CN111619802A - 卡扣式快速拆装的扑翼机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，包括机架、U型卡座、沉孔抵板、一对翅膀、一对连杆、一对曲柄、动力输出轴、一对翅膀主梁支座、翅膀副梁支座。本发明利用翅膀主梁支座、翅膀副梁支座与机架设计一个卡扣机构,在不增加较多零件和不影响扑翼飞行器翅膀飞行性能的情况下，方便翅膀拆装，提高扑翼飞行器的便携性。本发明结构简单，可靠性高，能在不影响结构强度的前提下对翅膀实现拆卸收纳节约存放空间的同时，能够对扑翼飞行器进行快速安装部署使用；且所用的紧固件都可用同一把内六角螺丝刀进行拆装，在不增加特殊工具的情况下，完成扑翼飞行器翅膀的快速拆装。

Description

卡扣式快速拆装的扑翼机构

技术领域

本发明涉及一种扑翼机构，尤其是一种扑翼的卡扣式扑翼翅膀快速拆装机构。

背景技术

扑翼飞行器是一种仿生类飞行机器人，具有质量轻、功耗低、飞行效率高、抗干扰性强等特点，同时还具有良好的灵活性和飞行机动性，在军事领域、民用领域和其他科技领域都具有广阔的发展前景。

在自然界中有能力进行飞行的动物都采用扑翼方式进行飞行，例如鸟类、昆虫和龙。在扑动过程中通过翅膀的上下摆动，扰乱周围气流，为飞行同时提供升力和推力，有效利用能源进行长距离飞行。

现有的常规扑翼飞行器都没有专门用于方便翅膀拆装的机构。扑翼飞行器具有的较长的翅膀，由于翅膀活动角度受其绕机身的铰链活动范围和动力输出的曲柄摇杆机构限制，即使扑翼飞行器质量轻，但翅膀不能拆装折叠限制了其便携性，使其应用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的是为了提升现有扑翼飞行器的便携性，拓宽其应用场景，提出一种结构简单，可靠性高，在不影响结构强度的情况下，完成拆装高效的卡扣式快速拆装机构。通过该机构能将翅膀快速拆卸安装，达到节省空间，方便携带，并且能快速安装部署进行飞行的目的。统一紧固件内孔，拆装过程仅需要一个螺丝刀即可完成。

本发明解决其技术问题所采用的具体方案是：一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，包括机架、U型卡座、沉孔抵板、一对翅膀、一对连杆、一对曲柄、动力输出轴、一对翅膀主梁支座、翅膀副梁支座。

所述两个翅膀对称设于机架上，每个翅膀前部下端均设有主梁，两根主梁沿机架对称设置，所述翅膀主梁支座与所述主梁通过铰链连接，两个翅膀主梁支座通过第一螺钉连接，且每个翅膀主梁支座后方固定有第一方形螺母；

每个翅膀后部下端均设有副梁，两根副梁沿机架对称设置，所述翅膀副梁支座两端与两个副梁分别通过铰链连接，且所述翅膀副梁支座前方固定有第二方形螺母；

所述连杆一端通过球头铰链与所述主梁连接，所述连杆的另一端与所述曲柄通过球头铰链连接；

所述曲柄通过紧定螺钉与所述动力输出轴的末端固定；

所述机架上开有供所述动力输出轴穿过的孔，所述动力输出轴能在该孔中转动；

所述的机架上还开有用于固定所述U型卡座和所述沉孔抵板的孔，所述U型卡座和所述沉孔抵板分别插入对应的孔中。

所述的机架前端设有用于固定翅膀主梁支座的卡扣，所述翅膀主梁支座向下插入该卡扣内，并通过第一螺钉固定在所述U型卡座上，第一螺钉的螺杆穿过所述翅膀主梁支座后方固定的第一方形螺母，将所述翅膀主梁支座完全固定在机架上；

所述的机架后端设有用于固定翅膀副梁支座的卡扣，所述翅膀副梁支座向下插入该卡扣内，并通过第二螺钉拧在所述翅膀副梁支座前方的第二方形螺母，第二螺钉的螺杆抵在所述沉孔抵板上，将所述翅膀副梁支座完全固定在机架上。

