CN116552811A - 折展装置 - Google Patents

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CN116552811A
CN116552811A CN202310842392.5A CN202310842392A CN116552811A CN 116552811 A CN116552811 A CN 116552811A CN 202310842392 A CN202310842392 A CN 202310842392A CN 116552811 A CN116552811 A CN 116552811A
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CN
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李宏源
李秉洋
段慧玲
吕鹏宇
王鹏飞
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China Aerospace Science And Technology Innovation Research Institute
Peking University
Original Assignee
China Aerospace Science And Technology Innovation Research Institute
Peking University
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Abstract

本申请属于航天设备技术领域，尤其涉及折展装置。本申请公开折展装置，包括底板、顶板和折展机构，顶板与底板在第一方向上间隔设置；折展机构连接底板与顶板，折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链处于第一状态时底板与顶板之间的间距小于第一记忆合金铰链处于第二状态时底板与顶板之间的间距。本申请的折展装置通过第一记忆合金铰链提供折展动力，无需额外的电机进行驱动，使得整体结构简单且轻便；其次，第一记忆合金铰链在折展的过程中不会产生额外振动，进而提高折展装置的稳定性和安全性。

Description

折展装置
技术领域
本申请属于航天设备技术领域，尤其涉及折展装置。
背景技术
卫星是人类探索太空的重要工具之一，越来越多卫星开始服务于人类的日常生活。卫星在发射时，通常处于折叠状态，在到达工作位置后切换至展开状态。目前现有的卫星通常通过电机驱动实现折叠状态与展开状态之间的切换，然而电机结构较为复杂、质量偏大，且在折展过程中会产生振动，影响卫星的平稳运行。
发明内容
本申请实施例提供一种结构简单轻便的折展装置。
本申请实施例提供一种折展装置，包括底板、顶板和折展机构，顶板与底板在第一方向上间隔设置；折展机构连接底板与顶板，折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链处于第一状态时底板与顶板之间的间距小于第一记忆合金铰链处于第二状态时底板与顶板之间的间距。
根据本申请第一方面的实施方式，第一记忆合金铰链包括内圆环、外圆环和连接内圆环、外圆环的多个记忆合金片，相邻的两个剪叉件分别连接内圆环和外圆环；第一记忆合金铰链在第一状态和第二状态之间切换时，内圆环与外圆环发生相对转动。
根据本申请第一方面的实施方式，剪叉件包括第一连接铰链和两根连杆，两根连杆通过第一连接铰链连接，两根连杆构成x形；底板、顶板上均设有用于与折展机构连接的连接件，连接件包括滑轨、活动块和位于滑轨一端的第一固定块，活动块与滑轨活动连接，活动块和第一固定块分别与剪叉件的两根连杆连接。
根据本申请第一方面的实施方式，第一连接铰链为记忆合金铰链，第一连接铰链的相变温度与第一记忆合金铰链的相变温度相同。
根据本申请第一方面的实施方式，连接件还包括记忆合金弹簧和第二固定块，第二固定块位于滑轨背离第一固定块的一端，记忆合金弹簧的两端分别连接第二固定块和活动块；记忆合金弹簧在温度高于相变温度和温度低于相变温度时长度不相同。
根据本申请第一方面的实施方式，记忆合金弹簧的相变温度和第一记忆合金铰链的相变温度相同。
根据本申请第一方面的实施方式，还包括：中间板，位于底板与顶板之间，中间板与底板、顶板间隔设置；至少一个剪叉件连接顶板与中间板，至少一个剪叉件连接底板与中间板。
根据本申请第一方面的实施方式，至少两个连接中间板的剪叉件通过一个第一记忆合金铰链和一个第二连接铰链连接，第二连接铰链与中间板连接。
根据本申请第一方面的实施方式，还包括：柔性散热膜，连接底板和中间板，和/或，连接顶板和中间板。
根据本申请第一方面的实施方式，还包括：柔性太阳翼，设置于底板。
