CN109204815A - 一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机。本发明包括舱壁，舱壁上设置有若干安装座，安装座的中部设置有安装孔，安装孔内套设有机翼转轴，机翼转轴的一端连接有机翼；安装座上还设置有舱壁环形槽，舱壁环形槽与安装孔同心，机翼上设置有机翼环形槽，舱壁环形槽内套设有扭簧，扭簧的另一端套设于机翼环形槽内，扭簧的一端与舱壁卡合，扭簧的另一端与机翼卡合；安装座上设置有定位安装孔，定位安装孔内安装有锁定机构，机翼上设有定位孔，机翼展开时锁定机构与机翼卡合。本发明提供了一种机翼能够稳定转动且能自动定位锁紧的折叠式无人机。

Description

一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机。

背景技术

在筒式发射式的无人机内，由于横向空间非常狭小，无人机在筒内时，需要将机翼折叠。当无人机发射飞出筒后，又需要机翼能自动展开并处于锁定位置，以便为无人机提供升力，从而保证无人机的正常飞行。折叠机翼具有横向尺寸小、便于箱式贮装、运输等优点，特别适用于筒式发射式的无人机。

针对筒式发射式无人机，机翼的折叠及展开锁定机构需要满足连接可靠、机构简单、展开迅速、锁定牢固、重量轻、体积小、气动外形好等条件。目前常见的机翼折叠方式主要有卷叠式、潜入式、尾叠式、纵向折叠式、横向折叠式等。展开锁定结构多为弹簧机构，也有用液压系统或火工品形成的燃气压力系统。在振动量级较大或其他严酷的环境中，目前的解决方案存在折叠和及展开锁定功能不全、容易松动导致效果不佳等缺陷。

专利申请号为CN201711056963.3的发明专利公布了一种机翼折叠锁定组件及无人机，涉及无人机技术领域。一种机翼折叠锁定组件，包括机翼、固定座以及折叠机构。折叠机构同时与固定座、机翼连接，以控制机翼相对于固定座呈折叠或展开状态的。固定座包括主体，主体包括间隔设置的安装部和连接件。机翼包括机翼本体和机翼转轴。机翼本体的两端分别与机翼本体、安装部连接。连接件靠近机翼本体的一端设有弹性限位部，机翼本体设有定位孔，限位部和定位孔配合。一种无人机，包括上述机翼折叠锁定组件。机翼折叠锁定组件能够实现无人机机翼的折叠及展开和锁定功能，无须使用其他动力源。

但是，上述无人机的折叠机构分别与固定座和机翼连接，而折叠机构(的扭簧连接于第一柱销和第二柱销之间，第一柱销设置于机翼转轴上，第二柱销设置于连接部。扭簧的两个端部均暴露在外，当扭簧受理过大、刚度过大、压缩次数过多时，弹簧容易从第一销柱或第二销柱脱落，导致机翼无法正常转动。弹簧也没有任何阻挡或保护装置，机翼转动的过程中，弹簧容易产生倾斜，导致机翼转动不到位或机翼角度偏移。弹簧直接套设在转轴上，这将直接导致弹簧扭转时拉动转轴倾斜，机翼无法稳定撑开。机翼转动不稳定将降低无人机使用过程中的安全性，不仅降低无人机的使用寿命，还容易导致机翼脱落对人员带来安全威胁。在机翼撑开过程不稳定的情况下，螺栓可能脱出限位槽，导致机翼无法准确定位。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种机翼能够稳定转动且能自动定位锁紧的折叠式无人机，解决了现有无人机的机翼转动时不可靠、稳定性和安全性低且无法自动锁紧的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，包括舱壁，舱壁上设置有若干安装座，安装座的中部设置有安装孔，安装孔内套设有机翼转轴，机翼转轴的一端连接有机翼；安装座上还设置有舱壁环形槽，舱壁环形槽与安装孔同心，机翼上设置有机翼环形槽，舱壁环形槽内套设有扭簧，扭簧的另一端套设于机翼环形槽内，扭簧的一端与舱壁卡合，扭簧的另一端与机翼卡合；安装座上设置有定位安装孔，定位安装孔内安装有锁定机构，机翼上设置有定位孔，机翼展开时锁定机构与机翼卡合。

