JP2006224866A - Deployable antenna for space - Google Patents

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隆範 田嶋
Mitsuteru Yamato
光輝 大和
Hiroyuki Shigemasa
裕之 重政
Masayuki Masuyama
正行 増山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deployable antenna for a space capable of realizing an antenna reflection mirror having an electric wave reflection surface of the optimum surface shape by constituting a deployment mechanism such that deployment angles of a plurality of back surface ribs can be independently adjusted and independently finely adjusting the deployment angles of the respective back surface ribs after assembling of the antenna. <P>SOLUTION: The deployment mechanism 5 is provided with a movable board 15 arranged at a back surface side of a center hub 3, guided by a guide shaft 13 by rotation of a drive shaft 14 and movable in an axial direction of the center hub 3; and a connection rod 16 for connecting an outer peripheral part of the movable board 15 and the other side of one end of the respective back surface ribs 4 respectively. Further, the connection rod 16 is constituted such that length can be adjusted respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、人工衛星などの宇宙機器に搭載される展開型アンテナに関し、特に各背面リブの展開角度を独立して調整できるようにし、アンテナ反射鏡の展開形状を所望の電波反射面形状に構築できるアンテナの展開機構に関するものである。   The present invention relates to a deployable antenna mounted on space equipment such as an artificial satellite, and in particular, allows the deployment angle of each back rib to be adjusted independently, and develops the deployed shape of the antenna reflector into a desired radio wave reflecting surface shape. The present invention relates to an antenna deployment mechanism.

従来の宇宙用展開型アンテナは、アンテナの電波反射面を構成する金属メッシュと、その形状を保持するケーブルと、金属メッシュとケーブルを折り畳んだ状態から展開し、展開後は金属メッシュとケーブルネットワークとを保持する展開リブと、その展開リブを保持する展開ヒンジと、その展開ヒンジを固定するセンターハブと、を有する展開型アンテナにおいて、ケーブルを保持するための一端をケーブルに取り付けた収納ケーブルと、センターハブに設けられ、アンテナ反射鏡収納時は収納ケーブルの他端をセンターハブに離散的に固定し、アンテナ反射鏡添加維持には添加入部の添加に伴って収納ケーブルに展開方向の力が加わった順に収納ケーブルの他端をセンターハブから順次開放する収納ケーブルリリース機構と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。   A conventional deployable antenna for space is developed from a metal mesh that constitutes a radio wave reflecting surface of the antenna, a cable that retains its shape, a metal mesh and a cable folded, and after deployment, a metal mesh and a cable network. A deployable antenna having a deployable rib, a deployable hinge that retains the deployable rib, and a center hub that fixes the deployable hinge, and a storage cable having one end for retaining the cable attached to the cable; It is provided on the center hub, and when the antenna reflector is housed, the other end of the housing cable is discretely fixed to the center hub. To maintain the addition of the antenna reflector, a force in the unfolding direction is applied to the housing cable along with the addition of the addition slot. A storage cable release mechanism that sequentially opens the other end of the storage cable from the center hub. (E.g., see Patent Document 1).

特開平7−226620号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-226620

従来の宇宙用展開型アンテナにおいては、展開機構については、具体的に記載されていない。
この種の展開型アンテナにおいては、一般的に、放射状に配列されている多数本の展開リブを同期して一括して展開する展開機構が採用されていた。そこで、多数本の展開リブは、設計された単一の展開角度をとり、展開リブの展開角度を独立して調整できないので、アンテナの組立後に、電波反射面を最適な面形状に微調整できないという問題があった。
In the conventional space deployment antenna, the deployment mechanism is not specifically described.
In this type of deployable antenna, a deploying mechanism that generally deploys a large number of radially arranged deploying ribs in a lump is employed. Therefore, a large number of deployment ribs have a single designed deployment angle, and the deployment angle of the deployment rib cannot be adjusted independently. Therefore, after the antenna is assembled, the radio wave reflection surface cannot be finely adjusted to the optimum surface shape. There was a problem.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、多数本の背面リブの展開角度を独立して調整できるように展開機構を構成し、アンテナ組立後に、各背面リブの展開角度を独立して微調整し、最適な面形状の電波反射面を有するアンテナ反射鏡を実現できる宇宙用展開型アンテナを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The deployment mechanism is configured so that the deployment angle of a large number of back ribs can be independently adjusted. After the antenna is assembled, the deployment angle of each back rib is independent. It is an object of the present invention to obtain a deployable antenna for space that can be finely adjusted to realize an antenna reflector having a radio wave reflecting surface with an optimal surface shape.