上述技术方案中，进一步地，所述翅膀主梁支座上设有轴承，所述的主梁上开有销孔，所述的翅膀主梁支座通过轴承与所述主梁上的销孔通过销轴固定，所述主梁能绕销轴转动。

进一步地，所述副梁端部固定连接有一球头铰链，该球头铰链通过螺钉螺母与所述翅膀副梁支座固定连接。

进一步地，所述机架、所述U型卡座、所述沉孔抵板、所述一对翅膀主梁支座、所述翅膀副梁支座都为碳纤板加工制品；所述翅膀的主梁和副梁都为碳纤维棒材制品；所述曲柄为高硬度铝机加工制品，所述的高硬度铝为7075铝合金。

本发明的有益效果在于：

本发明的卡扣式快速拆装的扑翼机构结构简单，可靠性高，能在不影响其结构强度的情况下实现快速拆卸安装翅膀，并且装配可靠；

本发明的卡扣式快速拆装的扑翼机构所用的紧固件都可用同一把内六角螺丝刀进行拆装，在不增加特殊工具的情况下，完成了扑翼飞行器翅膀的快速拆装。

本发明的卡扣式快速拆装的扑翼机构，利用翅膀主梁支座、翅膀副梁支座与机架设计一个卡扣机构,在不增加较多零件和不影响扑翼飞行器翅膀飞行性能的情况下，方便翅膀拆装，提高扑翼飞行器的便携性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图是示意性的，不应理解为对本发明进行任何限制，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明的卡扣式快速拆装的扑翼示意图；

图2是本发明的卡扣式快速拆装机构示意图；

图3是安装完成时，沿扑翼飞行器中轴面剖开的结构示意图；

图4是拆下翅膀后机架的结构示意图；

图5是拆下的翅膀结构示意图；

其中，1.机架；2.动力输出轴；3.连杆；4.第一螺钉；5.U型卡座；6.主梁；7.翅膀；8.翅膀主梁支座；9.翅膀副梁支座；10.球头铰链；11.副梁；12.沉孔抵板；13.紧定螺钉；14.曲柄；15.第一方形螺母；16.第二方形螺母；17.第二螺钉。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，包括机架1、U型卡座5、沉孔抵板12、一对翅膀7、一对连杆3、一对曲柄14、动力输出轴2、一对翅膀主梁支座8、翅膀副梁支座9。

两个翅膀7对称设于机架1上，每个翅膀7前部下端均设有主梁6，两根主梁6沿机架1对称设置，主梁6和翅膀主梁支座8均开有销孔，翅膀主梁支座8与翅膀7的主梁6通过铰链连接，两个翅膀主梁支座8通过第一螺钉4连接，且每个翅膀主梁支座8后方均固定有第一方形螺母15；

每个翅膀7后部下端均设有副梁11，两根副梁11沿机架1对称设置，所述的翅膀副梁支座9两端均开有销孔，翅膀副梁支座9两端与翅膀7的副梁11分别通过铰链连接，且翅膀副梁支座9前方固定有第二方形螺母16；

连杆3一端通过球头铰链与翅膀7的主梁6连接，连杆3的另一端与曲柄14通过球头铰链连接；所述曲柄14通过紧定螺钉13与所述动力输出轴2的末端固定；

所述机架1上开有供所述动力输出轴2穿过的孔，所述动力输出轴2能在该孔中转动；

所述的机架1上还开有用于固定U型卡座5和沉孔抵板12的孔，所述的U型卡座5和沉孔抵板12分别插入对应的孔中。

所述的机架1前端设有用于固定翅膀主梁支座8的卡扣，翅膀主梁支座8向下插入该卡扣里，并通过第一螺钉4的头压在U型卡座5上，第一螺钉4的螺杆穿过翅膀主梁支座8后方固定的第一方形螺母15，将翅膀主梁支座8完全固定在机架1上；

所述的机架1后端设有用于固定翅膀副梁支座9的卡扣，翅膀副梁支座9向下插入该卡扣里，并通过第二螺钉17拧在翅膀副梁支座9前方的第二方形螺母16，第二螺钉17的螺杆抵在沉孔抵板12上，将翅膀副梁支座9完全固定在机架1上。

进一步地，所述的翅膀主梁支座8上固定有轴承，所述主梁6上开有销孔，所述的翅膀主梁支座8通过轴承与翅膀7的主梁6上的销孔通过销轴固定，主梁6能绕销轴转动。

进一步地，翅膀7的副梁11端部通过胶水连接有一球头铰链10，该球头铰链10通过螺钉螺母与翅膀副梁支座9固定连接。

进一步地，机架1、U型卡座5、沉孔抵板12、一对翅膀主梁支座8、翅膀副梁支座9都为碳纤板加工制品；翅膀7的主梁6和副梁11都为碳纤维棒材制品；曲柄14为高硬度铝机加工制品，所述的高硬度铝为7075铝合金。

