專利名稱:輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種展開機(jī)構(gòu)。具體的說(shuō)，是一種輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
該機(jī)構(gòu)適用于航空航天領(lǐng)域，如動(dòng)能武器的彈頭。其目的是為了在與被攻擊目標(biāo)相撞之前迅速展開，從而增大殺傷面積。
在美國(guó)天基動(dòng)能攔截導(dǎo)彈的彈頭上纏繞的是傘骨狀鋼片，雖然保證了很好的彈性展開性能，但質(zhì)量會(huì)很大，從而增加了導(dǎo)彈的發(fā)射成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、展開速度極快、展開穩(wěn)定性高的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在保證殺傷力的前提下，可以大大降低發(fā)射成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，下面結(jié)合圖1和圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明的快速展開機(jī)構(gòu)由圓盤形基體1、若干彈性細(xì)桿2、柔性細(xì)繩3、若干小球4以及腔體5組成。彈性細(xì)桿2的一端固定連接在圓盤形基體I圓周的等分點(diǎn)上；柔性細(xì)繩3固定系在每根彈性細(xì)桿2的中部及末端；每段柔性細(xì)繩3的中間位置都穿過(guò)一個(gè)小球4 ；彈性細(xì)桿2可以在外力的作用下纏繞在基體I上，并可以和柔性細(xì)繩3及小球4 一起被收攏在腔體5內(nèi)。當(dāng)收攏在腔體5內(nèi)的部分隨著圓盤形基體I發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而從腔體5中脫離出來(lái)后，彈性細(xì)桿2會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)迅速展開伸直，并將各段柔性細(xì)繩I拉直。從而，彈出的部分像一張蜘蛛網(wǎng)一樣對(duì)攻擊目標(biāo)起到攔截作用，細(xì)繩3上的小球4對(duì)攻擊目標(biāo)起到破壞作用。由于小球4是中空結(jié)構(gòu)的，當(dāng)機(jī)構(gòu)在收攏在腔體5內(nèi)時(shí)，可以將各自所在的柔性細(xì)繩3收納球殼里，所以，機(jī)構(gòu)展開時(shí)，柔性細(xì)繩3不會(huì)與彈性細(xì)桿2發(fā)生纏繞或糾結(jié)，而且機(jī)構(gòu)展開后，每個(gè)小球4都保持在每段細(xì)繩中間固定的位置不會(huì)竄動(dòng)。
當(dāng)然，彈性細(xì)桿、柔性繩索以及小球的數(shù)量，可以適當(dāng)增加并均勻分布，只要能達(dá)到需要的展開速度，也可以將彈性細(xì)桿，換為高韌性的碳纖維薄片。這樣的變換或布局均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。


現(xiàn)將參照所附示意圖，以示例方式來(lái)描述本發(fā)明的特別實(shí)施，其中:
圖1為輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)收攏和展開狀態(tài)示意圖；
圖2為輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)收攏狀態(tài)主視圖，主視圖中卷曲的彈性細(xì)桿和細(xì)線畫成實(shí)線；
圖3為圓形基盤結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4為空心可開合小球結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為約束環(huán)結(jié)構(gòu)展開示意圖；
圖6為輕型儲(chǔ)能式快速展開結(jié)構(gòu)展開分解動(dòng)作示意圖(一)；[0015]圖7為輕型儲(chǔ)能式快速展開結(jié)構(gòu)展開分解動(dòng)作示意圖(二)；
圖8為輕型儲(chǔ)能式快速展開結(jié)構(gòu)收攏完畢示意圖；
圖9為輕型儲(chǔ)能式快速展開結(jié)構(gòu)展開示意圖。
1-圓形基盤，2-彈性細(xì)桿，3-柔性細(xì)繩，4-小球，5-約束環(huán)。
具體實(shí)施方式
這種快速展開機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要由以下幾種部件構(gòu)成:
1、圓形基盤(芯軸):其結(jié)構(gòu)類似于“工”字型的線軸，軸兩端的擋沿上開有等分圓周的小孔，如圖3所示。
2、彈性細(xì)桿或彈性薄片(若干根):其特點(diǎn)是具有較好的任性和強(qiáng)度，在外力的作用下，能夠自如地卷曲成具有一定直徑的圓形，而去除外力約束后，可以自由恢復(fù)到直桿狀態(tài)。
3、細(xì)繩(若干段):起到連接各個(gè)彈性細(xì)桿以及拴住質(zhì)點(diǎn)(金屬小球)的作用。
4、空心可開合小球(若干):功能元件。開有允許細(xì)繩自由穿過(guò)的小孔，其內(nèi)部空間可容納具有一定質(zhì)量的小質(zhì)點(diǎn)以及收攏的細(xì)繩。其具體的開合可以是螺紋形式的也可以是卡扣形式的。圖4為其示打開與閉合的意圖。
5、約束環(huán):環(huán)形結(jié)構(gòu)，為快速展開機(jī)構(gòu)的輔助部件。其內(nèi)徑比圓形基盤的邊緣直徑略大，可以輕松套在圓形基盤上，如圖5所示。
以六根彈性細(xì)桿為例，對(duì)輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)的組裝描述如下:
1、分別將彈性細(xì)桿的一端沿著圓形基盤芯軸的切線方向均勻固定，如圖6所示。
2、將若干段中間栓有金屬質(zhì)點(diǎn)的細(xì)繩分別系在彈性細(xì)桿的相應(yīng)位置，如圖7所
/Jn ο
以上兩步完成了快速展開機(jī)構(gòu)的主體部分。下面的步驟是將彈性細(xì)桿及細(xì)繩等構(gòu)件收找:
3、將彈性細(xì)桿圍繞圓形基盤芯軸卷曲在“工”型凹槽內(nèi)，并用銷釘插入基盤擋沿上相應(yīng)的小孔中，做為防止細(xì)桿彈出的臨時(shí)約束。
4、將各段細(xì)繩首先收納在空心小球內(nèi)以后，也將它們匯集在圓形基盤芯軸卷曲在“工”型凹槽內(nèi)。
5、將約束環(huán)套在收攏好的快速展開機(jī)構(gòu)的主體部分上，如圖8所示。
以上五個(gè)步驟完成機(jī)構(gòu)的組裝。
或固定約束環(huán)，或固定圓形基盤，總之，能夠保持圓形基盤與約束環(huán)之間能夠有沿軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)即可。如圖9所示，工作時(shí)，迅速將約束環(huán)脫落，從而卷曲的彈性細(xì)桿會(huì)將儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能在很短的時(shí)間內(nèi)釋放，展開成直桿，并拉直連接它們的細(xì)繩，形成如圖9 (3)所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起到攔截作用。
權(quán)利要求
1.一種輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，由圓形基盤(I)、若干彈性細(xì)桿(2)、若干柔性細(xì)繩(3)、若干空心可開合小球(4)以及約束環(huán)(5)組成，其特征在于:圓形基盤(I)芯軸兩端的擋沿上開有等分圓周的小孔，彈性細(xì)桿(2) —端固定連接在圓形基盤(I)圓周的等分圓周的小孔上，柔性細(xì)繩(3)固定系在每根彈性細(xì)桿(2)的中部以及末端；每段柔性細(xì)繩(3)的中間位置都穿過(guò)一個(gè)空心可開合小球(4)，空心可開合小球(4)開有允許細(xì)繩穿過(guò)的小孔，空心可開合小球(4)內(nèi)部空間能夠容納收攏的柔性細(xì)繩(3)，彈性細(xì)桿(2)在外力的作用下纏繞在圓形基盤(I)上，并和柔性細(xì)繩(3)及空心可開合小球(4) 一起被收攏在約束環(huán)(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，其特征在于:空心可開合小球內(nèi)部除容納收攏的柔性細(xì)繩，還容納具有一定質(zhì)量的小質(zhì)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，其特征在于:當(dāng)收攏在約束環(huán)(5)內(nèi)的部分隨著圓形基盤(I)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而從約束環(huán)(5)中脫離出來(lái)后，彈性細(xì)桿(2)會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)迅速展開伸直，并將各段柔性細(xì)繩(3)拉直。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，其特征在于:機(jī)構(gòu)展開時(shí)，柔性細(xì)繩(3)不會(huì)與彈性細(xì)桿(2)發(fā)生纏繞或糾結(jié)，即機(jī)構(gòu)可以順利展開；機(jī)構(gòu)展開后，每個(gè)小球(4)都保持在每段細(xì)繩(3)中間的固定位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2或3或4所述的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)的使用方法，固定約束環(huán)(5)，使圓形基盤(I)與約束環(huán)(5)之間產(chǎn)生沿軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，迅速將約束環(huán)脫落，從而卷曲的彈性細(xì)桿將儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能在很短的時(shí)間內(nèi)釋放，展開成直桿，并拉直柔性細(xì)繩(3)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起到攔截作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或2或3或4所述的輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)的使用方法，固定圓形基盤(I)，使圓形基盤(I)與約束環(huán)(5)之間產(chǎn)生沿軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，迅速將約束環(huán)脫落，從而卷曲的彈性細(xì)桿將儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能在很短的時(shí)間內(nèi)釋放，展開成直桿，并拉直柔性細(xì)繩(3)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起到攔截作用。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種輕型儲(chǔ)能式快速展開機(jī)構(gòu)，由圓形基盤1、若干彈性細(xì)桿2、柔性細(xì)繩3、小球4以及約束環(huán)5組成。當(dāng)收攏在約束環(huán)5內(nèi)的部分隨著圓形基盤1發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而從約束環(huán)5中脫離出來(lái)后，彈性細(xì)桿2會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)迅速展開伸直，并將各段柔性細(xì)繩1拉直。
文檔編號(hào)F42B12/00GKCN102252567SQ201010288540
公開日2013年10月9日 申請(qǐng)日期2010年9月21日
發(fā)明者譚惠豐, 周濤, 李云良, 衛(wèi)劍征, 林國(guó)昌, 杜振勇 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),