CN216269873U - 一种无人机折叠翼展开缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，包括机身下部结构、中央翼骨架和缓冲结构。缓冲结构设置在机身下部结构和中央翼骨架之间，包括转轴机构、挤压缓冲机构、锁死机构和插拔销机构。转轴机构穿过机身下部结构与中央翼骨架连接，通过转轴机构内部转轴转动带动中央翼骨架同步转动。挤压缓冲机构包括橡胶垫和缓冲接触凸起，橡胶垫固定设置在机身下部结构底部，缓冲接触凸起固定设置在中央翼骨架的上表面，通过橡胶垫和缓冲接触凸起相接触挤压进行缓冲。锁死机构设置在转轴机构和中央翼骨架之间，通过锁死机构对转轴机构和中央翼骨架进行固定。插拔销机构固定在机身下部结构上，插拔销机构的自由端穿过机身下部结构与中央翼骨架活动连接。

Description

一种无人机折叠翼展开缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及一种缓冲装置，具体涉及一种无人机折叠翼展开缓冲装置，属于无人机技术领域。

背景技术

随着无人机特别是军用小型无人机的快速发展，为了方便储存、运输及投放等的便利性，对无人机折叠机翼机构的需求越来越迫切，小型无人机在空中投放、地面筒射等情况下都需要折叠机翼能够快速、精确的展开到位，在此需求下催生了无人机机翼展开机构的快速发展。

申请号为201711452353.5的中国发明专利公开了一种具有缓冲机构的无人机，包括机身、第一机翼、第二机翼和缓冲垫块；第一机翼和第二机翼均与机身铰接，缓冲垫块固定安装在机身上，缓冲垫块位于第一机翼和第二机翼之间，缓冲垫块由橡胶等弹性材料制成，当第一机翼和第二机翼完全展开后，第一机翼的边缘和第二机翼的边缘分别夹持于缓冲垫块的两侧。但是该无人机缓冲机构的结构仅仅通过夹在两个机翼之间的缓冲垫块吸收第一机翼和第二机翼的动能，效果不够理想，需要进行进一步改进。

由于机翼一般重量大、翼展长、转动惯量大且要求的展开时间短等，导致其展开到位时通常对机身与机翼连接部位冲击较大，而传统的对转轴采用缓冲来间接减小对机身冲击的方案，增加了对轴负荷的要求，且缓冲效率低效果差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种新型的无人机折叠翼展开缓冲装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种无人机折叠翼展开缓冲装置，包括机身下部结构、中央翼骨架和缓冲结构，所述缓冲结构设置在所述机身下部结构和中央翼骨架之间；所述缓冲结构包括转轴机构、挤压缓冲机构、锁死机构和插拔销机构；所述转轴机构穿过机身下部结构与中央翼骨架连接，通过转轴机构内部转轴转动带动中央翼骨架同步转动；所述挤压缓冲机构包括橡胶垫和缓冲接触凸起，所述橡胶垫固定设置在所述机身下部结构底部，所述缓冲接触凸起固定设置在中央翼骨架的上表面，通过橡胶垫和缓冲接触凸起相接触挤压进行缓冲；所述锁死机构设置在转轴机构和中央翼骨架之间，通过锁死机构对转轴机构和中央翼骨架进行固定；所述插拔销机构固定在机身下部结构上，所述插拔销机构的自由端穿过机身下部结构与中央翼骨架活动连接。

优选地，前述转轴机构包括转轴本体、与转轴本体驱动连接的旋转驱动器和转轴筒，所述转轴筒的上端设置有转轴筒盖，转轴本体上端部贯穿转轴筒盖和旋转驱动器均设置在转轴筒内，所述转轴本体下端设置有横向贯穿的通孔。采用旋转驱动器，驱动转轴本体转动，进而带动中央翼骨架绕机身下部结构转动，使机翼快速展开，满足对展开时间的要求。

