CN106965920A - 一种自锁机构及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自锁机构与无人机，主要涉及无人机技术领域。该自锁机构包括固定座、自锁组件以及连接支架，所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述固定座连接，所述固定座相对于所述连接支架转动的状态下，使得所述自锁组件可选择性地与所述连接支架卡合。本发明提供的自锁机构，其能够实现快速自锁，并使锁止状态下的结构占用空间小，提高了使用安全性和便利性。本发明还提供的无人机，其能够提高其使用时的安全性以及收纳时的便利性。

Description

一种自锁机构及无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种自锁机构与无人机。

背景技术

多旋翼无人机重量轻，但是相对体积较大，如果机臂不能折叠，在运输过程中会占用很大空间，对无人机的运输及对外场施工会产生非常不利的影响，采用折叠机构将机臂折叠，可以有效缩小无人机运输时所占用的体积，然而采用何种折叠方式及锁紧方式，会直接影响无人机的飞行安全和日常使用的便利性及维护性。

没有自锁装置的折叠机构，由于将折叠臂伸直后，还需要人为地多做一项锁紧的工作，很容易出现人为的操作失误而出现未完全锁紧或未完全夹紧的情况，这时也会对无人机的飞行带来很大的安全隐患，并且因为没有展开后的间隙调整机构的设计，所以使用时间长了展开后会产生间隙的问题，因此这样的设计安全性低，使用不便，且无法满足有效缩小体积的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自锁机构，其能够实现快速自锁，并使锁止状态下的结构占用空间小，提高了使用安全性和便利性。

本发明的另一目的在于提供一种无人机，其能够提高其使用时的安全性以及收纳时的便利性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种自锁机构，包括固定座、自锁组件以及连接支架，所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述固定座连接，所述固定座相对于所述连接支架转动的状态下，使得所述自锁组件可选择性地与所述连接支架卡合。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述自锁组件包括锁扣，所述锁扣设置有锁止部，所述连接支架设置有锁止槽，所述固定座相对于所述连接支架转动，使得所述锁止部卡合于所述锁止槽内。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述自锁组件还包括锁轨，所述锁扣开设有容置槽，所述锁轨设置于所述容置槽内，所述锁扣可相对于所述锁轨滑动。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述锁扣包括锁扣本体与解锁臂，所述锁扣本体与所述解锁臂固定连接，所述锁止部设置于所述锁扣本体靠近所述解锁臂的一端，所述容置槽设置于所述锁扣本体上。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述自锁机构还包括折叠组件，所述折叠组件分别与所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述折叠组件连接，所述自锁组件与所述连接支架扣合的状态下，所述折叠组件容置于所述连接支架内。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述折叠组件包括第一折叠臂与第二折叠臂，所述第一折叠臂与所述固定座铰接，所述第二折叠臂与所述连接支架铰接，所述第一折叠臂远离所述固定座的一端与所述第二折叠臂远离所述连接支架的一端铰接，所述自锁组件与所述第一折叠臂连接。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述第一折叠臂具有第一面与第二面，所述第一面与所述第二面相对设置，所述第二折叠臂具有第三面与第四面，所述第三面与所述第四面相对设置，所述自锁组件设置于所述第一面上，所述连接支架内设置有容置腔，所述第二折叠臂容置于所述容置腔内的状态下，所述第二面与所述第三面相互贴合。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述容置腔内设置有限位凸块，在所述第四面与所述限位凸块相互贴合的状态下，所述第三面与所述第二面相互贴合。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，所述第一折叠臂上开设有调节孔与连接孔，所述第一折叠臂通过所述连接孔与所述第二折叠臂铰接，所述调节孔的轴线与所述连接孔的轴线相互垂直设置。

一种无人机，包括上述的自锁机构，该自锁机构包括固定座、自锁组件以及连接支架，所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述固定座连接，所述固定座相对于所述连接支架转动的状态下，使得所述自锁组件可选择性地与所述连接支架卡合。

本发明实施例的有益效果是：本发明提供的一种自锁机构，包括固定座、自锁组件以及连接支架，固定座相对于连接支架转动的状态下，自锁组件可选择性地与连接支架卡合，从而实现快速自锁，并使锁止状态下的结构占用空间小，提高了使用安全性和便利性。同时本发明还提供一种无人机，其能够提高其使用时的安全性以及收纳时的便利性。

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为本发明第一实施例提供的自锁机构的爆炸结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的锁扣的立体结构示意图