この発明による宇宙用展開型アンテナは、円盤状のセンターハブと、それぞれの軸方向を上記センターハブの軸心と直交する平面上の該軸心を中心とする同一円の接線方向に一致させて、該センターハブの外周部に等角ピッチに配設された多数本の回動軸と、一端の一側を上記回動軸回りに回動自在に上記センターハブに取り付けられて該センターハブの周方向に所定ピッチで配列され、該センターハブの表面側で該センターハブの軸心を筒状に囲繞する収納位置と放射状に開かれた展開位置とをとる多数本の背面リブと、上記多数本の背面リブの上記センターハブに対する回動動作に連動して収納、展開するように該多数本の背面リブに支持され、展開状態で回転放物面の面形状を有する電波反射面を構成するアンテナ反射鏡と、上記多数本の背面リブを上記収納位置から上記展開位置に展開させる展開機構と、を備えている。そして、上記展開機構は、上記センターハブの裏面側に、該センターハブの軸心方向に移動可能に配設された可動盤と、上記可動盤の外周部と上記多数本の背面リブの一端の他側とをそれぞれ連結する多数本の連結棒と、を備え、上記多数本の連結棒は、それぞれ長さが調整可能に構成されている。   The space deployable antenna according to the present invention includes a disc-shaped center hub, and the respective axial directions thereof coincide with the tangential direction of the same circle centering on the axial center on a plane perpendicular to the axial center of the center hub. A plurality of rotating shafts arranged at an equiangular pitch on the outer periphery of the center hub, and one side of one end thereof being attached to the center hub so as to be rotatable around the rotating shaft. A plurality of back ribs arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction and taking a storage position that surrounds the center of the center hub in a cylindrical shape on the surface side of the center hub and a deployment position that is opened radially. A radio wave reflecting surface having a surface shape of a paraboloid of rotation is supported by the plurality of back ribs so that the back ribs are housed and unfolded in conjunction with the rotation of the back ribs with respect to the center hub. Antenna reflector and many of the above The rear ribs are provided and a deployment mechanism for deploying to the deployed position from the accommodated position. The unfolding mechanism includes a movable plate disposed on the back side of the center hub so as to be movable in the axial direction of the center hub, an outer peripheral portion of the movable plate, and one end of the plurality of back ribs. A plurality of connecting rods that connect the other side, respectively, and the plurality of connecting rods are configured such that their lengths are adjustable.

この発明によれば、可動盤の外周部と多数本の背面リブの一端の他側とをそれぞれ連結する多数本の連結棒は、それぞれ長さが調整可能に構成されているので、アンテナ反射鏡が展開された状態で、各連結棒の長さを調整することにより、それぞれの背面リブの展開角度を独立して調整できる。そこで、展開されたアンテナ反射鏡の電波反射面の電界強度を測定しつつ、各背面リブの展開角度を調節することにより、電波反射面を最適な面形状に調整できる。   According to the present invention, the multiple connecting rods for connecting the outer peripheral portion of the movable plate and the other end of the multiple back ribs are configured to be adjustable in length. In the state where is expanded, by adjusting the length of each connecting rod, the expansion angle of each back rib can be adjusted independently. Therefore, the radio wave reflection surface can be adjusted to the optimum surface shape by adjusting the deployment angle of each back rib while measuring the electric field strength of the radio wave reflection surface of the deployed antenna reflector.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの収納状態を模式的に示す斜視図、図2はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの収納状態を模式的に示す要部拡大斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開過渡状態を模式的に示す斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す側面図、図5はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す斜視図、図6はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す要部拡大斜視図、図7はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナにおける背面リブの取付構造を説明する分解斜視図、図8はこの発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナにおける展開機構の要部を示す断面図である。なお、図1、図3乃至図5では、連結部材が省略されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a storage state of a space deployable antenna according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a space deployable antenna according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a perspective view schematically showing a deployment transient state of the space deployable antenna according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view schematically showing the deployment completion state of the space deployment antenna according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view schematically showing the deployment completion state of the space deployment antenna. FIG. 7 is a main part enlarged perspective view schematically showing a deployment completion state of the space deployable antenna according to the first embodiment of the invention, and FIG. 7 is a diagram showing attachment of a rear rib in the space deployable antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating the structure, and FIG. It is a cross-sectional view showing the main portion of the deployment mechanism in space for expansion type antenna according to Embodiment 1 of the facilities. In addition, in FIG. 1, FIG. 3 thru | or FIG. 5, the connection member is abbreviate | omitted.

図1乃至図8において、展開型アンテナ1は、展開状態で回転放物面の面形状を構成する電波反射面を有するアンテナ反射鏡2と、円盤状に成形され、アンテナ反射鏡2の中心位置に配設されたセンターハブ3と、アンテナ反射鏡2の背面を支持する多数本の背面リブ4と、多数本の背面リブ4を傘状に収納、展開する展開機構5と、を備えている。   1 to 8, the deployable antenna 1 includes an antenna reflector 2 having a radio wave reflecting surface that forms a surface shape of a rotating paraboloid in a deployed state, a disk shape, and the center position of the antenna reflector 2. A center hub 3 disposed on the antenna reflector, a plurality of back ribs 4 that support the back surface of the antenna reflector 2, and a deployment mechanism 5 that houses and deploys the plurality of back ribs 4 in an umbrella shape. .

センターハブ3は、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で円盤状に作製されている。そして、センターハブ3の外周壁面には、径方向と直交する平面を有する取付面3aが等角ピッチに形成されている。さらに、取付ねじ穴3bが取付面3aのそれぞれに形成されている。この取付面3aは、背面リブ4の本数と同数形成されており、センターハブ3の外周面は多角形状となっている。ここで、「円盤状」はこのように形成された多角形状の盤状を含むものとする。   The center hub 3 is made of a metal such as titanium or stainless steel in a disc shape, for example. And the mounting surface 3a which has a plane orthogonal to a radial direction is formed in the outer peripheral wall surface of the center hub 3 at equiangular pitch. Further, mounting screw holes 3b are formed in each of the mounting surfaces 3a. The number of the attachment surfaces 3a is the same as the number of the back ribs 4, and the outer peripheral surface of the center hub 3 has a polygonal shape. Here, the “disc shape” includes the polygonal disc shape formed in this way.

