[发明专利]一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构

权利要求书

1.一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，包括N个等腰梯形折展单元，N≥3，各等腰梯形折展单元结构完全相同，相邻折展单元通过共用的斜杆和上下转角铰链连接，组成正N边形环形桁架；

梯形折展单元(A)包括弦杆、曲柄杆件(3)、扭簧驱动组件(B)、斜杆(2)、转角滑块组件(D)、转角铰链(C)和轮式转动机构(E)；

弦杆包括上弦杆(1)和两个下弦杆(4)；

两组轮式转动机构(E)包括两组同步转动轮(13)、两条同步转动带(14)及四组转动带固定组件；每组同步转动轮包括两个结构完全一样的转动轮(13)；在扭簧驱动组件(B)处，每组同步转动轮中的转动轮中心与第一转动铰接头(5)的转动中心固定连接，根据转动角需求，通过转动带固定组件(15)将转动带(14)固定于两转动轮(13)上，两组同步转动轮中的转动带从同步轮轴向看呈X状布置；

弦杆的一端通过第一转动铰接头(5)与转角铰链(C)转动连接，弦杆的另一端通过第一转动铰接头(5)与扭簧驱动组件(B)转动连接，同时第一转动铰接头(5)与轮式转动机构(E)固定连接，通过扭簧驱动组件(B)及转动带(14)共同作用，实现两侧转动铰接头(5)的同步转动，斜杆(2)的两端均与转角铰链(C)转动连接，上弦杆(1)及下弦杆(4)均通过扭簧驱动组件(B)转动连接；曲柄杆件(3)的一端与弦杆转动连接，曲柄杆件(3)的另一端与转角滑块组件(D)转动连接；

梯形折展单元(A)之间通过转角铰链(C)转动连接，梯形折展单元(A)展开后呈等腰梯形状，整个天线结构展开呈锥台形，收拢状态为圆柱形。

2.如权利要求1所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，扭簧驱动组件(B)包括扭簧组件支座(8)、连体扭簧(6)和销轴(7)，扭簧组件支座(8)上设有两对同轴线的通孔，每对通孔内各设一对销轴，每根销轴上各套有连体扭簧(6)的一半，连体扭簧(6)的两端支撑在第一转动铰接头(5)上。

3.如权利要求2所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，连体扭簧(6)材料为形状记忆合金，通过温控或电控方式，控制连体扭簧(6)形变，带动第一转动铰接头(5)在90°范围内转动。

4.如权利要求1所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，同一梯形折展单元(A)中所有铰接处转动副轴线均平行。

5.如权利要求1所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，上弦杆(1)长度大于下弦杆(4)长度，一根上弦杆(1)与一根下弦杆(4)长度之和大于斜杆(2)长度，梯形折展单元(A)展开后，上弦杆(1)与斜杆(2)之间的夹角大于30°小于90°。

6.如权利要求1所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，转角铰链(C)包括第二转动铰接头(9)和第三转动铰接头(10)，第二转动铰接头(9)和第三转动铰接头(10)相互转动连接，第二转动铰接头(9)和第三转动铰接头(10)分别与弦杆一端的第一转动铰接头(5)转动连接，第二转动铰接头(9)和第三转动铰接头(10)相互转动轴处与斜杆(2)的一端转动连接。

7.如权利要求6所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，第二转动铰接头(9)和第三转动铰接头(10)的转动夹角变化范围为60°-180°。

8.如权利要求1所述的一种基于轮式同步转动机构锥式环形桁架可展开天线结构，其特征在于，转角滑块组件(D)包括第一转角滑块(11)和第二转角滑块(12)，第一转角滑块(11)和第二转角滑块(12)相互转动连接，第一转角滑块(11)和第二转角滑块(12)分别与曲柄杆件(3)的一端转动连接，斜杆(2)穿过第一转角滑块(11)和第二转角滑块(12)的相互转动轴，转角滑块组件(D)相对斜杆(2)可转动及移动。