CN210707855U

CN210707855U - 一种双层机翼无人机折叠展开机构

Info

Publication number: CN210707855U
Application number: CN201921485818.1U
Authority: CN
Inventors: 邓星; 钟维宇; 邹莉莉; 赵春龙
Original assignee: Hunan Aerospace Institute of Mechanical and Electrical Equipment and Special Materials
Current assignee: Hunan Aerospace Institute of Mechanical and Electrical Equipment and Special Materials
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2029-09-09

Abstract

一种双层机翼无人机折叠展开机构，包括用于驱动上翼的旋转内轴、用于驱动下翼的旋转外轴和用于与机身连接的安装座，所述的旋转内轴和旋转外轴分别通过轴承安装在安装座上，所述的安装座上设有第一拉簧和第二拉簧，所述的旋转内轴上设有内轴驱动，所述的旋转外轴上设有外轴驱动，所述的第一拉簧与内轴驱动连接，所述的第二拉簧与外轴驱动连接。本实用新型采用动力源和支撑一体化设计，满足无人机小型化和低成本要求，采用双拉簧被动式驱动源，可独立调节驱动力大小，有利于提升展开的同步性。

Description

一种双层机翼无人机折叠展开机构

技术领域

本发明属于机械装置和航空航天技术领域，具体涉及一种双层机翼无人机折叠展开机构。

背景技术

根据双层机翼无人机弹射的要求，需将左右两机翼在弹射过程中进行双层折叠，在离开弹射架后快速展开并锁定，无人机在弹射架上，将翼面进行折叠并加以约束，当弹射离架后，翼面自动展开并在设定的位置进行锁定，并具有承受足够的静动载荷的能力，保证无人机的正常飞行。

目前折叠展开机构大多采用扭簧和弹性扭杆，也有液压作动或火药作动筒；锁定机构主要是用压簧、定位销和销孔，也有用火药或液压锁定机构。例如，发明专利CN201811109828公开了一种轻型无人机机翼折叠展开机构，即是通过两个扭簧作为上下翼面的张开动力。但上述折叠展开机构结构复杂，不利于无人机的小型化设计，而且同步性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述缺陷，提供一种小型化、结构简单、低成本的无人机折叠展开机构。

本发明采用的技术方案是：一种双层机翼无人机折叠展开机构，包括用于驱动上翼的旋转内轴、用于驱动下翼的旋转外轴和用于与机身连接的安装座，所述的旋转内轴和旋转外轴分别通过轴承安装在安装座上，所述的安装座上设有第一拉簧和第二拉簧，所述的旋转内轴上设有内轴驱动，所述的旋转外轴上设有外轴驱动，所述的第一拉簧与内轴驱动连接，所述的第二拉簧与外轴驱动连接。

折叠展开机构在未离开弹射架前，上下两层翼面处于折叠状态，第一拉簧和第二拉簧出于拉伸状态；当无人机离架后，上、下翼面失去约束，拉伸状态下的第一拉簧和第二拉簧获得释放，分别带动内轴驱动和外轴驱动往相反的方向转动，从而旋转内轴、旋转外轴往相反的方向转动，驱动上、下翼面展开。

优选的，所述的旋转外轴套设在旋转内轴的外壁，所述的安装座套设在旋转外轴的外壁；所述的旋转内轴一端与上翼固定连接，另一端与内轴驱动固定连接；所述的旋转外轴一端与下翼固定连接，另一端与外轴驱动固定连接。

优选的，所述旋转外轴内壁的上、下端分别设有第一轴承和第四轴承，所述旋转内轴通过第一轴承和第四轴承安装在旋转外轴内；所述安装座内壁的上、下端分别设有第二轴承和第三轴承，所述的旋转外轴通过第二轴承、第三轴承安装在安装座内。

优选的，所述的内轴驱动包括第一圆柱体及第一圆柱体的外壁上设置的第一连接杆，所述外轴驱动包括第二圆柱体及第二圆柱体的外壁上设置的第二连接杆；所述的安装座上设有拉簧连接杆；所述的第一拉簧的一端与拉簧连接杆连接，另一端与第一连接杆连接；所述的第二拉簧的一端与拉簧连接杆连接，另一端与第二连接杆连接。

