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原文传递一种单电机绳驱伸缩机翼及其伸缩方法

专利名称：	一种单电机绳驱伸缩机翼及其伸缩方法
摘要：	本发明公开了一种单电机绳驱伸缩机翼及其伸缩方法。本发明中十字形导轨架固定在外翼框架上，两个内翼关于外翼框架中心轴线对称，并与外翼框架两侧分别构成滑动副，且与十字形导轨架的两根直杆一分别构成滑动副，两个连接件与十字形导轨架的两根直杆三分别构成滑动副；十字形导轨架上设有呈菱形的四个伸缩杆组件，伸缩杆组件的内杆与相应的内翼铰接，中空外杆与相应的连接件铰接；转动组件设于十字形导轨架的中心位置，并通过直杆牵引绳与两侧内翼连接，且通过滑块牵引绳与两侧内翼上设置的锁紧装置的矩形滑块连接。本发明通过各压缩弹簧一回复力的作用实现各内翼的快速展开，并通过伸缩杆组件实现更大的展弦比变化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江理工大学
发明人：	胡明;朱梓扬;高云;吴梅;赵德明;彭婉怡
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-04T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310978641.3
公开号：	CN117022638A
代理机构：	杭州昊泽专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	黄前泽
分类号：	B64C3/56;B;B64;B64C;B64C3;B64C3/56
申请人地址：	310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街928号
主权项：	1.一种单电机绳驱伸缩机翼，包括内翼和外翼框架，其特征在于：还包括驱动装置和锁紧装置；所述内翼设有关于外翼框架中心轴线对称设置的两个，且两个内翼与外翼框架两侧分别构成滑动副，内翼靠近外翼框架的一端前、后缘位置均开设有插槽一，外翼框架两侧均开设有两个插槽二；所述驱动装置包括十字形导轨架、伸缩杆组件、直杆牵引绳、压缩弹簧一、连接件、电磁推杆和转动组件；所述十字形导轨架与外翼框架固定，且十字形导轨架的中心与外翼框架的中心对齐；十字形导轨架设有成180°夹角的两根直杆一和成180°夹角的两根直杆三，两根直杆一与两个内翼内侧一体成型的直杆二分别构成滑动副，两根直杆三与两个连接件分别构成滑动副，且直杆三上套置有压缩弹簧一，压缩弹簧一的两端与外翼框架和相应的连接件分别固定；所述十字形导轨架上设有呈菱形分布的四个伸缩杆组件；伸缩杆组件包括内杆、中空外杆和内杆牵引绳，内杆一端与中空外杆的一端构成滑动副，且中空外杆该端的内腔铰接有定滑轮一；内杆牵引绳的一端由中空外杆靠近另一端位置开设的圆孔穿入中空外杆内腔，并绕过定滑轮一与内杆的一端固定；内杆牵引绳的另一端与邻近的外翼框架一端固定；每个内翼的直杆二与对应侧两个伸缩杆组件的内杆另一端构成复合铰链，每个连接件与对应两个伸缩杆组件的中空外杆另一端构成复合铰链；所述十字形导轨架的中心位置处设有转动组件；所述转动组件包括一体成型且同轴设置的转动轴一、转动轴二和转动轴三；转动组件的中心轴线垂直于外翼框架，并与伺服电机的输出轴固定；转动轴三的圆柱面上开设有沿周向均匀分布的多个齿槽；所述转动轴二的圆柱面上开设有对称分布的两个滑槽一；每个滑槽一与一个弧形滑块构成滑动副，每个弧形滑块通过一个压缩弹簧二与转动轴二连接，且通过一根直杆牵引绳与一根直杆二连接；所述十字形导轨架上固定有电磁推杆，且电磁推杆的输出端垂直于转动轴三的中心轴线；其中，转动轴一的直径小于转动轴二的直径，压缩弹簧二的弹性模量小于压缩弹簧一的弹性模量；所述锁紧装置包括外壳、矩形滑块、连接杆一、连接杆二和压缩弹簧三；矩形滑块和压缩弹簧三均置于外壳内，压缩弹簧三比矩形滑块更靠近十字形导轨架，且矩形滑块与外壳构成滑动副，压缩弹簧三的两端与矩形滑块和外壳分别固定，所述矩形滑块上开设有呈八字形的两个滑槽二，连接杆一和连接杆二相对的一端分别穿过外壳两端开设的孔洞，并与两个滑槽二分别构成滑动副，连接杆一和连接杆二的另一端分别插入内翼前、后缘的插槽一，与相应的插槽一构成滑动副；每个内翼上均设有锁紧装置，锁紧装置的外壳固定在内翼的内侧，且每个锁紧装置的矩形滑块通过一根滑块牵引绳与转动轴一连接。 