JP2001036334A - 反射性メッシュのパッキング方法、懸垂線装置及び周辺トラス反射鏡の配置補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周辺トラスのメッシュをパッキングする新規
な方法を提供する。 【解決手段】 周辺トラスのメッシュ材料（３）及び中
央のハブ（８）から延びる半径方向に延びた支持懸垂線
（７、９）は、ハブの回転により、周辺トラス（５）の
折り畳みと実質上同期して一束の布のように一緒に巻き
上げられ、折り畳んだ周辺トラスにより形成されるバレ
ル状の形状内に嵌め込まれる小寸法の本体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は展開可能な周辺トラ
ス反射鏡に関し、特にトラスにより担持される反射性の
メッシュ材料を折り畳み、パッキング（梱包）する方法
及び装置、並びに、このような折り畳みを可能にする新
規なメッシュ及び懸垂線（カテナリー）支持構造体に関
する。最終組立て中の周辺トラス反射鏡の折り畳みに関
連する慣行として、反射性メッシュはたたみ込みあるい
は積み込みにとって有利な一層小さな寸法の束又はロー
ルとしてパッキングされる。

【０００２】

【従来の技術】展開可能なアンテナは、宇宙輸送無電
機、レーダー又は通信装置として宇宙船の船上で使用さ
れる。ＲＦ周波数及びこれより高い周波数においては、
このようなアンテナの形は、典型的には、展開可能な皿
状の反射鏡、又は、種々の用語で表現される、マイクロ
波エネルギを反射する表面を有するパラボラ（放物線）
反射鏡である。パラボラ反射鏡及びこれと一緒に形成さ
れるアンテナの一般的な構成及びＲＦ（無線周波数）作
動の原理は十分理解されており、技術文献に適切に記載
されている。

【０００３】宇宙船の船上での保管空間の要求を最小化
するために、アンテナの反射鏡は展開可能なように構成
される。すなわち、反射鏡は宇宙船のランチにおける積
み込みのために一層小さな寸法形状となるように折り畳
まれる。その後、宇宙空間（大気圏外）の軌道に乗った
ときに、反射鏡は宇宙船の外部で拡げられ、一層大きな
領域をカバーする。このような展開可能性を達成するた
め、反射鏡の構造は種々の機械的な装置及び折り畳みや
展開（折り畳み解除）を達成する構造体を備えている。
また、反射鏡の構造は反射性表面として作用する軽量の
柔軟な反射性メッシュ材料を含む。

【０００４】典型的には、展開可能な反射鏡は一旦畳ま
れるが、このような折り畳みは反射鏡の製造時に行われ
る。展開された後は、反射鏡は宇宙でのその作動寿命に
わたって展開された状態を維持する。つまり、再度折り
畳む必要はない。反射鏡の構造が折り畳み可能なジョイ
ント構造体を備えているのみならず、ランチの重量を最
小化するために、これらの構造素子は既存の技術が許す
限り強靭で軽量にされる。

【０００５】宇宙輸送応用のための多数の異なる型式の
展開可能な反射鏡が従来開発され、その最も新しいもの
は周辺トラス反射鏡であり、その進歩した設計では、反
射性表面が一層大きな寸法の領域をカバーでき、最大の
効果を与える。初期の周辺トラス反射鏡設計の例は米国
特許第５，６８０，１４５号明細書に記載されている。
本発明に一層関連する別のこのような反射鏡は１９９８
年５月１８付けで出願された本出願人に係る米国特許出
願第０９／０８０，７６７号明細書に記載されており、
これを７６７号反射鏡又はトラスとして参照する。本発
明は上記米国特許出願第０９／０８０，７６７号明細書
に記載された型式の展開可能な周辺トラスアンテナに適
用されるが、他の展開可能な反射鏡にも同様に適応でき
る。

【０００６】展開可能な周辺トラス設計の主要な素子は
反射性表面、周辺トラス及び懸垂線（カテナリー）装置
である。後者は反射性表面を放物線形状に形作って支持
するトラスに取り付けられた一連の張力線（ライン）で
ある。折り畳まれておらず展開されたときに、周辺トラ
ス反射鏡は大径で短い中空円筒体の形を呈し、懸垂線装
置により支持され、この円筒状の構造体の一端を覆う皿
状の反射性表面を具備する。トラスの円筒壁は閉ループ
となった管状部材の骨格フレームを有し、多くの点で、
このフレームはスチール製の摩天楼のフレームを偲ばせ
るような外観を呈するが、摩天楼のフレームの頂端は円
となるように巻かれ、その底端に結合される。

【０００７】反射性表面は柔軟な反射性材料で形成され
る。その材料は柔軟な金属ガーゼ、メッシュ、布様材料
又は薄い金属化膜、又は任意の他の材料とすることがで
きる。一層高いＲＦ周波数に対しては、メッシュ材料は
婦人用ナイロンストッキングに似ていて目にはほとんど
見えない細いメッシュとして結合された極めて微細な金
メッキフィラメントで形成される。一層低いＲＦ周波数
に対しては、メッシュは本質的に一層粗くすることがで
き、鶏小屋の金網に似ている。

