一种折叠机臂锁紧结构、无人机机臂及无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于无人机折叠机臂的锁紧结构。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，因其无人驾驶的特性，可以避免人员在危险环境中受到伤害，因此可以替代传统飞机进行危险区域的巡逻与侦查工作。随着无人机操控技术的进步，以及其结构不断向轻量化、小型化发展，已逐渐由军用侦察机和靶机转向民用领域，广泛应用于航拍、农业、运输、测绘等多个行业领域，在现代社会信息的背景下显得越来越重要和突出。
3.多旋翼无人机的电机和螺旋桨通常固定在多个机臂上，为避免螺旋桨之间相互干涉，机臂一般设计得比较长，尤其是大型重载多旋翼无人机。然而，朝各个方向悬伸的机臂导致无人机体积庞大，使无人机的收纳及运输成为一个难题。因此，现有的多旋翼无人机为了方便收纳及运输，通常情况下会采用可折叠的机臂方式，运输时将各机臂折叠起来，以使无人机占用空间更小。在展开折叠机臂时，则需要对机臂进行固定，以保证无人机能够正常飞行，目前大多数无人机采用按压卡扣、销轴或者手拧环的方式来实现。
4.上述方式的缺陷在于：1)对于按压卡扣、销轴的方式，由于结构件公差及安装误差的原因，一般会做成间隙配合的方式，这样也能保证使用过程中的拆卸手感，然而，间隙配合的方式会使机臂飞行过程中的抖动加大，导致所装载的云台稳像效果变差；2)对于手拧环方式的锁紧结构，多使用弹簧预紧的方式来保证飞机机臂的锁紧，通过弹簧对手拧环施加机臂轴向方向的力，来增加手拧环螺纹与机身上的螺纹摩擦力，从而实现机臂的紧配安装，但是由于无人机自身的振动，弹簧也会随机振动，导致存在不可靠的风险，而增加弹簧弹力又会导致安装困难。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种折叠机臂锁紧结构及使用该结构的无人机机臂和无人机，使用锁紧环的方式实现折叠机臂展开后的装配，通过转轴实现机臂收起折叠，还通过设置软胶使得在固定机臂的同时实现减震和云台稳像，并能减小装配误差导致的安装使用风险。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.提供一种折叠机臂锁紧结构，包括：
8.锁紧环，其移动套设于机臂上，所述锁紧环的内壁设有内螺纹；
9.机身连接件，其包括本体、转轴以及能共同构成一机臂套管的第一半包件和第二半包件，所述本体一端与所述第一半包件之间通过所述转轴连接，另一端固定于所述机身上，所述第一半包件固定于所述机臂上且可绕所述转轴转动，所述第二半包件与所述本体连接且具有开启和闭合两种状态，闭合状态下其附着于所述机臂上，所述第一半包件和第二半包件的外部设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹。
10.优选的，所述第一半包件、第二半包件远离所述机身的一端设有倾斜外壁，所述锁紧环远离所述机身的一端设有倾斜内壁，所述倾斜内壁上设有软胶。
11.优选的，所述锁紧环为塑料硬胶材质，所述软胶与所述倾斜内壁处的硬胶之间设有对应的凸起和凹槽。
12.优选的，所述软胶通过二次注塑或粘贴的方式设于所述倾斜内壁上。
13.优选的，所述第一半包件的尺寸大于所述第二半包件的尺寸。
14.优选的，所述内螺纹为非全螺纹，其两侧螺纹所述锁紧环的轴线成180
°
旋转排列，所述外螺纹沿所述机臂的轴线成180
°
旋转排列。
15.优选的，所述转轴内设有转轴销钉，所述本体和所述第一半包件可绕其转动。
16.优选的，所述第一半包件通过注塑或打胶的方式固定于所述机臂上，所述本体通过螺钉固定于所述机身上。
17.提供一种无人机机臂，包括上述折叠机臂锁紧结构。
18.提供一种无人机，包括机身和若干个上述无人机机臂。
19.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
20.本发明通过锁紧环内螺纹与第一半包件、第二半包件上外螺纹的配合实现机臂的锁紧固定，通过转轴的设置实现机臂的折叠，使得机臂实现可展开锁紧固定和可收起折叠的效果，又通过第一半包件、第二半包件倾斜外壁，以及锁紧环倾斜内壁和软胶的设置，在机臂锁紧的同时起到减震效果，进而为无人机搭载的云台提供稳像效用，还能减小因装配误差导致的安装使用风险。
附图说明
21.图1为本发明中机臂折叠状态的示意图。
22.图2为本发明中机臂展开状态的示意图。
