一种太阳帆板驱动装置和卫星设备的制作方法

本申请涉及驱动领域，尤其涉及一种太阳帆板驱动装置和包括太阳帆板驱动装置的卫星设备。

背景技术

目前，卫星是人类探索和开发宇宙资源的重要手段和工具，也是现代空间技术发展的重要研究领域。而太阳帆板驱动机构作为太阳帆板和卫星本体间的转动接口，是不可或缺的存在，太阳帆板驱动机构能够驱动太阳帆板转动，以调节太阳帆板和卫星本体之间的角度大小，使太阳帆板的法线与太阳光束重合，能够让太阳帆板吸收更多的光能，同时负责将能源和信号从外部传输至卫星本体。

现有的太阳帆板驱动机构主要由电机、主轴、减速器、滑环和位置传感器等部分组成，通过电机经减速后驱动主轴转动，再由滑环进行能源与信号的传输。太阳帆板驱动机构内部结构复杂，大多为串联式单轴结构，一颗卫星往往需要多个驱动机构，使得卫星重量大，难以实现小型化、低成本化。

技术实现要素：

本申请提供了一种太阳帆板驱动装置和卫星设备，以解决太阳帆板驱动机构内部结构复杂，大多为串联式单轴结构，一颗卫星往往需要多个驱动机构，使得卫星重量大、成本高，难以实现小型化、低成本化的问题。

第一方面，本申请提供了一种太阳帆板驱动装置，包括：

固定组件，具有一容纳腔，所述固定组件与卫星连接；

驱动组件，设置在所述容纳腔内；

第一转动组件，与所述驱动组件连接，且所述第一转动组件的外侧壁与所述容纳腔的一端的内侧壁连接，所述第一转动组件包括转动件和第一固定结构，所述转动件与所述驱动组件传动连接，所述第一固定结构设置在所述转动件的一侧上，所述第一固定结构与第一太阳板连接；

第二转动组件，所述第二转动组件的外侧壁与所述容纳腔的另一端的内侧壁连接，所述第二转动组件包括第二固定结构，所述第二固定结构与所述转动件的另一侧连接，所述第二固定结构与所述第二太阳板连接，所述驱动组件驱动所述转动件转动并带动所述第一固定结构和第二固定结构转动，以使所述第一太阳板和第二太阳板转动。

优选地，所述第一转动组件还包括第一固定壳，所述第一固定壳的外侧壁与所述容纳腔的一端的内侧壁连接，所述第一固定结构与所述第一固定壳转动连接；

所述第二转动组件还包括第二固定壳，所述第二固定壳的外侧壁与所述容纳腔的另一端的内侧壁连接，所述第二固定结构与所述第二固定壳转动连接。

优选地，所述第一转动组件还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承分别间隔设置在所述第一固定结构与所述第一固定壳之间；

所述第二转动组件还包括第三轴承和第四轴承，所述第三轴承和所述第四轴承分别间隔设置在所述第二固定结构与所述第二固定壳之间。

优选地，所述转动件具有固定部和连接部，所述固定部与所述连接部连接，所述固定部设置在所述第一固定结构上；

所述连接部与所述驱动组件传动连接，且所述连接部的末端与所述第二固定结构连接。

优选地，还包括谐波减速组件，所述谐波减速组件设置在所述容纳腔内，且所述谐波减速组件与所述驱动组件传动连接，所述谐波减速组件与所述转动件传动连接。

优选地，所述谐波减速组件包括依次连接的波发生器、柔轮和刚轮，所述刚轮设置在所述容纳腔的内侧壁上，所述波发生器设置在所述驱动组件上，所述柔轮与所述转动件连接。

优选地，所述驱动组件包括定子和转子，所述定子设置在所述容纳腔内侧壁上，所述转子与所述转动件传动连接，所述波发生器与所述转子连接。

优选地，还包括检测件用于检测所述转子转动的角度，所述检测件设置在所述定子上。

优选地，所述固定组件包括固定壳和所述固定座，所述固定壳和所述固定座连接，所述固定壳具有所述容纳腔，所述固定座与卫星连接。

第二方面，本申请提供了一种卫星设备，包括：上述任意一项所述的太阳帆板驱动装置。

本申请通过所述驱动组件驱动所述转动件转动并带动所述第一固定结构和第二固定结构转动，以使所述第一太阳板和第二太阳板转动，从而实现了通过一个驱动组件带动第一太阳板和第二太阳板转动，且同步转动，简化了太阳帆板驱动装置的结构，减小了重量，使得整体结构小型化，降低了成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种太阳帆板驱动装置的装配示意图；