【０００８】反射性メッシュをトラス上の適所にモール
ド成形し、形状づけ、保持するために、典型的には、ト
ラスの前端及び後端は上記米国特許第５，６８０，１４
５号明細書又は懸垂線装置即ち一連の張力線（カテナリ
ー）において見られるような測地線支持構造体を含み、
この構造体は放物線表面を骨格又はワイヤ形状として構
造的に画定する。懸垂線はトラスの周辺端縁で支持さ
れ、トラスの端部を横切って延びる。

【０００９】トラスの前端に位置する懸垂線はトラスの
後端で支持された同様の懸垂線と重なってこれらと整合
する。異なる選択された長さの紐（ドロップラインとい
う）を用いて、単一の懸垂線に沿った種々の地点を下側
の懸垂線上の同様の地点に結ぶか連結することにより、
各懸垂線を放物線の一部に近似するように形状づけるこ
とができる。一連の各懸垂線を放物線の適当な部分とし
て適正に形状づけることにより、全体の放物線表面を骨
格的に画定する。その骨格的な放物線表面は、その上に
反射性表面を配置する壁、シート又はベッドとして作用
するが、この反射性表面はベッド上に置かれたベッドシ
ーツ又は窓の網戸に対して吹き付けられたティッシュに
幾分似ている。

【００１０】積み込みのために折り畳まれた状態では、
反射鏡は一緒に緊密にパッキングされた構造素子の集合
体で形成される細長い円筒形状を呈し、これはしばしば
「バレル」と呼ばれる。反射性のメッシュ材料はそのバ
レルの内部でパッキングされる。

【００１１】上記７６７号周辺トラス反射鏡は新規な設
計である。展開したときの一定の直径に対して、このユ
ニークな反射鏡は従来の設計のトラスよりも一層コンパ
クトな寸法に折り畳まれる。一定の応用に対する結果と
して、上記７６７号反射鏡は、従来の一層旧式の設計に
従って構成された反射鏡では達成できなかった、あるロ
ケットの利用できる保管空間内にぴったりはめ込むこと
ができる。このような利点は新しい大型のロケットの設
計及び製造を必要とせずに任務の達成を可能にする。

【００１２】上記７６７号周辺トラスは一連の展開可能
な翼桁を組み込んでおり、これらの翼桁は、展開したと
きに、構造素子で形成されたトラスの前端及び後端から
延びる。各翼桁の外端は反射鏡の対応する端部のまわり
でフープを形成する関連した張力線に連結される。これ
らの端部はまた対応する懸垂線に取り付けられ、懸垂線
はこれらの翼桁の端部から支持される。展開可能な翼桁
はトラスに一層の広がりを与える。フープ張力線と共
に、展開可能な翼桁構成は相互連結のために剛直な構造
部材を使用する必要性を排除し、構造部材に固有の一層
大なる重量を回避する。従って、一定の展開された直径
に対して、上記７６７号反射鏡の重量は従来の設計のも
のよりも一層軽い。ここでは述べない他の利点がある
が、それについては上記米国特許出願第０９／０８０，
７６７号明細書を参照されたい。

【００１３】普通の人間にとって、少なくとも始めは、
略述した上述の構造を想像することが困難なことがあ
る。ある読者は最初の２つの図面に示された上記７６７
号周辺トラス反射鏡の部分的な図示を参照し及び（又
は）この明細書を更に読む前に上述の特許明細書又は特
許出願明細書を参照することが助けとなることが分かろ
う。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】不運にも、上記７６７
号周辺トラス反射鏡の一層小さな積み込み寸法は固有の
欠点を有する。宇宙で展開可能なパラボラメッシュ反射
鏡は極めて精巧で複雑なメッシュ積み込み装置を必要と
する。一般に、メッシュ材料は堅く折り畳んだ線に沿っ
て損傷し易い。メッシュはトラスの多数の部品上で引き
裂かれたり捕獲されたりすることがある。このような可
能性についての固有の問題を回避するため、過去に利用
された積み込み装置は一般にトラスの折り畳みリブによ
り形成される「バレル」の内側でメッシュを折り畳む。
上記米国特許出願第０９／０８０，７６７号明細書に記
載された新規な展開可能な周辺トラス反射鏡の出現によ
り、メッシュを保管するための利用できる内部空間が大
幅に減少する。

【００１５】上記７６７号反射鏡における利用可能な積
み込み容積は既存のメッシュ折り畳み技術にとって限界
であるように思われる。既存の技術を使用してメッシュ
を首尾よくパッキングすることは、時間を浪費し、退屈
で、困難であり、多数の組立て技術者の注意と時間を必
要とする。適当なメッシュ構造及び折り畳み手順が利用
できない場合は、新規な反射鏡のデザインの使用に由来
する大きな利点が達成できない。

【００１６】従って、本発明の目的は、トラス反射鏡の
メッシュをパッキングするための一層有効な方法及び積
み込みのための懸垂線装置を提供することである。本発
明の別の一層特定の目的は、上記７６７号型式の周辺ト
ラス反射鏡の反射性メッシュをパッキングする方法を提
供することである。

【００１７】本発明の更なる目的は、折り畳み可能な周
辺トラス反射鏡の反射性メッシュ及び懸垂線を積み込み
用のトラスのバレル形状内に便利に嵌め込まれるコンパ
クトで小寸法のパッケージとしてパッキングすることで
ある。

