JP2002061729A - 直進作動装置およびこの直進作動装置を有する宇宙船および太陽光発電装置の展開システム - Google Patents
直進作動装置およびこの直進作動装置を有する宇宙船および太陽光発電装置の展開システムInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術の欠点を解消し、特に宇宙船内の使
用において衝撃作用または周囲に浮遊する粒子のない作
動を可能にする直進作動装置を提供する。 【解決手段】 ナット（１）として形成された、回転運
動を並進運動に変換するための手段と、回転駆動ユニッ
ト（２）と、およびナット（１）と協働するスピンドル
（３）とを有し、この場合、ナット（１）がスピンドル
（３）と相対回転可能に結合され、この場合、回転駆動
ユニット（２）がナット（１）と一体回転可能に結合さ
れ、またはスピンドル（３）の軸方向に力を与える、直
進作動装置である。本発明は宇宙船内で、特に太陽光発
電装置の展開システムにおいて使用可能である。
用において衝撃作用または周囲に浮遊する粒子のない作
動を可能にする直進作動装置を提供する。 【解決手段】 ナット（１）として形成された、回転運
動を並進運動に変換するための手段と、回転駆動ユニッ
ト（２）と、およびナット（１）と協働するスピンドル
（３）とを有し、この場合、ナット（１）がスピンドル
（３）と相対回転可能に結合され、この場合、回転駆動
ユニット（２）がナット（１）と一体回転可能に結合さ
れ、またはスピンドル（３）の軸方向に力を与える、直
進作動装置である。本発明は宇宙船内で、特に太陽光発
電装置の展開システムにおいて使用可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ナットとして形成
された、回転運動を並進運動に変換するための手段と、
回転駆動ユニットと、およびナットと協働するスピンド
ルとを有し、この場合、ナットがスピンドルと相対回転
可能に結合されている直進作動装置に関するものであ
る。
された、回転運動を並進運動に変換するための手段と、
回転駆動ユニットと、およびナットと協働するスピンド
ルとを有し、この場合、ナットがスピンドルと相対回転
可能に結合されている直進作動装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】このような直進作動装置が欧州特許公開
第０６０３０６７号から既知である。従来技術から既知
のこの直進作動装置は特に宇宙船内で使用するために設
計され、この場合、ナットがねじ−ローラ機構として形
成されている。スピンドルは回転駆動ユニットと一体回
転可能に結合されている。
第０６０３０６７号から既知である。従来技術から既知
のこの直進作動装置は特に宇宙船内で使用するために設
計され、この場合、ナットがねじ−ローラ機構として形
成されている。スピンドルは回転駆動ユニットと一体回
転可能に結合されている。
【０００３】上記のねじ−ローラ機構の代替態様として
ドイツ特許公開第４２０８１２６号からボール・ナット
が既知であり、このボール・ナットは同様に回転運動を
並進運動に変換するためのスピンドルと協働する。
ドイツ特許公開第４２０８１２６号からボール・ナット
が既知であり、このボール・ナットは同様に回転運動を
並進運動に変換するためのスピンドルと協働する。
【０００４】欧州特許公開第０６０３０６７号に記載の
上記の従来技術においては、直進駆動装置のスピンドル
は常に回転駆動ユニットと結合されたままである。ナッ
トと結合されている要素はスピンドルに対して並進運動
をなして移動可能であり、極端な場合にはスピンドルか
ら抜け出すことさえある。しかしながら、この場合、並
進運動をなしまたは場合によりスピンドルと仮結合され
ている比較的大きな要素の場合、それに対応して大きな
スピンドルが必要となり、このスピンドルは例えばナッ
トとスピンドルとの間の結合を解放したのちに回転駆動
ユニットにおける比較的大きな妨害要素としておよび回
転駆動ユニットと結合された可能なその他の要素として
残るという危険性が存在する。宇宙船における太陽光発
電装置の展開の例において、これは、太陽光発電装置を
展開したのちに比較的長いスピンドルが宇宙船の表面か
ら突出してそれが太陽光発電装置の運動を妨害し、また
は太陽光発電装置を損傷させることすらあることを意味
する。
上記の従来技術においては、直進駆動装置のスピンドル
は常に回転駆動ユニットと結合されたままである。ナッ
トと結合されている要素はスピンドルに対して並進運動
をなして移動可能であり、極端な場合にはスピンドルか
ら抜け出すことさえある。しかしながら、この場合、並
進運動をなしまたは場合によりスピンドルと仮結合され
ている比較的大きな要素の場合、それに対応して大きな
スピンドルが必要となり、このスピンドルは例えばナッ
トとスピンドルとの間の結合を解放したのちに回転駆動
ユニットにおける比較的大きな妨害要素としておよび回
転駆動ユニットと結合された可能なその他の要素として
残るという危険性が存在する。宇宙船における太陽光発
電装置の展開の例において、これは、太陽光発電装置を
展開したのちに比較的長いスピンドルが宇宙船の表面か
ら突出してそれが太陽光発電装置の運動を妨害し、また
は太陽光発電装置を損傷させることすらあることを意味
