CN107521656B - 一种飞行器机臂的锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器机臂的锁紧机构，包括飞行器机臂和用于连接飞行器机臂与飞行器主体的机臂安装座，所述锁紧机构包括设置于飞行器机臂本体连接端上内外贯通的导向孔，设置于飞行器机臂本体上并与导向孔可滑动配合的锁头，和与锁头连接并设置于飞行器机臂上的偏心轮驱动机构，所述偏心轮驱动机构包括与锁头活动连接的偏心轮、和与偏心轮连接的转动轴，所述偏心轮绕转动轴做轴向运动，并带动锁头在导向孔内做直线运动，并且所述锁头前端与设置于机臂安装座上的夹持板表面贴合接触或远离。本发明主要是利用偏心轮驱动结构带动锁头在飞行器机臂本体连接端内外贯通的导向孔上做直线运动，实现飞行器机臂的锁紧/解锁。

Description

一种飞行器机臂的锁紧机构

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是一种飞行器机臂的锁紧机构。

背景技术

目前，飞行器或无人机已经越来越广泛地应用于社会生活中，对于人难以到达的地方进行近距离观测，或者进行高空俯拍，进而为观测、拍摄提供了便利。

现有的飞行器往往由飞行器机身和从飞行器机身向外侧四周伸展出的飞行器机臂构成，飞行器机臂的外端部安装电机和螺旋桨，进而驱动飞行器的飞行，飞行器的下部还设置有脚架，以便于飞行器的着陆。

但是，现有的飞行器中，所伸展出的飞行器机臂和脚架都是与机身呈固定连接的方式，在使用之余，臂展较大使得飞行器对存放空间的较高要求，同时出于飞行器自身需要减重的考虑，飞行器中各个部分的结构也设计的相对简洁，因此，臂展较大也导致了存放不当所导致的易于折损的危险。

因此，设计一种在不使用时便于存放的飞行器便成为了一个重要的研究方向。同时为了实现这种飞行器，诸如飞行器的骨架机构、能够实现飞行器机臂的展开和回收的飞行器机臂的锁紧机构、飞行器机臂以及能够实现飞行器脚架的展开和回收的飞行器的脚架驱动机构等等，均需要进行新的开发。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种飞行器机臂的锁紧机构，主要是利用偏心轮驱动结构带动锁头在飞行器机臂本体连接端内外贯通的导向孔上做直线运动，实现飞行器机臂的锁紧/解锁。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种飞行器机臂的锁紧机构，包括飞行器机臂和用于连接飞行器机臂与飞行器主体的机臂安装座，所述锁紧机构包括设置于飞行器机臂连接端上内外贯通的导向孔，导向孔内设置有可滑动配合的锁头，和与锁头连接并设置于飞行器机臂上的偏心轮驱动机构，所述偏心轮驱动机构包括与锁头活动连接的偏心轮、和与偏心轮连接的转动轴，所述偏心轮绕转动轴做轴向运动，并带动锁头在导向孔内做直线运动，并且所述锁头前端与设置于机臂安装座上的夹持板表面贴合接触或远离。

具体的，所述飞行器机臂的锁紧机构控制飞行器机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂与飞行器主体基本靠拢、或者控制机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂至少部分设置在飞行器主体之内，形成一个可收纳飞行器机臂和飞行器脚架的飞行器，该飞行器在使用时将飞行器机臂和飞行器脚架展开以执行飞行操作和降落支撑，在不使用时将飞行器机臂和飞行器脚架收纳于飞行器机臂的外壳内，并且整个外壳连同飞行器机臂和飞行器脚架收纳后所曝露于外的飞行器机臂覆盖板和飞行器脚架覆盖板共同形成椭球状，进而起到了在不使用飞行器时对飞行器内部设备和飞行器机臂、飞行器脚架的保护，也便于对收纳飞行器机臂和飞行器脚架后的飞行器的放置，节省飞行器的放置空间。

进一步地，所述锁紧机构还包括设置于锁头后端的连接件；

其中，所述连接件为用于与偏心轮相配合的空腔结构，所述偏心轮外周为光滑结构，且所述偏心轮与随动件的内壁活动连接。

进一步地，所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂上且与转动轴连接的手柄，所述偏心轮驱动机构通过转动轴随手柄绕转动轴旋转。

