CN116062173A - 开伞机构及无人机 - Google Patents

Abstract

开伞机构及无人机，属于伞舱开伞技术领域，包括锁定组件和解锁组件，所述锁定组件包括底座机构与伞舱锁钩机构，所述底座机构与所述伞舱锁钩机构转动连接，所述解锁组件与所述伞舱锁钩机构配合，所述伞舱锁钩机构包括锁钩主体，所述锁钩主体上设置有活动槽孔，所述解锁组件包括端面凸轮，所述端面凸轮上设有旋转轴承，所述旋转轴承与所述活动槽孔配合，所述旋转轴承设置在所述活动槽孔中。

Description

开伞机构及无人机

技术领域

本发明属于伞舱开伞技术领域，尤其涉及开伞机构及无人机。

背景技术

无人机回收方式中应用最广泛的是伞降回收。其中，无人机伞降回收的开伞方式包括火工品开伞或舵机开伞等。例如，中国专利CN201520903200.8公开了一种无人机用快速开伞伞舱结构，其包括伞舱舱体和伞盖，其中，伞舱舱体设置有一舵机安装支架，舵机安装支架上固定安装有一舵机、与舵机连接的双向舵机片，以及分别与双向舵机片连接的左挂点耳片和右挂点耳片。

但是这种直接通过舵机进行旋转脱钩的方式，因为需要直接依靠舵机进行脱钩，脱钩时在锁钩与伞仓连接座连接处的有效力较小，不利于可靠脱钩，可能会导致脱钩失败。

故此亟需开发一种伞舱开伞机构及无人机来解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明目的在于提供开伞机构及无人机，可以通过伞舱锁钩机构的转动，与伞舱连接座连接或断开连接，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

开伞机构，包括锁定组件和解锁组件，所述锁定组件包括底座机构与伞舱锁钩机构，所述底座机构与所述伞舱锁钩机构转动连接，所述解锁组件与所述伞舱锁钩机构配合，所述伞舱锁钩机构包括锁钩主体，所述锁钩主体上设置有活动槽孔，所述解锁组件包括端面凸轮，所述端面凸轮上设有旋转轴承，所述旋转轴承与所述活动槽孔配合，所述旋转轴承设置在所述活动槽孔中。

进一步，所述活动槽孔的上下宽度大于所述旋转轴承的直径。

进一步，所述锁定组件还包括机械锁，所述机械锁包括壳体机构与锁止机构，所述壳体机构与所述锁止机构滑动连接，所述锁止机构的后端通过复位弹簧与所述壳体机构连接，所述锁止机构包括所述锁止上部与锁止下部，所述锁止上部的长度大于所述锁止下部的长度。

进一步，所述伞舱锁钩机构上设有限位孔，所述限位孔设置在所述活动槽孔的上方，所述锁止上部与所述限位孔配合。

进一步，所述端面凸轮上设有限位槽，所述限位槽设置在靠近驱动组件的一侧，所述限位槽的一端为坡面，另一端为限制面，所述锁止下部与所述限位槽配合。

进一步，所述锁止下部的一端为半球形或设置有倒角，所述锁止下部的一端为靠近所述限位槽的一端。

进一步，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述解锁组件连接，所述驱动组件设置在所述底座机构上。所述底座机构上设有连接板，所述底座机构通过所述连接板与所述驱动组件连接。

进一步，所述驱动组件包括减速电机，所述减速电机上设有轴承轴，所述减速电机通过所述轴承轴与所述端面凸轮连接，所述减速电机带动所述端面凸轮旋转。

进一步，所述伞舱锁钩机构包括锁钩主体，所述锁钩主体上设有连接部、锁钩部与活动槽孔，所述连接部与所述底座机构旋转连接，所述锁钩部用于锁钩住无人机的伞舱连接座，所述活动槽孔与所述解锁组件配合。

进一步，所述端面凸轮上设有限位槽，所述限位槽设置在靠近所述减速电机的一侧，所述限位槽的一端为坡面，另一端为限制面，所述锁止下部与所述限位槽配合。

进一步，所述伞舱锁钩机构上还设有限位孔，所述限位孔设置在所述活动槽孔的上方，所述锁止上部与所述限位孔配合。

进一步，所述锁定组件还包括微动开关，所述微动开关设置在所述底座机构的连接板上，所述微动开关上设有开关元件，所述开关元件靠近所述伞舱锁钩机构设置，所述开关元件与所述伞舱锁钩机构配合。

