开缝式超弹性铰链及展开刚性增强装置的制作方法

1.本实用新型涉及弹性铰链技术领域，具体地，涉及开缝式超弹性铰链及展开刚性增强装置。


背景技术：

2.可折展机构中的杆组件均会采用铰链实现转动自由度，而超弹性铰链是依靠自身存储的弹性势能实现展开、驱动和锁定功能，具有质量轻、体积小、无机械卡死等优势，因此在空间机构中被越来越多的采用。
3.超弹性铰链在展开状态时，其轴向刚度直接影响到可展机构整体的稳定性，若超弹性铰链两端的载荷超过屈曲临界载荷，则会结构屈曲失稳，稳定性较差。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种开缝式超弹性铰链及展开刚性增强装置。
5.根据本实用新型提供的一种开缝式超弹性铰链，包括铰链主体和至少一增强部，增强部和铰链主体连接；
6.铰链主体包括主体构件和对主体构件进行开缝处理后形成的开缝部位和保留部位；
7.在铰链主体进行收拢时，保留部位弯折，且增强部远离主体构件的开缝部位；
8.在铰链主体展开时，保留部位复位，增强部贴合主体构件表面，且增强部沿展开方向横跨在主体构件的开缝部位。
9.可选地，主体构件内部为空腔结构或实心结构。
10.可选地，在主体构件内部为空腔结构的情况下，增强部和铰链主体的连接方式为：
11.主体构件的空腔内远离或靠近开缝部位的内表面连接有固定支座，增强部和固定支座转动连接，增强部贴合空腔内壁；
12.在铰链主体进行收拢时，增强部转动到靠近保留部位的位置；
13.在铰链主体进行展开时，增强部转动到靠近所开缝部位的位置。
14.可选地，固定支座和增强部转动转动连接的方式为：
15.固定支座通过连接件和挡圈连接，挡圈固定在轴承的内圈，轴承的外圈和增强部连接，增强部和握持部一端连接，握持部另一端穿出主体构件上的预留的用于握持部移动的通孔。
16.可选地，还包括旋转支座，所述增强部通过旋转支座和所述轴承的外圈连接。
17.可选地，还包括复位部，复位部一端和固定支座连接，复位部另一端和旋转支座连接，复位部，用于在铰链主体展开时将增强部复位到靠近所开缝部位的位置。
18.可选地，还包括限位部，限位部包括第一限位子部和第二限位子部，第一限位子部与旋转支座连接，第二限位子部与固定支座连接，第二限位子部用于限定第一限位子部转
动的角度。
19.可选地，固定支座和铰链主体上均设置有定位销孔，固定销穿入固定支座和铰链主体上的定位销孔对固定支座进行固定。
20.可选地，增强部可以完全覆盖开缝部位或者部分覆盖开缝部位，且增强部可以被保留部位完全覆盖或者部分覆盖，在保留部位部分覆盖增强部的情况下，增强部部分覆盖开缝部位。
21.另一方面，还提供一种展开刚性增强装置，包括至少一增强部；
22.在铰链主体进行收拢时，铰链主体的保留部位弯折，且增强部远离主体构件的开缝部位；
23.在铰链主体展开时，铰链主体的保留部位复位，增强部贴合主体构件表面，且增强部沿展开方向横跨在主体构件的开缝部位。
24.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
25.本实用新型提供的开缝式超弹性铰链及展开刚性增强装置，能够在超弹性铰链在展开状态时，增强其轴向承载力，避免了结构屈曲失稳，提高了超弹性铰链在展开状态时的稳定性。
附图说明
26.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
27.图1为本实用新型提供的开缝式超弹性铰链的剖视图；
28.图2为本实用新型提供的展开刚性增强装置的结构示意图；
29.图3为本实用新型提供的开缝式超弹性铰链的主视图；
30.图4为本实用新型提供的铰链主体的展开状态的示意图；
31.图5为本实用新型提供的增强装置的局部示意图。
32.图中：1、固定支座；2、复位部；3、旋转支座；4、轴承；5、挡圈；6、连接件；7、增强部；8、限位部；9、定位销孔；10、铰链主体；11、保留部位；12、开缝部位。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
34.实施例1
35.如图1至图3所示，本实用新型中的一种开缝式超弹性铰链，包括铰链主体10 和至少一增强部7，增强部7和铰链主体10连接；
36.如图4所示，铰链主体10包括主体构件和对主体构件进行开缝处理后形成的开缝部位12和保留部位11。
37.在具体应用中，主体构件一般采用薄壁圆柱壳体结构，且薄壁圆柱壳体结构内部为空腔结构，主体构件一般是采用弹性材料制作而成，可以是橡胶材料等，因此在开缝处理
后，可以通过保留部位11的弯折形成铰链结构，可以理解的是，主体构件还可以采用长方体结构等形状，开缝部位12可以采用长条形通孔、圆形通孔或其它形状的通孔，且主体构件内部也可以是实心结构，在主体构件是实心结构的情况下，开缝部位12是延主体构件设置开槽，然后中心部位预留保留部位11，增强部7的数量可以是一个，当然也可以根据开缝部位12的数量设定为多个，以上仅是本实施例的一些示例，不可理解为对本实施例的限定。
