一种锁扣结构及具有锁扣结构的无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种锁扣结构及具有锁扣结构的无人机。


背景技术：

2.随着社会的发展，无人机技术也越来越广泛应用于通讯、气象、灾害监测、农业(农药喷洒、地质、交通、边境监控、测绘、管道、电力线检测、铁路、环保等多个领域。
3.然而，目前设计过程中仍然在机身及上盖部分采用紧固件实现固定连接的方式，如申请号为cn201721296600.2的专利公开了一种无人机机身，其包括机身，机身部顶部中心处设置有安装缺口；所述上盖可拆卸连接在所述机身部的顶部安装缺口处；机身部的安装缺口边缘处设置有多个螺纹安装孔；无人机机身还包括多个螺栓组件，所述螺栓组件依次穿过所述上盖的螺纹安装孔以及所述机身部的螺纹安装孔实现螺纹连接。打开上盖可以无人机机身内部腔室设备进行更换以及维修。
4.这样的结构存在较大不足，当需要对无人机机身内部腔室设备进行更换以及维修时，需要将螺栓组件一个个拧开后，然后拿走上盖，之后才可以更换或维修机身内部腔室的电池及设备，可见现有的无人机不能实现快速打开机身，无法快速实现电池的安装或更换，因此无法快速响应应急任务。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型公开一种锁扣结构及具有锁扣结构的无人机，通过其能够实现无人机机身段的快速开合。
6.为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：
7.本实用新型提供一种锁扣结构，其应用于无人机上，所述无人机的机身包括机身前段、机身中段、机身后段、框体；机身中段内部设有由上、下、左、右四块碳纤维板形成的骨架结构；骨架结构的前端固定在框体内的窗口中；其中，所述锁扣结构安装在所述框体上，其包括：
8.锁扣座体、锁舌和压簧；
9.所述锁扣座体包括l型卡板、扣体和挡块，l型卡板与扣体底部连成一体，形成锁槽；所述扣体上具有锁孔，锁舌的勾状舌体能够穿过锁孔且伸入到锁槽内，所述舌体的内表面能够被安放在锁孔内的挡块挡住；压簧的上端安装在锁扣座体两侧肩部的下平面的压槽中，压簧的下端能够抵住机身中段的骨架结构的上碳纤维板。
10.更优选的，所述挡块完全置于锁孔内且距离锁孔口有设定的距离。
11.更优选的，所述扣体上端设置为斜面，两侧呈圆弧状。
12.更优选的，所述锁舌包括：勾状的舌体和与舌体连接的舌身部；舌身部通过紧固件固定在无人机的机身前段；
13.当机身前端与机身中段处于扣合状态下，所述舌体在锁槽内且舌体的内侧面能够
与挡块的端面接触。
14.更优选的，挡块与锁舌的舌体紧密接触时，挡块的上表面与锁舌的舌身部的下表面之间留有设定间隙；并且，挡块的端面与锁舌的舌体内表面之间形成一定的角度。
15.本实用新型还提供一种具有锁扣结构的无人机，其包括电机、旋翼、机臂、机身；所述电机安装在机臂的端部，旋翼通过电机驱动旋转；机臂安装在机身上，机身包括机身前段、机身中段、机身后段、框体；机身中段内部设有由上、下、左、右四块碳纤维板形成的骨架结构；骨架结构的前端固定在框体内的窗口中；其中，所述无人机还包括上述的锁扣结构和铰链结构，所述锁扣结构安装在所述框体上端；所述铰链结构安装在所述框体下端；
16.所述锁扣结构包括：
17.锁扣座体、锁舌和压簧；
18.所述锁扣座体包括l型卡板、扣体和挡块，l型卡板与扣体底部连成一体，形成锁槽；所述扣体上具有锁孔，锁舌的勾状舌体能够穿过锁孔且伸入到锁槽内，所述舌体的内表面能够被安放在锁孔内挡块挡住；压簧的上端安装在锁扣座体两侧肩部的下平面的压槽中，压簧的下端能够抵住所述骨架结构的上碳纤维板；
19.所述框体上开有自框体上部至框体中部窗口的通孔以及紧邻该通孔靠机身中段的一侧开设有自框体中部窗口向上的沟槽，所述沟槽的槽面能够抵住锁槽的上表面来限制锁扣座体向上的极限位置。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型通过锁扣结构实现机身前段与机身中段合起后的锁紧，以及按压后机身前段快速脱开机身中段并展开，进而方便电池的装入机身中段或从机身中段中取出；
