CN101369681B - 构架式天线顺序展开控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种构架式天线顺序展开控制装置。它包括一个正六面本体框架，分别铰接在本体框架的六个面上的六个附着体支架，设置在本体框架内的附着体框架驱动机构，安装在本体框架上的锁紧部件；其中附着体框架驱动机构的组成包括通过支架安装在本体框架内的电机和安装在电机输出轴上的小齿轮，安装在本体框架内的滑道上的内齿轮，安装在内齿轮上的拨动体，小齿轮与内齿轮啮合，附着体支架与本体框架的铰接处设置有扭转弹簧。本发明通过内外齿轮、拨动体、锁紧部件等各结构的配合，完成了控制构架式天线顺序展开的工作。结构简单、实现容易，由于动力源只有一个，控制方便，有一定的可靠性。

Description

构架式天线顺序展开控制装置
(一)技术领域
本发明涉及的是一种天线的控制装置，具体地说是一种构架式天线的折叠顺序展开控制装置。
(二)背景技术
构架式天线是一种卫星可展天线结构，其反射面是由七个六边形结构拼接而成。天线在工作时，其反射面要达到一定的口径，而在卫星发射时，由于体积的限制，需要天线的体积尽量小。这样，对天线工作和发射时的要求就产生了矛盾，为了解决这一问题，卫星天线就做成了可以收缩和伸展的结构，构架式天线就是一种可以收缩和展开的卫星天线结构。
构架式天线的反射面是由七个六边形结构拼接而成的，在天线发射时七个六边形结构折叠在一起，发射到预定位置时天线结构展开，七个六边形结构拼接成反射面。对于此类天线结构，由折叠状态伸展成工作状态的展开方式是研究的重点，它将直接影响天线能否可靠的展开，也直接影响卫星发射的成败，所以构架式天线的展开方式是非常重要的。
构架式天线反射面的七个六边形结构中，中间的六边形在此天线的本体上，其余六个六边形结构在六个附着体上。此天线展开时，六个附着体在其与本体框架的铰接处的扭转弹簧的作用下旋转到预定位置，从而使此七个六边形拼接成反射面。这六个附着体在展开时必须依次动作，否则附着体之间发生相互碰撞，会造成天线的损坏，使其不能工作。
目前虽然有关于构架式天线的报道，但是还没有对这种天线的展开控制机构的公开报道。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种附着体之间不会出现碰撞，能防止天线破损、实现卫星天线的顺利收缩和展开的构架式天线顺序展开控制装置。
本发明的目的是这样实现的：
它包括一个正六面本体框架，分别铰接在本体框架的六个面上的六个附着体支架，设置在本体框架内的附着体框架驱动机构，安装在本体框架上的锁紧部件；其中附着体框架驱动机构的组成包括通过支架安装在本体框架内的电机和安装在电机输出轴上的小齿轮，安装在本体框架内的滑道上的内齿轮，安装在内齿轮上的拨动体，小齿轮与内齿轮啮合，附着体支架与本体框架的铰接处设置有扭转弹簧。
本发明还可以包括这样一些结构特征：
1、所述的本体框架的六个面上都开有矩形孔；所述的附着体支架上有与本体框架上的矩形孔相对应的
Figure G2008101372059D00021
形结构件。
2、所述的锁紧部件的组成包括安装在本体支架上的支撑体，安装在支撑体上的锁紧销，套在锁紧销上的压缩弹簧，锁紧销有一“∠”形凸起结构；所述的拨动体上有与锁紧销上的“∠”形凸起结构相对应的斜面结构。
本发明提出了一种控制构架式天线的六个附着体顺序展开的控制装置。构架式天线是一种卫星上使用的可以收缩和展开的天线。构架式天线完全展开后的状态，构架式天线的反射面由七个六边形拼接而成，其中中间的六边形为本体，其它六个为附着体，附着体附着于本体上，本体与卫星相连接。在卫星发射时，构架式天线是处于折叠状态的。当卫星发射到预定位置后，折叠的天线需要展开，六个附着体绕着与本体相铰接的轴线，在铰链中的扭转弹簧驱动下依次旋转到位，完成展开动作。六个附着体的展开次序必须要控制，否则附着体之间出现碰撞，会使天线破损，不能实现其功能。