【００１８】本発明の他の目的は、一層有効なメッシュ
のパッキングを達成し、可能にする懸垂線支持装置を修
正することである。本発明の更に別の目的は、トラス反
射鏡のメッシュをパッキングする新規な方法を容易に実
施することができる新規な工具を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述の目的及び利点に従
えば、展開可能な周辺トラス反射鏡は中央のハブから半
径方向外方へ延びる懸垂線を有し、これらの懸垂線は懸
垂線により支持された反射性メッシュを備えた回りの周
辺トラスへ延びる。中央のハブはハブの円筒状表面のか
なりの部分を露出させたままで懸垂線の下方へ延びる細
長い円筒状本体であり、ハブはまたスプール又はリール
として作用する。積み込みのために、反射性メッシュ及
び懸垂線は、周辺トラスが折り畳まれるときに、ハブ上
に同時に巻かれる。中央で保持するために、メッシュ材
料は布の一束のように螺旋状に巻かれ、周辺トラスの折
り畳みと実質上同期して巻かれる。

【００２０】上述の手順はその遂行が簡単であり、所望
の小寸法のパッケージとしてメッシュを有効に折り畳
む。これは、折り畳み作業における懸垂線の引っ掛かり
の危険性を最少化する。重要なことは、時間を要し退屈
な作業を、比較的短い順序で実行できる作業にすること
である。従来の設計の他の周辺構造体におけるように、
メッシュはトラス構造体全体にわたって緩んだりたるん
だりせず、別の利点を与える。

【００２１】更なる利点は周辺トラス反射鏡を引き続い
て展開するときに得られる。メッシュのロールは見えな
いバレル構造体内の捕捉位置から自動的に解放される。
メッシュ材料をロールから引き出すようにトラス上のフ
ープ線即ち張力線が外方へ拡張するときに、メッシュは
単純に巻ほどかれる。最終的には、すべての材料が引き
出され、ロールが使い尽くされて消失する。メッシュは
周辺トラスの前端での適所においてはドーナツ形状を呈
する。

【００２２】メッシュは巻ほどかれているロールと展開
しているフープとの間で常に緊張状態で保持される。外
側空間のほぼゼロの摩擦状態においては、メッシュの層
間の「ベルクロ」効果（材料の層の固着）により、メッ
シュのロールが周辺トラスの展開量以上に運動するのを
阻止され、メッシュが拡張するフープラインにより穏や
かに引っ張られるときに、メッシュはそれ自体ロールか
ら解放される。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は展開可能な翼桁を有する
先に略述した上記米国特許出願第０９／０８０，７６７
号明細書に記載された展開可能な周辺トラス反射鏡の概
念内で使用され、そのトラス反射鏡を一層容易に想像す
る補助をなすため、図１は折り畳み可能な又は種々の用
語で表現されるような展開可能なこの種の周辺トラス反
射鏡１を示す。主要なアンテナ素子として使用する準備
の整った図示の展開状態において、反射鏡１は、周辺ト
ラス５の前端にわたって張った状態で広げられ支持され
た放物線状に湾曲した反射性表面３（黒色で示す）を有
する。

【００２４】実際には、反射性表面３は柔軟な反射性メ
ッシュ材料で構成され、このメッシュ材料は、光学特性
として、トラス素子を部分的に見えるようにするが幾分
不鮮明にする半透明である。図２に明示するように、反
射性メッシュ材料３は懸垂線装置６によりトラス５上で
支持され、懸垂線装置については後に詳説する。

【００２５】図２は、反射性メッシュ３を図示省略した
状態で、周辺トラス５及び反射性のメッシュ表面３を支
持する支持された懸垂線装置６を一層明確に示す。トラ
スのフレーム５は短い中空の円筒体として具現化され、
その円筒状の壁は、短い円筒体のまわりで繰り返される
規則的なパターンとなって配列された種々の構造部材、
フレーム及び支柱部材の骨格フレームで構成される。ト
ラスの前端及び後端は単一の縁部により画定される。ト
ラスの各分割部はベイと呼ばれ、符合１２、１４、１６
で示される。図示の周辺トラスは１２個のこのようなベ
イを含む。

【００２６】ベイ１２を部分的に画定する構造部材１
７、１９、２１、１７ｂは４辺多角形即ち矩形を形成
し、このパターンはトラス全体にわたって繰り返され、
湾曲又は円形ループとなって延びる基本的なフレームを
画定する。別の構造部材２３はその矩形の対向する隅部
間で対角線方向に延び、三角形の底辺を形成し、２つの
付加的な部材即ち三角形部材２７、２９がこの三角形を
完成させる。ベイ１２における前述の構造体は、トラス
のまわりで続くパターンである次の隣接するベイ１４に
おける対応する構造体と鏡面対称であることが分かる。

【００２７】支え線(Guy) ３８、３９、４０、４１は三
角形部材２７、２９の接続部を矩形のフレーム構造体の
隅部に係留する。別の張力線３３はこの接続部とすべて
の他のベイにおける同様の接続部との間を延び、トラス
への中間のフープ線を画定する。ベイ１２の左側に位置
する上方及び下方の展開可能な翼桁３５、３７はその基
本的なフレームから離れるように外方へ延びる。上方の
翼桁の端部はフープ線４５に結合され、このフープ線と
共に、多角形構造体により形成された均一の大径を有す
る閉ループを画定する。翼桁３７の如き下方の展開可能
な翼桁及びこれに関連する下方のフープ線４９に対して
同様の構成が提供される。翼桁３５の端部及び連結線４
５は周辺トラスへの前縁を画定し、翼桁３７の端部及び
連結フープ線４９はトラスの後端を画定する。

