一种用于无人机的自动收缩机翼以及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，更具体地说，是涉及一种用于无人机的自动收缩机翼以及无人机。


背景技术：

2.无人机主要利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵以便达到飞行的目的，由于无人机与载人飞机相比具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等的优点，无人机被广泛应用于农药喷洒、授粉、播种、空中拍摄、空中运输等任务中。
3.但是无人机都是采用固定机翼进行生产，传统无人机的机翼与主体部分采用了整体式结构，占用空间很大，尤其对于机翼，向四面八方固定伸展。通常无人机的机翼不具有收拢与展开的功能，从而给用户携带及收纳时造成不便。虽然有些无人机的机翼设置为收放式，但是其采用的是通过上下升降结构进行推动，上下升降结构需要很大的行程才能将机翼从水平状态（展开）收拢到竖直状态（收缩），其原理类似于雨伞的撑开与收起。但是上下升降结构需要上下方向有足够的空间，这样导致无人机立式放置并展开使用时，在上下方向上仍然具有很大的体积，需要占用大量的空间，导致使用不方便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于无人机的自动收缩机翼以及无人机，以解决现有无人机采用上下升降结构驱动的方式时在上下方向上的体积较大，导致占用空间大、使用不方便的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一方面，本实用新型提供一种用于无人机的自动收缩机翼，包括：
7.支撑部；
8.主动力部，主动力部设置在支撑部上，并用于提供动力；
9.多个伸缩传动组件，多个伸缩传动组件环绕主动力部设置；
10.多个机翼组件，多个机翼组件与多个伸缩传动组件分别对应设置，机翼组件活动连接在支撑部的边缘处；
11.其中，伸缩传动组件包括：
12.传动杆，传动杆的一端与主动力部传动连接；
13.第一齿轮，第一齿轮连接在传动杆的另一端；
14.第一面齿轮，第一面齿轮竖直设置并与机翼组件固定连接，且与第一齿轮相啮合；
15.第一面齿轮通过第一齿轮的驱动而带动机翼组件抬起或放下。
16.可选地，主动力部包括：主电机，主电机沿竖直方向连接在支撑部上；
17.主动锥齿轮，主动锥齿轮沿水平方向连接在主电机的转轴上；
18.传动杆的一端设置有从动锥齿轮，从动锥齿轮沿竖直方向设置，并与主动锥齿轮相啮合。
19.可选地，传动杆通过轴承座而转动连接在支撑部上；
20.支撑部的边缘处设置有铰接座，铰接座具有活动空间，机翼组件的一端位于活动空间，并铰接在铰接座上；
21.传动杆延伸至活动空间，第一齿轮和第一面齿轮均位于活动空间内。
22.可选地，支撑部上设置有锁定组件，锁定组件包括：
23.锁定动力部，锁定动力部设置在支撑部上；
24.第二齿轮，第二齿轮连接在锁定动力部的转轴上；
25.面齿环，面齿环的表面具有齿部，并通过齿部与第二齿轮相啮合，面齿环通过第二齿轮的驱动而转动；
26.卡接部，卡接部固定设置在面齿环上，并通过面齿环的转动而进入或离开活动空间，以对机翼组件进行限位。
27.可选地，支撑部的表面上设置有凹槽，面齿环嵌入凹槽内；
28.凹槽内设置有导向柱，面齿环上对应设置有导向腰形孔，导向柱嵌于导向腰形孔内。
29.可选地，卡接部包括：立柱架，立柱架连接在面齿环上；
30.卡位板，卡位板固定连接在立柱架上，卡位板通过面齿环的带动而转动，并进入活动空间而抵靠限位机翼组件或者离开活动空间而脱离解锁机翼组件。
31.可选地，机翼组件通过转动具有展开状态；
32.当处于展开状态时，机翼组件通过转动而处于水平方向，且卡位板移动而位于活动空间内并抵靠机翼组件，以从竖直方向限位机翼组件。
33.可选地，活动空间内设置有挡板，挡板位于机翼组件朝向主动力部的一侧；
34.机翼组件通过转动具有收缩状态；
35.当处于收缩状态时，机翼组件通过转动而抵靠挡板，且卡位板移动而位于活动空间内并抵靠机翼组件，以从径向方向限位机翼组件。
36.可选地，机翼组件包括：机翼支撑臂，机翼支撑臂的一端铰接在支撑部上；
37.飞行动力部，飞行动力部连接在机翼支撑臂的另一端上；
38.飞行叶片，飞行叶片连接在飞行动力部上，并通过飞行动力部的驱动而旋转。
