无人机机臂折叠装置及无人机的制作方法

本实用新型属于飞行器技术领域，特别是涉及一种无人机机臂折叠装置及无人机。

背景技术：

现有的无人机的机臂锁紧通常是由可伸缩的锁紧机构实现，机臂展开是通过转动机臂按一定的方向运动，到达固定位置时锁紧机构伸出超过机臂端面，使机臂与锁紧机构上下端面相配合锁紧机臂，回收机臂时再通过按动外露的按钮使锁紧机构后退来实现解锁，使机臂顺利完成回收动作。

但是，现有无人机的机臂锁紧机构复杂，零件多，制造成本高，占用空间较大。另外，用户展开和收回机臂时所需要的操作较多，导致机臂展开和收回不方便和不快捷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有无人机的机臂锁紧机构复杂，导致机臂展开和收回不方便和不快捷的问题，提供一种无人机机臂折叠装置。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种无人机机臂折叠装置，包括基座、机臂组件及转轴，所述机臂组件的一端连接在所述转轴上，且所述机臂组件与所述转轴一体转动，所述转轴转动连接在所述基座上，所述转轴的一端设置有凸轮，所述基座上设置有位于所述凸轮的转动路径上的弹性限位件，所述机臂组件通过所述转轴可相对所述基座在折叠位置与展开位置之间来回转动；

在所述折叠位置，所述凸轮被所述弹性限位件锁止在第一锁止位置；在所述展开位置，所述凸轮被所述弹性限位件锁止在第二锁止位置；

所述机臂组件由所述折叠位置转动至所述展开位置时，所述凸轮排挤所述弹性限位件以由所述第一锁止位置到达所述第二锁止位置；所述机臂组件由所述展开位置转动至所述折叠位置时，所述凸轮排挤所述弹性限位件以由所述第二锁止位置到达所述第一锁止位置。

可选地，所述凸轮沿圆周方向设置有多个凸台，相邻的两个所述凸台之间形成凹槽。

可选地，多个所述凸台沿圆周方向等间隔排布。

可选地，所述凸台的顶面为弧形表面，所述凹槽的底面为弧形表面，且所述凸台的顶面与所述凹槽的底面圆滑过渡。

可选地，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板及第二弹性凸板；多个所述凸台至少包括第一凸台、第二凸台及第三凸台；

在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板夹持于所述第一凸台的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板分别卡入所述第一凸台两侧的两个所述凹槽中；

在所述第二锁止位置，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板夹持于所述第二凸台的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板分别卡入所述第二凸台两侧的两个所述凹槽中。

可选地，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板及第二弹性凸板；多个所述凸台包括沿圆周方向等间隔依次排布的第一凸台、第二凸台、第三凸台及第四凸台；

在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板夹持于所述第一凸台的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板分别卡入所述第一凸台两侧的两个所述凹槽中；

在所述第二锁止位置，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板夹持于所述第二凸台的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板及第二弹性凸板分别卡入所述第二凸台两侧的两个所述凹槽中。

可选地，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板，所述凸轮沿圆周方向设置有第一凹槽及第二凹槽，所述第一凹槽及第二凹槽之间形成凸台；

在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述第一凹槽中；

在所述第二锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述第二凹槽中。

可选地，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板及第二弹性凸板，所述凸轮沿圆周方向设置有一凹槽；

在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述凹槽中；

在所述第二锁止位置，所述第二弹性凸板卡入所述凹槽中。

可选地，所述弹性限位件设置有第一凹槽及第二凹槽，所述凸轮沿圆周方向设置有一凸台；

在所述第一锁止位置，所述凸台卡入所述第一凹槽中；

在所述第二锁止位置，所述凸台卡入所述第二凹槽中。

可选地，所述基座的一侧设置有收容空间，在所述折叠位置，所述机臂组件收容于所述收容空间中。

可选地，所述转轴的另一端设置有转接段，所述转轴上位于所述凸轮与所述转接段之间的位置形成限位段，所述凸轮、限位段及转接段的外径依次减小，所述基座上位于所述收容空间上方的位置形成悬臂板，所述悬臂板上设置有转轴上通孔，所述弹性限位件设置在所述转轴上通孔的圆周外侧，所述基座上位于所述悬臂板下方的位置设置有转接台，所述转接台上设置有转轴下通孔，所述转接台与所述悬臂板之间形成安装缺口，所述机臂组件的一端伸入所述安装缺口内，所述机臂组件的一端设置有限位通孔；

