实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种机翼展开机构,旨在使得装有该机翼展开机构的无人机可以主动展开机翼,以控制无人机的机翼的展开时机。
为实现上述目的,本实用新型提出的机翼展开机构包括:
支座;
连接结构,用以连接机翼,所述连接结构可转动地设于所述支座,所述连接结构具有机翼折叠位和机翼展开位;
展开驱动件,驱动所述连接结构自所述机翼折叠位转动至所述机翼展开位;以及
解锁结构,包括设于所述支座的第一限位件、设于所述连接结构的第二限位件、及解锁驱动件;
在所述机翼折叠位时,所述第一限位件和所述第二限位件在所述连接结构的转动方向上相抵止,所述机翼折叠位转变至所述机翼展开位的过程中,所述解锁驱动件驱动所述第一限位件和所述第二限位件相对移动以相互分离。
可选地,所述第一限位件设有限位面,所述第二限位件配置为滚动件,所述机翼折叠位转变至所述机翼展开位的过程中,所述第二限位件可沿所述限位面滚动以脱离所述限位面。
可选地,所述解锁结构还包括承力臂,所述承力臂的一端转动连接所述第二限位件,另一端转动连接所述连接结构,所述解锁驱动件驱动连接所述承力臂。
可选地,所述解锁驱动件配置为反复柱塞式舵机、拔销器、电磁锁、电动丝杆或电推杆。
可选地,所述支座包括安装轴,所述连接结构设有可转动地套设于所述安装轴的安装环凸。
可选地,所述机翼展开机构还包括传动连接于所述安装轴和所述安装环凸的传动结构。
可选地,所述传动结构包括连接所述安装轴和所述安装环凸的轴承。
可选地,所述轴承为推力轴承,所述推力轴承的轴圈安装于所述安装轴,所述推力轴承的座圈连接所述安装环凸。
可选地,所述推力轴承设有两个,在所述安装轴的延伸方向上所述安装环凸的相对两侧均连接有一所述座圈。
可选地,所述传动结构还包括套设于所述安装轴的衬套,所述安装环凸套设于所述衬套。
可选地,所述机翼展开机构还包括用以抵接所述传动结构靠近所述连接结构一侧的锁紧螺母,所述安装轴的外周面设有供所述锁紧螺母连接的螺纹。
可选地,所述安装轴的外周面设有沿所述安装轴的延伸方向延伸的第一限位槽,所述锁紧螺母的外周面设有沿所述安装轴的延伸方向延伸的第二限位槽,所述机翼展开机构还包括套设于所述安装轴的防松垫圈,所述防松垫圈的内边缘设有伸入所述限位槽的第一限位凸部,所述防松垫圈的外边缘设有可翻折以伸入所述第二限位槽的第二限位凸部。
可选地,所述展开驱动件配置为扭簧,所述扭簧的一端设于所述支座,另一端设于所述连接结构。
可选地,所述机翼展开机构还包括设于所述连接结构的第三限位件、及设于所述支座的第四限位件,在所述机翼展开位时,所述第三限位件和所述第四限位件在所述连接结构的转动方向上相抵止。
可选地,所述第四限位件具有靠近所述连接结构的一侧的滑行面,所述滑行面开设有限位孔,所述第三限位件配置为弹性件,所述弹性件连接所述连接结构,所述弹性件一端用以抵接所述滑行面以滑入所述限位孔。
本实用新型还提出一种无人机,该无人机包括:
无人机本体;以及
前述的机翼展开机构,设于所述无人机本体;以及
机翼,连接所述机翼展开机构的连接结构。
本实用新型的技术方案中,连接结构在机翼折叠位时,所述第一限位件和所述第二限位件在所述连接结构的转动方向上相抵止,如此限制连接结构和支座相对转动,当解锁驱动件驱动第一限位件和第二限位件相对移动以相互分离后,连接结构可在展开驱动件的驱动下自机翼折叠位转动至机翼展开位,如此使得装有该机翼展开机构的无人机可以主动展开机翼,以控制无人机的机翼的展开时机,从而提高无人机的起降性能。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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作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。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”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,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
