CN109263858A - 一种共轴机翼折叠机构 - Google Patents
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Abstract
一种共轴机翼折叠机构，两个机翼安装在同一转轴上，且通过扭簧作用展开，通过弹簧销实现到位锁定。本发明利用扭簧作为驱动力，弹簧销作为锁死机构。机翼折叠时，利用发射筒壁约束机翼；机翼展开时，机身由发射筒射出，机翼在扭簧的驱动下展开；展开到位时弹簧销弹出，将机翼锁死固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型共轴机翼折叠机构，属于航空无人机领域。
背景技术
目前小型无人机发展迅速，其应用领域已扩展到军事、科研、民用等广泛领域。传统无人机无法折叠，体积庞大且不易携带。如设计成可拆卸结构，在使用过程中会带来繁琐的拆装工作，且耗时费力。因此机翼折叠可以缩小无人机体积，方便运输，易于携带，使用方便。
针对小型折叠翼无人机，现有技术条件下的折叠翼技术存在折叠不完全，展开速度慢，展开角度不准确，固定机构不可靠等问题。
例如专利CN203681865U，申请日2014年1月23号。该专利方案公开了一种折叠式小型无人机。所述机翼沿翼展方向折叠，包括中段机翼、外段机翼，两段机翼通过铰链结构连接到一起。展开时手动将外段机翼沿铰链机构旋转，展开到位后外端机翼上的金属卡头即可卡接与中段机翼的金属簧片上。该专利方案机翼折叠不完全，所占体积仍较大。机翼展开需手动操作，展开速度慢。
又如申请案201310634151.8，申请日2013年12月2日。该申请案公开了一种弹射折叠翼飞行机器人。该飞行机器人的两个前折叠翼通过扭簧安装在前传台上，前转台安装在飞行器主体，两个前限位挡块并排设置在飞行器主体头部上。且两个前限位挡块位于两个前折叠翼前方。机翼展开时，两个前折叠翼在扭簧的驱动下展开，两个前限位块将两个前折叠翼限定在制定位置。该申请案机翼展开后由限位块进行限位，固定方式不可靠。
又如申请案201510394898.X，申请日2015年7月8如。该申请案公开了一种小型筒式发射无人机及发射装置。该无人机展开锁紧装置由转轴、转轴紧固件、上机翼轴套、下机翼轴套，扭簧及第一、第二钢制刀片组成。展开过程中机翼轴套顺时针转动，当机翼受到前飞风阻时，钢制刀片切入机翼轴套，阻碍机翼逆时针转动，表现为机翼锁紧。该申请案机翼锁紧状态不固定，机翼展开角度不准确。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种共轴机翼折叠机构。
本发明的原理是：利用扭簧作为驱动力，弹簧销作为锁死机构。机翼折叠时，利用发射筒壁约束机翼；机翼展开时，机身由发射筒射出，机翼在扭簧的驱动下展开；展开到位时弹簧销弹出，将机翼锁死固定。
本发明的技术解决方案是：一种共轴机翼折叠机构，两个机翼安装在同一转轴上，且通过扭簧作用展开，通过弹簧销实现到位锁定。
优选的，所述的转轴包括一个用于与机身连接固定的中心轴、以及用于保持扭簧稳定收缩的外圆面，该外圆面与中心轴之间设置弹簧销的安装孔；两个机翼翼根接头的轴承分别与外圆面上、下方的中心轴固定连接。
优选的，所述的中心轴上设置凸台，凸台抵住轴承内圆，限制轴承位置并保证翼根接头与外圆面不接触。
优选的，所述的弹簧销的安装孔至少有两处，每个安装孔安装一个弹簧销，保证至少一个弹簧销的安装方向与其它弹簧销不一致。
优选的，所述的弹簧销的安装孔最优沿中心轴对称均布。
优选的，所述的扭簧的两个自由端分别朝向上下机翼并插入机翼翼根接头上的弹簧固定孔内；当机翼折叠时，扭簧处于压缩状态，所储能保证机翼能够展开到位。
优选的，所述的扭簧在压缩状态时的内径不小于中心轴外圆面的外径。
优选的，所述的转轴通过底座与机身连接固定；所述的底座包括底盘以及具有一定深度的转轴固定孔；底盘用于与机身固定连接；转轴的中心轴插入所述的转轴固定孔内并通过销钉连接固定，转轴固定孔的上端面与翼根接头下端面不接触。
优选的，轴承外圆与翼根接头过盈配合，轴承内圆与中心轴过盈配合。
优选的，所述的机翼包括一体化成型的机翼主体与翼根接头；所述的翼根接头上设置弹簧固定孔和弹簧销锁定孔；所述的弹簧销锁定孔的位置保证机翼展开到位时，弹簧销的销头正好弹入弹簧销锁定孔。
上述机构适用于小型无人机。
本发明与现有技术相比有益效果为：
机翼完全折叠，机体所占空间小，便于贮存运输。折叠机构采用轴承、弹簧销等标准产品，降低了生产成本，简化组装流程。利用扭簧驱动展开，弹簧销锁死固定的方式，展开锁死动作均在转轴完成，结构效率高，展开可靠，定位准确。
折叠机构各零件多为过盈配合安装，结构简单，重量轻。运动部件为金属，展开锁死机构为机械部件，具有重复利用性，适用于中小无人机结构。
本发明提供一种新共轴机翼折叠机构，使机翼折叠90°，大幅缩小机体体积；同时展开过程快速可靠。
附图说明
图1为本发明一体化机翼示意图；
图2为本发明转轴示意图；
图3为本发明弹簧销示意图；
