CN210479033U - 一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，包括基台和倒立圆台，圆台置于基台上方凹槽内，圆台与基台之间通过机械锁合部件锁合连接，圆台上表面设有可控伸缩管部件；机械锁合部件包括锁合钢球、锁合弹簧和锁合螺栓，其中锁合钢球分布于基台和圆台的接触面，每个锁合钢球通过锁合弹簧和锁合螺栓压紧。本实用新型能够长久持效的牢固锁合和轻易脱锁合，具有结构简单、质量轻、体积小、不易变形等特点，L型信息采集器安装槽的设置更适合安放多结构类型信息采集器，特别适合无人机承载与输送。

Description

一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置

技术领域

本实用新型属于机械锁合装置技术领域，尤其涉及一种适合承载与输送信息采集器的可控锁合-脱锁合的机械装置。

背景技术

机械锁合装置在机械工程技术领域的应用比较普遍，可简便实现机械部件间的牢固结合与脱离，并具有较长的使用寿命和持久功效性。现阶段，机械锁合装置锁合功能的实现多依靠类似键与键槽机械结构的相互配合，或依靠机械部件间的相互勾连，或源于弹性元件对其配合机械机构的压迫实现。

发明专利CN101377212A公开了一种锁合装置，主要包括锁合件与支撑套筒并分别具有锁合部及杆部、贯穿孔等部件，锁合部的核心部件是诸如弹簧的弹性件，支撑套筒用于支撑锁合件且锁合部的外径尺寸大于杆部的外径尺寸，贯穿孔的孔壁设置限位部，通过锁合件的锁合部进入管穿孔的方式实现锁合功能。发明专利CN103573056A公开了一种汽车中央控制门锁的锁合装置，核心部件是外壳和啮合体，啮合体上设置有弹簧，外壳中部设置有容纳轴体穿过的通孔，外壳内部设置套接有弹簧的柱状体，该柱状体及配合弹簧安装于外壳内的槽体，柱状体和弹簧的末端顶压于槽体中部的隔板上，外壳侧部设置有与槽体连通的通孔；所述发明通过弹簧将啮合体顶压于卡槽内实现锁合。发明专利CN102233625A公开了一种锁合装置及应用该锁合装置的成型机，构成锁合装置的主要机械部件包括推板、顶针、回位导柱、弹簧、顶杆、凹形沟槽等，通过顶出机构与凹形沟槽的配合实现锁合功能。发明专利CN107630602A公开了一种活动锁臂旋转锁合机构及其使用方法，核心部件包括外壳、上支撑板、下支撑板和开锁机构；上支撑板和下支撑板分别固定在外壳的上壳体和下壳体内，下壳体内设置限位槽，上支撑板中央设置方形凸起，下支撑板中央设置方形凹陷，上支撑板和下支撑板间通过转动臂连接；开锁机构设置在下支撑板远离转动臂的部位并被下壳体包裹，开锁机构包括开关按键、传动臂、传动轴和传动锁臂，传动臂与开关按键和传动轴相连，传动轴被固定在下壳体限位槽内，传动轴的两端设有垂直的传动轴锁臂；该发明通过上支撑板的方形凸起与下支撑板的方形凹陷间的配合实现锁合且具有较好的锁合效果。

上述发明专利涉及的锁合装置，其锁合功能的实现多依靠机械部件间的勾连，或类似键与键槽机械结构的相互配合，或源于弹性元件对与其配合机械机构的弹性压迫。虽能有效实现机械部件之间的持久锁合，但脱锁合过程不仅不能自动化实现，甚至需施加较大的外力。此外，上述发明涉及的锁合装置，结构较为繁琐，体积较大且质量较重，不能满足某些机械工程技术领域的应用要求。诸如现阶段对核辐射区域、火灾现场、地震现场、战争现场，以及原始森林、无人海岛、高山峻岭、沙漠腹地等人类难以涉足自然地带的信息与情报采集，主要采用仿苍蝇、蟑螂等研制的专用机械电子装置，但存在成本高、续航时间短等问题。因此，有必要研制一种新型的锁合-脱锁合装置，能够长久持效的牢固锁合且可轻易脱锁合，还要具有结构简单、适合承载多结构类型信息采集器等特点。