作为本发明的优选方案，所述舱壁和机翼上均设置有L型槽，舱壁上的L型槽与舱壁环形槽连通，机翼上的L型槽与机翼环形槽连通；扭簧的两端均弯折成卡钩，靠近舱壁一端的卡钩卡合进舱壁上的L型槽内，靠近机翼一端的卡钩卡合进机翼上的L型槽内。

作为本发明的优选方案，所述机翼转轴与安装孔之间安装有两个轴承，机翼转轴上套设有隔套，隔套位于两个轴承之间。

作为本发明的优选方案，所述机翼转轴的中部为空心结构。

作为本发明的优选方案，所述机翼转轴包括依次设置的光轴段、螺母段、端盖，光轴段套设于安装孔内，机翼上设置有六边形孔，机翼转轴的螺母段套设于机翼的六边形孔内，端盖盖在机翼端面，光轴段远离螺母段的一端螺纹连接有固定螺帽，固定螺帽搭接在安装座远离机翼的一端。

作为本发明的优选方案，所述机翼上设置有弧形槽，弧形槽与机翼转轴同心，定位孔位于弧形槽内的一端。

作为本发明的优选方案，所述锁定机构包括锥销套，锥销套连接于定位安装孔内，锥销套内设置有弹簧，弹簧靠近机翼的一端连接有锥销，锥销的一端套设于锥销套内，锥销的另一端伸入机翼的定位孔内。

作为本发明的优选方案，所述锥销包括相互连接的锥销直段和锥销锥段，锥销锥段为锥销靠近机翼的一段，锥销锥段连接锥销直段的一端为大端；定位孔包括相互连通的直段孔和锥段孔，锥段孔为定位孔靠近舱壁的一段，锥段孔靠近直段孔的一端为小端；锥销锥段的锥度与锥段孔的锥度相同，直段孔的直径小于锥销直段的直径。

作为本发明的优选方案，所述锁定机构和定位孔的数量相同，锁定机构和定位孔的数量均为至少两个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、扭簧的两侧分别套设于舱壁环形槽和机翼环形槽内，且扭簧的两端分别与舱壁和机翼卡合，则扭簧在扭转的过程中始终被限制在舱壁环形槽和机翼环形槽内。扭簧扭转时，其位置被舱壁环形槽和机翼环形槽限定，则扭簧能稳定扭转，不会产生偏移，保证了机翼能平稳转动。扭簧的两端分别与舱壁和机翼卡合，则扭簧的扭力释放时，在扭簧的带动下机翼相对于舱壁平稳转动。

扭簧的端部被舱壁或机翼限制在内，则扭簧的端部不会与舱壁或机翼脱落，保证扭簧的使用安全。因此，机翼转动过程中，始终平稳、可靠，避免机翼晃动而造成无人机损伤或对人员造成安全威胁的情况。扭簧的一段位于舱壁环形槽内，机翼转轴套设于安装孔内，则扭簧与机翼转轴相互隔离开，机翼转轴能带动机翼平稳转动，避免了扭簧套设于机翼转轴上时扭簧带动机翼转轴偏移的情况，进相应提高机翼转动倾转时的稳定性。

当机翼展开到位时，锁定机构能自动卡合于定位孔内，则机翼被自动锁定，避免机翼使用过程中位置不固定而产生过大晃动的情况，保证机翼连接可靠。

2、扭簧两端的卡钩卡合到L型槽内，则扭簧的一端相对于舱壁固定，扭簧的另一端相对于机翼固定，则扭簧扭转过程中机翼能相对于舱壁转动，从而机翼展开或收拢。卡钩被限制在L型槽内而不会脱出舱壁或机翼，保证机翼能准确转动，避免扭簧脱出舱壁或机翼后机翼无法转动到位的情况。