【００２８】別の張力線即ち支え線４３は各ベイにおけ
る上方及び下方の展開可能な翼桁の端部間を延びる。別
の支え線４２は垂直構造部材１７の端部でのベイ１２の
左上隅部から次の隣接するベイ１４の右上隅部の対応す
る位置へ延びる。線４２に対応する支え線は同様に他の
ベイ内に含まれ、トラス構造体を強化する。図示のよう
に、線４２への同様の張力線がまた多角形形状の後側上
に形成される。

【００２９】懸垂線装置６は懸垂線７、９と呼ばれる支
持線により形成され、トラスの前端及び後端に位置する
２つの懸垂線にのみ符号を付す。懸垂線はトラスの前端
及び後端を横切って延びる非伸長性の張力部材即ち張力
線である。懸垂線は中央位置即ちハブ８から延び、トラ
スの前端上の周辺位置に位置した関連する展開可能な翼
桁の端部へ半径方向外方に延びる。前方懸垂線７は反射
性メッシュ３のための保持装置即ち座として作用する。
後方の懸垂線９は前方の懸垂線と関連して働き、反射性
の表面のための適当な湾曲したプロフィールを提供す
る。

【００３０】装置における各懸垂線７、９は、選択され
た長さの一連の張力線であるドロップタイ１０（１つの
みに符号を付す）により、反射性の皿の放物線表面に近
似する湾曲に形状づけられる。図３には、懸垂線及びメ
ッシュの一部を斜視図として示す。数が多いほど、ドロ
ップタイ１０間の間隔が一層狭くなり、懸垂線７、９に
より形成される湾曲が真の放物線に一層近似するように
なり、従って、大きな信号損失を伴わずに反射性表面に
より反射できるＲＦ周波数が一層大きくなる。

【００３１】図２に戻ると、すべての懸垂線７、９はト
ラスの中央からその周辺縁へ半径方向外方に放射し、ト
ラスの前端及び後端での一対の懸架装置を実質上形成す
る。図示のように、懸垂線７を含む上方の懸垂線（１つ
のみに符号を付す）は中央に位置するハブ８から翼桁３
５の如き上方の展開可能な翼桁の外端へ半径方向外方に
延びる。懸垂線７に関連する下方の懸垂線９を含み、上
方の懸垂線と半径方向で整合する下方の懸垂線はまた、
ハブから、下方の懸垂線９が接続された翼桁３７の端部
の如き関連する下方の展開可能な翼桁の外端へ延びる。

【００３２】反射性のメッシュ３は前方の懸垂線７の下
方で装着される。メッシュを上述の方法で装着するため
に、トラスの組立て中、メッシュは前方の懸垂線７の下
側で拡張される。次いで、反対側の懸垂線９に取り付け
る前に、ドロップタイ１０が反射性メッシュに通され
る。メッシュの裏側は自然にたるみ、前方の懸垂線７の
裏側に対して引っ張られ、ドロップタイにより適所に捕
捉される。従って、メッシュは前方の懸垂線により放物
線形状に形状づけられる。外側の空間へ展開されたと
き、メッシュは太陽風により吹きつけられたティッシュ
のように前方の懸垂線７に対して押し付けられる。

【００３３】図では大まかに見えるハブ８はほぼ円筒形
状の部材として示されている。上方及び下方の両方の懸
垂線は円筒形状の部材の上端に近い方でハブに取り付け
られ、後述する目的のために下方の懸垂線の下方でぶら
下がるハブの長さの実質的な部分を残すようにする。上
記米国特許出願第０９／０８０，７６７号明細書に記載
された反射鏡における懸垂線は中央のハブを同様に使用
するが、上述のハブは上記米国特許出願第０９／０８
０，７６７号明細書に記載されたものとは構造上異な
り、本発明の懸垂線及びメッシュ構造体の特徴を改善す
るものである。

【００３４】図４は懸垂線７の下側の位置から見たハブ
８の一部の拡大斜視図である。ハブの特徴はほぼ円筒状
の本体１１にある。半径方向外方に延びて上方に湾曲す
るフランジ１３は円筒状の本体の上端をキャップし、円
筒形周辺部のまわりで等間隔で分布して円筒状本体に取
り付けられた上方の懸垂線７の端部の上に重なる。同様
のフランジが図４では見えないが図５に示すハブの底端
（後述）に位置する。下方の懸垂線９はまた円筒状表面
のまわりで等間隔で分布し、上方の懸垂線の下方で小距
離だけ離れて円筒状の本体に取り付けられる。