构架式天线顺序展开的控制装置包括：本体框架、附着体支架、拨动体、内齿轮、小齿轮、锁紧部件；其中，本体框架上开有矩形孔；附着体支架上有
Figure G2008101372059D00022
形结构；拨动体固定在内齿轮的外侧，其上有一斜面结构；内齿轮与小齿轮相啮合，小齿轮在电机驱动下推动内齿轮转动；锁紧部件包括压缩弹簧、支撑体和锁紧销，此锁紧部件放置于本体框架的内侧。当天线处于折叠状态时，附着体支架上的
Figure G2008101372059D00023
形结构插入本体框架的矩形孔中，锁紧销插入附着体支架上的
Figure G2008101372059D00024
形结构中，把附着体支架卡在此位置。支撑体对锁紧销起到导向作用，压缩弹簧对锁紧销施加向上的支撑力。锁紧销有一“∠”形结构，当拨动体转动锁紧销所在位置时，拨动体的下斜面推动锁紧销运动，最终使锁紧销从附着体支架的
Figure G2008101372059D00025
形结构中脱出，完成附着体的解锁。
构架式天线处于折叠状态时，六个附着体叠放于本体上。附着体支架的
Figure G2008101372059D00031
形结构插入到本体框架的矩形孔中，锁紧部件中的锁紧销插入附着体支架的
Figure G2008101372059D00032
形结构中，压缩弹簧对锁紧销施力，使锁紧销保持当前位置，附着体被锁在此位置。附着体支架与本体铰接处的扭转弹簧会产生使附着体展开的力矩，使得锁紧销与
Figure G2008101372059D00033
形结构的摩擦力增大。通过这几部分的共同作用，附着体保持其折叠位置。
当卫星到达预定位置天线需要展开时，电机驱动内齿轮转动，当内齿轮上固定的拨动体转动到锁紧部件所在位置时，拨动体通过其斜面推动锁紧销向下运动，最终从附着体支架的
Figure G2008101372059D00034
形结构中拔出。而后附着体在其支架与本体铰接处的扭转弹簧的作用下向外旋转，当附着体的反射面与本体的反射面共面时，在位置的限制下附着体停止转动并保持其当前位置，此附着体展开完成。拨动体以这种方式依次把各附着体解锁，各附着体运动到预定位置，从而完成了展开运动。
本发明是一种构架式天线的顺序展开的控制装置。通过内外齿轮、拨动体、锁紧部件等各结构的配合，完成了控制构架式天线顺序展开的工作。结构简单、实现容易，由于动力源只有一个，控制方便，有一定的可靠性。
(四)附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是本体框架的示意图；
图4是附着体支架的结构示意图；
图5是图4的左视图；
图6是拨动体的结构示意图；
图7是图6的左视图；
图8是锁紧部件的结构示意图；
图9是图8的左视图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1和图2，构架式天线顺序展开控制装置的组成包括：本体框架1、附着体支架2、拨动体3、内齿轮4、小齿轮5、锁紧部件6；同时结合图3，本体框架1上开有矩形孔；同时结合图4和图5，附着体支架2上有
Figure G2008101372059D00041
形结构件21，在天线处于折叠状态时此结构件插入到本体框架1的矩形孔中；同时结合图6和图7，拨动体3固定在内齿轮4的外侧，其上有一斜面结构，用于压下锁紧部件6中的锁紧销63；内齿轮4与小齿轮5相啮合，小齿轮5在电机驱动下推动内齿轮4转动，而内齿轮4固定着拨动体3绕着内齿轮4的转动轴线转动；结合图8和图9，锁紧部件6的结构包括压缩弹簧61、支撑体62、锁紧销63，21为附着体支架2上的