39.另一方面，本实用新型提出一种无人机，其中包括：飞机主体，以及如上所述的自动收缩机翼，其中自动收缩机翼的支撑部连接飞机主体的底部。
40.本实用新型提供的一种用于无人机的自动收缩机翼以及无人机的有益效果至少在于：本实用新型通过主动力部在接收到指令后通电并提供动力，带动多个伸缩传动组件进行转动，多个伸缩传动组件分别带动机翼组件进行转动，从而使机翼组件可以转动到竖直方向上进行收缩，而转动到水平方向上进行展开，从而实现机翼自动伸缩的功能。当机翼组件在竖直位置时，为收缩状态；当机翼组件在水平位置时，为展开状态。在展开状态下，只是位于支撑部上的主动力部占用了一定的体积，而伸缩传动组件均是设置在支撑部的表面上，且沿水平方向布置，与现有无人机中采用上下升降结构进行驱动相比，大大减少了在展开状态下的结构体积，占用更小的竖直空间，无人机在飞起时，可以大大减少下方的物体的干涉影响，更加方便无人机的使用，利于无人机的小型化。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本实用新型实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼的结构示意图；
43.图2为图1的a部放大图；
44.图3为本实用新型实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼的展开状态下锁定组件未进行限位时的结构示意图；
45.图4为本实用新型实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼的展开状态下的剖视图；
46.图5为本实用新型实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼的收缩状态下锁定组件限位时的结构示意图；
47.图6为本实用新型实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼除去机翼组件的爆炸图。
48.其中，图中各附图标记：
49.100、支撑部；110、轴承座；120、铰接座；121、活动空间；122、卡接孔；123、挡板；130、凹槽；131、导向柱；200、主动力部；210、主电机；220、主动锥齿轮；300、伸缩传动组件；310、传动杆；311、从动锥齿轮；320、第一齿轮；330、第一面齿轮；400、机翼组件；410、机翼支撑臂；420、飞行动力部；430、飞行叶片；500、锁定组件；510、锁定动力部；520、第二齿轮；530、面齿环；531、齿部；532、导向腰形孔；540、卡接部；541、立柱架；542、卡位板。
具体实施方式
50.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
51.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.请参阅图1、图4和图5，本实施例提供了一种用于无人机的自动收缩机翼，用于连接到飞机主体上形成无人机。自动收缩机翼具体包括：支撑部100、主动力部200、多个伸缩传动组件300以及多个机翼组件400。支撑部100可以是圆形支撑板，主要作为支撑连接结构对各工件提供安装位置。为方便结构描述，以圆形支撑板水平设置，轴向为上下方向，朝向圆形支撑板的圆心的方向为内，远离圆形支撑板的圆心的方向为外。主动力部200设置在支撑部100上，并位于支撑部100的中心，主动力部200用于通电后提供动力。多个伸缩传动组
件300环绕主动力部200设置，多个机翼组件400与多个伸缩传动组件300分别对应设置，机翼组件400活动连接在支撑部100的外侧的边缘处。
53.为方便结构描述，本实施例中以机翼组件400向上抬起后位于竖直状态为收缩状态，以机翼组件400向下转动到水平状态为展开状态。为使无人机在飞行过程中更稳定，机翼组件400设置有四个，对应的伸缩传动组件300设置有四个，通过主动力部200同时为四个伸缩传动组件300进行驱动，并带动四个机翼组件400同步进行旋转而进行展开和收缩，四个机翼组件400绕圆周均匀分布，从而使无人机在飞行过程中更稳定。
54.本实施例中的伸缩传动组件300具体包括：传动杆310、第一齿轮320以及第一面齿轮330。传动杆310沿径向延伸，并转动设置在支撑部100上，传动杆310朝内的一端与主动力部200传动连接，通过主动力部200的驱动而转动。第一齿轮320连接在传动杆310朝向外侧的一端，第一面齿轮330竖直设置，且转动设置在支撑部100上，即第一面齿轮330的旋转中心轴垂直于传动杆310的轴线，第一面齿轮330与机翼组件400固定连接并与第一齿轮320相啮合。第一面齿轮330通过第一齿轮320的驱动而带动机翼组件400抬起或放下。