实用新型内容

基于机械锁合装置现有技术存在的问题，从蒲公英种子的形貌结构特征方面汲取设计灵感，本实用新型研制了一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，能够按照需求进行长久持效的牢固锁合和轻易脱锁合，具有结构简单、质量轻、体积小、不易变形等特点，L型信息采集器安装槽的设置更适合安放多结构类型信息采集器，特别适合无人机承载与输送。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，其特征在于包括基台和倒立圆台，所述圆台置于基台上方凹槽内，圆台与基台之间通过机械锁合部件锁合连接，所述圆台上表面设有可控伸缩管部件；所述机械锁合部件包括锁合钢球、锁合弹簧和锁合螺栓，其中锁合钢球分布于基台和圆台的接触面，每个锁合钢球通过锁合弹簧和锁合螺栓压紧。

对上述方案作进一步优选，所述圆台侧面底部设有与所述锁合钢球配合的圆形凹槽，圆台顶部每间隔120°分布有L型信息采集器安装槽，圆台底部设置减重孔。

对上述方案作进一步优选，所述基台为倒立圆台形，基台侧面分布有机械锁合部件安装孔，机械锁合部件安装孔与所述圆台侧面垂直。

对上述方案作进一步优选，所述可控伸缩管部件包括底部伸缩管、中部伸缩管和上部伸缩管，其中底部伸缩管和中部伸缩管上端设有卡槽，中部伸缩管和上部伸缩管下端设有卡块，底部伸缩管、中部伸缩管和上部伸缩管依次嵌套，底部伸缩管和中部伸缩管内部设有压缩弹簧，压缩弹簧端部设有限制其伸长的弹簧压片，弹簧压片一端穿过管壁并连接牵引线，底部伸缩管与所述圆台螺纹连接，上部伸缩管上端设有丝状纤维。

对上述方案作进一步优选，所述丝状纤维直径为50微米，长度为35～50毫米，总体数量为65～80根，分布角度为120-150°，丝状纤维底部采用粘合的方式固定在丝状纤维固定底片上，丝状纤维固定底片安装在上部伸缩管的顶部。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型提供一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，与现有机械锁合装置相比，具有锁合功效持久、脱锁合容易、结构简单等优点；并且在圆台上设置L型信息采集器安装槽，可以承载输送多结构类型信息采集器，特别适合无人机承载与输送，投放到地震现场、火灾现场、核辐射区域、战争现场，以及原始森林、无人海岛、高山峻岭、沙漠腹地等人类难以涉足自然地带，以完成对目标区域的情报信息采集。无人机承载输送过程中，该装置能够牢固锁合避免脱落，到达目标区域后通过施加触发信号改变可控伸缩管部件的整体长度实现轻易脱锁合。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图；

图2本实用新型中圆台的结构示意图；

图3本实用新型中基台的结构示意图；

图4本实用新型中伸缩管组件的结构示意图；

其中：1、圆台；1-1、圆形凹槽；1-2、底部伸缩管安装螺孔；1-3、L型信息采集器安装槽；1-4、圆台底部减重孔；2、基台；2-1、机械锁合部件安装孔；3、机械锁合部件；3-1、锁合钢球；3-2、锁合弹簧；3-3、锁合螺栓；4、可控伸缩管部件；4-1、底部伸缩管；4-1-1、底部伸缩管螺纹；4-1-2、中部伸缩管复位弹簧；4-1-3、中部伸缩管复位弹簧下帽；4-1-4、中部伸缩管复位弹簧上帽；4-1-5、中部伸缩管复位弹簧压片；4-1-6、中部伸缩管复位弹簧压片固定孔；4-1-7、中部伸缩管复位弹簧压片牵引线；4-1-8、中部伸缩管安装卡槽；4-2、中部伸缩管；4-2-1、中部伸缩管安装卡块；4-2-2、上部伸缩管复位弹簧；4-2-3、上部伸缩管复位弹簧下帽；4-2-4、上部伸缩管复位弹簧上帽；4-2-5、上部伸缩管复位弹簧压片；4-2-6、上部伸缩管复位弹簧压片固定孔；4-2-7、上部伸缩管复位弹簧压片牵引线；4-2-8、上部伸缩管安装卡槽；4-3、上部伸缩管；4-3-1、上部伸缩管安装卡块；4-4、丝状纤维；4-4-1、丝状纤维固定底片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。以下实施例用于说明本实用新型，但绝非用于限制本发明的范围。

