CN209667396U - 一种使用微型铰链的太阳翼解锁展开机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种使用微型铰链的太阳翼解锁展开机构，包括星体（1）、固定铰（2）、转动铰（3）、展开扭簧（4）、转轴（5）、太阳翼基板（6）、锁定销（7）、锁定销弹簧（8）、拔销器（9）、太阳翼压紧块（10）、锁定基座（11）、支撑杆（12）、压紧弹簧（13）、基座盖板（14）。该机构外形紧凑，兼容性强，占用太阳翼表面布片区域小，提升了太阳能电池的可用面积，可使太阳翼锁定在展开位置。

Description

一种使用微型铰链的太阳翼解锁展开机构

技术领域

本实用新型涉及一种解锁展开机构，特别是一种使用微型铰链的太阳翼解锁展开机构。

背景技术

太阳翼是一种将太阳能转化为电能的装置，主要应用于航天器，发射阶段通常靠拢在星体表面，入轨后展开，由于运载环境存在不可避免的振颤，因此发射阶段需要将太阳翼压紧在星体上，以保护太阳翼不被振动破坏。目前常见的太阳翼解锁展开机构如201710590910.3所述，用压紧螺母压紧，压紧机构贯穿太阳翼基板，尺寸和重量较大，且占用太阳翼表面的太阳能布片区域，降低了太阳能电池的面积，压紧时需要用力矩扳手对压紧螺母加载，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑的太阳翼解锁展开机构，占用布片面积小，提升太阳能电池的安装密度。

本实用新型的技术解决方案是：一种太阳翼解锁展开机构，星体、固定铰、转动铰、展开扭簧、转轴、太阳翼基板、锁定销、锁定销弹簧、拔销器、太阳翼压紧块、锁定基座、支撑杆、压紧弹簧、基座盖板；

所述星体为多面体金属壳体，星体外表面设有固定铰与锁定基座的安装螺纹孔；

所述固定铰为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳，凸耳间设有加强筋，设有多个扭簧安装孔以及螺钉孔，凸耳上方设有U形沉孔；

所述转动铰为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳和多个扭簧安装孔，两侧设有法兰，凸耳之间设有加强筋，凸耳内侧设有凸台，凸台上方设有沉孔；

所述展开扭簧为常规形式的金属扭簧，展开扭簧两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出；

所述转轴为杆状金属件，一端设有限位台阶，另一端设有环形凹槽；

所述太阳翼基板为长方体金属板，板面设有若干减重槽，另一侧板面设有螺钉安装沉孔和通孔，板的侧面一端设有螺钉安装孔；

所述锁定销为杆状金属件，一端有倒角和通气孔，另一端设有沉孔，该沉孔与锁定销弹簧配合；

所述锁定销弹簧为压簧；

所述拔销器可以为任意拔销装置，拔销器上设有安装法兰，安装法兰上设有螺钉孔，拔销器包含解锁销；

所述太阳翼压紧块为“⊥”状金属件，底面设有螺纹孔，正面设有销孔，与销子配合的一侧设有导向斜面；

所述锁定基座为金属腔体件，两侧设有安装法兰，上表面设有太阳翼压紧块定位沉槽，左右两侧各设有支撑杆导向孔，该导向孔由两段不同直径的孔组成，上部直径较小，下部直径较大，下表面在导向孔下方设有与导向孔连通的沉槽，正面设有拔销器定位孔与安装螺纹孔，拔销器定位孔与太阳翼压紧块定位沉槽连通；

所述支撑杆为“⊥”状金属件；

所述压紧弹簧为压簧；

所述基座盖板为板装金属件，设有法兰和通气孔；

支撑杆与压紧弹簧置于锁定基座左右两侧的导向孔中，支撑杆 “⊥”的上部与导向孔直径较小的部分配合，下部与导向孔直径较大的部分配合，压紧弹簧置于支撑杆与基座盖板之间，基座盖板通过螺钉安装在支撑杆导向孔下方的沉槽中，锁定基座与星体通过螺钉固连；拔销器与锁定基座通过螺钉固连；固定铰与星体通过螺钉固连；展开扭簧的两端凸出段分别插入固定铰和转动铰上的扭簧安装孔，转轴穿过固定铰和转动铰上的铰接孔以及展开扭簧，转轴的限位台阶卡在转动铰上，卡簧卡在转轴另一端的环状凹槽内；转动铰与太阳翼基板通过螺钉固连，锁定销置于转动铰的沉孔内，倒角侧朝外，锁定销弹簧置于转动铰与锁定销之间，太阳翼压紧块与太阳翼基板通过螺钉固连。