3、轴承可有效降低机翼转动时的摩擦力，进一步提高机翼转动过程中的稳定性，减少机翼产生倾斜或晃动的情况。隔套能将两个轴承隔开，避免两个轴承的滚子相互摩擦的情况。

4、机翼转轴中心为空心结构，可以起减重作用。

5、端盖和固定螺帽能限制机翼转轴的轴向移动，保证机翼转轴相对于安装座连接可靠。机翼转轴的螺母段套设于机翼的六边形孔内，则机翼与机翼转轴不会产生松动。

6、当扭簧带动机翼转动时，锁定机构的一端始终在弧形槽内滑动，当机翼转动到位时，锁定机构刚好卡合到定位孔内，避免锁定机构滑过定位孔而无法正常卡合的问题。

7、当机翼转动到位后，锥销在弹簧的推动下，锥销的上端插入机翼的定位孔内，则机翼被锁紧，保证机翼相对于舱壁的合适的角度。

8、由于直段孔的直径小于锥销直段的直径，则当锥销锥段插入定位孔的锥孔段后，直孔段阻挡锥销继续移动，从而锥销始终不会脱出舱壁和机翼，保证定位可靠。锥销锥段和锥段孔配合的方式，使得锥销很容易被完全压入锥销套内，从而便于机翼解锁。

9、两组锁定机构和定位孔能保证锁定更加可靠，且可提高机翼锁定的稳定性，避免机翼只被单侧锁定时容易产生偏转的情况。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的部分结构图；

图4是本发明放置于发射筒内时的结构示意图。

图中，1-舱壁，2-安装座，3-机翼转轴，4-机翼，5-扭簧，6-锁定机构，7-L型槽，21-安装孔，22-舱壁环形槽，23-定位安装孔，24-轴承，25-隔套，31-光轴段，32-螺母段，33-端盖，34-固定螺帽，41-机翼环形槽，42-定位孔，43-弧形槽，51-卡钩，61-锥销套，62-弹簧，63-锥销。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，包括舱壁1，舱壁1上设置有若干安装座2，安装座2的中部设置有安装孔21，安装孔21内套设有机翼转轴3，机翼转轴3的一端连接有机翼4；安装座2上还设置有舱壁环形槽22，舱壁环形槽22与安装孔21同心，机翼4上设置有机翼环形槽41，舱壁环形槽22内套设有扭簧5，扭簧5的另一端套设于机翼环形槽41内，扭簧5的一端与舱壁1卡合，扭簧5的另一端与机翼4卡合；安装座2上设置有定位安装孔23，定位安装孔23内安装有锁定机构6，机翼4上设置有定位孔42，机翼4展开时锁定机构6与机翼4卡合。

扭簧5的两侧分别套设于舱壁环形槽22和机翼环形槽41内，且扭簧5的两端分别与舱壁1和机翼4卡合，则扭簧5在扭转的过程中始终被限制在舱壁环形槽22和机翼环形槽41内。扭簧5扭转时，其位置被舱壁环形槽22和机翼环形槽41限定，则扭簧5能稳定扭转，不会产生偏移，保证了机翼4能平稳转动。扭簧5的两端分别与舱壁1和机翼4卡合，则扭簧5的扭力释放时，在扭簧5的带动下机翼4相对于舱壁1平稳转动。

扭簧5的端部被舱壁1或机翼4限制在内，则扭簧5的端部不会与舱壁1或机翼4脱落，保证扭簧5的使用安全。因此，机翼4转动过程中，始终平稳、可靠，避免机翼4晃动而造成无人机损伤或对人员造成安全威胁的情况。扭簧5的一段位于舱壁环形槽22内，机翼转轴3套设于安装孔21内，则扭簧5与机翼转轴3相互隔离开，机翼转轴3能带动机翼4平稳转动，避免了扭簧5套设于机翼转轴3上时扭簧5带动机翼转轴3偏移的情况，进相应提高机翼4转动倾转时的稳定性。