所述转轴由上往下依次穿过所述转轴上通孔、限位通孔及转轴下通孔，所述限位段可在所述转轴上通孔内转动，所述转接段可在所述转轴下通孔内转动；

所述限位段具有第一限位平面，所述限位通孔的内壁上形成第二限位平面，所述第一限位平面与第二限位平面贴合，以限制所述转轴与所述机臂组件的相对转动。

可选地，所述转轴上通孔的内径小于所述凸轮的外径，所述转轴下通孔内设置有台阶面，所述转接段包括沿圆周方向均匀排布的多个弹性卡扣，所述弹性卡扣包括弧形板及由所述弧形板的下端向外侧延伸的卡爪，所述弧形板的外表面与所述转轴下通孔的壁面相适配，所述卡爪卡接于所述台阶面上，且所述凸轮抵接于所述转轴上通孔的上方边缘位置，以此限制所述转轴的轴向位移。

可选地，所述机臂组件包括机臂、电机及桨叶；所述机臂的一端通过所述转轴转动连接在所述基座上，所述电机设置在所述机臂的另一端，所述桨叶连接在所述电机的输出轴上；

所述机臂包括机臂体及固定连接在所述机臂体上的机臂盖，所述机臂体及机臂盖之间具有空腔。

根据本实用新型实施例的无人机机臂折叠装置，机臂组件的一端连接在转轴上，且机臂组件与转轴一体转动，机臂组件通过转轴可相对基座在折叠位置与展开位置之间来回转动，并且，在折叠位置，转轴一端的凸轮被弹性限位件锁止在第一锁止位置，而在展开位置，转轴一端的凸轮被弹性限位件锁止在第二锁止位置。即，通过弹性限位件在第一锁止位置锁止凸轮，实现机臂组件在折叠位置的锁止；通过弹性限位件在第二锁止位置锁止凸轮，实现机臂组件在展开位置的锁止。该无人机机臂折叠装置结构简单，用于锁止的零件少，能够节省无人机所占空间，节省成本。另外，通过凸轮排挤弹性限位件以由第一锁止位置到达第二锁止位置，就能实现机臂组件由折叠位置转动至展开位置。展开和回收(折叠)的操作简单及步骤少，使得机臂组件的展开和收回方便快捷。

另一方面，本实用新型实施例提供一种无人机，其包括无人机主体及一个或多个上述的无人机机臂折叠装置，所述基座一体形成或固定连接在所述无人机主体上。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置的俯视图(折叠位置)；

图2是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置的侧视图(折叠位置)；

图3是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置的分解图；

图4是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置其基座的立体图；

图5是图4的另一视角图；

图6是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置其转轴的立体图；

图7是图6的另一视角图；

图8是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置其机臂组件的俯视图；

图9是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置的俯视图(展开位置)；

图10是沿图9中A–A方向的剖视图；

图11是本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置的侧视图(展开位置)。

说明书中的附图标记如下：

1、基座；11、第一弹性凸板；12、第二弹性凸板；13、收容空间；14、悬臂板；15、转轴上通孔；16、转接台；17、转轴下通孔；171、台阶面；18、安装缺口；

2、机臂组件；21、限位通孔；211、第二限位平面；22、机臂；221、机臂体；222、机臂盖；23、电机；24、桨叶；

3、转轴；31、凸轮；311、凸台；3111、第一凸台；3112、第二凸台；3113、第三凸台；3114、第四凸台；312、凹槽；32、转接段；321、弹性卡扣；3211、弧形板；3212、卡爪；33、限位段；331、第一限位平面。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、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的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中的上、下是指无人机正常放置于水平面时的方位。