本申请实施例的折展装置，包括底板、顶板和折展机构，顶板与底板在第一方向上间隔设置；折展机构连接底板与顶板，折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链处于第一状态时底板与顶板之间的间距小于第一记忆合金铰链处于第二状态时底板与顶板之间的间距。本申请实施例的折展装置通过第一记忆合金铰链提供折展动力，无需额外的电机进行驱动，使得整体结构简单且轻便；其次，第一记忆合金铰链在折展的过程中不会产生额外振动，进而提高折展装置的稳定性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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。
图1为本申请一些实施例的折展装置在折叠状态时的立体结构示意图；
图2示出一种示例的折展装置在展开状态时的立体结构示意图；
图3示出一种示例的图2中的折展装置在隐藏柔性散热膜和柔性太阳翼后的立体结构示意图；
图4示出一种示例的第一记忆合金铰链在第一状态时的立体结构示意图；
图5示出一种示例的第一记忆合金铰链在第二状态时的立体结构示意图；
图6示出另一种示例的折展装置在隐藏柔性散热膜、柔性太阳翼、中间板和转轴后的立体结构示意图；
图7示出一种示例的中间板在隐藏发热电阻后的立体结构示意图；
附图标记：
100、折展装置；
10、底板；11、转轴；
20、顶板；
30、折展机构；31、第一记忆合金铰链；311、内圆环；312、外圆环；313、记忆合金片；32、剪叉件；321、第一连接铰链；322、连杆；33、第二连接铰链；
40、连接件；41、滑轨；42、活动块；43、第一固定块；44、记忆合金弹簧；45、第二固定块；
50、中间板；51、第一通槽；52、第二通槽；53、发热电阻；
60、柔性散热膜；70、柔性太阳翼；
z、第一方向。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
申请人发现在现有技术中，卫星通常通过电机驱动实现折叠状态与展开状态之间的切换，然而电机结构较为复杂、质量偏大，且在折展过程中会产生振动，影响卫星的平稳运行。
鉴于上述问题，申请人提出一种折展装置，包括底板、顶板和折展机构，顶板与底板在第一方向上间隔设置；折展机构连接底板与顶板，折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链处于第一状态时底板与顶板之间的间距小于第一记忆合金铰链处于第二状态时底板与顶板之间的间距。
本申请提供的折展装置，包括底板、顶板和折展机构，顶板与底板在第一方向上间隔设置；折展机构连接底板与顶板，折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链处于第一状态时底板与顶板之间的间距小于第一记忆合金铰链处于第二状态时底板与顶板之间的间距。折展装置通过第一记忆合金铰链提供折展动力，无需额外的电机进行驱动，使得整体结构简单且轻便；其次，第一记忆合金铰链在折展的过程中不会产生额外振动，进而提高折展装置的稳定性和安全性。
下面结合附图对本申请实施例所提供的显示模组进行介绍。在此说明，附图中的z方向为第一方向。在附图中，为了方便绘图，图中的尺寸与现实尺寸并不一定成比例。
请参考图1至图3，图1为本申请一些实施例的折展装置在折叠状态时的立体结构示意图；图2示出一种示例的折展装置在展开状态时的立体结构示意图；图3示出一种示例的图2中的折展装置在隐藏柔性散热膜和柔性太阳翼后的立体结构示意图。
如图1至图3所示，本申请提供一种折展装置100，包括底板10、顶板20和折展机构30，顶板20与底板10在第一方向（图中的z方向）上间隔设置；折展机构30连接底板10与顶板20，折展机构30包括第一记忆合金铰链31和多个剪叉件32，相邻的两个剪叉件32通过至少一个第一记忆合金铰链31连接，第一记忆合金铰链31具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链31处于第一状态时底板10与顶板20之间的间距小于第一记忆合金铰链31处于第二状态时底板10与顶板20之间的间距。
可选的，第一记忆合金铰链31由形状记忆材料制备，例如镍钛系合金、铜镍系合金、铜锌系合金等。第一记忆合金铰链31具有相变温度，例如，当第一记忆合金铰链31温度低于相变温度时，第一记忆合金铰链31处于第一状态，第一记忆合金铰链31温度高于相变温度时，第一记忆合金铰链31处于第二状态。还可以当第一记忆合金铰链31温度高于相变温度时，第一记忆合金铰链31处于第一状态，第一记忆合金铰链31温度低于相变温度时，第一记忆合金铰链31处于第二状态。