22.本实用新型在机身前段与机身中段合起后，锁扣结构结构最低端位于机身中段骨架结构的上碳纤维板下方，起到了对电池前端限位的作用，防止飞行中电池前后移动。
附图说明
23.图1是无人机的立体图；
24.图2是无人机机身段打开状态示意图；
25.图3为无人机机身中段的骨架结构与机身前段的装配示意图；
26.图4为无人机机身中段的骨架结构与框体组合的爆炸图；
27.图5为锁扣结构的的爆炸图；
28.图6为去掉框体后的锁扣座体、挡块和压簧的组合结构的装配示意图；
29.图7为锁扣座体的立体图；
30.图8为去除挡块后的锁扣座体的结构的六视图；
31.图9为锁舌的局部结构立体图；
32.图10为处于向上极限位置的锁扣座体与框体和机身中段骨架结构的装配图；
33.图11为被按压至最低端位置的锁扣座体与骨架结构和框体间的位置关系示意图；
34.图12为锁扣结构锁紧状态的装配示意图；
35.图13为锁扣结构处于锁紧状态时锁舌与锁扣座体内的挡块之间的位置关系示意图。
36.附图中：
37.电机1、旋翼2、机臂3、机身4、锁扣结构5、铰链结构6；机身前段 41、机身中段42、机身后段43、框体44；骨架结构421；沟槽面441；锁扣座体51、锁舌52、压簧53；l型卡板511、扣体512、锁槽513、挡块 514；锁孔5121、压槽5122；舌体521、舌身部522。
具体实施方式
38.为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
39.本实用新型提供一种具有锁扣结构的无人机，该无人机通过安装在无人机的机身位置的锁扣结构既能实现机身的快速开合和锁紧功能，从而能够方便快速装入电池到机身中段内或者快速拆卸电池和更换电池，又能对电池起到限位作用。
40.该无人机的结构如图1-图4所示，该无人机包括：电机1、旋翼2、机臂3、机身4、锁扣结构5、铰链结构6。
41.电机1安装在机臂3的端部，旋翼2通过电机1驱动旋转；机臂3安装在机身4上；
42.机身4包括机身前段41、机身中段42、机身后段43、框体44。机身中段42内部设有由上、下、左、右四块碳纤维板通过榫卯连接方式形成的骨架结构421。通过骨架结构421的后端固定在后框体的窗口中，机身后段 43与后框体扣合并通过紧固件锁紧实现机身后段43与机身中段42的连接；骨架结构421的前端固定在框体44内的窗口中，框体44的上部安装有锁扣结构5，下部安装有铰链结构6。机身中段42与机身前段41通过该铰链结构6以及锁扣结构5实现机身前段41与机身中段42的连接，并通过锁扣结构5实现机身前段41绕铰链结构6的轴线旋转并打开。
43.锁扣结构5的结构参见图5-图8，该锁扣部件包括锁扣座体51、锁舌 52、和压簧53。
44.锁扣座体51包括l型卡板511、扣体512和挡块514，l型卡板511 与扣体512底部连成一体，形成锁槽513。扣体512上具有锁孔，挡块514 在锁孔内，锁舌52的勾状舌体能够穿过锁孔且伸入到锁槽内，伸入到锁槽内的锁舌52的勾状舌体的内表面能够被挡块514挡住；压簧53的上端安装在锁扣座体51两侧肩部的下平面的压槽中，压簧53的下端能够抵住机身中段的骨架结构421的上碳纤维板。
45.为了防止锁舌52在无人机飞行过程中晃动，挡块514不能探出锁孔，也就是说挡块514完全置于锁孔内且距离锁孔口有设定的距离。这样无人机在飞行过程中，锁舌52的勾状舌体的内表面能够被挡块514的端面挡住，勾状舌体的两侧面能够被锁孔的两侧面挡住，从而保证了锁舌52的较大晃动。
46.主要部件的功能及具体结构如下：
47.一、锁扣座体51
48.锁扣座体5的结构如图7和图8所示，该锁扣座体51包括l型卡板511、扣体512和挡块514，l型卡板511与扣体512底部连成一体，形成锁槽513。扣体512能够向上穿过框体44上部开设的通孔(该通孔自框体上部至框体中部窗口)，l型卡板511安置在骨架结构421的上碳纤维板的开口位置并通过底板穿入框体44中部的窗口与扣体512连成一体。
49.扣体512开有锁孔5121，挡块514位于锁孔5121的底部(该挡块514 可以与扣体512一体成型，也可以通过键槽配合方式固定在一起)，锁舌52 的勾状舌体能够通过该锁孔5121并能够扣合在锁槽513内被挡块514挡住防脱开。