展開ヒンジ8は、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で作製され、平板状の基部9と、基部9の表面に垂直に立設された一対の支持腕10と、を有する。そして、貫通穴10aが、支持腕10の立設方向と直交するように一対の支持腕10に穿設され、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で作製された回動軸11が貫通穴10aに圧入されて一対の支持腕10に取り付けられている。各展開ヒンジ8は、基部9の裏面を取付面3aに宛い、基部9に穿設された取付穴9aに通されたねじ(図示せず)を取付ねじ穴3bに締着して、センターハブ3に取り付けられる。ここで、各展開ヒンジ8は、一対の支持腕10間の隙間の中心が周方向に等角ピッチに配列されるようにセンターハブ3に取り付けられている。そして、各一対の支持腕10の対向面は、一対の支持腕10間の隙間の中心とセンターハブ3の軸心とを含む平面に平行な面形状に形成されている。さらに、各回動軸11は、センターハブ3の軸心と直交する平面で、センターハブ3の軸心を中心とする同一円の円周上に、回動軸11の軸方向を円の接線方向に一致させて周方向に等角ピッチで配列されている。   The deployment hinge 8 is made of, for example, a metal such as titanium or stainless steel, and includes a flat plate-like base portion 9 and a pair of support arms 10 erected vertically on the surface of the base portion 9. Then, the through hole 10a is formed in the pair of support arms 10 so as to be orthogonal to the standing direction of the support arm 10, and for example, the rotation shaft 11 made of metal such as titanium or stainless steel is formed in the through hole 10a. It is press-fitted and attached to a pair of support arms 10. Each unfolding hinge 8 has the back surface of the base portion 9 directed to the mounting surface 3a, and a screw (not shown) passed through the mounting hole 9a formed in the base portion 9 is fastened to the mounting screw hole 3b. It is attached to the hub 3. Here, each deployment hinge 8 is attached to the center hub 3 so that the centers of the gaps between the pair of support arms 10 are arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. The opposing surfaces of each pair of support arms 10 are formed in a plane shape parallel to a plane including the center of the gap between the pair of support arms 10 and the axis of the center hub 3. Further, each rotation shaft 11 is a plane orthogonal to the center of the center hub 3, and the axial direction of the rotation shaft 11 is tangential to the circle on the circumference of the same circle centered on the center of the center hub 3. Are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction.

背面リブ4は、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で断面T字状に作製されている。そして、背面リブ4のT字状の起立辺4aは、展開ヒンジ8の一対の支持腕10間の隙間とほぼ同等の厚みを有し、その端面は、展開状態のアンテナ反射鏡2の電波反射面を構成する回転放物面の半径方向の面形状と同等の曲面形状に形成されている。さらに、取付穴4c、4dが起立辺4aの基端側の先端側および根元側に穿設されている。
各背面リブ4は、起立辺4aの基端側の先端側を展開ヒンジ8の一対の支持腕10間に挿入され、回動軸11を取付穴4cに挿通されて、展開ヒンジ8に回動軸11周りに回動自在に取り付けられる。これにより、背面リブ4は、そのT字状の起立辺4aの端面をアンテナ反射鏡2側に向くようにして、センターハブ3を中心として等角ピッチで放射状に配列され、それぞれの一端(基端側)がセンターハブ3の外周部に展開ヒンジ8(回動軸11)を介して回動自在に連結されている。
The back rib 4 is made of a metal such as titanium or stainless steel and has a T-shaped cross section. The T-shaped upright side 4a of the back rib 4 has a thickness substantially equal to the gap between the pair of support arms 10 of the deployment hinge 8, and its end surface reflects the radio wave of the antenna reflector 2 in the deployed state. It is formed in the curved surface shape equivalent to the surface shape of the radial direction of the paraboloid which comprises a surface. Furthermore, mounting holes 4c and 4d are formed on the distal end side and the root side of the upright side 4a.
Each rear rib 4 is inserted between the pair of support arms 10 of the deployment hinge 8 at the distal end side of the upright side 4a, and the rotation shaft 11 is inserted into the mounting hole 4c to rotate to the deployment hinge 8. Attached so as to be rotatable around the shaft 11. Thus, the rear ribs 4 are arranged radially at an equiangular pitch with the center hub 3 as the center so that the end surface of the T-shaped upright side 4a faces the antenna reflecting mirror 2 side. The end side is rotatably connected to the outer peripheral portion of the center hub 3 via a developing hinge 8 (rotating shaft 11).

