[发明专利]交叉簧片转动型柔性铰链

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性铰链，更特别地说，是指一种具有大变形高精度的交叉簧片转动型柔性铰链。

背景技术

柔性铰链是指在外部载荷的作用下，利用材料的弹性变形在相邻刚体间传递力和能量，从而产生相对平移或转动的一种运动副结构形式。相比于传统的刚性铰链，柔性铰链在成本和性能两方面都具有得天独厚的优势：(1)无需润滑，避免了污染，降低了维护成本；(2)无间隙，无摩擦提高了重复精度；(3)紧凑性减小了结构重量；(4)可以在真空、低温等恶劣的环境下工作。在微动工作台、光学自动聚焦系统等精密、超精密传动和定位等场合，柔性铰链都具有广阔的应用前景。

然而传统的缺口式柔性铰链变形很小，使其应用范围受到很大程度的限制。一般的簧片式柔性铰链虽然可以达到较大行程，但是轴心漂移较大，造成运动精度下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种交叉簧片转动型柔性铰链，该铰链通过多簧片的交叉和层叠设计，在实现大变形的同时达到了很高的运动精度。通过上部模块与下部模块的串联组合，使得整体铰链的行程增倍，精度提高，同时结构更紧凑。

本发明的交叉簧片转动型柔性铰链，该转动型柔性铰链由上部模块(1)、下部模块(2)、A连接模块(3)、B连接模块(4)和C连接模块(5)组成；上部模块(1)的A簧片(102)通过A连接模块(3)与下部模块(2)的D簧片(203)连接；上部模块(1)的B簧片(103)通过B连接模块(4)与下部模块(2)的C簧片(202)连接，B簧片(103)的内侧与C簧片(202)内侧通过C连接模块(5)连接；所述上部模块(1)和下部模块(2)结构相同。

本发明交叉簧片转动型柔性铰链的优点：(1)通过多簧片在空间交叉但并不在交叉点处固定的设计，铰链的内应力减小，寿命提高。(2)通过三个连接模块与上部模块、下部模块固定连接，提高了铰链的刚度，使固有频率增加。(3)本发明设计的柔性铰链可实现高精度、大角度(超过10°)的转动，适用于大行程的柔性精密定位系统。(4)簧片在空间层叠使得转动平面内铰链的尺寸减小，但又不会使簧片在变形时互相干涉，结构比较紧凑。

附图说明

图1是本发明交叉簧片转动型柔性铰链的结构图。

图1A是本发明交叉簧片转动型柔性铰链的分解示图。

图1B是本发明交叉簧片转动型柔性铰链的主视图。

图2是本发明上部模块的A向视图。

图3是本发明A连接模块的分解示图。

图4是本发明B连接模块的分解示图。

图5是本发明C连接模块的分解示图。

图中：1.上部模块             101.上引导刚体     102.A簧片      103.B簧片104.A连接块       105.B连接块    151.左侧面         152.右侧面     2.下部模块201.下引导刚体    202.C簧片      203.D簧片          204.C连接块    205.D连接块251.左侧面        252.右侧面     3.A连接模块        31.A螺钉       32.B螺钉33.C螺钉          34.D螺钉       301.连接板         302.A凸台      321.A螺纹孔322.B螺纹孔       303.B凸台      331.C螺纹孔        332.D螺纹孔    4.B连接模块41.I螺钉          42.J螺钉       43.K螺钉           44.L螺钉       401.连接板402.E凸台         421.I螺纹孔    422.J螺纹孔        403.F凸台      431.K螺纹孔432.L螺纹孔       5.C连接模块    51.E螺钉           52.F螺钉       53.G螺钉54.H螺钉          501.连接板     502.C凸台          521.E螺纹孔    522.F螺纹孔503.D凸台         531.G螺纹孔    532.H螺纹孔11.装配水平平面   22.装配竖直平面

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。