CN114030597A - 起落架舱门联动机构、系统及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起落架舱门联动机构、系统及无人机。该起落架舱门联动机构包括：横梁；鹅颈铰链，其外侧铰接于起落架舱底壁，其内侧固定于起落架舱门；换向组件，包括：后转轴，其底座固定于起落架舱侧壁；后摇臂，其上端与后转轴的转轴铰接；第一传动组件，其前端连接至横梁，其后端铰接于后摇臂的中部；第二传动组件，其上端铰接于后摇臂的下端，其下端铰接于鹅颈铰链的中部。本发明无需单独的驱动机构，其驱动来源分别为起落架、扭簧、自身重力，同时无需额外布置控制系统，系统简单；同时，整套机构不需要液压传动机构，降低了设备成本和故障率。

Description

起落架舱门联动机构、系统及无人机

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种起落架舱门联动机构、系统及无人机。

背景技术

目前，我国无人机行业发展迅速，各种大型无人机对于飞行速度和续航时间的需求不断增加，需要将起落架收起以降低飞行阻力。

然而，传统的起落架舱门需要驱动机构和液压传动机构才能够实现打开或者关闭，这一方面提升了无人机的复杂度和成本，另一方面也增加了故障发生的概率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明以期至少部分的解决以上技术问题中的至少之一。

(二)技术方案

为了实现如上目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种起落架舱门联动机构，包括：横梁；鹅颈铰链，其外侧铰接于起落架舱底壁，其内侧固定于起落架舱门；换向组件，包括：后转轴，其底座固定于起落架舱侧壁；后摇臂，其上端与后转轴的转轴铰接；第一传动组件，其前端连接至横梁，其后端铰接于后摇臂的中部；第二传动组件，其上端铰接于后摇臂的下端，其下端铰接于鹅颈铰链的中部；其中，当起落架收起时，起落架向上推动横梁，通过横梁向第一传动组件的前端施加向上的推动力；第一传动组件的后端朝向远离横梁方向推动后摇臂的中部；后摇臂绕后转轴转动；后摇臂的下端带动第二传动组件的上端向上运动；第二传动组件的下端带动鹅颈铰链转动，将起落架舱门关闭。

在本发明的一些实施例中，还包括：扭簧，旋绕于后转轴的转轴上，其第一端固定于后转轴的底座的安装孔内，其第二端压设于第二传动组件的上表面，扭簧的预扭力使得后摇臂有绕后转轴的转轴向顺时针方向转动的运动趋势；其中，当起落架被放下时，起落架与横梁脱离接触，扭簧的预扭力推动后摇臂向下摆动；后摇臂绕后转轴转动，后摇臂的下端带动第二传动组件的上端向下运动；第二传动组件的下端带动鹅颈铰链转动，将起落架舱门打开。

在本发明的一些实施例中，第一传动组件包括：前转轴，其底座固定于起落架舱侧壁；前摇臂，呈V字形，其前端连接至横梁的一端，其中部与前转轴的转轴铰接；上连杆，其前端与前摇臂的后端铰接，其后端与后摇臂的中部铰接；其中，当起落架收起时，起落架向上推动横梁，通过横梁向前摇臂的前端施加向上的推动力；前摇臂的后端推动上连杆朝向远离横梁方向推动后摇臂的中部。

在本发明的一些实施例中，还包括：固定铰链，其底座固定于起落架舱底壁；鹅颈铰链的外侧于铰接于固定铰链；第二传动组件包括：下连杆，其两端设置有耳片，其上端铰接于后摇臂的下端；接头，连接于下连杆的下端，包括耳片和转轴，耳片与下连杆铰接；转轴铰接于鹅颈铰链的中部；其中，当起落架收起时，后摇臂的下端带动下连杆的上端向上运动；下连杆的下端驱动接头并带动鹅颈铰链绕固定铰链转动，将起落架舱门关闭。

在本发明的一些实施例中，在固定铰链与鹅颈铰链的铰接部位，形成有第一限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，阻止鹅颈铰链过度打开起落架舱门。

在本发明的一些实施例中，在下连杆与后摇臂的铰接部位，形成有第二限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，在扭簧的推动下使得后摇臂与下连杆进入死点状态，以保持起落架舱门的打开状态。

在本发明的一些实施例中，第一限位组件包括：第一限位部，由固定铰链朝向起落架舱门方向凸起而形成；第二限位部，由鹅颈铰链朝向垂直于鹅颈铰链平面凸起所形成；其中，当起落架被放下，鹅颈铰链绕固定铰链转动使起落架舱门打开，打开至预设角度后，第二限位部卡住第一限位部，阻止鹅颈铰链继续转动。

