CN106122201A - 一种多旋翼无人机机臂的连接结构 - Google Patents

一种多旋翼无人机机臂的连接结构 Download PDF

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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like

Abstract

本发明公开了一种多旋翼无人机机臂的连接结构，其包括：一对第一连接件，对称布置，其中所述第一连接件由中心轴线在同一平面内且成一定角度的第一圆弧薄壁和第二圆弧薄壁相交而成为一体，其一端沿第二圆弧薄壁的轴向方向设置有一个缩口，所述缩口能够插入一个机臂的内部，而另一个机臂能够插入由一对第一圆弧薄壁组成的内部空间；以及一对第二连接件，所述第二连接件设置为圆弧薄壁，所述一对第二连接件对称地固定在所述一对第一连接件的设置有缩口的一端外侧，从而能够将成一定角度的两个机臂连接。本发明的有益效果是，该连接结构能够满足机臂连接的强度与刚度要求，且易于安装和拆解，提高了无人机机臂的可靠性。

Description

一种多旋翼无人机机臂的连接结构
技术领域
本发明涉及一种多旋翼无人机机臂的连接结构，属于无人机技术领域。
背景技术
随着多旋翼无人机的迅速发展，无论是消费级领域，或工业级领域都有使用管材作为无人机的机臂。考虑到组合式机臂容易拆解和安装，则不可避免需要将管材进行连接，且连接处的强度和刚度需求很高，管材之间的连接就非常重要。
目前，组合管或者板管结合的无人机机臂大多使用插式耳片接头连接，插式耳片接头在无人机长时间、多架次飞行后存在较大变形或磨损，造成连接处松动，降低了整机结构的可靠性，其强度和刚度难以保证，尤其是对于大载荷无人机更是如此，甚至造成无人机灾难性摔机的严重后果。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述缺陷或不足，本发明提供了一种多旋翼无人机机臂的连接结构，其能够保证连接的强度和刚度，且易于安装和拆解。
根据本发明的一方面，提供了一种多旋翼无人机机臂的连接结构，其包括：一对第一连接件，对称布置，其中所述第一连接件由中心轴线在同一平面内且成一定角度的第一圆弧薄壁和第二圆弧薄壁相交而成为一体，其一端沿第二圆弧薄壁的轴向方向设置有一个缩口，所述缩口能够插入一个机臂的内部，而另一个机臂能够插入由一对第一圆弧薄壁组成的内部空间；以及一对第二连接件，所述第二连接件设置为圆弧薄壁，所述一对第二连接件对称地固定在所述一对第一连接件的设置有缩口的一端外侧，从而能够将成一定角度的两个机臂连接。
优选地，所述第一连接件的第一圆弧薄壁的一端向外延伸而形成有第一法兰式连接耳，所述第二连接件的两端分别向外延伸而形成有第二法兰式连接耳，所述第一法兰式连接耳和第二法兰式连接耳分别设置有多个通孔。
优选地，对称布置的所述一对第一连接件的第一法兰式连接耳之间和对称布置的所述一对第二连接件的第二法兰式连接耳之间分别形成有宽度为0.1mm～5mm的缝隙。
优选地，所述第一连接件上设置有至少3个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与一个机臂连接，至少一个贯穿孔设置在所述缩口处；所述第二连接件上设置有至少2个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与所述第一连接件连接，至少另一个贯穿孔用于与所述第一连接件的缩口处的贯穿孔及另一个机臂连接；所述两个机臂的相应位置处分别设置有贯穿孔，所述第一连接件、第二连接件以及所述两个机臂之间通过紧固件穿过所述贯穿孔而相互连接。
可选地，所述紧固件为自锁螺栓螺母组件或者销钉组件。
可选地，所述第一连接件的第一圆弧薄壁与第二圆弧薄壁之间的角度设置为10°～170°。
可选地，所述第一连接件的第一圆弧薄壁的半径与第二圆弧薄壁的半径相同或者不同。
可选地，所述机臂的横截面为圆形或者多边形。
本发明的有益效果是，该连接结构能够满足机臂连接的强度与刚度要求，且易于安装和拆解，满足飞机长时间和多架次飞行，提高了无人机机臂的可靠性。
上面描述中提到的特征和特征组合以及在下面附图的描述中提到的和/或单独显示在附图中的特征和特征组合是可用的，不仅可用在各自指定的组合中，而且也可用在其他组合或者单独的特征中，而不脱离本发明的范围。
附图说明
通过参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。其中显示：
图1为根据本发明的一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的分解视图；
图2为根据本发明一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的组装示意图；
图3为根据本发明的另一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的组装示意图。
应当理解，下述附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部件和特征。附图中各附图标记的简单说明如下：
1、2 机臂
10 第一连接件
11 第一圆弧薄壁
12 第二圆弧薄壁
12a 缩口
13 第一法兰式连接耳
20 第二连接件
21 第二法兰式连接耳
100 连接结构
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为根据本发明的一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的分解视图。如图1所示，一种多旋翼无人机机臂的连接结构100包括一对第一连接件10和一对第二连接件20，用于连接成一定角度的两个机臂1、2，机臂一般为管材，可选地，所述机臂的横截面可以为圆形或者多边形。
