CN109436342A - 气体释放装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体释放装置及无人机，涉及飞行器用降落设备领域，该气体释放机构包括触发机构、撞针释放机构以及储气瓶；撞针释放机构包括中空的安装筒、位于安装筒内的撞针组件以及触发件，安装筒一端设置限位体，触发件被限位在限位体和撞针组件的撞击端之间，储气瓶的瓶口端连接在安装筒远离限位体的一端，瓶口端正对撞针组件的撞击端；触发机构位于撞针释放机构一侧；触发件处于非工作状态时，撞针组件远离撞击端的卡接端伸出至安装筒外并与触发机构卡接；触发件处于工作状态时，使撞针组件撞击瓶口端，同时卡接端脱离触发机构；本发明能够提高降落伞弹出距离，降低装配难度，避免现有技术弹簧变形对降落伞弹射造成的影响。

Description

气体释放装置及无人机

技术领域

本发明涉及飞行器用降落设备领域，具体涉及一种气体释放装置及无人机。

背景技术

随着科技的不断发展，无人机的应用越来越广泛，尤其是在城市上空使用时，可能由于外界或无人机自身原因，产生无人机失控导致坠落的状况，对地面的行人以及其他设施安全造成影响，并导致无人机撞击产生破碎，故，在一些无人机设计中，增加了降落伞装置，防止无人机产生坠落的状况。目前最常用的是使用方式是采用弹簧弹出降落伞，使用降落伞或者其他机构压缩弹簧，通过释放压缩弹簧来将降落伞弹出。采用弹簧触发降落伞的方式，对弹簧的要求比较高，例如，弹簧的弹力不足会导致弹出降落伞的距离不够,应用时，为了增加弹出降落伞的距离，通常是选用一些弹力大、线径粗的弹簧。

上述利用弹簧的弹力弹出降落伞的方式，具有以下问题：

1.弹簧质量较大，导致无人机整体的重量增加；

2.弹簧压缩时间过久后会产生变形，导致弹力会降低，影响对降落伞的弹出效果。

3.弹簧弹力过大，导致机构设计强度增加，且装配困难。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种气体释放装置，已解决现有技术存在的上述技术问题，能够提高降落伞弹出距离，降低装配难度，避免现有技术弹簧变形对降落伞弹射造成的影响。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述气体释放装置的无人机。

基于上述第一目的，本发明提供的气体释放装置，包括触发机构、撞针释放机构以及储气瓶；

撞针释放机构，包括中空的安装筒、位于所述安装筒内的撞针组件以及触发件，所述安装筒一端设置限位体，所述触发件被限位在所述限位体和所述撞针组件的撞击端之间，所述触发件能够驱使所述撞针组件在所述安装筒内移动；

