CN209667394U - 一种大空间可展机构 - Google Patents
一种大空间可展机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209667394U CN209667394U CN201920423154.XU CN201920423154U CN209667394U CN 209667394 U CN209667394 U CN 209667394U CN 201920423154 U CN201920423154 U CN 201920423154U CN 209667394 U CN209667394 U CN 209667394U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connecting rod
- frame linking
- hinge
- base
- telescopic rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
一种大空间可展机构，该机构由展开单元和机座组成，所述展开单元包括连架伸缩杆、铰链和连杆，所述连架伸缩杆一端通过销轴与机座连接，另一端通过转动副与铰链连接，所述连杆包括短连杆、中连杆和长连杆，所述机座是五边形机座。本实用新型的展开单元环形阵列在同一个机座上，每个相邻的展开单元之间共用一个连架伸缩杆并通过嵌套在连架伸缩杆上的两个铰链连接，这样便构成了一个闭环的大空间可展机构，机构具有较大的刚度和强度，所需驱动少，便于控制，同时兼具轻量化、展开折叠稳定、空间折叠比大、展开面面积比例可变、制造简单的特点，适用于太空平面卫星发射天线支撑架领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及可展机构领域，特别是一种大空间可展机构。
背景技术
随着对外太空的探索逐渐深入，为了到外太空执行相应的任务，需要用到许多的航天器机器与相应的支撑架，由于火箭运输空间有限，所以就要求所需的机构要以折叠或者收拢的状态固定在运输载荷仓内，等到进入预定太空轨迹后再展开成既定机构，故机构可展开成为了很多航天器或者大口径天线的一个显著特征，目前许多空间可展机构均可通过折展单元的组合阵列或者拓扑构成。
中国专利201810805901.6公开了一种基于剪式单元仿蜘蛛网空间可展机构，该机构的展开平面仅有一种状态的固定面，展开面面积比例不变；中国专利201510253962.2公开了一种正六边形平面展开机构，该机构为平面展开和折展机构、折叠比小、机构展开不稳定；中国专利201210310520.3公开了一种基于正方形单元平面阵列可展机构，该机构折叠比小，且为平面折叠。
目前未见有一种具有所需驱动少，便于控制，刚度和强度大，轻量化，展开折叠稳定，空间折叠比大，展开面面积比例可变，制造简单的特点的一种大空间可展机构的创新实用新型设计。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大空间可展机构，它具有所需驱动少，便于控制，刚度和强度大，轻量化，展开折叠稳定，空间折叠比大，展开面面积比例可变，制造简单的特点，适用于太空平面卫星发射天线支撑架领域。
本实用新型的技术方案是：一种大空间可展机构，包括展开单元和机座，其特征在于，所述展开单元包括连架伸缩杆、铰链和连杆，所述连架伸缩杆一端通过销轴与机座连接，另一端通过转动副连接两个铰链，连架伸缩杆包括第一连架伸缩杆、第二连架伸缩杆、第三连架伸缩杆、第四连架伸缩杆和第五连架伸缩杆，所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链和第四铰链，所述连杆包括短连杆、中连杆和长连杆，所述短连杆包括第一短连杆和第二短连杆，第一短连杆一端通过销轴与第一铰链一侧的销轴座连接，第一短连杆另一端通过销轴与第一长连杆一端的销轴座连接，第二短连杆一端通过销轴与第四铰链一侧的销轴座连接，第二短连杆另一端通过销轴与第二长连杆一端的销轴连接，所述中连杆包括第一中连杆和第二中连杆，第一中连杆一端通过销轴与第二铰链一侧的销轴座连接，第一中连杆另一端通过销轴与第二长连杆另一端的销轴座连接，第二中连杆一端通过销轴与第三铰链一侧的销轴座连接，第二中连杆另一端通过销轴与第一长连杆一端的销轴座连接，所述长连杆包括第一长连杆和第二长连杆，第一长连杆中间的销轴座通过销轴与第二长连杆中间的销轴座相互连接，所述机座为五边形机座，机座每一边均有一个销轴座，在机座的五个销轴座处通过销轴分别与五个连架伸缩杆连接。
所述展开单元之间通过共用连架伸缩杆和嵌套在连架伸缩杆上的两个铰链环形阵列在同一个机座上构成闭环的空间折展机构，五个展开单元的结构及连接关系完全相同。
