CN113460286B - 飞行装置机翼折叠锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种飞行装置机翼折叠锁定机构，包括主动折叠组件、折叠驱动组件和锁定组件；主动折叠组件包括旋转连接的安装座和旋转体，旋转体包括连接部和锁定部，锁定部上设有定位孔；折叠驱动组件包括第一驱动机构和齿轮箱，齿轮箱的输入端与第一驱动机构驱动连接，齿轮箱的输出端用以驱动主动折叠组件的旋转体转动；锁定组件包括由第一定位销、第一连接件、旋转件依次铰接相连构成的曲柄连杆机构；旋转件与第二驱动机构的输出端固定连接，第一定位销可在旋转件的带动下插入主动折叠组件的定位孔内使其旋转体不可转动。本发明使无人机的机翼呈可折叠结构，以减少无人机占地面积，解决其不易收纳的问题。

Description

飞行装置机翼折叠锁定机构

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体是指一种飞行装置机翼折叠锁定机构。

背景技术

现有无人机飞行装置基本分为固定翼无人机和旋翼无人机两类，两类无人机由于其结构的不同也使其具备不同的特点，其中，固定翼无人机具有飞行速度快、成本低、运载能力大的优点，而旋翼无人机则具有可垂直起降加悬停的优点。特别说明的是，现有无人机飞行装置中，还有结合了固定翼无人机与旋翼无人机优点的垂直起降固定翼无人机。

垂直起降固定翼无人机是一种有效结合多旋翼无人机垂直起降能力和固定翼无人机高效巡航能力的无人机。因其独特的起降-巡航性能，固定翼无人机在军警侦察、边境巡逻、油气管线巡检、电力巡检、森林消防、测绘等行业领域具有极大的应用前景。并且该无人机以简单可靠的方式解决了固定翼无人机垂直起降的难题，兼具固定翼无人机航时长，速度高、距离远的特点和旋翼无人机垂直起降的功能，垂直起降模式大大增强了该无人机平台的环境适应性。

但是由于固定翼无人机飞行装置的固定式机翼结构，使其在运输、携带以及停放时存在占地面积大，不易收纳的问题。

发明内容

基于以上技术问题，本发明提供了一种飞行装置机翼折叠锁定机构，其通过机翼折叠锁定机构，使固定翼无人机的机翼呈可折叠结构，以减少固定翼无人机在运输、携带以及停放时的占地面积，解决其不易收纳的问题，具体包括以下技术方案：

飞行装置机翼折叠锁定机构，包括主动折叠组件、折叠驱动组件和锁定组件；主动折叠组件包括旋转连接的安装座和旋转体，旋转体包括连接部和锁定部，锁定部上设有定位孔；折叠驱动组件包括第一驱动机构和齿轮箱，齿轮箱的输入端与第一驱动机构驱动连接，齿轮箱的输出端用以驱动主动折叠组件的旋转体转动；锁定组件包括由第一定位销、第一连接件、旋转件依次铰接相连构成的曲柄连杆机构；旋转件与第二驱动机构的输出端固定连接，第一定位销可在旋转件的带动下插入主动折叠组件的定位孔内使其旋转体不可转动。

进一步的，齿轮箱包括箱体，箱体内设有减速齿轮组。

进一步的，齿轮箱位于主动折叠组件与锁定组件之间，箱体上设有供第一定位销穿过的通孔。

进一步的，减速齿轮组包括第一齿轮，第一齿轮与回转制动件固定连接；回转制动件端头设有制动孔，回转制动件与箱体转动连接；第一定位销通过连接块与第一连接件铰接相连，连接块上设有制动销，制动销可在旋转件的带动下插入制动孔内使第一齿轮不可转动。

进一步的，旋通孔内设置有弹簧；其中，当第一定位销插入定位孔时，弹簧被第一定位销压缩。

进一步的，还包括：从动折叠组件，从动折叠组件与主动折叠组件结构一致；其中，从动折叠组件与主动折叠组件对称间隔布置。

进一步的，锁定组件位于主动折叠组件和从动折叠组件之间；旋转件与第二连接件一端铰接相连，第二连接件另一端与第二定位销一端铰接相连，第二定位销、第二连接件、旋转件构成曲柄连杆机构；其中，第二定位销可在旋转件的带动下插入从动折叠组件的定位孔内使其旋转体不可转动。