在本发明的一些实施例中，第二限位组件包括：第三限位部，由下连杆的上端朝向后摇臂平面方向凸起而形成；第四限位部，由后摇臂朝向垂直于后摇臂平面方向凸起而形成；其中，当起落架被放下时，后摇臂的下端带动下连杆的上端向下运动，后摇臂与下连杆的角度逐渐增加直至180°，此后，后摇臂在扭簧的作用下继续绕后转轴顺时针转动，后摇臂与下连杆的角度从180°逐渐减小，当运动至预设角度后，第四限位部卡住第三限位部，阻止后摇臂与下连杆的角度的进一步变化。

在本发明的一些实施例中，前摇臂在与横梁、前摇臂与前转轴的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套。

在本发明的一些实施例中，上连杆与前摇臂、后摇臂的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套。

在本发明的一些实施例中，后摇臂在与后转轴、上连杆的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套。

在本发明的一些实施例中，上连杆在其两端布置耳片，其前端通过销轴与前摇臂铰接，其后端通过销轴与后摇臂的中部铰接。

在本发明的一些实施例中，下连杆的上端通过销轴和关节轴承与后摇臂铰接，其下端通过销轴与接头的耳片铰接。

在本发明的一些实施例中，后摇臂的下端与下连杆的上端使用关节轴承铰接。

为了实现如上目的，根据本发明的第二个方面，还提供了一种起落架舱门联动系统，包括：左联动机构和右联动机构，两者均为如上起落架舱门联动机构；其中，左联动机构和右联动机构共用同一横梁，两者的第一传动组件的前端分别连接横梁的一端。

在本发明的一些实施例中，横梁与起落架接触的部位形成有减摩涂层。

为了实现如上目的，根据本发明的第三个方面，还提供了一种无人机，包括：机身，在机身的下部形成有起落架舱，在起落架舱的底部设置有两扇起落架舱门；起落架，在收起状态时，起落架被收起至起落架舱内；在被放下时，起落架从起落架舱内旋出；如上的起落架舱门联动系统；其中，起落架为前起落架或主起落架；在起落架舱门联动系统中，左联动机构的鹅颈铰链的内侧固定于左侧的起落架舱门，右联动机构的鹅颈铰链的内侧固定于右侧的起落架舱门。

(三)有益效果

从上述技术方案可知，本发明至少具有以下有益效果其中之一：

(1)整套机构无需单独的驱动机构，其驱动来源分别为起落架、扭簧、自身重力，同时无需额外布置控制系统，系统简单；同时，整套机构不需要液压传动机构，降低了设备成本和故障率。

(2)舱门关闭姿态通过起落架支撑，舱门打开姿态通过第二限位组件死点支撑，无需额外锁闭装置和传感器，大大降低了机构的复杂度。

(3)机构零件数量少，结构和原理简单，易于更换和维护，对于安装精度要求低。

(4)机构的所有零件均易于加工，材料和标准件均为常见牌号，易于采购。

(5)相比其他与起落架保持全程联动的舱门收放机构，本发明的起落架与收放机构分步动作，可实现起落架完全收进舱内后再关闭舱门，提高安全性，同时不要求起落架上布置专用的机构接口，改善起落架的通用性。