无人机，包括所述的开伞机构。

本发明具有以下优点：所述解锁机构包括旋转轮盘，所述旋转轮盘上设有旋转分轮，所述钩锁单元包括钩锁主体，所述钩锁主体上设有旋转槽孔，所述旋转分轮位于所述旋转槽孔中，使得旋转分轮运行至旋转槽孔的边沿时，才进行脱钩，此时的脱钩力较强，利于快速脱钩，提高了开伞时的可靠性。且本申请通过减速电机进行脱钩，可以重复使用，成本较低。

且所述连接部与所述钩锁部设置在所述钩锁主体的同侧，所述旋转槽孔设置在所述钩锁主体的另一侧，在一定程度上利用了杠杆原理，增加了钩锁主体脱钩时的有效脱钩力。

且锁止时，锁止上部在复位弹簧的作用下，进入进入钩锁单元的限位孔中，同时，锁止下部也进入旋转轮盘的限位槽中，所述限位槽上的限制面可以限制钩锁单元的进一步的运动，所述限位孔可以限制钩锁单元的活动，进一步提高了本装置锁止时及锁止完成后的可靠性。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的底座机构结构示意图；

图3为本发明的伞舱锁钩机构结构示意图；

图4为本发明的端面凸轮结构示意图；

图5为本发明的机械锁结构爆炸图；

图6为本发明的微动开关结构示意图；

图7为本申请的整体结构主视图。

图中标记说明：1、底座机构；11、连接板；2、伞舱锁钩机构；21、连接部；22、锁钩部；23、活动槽孔；3、伞舱连接座；4、端面凸轮；41、坡面；42、限制面；43、旋转轴承；5、减速电机；6、机械锁；61、锁止上部；62、锁止下部；63、前壳体；64、复位弹簧；65、后壳体；7、微动开关。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

开伞机构，如图1至图7所示，包括锁定组件、驱动组件和解锁组件，所述驱动组件与所述解锁组件连接，所述锁定组件与所述解锁组件连接，所述锁定组件与所述驱动组件连接，

所述锁定组件包括底座机构1与伞舱锁钩机构2，所述底座机构1与所述伞舱锁钩机构2连接，所述底座机构1与所述伞舱锁钩机构2的连接方式优选为转动连接。可选的，所述伞舱锁钩机构2的一端通过转轴与所述底座机构1连接。所述转轴可以为销轴。所述底座机构1与所述驱动组件连接，所述驱动组件与所述解锁组件连接，所述解锁组件与所述伞舱锁钩机构2配合。

所述伞舱锁钩机构2包括锁钩主体，所述锁钩主体上设有连接部21、锁钩部22与活动槽孔23，所述连接部21用于通过销轴与所述底座机构1旋转连接，所述锁钩部22用于锁钩住无人机的伞舱连接座3，具有跟爆炸螺钉一样的可靠度。

所述底座机构1上还设有连接板11，所述底座机构1通过所述连接板11与所述驱动组件连接，所述底座机构1与所述驱动组件的连接方式包括紧固件连接。

所述驱动组件包括减速电机5，所述减速电机5与所述连接板11可以通过紧固件连接，所述减速电机5上设有轴承轴，所述减速电机5通过所述轴承轴与所述解锁组件连接。所述轴承轴穿过所述连接板11。

所述解锁组件包括端面凸轮4，所述减速电机5通过所述轴承轴与所述端面凸轮4传动连接，所述减速电机5通过所述轴承轴带动所述端面凸轮4旋转，所述轴承轴穿过所述端面凸轮4的中间位置。所述轴承轴可以通过紧固件与所述端面凸轮4连接。

所述端面凸轮4上设有旋转轴承43，所述旋转轴承43不设置在所述端面凸轮4的中间位置，优选的，所述旋转轴承43设置在所述端面凸轮4的边缘。可选的，所述旋转轴承43与所述端面凸轮4转动连接。

所述旋转轴承43与所述伞舱锁钩机构2的活动槽孔23配合，所述旋转轴承43设置在所述活动槽孔23中，所述旋转轴承43的的直径小于所述活动槽孔23的长度或高度。优选的，所述旋转轴承43穿过所述活动槽孔23。