【００３５】図５に断面で示すように、ハブ８は支持デ
ィスク１３、１５によりそれぞれ閉じられた上端及び下
端を備えた中空でほぼ円筒状の部材である。上方の支持
ディスク１３の上表面は支持ディスクと一体的に形成さ
れたフランジ１３Ａを有する。支持ディスク及びフラン
ジは共に反射性材料で形成され、好ましくは、反射鏡の
中央位置での所望の反射鏡形状に合致するように凹状の
放物線形状とされる。下方のフランジ２０はハブの円筒
状の本体と一体的に形成される。このフランジは円筒状
の本体の端部から僅かな角度で半径方向外方及び下方へ
延び、円滑に形状づけられる。フランジの縁部はメッシ
ュを引き裂く可能性のある縁部を排除するように折り返
される。上述の幾何学形状により、ハブはリール又はス
プールに似た形となる。上述の作動の説明から明らかな
ように、ハブ８はまたメッシュ及び懸垂線のためのスプ
ール又はリールとして作用する。

【００３６】形成されたリールの軸方向の長さはその積
み込み状態時の収縮したトラスにより形成される上述の
「バレル」の長さにほぼ等しい。後に説明するが、収縮
したトラス５は上述のリールの外側表面上でバレル形状
となって折り畳まれ、巻きあげた反射性メッシュをその
中に包含する。

【００３７】ハブへの懸垂線の接続は拡大部分断面図で
ある図６に示し、この図６は図５の６−６線における断
面図である。ハブはフランジ１３の下側に位置する周辺
溝２５を有する。各懸垂線７の端部は適当な取り付け具
によりこれらの溝内に取り付けられる。同様の周辺溝２
６が溝２５の下方で小距離離れて円筒壁の軸線のまわり
で延び、下方の懸垂線９の端部がその溝内に取り付けら
れる。

【００３８】部分図である図７は上端から見た上述のハ
ブ８、ディスク１３、フランジ１３Ｂ及び上方の懸垂線
７を示す。懸垂線７をハブ８に接続するために接着性取
り付け具を使用できるが、好ましい取り付けはターンバ
ックル２２（１つのみに符号を付す）により示されるよ
うなターンバックル構成により良好に達成される。

【００３９】このようなターンバックル締結構成におい
ては、左手ききのネジ部を備えた外表面を有するキャッ
プ又は他の円筒状部材が懸垂線の端部に固定される。こ
の懸垂線に関連するハブ８の側部における円筒状の通路
は右手ききのネジ部を具備する。それぞれの後端及び前
端に左手きき及び右手ききのネジ突出部を備えたターン
バックル２２は懸垂線及びハブの通路の対応する適合ネ
ジ部と係合する。ターンバックルを回転させて、接続部
を固定し、関連する懸垂線に張力を与える。これは普通
の接続装置として認識される。同様のターンバックルが
下方の懸垂線９に関して使用される。

【００４０】上述のコア構造体は綿糸のためのスプール
又は釣りリールを偲ばせることを認識されたい。この要
素はメッシュを巻きあげる後述の作動説明から明らかと
なるような同様の巻きつけ機能を果たす。

【００４１】上記米国特許出願第０９／０８０，７６７
号明細書に記載されているように、上述のトラス反射鏡
は、その製造の完了時に見られるように、図示のような
展開された状態から積み込み時の一層小さな直径の細長
いバレル形状に折り畳まれる。トラスの積み込み形状は
図８（図を明瞭にするため、懸垂線及びメッシュは図示
省略した）に部分的に示される。図８は、個々の構造素
子を視覚的に区別できるようにするために、図１、２に
おける展開されたトラスを示すために使用された倍率よ
りも一層大きな倍率で描かれていることに留意された
い。図示のように、トラス５はきちんと収縮即ち折り畳
まれ、展開時よりも実質上小さな直径のバレルとして参
照する円筒状の構造体を形成する。図示のように、この
バレルの中心は中空であり、後述するような反射性メッ
シュ及び懸垂線をパッキングするための空間を提供す
る。

【００４２】図９に示すように、上記７６７号周辺トラ
スは最大直径のトラスＣとして象徴的に示した展開形状
で製造され、組立てられる。半径方向の収縮について図
を明瞭にするため、メッシュ及び懸垂線装置は図示省略
した。技術者により積み込み状態へと注意深く折り畳む
際に、構造素子を折り畳むにつれてトラスの半径は収縮
し、これを一層小さな直径のものＢとして示す。トラス
素子を折り畳み続けると、構造体は半径方向に更に収縮
する（Ａの状態）が、素子が図８に示したような細長い
バレル形状に近づくので、形状の全体高さは僅かに増大
する。

【００４３】本明細書は、トラスの折り畳みを許容する
又は展開のために小さなバレル形状からトラスの折り畳
みを解除するための関連する展開機構を述べるトラスの
特定の構造上の詳細を完全に詳説していないことを認識
されたい。これらは本発明の要旨を構成せず、その理解
に必要ないからである。構造上の詳細は、興味ある読者
が参照できる上記米国特許出願第０９／０８０，７６７
号明細書に記載されている。代わりに、このような詳細
をある程度本明細書に含ませる必要があると考え、上記
米国特許出願第０９／０８０，７６７号明細書に記載さ
れたその新規な展開可能な周辺トラスの説明及び図示を
参照する。

【００４４】円筒状のトラス形状の半径が減少すると、
トラスの展開時に緊張状態に保持された反射性メッシュ
及び懸垂線は自然に緩み、たるんだ状態になることを認
識すべきである。多数の運動素子があるので、懸垂線又
はメッシュ材料のある部分がトラス部材上で引き裂かれ
る危険性が大いにある。従って、従来の装置において
は、４人以上の技術者が一緒に作業を行って、懸垂線及
びメッシュを正確に折り畳むことを保証しなければなら
ない。これは時間を浪費し、困難で退屈な作業であるこ
とを認識すべきである。新規な構造及び方法は起こり得
る引き裂きを回避する一層迅速な方法でメッシュ及び懸
垂線を処理する。