する。
【０００５】特に太陽光発電装置のための展開システム
の場合に対して、従来技術例えばドイツ特許公開第１９
６４９７３９号から異なる構造が既知であるが、この構
造はある種の欠点を有している。花火技術による解放
（pyrotechnical release）においては、太陽光発電装
置ユニットないしそれを支持する構造物に比較的大きな
衝撃を与えることが問題であり、このことが、例えば宇
宙船内に使用された場合に著しい障害の原因となる。さ
らに、この場合に粒子が周囲に浮遊し、粒子が太陽光発
電装置ユニットまたはその他のユニットを損傷させるこ
とがあるという危険性が存在する。ドイツ特許公開第１
９６４９７３９号は花火技術によらない解放装置を開示
しているが、この解放装置は、同様に周囲に浮遊する粒
子の危険性をそれ自身解消せず、この解放装置において
は、ドイツ特許公開第１９６４９７３９号の請求項に教
示されているように、固着したがって非解放の危険性を
排除することができない。
の場合に対して、従来技術例えばドイツ特許公開第１９
６４９７３９号から異なる構造が既知であるが、この構
造はある種の欠点を有している。花火技術による解放
（pyrotechnical release）においては、太陽光発電装
置ユニットないしそれを支持する構造物に比較的大きな
衝撃を与えることが問題であり、このことが、例えば宇
宙船内に使用された場合に著しい障害の原因となる。さ
らに、この場合に粒子が周囲に浮遊し、粒子が太陽光発
電装置ユニットまたはその他のユニットを損傷させるこ
とがあるという危険性が存在する。ドイツ特許公開第１
９６４９７３９号は花火技術によらない解放装置を開示
しているが、この解放装置は、同様に周囲に浮遊する粒
子の危険性をそれ自身解消せず、この解放装置において
は、ドイツ特許公開第１９６４９７３９号の請求項に教
示されているように、固着したがって非解放の危険性を
排除することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来技術
の上記の欠点を解消し、特に宇宙船内の使用において衝
撃作用または周囲に浮遊する粒子のない作動を可能にす
る直進作動装置を提供することが本発明の課題である。
の上記の欠点を解消し、特に宇宙船内の使用において衝
撃作用または周囲に浮遊する粒子のない作動を可能にす
る直進作動装置を提供することが本発明の課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴により解決される。本発明の他の主題は、本発明によ
る直進作動装置を有する宇宙船並びに太陽光発電装置の
展開システムである。
徴により解決される。本発明の他の主題は、本発明によ
る直進作動装置を有する宇宙船並びに太陽光発電装置の
展開システムである。
【０００８】本発明による直進作動装置においては、回
転駆動ユニットがナットと一体回転可能に結合されてい
る設計がなされている。したがって、回転駆動ユニット
により形成されるナットの回転運動によりスピンドルの
並進運動が発生され、この並進運動は最終的にスピンド
ルをナットから解放させ、これにより、場合によりきわ
めて長いスピンドルであってもそれが回転駆動ユニット
に残ることはなく、およびこれと結合されている要素が
残ることはない。回転駆動ユニットがモータまたはばね
として形成されていてもよい。
転駆動ユニットがナットと一体回転可能に結合されてい
る設計がなされている。したがって、回転駆動ユニット
により形成されるナットの回転運動によりスピンドルの
並進運動が発生され、この並進運動は最終的にスピンド
ルをナットから解放させ、これにより、場合によりきわ
めて長いスピンドルであってもそれが回転駆動ユニット
に残ることはなく、およびこれと結合されている要素が
残ることはない。回転駆動ユニットがモータまたはばね
として形成されていてもよい。
【０００９】しかしながら、代替態様としてまたは前記
教示に関して、（場合により他のまたは複数の他の）回
転駆動ユニットが、ナットと協働するスピンドルの領域
に対してスピンドルの軸方向に力を与えるように設計さ
れていてもよい。したがって、単独でまたはこの引張力
または圧縮力の作用により支援されてナットを回転さ
せ、これにより一方でスピンドルの並進運動を作用させ
ることができる。この場合、回転駆動ユニットが弾性要
素として形成されていてもよい。
教示に関して、（場合により他のまたは複数の他の）回
転駆動ユニットが、ナットと協働するスピンドルの領域
に対してスピンドルの軸方向に力を与えるように設計さ
れていてもよい。したがって、単独でまたはこの引張力
または圧縮力の作用により支援されてナットを回転さ
せ、これにより一方でスピンドルの並進運動を作用させ
ることができる。この場合、回転駆動ユニットが弾性要
素として形成されていてもよい。
【００１０】この場合特に、スピンドルがプレストレス
を受けたときに伸長可能なように形成されている設計が
なされていてもよい。この場合、スピンドルに対してあ
らゆるタイプの適切な材料および構造方式が考えられる
が、これらはそれぞれのプレストレスに適合されなけれ
ばならないことは当然である。即ち、スピンドルは高い
プレストレスを受入可能なようにチタンまたは鋼で製作
されていてもよく、対応して比較的小さいまたは比較的