可选的，折展装置100具有折叠状态与展开状态，折展装置100在折叠状态时的体积小于在展开状态时的体积，具体的，折展装置100在折叠状态时底板10与顶板20之间的间距小于折展装置100在展开状态时底板10与顶板20之间的间距。第一记忆合金铰链31的第一状态与折叠状态对应，既第一记忆合金铰链31处于第一状态时，折展装置100处于折叠状态，第一记忆合金铰链31处于第二状态时，折展装置100处于展开状态。
可选的，底板10和顶板20的形状可以为多边形、圆形或其他形状，底板10和顶板20的形状可以相同也可以不同，连接底板10与顶板20的折展机构30的数量与底板10、顶板20的形状有关。在本实施例中，以底板10和顶板20均为矩形举例，连接底板10与顶板20的折展机构30数量为4个，4个折展机构30分别对应底板10、顶板20的四条边。
本实施例提供的折展装置100，包括底板10、顶板20和折展机构30，顶板20与底板10在第一方向z上间隔设置；折展机构30连接底板10与顶板20，折展机构30包括第一记忆合金铰链31和多个剪叉件32，相邻的两个剪叉件32通过至少一个第一记忆合金铰链31连接，第一记忆合金铰链31具有第一状态和第二状态，第一记忆合金铰链31处于第一状态时底板10与顶板20之间的间距小于第一记忆合金铰链31处于第二状态时底板10与顶板20之间的间距。本申请实施例的折展装置100通过第一记忆合金铰链31提供折展动力，无需额外的电机进行驱动，使得整体结构简单且轻便；其次，第一记忆合金铰链31在折展的过程中不会产生额外振动，进而提高折展装置100的稳定性和安全性。
请参考图3至图5，图4示出一种示例的第一记忆合金铰链在第一状态时的立体结构示意图；图5示出一种示例的第一记忆合金铰链在第二状态时的立体结构示意图。
如图3至图5所示，在一些可选的实施例中，第一记忆合金铰链31包括内圆环311、外圆环312和连接内圆环311、外圆环312的多个记忆合金片313，相邻的两个剪叉件32分别连接内圆环311和外圆环312。第一记忆合金铰链31在第一状态和第二状态之间切换时，内圆环311与外圆环312发生相对转动。
可选的，记忆合金片313由形状记忆材料制备，例如镍钛系合金、铜镍系合金、铜锌系合金等。多个记忆合金片313在内圆环311和外圆环312之间呈圆周阵列分布，记忆合金片313在第一状态和第二状态时形态不同，例如记忆合金片313在其中一个状态时有折角（如图5所示），在另一个状态时平展延伸（如图4所示）；也可以是记忆合金片313在两个状态时的折角角度不同。由于内圆环311与外圆环312的半径不变，因此记忆合金片313在第一状态、第二状态之间切换时，记忆合金片313驱动外圆环312、内圆环311发生相对转动，实现铰链的功能。
本实施例提供的折展装置100，通过记忆合金片313在第一状态和第二状态之间切换时驱动外圆环312、内圆环311发生相对转动，实现铰链的功能，进而使折展装置100能够折展，无需电机进行驱动，降低整体重量，且不会产生额外的振动，进而提高折展装置100的稳定性和安全性。
请参考图3和图6，图6示出另一种示例的折展装置在隐藏柔性散热膜、柔性太阳翼、中间板和转轴后的立体结构示意图。
如图3和图6所示，在一些可选的实施例中，剪叉件32包括第一连接铰链321和两根连杆322，两根连杆322通过第一连接铰链321连接，两根连杆322构成x形。底板10、顶板20上均设有用于与折展机构30连接的连接件40，连接件40包括滑轨41、活动块42和第一固定块43，第一固定块43位于滑轨41的一端，活动块42与滑轨41活动连接，活动块42和第一固定块43分别与剪叉件32的两根连杆322连接。
可选的，第一固定块43、滑轨41均与底板10或顶板20固定连接。滑轨41的横截面形状可以为圆形、多边形等，活动块42可以套设在滑轨41上，例如活动块42上设有用于容纳滑轨41的滑槽（未标示），滑槽的形状与滑轨41的横截面形状相匹配。
可选的，两根连杆322构成x形指的是两根连杆322的中部通过第一连接铰链321连接，两根连杆322可以绕第一连接铰链321转动，进而改变剪叉件32在第一方向z上的长度。分别与同一个连接件40中的活动块42和第一固定块43连接的两根连杆322在绕第一连接铰链321转动时，两根连杆322之间所成夹角也会发生变化，既活动块42沿滑轨41靠近第一固定块43或远离第一固定块43。
可选的，连杆322与活动块42、第一固定块43可以通过铰链（未标示）连接，使得连杆322与活动块42、第一固定块43发生相对转动。
可选的，第一连接铰链321可以为普通铰链。
本实施例提供的折展装置100，通过使剪叉件32中的两根连杆322构成x形，两根连杆322绕第一连接铰链321转动时，改变剪叉件32在第一方向z上的长度，使得底板10与顶板20在第一方向z上的间距可以改变，进而实现折展装置100在折叠状态与展开状态之间的切换。
在一些可选的实施例中，第一连接铰链321为记忆合金铰链，第一连接铰链321的相变温度与第一记忆合金铰链31的相变温度相同。
可选的，第一连接铰链321的结构可以参照第一记忆合金铰链31，在此不再赘述。
