防松锁桨夹无刷电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及无人机的技术领域，特别是涉及一种防松锁桨夹无刷电机及其制造方法。

背景技术

无刷电机在社会中应用越来越广泛，尤其是在固定翼无人机领域，无刷电机凭借效率高、环保节能、转速范围广、寿命长、噪音小、体积小等优点而被广泛应用。

固定翼无人机，是指机翼相对于机身固定的一种无人机，其通过无刷电机带动桨叶转动以获得前进动力，进而通过机翼使得无人机抬升。为了使得无刷电机稳定地带动桨叶转动，会在无人机的转子结构上安装桨夹，然后将桨叶安装在桨夹上。其中桨夹极大地影响了固定翼无人机飞行的稳定性，桨夹的主要功能是锁紧桨叶，以使桨叶能够随着转子同步一致地转动。桨夹的锁紧结构会影响电机高速转动时桨叶是否能与电机同步旋转，从而会影响固定翼无人机的飞行稳定性。

申请号为CN201922102486.0的中国发明专利公开了一种无人机的桨夹驱动组件，其包括电机和桨夹，电机包括转子壳体，转子壳体上固定有转轴，桨夹中部设有安装孔，与转夹可拆卸螺纹连接，桨夹的两侧设有用于固定桨叶的安装轴，安装轴固定在两个桨夹片之间，转轴顶部设有用于防止桨夹射桨的定位装置，定位装置包括限位杆，转轴顶端设有通孔，限位杆设有两个，分别设穿插在通孔两端，限位杆与通孔滑动连接，两个限位杆之间设有弹簧，弹簧的两端分别与两个限位杆固定。现有的无人机桨夹驱动组件，通过弹簧推顶限位杆，从而卡住桨夹从转轴上滑出。

然而，上述的现有桨夹驱动组件，限位杆仅仅能够避免桨夹从转轴上滑出，其并没有解决桨夹与转轴之间的旋接稳定性，具体地，当无人机逆转时，桨夹与转轴之间依然会逆螺纹松脱，只是桨夹因限位杆卡住，才不会从转轴上旋出。如此，即使桨叶没有从转轴上脱落，但是对于无人机而言，其动力已经失去，因此会导致无人机坠落，因此其并没有从根本上解决长时间使用后（亦即无刷电机的转子多次带动桨夹正转、逆转），桨叶相对于转轴容易松动的问题，因此，为了解决这一技术问题，提出了本申请的防松锁桨夹无刷电机及其制造方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够可靠锁紧桨叶，避免其长时间使用后与无人机的转子松动的防松锁桨夹无刷电机及其制造方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种防松锁桨夹无刷电机，包括定子及转动设置于所述定子上的转子，还包括：

桨夹，所述桨夹设置于所述转子上，所述桨夹远离所述转子的一侧面上设置有固定柱，所述桨夹位于所述固定柱的一侧面上还开设有若干第一凸纹，所述固定柱的外侧壁上至少部分开设有外螺纹，所述固定柱的轴心还开设有内螺纹，且所述内螺纹与所述外螺纹的螺旋方向相反；及

锁紧组件，所述锁紧组件包括垫圈、锁紧螺母及锁紧螺钉，所述垫圈套设于所述固定柱上，所述垫圈靠近所述桨夹的一侧面上开设有若干第二凸纹，所述锁紧螺母螺接于所述外螺纹上，所述锁紧螺母用于带动所述垫圈靠近所述桨夹时，以使各所述第二凸纹及与所述第一凸纹共同夹紧桨叶，所述锁紧螺钉螺接于所述内螺纹上，所述锁紧螺钉用于与所述固定柱共同夹紧所述锁紧螺母。