图2为如图1所示的一种太阳帆板驱动装置沿A-A方向的截面示意图。

以下为本申请部件的标号和对应的名称：

固定组件-100；容纳腔-110；固定壳-120；固定座-130；

驱动组件-200；定子-210；转子-220；

第一转动组件-300；第一固定结构-330；转动件-310；固定部-311；连接部-312；第一固定壳-320；第一轴承-340；第二轴承-350；

第二转动组件-400；第二固定结构-410；第二固定壳-420；第三轴承-430；第四轴承-440；

谐波减速组件-500；波发生器-410；柔轮-430；刚轮-420；

检测件-600。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种太阳帆板驱动装置，包括固定组件100、驱动组件200、第一转动组件300和第二转动组件400，所述固定组件100具有一容纳腔110，所述固定组件100与卫星连接，所述驱动组件200设置在所述容纳腔110内，所述第一转动组件300与所述驱动组件200连接，且所述第一转动组件300的外侧壁与所述容纳腔110的一端的内侧壁连接，所述第一转动组件300包括转动件310和第一固定结构330，所述转动件310与所述驱动组件200传动连接，所述第一固定结构330设置在所述转动件310的一侧上，所述第一固定结构330与第一太阳板连接，所述第二转动组件400的外侧壁与所述容纳腔110的另一端的内侧壁连接，所述第二转动组件400包括第二固定结构410，所述第二固定结构410与所述转动件310的另一侧连接，所述第二固定结构410与所述第二太阳板连接，所述驱动组件200驱动所述转动件310转动并带动所述第一固定结构330和第二固定结构410转动，以使所述第一太阳板和第二太阳板转动。从而实现了通过一个驱动组件200带动第一太阳板和第二太阳板转动，且同步转动，简化了太阳帆板驱动装置的结构，减小了重量，使得整体结构小型化，降低了成本。

需要说明的是，为保证机构的装配精度与可靠性，太阳帆板驱动装置在装配时，需遵循一定的装配顺序，首先，将驱动组件200安装在固定组件100上，即安装在固定组件100的容纳腔110内，再将谐波减速组件500安装在容纳腔110内和驱动组件200上，然后安装一个角度传感器在驱动组件200上，进一步地将转动件310与驱动组件200传动连接，转动件310与第一固定结构330和第二固定结构410分别连接，从而完成太阳帆板驱动装置的基本装配。

在一些实施例中，所述第一转动组件300还包括第一固定壳320，所述第一固定壳320的外侧壁与所述容纳腔110的一端的内侧壁连接，所述第一固定结构330与所述第一固定壳320转动连接，所述第二转动组件400还包括第二固定壳420，所述第二固定壳420的外侧壁与所述容纳腔110的另一端的内侧壁连接，所述第二固定结构410与所述第二固定壳420转动连接。通过所述第一固定结构330与所述第一固定壳320的转动连接，以及所述第二固定结构410与所述第二固定壳420转动连接，转动件310是连接法兰，当驱动组件200驱动转动件310转动，从而实现了第一太阳板和第二太阳板同步转动。

在一些实施例中，所述第一转动组件300还包括第一轴承340和第二轴承350，所述第一轴承340和所述第二轴承350分别间隔设置在所述第一固定结构330与所述第一固定壳320之间，所述第二转动组件400还包括第三轴承430和第四轴承440，所述第三轴承430和所述第四轴承440分别间隔设置在所述第二固定结构410与所述第二固定壳420之间。在另外实施例中，第一固定壳320的内侧壁上设置第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨间隔设置，在所述第一固定结构330外侧壁上对应设置与第一滑轨和第二滑轨滑动配合的第一滑动块和第二滑块，在第二固定壳420的内侧壁上设置第三滑轨和第四滑轨，第三滑轨和第四滑轨间隔设置，在所述第二固定结构410外侧壁上对应设置与第三滑轨和第四滑轨滑动配合的第三滑动块和第四滑块，或者，所述第一固定结构330与所述第一固定壳320之间是间隙配合，本申请的间隙配合不包括所述第一固定结构330与所述第一固定壳320之间最小距离为0的情况，从而能够实现第一固定结构330与所述第一固定壳320之间的相对运动，同理，所述第二固定结构410与所述第第二固定壳420之间是间隙配合，本申请的间隙配合不包括所述转动件310与所述第二固定壳420之间最小距离为0的情况，从而能够实现第二固定结构410与所述第二固定壳420之间相对运动。

