立方星磁強計展開機構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種立方星磁強計展開機構，包括端蓋、盒體、連桿、固定合頁、旋轉合頁、鎖緊片、旋轉軸、鎖緊桿、彈簧和扭簧；沒有工作時，本發明通過燒線系統貼合在衛星表面。升空后，燒線系統工作，燒線被燒斷，磁強計受到的約束解除。在扭的作用下，旋轉合頁帶動連桿及盒體彈出；在彈到90°的位置時，盲孔與通孔中心軸線重合，彈簧推動鎖緊桿彈出，立方星磁強計展開機構鎖死。本發明實現了將磁強計展開到星體外部的目標，可有效地隔絕星體內磁場對磁強計的影響。
【專利說明】
立方星磁強計展開機構
技術領域
[0001]本發明屬于立方星技術領域，特別是一種立方星磁強計展開機構。
【背景技術】
[0002]近些年，伴隨著通信、光電元件、材料、傳感器、應用流體等科技的快速發展，立方星技術發展顯著加速，利用立方星進行遠程測量、試驗成為可能。低廉的成本促使了世界范圍內立方星研制計劃的涌現。
[0003]磁強計在空間中的應用要追溯到1958年，當時磁通門磁力儀被應用與于蘇聯人造地球衛星三號的定位。衛星搭載的磁強計往往作定位或者科學研究使用。定位磁強計常與姿態確定及衛星在軌穩定系統相結合。科學級磁強計是為了進行諸如衛星地磁場的測量等科學實驗而設計。磁性測量在高能粒子與等離子體在空間中的行為以及地磁場的繪制中是一個重要的工具。在不良空間環境和磁場風暴中，高能粒子會對地磁場模式產生影響。
[0004]英國帝國理工學院航空系與物理系之間有一個合作項目，該項目旨在發射一顆可以精確測量地球磁場強度的立方體衛星。因此，在操作過程中，磁強計需要遠離飛船主體來避免內部磁場的干擾。在該項目中，他們設計了一套可展開的分段式吊桿裝置，這套裝置可將磁強計放置在離立方體衛星一米遠的地方，但其結構復雜，成本高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種立方星磁強計展開機構，其尺寸小、質量小、適應性高、可移植性好。
[0006]實現本發明目的的技術解決方案為:一種立方星磁強計展開機構，包括端蓋、盒體、連桿、固定合頁、旋轉合頁、鎖緊片、旋轉軸、鎖緊桿、彈簧和扭簧;盒體頂面無端蓋，端蓋固定在盒體頂部，構成封閉空腔，用于放置磁強計芯片；固定合頁為U形，旋轉合頁一側嵌入固定合頁的開口端，通過旋轉軸使得固定合頁與旋轉合頁的開口端轉動配合，扭簧套在旋轉軸上，其兩端在軸向上被旋轉合頁限位，扭簧的直扭轉臂分別與星體和旋轉合頁接觸；固定合頁開口端兩側分別設有通孔，所述通孔軸線與旋轉軸的軸線平行且不重合，旋轉合頁上設有盲孔，鎖緊桿和彈簧依次設置在所述通孔內，彈簧與固定合頁的外壁同側，鎖緊片固定在通孔外壁，對鎖緊桿和彈簧限位，當旋轉合頁展開到設定的角度時，所述盲孔與上述通孔中心軸線重合，彈簧將鎖緊桿推入盲孔，進行鎖定;旋轉合頁另一側與連桿的一端固連，連桿的另一端與盒體側壁固連。
[0007]所述固定合頁的封閉端設有開口，連桿穿過所述開口，與旋轉合頁連接。
[0008]所述與連桿連接的旋轉合頁的端面上設有凹槽。
[0009]在固定合頁和旋轉合頁的轉動面上錯開設置有在同一轉動面上的限位凸起，固定合頁和旋轉合頁之間通過各自端面的限位凸起配合，使得旋轉合頁的旋轉角度不超過90°。