アンテナ反射鏡2は、回転放物面を放射状に分割してなる切頭扇状に形成された多数の薄膜セグメント6を有する。各薄膜セグメント6は、例えばポリエーテルエーテルケトン樹脂やポリエーテルスルホン樹脂などをマトリックスとし、炭素繊維で強化したCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)を用い、回転放物面を放射状に分割してなる切頭扇状の薄膜に成形され、該薄膜の表面にカーボン、アルミ、銅などの導電性材料を被覆して構成されている。また、薄膜セグメント6は放射状に配列された背面リブ4の隣接する各対間に2枚ずつ配設されている。この2枚の薄膜セグメント6の各対は、その切頭扇状の側辺の端面同士を近接させて、薄膜セグメント6の裏面同士を連結部材7により連結されるとともに、各切頭扇状の他の側辺の端面を背面リブ4のT字状の起立辺4aの端面に近接させて、薄膜セグメント6の裏面と背面リブ4の起立辺4aの側面とを連結部材7により連結されている。さらに、連結部材7は、径方向に所定のピッチで配設されている。   The antenna reflecting mirror 2 has a large number of thin film segments 6 formed in a truncated fan shape obtained by radially dividing a paraboloid of revolution. Each thin film segment 6 is formed by dividing the rotational paraboloid radially by using CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), for example, which is made of polyether ether ketone resin or polyether sulfone resin as a matrix and reinforced with carbon fiber. The film is formed into a fan-shaped thin film, and the surface of the thin film is covered with a conductive material such as carbon, aluminum, or copper. Two thin film segments 6 are disposed between each pair of adjacent back ribs 4 arranged radially. In each pair of the two thin film segments 6, the end surfaces of the truncated fan-shaped sides are brought close to each other, the back surfaces of the thin film segments 6 are connected by the connecting member 7, and The back surface of the thin film segment 6 and the side surface of the standing side 4 a of the back rib 4 are connected by the connecting member 7 with the end surface of the side edge being brought close to the end surface of the T-shaped upstanding side 4 a of the back rib 4. Further, the connecting members 7 are arranged at a predetermined pitch in the radial direction.

ここで、この薄膜セグメント6は、例えば、オートクレーブ成形などにより回転放物面の面形状に成形されており、面外剛性を有している。即ち、薄膜セグメント6は、負荷状態ではその面形状を変えつつ弾性変形し、負荷が解除されると、回転放物面の面形状に復元する。
また、薄膜セグメント6を作製するCFRPの強化繊維である炭素繊維は、互いに60°の交差角度の3つの繊維配向方向を持つように編み込まれている。この3軸タイプの炭素繊維で強化したCFRPは、繊維方向には繊維の有する強度に応じた強度を発揮するが、繊維方向に直交する方向では強度が非常に弱くなるという異方性が解消され、いずれの方向に対しても同じ剛性、弾性率が得られる。このCFRPを用いることで、薄膜セグメント6の熱膨張率をゼロに調整することができる。
Here, the thin film segment 6 is formed into a surface shape of a paraboloid of revolution by, for example, autoclave molding and has an out-of-plane rigidity. That is, the thin film segment 6 is elastically deformed while changing its surface shape in a loaded state, and is restored to the surface shape of the rotating paraboloid when the load is released.
In addition, carbon fibers, which are CFRP reinforcing fibers for forming the thin film segment 6, are knitted so as to have three fiber orientation directions having an intersection angle of 60 ° with each other. CFRP reinforced with this triaxial type carbon fiber exhibits strength according to the strength of the fiber in the fiber direction, but the anisotropy that the strength becomes very weak in the direction perpendicular to the fiber direction is eliminated. The same rigidity and elastic modulus can be obtained in any direction. By using this CFRP, the thermal expansion coefficient of the thin film segment 6 can be adjusted to zero.

連結部材7は、薄膜セグメント6の材料であるCFRPを矩形平板状に成形され、その長手方向を2分割する分割ラインの領域のみがマトリックスの未含浸状態となっている。即ち、連結部材7は、CFRPで矩形平板状に成形された一対の接合部が、所定の隙間をもって、分割ラインにより連結されて構成されている。この分割ラインは炭素繊維のみで構成されているので、連結部材7は、分割ラインの部位で屈曲可能となる。
そして、連結部材7は、分割ラインを薄膜セグメント6の切頭扇状の側辺の端面同士の対向部に沿わせて、両接合部を隣接する薄膜セグメント6の裏面に接着固定されている。これにより、2枚の薄膜セグメント6は連結部材7の分割ラインを回動軸として回動自在に、即ち屈曲自在に連結されている。また、連結部材7は、分割ラインを薄膜セグメント6の切頭扇状の他の側辺の端面と背面リブ4のT字状の起立辺4aの端面との対向部に沿わせて、両接合部を薄膜セグメント6の裏面および背面リブ4のT字状の起立辺4aの側面に接着固定されている。これにより、各薄膜セグメント6は連結部材7の分割ラインを回動軸として回動自在に、即ち屈曲自在に背面リブ4に連結されている。
The connecting member 7 is made of CFRP, which is a material of the thin film segment 6, in a rectangular flat plate shape, and only the region of the dividing line dividing the longitudinal direction into two is in an unimpregnated state of the matrix. That is, the connecting member 7 is configured by connecting a pair of joint portions formed into a rectangular flat plate shape with CFRP by a dividing line with a predetermined gap. Since the dividing line is composed of only carbon fibers, the connecting member 7 can be bent at the portion of the dividing line.
The connecting member 7 is bonded and fixed to the back surface of the adjacent thin film segment 6 with the dividing line along the opposing portion of the end faces of the truncated fan-shaped side edges of the thin film segment 6. Thus, the two thin film segments 6 are connected so as to be rotatable, that is, bendable, with the dividing line of the connecting member 7 as a rotation axis. Further, the connecting member 7 has a dividing line extending along the opposing portion between the end face of the other side of the truncated fan shape of the thin film segment 6 and the end face of the T-shaped upright side 4a of the back rib 4. Are adhered and fixed to the back surface of the thin film segment 6 and the side surface of the T-shaped upstanding side 4 a of the back rib 4. Thereby, each thin film segment 6 is connected to the back rib 4 so as to be rotatable, that is, bendable, with the dividing line of the connecting member 7 as a rotation axis.

