ES2910835T3 - Pivote flexible para aplicaciones espaciales - Google Patents

Abstract

Pivote flexible para aplicaciones espaciales, que comprende un primer anillo (1) con un primer eje, un segundo anillo (2) con un segundo eje, y al menos un conjunto flexible que comprende una pluralidad de brazos flexibles (3.1, 3.2, 3.3) asociados a ambos anillos (1, 2), siendo el primer eje yel segundo eje el mismo eje ysiendo dicho eje un eje central (0) del pivote flexible (100), estando dispuestos los brazos flexibles (3.1, 3.2, 3.3) angularmente de manera homogénea con respecto al eje central (0) y pudiendo rotar el segundo anillo (2) con respecto al eje central (0) y al primer anillo (1), en donde ambos anillos (1, 2) son concéntricos, siendo el diámetro de uno de dichos anillos (1, 2) mayor que el diámetro del otro anillo (1, 2) de manera que existe un espacio (5) entre ambos anillos (1, 2) para evitar la fricción entre ambos anillos (1, 2) cuando el segundo anillo (2) rota con respecto al primer anillo (1), estando dispuestos los brazos flexibles (3.1, 3.2, 3.3) en serie en la dirección axial del pivote flexible (100), de manera que se disponen en diferentes posiciones axiales , estando unido un extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al primer anillo (1) y estando unido el otro extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al segundo anillo (2), de manera que con el segundo anillo (2) en una posición de reposo, cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) forma una línea recta que pasa a través del eje central (0), caracterizado porque el anillo (1, 2) que comprende el diámetro menor comprende una abertura (2.0) para cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3), para permitir que el brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) correspondiente se asocie al otro anillo (1, 2), comprendiendo el pivote flexible (100) un primer elemento de unión (41) en forma de V para asociar un extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al primer anillo (1) yun segundo elemento de unión (42) en forma de V para asociar el otro extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al segundo anillo (2), comprendiendo cada elemento de unión (41, 42) un vértice (4.3) y dos elementos (4.1, 4.2), estando conectado el extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al vértice (4.3) del elemento de unión (41, 42) correspondiente, y estando conectado también dicho vértice (4.3) al anillo (1, 2) correspondiente en un punto de intersección (IP), extendiéndose los dos elementos (4.1, 4.2) de cada elemento de unión (41, 42) desde el punto de intersección (IP) del vértice (4.3) correspondiente hacia el interior del anillo (1, 2) correspondiente.

Description

DESCRIPCIÓN

Pivote flexible para aplicaciones espaciales

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a pivotes flexibles que comprenden un primer anillo, un segundo anillo que puede rotar con respecto al primer anillo y una pluralidad de brazos flexibles asociados a ambos anillos, y que están adaptados para aplicaciones espaciales.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Para determinadas aplicaciones espaciales se requiere controlar la orientación angular de determinados componentes en un satélite o una nave espacial. Un ejemplo es controlar con gran precisión un espejo que tiene que realizar un escaneo completo de la Tierra o un escaneo de cualquier otro cuerpo celeste, durante un número muy grande de ciclos (millones).

Con el fin de garantizar su capacidad para soportar este esfuerzo repetido, los montajes de pivote para aplicaciones espaciales han de ser extremadamente robustos. Otros requisitos comunes para montajes de pivote son una gran resistencia mecánica (para soportar tanto fuerzas externas como momentos de flexión ejercidos sobre el árbol montado), alta rigidez transversal, guiado de alta precisión con tolerancia cero, una amplitud de rotación de varias decenas de grados en ambos sentidos y un par resistivo bajo.

Los cojinetes convencionales que usan elementos deslizantes o rodantes (por ejemplo, cojinetes de bolas) necesitan una lubricación eficaz y generan partículas de desgaste. La generación de partículas de desgaste es un problema para los mecanismos en general y para las aplicaciones ópticas en particular. De hecho, las partículas de desgaste pueden atascar el mecanismo y también migrar a los componentes ópticos, afectando directamente de ese modo al rendimiento óptico de los instrumentos.

