CN106763131A - 一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链 - Google Patents

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施伟璜
王萌
赵发刚
袁野
杜三虎
李庆
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

本发明公开一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，该铰链包括公铰、母铰、扭簧、锁定簧片、销轴、轴套、弹簧挡圈以及绝缘垫片，采用扭簧作为展开过程的核心作动零件，扭簧在收拢过程中储藏的弹性势能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开，扭簧在公铰上的安装孔有3个，可以用于微调铰链的展开力矩。锁定簧片由薄片弹簧钢制成，展开到位后锁定簧片卡到公铰上的凸起部中，完成铰链的到位锁定。该型小铰链通过扭簧提供展开动力，通过锁定片实现到位锁定，充分利用有限的空间，实现铰链展开的各项功能，具有体积小、质量轻、构型简单、加工方便等特点，是一种在小卫星展开机构上有较强应用价值的轻型小铰链。

Description

一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链
技术领域
本发明涉及航天器结构和机构，具体为一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链。
背景技术
随着航天技术的发展，空间可展结构由于其可重复利用性、便于运输和储存等特点在航空航天领域逐步得到了日趋广泛的应用。而小卫星上的展开机构对铰链提出了小尺寸轻质量的要求，现有航天器上使用的铰链装置采用高精度设计，制造工艺复杂，难以轻小型化，无法在小卫星上使用。
发明内容
针对上述需求，为了小卫星展开机构需求的小尺寸铰链，本发明提出的一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，具有体积小、质量轻、构型简单、加工方便等特点，适用于小卫星太阳阵展开机构或其他展开机构，具有广泛的应用适应性。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，该型铰链应用于小卫星展开机构的轻型小铰链工作状态主要包括收拢状态、展开过程及完全展开状态，该型铰链包括公铰、母铰、扭簧、锁定簧片、销轴、轴套、弹簧挡圈以及绝缘垫片；公铰和母铰通过销轴连接，有共同旋转轴，扭簧的两端与公铰连接，中间部分固定在母铰上。
优选地，该型铰链采用扭簧作为展开过程的核心作动零件，扭簧在收拢过程中储藏的弹性势能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开，扭簧在公铰上的安装孔有3个，可以用于微调铰链的展开力矩。
优选地，锁定簧片由薄片弹簧钢制成，展开到位后锁定簧片卡到公铰上的凸起部中，完成铰链的到位锁定。
优选地，销轴的轴向固定采用弹簧挡圈限位，大大节省空间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.采用扭簧作为核心作动零件，通过收拢状态储藏的弹性势能可使铰链在无约束状态下自主展开，并可通过调节安装孔位调节展开力矩；
2.采用薄片弹簧钢制成锁定簧片，展开到位后锁定簧片卡到公铰上的凸起特征中，完成铰链的到位锁定，锁定方式简单可靠；
3.采用弹簧挡圈对销轴的轴向进行限位约束，方式简单，节省空间。
附图说明
图1是本发明应用于小卫星展开机构的轻型小铰链展开状态示意图；
图2是本发明应用于小卫星展开机构的轻型小铰链展开状态示意图；
图3是本发明应用于小卫星展开机构的轻型小铰链收拢状态示意图。
图中：1-公铰、2-母铰、3-扭簧、4-锁定簧片、5-销轴、6-轴套、7-弹簧挡圈、8-绝缘垫片。
发明内容
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，该型铰链应用于小卫星展开机构的轻型小铰链工作状态主要包括收拢状态、展开过程及完全展开状态，该型铰链包括公铰1、母铰2、扭簧3、锁定簧片4、销轴5、轴套6、弹簧挡圈7以及绝缘垫片8；公铰1和母铰2通过销轴5连接，有共同旋转轴，扭簧3的两端与公铰1连接，中间部分固定在母铰2上。
该型铰链采用扭簧3作为展开过程的核心作动零件，扭簧3在收拢过程中储藏的弹性势能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开，扭簧3在公铰上1的安装孔有3个，可以用于微调铰链的展开力矩。
锁定簧片4由薄片弹簧钢制成，展开到位后锁定簧片卡到公铰1上的凸起部中，完成铰链的到位锁定。
销轴5的轴向固定采用弹簧挡圈限位，大大节省空间。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，其特征在于，铰链包括公铰、母铰、扭簧、锁定簧片、销轴、轴套、弹簧挡圈以及绝缘垫片；公铰和母铰通过销轴连接，有共同旋转轴，扭簧的两端与公铰连接，中间部分固定在母铰上。
2.如权利要求1所述的应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，其特征在于，所述铰链采用扭簧作为展开过程的核心作动零件，扭簧在收拢过程中储藏的弹性势能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开，扭簧在公铰上的安装孔有3个，可以用于微调铰链的展开力矩。
3.如权利要求1所示的应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，其特征在于，所述锁定簧片由薄片弹簧钢制成，展开到位后锁定簧片卡到公铰上的凸起部中，完成铰链的到位锁定。
4.如权利要求1所示的应用于小卫星展开机构的轻型小铰链，其特征在于，所述销轴的轴向固定采用弹簧挡圈限位，大大节省空间。
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