一种在太空环境中展开和对准结构部件的装置，包括：至少一个锁定/解锁装置，其可以关闭第一耦合模式并激活允许所述装置的一部分对准目标的第二耦合模式。该装置采用：通过关节连接在一起的多个结构部件，该组件形成一个通过根部连接到有效载荷的铰接臂；关节包括至少一个枢转连接件，使得两个相继的结构部件能够彼此相对枢转；电动机，其使得能够激活关节的至少一个枢转连接件的；用于耦合关节的系统，其使得能够连接所有的包含有第一耦合模式的结构部件的枢转。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铰接装置领域，该铰接装置用以安置于在布设于环地轨道中的有效载 荷上。更具体地说，本专利技术涉及卫星领域，该卫星包括诸如太阳能发电机的需要被展开的结 构。最后，本专利技术涉及具有两个寿命阶段的装置，其中第一阶段包括在太空中展开结构部 件，第二寿命阶段包括在轨道飞行过程中将这些部件对准目标。
技术介绍
目前，当卫星布设于环地轨道上时，它们需要一个结构部件展开的阶段，取决于任 务需要，所述结构部件承载太阳能电池或天线。这个阶段特别关键，因为任务的成功与否取 决于它。结构部件组件(structural elements assembly)是一个形成铰接臂的结构。特 别地，在这些结构部件之中，有叉臂和/或太阳能电池板和/或天线。这些部件从根部到铰 接臂的端部以铰接形式连接在一起。为了使所述结构部件获得完全展开的姿态，并且为了一方面尽量减小在结构部件 上的原动力的分布，以及另一方面尽量减小部件间运动学干扰，常常需要用一种耦合系统 以一种统一的方式来协调和铰接结构部件的展开。起初折叠着的结构根据运动顺序以特定速度展开。两个相继的结构部件间的所有 夹角都被耦合机构依照一定的规律打开。已知的一种耦合系统使用位于每个关节处的滑轮和连接滑轮的缆索，从而使得在 展开时力能够在结构部件间传递。为了促动包含一个第一滑轮的第一关节，通常在根部安装电动机，即在将卫星的 有效载荷与第一结构部件连接在一起的第一关节处安装电动机。在展开的时候，除了耦合系统之外，某些结构具有将关节锁定在一起的系统。锁定 系统能够固定关节因而还有耦接头以用于卫星剩下的任务，该耦接头连接着关节，在卫星 剩下的任务中，不再需要展开或缩回这些结构部件。锁定能够从对应于轨道布放和结构部 件展开的卫星的第一寿命阶段过渡到对应于其任务本身的第二寿命阶段，其中结构部件将 具有特定机动性。一旦结构被展开，在整个卫星寿命周期之中，就有可能需要将结构部件对准目标。 在这个第二寿命阶段，结构的展开已经完成，根据任务有必要将结构对准目标的方向。例 如，如果结构包含诸如太阳能电池板的太阳能发电机，这就可能是太阳；或者如果是天线的 情况，这就是在行星上的地理区；或者根据需要，目标是太空中的精确点。为了保护展开阶段，通常将其与对应于任务的阶段分离开来。目前，由于安全原 因，用于每个寿命阶段的驱动装置是分开的。显然，用来铰接结构部件来对准目标的电动机 与用于展开该结构的电动机是不同的。驱动装置的不同取决于寿命阶段，因为带有和不带 有两个阶段耦接头的关节机构是不同的。通常，根部的枢转连接件在展开后被固定，这称为被锁定。在现有技术中，在有效载荷的根部具有枢转连接件，当它们被锁定在一起时，该能够定向整个被展开的结构，该结 构包括所有所连接的结构部件。现有技术解决方案的一个缺点是空间要求和用于将展开的结构对准目标的第二 电动机的重量。第二个缺点是锁定系统固定了关节的耦接头并锁定了结构，能够展开结构部件的 滑轮机构将不再使用。第二电动机然后促动该结构的多个关节以便引起所有关节或其中的 一些关节枢转。