展開機構5は、センターハブ3の背面と所定距離離れて配設されたストッパ12と、センターハブ3の軸心と平行にセンターハブ3とストッパ12との間に架設されて、ストッパ12を支持するガイド軸13と、一端をセンターハブ3に回転自在に支持され、他端側をストッパ12に回転自在に支持されて、センターハブ3の軸心位置に配設された駆動軸14と、ガイド軸13に案内されてセンターハブ3の軸心方向に沿って移動可能に配設された可動盤15と、一端を背面リブ4に回動自在に連結され、他端を可動盤15に回動自在に連結されて背面リブ4と可動盤15との間に架設され、可動盤15の移動力を背面リブ4に伝達する連結棒16と、駆動軸14のストッパ12からの延出部に固着された駆動歯車17と、を備えている。なお、ストッパ12、ガイド軸13、駆動軸14、可動盤15、連結棒16および駆動歯車17は、例えばチタン、ステンレスなどの金属で作製されている。   The unfolding mechanism 5 is provided between the center hub 3 and the stopper 12 in parallel with the stopper 12 disposed at a predetermined distance from the back surface of the center hub 3 and parallel to the axis of the center hub 3 to support the stopper 12. A guide shaft 13, one end rotatably supported by the center hub 3, the other end rotatably supported by the stopper 12, a drive shaft 14 disposed at the center position of the center hub 3, a guide A movable platen 15 guided by the shaft 13 and arranged so as to be movable along the axial direction of the center hub 3, and one end rotatably connected to the back rib 4 and the other end rotated to the movable platen 15. It is connected freely and is installed between the back rib 4 and the movable platen 15, and is fixed to the connecting rod 16 that transmits the moving force of the movable platen 15 to the back rib 4, and the extending portion from the stopper 12 of the drive shaft 14. The drive gear 17 is provided. The stopper 12, the guide shaft 13, the drive shaft 14, the movable platen 15, the connecting rod 16, and the drive gear 17 are made of a metal such as titanium or stainless steel, for example.

ガイド軸13は、例えば、センターハブ3の軸心周りに等角ピッチで4本配設されている。そして、ガイド軸13は、ストッパ12をセンターハブ3に対して固定するとともに、センターハブ3の軸心方向の可動盤15の移動を案内する機能を有している。
駆動軸14には、雄ねじ部14aが、少なくとも、可動盤15の移動範囲に相当する軸方向の領域に形成されている。
For example, four guide shafts 13 are arranged at an equiangular pitch around the center of the center hub 3. The guide shaft 13 has a function of fixing the stopper 12 to the center hub 3 and guiding the movement of the movable platen 15 in the axial direction of the center hub 3.
The drive shaft 14 is formed with a male screw portion 14 a at least in an axial region corresponding to the moving range of the movable platen 15.

可動盤15は、円盤状に作製され、その外周壁面には、径方向と直交する平面を有する取付面15aが等角ピッチに形成されている。さらに、取付ねじ穴(図示せず)が取付面15aのそれぞれに形成されている。この取付面15aは、背面リブ4の本数と同数形成されており、可動盤15の外周面は多角形状(円盤状)となっている。さらに、雌ねじ部15bが可動盤15の軸心位置に形成され、ガイド穴15cがガイド軸13に対応する位置に穿設されている。なお、この可動盤15の外周面形状は、センターハブ3の外周面形状と相似形になっている。
この可動盤15は、ガイド穴15cにガイド軸13を挿通させ、雌ねじ部15bを駆動軸14の雄ねじ部14aに螺合させて取り付けられている。そして、可動盤15は、ガイド軸13により軸心周りの回転が規制され、駆動軸14の回転運動が直線運動に変換されて、ガイド軸13に案内されて軸心方向に移動する。この時、ガイド軸13は、センターハブ3のそれぞれの取付面3aと直交し、かつ、センターハブ3の軸心を通る平面と、可動盤15のそれぞれの取付面15aと直交し、かつ、可動盤15の軸心を通る平面とが一致するように、設置されている。
The movable platen 15 is manufactured in a disk shape, and mounting surfaces 15a having a plane orthogonal to the radial direction are formed on the outer peripheral wall surface at an equiangular pitch. Further, mounting screw holes (not shown) are formed in each of the mounting surfaces 15a. The number of the attachment surfaces 15a is the same as the number of the back ribs 4, and the outer peripheral surface of the movable plate 15 has a polygonal shape (disc shape). Further, a female screw portion 15 b is formed at the axial center position of the movable platen 15, and a guide hole 15 c is formed at a position corresponding to the guide shaft 13. Note that the outer peripheral surface shape of the movable platen 15 is similar to the outer peripheral surface shape of the center hub 3.
The movable platen 15 is attached by inserting the guide shaft 13 through the guide hole 15 c and screwing the female screw portion 15 b with the male screw portion 14 a of the drive shaft 14. Then, the movable platen 15 is restricted from rotating around the axis by the guide shaft 13, and the rotational motion of the drive shaft 14 is converted into a linear motion and is guided by the guide shaft 13 to move in the axial direction. At this time, the guide shaft 13 is orthogonal to each mounting surface 3 a of the center hub 3, and is orthogonal to the plane passing through the axis of the center hub 3 and each mounting surface 15 a of the movable platen 15. It is installed so that the plane passing through the axis of the board 15 coincides.

