一种空间铰链机构制造技术

本发明专利技术提供了一种空间铰链机构，用于驱动可展开机构的展开动作。包括主轴、公铰链、母铰链、恒力弹簧和锁钩；所述公铰链一侧通过调心滚子轴承与所述主轴固定连接，另一侧设有第一延伸板和第二延伸板；所述母铰链一侧与所述主轴可转动连接，另一侧设有第三延伸板和第四延伸板；所述恒力弹簧第一端固定设置于所述主轴，第二端与所述公铰链连接；所述锁钩一端设置于所述母铰链，另一端作为扣合端用于与所述公铰链扣合；所述公铰链在靠近所述第二延伸板的位置设有供所述锁钩扣合的锁槽；当压紧铰链机构的外力失效后，恒力弹簧驱动公铰链通过调心滚子轴承绕主轴转动，使第二延伸板和第四延伸板之间相对运动，从而实现锁钩滑入锁槽后完成自锁。成自锁。成自锁。

【技术实现步骤摘要】
一种空间铰链机构


[0001]本专利技术涉及航天
，特别是一种空间铰链机构。

技术介绍

[0002]随着商业航天的不断蓬勃发展，市场对中小型的太阳翼、平板天线等可展开机构的需求日益增多，而空间铰链机构则是航天可展开机构的重要驱动部件之一。空间铰链机构除实现基本展开驱动功能外，还需对其展开同步性、可靠性、结构紧凑性、加工装配难度等进行综合设计分析。
[0003]由于空间环境的复杂多变，空间铰链机构也因其工作环境的特殊性，需要保证展开后能够可靠地自锁定。
[0004]目前应用于航天设备的铰链机构，普遍存在加工装配难度大、可靠性差、易受到震动或者异物的影响造成卡滞等问题，因此，目前亟需提供一种能够可靠自锁的空间铰链机构。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种空间铰链机构，能够按设计预期平稳运动至完全展开状态，且展开的平面度可调，机构自锁的可靠性高，满足商业航天对铰链机构的应用需求。
[0006]本专利技术提供了一种空间铰链机构，用于驱动可展开机构的展开动作，包括主轴、公铰链、母铰链、恒力弹簧和锁钩；所述公铰链一侧通过调心滚子轴承与所述主轴固定连接，另一侧设有第一延伸板和第二延伸板；所述母铰链一侧与所述主轴可转动连接，另一侧设有第三延伸板和第四延伸板；所述第一延伸板与所述第三延伸板用于受外力后保持压紧状态，所述第二延伸板和所述第四延伸板用于安装可展开机构；所述恒力弹簧第一端固定设置于所述主轴，第二端与所述公铰链连接；所述锁钩一端设置于所述母铰链，另一端作为扣合端用于与所述公铰链扣合；所述公铰链在靠近所述第二延伸板的位置设有供所述锁钩扣合的锁槽；在外力的压紧作用下，所述母铰链与所述主轴能够同时相对于所述公铰链转动，所述第一延伸板与所述第三延伸板保持压紧；当外力失效后，所述恒力弹簧提供扭力，所述公铰链能够通过所述调心滚子轴承绕所述主轴转动，使所述第二延伸板和所述第四延伸板之间相对运动，从而实现所述锁钩滑入所述锁槽后完成自锁。
[0007]在一个实施例中，本专利技术的空间铰链机构还包括锁钩底座和锁钩限位装置；所述母铰链在所述第四延伸板与所述第二延伸板相邻的一面设有锁钩底座，所述锁钩底座在与所述主轴平行的方向上设有安装孔，所述锁钩通过锁钩转轴可转动地与锁钩底座的安装孔连接；所述锁钩靠近所述锁钩转轴的位置设有与所述锁钩转轴方向垂直的贯穿孔；所述锁钩限位装置一端设置于所述锁钩底座，另一端穿过所述贯穿孔设置，用于限制所述锁钩沿所述锁钩转轴转动。
[0008]在一个实施例中，所述锁钩限位装置包括与所述锁钩转轴方向垂直设置的导向螺
钉、螺母、锁钩弹簧以及弹簧垫片；所述导向螺钉一端设置于所述锁钩底座，另一端依次穿过所述锁钩弹簧、所述弹簧垫片和所述锁钩的贯穿孔，所述螺母从所述导向螺钉的所述另一端旋紧所述导向螺钉，以限制所述锁钩沿所述锁钩转轴转动。
[0009]在一个实施例中，所述母铰链在靠近所述锁钩底座的位置设有用于调整所述公铰链和所述母铰链展开平面度的顶紧螺钉，所述公铰链在靠近所述锁槽的位置设有与所述顶紧螺钉抵接的限位杆；所述锁钩与所述锁槽相扣抱紧后，所述限位杆与所述顶紧螺钉相抵接触，以限制所述公铰链和所述母铰链继续相对运动。
[0010]在一个实施例中，所述公铰链在靠近所述限位杆的位置设有恒力弹簧连接单元；所述恒力弹簧通过所述恒力弹簧连接单元与所述公铰链连接。
[0011]在一个实施例中，所述恒力弹簧连接单元包括支撑杆、锁紧螺母和转轴套；所述支撑杆一端为螺帽结构，另一端依次穿过所述转轴套和所述锁紧螺母后固定设置于所述公铰链的支撑杆孔；所述锁紧螺母用于将所述支撑杆锁紧设置于所述支撑杆孔；所述转轴套可转动地套接于所述支撑杆，所述恒力弹簧第二端通过所述转轴套与所述支撑杆可转动连接。
[0012]在上述任意一个实施例中，所述主轴设有弹簧连接孔，所述恒力弹簧第一端设有通孔，通过固定栓将所述弹簧连接孔和所述通孔固定连接，以将所述恒力弹簧第一端固定设置于所述主轴。
