ARTICULACION AUTO-MOTORIZADA PARA CONJUNTO ARTICULADO, TAL COMO UN PANEL SOLAR DE SATELITE.

Articulación auto-motorizada sin rozamiento diseñada para quedar montada entre dos elementos próximos (E1,

E2) que comprende dos herrajes cilíndricos (12, 14) impulsados en rotación bajo la acción de al menos un elemento flexible (70), de tipo lámina de muelle, estando los extremos de este elemento fijados respectivamente sobre cada uno de los herrajes, caracterizada porque comprende medios de sujeción de los herrajes (16, 28; 42, 44) y medios de transferencia de cargas (61, 62, 50) distintos de los medios de sujeción y porque los medios de sujeción comprenden bandas de enrollamiento (16, 28) fijadas por sus extremos a los herrajes y un medio de tensionamiento para ejercer un pretensado de tracción distribuido sobre cada una de las bandas de enrollamiento que comprenden pistas flexibles (42, 44) concéntricas a los herrajes y fijadas por un extremo a los herrajes y situadas en los extremos de estos últimos

Articulación auto-motorizada para conjunto articulado, tal como un panel solar de satélite.

La invención se refiere a una articulación auto-motorizada, diseñada para asegurar al mismo tiempo el despliegue automático de los elementos que une así como el bloqueo de estos elementos en posición desplegada. La invención también se refiere a un conjunto articulado constituido por diferentes elementos unidos entre sí por dichas articulaciones.

La invención se aplica más particularmente, aunque no exclusivamente, al ámbito espacial y particularmente en la fabricación de paneles solares de los satélites que están formados por diferentes elementos articulados entre sí como se ilustra en la figura 1 y cuyo despliegue tiene lugar en el espacio. Pueden preverse muchas otras aplicaciones, tanto en el ámbito espacial como en tierra.

Actualmente los diferentes elementos que constituyen los paneles solares articulados están unidos generalmente entre sí por una articulación tal como se representa en la figura 1 y que fue objeto de un depósito de solicitud de patente FR 2 635 077 publicado el 08 de agosto de 1988.

Esta articulación se presenta en forma de un sistema mecánico auto-motorizado que permite su apertura y, como consecuencia, el despliegue de los elementos que están unidos a él gracias a un conjunto de elementos mecánicos que cooperan y en particular gracias a bandas de enrollamiento cruzadas fijadas a vigas de tensionamiento (que permiten un pretensado de tracción), que se desenrollan bajo la acción de una o más bandas de motorización sometidas a tensiones que ejercen un par motor cuando se libera un dispositivo de sujeción del elemento articulado en posición replega-da.

El dispositivo de sujeción del generador solar es externo a la articulación y está realizado generalmente por un perno o corte tirante explosivo.

El sistema descrito en la técnica anterior no permite asegurar una tensión estable y regular en las bandas de enrollamiento, debido a numerosas pérdidas de tensión por roces entre las formas cilíndricas de los herrajes y las bandas de enrollamiento (obteniéndose la tensión de las bandas de enrollamiento mediante vigas en los extremos), y sea cual sea la configuración de la articulación.

Además, las bandas de enrollamiento aseguran la doble función de guiado en rotación y transferencia de las cargas en el lanzamiento. Esto impone grandes tensiones mecánicas entre las dos pistas para asegurar la no separación de las dos partes de la articulación. De ello resulta un gran riesgo de degradación de las pistas de rodadura (en almacenamiento), así como un riesgo de no despliegue debido a una muy fuerte sensibilidad a la contaminación en las pistas durante todo el despliegue.

La presente invención, tal como se reivindica en la reivindicación 1, tiene por objeto resolver estos problemas.

La articulación propuesta de acuerdo con la invención, debido a las nuevas posibilidades de reducción del peso que propone, es particularmente adecuada para los paneles laterales de los generadores solares de tipo LPS (Light Panel Structure).

Esta articulación también permite asegurar, al igual que la articulación descrita en el documento mencionado que constituye el estado de la técnica más próximo, un par resistente mínimo durante el despliegue y una garantía de su integridad sin necesitar su despliegue completo.

La presente invención tiene más particularmente por objeto, una articulación auto-motorizada sin rozamiento diseñada para montarla entre dos elementos próximos, que comprende dos herrajes cilíndricos impulsados en rotación bajo la acción de al menos un elemento flexible, de tipo lámina de muelle, estando los extremos de este elemento fijados respectivamente a cada uno de los herrajes, caracterizada principalmente por que comprende medios de sujeción de los herrajes y medios de transferencia de cargas distintos de los medios de sujeción.

Las pistas flexibles están fijadas a los herrajes para quedar enfrentadas dos a dos.

Como en la técnica anterior, el elemento flexible, de tipo lámina de muelle, está desplazado con respecto al punto de contacto, de las pistas flexibles, lo que permite asegurar un bloqueo en posición desplegada.

Los medios de transferencia de cargas comprenden un dispositivo de acoplamiento y al menos dos bandas laterales flexibles.

El dispositivo de acoplamiento comprende dos pernos de transferencia de carga, fijado cada uno a una pista flexible y dos receptáculos fijados a las pistas flexibles y enfrentados, asociados a las dos bandas laterales, fijada cada una respectivamente en cada extremo a los dos herrajes, para asegurar una función anti-separación de la articulación.

