一种双弹簧空间铰链机构

摘要

一种双弹簧空间铰链机构，克服了传统单侧弹簧驱动的铰链机构无法承受侧向载荷、铰链单边弹簧受力的不足，采用独特的Z形弹簧支架及弹簧调整系统，实现双边平面涡卷弹簧同时作用于钧铰和锁铰，使钩铰和锁铰受力均匀，采用的双边可独立调整的平面涡卷弹簧支撑固定系统，可保证双边平面涡卷弹簧预紧力矩平衡。转轴可承受侧向载荷，使得铰链可承受侧向载荷，铰链机构在运动过程中不会受到采用单边弹簧铰链时引起的偏置载荷，同时使得铰链的输出转矩大大提高。与传统铰链相比，本发明具有重量轻，体积小，承载能力大，展开力大等优点，在卫星展开机构和支撑机构中有广泛的应用前景。

主权项

一种双弹簧空间铰链机构，其特征在于包括：钩铰(1)、锁定钩(2)、转轴(3)、锁铰(4)、锁定钩轴(5)、锁轴(6)、板簧(7)、板簧压板(8)、滑道(9)、两个平面涡卷弹簧(10，16)、两个扭簧挡(11，17)、两个压盖(12，18)、两个弹簧联动器(13，19)、两个Z形弹簧支架(14，20)、卷簧外端套(15)、卷簧外端套盖(21)；锁铰(4)上设有锁定沟槽(401)、转轴孔(402)、套轴孔(403)；钩铰(1)通过转轴(3)装配于锁铰(4)的转轴孔(402)上，锁定钩(2)的一端通过锁定钩轴(5)与钩铰(1)连接，锁定钩(2)能够绕锁定钩轴(5)转动，锁定钩(2)的另一端安装锁轴(6)；板簧(7)和板簧压板(8)通过螺钉固定于钩铰(1)上，滑道(9)装配于锁铰(4)的顶部，钩铰(1)在第一平面涡卷弹簧(10)和第二平面涡卷弹簧(16)的预紧力矩作用下开始转动，锁轴(6)在滑道(9)上滑动，当锁轴(6)滑到锁定沟槽(401)处，在板簧(7)和板簧压板(8)的预紧力作用下，锁轴(6)进入锁定沟槽(401)，铰链实现锁定；第一扭簧挡(11)位于第一平面涡卷弹簧(10)的内端，第一压盖(12)和第一弹簧联动器(13)分别位于第一扭簧挡(11)的两侧，圆柱螺钉依次穿过第一压盖(12)、第一扭簧挡(11)和第一弹簧联动器(13)将第一平面涡卷弹簧(10)固定于第一Z形弹簧支架(14)的一端，同时通过圆柱销(22)限制第一Z形弹簧支架(14)与第一弹簧联动器(13)的转动自由度，第一Z形弹簧支架(14)的另一端通过螺钉与钩铰(1)固定连接，第一平面涡卷弹簧(10)的外端固定于卷簧外端套(15)上；第二平面涡卷弹簧(16)与第一平面涡卷弹簧(10)沿滑道(9)所在平面对称布置，第二扭簧挡(17)位于第二平面涡卷弹簧(16)的内端，第二压盖(18)和第二弹簧联动器(19)分别位于第二扭簧挡(17)的两侧，圆柱螺钉依次穿过第二压盖(18)、第二扭簧挡(17)和第二弹簧联动器(19)将第二平面涡卷弹簧(16)固定于第二Z形弹簧支架(20)的一端，同时通过圆柱销(22)限制第二Z形弹簧支架(20)与第二弹簧联动器(19)的转动自由度，第二Z形弹簧支架(20)的另一端通过螺钉与钩铰(1)固定连接，第二平面涡卷弹簧(16)的外端固定于卷簧外端套(15)上；卷簧外端套(15)通过卷簧外端套盖(21)及螺钉固定于锁铰(4)的套轴孔(403)上，通过第一平面涡卷弹簧(10)和第二平面涡卷弹簧(16)的扭力提供钩铰(1)转动时的扭矩。