【００４５】完全に展開されたトラス、メッシュ及び懸
垂線装置を示す図１０のトラスの断面図を参照する。こ
の位置においては、メッシュ及び懸垂線は緊張状態にあ
り、図３の斜視図に部分的に示したような所望の形状を
有する。図１０に戻ると、ハブ８は可動テーブル（図示
せず）上に着座している。このテーブルはハブをその軸
線のまわりで回転させると共に、そのハブを垂直に昇降
させるように設計される。

【００４６】次のステップにおいては、技術者がトラス
５の外周辺部を半径方向内方へ押すか又は引っ張って、
折り畳みを開始する。本発明が懸垂線装置及びメッシュ
のみに関連するので、技術者によりトラスの折り畳みを
達成する方法は本発明の理解にとって必要ではなく、説
明する必要もない。しかし、興味ある読者はこのような
方法を説明した上記米国特許出願第０９／０８０，７６
７号明細書を参照することができる。

【００４７】支持トラス５の初期の内方への収縮がメッ
シュ３をたるませる。この状態を図１１の斜視図に部分
的に示す。緊張状態が解けると、懸垂線７が僅かにたる
み、メッシュ３が各対の懸垂線間でたるむ。

【００４８】メッシュの折り畳み操作の次のステップを
示す図１２を参照する。懸垂線７、９が図示のようにた
るみ始めると、支持テーブルがリールを上昇させ、ハブ
の底端がトラス５の底端とほぼ同じ高さとなり、次い
で、リール８をゆっくり僅かに回転させる。ここで、周
辺トラス５の折り畳みと同期してハブ８を回転させるこ
とにより、メッシュはハブ８の円筒壁上に巻きつけられ
始め、上方及び下方の懸垂線７、９を結合したドロップ
タイ１０は直線及び垂直状態を維持する。図から明らか
なように、懸垂線装置６及びメッシュ３は、図１３に示
すように、ハブの軸線に沿って下方へ進行する螺旋とな
ってハブ上に巻かれる。

【００４９】形成された螺旋がリールの下端に到達し、
リール上に完全に巻きつけられなかった場合、テーブル
はリールを回転させ続けて残りを巻き上げ、リールの下
端でメッシュを実質上束ねる。

【００５０】代わりに、メッシュをリール上で平らにし
たい場合、メッシュがリールの下端に到達したときに、
逆方向へのテーブルの高さ制御を行って、テーブルが回
転を続けている間にリールを軸方向に下降させる。この
ような場合、メッシュはリールに逆に巻かれる。理想的
には、巻き上げの結果として、トラスの構造素子がリー
ルの軸方向の中間点でセンタリングされるように、巻き
上げを行うべきである。上述の関係はリールの直径と周
辺トラスの半径との間の関係を思慮深く選択することに
より達成される。

【００５１】理想的には、テーブルは線上に所定の張力
を維持し、その張力レベルを越えたときに回転を阻止す
るためにリールから駆動を切り離すクラッチ又は他の機
構を有する。このような制御機構はトラスの折り畳みと
同期しての巻上げの進行を許容する。トラスが更に収縮
すると、懸垂線上の張力が減少する。このような張力の
低下により、モータがリールに接続され、リールを更に
回転させ、懸垂線を再度緊張させる。このプロセスは、
トラスが完全に折り畳まれてメッシュがリール上に完全
に巻きつけられるまで、続行する。上述の巻きつけ制御
は、掛かった魚が釣り人の方へ移動して釣り糸を緩ませ
る場合でさえも釣り糸を緊張状態に自動的に維持するフ
ライキャストフィッシングに使用される巻き取りリール
に似ている。トラス５の折り畳み並びに懸垂線及びメッ
シュ３の巻き上げの双方が完了した後、図１４に示すよ
うに、素子は一緒にコンパクトにまとまる。反射鏡の頂
部から見たハブ８上でのメッシュ３の螺旋巻きの状態を
図１５Ａないし図１５Ｇに示す。

【００５２】上述の巻き付けを遂行するための電動位置
決め及びモータ装置を図１６に示す。この装置はディス
ク状のテーブル３０を有し、ハブ８（部分的に示す）の
底端がこのテーブル上に着座する。テーブルは電気モー
タ３２により駆動される回転可能なシャフト３１上に支
持される。便宜的には、トルクリミッタコントローラ３
４をモータのための駆動機構に設けて、トルクが技術者
により設定されたレベルを越えた場合に、モータがシャ
フトを駆動するのを阻止する。モータ３１はエレベータ
又は種々の用語で表現される垂直位置決め機構３６上で
支持される。エレベータの高さは普通のコントローラ
（図示せず）により電気的に制御される。