图3为本发明第一实施例提供的锁轨的立体结构示意图。

图4为本发明第一实施例提供的第一折叠臂的立体结构示意图。

图5为本发明第一实施例提供的第二折叠臂的立体结构示意图。

图6为本发明第一实施例提供的第四支架的立体结构示意图。

图7为本发明第一实施例提供的固定座的立体结构示意图。

图8为本发明第一实施例提供的自锁机构在锁止过程中的第一状态示意图。

图9为图8中锁止过程中锁止部的受力分解图。

图10为本发明第一实施例提供的自锁机构在锁止完成的第二状态示意图。

图11为本发明第一实施例提供的自锁机构在折叠完成的状态示意图。

图标：100-自锁机构；110-固定座；111-容置孔；113-调节缝；115-夹紧螺栓孔；120-第一转轴；130-自锁组件；131-锁扣；133-锁轨；1311-锁扣本体；1313-解锁臂；1315-锁止部；1317-定位螺丝孔；1319-容置槽；1331-紧固孔；1333-凸肩；1335-解锁孔；140-第二转轴；150-折叠组件；151-第一折叠臂；153-第二折叠臂；1511-第一面；1513-第二面；1515-紧固螺纹孔；1516-第一连接孔；1517-连接孔；1518-第二连接孔；1519-调节孔；1531-第三面；1533-第四面；160-第三转轴；170-连接支架；171-第一支架；173-第二支架；175-第三支架；177-第四支架；1711-限位凸块；1731-限位凸起；1771-锁槽臂；1773-滑动曲面；180-第四转轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”、“具有”、“开设”应做更广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

图1为本发明第一实施例提供的自锁机构100的爆炸结构示意图。自锁机构100主要应用于无人机中，用于实现使用过程中的快速自锁，本发明提供的自锁组件130，在实现快速自锁的同时，还使锁止状态下的结构占用空间小，提高了使用安全性和便利性。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的自锁机构100包括固定座110、自锁组件130、连接支架170以及折叠组件150，固定座110通过第一转轴120与连接支架170铰接，折叠组件150通过第二转轴140与固定座110铰接，连接支架170通过第三转轴160与折叠组件150铰接，自锁组件130与折叠组件150连接，自锁组件130与连接支架170卡合的状态下，折叠组件150容置于连接支架170内。

需要说明的是，本发明的其他实施例中，自锁机构100可以仅包括固定座110、自锁组件130以及连接支架170，自锁组件130与固定座110连接，在固定座110相对于连接支架170转动的状态下，使得自锁组件130可选择性地与连接支架170卡合。

本实施例中，自锁组件130包括锁扣131和锁轨133，锁轨133与折叠组件150固定连接，锁扣131与锁轨133连接，锁扣131可相对于锁轨133滑动，以使锁扣131与连接支架170卡合。

请参阅图2，本实施例中，锁扣131大致呈三角体结构，包括锁扣本体1311和解锁臂1313，锁扣本体1311与解锁臂1313相互垂直并固定连接。

锁扣本体1311靠近解锁臂1313的一端设置有锁止部1315，固定座110以第一转轴120为中心相对于连接支架170并向着连接支架170的方向转动，锁止部1315与连接支架170卡合，锁止部1315上开设有定位螺丝孔1317，锁扣本体1311的中间位置开设有容置槽1319，用于容置锁轨133。

作为优选，本实施例中，锁止部1315为两个锁止肩，两个锁止肩均设置于锁扣本体1311的一端；定位螺丝孔1317设置于两个锁止肩的中间。

需要说明的是，本实施例中，锁扣本体1311与解锁臂1313相互垂直连接，但是在本发明的其他实施例中，对于锁扣本体1311与解锁臂1313之间的角度关系不做任何限定。

请参阅图3，本实施例中，锁轨133的一侧开设有紧固孔1331，作为优选，为两个，两个紧固孔1331用于将锁轨133与折叠组件150固定连接，锁轨133的另一侧凸设有凸肩1333，凸肩1333容置于容置槽1319内，使将锁扣131与锁轨133连接，容置槽1319可相对于凸肩1333滑动；可以理解锁扣131可相对于锁轨133相对滑动，从而实现锁扣131选择性地与连接支架170卡合；凸肩1333上开设有解锁孔1335，解锁孔1335的轴线与紧固孔1331的轴线相互垂直设置，解锁孔1335与定位螺丝孔1317相互对应设置，解锁孔1335内设置有弹性件(图未示)，利用弹性件的弹性恢复力，可以使锁轨133和锁扣131实现往返滑动过程。

请继续参阅图1，本实施例中，折叠组件150包括第一折叠臂151与第二折叠臂153，第一折叠臂151通过第二转轴140与固定座110铰接，第二折叠臂153通过第三转轴160与连接支架170铰接，第一折叠臂151远离固定座110的一端通过第四转轴180与第二折叠臂153远离连接支架170的一端铰接，锁轨133与第一折叠臂151固定连接。

