旋翼锁定机构
技术领域
本发明属于飞行器领域,具体涉及旋翼锁定机构。
背景技术
现已出现了一种能量使用效率较高的垂直起降固定翼无人机解决方案,通过旋翼收放控制机构控制旋翼展开和收起,旋翼展开时,旋翼在固定翼机身的两侧并提供垂直起降的动力,由于这些旋翼上专用于低速,可以严格按照低速动力的要求进行优化设计,当飞机进入固定翼飞行状态时,该旋翼收放控制机构将旋翼收入机身内部,减少固定翼飞行过程中的空气阻力,提高了固定翼飞机过程中的能量使用效率。
要实现旋翼的收放,需要考虑如何实现旋翼的定位锁定,从而避免旋转的旋翼与机身之间的干涉与碰撞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋翼锁定机构,本发明可以实现旋翼的定位锁定,以方便旋翼在旋转过程中快速、准确的收纳。
其技术方案如下:
旋翼锁定机构,包括支架、旋转驱动机构、锁定驱动机构、锁定传动机构及旋翼,旋翼安装于旋转驱动机构上,旋转驱动机构及锁定驱动机构安装于支架上,在旋转驱动机构上设有定位部,锁定传动机构与锁定驱动机构连接并在锁定驱动机构的作用下具有锁定位及脱离位;在锁定位时,锁定传动机构与所述定位部配合,在脱离位时,锁定传动机构脱离于所述定位部。
进一步的,所述旋转驱动机构具有周向外壁,所述定位部设于该周向外壁上。
进一步的,所述旋转驱动机构包括驱动主体及锁定环,驱动主体包括固定部及旋转部,驱动主体通过其固定部安装于所述支架上,锁定环设置于驱动主体的旋转部上,且驱动主体相对于锁定环具有旋转轴心,在锁定环与驱动主体之间设有周向缓冲元件。
进一步的,所述驱动主体包括电机及罩体,电机的安装部形成所述固定部,罩体上沿周向方向设有散热口及导向筋。
进一步的,所述锁定环与驱动主体之间具有周向设置的相配合的导向部,锁定环与驱动主体之间通过导向部滑动配合,在所述锁定环上设有第一限位部,在所述驱动主体上设有第二限位部,所述周向缓冲元件为沿所述锁定环周向方向设置的弹簧,周向缓冲元件位于第一限位部与第二限位部之间。
进一步的,所述锁定环周向方向设有至少两个周向导向凸起,在所述驱动主体周向方向设置有至少两个卡脚,卡脚上设有周向导槽,所述导向部为周向导槽、周向导向凸起,前述卡脚形成所述第二限位部。
进一步的,所述卡脚的两侧均设有所述周向缓冲元件。
进一步的,所述定位部为两个,设于所述锁定环的周向外壁上,两个定位部的连线穿过所述旋转驱动机构的轴心。
进一步的,所述锁定传动机构包括第一传动机构、第二传动机构及弹性件,第一传动机构与所述锁定驱动机构的输出轴活动连接,弹性件设于第一传动机构与第二传动机构之间,第二传动机构上设有锁定部,该锁定部与所述定位部配合。
进一步的,所述第一传动机构包括摆臂、连杆、旋转件,旋转件具有第一压臂,所述第二传动机构具有第二压臂,所述锁定驱动机构的输出轴与摆臂连接,摆臂与连杆的第一端铰接,连杆的第二端与旋转件铰接,旋转件、第二传动机构通过安装转轴活动安装于所述支架上,所述弹性件设于第一压臂与第二压臂之间。
需要说明的是:
前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于对名称的区分。
下面对本发明的优点或原理进行说明:
1、旋翼安装于旋转驱动机构上,在垂直升降状态下,可以通过该旋转驱动机构驱动旋翼旋转,若旋翼需要进行收纳,则锁定驱动机构启动,并进而带动锁定传动机构进入锁定位,使锁定传动机构卡于旋转驱动机构的定位部上,而达到锁定旋翼的目的;若旋翼需要旋转,则锁定驱动机构再次启动,并进而带动锁定传动机构进入脱离位,使锁定传动机构相对于旋转驱动机构的定位部脱离,此时旋翼可以自由旋转。
2、所述旋转驱动机构具有周向外壁,所述定位部设于该周向外壁上,在旋转驱动机构周向旋转时,可以方便的按设定位置进行定位。
3、驱动主体相对于锁定环具有旋转轴心,即所述旋转驱动机构的两个部分:驱动主体、锁定环之间可以沿周向方向进行旋转,并在在锁定环与驱动主体之间设有周向缓冲元件,该结构具有的好处非常明显,可以减轻所述旋转驱动机构在锁定时的冲击力,起到缓冲、减振的效果,可以有效的提高旋翼锁定机构的使用寿命。