Los pivotes flexibles son libres en cuanto a la tribología (no están lubricados) y, por tanto, muy a menudo son la opción preferida en el contexto de aplicaciones espaciales de larga duración, limpias y precisas. Además, los mecanismos que usan pivotes flexibles son muy precisos debido a la linealidad entre el ángulo de rotación y el par de entrada que ofrecen dichos pivotes flexibles. Esto hace que los mecanismos en los que el eje de rotación está construido con pivotes flexibles puedan ser extremadamente precisos ya que están completamente libres de fricciones y libres de pares de resistencia variable de alta frecuencia no predecibles. La linealidad de un mecanismo se pierde cuando el centro de rotación cambia durante la rotación, y este fenómeno también se conoce como desplazamiento de centro. La presencia de un desplazamiento de centro degrada la precisión del mecanismo y dificulta la implementación del sensor angular y el motor asociado.

Los pivotes flexibles más clásicos comprenden dos palas y generan un desplazamiento de centro alto y rápido, que podría ser aceptable en el orden de 20 micrómetros cuando los ángulos de rotación son de tan solo 10°. Sin embargo, cuando la rotación aumenta, el desplazamiento de centro aumenta en cientos de micrómetros, lo que impide el uso de un sensor angular preciso en el circuito cerrado del mecanismo. Por esta razón, el diseño de los pivotes flexibles debe proporcionar un desplazamiento de centro mínimo. Cuando el ángulo de rotación es grande, se implementan tres palas en una disposición de 120° para lograr un pivote con desplazamiento de centro de cero teórico. La compatibilidad entre las desviaciones de las tres palas se logra cortando las palas en el centro o proporcionando una flexibilidad lineal en la raíz de las palas. Estas soluciones reducen la rigidez de cizalladura y axial de los pivotes, lo que degrada sus prestaciones durante su funcionamiento en el suelo o hace inviable su funcionamiento en el suelo para grandes masas en movimiento en determinadas orientaciones de gravedad. La falta de rigidez de los pivotes también podría conducir a un comportamiento bastante diferente entre las situaciones en suelo y en órbita, lo que requerirá la recalibración del equipo en órbita.

EP2256039A1 divulga un pivote flexible que comprende un primer anillo, un segundo anillo y una pluralidad de brazos flexibles asociados al primer anillo y al segundo anillo y dispuestos angularmente de manera homogénea. El primer anillo y el segundo anillo están dispuestos en serie axialmente, y el segundo anillo puede rotar con respecto al primer anillo. El diseño del pivote flexible permite aumentar el rango de rotación, al aumentar su diámetro y la longitud de los brazos, pero la rigidez radial y axial disminuye a medida que aumenta dicha longitud.

EP3165470A1 divulga un pivote flexible que también comprende un primer anillo, un segundo anillo y una pluralidad de brazos flexibles asociados al primer anillo y al segundo anillo y dispuestos angularmente de manera homogénea. El primer anillo y el segundo anillo están dispuestos en serie axialmente, y el segundo anillo puede rotar con respecto al primer anillo. Los brazos flexibles de cada anillo se unen en el centro del anillo. Cada brazo flexible está conectado al anillo con un radio flexible. Este radio flexible ofrece una flexibilidad radial para permitir la adaptabilidad entre la deformación de los brazos flexibles que reduce la rigidez de cizalladura y axial. Sin ese radio axial flexible no sería posible la rotación o aumentarían los esfuerzos axiales en los brazos flexibles reduciendo su resistencia a la fatiga. El centro de los anillos está unido por elementos de conexión, comprendiendo cada uno un par de brazos.

US 3142888 muestra un pivote flexible según el preámbulo de la reivindicación 1.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es proporcionar un pivote flexible, tal como se define en las reivindicaciones.