附图说明

图1A为本发明实施例无人机中起落架及舱门联动系统的整体示意图。

图1B为图1A中起落架被放下时的示意图。

图2为图1A中左、右联动机构的示意图。

图3为图1A中横梁与前起落架接触及局部放大的示意图。

图4为图1A中右扭簧与右后转轴、右扭簧与右后摇臂连接的示意图。

图5为图1A中右下连杆与右接头、右接头与右鹅颈铰链连接示意图。

图6为本发明的鹅颈铰链与固定铰链之间限位装置示意图。

图7为本发明的后摇臂与下连杆之间限位装置示意图。

图8A为图1A无人机中起落架被收起时起落架及舱门联动系统的侧视图。

图8B为图1A无人机中起落架被放下时起落架及舱门联动系统的侧视图。

【附图中主要元件符号说明】

1、横梁； 2、右前摇臂； 3、左前摇臂； 4、右前转轴；

5、左前转轴； 6、右上连杆； 7、左上连杆；

8、右后摇臂； 8a、第四限位部，

9、左后摇臂； 10、右后转轴； 11、左后转轴；

12、右扭簧； 13、左扭簧；

14、右下连杆； 14a、第三限位部，

15、左下连杆； 16、右接头； 17、左接头；

18、右鹅颈铰链； 18a、第二限位部；

19、左鹅颈铰链；

20、右固定铰链； 20a、第一限位部；

21、左固定铰链；

A、起落架；

S、起落架舱； S1、起落架左舱门； S2、起落架右舱门；

G1、左联动机构； G2、右联动机构。

具体实施方式

为了克服现有的前起落架舱门收放机构依赖电、液驱动，原理复杂，安装精度要求高等缺陷，本发明提供一种基于机械联动的、重量轻、易于安装、维护便捷的起落架舱门联动的解决方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明首先提出了一种起落架舱门联动机构，而后提出了一种包括两个如上起落架舱门联动机构的联动系统；再后又提出一种包括如上联动系统的无人机。但是，为了使本领域技术人员更容易地理解本发明各种设计的目的和意义，下文首先以整体的无人机为例进行详细说明，而后再对联动系统、联动机构进行说明。

一、无人机

在本发明的第一个示例性实施例中，提供了一种无人机。图1A为本发明实施例无人机中起落架及舱门联动系统的整体示意图。图1B为图1A中起落架被放下时的示意图。如图1A和图1B所示，本实施例无人机包括：

机身(图中未示出)，在机身的下部形成有起落架舱S，在起落架舱的底部设置有两扇起落架舱门-起落架左舱门S1，起落架右舱门S2；

起落架A，在收起状态下，起落架A被收起至起落架舱S内；在放下状态，起落架A从起落架舱内旋出；

起落架舱门联动系统，包括：左联动机构G1和右联动机构G2；

其中，起落架A为前起落架，起落架舱为前起落架舱；左联动机构G1的鹅颈铰链的内侧固定于起落架左舱门S1，右联动机构G2的鹅颈铰链的内侧固定于起落架右舱门S2。

本领域技术人员应当理解，如上起落架的收起状态对应于无人机的飞行状态；被放下状态对应于无人机的起飞或者降落状态。

本实施例的特点在于，两个起落架舱门能够依赖于起落架及自身结构要素，实现随着起落架状态的变化而打开或者关闭。在对相关内容进行详细说明之前，有以下四点需要说明：

(1)本实施例中，因应于两个起落架舱门，采用了左、右两个的联动机构。但是，在本发明其他实施例中，如果仅是一个起落架舱门的话，可以仅采用一个联动机构，实现一个起落架舱门随起落架的放下与收起而状态变化，这同样在本发明的保护范围之内。

(2)本实施例，左联动机构G1和右联动机构G2是对称设置的，这样可以保证两个起落架舱门的受力、状态的一致性。但是，在本发明其他实施例中，两个联动机构也可以是非对称的设置，或者是其中之一的联动机构采用本发明的解决方案，其中另一采用其他方案，这些都同样可以实现本发明，同样应当在本发明的保护范围之内。

(3)本实施例以前起落架为例进行说明，事实上，本实施例中的起落架舱门联动系统还可以用于主起落架，此处不再赘述。

(4)本实施例以无人机为例进行说明，但是在有人驾驶的飞行器中，同样可以应用本发明，同样应当在本发明的保护范围之内。

图2为图1A中左、右联动机构的示意图。其中，箭头所指的方向为无人机的飞行方向。请参照图1A和图2，本实施例中，左联动机构G1包括：横梁1；左前摇臂3；左前转轴5；左上连杆7；左后摇臂9；左后转轴11；左扭簧13；左下连杆15；左接头17；左鹅颈铰链19；左固定铰链21。右联动机构G2包括：横梁1；右前摇臂2；右前转轴4；右上连杆6；右后摇臂8；右后转轴10；右扭簧12；右下连杆14；右接头16；右鹅颈铰链18；右固定铰链20。可见，左联动机构G1和右联动机构G2共用横梁1。

本实施例中，左、右联动机构的原理完全相同，沿飞机中性面左右对称布置，同时驱动左侧、右侧的起落架舱门同时动作。

请参照图1A和图2，左联动机构包括：

横梁1；

左鹅颈铰链19，其外侧铰接于起落架舱底壁，其内侧固定于起落架舱门S1；

换向组件，包括：左后转轴11，其底座固定于起落架舱左侧壁；左后摇臂3，其上端与左后转轴的转轴铰接；

第一传动组件，其前端连接至所述横梁1，其后端铰接于左后摇臂3的中部；

第二传动组件，其前端铰接于左后摇臂3的下端，其后端铰接于左鹅颈铰链19的中部；

左扭簧13，旋绕于左后转轴11的转轴上，其第一端固定于左后转轴的底座的安装孔内，其第二端压设于第二传动组件的上表面，左扭簧13的预扭力使得左后摇臂有绕后转轴的转轴向顺时针方向转动的运动趋势。