23.图3为本发明中锁紧环的纵向剖面示意图。
24.图4为本发明中机臂锁紧状态的示意图。
25.图5为本发明中锁紧环的竖向剖面示意图。
26.图6为本发明中机臂锁紧状态的纵向剖面示意图。
27.图7为本发明中无人机的结构示意图。
28.图中，1-锁紧环；11-内螺纹；12-软胶；13-硬胶；2-机身连接件；21-本体；22-第一半包件；23-第二半包件；24-转轴；25-转轴销钉；26-外螺纹；3-机臂；4-机身。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一：
31.如图1所示，本实施例中的折叠机臂锁紧结构包括锁紧环1和机身连接件2，其中，锁紧环1套设在机臂3上并可在机臂3上移动，机身连接件2包括本体21、第一半包件22、第二
半包件23和转轴24。第一半包件22、第二半包件23可共同构成一机臂套管；本体21一端与第一半包件22之间通过转轴24连接，另一端通过螺钉固定于机身4上，第一半包件22通过注塑或打胶的方式固定于机臂3上，且可随机臂3绕转轴24转动；第二半包件23与本体21固定连接，其具有开启和闭合两种状态，闭合状态下其附着于机臂3上。当机臂3处于展开状态时，由第一半包件22、第二半包件23共同构成的机臂套管套设于机臂3上；当机臂3需要折叠收起时，第一半包件22随着机臂3绕转轴24转动至折叠状态，此时第一半包件22不再附着于机臂3上。
32.如图2、图3所示，锁紧环1的内壁上设有内螺纹11，与之对应的，第一半包件22、第二半包件23外部设有与该内螺纹11相匹配的外螺纹26。
33.本发明的工作原理为：当机臂3处于展开状态时，第二半包件23附着于机臂3上，此时第一半包件22、第二半包件23共同构成一机臂套管，将锁紧环1推至该机臂套管处并拧紧，在内螺纹11与外螺纹26的配合下，锁紧环1朝机身4方向运动并锁紧在第一半包件22、第二半包件23上，从而将机臂3锁紧于机身4上。当机臂3需要折叠收起时，将锁紧环1拧松并朝远离机身4的方向推动，解除锁紧状态，控制机臂3绕转轴24转动至折叠状态，此时第一半包件22随机臂3绕转轴24转动，第二半包件23位于原处，不再附着于机臂3上。
34.本实施例中，第一半包件22、第二半包件23远离机身4的一端设有倾斜外壁，锁紧环1远离机身4的一端设有相应的倾斜内壁，倾斜外壁与倾斜内壁的角度均大于90度，本实施例中选取95度。倾斜内壁上设有软胶12，当锁紧环1锁紧在第一半包件22、第二半包件23上时，由于软胶12的存在，倾斜内壁与倾斜外壁之间存在一定的压缩量和预紧力，在锁紧的同时能起到减震和防松脱的作用，即使在无人机飞行振动过程中也能保持稳固的锁紧状态，进而为无人机搭载的云台提供稳像效用，此外，还能减小因装配误差导致的安装使用风险。
35.在本实施例中，锁紧环1为塑料硬胶材质，软胶12与倾斜内壁处的硬胶13之间设有对应的凸起和凹槽，以增加摩擦力，避免无人机剧烈振动导致软胶12松脱掉落。
36.在本实施例中，第一半包件22的尺寸大于第二半包件23的尺寸，即第一半包件22为大半圆形，第二半包件23为小半圆形。由于第一半包件22固定于机臂3上，需随机臂3绕转轴24转动，因此第一半包件22的尺寸更大时，该机身连接件2的整体结构更稳固。
37.如图2、图5所示，在本实施例中，锁紧环1的内螺纹11为非全螺纹，其沿锁紧环1的轴线成180
°
旋转排列，且第一半包件22、第二半包件23的外螺纹26沿机臂3的轴线成180
°
旋转排列，由此，当锁紧环1需锁紧至第一半包件22、第二半包件23上时，只需旋转90
°
即可锁紧，无需旋转多圈，从而节省了机臂3折叠的时间，提高了折叠效率。
38.如图6所示，在本实施例中，转轴24内设有转轴销钉25，在转轴24和转轴销钉25的配合下，机臂3和第一半包件22可绕转轴24转动，同理，机身连接件2的本体21也可绕转轴24转动。
39.实施例二：
40.在实施例一的基础上，本实施例提供一种无人机机臂，其包括电机、螺旋桨和实施例一中的折叠机臂锁紧结构。
41.实施例三：
42.如图7所示，在实施例二的基础上，本实施例提供一种无人机，其包括机身4和4个
实施例二中无人机机臂。
43.需要说明的是，上述实施例一至三中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本技术的保护范围。且在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。