所述端面凸轮4上设有限位槽，所述限位槽设置在靠近所述减速电机5的一侧，所述限位槽的一端为坡面41，另一端为限制面42。优选的，所述限位槽的开口大小随着靠近端面凸轮4的圆心逐渐减小，优选的，所述坡面41下端的长度小于所述坡面41上端的长度。所述坡面41为较为平缓的坡面41，不限制锁止机构的锁止下部62，可以使锁止下部62自由地通过所述坡面41进入限位槽中，所述限制面42为较陡的面，可以使锁止下部62进入限位槽中后无法进行前进，只能从坡面41处返回。

所述锁定组件还包括机械锁6，所述机械锁6固定在所述连接板11上。本实施例中，所述机械锁6包括壳体机构与锁止机构，所述壳体机构与所述锁止机构滑动连接，所述锁止机构设置在所述壳体机构中，所述锁止机构穿过所述连接板11。所述壳体机构包括前壳体63与后壳体65，所述前壳体63与所述后壳体65可以通过紧固件连接。所述后壳体65上设置有限位柱，所述限位柱外套设有复位弹簧64，所述锁止机构的后端通过所述复位弹簧64与所述后壳体65连接。可选的，所述前壳体63与所述锁止机构滑动连接，所述锁止机构穿出所述前壳体63，在一定程度上具备导向作用。

所述锁止机构包括所述锁止上部61与锁止下部62，可选的，所述锁止上部61的长度大于所述锁止下部62的长度，优选的，相比于所述锁止下部62，所述锁止上部61更向所述伞舱锁钩机构2方向凸出。

可选的，所述伞舱锁钩机构2上还设有限位孔，所述限位孔位于所述活动槽孔23的上方。所述限位孔与所述锁止上部61配合，所述锁止下部62与所述端面凸轮4上的限位槽配合。锁止时，所述锁止上部61穿过所述限位孔，以限制所述伞舱锁钩机构2的旋转，同时，所述锁止下部62进入所述限位槽中，此时，所述限位槽中的限制面42可以与所述锁止下部62触碰，从而限制端面凸轮4的继续旋转。优选的，所述锁止下部62的前端为半圆形。本申请使用机械限位方法，通过使用锁止上部61穿过限位孔，以对所述伞舱锁钩机构2进行限位，可靠性高，其可靠度类同于爆炸螺钉。且如图4所示，本申请设置的限位槽中，所述坡面41与所述限制面42之间存在一定的距离，使得在一定的电机转角范围内，所述锁止上部61都位于所述限位孔中，即使电机存在较大的转角误差，仍可以锁住伞舱锁钩机构2，可靠性高，也利于成本的降低。

可选的，所述锁定组件还包括微动开关7，所述微动开关7可以设置在所述底座机构1的连接板11上，所述微动开关7上设有开关元件71，所述开关元件71靠近所述伞舱锁钩机构2设置，优选的，所述开关元件71设置在所述伞舱锁钩机构2的旋转路径上。旋转时，当所述伞舱锁钩机构2旋转到指定位置时，所述伞舱锁钩机构2触碰所述开关元件71，以停止减速电机5的运行。

开锁时，减速电机5工作，装在电机轴上的端面凸轮4旋转，带动旋转轴承43旋转，而旋转轴承43在活动槽孔23中，使得伞舱锁钩机构2旋转，锁钩部22脱离伞舱连接座3，使得闭合的伞舱盖打开。

锁止时，减速电机5工作，装在电机轴上的端面凸轮4反向旋转，带动旋转轴承43旋转，而旋转轴承43在活动槽孔23中，使得伞舱锁钩机构2旋转，锁钩部22重新与伞舱连接座3，使得闭合的伞舱盖锁住。

锁止时，随着伞舱锁钩机构2的旋转，到达预定位置时，锁止上部61在复位弹簧64的作用下，进入进入伞舱锁钩机构2的限位孔中，同时，锁止下部62也进入端面凸轮4的限位槽中；所述限位槽上的限制面42可以限制伞舱锁钩机构2的进一步的运动，所述限位孔可以限制伞舱锁钩机构2的活动，提高了本装置锁止时及锁止完成后的可靠性。同时，当伞舱锁钩机构2旋转到预定位置时，其远离旋转中心的上端，触碰微动开关7的开关元件71，可以使减速电机5停止运行，进一步提高了本装置的可靠性。

开锁时，端面凸轮4反向旋转，锁止下部62在坡面41的作用下，向后壳体65方向滑动，同时，带动锁止上部61退出伞舱锁钩机构2上的限位孔，此后，伞舱锁钩机构2在旋转轴承43的作用下，开始旋转。

