一种锁块式回转铰链锁紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锁块式回转铰链锁紧装置，包括公铰

【技术实现步骤摘要】
一种锁块式回转铰链锁紧装置


[0001]本专利技术涉及航天器展开机构
，具体涉及一种锁块式回转铰链锁紧装置
。

技术介绍

[0002]回转式铰链具有铰链
、
展开
、
锁定的功能，被广泛的应用于空间可展机构
。
对于大型航天器，锁紧装置锁定后需要具有较高的刚度和重复定位精度，防止被展开单元振动变形和出现较大的定位误差，且对于收拢状态则要求较小的体积
。
[0003]目前回转式铰链的锁紧方式主要有两种，一种是“柱销
—
锁紧槽”式铰链，一种是“柱销
—
锁钩”式铰链
。
[0004]“柱销
—
锁紧槽”式铰链广泛的应用于太阳翼及天线的展开机构
。
其主要依靠偏心螺钉与锁定叉形成的三角形来实现锁紧
。
这类铰链采用涡卷簧驱动展开，具有较高的能量体积比，且便于调整展开角度
。
但其制造成本较高，加工工艺比较复杂，铰链重量比较大
。
申请公布号为
CN204355286U、
专利技术名称为一种锲入锁定式太阳翼铰链中公开了利用锲面代替锁紧槽，减少了加工难度，装置刚度也得到改善，能够实现在一定范围内角度的调整
。
但整体结构依然比较复杂，重量较大，在较小弯曲载荷下，柱销与锁紧槽之间会出现一定间隙，影响铰链刚度
。
[0005]“柱销
—
锁钩”式铰链与“柱销/>—
锁紧槽”式铰链相比，在尺寸相同的情况下，锁定力臂增加，从而降低了零部件所需的结构强度及刚度
。
申请公布号为
CN103267098B、
专利技术名称为一种四连杆机构锁紧的铰链采用展开弹簧和四连杆机构代替直接驱动的锁定弹簧，增加了锁紧力，进而增大锁紧后的弯曲刚度，但装置结构复杂，在增加铰链刚度的同时，依然没有解决铰链体积及重量较大的问题，不能满足航天器中对体积及重量有特殊要求的情形
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种锁块式回转铰链锁紧装置，体积小，重复锁紧精度高，刚度高，重量轻
。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种锁块式回转铰链锁紧装置，包括公铰
、
母铰
、
驱动元件
、
锁块
、
锁块轴
、
片簧及主轴；
[0009]所述公铰通过主轴和母铰连接，所述驱动元件为铰链展开提供驱动力；所述锁块通过锁块轴与公铰相连，片簧将锁块压在母铰的过渡面上，锁块沿所述过渡面摆动直至公铰由母铰结构硬限位，完成自锁
。
[0010]进一步地，所述过渡面包括曲面段和斜面段，所述锁块在斜面段处公铰触发硬限位；所述曲面段满足：
[0011][0012]m
为主轴与锁块轴之间的水平距离，
n
为主轴与锁块轴之间的垂直距离，
r2为锁块
轴与过渡面接触点之间的距离，
R
为母铰过渡面最大半径，
r1为母铰过渡面最小半径
。
[0013]进一步地，所述曲面段满足：
[0014]F
‑
F
N
sin
β
>
μ
F
N
cos
β
[0015]式中，
μ
为过渡曲面摩擦因数，
F
为片簧对锁块的力，
F
N
为过渡面斜面段对锁块的支持力，根据铰链弯曲载荷求出，
β
为
F
N
方向与竖直方向夹角
。
[0016]进一步地，所述驱动元件包括涡卷簧
、
套筒及簧端压盖；所述涡卷簧设置在主轴两端，所述涡卷簧一端与主轴固定，另一端与公铰固定，同时涡卷簧由套装在主轴上的套筒
、
簧端压盖固定，套筒位于两个涡卷簧之间，簧端压盖位于涡卷簧外侧
。
[0017]进一步地，所述套筒为八方调整套筒
。
[0018]有益效果：
[0019]1、
本专利技术采用锁块轴
—
锁块组合进行铰链的锁定，从而可以获得高刚度；采用的锁块
—
过渡面和公母铰链部分的硬限位组合可以获得高重复锁紧精度
。
[0020]2、
本专利技术采用的过渡面自锁效应，可以很大程度减少锁紧装置的体积和重量，适用范围广泛
。
[0021]3、
本专利技术采用八方调整套筒
、
簧端对涡卷簧的轴向进行限位约束，可快捷调节轴向位置，方式简单，易于操作
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的三维结构示意图
。
[0023]图2为本专利技术的三维结构剖视图
。
[0024]图3为本专利技术硬限位
(
锁紧状态
)
三维结构示意图
。
[0025]图4为本专利技术在过渡面自锁原理图
。
[0026]其中，
101
‑
公铰，
102
‑
母铰，
103
‑
涡卷簧，
104
‑
套筒，
105
‑
簧端压盖，
106
‑
锁块，
107
‑
锁块轴，
108
‑
片簧，
109
‑
主轴，
110
‑
限位凹槽，
111
‑
限位调节螺栓
。
具体实施方式
[0027]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述
。
[0028]本专利技术提供了一种锁块式回转铰链锁紧装置，如图1所示，包括公铰
101、
母铰
102、
驱动元件
、
锁块
106、
锁块轴
107、
片簧
108
及主轴
109。
[0029]公铰
101
通过主轴
109
和母铰
102
连接，驱动元件为铰链展开提供驱动力；锁块
106
通过锁块轴
107
与公铰
101
相连，如图2所示，片簧
108
将锁块
106
压在母铰
102
的过渡面上，锁块
106
沿过渡面摆动直至由母铰
102
结构硬限位，完成自锁
。
[0030]本实施例中，驱动元件包括涡卷簧<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锁块式回转铰链锁紧装置，其特征在于，包括公铰
、
母铰
、
驱动元件
、
锁块
、
锁块轴
、
片簧及主轴；所述公铰通过主轴和母铰连接，所述驱动元件为铰链展开提供驱动力；所述锁块通过锁块轴与公铰相连，片簧将锁块压在母铰的过渡面上，锁块沿所述过渡面摆动直至公铰由母铰结构硬限位，完成自锁
。2.
如权利要求1所述的锁块式回转铰链锁紧装置，其特征在于，所述过渡面包括曲面段和斜面段，所述锁块在斜面段处公铰触发硬限位；所述曲面段满足：
m
为主轴与锁块轴之间的水平距离，
n
为主轴与锁块轴之间的垂直距离，
r2为锁块轴与过渡面接触点之间的距离，
R
为母铰过渡面最大半径，
r1为母铰过渡面最小半径
。3.
如权利要求2所述的锁块式回转铰链锁紧装置，其特征在于，所述曲面段满足：
F
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆君，黎彪，何德华，刘金童，祖家国，张朴真，徐燕菱，高贺利，吴蓓蓓，苏周，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：