[发明专利]具有适用于具有交叉缠绕装置的铰链的转矩的机动化系统

说明书

技术领域

本发明涉及元件的机动化系统。其特别地适于用于展开例如天线或太阳能发电机的空间附件的机构的领域。

背景技术

在前述机动化系统中，例如配件的元件通常以围绕铰链而相对于彼此运动地设置。因此这些系统包括多行铰链，所述多行铰链通常使用扭力弹簧、螺旋弹簧或Carpentier接头型的机动化构件，从而有可能对抗转矩形成反抗，并确保就所产生的转矩而言的必要的边限，用以确保附件的完全展开。

就此而言，已知的机动化构件显示出需要过机动化的改变的或可变的机动化转矩，这导致在展开结束时的冲击。

这些冲击可能是显著的，并且在展开结束时产生对空间附件的损坏以及损害航天器的驾驶的杂散转矩。为了缓解该问题，可以将能够展开的结构定尺寸和增强，从而承受在它们的展开中所产生的行程终端冲击，但是该解决方法不令人满意，并且明显导致整体结构的重量增加。

一些发展思路已获得具有几乎为零的抗转矩的展开机构的发明。这种机构，如描述于专利申请FR2635077中的铰链行，提供了仅需要极少的机动化功率的优点，并产生最小化的行程终端冲击。其他机构源自对如上机构的增强，特别是就重量和体积而言。这种展开机构公开于专利申请FR0605653。

已知的机构，如描述于前述专利申请FR2635077和FR0605653中的那些，具有限制为180°的角展开能力。此外，由于它们的结构，它们的总体运动学产生极不规则的机动化转矩。最后，如已经解释的，由于所述展开速度不规则，已知的展开机构在行程终端产生能量恢复，并因此产生冲击。

为了改正这些缺点，已提出具有受控转矩的机动化装置，其描述于以引文FR2968234公布的专利申请中。这种装置有可能提供几乎为零的抗转矩，并且基于已存在于系统中的柔性轨道的使用以产生机动化。柔性轨道具有特定形式，以允许柔性轨道之间的接触点相对于缠绕装置（如缠绕柔性刃片或者缆线）的交叉点偏移，该缠绕装置在两个基本上平行的配件形成缠绕圆筒之间形成连接元件，系统的各个构件连接至所述连接元件。以此方式，取决于前述接触点与交叉点之间的距离的转矩引起柔性轨道的相互旋转和配件的相互旋转。在连接元件形成缠绕装置之间的“交叉点”应以较广的方式理解为基本上平行于配件的纵向轴线或旋转轴线，并同时经过两个缠绕装置的轴线。

在上述装置中，对机动化转矩的良好控制是以对柔性轨道之间的接触点的位置的良好控制为先决条件，但实际上可证实如此控制柔性轨道之间的接触点的位置并非那么容易。

发明内容

本发明的一个目的在于显著缓解上述缺点。因此，通过本发明，提出不仅通过柔性轨道的特定形式，还通过围绕缠绕圆筒的缠绕装置的特定构造而确保柔性轨道之间的接触点相对于缠绕装置的交叉点的偏移。

更具体地，本发明的主题为一种机动化装置，其包括：

·两个基本上平行的缠绕圆筒、纵向连接元件形成缠绕装置，所述缠绕装置能够保持所述缠绕圆筒之间的预定距离，并围绕缠绕圆筒缠绕，所述缠绕装置因此具有位于所述缠绕圆筒之间的连接元件的两个基本上线性的部分之间的交叉点，

·至少两个柔性轨道，包括缠绕圆筒和柔性轨道的组件形成配件，柔性轨道固定至每个缠绕圆筒，所述柔性轨道彼此面对设置并具有接触点，在所述缠绕装置的作用下预应力被施加于所述柔性轨道的接触点处，所述柔性轨道具有螺旋形式，所述螺旋形式以如下方式构造：所述两个柔性轨道之间的接触点相对于所述缠绕装置的交叉点偏移，所述接触点和所述交叉点不在平行于所述缠绕圆筒的旋转轴线的同一轴线上对齐，从而施加取决于所述接触点与所述交叉点之间的距离的转矩，所述转矩能够引起所述配件的相互旋转。

所述机动化装置的特征在于，每个缠绕圆筒沿着确定的第一部分具有第一周长，并沿着确定的第二部分具有第二周长，所述连接元件的每个线性部分在第一缠绕圆筒的第一部分和第二缠绕圆筒的第二部分上缠绕，或者在第一缠绕圆筒的第二部分和第二缠绕圆筒的第一部分上缠绕。

在本发明的一个实施方案中，所述第一缠绕圆筒的所述第一部分和所述第二部分以及所述第二缠绕圆筒的所述第一部分和所述第二部分可具有圆形周长。

在本发明的一个实施例中，所述缠绕装置和所述缠绕圆筒可构造为使得交叉点与含有所述第一和第二缠绕圆筒各自的旋转轴线的水平平面之间的第一距离的值等于确定的第一值，以用于控制在配件之间的接触点处施加的转矩。