这种解决方案意味着需要将锁定的耦合系统与另外一个系统相耦合，这能 够转动该结构的一部分从而使得其朝着目标枢转。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是缓解上述的缺点。本专利技术的一个目的是在两个寿命阶段共享驱动装置。特别地，本专利技术提出了定义 用于每个寿命阶段的耦合的电动机功能的两种模式。本专利技术包括锁定/解锁系统，该锁定/ 解锁系统能够从第一耦合模式变化到第二耦合模式，该第一耦合模式包括用于展开的结构 的关节的第一规则，该第二耦合模式包括用于结构对准的结构的关节的第二规则。优选地，用于展开和对准用以布设于环地轨道中的结构部件的装置包括·多个结构部件，通过关节连接在一起，组件形成通过根部连接到有效载荷的铰接 臂；·多个关节，包括至少一个枢转连接件，该枢转连接件能够使两个相继的结构部件 相对彼此枢转； 根部，包括一个枢转连接件，该枢转连接件能够使第一结构部件相对于有效载荷 枢转；·锁定/解锁系统，包括至少一个置于关节上的锁定装置，该锁定装置能够锁定至 少一个枢转连接件；·耦合系统，该耦合系统包括第一耦合模式，该第一耦合模式允许每个结构部件按 预定的转动规则枢转。·至少一个电动机，其能够促动耦合系统，所述电动机位于称为驱动关节的关节 上。优选地，锁定系统能够关闭第一耦合模式，并促动第二耦合模式，该第二耦合模式 能够保持至少一个关节(称为对准关节)的枢转连接件的解锁，电动机的转动引起对准关 节的转动。优选地，耦合系统包括·通过缆索连接的多个滑轮，其中一个滑轮由电动机促动，称为驱动滑轮；和 将滑轮连接到结构部件的装置，每个关节包括至少两个滑轮，其中一个连接到上 游的结构部件，称之为上游滑轮，另一个连接到下游的结构部件，称之为下游滑轮，包括连 接到第一结构部件的滑轮的根部。优选地，锁定/解锁系统包括至少一个用于相对于关节锁定/解锁耦合滑轮的装置。优选地，包含有电动机的关节，以及所有的设置于该包含有电动机的关节与对准关节之间的关节都包含有用于锁定/解锁滑轮的装置，该对准关节包含有用于仅在下游滑 轮上锁定/解锁滑轮的装置。优选地，除了对准关节，所有关节都具有用于锁定/解锁关节的枢转连接件的装置。优选地，第二耦合模式的接合使得·多个的枢转连接被锁定； 包含在称为驱动关节的包含有电动机的关节和对准关节之间的每个关节的滑轮 被解锁；·对准关节的上游滑轮被保持锁定；·对准关节的下游滑轮被解锁；·对准关节的枢转连接被保持解锁；优选地，第二耦合模式的接合同时使得·驱动关节的枢转连接件被锁定；·驱动滑轮相对于关节被解锁；优选地，用于锁定/解锁关节的枢转连接件的装置包括至少一个棘齿和一个回动 栓(return spigot)。优选地，用于锁定驱动关节的枢转连接件的装置包括至少一个棘齿、一个回动栓 和一个保持臂。优选地，用于锁定对准关节的枢转连接件的装置包括一个锁销，从而能够按预定 的角度释放滑轮。优选地，结构部件包括叉臂和太阳能发电机。优选地，电动机和驱动滑轮被置于根部。附图说明本专利技术的其它特征和优势将借助于以下列参照附图的描述得以显现，其中·图1为耦合系统；·图2为根据本专利技术的装置而展开的铰接结构；·图3A、3B、3C和3D为根据本专利技术的装置在其根据各种锁定模式的对准的寿命阶 段中的结构；·图4为本专利技术的用于锁定/解锁关节和用于耦合电动机功能的装置；·图5为根据本专利技术的在卫星臂根部的关节的第一 3D视图；·图6为根据专利技术的在卫星臂根部的关节的第二 3D视图；·图7为根据专利技术的卫星臂的对准关节的3D视图。具体实施例方式以下叙述中，“结构”表示包含有多个的结构部件的铰接臂，所述结构部件包括叉 臂、太阳能发电机、关节、锁定/解锁系统和耦合系统。