优选的，所述手柄底部设置有一通孔，所述通孔与转动轴配合。

其中，所述通孔的截面和转动轴与通孔的连接部截面均为十字形结构。

进一步地，所述锁紧机构还包括第一弹性结构；

其中，所述的第一弹性结构设置于偏心轮与靠近手柄一侧的第一飞行器机臂外壳之间，所述第一弹性结构的一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述第一弹性结构为扭力弹簧，所述的扭力弹簧包括主体和两端部；

其中，所述扭力弹簧的主体设置于转动轴的外周，一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述锁紧机构还包括第二弹性结构；

其中，所述的第二弹性结构设置于偏心轮与远离手柄一侧的第二飞行器机臂外壳之间，所述第二弹性结构的一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠第二飞行器机臂外壳。

进一步地，所述偏心轮设置有至少一连接柱，

其中，所述的连接柱分别与第一弹性结构、第二弹性结构连接。

进一步地，所述的偏心轮和连接轴为一体结构；

或者，所述偏心轮与转动轴通过连接键固定连接。。

进一步地，偏心驱动机构还包括轴套，所述轴套安装于连接轴外周。

优选的，所述的轴套为T型环形结构，所述环形结构底端接触面积大的一端靠近偏心轮一侧。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述的飞行器机臂的锁紧机构解决了飞行器机臂能够自由伸展/回收的问题，本发明中主要是利用偏心轮驱动机构带动锁头在导向孔内做直线运动，然后飞行器机臂绕机臂安装座做旋转运动，进而实现控制飞行器机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂与飞行器主体基本靠拢、或者控制飞行器机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂至少部分设置在飞行器主体之内的功能。有利于飞行器的飞行/收纳，不仅能够节省了飞行器的收纳放置空间，还能够实现在不适用飞行器时对飞行器机臂的保护功能。

2、本发明所述的飞行器机臂的锁紧机构解决了飞行器飞行过程状态时，飞行器机臂稳定工作的问题，本发明中利用锁紧机构的锁头和与飞行器机臂连接的机臂安装座上的夹持板可伸缩配合，并且利用锁紧机构中偏心轮绕轴轴向运动的稳定性，实现稳定保持飞行器机臂处于设定的位置，保证了飞行器飞行时飞行器机臂上设置的螺旋桨工作的稳定性，进而保证了飞行器的飞行安全。

3、本发明所述的飞行器机臂的锁紧机构中偏心轮驱动机构和锁头均设置于飞行器机臂内，手柄设置于飞行器机臂内侧，靠飞行器本体一侧，使得飞行器机臂回收后，保证了飞行器蛋形外观的整体性，进一步的节省了锁紧驱动机构的容置空间，本发明所述的飞行器机臂锁紧驱动结构简单，动作可靠并且成本低。

附图说明

图1、本发明实施例中飞行器机臂的锁紧机构的结构图；

图2、本发明图1中C-C的剖面图；

图3、本发明实施例中飞行器机臂的锁紧机构的爆炸图；

图4、本发明实施例中飞行器机臂的锁紧机构的爆炸图；

图5、本发明实施例中机臂安装座的结构图；

其中，1、飞行器机臂，2、锁头，3、偏心轮驱动机构，4、机臂安装座，5、夹持板，6、偏心轮，7、手柄，8、转动轴，9、连接件，10、轴套，101、基板，102、加强构件，103、空腔，105、铰接孔，106、连接臂；107、加强筋，108、固定孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1至图4所示,本发明一种飞行器机臂的锁紧机构，包括飞行器机臂1和用于连接飞行器机臂1与飞行器主体的机臂安装座4，所述锁紧机构包括设置于飞行器机臂1连接端上内外贯通的导向孔，导向孔内设置有可滑动配合的锁头2，和与锁头2连接并设置于飞行器机臂1上的偏心轮驱动机构3，所述偏心轮驱动机构3包括与锁头2活动连接的偏心轮6、和与偏心轮6连接的转动轴8，所述偏心轮6绕转动轴8做轴向运动，并带动锁头2在导向孔内做直线运动，并且所述锁头2前端与设置于机臂安装座4上的夹持板5表面贴合接触或远离。