可选地，所述固定柱与所述桨夹为一体成型结构。

可选地，各所述第一凸纹环绕分布于所述固定柱的四周。

可选地，所述垫圈的内径大于所述固定柱的外径。

可选地，所述锁紧螺母的外径往远离所述垫圈的方向逐渐减小。

可选地，所述锁紧螺母的径向上还开设有夹持孔。

可选地，所述转子上设置有定位凸台，所述桨夹上远离所述固定柱的一侧面上开设有定位孔，所述定位凸台适配的容置于所述定位孔内。

可选地，所述防松锁桨夹无刷电机还包括至少两个的固定螺钉，各所述固定螺钉分别穿设于所述桨夹，且各所述固定螺钉均与所述转子相螺接。

可选地，所述桨夹靠近所述转子的一侧面上开设有若干避位槽，所述转子上开设有若干散热孔，各所述散热孔分别与各所述避位槽相对齐。

一种防松锁桨夹无刷电机的制造方法，包括如下步骤：

步骤101、获取零部件，所述零部件包括定子、转子、设置有固定柱的桨夹、垫圈、锁紧螺母、锁紧螺钉；

步骤102、将所述转子安装在所述定子内；

步骤103、将所述桨夹远离所述固定柱的一侧面安装在转子上；

步骤104、将桨叶套装在所述固定柱；

步骤105、将所述垫圈套在所述固定柱上，且使得所述垫圈、桨叶及所述固定柱为同轴心设置；

步骤106、将所述锁紧螺母螺接在所述固定柱上，以使所述锁紧螺母顶紧所述垫圈及桨叶；

步骤107、将所述锁紧螺母夹紧固定，将所述锁紧螺钉沿着与所述锁紧螺母相反的方向螺接至所述固定柱内，使得所述锁紧螺钉顶紧所述锁紧螺母，得到所述防松锁桨夹无刷电机。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的防松锁桨夹无刷电机及其制造方法，包括定子及转动设置于定子上的转子，还包括桨夹及锁紧组件，桨夹设置于转子上，桨夹远离转子的一侧面上设置有固定柱，桨夹位于固定柱的一侧面上还开设有若干第一凸纹，固定柱的外侧壁上至少部分开设有外螺纹，固定柱的轴心还开设有内螺纹，且内螺纹与外螺纹的螺旋方向相反，锁紧组件包括垫圈、锁紧螺母及锁紧螺钉，垫圈套设于固定柱上，垫圈靠近桨夹的一侧面上开设有若干第二凸纹，锁紧螺母螺接于外螺纹上，锁紧螺母用于带动垫圈靠近桨夹时，以使各第二凸纹及与第一凸纹共同夹紧桨叶，锁紧螺钉螺接于内螺纹上，锁紧螺钉用于与固定柱共同夹紧锁紧螺母。如此，通过垫圈的第二凸纹与桨夹的第一凸纹增加对桨叶的摩擦力，然后利用锁紧螺母与锁紧螺钉的相反旋紧结构使得桨叶被可靠固定，以有效避免桨叶在长时间使用后出现松动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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他相关的附图。

图1为本发明的一实施方式的防松锁桨夹无刷电机的结构示意图；

图2为图1所示的防松锁桨夹无刷电机的剖面结构示意图；

图3为图1所示的防松锁桨夹无刷电机的部分结构示意图；

图4为图1所示的防松锁桨夹无刷电机的另一角度的部分结构示意图；

图5为本发明的一实施方式的桨夹与固定柱的结构示意图；

图6为本发明的一实施方式的防松锁桨夹无刷电机的制造方法的步骤流程示意图。

附图标记说明：

1、防松锁桨夹无刷电机；20、定子；30、转子；40、固定螺钉；31、定位凸台；32、散热孔；110、桨夹；200、锁紧组件；120、固定柱；111、第一凸纹；112、定位孔；113、避位槽；121、外螺纹；122、内螺纹；210、垫圈；220、锁紧螺母；230、锁紧螺钉；211、第二凸纹；222、夹持孔。

实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。

如图1至图5所示，一种防松锁桨夹无刷电机1，包括定子20及转动设置于定子20上的转子30，还包括桨夹110及锁紧组件200，桨夹110远离转子的一侧面上设置有固定柱120，桨夹110位于固定柱120的一侧面上还开设有若干第一凸纹111，固定柱120的外侧壁上至少部分开设有外螺纹121，固定柱120的轴心还开设有内螺纹122，且内螺纹122与外螺纹121的螺旋方向相反，锁紧组件200包括垫圈210、锁紧螺母220及锁紧螺钉230，垫圈210套设于固定柱120上，垫圈210靠近桨夹110的一侧面上开设有若干第二凸纹211，锁紧螺母220螺接于外螺纹121上，锁紧螺母220用于带动垫圈210靠近桨夹110时，以使各第二凸纹211与各第一凸纹111共同夹紧桨叶50，锁紧螺钉230螺接于内螺纹122上，锁紧螺钉230用于与固定柱120共同夹紧锁紧螺母220。

