铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星，所述铰链机构包括：锁定轴，包括本体和凸出部；与锁定轴同轴地设置的主子轴，形成有第一孔和第一凹入部，本体插入在第一孔中，第一凹入部与凸出部配合以引导锁定轴和主子轴沿着锁定轴的轴线的方向相对于彼此移动并且防止锁定轴和主子轴绕轴线相对于彼此转动；与锁定轴同轴地设置的主母轴，形成有第二孔和第二凹入部，第二孔与本体配合以引导锁定轴和主母轴绕轴线相对于彼此转动，第二凹入部具有与凸出部匹配的形状；推压构件，用于迫使锁定轴朝向主母轴移动，使得当凸出部与第二凹入部对准时，凸出部在保持与第一凹入部配合的同时插入到第二凹入部中。合的同时插入到第二凹入部中。合的同时插入到第二凹入部中。

【技术实现步骤摘要】
铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星


[0001]本专利技术实施例涉及航空航天设备
，尤其涉及一种铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星。

技术介绍

[0002]目前微纳卫星发展迅速，但是配套的结构机构设计仍然需要继续跟进。由于微纳卫星发射尺寸普遍均较小，因此微维卫星的太阳能帆板等设备需要在发射折叠，入轨后展开。所以设计微小型的展开机构，成为解决微纳卫星发射的关键问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星，该铰链机构适合于微纳卫星的太阳能帆板从折叠状态转换至打开状态。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种铰链机构，所述铰链机构包括：
[0006]锁定轴，所述锁定轴包括本体和从所述本体径向向外凸出的凸出部；
[0007]与所述锁定轴同轴地设置的主子轴，所述主子轴形成有轴向的第一孔和从所述第一孔径向向外凹入的第一凹入部，所述本体插入在所述第一孔中，所述第一凹入部与所述凸出部配合以引导所述锁定轴和所述主子轴沿着所述锁定轴的轴线的方向相对于彼此移动并且防止所述锁定轴和所述主子轴绕所述轴线相对于彼此转动；
[0008]与所述锁定轴同轴地设置的主母轴，所述主母轴形成有轴向的第二孔和从所述第二孔径向向外凹入的第二凹入部，所述第二孔与所述本体配合以引导所述锁定轴和所述主母轴绕所述轴线相对于彼此转动，所述第二凹入部具有与所述凸出部匹配的形状；
[0009]推压构件，所述推压构件用于迫使所述锁定轴朝向所述主母轴移动，使得当所述锁定轴和所述主母轴绕所述轴线相对于彼此转动的过程中所述凸出部在所述锁定轴的周向上与所述第二凹入部对准时，所述凸出部在保持与所述第一凹入部配合的同时插入到所述第二凹入部中。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能帆板，所述太阳能帆板包括：
[0011]至少两个太阳能电池板；
[0012]用于对所述至少两个太阳能电池板中的相邻的两个太阳能电池板进行铰接的至少一个根据权利要求5所述的铰链机构；
[0013]其中，每个铰链机构的所述主子轴基板与所述相邻的两个太阳能电池板中的一者或另一者以平行的方式固定连接，每个铰链机构的所述主母轴基板相应地与所述相邻的两个太阳能电池板中的所述另一者或所述一者以平行的方式固定连接。
[0014]第三方面，本专利技术实施例提供了一种微纳卫星，所述微纳卫星包括至少一个根据第二方面所述的太阳能帆板。
[0015]本专利技术实施例提供了一种铰链机构、太阳能帆板及微纳卫星，不仅能够通过锁定
轴的本体与主母轴的第二孔配合实现主子轴和主母轴相对于彼此转动，而且能够在转动过程中通过锁定轴的凸出部插入到主母轴的第二凹入部中实现主子轴和主母轴之间的锁定。
附图说明
[0016]图1为根据本专利技术的第一实施例的铰链机构的组装示意图；
[0017]图2为根据本专利技术的第一实施例和第二实施例的铰链机构的分解示意图；其中通过阴影部分示出了主母轴沿着图1中的线A
‑
A被剖切的截面；
[0018]图3为根据本专利技术的第三实施例的铰连机构的分解示意图，其中通过阴影部分示出了主母轴沿着图1中的线B
‑
B被剖切的截面；
[0019]图4为根据本专利技术的第四实施例的铰连机构的组装示意图；
[0020]图5为根据本专利技术的第五实施例的铰连机构的分解示意图；
[0021]图6为根据本专利技术的实施例的太阳能帆板的示意图，其中太阳能帆板处于展开状态；
[0022]图7为根据本专利技术的实施例的太阳能帆板的示意图，其中太阳能帆板处于折叠状态；
[0023]图8为根据本专利技术的实施例的微纳卫星的示意图。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]伴随高新科技发展和相应需求的推动，航天器微小化是不可避免的趋势，微纳卫星以重量小、体积灵活、功能集合度高、开发更迭快、可以完成复杂空间任务等优势在国防、民用以及商业等
