[發明專利]一種基于張拉整體結構的可展機構

有效

• 申請號: 202011454704.8
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112407335B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 孫建偉;趙浩然;劉文瑞;孔凡臣;張邦成
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王姝尹

本發明涉及一種基于張拉整體結構的可展機構，具有六個可展單元，構成底座呈正六邊形結構，通過展開組件和張拉彈簧組件圍設連接于底座六條邊上，限定出可調空間大小的運輸承載空間。改變了傳統可展機構質量沉、柔度差、展開速度慢等不足，本發明提供的基于張拉整體結構的可展機構兼具快速性、穩定性，結構制造簡單方便，且張拉整體結構與可展單元相結合，能夠實現可展機構的快速展開，可以確保可展機構同時具有可展機構特性和張拉整體結構特性，本發明提供的基于張拉整體結構的可展機構結構簡單，機構的運動過程結合張拉整體結構的自平衡自穩定特性，符合可展機構的結構特性，有望大力發展，在多領域實現其實際應用價值。

技術領域

本發明涉及空間(航天)技術領域，更具體的說是涉及一種基于張拉整體結構的可展機構。

背景技術

張拉整體結構是一些離散的受壓構件包含于一組連續的受拉構件中形成的穩定自平衡結構，故由張拉整體結構構成的可展機構可以快速展開并且在展開后具有一定的穩定性。

隨著航空航天技術的高速發展，在對太空探索的過程中，需要運輸各式各樣的天線、支撐架等航天結構，但由于運輸空間有限，這就要求被運輸的機構需要在具備展開收攏功能的前提下，同時具有快速展開和展開后保持穩定的結構特性。

而現有的可展機構僅僅能實現簡單的收攏展開功能，缺少對展開時間效率方面的研究以及機構穩定性的研究。雖然可展機構在航空航天方面得到了極大的關注，取得了一定的進展，但仍存在質量沉、柔度差、展開速度慢等缺點。

因此，如何提供一種兼具靈活性、穩定性和能夠快速展開的可展機構是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

為此，本發明的目的在于提出一種基于張拉整體結構的可展機構，解決現有可展機構質量沉、柔度差、展開速度慢的問題。

本發明提供了一種基于張拉整體結構的可展機構，具有六個可展單元，構成底座呈正六邊形結構，通過展開組件和張拉彈簧組件圍設連接于底座六條邊上，限定出可調空間大小的運輸承載空間K。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種基于張拉整體結構的可展機構，通過正六邊形底座，展開組件和張拉彈簧組件圍設連接于底座六條邊上，且限定出可調空間大小的運輸承載空間，改變了傳統可展機構質量沉、柔度差、展開速度慢等不足，本發明提供的基于張拉整體結構的可展機構兼具快速性、穩定性，結構制造簡單方便，且張拉整體結構與可展單元相結合，能夠實現可展機構的快速展開，可以確保可展機構同時具有可展機構特性和張拉整體結構特性，本發明提供的基于張拉整體結構的可展機構結構簡單，同時，機構的運動過程結合張拉整體結構的自平衡自穩定特性，符合可展機構的結構特性，有望大力發展，在多領域實現其實際應用價值。

進一步地，底座包括邊框、支撐桿及中心盤；邊框為正六邊形框，其內部每一個頂點至中心盤之間均通過一個支撐桿連接固定。

進一步地，邊框相鄰兩邊之間的外部頂點上均具有內凹的、用于連接一組張拉彈簧組件的第一凹槽，每一條邊中部均具有第一連接桿，每一個第一連接桿上均轉動連接有一組展開組件。

進一步地，每一組展開組件均包括轉動套、第一轉軸、第二轉軸、第一齒輪、第二齒輪、第一轉動桿及第二轉動桿；轉動套轉動連接于第一連接桿上，其外部并列固定有與其長度方向垂直的第一轉軸和第二轉軸；第一轉軸和第一轉軸結構相同，第一轉軸和第一轉軸上分別對應轉動有、相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪；且第一齒輪和第二齒輪對應固定有呈V字形布置的第一轉動桿及第二轉動桿；第一轉動桿及第二轉動桿底部分別與第一轉軸和第二轉軸轉動連接。

進一步地，相鄰的展開組件對應的第一轉動桿和對應的第二轉動桿頂部通過固定件固定。

進一步地，張拉彈簧組件包括：桿間彈簧和伸展彈簧；第一轉動桿和第二轉動桿頂部通過桿間彈簧連接固定；第一凹槽內固定有第二連接桿，伸展彈簧豎直連接于固定件和第二連接桿之間。