如图1至图11所示，本实用新型一实施例提供的无人机机臂折叠装置，包括基座1、机臂组件2及转轴3，所述机臂组件2的一端连接在所述转轴3上，且所述机臂组件2与所述转轴3一体转动，所述转轴3转动连接在所述基座1上，所述转轴3的一端设置有凸轮31，所述基座1上设置有位于所述凸轮31的转动路径上的弹性限位件，所述机臂组件2通过所述转轴3可相对所述基座1在图1所示的折叠位置与图10所示的展开位置之间来回转动。

在所述折叠位置，所述凸轮31被所述弹性限位件锁止在第一锁止位置；在所述展开位置，所述凸轮31被所述弹性限位件锁止在第二锁止位置。

所述机臂组件2由所述折叠位置转动至所述展开位置时，所述凸轮31排挤所述弹性限位件以由所述第一锁止位置到达所述第二锁止位置；所述机臂组件2由所述展开位置转动至所述折叠位置时，所述凸轮31排挤所述弹性限位件以由所述第二锁止位置到达所述第一锁止位置。

本实施例中，如图6及图7所示，所述凸轮31沿圆周方向设置有多个凸台311，相邻的两个所述凸台311之间形成凹槽312。优选地，多个所述凸台311沿圆周方向等间隔排布。所述凸台311的顶面为弧形表面，所述凹槽312的底面为弧形表面，且所述凸台311的顶面与所述凹槽312的底面圆滑过渡。

在一实施例中，如图1、图4至图7所示，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮31的方向凸出的第一弹性凸板11及第二弹性凸板12；多个所述凸台311包括沿圆周方向等间隔依次排布的第一凸台3111、第二凸台3112、第三凸台3113及第四凸台3114。

如图1所示，在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12夹持于所述第一凸台3111的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12分别卡入所述第一凸台3111两侧的两个所述凹槽312中。

如图9所示，在所述第二锁止位置，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12夹持于所述第二凸台3112的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12分别卡入所述第二凸台3112两侧的两个所述凹槽312中。

在一优选实施例中，如图1及图9所示，第一凸台3111、第二凸台3112、第三凸台3113及第四凸台3114在圆周方向上等间隔排布，使得第一凸台3111与第二凸台3112相差90度。因而，凸轮31由第一锁止位置转动至第二锁止位置转动的角度为90度。这样，机臂组件2由折叠位置转动至展开位置的转动角度也为90度。

在一实施例中，如图2及图4所示，所述基座1的一侧设置有收容空间13，在所述折叠位置，所述机臂组件2收容于所述收容空间13中。

在一实施例中，如图3至图10所示，所述转轴3的另一端设置有转接段32，所述转轴3上位于所述凸轮31与所述转接段32之间的位置形成限位段33，所述凸轮31、限位段33及转接段32的外径依次减小，所述基座1上位于所述收容空间13上方的位置形成悬臂板14，所述悬臂板14上设置有转轴上通孔15，构成所述弹性限位件的第一弹性凸板11及第二弹性凸板12设置在所述转轴上通孔15的圆周外侧，所述基座1上位于所述悬臂板14下方的位置设置有转接台16，所述转接台16上设置有转轴下通孔17，所述转接台16与所述悬臂板14之间形成安装缺口18，所述机臂组件2的一端伸入所述安装缺口18内，所述机臂组件2的一端设置有限位通孔21。所述转轴3由上往下依次穿过所述转轴上通孔15、限位通孔21及转轴下通孔17，所述限位段33可在所述转轴上通孔15内转动，所述转接段32可在所述转轴下通孔17内转动。所述限位段33具有第一限位平面331，所述限位通孔21的内壁上形成第二限位平面211，所述第一限位平面331与第二限位平面211贴合，以限制所述转轴3与所述机臂组件2的相对转动，使得机臂组件2与转轴3一体地转动。

在一实施例中，如图6及图10所示，所述转轴上通孔15的内径小于所述凸轮31的外径，所述转轴下通孔17内设置有台阶面171。所述转接段32包括沿圆周方向均匀排布的多个弹性卡扣321，所述弹性卡扣321包括弧形板3211及由所述弧形板3211的下端向外侧延伸的卡爪3212，所述弧形板3211的外表面与所述转轴下通孔17的壁面相适配，所述卡爪3212卡接于所述台阶面171上，且所述凸轮31抵接于所述转轴上通孔15的上方边缘位置，以此限制所述转轴3的轴向位移。