本实施例提供的折展装置100，通过使第一连接铰链321为记忆合金铰链，第一连接铰链321和第一记忆合金铰链31共同为剪叉件32中的两根连杆322的转动提供驱动力，实现折展装置100在折叠状态与展开状态之间的切换，进一步提高了折展装置100状态切换的速度。
在一些可选的实施例中，连接件40还包括记忆合金弹簧44和第二固定块45，第二固定块45位于滑轨41背离第一固定块43的一端，记忆合金弹簧44的两端分别连接第二固定块45和活动块42。记忆合金弹簧44在温度高于相变温度和温度低于相变温度时长度不相同。
可选的，滑轨41通过第一固定块43和第二固定块45连接在底板10或顶板20上。记忆合金弹簧44由形状记忆材料制备，例如镍钛系合金、铜镍系合金、铜锌系合金等。记忆合金弹簧44具有相变温度，例如，当记忆合金弹簧44温度低于相变温度时，记忆合金弹簧44收缩，记忆合金弹簧44温度高于相变温度时，记忆合金弹簧44伸长。
可选的，记忆合金弹簧44的长度与折展装置100的折叠状态对应，既记忆合金弹簧44收缩时，折展装置100处于折叠状态，第记忆合金弹簧44伸长时，折展装置100处于展开状态。记忆合金弹簧44在收缩时拉动活动块42沿滑轨41滑动并靠近第二固定块45，活动块42驱动与之相连的连杆相对于第一连接铰链321转动，使剪叉件32在第一方向z上的长度缩短，进而使折展装置100处于折叠状态。记忆合金弹簧44在伸长时推动活动块42沿滑轨41滑动并靠近第一固定块43，活动块42驱动与之相连的连杆相对于第一连接铰链321沿反方向转动，使剪叉件32在第一方向z上的长度伸长，进而使折展装置100处于展开状态。
本实施例提供的折展装置100，通过第一记忆合金铰链31和记忆合金弹簧44共同为剪叉件32中的两根连杆322的转动提供驱动力，实现折展装置100在折叠状态与展开状态之间的切换，进一步提高了折展装置100状态切换的速度。
在一些可选的实施例中，记忆合金弹簧44的相变温度和第一记忆合金铰链31的相变温度相同。
本实施例提供的折展装置100，通过使记忆合金弹簧44的相变温度和第一记忆合金铰链31的相变温度相同，提高记忆合金弹簧44和第一记忆合金铰链31提供驱动力的同步率，进一步提高了折展装置100状态切换的速度。
在一些可选的实施例中，折展装置100还包括中间板50，中间板50位于底板10和顶板20之间，中间板50与底板10、顶板20间隔设置。至少一个剪叉件32连接顶板20与中间板50，至少一个剪叉件32连接底板10与中间板50。
可选的，折展机构30包括四个首位连接的剪叉件32，中间板50位于底板10和顶板20的中间位置，同一个折展机构30中，两个剪叉件32连接中间板50与底板10，两个剪叉件32连接中间板50与顶板20。
请参考图3、图6至图7，图7示出一种示例的中间板在隐藏发热电阻后的立体结构示意图。
如图3、图6至图7所示，在一些可选的实施例中，至少两个连接中间板50的剪叉件32通过一个第一记忆合金铰链31和一个第二连接铰链33连接，第二连接铰链33与中间板50连接。
可选的，中间板50上设有沿第一方向z贯穿中间板50的第一通槽51，至少部分第二连接铰链33和第一记忆合金铰链31容纳于第一通槽51内，剪叉件32可以通过第二连接铰链33相对于中间板50转动。折展装置100由折叠状态向展开状态切换时，第一记忆合金铰链31在第一通槽51内沿靠近第二连接铰链33的方向移动。折展装置100由展开状态向折叠状态切换时，第一记忆合金铰链31在第一通槽51内沿远离第二连接铰链33的方向移动。
可选的，第二连接铰链33也可以为记忆合金铰链，第二连接铰链33的相变温度与第一记忆合金铰链31的相变温度相同。第二连接铰链33的结构可以参照第一记忆合金铰链31，在此不再赘述。通过使第二连接铰链33也为记忆合金铰链，进一步提高了折展装置100状态切换的速度。
本实施例提供的折展装置100，至少部分第二连接铰链33和第一记忆合金铰链31容纳于第一通槽51内，使得折展装置100在折叠状态时第一通槽51可容纳部分连杆322，以减小折展装置100在第一方向z上的长度，进而提高折展装置100的折展比。
请继续参考图1至图2及图7，在一些可选的实施例中，折展装置100还包括柔性散热膜60，柔性散热膜60连接底板10和中间板50，和/或，连接顶板20和中间板50。
可选的，柔性散热膜60可以仅设置在中间板50和底板10之间，或中间板50和顶板之间，也可以中间板50与底板10之间、中间板50与顶板20之间均设置柔性散热膜。
可选的，中间板50上还设有沿第一方向z贯穿中间板50的第二通槽52，第二通槽52位于第一通槽51朝向中间板50边缘的一侧。柔性散热膜60连接于第二通槽52，连接方式可以为卷轴（未标示）、螺栓等。柔性散热膜60由耐高温复合材料制成，折展装置100在折叠状态时，至少部分柔性散热膜60收拢并容纳于第二通槽52内，折展装置100在展开状态时，柔性散热膜60展开并连接于中间板50与底板10、顶板20之间。