El pivote flexible comprende un primer anillo que comprende un primer eje central, un segundo anillo que comprende un segundo eje central y una pluralidad de brazos flexibles asociados a ambos anillos. Ambos anillos son concéntricos, siendo el primer eje y el segundo eje el mismo eje (un eje central del pivote flexible). Los brazos flexibles están dispuestos angularmente de manera homogénea con respecto al eje central, y el segundo anillo puede rotar en relación con el primer anillo, rotando con respecto al eje central. Preferiblemente, el primer anillo permanece estático.

El diámetro de uno de dichos anillos es mayor que el diámetro del otro anillo, y la diferencia entre los diámetros es tal que existe un espacio entre ambos anillos, evitándose el contacto entre ambos anillos, con el fin de impedir que se genere fricción cuando el segundo anillo rota en relación con el primer anillo. Este hecho permite un movimiento más preciso del segundo anillo y, por consiguiente, del pivote flexible.

Los brazos flexibles están dispuestos en serie en la dirección axial del pivote flexible, de manera que están dispuestos en diferentes posiciones axiales. Un extremo de cada brazo flexible está fijado al primer anillo y el otro extremo de cada brazo flexible está fijado al segundo anillo, estando cada brazo flexible asociado a ambos anillos. Además, las uniones se realizan de tal manera que con el segundo anillo en una posición de reposo (sin rotación del pivote flexible), cada brazo flexible forma una línea recta que pasa a través del eje central. Este hecho permite que todos los brazos flexibles comprendan la misma longitud si así se requiere, y, cuando el segundo anillo rota, todos los brazos flexibles se comportan del mismo modo manteniendo el centro de rotación a través del recorrido del pivote flexible. El anillo que comprende el diámetro menor comprende una abertura para cada brazo flexible, para permitir que dicho brazo flexible se asocie al otro anillo. Además, dicha abertura comprende una determinada longitud para permitir que el segundo anillo rote sin interferir con los brazos flexibles. El pivote flexible comprende un primer elemento de unión en forma de V para fijar un extremo de cada brazo flexible al primer anillo y un segundo elemento de unión en forma de V para fijar el otro extremo de cada brazo flexible al segundo anillo. Cada elemento de unión comprende un vértice y dos elementos que se extienden desde el vértice hasta el interior del anillo correspondiente con un determinado ángulo entre ellos, siendo posible que dichos elementos se flexionen con respecto al vértice, y, por consiguiente, con respecto al brazo flexible correspondiente. Gracias a los elementos de unión en forma de V, los brazos flexibles pueden rotar alrededor de un punto de intersección de los elementos elásticos del vértice, sin sufrir tensión o con una tensión reducida en comparación con las soluciones del estado de la técnica. Los elementos de cada elemento de unión son preferiblemente rectos. El extremo de cada brazo flexible está conectado al vértice del elemento de unión correspondiente, y dicho vértice también está conectado al anillo correspondiente en el punto de intersección.

El uso de elementos de unión en forma de V como los descritos en ambos extremos de cada brazo flexible, y su configuración en forma de V, proporciona un mecanismo compatible que permite que los brazos flexibles se flexionen cuando el segundo anillo rota, de tal manera que dichos brazos flexibles mantienen su longitud independientemente de la rotación, y no están sobrecargados en tensión. Como resultado, cuando el segundo anillo rota, se evita la generación de desplazamiento de centro, y, además, tampoco se altera la rigidez radial original proporcionada por los brazos flexibles. Adicionalmente, debido al comportamiento flexible de los brazos flexibles proporcionado por los elementos de unión, tampoco se altera la rigidez de cizalladura y axial original.

Cuando el segundo anillo pierde su posición de reposo (cuando rota), cada brazo flexible se flexiona al permanecer un extremo estático (el extremo unido al primer anillo) y rotar el otro extremo (el extremo fijado al segundo anillo). En dicha situación, los brazos flexibles pueden flexionarse más libremente que con las soluciones del estado de la técnica, ya que, por ejemplo, no están forzados a pasar a través del eje central, y el pivote flexible puede rotar en mayor medida que las soluciones conocidas (80°, por ejemplo, 40° en cada sentido). Dicha libertad también permite mantener la longitud de los brazos flexibles, con al menos las ventajas mencionadas anteriormente.