其中，第一连接件10由中心轴线在同一平面内且成一定角度的第一圆弧薄壁11和第二圆弧薄壁12相交而成为一体，其一端沿第二圆弧薄壁12的轴向方向设置有一个缩口12a，一对第一连接件10对称布置，一对缩口12a能够插入机臂2的内部，而机臂1能够插入由一对第一圆弧薄壁11组成的内部空间。第二连接件20设置为圆弧薄壁，一对第二连接件20围绕一对第一连接件10的设置有缩口12a的一端对称布置，从而能够将成一定角度的两个机臂连接。可选地，第一连接件10的第一圆弧薄壁11和第二圆弧薄壁12的半径可以相同，也可以不同。可选地，第一连接件10的第一圆弧薄壁11与第二圆弧薄壁12之间的角度可以设置为10°～170°，因此，连接结构100可以将两个夹角范围在10°～170°内的相同直径或者不同直径的机臂连接起来。
进一步地，如图1所示，第一连接件10的第一圆弧薄壁11的一端向外延伸而形成有第一法兰式连接耳13，第二连接件20的两端分别向外延伸而形成有第二法兰式连接耳21，第一法兰式连接耳13和第二法兰式连接耳21分别设置有多个通孔，一对第一连接件10通过穿过第一法兰式连接耳13的通孔的紧固件而相对机臂1对称布置，一对第二连接件20通过穿过第二法兰式连接耳21的通孔的紧固件而相对机臂2对称布置。通孔的数量和位置不限于图示样例，根据具体情况可以有多种变化。
图2为根据本发明一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的组装示意图。如图2所示，第一连接件10的第一圆弧薄壁11与第二圆弧薄壁12之间的角度设置为90°且二者半径相同，因此，连接结构100可以将相互垂直的两个相同直径的机臂连接起来。机臂1插入对称布置的一对第一连接件10之间，一对第一连接件10的缩口12a插入机臂2内，一对第二连接件20围绕第一连接件10设置有缩口12a的一端对称布置，从而将缩口12a与机臂2固定连接。为了避免因第一连接件10和第二连接件20的加工误差影响连接结构与机臂之间的夹持力，对称布置的一对第一连接件10的第一法兰式连接耳13之间和对称布置的一对第二连接件20的第二法兰式连接耳21之间分别形成有宽度为0.1mm～5mm的缝隙。
如图1、2所示，第一连接件10上设置有至少3个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与机臂1连接，至少一个贯穿孔设置在缩口12a处；第二连接件20上设置有至少2个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与第一连接件10连接，至少另一个贯穿孔用于与第一连接件10的缩口12a处的贯穿孔及机臂2连接。机臂1、2的相应位置处设置有贯穿孔，第一连接件10、第二连接件20以及机臂1、2之间可以通过紧固件穿过上述贯穿孔而相互连接。可选地，紧固件可以为自锁螺栓螺母组件或者销钉组件。连接结构100采用例如自锁螺栓螺母组件定位并锁紧，能够有效保证连接结构与机臂之间的夹持力，同时机臂运动过程中机臂管壁受到的剪切力作用于自锁螺栓，因此保证了机臂的弯曲强度和扭转刚度能够满足使用要求。贯穿孔的数量和位置不限于图示样例，根据具体情况可以有多种变化。
图3为根据本发明的另一实施例的多旋翼无人机机臂的连接结构的组装示意图。如图3所示，第一连接件10的第一圆弧薄壁11与第二圆弧薄壁12之间的角度设置为50°，且二者半径相同，因此，连接结构100可以将夹角为50°的两个相同直径的机臂连接起来。
当需要拆解机架时，先松开第一法兰式连接耳13和第二法兰式连接耳21处的紧固件，然后拔出贯穿机臂的自锁螺栓即可将一根机臂与该连接结构100分离。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种多旋翼无人机机臂的连接结构，其特征在于，所述连接结构包括：
一对第一连接件，对称布置，其中所述第一连接件由中心轴线在同一平面内且成一定角度的第一圆弧薄壁和第二圆弧薄壁相交而成为一体，其一端沿第二圆弧薄壁的轴向方向设置有一个缩口，所述缩口能够插入一个机臂的内部，而另一个机臂能够插入由一对第一圆弧薄壁组成的内部空间；以及
一对第二连接件，所述第二连接件设置为圆弧薄壁，所述一对第二连接件对称地固定在所述一对第一连接件的设置有缩口的一端外侧，从而能够将成一定角度的两个机臂连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第一连接件的第一圆弧薄壁的一端向外延伸而形成有第一法兰式连接耳，所述第二连接件的两端分别向外延伸而形成有第二法兰式连接耳，所述第一法兰式连接耳和第二法兰式连接耳分别设置有多个通孔。
3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，对称布置的所述一对第一连接件的第一法兰式连接耳之间和对称布置的所述一对第二连接件的第二法兰式连接耳之间分别形成有宽度为0.1mm～5mm的缝隙。
4.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，所述第一连接件上设置有至少3个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与一个机臂连接，至少一个贯穿孔设置在所述缩口处；所述第二连接件上设置有至少2个贯穿孔，其中至少一个贯穿孔用于与所述第一连接件连接，至少另一个贯穿孔用于与所述第一连接件的缩口处的贯穿孔及另一个机臂连接；所述两个机臂的相应位置处分别设置有贯穿孔，所述第一连接件、第二连接件以及所述两个机臂之间通过紧固件穿过所述贯穿孔而相互连接。
5.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于，所述紧固件为自锁螺栓螺母组件或者销钉组件。
6.根据权利要求1或5任一项所述的连接结构，其特征在于，所述第一连接件的第一圆弧薄壁与第二圆弧薄壁之间的角度设置为10°～170°。
7.根据权利要求6所述的连接结构，其特征在于，所述第一连接件的第一圆弧薄壁的半径与第二圆弧薄壁的半径相同或者不同。
8.根据权利要求7所述的连接结构，其特征在于，所述机臂的横截面为圆形或者多边形。
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