一种可横向折叠的无人机机臂的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种可横向折叠的无人机机臂。

背景技术：

近几年，无人机技术飞速发展，广泛运用于应急救援、公安执法、环境侦查、边防巡逻、电力巡线、管道巡查等行业。随着无人机的广泛应用，各个使用场合对无人机的轻便灵巧、拆装携带方便提出了更高的要求。由于多旋翼无人机机臂长、桨叶大导致其整体体积大、所需占用空间大，这给运输、安装和使用带来了极大的不便。因此需要重新设计可折叠的无人机机臂结构，从而能大大减小无人机的体积，并提高无人机的便携性和实用方便性。

目前行业内多采用的是可拆卸机臂或者向下折叠机臂。其中可拆卸机臂安装对接过程比较麻烦，且接插件容易损坏，不便于快速安装和稳定使用；而向下折叠机臂方式只解决了水平方向机臂收窄，竖直方向的厚度依然很大，无人机体积大的问题仍旧没有彻底解决，其便携性依然有比较大的局限性。

现有技术cn208576717u针对上述问题公开了一种多旋翼无人机机臂折叠结构，包括第一折叠件和第二折叠件，所述第一折叠件和第二折叠件各连接一段机臂，所述第一折叠件与所述第二折叠件通过第一销轴铰接，两段机臂围绕第一销轴折叠；所述第一折叠件和第二折叠件连接的一侧还设有固定装置，所述固定装置包括设置在第一折叠件上的第二销轴和设置在第二折叠件的第一凸台，所述第一凸台上设有与所述第二销轴配合的轴槽，所述第二销轴设有拖动装置，通过拖动装置使第二销轴平移。此现有技术中，通过设计一种用于机臂的折叠结构，以实现机臂的横向折叠。但是此技术方案中，第一折叠件和第二折叠件互相铰接，而为了保证飞行时两个折叠件的位置的稳定性，又设计了固定其之间相对位置的定位组件，定位组件包括凸台、第二销、配合槽等非常多的部件，其结构复杂，增加了无人机的制造成本，不利于无人机后期的维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种可横向折叠的无人机机臂，解决了现有的无人机机臂折叠结构复杂、部件繁多、制造成本高、维护不方便等多个技术问题。本实用新型所设计的一种可横向折叠的无人机机臂，取消了现有技术中用于保证飞行时两个折叠件的位置的稳定性的复杂的结构，而改为内螺纹环以及对应的螺纹连接，极大地简化了连接机构的结构，降低了本实用新型的生产成本、提高了后期的维护的便利性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可横向折叠的无人机机臂，包括依次连接的机臂ⅰ、连接机构和机臂ⅱ，所述连接机构包括与机臂ⅰ连接的连接件ⅰ、与机臂ⅱ连接的连接件ⅱ和用于固定连接件ⅰ和连接件ⅱ之间相对位置的定位组件，连接件ⅰ的一侧面的一侧与连接件ⅱ的一侧面的一侧铰接，所述定位组件包括内螺纹环，所述连接件ⅰ和连接件ⅱ均位于内螺纹环的中心孔中，铰接部位均位于内螺纹环的中心孔中；连接件ⅰ为圆形板，内螺纹环与连接件ⅰ的侧壁螺纹连接，内螺纹环的内壁与连接件ⅱ的侧壁接触，以防止连接件ⅱ绕铰接的轴线转动。

使用时机臂ⅰ与无人机机体连接，机臂ⅱ用于固定螺旋桨；或者机臂ⅱ与无人机机体连接，机臂ⅰ用于固定螺旋桨。

当需要横向折叠时，松懈内螺纹环，以使连接件ⅰ、连接件ⅱ均不位于内螺纹环中，以消除内螺纹环对连接件ⅰ和连接件ⅱ之间的相对位置的限制；接着绕着铰接部位的轴线转动连接件ⅰ或连接件ⅱ(当连接件ⅰ为靠近无人机机体时，则转动连接件ⅱ；反之则转动连接件ⅰ)，以实现机臂的横向折叠。

当需要将横向折叠的机臂展开时，先绕着铰接部位的轴线反向转动连接件ⅰ或连接件ⅱ(当连接件ⅰ为靠近无人机机体时，则转动连接件ⅱ；反之则转动连接件ⅰ)。然后滑动内螺纹环，以使其螺纹孔与连接件ⅰ的侧壁上的螺纹接触，接着转动内螺纹环，以使内螺纹环与连接件ⅰ的侧壁螺纹连接，且连接件ⅱ位于内螺纹环的中心孔中，以将内螺纹环对连接件ⅰ和连接件ⅱ之间的相对位置固定，防止连接件ⅰ相对于连接件ⅱ转动。