优选的，所述的第一圆柱体与第二圆柱体的外径相同，且第一圆柱体位于第二圆柱体的正上方。

优选的，所述第一圆柱体的侧壁上设有第一销孔，所述第二圆柱体的侧壁上设有第二销孔；所述的安装座上设有分别与第一圆柱体的外壁、第二圆柱体的外壁贴合的锁紧外圈，所述的锁紧外圈上设有第一销轴和第二销轴，当上翼与下翼完全展开时，所述第一销轴插入第一销孔，所述第二销轴插入第二销孔。

优选的，所述第一销轴的一端设有第一压簧，所述的第一压簧通过第一锁紧螺母固定在锁紧外圈内；所述的第二销轴的一端设有第二压簧，所述的第二压簧通过第二锁紧螺母固定在锁紧外圈内。

优选的，所述的安装座的外壁设有一圆环，所述的圆环用于与机身连接。

本发明的有益效果是：1、采用动力源和支撑一体化设计，满足无人机小型化和低成本要求；2、采用双拉簧被动式驱动源，可独立调节驱动力大小，有利于提升展开的同步性；3、旋转轴采用双轴承支撑，消除了转轴间的干扰，转动摩擦力矩小，转动稳定，提高了展开的快速性；4、采用锁紧销与压簧，实现翼面的锁紧。

附图说明

图1是本发明实施例的剖面图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例与机翼的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1-3所示，一种双层机翼无人机折叠展开机构，包括用于驱动上翼30的旋转内轴1、用于驱动下翼40的旋转外轴3和用于与机身连接的安装座19，旋转内轴1和旋转外轴3分别通过轴承安装在安装座19上，安装座19上设有第一拉簧16和第二拉簧21，旋转内轴1上设有内轴驱动17，旋转外轴3上设有外轴驱动20，第一拉簧16与内轴驱动17连接，第二拉簧21与外轴驱动20连接。

折叠展开机构在未离开弹射架前，上下两层翼面处于折叠状态，上翼30与旋转内轴1相连，下翼40与旋转外轴3相连；外轴驱动20和内轴驱动17处于初始位置时第一拉簧16和第二拉簧21出于拉伸状态；当无人机离架后，上、下翼面失去约束，拉伸状态下的第一拉簧16和第二拉簧21获得释放，分别带动旋转内轴1和旋转外轴3往相反的方向转动，从而带动上、下翼面展开。

由于拉簧的驱动力大小可调节，初始状态时，可调节第一拉簧16和第二拉簧21的驱动力，使得释放时第一拉簧16、第二拉簧21以相同速度分别带动内轴驱动17、外轴驱动20旋转，即可实现上翼30与下翼40同步展开。

本实施例中，旋转外轴3套设在旋转内轴1的外壁，安装座19套设在旋转外轴3的外壁；旋转内轴1一端与上翼固定连接，另一端与内轴驱动17固定连接；所述的旋转外轴3一端与下翼固定连接，另一端与外轴驱动20固定连接。

进一步的，旋转外轴3内部的上、下端分别设有第一轴承2和第四轴承6，旋转内轴1通过第一轴承2和第四轴承6安装在旋转外轴3内；安装座19内部的上、下端分别设有第二轴承4、第三轴承5，旋转外轴3通过第二轴承4、第三轴承5安装在安装座19内。

旋转内轴1和旋转外轴3均通过双轴承支撑，消除了转轴间的干扰，转动摩擦力矩小，转动稳定，能够实现快速展开。

本实施例中，内轴驱动17包括第一圆柱体172及第一圆柱体的侧壁上设置的第一连接杆171，外轴驱动20包括第二圆柱体202及第二圆柱体的侧壁上设置的第二连接杆201；安装座19上设有拉簧连接杆15；第一拉簧16的一端与拉簧连接杆15连接，另一端与第一连接杆连接；第二拉簧21的一端与拉簧连接杆15连接，另一端与第二连接杆连接。