进一步地，第一传动组件包括：左前转轴5，其底座固定于起落架舱侧壁；左前摇臂3，呈V字形，其前端连接至横梁的左端，其中部与前转轴的转轴铰接；左上连杆7，其前端与前摇臂的后端铰接，其后端与后摇臂的中部铰接。其中，当起落架收起时，起落架向上推动横梁，通过横梁向前摇臂的前端施加向上的推动力；所述前摇臂的后端推动所述上连杆朝向远离横梁方向推动后摇臂的中部。

进一步地，左联动机构还包括：左固定铰链21，其底座固定于起落架舱底壁的左侧舱门的外侧。左鹅颈铰链19的外侧于铰接于左固定铰链。第二传动组件包括：左下连杆15，其前端铰接于左后摇臂的下端；左接头17，连接于左下连杆的后端，包括耳片和转轴，所述耳片与左下连杆铰接；所述转轴铰接于左鹅颈铰链的中部。

请参照图1A和图2，右联动机构中，右前摇臂2中部右前转轴4的转轴铰接，右前摇臂2上端与右上连杆6的前端铰接；右前转轴4的底座通过螺栓与起落架舱侧壁固定；右上连杆6后端与右后摇臂8的中部铰接；右后摇臂8的上端与右后转轴10的转轴铰接，右后摇臂8的下端与右下连杆14的上端通过关节轴承铰接；右后转轴10的底座通过螺栓与起落架舱侧壁固定；右下连杆14的下端与右接头16的耳片铰接；右接头16的转轴与右鹅颈铰链18的中部铰接；右鹅颈铰链18的端部与右固定铰链20铰接；右固定铰链20的底座通过螺栓与前起落架舱门固定。

对于整个无人机而言，当起落架A收起时，起落架向上推动横梁1，通过横梁1向第一传动组件的前端施加向上的推动力；第一传动组件的后端朝向远离横梁方向推动左(右)后摇臂的中部；左(右)后摇臂绕左(右)后转轴转动，其下端带动第二传动组件的前端向上运动；第二传动组件的后端带动左(右)鹅颈铰链转动，将起落架左(右)侧的舱门关闭。

1、横梁

图3为图1A中横梁与前起落架接触及局部放大的示意图。请参照图2和图3，当起落架A收起时，起落架向上推动横梁1，通过横梁1向第一传动组件的前端施加向上的推动力。

本实施例中，前起落架与横梁1之间通过接触进行驱动力传递，横梁1采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在横梁1与起落架A接触的区域，外层涂敷有特氟龙涂层或性质相似的减摩涂层，用于降低摩擦，减少磨损。当然，本领域技术人员还可以在横梁1与起落架A接触的区域形成其他的减摩涂层。

2、第一传动组件

在右联动机构的第一传动组件中，右前转轴4，其底座固定于起落架舱侧壁；右前摇臂2，呈V字形，其前端连接至横梁的右端，其中部与前转轴的转轴铰接；右上连杆6，其前端连接至前摇臂的后端铰接，其后端与右后摇臂的中部铰接。

请参照图2，右前摇臂2的外形为“回形镖”形式，一端与横梁1固定，一端通过销轴与右上连杆6铰接，中部通过开孔与右前转轴4铰接。右前转轴4包含法兰底座和转轴，法兰底座通过螺栓与前起落架舱右侧壁固定，右前转轴4与右前摇臂2铰接。右上连杆6的两端布置耳片，一端通过销轴与右前摇臂2铰接，另一端通过销轴与右后摇臂2的中部铰接。

右前摇臂2采用铝合金制造。优选地，右前摇臂2采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右前摇臂2与横梁1、右前摇臂2与右前转轴4的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损。

右前转轴4采用不锈钢制造。优选地，右前转轴4采用17-4PH或1Cr17Ni2高强度不锈钢制造。

右上连杆6采用铝合金制造。优选地，右上连杆6采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右上连杆6与右前摇臂2、右上连杆6与右后摇臂2铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损。

以上对右联动机构中的第一传动组件进行了详细说明。由于左联动机构和右联动机构沿飞机的中性面左右对称，本领域技术人员依据上述说明，应当理解在左联动机构中第一传动组件的相关设置情况，此处不再赘述。

3、换向组件

请参照图2，在右联动机构中，换向组件包括：右后转轴10和右后摇臂8。其中，右后摇臂8的一端与右后转轴10铰接；另一端通过销轴和关节轴承与右下连杆14铰接，中部通过销轴与右上连杆6铰接。