机臂展开时，由于内螺纹环的设置，连接件ⅰ和连接件ⅱ均无法绕着铰接的轴线转动，以使连接件ⅰ和连接件ⅱ彼此之间的相对位置稳定；横向折叠时，仅通过旋转内螺纹环即可快速消除连接件ⅰ和连接件ⅱ之间定位组件对其的限位，便于快速折叠机臂。

综上，本实用新型取消了现有技术中用于保证飞行时两个折叠件的位置的稳定性的复杂的结构，而改为内螺纹环以及对应的螺纹连接，极大地简化了连接机构的结构，降低了本实用新型的生产成本、提高了后期的维护的便利性。

由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种可横向折叠的无人机机臂，机臂展开时，由于内螺纹环的设置，连接件ⅰ和连接件ⅱ均无法绕着铰接的轴线转动，以使连接件ⅰ和连接件ⅱ彼此之间的相对位置稳定；横向折叠时，仅通过旋转内螺纹环即可快速消除连接件ⅰ和连接件ⅱ之间定位组件对其的限位，便于快速折叠机臂；

2.本实用新型一种可横向折叠的无人机机臂，取消了现有技术中用于保证飞行时两个折叠件的位置的稳定性的复杂的结构，而改为内螺纹环以及对应的螺纹连接，极大地简化了连接机构的结构，降低了本实用新型的生产成本、提高了后期的维护的便利性；

3.本实用新型一种可横向折叠的无人机机臂，设置接触环后，接触环对连接件ⅰ、连接件ⅱ之间位于铰接部位的一侧进行支撑，以减小连接件ⅰ、连接件ⅱ与内螺纹环之间的接触部位上远离铰接的一侧的应力，改善本实用新型的工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是移动内螺纹环后的结构示意图；

图3是本实用新型横向折叠后的结构示意图；

图4是连接机构的结构示意图；

图5是连接机构的爆炸图；

图6是去除图4中的内螺纹环后的结构示意图；

图7是图6的侧视图；

图8是连接件和连接件ⅱ互相远离的结构示意图；

图9是图8的侧视图；

图10是图8另一个视角的结构示意图；

图11是连接件和连接件ⅱ绕着铰接部位转动后的结构示意图。

附图中标号说明：

1-连接件ⅰ，2-连接件ⅱ，3-销轴，4-内螺纹环，5-支耳ⅰ，6-支耳ⅱ，7-定位槽，8-定位轴，9-接触环ⅰ，10-接触环ⅱ，11-条形孔，12-卡接筒，13-卡接条，14-轻量孔，15-穿线孔，16-机臂ⅰ，17-机臂ⅱ。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、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，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图11对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1-图11所示，本实用新型一种可横向折叠的无人机机臂，包括依次连接的机臂ⅰ16、连接机构和机臂ⅱ17，所述连接机构包括与机臂ⅰ16连接的连接件ⅰ1、与机臂ⅱ17连接的连接件ⅱ2和用于固定连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间相对位置的定位组件，连接件ⅰ1的一侧面的一侧与连接件ⅱ2的一侧面的一侧铰接，所述定位组件包括内螺纹环4，所述连接件ⅰ1和连接件ⅱ2均位于内螺纹环4的中心孔中，铰接部位均位于内螺纹环4的中心孔中；连接件ⅰ1为圆形板，内螺纹环4与连接件ⅰ1的侧壁螺纹连接，内螺纹环4的内壁与连接件ⅱ2的侧壁接触，以防止连接件ⅱ2绕铰接的轴线转动。

使用时机臂ⅰ与无人机机体连接，机臂ⅱ用于固定螺旋桨；或者机臂ⅱ与无人机机体连接，机臂ⅰ用于固定螺旋桨。

当需要横向折叠时，松懈内螺纹环4，以使连接件ⅰ1、连接件ⅱ2均不位于内螺纹环中，以消除内螺纹环4对连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的相对位置的限制；接着绕着铰接部位的轴线转动连接件ⅰ1或连接件ⅱ2(当连接件ⅰ1为靠近无人机机体时，则转动连接件ⅱ2；反之则转动连接件ⅰ1)，以实现机臂的横向折叠，如图3所示。