連結金具18は、詳細に図示されていないが、展開ヒンジ8と同様に構成されている。つまり、連結金具18は、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で作製され、平板状の基部19と、基部19の表面に垂直に立設された一対の支持腕20と、を有する。そして、貫通穴(図示せず)が、支持腕20の立設方向と直交するように一対の支持腕20に穿設され、例えば、チタン、ステンレスなどの金属で作製された回動軸21が貫通穴に圧入されて一対の支持腕20に取り付けられている。各連結金具18は、基部19の裏面を取付面15aに宛い、基部19に穿設された取付穴(図示せず)に通されたねじ(図示せず)を可動盤15に締着して取り付けられる。ここで、各連結金具18は、一対の支持腕20間の隙間の中心が周方向に等角ピッチに配列されるように可動盤15に取り付けられている。そして、各一対の支持腕20の対向面は、一対の支持腕20間の隙間の中心と可動盤15の軸心とを含む平面に平行な面形状に形成されている。さらに、各回動軸21は、可動盤15の軸心と直交する平面で、可動盤15の軸心を中心とする同一円の円周上に、回動軸21の軸方向を円の接線方向に一致させて周方向に等角ピッチで配列されている。   Although not shown in detail, the connection fitting 18 is configured in the same manner as the deployment hinge 8. That is, the connection fitting 18 is made of, for example, a metal such as titanium or stainless steel, and includes a flat plate-like base portion 19 and a pair of support arms 20 erected vertically on the surface of the base portion 19. A through hole (not shown) is formed in the pair of support arms 20 so as to be orthogonal to the standing direction of the support arm 20, and a rotating shaft 21 made of a metal such as titanium or stainless steel is provided, for example. It is press-fitted into the through holes and attached to the pair of support arms 20. Each connecting bracket 18 has the back surface of the base portion 19 directed to the mounting surface 15 a, and a screw (not shown) passed through a mounting hole (not shown) drilled in the base portion 19 is fastened to the movable platen 15. Attached. Here, each connecting metal fitting 18 is attached to the movable platen 15 so that the centers of the gaps between the pair of support arms 20 are arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. The opposing surfaces of each pair of support arms 20 are formed in a plane shape parallel to a plane including the center of the gap between the pair of support arms 20 and the axis of the movable platen 15. Further, each rotation shaft 21 is a plane orthogonal to the axis of the movable platen 15, and the axis direction of the rotation shaft 21 is tangential to the circle on the circumference of the same circle centered on the axis of the movable platen 15. Are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction.

連結棒16は、一端に左ねじが切られたねじ棒22と、一端に右ねじが切られたねじ棒23と、両端に左ねじと右ねじが切られたスリーブ24と、を備えている。そして、連結棒16は、ねじ棒22,23がスリーブ24の両端に螺着されて組み立てられ、スリーブ24を回すことにより、長さが調整されるようになっている。この連結棒16は、ねじ棒22の他端を背面リブ4の取付穴4dに挿通されたピン25周りに回動自在に背面リブ4に取り付けられ、ねじ棒23の他端を回動軸21周りに回動自在に連結金具18に取り付けられている。   The connecting rod 16 includes a screw rod 22 with a left-hand thread cut at one end, a screw rod 23 with a right-hand screw cut at one end, and a sleeve 24 with a left-hand screw and right-hand screw cut at both ends. . The connecting rod 16 is assembled by screwing the screw rods 22 and 23 to both ends of the sleeve 24, and the length is adjusted by turning the sleeve 24. The connecting rod 16 is attached to the back rib 4 so that the other end of the screw rod 22 can be rotated around a pin 25 inserted through the mounting hole 4 d of the back rib 4, and the other end of the screw rod 23 is connected to the rotating shaft 21. It is attached to the connecting bracket 18 so as to be rotatable around.