优选地，前述转轴桶盖通过螺栓与转轴筒固定连接，所述转轴筒通过螺栓与机身下部结构固定连接，所述旋转驱动器为扭簧和火药动作筒中的一种。

更优选地，前述旋转驱动器为套设在转轴本体上部的扭簧，扭簧的两个自由端均限位连接有一扭簧挡柱，所述扭簧挡柱分别固定在转轴筒盖和转轴曲柄上，转轴本体在扭簧的驱动下进行转动，转轴本体在转动的同时带动与之固连的中央翼骨架一起转动。

再优选地，前述转轴本体与转轴筒之间均设置有凸起，转轴本体凸起的下表面和转轴筒凸起的上表面之间设置有一定调节间隙，所述中央翼骨架的上表面与转轴筒的凸起下表面之间设置有调节间隙，两个所述的调节间隙内均设置有调节垫圈。通过调节垫圈，可以对中央翼骨架与转轴安装筒间的间隙进行调节，进而调节两个橡胶垫的螺旋状曲面的压缩量。

进一步优选地，前述橡胶垫相对设置有两个，通过胶粘剂粘贴在机身下部结构的下表面，所述缓冲接触凸起沿转轴机构左右相对设置在所述中央翼骨架的上表面。橡胶垫的螺旋状曲面在中央翼骨架转动到约为85°的角度时，上橡胶垫和缓冲接触凸开始接触，之后随着旋转角度的进一步增加，橡胶垫将逐渐被压缩，同时产生的周向摩擦力也将逐渐增加，

更进一步优选地，前述橡胶垫的下表面一部分为螺旋状曲面，另一部分为平面，所述缓冲接触面凸起的上表面为螺旋面，所述橡胶垫的螺旋状曲面的厚度大于平面的厚度，所述平面与缓冲接触凸起之间设置有缓冲间隙，以保证橡胶边缘的胶层不被剥离。通过设置橡胶垫与缓冲接触凸起之间的缓冲间隙大小、螺旋状曲面的螺距大小、半径方向的宽度、螺旋状曲面的长度来调节缓冲效果，既保证其对到位时间影响较小，又可满足到位后还有一定的旋转速度，以保证锁死机构能及时锁死机翼。同时，可以微调安装间隙，将橡胶垫因制造导致的厚度误差对压缩量的影响被消除掉。

再进一步优选地，前述锁死机构包括锁死弹簧、锁死固定销和锁死固定孔，所述锁死固定孔设置在中央翼骨架一侧，锁死固定销插接在锁死固定孔中。当中央翼骨架旋转90°到位后，锁死固定销在锁死弹簧的作用下，压入锁死固定孔中，实现对中央翼骨架的锁死。

且，前述插拔销机构包括旋转舵机、插拔曲柄、曲柄连杆、释放销和插拔孔，所述插拔曲柄一端与旋转舵机驱动连接，另一端连接曲柄连杆，曲柄连杆远离插拔曲柄的一端与释放销连接，释放销活动插拔在插拔孔内。当释放销插入插拔孔内时，机翼为旋转到位状态，拔出释放销后，即可释放扭簧的扭力，让机翼旋转。

本实用新型的有益之处在于：

（1）本实用新型的无人机折叠翼展开缓冲装置，通过缓冲结构的设置，使得机翼旋转到位时，可以通过缓冲结构进行旋压式缓冲，进而减少机翼对机身的冲击，同时也可减少冲击过程中对转轴的载荷要求，缓冲形成短、作用力道逐渐增大，减少缓冲对机翼展开时间的影响，具体的，缓冲结构包括挤压缓冲机构，通过橡胶垫和缓冲接触凸起相接触挤压进行缓冲；

（2）本实用新型的无人机折叠翼展开缓冲装置，通过橡胶垫的下表面一部分为螺旋状曲面，另一部分为平面，缓冲接触面凸起的上表面为螺旋面，橡胶垫的螺旋状曲面的厚度大于平面的厚度，平面与缓冲接触凸起之间设置有缓冲间隙，以保证橡胶边缘的胶层不被剥离。通过设置橡胶垫与缓冲接触凸起之间的缓冲间隙大小、螺旋状曲面的螺距大小、半径方向的宽度、螺旋状曲面的长度来调节缓冲效果，既保证其对到位时间影响较小，又可满足到位后还有一定的旋转速度，以保证锁死机构能及时锁死机翼。同时，可以微调安装间隙，将橡胶垫因制造导致的厚度误差对压缩量的影响被消除掉；