具体拆卸操作过程如图4和图5：

拆卸过程：拧松机架1两侧的曲柄14上的紧定螺钉13，将两个曲柄14分别从动力输出轴2两端拆除，切断翅膀的动力输出。再将压紧U型卡座5的第一螺钉4拧松，第一螺钉4的螺钉头远离U型卡座5，将翅膀主梁支座8相对机架1向后移动，退出机架1上的卡扣，然后将翅膀主梁支座8相对机架1向上移动，使翅膀主梁支座8从机架1上的卡扣中拆出。最后，将抵住沉孔抵板12的第二螺钉17拧松，第二螺钉末端远离沉孔抵板12，将翅膀副梁支座9相对机架1向前移动，退出机架1上的卡扣，然后将翅膀副梁支座9相对机架1向上移动，使翅膀副梁支座9从机架1上的卡扣中拆出。此时再将两个翅膀对折，完成对扑翼飞行器的拆卸收纳。安装过程为上述逆过程。

Claims (5)

1.一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，其特征在于，包括机架(1)、U型卡座(5)、沉孔抵板(12)、一对翅膀(7)、一对连杆(3)、一对曲柄(14)、动力输出轴(2)、一对翅膀主梁支座(8)、翅膀副梁支座(9)；

所述两个翅膀(7)对称设于机架(1)上，每个翅膀(7)前部下端均设有主梁(6)，两根主梁(6)沿机架(1)对称设置，翅膀主梁支座(8)与所述主梁(6)通过铰链连接，两个翅膀主梁支座(8)通过第一螺钉(4)连接，且每个翅膀主梁支座(8)后方均固定有第一方形螺母(15)；

每个翅膀(7)后部下端均设有副梁(11)，两根副梁(11)沿机架(1)对称设置，所述翅膀副梁支座(9)两端与两个副梁(11)分别通过铰链连接，且所述翅膀副梁支座(9)前方固定有第二方形螺母(16)；

所述连杆(3)一端通过球头铰链与所述主梁(6)连接，所述连杆(3)的另一端与所述曲柄(14)通过球头铰链连接；

所述曲柄(14)通过紧定螺钉(13)与所述动力输出轴(2)的末端固定；

所述机架(1)上开有供所述动力输出轴(2)穿过的孔，所述动力输出轴(2)能在该孔中转动；

所述的机架(1)上还开有用于固定所述U型卡座(5)和所述沉孔抵板(12)的孔；所述U型卡座(5)和所述沉孔抵板(12)分别插入对应的孔中；

所述的机架(1)前端设有用于固定翅膀主梁支座(8)的卡扣，所述翅膀主梁支座(8)向下插入该卡扣内，并通过第一螺钉(4)固定在所述U型卡座(5)上，第一螺钉(4)的螺杆穿过所述翅膀主梁支座(8)后方固定的第一方形螺母(15)，将所述翅膀主梁支座(8)完全固定在机架(1)上；

所述的机架(1)后端设有用于固定翅膀副梁支座(9)的卡扣，所述翅膀副梁支座(9)向下插入该卡扣内，并通过第二螺钉(17)拧在所述翅膀副梁支座(9)前方的第二方形螺母(16)，第二螺钉(17)的螺杆抵在所述沉孔抵板(12)上，将所述翅膀副梁支座(9)完全固定在机架(1)上。

2.根据权利要求1所述一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，其特征在于，所述的翅膀主梁支座(8)上固定有轴承，所述主梁(6)上开有销孔，所述的翅膀主梁支座(8)通过轴承与所述主梁(6)上的销孔通过销轴固定，所述主梁(6)能绕销轴转动。

3.根据权利要求1所述一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，其特征在于，所述副梁(11)端部固定连接有一球头铰链(10)，该球头铰链(10)通过螺钉螺母与所述翅膀副梁支座(9)固定连接。

4.根据权利要求1所述一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，其特征在于，所述机架(1)、所述U型卡座(5)、所述沉孔抵板(12)、所述一对翅膀主梁支座(8)、所述翅膀副梁支座(9)均为碳纤板加工制品；所述主梁(6)和副梁(11)都为碳纤维棒材制品；所述曲柄(14)为高硬度铝机加工制品，所述的高硬度铝为7075铝合金。

5.根据权利要求1所述一种卡扣式快速拆装的扑翼机构，其特征在于，所述的第一螺钉(4)、紧定螺钉(13)以及第二螺钉(17)的头部内六角尺寸相同。

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