示出和描述的实施例仅是作为示例，而并不以任何方式限制本实用新型之范围。可以理解的是，在此所描述的任何特征均可与任意实施例一起使用。所阐述的实施例并非彼此排斥，也不排斥未在此述及的其他实施例。相应地，本实用新型还提供包括上述实施例中的一个或多个组合的实施例。在不脱离本实用新型之精神和范围的条件下，还可以对本文所阐述的实用新型进行修改和变化。因此，应当仅根据所附权利要求所指示的那样对本实用新型施行限制。
在权利要求书中，作为实现特定功能而描述成装置的任意元件旨在包括实现该功能的任何途径。这些权利要求所限定的实用新型寓于这样的事实，由所列举方法提供的功能度是以权利要求所要求的方式组合和结合到一起。因此，申请人将能提供这些功能度的任何方法列为这里所示的等效项。
除非在上下文中处于语言表达或必要含义而另有要求，否则在本实用新型说明书之后的权利要求中，词语“包括”或者其变型“包含”或“含有”等均为包容性词义，即意在具体说明所述特征的存在，但不排除本实用新型的各种实施例中其他特征的存在或增添。
应当理解的是，如果本文中引用了任何现有技术，这样的现有技术并非就此认为该现有技术即为本领域中的公知常识。
1.一种手动可拆卸的锁定装置，用于连接无人驾驶飞行器(uav)的多个部件，包括：
一第一接合装置，与所述uav的一第一部件关联；
一第二接合装置，与所述uav的一第二部件关联，所述第一接合装置和所述第二接合装置可手动且可释放地接合以连接所述第一部件和所述第二部件；所述第二接合装置包括一具有一锥形部的引导部；
一弹性装置，可操作地被布置在所述第一接合装置和所述第二接合装置之间；
其中所述第一接合装置能够相对于所述第二接合装置沿一轴线的方向从第一位置移动至第二位置，然后沿所述第二接合装置的所述引导部的所述锥形部从所述第二位置可滑动地移动至与所述第二位置绕所述轴线成角度地间隔开的第三位置，从而在由所述弹性装置作用一回复力的状态下将所述第一接合装置和所述第二接合装置锁定。
2.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置能够相对于所述第二接合装置沿所述轴线的所述方向从所述第一位置移动至所述第二位置，从而将所述弹性装置加载至一负载状态，并在保持所述弹性装置的所述负载状态的同时，所述第一接合装置能够从所述第二位置移动至与所述第二位置成角度地间隔开的所述第三位置，从而将所述第一接合装置和所述第二接合装置锁定。
3.根据权利要求2所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置能够相对于所述第二接合装置沿所述轴线的所述方向从所述第三位置移动至一第四位置，从而将所述弹性装置恢复至一部分松弛状态。
4.根据权利要求3所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第四位置与所述第一位置成角度地间隔开。
5.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置能够从所述第一位置朝向所述第二接合装置移动至所述第二位置。
6.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置能够相对于所述第二接合装置从所述第二位置可旋转地移动至所述第三位置。
7.根据权利要求3所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置能够从所述第三位置远离所述第二接合装置移动至所述第四位置。
8.根据权利要求3所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置包括一突出部，所述突出部可与所述第二接合装置的一凹部接合，以将所述第一接合装置定位在所述第二接合装置上。
9.根据权利要求8所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置的所述突出部可在所述凹部之中在所述第三位置和所述第四位置之间移动。
10.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第二接合装置的所述引导部的所述锥形部包括一斜面，所述斜面被所述第一接合装置可滑动地接合，从而引导所述第一接合装置从所述第二位置向所述第三位置移动。
11.根据权利要求10所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述锥形部限定一在所述斜面与一平行于所述轴线的垂直平面之间的倾斜角，所述倾斜角在约30度至约50度的范围中。
12.根据权利要求10所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第二接合装置包括至少一个钩状结构，所述至少一个钩状结构一体地提供所述锥形部和所述凹部。
13.根据权利要求12所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第二接合装置包括多个钩状结构，所述多个钩状结构被布置为限定一用于至少部分地接收所述第一接合装置的空间。
14.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置和所述第二接合装置中的至少一个由足够高强度材料形成，所述足够高强度材料包括一种或多种金属或金属合金，所述一种或多种金属或金属合金具有从约hb60至约hb100的范围内的硬度。
15.根据权利要求1所述的手动可拆卸的锁定装置，其中所述第一接合装置与所述uav的螺旋桨的叶片单元关联，以及所述第二接合装置与所述uav的螺旋桨的转子单元关联。
16.一种无人驾驶飞行器(uav)，包括：
一螺旋桨叶片单元，具有连接在螺旋桨轴处的多个叶片；
一转子单元；以及根据权利要求1至15中的任意一项所述的手动可拆卸的锁定装置，以用于将所述螺旋桨轴和所述转子单元连接。
17.一种用于无人驾驶飞行器(uav)的螺旋桨叶片单元，所述螺旋桨叶片单元包括：
连接在一轴处的多个叶片；所述轴包括在其下部处的一适于手动且可释放地接合一转子单元的接合装置，从而允许所述多个叶片能够绕所述轴的轴线旋转；
其中所述接合装置包括至少一个突出部，所述至少一个突出部弹性地与在所述转子单元处的至少一个相应的接收部接合，从而通过一引导按压和扭转移动将所述螺旋桨叶片单元锁定在所述转子单元处。
18.一种用于无人驾驶飞行器(uav)的转子单元，所述转子单元包括：
一接合装置，适于接收螺旋桨叶片单元的轴；所述接合装置包括：
一弹性装置，被布置为允许所述接合装置与所述轴的弹性接合；
一引导部，适于引导被接收的所述轴相对于所述接合装置的移动；
一凹部，适于将被接收的所述轴的位置锁定在所述接合装置处；
其中所述引导部包括一锥形部，所述锥形部可被一布置在所述轴上的突出部滑动地接合，使得所述突出部被引导为沿所述锥形部的表面移动，且随后被所述凹部接收，从而将所述螺旋桨叶片单元锁定在所述转子单元处。
技术总结