在一实施例中，如图3、图8及图10所示，所述机臂组件2包括机臂22、电机23及桨叶24。所述机臂22的一端通过所述转轴3转动连接在所述基座1上，所述电机23设置在所述机臂22的另一端，所述桨叶24连接在所述电机23的输出轴上。

在一优选实施例中，所述机臂22包括机臂体221及通过螺钉连接等方式固定连接在所述机臂体221上的机臂盖222，所述机臂体221及机臂盖222之间具有空腔(参见图10)。该空腔内可以布置其它部件，例如电缆及信号灯等部件。

上述实施例的无人机机臂折叠装置工作原理如下：

在图1及图2所示的折叠位置，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12夹持于所述第一凸台3111的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12分别卡入所述第一凸台3111两侧的两个所述凹槽312中，进而，所述凸轮31被构成所述弹性限位件的第一弹性凸板11及第二弹性凸板12锁止在第一锁止位置。当向外转动所述机臂组件2时，机臂组件2带动凸轮31一体地转动，第一凸台3111排挤第一弹性凸板11，第二凸台3112排挤第二弹性凸板12。由此，第一凸台3111逐渐地摆脱第一弹性凸板11与第二弹性凸板12的夹持。

当机臂组件2转动到如图10及图11所示的展开位置时，第一凸台3111完全摆脱第一弹性凸板11与第二弹性凸板12的夹持，第一弹性凸板11及第二弹性凸板12夹持于第二凸台3112的圆周方向的两侧，所述第一弹性凸板11及第二弹性凸板12分别卡入所述第二凸台3112两侧的两个所述凹槽312中。

在图10及图11所示的展开位置时，当需要回收机臂组件2时，只需要沿展开方向的反方向转动机臂组件2即可。

本实用新型上述实施例的无人机机臂折叠装置结构简单，用于锁止的零件少，能够节省无人机所占空间，节省成本。另外，通过凸轮排挤弹性限位件以由第一锁止位置到达第二锁止位置，就能实现机臂组件由折叠位置转动至展开位置。展开和回收(折叠)的操作简单及步骤少，使得机臂组件的展开和收回方便快捷。

在图中未示出的一第一改型实施例中，多个所述凸台可以是只包括第一凸台、第二凸台及第三凸台这三个凸台。此时，若要求凸轮由第一锁止位置转动至第二锁止位置转动的角度仍为90度，则第一凸台、第二凸台及第三凸台在圆周方向上非等间隔排布。

在图中未示出的一第二改型实施例中，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板，所述凸轮沿圆周方向设置有第一凹槽及第二凹槽，所述第一凹槽及第二凹槽之间形成凸台。此时，在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述第一凹槽中；在所述第二锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述第二凹槽中。

在图中未示出的一第三改型实施例中，所述弹性限位件包括朝向所述凸轮的方向凸出的第一弹性凸板及第二弹性凸板，所述凸轮沿圆周方向设置有一凹槽，所述凹槽的圆周方向两侧分别形成第一凸台及第二凸台。此时，在所述第一锁止位置，所述第一弹性凸板卡入所述凹槽中；在所述第二锁止位置，所述第二弹性凸板卡入所述凹槽中。

在图中未示出的一第四改型实施例中，所述弹性限位件设置有第一凹槽及第二凹槽，所述凸轮沿圆周方向设置有一凸台。此时，在所述第一锁止位置，所述凸台卡入所述第一凹槽中；在所述第二锁止位置，所述凸台卡入所述第二凹槽中。

另一方面，本实用新型一实施例提供一种无人机，其包括无人机主体及上述实施例的一个或多个无人机机臂折叠装置，无人机机臂折叠装置的所述基座1一体形成在所述无人机主体上，即基座1为无人机主体的一部分。

通过将上述的无人机机臂折叠装置替代传统无人机的一个或多个旋翼，进而形成本实施例的无人机。

另外，在一替代实施例中，基座1也可是独立于无人机主体的部件，基座1通过螺钉连接及卡扣连接等方式固定连接在无人机主体上。

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。