[0010]本發明與現有技術相比，其顯著優點在于:
(I)尺寸小、質量小，可以很好的契合在星體表面，并且不會對衛星發射造成過大的附在。
[0011](2)通過連桿將磁強計展開到星外，隔絕內部磁場影響，使得測量結果更為準確。
[0012](3)可移植性好，只需增減連桿長度即可應用于任何單元的立方星。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明立方星磁強計展開機構的整體結構示意圖。
[0014]圖2為本發明立方星磁強計展開機構的連桿和旋轉合頁結構示意圖。
[0015]圖3為本發明立方星磁強計展開機構的旋轉合頁和固定合頁的結構示意圖。
[0016]圖4為本發明立方星磁強計展開機構的固定合頁結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0018]結合圖1至圖4，一種立方星磁強計展開機構，包括端蓋1、盒體2、連桿3、固定合頁
4、旋轉合頁5、鎖緊片6、旋轉軸7、鎖緊桿8、彈簧9和扭簧10;盒體2頂面無端蓋，端蓋I固定在盒體2頂部，構成封閉空腔，用于放置磁強計芯片；固定合頁4為U形，旋轉合頁5—側嵌入固定合頁4的開口端，通過旋轉軸7使得固定合頁4與旋轉合頁5的開口端轉動配合，扭簧10套在旋轉軸7上，其兩端在軸向上被旋轉合頁5限位，扭簧10的直扭轉臂分別與星體和旋轉合頁5接觸；固定合頁4開口端兩側分別設有通孔，所述通孔軸線與旋轉軸7的軸線平行且不重合，旋轉合頁5上設有盲孔，鎖緊桿8和彈簧9依次設置在所述通孔內，彈簧9與固定合頁4的外壁同側，鎖緊片6固定在通孔外壁，對鎖緊桿8和彈簧9限位，當旋轉合頁5展開到設定的角度時，所述盲孔與上述通孔中心軸線重合，彈簧9將鎖緊桿8推入盲孔，進行鎖定;旋轉合頁5另一側與連桿3的一端固連，連桿3的另一端與盒體2側壁固連。
[0019]所述固定合頁4的封閉端(即與開口端相對的一側)設有開口，連桿3穿過所述開口，與旋轉合頁5連接。在非展開狀態下，連桿3與星體完全貼合。
[0020]所述與連桿3連接的旋轉合頁5的端面上設有凹槽，使得兩者固連更加穩定。
[0021 ]連桿3采用中空結構，或在其外壁上開有導線槽，用于走線。
[0022]在固定合頁4和旋轉合頁5的轉動面上錯開設置有在同一轉動面上的限位凸起11，固定合頁4和旋轉合頁5之間通過各自端面的限位凸起11配合，使得旋轉合頁5的旋轉角度不超過90°。
[0023]實施例1
結合圖1至圖4，一種立方星磁強計展開機構，包括端蓋1、盒體2、連桿3、固定合頁4、旋轉合頁5、鎖緊片6、旋轉軸7、鎖緊桿8、彈簧9和扭簧10。盒體2頂面無端蓋，底面通過燒線系統與星體連接，端蓋I固定在盒體2頂部，構成封閉空腔，用于放置磁強計芯片。固定合頁4為U形，固定合頁4通過螺釘固定在星體上，旋轉合頁5—側嵌入固定合頁4的開口端，通過旋轉軸7使得固定合頁4與旋轉合頁5的開口端轉動配合，扭簧10套在旋轉軸7上，其兩端在軸向上被旋轉合頁5限位，扭簧10的直扭轉臂分別與星體和旋轉合頁5接觸。固定合頁4開口端兩側分別設有通孔，所述通孔軸線與旋轉軸7的軸線平行且不重合，旋轉合頁5上設有盲孔，鎖緊桿8和彈簧9依次設置在所述通孔內，彈簧9與固定合頁4的外壁同側，鎖緊片6通過螺釘固定在通孔外壁，對鎖緊桿8和彈簧9限位，當旋轉合頁5展開到設定的角度時，所述盲孔與上述通孔中心軸線重合，彈簧9將鎖緊桿8推入盲孔，進行鎖定。旋轉合頁5另一側與連桿3的一端通過螺釘固連，連桿3的另一端與盒體2側壁通過螺釘固連。