（3）本实用新型的无人机折叠翼展开缓冲装置，锁死机构包括锁死弹簧、锁死固定销和锁死固定孔，锁死固定孔设置在中央翼骨架一侧，锁死固定销插接在锁死固定孔中。当中央翼骨架旋转90°到位后，锁死固定销在锁死弹簧的作用下，压入锁死固定孔中，实现对中央翼骨架的锁死；插拔销机构包括旋转舵机、插拔曲柄、曲柄连杆、释放销和插拔孔，插拔曲柄一端与旋转舵机驱动连接，另一端连接曲柄连杆，曲柄连杆远离插拔曲柄的一端与释放销连接，释放销活动插拔在插拔孔内。当释放销插入插拔孔内时，机翼为旋转到位状态，拔出释放销后，即可释放扭簧的扭力，让机翼旋转。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的机翼起始状态结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的机翼展开状态结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的机身下部结构与机翼安装的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的机身下部结构与机翼安装细节图；

图5是本实用新型一实施例的缓冲结构剖视图；

图6是本实用新型一实施例的橡胶垫细节图。

图中附图标记的含义：

1-机身，2-机翼，3-机身下部结构，4-中央翼骨架，5-转轴机构，6-锁死机构，7-插拔销机构，8-橡胶垫，9-缓冲接触凸起，10-扭簧挡柱，11-调节垫圈，12-调节间隙，5-1-转轴本体，5-2-转轴筒盖，5-3-转轴筒，5-4-扭簧，6-1-锁死固定销，6-2-锁死弹簧，7-1-旋转舵机，7-2-插拔曲柄，7-3-曲柄连杆，7-4-释放销，7-5-插拔孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，包括机身1和机翼2，结和图1至图6所示，具体由机身下部结构3、中央翼骨架4和缓冲结构组成。其中，缓冲结构设置在机身下部结构3和中央翼骨架4之间，包括转轴机构5、挤压缓冲机构、锁死机构6和插拔销机构7。转轴机构5穿过机身下部结构3与中央翼骨架4连接，通过转轴机构5内部转轴转动带动中央翼骨架4同步转动。挤压缓冲机构包括橡胶垫8和缓冲接触凸起9，橡胶垫8固定设置在机身下部结构3底部，缓冲接触凸起9固定设置在中央翼骨架4的上表面，通过橡胶垫8和缓冲接触凸起9相接触挤压进行缓冲。锁死机构6设置在转轴机构5和中央翼骨架4之间，通过锁死机构6对转轴机构5和中央翼骨架4进行固定。插拔销机构7固定在机身下部结构3上，插拔销机构7的自由端穿过机身下部结构3与中央翼骨架4活动连接。

在本实施例中，为了实现机翼2的展开，如图4和图5所示，转轴机构5包括转轴本体5-1、与转轴本体5-1驱动连接的旋转驱动器和转轴筒5-3，转轴筒5-3的上端设置有转轴筒盖5-2，转轴本体5-1上端部贯穿转轴筒盖5-2和旋转驱动器均设置在转轴筒5-3内，转轴本体5-1下端设置有横向贯穿的通孔。采用旋转驱动器，驱动转轴本体5-1转动，进而带动中央翼骨架4绕机身下部结构3转动，使机翼2快速展开，满足对展开时间的要求。其中，转轴桶盖通过螺栓与转轴筒5-3固定连接，转轴筒5-3通过螺栓与机身下部结构3固定连接，旋转驱动器为套设在转轴本体5-1上部的扭簧5-4，扭簧5-4的两个自由端均限位连接有一扭簧挡柱10，扭簧挡柱10分别固定在转轴筒盖5-2和转轴曲柄上，转轴本体5-1在扭簧5-4的驱动下进行转动，转轴本体5-1在转动的同时带动与之固连的中央翼骨架4一起转动。