以下叙述中，包含有位于铰接臂的关节处的多个锁定/解锁装置的系统称为锁定 /解锁系统。图1表示一种位于三个结构部件1、2和3之间耦合系统，所述结构部件1、2和3 通过关节4、5两两相连接。每个关节4、5都包括枢转连接件，使得两个结构部件能够彼此 相对枢转。此外，关节4、5各包括滑轮。缆索8围绕各关节4、5的两个滑轮中的每一个。在使第一滑轮转动的原动力的作用下，缆索驱动关节5的第二滑轮。在结构展开阶段期本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于展开和对准用以布设于环地轨道上的结构单元的装置，其包括：·多个结构部件，该多个结构部件通过关节连接在一起，该组件形成铰接臂，该铰接臂通过根部连接到有效载荷；·所述关节包括至少一个枢转连接件，其使得两个相继的结构部件能够彼此相对枢转；·所述根部包括枢转连接件，其使得第一结构部件能够相对于有效载荷枢转；·锁定／解锁系统，包括至少一个置于关节上的锁定装置，其使得能够锁定至少一个枢转连接件；·耦合系统，包括第一耦合模式，该第一耦合模式允许每个结构部件根据预定的转动规则枢转；·至少一个电动机，其使得能够激活耦合系统，所述电动机置于称为驱动关节的关节上，其特征在于，该锁定系统使得能够关闭第一耦合模式并激活第二耦合模式，该第二耦合模式使得能够保持至少一个称为对准关节的关节的枢转连接件的解锁，电动机的转动引起对准关节的转动。
【技术特征摘要】
2009.12.18 FR 09/061771.一种用于展开和对准用以布设于环地轨道上的结构单元的装置，其包括 多个结构部件，该多个结构部件通过关节连接在一起，该组件形成铰接臂，该铰接臂 通过根部连接到有效载荷； 所述关节包括至少一个枢转连接件，其使得两个相继的结构部件能够彼此相对枢转； 所述根部包括枢转连接件，其使得第一结构部件能够相对于有效载荷枢转； 锁定/解锁系统，包括至少一个置于关节上的锁定装置，其使得能够锁定至少一个枢 转连接件； 耦合系统，包括第一耦合模式，该第一耦合模式允许每个结构部件根据预定的转动规 则枢转； 至少一个电动机，其使得能够激活耦合系统，所述电动机置于称为驱动关节的关节上，其特征在于，该锁定系统使得能够关闭第一耦合模式并激活第二耦合模式，该第二耦 合模式使得能够保持至少一个称为对准关节的关节的枢转连接件的解锁，电动机的转动引 起对准关节的转动。2.根据权利要求1所述的用于展开和对准用以布设于环地轨道上的结构部件的装置， 其特征在于所述耦合系统包括 多个滑轮，所述多个滑轮通过缆索相连接，其中一个滑轮由电动机带动，称为驱动滑 轮；以及 用于将滑轮连接到结构部件的装置，每个关节包括至少两个滑轮，其中一个滑轮连 接到上游的结构部件，称之为上游滑轮，另一个滑轮连接到下游的结构部件，称之为下游滑 轮，所述根部包括连接到第一结构部件的滑轮。3.根据权利要求1和2中任何一项所述的用于展开和对准用以布设于环地轨道上的结 构部件的装置，其特征在于所述锁定/解锁系统包括至少一个用于相对于关节锁定/解锁 耦合滑轮的装置。4.根据权利要求3所述的用于展开和对准用以布设于环地轨道上的结构部件的装置， 其特征在于包含有电动机的关节，以及所有位于该包含有电动机的关节...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·谢，C·达瓦尔，
申请(专利权)人：泰勒斯公司，
类型：发明
国别省市：FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。