[0024]所述固定合頁4的封閉端(即與開口端相對的一側)設有開口，連桿3穿過所述開口，與旋轉合頁5通過螺釘連接。在非展開狀態下，使得連桿3與星體完全貼合。
[0025]連桿3采用中空結構，用于走線。
[0026]所述與連桿3連接的旋轉合頁5的端面上設有凹槽，使得兩者固連更加穩定。
[0027]在固定合頁4和旋轉合頁5的轉動面上錯開設置有在同一轉動面上的限位凸起11，固定合頁4和旋轉合頁5之間通過各自端面的限位凸起11配合，使得旋轉合頁5的旋轉角度不超過90°。
[0028]工作原理:
當燒線系統工作，燒線被燒斷，磁強計受到的約束解除。在扭簧10的作用下，旋轉合頁5帶動連桿3及盒體2彈出；在彈到90°的位置時，盲孔與通孔中心軸線重合，彈簧9推動鎖緊桿8彈出，立方星磁強計展開機構鎖死。
【主權項】
1.一種立方星磁強計展開機構，其特征在于:包括端蓋(I)、盒體(2)、連桿(3)、固定合頁(4)、旋轉合頁(5)、鎖緊片(6)、旋轉軸(7)、鎖緊桿(8)、彈簧(9)和扭簧(10);盒體(2)頂面無端蓋，端蓋(I)固定在盒體(2)頂部，構成封閉空腔，用于放置磁強計芯片；固定合頁(4)為U形，旋轉合頁(5)—側嵌入固定合頁(4)的開口端，通過旋轉軸(7)使得固定合頁(4)與旋轉合頁(5)的開口端轉動配合，扭簧(10)套在旋轉軸(7)上，其兩端在軸向上被旋轉合頁(5)限位，扭簧(10)的直扭轉臂分別與星體和旋轉合頁(5)接觸；固定合頁(4)開口端兩側分別設有通孔，所述通孔軸線與旋轉軸(7)的軸線平行且不重合，旋轉合頁(5)上設有盲孔，鎖緊桿(8)和彈簧(9)依次設置在所述通孔內，彈簧(9)與固定合頁(4)的外壁同側，鎖緊片(6)固定在通孔外壁，對鎖緊桿(8)和彈簧(9)限位，當旋轉合頁(5)展開到設定的角度時，所述盲孔與上述通孔中心軸線重合，彈簧(9)將鎖緊桿(8)推入盲孔，進行鎖定;旋轉合頁(5)另一側與連桿(3)的一端固連，連桿(3)的另一端與盒體(2)側壁固連。2.根據權利要求1所述的立方星磁強計展開機構，其特征在于:所述固定合頁(4)的封閉端設有開口，連桿(3)穿過所述開口，與旋轉合頁(5)連接。3.根據權利要求1所述的立方星磁強計展開機構，其特征在于:所述與連桿(3)連接的旋轉合頁(5)的端面上設有凹槽。4.根據權利要求1所述的自鎖型合頁，其特征在于:在固定合頁(4)和旋轉合頁(5)的轉動面上錯開設置有在同一轉動面上的限位凸起(11)，固定合頁(4)和旋轉合頁(5)之間通過各自端面的限位凸起(11)配合，使得旋轉合頁(5)的旋轉角度不超過90°。
【文檔編號】B64G1/66GK106005491SQ201610378565
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】張曉華, 張翔, 葦桑艾爾-馬伊, 劉磊, 陸正亮, 馬海寧, 廖文和, 于永軍, 莫乾坤, 鄭侃
【申請人】南京理工大學