CN216375017U - 一种自动锁装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动锁装置及无人机，属于无人机技术领域。该自动锁装置包括旋转驱动体、螺杆、螺母、锁销、锁座和锁合耳片，旋转驱动体能够驱动螺杆旋转，从而驱动螺母沿螺杆的轴向移动，锁销能够与螺母同步移动，从而插入或者脱离锁座的第一锁孔和锁合耳片的第二锁孔，实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的上锁或者解锁。该自动锁装置通过利用旋转驱动体作为动力件，能够自动实现两个待锁合部件的上锁和解锁，自动化程度较高，锁销、锁座和锁合耳片的配合使两个待锁合部件之间的锁合强度高，锁合稳定性良好。且该自动锁装置整体结构紧凑，占用空间小，空间利用率高，适用范围广，互换性高，便于普及使用。

Description

一种自动锁装置及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种自动锁装置及无人机。

背景技术

随着无人机技术的快速发展，无人机被越来越多地应用于货运、航拍、侦查、农业播种等技术领域。自动锁装置用于实现无人机的货舱与机身的连接，以保证在飞行过程中货舱与机身能够连接紧密，无人机能够平稳地飞行，从而确保无人机能够可靠安全地执行货运任务。

现有自动锁装置多为“纯机械锁”机构，“纯机械锁”机构存在以下不足：

1)、无人化程度不高

“纯机械锁”机构在“上锁”和“解锁”过程中，需要人工直接参与，降低了无人机货舱和机身锁定的无人化程度。

2)、过于笨重，空间利用率低

“纯机械锁”机构往往过于笨重，空间大，空间利用率低，飞机有效载荷占比高。

3)、互换性差，难以普及化，系列化

“纯机械锁”机构多为“一锁一机”的定制化产品，互换性较差，难以实现“一锁多机”的标准化、系列化目标。

因此，如何提出一种自动化程度高、空间利用率高且互换性高的自动锁装置是现在亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动锁装置，该自动锁装置自动化程度较高，结构紧凑，空间利用率高，互换性高，适用于多系列产品的互锁。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动锁装置，包括：驱动组件，所述驱动组件包括旋转驱动体、螺杆和螺母，所述旋转驱动体固定连接在第一待锁合部件上，且所述旋转驱动体的输出轴与所述螺杆同轴连接，所述螺母螺纹连接在所述螺杆上，并能够在所述螺杆旋转时沿所述螺杆的轴向移动；锁销，所述锁销与所述螺杆平行设置，且所述锁销的一端与所述螺母固定连接；锁座，所述锁座固定连接在所述第一待锁合部件上，所述锁座上设置有第一锁孔，所述第一锁孔与所述锁销的另一端正对设置；锁合耳片，所述锁合耳片固定连接在第二待锁合部件上，所述锁合耳片上设置有第二锁孔，所述第二锁孔与所述第一锁孔正对设置；所述螺母被配置为沿所述螺杆的正向移动时，所述锁销的另一端能够插入所述第一锁孔和所述第二锁孔，所述螺母被配置为沿所述螺杆的负向移动时，所述锁销的另一端能够脱离所述第一锁孔和所述第二锁孔。

作为优选，所述锁座包括间隔设置的第一锁板和第二锁板，所述第一锁板和所述第二锁板上均设置有所述第一锁孔，所述锁合耳片的锁合端位于所述第一锁板和所述第二锁板之间，所述第二锁孔位于两个所述第一锁孔之间。

作为优选，所述锁座还包括连接板，所述连接板连接在所述第一锁板的底端和所述第二锁板的底端之间，所述连接板与所述第一待锁合部件固定连接。

作为优选，所述第一锁孔内设置有衬套，所述锁销的另一端能够插入或者脱离所述衬套的衬套孔。

作为优选，所述第二锁孔内设置有关节轴承，所述锁销的另一端能够插入或者脱离所述关节轴承的关节轴承孔。

作为优选，所述驱动组件还包括轴承底座，所述轴承底座的支撑孔内设置有支撑轴承，所述螺杆远离所述旋转驱动体的一端置于所述支撑轴承的轴承内圈内。

作为优选，所述支撑轴承包括间隔设置在所述支撑孔两端的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承之间设置有隔圈。