50.扣体512的两侧肩部的下平面具有用于安装压簧53的压槽5122，压簧 53上端放置在该压槽5122内，压簧53下端能够穿过框体44并抵住机身中段骨架结构421的上碳纤维板。
51.为了保证机身中段与机身前段的外观圆滑过渡，扣体512上端设置为斜面；为了保证锁扣座体51能够随着压簧被压缩过程而顺利沿着框体44 的开孔上下移动，该扣体512的两侧呈圆弧状。
52.三、锁舌52
53.锁舌52安装在机身前段41上，其结构如图9所示，其包括勾状的舌体521和与舌体521连接的舌身部522，舌身部522通过紧固件固定在无人机的机身前段41。
54.当机身前端41与机身中段42处于扣合状态下，舌体521在锁槽513 内且舌体521的内侧面能够与挡块514的端面接触。
55.本实用新型安装时：
56.锁扣座体51安装在框体44上，框体44上开设有自框体上部至框体中部窗口的通孔(用于穿过扣体512部分)、以及紧邻该通孔靠机身中段42 的一侧开设有自框体44中部窗口向上的沟槽441，锁扣座体51向上运动时，该沟槽441的槽面能够抵住锁槽513的上表面来限制锁扣座体51向上的极限位置(如图10所示)。
57.挡块514安放在锁扣座体51的锁孔内；锁扣座体51从框体44的中部窗口向上安装，使l型卡板511在机身中段骨架结构421的上碳纤维板的开孔位置，扣体512从下之上穿过框体44的开孔；然后将压簧53放入锁扣座体51的压槽5122内，压簧53的下端抵住机身中段骨架结构421的上碳纤维板的上表面。
58.锁舌52通过铰链结构6安装在机身前段42上。
59.工作时：
60.锁舌52可从锁扣座体51的锁孔5121进入或退出来完成锁紧或开锁的过程，从而实现机身分段的合起或打开，方便机身中段的电池的装入或取出。
61.锁扣座体51向上运动的极限位置由锁扣座体51上的锁槽513的上表面和框体44上的沟槽面441来限制，压簧53下方由装入框体44中部窗口部分的机身中段骨架结构421的上碳纤维板的上表面限位。
62.锁扣座体51向下运动的极限位置可由压簧53的压缩极限来限制，也可以通过锁扣座体51上的两侧肩部的下平面来限制。如果用锁扣座体51 的两侧肩部的下平面限位，则在按压锁扣座体51时该肩部的下平面要在压簧53被压至极限位置前接触机身中段骨架结构421的上碳纤维板的上表面。
63.通过铰链结构6旋转机身前段41，使安装在机身前段41上的锁舌52 通过锁孔进入锁槽513；按压锁扣座体51，锁扣座体51向下运动，压簧53 被压缩，直至锁扣座体51的两侧肩部的下平面接触机身中段骨架结构421 的上碳纤维板的上表面，此时锁舌52的舌身部522上面也抵住了锁孔5121 的上表面，如图11所示给出了锁扣座体51向下运动的极限位置示意。
64.锁舌52进入锁槽后取消按压，在压簧53的弹力作用下座体51向上运动，直至锁扣座体51锁孔内的挡块514与锁舌52的舌体521的内侧面接触实现机身前段与机身中段的锁紧，如图12所示。
65.可以看出，在机身前段41与机身中段42合起后，锁扣结构的最低端位于机身中段
骨架结构421的上碳纤维板下方，这样能够起到对电池前端限位的作用，防止无人机飞行过程中安装在机身中段内的电池前后移动。
66.为了方便锁舌52的舌体521进入锁槽，且为了在压簧53的弹力作用下锁扣座体51越往上运动挡块514的端面与锁舌52的舌体内表面之间的接触越紧密，设计时，在理论锁紧状态下挡块514与锁舌52的舌体521紧密接触时，挡块514的上表面与锁舌52的舌身部522的下表面之间留有设定间隙b，并且挡块514的端面与锁舌52的舌体521内表面之间形成一定的角度r，如图13所示，这样在锁紧状态下锁舌52的舌体521内表面能够起到对电池限位的作用。
67.本实用新型还提供一种锁扣结构，其结构详见上述实施例，这里不再详细累述。
68.以上说明仅为本实用新型的应用实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，不能以此来限定本实用新型的权利范围，任何根据本实用新型的技术方案所做的等效变化，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。