请参阅图4，第一折叠臂151具有第一面1511与第二面1513，第一面1511与第二面1513相对设置，第一折叠臂151上开设有紧固螺纹孔1515，紧固螺纹孔1515将第一面1511与第二面1513穿通，优选地，紧固螺纹孔1515为两个，两个紧固螺纹孔1515与锁轨133上紧固孔1331一一对应设置，用于将锁轨133固定与第一折叠臂151上。

第一折叠臂151上开设有连接孔1517和调节孔1519，连接孔1517为两个，分别为第一连接孔1516与第二连接孔1518，第二转轴140穿设于第一连接孔1516，并将第一折叠臂151与固定座110铰接，第四转轴180穿设于第二连接孔1518，并将第一折叠臂151与第二折叠臂153铰接，作为优选，第一连接孔1516为圆形通孔，第二连接孔1518为腰形通孔，且第一连接孔1516与第二连接孔1518的轴线平行设置；调节孔1519开设于第一折叠臂151的一端，调节孔1519的轴线与连接孔1517的轴线垂直设置，调节孔1519用于调节第二转轴140与第四转轴180的距离。

请参阅图5，本实施例中，第二折叠臂153具有第三面1531与第四面1533，第三面1531与第四面1533相对设置，自锁组件130与连接支架170卡合的状态下，第一折叠臂151的第二面1513与第二折叠臂153的第三面1531相互贴合。

请继续参阅图1，连接支架170大致为矩形结构，包括第一支架171、第二支架173、第三支架175以及第四支架177，第一支架171的一端与第二支架173的一端连接，第二支架173远离第一支架171的一端与第三支架175连接，第三支架175远离第二支架173的一端与第四支架177连接，第四支架177远离第三支架175的一端与第一支架171远离第二支架173的一端连接，第一支架171与第三支架175之间形成容置腔(图未标)，当自锁组件130与连接支架170卡合的状态下，第二折叠臂153容置于容置腔内，且第一折叠臂151的第二面1513与第二折叠臂153的第三面1531相互贴合。

本实施例中，第一支架171与第三支架175为相同结构，大致为长方体结构，且第一支架171与第三支架175对称设置，第一支架171与第三支架175上均设置有限位凸块1711，两个限位凸块1711也相对设置，自锁组件130与连接支架170卡合的状态下，第二折叠臂153容置于容置腔内，第一折叠臂151的第二面1513与第二折叠臂153的第三面1531相互贴合，第四面1533与限位凸块1711也相互贴合，限位凸块1711用于限制第二折叠臂153与连接支架170之间的旋转角度。

本实施例中，第二支架173大致为长方体结构，第二支架173靠近固定座110的一侧凸设有限位凸起1731，限位凸起1731用于限制自锁组件130与连接支架170卡合的状态下，第二折叠臂153容置于容置腔内时，固定座110与连接支架170的旋转角度。

请参阅图6，第四支架177大致为长方体结构，第四支架177远离第一支架171的一端设置有锁槽臂1771，锁槽臂1771用于卡接锁止部1315，用于将自锁机构100上锁。

作为优选，本实施例中，锁槽臂1771上具有滑动曲面1773，滑动曲面1773与锁止部1315选择性地相互抵持，有利于在上锁与解锁的过程中分别为锁扣131提供上锁和解锁方向上的力，提供了自锁机构100的便利性。

请参阅图7，本实施例中，固定座110大致为中空的筒状结构，固定座110上开设有容置孔111，容置孔111用于容置外接件；固定座110的底部开设有调节缝113，调节缝113用于调节容置孔111的大小，调节缝113上凸设有夹紧螺栓孔115，夹紧螺栓孔115用于紧固外接件与固定座110，利用调节缝113与夹紧螺栓孔115来安装外接件与固定座110，有利于提高效率和安装安全性。