作为优选，所述自动锁装置还包括检测机构，所述检测机构用于检测所述锁销的另一端在所述第一锁孔和所述第二锁孔内是否锁合到位。

作为优选，所述检测机构为接近传感器，所述接近传感器设置在所述锁座远离所述锁销的一侧，并与所述第一锁孔正对设置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种无人机，该无人机的货仓和机身的连接紧密，且实现连接的自动化程度较高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种无人机，包括机身、货舱和上述的自动锁装置，所述机身为所述第一待锁合部件，所述货舱为所述第二待锁合部件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种自动锁装置，该自动锁装置包括旋转驱动体、螺杆、螺母、锁销、锁座和锁合耳片，旋转驱动体能够驱动螺杆旋转，从而驱动螺母沿螺杆轴向的正向或者负向移动，锁销能够与螺母同步移动，从而使锁销能够插入锁座的第一锁孔和锁合耳片的第二锁孔内，实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的上锁，或者使锁销能够脱离锁座的第一锁孔和锁合耳片的第二锁孔，实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的解锁。该自动锁装置通过利用旋转驱动体作为动力件，能够自动实现两个待锁合部件的上锁和解锁，自动化程度较高，锁销、锁座和锁合耳片的配合使两个待锁合部件之间的锁合强度高，锁合稳定性良好。且该自动锁装置整体结构紧凑，占用空间小，空间利用率高，适用范围广，互换性高，便于普及使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的自动锁装置处于解锁状态时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的自动锁装置的上锁和解锁的示意图；

图3是本实用新型实施例所提供的自动锁装置处于上锁状态时的结构示意图。

图中：

1、锁合耳片；2、锁销；3、螺杆；4、螺母；5、驱动电机；6、联轴器；7、销钉；8、支撑轴承；9、轴承端盖；10、隔圈；11、轴承底座；12、锁座；13、关节轴承；14、衬套；15、接近传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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；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。

本实施例提供了一种自动锁装置，该自动锁装置可以用于无人机中，以实现无人机上相邻两个待锁合部件的上锁或者解锁。当然除了无人机以外，该自动锁装置还可以用于其他设备或者装置上，例如有人机上，为了便于描述该自动锁装置的具体结构，以下将该自动锁装置用于实现上锁和解锁的两个待锁合部件定义为第一待锁合部件和第二待锁合部件。

如图1至图3所示，该自动锁装置包括驱动组件、锁销2、锁座12和锁合耳片1。其中，驱动组件是整个自动锁装置的动力部件，其为实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的上锁和解锁提供动力。在本实施例中，驱动组件包括旋转驱动体、螺杆3和螺母4。可选地，旋转驱动体可以为驱动电机5，也可以为旋转舵机，在本实施例中，选择采用驱动电机5，具体采用伺服电机。旋转驱动体的壳体固定连接在第一待锁合部件上，旋转驱动体的输出轴沿第一直线方向延伸设置，并与螺杆3同轴连接。螺母4螺纹连接在螺杆3上，螺母4内有滚珠，螺母4和螺杆3之间形成丝杠螺母副，两者之间能够进行滚珠丝杠运动，即在螺杆3旋转时螺母4能够沿螺杆3的轴向进行移动，从而将螺杆3的旋转运动转化为螺母4的直线运动。

具体地，旋转驱动体的输出轴与螺杆3的一端通过联轴器6固定连接，该自动锁装置还包括固定在第一待锁合部件上的轴承底座11，轴承底座11的支撑孔内设置有支撑轴承8，螺杆3的另一端置于支撑轴承8的轴承内圈内。可选地，支撑轴承8的数量为两个，两个支撑轴承8分别为第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承间隔设置，并分别位于支撑孔的两端。此外，该自动锁装置还包括轴承端盖9，轴承端盖9盖设在轴承底座11靠近旋转驱动体的一侧，其上设置有允许锁销2穿过的通孔。为了对第一轴承和第二轴承进行限位，在第一轴承和第二轴承之间还设置有隔圈10。

继续参照图1至图3所示，锁销2沿第二直线延伸设置，第二直线与第一直线平行设置，锁销2的一端与螺母4固定连接，具体可采用销钉7实现固定连接，或者采用焊接实现固定，再或者采用螺纹连接实现固定。当螺母4在螺杆3上移动时，锁销2同步沿第二直线进行移动，当螺母4在螺杆3上正向移动时，锁销2同步正向移动，而当螺母4在螺杆3上反向移动时，锁销2同步负向移动。此时的正向指的是图2中所示的向左移动，即“上锁”箭头所指的方向；反向指的是图2中所示的向右移动，即“解锁”箭头所指的方向。