【００５３】巻き付けプロセスにおける最初のステップ
として、垂直位置決め機構３６を最初に作動させて、テ
ーブル３０従ってハブ８の垂直位置を上述のような所定
量だけ上昇させる。次いで、モータ３４を作動させて、
極めて遅い回転速度でシャフトを回転させる。便宜的に
は、テーブルの上表面との間の摩擦はハブ８に結合しこ
れを回転させるのに十分なものとする。その理由は、ガ
ーゼ状のメッシュ及び懸垂線の抵抗が極めて低く、シャ
フト３１を回転させるために必要なトルクが小さいから
である。周辺トラスが収縮しているとき、シャフトは同
期して回転し、図１５Ａ、１５Ｂに示すように、ハブ８
のまわりにメッシュを巻きつけ始める。メッシュがハブ
に沿った１つの軸方向の位置のまわりに全体的に集まら
ないようにするため、エレベータが徐々に下降し、メッ
シュの次の巻回部が巻かれるハブに沿った軸方向の位置
を変更する。これはボビン上に糸を巻き付ける原理に類
似している。従って、メッシュが螺旋状に巻かれるのみ
ならず、螺旋状の巻き付けが生じている間に、メッシュ
はハブの軸線に沿って分配される。このようにして、巻
かれる材料はほぼ均等に分布し、可能な最小直径である
直径を有する円筒形状としてパッキングされる。

【００５４】便宜的には、技術者は垂直位置決め機構３
６を人的に制御し、モータ３４の回転の開始に続く機構
の下降を指令し、２つの同時の運動を同期させる。一層
精巧な構成においては、このような同期は適当な電子回
路装置を用いて自動的に行うことができる。

【００５５】本発明の好ましい実施の形態の上述の説明
は当業者が本発明を具現化し、使用できるのに十分に詳
細であるものと思う。しかし、上述の目的のために示し
た素子の詳細は本発明の要旨を限定する意図のものでは
なく、本発明の要旨内でのこれらの素子の等価物及び他
の修正が可能なことは当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】繊細な導電性メッシュを表す黒色領域として完
全に展開された状態で示される改良を含んだ上記７６７
号型式の展開可能な周辺トラス反射鏡ヲ示す図である。

【図２】本発明により修正されたような構造的なトラス
部材、張力線及び懸垂線装置を示す、反射性メッシュを
図示省略した図１の７６７号周辺トラスの僅かに拡大し
た図である。

【図３】完全に展開された位置での反射鏡のメッシュ及
び懸垂線装置の一部の部分斜視図である。

【図４】ハブ素子及びこれに連結された懸垂線を一層詳
細に示すために拡大尺度で描いた図２のトラスの懸垂線
装置の中央領域の拡大斜視図である。

【図５】図２、４のハブ素子の断面図である。

【図６】６−６線における図５のハブの一部の拡大断面
図である。

【図７】図４のハブ及び懸垂線を示す上面図である。

【図８】バレル形状を形成するような積み込み状態にお
ける図２の周辺トラスの斜視図である。

【図９】図を明瞭にするためにメッシュ及び懸垂線を図
示省略した、展開状態及びほぼ積み込み状態での全半径
間での折り畳みのいくつかのステップにおける周辺トラ
スの形状の変化を象徴的に示す図である。

【図１０】巻き付け操作を理解する補助として、完全に
展開したトラス反射鏡を示す断面図である。

【図１１】トラスの巻き上げが完了したときの状態での
懸垂線及び反射性メッシュの部分斜視図である。

【図１２】巻き上げ及びメッシュ及び懸垂線装置をハブ
上に巻くための手順の開始における引き続きのステップ
での図１０のトラス反射鏡を示す図である。

【図１３】メッシュ巻き付け手順における引き続きのス
テップを示す図である。

【図１４】トラスの折り畳み並びにこれと同時のメッシ
ュ及び懸垂線装置の巻き上げの手順の完了時における積
み込み状態での周辺トラス反射鏡を示す図である。

【図１５】図１５Ａないし図１５Ｇはハブ上の螺旋状に
巻かれている種々のステップでのメッシュを表す図であ
る。

【図１６】メッシュを螺旋状に巻く補助をなすテーブル
様の固定具を示す図である。

【符号の説明】

１ 周辺トラス反射鏡 ３ 反射性表面 ５ 周辺トラス ６ 懸垂線装置 ７、９ 懸垂線 ８ ハブ １１ 円筒状本体 １３、２０ フランジ ３０ テーブル ３１ シャフト ３４ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・エル・ジョーンズ アメリカ合衆国カリフォルニア州90292, マリナ・デル・レイ，アラ・ロード 4351，ナンバー８

