一种快拆机构及无人机连接结构的制作方法

1.本发明属于连接结构领域，具体是涉及到一种快拆机构及无人机连接结构。


背景技术：

2.为实现无人机的存储和运输便利，一般会将无人机设计分离成各个模块，使用时再组装在一起，进行飞行任务。各个模块组装时，装配所需时间、便捷性、以及可靠性都是所需要考量的设计点。
3.目前无人机部件连接方式多样，且针对不同载荷和受力形式各有侧重点。
4.一般中小型无人机连接件承载较小，结构强度裕度较大，简单的连接件即可满足，例如目前常用的市场成品搭扣，金属或者塑料材料都能满足使用要求。也有军用舰载无人机在绳钩回收模式时，需要依靠机翼末端的挂钩缠绕绳索，从而将飞行中的无人机拉停，无人机机翼展向方向常常需要承受高达10g以上过载，此时连接件需要有高强度、大承荷、可靠性高的特点。
5.例如实用新型《cn202222456152.5-一种机翼锁紧机构及无人机》中所示t型结构锁紧功能实现简单，但圆柱面和t型结构平面配合极易存在装配间隙、锁紧不牢的问题，且仅能针对小载荷连接工况。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是提供一种拆装方便快捷且可以消除两个待连接物体的装配虚位，减小装配间隙，增加预紧力的快拆机构及无人机连接结构。
7.本发明提供一种快拆机构，包括旋转锁座和锁扣；
8.所述锁扣包括依次连接的锁头和连接轴，所述锁头径向尺寸大于所述连接轴的径向尺寸；
9.所述旋转锁座内设置有用于容纳锁头的容纳腔，所述旋转锁座外壁设置有连通至容纳腔的锁头进出孔和腰形孔，所述锁头进出孔与所述腰形孔连通，所述腰形孔背离锁头进出孔一端设置有锁紧部；
10.所述锁头进出孔的径向尺寸大于锁头的径向尺寸，所述腰形孔高度大于所述连接轴的径向尺寸且小于锁头径向尺寸；
11.所述容纳腔位于所述腰形孔位置的内壁且靠近所述锁紧部一侧，从锁头进出孔至锁紧部方向距所述旋转锁座的旋转轴线距离逐渐变近。
12.更进一步地，所述容纳腔位于锁头进出孔至锁紧部之间的部分为与所述旋转锁座的旋转轴线同轴的弧形过渡段，位于锁紧部部分为拉近段，拉近段为弧面或者平面，且拉近段至所述旋转锁座的旋转轴线的距离小于弧形过渡段的半径。
13.更进一步地，所述弧形过渡段和锁紧部过渡处设置有曲率突变段。
14.更进一步地，所述旋转锁座外壁为圆柱体结构，且所述旋转锁座以圆柱体轴线为轴旋转。
15.更进一步地，所述锁头进出孔和所述锁紧部的角度为90
°‑
180
°
。
16.更进一步地，所述锁头为圆盘或者圆球，所述锁头进出孔为圆孔。
17.更进一步地，所述锁头靠近连接轴一侧与所述容纳腔位于锁紧部的内壁位置紧密贴合。
18.本发明还提供一种无人机连接结构，包括无人机机体ⅰ、无人机机体ⅱ以及快拆机构，所述快拆机构中旋转锁座旋转设置在无人机机体ⅱ上，所述快拆机构中锁扣设置在无人机机体ⅰ上。
19.更进一步地，所述无人机机体ⅱ上设置有相互垂直连通的旋转槽和插入槽，所述插入槽位于无人机机体ⅱ和无人机机体ⅰ的配合侧壁一侧，所述连接轴背离锁头一端与所述无人机机体ⅰ固定，所述连接轴与所述插入槽同轴。
20.更进一步地，所述无人机机体ⅰ和无人机机体ⅱ相对配合侧还设置有导向结构。
21.本发明的有益效果是，本发明所提供的快拆机构，不仅结构简单可靠，而且在实现锁紧的同时可以缩短两个待连接物体的距离，进而消除两个待连接物体的装配虚位，减小装配间隙，增加预紧力，同时锁紧后需要通过外力旋转旋转锁座至解锁位置才能解锁，再无外力操作旋转锁座的情况下，锁止的情况稳定可靠，可以提高两个待连接物体的连接稳定性。
附图说明
22.附图1为本发明中无人机连接结构的结构示意图；
23.附图2为图1状态下隐藏无人机机体ⅰ的结构示意图；
24.附图3为本发明中快拆机构的结构示意图；
25.附图4为本发明中旋转锁座的结构示意图；
26.附图5为本发明中旋转锁座的俯向剖视图；
27.附图6为本发明中快拆机构的锁止状态示意图；
28.附图7为本发明中锁头为球形时旋转锁座的结构示意图；