可选的，所述活动槽孔23为腰型孔或上下两边为弧形的腰型孔，所述旋转轴承43与所述活动槽孔23配合，当其只为腰型孔时，所述腰形孔的上下宽度大于旋转轴承43的外径。所述腰形孔的上下宽度上留有足够锁止下部62从限位槽上脱出或锁止上部61从伞舱锁钩机构2上的限位孔中脱出的空隙。如图7所示，若所述旋转轴承43旋转至其在所述端面凸轮4上的最高位置时，所述旋转轴承43旋转力几乎位于水平方向，此时，所述旋转轴承43使所述伞舱锁钩机构2向下旋转的脱钩分力接近于零，不利于快速有效脱钩。而本申请的所述活动槽孔23的上下宽度大于旋转轴承43的外径，使得所述旋转轴承43的外周与所述活动槽孔23的上内壁或下内壁存在一定的空隙，当脱钩开始时，所述旋转轴承43并不位于所述端面凸轮4的最高位置上，其对所述伞舱锁钩机构2施加的用于脱钩的分力，大于所述旋转轴承43位于所述端面凸轮4最高位置时产生的分力，利于快速有效脱钩，提高了本申请的可靠性。且前述的限位槽，可以与所述旋转轴承43配合，允许所述旋转轴承43预先旋转一定角度，以实现快速有效脱钩。

可选的，当旋转轴承43运动至活动槽孔23两侧时，所述旋转轴承43带动所述伞舱锁钩机构2旋转。

推开机械锁6，同时装在凸轮上的轴承拨动旋转锁钩，使之与伞仓连接座脱开，完成打开工作；上锁功能：减速电机5工作，装在电机轴上的端面凸轮4旋转(此时机械锁6本身就处于推开状态)，装在凸轮上的轴承拨动旋转锁钩，使之与伞仓连接座钩住，同时机械锁6上的伸缩销，由于弹簧的作用伸出到旋转锁钩的孔眼中，以对旋转锁钩进行定位。此时也是旋转锁钩的左上边接触微动开关7的时候，微动开关7动作电机停住旋转，工作结束。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.开伞机构，其特征在于，包括锁定组件和解锁组件，所述锁定组件包括底座机构与伞舱锁钩机构，所述底座机构与所述伞舱锁钩机构转动连接，所述解锁组件与所述伞舱锁钩机构配合，所述伞舱锁钩机构包括锁钩主体，所述锁钩主体上设置有活动槽孔，所述解锁组件包括端面凸轮，所述端面凸轮上设有旋转轴承，所述旋转轴承与所述活动槽孔配合，所述旋转轴承设置在所述活动槽孔中。

2.根据权利要求1所述的开伞机构，其特征在于，所述活动槽孔的上下宽度大于所述旋转轴承的直径。

3.根据权利要求2所述的开伞机构，其特征在于，所述锁定组件还包括机械锁，所述机械锁包括壳体机构与锁止机构，所述壳体机构与所述锁止机构滑动连接，所述锁止机构的后端通过复位弹簧与所述壳体机构连接，所述锁止机构包括所述锁止上部与锁止下部，所述锁止上部的长度大于所述锁止下部的长度。

4.根据权利要求3所述的开伞机构，其特征在于，所述伞舱锁钩机构上设有限位孔，所述限位孔设置在所述活动槽孔的上方，所述锁止上部与所述限位孔配合。

5.根据权利要求3所述的开伞机构，其特征在于，所述端面凸轮上设有限位槽，所述限位槽设置在靠近驱动组件的一侧，所述限位槽的一端为坡面，另一端为限制面，所述锁止下部与所述限位槽配合。

6.根据权利要求5所述的开伞机构，其特征在于，所述锁止下部的一端为半球形或设置有倒角，所述锁止下部的一端为靠近所述限位槽的一端。

7.根据权利要求6所述的开伞机构，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述解锁组件连接，所述驱动组件设置在所述底座机构上。

8.根据权利要求7所述的开伞机构，其特征在于，所述驱动组件包括减速电机，所述减速电机上设有轴承轴，所述减速电机通过所述轴承轴与所述端面凸轮连接，所述减速电机带动所述端面凸轮旋转。

9.根据权利要求1-8任一项所述的开伞机构，其特征在于，所述锁定组件还包括微动开关，所述微动开关设置在所述底座机构的连接板上，所述微动开关上设有开关元件，所述开关元件靠近所述伞舱锁钩机构，所述开关元件与所述伞舱锁钩机构配合。

10.无人机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的开伞机构。

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