[发明专利]一种零刚度柔性铰链

权利要求书

1.一种零刚度柔性铰链，其特征在于，包括负刚度模块(1)、内外环柔性铰链(2)和内环输出接口(3)；所述内外环柔性铰链(2)由至少三个基本层叠件(21)层叠在一起组成，包括外环结构和内环结构；所述负刚度模块(1)包括外环输出接口(11)、矩形片簧串(12)、菱形四杆机构(13)和接口板(14)，所述外环输出接口(11)底部与内外环柔性铰链(2)的外环结构上侧固连，所述接口板(14)一面与内外环柔性铰链(2)的内环结构上侧固连，所述菱形四杆机构(13)的其中两个对角节点分别与外环结构和接口板(14)连接，所述菱形四杆机构(13)的另外两个对角节点与矩形片簧串(12)的两端连接；所述内环输出接口(3)与内外环柔性铰链(2)的内环结构底侧固连；所述内外环柔性铰链(2)的基本层叠件(21)数量为至少三个，所述基本层叠件(21)包括外圈法兰环(211)、内圈法兰环(212)和簧片(213)，所述内圈法兰环(212)为不完全圆环，所述簧片(213)为矩形薄片，簧片(213)的一端连接到外圈法兰环(211)的内侧壁，另一端通过内圈法兰环(212)的缺口连接到内圈法兰环(212)的内侧壁；所述基本层叠件(21)依次层叠，层叠后多个簧片(213)圆周均匀分布，所述内外环柔性铰链(2)的外环结构是由多个基本层叠件(21)的外圈法兰环(211)层叠在一起组成，所述内环结构是由多个基本层叠件(21)的内圈法兰环(212)层叠在一起组成；所述接口板(14)包括接口板圆柱孔(141)和转接法兰盘(142)，所述转接法兰盘(142)的侧边对称分布有两个接口板圆柱孔(141)；所述外环输出接口(11)包括输出法兰盘(111)、固定法兰盘(112)和外环圆柱孔(113)，所述固定法兰盘(112)为法兰环结构，其上部连接固定着输出法兰盘(111)，所述外环圆柱孔(113)数量为两个，对称分布于固定法兰盘(112)的内边缘；所述接口板(14)与内外环柔性铰链(2)的最上层的基本层叠件(21)连接，即与最上层的基本层叠件(21)的内圈法兰环(212)连接；所述内环输出接口(3)与内外环柔性铰链(2)的最下层的基本层叠件(21)连接，即与最下层的基本层叠件(21)的内圈法兰环(212)连接；所述外环输出接口(11)的固定法兰盘(112)与最上层的基本层叠件(21)的外圈法兰环(211)连接；所述矩形片簧串(12)包括固定孔(121)和矩形片簧组合(122)，其数量为两个，所述矩形片簧组合(122)是由第一矩形片簧(1221)和第二矩形片簧(1222)组成的，所述第一矩形片簧(1221)和第二矩形片簧(1222)同为弧形板簧，第一矩形片簧(1221)和第二矩形片簧(1222)长边缘两端固连，中间弧形的谷底部位远离；多个矩形片簧组合(122)通过中间位置串联，位于两端的矩形片簧组合(122)的侧边各设有一个固定孔(121)；所述菱形四杆机构(13)数量为两个，菱形四杆机构(13)的其中两个对角节点中，其中一个节点与外环圆柱孔(113)铰接，另一个节点与接口板圆柱孔(141)铰接，另外两个对角节点分别与矩形片簧串(12)的两个固定孔(121)铰接。