如附图1所示，一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，包括圆台1、基台2、机械锁合部件3、可控伸缩管部件4四部分；圆台1与基台2的锁合依靠机械锁合部件3实现，可控伸缩管部件4在触发信号作用下能够保持或改变整体长度，即力臂长度，从而实现圆台1与基台2之间的稳固锁合或轻易脱锁合。

如附图1和附图2所示，依据蒲公英种子上瘦果的形貌结构设计出圆台1，瘦果的形貌类似于倒立圆台，上锥角约为76°，下锥角约为114°，下部与花序头固定连接；因此圆台1设置为倒圆台状，上部锥角为76°，下部锥角为114°。在本实施例中，圆台1的材质为铝合金，上圆直径为62毫米，下圆直径为36毫米，高度为53毫米；圆台1的底部每间隔60°设置6个圆形凹槽1-1，通过与机械锁合部件3的锁合钢球3-1配合，以实现圆台1与基台2之间的稳固锁合；机械锁合部件3的锁合钢球3-1的直径为4毫米，圆形凹槽1-1的直径设置为3.0-3.5毫米，从而确保圆台1与基台2之间能够脱锁合。圆台1的底部边缘倒圆角以确保圆台1与基台2之间脱锁合时不受基台2边缘的阻挡，倒圆角直径约为1.0-1.2毫米。圆台1的顶部圆心位置设置底部伸缩管安装螺孔1-2，用于固定安装可控伸缩管部件4的底部伸缩管4-1，其直径为10毫米，深度为10毫米；圆台1的顶部每间隔120°设置L型信息采集器安装槽1-3，用以安装信息采集器，其宽度为15毫米，深度为24毫米；为降低圆台1的整体重量，以适合无人机承载与输送，设置圆台底部减重孔1-4，其直径为16毫米，深度约为40毫米。

如附图1和附图3所示，依据蒲公英种子的花序头设计出基台2，基台2呈倒立圆台形，用于实现圆台1的稳固锁合，其上锥角、下锥角分别76°、114°；在本实施例中，基台2的材质为铝合金，上圆直径为77毫米，下圆直径为69毫米，高度为16毫米；基台2每间隔60°设置机械锁合部件安装孔2-1，为确保安装于机械锁合部件安装孔2-1的锁合钢球3-1能够与圆形凹槽1-1垂直配合，设置机械锁合部件安装孔2-1水平方向的夹角均为14°；机械锁合部件安装孔2-1的孔径略大于机械锁合部件3的锁合钢球3-1的直径，设置为4.2-4.8毫米，外部设置螺纹，用以与机械锁合部件3的锁合部件螺栓3-3配合。与圆形凹槽1-1配合锁合钢球3-1设置为4.0毫米，产生弹力使锁合钢球3-1与圆形凹槽1-1配合的锁合部件弹簧3-2，其直径设置为2.8毫米，长度为15毫米；锁合部件螺栓3-3中部设置用以安装锁合部件弹簧3-2的盲孔，其孔径为2.9毫米，深度为8.0毫米。

如附图1和附图4所示，可控伸缩管部件4的功能是通过保持或改变长度以实现圆台1与基台2之间的稳固锁合或轻易脱锁合。为实现可控伸缩管部件4在圆台1上的固定安装，因此将可控伸缩管部件4通过底部伸缩管4-1的底部伸缩管螺纹4-1-1与圆台1的底部伸缩管安装螺孔1-2配合；底部伸缩管4-1的材质设置为密度较小的碳纤维，其外径为9.0毫米，内径为8.0毫米，长度为40.0毫米，底部螺纹长度为10.0毫米。中部伸缩管复位弹簧4-1-2的外径设置为5.0毫米，安装在中部伸缩管复位弹簧下帽4-1-3与中部伸缩管复位弹簧上帽4-1-4之间，然后固定在底部伸缩管4-1的底部，中部伸缩管复位弹簧下帽4-1-3与中部伸缩管复位弹簧上帽4-1-4的内径、外径分别设置为5.2毫米7.6毫米。圆台1与基台2处于稳固锁合状态时，安装在中部伸缩管复位弹簧压片固定孔4-1-6中的中部伸缩管复位弹簧压片4-1-5压制中部伸缩管复位弹簧上帽4-1-4，使中部伸缩管复位弹簧4-1-2处于压缩状态；圆台1与基台2脱锁合时，在触发信号作用下对中部伸缩管复位弹簧压片牵引线4-1-7施加力，中部伸缩管复位弹簧压片4-1-5被抽出，中部伸缩管复位弹簧4-1-2恢复初始位置并产生弹力，促使中部伸缩管4-2从底部伸缩管4-1内部弹至顶部。底部伸缩管4-1的顶部设置中部伸缩管安装卡槽4-1-8，在底部伸缩管4-1顶部除去直径约为7.2毫米的圆，然后每间隔120°设置3个直槽，直槽开至底部伸缩管4-1的内径，不伤及底部伸缩管4-1的管壁；中部伸缩管4-2的中部伸缩管安装卡块4-2-1与中部伸缩管安装卡槽4-1-8配合时，实现中部伸缩管4-2与底部伸缩管4-1的安装，然后旋转一定角度即可保证中部伸缩管4-2不能从底部伸缩管4-1中脱落。

