[發明專利]抗壓內LET柔性鉸鏈

在審

• 申請號: 201610056400.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105673679A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 劉凱;曹毅;周睿;葛姝翌;丁銳
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: F16C11/12
• 分類號: F16C11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及LEMs柔性鉸鏈結構領域，具體為一種抗壓內LET柔性鉸鏈。

背景技術

LEMs(LaminaEmergentMechanisms)是由薄板材料加工完成，并可實現平面外運動的一類 新型柔順機構[6]。除了具備其它柔順機構優點外，LEMs還有獨特的優勢，如加工工藝簡單、 經濟，其平面特性亦能減少儲存、裝配空間。

目前，國內外學者對于LEMs的研究主要集中于運動副的設計。Jacobsen等人設計了目 前LEMs中最為常用的關節——內LET(LaminaEmergentTorsion)和外LET，該類關節是一 種類似于鉸鏈的柔順部件，不同于鉸鏈通過旋轉彼此相對運動的表面來獲得運動，柔順關節 通過材料的變形獲得所需運動，其特點是結構簡單，制造工藝也不復雜，同時擁有較大的轉 動范圍，等效剛度較小，并且符合LEMs的平面特性，因此，不管在微觀還是宏觀領域，LET 均有很大范圍的應用場景。對于其中的內LET柔性鉸鏈的結構如圖1所示，其包括柔性片段 1、柔性片段2以及柔性片段3、柔性片段4，其中柔性片段1與柔性片段3之間分別通過柔 性片段2、4連接成“工”字型整體，其存在抗壓強度低的問題。

發明內容

本發明提供了一種抗壓內LET柔性鉸鏈。其能解決內LET柔性鉸鏈無法承受軸向壓縮載 荷，抗壓強度低的問題。

一種抗壓內LET柔性鉸鏈，關于左右對稱，其包括上彎曲片段、中彎曲片段、左彎曲片 段、右彎曲片段、下彎曲片段及上扭轉片段、下扭轉片段，所述中彎曲片段和左、右彎曲片 段的兩端分別通過上扭轉片段、下扭轉片段及上彎曲片段、下彎曲片段連接成“T”字形與“凹” 字形的組合整體，其特征在于：所述上、下扭轉片段及中彎曲片段、右彎曲片段之間組合成S 型結構。

其進一步特征在于：

所述左彎曲片段、右彎曲片段、下彎曲片段及上、下扭轉片段、中彎曲片段首尾相連在 內部形成“凹”字形鏤空槽。

與內LET柔性鉸鏈的結構相比較，本發明的有益效果在于：由于各個片段的抗拉剛度遠 大于抗壓剛度，上、下扭轉片段及中彎曲片段、右彎曲片段之間組合成S型結構，使鉸鏈受壓 力作用時，剛度較小的中彎曲片段承受拉力作用，大幅減小了鉸鏈的寄生運動，從而大大提 高了柔性鉸鏈的軸向抗壓能力。

附圖說明

圖1為傳統內LET柔性鉸鏈結構示意圖；

圖2為抗壓內LET柔性鉸鏈結構示意圖。

具體實施方式

見圖2，本發明提供的一種抗壓內LET柔性鉸鏈，其包括上彎曲片段A、中彎曲片段B、 E-1、E-2、F-1、F-2、左彎曲片段D-2、右彎曲片段D-1、下彎曲片段A及上扭轉片段C-1、C-2、 下扭轉片段G，中彎曲片段B、E-1、E-2、F-1、F-2和左、右彎曲片段D-1、D-2的兩端分別通 過上扭轉片段C-1、C-2、下扭轉片段G及上彎曲片段A、下彎曲片段A連接成“T”字形與“凹” 字形的組合整體。另外，上、下扭轉片段C-1、G及中彎曲片段B、E-1、F-1、右彎曲片段D-1 之間組合成S型結構。

左彎曲片段D-2、右彎曲片段D-1、下彎曲片段H及上、下扭轉片段C-1、C-2、G、中彎曲 片段首尾相連在內部形成“凹”字形鏤空槽。

實驗證明，本發明的抗壓內LET柔性鉸鏈能夠承受的軸向壓縮荷載與傳統的內LET柔性 鉸鏈相較能提高27.11倍左右。