[發明專利]一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構

在審

• 申請號: 201910943780.6
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110828965A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 李萌;吳桐;耿新宇;李媛媛;仝照遠;崔程博;翟家躍
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

1.一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，包括N個等腰梯形折展單元，N≥3，各等腰梯形折展單元結構完全相同，相鄰折展單元通過共用的斜桿和上下轉角鉸鏈連接，組成正N邊形環形桁架；

梯形折展單元(A)包括弦桿、曲柄桿件(3)、扭簧驅動組件(B)、斜桿(2)、轉角滑塊組件(D)、轉角鉸鏈(C)和輪式轉動機構(E)；

弦桿包括上弦桿(1)和兩個下弦桿(4)；

兩組輪式轉動機構(E)包括兩組同步轉動輪(13)、兩條同步轉動帶(14)及四組轉動帶固定組件；每組同步轉動輪包括兩個結構完全一樣的轉動輪(13)；在扭簧驅動組件(B)處，每組同步轉動輪中的轉動輪中心與第一轉動鉸接頭(5)的轉動中心固定連接，根據轉動角需求，通過轉動帶固定組件(15)將轉動帶(14)固定于兩轉動輪(13)上，兩組同步轉動輪中的轉動帶從同步輪軸向看呈X狀布置；

弦桿的一端通過第一轉動鉸接頭(5)與轉角鉸鏈(C)轉動連接，弦桿的另一端通過第一轉動鉸接頭(5)與扭簧驅動組件(B)轉動連接，同時第一轉動鉸接頭(5)與輪式轉動機構(E)固定連接，通過扭簧驅動組件(B)及轉動帶(14)共同作用，實現兩側轉動鉸接頭(5)的同步轉動，斜桿(2)的兩端均與轉角鉸鏈(C)轉動連接，上弦桿(1)及下弦桿(4)均通過扭簧驅動組件(B)轉動連接；曲柄桿件(3)的一端與弦桿轉動連接，曲柄桿件(3)的另一端與轉角滑塊組件(D)轉動連接；

梯形折展單元(A)之間通過轉角鉸鏈(C)轉動連接，梯形折展單元(A)展開后呈等腰梯形狀，整個天線結構展開呈錐臺形，收攏狀態為圓柱形。

2.如權利要求1所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，扭簧驅動組件(B)包括扭簧組件支座(8)、連體扭簧(6)和銷軸(7)，扭簧組件支座(8)上設有兩對同軸線的通孔，每對通孔內各設一對銷軸，每根銷軸上各套有連體扭簧(6)的一半，連體扭簧(6)的兩端支撐在第一轉動鉸接頭(5)上。

3.如權利要求2所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，連體扭簧(6)材料為形狀記憶合金，通過溫控或電控方式，控制連體扭簧(6)形變，帶動第一轉動鉸接頭(5)在90°范圍內轉動。

4.如權利要求1所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，同一梯形折展單元(A)中所有鉸接處轉動副軸線均平行。

5.如權利要求1所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，上弦桿(1)長度大于下弦桿(4)長度，一根上弦桿(1)與一根下弦桿(4)長度之和大于斜桿(2)長度，梯形折展單元(A)展開后，上弦桿(1)與斜桿(2)之間的夾角大于30°小于90°。

6.如權利要求1所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，轉角鉸鏈(C)包括第二轉動鉸接頭(9)和第三轉動鉸接頭(10)，第二轉動鉸接頭(9)和第三轉動鉸接頭(10)相互轉動連接，第二轉動鉸接頭(9)和第三轉動鉸接頭(10)分別與弦桿一端的第一轉動鉸接頭(5)轉動連接，第二轉動鉸接頭(9)和第三轉動鉸接頭(10)相互轉動軸處與斜桿(2)的一端轉動連接。

7.如權利要求6所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，第二轉動鉸接頭(9)和第三轉動鉸接頭(10)的轉動夾角變化范圍為60°-180°。

8.如權利要求1所述的一種基于輪式同步轉動機構錐式環形桁架可展開天線結構，其特征在于，轉角滑塊組件(D)包括第一轉角滑塊(11)和第二轉角滑塊(12)，第一轉角滑塊(11)和第二轉角滑塊(12)相互轉動連接，第一轉角滑塊(11)和第二轉角滑塊(12)分別與曲柄桿件(3)的一端轉動連接，斜桿(2)穿過第一轉角滑塊(11)和第二轉角滑塊(12)的相互轉動軸，轉角滑塊組件(D)相對斜桿(2)可轉動及移動。