或者，本实施例所述锁紧机构包括飞行器机臂1和用于连接飞行器机臂1与飞行器主体的机臂安装座4，所述飞行器机臂1可转动的设置在所述机臂安装座4上，所述机臂安装座4具有一靠近飞行器机臂1转动端的夹持板5，所述飞行器机臂1转动端还包括一可滑动设置在飞行器机臂1上并与夹持板5表面贴合接触或远离的锁头2，所述飞行器机臂1上设置有驱动锁头2滑动的偏心轮驱动机构3。

具体的，所述飞行器机臂1的锁紧机构控制飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1与飞行器主体基本靠拢、或者控制机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内。

进一步地，所述锁紧机构还包括设置于锁头2后端的连接件9；

其中，所述连接件9为用于与偏心轮6相配合的空腔结构，所述偏心轮6外周为光滑结构，且所述偏心轮6与随动件的内壁活动连接。

进一步地，所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂1上且与转动轴8连接的手柄7，所述偏心轮驱动机构3通过转动轴8随手柄7绕转动轴8旋转。

优选的，所述手柄7底部设置有一通孔，所述通孔与转动轴8配合。

其中，所述通孔的截面和转动轴8与通孔的连接部截面均为十字形结构。

进一步地，所述锁紧机构还包括第一弹性结构；

其中，所述的第一弹性结构设置于偏心轮6与靠近手柄7一侧的第一飞行器机臂外壳之间，所述第一弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述第一弹性结构为扭力弹簧，所述的扭力弹簧包括主体和两端部；

其中，所述扭力弹簧的主体设置于转动轴8的外周，一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述锁紧机构还包括第二弹性结构；

其中，所述的第二弹性结构设置于偏心轮6与远离手柄7一侧的第二飞行器机臂外壳之间，所述第二弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠第二飞行器机臂外壳。

进一步地，所述偏心轮6设置有至少一连接柱，

其中，所述的连接柱分别与第一弹性结构、第二弹性结构连接。

进一步地，所述的偏心轮6和连接轴为一体结构；

或者，所述偏心轮6与转动轴8通过连接键固定连接。

进一步地，偏心驱动机构还包括轴套10，所述轴套10安装于连接轴外周。

优选的，所述的轴套10为T型环形结构，所述环形结构底端接触面积大的一端靠近偏心轮6一侧。

综上所述，本实施例所述的飞行器机臂1的锁紧机构具有以下优点：

1、本实施例所述的飞行器机臂1的锁紧机构解决了飞行器机臂1能够自由伸展/回收的问题，本实施例中主要是利用偏心轮驱动机构3带动锁头2在导向孔内做直线运动，然后飞行器机臂1绕机臂安装座4做旋转运动，进而实现控制飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1与飞行器主体基本靠拢、或者控制飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内的功能。有利于飞行器的飞行/收纳，不仅能够节省了飞行器的收纳放置空间，还能够实现在不适用飞行器时对飞行器机臂1的保护功能。

2、本实施例所述的飞行器机臂1的锁紧机构解决了飞行器飞行过程状态时，飞行器机臂1稳定工作的问题，本实施例中利用锁紧机构锁头2和与飞行器机臂1连接的机臂安装座4上的夹持板5可伸缩配合，并且利用锁紧机构中偏心轮绕轴轴向运动的稳定性，实现稳定保持飞行器机臂1处于设定的位置，保证了飞行器飞行时飞行器机臂1上设置的螺旋桨工作的稳定性，进而保证了飞行器的飞行安全。

3、本实施例所述的飞行器机臂1的锁紧机构中偏心轮驱动机构3和锁头2均设置于飞行器机臂1内，手柄7设置于飞行器机臂1内侧，靠飞行器本体一侧，使得飞行器机臂1回收后，保证了飞行器蛋形外观的整体性，进一步的节省了锁紧驱动机构的容置空间，本实施例所述的飞行器机臂锁紧驱动结构简单，动作可靠并且成本低。

实施例二

本实施例所述的一种飞行器机臂1的锁紧机构，包括设置于飞行器机臂1连接端上内外贯通的导向孔，导向孔内设置有可滑动配合的锁头2，和与锁头2连接并设置于飞行器机臂1上的偏心轮驱动机构3，所述偏心轮驱动机构3包括与锁头2活动连接的偏心轮6、和与偏心轮6连接的转动轴8，所述偏心轮6绕转动轴8做轴向运动，并带动锁头2在导向孔内做直线运动，并且所述锁头2前端与设置于机臂安装座4上的夹持板5表面贴合接触或远离。