所述连架伸缩杆上嵌套两个相同的铰链，每个铰链均通过转动副与连架伸缩杆连接，第一连架伸缩杆上嵌套第一铰链和第二铰链，第二连架伸缩杆上嵌套第三铰链和第四铰链，第三连架伸缩杆、第四连架伸缩杆和第五连架伸缩杆上嵌套的铰链序号依次类推；连架伸缩杆向外延伸长度为总杆长的2/3。
所述铰链均为三转动副铰链，包括三个销轴座。
所述短连杆包括两个销轴座，中连杆包括两个销轴座，长连杆包括三个销轴座。
本实用新型的突出优点在于：
1.机构展开稳定，空间折叠比大，收拢体积小，便于火箭运载。
2.机构所需驱动少，易于控制，组成构件均为常见的杆件，易于装配，结构轻量化。
3.机构展开面面积比例可变，可根据不同的场合需求，随意变化成展开面面积不同大小的空间可展机构，适用于太空平面卫星发射天线支撑架领域。
附图说明
图1为本实用新型所述的大空间可展机构的第一状态结构示意图。
图2为本实用新型所述的大空间可展机构的第二状态结构示意图。
图3为本实用新型所述的大空间可展机构的第三状态结构示意图。
图4为本实用新型所述的大空间可展机构的第一状态半折叠结构示意图。
图5为本实用新型所述的大空间可展机构的第一状态完全折叠结构示意图。
图6为本实用新型所述的大空间可展机构的铰链结构示意图。
图7为本实用新型所述的大空间可展机构的展开单元结构示意图。
图8为本实用新型所述的大空间可展机构的机座结构示意图。
图9为本实用新型所述的大空间可展机构的连架伸缩杆结构示意图。
图10为本实用新型所述的大空间可展机构的短连杆结构示意图。
图11为本实用新型所述的大空间可展机构的中连杆结构示意图。
图12为本实用新型所述的大空间可展机构的长连杆结构示意图。
图中标记为：1.机座、2.第一铰链、3.第二铰链、4.第一连架伸缩杆、5.第一中连杆、6.第一短连杆、7.第一长连杆、8.第二长连杆、9.第四铰链、10.第二短连杆、11.第二中连杆、12.第三铰链、13.第二连架伸缩杆、14.第三连架伸缩杆、15.第四连架伸缩杆、16.第五连架伸缩杆、A.连架伸缩杆的可伸缩部分。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步描述。
如图1至图12所示，本实用新型所述的一种大空间可展机构，包括展开单元和机座1，其特征在于，所述展开单元包括连架伸缩杆、铰链和连杆，所述连架伸缩杆一端通过销轴与机座1连接，另一端通过转动副连接两个铰链，连架伸缩杆包括第一连架伸缩杆4、第二连架伸缩杆13、第三连架伸缩杆14、第四连架伸缩杆15和第五连架伸缩杆16，所述铰链包括第一铰链2、第二铰链3、第三铰链12和第四铰链9，所述连杆包括短连杆、中连杆和长连杆，所述短连杆包括第一短连杆6和第二短连杆10，第一短连杆6一端通过销轴与第一铰链2一侧的销轴座连接，第一短连杆6另一端通过销轴与第一长连杆7一端的销轴座连接，第二短连杆10一端通过销轴与第四铰链9一侧的销轴座连接，第二短连杆10另一端通过销轴与第二长连杆8一端的销轴连接，所述中连杆包括第一中连杆5和第二中连杆11，第一中连杆5一端通过销轴与第二铰链3一侧的销轴座连接，第一中连杆5另一端通过销轴与第二长连杆8另一端的销轴座连接，第二中连杆11一端通过销轴与第三铰链12一侧的销轴座连接，第二中连杆11另一端通过销轴与第一长连杆7一端的销轴座连接，所述长连杆包括第一长连杆7和第二长连杆8，第一长连杆7中间的销轴座通过销轴与第二长连杆8中间的销轴座相互连接，所述机座1为五边形机座，机座1每一边均有一个销轴座，在机座1的五个销轴座处通过销轴分别与五个连架伸缩杆连接。
所述展开单元之间通过共用连架伸缩杆和嵌套在连架伸缩杆上的两个铰链环形阵列在同一个机座1上构成闭环的空间折展机构，五个展开单元的结构及连接关系完全相同。
所述连架伸缩杆上嵌套两个相同的铰链，每个铰链均通过转动副与连架伸缩杆连接，第一连架伸缩杆4上嵌套第一铰链2和第二铰链3，第二连架伸缩杆13上嵌套第三铰链12和第四铰链9，第三连架伸缩杆14、第四连架伸缩杆15和第五连架伸缩杆16上嵌套的铰链序号依次类推；连架伸缩杆向外延伸长度为总杆长的2/3。
所述铰链均为三转动副铰链，包括三个销轴座。
所述短连杆包括两个销轴座，中连杆包括两个销轴座，长连杆包括三个销轴座。
工作原理及过程：
如图1所示，机构处于第一状态的完全展开状态，通过驱动第一连架伸缩杆4做收拢运动，带动嵌套在第一连架伸缩杆4上的第一铰链2和第二铰链3作旋转运动，从而带动第一短连杆6、第二短连杆10、第一中连杆5、第二中连杆11、第一长连杆7、第二长连杆8相互做收拢移动，这时的展开单元做收拢运动，带动整个机构同步折叠，直至机构收拢形成完全折叠状态，如图4和图5所示；当反方向驱动时，机构做展开运动，直至完全展开，如图1所示。
根据不同任务需求，在图1的基础上，驱动连架伸缩杆的可伸缩部分A向外延伸一半长度，如图2所示，机构处于第二状态的完全展开状态；继续驱动连架伸缩杆的可伸缩部分A向外完全延伸，如图3所示，机构处于第三状态的完全展开状态；当第二状态和第三状态进行折叠时，先驱动连架伸缩杆的可伸缩部分A，让机构处于第一状态的完全展开状态，继而进行机构的折叠运动。
