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一种基于模块化拼装的新型榫接接头及蜂窝模块构型制造技术

技术编号:34943024 阅读:14 留言:0更新日期:2022-09-17 12:17
本实用新型专利技术涉及一种基于模块化拼装的新型榫接接头及蜂窝模块构型,新型榫接接头包括卯头子节点接头和榫头子节点接头,分别包括轴向件、横向件和纵向件,横向件沿水平方向压嵌在轴向件中,纵向件压嵌在轴向件中,装配后,纵向件的两个端部旋转并压紧横向件的上下两个表面,卯头子节点接头和榫头子节点接头中纵向件的第一端部对应设有相适配的卯头和榫头,纵向件的第二端部、轴向件和横向件的端部分别设有用于扩展连接的连接插孔,卯头子节点接头和榫头子节点接头通过卯头和榫头进行榫接或通过连接插孔进行杆件插孔连接,轴向件上设有用于将卯头子节点接头或榫头子节点接头沿周向拼接的拼接结构。与现有技术相比,本实用新型专利技术连接性能好,扩展性强。扩展性强。扩展性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模块化拼装的新型榫接接头及蜂窝模块构型


[0001]本技术属于模块化结构设计
,尤其是涉及一种基于模块化拼装的新型榫接接头及蜂窝模块构型。

技术介绍

[0002]模块化构型无人机设计是为解决现普遍采用的一体式设计无人机所存在的局部破坏后难以修复,再设计性差的问题而出现的一种新的热门研究方向。而发展模块化无人机,首当其冲的就是无人机机架结构的模块化,这便涉及到了模块之间的连接问题。
[0003]现有模块化无人机机架模块间大都采用微小螺钉固定连接的方式,大量的微小固定件首先对拆装过程造成了较大困难,此外其扩展性较差。至于部分采用了磁吸式连接节点的模块化设计,则存在强度不足,稳定性差的问题难以解决。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高扩展性,高稳定性、易拆装、无微小固定件、低维护成本的基于模块化拼装的新型榫接接头及蜂窝模块构型。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于模块化拼装的新型榫接接头,包括卯头子节点接头和榫头子节点接头,所述的卯头子节点接头和榫头子节点接头均分别包括轴向件、横向件和纵向件,所述的横向件沿水平方向压嵌在所述的轴向件中,所述的纵向件为两个端部相对于中部可独立转动的部件,纵向件的中部压嵌在所述的轴向件中,装配后,纵向件的两个端部旋转并压紧横向件的上下两个表面,卯头子节点接头和榫头子节点接头中纵向件的第一端部对应设有相适配的卯头和榫头,纵向件的第二端部设有连接插孔,所述的轴向件和横向件的端部也分别设有用于扩展连接的连接插孔,所述的卯头子节点接头和榫头子节点接头通过纵向件第一端部的卯头和榫头进行榫接或通过纵向件第二端部的连接插孔进行杆件插孔连接,所述的轴向件上设有用于将卯头子节点接头或榫头子节点接头沿周向拼接的拼接结构。
[0007]优选地,所述的轴向件一端端部设置拼接头,所述的拼接结构设置在所述的拼接头上,所述的轴向件上中部分别设置用于压嵌所述的横向件的横向矩形槽、用于压嵌在所述的轴向件的半圆柱面通孔,所述的半圆柱面通孔临近所述的横向矩形槽,所述的轴向件一端端部设置所述的用于扩展连接的连接插孔。
[0008]优选地,所述的横向件包括横向嵌入块以及对称分布在横向嵌入块两端的横向扩展块,所述的横向嵌入块压嵌在所述的轴向件中,所述的横向件和轴向件的上下两个平面分别共平面,所述的横向扩展块端部设置所述的用于扩展连接的连接插孔。
[0009]优选地,所述的纵向件中部为圆柱形杆,纵向件的两个端部分别与所述的圆柱形杆活动连接并分别在圆柱形杆的两个端面所在平面转动。
[0010]优选地,所述的拼接头包括等腰三角柱状,其顶角角度为360/n度,n为正整数,所
述的拼接结构设置在三角柱顶角的两侧侧面上,当多个卯头子节点接头或多个榫头子节点接头进行拼接时,所述的轴向件的拼接头依次排布并通过拼接结构组装连接,使得拼接后的拼接头的顶角角度扩展为360m/n度,m为参与拼接的卯头子节点接头或多个榫头子节点接头的个数。
[0011]优选地,所述的拼接头顶角角度为120度。
[0012]优选地,模块化榫接节点接头包括三类:
[0013]单蜂窝模块顶点:单个卯头子节点接头和榫头子节点接头进行榫接或杆件插孔连接;
[0014]二蜂窝模块共顶点:两个卯头子节点接头拼接形成双蜂窝卯头节点,两个榫头子节点接头拼接形成双蜂窝榫头节点,所述的双蜂窝卯头节点和双蜂窝榫头节点进行榫接或杆件插孔连接;
[0015]三蜂窝模块共顶点:三个卯头子节点接头拼接形成三蜂窝卯头节点,三个榫头子节点接头拼接形成三蜂窝榫头节点,所述的三蜂窝卯头节点和三蜂窝榫头节点进行榫接或杆件插孔连接。
[0016]优选地,所述的拼接结构包括设置在轴向件拼接面上的滑块和滑槽,通过滑块滑入滑槽中的方式实现卯头子节点接头或榫头子节点接头的拼接。