在一些实施例中，所述转动件310具有固定部311和连接部312，所述固定部311与所述连接部312连接，所述固定部311设置在所述第一固定结构330上，所述连接部312与所述驱动组件200传动连接，且所述连接部312的末端与所述第二固定结构410连接。通过第一法转动设置在第一固定壳320内，且连接部312与所述驱动组件200传动连接，以及所述连接部312的末端与所述法兰连接，进而实现了单个驱动组件200同时驱动两轴转动，减小了驱动组件200的复杂程度，即简化了驱动组件200的结构。

在一些实施例中，还包括谐波减速组件500，所述谐波减速组件500设置在所述容纳腔110内，且所述谐波减速组件500与所述驱动组件200传动连接，所述谐波减速组件500与所述转动件310传动连接。通过谐波减速组件500降低了驱动组件200的转动速度，从而使驱动组件200能够给转动件310传递更大的驱动力，而且传递的驱动力更加稳定，极大的保证了第一太阳板和第二太阳板转动的动力。

在一些实施例中，所述谐波减速组件500包括依次连接的波发生器410、柔轮430和刚轮420，所述刚轮420设置在所述容纳腔110的内侧壁上，所述波发生器410设置在所述驱动组件200上，所述柔轮430与所述转动件310连接。所述驱动组件200包括定子210和转子220，所述定子210设置在所述容纳腔110内侧壁上，所述转子220与所述转动件310传动连接，所述波发生器410与所述转子220连接。波发生器410、柔轮430和刚轮420是依次相互啮合，所述波发生器410设置在所述驱动组件200的转子220，主要是给所述转子220降低转动速度，使驱动组件200的转子220提供更大和更稳定的动力，刚轮420能够使谐波减速组件500固定在固定组件100的容纳腔110内侧壁上，柔轮430与转动件310啮合，从而能够减少转动件310整体的形变。

在一些实施例中，还包括检测件600用于检测所述转子220转动的角度，所述检测件600设置在所述定子210上。检测件600可以是检测转子220转动的角度的传感器，通过检测到所述转子220转动的角度，从而能够通过调整转子220转动的角度，来调整第一太阳板和第二太阳板转动的角度，方便随时查看和调整第一太阳板和第二太阳板转动的角度。

在一些实施例中，所述固定组件100包括固定壳120和所述固定座130，所述固定壳120和所述固定座130连接，所述固定壳120具有所述容纳腔110，所述固定座130与卫星连接。

需要说明的是，固定组件100、第一转动组件300和第二转动组件400的存在，使太阳帆板驱动装置整体呈T型结构，固定座130可以用于安装固定或连接驱动法兰并与卫星连接，在第一转动组件300和第二转动组件400的两侧安装第一太阳板和第二太阳板，使太阳帆板驱动装置的结构紧凑、空间利用率高，易于实现轻量化。

本申请实施例还提供了一种卫星设备，包括：上述任意一项所述的太阳帆板驱动装置。

其中，卫星设备包括：第一太阳板、第二太阳板和卫星。

本申请针对单轴太阳帆板驱动机构导致的卫星结构复杂、成本高昂等问题，提出了一种太阳帆板驱动装置，其中，第一固定结构330可以为第一法兰，第二固定结构410可以为第二法兰，驱动组件200采用中空式电机，电机转子220经谐波减速器驱动转动件310转动，转动件310的一端与第一法兰连接并带动第一法兰转动，第一法兰与第一太阳板连接，而转动件310另一端穿过电机内部并与第二法兰，带动第二法兰转动，第二法兰与第二太阳板连接，实现了第一太阳板和第二太阳板同步转动，实现双轴的同步输出。这种方案结构紧凑，现有需要两个太阳帆板驱动组件200才能完成的功能，采用本方案仅需一个驱动组件200即可完成，有利于提升太阳帆板驱动装置的小型化与低成本化；同时，双轴输出的方案保证了两侧第一太阳板、第二太阳板对日角度的一致性，易于提高太阳帆板对日精度，提高能源转换效率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。