55.本实施例中通过主动力部200在接收到指令后通电并提供动力，带动多个伸缩传动组件300进行转动，多个伸缩传动组件300分别带动机翼组件400进行转动，从而使机翼组件400可以转动到竖直方向上进行收缩，而转动到水平方向上进行展开，从而实现机翼自动伸缩的功能。而伸缩传动组件300在传动过程中，转动的传动杆310带动第一齿轮320进行转动，而第一齿轮320与第一面齿轮330相啮合，第一面齿轮330沿竖直方向设置，因此其在第一齿轮320的驱动下可以在竖直面上沿顺时针或逆时针转动，那么当机翼组件400与第一面齿轮330进行固定连接后，第一面齿轮330通过第一齿轮320的驱动而带动机翼组件400抬起或放下。当机翼组件400在竖直位置时，为收缩状态；当机翼组件400在水平位置时，为展开状态。在展开状态下，位于支撑部100上的主动力部200在上下方向上占用了一定的体积，而伸缩传动组件300均是设置在支撑部100的表面上，且沿水平方向布置，大大减少了在展开状态下的结构体积，占用更小的竖直空间。
56.本实施例提供的用于无人机的自动收缩机翼的有益效果至少在于：与现有无人机中采用上下升降结构进行驱动相比，大大减少了在展开状态下的结构体积，占用更小的竖直空间，无人机在飞起时，大大减少了下方的物体的干涉影响，更加方便无人机的使用，利于无人机的小型化。
57.如图4所示，本实施例中的主动力部200具体包括：主电机210以及主动锥齿轮220。如图1、图2、图4所示，主电机210沿竖直方向连接在支撑部100上，具体结构中，支撑部100的中心开设有通孔，主电机210设置在支撑部100的底面上，且主电机210的转轴穿过通孔后凸出于支撑部100的上表面。主动锥齿轮220位于支撑部100的上表面的上方，主动锥齿轮220沿水平方向连接在主电机210的转轴上。传动杆310朝向内的一端设置有从动锥齿轮311，从动锥齿轮311沿竖直方向设置，并与主动锥齿轮220相啮合。主动锥齿轮220的直径大，从动锥齿轮311的直径小。这样主动锥齿轮220可以在四个方向上分别与四个伸缩传动组件300上的从动锥齿轮311同时啮合，以同步带动四个方向的传动杆310进行转动，从而通过传动杆310的转动而带动第一齿轮320以及第一面齿轮330进行转动，进而带动机翼组件400抬起或放下。而将主电机210设置在支撑部100的底面上，主电机210所占的空间小，底部只设置一个电机的长度，相比于采用升降结构的形式，可以有效减少竖直方向的尺寸。如果想进一
步的减少尺寸，还可以在支撑部100的底部沿水平方向设置主电机210，再通过齿轮组进行啮合后传导动力到主动锥齿轮220上，那该结构更加减小无人机尺寸，但会增加更多零件，成本会增加。
58.如图1、图2和图3所示，本实施例中的传动杆310通过轴承座110而转动连接在支撑部100上，轴承座110设置在支撑部100的上表面上，传动杆310穿设于轴承座110，使传动杆310可以旋转。支撑部100的边缘处设置有铰接座120，铰接座120与机翼组件400相对应设置。铰接座120具有活动空间121，机翼组件400的一端位于活动空间121，并铰接在铰接座120上。传动杆310延伸至活动空间121，第一齿轮320和第一面齿轮330均位于活动空间121内。通过铰接座120使机翼组件400的一端可以与支撑部100进行铰接，从而使机翼组件400绕铰接处进行旋转，第一面齿轮330在铰接处与机翼组件400进行固定，当第一齿轮320转动时，带动第一面齿轮330进行转动，从而可以带动机翼组件400进行抬起和下放。
59.如图1、图3和图5所示，本实施例中的支撑部100上设置有锁定组件500，当机翼组件400转动到水平状态时，启动锁定组件500，可以将机翼组件400限位在水平状态，这样展开的机翼组件400启动后使无人机起飞工作。当机翼组件400转动到竖直状态时，启动锁定组件500，可以将机翼组件400限位在竖直状态，实现对无人机的机翼收缩，便于无人机的收纳。本实施例中的锁定组件500具体包括：锁定动力部510、第二齿轮520、面齿环530以及卡接部540。锁定动力部510设置在支撑部100上，锁定动力部510可以是电动机，通电后可以实现正转与反转。第二齿轮520连接在锁定动力部510的转轴上，锁定动力部510沿径向设置，因此第二齿轮520也沿径向设置。