进一步的，第一定位销、第二定位销的插入端呈圆锥状。

进一步的，旋转件为转盘或转动杆。

进一步的，安装座、齿轮箱、第一驱动机构、第二驱动机构均与第一机翼固定连接，连接部与第二机翼固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的机翼折叠锁定机构实现了固定翼无人机机翼的自动折叠和展开，解决了其在运输、携带以及停放时占地面积大，不易收纳的问题。且通过锁定组件还可完成机翼在展开状态下的自动锁定，保证了机翼的正常工作状态。整个机翼折叠锁定机构自动化程度高、操作方便，结构简单可靠。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述，其中：

图1为飞行装置机翼折叠锁定机构与机翼装配结构示意图（机翼展开状态）。

图2为飞行装置机翼折叠锁定机构与机翼装配结构示意图（机翼折叠状态）。

图3为飞行装置机翼折叠锁定机构结构示意图。

图4为第一齿轮与回转制动件装配结构示意图。

其中，1从动折叠组件，2第二机翼，3主动折叠组件，4折叠驱动组件，41齿轮箱，411第一箱体，412第一齿轮，413第二箱体，414减速齿轮组，415轴承，42第一驱动机构，5锁定组件，51旋转件，52第二定位销，53第二连接件，54第二驱动机构，55第一定位销，56弹簧，57回转制动件,571制动孔，58连接块，581制动销，59第一连接件，6第一机翼，7旋转体，71连接部，72锁定部，8安装座，9镶套，10转动销。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1~图4是本申请一些实施例所示的飞行装置机翼折叠锁定机构的结构示意图，以下将结合图1~图4对本申请所涉及的飞行装置机翼折叠锁定机构进行介绍。需要注意的是，图1~图4仅作为示例，并不对飞行装置机翼折叠锁定机构的具体形状和结构形成限定。

参阅图3，在一些实施例中，飞行装置机翼折叠锁定机构，包括主动折叠组件3、折叠驱动组件4和锁定组件5；主动折叠组件3包括旋转连接的安装座8和旋转体7，旋转体7包括连接部71和锁定部72，锁定部72上设有定位孔；折叠驱动组件4包括第一驱动机构42和齿轮箱41，齿轮箱41的输入端与第一驱动机构42驱动连接，齿轮箱41的输出端用以驱动主动折叠组件3的旋转体7转动；锁定组件5包括由第一定位销55、第一连接件59、旋转件51依次铰接相连构成的曲柄连杆机构；旋转件51与第二驱动机构54的输出端固定连接，第一定位销55可在旋转件51的带动下插入主动折叠组件3的定位孔内使其旋转体7不可转动。

参阅图1~图2，对于机翼折叠锁定机构与机翼的安装，其安装座8、齿轮箱41、第一驱动机构42、第二驱动机构54均与第一机翼6固定连接，连接部71与第二机翼2固定连接。

具体的，安装座8、齿轮箱41、第一驱动机构42、第二驱动机构54、连接部71通过螺栓固定安装。

由此，结合机翼折叠锁定机构与机翼的安装结构，对机翼折叠锁定机构的工作过程进行说明：机翼折叠锁定机构其通过第一驱动机构42与齿轮箱41配合，利用第一驱动机构42的驱动力驱动旋转体7绕其与安装座8的铰连接处旋转，以此利用旋转体7带动第二机翼2转动折叠。机翼折叠之后，可有效减少固定翼无人机的占地面积，方便对其进行运输、携带以及停放。

当机翼需要展开时，第一驱动机构42驱动旋转体7反向转动，便可使机翼转动展开。展开完成后，为使机翼保持展开状态，第二驱动机构54驱动旋转件51转动。且由于第一定位销55、第一连接件59、旋转件51依次铰接相连构成了曲柄连杆机构，曲柄连杆机构将旋转件51的旋转运动转换为第一定位销55的直线运动，使第一定位销55在旋转件51的带动下插入主动折叠组件3的定位孔内使其旋转体7不可转动，从而使机翼能够保持展开状态正常工作。

