CN108945400A - 一种小型无人机起落架锁定结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小型无人机起落架锁定结构，属于飞行器技术领域，包括框架和起落架，所述起落架转动设置在框架上，其特征在于：所述框架上转动设置有锁定块和止挡；所述止挡与起落架同轴转动设置；所述锁定块上具有第一锁定面和第二锁定面；所述止挡上具有第一止位面和第二止位面；所述第一锁定面和第一止位面相接触匹配；所述第二锁定面和第二止位面相接触匹配。本发明的有益效果是：起落架放下后，第一锁定机构起锁定作用，限制起落架转动；起落架收回后，第二锁定机构起锁定作用，限制起落架下落；利用摩擦角自锁原理实现锁定功能，锁定牢靠，结构简单，有利于减小无人机的自重，提高无人机的性能，减小无人机的生产成本。

Description

一种小型无人机起落架锁定结构

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种小型无人机起落架锁定结构。

背景技术

起落架是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置，起落架下方连接有滚轮。

飞机低速飞行时，对飞机气动外形的要求不十分严格，因此这类飞机的起落架都是固定的，这样制造难度相应较小，当飞机在空中飞行时，起落架仍然暴露在机身之外。

随着飞机飞行速度的不断提高，飞行的阻力也会随之急剧增加，这时，暴露在外的起落架就严重影响了飞机的气动性能，因此，需要设计可收放的起落架，在飞行时可收起到机翼或机身之内，着陆时再放下来承受飞机的相应载荷。

起落架收起和放下需要通过锁定机构锁紧，防止其松动而造成事故。常规起落架的锁定机构通常是上下位锁分开独立设置，采用挂钩和折叠支撑杆的形式锁定，采用液压方式驱动，结构复杂，不适合用于小型无人机上；针对上述问题，本申请提出了解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型无人机起落架锁定结构。解决起落架锁定结构复杂的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种小型无人机起落架锁定结构，包括框架和起落架，所述起落架转动设置在框架上，其特征在于：所述框架上转动设置有锁定块和止挡；所述止挡与起落架同轴转动设置；所述锁定块上具有第一锁定面和第二锁定面；所述止挡上具有第一止位面和第二止位面；所述第一锁定面和第一止位面相接触匹配，并构成阻止起落架收回的第一锁定机构；所述第二锁定面和第二止位面相接触匹配，并构成阻止起落架放下的第二锁定机构。

优选地，所述第一锁定面、第二锁定面、第一止位面和第二止位面为圆弧面，所述锁定块旋转中心与止挡旋转中心的连线为锁定中心线；所述第一锁定面、第二锁定面的中心均与锁定块的旋转中心同心；所述第一止位面、第二止位面的中心均与止挡的旋转中心偏心设置。

优选地，所述第一锁定机构处于锁定状态时，第一锁定面上与第一止位面相抵接处为第一接触点，第一接触点的法线相对于锁定中心线的夹角为-1°～-10°。利用摩擦角自锁原理实现锁定功能。

优选地，所述第二锁定机构处于锁定状态时，第二锁定面上与第二止位面相抵接处为第二接触点，第二接触点的法线相对于锁定中心线的夹角为+10°～+30°。利用摩擦角自锁原理实现锁定功能。

优选地，所述框架上固定设置有拉簧，拉簧的一端滑动连接在锁定块上。拉簧既具有复位功能，也具有防止锁定块顺时针转动的功能。

优选地，所述框架上固定有限位销，限位销的外圆面抵靠在锁定块上方。限位销可限制锁定块逆时针转动。

优选地，所述起落架上设置有限位凸起，当起落架放下时，限位凸起抵靠在框架上；所述起落架与限位凸起为一体结构。限位凸起可限制起落架逆时针转动，一体结构可减小生产成本。

优选地，所述止挡上具有成夹角的第一锁定臂和第二锁定臂，第一止位面设置在第一锁定臂的端部，第二止位面设置在第二锁定臂的端部。

优选地，所述第一锁定面的直径大于第二锁定面的直径。

优选地，所述框架上转动设置有第一转轴和第二转轴，锁定块固定在第一转轴上，起落架与止挡均固定在第二转轴上；所述第一转轴和第二转轴分别传动连接有第一舵机和第二舵机。

本发明的有益效果是：起落架放下后，第一锁定机构起锁定作用，限制起落架转动；起落架收回后，第二锁定机构起锁定作用，限制起落架下落；利用摩擦角自锁原理实现锁定功能，锁定牢靠，结构简单，有利于减小无人机的自重，提高无人机的性能，减小无人机的生产成本。

