一种可以自动实现旋翼臂同步解锁的锁定机构的制作方法

1.本发明属于机械设计，飞行器技术领域，具体来说，是一种用于小型折叠四旋翼构型飞行器上的锁定机构。因为其可以自动在同一时间解锁折叠旋翼飞行器上所有的旋翼臂，可以实现旋翼臂解锁的同步性。


背景技术：

2.近年来，折叠旋翼飞行器因为其良好的收纳空间利用率，使用得到了大范围的普及，但大多数折叠旋翼飞行器拥有4到8根旋翼臂，每个旋翼臂的解锁机构是单独的，旋翼臂的解锁不具备同步性。同时现有的解锁机构大多需要手动操作，无法实现自动解锁。如果无人机旋翼臂的解锁不同步，会导致各个旋翼臂完成展开的时间有差异，进而带来额外的冲击扰动。若旋翼飞行器是在空中进行旋翼臂展开，由于旋翼臂解锁过程不同步带来额外冲击扰动可能会导致飞行器姿态产生混乱。因此，有必要提供一种可以自动实现旋翼臂同步解锁的机构。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种可以自动实现同步解锁4个无人机旋翼臂的锁定机构，用以避免飞行器旋翼臂展开过程中受到来自因旋翼臂展开过程不同步而产生的额外冲击扰动，有利于保持旋翼飞行器的飞行姿态稳定。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可以自动实现旋翼臂同步解锁的锁定机构，其组成主要包括一个壳体、一个内筒、一个外滑筒、四个锁定挂钩、一个拔销器。壳体安置在旋翼飞行器上，在壳体上部有用于和旋翼飞行器固定连接的带有螺纹通孔的凸耳结构，壳体外表四周和内筒外表一周各有四个用于锁定挂钩弯钩通过的腰形孔。外滑筒为内外两层环状结构，内筒设置在外滑筒的内外两层环状结构之间；内筒和拔销器通过螺钉分别与外壳上的上凸耳和下凸耳固定，外滑筒与拔销器通过螺钉固连，锁定挂钩安置在无人机旋翼臂的末端，外滑筒与内筒之间为滑动配合。
5.所述壳体为一种空腔薄壁零件。其上部带有螺纹通孔凸耳结构与旋翼飞行器固定连接。内部上层有两个上凸耳、下层有两个下凸耳，都带有螺纹孔。上凸耳用于内筒的固定，下凸耳用于拔销器的固定。壳体外表四周有四个腰形孔，用于锁定挂钩上弯钩的通过。
6.所述内筒为一种空腔薄壁零件，其上部有两个用于和壳体固定的带通孔的凸耳，其外表一周有四个腰形孔，用于锁定挂钩弯钩的通过。其外圆周表面用于外滑筒接触导向与滑动配合。
7.所述外滑筒是拥有内外两层环状结构的零件，内环状结构的外圆周面与外圆环结构的内圆周分别用于与锁定挂钩弯钩结构接触约束，同时外圆环结构的内圆周面还用于和内筒的外圆面导向和滑动配合。外滑筒中部设置有用于和拔销器固定的通孔。
8.所述锁定挂钩是一种由弯钩和安装板组成的零件，安装板上设置有安置沉头螺钉的通孔，用于使用沉头螺钉将锁定挂钩安装在飞行器旋翼臂的末端。弯钩可在锁定状态下
与外滑筒的内环状结构外圆周面以及外圆环结构内圆周接触约束，进而限制住锁定挂钩的运动，实现旋翼臂的锁定。
9.所述拔销器是一种火工品，是整套机构的动力源。其上部伸出一段细杆，当需要解锁旋翼臂时，其内部的火药发火作动，驱动细杆运动，使细杆外伸长度变短，此时拔销器切换到解锁状态。细杆上端面中心有一个螺纹孔，用于和外滑筒固定。其下部是拥有两个通孔的平面结构，用于和壳体固定。
10.作为本发明的优选技术方案，除拔销器外，所述机构中各零件均使用铝合金制成。
11.本发明具有以下优点：