储气瓶，其瓶口端连接在所述安装筒远离所述限位体的一端，所述瓶口端正对所述撞针组件的撞击端；

触发机构，位于所述撞针释放机构一侧；

所述触发件处于非工作状态时，所述撞针组件远离所述撞击端的卡接端伸出至所述安装筒外并与所述触发机构卡接；

所述触发件处于工作状态时，使所述撞针组件撞击所述瓶口端，同时所述卡接端脱离所述触发机构。

进一步的，所述撞针组件包括撞针本体、针座以及针杆；所述撞针本体与所述针座的一端连接，所述针杆与所述针座的另一端连接。

进一步的，所述撞针本体内具有沿轴向设置的通气道以及沿径向连通所述通气道的导气道，所述通气道贯穿所述撞针本体的针尖。

进一步的，所述针座的外周设置用以接触所述安装筒的密封圈。

进一步的，所述针杆设置有用以卡接所述触发机构的第一卡槽。

进一步的，所述针杆设置有用以连接工装的第二卡槽。

进一步的，所述触发件采用弹性元件；

所述弹性元件处于压缩状态时，所述撞针组件远离所述撞击端的卡接端伸出至所述安装筒外并与所述触发机构卡接；

所述弹性元件处于复位状态时，所述撞针组件撞击所述瓶口端，同时所述卡接端脱离所述触发机构。

进一步的，所述安装筒内具有导流通道，用以使所述储气瓶释放至所述安装筒内的气体导流出安装筒。

进一步的，所述触发机构包括驱动装置、连杆装置以及卡接件；

所述驱动装置通过连杆装置驱使所述卡接件移动，使所述卡接件与所述撞针组件的所述卡接端连接或者脱离。

进一步的，包括固定座，所述固定座用于支撑所述触发机构、所述撞针释放机构以及所述储气瓶。

进一步的，所述连杆装置包括摆动杆件，所述摆动杆件通过转轴铰接在所述固定座上，所述摆动杆件一端用以接触所述驱动装置，另一端通过转轴与所述卡接件铰接。

进一步的，所述卡接件上设置导向槽，所述安装筒靠近所述撞针组件的卡接件的一侧设置定位销，所述定位销与所述导向槽配合，以使所述卡接件沿所述撞针组件的径向移动。

进一步的，所述驱动装置采用舵机、电机驱动件、电磁驱动件、气缸或液压缸。

进一步的，包括弹性复位件，所述弹性复位件一端通过定位件固定在所述固定座上，另一端与所述摆动杆件远离所所述卡接件的一侧连接；

所述触发件处于非工作状态时，所述弹性复位件通过摆动杆件使卡接件保持与所述撞针组件的卡接端卡接。

基于上述第二目的，本发明提供的一种无人机，包括上述的气体释放装置。

采用上述技术方案，本发明提供的气体释放装置的技术效果有：

1.利用触发储气瓶的方式，使用压缩气体弹出降落伞，提高降落伞弹出距离。

2.使用压缩气体可避免现有技术中的弹簧老化，导致的弹力下降的问题，保障降落伞弹出距离不受影响。

3.触发机构、撞针释放机构以及储气瓶结合使用，降低装配难度，便于操控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的气体释放装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的气体释放装置的爆炸图；

图3是本发明实施例提供的气体释放装置中的撞针释放机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的气体释放装置中，瓶口端与撞针本体接触的结构示意图。

附图标记：100-触发机构，110-驱动装置，111-推动块，120-卡接件，121-导向槽，122-定位销，130-摆动杆件，200-撞针释放机构，210-安装筒，211-限位体，212-导流通道，213-连接套，220-撞针组件；221-撞针本体，222-针座，223-针杆，224-通气道，225-导气道，226-第一卡槽，227-第二卡槽，230-触发件；240-密封圈，300-储气瓶，310-瓶口端，400-固定座，500-弹性复位件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例中提供的气体释放装置，包括触发机构100、撞针释放机构200以及储气瓶300。

其中，储气瓶300用以储存压缩气体，触发机构100能够触发撞针释放机构200，使撞针释放机构200撞击储气瓶300的瓶口端310，从而释放压缩气体对降落伞提供弹射力。

具体地，撞针释放机构200包括中空的安装筒210、位于安装筒210内的撞针组件220以及触发件230。安装筒210一端设置限位体211，撞针组件220一端设置为撞击端，另一端设置卡接端，撞击端用以撞击储气瓶300的瓶口端310，使压缩气体排出；触发件230被限位在限位体211和撞针组件220的撞击端之间，触发件230能够驱使撞针组件220在安装筒210内移动；

储气瓶300的瓶口端310连接在安装筒210远离限位体211的一端，并且，该瓶口端310正对撞针组件220的触发端，使得撞针组件220在安装筒210内移动时，通过触发端撞击瓶口端310，使储气瓶300内压缩气体排出至安装筒210内，再经安装筒210排放至相应的元件内，使降落伞在压缩气体的作用力下弹出。

本实施例中，触发机构100位于撞针释放机构200一侧；

当触发件230处于非工作状态时，撞针组件220远离撞击端的卡接端伸出至安装筒210外并与触发机构100卡接；利用触发机构100使撞针组件220保持在远离储气瓶300的位置；

当触发件230处于工作状态时，使卡接端脱离触发机构100，使撞针组件220朝向储气瓶300方向移动，并利用撞击端撞击储气瓶300的瓶口端310，使储气瓶300内压缩气体排出至安装筒210内。

本实施例中提供的气体释放装置，相比于现有技术中利用弹簧弹出降落伞的方式，具有以下优点：

1.利用触发储气瓶300的方式，使用压缩气体弹出降落伞，提高降落伞弹出距离。

2.使用压缩气体可避免现有技术中的弹簧老化，导致的弹力下降的问题，保障降落伞弹出距离不受影响。

3.触发机构100、撞针释放机构200以及储气瓶300结合使用，降低装配难度，便于操控。

一个优选实施方案中，如图2和图3所示，上述的储气瓶300与安装筒210采用可拆卸连接方式，例如，采用螺纹连接方式连接，可以在储气瓶300的瓶口端310周侧设置外螺纹，在安装筒210内壁设置内螺纹，从而便于储气瓶300与安装筒210的连接，便于更换储气瓶300。该储气瓶300的类型可以采用液化CO₂储气瓶300，或者使用其他液化压缩气体气瓶进行替代。