如附图1和附图4所示，中部伸缩管4-2为碳纤维材质，内径、外径、长度分别为7.0毫米、6.0毫米、60毫米，底部为封闭结构；中部伸缩管4-2内部设置上部伸缩管复位弹簧4-2-2，外径为4毫米，安装在上部伸缩管复位弹簧下帽4-2-3与上部伸缩管复位弹簧上帽4-2-4之间，然后固定在中部伸缩管4-2的底部，上部伸缩管复位弹簧下帽4-2-3与上部伸缩管复位弹簧上帽4-2-4的内径、外径分别设置为4.2毫米5.6毫米。圆台1与基台2处于稳固锁合状态时，安装在上部伸缩管复位弹簧压片固定孔4-2-6中的上部伸缩管复位弹簧压片4-2-5压制上部伸缩管复位弹簧上帽4-2-4，使上部伸缩管复位弹簧4-2-2处于压缩状态；圆台1与基台2脱锁合时，在触发信号作用下对上部伸缩管复位弹簧压片牵引线4-2-7施加力，上部伸缩管复位弹簧压片4-2-5被抽出，上部伸缩管复位弹簧4-2-2恢复初始位置并产生弹力，促使上部伸缩管4-3从中部伸缩管4-2内部弹至顶部。中部伸缩管4-2的顶部设置上部伸缩管安装卡槽4-2-8，在中部伸缩管4-2顶部除去直径约为5.2毫米的圆，然后每间隔120°设置3个直槽，直槽开至中部伸缩管4-2的内径，不伤及中部伸缩管4-2的管壁。上部伸缩管4-3为碳纤维材质，内径、外径、长度分别为5.0毫米、4.0毫米、60毫米，底部为封闭结构；上部伸缩管4-3的上部伸缩管安装卡块4-3-1与上部伸缩管安装卡槽4-2-8配合时，实现上部伸缩管4-3与中部伸缩管4-2的安装，然后旋转一定角度即可保证上部伸缩管4-3不能从中部伸缩管4-2中脱落。

如附图1和附图4所示，为获取风阻力实现圆台1与基台2之间的轻易脱锁合，设置塑料材质的丝状纤维4-4，其直径50微米，长度为35-50毫米，总体数量为65-80根，分布角度为120-150°；采用粘合的方式固定在丝状纤维固定底片4-4-1上，丝状纤维固定底片4-4-1安装在上部伸缩管4-3的顶部。底部伸缩管4-1的中部伸缩管4-2、上部伸缩管4-3处于收缩状态时，即圆台1与基台2稳固锁合时，丝状纤维4-4被处于紧绷状态的天然橡胶材质的丝状纤维包绕膜层包裹，保持约束状态；底部伸缩管4-1的中部伸缩管4-2、上部伸缩管4-3处于伸长状态时，即圆台1与基台2脱锁合时，在触发信号作用下丝状纤维包绕膜层被刺破，丝状纤维4-4处于发散状态，以此获取风阻力用以实现圆台1与基台2之间的脱锁合。