高い弾性を有するように、中実に形成されてもまたは繊
維または棒のように個別要素として構成されていてもよ
い。しかしながら、他の適切な材料例えば非金属材料ま
たはその他の構造方式もまた可能である。
を受けたときに伸長可能なように形成されている設計が
なされていてもよい。この場合、スピンドルに対してあ
らゆるタイプの適切な材料および構造方式が考えられる
が、これらはそれぞれのプレストレスに適合されなけれ
ばならないことは当然である。即ち、スピンドルは高い
プレストレスを受入可能なようにチタンまたは鋼で製作
されていてもよく、対応して比較的小さいまたは比較的
高い弾性を有するように、中実に形成されてもまたは繊
維または棒のように個別要素として構成されていてもよ
い。しかしながら、他の適切な材料例えば非金属材料ま
たはその他の構造方式もまた可能である。
【００１１】他方で、代替態様または追加態様により、
回転駆動ユニットとして、スピンドルにプレストレスい
わゆる引張力または圧縮力を与える少なくとも１つのば
ね要素のような弾性要素が設けられているように設計が
なされていてもよい。このとき、上記のように、この弾
性要素はスピンドルに引張力または圧縮力を与えること
によりナットを回転させることができる。
回転駆動ユニットとして、スピンドルにプレストレスい
わゆる引張力または圧縮力を与える少なくとも１つのば
ね要素のような弾性要素が設けられているように設計が
なされていてもよい。このとき、上記のように、この弾
性要素はスピンドルに引張力または圧縮力を与えること
によりナットを回転させることができる。
【００１２】ナットが、転がり本体を介してスピンドル
と作用結合されているように設計がなされることが好ま
しい。これにより、スピンドルに対するナットの回転運
動においては転がり抵抗に打ち勝つだけでよく、ナット
とスピンドルとの間の滑り抵抗は発生しないことが保証
される。上記の従来技術から既知のように、転がり本体
としてローラまたはボールが設けられてもよい。
と作用結合されているように設計がなされることが好ま
しい。これにより、スピンドルに対するナットの回転運
動においては転がり抵抗に打ち勝つだけでよく、ナット
とスピンドルとの間の滑り抵抗は発生しないことが保証
される。上記の従来技術から既知のように、転がり本体
としてローラまたはボールが設けられてもよい。
【００１３】回転運動を行う前にナットをロックするた
めにロック装置が設けられてもよく、この場合、ナット
は第１のロック装置と一体回転可能に結合されている。
このロック装置はナットそれ自身の一部であってもよい
が、ナットがそれと適切に一体回転可能に結合されてい
る他の要素が設けられていてもよい。第１のロック装置
は第２のロック装置と着脱可能および一体回転可能に結
合可能であるように形成されている。これにより、両方
のロック装置のロック位置においてはこれらがナットの
回転運動を妨害し、および両方のロック装置を相互に解
放したときにはナットに希望の回転運動を与えることが
できることが保証される。第１のロック装置はこのため
にその表面上に突起または凹部を有し、この場合、第２
のロック装置はこのときこの突起または凹部に対して相
補の形状を有している。この場合、この相補の形状は、
ナットの回転を防止するためにそれが突起または凹部と
有効に協働するように形成されているだけでよい。
めにロック装置が設けられてもよく、この場合、ナット
は第１のロック装置と一体回転可能に結合されている。
このロック装置はナットそれ自身の一部であってもよい
が、ナットがそれと適切に一体回転可能に結合されてい
る他の要素が設けられていてもよい。第１のロック装置
は第２のロック装置と着脱可能および一体回転可能に結
合可能であるように形成されている。これにより、両方
のロック装置のロック位置においてはこれらがナットの
回転運動を妨害し、および両方のロック装置を相互に解
放したときにはナットに希望の回転運動を与えることが
できることが保証される。第１のロック装置はこのため
にその表面上に突起または凹部を有し、この場合、第２
のロック装置はこのときこの突起または凹部に対して相
補の形状を有している。この場合、この相補の形状は、
ナットの回転を防止するためにそれが突起または凹部と
有効に協働するように形成されているだけでよい。
【００１４】直進作動装置の応力のない作動を保証する
ために、スピンドルおよびナットが傾斜可能に支持部内
に支持されているように設計がなされてもよい。これに
より、スピンドルおよびナットの支持部の相互のオフセ
ットを調整することができる。このために、支持部が例
えばボール継手としてまたは他の適切な方法で形成され
なければならない。
ために、スピンドルおよびナットが傾斜可能に支持部内
に支持されているように設計がなされてもよい。これに
より、スピンドルおよびナットの支持部の相互のオフセ
ットを調整することができる。このために、支持部が例
えばボール継手としてまたは他の適切な方法で形成され
なければならない。
【００１５】この直進作動装置は、対象物が相互に相対
移動可能であり且つ特に相互に着脱可能に結合され、こ
のとき対象物は、開放、展張、展開または分離の意味で
解放可能であるあらゆる場所に使用可能である。これ
は、即ち、差し込み状態において固定結合が提供され、
この固定結合は特に遠隔操作によっても簡単に解放可能
