CN117944897A - 一种空间折展机构用的锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间折展机构用的锁紧装置，包括驱动设备、固定座、丝杆、滑动块、卡爪、转动块和导向柱，驱动设备固定在固定座上，丝杆设置在固定座上并与驱动设备连接，丝杆上套设滑动块，滑动块两端均铰接有卡爪，卡爪一端还设有滑槽，转动块一端能够转动的连接在固定座上，另一端卡接在滑槽内，固定座顶部设置有能够与卡爪远离滑块一端卡接的导向柱。本发明的优点在于，通过转动块与滑槽的配合设置，大大提高了卡爪运动范围，进而提高了该锁紧装置的容差能力，同时简化了结构设计，整个装置简单可靠，易于实现；另外，该锁紧装置设置有双卡爪，实现了双点压紧。

Description

一种空间折展机构用的锁紧装置

技术领域

本发明涉及航空航天锁紧装置技术领域，具体为一种空间折展机构用的锁紧装置。

背景技术

空间折展机构(载荷)如空间机械臂、卫星天线等，在地面发射前处于收拢锁紧状态，在轨后解锁展开，完成任务后或返回阶段往往需要再次锁紧，这就需要一套锁紧装置执行锁紧与解锁功能。由于飞行器内的主要空间和重量被各载荷占有，故飞行器对锁紧装置的体积和重量都有严格的限制。锁紧装置一般布置在被锁紧载荷周边狭小空间内，且要求具有重量轻、体积小、大容差、强锁紧力、高刚度、低功耗、自锁等特点，因此锁紧装置的设计难度也大大增加。

目前，用在空间折展机构上的锁紧装置较少。例如，公布号为CN114180102A的中国发明专利文献公开了一种用于航天器上活动可展机构的锁紧装置，该锁紧装置为可重复的锁紧装置，能够满足对空间折展机构的重复锁紧与解锁的功能需求，但是由于导向槽包括直线段导向槽和弧线段导向槽，卡爪导向轮只能沿导向槽设置方向进行滑动，使得卡爪的转动范围受限，进而使得该锁紧装置受限于包络尺寸，容差能力小，且该装置为单点锁紧，不能满足使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高锁紧装置的容差能力以及实现双点压紧。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种空间折展机构用的锁紧装置，包括驱动设备、固定座、丝杆、滑动块、卡爪、转动块和导向柱，所述驱动设备固定在固定座上，所述丝杆能够转动的设置在固定座上并与驱动设备输出端连接，所述丝杆上套设有与其螺纹连接的滑动块，驱动丝杆转动带动滑动块在丝杆上沿其轴向方向直线运动，所述滑动块两端均铰接有卡爪，所述卡爪靠近滑块的一端还设有沿其长度方向设置的滑槽，所述转动块一端能够转动的连接在固定座上，另一端卡接在滑槽内，所述固定座顶部设置有能够与卡爪远离滑块一端卡接的导向柱。

通过转动块与滑槽的配合设置，大大提高了卡爪运动范围，进而提高了该锁紧装置的容差能力，同时简化了结构设计，整个装置简单可靠，易于实现；另外，该锁紧装置设置有双卡爪，实现了双点压紧。

优选地，所述固定座包括座体和支座，所述座体内部呈中空结构，所述丝杆能够转动的设置在座体的中空结构内，所述座体两侧设置有与中空结构连通且长度方向与丝杆轴向方向平行的导向孔，所述滑动块的两端卡设在导向孔内，所述驱动设备固定在座体底部，所述丝杆贯穿座体底部连接所述驱动设备，所述转动块能够转动的设置在靠近导向孔的座体侧面，所述座体顶部两端设置有平行的支座，所述导向柱设置在支座顶部。

优选地，所述卡爪包括卡爪压头和卡转端部，所述卡爪压头一端能够卡接在导向柱上，另一端连接卡转端部，所述卡转端部与滑动块铰链，所述滑槽设置在卡转端部。

优选地，所述卡爪压头呈L型结构，所述卡爪压头的横向部能够卡接在导向柱上，所述卡爪压头的纵向部连接卡转端部。

优选地，所述卡爪压头的横向部设置能够与导向柱卡接的卡接孔。

优选地，所述卡爪端部通过连接法兰、螺钉固定在滑动块上，并组成转动副铰链。

优选地，所述丝杆一端采用轴承、另一端采用衬套，分别与固定座组转动连接。

优选地，还包括减速器，所述驱动设备的输出端通过减速器连接丝杆。

优选地，所述减速器为蜗轮蜗杆减速器。

优选地，所述驱动设备为驱动电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过转动块与滑槽的配合设置，大大提高了卡爪运动范围，进而提高了该锁紧装置的容差能力，同时简化了结构设计，整个装置简单可靠，易于实现；另外，该锁紧装置设置有双卡爪，实现了双点压紧。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的半剖视图；

图3为本发明实施例锁紧状态的结构示意图；

图4为本发明实施例放松状态的结构示意图；

图5为本发明实施例放松状态的另一结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1和图2，本实施例公开了一种空间折展机构用的锁紧装置，包括驱动设备1、固定座2、减速器3、丝杆4、滑动块5、卡爪6、转动块7和导向柱8。