进一步的，为了节两个橡胶垫8的螺旋状曲面的压缩量，如图5所示，转轴本体5-1与转轴筒5-3之间均设置有凸起，转轴本体5-1凸起的下表面和转轴筒5-3凸起的上表面之间设置有一定调节间隙12，中央翼骨架4的上表面与转轴筒5-3的凸起下表面之间设置有调节间隙12，两个的调节间隙12内均设置有调节垫圈11。通过调节垫圈11，可以对中央翼骨架4与转轴安装筒间的间隙进行调节。

为了实现缓冲，本实施例的橡胶垫8相对设置有两个，通过胶粘剂粘贴在机身下部结构3的下表面，缓冲接触凸起9沿转轴机构5左右相对设置在中央翼骨架4的上表面。橡胶垫的螺旋状曲面在中央翼骨架4转动到约为85°的角度时，橡胶垫8和缓冲接触凸开始接触，之后随着旋转角度的进一步增加，橡胶垫8将逐渐被压缩，同时产生的周向摩擦力也将逐渐增加，当中央翼骨架4旋转到85°时，两者的开始接触。当然85°是一个示范性的角度，真实的机构通过试验而匹配具体的技术指标时，此角度可能会左右摆动一定的数值，并不是一个精确值。橡胶垫8的下表面一部分为螺旋状曲面，另一部分为平面，缓冲接触面凸起的上表面为螺旋面。如图6所示，橡胶垫8的螺旋状曲面的厚度大于平面的厚度，平面与缓冲接触凸起9之间设置有缓冲间隙，以保证橡胶边缘的胶层不被剥离。通过设置橡胶垫8与缓冲接触凸起9之间的缓冲间隙大小、螺旋状曲面的螺距大小、半径方向的宽度、螺旋状曲面的长度来调节缓冲效果，既保证其对到位时间影响较小，又可满足到位后还有一定的旋转速度，以保证锁死机构6能及时锁死机翼2。同时，可以微调安装间隙，将橡胶垫8因制造导致的厚度误差对压缩量的影响被消除掉。

为了实现对中央翼骨架4的锁死，本实施例的锁死机构6包括锁死弹簧6-2、锁死固定销6-1和锁死固定孔，锁死固定孔设置在中央翼骨架4一侧，锁死固定销6-1插接在锁死固定孔中。当中央翼骨架4旋转90°到位后，锁死固定销6-1在锁死弹簧6-2的作用下，压入锁死固定孔中。插拔销机构7包括旋转舵机7-1、插拔曲柄7-2、曲柄连杆7-3、释放销7-4和插拔孔7-5，插拔曲柄7-2一端与旋转舵机7-1驱动连接，另一端连接曲柄连杆7-3，曲柄连杆7-3远离插拔曲柄7-2的一端与释放销7-4连接，释放销7-4活动插拔在插拔孔7-5内。当释放销7-4插入插拔孔7-5内时，机翼2为旋转到位状态，拔出释放销7-4后，即可释放扭簧5-4的扭力，让机翼2旋转。