[0017]优选地,所述的滑块包括T型滑块、矩形滑块中的任意一种,所述的滑槽为与之对应适配的T型滑槽、矩形滑槽中的任意一种。
[0018]一种蜂窝模块构型,包括若干所述的基于模块化拼装的新型榫接接头,所述的基于模块化拼装的新型榫接接头通过所述的连接插孔进行杆件插孔连接形成蜂窝模块造型。
[0019]与现有技术相比,本技术具有如下优点:
[0020](1)本技术基于传统木工结构设计模块化榫接节点接头,单个卯头子节点接头和单个榫头子节点接头组合成一个单模块,每个单模块内包括6个独立组件,分别为卯头子节点接头和榫头子节点接头中的轴向件、横向件和纵向件,结构中无螺钉等不便快速拆卸的微小固定件,极大降低了拼装/拆卸耗时与难度,通过纵向件的两个端部的旋转实现单模块的锁死与解锁,这使得结构的稳定性有了极大提升;
[0021](2)本技术设置连接插孔作为扩展口,从而可以通过多个单模块的拼接组合使用实现提供不同数量的扩展口的功能,达成了蜂窝模块自由堆积扩展的目的;
[0022](3)接头采用多部件拼装形成子节点,子节点组装形成完整节点的设计,这使得使用者可以根据实际需要选配节点,这极大扩展了接头的适用面并提高了其可扩展性,从而可以有效完成多种多样的结构搭建。
[0023](4)接头由多部件拼装而成,当出现局部破损后,仅需更换破损部件即可,具有低维护成本的特点。
[0024](5)各部件之间采用多种形式的榫卯连接,这使得节点接头整体结构中无螺钉等不便拆卸的微小固定件,极大降低了拼装/拆卸耗时与难度。
[0025](6)各部件之间互相锁死,这使得结构有着极强的稳定性,已进入锁死状态的部件,即使发生破坏也会由于其他部件对其各个方向位移上的限制而不能脱离整体,极大提高了节点接头的可靠性。
[0026](7)节点接头完整组装完成后仅剩余纵向件绕纵轴旋转这一自由度,正常使用并
且非人为干涉的情况下,纵向件无法自行旋转,具有很好的整体稳定性。
附图说明
[0027]图1为本技术采用燕尾榫连接的完整装配示意图一(三蜂窝模块共顶点);
[0028]图2为本技术采用燕尾榫连接的完整装配示意图二(三蜂窝模块共顶点);
[0029]图3为本技术采用插孔连接的完整装配示意图一(三蜂窝模块共顶点);
[0030]图4为本技术采用插孔连接的完整装配示意图二(三蜂窝模块共顶点);
[0031]图5为本技术卯头子节点接头装配示意图一(单蜂窝模块顶点);
[0032]图6为本技术榫头子节点接头装配示意图二(单蜂窝模块顶点);
[0033]图7为本技术卯头子节点接头装配示意图一(二蜂窝模块共顶点);
[0034]图8为本技术榫头子节点接头装配示意图二(二蜂窝模块共顶点);
[0035]图9为轴向件Ⅰ的三维示意图;
[0036]图10为轴向件Ⅱ的三维示意图;
[0037]图1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模块化拼装的新型榫接接头,其特征在于,包括卯头子节点接头和榫头子节点接头,所述的卯头子节点接头和榫头子节点接头均分别包括轴向件、横向件和纵向件,所述的横向件沿水平方向压嵌在所述的轴向件中,所述的纵向件为两个端部相对于中部可独立转动的部件,纵向件的中部压嵌在所述的轴向件中,装配后,纵向件的两个端部旋转并压紧横向件的上下两个表面,卯头子节点接头和榫头子节点接头中纵向件的第一端部对应设有相适配的卯头和榫头,纵向件的第二端部设有连接插孔,所述的轴向件和横向件的端部也分别设有用于扩展连接的连接插孔,所述的卯头子节点接头和榫头子节点接头通过纵向件第一端部的卯头和榫头进行榫接或通过纵向件第二端部的连接插孔进行杆件插孔连接,所述的轴向件上设有用于将卯头子节点接头或榫头子节点接头沿周向拼接的拼接结构。2.根据权利要求1所述的一种基于模块化拼装的新型榫接接头,其特征在于,所述的轴向件一端端部设置拼接头,所述的拼接结构设置在所述的拼接头上,所述的轴向件上中部分别设置用于压嵌所述的横向件的横向矩形槽、用于压嵌在所述的轴向件的半圆柱面通孔,所述的半圆柱面通孔临近所述的横向矩形槽,所述的轴向件一端端部设置所述的用于扩展连接的连接插孔。3.根据权利要求1所述的一种基于模块化拼装的新型榫接接头,其特征在于,所述的横向件包括横向嵌入块以及对称分布在横向嵌入块两端的横向扩展块,所述的横向嵌入块压嵌在所述的轴向件中,所述的横向件和轴向件的上下两个平面分别共平面,所述的横向扩展块端部设置所述的用于扩展连接的连接插孔。4.根据权利要求1所述的一种基于模块化拼装的新型榫接接头,其特征在于,所述的纵向件中部为圆柱形杆,纵向件的两个端部分别与所述的圆柱形杆活动连接并分别在圆柱形杆的两个端面所在平面转动。5.根据权利要求2所述的一种基于模块化拼装的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张淑杰解鹏飞孟宏宇
申请(专利权)人:同济大学
类型:新型
国别省市:

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