当需要将横向折叠的机臂展开时，先绕着铰接部位的轴线反向转动连接件ⅰ1或连接件ⅱ2(当连接件ⅰ1为靠近无人机机体时，则转动连接件ⅱ2；反之则转动连接件ⅰ1)。然后滑动内螺纹环4，以使其螺纹孔与连接件ⅰ1的侧壁上的螺纹接触，接着转动内螺纹环4，以使内螺纹环4与连接件ⅰ1的侧壁螺纹连接，且连接件ⅱ2位于内螺纹环4的中心孔中，以将内螺纹环4对连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的相对位置固定，防止连接件ⅰ1相对于连接件ⅱ2转动，如图1所示。

机臂展开时，由于内螺纹环4的设置，连接件ⅰ1和连接件ⅱ2均无法绕着铰接的轴线转动，以使连接件ⅰ1和连接件ⅱ2彼此之间的相对位置稳定；横向折叠时，仅通过旋转内螺纹环4即可快速消除连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间定位组件对其的限位，便于快速折叠机臂。

综上，本实用新型取消了现有技术中用于保证飞行时两个折叠件的位置的稳定性的复杂的结构，而改为内螺纹环以及对应的螺纹连接，极大地简化了连接机构的结构，降低了本实用新型的生产成本、提高了后期的维护的便利性。

实施例2

本实施例是对所述连接件ⅰ1与连接件ⅱ2之间的铰接做出具体实施说明。

如图5-图11所示，本实用新型中，所述连接件ⅰ1与连接件ⅱ2之间的铰接通过下述具体方案实施：所述连接件ⅰ1通过铰接组件与连接件ⅱ2铰接，所述铰接组件包括支耳ⅰ5、支耳ⅱ6和销轴3，所述支耳ⅰ5与连接件ⅰ1一侧面的一侧连接，所述支耳ⅱ6与连接件ⅱ2一侧面的一侧连接，支耳ⅰ5和支耳ⅱ6均与销轴3转动连接。

实施例3

本实施例是对所述连接件ⅰ1与连接件ⅱ2之间的相对部位上的接触结构做出具体实施说明。

如图5-图11所示，本实用新型中，在所述连接件ⅰ1上设置有支耳ⅰ5的侧面的另一侧设置有接触环ⅰ9，所述接触环ⅰ9的一端与连接件ⅰ1连接；

在连接件ⅱ2上设置有支耳ⅱ6的侧面的另一侧设置有接触环ⅱ10，所述接触环ⅱ10的一端与连接件ⅱ2连接；

所述接触环ⅰ9的另一端与接触环ⅱ10的另一端接触，且在内螺纹环4端面的投影中，接触环ⅰ9以及接触环ⅱ10的投影均不与销轴3轴线的投影相交。

虽然仅通过内螺纹环4能对连接件ⅰ1、连接件ⅱ2进行限位，防止其绕着铰接的轴线转动；但是这种情况下，连接件ⅰ1、连接件ⅱ2与内螺纹环之间的接触部位在整个周向都会承受较大的应力；而设置接触环后，接触环对连接件ⅰ1、连接件ⅱ2之间位于铰接部位的一侧进行支撑，以减小连接件ⅰ1、连接件ⅱ2与内螺纹环之间的接触部位上远离铰接的一侧的应力，改善本实用新型的工作环境。

进一步地，在接触环ⅰ9和接触环ⅱ10之间互相接触的端面上分别设置有定位槽7和定位轴8，所述定位轴8与定位槽7配合，且定位轴8的形状尺寸与定位槽7的形状尺寸一致；

所述支耳ⅱ6上供销轴3穿过的通孔为条形孔11，所述条形孔11的长径平行于内螺纹环4的轴线，且销轴3沿条形孔11的长径能移动的最大距离l大于定位轴8插入定位槽7的深度尺寸h；

所述内螺纹环4的中心孔为二级阶梯孔，其大径孔为与连接件ⅰ1的侧壁螺纹连接的螺纹孔，其小径孔与连接件ⅱ2过盈配合。

当定位槽7为凹槽时，定位槽7在所有槽壁上均对定位轴实施定位，横向折叠机臂中：松懈内螺纹环4，以使连接件ⅰ1、连接件ⅱ2均不位于内螺纹环中，以消除内螺纹环4对连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的相对位置的限制；然后沿着条形孔11的长径移动连接件ⅰ1，以使连接件ⅰ1和连接件ⅱ2互相远离，直至定位轴8从定位槽7中退出，以消除定位轴8对连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间转动的限定；接着绕着铰接部位的轴线转动连接件ⅰ1或连接件ⅱ2，以实现机臂的横向折叠。