在本实施例中，所述驱动设备1为驱动电机。

所述固定座2包括座体21和支座22，所述座体21内部呈中空结构，所述丝杆4能够转动的设置在座体21的中空结构内，具体的，所述丝杆4一端采用轴承、另一端采用衬套，分别与座体21转动连接，所述座体21两侧设置有与中空结构连通且长度方向与丝杆4轴向方向平行的导向孔211，所述驱动设备1固定在座体21底部，所述丝杆4贯穿座体21底部并通过减速器3连接所述驱动设备1，在实施例中，所述减速器3为蜗轮蜗杆减速器；所述座体21顶部两端设置有平行的支座22，所述导向柱8设置在支座22顶部。

所述丝杆4上套设有与其螺纹连接的滑动块5，所述滑动块5的两端卡设在导向孔211内，使得驱动丝杆4转动能够带动滑动块5在丝杆4上沿其轴向方向直线运动。

所述滑动块5卡设在导向孔211上的两端均铰接有卡爪6；所述卡爪6包括卡爪压头61和卡转端部62，所述卡爪压头61一端能够卡接在导向柱8上，另一端连接卡转端部62，所述卡转端部62与滑动块5铰链，在本实施例中，所述卡爪端部62通过连接法兰、螺钉固定在滑动块5上，并组成转动副铰链。所述卡转端部62上设有沿卡爪6长度方向设置的滑槽621。

所述转动块7一端能够转动的设置在靠近导向孔211的座体21侧面，另一端卡接在滑槽621内。

进一步的，在本实施例中，所述卡爪压头61呈L型结构，所述卡爪压头61的横向部能够卡接在导向柱8上，所述卡爪压头61的纵向部连接卡转端部62。

再进一步的，所述卡爪压头61的横向部设置能够与导向柱8卡接的卡接孔611。

本实施例的工作原理是：参阅图3，为本发明锁紧装置的锁紧状态，驱动所述驱动设备1，通过减速器3带动所述丝杆4转动带动滑动块5在丝杆4上向上运动，由于转动块7一端卡接在滑槽621内，从而使得滑动块5带动两侧的卡转端部62向上运动，进而带动卡爪压头61向上运动，使得卡爪压头61上的卡接孔611与导向柱8脱离，使得本发明锁紧装置由锁紧状态转为放松状态，如图4所示，当转动块7一端与滑槽621的底部贴合时继续驱动设备1运作，滑动块5继续向上运动，而卡转端部62无法向上运动，使得卡转端部62以转动块7为中心进行转动，进而带动卡爪压头61进行转动，如图1所示；再继续驱动设备1运作，滑动块5继续向上运动至最高点，此时卡转端部62带动卡爪压头61转动至水平状态，如图5所示，此时卡爪6由图3运动至图5状态，实现90°旋转，卡爪6的运动范围为本实施中最大的容差范围。

反之，驱动所述驱动设备1反转则为该锁紧装置的锁紧运动，进而实现重复锁紧；需要说明的是，驱动设备1停止运作后，由于丝杆自锁和蜗轮蜗杆减速器自锁特性，卡爪6不会被外载荷解锁。

在本实施例中，通过转动块7与滑槽621的配合设置，大大提高了卡爪运动范围，进而提高了该锁紧装置的容差能力，同时简化了结构设计，整个装置简单可靠，易于实现；另外，该锁紧装置设置有双卡爪，实现了双点压紧。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：包括驱动设备、固定座、丝杆、滑动块、卡爪、转动块和导向柱，所述驱动设备固定在固定座上，所述丝杆能够转动的设置在固定座上并与驱动设备输出端连接，所述丝杆上套设有与其螺纹连接的滑动块，驱动丝杆转动带动滑动块在丝杆上沿其轴向方向直线运动，所述滑动块两端均铰接有卡爪，所述卡爪靠近滑块的一端还设有沿其长度方向设置的滑槽，所述转动块一端能够转动的连接在固定座上，另一端卡接在滑槽内，所述固定座顶部设置有能够与卡爪远离滑块一端卡接的导向柱。

2.根据权利要求1所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述固定座包括座体和支座，所述座体内部呈中空结构，所述丝杆能够转动的设置在座体的中空结构内，所述座体两侧设置有与中空结构连通且长度方向与丝杆轴向方向平行的导向孔，所述滑动块的两端卡设在导向孔内，所述驱动设备固定在座体底部，所述丝杆贯穿座体底部连接所述驱动设备，所述转动块能够转动的设置在靠近导向孔的座体侧面，所述座体顶部两端设置有平行的支座，所述导向柱设置在支座顶部。

3.根据权利要求1所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述卡爪包括卡爪压头和卡转端部，所述卡爪压头一端能够卡接在导向柱上，另一端连接卡转端部，所述卡转端部与滑动块铰链，所述滑槽设置在卡转端部。

4.根据权利要求3所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述卡爪压头呈L型结构，所述卡爪压头的横向部能够卡接在导向柱上，所述卡爪压头的纵向部连接卡转端部。

5.根据权利要求4所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述卡爪压头的横向部设置能够与导向柱卡接的卡接孔。

6.根据权利要求3所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述卡爪端部通过连接法兰、螺钉固定在滑动块上，并组成转动副铰链。

7.根据权利要求1所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述丝杆一端采用轴承、另一端采用衬套，分别与固定座组转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：还包括减速器，所述驱动设备的输出端通过减速器连接丝杆。

9.根据权利要求8所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述减速器为蜗轮蜗杆减速器。

10.根据权利要求1所述的一种空间折展机构用的锁紧装置，其特征在于：所述驱动设备为驱动电机。