である装置である。
移動可能であり且つ特に相互に着脱可能に結合され、こ
のとき対象物は、開放、展張、展開または分離の意味で
解放可能であるあらゆる場所に使用可能である。これ
は、即ち、差し込み状態において固定結合が提供され、
この固定結合は特に遠隔操作によっても簡単に解放可能
である装置である。
【００１６】本発明の他の主題は上記の直進作動装置を
有する宇宙船である。この場合、回転駆動ユニットが例
えば宇宙船と結合され、およびスピンドルがこのとき、
着脱可能、展張可能または展開可能な宇宙船のユニット
と一体回転可能に固定結合されていてもよい。このよう
なユニットは、例えば宇宙船の太陽光発電装置ユニット
またはアンテナ・ユニットを示してもよく、その他のマ
スト、着陸脚、外部装着荷重、複数の宇宙船（例えば衛
星の積重ね）またはそれぞれ相互に分離されるべき親子
宇宙船を示してもよい。
有する宇宙船である。この場合、回転駆動ユニットが例
えば宇宙船と結合され、およびスピンドルがこのとき、
着脱可能、展張可能または展開可能な宇宙船のユニット
と一体回転可能に固定結合されていてもよい。このよう
なユニットは、例えば宇宙船の太陽光発電装置ユニット
またはアンテナ・ユニットを示してもよく、その他のマ
スト、着陸脚、外部装着荷重、複数の宇宙船（例えば衛
星の積重ね）またはそれぞれ相互に分離されるべき親子
宇宙船を示してもよい。
【００１７】本発明の他の主題は、上記の直進作動装置
を有する太陽光発電装置の展開システムである。この場
合、直進作動装置は太陽光発電装置ユニットを展開する
ための締付保持および解放システムの部品として形成さ
れていてもよい。
を有する太陽光発電装置の展開システムである。この場
合、直進作動装置は太陽光発電装置ユニットを展開する
ための締付保持および解放システムの部品として形成さ
れていてもよい。
【００１８】特定の実施態様において、ナットが太陽光
発電装置ユニットの支持構造物と結合され、およびスピ
ンドルが太陽光発電装置ユニットの最外層パネル要素と
結合されているように設計がなされてもよい。これによ
り太陽光発電装置ユニットを展開するとき、スピンドル
が支持構造物から例えば固定フレーム、乗り物例えば宇
宙船等から分離されることが保証されるので、これがこ
こでもはや障害を与えることはない。
発電装置ユニットの支持構造物と結合され、およびスピ
ンドルが太陽光発電装置ユニットの最外層パネル要素と
結合されているように設計がなされてもよい。これによ
り太陽光発電装置ユニットを展開するとき、スピンドル
が支持構造物から例えば固定フレーム、乗り物例えば宇
宙船等から分離されることが保証されるので、これがこ
こでもはや障害を与えることはない。
【００１９】応力のない作動を保証するために、スピン
ドルが第１の支持部内で太陽光発電装置ユニットの最外
層パネル要素に対して傾斜可能に支持され、およびナッ
トが第２の支持部内で支持構造物に対して傾斜可能に支
持されているように設計がなされてもよい。これにより
太陽光発電装置ユニットの支持構造物に対する可能なオ
フセットを容易に吸収することができる。以下に本発明
の特定の実施態様を図１ないし６により詳細に説明す
る。
ドルが第１の支持部内で太陽光発電装置ユニットの最外
層パネル要素に対して傾斜可能に支持され、およびナッ
トが第２の支持部内で支持構造物に対して傾斜可能に支
持されているように設計がなされてもよい。これにより
太陽光発電装置ユニットの支持構造物に対する可能なオ
フセットを容易に吸収することができる。以下に本発明
の特定の実施態様を図１ないし６により詳細に説明す
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は例えば宇宙船用太陽光発電
装置の展開システム内に使用されている本発明による直
進作動装置を示す。この装置はスピンドル３を着脱可能
に固定するために使用されるナット１を含む。このスピ
ンドル３を介して太陽光発電装置ユニット８がプレスト
レスのもとで相互に保持ないし締付保持されている。図
１に太陽光発電装置ユニット８の個々のパネル要素が断
面図で示されている。スピンドル３は対応結合要素１３
例えばボール・カップを介して太陽光発電装置ユニット
と一体回転可能に固定結合されている。ここで結合要素
１３は、スピンドル３を介して太陽光発電装置ユニット
８を相互に保持ないし締付保持するためのプレストレス
として引張力を与えることが可能なように設計がなされ
てもよい。このプレストレスは例えばスピンドル３の端
部における他のナット１５により与えられてもよく、こ
の場合、スピンドル３はその他方の端部においてナット
１内に固定されている。
装置の展開システム内に使用されている本発明による直
進作動装置を示す。この装置はスピンドル３を着脱可能
に固定するために使用されるナット１を含む。このスピ
ンドル３を介して太陽光発電装置ユニット８がプレスト
レスのもとで相互に保持ないし締付保持されている。図
１に太陽光発電装置ユニット８の個々のパネル要素が断
面図で示されている。スピンドル３は対応結合要素１３
例えばボール・カップを介して太陽光発電装置ユニット
と一体回転可能に固定結合されている。ここで結合要素
１３は、スピンドル３を介して太陽光発電装置ユニット
８を相互に保持ないし締付保持するためのプレストレス