可选的，中间板50上设有发热电阻53、储能设备、电控设备等卫星常用器件。
本实施例提供的折展装置100，通过设置可折展的柔性散热膜60，可随着折展机构30的运动同步运动，具有保护内部器件及保温的功能；通过设置发热电阻53，当外界温度过低时，可通过发热电阻53产生热量，维持中间板50上的器件的处于温度可接受范围内。
在一些可选的实施例中，折展装置100还包括柔性太阳翼70，柔性太阳翼70设置于底板10。
可选的，柔性太阳翼70通过转轴11连接于底板10，柔性太阳翼70可卷绕于转轴11上，用以减小折展装置100体积，也可以伸长展开并发电。转轴11能通过相对于底板10转动改变柔性太阳翼70的角度，以使柔性太阳翼70处于光电转化效率最高的角度。
本实施例提供的折展装置100，通过采用柔性太阳翼70，进一步减轻折展装置100的整体质量，并减小折展装置100的体积。
本实施例还介绍一种折展装置100的具体应用场景，折展装置100随着航天器升空时处于折叠状态，此时第一记忆合金铰链31处于第一状态，柔性散热膜60和柔性太阳翼70均未展开，用以减小折展装置100体积。当折展装置100完成升空并平稳运行时，柔性太阳翼70通过转轴11向外张开，调整合适的角度进行正常工作，将一部分获取的电能供给折展装置100存储，随后卫星开始正常工作。当折展装置100内部温度升高，超过第一记忆合金铰链31和记忆合金弹簧44的相变温度时，第一记忆合金铰链31转变为第二状态，记忆合金弹簧44伸长，第一记忆合金铰链31和记忆合金弹簧44共同驱动折展装置100由折叠状态转变为展开状态。同时连带着柔性散热膜60展开，增大柔性散热膜60的散热面积，维持器件的温度处于正常范围之内。柔性散热膜60可起到一定防护作用，同时具有一定保温效果，防止折展装置100展开后，温度下降过快。当折展装置100内部温度低于预警温度时，发热电阻53进行工作，用以保证温度高于记忆合金的相变温度。当折展装置100运行至地球背面，发热电阻53提供的热量不足以维持器件正常工作温度，同时，环境温度迅速下降至记忆合金的相变温度以下，第一记忆合金铰链31转变为第一状态，记忆合金弹簧44收缩，第一记忆合金铰链31和记忆合金弹簧44共同驱动折展装置100由展开状态转变为折叠状态。同时，柔性散热膜60收拢以减小散热面积，发热电阻53继续工作以维持器件正常运行。
该使用场景仅仅是折展装置100的其中一个场景，用户还可以根据实际需要，通过合理设计记忆合金的相变温度和温度调控逻辑实现折展装置100的其他应用。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折展装置，其特征在于，包括：
底板；
顶板，与所述底板在第一方向上间隔设置；
折展机构，连接所述底板与所述顶板，所述折展机构包括第一记忆合金铰链和多个剪叉件，相邻的两个剪叉件通过至少一个第一记忆合金铰链连接，所述第一记忆合金铰链具有第一状态和第二状态，所述第一记忆合金铰链处于第一状态时所述底板与所述顶板之间的间距小于所述第一记忆合金铰链处于第二状态时所述底板与所述顶板之间的间距。
2.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，所述第一记忆合金铰链包括内圆环、外圆环和连接所述内圆环、所述外圆环的多个记忆合金片，相邻的两个所述剪叉件分别连接所述内圆环和所述外圆环；所述第一记忆合金铰链在第一状态和第二状态之间切换时，所述内圆环与所述外圆环发生相对转动。
3.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，所述剪叉件包括第一连接铰链和两根连杆，两根所述连杆通过所述第一连接铰链连接，两根所述连杆构成x形；
所述底板、所述顶板上均设有用于与所述折展机构连接的连接件，所述连接件包括滑轨、活动块和位于所述滑轨一端的第一固定块，所述活动块与所述滑轨活动连接，所述活动块和所述第一固定块分别与所述剪叉件的两根所述连杆连接。
4.根据权利要求3所述的折展装置，其特征在于，所述第一连接铰链为记忆合金铰链，所述第一连接铰链的相变温度与所述第一记忆合金铰链的相变温度相同。
5.根据权利要求3所述的折展装置，其特征在于，所述连接件还包括记忆合金弹簧和第二固定块，所述第二固定块位于所述滑轨背离所述第一固定块的一端，所述记忆合金弹簧的两端分别连接所述第二固定块和所述活动块；
所述记忆合金弹簧在温度高于相变温度和温度低于相变温度时长度不相同。
6.根据权利要求5所述的折展装置，其特征在于，所述记忆合金弹簧的相变温度和所述第一记忆合金铰链的相变温度相同。
7.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，还包括：