具体的，对于安装座8与旋转体7之间的旋转连接通过转动销10铰接相连实现，转动销10与旋转体7固定连接，并与安装座8转动连接。在此结构下，齿轮箱41的输出端可与转动销10固定连接，从而可使齿轮箱41带动转动销10转动，并以此带动旋转体7转动。

优选的，转动销10与安装座8转动连接处设有镶套9。镶套9可减少转动销10与安装座8之间的摩擦力，使转动销10的转动更加顺畅。

具体的，对于第一驱动机构42和第二驱动机构54其采用电机或舵机。

参阅图3，在一些实施例中，齿轮箱41包括箱体，箱体内设有减速齿轮组414。

其中，减速齿轮组414目的在于通过齿轮间的配合减小齿轮箱41输出端的转速，以增大扭矩。

优选的，箱体由第一箱体411和第二箱体413拼装组成。呈拼装结构的箱体拆装方便，便于对齿轮箱41的后期维护。

具体的，对于齿轮箱41输入端与第一驱动机构42的驱动连接方式，可以根据第一驱动机构42的安装位置确定。参阅图3，对于此安装结构，由于齿轮箱41其输入端与输出端相对布置，第一驱动机构42与齿轮箱41之间可通过锥齿轮组驱动连接，从而将第一驱动机构42的动力换向后传递给齿轮箱41。

优选的，减速齿轮组414的齿轮均是转动架设在箱体上的，其与箱体的转动连接处可设置轴承415，以减小齿轮转动的摩擦力。

参阅图3，在一些实施例中，齿轮箱41位于主动折叠组件3与锁定组件5之间，箱体上设有供第一定位销55穿过的通孔。

其中，由于齿轮箱41位于主动折叠组件3与锁定组件5之间，可在齿轮箱41箱体上开设一通孔供第一定位销55通过，且通孔亦可对第一定位销55起导向作用。

优选的，减速齿轮组414包括第一齿轮412，第一齿轮412与回转制动件57固定连接；回转制动件57端头设有制动孔571，回转制动件57与箱体转动连接；第一定位销55通过连接块58与第一连接件59铰接相连，连接块58上设有制动销581，制动销581可在旋转件51的带动下插入制动孔571内使第一齿轮412不可转动。

其中，减速齿轮组414中包括多个齿轮，且其安装方式是转动架设在箱体上。通过在其第一齿轮412上设置回转制动件57，使得制动销581可在旋转件51的带动下插入制动孔571内使第一齿轮412不可转动。以此可进一步提供锁定组件5的锁定效果，实现对旋转体7、减速齿轮组414的双重锁定。

具体的，制动孔571横截面可以为三角形、矩形、多边形等非圆形孔，制动销581需与制动孔571适配。

参阅图4，具体的，对于第一齿轮412与回转制动件57的固定连接，第一齿轮412可设置安装槽与回转制动件57过盈配合安装。

优选的，旋通孔内设置有弹簧56；其中，当第一定位销55插入定位孔时，弹簧56被第一定位销55压缩。

其中，弹簧56在第一定位销55插入定位孔时被压缩，在第一定位销55离开定位孔时，弹簧56复位以提供一定的推力使第一定位销55更容易与定位孔脱离。

具体的，为了使第一定位销55能够使弹簧56产生形变，第一定位销55其上设有环状凸台，以通过凸台与弹簧56一端相抵。

参阅图1，在一些实施例中，还包括从动折叠组件1，从动折叠组件1与主动折叠组件3结构一致；其中，从动折叠组件1与主动折叠组件3对称间隔布置。

其中，在一些宽度较大的机翼上，仅设置一个折叠组件，可能会出现机翼折叠连接处连接强度不够或受力不均匀的问题。通过增设从动折叠组件1，以增加机翼折叠连接点，增强机翼折叠连接强度，提高折叠连接安全性。

优选的，锁定组件5位于主动折叠组件3和从动折叠组件1之间；旋转件51与第二连接件53一端铰接相连，第二连接件53另一端与第二定位销52一端铰接相连，第二定位销52、第二连接件53、旋转件51构成曲柄连杆机构；其中，第二定位销52可在旋转件51的带动下插入从动折叠组件1的定位孔内使其旋转体7不可转动。