本实施例提供的自锁机构100的工作原理是：自锁机构100分别有折叠以及锁止的两个工作步骤，其中自锁机构100从折叠状态到锁止状态的过程：固定座110以第一转轴120为中心相对于连接支架170并向连接支架170方向转动，并带动第一折叠臂151以第二转轴140为中心转动，同样带动第二折叠臂153以第四转轴180为中心转动，设定第二折叠臂153与第一支架171的夹角为折叠偏角，折叠偏角达到9.2度时(请参考图8)，锁扣131的锁止部1315开始与第四支架177的滑动曲面1773接触并相互抵持，此时锁扣131和第四支架177的接触点即为锁扣131和第四支架177的相互作用力施加点(请参考图9)，对于锁扣131而言，受到的主受力Z分解为将锁扣131沿第一折叠臂151的方向并远离第四支架177的分解力Y，锁扣131内的弹性件始终向锁扣131施加向着第四支架177方向的力，因此锁扣131中的锁止部1315开始与第四支架177的滑动曲面1773紧紧地贴合在一起，随着第一折叠臂151的转动，折叠偏角进一步减小，锁扣131的锁止部1315最终与第四支架177的锁槽臂1771卡合，第二折叠臂153的第四面1533与第一支架171和第三支架175的限位凸块1711贴合接触，第一折叠臂151的第二面1513与第二折叠臂153的第三面1531相互贴合，同时将固定座110牢牢的和第二支架173的前端限位凸起1731贴合在一起，从而完成自锁机构100的锁止(请参考图10)，若固定座110未能与第二支架173的限位凸起1731贴合时，说明具有存在间隙，此时就可以通过调节孔1519用于调节使第二转轴140与第四转轴180的轴间的距离从而消除间隙，达到完全贴合；

从锁止状态到折叠状态的过程中，与上述锁止过程相逆：仅需在锁扣131的解锁臂1313上施加远离第四支架177的方向的力，直到锁扣131的锁止部1315和第四支架177的锁槽臂1771完全分离，此时就可以顺利的将第一折叠臂151旋转至折叠状态，并进而将固定座110旋转至折叠状态，完成自锁机构100的折叠(请参考图11)。

本实施例提供的自锁机构100，采用第一折叠臂151与第二折叠臂153叠加折叠的设计，使得锁止后的结构占用空间非常小，同时折叠后的折叠偏角又可以达到很大的角度；第一折叠臂151上的两个铰接点的间距为可调节的，使得可以将锁止后的间隙完全消除，提高整体结构强度；不仅能实现锁扣131快速自锁，提高了使用安全性和便利性。

综上所述，本发明提供的无人机包括上述自锁机构100，其能够提高其使用时的安全性以及收纳时的便利性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自锁机构，其特征在于，包括固定座、自锁组件以及连接支架，所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述固定座连接，所述固定座相对于所述连接支架转动的状态下，使得所述自锁组件可选择性地与所述连接支架卡合。

2.如权利要求1所述的自锁机构，其特征在于，所述自锁组件包括锁扣，所述锁扣设置有锁止部，所述连接支架设置有锁止槽，所述固定座相对于所述连接支架转动，使得所述锁止部卡合于所述锁止槽内。

3.如权利要求2所述的自锁机构，其特征在于，所述自锁组件还包括锁轨，所述锁扣开设有容置槽，所述锁轨设置于所述容置槽内，所述锁扣可相对于所述锁轨滑动。

4.如权利要求3所述的自锁机构，其特征在于，所述锁扣包括锁扣本体与解锁臂，所述锁扣本体与所述解锁臂固定连接，所述锁止部设置于所述锁扣本体靠近所述解锁臂的一端，所述容置槽设置于所述锁扣本体上。

5.如权利要求1-4任一项所述的自锁机构，其特征在于，所述自锁机构还包括折叠组件，所述折叠组件分别与所述固定座与所述连接支架铰接，所述自锁组件与所述折叠组件连接，所述自锁组件与所述连接支架卡合的状态下，所述折叠组件容置于所述连接支架内。

6.如权利要求5所述的自锁机构，其特征在于，所述折叠组件包括第一折叠臂与第二折叠臂，所述第一折叠臂与所述固定座铰接，所述第二折叠臂与所述连接支架铰接，所述第一折叠臂远离所述固定座的一端与所述第二折叠臂远离所述连接支架的一端铰接，所述自锁组件与所述第一折叠臂连接。

7.如权利要求6所述的自锁机构，其特征在于，所述第一折叠臂具有第一面与第二面，所述第一面与所述第二面相对设置，所述第二折叠臂具有第三面与第四面，所述第三面与所述第四面相对设置，所述自锁组件设置于所述第一面上，所述连接支架内设置有容置腔，所述第二折叠臂容置于所述容置腔内的状态下，所述第二面与所述第三面相互贴合。

8.如权利要求7所述的自锁机构，其特征在于，所述容置腔内设置有限位凸块，在所述第四面与所述限位凸块相互贴合的状态下，所述第三面与所述第二面相互贴合。

9.如权利要求6所述的自锁机构，其特征在于，所述第一折叠臂上开设有调节孔与连接孔，所述第一折叠臂通过所述连接孔与所述第二折叠臂铰接，所述调节孔的轴线与所述连接孔的轴线相互垂直设置。

10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的自锁机构。