として引張力を与えることが可能なように設計がなされ
てもよい。このプレストレスは例えばスピンドル３の端
部における他のナット１５により与えられてもよく、こ
の場合、スピンドル３はその他方の端部においてナット
１内に固定されている。
【００２２】プレストレスは、スピンドル３の伸びが形
成されるほど高く選択されてもよい。これによりスピン
ドルは回転駆動ユニット２２となり、その理由は、ナッ
ト１がそれを許容すると直ちに、スピンドル３が再び収
縮しようと試み且つこの場合にナット１が回転され、こ
れによりこのとき再びスピンドル３はナット１から直進
運動の形で外に移動されるからである。スピンドル３が
中実材料からなる場合、伸びはその全長にわたり形成さ
れる。しかしながら、スピンドル３は部分領域内のにみ
特定の弾性を有してもよく、この弾性は例えば弾性材料
から形成されまたは例えば個別要素（繊維、棒等）のよ
うな他の構造により形成されてもよい。
成されるほど高く選択されてもよい。これによりスピン
ドルは回転駆動ユニット２２となり、その理由は、ナッ
ト１がそれを許容すると直ちに、スピンドル３が再び収
縮しようと試み且つこの場合にナット１が回転され、こ
れによりこのとき再びスピンドル３はナット１から直進
運動の形で外に移動されるからである。スピンドル３が
中実材料からなる場合、伸びはその全長にわたり形成さ
れる。しかしながら、スピンドル３は部分領域内のにみ
特定の弾性を有してもよく、この弾性は例えば弾性材料
から形成されまたは例えば個別要素（繊維、棒等）のよ
うな他の構造により形成されてもよい。
【００２３】これの代替態様としてまたはスピンドル３
の伸びによるこのプレストレス作用を支援するために、
１つまたは複数のばね３２が設けられてもよく、ばね３
２はスピンドル３それ自身にプレストレスを与え、プレ
ストレスはこのときスピンドル３を介してナット１に伝
達される。したがって、このような手段によっても、ス
ピンドル３をナット１に対してプレストレスを与えるこ
とができる。同様に、引張力が与えられ、引張力はそれ
を可能にすると直ちにナット１を回転させ、このとき再
びスピンドル３はナット１から直進運動の形で抜き出さ
れる。この場合、ばね３２もまた回転駆動ユニットを形
成する。しかしながら、引張力を与えるばね３２の代わ
りに、スピンドル３に圧縮力を与える適切な弾性要素、
例えばスピンドル３のナット１とは反対側端部において
スピンドル３に作用する前記適切な弾性要素が設けられ
てもよい。したがって、ナット１を回転させるためにス
ピンドル３が一部ナット１から引き出されないで一部押
し出されることになり、これによりスピンドル３は最終
的にナット１から抜き出される。
の伸びによるこのプレストレス作用を支援するために、
１つまたは複数のばね３２が設けられてもよく、ばね３
２はスピンドル３それ自身にプレストレスを与え、プレ
ストレスはこのときスピンドル３を介してナット１に伝
達される。したがって、このような手段によっても、ス
ピンドル３をナット１に対してプレストレスを与えるこ
とができる。同様に、引張力が与えられ、引張力はそれ
を可能にすると直ちにナット１を回転させ、このとき再
びスピンドル３はナット１から直進運動の形で抜き出さ
れる。この場合、ばね３２もまた回転駆動ユニットを形
成する。しかしながら、引張力を与えるばね３２の代わ
りに、スピンドル３に圧縮力を与える適切な弾性要素、
例えばスピンドル３のナット１とは反対側端部において
スピンドル３に作用する前記適切な弾性要素が設けられ
てもよい。したがって、ナット１を回転させるためにス
ピンドル３が一部ナット１から引き出されないで一部押
し出されることになり、これによりスピンドル３は最終
的にナット１から抜き出される。
【００２４】スピンドル３をナット１から抜き出すこの
ような運動を与える他の代替または追加方法は、ナット
１と一体回転可能に固定結合されている回転駆動ユニッ
ト２を設けることにある。これをさらに詳細に説明す
る。
ような運動を与える他の代替または追加方法は、ナット
１と一体回転可能に固定結合されている回転駆動ユニッ
ト２を設けることにある。これをさらに詳細に説明す
る。
【００２５】即ち、ナット１の回転によりスピンドル３
の並進運動を発生することができ、この並進運動は最終
的にスピンドル３をナット１から分離させ、したがって
スピンドル３と、結合要素１３を介してスピンドル３と
結合されている太陽光発電装置ユニット８とからなる複
合ユニットを、ナットおよびそれと結合されている要素
により形成されている締付保持システムから解放させる
ことができる。
の並進運動を発生することができ、この並進運動は最終
的にスピンドル３をナット１から分離させ、したがって
スピンドル３と、結合要素１３を介してスピンドル３と
結合されている太陽光発電装置ユニット８とからなる複
合ユニットを、ナットおよびそれと結合されている要素
により形成されている締付保持システムから解放させる
ことができる。
【００２６】ナット１は例えば図５に示すようにローラ
・ナットとして形成されていてもよく、即ちナット１は
ローラ４を有し、一方でローラ４はスピンドル３と作用
結合を形成し、スピンドル３はローラ４と同様にその全
長の少なくとも部分領域内にねじを有している。
・ナットとして形成されていてもよく、即ちナット１は
ローラ４を有し、一方でローラ４はスピンドル３と作用