2.根据权利要求1所述的一种单电机绳驱伸缩机翼，其特征在于：所述中空外杆上开设有圆孔的位置铰接有定滑轮二，内杆牵引绳绕过定滑轮二。 3.根据权利要求1所述的一种单电机绳驱伸缩机翼，其特征在于：所述直杆一靠近十字形导轨架中心的一端铰接有定滑轮三，外壳上铰接有定滑轮四，滑块牵引绳绕过定滑轮三和定滑轮四。 4.根据权利要求1所述的一种单电机绳驱伸缩机翼，其特征在于：所述连接杆一包括拉杆、连杆和直插销，拉杆与矩形滑块上的滑槽二构成滑动副，并通过连杆与直插销固定，且直插销与内翼的插槽一构成滑动副；连接杆二与连接杆一相比，只将直插销换成斜形插销，其他结构完全一致。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种单电机绳驱伸缩机翼的伸缩方法，其特征在于：具体如下：初始状态为收缩状态，内翼与相应外翼折叠，连接杆一和连接杆二未插入相应的插槽二内，压缩弹簧一、压缩弹簧二和压缩弹簧三均处于压缩状态，内杆牵引绳大部分处于相应中空外杆的内腔里，转动轴一上绕有滑块牵引绳，转动轴二上绕有直杆牵引绳，电磁推杆的输出端嵌入转动轴三上的一个齿槽内；由收缩状态切换至展开状态的过程如下：首先控制器控制电磁推杆通电，电磁推杆的输出端收缩并脱离相应的齿槽，转动组件解锁；接着因各压缩弹簧一回复力的作用，压缩弹簧一通过连接件推动相应的中空外杆向十字形导轨架的中心移动，中空外杆通过内杆推动相应的内翼向外展开，且随着中空外杆的移动，相应的内杆牵引绳从中空外杆的内腔被拉出，而处于中空外杆内腔的内杆牵引绳拉动内杆向外伸出，内杆推动相应的内翼进一步向外展开，两侧内翼展开过程中，内翼通过相应的滑块牵引绳和直杆牵引绳拉动转动组件反转，滑块牵引绳和直杆牵引绳被释放，且因转动轴一的直径小于转动轴二的直径，滑块牵引绳被释放出的长度比直杆牵引绳被释放出的长度短，相当于滑块牵引绳处于被转动轴一拉动的状态，矩形滑块相对于内翼进一步向十字形导轨架的中心方向移动，压缩弹簧三被进一步压缩，连接杆一和连接杆二沿相应的滑槽二进一步向内翼内部移动，当两侧内翼完全展开后，各内翼上的插槽一与外翼框架上同一端相应的插槽二对齐，直杆牵引绳完全释放，停止拉动转动组件反转，但由于各压缩弹簧三回复力的作用，压缩弹簧三推动相应的矩形滑块向外移动，连接杆一和连接杆二沿相应的滑槽二向内翼的前、后缘分别移动，同时矩形滑块通过滑块牵引绳带动转动组件继续反转，直至连接杆一和连接杆二分别嵌入相应的插槽二内，此时滑块牵引绳完全释放并处于张紧状态，且各压缩弹簧二在回复力的作用下推动相应的弧形滑块，弧形滑块带动直杆牵引绳，使直杆牵引绳原来会松弛的部分绕在转动轴二上，保持使直杆牵引绳处于张紧状态；最后控制器控制电磁推杆断电，电磁推杆的输出端伸出并嵌入一个齿槽内，完成两侧内翼的展开工作；由展开状态切换至收缩状态的过程如下：控制器控制电磁推杆通电，电磁推杆的输出端收缩并脱离相应的齿槽；接着控制器控制伺服电机驱动转动组件正转，转动轴一通过各滑块牵引绳拉动相应的矩形滑块向十字形导轨架的中心方向移动，压缩弹簧三被压缩，连接杆一和连接杆二沿相应的滑槽二向内翼内部移动，同时因压缩弹簧二的弹性模量小于压缩弹簧一的弹性模量，转动轴二正转时直杆牵引绳拉动弧形滑块沿相应的滑槽一移动，压缩弹簧二被压缩，此时各伸缩杆组件和内翼均处于静止状态，使锁紧机构在完成解锁之前各内翼未开始向内折叠，实现延时，当连接杆一和连接杆二脱离相应的插槽二时，内翼实现解锁，此时滑块牵引绳和直杆牵引绳均处于张紧状态；然后随着转动组件的正转，待压缩弹簧二被完全压缩后，各直杆牵引绳拉动相应的内翼开始向内折叠，此时，因转动轴一的直径小于转动轴二的直径，滑块牵引绳被收紧的长度比直杆牵引绳被收紧的长度短，矩形滑块相对于内翼向远离十字形导轨架中心的方向移动，压缩弹簧三被放松，连接杆一和连接杆二沿相应的滑槽二向内翼外部移动，但未伸出内翼接触到外翼；内翼向内折叠时，推动相应的内杆向中空外杆内腔移动，内杆带动内杆牵引绳向中空外杆内腔移动，同时内杆牵引绳拉动中空外杆向远离十字形导轨架中心的方向移动，压缩弹簧一被压缩，直至内翼完全折叠；最后控制器控制伺服电机停止工作，并控制电磁推杆断电，电磁推杆的输出端伸出并嵌入一个齿槽内，完成转动组件的锁定，并完成两侧内翼的收缩工作。
所属类别：	发明专利