CN114275144A - 一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，它涉及航空技术领域。本发明为解决现有无人机翼展开时序控制联动装置多为电控方式，增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性，无法满足无人机轻量化需求的问题。本发明包括左折叠翼转盘轴、右折叠翼转盘轴、左伸缩翼联动绳索和右伸缩翼联动绳索，左转盘轴固接在左折叠机翼的根部，右转盘轴固接在右折叠机翼的根部，左转盘轴的轴部插装在右转盘轴内，左转盘轴和右转盘轴之间设有切断机构，左折叠机翼和右折叠机翼展开的同时切断机构切断左伸缩机翼中的左伸缩翼联动绳索和右伸缩机翼中的右伸缩翼联动绳索。本发明用于折叠伸缩机翼的无人机。

Description

一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置。

背景技术

筒式发射的折叠翼无人机结构紧凑、空间占用率小，方便存储和运输，受到越来越多的关注。折叠翼无人机由许多折叠部件，如多个折叠机翼、折叠尾翼、折叠螺旋桨等，而有时候这些部件的展开运动因功能或结构限制需要按照一些顺序先后运行，才能保证无人机的正常运转。

对于具有较大翼展的折叠翼无人机，为了满足筒射要求，需要多种机翼折叠方式结合，如既可旋转后掠又可伸缩的机翼折叠方式，但是如果同时驱动这两种方式进行机翼展开运动会产生较大的振动和冲击力，影响机身的稳定性，也可能会与其他折叠部件的展开运动发生干涉，因此需要安装一种无人机机翼展开联动装置，用来控制两种机翼运动方式的运动时序。而现在多数使用的时序控制联动装置为电控方式，需要安装作动器、控制器、电源、电子元件等等器件，增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性。也有通过机械传动方式达到联动控制效果，但这些结构在设计加工制造时都比较复杂繁琐，重量大，无法满足无人机轻量化需求，所以迫切需要一种简单的结构来实现不同机翼运动方式的运动时序控制。

发明内容

本发明为了解决现有无人机翼展开时序控制联动装置多为电控方式，增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性，无法满足无人机轻量化需求的问题，提出了一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，用于替代传统的电控方式实现不同机翼展开方式的运动时序控制，控制无人机机翼先旋转展开到指定位置后，再控制机翼伸缩展开。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置包括左折叠翼转盘轴、右折叠翼转盘轴、左伸缩翼联动绳索和右伸缩翼联动绳索，左转盘轴固接在左折叠机翼的根部，右转盘轴固接在右折叠机翼的根部，左转盘轴和右转盘轴同轴设置，左转盘轴的轴部插装在右转盘轴内，左转盘轴和右转盘轴轴部的末端插装在机身上且与机身转动连接，左转盘轴和右转盘轴之间设有切断机构，左折叠机翼和右折叠机翼展开的同时切断机构切断左伸缩机翼中的左伸缩翼联动绳索和右伸缩机翼中的右伸缩翼联动绳索。

进一步地，所述左转盘轴和右转盘轴均为中空结构。

进一步地，所述切断机构包括左切断销、右切断销、左固定座、右固定座、左联动凸台和右联动凸台，左转盘轴内固接有左固定座，左转盘轴下端面的外侧固接有左联动凸台，左联动凸台向下延伸至右转盘轴内，左固定座和左联动凸台分别相对设置在左转盘轴轴部的两侧，左固定座与左折叠机翼同侧设置，左固定座内沿竖直方向设有左切断销孔，左切断销设置在左切断销孔内，左切断销向下穿过左转盘轴且延伸至右转盘轴内，左固定座内沿水平方向设有左切断孔，左切断孔与左切断销孔相贯通，左伸缩翼联动绳索的一端连接在左伸缩机翼上，左伸缩翼联动绳索的另一端穿过左切断孔和左切断销后打结固定，