Claims (5)
1.一种大空间可展机构，包括展开单元和机座，其特征在于，所述展开单元包括连架伸缩杆、铰链和连杆，所述连架伸缩杆一端通过销轴与机座连接，另一端通过转动副连接两个铰链，连架伸缩杆包括第一连架伸缩杆、第二连架伸缩杆、第三连架伸缩杆、第四连架伸缩杆和第五连架伸缩杆，所述铰链包括第一铰链、第二铰链、第三铰链和第四铰链，所述连杆包括短连杆、中连杆和长连杆，所述短连杆包括第一短连杆和第二短连杆，第一短连杆一端通过销轴与第一铰链一侧的销轴座连接，第一短连杆另一端通过销轴与第一长连杆一端的销轴座连接，第二短连杆一端通过销轴与第四铰链一侧的销轴座连接，第二短连杆另一端通过销轴与第二长连杆一端的销轴连接，所述中连杆包括第一中连杆和第二中连杆，第一中连杆一端通过销轴与第二铰链一侧的销轴座连接，第一中连杆另一端通过销轴与第二长连杆另一端的销轴座连接，第二中连杆一端通过销轴与第三铰链一侧的销轴座连接，第二中连杆另一端通过销轴与第一长连杆一端的销轴座连接，所述长连杆包括第一长连杆和第二长连杆，第一长连杆中间的销轴座通过销轴与第二长连杆中间的销轴座相互连接，所述机座为五边形机座，机座每一边均有一个销轴座，在机座的五个销轴座处通过销轴分别与五个连架伸缩杆连接。
2.根据权利要求1所述的大空间可展机构，其特征在于，所述展开单元包括五个结构及连接关系完全相同的单元，五个展开单元之间通过共用连架伸缩杆和嵌套在连架伸缩杆上的两个铰链环形阵列在同一个机座上构成闭环的空间折展机构。
3.根据权利要求1所述的大空间可展机构，其特征在于，所述连架伸缩杆上嵌套两个相同的铰链，每个铰链均通过转动副与连架伸缩杆连接，第一连架伸缩杆上嵌套第一铰链和第二铰链，第二连架伸缩杆上嵌套第三铰链和第四铰链，第三连架伸缩杆、第四连架伸缩杆和第五连架伸缩杆上嵌套的铰链序号依次类推；连架伸缩杆向外延伸长度为总杆长的2/3。
4.根据权利要求1所述的大空间可展机构，其特征在于，所述铰链均为三转动副铰链，包括三个销轴座。
5.根据权利要求1所述的大空间可展机构，其特征在于，所述短连杆包括两个销轴座，中连杆包括两个销轴座，长连杆包括三个销轴座。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920423154.XU CN209667394U (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种大空间可展机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920423154.XU CN209667394U (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种大空间可展机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209667394U true CN209667394U (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=68573246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920423154.XU Expired - Fee Related CN209667394U (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种大空间可展机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209667394U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111139936A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-12 | 东南大学 | 基于折杆剪式单元与拉索的高对称负泊松比结构单元 |
| CN111287327A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间七杆闭环机构及基于此的空间可展机构 |
| CN111293403A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构 |
| CN111496819A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-07 | 山东大学 | 一种可缩放机器人躯干及仿生四足机器人 |
-
2019
- 2019-03-29 CN CN201920423154.XU patent/CN209667394U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111139936A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-12 | 东南大学 | 基于折杆剪式单元与拉索的高对称负泊松比结构单元 |