锁座12固定连接在第一待锁合部件上，固体的连接方式可以选择采用连接件连接、焊接等。在本实施例中，锁座12沿第一直线位于驱动组件的左侧。锁座12上开设有第一锁孔，第一锁孔与锁销2的另一端正对设置。锁合耳片1固定连接在第二待锁合部件上，固体的连接方式可以选择采用连接件连接、焊接等。锁合耳片1上设置有第二锁孔，第二锁孔与第一锁孔正对设置。可选地，第一锁孔和第二锁孔靠近锁销2的一个为通孔，远离锁销2的一个可以为通孔，也可以为盲孔，在本实施例中，第一锁孔和第二锁孔均为通孔。

当锁销2正向移动时，锁销2的另一端能够逐渐靠近锁座12，待锁销2移动一定距离后，锁销2的另一端能够插入第一锁孔和第二锁孔内，从而实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的上锁。当锁销2负向移动时，锁销2的另一端逐渐远离锁座12，待锁销2移动一定距离后，锁销2的另一端能够脱离第一锁孔和第二锁孔，从而实现第一待锁合部件和第二待锁合部件的解锁。

该自动锁装置通过利用旋转驱动体作为动力部件，实现了两个待锁合部件的自动上锁和自动解锁，相较于现有技术中采用人工手动上锁和解锁，自动上锁和解锁不仅锁定效率高，且工人的劳动强度较小。并且，该自动锁装置通过利用螺杆3和螺母4能够将旋转驱动体的旋转运动转化为螺母4的直线运动，加之锁销2、锁座12和锁合耳片1的配合，使整个自动锁装置的结构紧凑，空间利用率高。此外，该自动锁装置互换性较高，能够实现“一锁多机”的标准化、系列化目标。

为了提高锁合强度和锁合稳定性，继续参照图1至图3所示，锁座12整体呈U字型，其包括呈U字型连接的第一锁板、连接板和第二锁板，连接板与第一待锁合部件固定连接，第一锁板和第二锁板相对设置，且在两者上对应的位置均设置有第一锁孔。在第一锁板和第二锁板之间形成容置槽，锁合耳片1的锁合端置于该容置槽内，从而使第二锁孔恰好位于两个第一锁孔之间。第一锁板上的第一锁孔、第二锁板上的第二锁孔以及第二锁板上的第一锁孔沿第二直线方向依次设置并相互连通，从而形成与锁销2另一端配合的锁合孔，锁销2插入该锁合孔内，从而实现两个待锁合部件的锁合，由于锁合耳片1位于第一锁板和第二锁板之间，因此锁合强度和锁合稳定性均较高，能够有效地避免意外解锁现象的出现。

当然在其他实施例中，也可以将锁座12仅设置为间隔设置的第一锁板和第二锁板，并将第一锁板和第二锁板的底端分别固定在第一待锁合部件上，如此可省略连接板，简化锁座12的结构。

为了保证锁销2与锁合耳片1的对准精度，在第二锁孔内设置有关节轴承13，锁销2的另一端能够穿过关节轴承13的关节轴承孔设置。由于关节轴承13的内圈可绕其回转中心做一定角度范围内转动，因此当锁销2插入关节轴承孔时，能保证锁合耳片1与锁销2的对准精度。

为了降低锁销2反复插拔从而对锁座12造成的磨损，继续参照图1至图3所示，在第一锁孔内设置有衬套14，锁销2的另一端能够插入或者脱离衬套14的衬套孔。在本实施例中，两个第一锁孔内各设置有一个衬套14。

进一步地，为了提高该自动锁装置在上锁和解锁过程中的自动化程度，该自动锁装置还包括检测机构，检测机构用于检索锁销2的另一端在第一锁孔和第二锁孔内是否锁合到位，当检测到锁销2在第一锁孔和第二锁孔内锁合到位后，可控制驱动电机5断电，以节约能源。