右转盘轴内固接有右固定座和右联动凸台，右固定座和右联动凸台分别相对设置在右转盘轴轴部的两侧，右固定座与右折叠机翼同侧设置，右固定座内沿竖直方向设有右切断销孔，右切断销设置在右切断销孔内，右切断销向上延伸至右固定座的外侧，右固定座内沿水平方向设有右切断孔，右切断孔与右切断销孔相贯通，右伸缩翼联动绳索的一端连接在右伸缩机翼上，右伸缩翼联动绳索的另一端穿过右切断孔和右切断销后打结固定。

进一步地，所述左切断销与左切断销孔之间过渡配合，右切断销与右切断销孔之间过渡配合。

进一步地，所述左联动凸台和右联动凸台均为与沿左转盘轴同轴设置的圆弧曲面。

进一步地，所述左联动凸台的下端面为沿左转盘轴回转方向逐渐向下倾斜设置的斜面，右联动凸台的上端面为沿右转盘轴回转方向逐渐向上倾斜设置的斜面。

进一步地，所述左联动凸台的最低处与右固定座的右切断销孔处的上端面平齐，右联动凸台的最高处与左固定座的左切断销孔处的下端面平齐。

进一步地，所述左联动凸台中部的圆弧曲面半径和右切断销的轴线与右转盘轴的轴线之间的距离相同，右联动凸台中部的圆弧曲面半径和左切断销的轴线与左转盘轴的轴线之间的距离相同。

进一步地，所述左折叠机翼和右折叠机翼展开时，左联动凸台的最低处位于右切断销的正上方，右联动凸台的最高处位于左切断销的正上方。

进一步地，所述左联动凸台的圆弧曲面半径大于右联动凸台的圆弧曲面半径。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

1、本发明提供了一种机械式联动结构，利用折叠机翼的展开运动推动切断销切断联动绳索，达到无人机机翼先旋转展开后伸缩展开的要求。

2、本发明提供的机械式联动结构，位于折叠机翼内部，占用空间小，具有零件少、质量轻、结构简单、安装方便、成本低等特点。

3、本发明不需要电子元件，不受高空温度影响，适用范围广，可靠性高，操作简单，便于维护。

4、本发明所涉及的机械式联动结构，可以根据实际机体空间通过联动绳索的变形穿入任何空间完成联动机构的布置，也可以用来控制无人机其他不同折叠部件的联动展开。

附图说明

图1是本发明的折叠机翼和伸缩机翼完全展开后的主视图；

图2是沿图1中A-A的剖视图；

图3是沿图2中B-B的剖视图；

图4是图3中F位置的局部放大图；

图5是本发明的伸缩机翼收回折叠机翼展开的主视图；

图6是沿图4中E-E剖视图；

图7是本发明的折叠机翼和伸缩机翼全部收回的主视图；

图8是沿图7中C-C剖视图；

图9是沿图8中D-D剖视图；

图10是图8中G位置的局部放大图；

图11是图9中H位置的局部放大图；

图12是本发明中左切断销5-1或右切断销5-2结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置包括左折叠翼转盘轴3-1、右折叠翼转盘轴3-2、左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2，左转盘轴3-1固接在左折叠机翼1-1的根部，右转盘轴3-2固接在右折叠机翼1-2的根部，左转盘轴3-1和右转盘轴3-2同轴设置，左转盘轴3-1的轴部插装在右转盘轴3-2内，左转盘轴3-1和右转盘轴3-2轴部的末端插装在机身10上且与机身10转动连接，左转盘轴3-1和右转盘轴3-2之间设有切断机构，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2展开的同时切断机构切断左伸缩机翼2-1中的左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩机翼2-2中的右伸缩翼联动绳索4-2。