需要说明的是，桨夹110的一侧面上设置有固定柱120，一实施例中，固定柱120与桨夹110为一体成型结构。桨夹110位于固定柱120的一侧面上还开设有多个第一凸纹111，一实施例中，各第一凸纹111环绕分布于固定柱120的四周。如此，各凹凸不平的第一凸纹111，使得桨夹110位于固定柱120的那一侧面呈粗糙结构。固定柱120的外侧壁上起码远离桨夹110的一端开设有外螺纹121。进一步地，在固定柱120的轴心上还开设有内螺纹122，其中内螺纹122与外螺纹121旋转方向相反的结构。例如，当外螺纹121为顺时针旋转方向的结构，则内螺纹122为逆时针旋转方向的结构。进一步地，锁紧组件200用于将桨叶稳定可靠地固定在桨夹110上。具体地，先将桨叶套在固定柱120上，然后将垫圈210套在固定柱120上，使得桨叶位于垫圈210及桨夹110之间。进一步地，在垫圈210靠近桨夹110的一侧面上开设多个第二凸纹211，使得各第二凸纹211与各第一凸纹111分别抵接桨叶的两侧。锁紧螺母220螺接在固定柱120的外螺纹121上，使得锁紧螺母220顶持垫圈210。如此，随着锁紧螺母220相对于固定柱120旋紧，使得垫圈210与桨夹110一起可靠地夹紧固定桨叶。进一步地，锁紧螺钉230螺接在固定柱120的内螺纹122上，使得锁紧螺钉230可靠顶接锁紧螺母220。

下面对上述的防松锁桨夹结构10的作用原理进行说明。由于锁紧螺母220推顶垫圈210夹紧固定桨叶后，此时锁紧螺母220相对于固定柱120为锁紧固定状态。然后将锁紧螺钉230螺接固定在固定柱120的内螺纹122内，使得锁紧螺钉230可靠顶接锁紧螺母220。由于锁紧螺钉230旋进内螺纹122时的方向与锁紧螺母220旋进外螺纹121时的方向相反。如此，当桨夹110顺时针转动时，假设锁紧螺母220相对于固定柱120顺时针转动为旋紧，因此，随着桨夹110顺时针转动，能够使得锁紧螺母220相对于固定柱120越来越紧，从而使得垫圈210与桨夹110共同地可靠夹紧固定桨叶，避免桨叶相对于桨夹110松动。而当桨夹110逆时针转动时，使得锁紧螺母220相对于固定柱120具有逆时针转动的趋势，但是，由于锁紧螺钉230与锁紧螺母220的旋紧方向相反，因此就会使得锁紧螺钉230相对于固定柱120具有逆时针转动的趋势，使得锁紧螺钉230相对于固定柱120越来越紧，使得锁紧螺钉230反过来对锁紧螺母220进行限位，以阻抗锁紧螺母220逆时针转动，进而确保桨叶继续被垫圈210及桨夹110共同地可靠夹紧固定。同理地，当锁紧螺母220相对于固定柱120逆时针转动为旋紧时，锁紧螺钉230的作用也是起到阻抗锁紧螺母220松动的作用。如此，相比于现有技术，本申请的防松锁桨夹结构10能够可靠地锁紧固定桨叶，避免桨叶在使用过程中发生松动。

一实施方式中，垫圈210的内径大于固定柱120的外径。需要说明的是，为了确保垫圈210上的第二凸纹211能够可靠地与桨叶抵接，因此，将垫圈210设置为相对于固定柱120能够沿着轴向滑动的结构，因此垫圈210的内径大于固定柱120的外径，使得垫圈210能够相对于固定柱120滑动。

一实施方式中，锁紧螺母220的外径往远离垫圈210的方向逐渐减小。

需要说明的是，由于锁紧螺母220位于桨叶的前方，为了降低锁紧螺母220的风阻，因此将锁紧螺母220设置为外径往远离垫圈210的方向逐渐减小的结构，亦即使得锁紧螺母220呈子弹头结构。

如图1及图4所示，一实施方式中，锁紧螺母220的径向上还开设有夹持孔222。

需要说明的是，夹持孔222朝向锁紧螺母220的径向设置，如此，当锁紧螺钉230需要旋紧到内螺纹122时，由于锁紧螺钉230的旋紧方向与锁紧螺母220的旋紧方向相反，随着锁紧螺钉230旋紧，锁紧螺钉230存在带动锁紧螺母220沿着相反方向转动的趋势，因此就会导致锁紧螺母220被拧松，为了防止这一问题发生，因此需要确保锁紧螺母220的位置相对固定不变，因此通过将螺丝刀等杆状物体穿过夹持孔222，然后再将锁紧螺钉230旋紧，从而避免锁紧螺母220松动。