具体的，所述飞行器机臂1的锁紧机构控制飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1与飞行器主体基本靠拢、或者控制机臂与飞行器主体之间具有一角度和飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内。

并且，所述飞行器机臂1可活动连接地设置在飞行器主体上或者之内，所述飞行器机臂1可转动并固定于至少一个第一位置和一个第二位置；所述的第一位置为：所述飞行器机臂1与飞行器主体之间具有一角度，所述的第二位置为：所述飞行器机臂1与飞行器主体基本靠拢、或者飞行器机臂1至少部分设置在飞行器主体之内；并且，在所述第二位置时，所述飞行器机臂1的自由端低于飞行器机臂1与飞行器主体的连接端。

所述的锁紧机构还包括连接件，所述的连接件一端与锁头2轴连接，另一端与偏心轮6连接，所述连接件随偏心轮6转动的同时，带动锁头2在导向孔内做直线运动，形成所述锁头2前端与固定设置于飞行器本体并与飞行器机臂1连接的机臂安装座4上的夹持板5可伸缩配合。

具体地，所述连接件与偏心轮6连接处为轴连接、或者固定连接。

其中，当所述连接件与偏心轮6轴连接时，所述的连接轴与转动轴8不重合，并且设置于离转动轴8距离最远的一端。

或者，当连接件与偏心轮6连接处固定连接时，所述的连接件设置于偏心轮6外周，与偏心轮6为一体结构。

进一步地，所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂1上且与转动轴8连接的手柄7，所述偏心轮驱动机构3通过转动轴8随手柄7绕转动轴8旋转。

优选的，所述手柄7底部设置有一通孔，所述通孔与转动轴8配合。

其中，所述通孔的截面和转动轴8与通孔的连接部截面均为十字形结构。

进一步地，所述锁紧机构还包括第一弹性结构；

其中，所述的第一弹性结构设置于偏心轮6与靠近手柄7一侧的第一飞行器机臂外壳之间，所述第一弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述第一弹性结构为扭力弹簧，所述的扭力弹簧包括主体和两端部；

其中，所述扭力弹簧的主体设置于转动轴8的外周，一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

进一步地，所述锁紧机构还包括第二弹性结构；

其中，所述的第二弹性结构设置于偏心轮6与远离手柄7一侧的第二飞行器机臂外壳之间，所述第二弹性结构的一端抵靠在偏心轮6上，另一端抵靠第二飞行器机臂外壳。

进一步地，所述偏心轮6设置有至少一连接柱，

其中，所述的连接柱分别与第一弹性结构、第二弹性结构连接。

进一步地，所述的偏心轮6和连接轴为一体结构；

或者，所述偏心轮6与转动轴8通过连接键固定连接。。

进一步地，偏心驱动机构还包括轴套10，所述轴套10安装于连接轴外周。

优选的，所述的轴套10为T型环形结构，所述环形结构底端接触面积大的一端靠近偏心轮6一侧。

实施例三

如图5所示，本实施例中所述机臂安装座4，用于连接飞行器机臂与飞行器主体，所述机臂安装座4包括一基板101，所述基板101两侧分别设有向上延伸形成两个连接臂106，飞行器机臂1可转动连接于两连接臂106之间，所述飞行器机臂1的可转动连接端具有一锁头2，所述基板101位于两连接臂106之间的部分上具有向上延伸并与锁头2接触并抵靠的夹持板5，所述夹持板5的高度大于飞行器机臂1锁头2顶端与基板101间的距离，小于飞行器机臂1转轴与基板101间的距离，所述夹持板5内具有空腔103。

具体的，所述机臂安装座4包括一基板101，所述基板101两侧分别设有向上延伸的连接臂106，所述基板101位于两连接臂106之间的部分，向上延伸为机臂安装座4的夹持板5，与具有夹持式锁紧机构的飞行器机臂1夹持配合，所述夹持板5内至少具有一个空腔103。