图4为本发明扭簧示意图；
图5为本发明转轴与弹簧销装配示意图；
图6为本发明机翼、转轴与扭簧装配示意图；；
图7为本发明底座示意图
图8为本发明机身连接段示意图
图9为本发明机身与底座装配示意图；
图10为本发明机翼与底座连接示意图；
图11为本发明机翼折叠状态示意图；
图12为本发明机翼展开状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实例对本发明作详细说明。
如图1所示，一体化机翼包括机翼主体1与翼根接头2，接头平板圆形处为轴承3，同时在根部平板上开有两个孔，分别为弹簧固定孔4和弹簧销锁定孔5。两个机翼安装在同一转轴上，且通过扭簧作用展开，通过弹簧销实现到位锁定。
如图2所示，转轴包括一个用于与机身连接固定的中心轴6、以及用于保持扭簧稳定收缩的外圆面7，该外圆面与中心轴之间设置弹簧销的安装孔8；两个机翼翼根接头的轴承分别与外圆面上、下方的中心轴固定连接。中心轴6 上设置凸台9，凸台抵住轴承内圆，限制轴承位置并保证翼根接头与外圆面不接触。
弹簧销的安装孔8至少有两处，每个安装孔安装一个弹簧销(图3)，保证至少一个弹簧销的安装方向与其它弹簧销不一致，如图5所示。弹簧销与孔为过盈配合。弹簧销的安装孔8最优沿中心轴对称均布。
将一体化机翼(图1)、装有弹簧销的转轴(图5)与扭簧(图4)装配在一起，如图6所示。注意在这一步中，扭簧上下伸出的两个自由端需插入机翼的弹簧固定孔4，如图10所示；弹簧销的销头插入弹簧销锁定孔5。轴承外圆与翼根接头过盈配合，轴承内圆与中心轴过盈配合。当机翼折叠时，扭簧处于压缩状态，所储能保证机翼能够展开到位。扭簧在压缩状态时的内径不小于中心轴外圆面的外径。
转轴通过底座(图7)与机身(图8)连接固定；所述的底座如图7所示，包括底盘以及具有一定深度的转轴固定孔；底盘用于与机身固定连接(图9)；转轴的中心轴插入所述的转轴固定孔内并通过销钉连接固定，确保机翼安装牢固，无松动现象。转轴固定孔的上端面与翼根接头下端面不接触。
当机翼折叠时，如图11所示，将弹簧销的销头压下，转动机翼向后偏转 90°。此时扭簧收缩储能，弹簧销被机翼接头压住，无法弹出。将飞机装入发射筒内，由筒壁约束机翼。
当机翼展开时，如图12所示，飞机由发射筒内射出，筒壁约束消失。机翼在扭簧的作用下展开。当机翼转动到位时，弹簧销销头弹出，插入机翼连接板的弹簧销锁定孔，将机翼锁死。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (11)
1.一种共轴机翼折叠机构，其特征在于：两个机翼安装在同一转轴上，且通过扭簧作用展开，通过弹簧销实现到位锁定。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述的转轴包括一个用于与机身连接固定的中心轴、以及用于保持扭簧稳定收缩的外圆面，该外圆面与中心轴之间设置弹簧销的安装孔；两个机翼翼根接头的轴承分别与外圆面上、下方的中心轴固定连接。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：所述的中心轴上设置凸台，凸台抵住轴承内圆，限制轴承位置并保证翼根接头与外圆面不接触。
4.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：所述的弹簧销的安装孔至少有两处，每个安装孔安装一个弹簧销，保证至少一个弹簧销的安装方向与其它弹簧销不一致。
5.根据权利要求4所述的机构，其特征在于：所述的弹簧销的安装孔最优沿中心轴对称均布。
6.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述的扭簧的两个自由端分别朝向上下机翼并插入机翼翼根接头上的弹簧固定孔内；当机翼折叠时，扭簧处于压缩状态，所储能保证机翼能够展开到位。
7.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：所述的扭簧在压缩状态时的内径不小于中心轴外圆面的外径。
8.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：所述的转轴通过底座与机身连接固定；所述的底座包括底盘以及具有一定深度的转轴固定孔；底盘用于与机身固定连接；转轴的中心轴插入所述的转轴固定孔内并通过销钉连接固定，转轴固定孔的上端面与翼根接头下端面不接触。
9.根据权利要求2所述的机构，其特征在于：轴承外圆与翼根接头过盈配合，轴承内圆与中心轴过盈配合。
10.根据权利要求1所述的机构，其特征在于：所述的机翼包括一体化成型的机翼主体与翼根接头；所述的翼根接头上设置弹簧固定孔和弹簧销锁定孔；所述的弹簧销锁定孔的位置保证机翼展开到位时，弹簧销的销头正好弹入弹簧销锁定孔。
11.根据权利要求1-10之一所述的机构适用于小型无人机。
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