このように構成された展開機構5は、図示しない電動機の回転トルクが駆動歯車17に伝達され、駆動軸14が回転駆動される。この駆動軸14の回転トルクが可動盤15の直線力に変換され、可動盤15がガイド軸13に案内されて、駆動軸14の軸心方向に沿って図8中上方に、或いは下方に移動する。この可動盤15の移動方向は、駆動軸14の回転方向を変えることにより、切り換えられる。
そこで、図8中、可動盤15が下方に移動すると、可動盤15の移動力が連結棒16を介して連結されている背面リブ4に伝達される。そして、可動盤15はストッパ12に当接するまで移動する。これにより、背面リブ4は、回動軸11周りに時計回りに回動し、図8中一点鎖線で示す展開位置まで展開する。
この状態で、スリーブ24を回すと、連結棒16の長さが伸縮する。この連結棒16の伸縮動作にあわせて、背面リブ4の展開角度が変動する。そこで、展開されたアンテナ反射鏡2の電波反射面の電界強度を測定しつつ、個々の背面リブ4の展開角度を調整することにより、最適な面形状を有する電波反射面を構築することができる。そして、ねじ棒22,23にナットを螺着し、スリーブ24とねじ棒22,23とを固定する。
ついで、図8中、可動盤15を上方に移動させると、可動盤15の移動力が連結棒16を介して連結されている背面リブ4に伝達される。そして、背面リブ4は、回動軸11周りに反時計回りに回動し、図8中一点鎖線で示す展開位置から実線で示す収納位置まで移動する。
さらに、背面リブ4を収納位置から展開位置まで展開すれば、各連結棒16の長さが調整済みの長さに固定されているので、展開時、最適な面形状を有する電波反射面を常に再現することができる。
In the unfolding mechanism 5 configured as described above, the rotational torque of an electric motor (not shown) is transmitted to the drive gear 17 and the drive shaft 14 is rotationally driven. The rotational torque of the drive shaft 14 is converted into a linear force of the movable platen 15, and the movable platen 15 is guided by the guide shaft 13 to move upward or downward in FIG. 8 along the axial direction of the drive shaft 14. To do. The moving direction of the movable platen 15 can be switched by changing the rotation direction of the drive shaft 14.
Therefore, in FIG. 8, when the movable platen 15 moves downward, the moving force of the movable platen 15 is transmitted to the back rib 4 connected via the connecting rod 16. Then, the movable platen 15 moves until it comes into contact with the stopper 12. As a result, the back rib 4 rotates clockwise around the rotation axis 11 and expands to a deployment position indicated by a one-dot chain line in FIG.
When the sleeve 24 is rotated in this state, the length of the connecting rod 16 expands and contracts. The expansion angle of the back rib 4 varies according to the expansion / contraction operation of the connecting rod 16. Therefore, a radio wave reflecting surface having an optimum surface shape can be constructed by adjusting the developing angle of each back rib 4 while measuring the electric field strength of the radio wave reflecting surface of the deployed antenna reflector 2. . Then, nuts are screwed onto the screw rods 22 and 23 to fix the sleeve 24 and the screw rods 22 and 23.
Then, when the movable platen 15 is moved upward in FIG. 8, the moving force of the movable platen 15 is transmitted to the back rib 4 connected via the connecting rod 16. Then, the back rib 4 rotates counterclockwise around the rotation shaft 11 and moves from the developed position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 8 to the storage position indicated by the solid line.
Furthermore, if the back rib 4 is expanded from the stowed position to the deployed position, the length of each connecting rod 16 is fixed to the adjusted length. Can be reproduced.

つぎに、このように構成された展開型アンテナ1の収納状態について説明する。
隣り合う背面リブ4間に配設されている2枚の薄膜セグメント6は、薄膜セグメント6の切頭扇状の側辺同士が連結部材7の分割ラインを回動軸として屈曲自在に連結され、さらに薄膜セグメント6の切頭扇状の他の側辺がそれぞれ背面リブ4の起立辺4aに連結部材7の分割ラインを回動軸として屈曲自在に連結されている。
そこで、展開型アンテナ1の収納状態では、図1に示されるように、背面リブ4はそれぞれ展開機構5により、センターハブ3の表面側でセンターハブ3の軸心と略平行な収納位置に移行され、T字状の底辺4b同士を接近させて略筒状に配列されている。そして、隣り合う背面リブ4間に配設されている2枚の薄膜セグメント6は、薄膜セグメント6の切頭扇状の側辺同士の連結部がセンターハブ3の軸心位置に近接する谷折り(切頭扇状の側辺同士の連結部が裏面側から見て谷状態)に折り曲げられている。これにより、アンテナ反射鏡2は、図2に示されるように、各背面リブ4の部分で山折りに、隣り合う背面リブ4間で谷折りに折り畳まれて収納されている。この時、各薄膜セグメント6は、その面形状が面外剛性に抗して弾性変形されている。即ち、各薄膜セグメント6には、回転放物面の面形状に復帰しようとする復元力が蓄圧されている。
このように、展開型アンテナ1は、アンテナ反射鏡2が谷折りと山折りとに交互に折り畳まれて収納されて、ロケットに搭載される。
Next, the retracted state of the deployable antenna 1 configured as described above will be described.
The two thin film segments 6 disposed between the adjacent back surface ribs 4 are connected to each other in such a manner that the truncated fan-shaped sides of the thin film segment 6 are bent with the dividing line of the connecting member 7 as a rotation axis. The other side edges of the thin film segment 6 in the shape of a truncated fan are connected to the standing side 4a of the back rib 4 so as to be bendable with the dividing line of the connecting member 7 as a rotation axis.
Therefore, in the retracted state of the deployable antenna 1, as shown in FIG. 1, the rear ribs 4 are moved to the retracted position substantially parallel to the axis of the center hub 3 on the surface side of the center hub 3 by the deploying mechanism 5. The T-shaped bases 4b are brought close to each other and arranged in a substantially cylindrical shape. The two thin film segments 6 disposed between the adjacent back ribs 4 are valley folds in which the connecting portions of the truncated fan-shaped sides of the thin film segment 6 are close to the axial center position of the center hub 3 (see FIG. The connecting portion between the truncated fan-shaped sides is bent in a valley state when viewed from the back side. As a result, as shown in FIG. 2, the antenna reflecting mirror 2 is housed by being folded in a mountain fold at each back rib 4 and in a valley fold between adjacent back ribs 4. At this time, the surface shape of each thin film segment 6 is elastically deformed against the out-of-plane rigidity. That is, each thin film segment 6 is accumulated with a restoring force for returning to the surface shape of the paraboloid of revolution.
Thus, the deployable antenna 1 is mounted on a rocket with the antenna reflector 2 folded and stored alternately in a valley fold and a mountain fold.