本发明应用于折叠伸缩机翼的无人机。无人机包括机身10、左折叠机翼1-1、右折叠机翼1-2、左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2设置在机身10的顶端，折叠时，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2沿长度方向叠放在机身10的顶部，展开时，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2沿水平垂直与机身10的长度方向设置，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2通过折叠机构实现展开，展开时，通过折叠机构控制左折叠翼转盘轴3-1和右折叠翼转盘轴3-2回转，进而带动左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2转动展开。左折叠机翼1-1的外侧端面设有插槽，左伸缩机翼2-1的根部插装在插槽内，右折叠机翼1-2的外侧端面设有插槽，右伸缩机翼2-2的根部插装在插槽内，左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2通过伸缩机构实现伸展。左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2收缩时，左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2均处于张紧状态。伸展时，切断左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2，通过伸缩机构实现左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2的伸展。

左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2内均设有伸缩机构，伸缩机构包括压缩弹簧、固定杆、滑竿、钢丝绳、限位销和导向轮，左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2的根部分别与左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2的一端固接，左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2插槽的槽底分别与固定杆的一端固接，固定杆的另一端插装在滑竿的一端内，滑竿的一端与插槽的槽底之间设有压缩弹簧，滑竿的另一端分别延伸到左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2的内部，限位销垂直固接在固定杆另一端的内部，滑竿另一端的两侧分别设有一个导向轮，左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2根部的一侧分别与钢丝绳的一端固接，钢丝绳的另一端依次绕过滑竿另一端一侧的导向轮、限位销和滑竿另一端另一侧的导向轮后分别固接在左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2根部的另一侧。

本发明专利的结构比现有的电控结构简单，加工制造方便，对空间结构要求非常小，可以在无人机狭小的机身空间中布置，重量轻，减少飞机自重，降低油耗，同时由于没有传感器等电子元件，不需要担心传感器失灵线路老化等原因的故障，维护保养成本低。

具体实施方式二：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左转盘轴3-1和右转盘轴3-2均为中空结构。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述切断机构包括左切断销5-1、右切断销5-2、左固定座8-1、右固定座8-2、左联动凸台9-1和右联动凸台9-2，左转盘轴3-1内固接有左固定座8-1，左转盘轴3-1下端面的外侧固接有左联动凸台9-1，左联动凸台9-1向下延伸至右转盘轴3-2内，左固定座8-1和左联动凸台9-1分别相对设置在左转盘轴3-1轴部的两侧，左固定座8-1与左折叠机翼1-1同侧设置，左固定座8-1内沿竖直方向设有左切断销孔7-1，左切断销5-1设置在左切断销孔7-1内，左切断销5-1向下穿过左转盘轴3-1且延伸至右转盘轴3-2内，左固定座8-1内沿水平方向设有左切断孔6-1，左切断孔6-1与左切断销孔7-1相贯通，左伸缩翼联动绳索4-1的一端连接在左伸缩机翼2-1上，左伸缩翼联动绳索4-1的另一端穿过左切断孔6-1和左切断销5-1后打结固定，

右转盘轴3-2内固接有右固定座8-2和右联动凸台9-2，右固定座8-2和右联动凸台9-2分别相对设置在右转盘轴3-2轴部的两侧，右固定座8-2与右折叠机翼1-2同侧设置，右固定座8-2内沿竖直方向设有右切断销孔7-2，右切断销5-2设置在右切断销孔7-2内，右切断销5-2向上延伸至右固定座8-2的外侧，右固定座8-2内沿水平方向设有右切断孔6-2，右切断孔6-2与右切断销孔7-2相贯通，右伸缩翼联动绳索4-2的一端连接在右伸缩机翼2-2上，右伸缩翼联动绳索4-2的另一端穿过右切断孔6-2和右切断销5-2后打结固定。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

本实施方式中左切断销5-1和右切断销5-2的中部均设有穿线孔，左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2的另一端分别穿过左切断销5-1和右切断销5-2的穿线孔。