初始位置时将第一连接杆171和第二连接杆201之间形成一定的角度，当无人机离架后，第一拉簧16与第二拉簧21即可分别带动第一连接杆、第二连接杆向不同方向运动。

本实施例中，为使结构简单，第一圆柱体172与第二圆柱体202的外径相同，且第一圆柱体位于第二圆柱体的正上方。

无人机折叠展开机构采用定位销作为锁定结构，具体为：第一圆柱体172的侧壁上设有第一销孔7，第二圆柱体202的侧壁上设有第二销孔14；安装座19上设有分别与第一圆柱体172的外壁、第二圆柱体202的外壁贴合的锁紧外圈18，该锁紧外圈18上设有第一销轴8和第二销轴13，第一销轴8的一端设有第一压簧9，第二销轴13的一端设有第二压簧12；当上翼与下翼完全展开时，第一销轴8在第一压簧9的作用下卡入第一销孔7，第二销轴13在第二压簧12的作用下卡入第二销孔14，从而实现旋转内轴1与旋转外轴3的锁定。

其中锁紧外圈18上开设有放置第一压簧9和第二压簧12的两个凹槽，该两个凹槽底部均设有供销轴穿过的通孔，第一压簧9通过第一锁紧螺母10固定在锁紧外圈18的一个凹槽内；第二压簧12通过第二锁紧螺母11固定在锁紧外圈18的另一个凹槽内。

本实施例中，安装座19的侧壁设有一圆环，无人机折叠展开机构通过圆环与机身固定连接。

Claims

1.一种双层机翼无人机折叠展开机构，包括用于驱动上翼（30）的旋转内轴（1）、用于驱动下翼（40）的旋转外轴（3）和用于与机身连接的安装座（19），所述的旋转内轴（1）和旋转外轴（3）分别通过轴承安装在安装座（19）上，其特征在于，所述的安装座（19）上设有第一拉簧（16）和第二拉簧（21），所述的旋转内轴（1）上设有内轴驱动（17），所述的旋转外轴（3）上设有外轴驱动（20），所述的第一拉簧（16）与内轴驱动（17）连接，所述的第二拉簧（21）与外轴驱动（20）连接。

2.如权利要求1所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述的旋转外轴（3）套设在旋转内轴（1）的外壁，所述的安装座（19）套设在旋转外轴（3）的外壁；所述的旋转内轴（1）一端与上翼固定连接，另一端与内轴驱动（17）固定连接；所述的旋转外轴（3）一端与下翼固定连接，另一端与外轴驱动（20）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述旋转外轴（3）内壁的上、下端分别设有第一轴承（2）和第四轴承（6），所述旋转内轴（1）通过第一轴承（2）和第四轴承（6）安装在旋转外轴（3）内；所述安装座（19）内壁的上、下端分别设有第二轴承（4）和第三轴承（5），所述的旋转外轴（3）通过第二轴承（4）、第三轴承（5）安装在安装座（19）内。

4.如权利要求2所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述的内轴驱动（17）包括第一圆柱体（172）及第一圆柱体的外壁上设置的第一连接杆（171），所述外轴驱动（20）包括第二圆柱体（202）及第二圆柱体的外壁上设置的第二连接杆（201）；所述的安装座（19）上设有拉簧连接杆（15）；所述的第一拉簧（16）的一端与拉簧连接杆（15）连接，另一端与第一连接杆（171）连接；所述的第二拉簧（21）的一端与拉簧连接杆（15）连接，另一端与第二连接杆（201）连接。

5.如权利要求4所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述的第一圆柱体（172）与第二圆柱体（202）的外径相同，且第一圆柱体位于第二圆柱体的正上方。

6.如权利要求5所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述第一圆柱体（172）的侧壁上设有第一销孔（7），所述第二圆柱体（202）的侧壁上设有第二销孔（14）；所述的安装座（19）上设有分别与第一圆柱体（172）的外壁、第二圆柱体（202）的外壁贴合的锁紧外圈（18），所述的锁紧外圈（18）上设有第一销轴（8）和第二销轴（13），当上翼与下翼完全展开时，所述第一销轴（8）插入第一销孔（7），所述第二销轴（13）插入第二销孔（14）。

7.如权利要求6所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述第一销轴（8）的一端设有第一压簧（9），所述的第一压簧（9）通过第一锁紧螺母（10）固定在锁紧外圈（18）内；所述的第二销轴（13）的一端设有第二压簧（12），所述的第二压簧（12）通过第二锁紧螺母（11）固定在锁紧外圈（18）内。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的一种双层机翼无人机折叠展开机构，其特征在于，所述的安装座（19）的外壁设有一圆环，所述的圆环用于与机身连接。