在本实施例中，继续参照图1至图3所示，检测机构为接近传感器15，接近传感器15设置在锁座12远离锁销2的一侧，并与第一锁孔和第二锁孔正对设置。当然在其他实施例中，也可以将检测机构设置为对射传感器，对射传感器的发射端和接收端均设置在锁座12的第一锁孔内，并相对设置，当锁销2的另一端运动至对射端和接收端之间时即表明锁合到位。

本实施例还提供了一种无人机，该无人机包括机身、货舱和上述的自动锁装置，机身为第一待锁合部件，货舱为第二待锁合部件。该自动锁装置采取“滚珠丝杠+锁销”的传动原理，在驱动电机5的驱动下，货舱能够自动上锁，不仅实现了货舱锁定的全程无人化、自动锁定，且能够实现货舱和机身的稳定锁合，提高了货舱的锁定效率。并且，该自动锁装置构型简单，空间利用率高，飞机有效载荷占比低，不仅可实现系列化，能够实现“一锁多机”的标准化和系列化，还具有良好的互换性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动锁装置，其特征在于，包括：

驱动组件，所述驱动组件包括旋转驱动体、螺杆(3)和螺母(4)，所述旋转驱动体固定连接在第一待锁合部件上，且所述旋转驱动体的输出轴与所述螺杆(3)同轴连接，所述螺母(4)螺纹连接在所述螺杆(3)上，并能够在所述螺杆(3)旋转时沿所述螺杆(3)的轴向移动；

锁销(2)，所述锁销(2)与所述螺杆(3)平行设置，且所述锁销(2)的一端与所述螺母(4)固定连接；

锁座(12)，所述锁座(12)固定连接在所述第一待锁合部件上，所述锁座(12)上设置有第一锁孔，所述第一锁孔与所述锁销(2)的另一端正对设置；

锁合耳片(1)，所述锁合耳片(1)固定连接在第二待锁合部件上，所述锁合耳片(1)上设置有第二锁孔，所述第二锁孔与所述第一锁孔正对设置；

所述螺母(4)被配置为沿所述螺杆(3)的正向移动时，所述锁销(2)的另一端能够插入所述第一锁孔和所述第二锁孔，所述螺母(4)被配置为沿所述螺杆(3)的负向移动时，所述锁销(2)的另一端能够脱离所述第一锁孔和所述第二锁孔。

2.根据权利要求1所述的自动锁装置，其特征在于，

所述锁座(12)包括间隔设置的第一锁板和第二锁板，所述第一锁板和所述第二锁板上均设置有所述第一锁孔，所述锁合耳片(1)的锁合端位于所述第一锁板和所述第二锁板之间，所述第二锁孔位于两个所述第一锁孔之间。

3.根据权利要求2所述的自动锁装置，其特征在于，

所述锁座(12)还包括连接板，所述连接板连接在所述第一锁板的底端和所述第二锁板的底端之间，所述连接板与所述第一待锁合部件固定连接。

4.根据权利要求1所述的自动锁装置，其特征在于，

所述第一锁孔内设置有衬套(14)，所述锁销(2)的另一端能够插入或者脱离所述衬套(14)的衬套孔。

5.根据权利要求1所述的自动锁装置，其特征在于，

所述第二锁孔内设置有关节轴承(13)，所述锁销(2)的另一端能够插入或者脱离所述关节轴承(13)的关节轴承孔。

6.根据权利要求1所述的自动锁装置，其特征在于，

所述驱动组件还包括轴承底座(11)，所述轴承底座(11)的支撑孔内设置有支撑轴承(8)，所述螺杆(3)远离所述旋转驱动体的一端置于所述支撑轴承(8)的轴承内圈内。

7.根据权利要求6所述的自动锁装置，其特征在于，

所述支撑轴承(8)包括间隔设置在所述支撑孔两端的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承之间设置有隔圈(10)。

8.根据权利要求1所述的自动锁装置，其特征在于，

所述自动锁装置还包括检测机构，所述检测机构用于检测所述锁销(2)的另一端在所述第一锁孔和所述第二锁孔内是否锁合到位。

9.根据权利要求8所述的自动锁装置，其特征在于，

所述检测机构为接近传感器(15)，所述接近传感器(15)设置在所述锁座(12)远离所述锁销(2)的一侧，并与所述第一锁孔正对设置。

10.一种无人机，其特征在于，包括机身、货舱和权利要求1-9任一项所述的自动锁装置，所述机身为所述第一待锁合部件，所述货舱为所述第二待锁合部件。

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