图4为图1A中右扭簧与右后转轴、右扭簧与右后摇臂连接的示意图。如图4所示，右扭簧12旋绕在右后转轴10的转轴上，一端固定在右后转轴10底座上的安装孔内，另一端固定在右后摇臂8的上表面，右扭簧12的预扭力使得右后摇臂8有绕右后转轴10的转轴向下摆动的运动趋势。

其中，当起落架被放下时，起落架A与横梁1脱离接触，右扭簧12通过预扭力推动右后摇臂8向下摆动；右后摇臂8绕右后转轴10转动，其下端带动第二传动组件的前端向下运动；第二传动组件的后端带动鹅颈铰链转动，将起落架舱门打开，如图1B所示。

右后摇臂8采用铝合金制造，优选地采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右后摇臂8与右后转轴10、右后摇臂8与右上连杆6铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损。在右后摇臂8与右下连杆14铰接处镶嵌GEG系列或UG系列关节轴承；

右后转轴10采用不锈钢制造，优选地采用17-4PH或1Cr17Ni2高强度不锈钢制造。右后转轴10包含法兰底座、扭簧安装孔和转轴，法兰底座通过螺栓与前起落架舱侧壁固定，扭簧安装孔用于扭簧末端固定，转轴与右后摇臂8铰接；

右扭簧12采用优质弹簧钢制造，优选地采用65Mn弹簧钢制造。右扭簧12套在右后转轴10的转轴根部，一端与右后转轴10的扭簧安装孔连接，另一端与右下连杆14连接。右扭簧12通过扭力在前起落架放下时协助开启舱门，并将右后摇臂8和下拉杆拉入死点位置。

在左联动机构中，左后摇臂9、左后转轴11、左扭簧13之间的连接方式与右联动机构一致，左扭簧13的预扭力使得左后摇臂9有绕左后转轴11的转轴向下摆动的运动趋势。

以上对右联动机构中的换向组件进行了详细说明。由于左联动机构和右联动机构沿飞机的中性面左右对称，本领域技术人员依据上述说明，应当理解在左联动机构中换向组件的相关设置情况，此处不再赘述。

4、第二传动组件

请继续参照图2，在右联动机构中，第二传动组件包括：右下连杆14和右接头16。右下连杆14的两端布置耳片，一端通过销轴和关节轴承与右后摇臂8铰接，另一端通过销轴与右接头16铰接。右下连杆14在与右后摇臂8的铰接转轴附近布置有限位块，用于限制右下连杆14与后摇臂之间的转动，确保在舱门打开时，可以保持在机构死点位置。

右下连杆14采用铝合金制造，优选地采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右下连杆14与右后摇臂8、右下连杆14与右接头16的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损；

右接头16采用不锈钢制造，优选地采用17-4PH或1Cr17Ni2高强度不锈钢制造。右接头16包含耳片和转轴，耳片通过销轴与右下连杆14铰接，转轴与右鹅颈铰链18铰接；

以上对右联动机构中的第二传动组件进行了详细说明。由于左联动机构和右联动机构沿飞机的中性面左右对称，本领域技术人员依据上述说明，应当理解在左联动机构中第二传动组件的相关设置情况，此处不再赘述。

5、鹅颈铰链和固定铰链

图5为图1A中右下连杆与右接头、右接头与右鹅颈铰链连接示意图。如图5所示，右鹅颈铰链18的一端通过销轴和右固定铰链20铰接，另一端通过螺栓与前起落架的右侧舱门固定，中部与右接头16的转轴铰接。右固定铰链20的一端通过销轴和右鹅颈铰链18铰接，另一端通过螺栓与机身结构固定。

右鹅颈铰链18采用铝合金制造，优选地采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右鹅颈铰链18与机身固定铰链、右鹅颈铰链与右接头16的转轴的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损。

右固定铰链20采用铝合金制造，优选地采用7050T7451航空铝合金制造。并且，在右固定铰链20与右鹅颈铰链18的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套，用于降低摩擦，减少磨损。

以上对右联动机构中的鹅颈铰链和固定铰链进行了详细说明。由于左联动机构和右联动机构沿飞机的中性面左右对称，本领域技术人员依据上述说明，应当理解在左联动机构中鹅颈铰链和固定铰链的相关设置情况，此处不再赘述。

6、限位机构

在本实施例中，形成有两组的限位机构：

(1)第一限位组件

在固定铰链与鹅颈铰链的铰接部位，形成有第一限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，阻止鹅颈铰链过度打开起落架舱门。