Adicionalmente, como los elementos de unión en forma de V comprenden dos elementos que se extienden en diferentes direcciones desde los brazos flexibles (desde el vértice), se logran las ventajas mencionadas antes independientemente del sentido de rotación del segundo anillo.

Estas y otras ventajas y características de la invención resultarán evidentes en vista de los dibujos y la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en planta de una realización del pivote flexible según la invención, en una posición de reposo.

La figura 2 es una vista en planta del pivote flexible de la figura 1, en una posición rotada.

La figura 3 es una vista en perspectiva del pivote flexible de la figura 1, en una posición de reposo.

La figura 4 muestra un elemento de unión en forma de V del pivote flexible de la figura 1.

La figura 5 es una vista en perspectiva de otra realización del pivote flexible según la invención, en una posición de reposo.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La figura 1 muestra una realización del pivote flexible 100 de la invención, en una posición de reposo, mientras que la figura 2 muestra dicho pivote flexible 100 en una posición rotada.

El pivote flexible 100 comprende un primer anillo 1 con un primer eje, un segundo anillo 2 con un segundo eje y al menos un conjunto flexible que comprende una pluralidad de brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 asociados a ambos anillos 1 y 2, estando asociado un extremo de cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3 al primer anillo 1 y estando asociado el otro extremo de cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3 al segundo anillo 2. Ambos anillos 1 y 2 son concéntricos, siendo el primer eje y el segundo eje el mismo eje. Dicho eje es el mismo eje del pivote flexible 100 (un eje central 0 del pivote flexible 100). El segundo anillo 2 puede rotar en relación con el primer anillo 1 rotando con respecto al eje central 0 (la figura 2 muestra el segundo anillo 2 en una posición rotada con respecto al primer anillo 1).

En algunas realizaciones, el pivote flexible 100 puede comprender dos conjuntos flexibles, siendo ambos conjuntos preferiblemente iguales y estando dispuestos de manera axialmente simétrica, uno encima del otro.

Los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 están dispuestas angularmente de manera homogénea, con respecto al eje central 0, con el segundo anillo 2 en una posición de reposo. Preferiblemente, el pivote flexible 100 comprende tres brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 dispuestos formando 120° entre sí (como en la realización mostrada en la figura 1), pero también es posible otro número de brazos flexibles (con los ángulos correspondientes entre ellas).

El diámetro de uno de dichos anillos 1 o 2 es mayor que el diámetro del otro anillo 1 o 2. Por lo tanto, existe un espacio 5 entre ambos anillos 1 y 2, y dicho espacio 5 permite evitar la fricción entre ambos anillos 1 y 2, cuando el segundo anillo 2 rota con respecto al primer anillo 1. Preferiblemente, el anillo que comprende un diámetro mayor (el anillo exterior) es el primer anillo 1, siendo el anillo con el diámetro menor (el anillo interior) el segundo anillo 2. En adelante, la descripción se basa en las realizaciones en las que el anillo exterior es el primer anillo 1, pero esto no es limitativo, y el anillo exterior podría ser en cambio el segundo anillo 2.

Los brazos flexibles 3.1, 3.2 y 3.3 están dispuestos en serie en la dirección axial del pivote flexible 100, sin contacto entre ellos, de manera que están dispuestos en diferentes posiciones axiales tal como se muestra en la figura 3. La distancia entre ellos debe ser de manera que se evita un contacto entre dos brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 adyacentes. Esta disposición permite que los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 se flexionen individualmente. Un extremo de cada brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 está asociado al primer anillo 1 y el otro extremo de cada brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 está asociado al segundo anillo 2, de manera que con el segundo anillo 2 en una posición de reposo (con el pivote flexible 100 en una posición de reposo), cada brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 forma una línea recta que pasa a través del eje central 0, tal como puede observarse en la figura 1. Preferiblemente, la longitud de todos los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 es la misma, siendo el comportamiento de todos los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 el mismo. Preferiblemente, la longitud de los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 es igual o menor que el diámetro del anillo interior.