如图1、图2、图3及图5所示，一实施方式中，转子30上设置有定位凸台31，桨夹110上远离固定柱120的一侧面上开设有定位孔112，定位凸台31适配的容置于定位孔112内。

需要说明的是，为了使得桨夹110能够快速地相对与转子30同轴心安装，因此在转子30上设置一体成型结构的定位凸台31，然后在桨夹110上开设定位孔112，以使得定位凸台31适配地插入定位孔112内。

如图1至图4所示，一实施方式中，防松锁桨夹无刷电机1还包括至少两个的固定螺钉40，各固定螺钉40分别穿设于桨夹110，且各固定螺钉40均与转子30相螺接。

需要说明的是，固定螺钉40可以根据实际需要设置为2个，或者3个等，其中各固定螺钉40相对于转子30的轴心等角分布。如此，利用各固定螺钉40，使得桨夹110可拆卸地安装在转子30上。

如图1、图3及图5所示，一实施方式中，桨夹110靠近转子30的一侧面上开设有若干避位槽113，转子30上开设有若干散热孔32，各散热孔32分别与各避位槽113相对齐。

需要说明的是，为了使得防松锁桨夹无刷电机1能够良好地散热，因此在转子30上开设多个散热孔32，由于桨夹110相对于转子30为固定结构，为了避免桨夹110挡住各散热孔32，因此在桨夹110的对应位置开设多个避位槽113，使得防松锁桨夹无刷电机1内的热量能够顺利地通过散热孔32及避位槽113溢出。

如图6示出了本申请的一实施方式中的防松锁桨夹无刷电机1的制造方法，包括如下步骤：

步骤101、获取零部件，零部件包括定子20、转子30、设置有固定柱120的桨夹110、垫圈210、锁紧螺母220、锁紧螺钉230；

其中，桨夹110靠近固定柱120的一侧面具有预制的第一凸纹111结构，在固定柱120的外侧壁上具有预制的外螺纹121，在固定柱120的轴心则具有预制的内螺纹122，其内螺纹122与外螺纹121的旋向相反，垫圈210上也具有预制的第二凸纹211。

步骤102、将转子30安装在定子20内；

其中，转子30的外周壁上安装有多个磁瓦，定子20内则安装有多个线圈，在转子30的轴向两端上分别安装一个轴承，使得两个轴承与定子20固定连接，以使得转子30与定子20转动连接，且使得各磁瓦与各线圈位于同一轴向高度。

步骤103、将桨夹110远离固定柱120的一侧面通过螺丝安装在转子30上；

步骤104、将桨叶套装在固定柱120；

步骤105、将垫圈210套在固定柱120上，且使得垫圈210、桨叶及固定柱120为同轴心设置；

其中，确保垫圈210的第二凸纹211朝向桨叶设置，使得桨夹110的第一凸纹111与垫圈210的第二凸纹211分别位于桨叶的两侧。

步骤106、将锁紧螺母220螺接在固定柱120上，以使锁紧螺母220顶紧垫圈210及桨叶；

其中，锁紧螺母220与固定柱120的外螺纹121相螺接，使得锁紧螺母220螺接固定在固定柱120上，利用锁紧螺母220将垫圈210与桨叶夹紧固定。

步骤107、将锁紧螺母220夹紧固定，将锁紧螺钉230沿着与锁紧螺母220相反的方向螺接至固定柱120内，使得锁紧螺钉230顶紧锁紧螺母220，得到防松锁桨夹无刷电机1。

其中，由于锁紧螺钉230的旋紧方向与锁紧螺母220相反，为了避免锁紧螺钉230在旋紧时间锁紧螺母220带松动，因此使用钳子等工具将锁紧螺母220固定，再将锁紧螺钉230旋进固定柱120的内螺纹122内，使得锁紧螺钉230与锁紧螺母220顶紧到位，如此，即可获得防松锁桨夹无刷电机1，使得防松锁桨夹无刷电机1在无人机上使用时，无论是否驱动转子30带动桨叶正向转动或者逆向转动，通过锁紧螺钉230与锁紧螺母220的锁合结构，且在第一凸纹111与第二凸纹211的配合作用下，能够确保桨叶不会相对于固定柱120松动，从而确保桨叶具有足够的稳定性，使用更加可靠。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。