图6为本发明的鹅颈铰链与固定铰链之间限位装置示意图。请参考图2、图5和图6，第一限位组件包括：第一限位部20a，由右固定铰链20朝向起落架舱门方向凸起而形成；第二限位部18a，由右鹅颈铰链朝向垂直于鹅颈铰链平面凸起而形成。其中，当起落架被放下，右鹅颈铰链18绕右固定铰链20转动使起落架舱门打开，打开至预设角度后，第二限位部18a卡住第一限位部20a，阻止右鹅颈铰链18继续转动，从而限制右鹅颈铰链18与右固定铰链20的相对运动范围，确保前起落架的右侧舱门的打开角度不超过90°。

(2)第二限位组件

在右下连杆14与右后摇臂8的铰接部位，形成有第二限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，在扭簧的推动下使得后摇臂与下连杆进入死点状态，以保持起落架舱门的打开状态。

图7为本发明的后摇臂与下连杆之间限位装置示意图。请参照图2和图7，第二限位组件包括：第三限位部14a，由右下连杆14的上端朝向后摇臂方向凸起而形成；第四限位部8a，由右后摇臂8朝向垂直于右后摇臂平面凸起而形成；其中，当起落架被放下时，右后摇臂8的下端带动右下连杆14的上端向下运动，右后摇臂8与右下连杆14的角度逐渐增加直至180°，此后，后摇臂在所述扭簧的作用下继续绕后转轴顺时针转动，后摇臂与下连杆的角度从180°逐渐减小，当运动至预设角度后，第四限位部8a卡住所述第三限位部14a，阻止右后摇臂与右下连杆的角度的进一步变化，确保在舱门打开时，保持在机构死点位置，限制舱门意外关闭。

具体地，当右舱门打开至90°时，右鹅颈铰链18；右固定铰链20之间的第一限位组件达到极限位置，第一限位部20a和第二限位部18a相互卡合，使得右舱门打开角度无法进一步增加，限制舱门过度打开。与此同时，右后摇臂8在右扭簧12的扭力作用绕右后转轴10的转轴向前摆动，带动右后摇臂8和右下连杆14之间的铰接点向前运动，右后摇臂8和右下连杆14之间的夹角由180°不断缩小，当夹角缩小至178.5°时，右后摇臂8和右下连杆14上布置的限位机构达到极限位置，使得夹角不会进一步减小，并且，右扭簧12的扭力确保机构保持在该位置。此时，如果舱门由于意外因素出现关闭动作，则舱门门板带动右鹅颈铰链18向上转动，进而带动右下连杆14向上运动，右下连杆14的上行会导致其与右后摇臂8的夹角缩小，而该夹角由于限位机构的限制无法缩小，导致右下连杆14无法上行，进而导致右鹅颈铰链18无法向上转动，舱门无法关闭，即整个机构处于死点锁定状态。

以上对右联动机构中的限位机构进行了详细说明。由于左联动机构和右联动机构沿飞机的中性面左右对称，本领域技术人员依据上述说明，应当理解在左联动机构中限位机构的相关设置情况，此处不再赘述。

在以上各部件说明的基础上，本实施例无人机中起落架舱门联动系统的工作原理如下。为了简单期间，部件名称前面不再加“左”或者“右”，泛指对应的两个部件。

(1)前起落架舱门关闭过程

图8A为图1A无人机中起落架被收起时起落架及舱门联动系统的侧视图。请参照图1A和图8A，起落架A收起达到设计位置时，起落架A与横梁1接触，并带动横梁1向上移动，横梁1继续带动两个前摇臂绕相应前转轴顺时针转动；顺时针转动的前摇臂，其上端向后摆动，推动上连杆向后运动，上连杆进一步推动后摇臂克服扭簧的扭力从机构死点位置脱出，并绕后转轴逆时针转动；逆时针转动的后摇臂端部带动下连杆向上运动，下连杆进一步带动接头、鹅颈铰链和前起落架舱门绕机身固定铰链的转轴顺时针转动，最终实现前起落架舱门的关闭；前起落架收起至上止点后，始终保持对横梁的支撑，并通过整套机构的联动，使得前起落架舱门固定在关闭状态。

(2)前起落架舱门打开过程

图8B为图1A无人机中起落架被放下时起落架及舱门联动系统的侧视图。图中的箭头表示起落架旋出的方向。请参照图1B和图8B，前起落架A开始放下时，解除对横梁1的支撑，在舱门自身重力和左右两个扭簧的扭力作用下，使得鹅颈铰链绕机身固定铰链转轴逆时针运动并带动下连杆向下运动；在下连杆的拉动以及扭簧扭力的作用下，后摇臂绕后转轴顺时针转动，并带动上连杆向前运动；向前运动的上连杆推动前摇臂绕前转轴逆时针转动，并带动横梁向下运动；由于横梁的向下运动不会超越前起落架的限制，因此控制整套机构跟随起落架运动。在前起落架放下到设计位置时，舱门完全打开至90°，此时鹅颈铰链上的限位块限制整套机构继续运动，舱门打开角度不再增加，横梁停止运动，不再跟随前起落架，前起落架与机构脱离并独自运动至着陆姿态。

