[发明专利]滚动可靠性增强的具有交叉缠绕装置的铰链的机动化系统

说明书

技术领域

本发明涉及元件的机动化系统。其特别地适用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相对于彼此运动进行设置。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、螺旋弹簧或卡潘蒂尔（Carpentier）接头型的机动化构件，从而有可能对抗抗转矩，并确保就所产生的转矩而言的必要的余裕，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涉及过机动化的改变的或可变的机动化转矩，这导致展开结束时的冲击。

这些冲击可能是显著的，并且可在展开结束时产生对空间附件的损坏以及对航天器的驾驶造成杂散转矩损害。为了缓解该问题，可将可展开结构定尺寸和增强，以能够承受在展开中所产生的行程终端冲击，但是该解决方法不能令人满意，并且明显导致整个结构的重量增加。

一些开发已获得抗转矩几乎为零的展开机构的发明。这种机构，如描述于专利申请FR2635077中的铰链行，具有仅需要较少机动化功率的优点，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提高，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，具有局限于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，如已经描述，由于所述展开速度不规则，已知的展开机构的展开速度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。这种装置有可能具有几乎为零的抗转矩，并且基于已存在于系统中的滚动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（如缠绕柔性刀片或甚至缆线）的交叉点偏移，从而在两个基本上平行的缠绕圆筒（所述缠绕圆筒与柔性轨道一起形成配件）之间形成连接元件，系统的不同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，并因此引起配件的相互旋转。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，当将异物安置于滚动柔性轨道之间时可能产生问题，可能导致铰链的完全堵塞。异物可源自围绕装置的空间，或者源自装置本身，异物则可能为意外分离的系统的部分，或甚至为例如源自部件腐蚀现象的物质的残余物。

发明内容

本发明的一个目的在于显著缓解上述缺点。因此，本发明提出了一种机动化装置，其包括至少两个滚动柔性轨道，所述至少两个滚动柔性轨道得体构造，以在存在异物的情况下降低堵塞的风险，并有利地促进异物的排出。

更具体地，本发明的主题为一种滚动铰链装置，其包括两个基本上平行的缠绕圆筒、纵向连接元件形成的缠绕装置和至少两个柔性轨道，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；柔性轨道固定至每个缠绕圆筒，并且彼此面对设置且具有接触点，预应力在所述缠绕装置的作用下施加于柔性轨道的所述接触点处，至少一个柔性轨道包括在其长度的至少一部分上产生的至少一个槽，所述槽限定具有确定轮廓的多个柔性梁部段（beam section）。

在本发明的一个实施方案中，所述至少一个槽可在所述柔性轨道的整个长度上产生。

在本发明的一个实施方案中，所述至少一个槽可在所述柔性轨道的长度的一部分上产生。

在本发明的一个实施方案中，柔性轨道可包括在所述柔性轨道的整个长度上产生的第一多个槽，以及在所述柔性轨道的长度的一部分上产生的第二多个槽。

在本发明的一个实施方案中，所述梁部段可具有矩形截面。

在本发明的一个实施方案中，所述梁部段可具有如下形式的截面：圆形、椭圆形、梯形、方形、长菱形、具有圆角的方形或矩形，和空竹（diabolo）形式。

在本发明的一个实施方案中，所述槽可基本上平行于柔性轨道的侧缘。

在本发明的一个实施方案中，所述槽可显示出与柔性轨道的侧缘的确定角度。

本发明的另一主题为一种用于人造卫星的展开系统，其包括至少一个第一可展开附件、一个第二可展开附件，也包括根据所述实施方案中任一个所述的滚动铰链装置，所述可展开附件固定至由缠绕圆筒和柔性轨道形成的每个配件。

附图说明