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 展開可能な周辺トラス反射鏡の反射性表
   面を画定する柔軟な反射性メッシュを、前記トラス反射
   鏡が有する展開可能な周辺トラスと、上記柔軟な反射性
   メッシュを支持するための懸垂線装置と共に所定の位置
   に設置するようにパッキングする方法において、 幅広い直径の展開された形状から一層小さな直径のバレ
   ル状の形状に上記周辺トラスを収縮させている間に、上
   記柔軟な反射性メッシュの中心を同時に回転させて、当
   該展開可能な周辺トラスが上記バレル状の形状を達成し
   たときに同展開可能な周辺トラス内に嵌まるような小さ
   な直径の形状に当該柔軟な反射性メッシュを巻き上げる
   工程を有することを特徴とするパッキング方法。
2. 【請求項２】 たたみ込み時にバレル状の形状に折り畳
   むことのできる展開可能な周辺トラスと、柔軟な反射性
   メッシュを支持するための懸垂線装置であって、中央の
   コアから半径方向外方へ延びる複数の懸垂線を備えた懸
   垂線装置とを有する展開可能な周辺トラス反射鏡の反射
   性表面を画定する上記柔軟な反射性メッシュを所定の位
   置でパッキングする方法において、 幅広い直径の展開された形状から収納用の一層小さな直
   径のバレル状の形状に上記周辺トラスを収縮させている
   間に、上記懸垂線の上記中央コアを同時に回転させて、
   当該展開可能な周辺トラスが上記バレル状の形状を達成
   したときに同展開可能な周辺トラス内に嵌まるような小
   さな直径の形状に当該懸垂線及び上記柔軟な反射性メッ
   シュを巻き上げる工程を有することを特徴とするパッキ
   ング方法。
3. 【請求項３】 上記中央コアを回転させる工程の前に、
   当該中央コアを上昇させて、上記懸垂線及び上記柔軟な
   反射性メッシュを該中央コア上で螺旋状に巻き上げる工
   程を更に有することを特徴とする請求項２に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 展開可能な周辺トラス反射鏡内で反射性
   メッシュを支持し、形造るための懸垂線装置において、 中空の内部及び所定の軸方向長さを備えたほぼ円筒状の
   幾何学形状を有するリールと；上記リールの周辺部のま
   わりに分布し、当該リールの上端近傍で同リールに取り
   付けられた端部をそれぞれ備えた第１の複数の懸垂線
   と；上記リールの上記周辺部のまわりに分布し、上記第
   １の複数の懸垂線の下方でこれに隣接する軸方向の位置
   において当該リールの上端近傍で同リールに取り付けら
   れた端部をそれぞれ備えた第２の複数の懸垂線であっ
   て、同第２の複数の懸垂線の上記端部の下方で延びる当
   該リールの部分を残すようにした第２の複数の懸垂線
   と；を有することを特徴とする懸垂線装置。
5. 【請求項５】 上記リールが更に、 当該リールの上記上端に位置し、上記第１の複数の懸垂
   線の上記端部と重なる側壁を該リールにおいて画定する
   ように同リールの当該上端のまわりで半径方向外方へ延
   びる第１のフランジと；上記リールの下端に位置し、反
   対側の側壁を当該リールにおいて画定するように同リー
   ルの上記下端のまわりで半径方向外方へ延びる第２のフ
   ランジと；を有することを特徴とする請求項４に記載の
   装置。
6. 【請求項６】 展開された状態とたたみ込まれた状態と
   を有し、収縮可能な周辺トラスと、柔軟な反射性材料の
   反射性表面と、上記周辺トラス上で上記反射性表面を支
   持するための懸垂線装置とを備えた展開可能な周辺トラ
   ス反射鏡における懸垂線装置であって、 ハブと；上記ハブに連結されて同ハブから上記周辺トラ
   スへ半径方向に延び、当該ハブのまわりで角度的に離間
   した第１の複数の懸垂線と；上記ハブに連結されて同ハ
   ブから上記周辺トラスへ半径方向に延び、当該ハブのま
   わりで角度的に離間した第２の複数の懸垂線と；を有
   し、上記第２の複数の懸垂線が上記第１の複数の懸垂線
   の下側に位置し、当該第２の複数の懸垂線の各懸垂線が
   当該第１の複数の懸垂線の対応する懸垂線に対して角度
   的に整合しているような懸垂線装置において、 上記ハブが、上記たたみ込まれた状態への上記周辺トラ
   ス反射鏡の配置に応答して上記懸垂線及び上記柔軟な反
   射性材料を螺旋状に巻き上げるための円筒状表面を有す
   ることを特徴とする懸垂線装置。
7. 【請求項７】 たたみ込まれた状態への周辺トラス反射
   鏡の配置を補助する装置であって、上記反射鏡が反射性
   表面を画定する柔軟な反射性メッシュと、展開可能な周
   辺トラスと、上記柔軟な反射性メッシュを支持する懸垂
   線装置とを有し、上記懸垂線装置が中央のハブから半径
   方向外方へ延びる複数の懸垂線を有し、上記展開可能な
   周辺トラスがたたみ込み時にバレル状の形状に折り畳む
   ことができるような補助装置において、 上記中央のハブの底端を受け入れるためのテーブルと；
   上記ハブの展開位置の上方へ所定量だけ当該ハブを上昇
   させるように上記テーブルを上昇させ、次いで当該テー
   ブルを徐々に下降させるための第１の位置決め手段と；
   上記ハブが上記所定量だけ上昇するときに当該ハブを回
   転させるように上記テーブルを回転させて、上記柔軟な
   反射性メッシュ及び上記懸垂線を該ハブ上に螺旋状に巻
   き付けさせる第２の手段と；を有することを特徴とする
   補助装置。
8. 【請求項８】 上記第１の位置決め手段が上記ハブの展
   開位置へ当該ハブを下降させるように上記テーブルを下
   降させ、更に、上記第２の手段の回転を当該テーブルの
   下降と同期させて、該ハブの所定の軸方向長さに沿って
   そののまわりで上記柔軟な反射性メッシュ及び上記懸垂
   線を螺旋状に巻き付けさせる手段を有することを特徴と
   する請求項７に記載の装置。