中间板，位于所述底板与所述顶板之间，所述中间板与所述底板、所述顶板间隔设置；至少一个所述剪叉件连接所述顶板与所述中间板，至少一个所述剪叉件连接所述底板与所述中间板。
8.根据权利要求7所述的折展装置，其特征在于，至少两个连接所述中间板的所述剪叉件通过一个第一记忆合金铰链和一个第二连接铰链连接，所述第二连接铰链与所述中间板连接。
9.根据权利要求7所述的折展装置，其特征在于，还包括：
柔性散热膜，连接所述底板和所述中间板，和/或，连接所述顶板和所述中间板。
10.根据权利要求1所述的折展装置，其特征在于，还包括：
柔性太阳翼，设置于所述底板。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674027A (en) * 1995-11-20 1997-10-07 Applied Research Associates, Inc. Exaggerated actuation and bearing-free rotational mobility in smart hinges
US5909197A (en) * 1997-04-04 1999-06-01 Aec-Able Engineering Co., Inc. Deployable helical antenna stowage in a compact retracted configuration
US20090212158A1 (en) * 2007-06-29 2009-08-27 The Boeing Company Aircraft Systems with Shape Memory Alloy (SMA) Actuators, and Associated Methods
CN205239949U (zh) * 2015-12-28 2016-05-18 中国科学院沈阳自动化研究所 立方体可展开太阳翼
US20180135596A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-17 General Electric Company System for wind turbine blade actuation
KR101962399B1 (ko) * 2018-10-10 2019-03-26 엘아이지넥스원 주식회사 안테나 마스트 장치
CN113772125A (zh) * 2021-11-12 2021-12-10 北京最终前沿深空科技有限公司 一种太阳翼展开装置
CN115367150A (zh) * 2022-08-03 2022-11-22 银河航天(北京)网络技术有限公司 一种剪叉式太阳翼系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674027A (en) * 1995-11-20 1997-10-07 Applied Research Associates, Inc. Exaggerated actuation and bearing-free rotational mobility in smart hinges
US5909197A (en) * 1997-04-04 1999-06-01 Aec-Able Engineering Co., Inc. Deployable helical antenna stowage in a compact retracted configuration
US20090212158A1 (en) * 2007-06-29 2009-08-27 The Boeing Company Aircraft Systems with Shape Memory Alloy (SMA) Actuators, and Associated Methods
CN205239949U (zh) * 2015-12-28 2016-05-18 中国科学院沈阳自动化研究所 立方体可展开太阳翼
US20180135596A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-17 General Electric Company System for wind turbine blade actuation
KR101962399B1 (ko) * 2018-10-10 2019-03-26 엘아이지넥스원 주식회사 안테나 마스트 장치
CN113772125A (zh) * 2021-11-12 2021-12-10 北京最终前沿深空科技有限公司 一种太阳翼展开装置
CN115367150A (zh) * 2022-08-03 2022-11-22 银河航天(北京)网络技术有限公司 一种剪叉式太阳翼系统

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