综上，本实用新型的无人机折叠翼展开缓冲装置，通过缓冲结构的设置，使得机翼2旋转到位时，可以通过缓冲结构进行旋压式缓冲，进而减少机翼2对机身1的冲击，同时也可减少冲击过程中对转轴的载荷要求，缓冲形成短、作用力道逐渐增大，减少缓冲对机翼2展开时间的影响。通过橡胶垫8和缓冲接触凸起9相接触挤压进行缓冲。通过橡胶垫8的下表面一部分为螺旋状曲面，另一部分为平面，缓冲接触面凸起的上表面为螺旋面，橡胶垫8的螺旋状曲面的厚度大于平面的厚度，平面与缓冲接触凸起9之间设置有缓冲间隙，以保证橡胶边缘的胶层不被剥离。通过设置橡胶垫8与缓冲接触凸起9之间的缓冲间隙大小、螺旋状曲面的螺距大小、半径方向的宽度、螺旋状曲面的长度来调节缓冲效果，既保证其对到位时间影响较小，又可满足到位后还有一定的旋转速度，以保证锁死机构6能及时锁死机翼2。同时，可以微调安装间隙，将橡胶垫8因制造导致的厚度误差对压缩量的影响被消除掉。当中央翼骨架4旋转90°到位后，锁死固定销6-1在锁死弹簧6-2的作用下，压入锁死固定孔中，可以实现对中央翼骨架4的锁死。当释放销7-4插入插拔孔7-5内时，机翼2为旋转到位状态，拔出释放销7-4后，即可释放扭簧5-4的扭力，让机翼2旋转，实用性和使用效果显著。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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连通。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在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无人机折叠翼展开缓冲装置，包括机身下部结构、中央翼骨架和缓冲结构，其特征在于，所述缓冲结构设置在所述机身下部结构和中央翼骨架之间；

所述缓冲结构包括转轴机构、挤压缓冲机构、锁死机构和插拔销机构；

所述转轴机构穿过机身下部结构与中央翼骨架连接，通过转轴机构内部转轴转动带动中央翼骨架同步转动；

所述挤压缓冲机构包括橡胶垫和缓冲接触凸起，所述橡胶垫固定设置在所述机身下部结构底部，所述缓冲接触凸起固定设置在中央翼骨架的上表面，铜鼓橡胶垫和缓冲接触凸起相接触挤压进行缓冲；

所述锁死机构设置在转轴机构和中央翼骨架之间，通过锁死机构对转轴机构和中央翼骨架进行固定；

所述插拔销机构固定在机身下部结构上，所述插拔销机构的自由端穿过机身下部结构与中央翼骨架活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述转轴机构包括转轴本体、与转轴本体驱动连接的旋转驱动器和转轴筒，所述转轴筒的上端设置有转轴筒盖，转轴本体上端部贯穿转轴筒盖和旋转驱动器均设置在转轴筒内，所述转轴本体下端设置有横向贯穿的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述转轴筒盖通过螺栓与转轴筒固定连接，所述转轴筒通过螺栓与机身下部结构固定连接，所述旋转驱动器为扭簧和火药动作筒中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述旋转驱动器为套设在转轴本体上部的扭簧，扭簧的两个自由端均限位连接有一扭簧挡柱，所述扭簧挡柱分别固定在转轴筒盖和转轴曲柄上。

5.根据权利要求2所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述转轴本体与转轴筒之间均设置有凸起，转轴本体凸起的下表面和转轴筒凸起的上表面之间设置有调节间隙，所述中央翼骨架的上表面与转轴筒的凸起下表面之间设置有调节间隙，两个所述的调节间隙内均设置有调节垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述橡胶垫相对设置有两个，通过胶粘剂粘贴在机身下部结构的下表面，所述缓冲接触凸起沿转轴机构左右相对设置在所述中央翼骨架的上表面。

7.根据权利要求6所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述橡胶垫的下表面一部分为螺旋状曲面，另一部分为平面，所述缓冲接触凸起的上表面为螺旋面，所述橡胶垫的螺旋状曲面的厚度大于平面的厚度，所述平面与缓冲接触凸起之间设置有缓冲间隙。

8.根据权利要求1所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述锁死机构包括锁死弹簧、锁死固定销和锁死固定孔，所述锁死固定孔设置在中央翼骨架一侧，锁死固定销插接在锁死固定孔中。

9.根据权利要求1所述的一种无人机折叠翼展开缓冲装置，其特征在于，所述插拔销机构包括旋转舵机、插拔曲柄、曲柄连杆、释放销和插拔孔，所述插拔曲柄一端与旋转舵机驱动连接，另一端连接曲柄连杆，曲柄连杆远离插拔曲柄的一端与释放销连接，释放销活动插拔在插拔孔内。

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