工作过程如下陈述：本实用新型的一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置按照设计图纸组装完成装置后，在机械锁合部件3的锁合部件弹簧3-2作用下，将锁合钢球3-1配合在圆台1的圆形凹槽1-1中，从而实现圆台1与基台2的稳固锁合；用以采集信息的信息采集器固定在L型信息采集器安装槽1-3上，从而达到获取目标区域的所需信息的目的。本实用新型的一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置通过其基台2固定在无人机承载平台上，通过无人机的承载输送至地震现场、火灾现场、战争现场、核辐射区域，以及高山峻岭、原始森林、沙漠腹地等人类难以涉足自然地带；无人机输送过程中，中部伸缩管复位弹簧4-1-2、上部伸缩管复位弹簧4-2-2分别在中部伸缩管复位弹簧压片4-1-5、上部伸缩管复位弹簧压片4-2-5的压制作用下处于压缩状态，致使可控伸缩管组件4的中部伸缩管4-2、上部伸缩管4-3均处于收缩状态，从而降低可控伸缩管组件4的整体长度，维持圆台1与基台2的稳固锁合，避免圆台1在无人机承载输送过程中的脱落。无人机输送至目标区域后，在触发信号作用下，与无人机相应部件连接的中部伸缩管复位弹簧压片牵引线4-1-7、上部伸缩管复位弹簧压片牵引线4-2-7受力并将中部伸缩管复位弹簧压片4-1-5、上部伸缩管复位弹簧压片4-2-5拉出，致使处于收缩状态的中部伸缩管复位弹簧4-1-2、上部伸缩管复位弹簧4-2-2恢复原始位置，从而产生弹力使中部伸缩管4-2、上部伸缩管4-3分别从底部伸缩管4-1、中部伸缩管4-2的内部弹出，导致可控伸缩管组件4整体长度的增加；同时，处于紧绷状态且天然橡胶材质的丝状纤维包绕膜层在触发信号作用下破碎，处于约束状态的丝状纤维4-4迅速扩散成扇球形，以此获取风阻力，从而促使圆台1与基台2脱锁合，以确保安装信息采集器的圆台1被投放至目标区域，完成信息采集作业。

Claims (4)

1.一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，其特征在于包括基台（2）和倒立圆台（1），所述圆台（1）置于基台（2）上方凹槽内，圆台（1）与基台（2）之间通过机械锁合部件（3）锁合连接，所述圆台（1）上表面设有可控伸缩管部件（4）；所述机械锁合部件（3）包括锁合钢球（3-1）、锁合弹簧（3-2）和锁合螺栓（3-3），其中锁合钢球（3-1）分布于基台（2）和圆台（1）的接触面，每个锁合钢球（3-1）通过锁合弹簧（3-2）和锁合螺栓（3-3）压紧；所述圆台（1）侧面底部设有与所述锁合钢球（3-1）配合的圆形凹槽（1-1），圆台（1）顶部每间隔120°分布有L型信息采集器安装槽（1-3），圆台（1）底部设置减重孔（1-4）。

2.根据权利要求1所述的一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，其特征在于所述基台（2）为倒立圆台形，基台（2）侧面分布有机械锁合部件安装孔（2-1），机械锁合部件安装孔（2-1）与所述圆台（1）侧面垂直。

3.根据权利要求1所述的一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，其特征在于所述可控伸缩管部件（4）包括底部伸缩管（4-1）、中部伸缩管（4-2）和上部伸缩管（4-3），其中底部伸缩管（4-1）和中部伸缩管（4-2）上端设有卡槽，中部伸缩管（4-2）和上部伸缩管（4-3）下端设有卡块，底部伸缩管（4-1）、中部伸缩管（4-2）和上部伸缩管（4-3）依次嵌套，底部伸缩管（4-1）和中部伸缩管（4-2）内部设有压缩弹簧，压缩弹簧端部设有限制其伸长的弹簧压片，弹簧压片一端穿过管壁并连接牵引线，底部伸缩管（4-1）与所述圆台（1）螺纹连接，上部伸缩管（4-3）上端设有丝状纤维（4-4）。

4.根据权利要求3所述的一种适合承载信息采集器的仿蒲公英种子机械锁合装置，其特征在于所述丝状纤维（4-4）直径为50微米，长度为35～50毫米，总体数量为65～80根，分布角度为120-150°，丝状纤维（4-4）底部采用粘合的方式固定在丝状纤维固定底片（4-4-1）上，丝状纤维固定底片（4-4-1）安装在上部伸缩管（4-3）的顶部。

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