結合を形成し、スピンドル３はローラ４と同様にその全
長の少なくとも部分領域内にねじを有している。
【００２７】ナット１の意図に反した回転運動を防止す
るために、ロック機構として図３に示すロック装置５が
設けられている。この実施例においてはロック装置はス
リーブ５であり、スリーブ５内にナット１が一体回転可
能に圧入されている。スリーブ５はその表面のある領域
内に突起７を有し、突起７はスリーブ５およびナット１
からなる複合ユニットの回転運動のロックを、第２のロ
ック装置６例えば棒、ボルト等により可能にする。図
１、２および４が示すように、スリーブ５は、この場合
ばね２として形成されている回転駆動ユニットと一体回
転可能に結合されている。この実施例においては、この
ために渦巻ばね２が設けられ、渦巻ばね２はナット１の
回転運動の前にプレストレス状態にあり、ロックの解放
後即ちロック装置６および７が相互に解放されたのち
に、そのストレス除去によりスリーブ５の回転運動した
がってスリーブと結合されているナット１の回転運動が
行われる。上記のように、他の回転駆動ユニット２２、
３２が代替または追加の回転駆動ユニットとして設けら
れていてもよい。しかしながら、図を簡単にするため
に、図１に３つのすべてのタイプの回転駆動ユニット
２、２２、３２が共に示されている。
るために、ロック機構として図３に示すロック装置５が
設けられている。この実施例においてはロック装置はス
リーブ５であり、スリーブ５内にナット１が一体回転可
能に圧入されている。スリーブ５はその表面のある領域
内に突起７を有し、突起７はスリーブ５およびナット１
からなる複合ユニットの回転運動のロックを、第２のロ
ック装置６例えば棒、ボルト等により可能にする。図
１、２および４が示すように、スリーブ５は、この場合
ばね２として形成されている回転駆動ユニットと一体回
転可能に結合されている。この実施例においては、この
ために渦巻ばね２が設けられ、渦巻ばね２はナット１の
回転運動の前にプレストレス状態にあり、ロックの解放
後即ちロック装置６および７が相互に解放されたのち
に、そのストレス除去によりスリーブ５の回転運動した
がってスリーブと結合されているナット１の回転運動が
行われる。上記のように、他の回転駆動ユニット２２、
３２が代替または追加の回転駆動ユニットとして設けら
れていてもよい。しかしながら、図を簡単にするため
に、図１に３つのすべてのタイプの回転駆動ユニット
２、２２、３２が共に示されている。
【００２８】確実な回転運動を保証するために、図２に
示すように、ナット１、スリーブ５および渦巻ばね２か
らなる全体ユニットがハウジング９内に設けられ、ハウ
ジング９は底板１４と結合され、または例えば直接宇宙
船の表面と結合されている。ハウジング９内でのスリー
ブ５およびナット１の回転運動における摩擦を低減させ
るために、スリーブ５とハウジング９との間にハウジン
グの上部領域において対応軸受１０例えばころ軸受が設
けられている。
示すように、ナット１、スリーブ５および渦巻ばね２か
らなる全体ユニットがハウジング９内に設けられ、ハウ
ジング９は底板１４と結合され、または例えば直接宇宙
船の表面と結合されている。ハウジング９内でのスリー
ブ５およびナット１の回転運動における摩擦を低減させ
るために、スリーブ５とハウジング９との間にハウジン
グの上部領域において対応軸受１０例えばころ軸受が設
けられている。
【００２９】両方のロック装置６、７の相互の解放は適
切な各装置により行うことができる。このために、図１
の実施例においては、ロック装置６はボルトとして形成
され、ボルトはアングル・レバー１１を介してスライダ
２０と結合され、スライダ２０は例えばモータまたは電
磁石のようなアクチュエータ１２により移動させること
ができる。この場合、スライダ２０の並進運動はアング
ル・レバー１１を介してボルト６の並進運動に変換さ
れ、ボルト６はこの運動において突起７から解放され、
したがってスリーブ５並びにスリーブ５と結合されてい
るナット１の回転運動が開始される。しかしながら、ロ
ック装置６またはアクチュエータ１２として例えば形状
記憶合金等のような他の適切な装置が使用されてもよ
い。
切な各装置により行うことができる。このために、図１
の実施例においては、ロック装置６はボルトとして形成
され、ボルトはアングル・レバー１１を介してスライダ
２０と結合され、スライダ２０は例えばモータまたは電
磁石のようなアクチュエータ１２により移動させること
ができる。この場合、スライダ２０の並進運動はアング
ル・レバー１１を介してボルト６の並進運動に変換さ
れ、ボルト６はこの運動において突起７から解放され、
したがってスリーブ５並びにスリーブ５と結合されてい
るナット１の回転運動が開始される。しかしながら、ロ
ック装置６またはアクチュエータ１２として例えば形状
記憶合金等のような他の適切な装置が使用されてもよ
い。
【００３０】図６は再び図１に示す装置の断面図を示
し、図１で既に説明した直進作動装置の要素が図６にも
再び示されている。ばね２の図示のみが省略され、ばね
２は実施態様に応じてそれぞれ、上記のようになくても
よいからである。しかしながら、図６に示した図におい
ては特に１つの特定の詳細が示されている。この場合、
片側の上部領域内にスピンドルを支持するために、並び