本实用新型的优点在于：

1.本实用新型的太阳翼解锁展开机构，结构紧凑，压紧与解锁机构占用太阳翼表面布片面积小；

2.本实用新型的太阳翼解锁展开机构，单铰链单解锁点，可完全避免多铰链不同轴导致展开受阻的风险，展开可靠性高；

3.本实用新型的太阳翼解锁展开机构，单铰链集成双圆锥销子锁定，可提高锁定可靠性；

4.本实用新型的太阳翼解锁展开机构，收拢后高度小适用于立方星等对空间利用特别苛刻的场合；

5. 本实用新型的太阳翼解锁展开机构，通过拔销方式解锁，属于无破坏式解锁，重复压紧解锁方便快捷，试验成本低；

6.本实用新型的太阳翼解锁展开机构，其压紧力向外，解锁后可提供辅助展开的动力，解锁展开可靠性高。

附图说明：

图1 一种太阳翼解锁展开机构展开状态外观图；

图2 展开状态下铰链外观图；

图3 展开状态下铰链剖视图；

图4 压紧状态下压紧机构剖视图；

图5 压紧状态下解锁机构剖视图。

具体实施方式：

如图1、2、3、4、5所示，一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于星体1、固定铰2、转动铰3、展开扭簧4、转轴5、太阳翼基板6、锁定销7、锁定销弹簧8、拔销器9、太阳翼压紧块10、锁定基座11、支撑杆12、压紧弹簧13、基座盖板14；

所述星体1为多面体金属壳体，星体外表面设有固定铰2与锁定基座11的安装螺纹孔；

所述固定铰2为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳，凸耳间设有加强筋，设有多个扭簧安装孔以及螺钉孔，凸耳上方设有U形沉孔；

所述转动铰3为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳和多个扭簧安装孔，两侧设有法兰，凸耳之间设有加强筋，凸耳内侧设有凸台，凸台上方设有沉孔；

所述展开扭簧4为常规形式的金属扭簧，展开扭簧4两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出；

所述转轴5为杆状金属件，一端设有限位台阶，另一端设有环形凹槽；

所述太阳翼基板6为长方体金属板，板面设有若干减重槽，另一侧板面设有螺钉安装沉孔和通孔，板的侧面一端设有螺钉安装孔；

所述锁定销7为杆状金属件，一端有倒角和通气孔，另一端设有沉孔，该沉孔与锁定销弹簧8配合；

所述锁定销弹簧8为压簧；

所述拔销器9可以为任意拔销装置，拔销器9上设有安装法兰，安装法兰上设有螺钉孔，拔销器9包含解锁销9-1；

所述太阳翼压紧块10为“⊥”状金属件，底面设有螺纹孔，正面设有销孔，与销子配合的一侧设有导向斜面；

所述锁定基座11为金属腔体件，两侧设有安装法兰，上表面设有太阳翼压紧块10定位沉槽，左右两侧各设有支撑杆12导向孔，该导向孔由两段不同直径的孔组成，上部直径较小，下部直径较大，下表面在导向孔下方设有与导向孔连通的沉槽，正面设有拔销器9定位孔与安装螺纹孔，拔销器定位孔与太阳翼压紧块10定位沉槽连通；

所述支撑杆12为“⊥”状金属件；

所述压紧弹簧13为压簧；

所述基座盖板14为板装金属件，设有法兰和通气孔；

支撑杆12与压紧弹簧13置于锁定基座11左右两侧的导向孔中，支撑杆12“⊥”的上部与导向孔直径较小的部分配合，下部与导向孔直径较大的部分配合，压紧弹簧13置于支撑杆12与基座盖板14之间，基座盖板14通过螺钉安装在支撑杆12导向孔下方的沉槽中，锁定基座11与星体1通过螺钉固连；拔销器9与锁定基座11通过螺钉固连；固定铰2与星体1通过螺钉固连；展开扭簧4的两端凸出段分别插入固定铰2和转动铰3上的扭簧安装孔，转轴5穿过固定铰2和转动铰3上的铰接孔以及展开扭簧4，转轴5的限位台阶卡在转动铰3上，卡簧卡在转轴5另一端的环状凹槽内；转动铰3与太阳翼基板6通过螺钉固连，锁定销7置于转动铰3的沉孔内，倒角侧朝外，锁定销弹簧8置于转动铰3与锁定销7之间，太阳翼压紧块10与太阳翼基板6通过螺钉固连。

