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专利号: 2022114001305
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,六棱柱折展单元的上下层结构相同且镜像对称,其包括内六棱柱组件和外环形桁架组件,所述内六棱柱组件的中心花盘通过中心连杆与所述外环形桁架组件的外花盘连接,所述外环形桁架组件的外花盘间通过外连杆依次连接并呈圆周阵列分布,所述内六棱柱组件,其包括中心花盘和中心连杆,所述中心花盘为正六棱柱结构,且外表面均匀设置有六个连接头,所述中心花盘的各连接头分别通过中心连杆与所述外花盘连接,所述中心连杆包括第一铰接口、第二铰接口和第三铰接口,所述第一铰接口为开口凹槽,所述外花盘的第七铰接口插设于开口凹槽中并通过转动副转动连接,所述第二铰接口与所述中心花盘上的连接头连接,所述第三铰接口与镜面对称的所述中心连杆中第三铰接口转动连接;

所述外环形桁架组件,其包括外花盘和外连杆,相邻所述外花盘通过一组所述外连杆依次首尾连接,每组所述外连杆均包括通过转动副连接的两个外连杆,每组所述外连杆的三个转动副均相互平行,所述外花盘包括第四铰接口、第五铰接口、第六铰接口和第七铰接口,所述外花盘的第五铰接口与所述外连杆的第八铰接口连接,所述外连杆的第九铰接口与相邻所述外连杆的第九铰接口转动连接,相邻所述外连杆的第八铰接口与所述外花盘的第六铰接口转动连接。

2.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,所述中心花盘位于所述外环形桁架组件投影的六边形外接圆圆心,所述中心花盘的连接头方向为所述外接圆圆心向六个顶点的延伸线方向,且所述连接头轴线方向与所述外连杆的第八铰接口的转动副轴线方向垂直。

3.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,六棱柱折展单元完全展开时,所述外环形桁架组件中各组外连杆位于同一直线上,上下层设置的所述中心花盘间、外花盘间均处于最小距离;六棱柱折展单元完全收拢时,与所述中心花盘上连接头转动连接的所述中心连杆相互平行,每组所述外连杆重叠布置,上下层设置的所述中心花盘间、外花盘间均处于最大距离,且所述中心花盘与外花盘在折展中始终相互平行。

4.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,所述外花盘的各铰接口上均开设有通孔,所述通孔用于与所述中心连杆和外连杆上的铰接口通过转动副连接。

5.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,所述外连杆的第八铰接口为L型,便于所述外连杆在六棱柱折展单元收拢状态下平行交错布置。

6.根据权利要求2或3所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,所述外环形桁架组件中的外花盘均处于同一平面且与所述中心花盘所在平面相互平行,六组所述外连杆在投影面上呈六边形布置,六边形为任意有外接圆的六边形,所述中心花盘的中心投影点与外接圆圆心重合。

7.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,通过调节所述中心连杆、外连杆的长度及六棱柱折展单元的数量改变构成空间折展机构的大小,且各所述中心连杆、外连杆长度与折展机构展开时投影面的面积正相关,并随投影面形状变化而变化。

8.根据权利要求1所述的基于六棱柱折展单元的空间折展机构,其特征在于,所述六棱柱折展单元为六个或六个以上相互连接并周向阵列分布的六棱柱折展单元,相邻所述外环形桁架组件上外花盘的第四铰接口通过转动副连接。