[发明专利]一种管状结构的无缝折展机构铰链

说明书

本发明涉及一种管状结构的无缝折展机构铰链，包括固定臂、传动轴、啮合块、锥齿轮、细长丝杠、滑块、转动臂、轴承、预紧弹簧、传动臂、作动杆、滑轨和导向滑环，固定臂与传动臂紧邻内嵌于一管状结构前端内侧，转动臂内嵌于另一管状结构后端内侧，且转动臂与传动臂通过转轴相连；细长丝杠与传动轴分别位于传动臂与固定臂的内腔中；细长丝杠两端和传动轴的一端各通过与轴承固定相连并置于内腔中心，可传递动能，将转动运动转化为直线运动。本发明采用了棘轮机构和齿轮机构双驱动模式，提高了机构铰链伸展的可靠性，在电机驱动下可自动伸展，形成超长且稳定展开结构。

技术领域

本发明涉及一种管状结构的无缝折展机构铰链，应用于管状类可展开机构对接中，属于机构技术领域。

背景技术

管状结构的无缝折展机构铰链是管状类可展开机构重要的组成部分，直接影响到可展开机构的展开。管状结构的无缝折展机构铰链其作用是在驱动作用下使管状结构实现无缝对接，可同时完成多段管状结构的伸展，适用于鞭状天线、折叠丝杠、空间伸展臂等管状类机构中。但现有折展机构铰链无法实现无缝对接。

发明内容

本发明的技术解决问题：本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种管状结构的无缝折展机构铰链，使多段管状可展开机构伸展，形成超长展开结构。

本发明的技术解决方案：

一种管状结构的无缝折展机构铰链，包括固定臂、传动轴、啮合块、锥齿轮、细长丝杠、滑块、转动臂、轴承、预紧弹簧、传动臂、作动杆、滑轨和导向滑环，

固定臂与传动臂紧邻内嵌于一管状结构前端内侧，转动臂内嵌于另一管状结构后端内侧，且转动臂与传动臂通过转轴相连；

细长丝杠与传动轴分别位于传动臂与固定臂的内腔中；

细长丝杠两端和传动轴的一端各通过与轴承固定相连并置于内腔中心，可传递动能，将转动运动转化为直线运动；

固定臂内腔包括齿轮机构及棘轮机构，棘轮机构只能朝一个方向转动，由两啮合块组成；齿轮机构由两锥齿轮组成，齿轮机构及棘轮机构组成双驱动模式，提高铰链的可靠性；

传动轴上带有预紧弹簧，使棘轮机构保持预紧作用；滑块与导向滑环固定，在细长丝杠转动时，滑块与导向滑环可沿着细长丝杠轴向移动，且传动臂内腔装有滑轨，滑块在沿着细长丝杠轴向移动的同时也沿着滑轨移动，增加运动精确度；

滑块与作动杆相连接，与转动臂形成曲柄滑块机构，实现相邻管状结构对接。

进一步的，无缝折展机构铰链内嵌于管状结构的对接口处，使相邻两段管状结构可相对运动。

进一步的，管状结构对接接口采用相同的楔形切口，切口角度范围为30°～60°。

进一步的，细长丝杠与滑块及滑轨配合，保持运动传递，细长丝杠在无运动输出时，与滑块保持锁定。

进一步的，与细长丝杠相连的啮合块在传动轴转动作用下只可朝着一个方向转动，使细长丝杠工作，管状结构开始伸展；若传动轴朝相反的方向转动时，细长丝杠不工作，管状结构依然保持原状态。

进一步的，啮合块组成的棘轮机构与锥齿轮组成的齿轮机构组成双驱动模式，可驱动齿轮机构展开。

进一步的，当管状结构伸展完全后需要折叠时，在双驱动模式下，可驱动齿轮机构使细长丝杠反转，相邻管状结构分离，便于重复收展。

进一步的，管状结构包括管状类鞭状天线、折叠丝杠、空间伸展臂。

进一步的，在轨正常展开时，通过棘轮机构驱动。

进一步的，在轨展开发生异常或地面折叠试验时，通过齿轮机构驱动。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：