当机翼4展开到位时，锁定机构6能自动卡合于定位孔42内，则机翼4被自动锁定，避免机翼4使用过程中位置不固定而产生过大晃动的情况，保证机翼4连接可靠。

实施例二

在实施例一的基础上，所述舱壁1和机翼4上均设置有L型槽7，舱壁1上的L型槽7与舱壁环形槽22连通，机翼4上的L型槽7与机翼环形槽41连通；扭簧5的两端均弯折成卡钩51，靠近舱壁1一端的卡钩51卡合进舱壁1上的L型槽7内，靠近机翼4一端的卡钩51卡合进机翼4上的L型槽7内。

扭簧5两端的卡钩51卡合到L型槽7内，则扭簧5的一端相对于舱壁1固定，扭簧5的另一端相对于机翼4固定，则扭簧5扭转过程中机翼4能相对于舱壁1转动，从而机翼4展开或收拢。卡钩51被限制在L型槽7内而不会脱出舱壁1或机翼4，保证机翼4能准确转动，避免扭簧5脱出舱壁1或机翼4后机翼4无法转动到位的情况。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，所述机翼转轴3与安装孔21之间安装有两个轴承24，机翼转轴3上套设有隔套25，隔套25位于两个轴承24之间。

轴承24可有效降低机翼4转动时的摩擦力，进一步提高机翼4转动过程中的稳定性，减少机翼4产生倾斜或晃动的情况。隔套25能将两个轴承24隔开，避免两个轴承24的滚子相互摩擦的情况。

实施例四

在上述任意一项实施例的基础上，所述机翼转轴3的中部为空心结构。机翼转轴3中心为空心结构，可以起减重作用。

实施例五

在上述任意一项实施例的基础上，所述机翼转轴3包括依次设置的光轴段31、螺母段32、端盖33，光轴段31套设于安装孔21内，机翼4上设置有六边形孔，机翼转轴3的螺母段32套设于机翼4的六边形孔内，端盖33盖在机翼4端面，光轴段31远离螺母段32的一端螺纹连接有固定螺帽34，固定螺帽34搭接在安装座2远离机翼4的一端。

端盖33和固定螺帽34能限制机翼转轴3的轴向移动，保证机翼转轴3相对于安装座2连接可靠。机翼转轴3的螺母段32套设于机翼4的六边形孔内，则机翼4与机翼转轴3不会产生松动。

实施例六

在上述任意一项实施例的基础上，所述机翼4上设置有弧形槽43，弧形槽43与机翼转轴3同心，定位孔42位于弧形槽43内的一端。

当扭簧5带动机翼4转动时，锁定机构6的一端始终在弧形槽43内滑动，当机翼4转动到位时，锁定机构6刚好卡合到定位孔42内，避免锁定机构6滑过定位孔42而无法正常卡合的问题。

实施例七

在上述任意一项实施例的基础上，所述锁定机构6包括锥销套61，锥销套61连接于定位安装孔23内，锥销套61内设置有弹簧62，弹簧62靠近机翼4的一端连接有锥销63，锥销63的一端套设于锥销套61内，锥销63的另一端伸入机翼4的定位孔42内。

当机翼4转动到位后，锥销63在弹簧62的推动下，锥销63的上端插入机翼4的定位孔42内，则机翼4被锁紧，保证机翼4相对于舱壁1的合适的角度。

实施例八

在上述任意一项实施例的基础上，所述锥销63包括相互连接的锥销直段和锥销锥段，锥销锥段为锥销靠近机翼4的一段，锥销锥段连接锥销直段的一端为大端；定位孔42包括相互连通的直段孔和锥段孔，锥段孔为定位孔靠近舱壁1的一段，锥段孔靠近直段孔的一端为小端；锥销锥段的锥度与锥段孔的锥度相同，直段孔的直径小于锥销直段的直径。

由于直段孔的直径小于锥销直段的直径，则当锥销锥段插入定位孔42的锥孔段后，直孔段阻挡锥销63继续移动，从而锥销63始终不会脱出舱壁1和机翼4，保证定位可靠。锥销锥段和锥段孔配合的方式，使得锥销63很容易被完全压入锥销套61内，从而便于机翼4解锁。

实施例九

在上述任意一项实施例的基础上，所述锁定机构6和定位孔42的数量相同，锁定机构6和定位孔42的数量均为至少两个。

两组锁定机构6和定位孔42能保证锁定更加可靠，且可提高机翼4锁定的稳定性，避免机翼4只被单侧锁定时容易产生偏转的情况。

Claims (9)

1.一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，包括舱壁(1)，舱壁(1)上设置有若干安装座(2)，安装座(2)的中部设置有安装孔(21)，安装孔(21)内套设有机翼转轴(3)，机翼转轴(3)的一端连接有机翼(4)；安装座(2)上还设置有舱壁环形槽(22)，舱壁环形槽(22)与安装孔(21)同心，机翼(4)上设置有机翼环形槽(41)，舱壁环形槽(22)内套设有扭簧(5)，扭簧(5)的另一端套设于机翼环形槽(41)内，扭簧(5)的一端与舱壁(1)卡合，扭簧(5)的另一端与机翼(4)卡合；安装座(2)上设置有定位安装孔(23)，定位安装孔(23)内安装有锁定机构(6)，机翼(4)上设置有定位孔(42)，机翼(4)展开时锁定机构(6)与机翼(4)卡合。

2.根据权利要求1所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述舱壁(1)和机翼(4)上均设置有L型槽(7)，舱壁(1)上的L型槽(7)与舱壁环形槽(22)连通，机翼(4)上的L型槽(7)与机翼环形槽(41)连通；扭簧(5)的两端均弯折成卡钩(51)，靠近舱壁(1)一端的卡钩(51)卡合进舱壁(1)上的L型槽(7)内，靠近机翼(4)一端的卡钩(51)卡合进机翼(4)上的L型槽(7)内。

3.根据权利要求1所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述机翼转轴(3)与安装孔(21)之间安装有两个轴承(24)，机翼转轴(3)上套设有隔套(25)，隔套(25)位于两个轴承(24)之间。

4.根据权利要求1所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述机翼转轴(3)的中部为空心结构。

5.根据权利要求1所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述机翼转轴(3)包括依次设置的光轴段(31)、螺母段(32)、端盖(33)，光轴段(31)套设于安装孔(21)内，机翼(4)上设置有六边形孔，机翼转轴(3)的螺母段(32)套设于机翼(4)的六边形孔内，端盖(33)盖在机翼(4)端面，光轴段(31)远离螺母段(32)的一端螺纹连接有固定螺帽(34)，固定螺帽(34)搭接在安装座(2)远离机翼(4)的一端。

6.根据权利要求1所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述机翼(4)上设置有弧形槽(43)，弧形槽(43)与机翼转轴(3)同心，定位孔(42)位于弧形槽(43)内的一端。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述锁定机构(6)包括锥销套(61)，锥销套(61)连接于定位安装孔(23)内，锥销套(61)内设置有弹簧(62)，弹簧(62)靠近机翼(4)的一端连接有锥销(63)，锥销(63)的一端套设于锥销套(61)内，锥销(63)的另一端伸入机翼(4)的定位孔(42)内。

8.根据权利要求7所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述锥销(63)包括相互连接的锥销直段和锥销锥段，锥销锥段为锥销靠近机翼(4)的一段，锥销锥段连接锥销直段的一端为大端；定位孔(42)包括相互连通的直段孔和锥段孔，锥段孔为定位孔靠近舱壁(1)的一段，锥段孔靠近直段孔的一端为小端；锥销锥段的锥度与锥段孔的锥度相同，直段孔的直径小于锥销直段的直径。

9.根据权利要求7所述的一种机翼稳定转动并自锁的折叠式无人机，其特征在于，所述锁定机构(6)和定位孔(42)的数量相同，锁定机构(6)和定位孔(42)的数量均为至少两个。