本实施方式中当储存时左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2叠放合拢，左联动凸台9-1与右切断销孔7-2错开，右联动凸台9-2与左切断销孔7-1错开，左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2分别被左伸缩翼联动绳索4-1和右伸缩翼联动绳索4-2拉着收缩在左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2内，左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2无法通过自身的伸缩机构使左伸缩机翼2-1和右伸缩机翼2-2从左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2内伸出；当无人机在需要飞行时折叠机翼打开到展开状态，左联动凸台9-1和右联动凸台9-2分别跟随左转盘轴3-1和右转盘轴3-2转动到展开状态，左联动凸台9-1刚好转动到右切断销孔7-2的正上方，顶动右切断销5-2，右切断销5-2向下移动，右切断销5-2上的穿线孔与右切断孔6-2错开，切断右伸缩翼联动绳索4-2，右伸缩机翼2-2内的伸缩机构脱离束缚，带动右伸缩机翼2-2完成伸展运动，同样的右联动凸台9-2刚好转动到左切断销孔7-1的正上方，顶动左切断销5-1，左切断销5-1向上移动，左切断销5-1上的穿线孔与左切断孔6-1错开，切断左伸缩翼联动绳索4-1，左伸缩翼机翼2-1内的伸缩机构脱离束缚，带动左伸缩机翼2-1完成伸展运动。

具体实施方式四：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左切断销5-1与左切断销孔7-1之间过渡配合，右切断销5-2与右切断销孔7-2之间过渡配合。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左联动凸台9-1和右联动凸台9-2均为与沿左转盘轴3-1同轴设置的圆弧曲面。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左联动凸台9-1的下端面为沿左转盘轴3-1回转方向逐渐向下倾斜设置的斜面，右联动凸台9-2的上端面为沿右转盘轴3-2回转方向逐渐向上倾斜设置的斜面。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。如此设计以防止联动凸台与切断销之间发生卡涩。

具体实施方式七：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左联动凸台9-1的最低处与右固定座8-2的右切断销孔7-2处的上端面平齐，右联动凸台9-2的最高处与左固定座8-1的左切断销孔7-1处的下端面平齐。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左联动凸台9-1中部的圆弧曲面半径和右切断销5-2的轴线与右转盘轴3-2的轴线之间的距离相同，右联动凸台9-2中部的圆弧曲面半径和左切断销5-1的轴线与左转盘轴3-1的轴线之间的距离相同。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左折叠机翼1-1和右折叠机翼1-2展开时，左联动凸台9-1的最低处位于右切断销5-2的正上方，右联动凸台9-2的最高处位于左切断销5-1的正上方。其它组成和连接方式与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：结合图1至图12说明本实施方式，本实施方式所述左联动凸台9-1的圆弧曲面半径大于右联动凸台9-2的圆弧曲面半径。其它组成和连接方式与具体实施方式九相同。

如此设计以使左联动凸台9-1和右联动凸台9-2相互之间交错开设置，以防止转动过程中彼此发生干涉碰撞。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：它包括左折叠翼转盘轴(3-1)、右折叠翼转盘轴(3-2)、左伸缩翼联动绳索(4-1)和右伸缩翼联动绳索(4-2)，左转盘轴(3-1)固接在左折叠机翼(1-1)的根部，右转盘轴(3-2)固接在右折叠机翼(1-2)的根部，左转盘轴(3-1)和右转盘轴(3-2)同轴设置，左转盘轴(3-1)的轴部插装在右转盘轴(3-2)内，左转盘轴(3-1)和右转盘轴(3-2)轴部的末端插装在机身(10)上且与机身(10)转动连接，左转盘轴(3-1)和右转盘轴(3-2)之间设有切断机构，左折叠机翼(1-1)和右折叠机翼(1-2)展开的同时切断机构切断左伸缩机翼(2-1)中的左伸缩翼联动绳索(4-1)和右伸缩机翼(2-2)中的右伸缩翼联动绳索(4-2)。