工作过程：

太阳翼基板6处于压紧状态时，太阳翼基板6所在平面与固定铰2安装面平行，太阳翼压紧块10插入锁定基座11上的压紧块定位槽，挂钩卡在拔销器9的解锁销9-1上，支撑杆12的上端面顶在太阳翼基板6上，锁定销7的下端面顶在固定铰2的凸耳上，压紧弹簧13、锁定销弹簧8与展开扭簧4处于压缩状态，拔销器通电时，解锁销9-1从太阳翼压紧块10中拔出，太阳翼基板6处于释放状态，太阳翼基板6受到展开扭簧4的扭矩与压紧弹簧13的推力作用，向外展开，转动铰3绕固定铰2沿展开方向转动，至锁定位置时，转动铰3与固定铰2的加强筋碰撞，运动停止，锁定销7受锁定销弹簧8的推力作用插入固定铰2的U形槽中，从而实现双向限位。

Claims (5)

1.一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于星体（1）、固定铰（2）、转动铰（3）、展开扭簧（4）、转轴（5）、太阳翼基板（6）、锁定销（7）、锁定销弹簧（8）、拔销器（9）、太阳翼压紧块（10）、锁定基座（11）、支撑杆（12）、压紧弹簧（13）、基座盖板（14）；

所述星体（1）为多面体金属壳体，星体外表面设有固定铰（2）与锁定基座（11）的安装螺纹孔；

所述固定铰（2）为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳，凸耳间设有加强筋，设有多个扭簧安装孔以及螺钉孔，凸耳上方设有U形沉孔；

所述转动铰（3）为金属板件，垂直于板面设有2个有铰接孔的凸耳和多个扭簧安装孔，两侧设有法兰，凸耳之间设有加强筋，凸耳内侧设有凸台，凸台上方设有沉孔；

所述展开扭簧（4）为常规形式的金属扭簧，展开扭簧（4）两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出；

所述转轴（5）为杆状金属件，一端设有限位台阶，另一端设有环形凹槽；

所述太阳翼基板（6）为长方体金属板，板面设有若干减重槽，另一侧板面设有螺钉安装沉孔和通孔，板的侧面一端设有螺钉安装孔；

所述锁定销（7）为杆状金属件，一端有倒角和通气孔，另一端设有沉孔，该沉孔与锁定销弹簧（8）配合；

所述锁定销弹簧（8）为压簧；

所述拔销器（9）可以为任意拔销装置，拔销器（9）上设有安装法兰，安装法兰上设有螺钉孔，拔销器（9）包含解锁销（9-1）；

所述太阳翼压紧块（10）为“⊥”状金属件，底面设有螺纹孔，正面设有销孔，与销子配合的一侧设有导向斜面；

所述锁定基座（11）为金属腔体件，两侧设有安装法兰，上表面设有太阳翼压紧块（10）定位沉槽，左右两侧各设有支撑杆（12）导向孔，该导向孔由两段不同直径的孔组成，上部直径较小，下部直径较大，下表面在导向孔下方设有与导向孔连通的沉槽，正面设有拔销器（9）定位孔与安装螺纹孔，拔销器定位孔与太阳翼压紧块（10）定位沉槽连通；

所述支撑杆（12）为“⊥”状金属件；

所述压紧弹簧（13）为压簧；

所述基座盖板（14）为板装金属件，设有法兰和通气孔；

支撑杆（12）与压紧弹簧（13）置于锁定基座（11）左右两侧的导向孔中，支撑杆（12）“⊥”的上部与导向孔直径较小的部分配合，下部与导向孔直径较大的部分配合，压紧弹簧（13）置于支撑杆（12）与基座盖板（14）之间，基座盖板（14）通过螺钉安装在支撑杆（12）导向孔下方的沉槽中，锁定基座（11）与星体（1）通过螺钉固连；拔销器（9）与锁定基座（11）通过螺钉固连；固定铰（2）与星体（1）通过螺钉固连；展开扭簧（4）的两端凸出段分别插入固定铰（2）和转动铰（3）上的扭簧安装孔，转轴（5）穿过固定铰（2）和转动铰（3）上的铰接孔以及展开扭簧（4），转轴（5）的限位台阶卡在转动铰（3）上，卡簧卡在转轴（5）另一端的环状凹槽内；转动铰（3）与太阳翼基板（6）通过螺钉固连，锁定销（7）置于转动铰（3）的沉孔内，倒角侧朝外，锁定销弹簧（8）置于转动铰（3）与锁定销（7）之间，太阳翼压紧块（10）与太阳翼基板（6）通过螺钉固连。

2.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于展开完成状态下，固定铰（2）的沉孔与锁定销（7）处于配合位置，对铰链起到锁定作用，对于该实例，展开完成状态为固定铰（2）安装面与太阳翼基板（6）所在平面垂直。

3.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于只使用了1个铰链。

4.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于使用小行程大推力的弹簧提供压紧力。

5.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构，其特征在于其解锁后剩余的压紧力向外，即解锁瞬时的剩余压紧力方向与太阳翼基板（6）的展开方向相同，故拔销后压紧力可提供辅助展开的动力。