附图说明

图1为本发明最佳实施例的结构示意图(第一锁定机构锁定时)；

图2为第一锁定机构开锁时的结构示意图；

图3为第二锁定机构锁定时的结构示意图；

图4为第二锁定机构开锁时的结构示意图；

图5为锁定块的受力分析图(第一锁定机构锁定时)；

图6为锁定中心线的示意图(第二锁定机构锁定时)；

图7为锁定块的结构示意图；

图8为止挡的结构示意图；

图中：1-框架，2-起落架，3-锁定块，4-止挡，5-第一锁定面，6-第二锁定面，7-第一止位面，8-第二止位面，9-第一接触点的法线，10-锁定中心线，11-第二接触点的法线，12-拉簧，13-限位销，14-限位凸起，15-第一锁定臂，16-第二锁定臂，17-第一舵机，18-第二舵机，19-第一转轴，20-第二转轴，21-长滑槽，22-滑块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1～图8所示，一种双离合变速器拨叉轴的自动拨正装置，包括框架1和起落架2，所述起落架2转动设置在框架1上，其特征在于：所述框架1上转动设置有锁定块3和止挡4；所述止挡4与起落架2同轴转动设置；所述锁定块3上具有第一锁定面5和第二锁定面6；所述止挡4上具有第一止位面7和第二止位面8；所述第一锁定面5和第一止位面7相接触匹配，并构成阻止起落架2收回的第一锁定机构；所述第二锁定面6和第二止位面8相接触匹配，并构成阻止起落架2放下的第二锁定机构。

图中仅仅示出了起落架2的局部视图，起落架2的下方连接的滚轮未示出，起落架2放下后，第一锁定机构起锁定作用，限制起落架2转动；框架1起支撑作用；起落架2收回后，第二锁定机构起锁定作用，限制起落架2下落；利用摩擦角自锁原理实现锁定功能，锁定牢靠，结构简单，有利于减小无人机的自重，提高无人机的性能，减小无人机的生产成本。

所述第一锁定面5、第二锁定面6、第一止位面7和第二止位面8为圆弧面，所述锁定块3旋转中心与止挡4旋转中心的连线为锁定中心线10；所述第一锁定面5、第二锁定面6的中心均与锁定块3的旋转中心同心；第一止位面7、第二止位面8的中心均与止挡4的旋转中心偏心设置，保证抵接后不会继续转动，起到限位作用；如果第一止位面7、第二止位面8的中心均与止挡4的旋转中心同心，则锁定块3与止挡4之间可自由转动，不能实现锁定功能。

第一锁定面5的直径大于第二锁定面6的直径。第一锁定面5与第二锁定面6之间设置有过渡斜面或圆弧面，平缓过渡，保证起落架2收起时，止挡4转动过程中，第一止位面7与第二锁定面6不会产生干涉。

如图1，所述第一锁定机构处于锁定状态时，第一锁定面5上与第一止位面7相抵接处为第一接触点，第一接触点的法线9相对于锁定中心线10的夹角为-1°～-10°，如图5中的夹角a。此时第一止位面7的中心位于止挡4旋转中心的下方，此处的夹角表示锁定中心线10绕着锁定块3旋转中心顺时针旋转-1°～-10°后与第一接触点的法线9相重合。进一步，更优的夹角为-3°～-6°，在本实施中，采用的夹角为-5°。第一锁定机构限制起落架2顺时针转动，防止起落架2收回。

如图2，所述第二锁定机构处于锁定状态时，第二锁定面6上与第二止位面8相抵接处为第二接触点，第二接触点的法线11相对于锁定中心线10的夹角为+10°～+30°。此时第二止位面8的中心位于止挡4旋转中心的上方，此处的夹角表示锁定中心线10绕着锁定块3旋转中心逆时针旋转+10°～+30°后与第二接触点的法线11相重合。进一步，更优的夹角为+18°～+22°，在本实施中，采用的夹角为+20°。第二锁定机构限制起落架2逆时针旋转，防止起落架2下落。

第一锁定机构和第二锁定机构均利用摩擦角自锁原理实现锁定功能。图5示出了第一锁定机构的受力图，第一锁定机构处于锁定状态时，止挡4正常情况下对锁定块3无作用力，但当起落架2止挡4有脱锁倾向时，也即是顺时针转动倾向，对锁定块3有正压力Pn和摩擦力Pf，其合力为P，此力使锁定块3产生逆时针转动倾向，但在限位销13的作用下，锁定块3不会逆时针转动，平衡合力P，从而限制止挡4顺时针转动，实现对起落架2的锁定功能。第二锁定机构的原理与第一锁定机构的原理相同，如图6，第二锁定机构的合力由起落架2的自重提供，此处不再赘述。

所述止挡4上具有成夹角的第一锁定臂15和第二锁定臂16，第一止位面7设置在第一锁定臂15的端部，第二止位面8设置在第二锁定臂16的端部，第一锁定臂15和第二锁定臂16为一体结构，第二锁定臂16长于第一锁定臂15。

所述框架1上固定设置有拉簧12，拉簧12的一端滑动连接在锁定块3上；所述框架1上固定有限位销13，限位销13的外圆面抵靠在锁定块3上方。拉簧12既具有复位功能，也具有防止锁定块3顺时针转动的功能。在锁定机构开锁时，舵机带动锁定块3顺时针转动，拉长拉簧12，锁定面与止位面脱离，完成脱锁，舵机泄力后，拉簧12在弹力的作用下带动锁定块3复位，使得锁定面与止位面抵接，完成锁定；锁定后，拉簧12始终处于拉绳状态，将锁定块3紧紧压在限位销13上，实现持续锁定。