2.根据权利要求1所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左转盘轴(3-1)和右转盘轴(3-2)均为中空结构。

3.根据权利要求2所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述切断机构包括左切断销(5-1)、右切断销(5-2)、左固定座(8-1)、右固定座(8-2)、左联动凸台(9-1)和右联动凸台(9-2)，左转盘轴(3-1)内固接有左固定座(8-1)，左转盘轴(3-1)下端面的外侧固接有左联动凸台(9-1)，左联动凸台(9-1)向下延伸至右转盘轴(3-2)内，左固定座(8-1)和左联动凸台(9-1)分别相对设置在左转盘轴(3-1)轴部的两侧，左固定座(8-1)与左折叠机翼(1-1)同侧设置，左固定座(8-1)内沿竖直方向设有左切断销孔(7-1)，左切断销(5-1)设置在左切断销孔(7-1)内，左切断销(5-1)向下穿过左转盘轴(3-1)且延伸至右转盘轴(3-2)内，左固定座(8-1)内沿水平方向设有左切断孔(6-1)，左切断孔(6-1)与左切断销孔(7-1)相贯通，左伸缩翼联动绳索(4-1)的一端连接在左伸缩机翼(2-1)上，左伸缩翼联动绳索(4-1)的另一端穿过左切断孔(6-1)和左切断销(5-1)后打结固定，

右转盘轴(3-2)内固接有右固定座(8-2)和右联动凸台(9-2)，右固定座(8-2)和右联动凸台(9-2)分别相对设置在右转盘轴(3-2)轴部的两侧，右固定座(8-2)与右折叠机翼(1-2)同侧设置，右固定座(8-2)内沿竖直方向设有右切断销孔(7-2)，右切断销(5-2)设置在右切断销孔(7-2)内，右切断销(5-2)向上延伸至右固定座(8-2)的外侧，右固定座(8-2)内沿水平方向设有右切断孔(6-2)，右切断孔(6-2)与右切断销孔(7-2)相贯通，右伸缩翼联动绳索(4-2)的一端连接在右伸缩机翼(2-2)上，右伸缩翼联动绳索(4-2)的另一端穿过右切断孔(6-2)和右切断销(5-2)后打结固定。

4.根据权利要求3所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左切断销(5-1)与左切断销孔(7-1)之间过渡配合，右切断销(5-2)与右切断销孔(7-2)之间过渡配合。

5.根据权利要求4所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左联动凸台(9-1)和右联动凸台(9-2)均为与沿左转盘轴(3-1)同轴设置的圆弧曲面。

6.根据权利要求5所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左联动凸台(9-1)的下端面为沿左转盘轴(3-1)回转方向逐渐向下倾斜设置的斜面，右联动凸台(9-2)的上端面为沿右转盘轴(3-2)回转方向逐渐向上倾斜设置的斜面。

7.根据权利要求6所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左联动凸台(9-1)的最低处与右固定座(8-2)的右切断销孔(7-2)处的上端面平齐，右联动凸台(9-2)的最高处与左固定座(8-1)的左切断销孔(7-1)处的下端面平齐。

8.根据权利要求7所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左联动凸台(9-1)中部的圆弧曲面半径和右切断销(5-2)的轴线与右转盘轴(3-2)的轴线之间的距离相同，右联动凸台(9-2)中部的圆弧曲面半径和左切断销(5-1)的轴线与左转盘轴(3-1)的轴线之间的距离相同。

9.根据权利要求8所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左折叠机翼(1-1)和右折叠机翼(1-2)展开时，左联动凸台(9-1)的最低处位于右切断销(5-2)的正上方，右联动凸台(9-2)的最高处位于左切断销(5-1)的正上方。

10.根据权利要求9所述一种用于机翼展开时序控制的机械式联动装置，其特征在于：所述左联动凸台(9-1)的圆弧曲面半径大于右联动凸台(9-2)的圆弧曲面半径。

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