与此同时，扭簧通过扭力继续推动后摇臂转动，带动后摇臂和下连杆的铰接点向前运动，经过较小的角度后，后摇臂与下连杆上布置的限位机构工作，限制后摇臂和下连杆的铰接点继续向前运动，同时限制后摇臂和下连杆之间的夹角继续缩小，该处即为机构自锁位置，在扭簧的扭力作用下，机构保持在自锁位置。

当舱门由于风、意外碰撞等因素出现关闭动作时，鹅颈铰链向上转动，并带动下连杆上行，此时下连杆的上行和摆动受到死点限位机构的限制无法实现，进而限制了鹅颈铰链的转动和舱门的关闭动作，实现了舱门在打开位置的锁定。

结合上述的由起落架支撑的舱门关闭状态，本实施例中，舱门关闭姿态通过起落架支撑，舱门打开姿态通过第二限位组件死点支撑，无需额外锁闭装置和传感器，大大降低了机构的复杂度

至此，本实施例无人机介绍完毕。

二、起落架舱门联动系统和起落架舱门联动机构

本领域技术人员应当理解，上述无人机实施例中的包括左联动机构和右联动机构的起落架舱门联动系统，以及起落架舱门联动机构均可以脱离无人机，独立的制作或者销售。故在本发明中，还提出一种对应的起落架舱门联动系统和起落架舱门联动机构，相关的技术内容可参照以上实施例的说明，此处不再赘述。

至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明有了清楚地认识。

综上所述，本发明提供一种起落架舱门联动机构、系统及无人机。其中，起落架舱门的收放完全依靠起落架自身的动作实现，不依赖电气和液压驱动、构造简单、成本低廉，故障率降低，易于维护，满足了无人机机体空间较小，对经济性、可靠性要求较高的要求。

需要说明的是，对于某些实现方式，如果其并非本发明的关键内容，且为所属技术领域中普通技术人员所熟知，则在附图或说明书正文中并未对其进行详细说明，此时可参照相关现有技术进行理解。

进一步地，应当理解的是，提供这些实施例的目的仅是使得本发明满足法律要求，而本发明可以用许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

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“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，或一体的连接；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联动。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的具体含义。

除非明确指明为相反之意，本发明的说明书及权利要求中的数值参数可以是近似值，能够根据通过本发明的内容改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”、“主”、“次”，以及阿拉伯数字、字母等，以修饰相应的元件或步骤，其本意仅用来使具有某命名的一个元件(或步骤)得以和另一个具有相同命名的元件(或步骤)能做出清楚区分，并不意味着该元件(或步骤)有任何的序数，也不代表某一元件(或步骤)与另一元件(或步骤)的顺序。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起落架舱门联动机构，其特征在于，包括：

横梁；

鹅颈铰链，其外侧铰接于起落架舱底壁，其内侧固定于起落架舱门；

换向组件，包括：后转轴，其底座固定于起落架舱侧壁；后摇臂，其上端与所述后转轴的转轴铰接；

第一传动组件，其前端连接至所述横梁，其后端铰接于所述后摇臂的中部；

第二传动组件，其上端铰接于所述后摇臂的下端，其下端铰接于所述鹅颈铰链的中部；

其中，当起落架收起时，起落架向上推动横梁，通过横梁向第一传动组件的前端施加向上的推动力；第一传动组件的后端朝向远离横梁方向推动后摇臂的中部；后摇臂绕后转轴转动；后摇臂的下端带动第二传动组件的上端向上运动；第二传动组件的下端带动鹅颈铰链转动，将起落架舱门关闭。

2.根据权利要求1所述的起落架舱门联动机构，其特征在于，还包括：

扭簧，旋绕于所述后转轴的转轴上，其第一端固定于后转轴的底座的安装孔内，其第二端压设于所述第二传动组件的上表面，所述扭簧的预扭力使得后摇臂有绕后转轴的转轴向顺时针方向转动的运动趋势；

其中，当起落架被放下时，起落架与横梁脱离接触，所述扭簧的预扭力推动后摇臂向下摆动；后摇臂绕后转轴转动，后摇臂的下端带动第二传动组件的上端向下运动；第二传动组件的下端带动鹅颈铰链转动，将起落架舱门打开。

