机臂折叠机构及其垂直起降固定翼飞机的制作方法

本实用新型涉及一种机臂折叠机构及其垂直起降固定翼飞机，属于垂直起降固定翼飞机领域。

背景技术：

垂直起降固定翼飞机通常带有4个机臂用于安装垂起降电机与螺旋桨。为了运输与存储便捷，飞机的机臂经常需要拆卸或收拢。

现有拆卸机臂式垂直起降固定翼飞机，不仅需要改变机械结构，而且电机的强电线和信号线都要设计为可断开的电接口，拆装过程复杂且可靠性低。收拢式折叠机臂可以极大地缩短飞机组装时间，而且无需改进电接口结构，有利于提高飞机的可靠性。

但现有的机臂折叠机构多用于多旋翼无人机，由于多旋翼无人机飞行速度较慢，对外露机臂折叠机构气动性能要求不高，且采用3/4圆壳作为传力结构，现有折叠机构无法直接运用于垂直起降固定翼飞机。

如果将现有多旋翼无人机上的机臂折叠机构直接应用于垂直起降固定翼飞机，其横截面较大，必然带来较大的风阻，不利于飞行。

技术实现要素：

根据本申请的一个方面，提供了一种能够快速折叠与展开，并锁紧的用于垂直起降固定翼飞机的机臂折叠机构，该机构能有效地减小了机臂折叠机构的横截面积，能有效减小飞机的重量与飞行阻力。

所述机臂折叠机构，一种机臂折叠机构，其特征在于，包括：

公头，设置于所述机臂的活动端；

所述母头，与机翼固定连接；

所述公头包括销座，所述母头包括转轴座；所述销座插入所述转轴座中，并绕所述转轴座纵向为转轴转动，所述公头带动所述机臂转动，所述机臂与所述机翼平行或垂直。

优选地，所述公头还包括内圆台壳和外2/5圆台壳，所述销座设置于所述公头的第一端面上；所述内圆台壳和所述外2/5圆台壳设置于所述公头的第二端面上；

所述外2/5圆台壳间隔所述内圆台壳并设置于所述内圆台壳外，所述内圆台壳插入所述机臂内，所述外2/5圆台壳套设于所述机臂外壁上。

优选地，所述母头还包括外3/5圆台壳，所述外3/5圆台壳设置于所述转轴座的顶面上，并与所述公头卡接。

优选地，所述母头还包括外3/5圆台壳，所述外3/5圆台壳设置于所述转轴座的顶面上，并与所述外2/5圆台壳配合形成外圆台壳，套设于所述机臂上。

优选地，所述母头的外壁上设置加强筋。

优选地，所述机臂折叠机构还包括管套，所述管套套设于所述机臂上，并沿所述机臂滑动套设于所述母头与所述公头的相接处。

优选地，所述管套的内径从第一端向第二端逐渐减小，并在所述管套内壁上形成挤压斜面，所述套管内壁与所述公头、所述母头的外壁压紧接触。

优选地，所述母头外表面上设置外螺纹；所述管套内壁上设置与所述母头外表面上外螺纹相配合的内螺纹。

本实用新型的另一方面还提供了一种垂直起降固定翼飞机，包括：机翼、机臂和如上述机臂折叠机构，所述机臂通过所述机臂折叠机构与所述机翼折叠连接。

本实用新型的有益效果包括但不限于：

(1)本实用新型所提供的用于垂直起降固定翼飞机的机臂折叠机构，包括机翼转接口连接的母头、与机臂连接的公头、转轴以及套管，母头与公头直接由转轴连接，套管安装在活动段机臂上，可滑动。组装时将机臂转入母头的半圆套中，然后拧紧套管，公头、母头及其转动机构藏于套管内部，利用套管传递外段机臂的力和力矩。由于套管截面为圆形，抗弯性能较好，因此承受同等力和力矩条件下，套管截面较小，有利于减小飞机的重量与飞行阻力。

