[发明专利]利用反平行四边形的空间伸缩机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用反平行四边形的空间伸缩机构。适用于工程支撑、升降平台、机械手夹持装置、伸缩折叠式桌凳类器具的支腿等。

背景技术

在一些设备的安装、维修或某些专业的特殊工作中需要在长度上能作伸缩的装置，或需要在高度上能升降的机构。现有伸缩机构如柱塞油缸、滑轨导槽副等，一般结构复杂，制造工艺要求高，而伸缩幅度却很有限。现有的平面平行四边形连杆伸缩机构如推拉门窗，侧向受力差，应用范围小。

随着航天事业的飞速发展，卫星及探测器的功能日趋强大，对于平台以及有效载荷的要求逐渐提高，其中一个重要的方向就是对于空间伸展机构的需求。目前航天中的伸展机构要求伸展范围大，展开精度与刚度高，被展开对象的体积大。这对伸展机构的性能提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用反平行四边形的空间伸缩机构，这是一种立体简易伸缩机构，它由若干杆件通过中间架连接而成，它配备操作系统和驱动系统即可做成工程支撑、升降台、夹持器具等。

本发明的技术方案如下：

一种利用反平行四边形的空间伸缩机构，该机构由多个组件单元串联叠加而成，每个组件单元包括上下两层中间架。

上层中间架由中间架杆用销首尾连，并在首尾连接处各与第一杆连接构成。

下层中间架由与上层等量的中间架杆用销首尾连接，并在首尾连接处各与第一杆连接构成；上下层中间架之间用中间架连接杆连接。

第一杆的第二孔用于连接在上层中间架的首尾连接处，第三杆的第一孔连接在下层中间架的首尾连接处。

第二杆连接于上下两层相应的第一杆的第一孔和第三杆的第二孔上。

单元间连接件的第一孔连接第一杆的第三孔，单元间连接件的第二孔连接第三杆的第四孔，单元间连接件的第三孔连接第三杆的第三孔。

构成上下层中间架的中间架杆的数量大于等于3。

若将中间架看作一个杆件，中间架和第一杆、第二杆、第三杆组成反平行四边形。

本发明具有这样的有益效果：本发明通过杆件的转动或中间架的移动来实现机构整体的伸缩。反平行四边形的应用使得伸缩运动能在组件单元间传动下去。这种设计结构简单，通过比较小的反平行四边形达到很大的伸缩比。由于这种机构本身的空间对称性，使其对空间不同方向力的承受能力分配比较均匀。整个机构具有用材少、伸缩幅度大、受力性好、稳定性强、应用范围广、制造工艺简单等特点。

附图说明

图1为组件单元机构示意图。

图2为第一杆示意图。

图3为第二杆示意图。

图4为第三杆示意图。

图5为中间架连接杆示意图。

图6为单元间连接件示意图。

图7为中间架杆示意图。

图8为每层中间架由四个中间架杆构成的组件单元示意图。

图9为两个组件单元串联成的利用反平行四边形的空间伸缩机构示意图。

图中：第一杆1、第二杆2、第三杆3、中间架连接杆4、单元间连接件5、中间架杆6、第一杆第一孔1a，第一杆第二孔1b，第一杆第三孔1c，第三杆第一孔3a，第三杆第二孔3b，第三杆第三孔3c，第三杆第四孔3d，单元间连接件第一孔5a、单元间连接件第二孔5b、单元间连接件第一孔5c。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。

利用反平行四边形的空间伸缩机构由多个组件单元串联叠加而成，每个组件单元包括上下两层中间架。图9为两个组件单元串联成的利用反平行四边形的空间伸缩机构示意图。

第一种组件单元，见图1：

上层中间架由三根中间架杆6用销首尾连，并在首尾连接处各与第一杆1连接构成，见图1。

下层中间架由三根中间架杆6用销首尾连接，并在首尾连接处各与第三杆3连接构成，见图1。

中间架杆6两端各设一孔，中间设一孔，见图7；中间架连接杆4的两端各设一孔见图5。上下层中间架之间，通过中间架连接杆4两端的孔与中间架杆6上中间的孔用螺栓连接。

第一杆1上设第一孔1a、第二孔1b、第三孔1c三个孔，见图2；第三杆3上设第一孔2a、第二孔2b、第三孔2c三个孔，见图4。第一杆1的第二孔1b用于连接在上层中间架的首尾连接处，第三杆3的第一孔3a连接在下层中间架的首尾连接处。

第二杆2的两端设有二个孔，见图2，用于连接上下两层相应的第一杆1的第一孔1a和第三杆3的第二孔3b上。