3.根据权利要求2所述的起落架舱门联动机构，其特征在于，所述第一传动组件包括：

前转轴，其底座固定于起落架舱侧壁；

前摇臂，呈V字形，其前端连接至所述横梁的一端，其中部与所述前转轴的转轴铰接；

上连杆，其前端与所述前摇臂的后端铰接，其后端与所述后摇臂的中部铰接；

其中，当起落架收起时，起落架向上推动横梁，通过横梁向前摇臂的前端施加向上的推动力；前摇臂的后端推动上连杆朝向远离横梁方向推动后摇臂的中部。

4.根据权利要求3所述的起落架舱门联动机构，其特征在于：

还包括：固定铰链，其底座固定于起落架舱底壁；

所述鹅颈铰链的外侧于铰接于所述固定铰链；

所述第二传动组件包括：

下连杆，其两端设置有耳片，其上端铰接于后摇臂的下端；

接头，连接于所述下连杆的下端，包括耳片和转轴，所述耳片与下连杆铰接；所述转轴铰接于鹅颈铰链的中部；

其中，当起落架收起时，后摇臂的下端带动下连杆的上端向上运动；下连杆的下端驱动接头并带动鹅颈铰链绕固定铰链转动，将起落架舱门关闭。

5.根据权利要求4所述的起落架舱门联动机构，其特征在于：

在固定铰链与鹅颈铰链的铰接部位，形成有第一限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，阻止鹅颈铰链过度打开起落架舱门；和/或

在下连杆与后摇臂的铰接部位，形成有第二限位组件，用于在起落架舱门完全打开后，在扭簧的推动下使得后摇臂与下连杆进入死点状态，以保持起落架舱门的打开状态。

6.根据权利要求5所述的起落架舱门联动机构，其特征在于：

所述第一限位组件包括：第一限位部，由固定铰链朝向起落架舱门方向凸起而形成；第二限位部，由鹅颈铰链朝向垂直于鹅颈铰链平面凸起所形成；其中，当起落架被放下，鹅颈铰链绕固定铰链转动使起落架舱门打开，打开至预设角度后，所述第二限位部卡住所述第一限位部，阻止鹅颈铰链继续转动；

所述第二限位组件包括：第三限位部，由下连杆的上端朝向后摇臂平面方向凸起而形成；第四限位部，由后摇臂朝向垂直于后摇臂平面方向凸起而形成；其中，当起落架被放下时，后摇臂的下端带动下连杆的上端向下运动，后摇臂与下连杆的角度逐渐增加直至180°，此后，后摇臂在所述扭簧的作用下继续绕所述后转轴顺时针转动，后摇臂与下连杆的角度从180°逐渐减小，当运动至预设角度后，所述第四限位部卡住所述第三限位部，阻止后摇臂与下连杆的角度的进一步变化。

7.根据权利要求4所述的起落架舱门联动机构，其特征在于：

所述前摇臂在与横梁、前摇臂与前转轴的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套；和/或

所述上连杆与前摇臂、后摇臂的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套；和/或

所述后摇臂在与后转轴、上连杆的铰接孔处，镶嵌有铜质衬套；和/或

所述上连杆在其两端布置耳片，其前端通过销轴与前摇臂铰接，其后端通过销轴与后摇臂的中部铰接；和/或

所述下连杆的上端通过销轴和关节轴承与后摇臂铰接，其下端通过销轴与接头的耳片铰接；和/或

所述后摇臂的下端与所述下连杆的上端使用关节轴承铰接。

8.一种起落架舱门联动系统，其特征在于，包括：左联动机构和右联动机构，两者均为如权利要求1至7中任一项所述起落架舱门联动机构；

其中，所述左联动机构和右联动机构共用同一横梁，两者的第一传动组件的前端分别连接横梁的一端。

9.根据权利要求8所述的起落架舱门联动系统，其特征在于，所述横梁与起落架接触的部位形成有减摩涂层。

10.一种无人机，其特征在于，包括：

机身，在机身的下部形成有起落架舱，在起落架舱的底部设置有两扇起落架舱门；

起落架，在收起状态时，所述起落架被收起至所述起落架舱内；在被放下时，所述起落架从所述起落架舱内旋出；

如权利要求8或9所述的起落架舱门联动系统；

其中，所述起落架为前起落架或主起落架；在所述起落架舱门联动系统中，左联动机构的鹅颈铰链的内侧固定于左侧的起落架舱门，右联动机构的鹅颈铰链的内侧固定于右侧的起落架舱门。

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