在开锁状态下，拉簧12会拉长，且止挡4的第二锁定臂16长于第一锁定臂15，止挡4转动过程中，第二锁定臂16可能与拉簧12产生干涉，为了避免上述问题，在锁定块3上开设长滑槽21，长滑槽21自锁定块3自由端朝旋转中心延伸，长滑槽21内滑动设置有滑块22，拉簧12的一端固定在滑块22上，另一端固定在框架1上。在锁定状态时，如图1，滑块22位于长滑槽21靠近锁定块3自由端的一侧，在开锁状态时，滑块22位于长滑槽21靠近锁定块3旋转中心的一侧，如图2，从而避免与第二锁定臂16产生干涉。

所述起落架2上设置有限位凸起14，当起落架2放下时，限位凸起14抵靠在框架1上；所述起落架2与限位凸起14为一体结构。起落架2与限位凸起14一体成型，结构简单，加工成本低。当起落架2放下后，第一锁定机构处于锁定状态，并限制起落架2顺时针转动，限位凸起14与框架1相抵，限制起落架2逆时针转动，从而锁定住起落架2。

所述框架1上转动设置有第一转轴19和第二转轴20，锁定块3固定在第一转轴19上，起落架2与止挡4均固定在第二转轴20上，此处的固定可采用键连接；所述第一转轴19和第二转轴20分别传动连接有第一舵机17和第二舵机18。舵机是具有角度转动控制和力矩输出的电机伺服器，驱动第一转轴19和第二转轴20转动。

本装置的工作步骤如下：

S1：如图1，第二锁定机构开锁后，在重力的作用下，起落架2逆时针转动并下落，拉簧12带动锁定块3压紧限位销13，第一锁定面5与第一止位面7相抵接，第一锁定机构完成锁定，限制起落架2顺时针转动，同时限位凸起14抵靠在框架1上，限制起落架2逆时针转动，实现对起落架2的锁定；

S2：如图2，第一锁定机构开锁时，第一舵机17带动锁定块3顺时针转动，第一锁定面5与第一止位面7脱离，第一锁定机构完成开锁；

S3：如图3，第二锁定机构锁定时，第二舵机18带动起落架2顺时针转动，然后锁定块3在拉簧12的复位弹力的作用下逆时针转动，直至抵靠在限位销13上，同时第二锁定面6与第二止位面8相抵接，在起落架2的自重作用下，第二锁定机构完成锁定；

S4：如图4，第二锁定机构开锁时，第一舵机17带动锁定块3顺时针转动，第二锁定面6与第二止位面8脱离，第二锁定机构完成开锁；

S5：重复步骤S1～S4。

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，在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型无人机起落架锁定结构，包括框架和起落架，所述起落架转动设置在框架上，其特征在于：所述框架上转动设置有锁定块和止挡；所述止挡与起落架同轴转动设置；所述锁定块上具有第一锁定面和第二锁定面；所述止挡上具有第一止位面和第二止位面；所述第一锁定面和第一止位面相接触匹配，并构成阻止起落架收回的第一锁定机构；所述第二锁定面和第二止位面相接触匹配，并构成阻止起落架放下的第二锁定机构。

2.根据权利要求1所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述第一锁定面、第二锁定面、第一止位面和第二止位面为圆弧面，所述锁定块旋转中心与止挡旋转中心的连线为锁定中心线；所述第一锁定面、第二锁定面的中心均与锁定块的旋转中心同心；所述第一止位面、第二止位面的中心均与止挡的旋转中心偏心设置。

3.根据权利要求2所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述第一锁定机构处于锁定状态时，第一锁定面上与第一止位面相抵接处为第一接触点，第一接触点的法线相对于锁定中心线的夹角为-1°～-10°。

4.根据权利要求2或3所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述第二锁定机构处于锁定状态时，第二锁定面上与第二止位面相抵接处为第二接触点，第二接触点的法线相对于锁定中心线的夹角为+10°～+30°。

5.根据权利要求4所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述框架上固定设置有拉簧，拉簧的一端滑动连接在锁定块上。

6.根据权利要求5所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述框架上固定有限位销，限位销的外圆面抵靠在锁定块上方。

7.根据权利要求6所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述起落架上设置有限位凸起，当起落架放下时，限位凸起抵靠在框架上；所述起落架与限位凸起为一体结构。

8.根据权利要求2所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述止挡上具有成夹角的第一锁定臂和第二锁定臂，第一止位面设置在第一锁定臂的端部，第二止位面设置在第二锁定臂的端部。

9.根据权利要求2所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述第一锁定面的直径大于第二锁定面的直径。

10.根据权利要求5～9任意一项所述小型无人机起落架锁定结构，其特征在于：所述框架上转动设置有第一转轴和第二转轴，锁定块固定在第一转轴上，起落架与止挡均固定在第二转轴上；所述第一转轴和第二转轴分别传动连接有第一舵机和第二舵机。