El anillo interior comprende al menos una abertura 2.0 asociada a cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3, para permitir que dicho brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 se conecte al anillo exterior. Gracias a dichas aberturas 2.0, el segundo anillo 2 puede rotar sin interferir con los brazos flexibles 3.1, 3.2 y 3.3. La longitud de las aberturas 2.0 es tal que permite al menos la rotación del pivote flexible 100 el grado requerido. Preferiblemente, la longitud de todas las aberturas 2.0 es la misma, aunque podrían comprender longitudes diferentes manteniendo también una longitud mínima que permita que el pivote flexible 100 rote el grado requerido.

En algunas realizaciones, como las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 4, el anillo interior es un anillo abierto que comprende dos extremos enfrentados 2.01 y 2.02, cumpliendo la separación entre dichos extremos 2.01 y 2.02, al menos, la función de una abertura 2.0 para permitir que un brazo flexible 3.1,3.2 o 3.3 se asocie al anillo exterior. Las otras dos aberturas 2.0 del anillo interior comprenden una forma de ranura. En otras realizaciones, como la mostrada en la figura 5, el anillo interior está cerrado y comprende una abertura 2.0 para cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3, comprendiendo dichas aberturas 2.0 una forma de ranura. La longitud de las aberturas 2.0 es tal que permite la rotación del pivote flexible 100 el grado requerido.

El pivote flexible 100 comprende un primer elemento de unión 41 en forma de V para asociar un extremo de cada brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 al primer anillo 1 y un segundo elemento de unión 42 en forma de V para asociar el otro extremo de cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3 al segundo anillo 2. Preferiblemente, ambos elementos de unión 41 y 42v en forma de V son iguales para lograr una distribución uniforme de los esfuerzos en el brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 correspondiente. Los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3 están conectados a los elementos de unión 41 y 42 en forma de V correspondientes, los primeros elementos de unión 41 en forma de V están conectados al primer anillo 1 y los segundos elementos de unión 42 en forma de V están conectados al segundo anillo 2, estando conectado o unido por lo tanto cada brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3 a ambos anillos 1 y 2. Preferiblemente, la longitud de los brazos flexibles 3.1, 3.2 y 3.3 no se extiende fuera del área interior delimitada por el anillo interior tal como se describió anteriormente, pasando el elemento de unión 41 o 42 correspondiente a través de la abertura 2.0 correspondiente para conectar el brazo flexible 3,1,3,2 y 3,2 al anillo exterior.

Cada elemento de unión 41 y 42 en forma de V comprende un vértice 4.3 y dos elementos 4.1 y 4.2 que se extienden desde el vértice 4.3 hacia el interior del anillo 1 y 2 correspondiente, definiéndose un ángulo a determinado entre ambos elementos 4.1 y 4.2, tal como se muestra con más detalle en la figura 4.

El extremo de cada brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 está conectado al vértice 4.3 del elemento de unión 41 y 42 correspondiente, y dicho vértice 4.3 también está conectado al anillo 1 y 2 correspondiente en un punto de intersección IP. Cada elemento de unión 41 y 42 comprende, al menos, una ranura respectiva que se extiende a lo largo de al menos parte de los elementos 4.1 y 4.2. Dichas ranuras son preferiblemente ranuras rectas.