面齿环530的表面具有齿部531，并通过齿部531与第二齿轮520相啮合，面齿环530通过第二齿轮520的驱动而转动，齿部531位于上表面，而第二齿轮520由于锁定动力部510有一定的安装高度，正好安装在面齿环530的上方，从而与上表面的齿部531进行啮合。通过锁定动力部510通电后启动，带动第二齿轮520旋转，从而带动面齿环530进行旋转。面齿环530设置在支撑部100的边缘处，其旋转中心可以与主动力部200的旋转中心相同。卡接部540固定设置在面齿环530上，并通过面齿环530的转动而进入或离开活动空间121，以对机翼组件400进行限位。
60.如图1和图6所示，本实施例中的支撑部100的表面上设置有凹槽130，面齿环530嵌入凹槽130内，凹槽130设置在铰接座120的下方，使面齿环530在凹槽130内转动，一是通过凹槽130对面齿环530进行限位，二是减少面齿环530凸出支撑部100上表面的尺寸，减少无人机的尺寸厚度。凹槽130内设置有导向柱131，面齿环530上对应设置有导向腰形孔532，导向柱131嵌于导向腰形孔532内。导向柱131与导向腰形孔532相配，可以对面齿环530的转动进行稳定导向，转动更平稳。另外导向柱131的上端可以设置限位头（图示中未画出），限位头的直径大于导向腰形孔532的宽度，从而可以将导向腰形孔532限位在凹槽130内稳定移动。
61.如图1、图3和图5所示，本实施例中的卡接部540包括：立柱架541以及卡位板542。立柱架541通过焊接而固定连接在面齿环530上，卡位板542固定连接在立柱架541上，卡位板542通过面齿环530的带动而转动，并进入活动空间121而抵靠限位机翼组件400或者离开活动空间121而脱离解锁机翼组件400。具体结构中，卡位板542设置为弧形，其转动过程与面齿环530的转动同步进行。在铰接座120的侧面上开设有贯通的卡接孔122，卡位板542可以通过转动而进入卡接孔122内或移出卡接孔122，从而可以对下方或内侧的机翼组件400
进行限位。
62.本实施例中的机翼组件400通过转动具有展开状态，以及收缩状态。卡位板542通过转动均可以对展开状态以及收缩状态下的机翼组件400进行限位固定，使机翼组件400不易松动。
63.如图1和图2所示，当处于展开状态时，机翼组件400通过转动而处于水平方向，卡位板542通过面齿环530的转动而移动，当卡位板542通过卡接孔122后进入到活动空间121内，机翼组件400位于卡位板542的下方，卡位板542在上方抵靠机翼组件400，支撑部100在下方抵靠机翼组件400，因此从竖直方向限位机翼组件400，使机翼组件400不能在上下方向进行摆动。从而是机翼组件400可以稳定的进行展开，并带动飞机主体进行飞行工作。当工作完成后，要进行机翼收缩，则反向转动面齿环530，带动卡位板542退出卡接孔122，使活动空间121打开，从而使机翼组件400可以朝上摆动并进行收缩。
64.如图5所示，活动空间121内设置有挡板123（结构参考图3），挡板123固定连接在铰接座120上，挡板123位于机翼组件400朝向主动力部200的一侧（内侧）。机翼组件400通过转动而向上摆动到竖直方向从而达到收缩状态。当处于收缩状态时，机翼组件400通过转动而抵靠挡板123，且卡位板542移动而位于活动空间121内并抵靠机翼组件400，这样在机翼组件400的内外侧对其进行限位，使机翼组件400不能在内外方向进行摆动，从而在径向方向限位机翼组件400，使机翼组件400在收缩状态下不会松动。当要启动无人机时，要进行机翼展开，则反向转动面齿环530，带动卡位板542退出卡接孔122，使活动空间121打开，从而使机翼组件400可以朝下摆动并进行展开。
65.如图1所示，本实施例中的机翼组件400具体包括：机翼支撑臂410、飞行动力部420以及飞行叶片430。机翼支撑臂410的一端铰接在支撑部100上、另一端固定连接飞行动力部420。飞行电动部为电动机，飞行叶片430连接在飞行动力部420上，并通过飞行动力部420的驱动而旋转。当机翼组件400展开后，飞行叶片430旋转，从而使无人机进行飞行工作。
66.基于相同的构思，本技术还提出一种无人机（图示中未画出），其中包括：飞机主体，以及如上所述的自动收缩机翼，其中自动收缩机翼的支撑部连接飞机主体的底部。
67.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。