4、锁定环与驱动主体之间的导向部起到周向方向的导向作用,保证两者周向旋转时的可靠位移,周向设置的弹簧通过第一限位部、第二限位部进行限位,即能保证在冲击时两者之间产生相对位移,又能确保两者之间的相对位移在可控范围。
5、在所述驱动主体周向方向设置有至少两个卡脚,通过该至少两个卡脚的弹性变形可以方便的将驱动主体与锁定环进行连接,周向导槽与导向凸起一方面起到周向方向的导向作用,另一方面也起到驱动主体与锁定环之间的连接作用,安装方便。
6、所述卡脚的两侧均设有所述周向缓冲元件,可以从两个方向对旋翼周向方向的冲击进行缓冲、减振。
7、对于通常的旋翼而言,一般具有两个翅片,两个翅片之间成180度,所述定位部为两个,两个定位部的连线穿过所述旋转驱动机构的轴心;所以,两个定位部的连线穿过所述旋转驱动机构的轴心,可以分别从两个不同侧进行锁定限位,且能保证从两侧锁定时均具有相同的效果,并能减少锁定所需时间。
8、在进行锁定时,锁定驱动机构带动第一传动机构运动,而第一传动机构与第二传动机构之间设置有弹性件,在进行锁定时,由于锁定部与定位部之间的位置并没有对准,此时通过弹性件将第二传动机构的锁定部压在锁定环的侧壁,当锁定部与定位部对准时,在该弹性件的作用下,锁定部卡入定位部内达到锁定的目的。
附图说明
图1是本发明实施例所述的旋翼锁定机构所适用的无人机的整体结构图;
图2是本发明实施例所述的旋翼锁定机构带有外罩的结构图;
图3是本发明实施例所述的旋翼锁定机构去除外罩的结构图;
图4是图3的拆解图;
图5是旋转驱动机构的剖视图;
图6是锁定传动机构的结构图;
附图标记说明:
10、支架,20、旋转驱动机构,21、锁定环,211、第一限位部,212、周向导向凸起,213、定位部,22、驱动主体,221、电机,2211、固定部,222、罩体,2221、散热口,2222、导向筋,223、卡脚,2231、周向导槽,23、周向缓冲元件,30、锁定驱动机构,40、旋翼,50、锁定传动机构,51、第二传动机构,511、锁定部,512、第二压臂,52、弹性件,53、摆臂,54、连杆,55、旋转件,551、第一压臂,56、安装转轴。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
如图2至图6所示,旋翼锁定机构,包括支架10、旋转驱动机构20、锁定驱动机构30、锁定传动机构50及旋翼40,旋翼40安装于旋转驱动机构20上,旋转驱动机构20及锁定驱动机构30安装于支架10上,在旋转驱动机构20上设有定位部213,锁定传动机构50与锁定驱动机构30连接并在锁定驱动机构30的作用下具有锁定位及脱离位;在锁定位时,锁定传动机构50与所述定位部213配合,在脱离位时,锁定传动机构50脱离于所述定位部213。
其中,所述旋转驱动机构20具有周向外壁,所述定位部213设于该周向外壁上。所述旋转驱动机构20包括驱动主体22及锁定环21,驱动主体22包括固定部2211及旋转部,其旋转部包括电机221及罩体222,驱动主体22通过其固定部2211安装于所述支架10上,锁定环21设置于驱动主体22的旋转部上,且驱动主体22相对于锁定环21具有旋转轴心,在锁定环21与驱动主体22之间设有周向缓冲元件23。电机221的安装部形成所述固定部2211,罩体222上沿周向方向设有散热口2221及导向筋2222,导向筋2222可以对风起到引导作用,使风通过散热口2221进入驱动主体22而达到散热效果。
所述锁定环21与驱动主体22之间具有周向设置的相配合的导向部,锁定环21与驱动主体22之间通过导向部滑动配合,在所述锁定环21上设有第一限位部211,在所述驱动主体22上设有第二限位部,所述周向缓冲元件23为沿所述锁定环21周向方向设置的弹簧,周向缓冲元件23位于第一限位部211与第二限位部之间。所述锁定环21周向方向设有四个周向导向凸起212,在所述驱动主体22周向方向设置有至少两个卡脚223,卡脚223上设有周向导槽2231,所述导向部为周向导槽2231、周向导向凸起212,前述卡脚223形成所述第二限位部。