Preferiblemente, cada elemento de unión 41 y 42 comprende una ranura continua 4.4 que se extiende a lo largo del elemento 4.1, el vértice 4.3 y el otro elemento 4.2 y que sigue la forma de dichos elementos 4.1 y 4.2 y dicho vértice 4.3, tal como se muestra en la figura 4 con más detalle. Dicha ranura continua 4.4 divide cada elemento de unión 41 y 42 en dos partes, una primera parte 4.1a hacia el eje central 0 del pivote flexible 100 y una segunda parte 4.1 b en el sentido opuesto (hacia el anillo 1 o 2 correspondiente). La anchura 4.5 de la primera parte 4.1a es mayor de la anchura de la segunda parte 4.1b (preferiblemente al menos 10 veces mayor), de manera que cuando el segundo anillo 2 rota, la segunda parte 4.1b rota siguiendo dicha rotación y la primera parte 4.1a se deforma. Dicha diferencia en la anchura proporciona una propiedad de flexión a los elementos 4.1 y 4.2 del elemento de unión 41 y 42 (a las dos partes 4.1a y 4.1b), de manera que cuando el segundo anillo 2 rota con respecto al primer anillo 1, el elemento 4.1 y 4.2 correspondiente (depende del sentido de rotación) se flexiona al mismo tiempo que el brazo flexible 3.1, 3.2 y 3.3 correspondiente mantiene su longitud. La flexión de las partes 4.1a y 4.2b conduce a una rotación de los brazos flexibles 3.1, 3.2 y 3.3 alrededor de los puntos de intersección IP correspondientes. Esta rotación permite una distribución de los esfuerzos de flexión en los brazos flexibles 3.1, 3.2 y 3.3 sin generación de esfuerzos de tensión. Este hecho permite mantener la rigidez de los elementos de unión 41 y 42, y por tanto del brazo flexible 3.1,3.2 y 3.3, en la dirección radial. Por tanto, se obtiene un pivote flexible 100 que es flexible a la rotación pero rígido a las cargas de cizalladura y axial.

El ángulo a determinado definido entre ambos elementos 4.1 y 4.2 delimita la flexibilidad angular del pivote flexible 100, siendo el ángulo a determinado simétrico con respecto al brazo flexible 3.1, 3.2 o 3.3 correspondiente en la posición de reposo. Gracias al diseño del pivote flexible 100, el ángulo a determinado es menor de 180° y mayor de 0° en cualquier caso. Cuanto menor es el ángulo a determinado, mayor es la tensión experimentada por el brazo 3.1, 3.2 o 3.3 correspondiente, y cuanto mayor es el ángulo a determinado, menor es la rigidez ofrecida por el brazo 3.1, 3.2 o 3.3 correspondiente, por lo tanto, preferiblemente, el valor del ángulo a determinado está separado de dichos valores límite (0° y 180°) y puede estar dentro de un intervalo delimitado entre 40° y 140°, pero el valor preferente para dicho ángulo a determinado es de aproximadamente 90°. Dicho diseño contribuye a proporcionar una flexibilidad angular de al menos 40° al pivote flexible 100 (40° en cada sentido). Esto constituye una gran ventaja en comparación con las soluciones conocidas del estado de la técnica, donde tal flexibilidad angular es menor. Con un ángulo a determinado de aproximadamente 90°, el ángulo entre cada elemento 4.1 y 4.2 y el brazo flexible 3.1, 3.2 o 3.3 correspondiente en la posición de reposo es de aproximadamente 45°, lo que permite entonces una rotación de casi 45° en cada sentido de rotación, garantizándose entonces un grado de rotación de 40° para el pivote flexible 100 sin aumentar los esfuerzos axiales en los brazos flexibles 3.1,3.2 y 3.3.

Los elementos 4.1 y 4.2 de cada elemento de unión 41 y 42 comprenden la misma longitud y se extienden simétricamente desde el vértice 4.3 del elemento de unión 4.3 correspondiente, de manera que confieren las mismas propiedades flexibles en ambos sentidos de rotación y también facilita su fabricación.

En algunas realizaciones, como la mostrada en la figura 5, el pivote flexible 100 comprende una pluralidad de cuerpos 60 a 64 unidos entre sí en la dirección axial del pivote flexible 100, comprendiendo cada cuerpo 60 a 64 un primer anillo 1', un segundo anillo 2' y un brazo flexible unido a ambos anillos 1' y 2' por medio de los elementos de unión 41 y 42 correspondientes tal como se ha descrito anteriormente. El primer anillo 1' de todos los cuerpos 60 a 64 comprende el mismo diámetro y los segundos anillos 2' de todos los cuerpos 60 a 64 comprenden el mismo diámetro, siento todos los anillos 1' y 2' concéntricos y comprendiendo el mismo eje (el eje central 0 del pivote flexible 100).