12.本发明可以提供一种可以自动实现同步解锁四个旋翼臂的锁定机构，防止因旋翼臂解锁过程不同步，而对旋翼飞行器产生额外冲击扰动，有利于保持旋翼飞行器的飞行稳定。同时本机构零件数量少，结构紧凑，重量轻，运行可靠性高，便于在中小型折叠旋翼臂飞行器中安装部署。
附图说明
13.图1为一种可以实现旋翼臂自动同步解锁的锁定机构总体示意剖面图，图中主要包括壳体1，内筒2，外滑筒3，锁定挂钩4，拔销器5。图中机构状态为锁定状态。
14.图2为壳体零件示意图。
15.图3为内筒零件示意图。
16.图4为外滑筒零件示意图
17.图5为锁定挂钩零件示意图。
18.图6为拔销器零件未解锁状态示意图。
19.图7为机构解锁状态示意图，此时拔销5为解锁状态，其上细杆长度变短，下拉带动外滑筒，解除锁定挂钩的接触约束，进而使得旋翼臂可以解除锁定转动展开。
20.图8为壳体做剖面状态下整个机构的三维示意图。
21.图9为折叠旋翼飞行器旋翼臂折叠状态整机示意图。
22.图10为折叠旋翼飞行器旋翼臂解锁后展开状态整机示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
24.本发明实施方式如图1、图8所示，主要零件包括有壳体1，内筒2，外滑筒3，锁定挂钩4，拔销器5。所述锁定机构对应安装的折叠旋翼飞行器总体示意如图9、图10所示。
25.如图2所示，所述壳体1为一种空腔薄壁零件。其上部有四个用于和飞行器固定的带有螺纹通孔的凸耳结构11。内部上层有两个上凸耳12、下层有两个下凸耳13，都带有螺纹孔。上凸耳12用于内筒2的固定，下凸耳13用于拔销器5的固定。壳体1外表四周有四个腰形孔14，用于通过锁定挂钩4的弯钩41。
26.如图3所示，所述内筒2为一种空腔薄壁零件，其上部通过两个带有通孔的凸耳21与壳体1利用螺钉固定连接，其外表四周设置有四个腰形孔22，用于锁定挂钩4上弯钩41的通过。其外圆周表面23用于与外滑筒4接触导向与滑动配合。
27.如图4所示，所述外滑筒3是拥有内圆环31、外圆环状32两层环状结构的零件，内圆环状31的外圆周面311与外圆环32的内圆周321在机构锁定状态时，均与锁定挂钩4的弯钩41接触约束，同时外圆环状32的内圆周面321还用于和内筒2的外圆面23接触导向和滑动配合。外滑筒3中部设置有用于和拔销器5固定的通孔33，外滑筒3通过螺钉与拔销器5固定。
28.如图5所示，所述锁定挂钩4是一种由弯钩41和安装板42组成的零件。本实施例中，安装板42上有四个沉头螺钉通孔421，用于使用沉头螺钉将锁定挂钩4安装在折叠旋翼飞行器旋翼臂的末端，锁定挂钩4在旋翼臂末端的安装示意如图7所示。
29.如图6所示，所述拔销器5是一种火工品，是整套锁定机构的动力源。其上部伸出一段细杆51，当需要解锁旋翼臂时，其内部的火药发火作动，驱动细杆51运动，使外伸长度变短，此时拔销器5切换到解锁状态。细杆51上端面中心有一个螺孔511，用于和外滑筒3固定连接。其下部是拥有两个通孔的平面结构52，用于和壳体1固定。
30.如图1所示，当整套机构处于锁定状态时，折叠旋翼飞行器四个锁定挂钩4的弯钩41，与外滑筒3的内圆环状31的外圆周面311与外圆环32的内圆周321接触约束，进而限制四个锁定挂钩4的运动，实现所有飞行器四个旋翼臂的锁定。
31.如图7所示，当需要解锁的时候，拔销器5收到解锁信号，拔销器5细杆51带动外滑筒3向下运动一定距离，同时解除与所有锁定挂钩4弯钩41的接触约束，此时所有的锁定挂钩4的弯钩41可以从内筒2的腰型孔22、壳体1的腰型孔4离开并向外运动，进而实现旋翼臂的同步解锁，旋翼臂可以在外力驱动下转动展开。