CN103693188A - 无人机机翼折叠展开机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机机翼折叠展开机构，主要包括机身加强框、机翼转轴、转轴驱动部件、上机翼、下机翼、同轴反向旋转机构。当无人机被发射后，固定筒打开，在扭簧的作用下，通过同轴反向旋转机构实现下机翼与上机翼的同轴反向等角度运动。本发明整体结构简单、机构小巧，运用齿轮传动，传动效率高，摩擦力小。两片机翼共用转轴，有效缩小了机翼的占用空间，便于运输与发射，进而提高了系统作战的能力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是无人机机翼折叠展开机构。
背景技术
无人机是现代战争中一种高效能、低风险的高技术武器装备。箱式发射将储存、运输和发射等功能系统地接合在一起，是实现对其平时运输的机动性、可操作性和可维护性等要求的最佳方式。对于大展弦比无人机，设计机翼折叠/展开方案，来解决发射箱尺寸与机翼展长之间的矛盾，在折叠翼的设计过程中，不但要保证机翼能按要求打开，并且在机翼打开到指定位置时要有相对应的锁定装置，确定机构的展开到位。
常用的执行机构有直连式，联动滑块式与齿轮-齿条式。
（a）直连式。如图1所示，作动筒通过A点铰链与机身连接，机翼通过B点铰链与活塞杆相连，旋转折叠于机身背部。工作时，驱动活塞杆沿滑道移动，并带动B点推动机翼绕转轴展开。
（b）联动滑块式。如图2所示，两片机翼对称折叠于机身两侧。工作时活塞杆推动联动滑块，滑块通过C、D两点铰链连接推动两片机翼绕转轴展开。
（c）齿轮-齿条式。如图3所示，展开过程与联动滑块式相似，活塞与机翼的传动机构采用齿轮-齿条组。
以上三种折叠展开机构要求机翼转轴相互独立，对于弦长较大的机翼，折叠之后机翼整体宽度超过机身，不利于整体结构的储存和携带。并且均使用作动筒作为驱动，作动筒虽然具有稳定、可靠等特点，但质量较大，不适合应用于小型无人机的结构之中。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种具有同轴反向旋转机构的无人机机翼折叠展开机构，该折叠展开机构两片机翼同轴，有效缩小机翼的占用空间，便于运输与发射，传动机构小巧，减轻了整个结构的重量。
本发明公开的一种无人机机翼折叠展开机构，包括机身加强框，机翼转轴穿过所述机身加强框上横梁与第一转轴接头固连，第一转轴接头与机身加强框之间设置有转轴驱动部件，在机翼转轴的另一端设置有与机翼转轴固连的上机翼以及套装在机翼转轴上可相对转动的下机翼，机翼转轴上还设置有使下机翼与上机翼同轴反向且等角度旋转的同轴反向旋转机构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述同轴反向旋转机构包括机翼转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及第三锥齿轮，第一锥齿轮套装在机翼转轴上并与下机翼固连，第三锥齿轮固定套装在机翼转轴上，第一锥齿轮和第三锥齿轮同时与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮又与第二转轴接头铰接，第二转轴接头固定在机身加强框上。
作为上述技术方案的再进一步改进，所述第一锥齿轮和第三锥齿轮大小相同。
作为上述技术方案的另一种改进，所述第一锥齿轮和机翼转轴之间还安装有承磨件。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述承磨件与第一锥齿轮为过盈配合，与机翼转轴为间隙配合
作为上述技术方案的更进一步改进，所述承磨件为衬套。下机翼通过衬套与转轴旋转接合，两者之间具有转动自由度。
作为上述技术方案的另一种改进，所述转轴驱动部件为扭簧，当机翼处于折叠状态时，扭簧被动受扭。
作为上述技术方案的另一种改进，有弹簧锁固定在所述机身加强框上，并与第一转轴接头相连接。
本发明公开的一种无人机机翼折叠展开机构具有以下有益效果：1、相比与传统的折叠展开机构，本发明整体结构简单、机构小巧，运用齿轮传动，传动效率高，摩擦力小。2、相比于传统的折叠展开机构，本发明两片机翼共用转轴，机翼折叠状态下减小机翼占用空间，不存在由于机翼弦长过大而使机翼在折叠的状态下整体宽度超出机身范围，导致储存箱尺寸加大的情况。机翼占用空间小，便于运输与发射，进而提高了系统作战的能力3、本发明机构可改动性强，扭簧驱动可被燃气作动筒或电机替代，运用液压作动筒，可实现对前掠角的角度控制。4、传统的折叠展开机构缺少锁定机构，利用作动筒来实现机翼位置的锁定，大大增加了整个机构的重量。本发明通过弹簧锁实现机翼位置固定，更加适合无人机机翼或火箭弹翼的展开锁定。