当定位槽7为凹槽时，机臂展开中，先绕着铰接部位的轴线反向转动连接件ⅰ1或连接件ⅱ2。当定位轴8和定位槽7彼此相对时，沿着条形孔11的长径移动连接件ⅰ1，以使连接件ⅰ1和连接件ⅱ2互相靠近，直至定位轴8插入定位槽7；然后滑动内螺纹环4，以使其螺纹孔与连接件ⅰ1的侧壁上的螺纹接触，接着转动内螺纹环4，以使内螺纹环4与连接件ⅰ1的侧壁螺纹连接，且连接件ⅱ2位于内螺纹环4的中心孔中，以将内螺纹环4对连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的相对位置固定，防止连接件ⅰ1相对于连接件ⅱ2转动。

当定位槽7为通槽时，其轴线垂直于销轴3的轴线，此时无需设置支耳ⅱ6上供销轴3穿过的通孔为条形孔11，采用常规的圆孔即可。由于定位槽7为通槽且轴线垂直于销轴3，这样在绕着销轴3的轴线转动连接件ⅰ1和连接件ⅱ2时，定位轴8也绕着销轴3的轴线转动，但其运动轨迹在定位槽7中的投影为一条直线，并平行于定位槽7的轴线，此时定位槽7仅在两侧槽壁上对定位轴8实施定位。

实施例4

本实施例是对接触环的结构做出具体实施说明。

如图5-图11所示，本实用新型中，所述接触环ⅰ9为半圆环，其弧形段的圆心与和连接件ⅰ1的圆心重合，且接触环ⅱ10的横截面的形状尺寸与接触环ⅰ9的横截面的形状尺寸一致。

还可以将一个接触环的内环尺寸与另一个的外环尺寸一致，这样可以将前一个接触环插入后一个接触环的中心孔中。

实施例5

本实施例是对支耳的设置做出具体实施说明。

如图5-图11所示，本实用新型中，所述支耳ⅰ5有两个，所述支耳ⅱ6插入两个支耳ⅰ5之间，在所述销轴3的侧壁上设置有螺纹，销轴3上远离螺纹的一端设置有挡块，销轴3的杆部末端活动贯穿一个支耳ⅰ5以及支耳ⅱ6后与另一个支耳ⅰ5螺纹连接。

此方案中，实际生产时，可直接将设置有螺纹、挡块的销轴3设定为螺栓、螺钉这类连接部件。

实施例6

本实施例是关于连接件ⅰ1和连接件ⅱ2与机臂的连接部位做出具体实施说明。

如图5-图11所示，本实用新型中，在所述连接件ⅰ1和连接件ⅱ2彼此相背的侧面上均连接有卡接筒12，在所述卡接筒12的外壁上均设置有多个卡接条13，所述卡接条13的轴线均平行于对应的卡接筒12的轴线，且卡接条13的侧壁上远离卡接筒12轴线的一侧外凸成圆柱弧形面；

与连接件ⅰ1连接的卡接筒12插入机臂ⅰ16中，并与之过盈配合；与连接件ⅱ(2)连接的卡接筒12插入机臂ⅱ17中，并与之过盈配合。

优选地，连接件ⅰ1和连接件ⅱ2与对应的机臂卡接。连接件ⅰ1和连接件ⅱ2分别通过与自身连接的卡接筒12插入对应的机臂的中心孔中，从而与机臂连接，卡接筒12通过卡接条13与对应的机臂的中心孔过盈配合。

进一步地，在所述卡接筒12的外壁上均设置有多个轻量孔14，所述轻量孔14和卡接条13沿着卡接筒12的周线依次交错设置。

轻量孔14用于减轻本实用新型的重量，利于无人机保持优良的续航性能和稳定的操控性。

进一步地，在所述连接件ⅰ1和连接件ⅱ2上均设置有穿线孔15。用于控制位于机臂一端的螺旋桨的数据线、电线等导线装置位于机臂中，并从穿线孔15中穿过。

实施例7

本实施是对本实用新型做出进一步地实施说明。

在连接件ⅰ1和连接件ⅱ2的侧壁上靠近支耳的一侧均铣出平面，这样连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的转动角度更大，在不考虑机臂上其他结构的限定，其之间的转动可直到连接件ⅰ1和连接件ⅱ2上被铣出的平面互相接触位置。

实施例8

为了减小飞行时，连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的间距，缩短整体长度；同时有需要保证连接件ⅰ1和连接件ⅱ2之间的定位轴和定位槽具有足够的配合深度，即条形孔中，其长径的长度需要足够长，因此优选地在连接件ⅰ1且位于两个支耳5ⅰ之间设置有缺口，飞行时，支耳6ⅱ插入缺口中。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。