[發(fā)明專利]一種機械臂輔助操作的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)

在審

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115384817A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊原;譚春林;孔寧;李偉杰;王文龍;羅敏;牛壯葳;高振良;劉育強;趙家岱;韓潤奇;高佳樂
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計部
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田衛(wèi)平

1.一種機械臂輔助操作的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，包括插接內(nèi)殼、球鎖外殼、球鎖齒輪、彈簧組件、球鎖球、軸承球和擋圈；

所述插接內(nèi)殼為中空結(jié)構(gòu)，外圈與所述球鎖外殼的內(nèi)圈間隙配合；所述插接內(nèi)殼的外周面均布有12個球鎖球凹槽；

所述球鎖外殼沿周向均布有6個球鎖球安裝孔以及6個軸承球安裝槽；在所述球鎖球安裝孔的圓心連線上設(shè)有沿所述球鎖外殼的周向延伸的彈簧帽滑槽；

所述球鎖齒輪間隙配合地套接于所述球鎖外殼的外周側(cè)；所述球鎖齒輪沿周向均勻開設(shè)有6個彈簧組件安裝孔，并在內(nèi)周側(cè)設(shè)置有軸承球滾道；在每個所述彈簧組件安裝孔內(nèi)固定安裝有一個所述彈簧組件；

所述彈簧組件包括彈簧帽、彈簧和彈簧蓋板；所述彈簧蓋板的內(nèi)表面依次設(shè)置有壓緊凸臺、解鎖凹槽以及彈簧槽；

所述球鎖球間隙配合地安裝于所述球鎖球安裝孔中；

所述軸承球間隙配合地安裝于所述軸承球安裝槽中，用于減小所述球鎖齒輪繞所述球鎖外殼轉(zhuǎn)動的摩擦力；

所述擋圈固定安裝于所述球鎖外殼的底部，用于將所述球鎖齒輪限位于所述球鎖外殼的頂端和所述擋圈之間。

2.如權(quán)利要求1所述的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，在所述插接內(nèi)殼的外周面以及所述球鎖外殼的內(nèi)周面均設(shè)置有沿周向均勻分布的嚙合定位齒，用于在導向?qū)舆^程中通過嚙合定位齒的嚙合定位消除對接偏差；

所述嚙合定位齒為V形，并且V形的夾角為120°；

所述球鎖外殼在所述嚙合定位齒的前端為平臺狀，用于避免兩個所述嚙合定位齒在嚙合對接過程出現(xiàn)卡死和過約束現(xiàn)象。

3.如權(quán)利要求2所述的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，所述彈簧組件套設(shè)在所述球鎖齒輪的外周側(cè)；所述彈簧安裝于所述彈簧槽中，用于提供預鎖緊力；所述彈簧帽壓緊所述彈簧，在所述彈簧的作用下能夠在所述彈簧槽中滑動。

4.如權(quán)利要求3所述的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，在所述彈簧組件安裝孔兩端的所述球鎖齒輪外周面設(shè)置有彈簧組件螺紋孔；

所述彈簧組件通過與所述彈簧組件螺紋孔螺紋連接的螺栓固定安裝于所述球鎖齒輪；

驅(qū)動所述球鎖齒輪轉(zhuǎn)動可帶動所述彈簧組件旋轉(zhuǎn)；

通過所述彈簧蓋板的所述壓緊凸臺壓緊對應的所述球鎖球來完成對接機構(gòu)的鎖緊動作。

5.如權(quán)利要求4所述的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，當所述插接內(nèi)殼插入所述球鎖外殼的內(nèi)部時，所述彈簧帽通過所述彈簧被壓縮而將所述球鎖球頂入所述球鎖球凹槽中，實現(xiàn)預鎖緊目標，保證所述插接內(nèi)殼在沒有機械臂夾持的前提下不會掉出，機械臂驅(qū)動所述球鎖齒輪轉(zhuǎn)動可使所述彈簧組件的壓緊凸臺壓緊球鎖球或者在解鎖凹槽中釋放球鎖球。

6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的無源自鎖定小型空間對接機構(gòu)，其特征在于，在所述球鎖外殼的底端沿周向均布有4個擋圈螺紋孔；

所述擋圈通過安裝于所述擋圈螺紋孔的螺栓固定于所述球鎖外殼；

所述球鎖球安裝孔內(nèi)設(shè)置有用于防止所述球鎖球滾出孔外的凸臺。