に反対側でハウジング９内にナット１およびスリーブ５
を支持するためにボールソケット形軸継手１３、１５が
設けられ、ボールソケット形軸継手１３、１５はこれら
の両方の支持点のオフセットを相互に、即ちスピンドル
３の斜め位置を調整するので、このようなオフセットに
もかかわらず、装置内特にスピンドル３並びにその支持
点内に応力は発生しない。即ち、スリーブ５がナット１
と共にハウジング９の上部領域内の支持部１５内でハウ
ジング９に対して傾斜可能であると同様に、スピンドル
３は上方支持部１３内で最上層の太陽光発電装置ユニッ
ト８に対して傾斜されてもかまわない。したがって、ス
ピンドル３をナット１から完全に解放するまで、この装
置の応力のない作動が保証される。
し、図１で既に説明した直進作動装置の要素が図６にも
再び示されている。ばね２の図示のみが省略され、ばね
２は実施態様に応じてそれぞれ、上記のようになくても
よいからである。しかしながら、図６に示した図におい
ては特に１つの特定の詳細が示されている。この場合、
片側の上部領域内にスピンドルを支持するために、並び
に反対側でハウジング９内にナット１およびスリーブ５
を支持するためにボールソケット形軸継手１３、１５が
設けられ、ボールソケット形軸継手１３、１５はこれら
の両方の支持点のオフセットを相互に、即ちスピンドル
３の斜め位置を調整するので、このようなオフセットに
もかかわらず、装置内特にスピンドル３並びにその支持
点内に応力は発生しない。即ち、スリーブ５がナット１
と共にハウジング９の上部領域内の支持部１５内でハウ
ジング９に対して傾斜可能であると同様に、スピンドル
３は上方支持部１３内で最上層の太陽光発電装置ユニッ
ト８に対して傾斜されてもかまわない。したがって、ス
ピンドル３をナット１から完全に解放するまで、この装
置の応力のない作動が保証される。
【図１】本発明による直進作動装置を有する太陽光発電
装置の展開システムを示す図である。
装置の展開システムを示す図である。
【図２】図１に示す展開システムのスピンドルに対する
締付保持機構の断面図である。
締付保持機構の断面図である。
【図３】ロック装置を有するナットの略示図である。
【図４】回転駆動ユニットとしてのばねとナットとの結
合を示す平面図である。
合を示す平面図である。
【図５】ローラ・ナットとして形成されたナットの断面
図である。
図である。
【図６】図１に示した装置の断面図である。
１ ナット ２、２２、３２ 回転駆動ユニット ３ スピンドル ４ 転がり本体 ５ 第１のロック装置 ６ 第２のロック装置 ７ 突起または凹部 ８ 太陽光発電装置ユニット １３、１５ 支持部（ボールソケット形軸継手、結合要
素） １４ 支持構造物
素） １４ 支持構造物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 25/24 Ｆ１６Ｈ 25/24 Ｇ (72)発明者 アクセル・ストークル ドイツ連邦共和国 ディー−88090 イン メンスタード，ロイザネンヴェッグ ４ Ｆターム(参考） 3J062 AA41 AB21 AB22 AC07 BA23 BA25 CD12 CD14 CD23 CD54 CD57
Claims (18)
- 【請求項１】 ナット（１）として形成された、回転運
動を並進運動に変換するための手段と、回転駆動ユニッ
ト（２、２２、３２）と、およびナット（１）と協働す
るスピンドル（３）とを有し、この場合、ナット（１）
がスピンドル（３）と相対回転可能に結合されている直
進作動装置において、 回転駆動ユニット（２）がナット（１）と一体回転可能
に結合されていることを特徴とする直進作動装置。 - 【請求項２】 回転駆動ユニット（２）がモータまたは
ばねとして形成されていることを特徴とする請求項１の
直進作動装置。 - 【請求項３】 ナット（１）として形成された、回転運
動を並進運動に変換するための手段と、回転駆動ユニッ
ト（２、２２、３２）と、およびナット（１）と協働す
るスピンドル（３）とを有し、この場合、ナット（１）
がスピンドル（３）と相対回転可能に結合されている直
進作動装置において、 回転駆動ユニット（２２、３２）が、ナット（１）と協
働するスピンドル（３）の領域に対してスピンドル
（３）の軸方向に力を与えることを特徴とする請求項１
または２のいずれかの直進作動装置。 - 【請求項４】 回転駆動ユニット（２２、３２）が弾性
要素として形成されていることを特徴とする請求項３の
直進作動装置。 - 【請求項５】 スピンドル（３）がプレストレスを受け
たときに伸長可能なように形成されていることを特徴と
する請求項３ないし４のいずれかの直進作動装置。 - 【請求項６】 回転駆動ユニット（３２）として、スピ
ンドル（３）にプレストレスを与える少なくとも１つの
ばね要素が設けられていることを特徴とする請求項３な
いし５のいずれかの直進作動装置。 - 【請求項７】 ナット（１）が、転がり本体（４）を介
してスピンドル（３）と作用結合されていることを特徴
とする請求項１ないし６のいずれかの直進作動装置。 - 【請求項８】 転がり本体（４）がローラまたはボール
として形成されていることを特徴とする請求項７の直進
作動装置。 - 【請求項９】 ナット（１）が第１のロック装置（５）
と一体回転可能に結合され、第１のロック装置（５）が