随着无人机技术的快速发展,尤其是各类起降技术的不断更新应用,对无人机的起降性能提出了更高要求,具有可折叠机翼的无人机可通过筒式发射的方式进行发射,目前该无人机的机翼的展开时机具有不可控的特性,降低飞机的起降性能,为此,参照图1,本实用新型提出一种无人机,具体而言,无人机包括无人机本体、设于无人机本体的机翼展开机构1000、及机翼2000,机翼2000通过机翼展开机构1000实现主动展开,从而使得机翼2000展开时机变得可控。
一并参照图2和3,在本实用新型一实施例中,该机翼展开机构1000包括:
支座100;
连接结构200,用以连接机翼2000,所述连接结构200可转动地设于所述支座100,所述连接结构200具有机翼2000折叠位和机翼2000展开位;
展开驱动件300,驱动所述连接结构200自所述机翼2000折叠位转动至所述机翼2000展开位;以及
解锁结构400,包括设于所述支座100的第一限位件410、设于所述连接结构200的第二限位件420、及解锁驱动件430;
在所述机翼2000折叠位时,所述第一限位件410和所述第二限位件420在所述连接结构200的转动方向上相抵止,所述机翼2000折叠位转变至所述机翼2000展开位的过程中,所述解锁驱动件430驱动所述第一限位件410和所述第二限位件420相对移动以相互分离。
本实用新型的技术方案中,连接结构200在机翼2000折叠位时,所述第一限位件410和所述第二限位件420在所述连接结构200的转动方向上相抵止,如此限制连接结构200和支座100相对转动,当解锁驱动件430驱动第一限位件410和第二限位件420相对移动以相互分离后,连接结构200可在展开驱动件300的驱动下自机翼2000折叠位转动至机翼2000展开位,如此使得装有该机翼展开机构1000的无人机可以主动展开机翼2000,以控制无人机的机翼2000的展开时机,从而提高无人机的起降性能。
需要说明的是,第一限位件410和第二限位件420在连接结构200的转动方向上相抵止,意指第一限位件410和第二限位件420可在连接结构200的转动方向上相抵接,当第一限位件410和第二限位件420抵接时可阻止连接结构200自机翼2000折叠位朝机翼2000展开位移动。
为了使得第一限位件410和第二限位件420相互分离的过程变得顺畅,在一实施例中,所述第一限位件410设有限位面,所述第二限位件420配置为滚动件,所述机翼2000折叠位转变至所述机翼2000展开位的过程中,所述第二限位件420可沿所述限位面滚动以脱离所述限位面,可以理解,第一限位件410和第二限位件420是通过相对滚动来实现相互脱离的,具体而言,第二限位件420可配置为滚轮或滚珠。然本设计不限于此,于其他实施例中,第二限位件420可以与第一限位件410相滑动,当然当考虑到第一限位件410和第二限位件420相分离的过程需较为顺畅,第一限位件410与第二限位件420相接触的面需光滑,也即相接触的面的摩擦系数较小。
为避免解锁驱动件430在第一限位件410和第二限位件420相抵止时受力而损坏,在一实施例中,所述解锁结构400还包括承力臂440,所述承力臂440的一端转动连接所述第二限位件420,另一端转动连接所述连接结构200,所述解锁驱动件430驱动连接所述承力臂440,可以理解,第一限位件410给予第二限位件420的力至少部分通过承力臂440由连接结构200承受,避免解锁驱动件430承受的力过大而损坏,保护了解锁驱动件430。
具体地,在一实施例中,连接结构200绕第一轴线与支座100相对转动,承力臂440的一端绕第二轴线转动连接于第二限位件420,另一端绕第三轴线转动连接于连接结构200,承力臂440绕第四轴线与解锁驱动件430转动连接,第一轴线、第二轴线、第三轴线、及第四轴线相并行,其中第四轴线位于第二轴线与第三轴线之间,第二轴线到第三轴线的距离与第四轴线到第三轴线的距离之差小于第三轴线的距离与第四轴线到第三轴线的距离,解锁驱动件430为可主动伸缩的驱动件,如此,解锁驱动件430可以较为省力地驱动承力臂440,进而较为省力地驱动第二限位件420。可以理解,此时第二限位件420可为滚轮,当然,在其他实施例中,第二限位件420为滚珠时,承力臂440的一端可以与第二限位件420可以通过球铰的方式连接。
在一实施例中,所述解锁驱动件430配置为反复柱塞式舵机、拔销器、电磁锁、电动丝杆或电推杆。然本设计不限于此,于其他实施例中,解锁驱动件430还可以为其他,只要其能驱动第二限位件420与第一限位件410相对移动以相互分离即可。
