一种柔性铰链制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性铰链，包括：两个T型段和一个直线段；两个T型段的非相对端分别与直线段的两相对面连接，且每个T型段的非相对端为一双圆弧结构，双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，一个T型段的外端为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。本发明专利技术通过T型段、直线段、T型段依次叠加构造成一个柔性铰链，且两个T型段的非相对端均为双圆弧结构，因此本发明专利技术的柔性铰链为一个四圆边十字型的结构，由于两个T型段均可以作为转动中心，因此分段式的转动可以减小转动中心的偏移，且由于双圆弧结构的圆度较长，可以分散应力集中，故可以增加铰链的使用寿命。

A Flexible Hinge

The invention provides a flexible hinge, which comprises two T-sections and a straight line segment; the non-relative ends of two T-sections are respectively connected with two opposite surfaces of the straight line segment, and the non-relative ends of each T-section are a double-arc structure, and the central angle of the arc corresponding to the double-arc structure is greater than 180 degrees. Among them, the outer end of one T-section is a fixed end of the flexible hinge and the inner end of two T-sections is a fixed end of the flexible hinge. The minimum thickness is the two rotation centers of the flexure hinge. The flexible hinge of the invention is a four-circular cross-shaped structure by superimposing T-section, straight-line section and T-section in turn, and the non-relative ends of the two T-sections are double-arc structures. Since both T-sections can be used as rotating centers, the sectional rotation can reduce the deviation of rotating centers, and because the circles of the double-arc structure are circular. Longer degree can disperse stress concentration, so it can increase the service life of the hinge.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性铰链
本专利技术涉及铰链
，尤其涉及一种柔性铰链。
技术介绍
随着科学研究和先进制造技术的发展，精密工程领域中的微运动导向机构主要基于柔性铰链机构进行设计。柔性铰链机构通过构件弹性变形来实现力、运动、能量等的传递与转换，具有体积小、无机械摩擦、无间隙、免润滑等的优点，因而被大量应用于微运动导向机构设计，在快刀伺服、宏微复合平台等精密工程领域得到广泛应用。现有技术中，常用的铰链有圆弧型柔性铰链等，圆弧型柔性铰链有较大的转动范围，但其运动精度较差，转动中心在自转动过程中有明显的偏转，导致铰链所受应力过大，不利于结构的长期使用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种柔性铰链，其为四圆边十字型的结构，有利于减少铰链在使用时所受的应力，提高铰链的使用寿命。本专利技术提供了一种柔性铰链，包括：两个T型段和一个直线段；两个所述T型段的非相对端分别与所述直线段的两相对面连接，且每个所述T型段的非相对端为一双圆弧结构，所述双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，一T型段外端为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。优选地，与两个所述T型段连接的所述直线段的两相对面之间的长度小于所述双圆弧结构上的圆弧直径。优选地，两个所述T型段和一个所述直线段一体成型。优选地，两个所述T型段和一个所述直线段均为航空铝材质。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供了一种柔性铰链，包括：两个T型段和一个直线段；两个T型段的非相对端分别与直线段的两相对面连接，且每个T型段的非相对端为一双圆弧结构，双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，一个T型段为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。本专利技术通过T型段、直线段、T型段依次叠加构造成一个柔性铰链，且两个T型段的非相对端均为双圆弧结构，因此本专利技术的柔性铰链为一个四圆边十字型的结构，由于两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心，因此分段式的转动可以减小转动中心的偏移，且由于双圆弧结构的圆度较长，可以分散应力集中，故可以增加铰链的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种柔性铰链的一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种柔性铰链的一个实施例的另一结构示意图；图3为T型段的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种柔性铰链，其为四圆边十字型的结构，有利于减少铰链在使用时所受的应力，提高铰链的使用寿命。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图3，本专利技术提供的一种柔性铰链的一个实施例，包括：两个T型段1、3的非相对端分别与直线段2的两相对面连接，且每个T型段的非相对端为一双圆弧结构，双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，T型段3外端为柔性铰链的固定端，T型段1和T型段3内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。需要说明的是，T型段3的最外端为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心，即T型段1和T型段3内部的最小厚度处为两个转动中心。在本实施例中，需要说明的是，如图3所示(此图以T型段1作为实例进行说明，T型段3的结构与T型段1相同，不做赘述)T型段1具有三端，其中两端是相对的，故第三端即为非相对端，同理T型段3。故可以理解的是，两个T型段1、3的非相对端分别连接于直线段2的两相对面上，因此构成一个完整的柔性铰链，且两个非相对端均为双圆弧结构，如图3所示，T型段1非相对端上的两相同圆弧面分别设置于相对两侧，且两个圆弧面所对应的圆心角均大于180°。因此本专利技术的柔性铰链为一个四圆边十字型的结构，即T型段1和T型段3内部的最小厚度处为两个转动中心，因此分段式的转动可以减小转动中心的偏移，且由于双圆弧结构的圆度较长，可以分散应力集中，故可以增加铰链的使用寿命。需要说明的是，此处分段式的转动是指T型段1和T型段3分别绕其转动中心进行转动。更进一步地，与两个T型段1、3连接的直线段2的两相对面之间的长度小于双圆弧结构上的圆弧直径。更进一步地，两个T型段1、3和直线段2一体成型。更进一步地，两个T型段1、3和直线段2均为航空铝材质。本专利技术实施例提供了一种新型的十字型柔性铰链，无摩擦、有较大的运动范围的同时也增强了结构的刚度，提高使用年限。本专利技术提供的柔性铰链通过四圆型的结构设计可形成两个扭转关节，将传统柔性铰链弯曲环节在单一位置的形式转换为上下双扭转位置，加之四圆构型部分均采用圆弧度较长的圆形设计，可分散应力集中，并增加柔性弯曲程度，同时在四圆构型中间设计有宽直形中间梁，可增加铰链的中间连接强度，最终形成柔性弯曲程度高，同时结构刚度强的效果。以上所述，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性铰链，其特征在于，包括：两个T型段和一个直线段；两个所述T型段的非相对端分别与所述直线段的两相对面连接，且每个所述T型段的非相对端为一双圆弧结构，所述双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，一T型段外端为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。

【技术特征摘要】
1.一种柔性铰链，其特征在于，包括：两个T型段和一个直线段；两个所述T型段的非相对端分别与所述直线段的两相对面连接，且每个所述T型段的非相对端为一双圆弧结构，所述双圆弧结构上的圆弧所对应的圆心角大于180°，其中，一T型段外端为柔性铰链的固定端，两个T型段内端的最小厚度处为柔性铰链的两个转动中心。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：高健，张揽宇，梁俊朗，张金迪，王晓亮，钟耿君，陈文华，赵光同，陈新，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44