本实施例中，优选在安装筒210内设置连接套213，连接套213具有螺纹孔，储气瓶300与连接筒213螺纹连接。

如图2和图3所示，本发明的一个优选实施方案中，撞针组件220包括撞针本体221、针座222以及针杆223；撞针本体221与针座222的一端连接，针杆223与针座222的另一端连接，撞针本体221用以撞击储气瓶300的瓶口端310，从而击穿瓶口，释放压缩气体；针杆223用以在非工作状态下，穿出限位体211，与触发机构100卡接，使撞针组件220在安装筒210内的位置保持不变。

撞针本体221可以采用实心或者空心结构，当采用实心结构时，撞针本体221的针尖撞击储气瓶300的瓶口端310后会受到压缩气体的极大压力，从而缓冲一部分撞击力，导致瓶口端310的开口较小，压缩气体释放出储气瓶300的速度较慢。

为了保障撞针本体221更好地击穿储气瓶300的瓶口端310，保障压缩气体的充分释放，本发明的一个优选实施方案中，如图4所示，撞针本体221内具有沿轴向设置的通气道224，以及沿径向连通通气道224的导气道225，其中，通气道224贯穿撞针本体221的针尖，导气道225贯穿撞针本体221。撞针本体221的针尖撞击储气瓶300的瓶口端310时，部分压缩气体从经通气道224、导气道225引出至撞针本体221外(压缩气体流向见附图4中箭头所示方向)，释放了部分气体的压力，从而降低撞针本体221受到压缩气体释放的压力，使撞针本体221的针尖可以更顺利的将储气瓶300的瓶口端310击穿。这样更有利于储气瓶300里的气体一次性放出，增加气流量，保障对降落伞的弹射力需求。

为了保障针座222与安装筒210之间的密封性，避免压缩气体由安装筒210设置限位体211的一端泄露，本发明的一个实施例中，在针座222的外周设置用以接触安装筒210的密封圈240，从而使压缩气体释放在安装筒210内的针座222与储气瓶300的瓶口端310之间。

此外，如图3所示，在安装筒210内具有导流通道212，导流通道212用以使储气瓶300释放至安装筒210内的气体导流出安装筒210，排放至放置降落伞的筒体中。

为了方便触发件230与针杆223卡接的稳定性，本发明的一个优选实施方案中，针杆223设置有用以卡接触发机构100的第一卡槽226，具体设置时，第一卡槽226设置为环形槽，该环形槽设置在靠近针杆223的中部位置，使得针杆223能够充分伸出安装筒210。

当撞针组件220工作完成后，需要重新调节撞针组件220在安装筒210内的位置，本发明的一个优选实施方案中，针杆223设置有用以连接工装的第二卡槽227，第二卡槽227设置在远离撞针本体221的一端，通过相应的工装勾住第二卡槽227，从而将针杆223拉回至安装筒210外部。

本发明的一个实施方案中，触发件230采用弹性元件，该弹性元件优选采用弹簧。

弹性元件处于压缩状态时，撞针组件220远离撞击端的卡接端伸出至安装筒210外并与触发机构100卡接；

弹性元件处于复位状态时，撞针组件220撞击瓶口端310，同时卡接端脱离触发机构100。

当然，本发明实施例中的上述触发件230不局限于采用弹簧这一种结构形式，还可以使用例如电磁弹射、炸药等其他设计为动力将气瓶击漏为替代方案。

本发明的一个实施方案中，触发机构100包括驱动装置110、连杆装置以及卡接件120；

驱动装置110通过连杆装置驱使卡接件120移动，使卡接件120与撞针组件220的卡接端连接或者脱离，具体是，卡接件120与针杆223的第一卡槽226连接或者脱离。驱动装置110采用舵机、电机驱动件、电磁驱动件、气缸或液压缸，本实施例以舵机为例，舵机的输出轴上设置推动块111，利用推动块111推动连杆装置动作，从而驱使卡接件120移动。

本发明的一个实施方案中，该气体释放装置还包括固定座400，固定座400用于支撑触发机构100、撞针释放机构200以及储气瓶300。

本发明的一个实施方案中，连杆装置包括摆动杆件130，摆动杆件130通过转轴铰接在固定座400上，摆动杆件130一端用以接触驱动装置110，另一端通过转轴与卡接件120铰接。摆动杆件130能够以铰接在固定座400上的转轴为旋转中心转动，从而驱使卡接件120靠近或者远离针杆223。

为了便于对卡接件120的移动方向进行限制，保障与针杆223上第一卡槽226卡接位置的准确性，本发明的一个实施方案中，在卡接件120上设置导向槽121121安装筒210靠近卡接件120的一侧设置定位销122，定位销122与导向槽121配合，导向槽121能够沿定位销122移动，从而使卡接件120沿撞针组件220的径向移动，保障卡接件120移动位置的准确性。