其中，在增设从动折叠组件1的条件下，可在旋转件51上增设第二定位销52和第二连接件53以对从动折叠组件1进行锁定，从而保证机翼展开状态下的锁定牢固性。

优选的，第一定位销55、第二定位销52的插入端呈圆锥状。

其中，第一定位销55、第二定位销52的尖端结构可便于其插入定位孔内。

在一些实施例中，旋转件51为转盘或转动杆。

其中，旋转件51上设有用于与连接件铰接相连的连接孔。当旋转件51为转盘时，多个连接孔设置在转盘圆周面上，转盘圆心处与第二驱动机构54的输出端固定连接；当旋转件51为转动杆时，连接孔设置在转动杆两端，转动杆中央处与第二驱动机构54的输出端固定连接。

进一步的，安装座8、齿轮箱41、第一驱动机构42、第二驱动机构54均与第一机翼6固定连接，连接部71与第二机翼2固定连接。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于，包括：

主动折叠组件（3），所述主动折叠组件（3）包括旋转连接的安装座（8）和旋转体（7），所述旋转体（7）包括连接部（71）和锁定部（72），所述锁定部（72）上设有定位孔；

折叠驱动组件（4），所述折叠驱动组件（4）包括第一驱动机构（42）和齿轮箱（41），所述齿轮箱（41）的输入端与所述第一驱动机构（42）驱动连接，所述齿轮箱（41）的输出端用以驱动所述主动折叠组件（3）的旋转体（7）转动；

锁定组件（5），所述锁定组件（5）包括由第一定位销（55）、第一连接件（59）、旋转件（51）依次铰接相连构成的曲柄连杆机构；所述旋转件（51）与第二驱动机构（54）的输出端固定连接，所述第一定位销（55）可在所述旋转件（51）的带动下插入所述主动折叠组件（3）的定位孔内使其旋转体（7）不可转动；

其中，所述齿轮箱（41）包括箱体，所述箱体内设有减速齿轮组（414）；

其中，所述齿轮箱（41）位于所述主动折叠组件（3）与所述锁定组件（5）之间，所述箱体上设有供所述第一定位销（55）穿过的通孔；

其中，所述减速齿轮组（414）包括第一齿轮（412），所述第一齿轮（412）与回转制动件（57）固定连接；所述回转制动件（57）端头设有制动孔（571），所述回转制动件（57）与所述箱体转动连接；

所述第一定位销（55）通过连接块（58）与所述第一连接件（59）铰接相连，所述连接块（58）上设有制动销（581），所述制动销（581）可在所述旋转件（51）的带动下插入所述制动孔（571）内使所述第一齿轮（412）不可转动。

2.根据权利要求1所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于：

所述通孔内设置有弹簧（56）；

其中，当所述第一定位销（55）插入所述定位孔时，所述弹簧（56）被所述第一定位销（55）压缩。

3.根据权利要求1所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于，还包括：

从动折叠组件（1），所述从动折叠组件（1）与所述主动折叠组件（3）结构一致；

其中，所述从动折叠组件（1）与所述主动折叠组件（3）对称间隔布置。

4.根据权利要求3所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于：

所述锁定组件（5）位于所述主动折叠组件（3）和所述从动折叠组件（1）之间；

所述旋转件（51）与第二连接件（53）一端铰接相连，所述第二连接件（53）另一端与第二定位销（52）一端铰接相连，所述第二定位销（52）、所述第二连接件（53）、所述旋转件（51）构成曲柄连杆机构；

其中，所述第二定位销（52）可在所述旋转件（51）的带动下插入所述从动折叠组件（1）的定位孔内使其旋转体（7）不可转动。

5.根据权利要求4所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于：

所述第一定位销（55）、所述第二定位销（52）的插入端呈圆锥状。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于：

所述旋转件（51）为转盘或转动杆。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的飞行装置机翼折叠锁定机构，其特征在于：

所述安装座（8）、所述齿轮箱（41）、所述第一驱动机构（42）、所述第二驱动机构（54）均与第一机翼（6）固定连接，所述连接部（71）与第二机翼（2）固定连接。

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