De este modo, en posición almacenada, los dos pernos de transferencia de cargas y los dos receptáculos enfrentados, acoplados a las dos bandas laterales que aseguran una función anti-separación de la articulación, permiten asegurar una sujeción en posición y en particular una transferencia de fuerza, en caso de una gran carga.

Cada pista flexible está fijada por un extremo a un herraje exteriormente a la fijación de las bandas de enrollamiento y enfrentados dos a dos.

Otras particularidades y ventajas de la invención surgirán claramente con la lectura de la descripción que se realiza a continuación y que se da como ejemplo ilustrativo y no limitante y en referencia a las figuras, en las que:

La figura 1 representa el esquema de una articulación de acuerdo con el estado de la técnica,

La figura 2 representa el esquema de una articulación de acuerdo con la invención, estando la articulación en posición "almacenada",

La figura 3 representa el esquema de la articulación de acuerdo con la invención en posición desplegada,

La figura 4 representa esquemáticamente la cinemática de despliegue de la articulación ilustrada por las etapas 1, 2 de configuración almacenada e inicio del despliegue,

La figura 5 representa esquemáticamente la cinemática de despliegue de la articulación ilustrada por las etapas 3 a 6 que permiten pasar a la posición desplegada.

La articulación de acuerdo con la invención comprende dos herrajes 12, 14 constituidos, por ejemplo, por dos bloques metálicos cilíndricos maquinados. Estos herrajes están aligerados eventualmente mediante huecos cuando la aplicación lo justifica, como es particularmente el caso en el ámbito espacial. Cada uno de los herrajes 12 y 14 está previsto para fijarse sobre un elemento correspondiente E1, E2 mediante cualquier medio apropiado tal como tornillos o remaches a nivel de los anclajes 15.

Las pistas flexibles 42 y 44 comprenden cada una superficie cilíndrica 42a y 44a que presenta en sección la forma de un arco de círculo cuya longitud es superior a 270º. Los radios de las superficies cilíndricas 42a y 44a son iguales.

De este modo las superficies de las pistas flexibles 42 y 44 son adecuadas para rodar una sobre la otra para permitir que los elementos E1 y E2 se desplacen entre dos posiciones extremas desplazadas 180º una con respecto a la otra. Cuando los elementos E1 y E2 son elementos planos, la primera de estas posiciones se denomina plegada o almacenada, correspondiendo al caso en el que los elementos E1 y E2 están plegados uno contra el otro y paralelos entre sí, mientras que la segunda posición, denominada posición desplegada, corresponde al caso en el que estos elementos están abiertos y dispuestos en el mismo plano.

Para mantener en contacto permanente a las superficies cilíndricas 42a y 44a de las pistas flexibles durante su rodadura una contra la otra, la articulación 10 comprende además órganos flexibles cuyos extremos están fijados en cada uno de los herrajes de modo que rueden sobre las superficies 12a y 14a. Estos órganos se presentan en forma de cuatro bandas metálicas flexibles 16 y 28, realizadas por ejemplo en acero inoxidable que se denominan bandas de enrollamiento o bandas de conducción.

Como ejemplo, la articulación 10 comprende dos bandas de enrollamiento centrales adyacentes 16 dispuestas en la parte central de los herrajes 12 y 14 y enrolladas en el mismo sentido sobre las superficies cilíndricas 12a y 14a a uno y otro lado de un plano mediano común a estos herrajes. Un primer extremo de cada una de las bandas de enrollamiento 16 está fijado directamente al herraje 12. Esta fijación está asegurada por ejemplo mediante tornillos 18. A partir de este extremo...

1. Articulación auto-motorizada sin rozamiento diseñada para quedar montada entre dos elementos próximos (E1, E2) que comprende dos herrajes cilíndricos (12, 14) impulsados en rotación bajo la acción de al menos un elemento flexible (70), de tipo lámina de muelle, estando los extremos de este elemento fijados respectivamente sobre cada uno de los herrajes, caracterizada porque comprende medios de sujeción de los herrajes (16, 28; 42, 44) y medios de transferencia de cargas (61, 62, 50) distintos de los medios de sujeción y porque los medios de sujeción comprenden bandas de enrollamiento (16, 28) fijadas por sus extremos a los herrajes y un medio de tensionamiento para ejercer un pretensado de tracción distribuido sobre cada una de las bandas de enrollamiento que comprenden pistas flexibles (42, 44) concéntricas a los herrajes y fijadas por un extremo a los herrajes y situadas en los extremos de estos últimos.

2. Articulación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de transferencia de cargas comprenden un dispositivo de acoplamiento y al menos dos bandas laterales flexibles (50).

3. Articulación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de acoplamiento comprende dos pernos de transferencia de carga, fijado cada uno sobre una pista flexible y dos receptáculos fijados sobre las pistas flexibles enfrentados, asociados a las dos bandas laterales, fijada cada una respectivamente en cada extremo a los dos herrajes, para asegurar una función anti-separación de la articulación.

4. Articulación de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque cada pista flexible está fijada por un extremo sobre un herraje externamente a la fijación de las bandas de enrollamiento (16, 28) y enfrentadas dos a dos.