| CN111139936B (zh) * | 2020-01-21 | 2021-06-25 | 东南大学 | 基于折杆剪式单元与拉索的高对称负泊松比结构单元 |
| CN111287327A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间七杆闭环机构及基于此的空间可展机构 |
| CN111293403A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构 |
| CN111293403B (zh) * | 2020-02-14 | 2021-06-25 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构 |
| CN111287327B (zh) * | 2020-02-14 | 2021-07-30 | 北京工业大学 | 一种单自由度对称空间七杆闭环机构及基于此的空间可展机构 |
| CN111496819A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-07 | 山东大学 | 一种可缩放机器人躯干及仿生四足机器人 |
| CN111496819B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-08-24 | 山东大学 | 一种可缩放机器人躯干及仿生四足机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209667394U (zh) | 一种大空间可展机构 | |
| CN108847518B (zh) | 一种基于剪式单元仿蜘蛛网空间可展机构 | |
| CN109119739B (zh) | 一种基于剪叉单元三构态变换空间可展机构 | |
| US6618025B2 (en) | Lightweight, compactly deployable support structure with telescoping members | |
| US4958474A (en) | Truss structure | |
| CN106058415A (zh) | 剪叉式六棱柱可展单元及其组成的空间可展机构 | |
| CN108336470B (zh) | 基于Bennett机构的基本可展单元及由该单元组成的展开机构 | |
| CN104466341B (zh) | 一种球面天线支撑机构 | |
| CN108598662B (zh) | 一种双层平行四边形环形可展开桁架 | |
| CN106450649A (zh) | 一种h构型星载天线可展机构 | |
| CN109687091A (zh) | 棱锥单元阵列式环形桁架可展开天线机构 | |
| CN109110156B (zh) | 一种基于三棱柱可展单元变换刚性铰链连接空间可展机构 | |
| CN107946724A (zh) | 一种以六杆机构为可展单元的空间折展机构 | |
| CN109616737B (zh) | 单自由度剪铰联动式双环桁架可展开天线机构 | |
| CN109050979B (zh) | 一种剪式折展单元刚性铰链连接大空间可展机构 | |
| CN208368710U (zh) | 一种基于剪叉单元三构态变换空间可展机构 | |
| CN111641020B (zh) | 一种三棱柱单元模块化平面天线可展开机构 | |
| CN109080853A (zh) | 一种基于菱形单元仿蜘蛛网空间可展机构 | |
| CN109103560B (zh) | 一种基于菱形可展单元剪叉连接双层可展开天线机构 | |
| CN109149052B (zh) | 一种基于剪式机构扭簧驱动双层可展开天线机构 | |
| CN209133670U (zh) | 棱锥单元阵列式环形桁架可展开天线机构 | |
| CN116605422A (zh) | 用于卫星太阳翼的抬升装置和卫星 | |
| CN208336472U (zh) | 一种基于剪式单元仿蜘蛛网空间可展机构 | |
| CN107946725B (zh) | 一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构 | |
| CN108858196B (zh) | 一种大空间四构态变换可展机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191122 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |