无人机及其转弯装置的制作方法

本实用新型总体来说涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机及其转弯装置。

背景技术：

旋翼机的前轮转弯装置是用于实现起落架前轮的转弯功能，使得旋翼机前轮能够在起飞滑跑、下降着陆阶段稳定可靠操作。

现有的前轮转弯装置大多采用连杆机构以实现转弯，但均未设置缓冲装置，存在滑跑时前轮摆动较大、易翻滚以及稳定性差的问题。另外，现有的前轮转弯装置均是始终安装在机身和前轮轮叉上，当操作人员操作飞机时，容易造成前轮转弯装置的损坏。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的一个主要目的在于提供一种无人机及其转弯装置，以解决现有技术中存在的摆动大、易翻滚和稳定性差等问题，以及在无需转弯装置参与工作的工况下，易造成转弯装置损坏的问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种转弯装置，包括驱动机构、摇臂、减摆器和轮叉，所述摇臂的一端连动于所述驱动机构；所述减摆器的一端可拆卸地转动连接于所述摇臂的另一端；轮叉转动连接于所述减摆器的另一端。

根据本实用新型的一实施方式，所述减摆器相对于所述摇臂的活动位置包括连接位置和解脱位置；

在所述连接位置时，所述减摆器的一端通过一销轴连接于所述摇臂；在所述解脱位置时，所述减摆器与所述摇臂断开。

根据本实用新型的一实施方式，所述驱动机构包括舵机，所述舵机的输出轴固定连接于所述摇臂的所述端。

根据本实用新型的一实施方式，所述减摆器相对于所述摇臂的活动位置包括连接位置和解脱位置；

所述转弯装置还包括支撑组件，所述支撑组件连接于所述轮叉，用于在所述解脱位置时支撑所述减摆器。

根据本实用新型的一实施方式，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板具有限位部，在所述解脱位置时，所述限位部与所述减摆器配合，以限制所述减摆器转动。

根据本实用新型的一实施方式，所述限位部包括通孔，所述减摆器包括凸柱，在所述解脱位置时，所述凸柱插入所述通孔。

根据本实用新型的一实施方式，所述支撑组件还包括定位杆，所述定位杆的两端分别插入所述轮叉的第一定位孔和所述支撑板的第二定位孔。

根据本实用新型的一实施方式，所述支撑组件还包括弹簧，所述弹簧的两端分别连接于所述轮叉和所述支撑板，并在所述弹簧和所述支撑板之间提供一拉力。

根据本实用新型的一实施方式，所述转弯装置还包括支臂，所述支臂固定连接于所述轮叉，且转动连接于所述减摆器。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种无人旋翼机，包括机体、轮和转弯装置，所述转弯装置为上述任一项所述的转弯装置。

上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

通过在传动路径上设置一减摆器，使得本实施例的转弯装置能够吸收因起落架轮滑跑时产生的冲击能量，防止摆振发生，有效提高了飞机起飞着陆的安全性。另外，通过将减摆器的一端设计为可拆卸地转动连接于摇臂的另一端，当需要转弯装置参与工作时，只需将减摆器和摇臂转动连接，而当不需要转弯装置参与工作时，将减摆器与摇臂断开，形成传动断路。通过这样的设计，操作人员在操作飞机轮时，有效避免了由于转弯装置始终连动于轮而造成转弯装置的意外损坏。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的前轮转弯装置的立体图。

图2是根据一示例性实施方式示出的支架的立体图。

图3是根据一示例性实施方式示出的摇臂的立体图。

图4是根据一示例性实施方式示出的支撑组件的立体图。

图5是根据一示例性实施方式示出的定位杆的立体图。

图6是根据一示例性实施方式示出的支撑板的立体图。

图7是根据一示例性实施方式示出的前轮支臂的立体图。

图8是根据一示例性实施方式示出的前轮轮叉的局部俯视图。

图9是根据一示例性实施方式示出的前轮转弯装置的工作原理图。

图10是根据一示例性实施方式示出的支撑板下拉的示意图。

图11是根据一示例性实施方式示出的减摆器旋转的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、驱动机构

2、支架

3、摇臂

4、销轴

5、减摆器

6、支撑组件

620、定位杆

630、支撑板

7、前轮支臂

8、前轮轮叉

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

应当理解的是，本申请文件中的“连接于”可以为第一部件与第二部件的直接连接；或者，在第一部件与第二部件之间还设有至少一第三部件，令第一部件与第二部件间接连接。

如图1所示，图1是根据一示例性实施方式示出的前轮转弯装置的立体图。在本实施例中，前轮转弯装置包括驱动机构1、摇臂3、减摆器5和前轮轮叉8。摇臂3的一端连动于驱动机构1；减摆器5的一端可拆卸地转动连接于摇臂3的另一端；前轮轮叉8转动连接于减摆器5的另一端。

在本实施例中，通过在传动路径上设置一减摆器5，使得本实施例的前轮转弯装置能够吸收因起落架前轮滑跑时产生的冲击能量，防止摆振发生，有效提高了飞机起飞着陆的安全性。另外，通过将减摆器5的一端设计为可拆卸地转动连接于摇臂3的另一端，当需要前轮转弯装置参与工作时，只需将减摆器5和摇臂3转动连接，而当不需要前轮转弯装置参与工作时，将减摆器5与摇臂3断开，形成传动断路。通过这样的设计，当操作人员操作飞机前轮时，有效避免了由于前轮转弯装置始终连动于前轮而发生的意外损坏。

本实施例是以无人机的前轮为例来说明转弯装置的结构，应当理解的是，在其他实施例中，本实用新型的转弯装置还可以应用于其他需要转弯的轮子，例如无人机的辅助轮、后轮等。

如图1和图2所示，图2是根据一示例性实施方式示出的支架的立体图。在本实施例中，上述的驱动机构1可以为舵机，舵机通过一支架2安装在飞机本体上。支架2借助其上开设的孔210经螺栓组件与飞机横梁固定连接，以及借助其上开设的孔220经螺栓组件与舵机固定连接，舵机的输出轴(图未示)穿过支架2上的通孔230与摇臂3固定连接。在一实施方式中，如图3所示，图3是根据一示例性实施方式示出的摇臂的立体图。摇臂3上设有内花键330，舵机的输出轴上设有外花键，通过内花键与外花键配合并通过使用螺栓组件穿过锁紧孔340的方式，实现舵机输出轴与摇臂3的固定连接。当然，在其他实施方式中，也可以采用其他连接方式实现两者的固定连接，此处不再一一列举。

请继续参阅图3，在一些实施方式中，摇臂3设计为阶梯状，使得摇臂3摆动时不会占用过多的空间，摇臂3与减摆器5连接的一端设有销孔310，通过销轴4拆入销孔310的方式，实现摇臂3与减摆器5可拆卸地转动连接。

当然，在其他实施方式中，摇臂3与减摆器5还可以采用其他合适的可拆卸转动连接方式。

在一些实施方式中个，减摆器5相对于摇臂3的活动位置包括连接位置和解脱位置。在连接位置下，减摆器5与摇臂3转动连接，驱动机构1的驱动力能够依次通过摇臂3、减摆器5传递至前轮轮叉8，最终使得前轮实现转弯动作。在解脱位置下，减摆器5与摇臂3断开，以形成传动断路。当前轮带动前轮轮叉8转动时，由于减摆器5与摇臂3断开，故前轮的转动力仅会传递至减摆器5，而不会进一步传递至驱动机构1。

如图4至图6所示，图4是根据一示例性实施方式示出的支撑组件的立体图，图5是根据一示例性实施方式示出的定位杆的立体图，图6是根据一示例性实施方式示出的支撑板的立体图。在本实施例中，前轮转弯装置还包括支撑组件6，支撑组件6连接于前轮轮叉8，用于在减摆器5处于解脱位置时支撑减摆器5，防止减摆器5自由摆动造成损坏。

如图所示，在本实施例中，支撑组件6包括支撑板630、定位杆620和弹簧640。支撑板630开设孔631，螺栓组件650穿过该孔631和前轮轮叉8上的孔820(如图8)，实现支撑板630与前轮轮叉8铰接。

结合图4至图6和图8，支撑板630设有第二定位孔633，前轮轮叉8设有第一定位孔810，定位杆620的第一端621能够插入前轮轮叉8的第一定位孔810，定位杆620的第二端622能够插入支撑板630的第二定位孔633，实现支撑板630的定位，防止支撑板630相对于前轮轮叉8转动。

如图4、图6和图8所示，图8是根据一示例性实施方式示出的前轮轮叉的局部俯视图。弹簧640为一拉簧，弹簧640的两端分别连接于支撑板630的孔632和前轮轮叉8的孔830，弹簧640在支撑板630和前轮轮叉8之间提供一拉力。当支撑板630相对于前轮轮叉8向下移动时，弹簧640始终提供一拉力，使得支撑板630具有向上运动的趋势。

请继续参阅图6，支撑板630具有限位部634，限位部可以为通孔。在一实施方式中，支撑板630具有两个通孔，在解脱位置时，两个通孔用于与减摆器5的两个凸柱510配合限位，以将减摆器5固定在支撑板630上。当然，在另一实施方式中，支撑板630也可以设有凸柱，减摆器5设有凹槽；亦或是其他合适的限位结构，此处一一列举。

下面结合图10和图11详细说明减摆器5与支撑组件6的工作原理。图10是根据一示例性实施方式示出的支撑板下拉的示意图。图11是根据一示例性实施方式示出的减摆器旋转的示意图。

支撑组件6为减摆器5提供支撑的工作过程包括“下拉”和“旋转”两个动作。具体来说，当需要支撑减摆器5时，首先拔下销轴4，使舵机的输出轴与减摆器5解脱，形成传动断路；再按照图10中箭头的方向下拉支撑板630，使得支撑板630由p1位置下拉至p2位置。然后，按照图11中箭头方向旋转减摆器5，使得减摆器5由a位置转动至b位置，此时，减摆器5的凸柱刚好与支撑板630的通孔对齐；最后释放支撑板630，支撑板630在弹簧的作用下由p2位置恢复至p1位置，与此同时，减摆器5的凸柱插入支撑板630的通孔内。同时，支撑板630的上表面与减摆器5的下表面相互贴合，使得减摆器5得以稳定支撑，提高了安全性。

在减摆器5由解脱位置转换至连接位置的过程中，按照上述的步骤逆向操作即可，此处不再赘述。

如图1、图7和图8所示，图7是根据一示例性实施方式示出的前轮支臂的立体图。在减摆器5与前轮轮叉8之间还设置前轮支臂7，前轮支臂7上设有孔720，前轮轮叉8上设有与前轮支臂7上对应的孔840，借助孔720和孔840，可将前轮支臂7固定于前轮轮叉8上。前轮支臂7上还设有销孔710，借助该销孔710将前轮支臂7铰接于减摆器5。

下面结合图9详细说明本实用新型一实施例的前轮转弯装置的工作原理，图9是根据一示例性实施方式示出的前轮转弯装置的工作原理图。如图所示，本实用新型的前轮转弯装置采用的是“柔性四杆机构”的传动方式，在驱动机构1(例如舵机)接收到“前轮转弯角度”驱动指令后，以ω1角速度带动摇臂3摆动，从而带动减摆器5沿图中箭头方向运动，进而带动前轮支臂7推动前轮轮叉8以ω2角速度操纵前轮以指定方向进行偏转。由于减摆器5具有“柔性”阻尼作用，当前轮遭受来自不同方向过载冲击时，由于减摆器5的“柔性”阻尼作用，能够吸收或缓解冲击力，起到了“前轮减摆”作用，使“前轮转弯”操纵更稳定性。

本实用新型的另一实施例提供一种无人机，包括机体、轮和转弯装置，该转弯装置为上述任一项的转弯装置。

在一些实施例中，无人机可以为旋翼、固定翼或其他需要转弯装置的机型。

综上所述，本实用新型的无人机及其转弯装置的优点和有益效果在于：

通过在传动路径上设置一减摆器5，使得本实施例的转弯装置能够吸收因起落架轮滑跑时产生的冲击能量，防止摆振发生，有效提高了飞机起飞着陆的安全性。另外，通过将减摆器5的一端设计为可拆卸地转动连接于摇臂3的另一端，当需要转弯装置参与工作时，只需将减摆器5和摇臂3转动连接，而当不需要转弯装置参与工作时，将减摆器5与摇臂3断开，形成传动断路。通过这样的设计，操作人员在操作飞机轮时，有效避免了由于转弯装置始终连动于轮而造成转弯装置的意外损坏。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的无人机及其转弯装置仅仅是采用本实用新型的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本实用新型的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。