[0013]在一个实施例中，所述母铰链远离所述第三延伸板和所述第四延伸板的一侧设有第一主轴孔和第二主轴孔；所述母铰链通过所述第一主轴孔和所述第二主轴孔与所述主轴连接；所述第一主轴孔和所述第二主轴孔中至少一个为不规则孔，所述主轴在与不规则孔对应的位置设有轴肩；不规则孔与轴肩配合设置，使所述主轴和所述母铰链同步转动。
[0014]在一个实施例中，所述第一主轴孔靠近所述第三延伸板一侧的外壁设有第一顶紧螺钉孔，所述第一顶紧螺钉孔内设有用以调整所述公铰链和所述母铰链展开平面度的第一顶紧螺钉；所述第二主轴孔靠近所述第三延伸板一侧的外壁设有第二顶紧螺钉孔，所述第二顶紧螺钉孔内设有用以调整所述公铰链和所述母铰链展开平面度的第二顶紧螺钉；所述公铰链在靠近所述锁槽的位置设有用于同时与所述第一顶紧螺钉和所述第二顶紧螺钉抵触的限位杆。
[0015]在一个实施例中，所述锁槽用于与所述锁钩扣合部分的相对面为圆弧面，以便于所述锁钩顺利滑入所述锁槽。
[0016]本专利技术的空间铰链机构，优化了铰链自锁机构设计，使活动锁钩与运动死点的自锁设计在复杂应用环境下的使用更可靠，同时还提升了铰链展开功能的可靠性，减小了铰链展开时的摩擦力矩。利用恒力弹簧驱动铰链机构的展开，能够在保证力矩裕度的同时又不至于在展开到位时有过大冲击，铰链机构亦能够更加紧凑，优化了铰链机构的布局。
[0017]在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。
附图说明
[0018]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是根据本专利技术实施例的空间铰链机构的整体结构示意图。
[0020]图2是本专利技术实施例的空间铰链机构的被压紧收起状态下的结构示意图。
[0021]图3是本专利技术实施例的空间铰链机构的展开后自锁状态下的截面示意图。
[0022]图4是本专利技术实施例的恒力弹簧及恒力弹簧连接单元的结构示意图。
[0023]图5是本专利技术实施例的母铰链的结构示意图。
[0024]图6是本专利技术实施例的公铰链的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间铰链机构，用于驱动可展开机构的展开动作，其特征在于，包括主轴、公铰链、母铰链、恒力弹簧和锁钩；所述公铰链一侧通过调心滚子轴承与所述主轴固定连接，另一侧设有第一延伸板和第二延伸板；所述母铰链一侧与所述主轴可转动连接，另一侧设有第三延伸板和第四延伸板；所述第一延伸板与所述第三延伸板用于受外力后保持压紧状态，所述第二延伸板和所述第四延伸板用于安装可展开机构；所述恒力弹簧第一端固定设置于所述主轴，第二端与所述公铰链连接；所述锁钩一端设置于所述母铰链，另一端作为扣合端用于与所述公铰链扣合；所述公铰链在靠近所述第二延伸板的位置设有供所述锁钩扣合的锁槽；在外力的压紧作用下，所述母铰链与所述主轴能够同时相对于所述公铰链转动，所述第一延伸板与所述第三延伸板保持压紧；当外力失效后，所述恒力弹簧提供扭力，所述公铰链能够通过所述调心滚子轴承绕所述主轴转动，使所述第二延伸板和所述第四延伸板之间相对运动，从而实现所述锁钩滑入所述锁槽后完成自锁。2.根据权利要求1所述的空间铰链机构，其特征在于，还包括锁钩底座和锁钩限位装置；所述母铰链在所述第四延伸板与所述第二延伸板相邻的一面设有锁钩底座，所述锁钩底座在与所述主轴平行的方向上设有安装孔，所述锁钩通过锁钩转轴可转动地与锁钩底座的安装孔连接；所述锁钩靠近所述锁钩转轴的位置设有与所述锁钩转轴方向垂直的贯穿孔；所述锁钩限位装置一端设置于所述锁钩底座，另一端穿过所述贯穿孔设置，用于限制所述锁钩沿所述锁钩转轴转动。3.根据权利要求2所述的空间铰链机构，其特征在于，所述锁钩限位装置包括与所述锁钩转轴方向垂直设置的导向螺钉、螺母、锁钩弹簧以及弹簧垫片；所述导向螺钉一端设置于所述锁钩底座，另一端依次穿过所述锁钩弹簧、所述弹簧垫片和所述锁钩的贯穿孔，所述螺母从所述导向螺钉的所述另一端旋紧所述导向螺钉，以限制所述锁钩沿所述锁钩转轴转动。4.根据权利要求3所述的空间铰链机构，其特征在于，所述母铰链在靠近所述锁钩底座的位置设有用于调整所述公铰链和所述母铰链展开平面度的顶紧螺钉，所述公铰链在靠近所述锁槽的位置设有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：路斯成，万军，任伟，赵明生，
申请(专利权)人：上海蓝箭鸿擎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：