第２のロック装置（６）と着脱可能および一体回転可能
に結合可能であることを特徴とする請求項１ないし８の
いずれかの直進作動装置。 - 【請求項１０】 第１のロック装置（５）がその表面上
に突起または凹部（７）を有し、および第２のロック装
置（６）がこの突起または凹部（７）に対して相補の形
状を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
かの直進作動装置。 - 【請求項１１】 スピンドル（３）およびナット（１）
が傾斜可能に支持部（１３、１５）内に支持されている
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかの直進
作動装置。 - 【請求項１２】 請求項１ないし１１に記載の直進作動
装置を有する宇宙船。 - 【請求項１３】 回転駆動ユニット（２）が宇宙船と結
合され、およびスピンドル（３）が、着脱可能、展張可
能または展開可能な宇宙船のユニット（８）と一体回転
可能に結合されていることを特徴とする請求項１２の宇
宙船。 - 【請求項１４】 スピンドル（３）が太陽光発電装置ユ
ニット（８）またはアンテナ・ユニットと結合されてい
ることを特徴とする請求項１３の宇宙船。 - 【請求項１５】 請求項１ないし１１に記載の直進作動
装置を有する太陽光発電装置の展開システム。 - 【請求項１６】 直進作動装置が太陽光発電装置ユニッ
ト（８）を展開するための締付保持および解放システム
の部品として形成されていることを特徴とする請求項１
５の太陽光発電装置の展開システム。 - 【請求項１７】 ナット（１）が太陽光発電装置ユニッ
ト（８）の支持構造物（１４）と結合され、およびスピ
ンドル（３）が太陽光発電装置ユニット（８）の最外層
パネル要素と結合されていることを特徴とする請求項１
６の太陽光発電装置の展開システム。 - 【請求項１８】 スピンドル（３）が第１の支持部（１
３）内で太陽光発電装置ユニット（８）の最外層パネル
要素に対して傾斜可能に支持され、およびナット（１）
が第２の支持部（１５）内で支持構造物（１４）に対し
て傾斜可能に支持されていることを特徴とする請求項１
７の太陽光発電装置の展開システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10043631A DE10043631C2 (de) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Linearbetätigungsvorrichtung, insbesondere für Raumfahrzeuge sowie Solargenerator-Entfaltsystem |
| DE10043631.5 | 2000-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002061729A true JP2002061729A (ja) | 2002-02-28 |
| JP4800507B2 JP4800507B2 (ja) | 2011-10-26 |
Family
ID=7654995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194331A Expired - Fee Related JP4800507B2 (ja) | 2000-06-29 | 2001-06-27 | 直進作動装置およびこの直進作動装置を有する宇宙船および太陽光発電装置の展開システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6997416B2 (ja) |
| EP (1) | EP1167820B1 (ja) |
| JP (1) | JP4800507B2 (ja) |
| DE (2) | DE10043631C2 (ja) |
| ES (1) | ES2248192T3 (ja) |
Cited By (1)
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| JP2006316995A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Eads Space Transportation Gmbh | 機械式回転駆動装置 |
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| JP5555253B2 (ja) | 2008-12-30 | 2014-07-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 異なる歯科領域に対し異なるブラシ毛区画を有する歯磨き用マウスピース |
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| BE628366A (ja) * | 1962-02-21 | 1963-05-29 | ||
| US3540676A (en) * | 1968-12-20 | 1970-11-17 | Nasa | Redundant actuating mechanism |
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