Figure G2008101372059D00042
形结构件，此锁紧部件放置于本体框架1的内侧。当天线处于折叠状态时，附着体支架2上的形结构件插入本体框架1的矩形孔中，锁紧销63插入此形结构件中。由于此销的长度大于矩形孔的宽度，因此附着体支架2被卡在此位置。支撑体62对锁紧销63起到导向作用，压缩弹簧61对锁紧销63施加向上的支撑力，以保持锁紧销63对附着体支架2的卡紧位置。锁紧销有一“∠”形结构，当拨动体3转动锁紧销所在位置时，拨动体的下斜面与锁紧销的“∠”形结构的上表面接触，随着拨动体3的进一步转动，拨动体持续向下压锁紧销，直到锁紧销从附着体支架的
Figure G2008101372059D00045
形结构中脱出，完成附着体的解锁。
构架式天线处于折叠状态时，六个附着体叠放于本体上。附着体支架2的
Figure G2008101372059D00046
形结构插入到本体框架1的矩形孔中，固定于本体框架1内侧的锁紧部件6中的锁紧销63插入附着体支架2的
Figure G2008101372059D00047
形结构中，压缩弹簧61对锁紧销施力，锁紧销“∠”形结构的上表面与附着体支架2的
Figure G2008101372059D00048
形结构相接触，使锁紧销保持当前位置。附着体支架与本体铰接处装有扭转弹簧，当附着体折叠时，此弹簧会产生使附着体展开的力矩，也就是使附着体支架2的
Figure G2008101372059D00049
形结构从本体框架的矩形孔中拔出的力的作用。这样，附着体在扭转弹簧和锁紧销的共同作用下保持其折叠位置。
当卫星到达预定位置天线需要展开时，电机驱动小齿轮5转动，从而带动内齿轮4绕其轴线转动。内齿轮4上固定的拨动体3也绕着内齿轮的轴线发生转动，当其转动到锁紧部件6所在位置时，拨动体3的斜面与锁紧销63的“∠”形结构的上表面相接触，随着拨动体3的转动，在拨动体3的斜面压动锁紧销63向下运动，当锁紧销63从附着体支架2的
Figure G2008101372059D00051
形结构中拔出时，附着体在其支架与本体铰接处的扭转弹簧的作用下向外旋转，当附着体的反射面与本体的反射面共面时，在位置的限制下附着体停止转动并保持其当前位置，此附着体展开完成。拨动体3以这种方式依次把各锁紧结构的锁紧销从相对应的附着体支架的
Figure G2008101372059D00052
形结构中拔出，各附着体运动到预定位置，从而完成了展开运动。

Claims (2)

1.一种构架式天线顺序展开控制装置，其特征是：它包括一个正六面本体框架，分别铰接在本体框架的六个面上的六个附着体支架，设置在本体框架内的附着体框架驱动机构，安装在本体框架上的锁紧部件；其中附着体框架驱动机构的组成包括通过支架安装在本体框架内的电机和安装在电机输出轴上的小齿轮，安装在本体框架内的滑道上的内齿轮，安装在内齿轮上的拨动体，小齿轮与内齿轮啮合，附着体支架与本体框架的铰接处设置有扭转弹簧；所述的锁紧部件的组成包括安装在本体支架上的支撑体，安装在支撑体上的锁紧销，套在锁紧销上的压缩弹簧，锁紧销有一“∠”形凸起结构；所述的拨动体上有与锁紧销上的“∠”形凸起结构相对应的斜面结构。
2.根据权利要求1所述的构架式天线顺序展开控制装置，其特征是：所述的本体框架的六个面上都开有矩形孔；所述的附着体支架上有与本体框架上的矩形孔相对应的
Figure FSB00000632000700011
形结构件。
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