本发明的一个实施方案中，包括弹性复位件500，弹性复位件500一端通过定位件固定在固定座400上，另一端与摆动杆件130远离所卡接件120的一侧连接；

触发件230处于非工作状态时，弹性复位件500拉动摆动杆件130，通过摆动杆件130使卡接件120保持与撞针组件220的卡接端卡接。

工作时，利用驱动装置110使摆动杆件130朝向相反方向转动，从而使卡接件120与撞针组件220的针杆223脱离，此时，利用安装筒210内的弹性元件释放弹力，使撞针组件220撞击储气瓶300的瓶口端310，使压缩气体充分排出。

另外，本发明实施例中还提供了一种无人机，该无人机包括上述的气体释放装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种气体释放装置，其特征在于，包括触发机构、撞针释放机构以及储气瓶；

撞针释放机构，包括中空的安装筒、位于所述安装筒内的撞针组件以及触发件，所述安装筒一端设置限位体，所述触发件被限位在所述限位体和所述撞针组件的撞击端之间，所述触发件能够驱使所述撞针组件在所述安装筒内移动；

储气瓶，其瓶口端连接在所述安装筒远离所述限位体的一端，所述瓶口端正对所述撞针组件的撞击端；

触发机构，位于所述撞针释放机构一侧；

所述触发件处于非工作状态时，所述撞针组件远离所述撞击端的卡接端伸出至所述安装筒外并与所述触发机构卡接；

所述触发件处于工作状态时，使所述撞针组件撞击所述瓶口端，同时所述卡接端脱离所述触发机构。

2.根据权利要求1所述的气体释放装置，其特征在于，所述撞针组件包括撞针本体、针座以及针杆；所述撞针本体与所述针座的一端连接，所述针杆与所述针座的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的气体释放装置，其特征在于，所述撞针本体内具有沿轴向设置的通气道以及沿径向连通所述通气道的导气道，所述通气道贯穿所述撞针本体的针尖。

4.根据权利要求2或3所述的气体释放装置，其特征在于，所述针座的外周设置用以接触所述安装筒的密封圈。

5.根据权利要求2或3所述的气体释放装置，其特征在于，所述针杆设置有用以卡接所述触发机构的第一卡槽。

6.根据权利要求2或3所述的气体释放装置，其特征在于，所述针杆设置有用以连接工装的第二卡槽。

7.根据权利要求1所述的气体释放装置，其特征在于，所述触发件采用弹性元件；

所述弹性元件处于压缩状态时，所述撞针组件远离所述撞击端的卡接端伸出至所述安装筒外并与所述触发机构卡接；

所述弹性元件处于复位状态时，所述撞针组件撞击所述瓶口端，同时所述卡接端脱离所述触发机构。

8.根据权利要求1所述的气体释放装置，其特征在于，所述安装筒内具有导流通道，用以使所述储气瓶释放至所述安装筒内的气体导流出安装筒。

9.根据权利要求1、7或8所述的气体释放装置，其特征在于，所述触发机构包括驱动装置、连杆装置以及卡接件；

所述驱动装置通过连杆装置驱使所述卡接件移动，使所述卡接件与所述撞针组件的所述卡接端连接或者脱离。

10.根据权利要求9所述的气体释放装置，其特征在于，包括固定座，所述固定座用于支撑所述触发机构、所述撞针释放机构以及所述储气瓶。

11.根据权利要求10所述的气体释放装置，其特征在于，所述连杆装置包括摆动杆件，所述摆动杆件通过转轴铰接在所述固定座上，所述摆动杆件一端用以接触所述驱动装置，另一端通过转轴与所述卡接件铰接。

12.根据权利要求9所述的气体释放装置，其特征在于，所述卡接件上设置导向槽，所述安装筒靠近所述撞针组件的卡接件的一侧设置定位销，所述定位销与所述导向槽配合，以使所述卡接件沿所述撞针组件的径向移动。

13.根据权利要求9所述的气体释放装置，其特征在于，所述驱动装置采用舵机、电机驱动件、电磁驱动件、气缸或液压缸。

14.根据权利要求11所述的气体释放装置，其特征在于，包括弹性复位件，所述弹性复位件一端通过定位件固定在所述固定座上，另一端与所述摆动杆件远离所所述卡接件的一侧连接；

所述触发件处于非工作状态时，所述弹性复位件通过摆动杆件使卡接件保持与所述撞针组件的卡接端卡接。

15.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-14任意一项所述的气体释放装置。