所述卡脚223的两侧均设有所述周向缓冲元件23。
所述定位部213为两个,设于所述锁定环21的周向外壁上,两个定位部213的连线穿过所述旋转驱动机构20的轴心。
所述锁定传动机构包括第一传动机构、第二传动机构51及弹性件52,第一传动机构与所述锁定驱动机构30的输出轴活动连接,弹性件52设于第一传动机构与第二传动机构51之间,第二传动机构51上设有锁定部511,该锁定部511与所述定位部213配合。具体而言,所述第一传动机构包括摆臂53、连杆54、旋转件55,旋转件55具有第一压臂551,所述第二传动机构51具有第二压臂512,所述锁定驱动机构30的输出轴与摆臂53连接,摆臂53与连杆54的第一端铰接,连杆54的第二端与旋转件55铰接,旋转件55、第二传动机构51通过安装转轴56活动安装于所述支架10上,所述弹性件52设于第一压臂551与第二压臂512之间。
本实施例具有如下优点:
1、本实施例所述旋翼锁定机构适用于图1所示的无人机结构中,在旋翼40进行收纳时,可以快速、准确的将旋翼40按设定的位置收纳于无人机的收纳腔60中,具体如下:旋翼40安装于旋转驱动机构20上,在垂直升降状态下,可以通过该旋转驱动机构20驱动旋翼40旋转,若旋翼40需要进行收纳,则锁定驱动机构30启动,并进而带动锁定传动机构50进入锁定位,使锁定传动机构50卡于旋转驱动机构20的定位部213上,而达到锁定旋翼40的目的;若旋翼40需要旋转,则锁定驱动机构30再次启动,并进而带动锁定传动机构50进入脱离位,使锁定传动机构50相对于旋转驱动机构20的定位部213脱离,此时旋翼40可以自由旋转。
2、所述旋转驱动机构20具有周向外壁,所述定位部213设于该周向外壁上,在旋转驱动机构20周向旋转时,可以方便的按设定位置进行定位。
3、驱动主体22相对于锁定环21具有旋转轴心,即所述旋转驱动机构20的两个部分:驱动主体22、锁定环21之间可以沿周向方向进行旋转,并在在锁定环21与驱动主体22之间设有周向缓冲元件23,该结构具有的好处非常明显,可以减轻所述旋转驱动机构20在锁定时的冲击力,起到缓冲、减振的效果,可以有效的提高旋翼锁定机构的使用寿命。
4、锁定环21与驱动主体22之间的导向部起到周向方向的导向作用,保证两者周向旋转时的可靠位移,周向设置的弹簧通过第一限位部211、第二限位部进行限位,即能保证在冲击时两者之间产生相对位移,又能确保两者之间的相对位移在可控范围。
5、在所述驱动主体22周向方向设置有四个卡脚223,通过该四个卡脚223的弹性变形可以方便的将驱动主体22与锁定环21进行连接,周向导槽2231与导向凸起一方面起到周向方向的导向作用,另一方面也起到驱动主体22与锁定环21之间的连接作用,安装方便。
6、所述卡脚223的两侧均设有所述周向缓冲元件23,可以从两个方向对旋翼40周向方向的冲击进行缓冲减振。
7、对于通常的旋翼40而言,一般具有两个翅片,两个翅片之间成180度,所述定位部213为两个,两个定位部213的连线穿过所述旋转驱动机构20的轴心;所以,两个定位部213的连线穿过所述旋转驱动机构20的轴心,可以分别从两个不同侧进行锁定限位,且能保证两侧锁定时具有相同的效果。
8、在进行锁定时,锁定驱动机构30带动第一传动机构运动,而第一传动机构与第二传动机构51之间设置有弹性件52,在进行锁定时,由于锁定部511与定位部213之间的位置并没有对准,此时通过弹性件52将第二传动机构51的锁定部511压在锁定环21的侧壁,当锁定部511与定位部213对准时,在该弹性件52的作用下,锁定部511卡入定位部213内达到锁定的目的。
以上仅为本发明的具体实施例,并不以此限定本发明的保护范围;在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本发明的保护范围。