值得一提的时,解锁驱动件430的尺寸较大,为了安装解锁驱动件430,在一实施例中,解锁驱动件430一端连接承力臂440,另一端连接机翼2000,具体而言,解锁驱动件430通过一固定块连接机翼2000。当然,若解锁驱动件430的尺寸较小或连接结构200的尺寸合适,解锁驱动件430可以直接连接于连接结构200。
连接结构200相对支座100的转动方式有很多种,在一实施例中,所述支座100包括安装轴110,所述连接结构200设有可转动地套设于所述安装轴110的安装环凸210,可以理解,在其他实施例中,连接结构200可设有安装轴110,而支座100设有套设于安装轴110的安装环凸210。
进一步地,在一实施例中,所述机翼展开机构1000还包括传动连接于所述安装轴110和所述安装环凸210的传动结构500。具体而言,在一实施例中,所述传动结构500包括连接所述安装轴110和所述安装环凸210的轴承,轴承有利于降低连接结构200与支座100转动过程中的摩擦系数,使得连接结构200与支座100转动得较为顺畅。可以理解,轴承有很多种,轴承包括向心轴承和推力轴承510,当轴承为推力轴承510时,所述推力轴承510的轴圈安装于所述安装轴110,所述推力轴承510的座圈连接所述安装环凸210,如此,实现连接结构200与支座100的相对转动,推力轴承510可承受较大的轴向力,为连接结构200与机翼2000相对于支座100平稳转动提供保障,为了进一步使得支座100和连接结构200转动得更为顺畅,在一实施例中,所述推力轴承510设有两个,在所述安装轴110的延伸方向上所述安装环凸210的相对两侧均连接有一所述座圈,具体而言,推力轴承510的轴圈紧配套设于安装轴110,两座圈分别抵接与安装环凸210在安装轴110的延伸方向上的相对两侧,安装环凸210被两两个座圈所抵持,通过摩擦力与座圈保持相对静止,从而实现连接结构200与支座100的相对转动,当然,在其他实施例中,不排除轴圈与安装轴110焊接,座圈与安装环凸210焊接等方式,只要能实现轴圈与安装轴110相对静止,座圈与安装环凸210相对静止即可。
然本设计不限于此,于其他实施例中,传动结构500还可以配置为齿轮等形式为连接结构200和支座100提供传动,在此不做过多赘述。
在一实施例中,所述传动结构500还包括套设于所述安装轴110的衬套520,所述安装环凸210套设于所述衬套520,具体而言,衬套520与安装轴110转动连接,和/或,衬套520与安装环凸210转动连接,一方面衬套520填充了安装环凸210与安装轴110之间的间隙,避免传动结构500相对安装轴110晃动,另一方面避免了传动结构500与安装轴110相对转动时相互磨损,延长了传动结构500和安装轴110的使用寿命,另外,衬套520损坏时可单独更换,无需更换连接结构200或支座100,节省维修机翼展开机构1000的成本。具体地,在一实施例中,衬套520设于两推力轴承510之间。
为了避免传动结构500在安装轴110的延伸方向上脱离安装轴110,提高机翼展开机构1000的安全性,在一实施例中,所述机翼展开机构1000还包括用以抵接所述传动结构500靠近所述连接结构200一侧的锁紧螺母600,所述安装轴110的外周面设有供所述锁紧螺母600连接的螺纹,具体而言,在一实施例中,传动结构500套设于安装轴110,传动结构500包括套设于安装轴110的衬套520、及套设于安装轴110的推力轴承510,衬套520和推力轴承510均有可能沿安装轴110的延伸方向上滑出安装轴110,通过设置锁紧螺母600以阻止它们脱离安装轴110,提高了机翼展开机构1000的安全性。
