[实用新型]板状物折叠和展开装置及太阳能帆板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及板状物的机械连接邻域，更具体地，涉及一种板状物折叠和展开装置及太阳能帆板结构。

背景技术

目前的生活、军事、航天等领域中，如笔记本电脑、太阳能帆板、天线阵列板等板状物均需要通过两块板件的折叠和展开来进行工作，在两块板件之间通常需要板状物折叠和展开装置进行连接，并且在两块板件展开预定角度时进行锁紧。

以航天器上的太阳能帆板为例，现有技术常用的板状物折叠和展开装置是使用凸轮轴销机构，对于相邻两块帆板A和B，帆板A上固定一个凸轮，一轴销固定在帆板B上，轴销通过两根连杆与凸轮中心的转动轴相连。当两块帆板之间展开预定角度时，轴销绕凸轮转动滑入凸轮外周上设置的凹槽，使得帆板A与帆板B之间的展开角度相对锁紧。

使用上述凸轮轴销机构作为板状物折叠和展开装置时，需要同时考虑凸轮的尺寸和两根连杆的长度设计，因为轴销在转到凹槽口的时候，如果连杆的长度没有提前作精确的计算，容易导致轴销滚不进凹槽中。当凸轮设计的尺寸变化，两根连杆各自的长度又需要重新进行设计。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种板状物折叠和展开装置及太阳能帆板结构，该板状物折叠和展开装置及太阳能帆板结构使得相连两板件之间展开预定角度时的锁紧更容易、位置更准确，采用不同尺寸的凸轮时不需要改变整个板状物折叠和展开装置，简化了设计工作量。

根据本实用新型的一方面，提供一种板状物折叠和展开装置，包括：凸轮，所述凸轮与第一板件固定，所述凸轮内部沿其轴向设有转动轴；连杆，所述连杆包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述转动轴垂直连接，所述第二端与第二板件固定，使得所述第二板件与所述第一板件绕所述转动轴折叠或展开；定位轴，所述定位轴平行于所述转动轴设置在所述连杆上，所述定位轴随所述连杆转动，并且可沿所述凸轮的径向来回移动；弹性件，所述弹性件设在所述连杆上，其一端与所述定位轴连接，使得所述定位轴紧贴所述凸轮的外周面；其中，所述凸轮的外周面的至少一个位置上设有容纳所述定位轴的凹槽。

优选地，所述定位轴包括紧贴所述凸轮的外周面的第一状态和位于所述凹槽的第二状态，当所述第二板件与所述第一板件完全折叠时，所述定位轴处于所述第一状态，当所述第二板件与所述第一板件展开预定角度时，所述定位轴处于第二状态，所述凹槽的位置对应于所述第二板件与所述第一板件展开预定角度时所述定位轴的位置。

优选地，所述凹槽的位置对应于所述第二板件与所述第一板件展开180度时所述定位轴的位置。

优选地，所述板状物折叠和展开装置还包括：固定轴，所述固定轴将所述连杆的所述第二端与所述第二板件固定。

优选地，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆对称设置在所述凸轮的两侧，分别与所述转动轴相对的两端连接。

优选地，所述弹性件为弹簧，所述弹簧的一端与所述定位轴连接，另一端固定在所述连杆上。

优选地，还包括：设置在所述连杆上用于容纳所述弹簧的空间，所述空间从处于所述第一状态的所述定位轴的位置向所述连杆的所述第一端的方向延伸一定长度，并在延伸的终点处具有侧壁，所述弹簧为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述定位轴连接，另一端固定在所述侧壁上。

优选地，所述弹性件为簧片，所述簧片位于所述连杆一侧，所述簧片一端与所述定位轴连接，另一端与所述固定轴相抵。

优选地，所述凸轮轴向横截面的轮廓为圆形、椭圆形、渐开线形状中的任一种。

优选地，所述板状物为太阳能帆板、天线阵列板、笔记本电脑之一。

根据本实用新型的另一方面，提供一种太阳能帆板结构，位于航天器上，包括：第一帆板；第二帆板；以及上述的板状物折叠和展开装置，所述板状物折叠和展开装置的所述凸轮与所述第一帆板固定，所述连杆的所述第二端与所述第二帆板固定，使得所述第二帆板与所述第一帆板绕所述转动轴折叠或展开。

根据本实用新型的板状物折叠和展开装置及太阳能帆板结构，利用弹性件使定位轴紧贴凸轮的外周面，相连两板件之间展开预定角度时定位轴可以滚入凸轮外周面上的凹槽中，使得锁紧更容易、位置更准确。另外，当采用不同尺寸的凸轮时，原有的连杆、定位轴以及弹性件等可以继续使用，不需要改变整个板状物折叠和展开装置，从而简化了设计工作量。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：