附图说明
图1为传统的直连式展开机构示意图；
图2为传统的联动滑块式展开机构示意图；
图3为传统的齿轮-齿条式展开机构示意图；
图4为折叠展开机构立体示意图；
图5为折叠展开机构正面结构图；
图6为折叠展开机构左视图；
图7为折叠展开机构A-A面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
如图4、图5、图6和图7所示，一种无人机机翼折叠展开机构，包括机身加强框9，机翼转轴2穿过所述机身加强框9上横梁与第一转轴接头8固连。第一转轴接头8与机身加强框（9）之间设置有扭簧12。在机翼转轴2的另一端设置有与机翼转轴2固连的上机翼1以及套装在机翼转轴2上可相对转动的下机翼3。有第一锥齿轮4套装在机翼转轴2上并与下机翼3固连，第一锥齿轮4和机翼转轴2之间还安装有衬套11，衬套11与第一锥齿轮4为过盈配合，与机翼转轴2为间隙配合。与第一锥齿轮4大小相同的第三锥齿轮6套装固定在机翼转轴2上，第一锥齿轮4和第三锥齿轮6同时与第二锥齿轮5啮合，所述第二锥齿轮5又与第二转轴接头7铰接，第二转轴接头7固定在机身加强框9上。
还有弹簧锁10固定在所述机身加强框9上，并与第一转轴接头8相连接。
该无人机机翼折叠展开机构工作原理如下：
无人机未发射前，机翼处于折叠状态，此时扭簧12受扭，机翼转轴2所受扭矩被无人机固定筒抵消。当无人机被发射后，固定筒打开，在扭簧12的作用下，第一转轴接头8带动机翼转轴2转动，由于固连作用，机翼转轴2带动上机翼1与第三锥齿轮6同时转动。第三锥齿轮6、第二锥齿轮5、第一锥齿轮4通过啮合传动，实现第一锥齿轮4与第三锥齿轮6的同轴反向运动。第一锥齿轮4与下机翼3固连，所以在第一锥齿轮4带动下机翼3同时转动，实现下机翼3与上机翼1的同轴反向运动。
由于第三锥齿轮6与第一锥齿轮4大小相同，故两者与第二锥齿轮5的传动比相同，实现下机翼3与上机翼1等角度反向旋转。
当机翼旋转到预定角度时，第一转轴接头8触动弹簧锁10，由于惯性力的作用给弹簧锁10一个沿轴向的力，使弹簧压缩，第一转轴接头8的连杆通过弹簧锁10的一端，由于轴向力的消失，弹簧回复原位，而第一转轴接头8的连杆回收受到阻挡，锁定在此位置，自由度为0。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：包括机身加强框（9），机翼转轴（2）穿过所述机身加强框（9）上横梁与第一转轴接头（8）固连，第一转轴接头（8）与机身加强框（9）之间设置有转轴驱动部件，在机翼转轴（2）的顶端设置有与机翼转轴（2）固连的上机翼（1），以及套装在机翼转轴（2）上可相对机翼转轴（2）转动的下机翼（3），机翼转轴（2）上还设置有使下机翼（3）与上机翼同轴（2）反向且等角度旋转的同轴反向旋转机构。
2.根据权利要求1所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述同轴反向旋转机构包括第一锥齿轮（4）、第二锥齿轮（5）以及第三锥齿轮（6），第一锥齿轮（4）套装在机翼转轴（2）上并与下机翼（3）固连，第三锥齿轮（6）固定套装在机翼转轴（2）上，第一锥齿轮（4）和第三锥齿轮（6）同时与第二锥齿轮（5）啮合，所述第二锥齿轮（5）又与第二转轴接头（7）铰接，第二转轴接头（7）固定在机身加强框（9）上。
3.根据权利要求2所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述第一锥齿轮（4）和第三锥齿轮（6）大小相同。
4.根据权利要求2所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述第一锥齿轮（4）和机翼转轴（2）之间还安装有承磨件。
5.根据权利要求3所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述承磨件与第一锥齿轮（4）为过盈配合，与机翼转轴（2）为间隙配合
根据权利要求4所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述承磨件为衬套（11）。
6.根据权利要求1所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：所述转轴驱动部件为扭簧（12）。
7.根据权利要求1至7任意一项权利要求所述的无人机机翼折叠展开机构，其特征在于：有弹簧锁（10）固定在所述机身加强框（9）上，并与第一转轴接头（8）相连接。
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Application publication date: 20140402 |