一并参照图5,可以理解,锁紧螺母600可能反向转动脱离安装轴110,进而使得传动结构500具有脱离安装轴110的风险,为此在一实施例中,所述安装轴110的外周面设有沿所述安装轴110的延伸方向延伸的第一限位槽110a,所述锁紧螺母600的外周面设有沿所述安装轴110的延伸方向延伸的第二限位槽600a,所述机翼展开机构1000还包括套设于所述安装轴110的防松垫圈700,所述防松垫圈700的内边缘设有伸入所述限位槽的第一限位凸部710,所述防松垫圈700的外边缘设有可翻折以伸入所述第二限位槽600a的第二限位凸部720,如此在第一限位槽110a和第一限位凸部710的限位作用下阻止防松垫圈700绕安装轴110转动,防松垫圈700可以在安装轴110的周向方向上与安装轴110保持相对静止,在第二限位槽600a与第二限位凸部720的限位作用下阻止锁紧螺母600与防松垫圈700相对转动,如此锁紧螺母600与安装轴110在安装轴110的周向方向上相对静止,也即锁紧螺母600不能相对安装轴110进行转动,进而阻止锁紧螺母600脱离安装轴110,阻止传动结构500脱离安装轴110。具体而言,在一实施例中,第二限位凸部720设有多个,第二限位槽600a设有多个,每一第二限位槽600a对应设有一第二限位凸部720,避免其中一第二限位凸部720断裂后锁紧螺母600可与防松垫圈700相对转动的情况发生;另外,第一限位槽110a延伸至安装轴110靠近连接结构200的端面,如此便于第一限位凸部710进入第一限位槽110a。然本设计不限于此,于其他实施例中,也可以在锁紧螺母600旋紧到位后通过焊接的方式将锁紧螺母600与安装轴110连接。
在一实施例中,第一限位件410与安装轴110靠近连接结构200的一端连接,具体而言,第一限位件410于安装轴110的一端可拆卸连接,可以理解,在机翼2000折叠位时,第一限位件410于第二限位件420相互作用,第一限位件410容易磨损,第一限位件410可拆卸于安装轴110有利于单独更换损坏的第一限位件410,节省维修机翼展开机构1000的成本,具体而言,在一实施例中,安装轴110设有第一安装孔供第一限位件410插接。
可以理解,展开驱动件300的形式有非常多,在一实施例中,所述展开驱动件300配置为扭簧,所述扭簧的一端设于所述支座100,另一端设于所述连接结构200,具体而言,连接结构200在机翼2000折叠位时,扭簧具有弹性势能,使得连接结构200具有转动的趋势,当解锁驱动件430使得第一限位件410和第二限位件420相分离时,扭簧释放弹性势能驱动连接结构200转动,扭簧无需电力驱动即可实现驱动连接结构200转动。当然,在其他实施例中,还可以通过发条弹簧、日式弹簧或U弹簧片来替代扭簧。甚至,展开驱动件300可以采用电机等形式。
为了使得无人机的机翼2000展开后保持稳定,在一实施例中,所述机翼展开机构1000还包括设于所述连接结构200的第三限位件800、及设于所述支座100的第四限位件900,在所述机翼2000展开位时,所述第三限位件800和所述第四限位件900在所述连接结构200的转动方向上相抵止,如此,设于连接结构200的机翼2000在展开位时与支座100保持相对静止,有利于机翼2000展开后保持稳定。进一步地,在一实施例中,所述第四限位件900具有靠近所述连接结构200的一侧的滑行面900a,所述滑行面900a开设有限位孔900b,所述第三限位件800配置为弹性件,所述弹性件连接所述连接结构200,所述弹性件一端用以抵接所述滑行面900a以滑入所述限位孔900b,通过限位孔900b限制弹性件在连接结构200的转动方向上移动,也即当弹性件滑入限位孔900b时,支座100与连接结构200保持相对静止,也即支座100与机翼2000保持相对静止。值得一提的是,在一实施例中,滑行面900a设有至少两个,第三限位件800设有至少两个,一个第三限位件800对应一个滑行面900a设置。
弹性件的具体结构有很多,在一实施例中,弹性件包括具有相对两端开口的套筒,套筒内设有弹簧、及穿设于弹簧和套筒的两开口的限位轴,限位轴于套筒内设有限位环凸,限位环凸的一侧用以抵接于一套筒的一开口所在的壁面,弹簧抵接于限位环凸的另一侧、及套筒的另一开口所在的壁面,限位环凸设于弹簧靠近第四限位件900的一侧,限位轴的一端抵接与滑行面900a滑动时,弹簧具有弹性势能,当限位轴滑动至限位孔900b时,弹簧释放弹性势能推动限位环凸靠近第四限位件900,也即推动限位轴进入限位孔900b,当需要将连接结构200复位至机翼2000折叠位时,拉动限位轴远离第四限位件900的一端,限位环凸靠近弹簧移动以压缩弹簧,使得弹簧重新具备弹性势能,限位轴脱离限位孔900b,转动连接结构200至机翼2000折叠位即可。值得一提的是,连接结构200设有朝第三限位件800贯通的第二安装孔,该第二安装孔用以供弹性件安装。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。