En dichas realizaciones, los primeros anillos 1' de los diferentes cuerpos 60, 61,62, 63 y 64 forman el primer anillo 1 del pivote flexible 100, y los segundos anillos 2' de los diferentes cuerpos 60, 61,62, 63 y 64 forman el segundo anillo 2 del pivote flexible 100. Los anillos 1' están separados axialmente con el fin de evitar un contacto entre ellos, y del mismo modo, los anillos 2' también están separados axialmente con el fin de evitar un contacto entre ellos. Cada uno de los segundos anillos 2' puede rotar con respecto al primer anillo 1' del mismo cuerpo 60, 61, 62, 63 y 64 y, adicionalmente, todos los segundos anillos 2' están configurados para rotar juntos. Cada anillo 1' o 2' con el diámetro menor de cada cuerpo 60, 61,62, 63 y 64 comprende una abertura 2.0 para el brazo flexible correspondiente, para permitir que dicho brazo flexible se asocie al otro anillo 1' o 2' de dicho cuerpo 60, 61,62, 63 y 64.

El ejemplo de la figura 5 muestra un pivote flexible 100 que comprende cinco brazos flexibles y cinco cuerpos 60 a 64.

Ċ

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Pivote flexible para aplicaciones espaciales, que comprende un primer anillo (1) con un primer eje, un segundo anillo (2) con un segundo eje, y al menos un conjunto flexible que comprende una pluralidad de brazos flexibles (3.1,3.2, 3.3) asociados a ambos anillos (1,2), siendo el primer eje y el segundo eje el mismo eje y siendo dicho eje un eje central (0) del pivote flexible (100), estando dispuestos los brazos flexibles (3.1,3.2, 3.3) angularmente de manera homogénea con respecto al eje central (0) y pudiendo rotar el segundo anillo (2) con respecto al eje central (0) y al primer anillo (1), en donde ambos anillos (1,2) son concéntricos, siendo el diámetro de uno de dichos anillos (1,2) mayor que el diámetro del otro anillo (1,2) de manera que existe un espacio (5) entre ambos anillos (1,2) para evitar la fricción entre ambos anillos (1,2) cuando el segundo anillo (2) rota con respecto al primer anillo (1), estando dispuestos los brazos flexibles (3.1,3.2, 3.3) en serie en la dirección axial del pivote flexible (100), de manera que se disponen en diferentes posiciones axiales, estando unido un extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al primer anillo (1) y estando unido el otro extremo de cada brazo flexible (3.1,3.2, 3.3) al segundo anillo (2), de manera que con el segundo anillo (2) en una posición de reposo, cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) forma una línea recta que pasa a través del eje central (0), caracterizado porque el anillo (1, 2) que comprende el diámetro menor comprende una abertura (2.0) para cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3), para permitir que el brazo flexible (3.1,3.2, 3.3) correspondiente se asocie al otro anillo (1,2), comprendiendo el pivote flexible (100) un primer elemento de unión (41) en forma de V para asociar un extremo de cada brazo flexible (3.1,3.2, 3.3) al primer anillo (1) y un segundo elemento de unión (42) en forma de V para asociar el otro extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al segundo anillo (2), comprendiendo cada elemento de unión (41,42) un vértice (4.3) y dos elementos (4.1,4.2), estando conectado el extremo de cada brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) al vértice (4.3) del elemento de unión (41,42) correspondiente, y estando conectado también dicho vértice (4.3) al anillo (1,2) correspondiente en un punto de intersección (IP), extendiéndose los dos elementos (4.1,4.2) de cada elemento de unión (41,42) desde el punto de intersección (IP) del vértice (4.3) correspondiente hacia el interior del anillo (1,2) correspondiente.

