一種無人機(jī)機(jī)臂連接裝置的制造方法
【專利摘要】一種無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，包括機(jī)臂接頭、軸套和鎖緊螺母。其中，所述機(jī)臂接頭通過該機(jī)臂接頭的兩個支架固定在機(jī)身上板和機(jī)身下板之間。軸套裝入機(jī)臂接頭的套筒內(nèi)，機(jī)翼連接桿裝入所述軸套內(nèi)并通過螺母鎖緊。本發(fā)明有效綜合了螺絲連接的優(yōu)點，能夠應(yīng)用于大載重飛行器機(jī)身機(jī)臂的連接，有效解決傳統(tǒng)的機(jī)身機(jī)翼無法拆卸或者拆卸困難的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械強(qiáng)度高和二次拆裝快速方便的特點。
【專利說明】
一種無人機(jī)機(jī)臂連接裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高強(qiáng)度多旋翼無人機(jī)機(jī)臂快速連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)應(yīng)用很廣，目前已涉及多方面領(lǐng)域，包括地圖測繪、地質(zhì)勘測、氣象探測、農(nóng)藥噴灑等等。
[0003]多旋翼無人機(jī)在飛行時，由于槳葉高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的瞬時力矩較大，對整個無人機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)有較高的要求。目前多旋翼飛機(jī)機(jī)臂和機(jī)身的連接，大多有兩種方式，一種是整體式，即機(jī)臂和機(jī)身之間不可拆卸;另一種是分部式，即機(jī)身和機(jī)翼是分開的兩部分。
[0004]整體式結(jié)構(gòu)的旋翼機(jī)由于機(jī)身機(jī)翼為一體，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。但存在的問題是機(jī)身機(jī)翼不能拆卸，占用空間較大，不方便運(yùn)輸和儲存，攜帶性較差，只適合于整機(jī)體積較小的多旋翼飛行器。相比于整體式結(jié)構(gòu)，分部式結(jié)構(gòu)旋翼機(jī)機(jī)身和機(jī)翼可拆裝，特別是對于大體積大翼展的旋翼機(jī)，大大節(jié)省了儲存和運(yùn)輸空間，具有較好的可攜帶性。
[0005]目前，分部式多旋翼飛行器，機(jī)身和機(jī)翼之間大多通過螺絲固定連接，螺絲連接的優(yōu)點是機(jī)械強(qiáng)度好，可媲美整體一體式結(jié)構(gòu)，但帶來的問題就是，螺絲較多，拆卸不夠方便，時間長，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法拆卸或難以拆卸的不足，發(fā)明提出了一種無人機(jī)機(jī)臂連接裝置。
[0007]本發(fā)明包括機(jī)臂接頭、軸套和鎖緊螺母;其中，所述機(jī)臂接頭通過該機(jī)臂接頭的兩個支架固定在機(jī)身上板和機(jī)身下板之間；軸套裝入機(jī)臂接頭的套筒內(nèi)，機(jī)翼連接桿裝入所述軸套內(nèi)并通過螺母鎖緊。所述的機(jī)臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機(jī)翼連接桿均同軸。
[0008]所述的機(jī)臂接頭包括兩個支架和一個套筒;所述兩個支架的結(jié)構(gòu)相同，均為方形的框結(jié)構(gòu);所述兩個支架的方形框的邊框內(nèi)對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面;在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機(jī)身上板和機(jī)身下板;所述套筒的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合;在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽;所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。
[0009]所述軸套的外徑略小于套筒的內(nèi)徑，當(dāng)該軸套4裝入所述套筒內(nèi)后，二者之間滑動配合;軸套的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿的外徑相同，當(dāng)所述機(jī)翼連接桿裝入該軸套內(nèi)后，二者之間過盈配合;所述軸套一端的殼體上有用于連接機(jī)翼連接桿的螺紋孔;所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環(huán)狀的限位臺；該限位臺一側(cè)有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形;通過所述限位臺實現(xiàn)軸套與套筒之間的軸向定位；所述限位臺的外徑與套筒的外徑相同。
[0010]所述鎖緊螺母的內(nèi)表面為與所述套筒配合的螺紋面;所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機(jī)翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機(jī)翼連接桿的外徑相同。
[0011]本發(fā)明提出了一種能夠快速方便拆卸的多旋翼無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，有效解決傳統(tǒng)的機(jī)身機(jī)翼無法拆卸或者拆卸困難的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械強(qiáng)度大且便于存放和安裝的特點。
[0012]本發(fā)明中，機(jī)臂接頭由兩塊相同結(jié)構(gòu)的方形的支架和一個套筒組成，為整體一體式結(jié)構(gòu)，套筒嵌于由兩個支架搭建結(jié)構(gòu)的幾何中心內(nèi)部，其兩端各伸出距離支架外端一定尺寸。兩個支架結(jié)構(gòu)一致，以一個為例進(jìn)行說明。支架整體為長方體結(jié)構(gòu)，中間掏設(shè)有一個套筒大小的圓孔，在其頂部和底部分別設(shè)置2個相同尺寸的螺栓孔，依靠螺栓分別固定在機(jī)身上板和機(jī)身下板對應(yīng)的通孔中。套筒為中空圓筒狀，嵌于由兩個方形支架搭建結(jié)構(gòu)的幾何中心內(nèi)部，其兩端各伸出距離方形架外端一定尺寸。該套筒與軸套之間為過渡配合。軸套內(nèi)徑等于機(jī)翼連接桿直徑，軸套與機(jī)翼連接桿之間為過盈配合;軸套的一端有沉頭螺紋孔，另一端端口位置設(shè)置有一徑向凸緣，用于軸套的限位，外徑略小于鎖緊螺母的內(nèi)徑。凸緣底部位置處開設(shè)有一拱形凸臺，用于與機(jī)臂接頭的徑向固定，其拱形凸臺尺寸大小與機(jī)臂接頭套筒外端拱形槽口配合一致。
[0013]本發(fā)明取得的有益效果表現(xiàn)在:
[0014](I)結(jié)構(gòu)簡單，由機(jī)臂接頭、軸套、鎖緊螺母組成；
[0015](2)機(jī)械強(qiáng)度高。機(jī)身上下板和機(jī)臂接頭的連接沿用傳統(tǒng)的螺紋連接的方式，保證高強(qiáng)度連接的同時，避免了傳統(tǒng)的重復(fù)拆卸的麻煩，僅需預(yù)安裝一次。特別適合應(yīng)用于特殊、復(fù)雜、大載荷任務(wù)時機(jī)身機(jī)臂的連接。
[0016](3)再次拆裝快速方便:以本發(fā)明的六旋翼機(jī)為例，按照傳統(tǒng)方式，需要拆卸機(jī)身上下板與機(jī)臂接頭的所有螺栓，共計8X6 = 48個，以每個螺絲拆卸10秒進(jìn)行計算，共需8min。本發(fā)明僅需安裝一次，再次安裝拆卸時，只需松開鎖緊螺母即可，且不需要任何根據(jù)手工即可完成，6個鎖緊螺母按每個5秒鐘計算，只需0.5min。有效的節(jié)省了時間，且不需要任何工具即可完成。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是機(jī)臂接頭的結(jié)構(gòu)不意圖，其中，圖3a是主視圖，圖3b是側(cè)視圖，圖3c是俯視圖，圖3d是等軸側(cè)視圖；
[0020]圖4是軸套的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4a是等軸側(cè)視圖，圖4b是俯視圖；
[0021]圖5是鎖緊螺母的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖5a是等軸側(cè)視圖，圖5b是徑向剖視圖。
[0022]圖中:
[0023]1.機(jī)身上板;2.機(jī)身下板;3.機(jī)臂接頭;4.軸套;5.鎖緊螺母;6.機(jī)翼連接桿;7.支架;8.套筒;9.定位凸臺。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提出了一種多軸飛行器機(jī)臂連接裝置，包括機(jī)臂接頭3、軸套4和鎖緊螺母5。其中:所述機(jī)臂接頭3通過該機(jī)臂接頭的兩個支架固定在機(jī)身上板I和機(jī)身下板2之間。軸套4裝入機(jī)臂接頭3的套筒內(nèi)，機(jī)翼連接桿6裝入所述軸套內(nèi)并通過螺母鎖緊。所述的機(jī)臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機(jī)翼連接桿均同軸。
[0025]所述的機(jī)臂接頭3包括兩個支架7和一個套筒8。所述兩個支架的結(jié)構(gòu)相同，均為方形的框結(jié)構(gòu)。所述兩個支架的方形框的邊框內(nèi)對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面。在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機(jī)身上板I和機(jī)身下板2。所述套筒的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合。在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽。所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。
[0026]所述軸套4為中空圓筒狀結(jié)構(gòu)，其外徑略小于套筒8的內(nèi)徑，當(dāng)該軸套4裝入所述套筒內(nèi)后，二者之間滑動配合。軸套4的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿6的外徑相同，當(dāng)所述機(jī)翼連接桿裝入該軸套內(nèi)后，二者之間過盈配合。所述軸套一端的殼體上有一沉頭螺紋孔，用于連接機(jī)翼連接桿，使再次安裝時方便快捷。
[0027]所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環(huán)狀的限位凸臺9);該限位凸臺一側(cè)有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形。通過所述限位凸臺9實現(xiàn)軸套與套筒8之間的軸向定位。所述限位凸臺9的外徑與套筒8的外徑相同。
[0028]所述鎖緊螺母5的內(nèi)表面為與所述套筒8配合的螺紋面。所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機(jī)翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機(jī)翼連接桿的外徑相同。
[0029]與本實施例配合的機(jī)身上板和機(jī)身下板為正多邊形碳板。
[0030]首次裝配時，需完成兩項預(yù)裝配工作。
[0031]一是機(jī)身板與機(jī)臂接頭的預(yù)安裝:將所述機(jī)臂接頭3通過螺紋固定連接的方式安裝在機(jī)身上板I和機(jī)身下板2之間，完成機(jī)身上下板和機(jī)臂接頭之間的固定連接。
[0032]二是軸套與機(jī)翼連接桿的預(yù)安裝:將機(jī)翼連接桿6的一端裝入所述軸套內(nèi)，并使二者過盈配合。機(jī)翼連接桿6穿入到軸套之后，通過軸套4尾端的沉頭螺栓孔，用螺栓將機(jī)翼連接桿與所述軸套連接，并使該螺栓頭部沉入軸套尾端的螺栓孔，保證了軸套和機(jī)翼連接桿之間不會產(chǎn)生軸向和徑向的相對運(yùn)動。
[0033]完成首次安裝后，預(yù)裝配工作不需要再次進(jìn)行。再次安裝時，軸套和機(jī)翼連接桿作為一體，穿入所述機(jī)臂接頭3，擰緊鎖緊螺母5，即完成安裝。反之，拆卸時，松開鎖緊螺母5，將軸套和機(jī)翼連接桿作為一體從機(jī)臂接頭3處拔出，即完成拆卸。
【主權(quán)項】
1.一種無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，其特征在于，包括機(jī)臂接頭、軸套和鎖緊螺母;其中，所述機(jī)臂接頭通過該機(jī)臂接頭的兩個支架固定在機(jī)身上板和機(jī)身下板之間；軸套裝入機(jī)臂接頭的套筒內(nèi)，機(jī)翼連接桿裝入所述軸套內(nèi)并通過螺母鎖緊;所述的機(jī)臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機(jī)翼連接桿均同軸。2.如權(quán)利要求1所述無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，其特征在于，所述的機(jī)臂接頭包括兩個支架和一個套筒;所述兩個支架的結(jié)構(gòu)相同，均為方形的框結(jié)構(gòu);所述兩個支架的方形框的邊框內(nèi)對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面;在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機(jī)身上板和機(jī)身下板;所述套筒的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合;在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽;所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。3.如權(quán)利要求1所述無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，其特征在于，所述軸套的外徑略小于套筒的內(nèi)徑，當(dāng)該軸套4裝入所述套筒內(nèi)后，二者之間滑動配合;軸套的內(nèi)徑與機(jī)翼連接桿的外徑相同，當(dāng)所述機(jī)翼連接桿裝入該軸套內(nèi)后，二者之間過盈配合;所述軸套一端的殼體上有用于連接機(jī)翼連接桿的螺紋孔;所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環(huán)狀的限位臺；該限位臺一側(cè)有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形；通過所述限位臺實現(xiàn)軸套與套筒之間的軸向定位;所述限位臺的外徑與套筒的外徑相同。4.如權(quán)利要求1所述無人機(jī)機(jī)臂連接裝置，其特征在于，所述鎖緊螺母的內(nèi)表面為與所述套筒配合的螺紋面;所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機(jī)翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機(jī)翼連接桿的外徑相同。
【文檔編號】B64C1/06GK105857601SQ201610192594
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】李占科, 陳偉, 宋筆鋒, 安偉剛, 宣建林, 黃拓, 魏辰, 薛鯤岳
【申請人】三翼航空科技南通有限公司