附图说明

图1是本实用新型提供的机臂折叠机构展开状态立体示意图；

图2是本实用新型提供的机臂折叠机构收拢状态立体示意图；

图3是本实用新型提供的机臂折叠机构爆炸状态立体示意图；

图4是本实用新型优选实施例中母头的立体结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例中公头的立体结构示意图；

图6是本实用新型优选实施例中管套的立体结构示意图。

图例说明：

100、机翼；110、机臂；111、管套；200、公头；210、销座；220、内圆台壳；230、外2/5圆台壳；300、母头；310、加强筋；320、转轴座；330、外3/5圆台壳；120、凸管。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

参见图1，本实用新型提供的机臂110折叠机构，可用于垂直起降固定翼飞机上，机臂110通过本实用新型提供的机臂110折叠结构与机翼100相连接。机臂110折叠结构也可根据机臂110的设置位置进行调整。在一具体实施例中，机臂110设置于中机翼100的两相对端上，展开时，垂直机翼100向外延伸展开。参见图2，折叠时，机臂110垂直机翼100表面弯折后与机翼100平行设置，实现收拢机臂110。

参见图3，本实用新型提供的机臂110折叠结构，包括：公头200，设置于机臂110的活动端，并与母头300弯折连接；所述母头300，与机翼100固定连接；所述公头200包括销座210，所述母头300包括转轴座320；所述销座210插入所述转轴座320中，并绕所述转轴座320纵向为转轴转动，所述公头200带动所述机臂110弯折后与所述机翼100平行。

按此设置折叠机臂110，能减少机臂110的面积，减小风阻。同时该机构结构简单，改动小，总体可靠性较高。

参见图4，可选的，所述公头200还包括内圆台壳220和外2/5圆台壳230，所述销座210设置于所述公头200的第一端面上；所述内圆台壳220和所述外2/5圆台壳230设置于所述公头200的第二端面上；所述外2/5圆台壳230间隔所述内圆台壳220并设置于所述内圆台壳220外，所述内圆台壳220插入所述机臂110内；所述外2/5圆台壳230套设于所述机臂110外壁上。

参见图5，可选的，所述母头300还包括外3/5圆台壳330，所述外3/5圆台壳330设置于所述转轴座320的顶面上，并与所述公头200卡接。

可选的，所述母头300的外壁上设置加强筋310。

在一具体实施例中，所述公头200的销座210插入所述母头300的转轴座320中，所述内圆台壳220插入机臂110中。当销座210带动机臂110相对转轴座320转动到收拢状态时，外3/5圆台壳330和所述外2/5圆台壳230相互远离，当转动到展开状态时，外3/5圆台壳330和所述外2/5圆台壳230的侧端面相接。母头300通过凸管120与机翼100相连接。

参见图6，优选的，还包括管套111，所述管套111套设于所述机臂110上，并沿所述机臂110滑动套设于所述母头300与所述公头200的相接处。通过设置管套111遮蔽公头200与母头300的相接处，可提高使用安全性。将机臂110折叠的转轴藏于管套111内部，外观更为紧凑，且减小了风阻。

优选的，所述管套111的内径从第一端向第二端逐渐减小，并在所述管套111内壁上形成挤压斜面。利用管套111内部的斜面挤压公头200和母头300上的圆台壳，消除公头200和母头300之间的间隙。利用管套111传递机臂110载荷，在同等强度情况下，可减小折叠机构的横截面，从而减小飞机的风阻。

优选的，所述管套111内壁上设置与所述母头300外表面上外螺纹相配合的内螺纹。设置内螺纹能进一步挤压母头300与公头200，提高装配可靠性。

组装时，将机臂110转入母头300的半圆套中，然后拧紧管套111，公头200、母头300及其转动机构藏于管套111内部，利用管套111传递外段机臂110的力和力矩。由于管套111截面为圆形，抗弯性能较好，因此承受同等力和力矩条件下，管套111的截面较小。

本实用新型的另一方面还提供一种垂直起降固定翼飞机，包括：机翼100、机臂110和上述机臂110折叠机构，所述机臂110通过所述机臂110折叠机构与所述机翼100折叠连接。

以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。