2. Pivote flexible según la reivindicación 1, en donde cada elemento de unión (41, 42) comprende una ranura continua (4.4) que se extiende a lo largo de los elementos (4.1,4.2) y el vértice (4.3) y que sigue la forma de dichos elementos (4.1,4.2) y dicho vértice (4.3).

3. Pivote flexible según la reivindicación 2, en donde la ranura continua (4.4) divide el elemento (4.1, 4.2) correspondiente en una primera parte (4.1a) desde dicha ranura (4.4) hacia el eje central (0) del anillo (1, 2) correspondiente y una segunda parte (4.1b) desde dicha ranura (4.4) hacia el anillo (1,2) correspondiente, siendo el grosor (4.5) de la primera parte (4.1a) mayor que el grosor de la segunda parte (4.1b).

4. Pivote flexible según la reivindicación 3, en donde el grosor (4.5) de la primera parte (4.1a) de cada elemento (4.1, 4.2) de cada elemento de unión (41,42) es al menos diez veces mayor que el grosor de la segunda parte (4.1b) correspondiente.

5. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde los elementos (4.1,4.2) de cada elemento de unión (41, 42) comprenden la misma longitud y se extienden simétricamente desde el vértice (4.3) del elemento de unión (41,42) correspondiente, con respecto al brazo flexible (3.1, 3.2, 3.3) correspondiente.

6. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde un ángulo (a) definido entre los elementos (4.1, 4.2) de cada elemento de unión (41,42) es mayor que 0° y menor que 180°, preferiblemente dentro de un intervalo delimitado entre 40° y 140°.

7. Pivote flexible según la reivindicación 6, en donde el ángulo (a) entre los elementos (4.1,4.2) de cada elemento de unión (41,42) es de aproximadamente 90°.

8. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la longitud de todos los brazos flexibles (3.1, 3.2, 3.3) es la misma.10. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el anillo (2) que comprende un diámetro mayor es el primer anillo (1).

9. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende al menos tres brazos flexibles (3.1, 3.2, 3.3).

10. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el anillo (1,2) con el diámetro menor es un anillo abierto que comprende dos extremos enfrentados (2.01, 2.02), siendo la separación entre dichos extremos (2.01,2.02) una abertura (2.0) para permitir que un brazo flexible (3.1,3.2, 3.3) se asocie al otro anillo (1,2).

11. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende dos conjuntos flexibles, siendo ambos conjuntos iguales y estando dispuestos de manera axialmente simétrica, uno encima del otro.

12. Pivote flexible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una pluralidad de cuerpos (60, 61.62, 63, 64) unidos entre sí en la dirección axial del pivote flexible (100), comprendiendo cada cuerpo (60, 61, 62, 63, 64) un primer anillo (1'), un segundo anillo (2') y un brazo flexible unido a ambos anillos (1,2) por medio de los elementos de unión (41,42) en forma de V correspondientes, siendo concéntrico el primer anillo (1') de todos los cuerpos (60, 61, 62, 63, 64) y comprendiendo el mismo diámetro y siendo concéntricos los segundos anillos (2') de todos los cuerpos (60, 61,62, 63, 64) y comprendiendo el mismo diámetro, formando los primeros anillos (1') de los diferentes cuerpos (60, 61,62, 63, 64) el primer anillo (1) del pivote flexible (100) y pudiendo rotar los segundos anillos (2') de los diferentes cuerpos (60, 61,62, 63, 64) con respecto a los primeros anillos (1') correspondientes y formando el segundo anillo (2) del pivote flexible (100).

13. Pivote flexible según la reivindicación 12, en donde cada anillo (1', 2') con el diámetro menor de cada cuerpo (60, 61.62, 63, 64) comprende una abertura (2.0) para el brazo flexible correspondiente, para permitir que dicho brazo flexible se asocie al otro anillo (1', 2') de dicho cuerpo (60, 61,62, 63, 64).