38.在本实施例中的主体构件采用带有空腔结构的薄壁圆柱壳体结构时，为了不增加整体的尺寸，可以将增强部7装配在薄壁圆柱壳体结构的空腔结构内，可以理解的是，增强部7也可以装配在薄壁圆柱壳体的外部，在主体构件采用带有空腔结构的薄壁圆柱壳体结构的情况下，增强部7可以对应的采用弧形片状结构，且弧形片状结构和薄壁圆柱壳体结构相适应。
39.在铰链主体10进行收拢时，保留部位11弯折，且增强部7远离主体构件的开缝部位12；
40.在铰链主体10展开时，保留部位11复位，增强部7贴合主体构件表面，且增强部 7沿展开方向横跨在主体构件的开缝部位12。
41.在具体应用中，在主体构件内部为空腔结构的情况下，增强部7和铰链主体10的连接方式为：
42.主体构件的空腔内远离或靠近开缝部位的内表面连接有固定支座1，增强部7和固定支座1转动连接，增强部7贴合空腔内壁，其中，固定支座1和铰链主体10上均设置有定位销孔9，固定销穿入固定支座1和铰链主体10上的定位销孔9完成固定支座1和铰链主体10的固定；
43.在铰链主体10进行收拢时，增强部7转动到靠近保留部位11的位置，可以理解为增强部7贴合到保留部位11表面上，在该种情况下，增强部7也需要采用弹性材料制作而成；
44.在铰链主体10进行展开时，增强部7转动到靠近开缝部位12的位置：
45.为了避免增强部7影响到铰链主体10的弯折，增强部7的面积小于保留部位11的面积，可以理解的是，在铰链主体10进行收拢时，增强部7转动到靠近保留部位11的位置时，保留部位11可以完全覆盖增强部7，当然，保留部位11部分覆盖增强部7也是可以的，在保留部位11部分覆盖增强部的情况下，增强部7只能部分覆盖开缝部位 12，为了避免铰链主体10在受到轴向力时弯折，增强部7完全覆盖开缝部位12是抗弯折效果最好的情况，当然，增强部7也可以是部分覆盖开缝部位12。
46.为了方便增强部7的转动，增强部7和固定支座1的转动连接方式为：
47.如图1和图2所示，固定支座1通过连接件6和挡圈5连接，挡圈5固定在轴承4 的内圈，轴承4的外圈和增强部7连接，增强部7和握持部(图中未示出)一端连接，握持部另一端穿出主体构件上的预留的用于握持部移动的通孔，连接件6一般可以采用连接螺杆，连接螺杆两端固定连接固定支座1和挡圈5，挡圈5固定在轴承4的内圈的方式可以是焊接、粘接等方式，握持部可以是销钉或者连接杆等，可以手握握持部转动增强部7。
48.因为在轴承4表面加工相对不是很方便，容易出现损坏轴承4的状况，因此可以设置旋转支座3，增强部7通过旋转支座3和轴承4的外圈连接，旋转支座3可以采用焊接、粘接等方式和轴承4的外圈连接，增强部7可以插接在旋转支座3上的安装接口上，然后通过螺栓进行固定，同样的，也可以采用焊接、粘接等方式和旋转支座3连接。
49.可以理解的是，除了上述转动方式外，在其他实施例中，转动方式还可以是：固定支座1和铰链主体10内壁连接，且固定支座1和铰链主体10内壁之间预留间隙，然后固定支座1周向外表面设置滑槽，增强部7通过滑块和固定支座1上的滑槽转动连接。
50.如图5所示，为了限制旋转支座3转动的角度，还可以在旋转支座3和固定支座1 之间设定限位部8，限位部8一般可以包括第一限位子部和第二限位子部，第一限位子部与旋转支座3连接，第二限位子部与固定支座1连接，第二限位子部用于限定第一限位子部转动的角度，第一限位子部可以是限位杆，而对应的第二限位子部可以是弧形限位槽，可以理解的是，在第一限位子部为限位杆的情况下，第二限位子部还可以是两个限位块，限位块设置在限位杆转动的路线上，从而实现对旋转支座3转动角度的限位。
51.在采用固定支座1和旋转支座3的情况下，铰链主体10进行展开时，为了旋转支座 3能够自动复位，可以在固定支座1和旋转支座3之间设置复位部2，在本实施例中，复位部2可以是扭簧，在采用扭簧的情况下，铰链主体10进行收拢时，扭簧处于变形状态，有复位力存在，但是，保留部位11会对增强部7进行挤压，从而避免了增强部7 复位，扭簧与固定支座1和旋转支座3的连接方式可以是扭簧两端连接在固定支座1和旋转支座3的扭簧定位卡上。
52.可以理解的是，增强部7靠近开缝部位的方式还可以是，增强部7轴向滑动设置在铰链主体10内壁，增强部7可以滑动到开缝部位12，增强部7贴合铰链主体10内壁，且增强部7横跨在主体构件的开缝部位12，增强部7远离开缝部位12的方式还可以是，增强部7在铰链主体10内壁滑动远离开缝部位12。
53.实施例2
54.一种展开刚性增强装置，包括至少一增强部7；
55.在铰链主体10进行收拢时，铰链主体10的保留部位11弯折，且增强部7远离主体构件的开缝部位12；
56.在铰链主体10展开时，铰链主体10的保留部位11复位，增强部7贴合主体构件表面，且增强部7沿展开方向横跨在主体构件的开缝部位12。
57.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。