29.附图8为本发明中锁头为球形时快拆机构的结构示意图。
30.在图中，1-锁扣；11-锁头；12-连接轴；13-凸台；14-螺纹；15-垫片；2-无人机机体ⅰ；3-旋转锁座；31-容纳腔；32-锁头进出孔；33-腰形孔；34-锁紧部；35-弧形过渡段；36-拉近段；37-曲率突变段；38-橡胶圈；39-旋转把手；4-无人机机体ⅱ；41-旋转槽；42-插入槽；5-导向结构。
具体实施方式
31.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的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明，本发明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。
33.另外，在本发明中如涉及“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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本发明中，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，还可以是物理连接或无线通信连接；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发明中的具体含义。
35.另外，本发明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，也不在本发明要求的保护范围之内。
36.如附图1-8所示，本发明提供一种快拆机构，包括旋转锁座3和锁扣1，旋转锁座3和锁扣1分别安装在需要相互快拆连接的物体上，例如无人机机体ⅰ2和无人机机体ⅱ4，以完成两个待连接物体的快拆连接，而且通过旋转锁座3的自转完成两者的锁止和解锁，操作方便快捷；
37.所述锁扣1包括依次连接的锁头11和连接轴12，所述锁头11径向尺寸大于所述连接轴12的径向尺寸，其中连接轴12连接在待连接的物体上；
38.所述旋转锁座3内设置有用于容纳锁头11的容纳腔31，所述旋转锁座3外壁设置有连通至容纳腔31的锁头进出孔32和腰形孔33，所述锁头进出孔32与所述腰形孔33连通，优选腰形孔33一端与锁头进出孔32的侧边连接，所述腰形孔33背离锁头进出孔32一端设置有锁紧部34；
39.所述锁头进出孔32的径向尺寸大于锁头11的径向尺寸，以便于锁头11通过锁头进出孔32进入或者退出容纳腔31，所述腰形孔33高度大于所述连接轴12的径向尺寸且小于锁头11径向尺寸，以便于在锁头11位于容纳腔31内时，连接轴12可以沿腰形孔33滑动，而且不会从腰形孔33位置滑出，参考图4，其中腰形孔33的高度是指腰形孔33与旋转锁座3的旋转轴线方向的间距；
40.所述容纳腔31位于所述腰形孔33位置的内壁且靠近所述锁紧部34一侧，从锁头进出孔32至锁紧部34方向距所述旋转锁座3的旋转轴线距离逐渐变近，在锁头11插入容纳腔31后，旋转锁座3沿旋转轴线进行选择时，锁头11和连接轴12相对沿锁头进出孔32至锁紧部34移动，在此移动过程中，锁头11和连接轴12从相对远离旋转锁座3旋转轴线的位置逐渐靠近旋转锁座3旋转轴线，进而使锁头11和连接轴12在锁止过程至锁紧状态时向旋转锁座3移动，实现锁紧的同时缩短两个待连接物体的间隙，进而提高两个待连接物体的紧密性和稳定性。参考图6，锁扣1插入旋转锁座3时距离旋转轴线的间距为b0，锁扣1旋入腰形孔33时距离旋转轴线的间距为b1，锁扣1旋入锁紧部34时距离旋转轴线的间距为b2，且b2＜b1＜b0。
41.本发明所提供的快拆机构，不仅结构简单可靠，而且在实现锁紧的同时可以缩短两个待连接物体的距离，进而消除两个待连接物体的装配虚位，减小装配间隙，增加预紧力，同时锁紧后需要通过外力旋转旋转锁座3至解锁位置才能解锁，再无外力操作旋转锁座3的情况下，锁止的情况稳定可靠，可以提高两个待连接物体的连接稳定性。
42.在其中一个实施例中，所述容纳腔31位于锁头进出孔32至锁紧部34之间的部分为与所述旋转锁座3的旋转轴线同轴的弧形过渡段35，锁头11和连接轴12在除进行旋转移动时过渡平滑，位于锁紧部34部分为拉近段36，拉近段36为弧面或者平面，且拉近段36至所述旋转锁座3的旋转轴线的距离小于弧形过渡段35的半径，即拉近段36的内壁相对于弧形过渡段35的内壁更靠近旋转轴线，使锁头11和连接轴12在旋转移动至锁紧部34(即拉进段36)时，锁头11和连接轴12会朝向旋转锁座3移动，本实施例中，腰形孔33位置对应弧形过渡段35，可以提高锁扣1的移动顺滑性，在锁紧部34处设置拉近段36，以实现从锁头进出孔32至锁紧部34方向距所述旋转锁座3的旋转轴线距离逐渐变近。
43.在一个优选实施例中，锁头进出孔32至容纳腔31的过渡处距旋转轴线的距离大于弧形过渡段35距旋转轴线的距离，使得锁扣1在相对旋转至腰形孔33位置时就相对于最开始更靠近旋转轴线，使锁扣1在整个相对旋转过程中都具有一定的预紧力。
44.在其中一个实施例中，所述弧形过渡段35和锁紧部34过渡处设置有曲率突变段37，曲率突变段37衔接弧形过渡段35和锁紧部34，在旋转锁座3旋转过程中，旋转锁座3和锁扣1具有预紧力，因此，在锁头11经过曲率突变段37时需要较大力度才可旋入拉近段36，同理，锁头11退出也需要较大力度才能进入弧形过渡段35，保证快拆结构不会因为自旋解锁，提高自锁的稳定性。同时，锁头11在经过曲率突变段37时会有手感和声音反馈，使操作人员更容易了解上锁和解锁状态。
45.在其中一个实施例中，所述旋转锁座3外壁为圆柱体结构，便于其旋转安装到待连接物体上，且所述旋转锁座3以圆柱体轴线为轴旋转，本实施例中，腰形孔33的壁厚薄于锁紧部34的壁厚。
46.在其中一个实施例中，所述锁头进出孔32和所述锁紧部34的角度为90
°‑
180
°
，优选为180
°
，提高解锁和锁止的旋转长度，进而提高锁止稳定性。
47.在其中一个实施例中，所述锁头11为圆盘或者圆球，图1-图6实施例中，锁头11为圆盘，且圆盘的两端有倒角结构，图7-图8实施例中，锁头11为圆球，所述锁头进出孔32为圆孔。
48.在其中一个实施例中，所述锁头11靠近连接轴12一侧与所述容纳腔31位于锁紧部34的内壁位置紧密贴合，本实施例中，在锁扣1为锁紧状态时，锁头11和容纳腔31的接触面积大，大曲面接触挤压传递载荷形式可以大幅提高传递载荷值，同时，由于锁紧部34所在的壁厚较厚，可以提高旋转锁座3的连接强度，同样可以提高连接载荷。
49.本发明还提供一种无人机连接结构，包括无人机机体ⅰ2、无人机机体ⅱ4以及快拆机构，其中无人机机体ⅰ2和无人机机体ⅱ4可以为机身、机翼，也可以是机翼根部、机翼尖部，所述快拆机构中旋转锁座3旋转设置在无人机机体ⅱ4上，所述快拆机构中锁扣1设置在无人机机体ⅰ2上，完成两者的可拆卸快拆连接，方便无人机的各个模块的拆卸和组装，便于无人机的存储和运输，且快拆机构组装和拆卸方便快捷，可以提高装配效率，连接稳定可靠，保证无人机的使用稳定性。
50.在其中一个实施例中，所述无人机机体ⅱ4上设置有相互垂直连通的旋转槽41和插入槽42，旋转槽41用于安装旋转锁座3，插入槽42用于与旋转锁座3上的锁头进出孔32、腰形孔33和锁紧部34对应，所述插入槽42位于无人机机体ⅱ4和无人机机体ⅰ2的配合侧壁一侧，所述连接轴12背离锁头11一端与所述无人机机体ⅰ2固定，所述连接轴12与所述插入槽
42同轴，本实施例中，在锁扣1和旋转锁座3连接之后，两者的连接处位于无人机机体ⅱ4和无人机机体ⅰ2的连接面，可以对连接结构进行隐藏和物理防护，同时可避免影响无人机的气动外形。
51.在其中一个实施例中，所述无人机机体ⅰ2和无人机机体ⅱ4相对配合侧还设置有导向结构5，导向结构5可以是导杆或者无人机机翼上的骨架。
52.另外，在一个优选实施例中，旋转锁座3与旋转槽41之间设置有橡胶圈38，可以提高两者的连接稳定性，而连接轴12另一端设置有螺纹14，通过螺纹14与无人机机体ⅰ2可拆卸连接，在螺纹14端设置有凸台13，可以用于对螺纹连接进行定位，另外，在凸台13上可以设置垫片15，提高无人机机体ⅰ2和连接轴12的连接稳定性，另外，在旋转锁座3伸出旋转槽41部位，还可以设置旋转把手39，简化旋转锁座3的旋转难度。
53.本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

技术特征：
1.一种快拆机构，其特征是，包括旋转锁座(3)和锁扣(1)；所述锁扣(1)包括依次连接的锁头(11)和连接轴(12)，所述锁头(11)径向尺寸大于所述连接轴(12)的径向尺寸；所述旋转锁座(3)内设置有用于容纳锁头(11)的容纳腔(31)，所述旋转锁座(3)外壁设置有连通至容纳腔(31)的锁头进出孔(32)和腰形孔(33)，所述锁头进出孔(32)与所述腰形孔(33)连通，所述腰形孔(33)背离锁头进出孔(32)一端设置有锁紧部(34)；所述锁头进出孔(32)的径向尺寸大于锁头(11)的径向尺寸，所述腰形孔(33)高度大于所述连接轴(12)的径向尺寸且小于锁头(11)径向尺寸；所述容纳腔(31)位于所述腰形孔(33)位置的内壁且靠近所述锁紧部(34)一侧，从锁头进出孔(32)至锁紧部(34)方向距所述旋转锁座(3)的旋转轴线距离逐渐变近。2.如权利要求1所述的快拆机构，其特征是，所述容纳腔(31)位于锁头进出孔(32)至锁紧部(34)之间的部分为与所述旋转锁座(3)的旋转轴线同轴的弧形过渡段(35)，位于锁紧部(34)部分为拉近段(36)，拉近段(36)为弧面或者平面，且拉近段(36)至所述旋转锁座(3)的旋转轴线的距离小于弧形过渡段(35)的半径。3.如权利要求2所述的快拆机构，其特征是，所述弧形过渡段(35)和锁紧部(34)过渡处设置有曲率突变段(37)。4.如权利要求1-3任一项所述的快拆机构，其特征是，所述旋转锁座(3)外壁为圆柱体结构，且所述旋转锁座(3)以圆柱体轴线为轴旋转。5.如权利要求4所述的快拆机构，其特征是，所述锁头进出孔(32)和所述锁紧部(34)的角度为90
°‑
180
°
。6.如权利要求1-3任一项所述的快拆机构，其特征是，所述锁头(11)为圆盘或者圆球，所述锁头进出孔(32)为圆孔。7.如权利要求6所述的快拆机构，其特征是，所述锁头(11)靠近连接轴(12)一侧与所述容纳腔(31)位于锁紧部(34)的内壁位置紧密贴合。8.一种无人机连接结构，其特征是，包括无人机机体ⅰ(2)、无人机机体ⅱ(4)以及如权利要1-7任一项所述的快拆机构，所述快拆机构中旋转锁座(3)旋转设置在无人机机体ⅱ(4)上，所述快拆机构中锁扣(1)设置在无人机机体ⅰ(2)上。9.如权利要求8所述的快拆机构，其特征是，所述无人机机体ⅱ(4)上设置有相互垂直连通的旋转槽(41)和插入槽(42)，所述插入槽(42)位于无人机机体ⅱ(4)和无人机机体ⅰ(2)的配合侧壁一侧，所述连接轴(12)背离锁头(11)一端与所述无人机机体ⅰ(2)固定，所述连接轴(12)与所述插入槽(42)同轴。10.如权利要求8所述的快拆机构，其特征是，所述无人机机体ⅰ(2)和无人机机体ⅱ(4)相对配合侧还设置有导向结构(5)。

技术总结
本发明属于连接结构领域，具体是涉及到一种快拆机构及无人机连接结构，其中快拆机构包括旋转锁座和锁扣；锁扣包括依次连接的锁头和连接轴；旋转锁座内设置有用于容纳锁头的容纳腔，旋转锁座外壁设置有连通至容纳腔的锁头进出孔和腰形孔，锁头进出孔与腰形孔连通，腰形孔背离锁头进出孔一端设置有锁紧部；容纳腔位于腰形孔位置的内壁且靠近锁紧部一侧，从锁头进出孔至锁紧部方向距旋转锁座的旋转轴线距离逐渐变近，本发明所提供的快拆机构，不仅结构简单可靠，而且在实现锁紧的同时可以缩短两个待连接物体的距离，进而消除两个待连接物体的装配虚位，减小装配间隙，增加预紧力。增加预紧力。增加预紧力。


技术研发人员：彭波 田尊华 王建军 梁先芽
受保护的技术使用者：湖南航天宏图无人机系统有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/19