进一步地，所述空腔103数量至少为两个，并沿所述夹持板5宽度方向间隔设置，所述间隔的宽度小于空腔103的宽度。

进一步地，所述空腔103沿夹持板5延伸方向分布，形状为方形。

进一步地，所述连接臂106上段为向前或向后弯折的曲臂。

进一步地，所述连接臂106与基板101连接部分具有加强筋107，所述加强筋107两端分别与连接臂106和基板101固定连接。

进一步地，所述夹持板5与锁头2接触并抵靠的表面上还设有加强构件102，所述加强构件102沿夹持板5延伸方向设置。

或者，在所述夹持板5平面上的连接臂106弯折方向一侧，具有数个与夹持板5平面垂直沿夹持板5延伸方向的加强构件102。

进一步地，所述加强构件102数量为两个，沿夹持板5宽度方向间隔设置，所述两个加强构件102之间的间距不小于锁头2的宽度。

其中，所述两个加强构件102之间具有用于容纳所述锁头2的间距。

进一步地，所述加强构件102包含两片加强板，所述加强板一端与基板101相连，另一端靠近夹持板5顶端且高度逐渐降低。

并且，所述加强板根部与基板101连接，各加强板长度相同且小于夹持板5长度。

进一步地，所述基板101两侧还设有向连接臂106外侧延伸的固定板，所述固定板上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器主体上的螺栓通孔。

并且，所述固定板还具有与所述曲臂的折弯方向同向延伸的有一连接板，所述连接板上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器主体上的螺栓通孔。

同时，所述基板101在连接臂106的曲臂在其投影方向上具有延伸的结合面，结合面上设有用于将所述机臂安装座4的基板101固定在飞行器机体上的螺栓通孔。

进一步地，所述夹持板5端部具有与飞行器机臂1接触面相背的一侧为斜面。

进一步地，所述连接臂106端部呈圆弧形状，其上设有用于安装铰接轴的铰接孔105。

进一步地，所述基板101还包括固定孔108，其中，所述基板101上的固定孔108用固定螺栓与飞行器本体相连。

本实施例所述机臂安装座4既可以在需要飞行器机臂1相对于飞行器主体运动时提供相应的自由度，也可以保证在需要飞行器机臂1固定时为飞行器机臂提供固定且牢靠的连接，在满足以上要求的同时还需要充分考虑减重问题。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种飞行器机臂的锁紧机构，包括飞行器机臂和用于连接飞行器机臂与飞行器主体的机臂安装座，其特征在于：所述锁紧机构包括设置于飞行器机臂连接端上内外贯通的导向孔，导向孔内设置有可滑动配合的锁头，和与锁头连接并设置于飞行器机臂上的偏心轮驱动机构，所述偏心轮驱动机构包括与锁头伸缩连接的偏心轮、和与偏心轮连接的转动轴，所述偏心轮绕转动轴做轴向运动，并带动锁头在导向孔内做直线运动，并且所述锁头前端与设置于机臂安装座上的夹持板表面贴合接触或远离。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述锁紧机构还包括设置于锁头后端的连接件；

其中，所述连接件为用于与偏心轮相配合的空腔结构，所述偏心轮外周为光滑结构，且所述偏心轮与连接件的内壁活动连接。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述锁紧机构还包括设置于飞行器机臂上且与转动轴连接的手柄，所述偏心轮驱动机构通过转动轴随手柄绕转动轴旋转。

4.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述锁紧机构还包括第一弹性结构；

其中，所述的第一弹性结构设置于偏心轮与靠近手柄一侧的第一飞行器机臂外壳之间，所述第一弹性结构的一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

5.根据权利要求4所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述第一弹性结构为扭力弹簧，所述的扭力弹簧包括主体和两端部；

其中，所述扭力弹簧的主体设置于转动轴的外周，一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠在第一飞行器机臂外壳。

6.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述锁紧机构还包括第二弹性结构；

其中，所述的第二弹性结构设置于偏心轮与远离手柄一侧的第二飞行器机臂外壳之间，所述第二弹性结构的一端抵靠在偏心轮上，另一端抵靠第二飞行器机臂外壳。

7.根据权利要求4-6任一所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述偏心轮设置有至少一连接柱；

其中，所述的连接柱分别与第一弹性结构、第二弹性结构连接。

8.根据权利要求1所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：所述的偏心轮和连接轴为一体结构；

或者，所述偏心轮与转动轴通过连接键固定连接。

9.根据权利要求1或8任一所述的一种飞行器机臂的锁紧机构，其特征在于：偏心驱动机构还包括轴套，所述轴套安装于连接轴外周。

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