发挥越来越重要的作用。绝大多数卫星的能源系统采用太阳电池阵与蓄电池组的配置，按结构分类可以分为体装式和展开式两种。展开式太阳电池阵为安装在伸出星体外面由机构展开并锁紧的太阳电池阵，例如可展开的太阳能帆板。展开式太阳能帆板的基本功能为按下按钮后，实现自动打开。即在起始时，太阳能帆板处于收拢状态，开启后，由展开装置作用，连接在展开装置上的单片太阳能帆板打开至指定位置，形成固定角度，继而通过锁定装置实现太阳能帆板的展开。目前太阳能帆板的展开方式有充气式、螺旋伸缩杆式、抽屉推出式、铰接桁架式以及扭簧展开式。
[0026]其中扭簧展开式为太阳能帆板展开的重点设计方式，其通过安装在太阳能帆板铰接处的扭簧提供给太阳能帆板转动的动力，保证太阳能帆板同步展开。但是扭簧展开式需要额外的减震装置和自锁装置，在帆板展开至指定位置后需要自锁装置对其锁定，将其保持在当前展开位置，使得结构复杂。
[0027]基于此，参见图1和图2，其示出了根据本专利技术的第一实施例的铰链机构100，所述铰链机构100可以包括：
[0028]锁定轴110，所述锁定轴110包括本体111和从所述本体111径向向外凸出的凸出部112；
[0029]与所述锁定轴110同轴地设置的主子轴120，所述主子轴120形成有轴向的第一孔121和从所述第一孔121径向向外凹入的第一凹入部122，所述本体111插入在所述第一孔
121中，所述第一凹入部122与所述凸出部112配合以引导所述锁定轴110和所述主子轴120沿着所述锁定轴110的轴线X的方向相对于彼此移动，如在图2中通过双向线条箭头A1示意性地示出的，并且防止所述锁定轴110和所述主子轴120绕所述轴线X相对于彼此转动；
[0030]与所述锁定轴110同轴地设置的主母轴130，所述主母轴130形成有轴向的第二孔131和从所述第二孔131径向向外凹入的第二凹入部132，所述第二孔131与所述本体111配合以引导所述锁定轴110和所述主母轴130绕所述轴线X相对于彼此转动，如在图2中通过双向线条箭头A2示意性地示出的，所述第二凹入部132具有与所述凸出部112匹配的形状；
[0031]推压构件140，所述推压构件140用于迫使所述锁定轴110朝向所述主母轴130移动，如在图2中通过单向空心箭头A3示意性地示出的，使得当所述锁定轴110和所述主母轴130绕所述轴线X相对于彼此转动的过程中所述凸出部112在所述锁定轴110的周向上与所述第二凹入部132对准时，所述凸出部112在保持与所述第一凹入部122配合的同时插入到所述第二凹入部132中，由此使铰链机构100处于主子轴120和主母轴130无法相对于彼此转动的锁定状态。
[0032]在上述铰链机构100中，不仅能够通过锁定轴110的本体111与主母轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铰链机构，其特征在于，所述铰链机构包括：锁定轴，所述锁定轴包括本体和从所述本体径向向外凸出的凸出部；与所述锁定轴同轴地设置的主子轴，所述主子轴形成有轴向的第一孔和从所述第一孔径向向外凹入的第一凹入部，所述本体插入在所述第一孔中，所述第一凹入部与所述凸出部配合以引导所述锁定轴和所述主子轴沿着所述锁定轴的轴线的方向相对于彼此移动并且防止所述锁定轴和所述主子轴绕所述轴线相对于彼此转动；与所述锁定轴同轴地设置的主母轴，所述主母轴形成有轴向的第二孔和从所述第二孔径向向外凹入的第二凹入部，所述第二孔与所述本体配合以引导所述锁定轴和所述主母轴绕所述轴线相对于彼此转动，所述第二凹入部具有与所述凸出部匹配的形状；推压构件，所述推压构件用于迫使所述锁定轴朝向所述主母轴移动，使得当所述锁定轴和所述主母轴绕所述轴线相对于彼此转动的过程中所述凸出部在所述锁定轴的周向上与所述第二凹入部对准时，所述凸出部在保持与所述第一凹入部配合的同时插入到所述第二凹入部中。2.根据权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，所述推压构件为设置在所述锁定轴与所述主子轴之间的螺旋弹簧。3.根据权利要求2所述的铰链机构，其特征在于，所述铰链机构还包括主子轴基板和主母轴基板，所述主子轴基板以与所述主子轴平行的方式固定连接至所述主子轴，所述主母轴基板以与所述主母轴平行的方式固定连接至所述主母轴。4.根据权利要求3所述的铰链机构，其特征在于，所述铰链机构还包括固定地设置在所述主母轴基板上的限位件，所述主子轴被夹置在所述限位件与所述主母轴之间以防止所述主子轴和所述主母轴在所述螺旋弹簧的作用下沿着所述轴线的方向彼此远离。5.根据权利要求3或4所述的铰链机构，其特征在于，所述凸出部包括在所述本体的径向上彼此对置的第一锁定轴凸起和第二锁定轴凸起，所述第一凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金生，冯宇斐，孙嘉路，张冀鹞，吴凡，邱实，陈雪芹，李化义，陈健，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：