ついで、宇宙空間での展開型アンテナ1の展開動作について説明する。
展開機構5が作動し、各背面リブ4が、同期して、センターハブ3の軸心となす角度を徐々に大きくするように展開される。この時、図3に示されるように、隣り合う背面リブ4のなす角度が徐々に大きくなり、これにより、隣り合う背面リブ4間に位置する2枚の薄膜セグメント6同士のなす角度が徐々に大きくなる。そして、図4乃至図6に示されるように、各背面リブ4の展開が完全に終了すると、隣り合う2枚の薄膜セグメント6同士のなす角度がほぼ180°となり、回転放物面の面形状に展開された電波反射面を有するアンテナ反射鏡2が構築される。
Next, a deployment operation of the deployable antenna 1 in space will be described.
The unfolding mechanism 5 is activated, and the respective back ribs 4 are unfolded in synchronism so as to gradually increase the angle formed with the axis of the center hub 3. At this time, as shown in FIG. 3, the angle formed between the adjacent back ribs 4 gradually increases, whereby the angle formed between the two thin film segments 6 located between the adjacent back ribs 4 gradually increases. growing. Then, as shown in FIGS. 4 to 6, when the development of each back rib 4 is completely completed, the angle formed by the two adjacent thin film segments 6 becomes approximately 180 °, and the surface shape of the paraboloid of revolution. Thus, the antenna reflector 2 having the radio wave reflecting surface developed in FIG.

この実施の形態1によれば、展開機構5は、センターハブ3の裏面側に、センターハブ3の軸心方向に移動可能に配設された可動盤15と、可動盤15の外周部と多数本の背面リブ4の一端の他側とをそれぞれ連結する多数本の連結棒16と、を備え、多数本の連結棒16は、それぞれ長さが調整可能に構成されている。そこで、地上にて、展開されたアンテナ反射鏡2の電波反射面の電界強度を測定しつつ、個々の背面リブ4の展開角度を調整することにより、最適な面形状を有する電波反射面を構築することができる。これにより、宇宙で、アンテナ反射鏡2を展開した場合に、最適な面形状の電波反射面を実現することができる。   According to the first embodiment, the unfolding mechanism 5 includes a movable platen 15 disposed on the back side of the center hub 3 so as to be movable in the axial direction of the center hub 3, an outer peripheral portion of the movable platen 15, and a large number. A plurality of connecting rods 16 for connecting the other end of the back rib 4 to each other, and the lengths of the connecting rods 16 are adjustable. Therefore, on the ground, by measuring the electric field strength of the radio wave reflection surface of the antenna reflector 2 deployed, the radio wave reflection surface having the optimum surface shape is constructed by adjusting the deployment angle of each back rib 4 can do. Thereby, when the antenna reflecting mirror 2 is deployed in space, it is possible to realize a radio wave reflecting surface having an optimal surface shape.

この種の展開型アンテナは、ロケット搭載性により最大長さ(展開状態では、電波反射面の開口径が最大長さとなる)が制限される。しかし、この実施の形態1による展開型アンテナ1は、アンテナ反射鏡2が谷折りと山折りとを交互に、かつ、均等に折り畳まれて収納されているので、収納時の最大長さは、展開型アンテナ1の軸方向長さとなり、アンテナ反射鏡2の開口径のほぼ1/2に抑えられ、開口径8〜10mクラスの展開型アンテナまでロケットに搭載できるようにできる。
また、薄膜セグメント6が面外剛性を有しているので、背面リブ4の展開過渡状態では、各薄膜セグメント6は、蓄圧されている復元力が放勢され、自ら回転放物面の面形状に復帰するように変形し、背面リブ4の展開が完了すると、各薄膜セグメント6に負荷がかからなくなり、各薄膜セグメント6は回転放物面の面形状に完全に復元する。
This type of deployable antenna has a maximum length (the aperture diameter of the radio wave reflecting surface becomes the maximum length in the deployed state) due to the rocket mountability. However, in the deployable antenna 1 according to the first embodiment, the antenna reflecting mirror 2 is alternately folded and stored in a valley fold and a mountain fold, so that the maximum length when stored is: The length of the deployable antenna 1 in the axial direction is reduced to about ½ of the aperture diameter of the antenna reflector 2, and a deployable antenna having an aperture diameter of 8 to 10 m can be mounted on the rocket.
Further, since the thin film segments 6 have out-of-plane rigidity, in the deployment transition state of the back rib 4, each thin film segment 6 is released from the accumulated restoring force, and the surface shape of the paraboloid of revolution itself. When the development of the back rib 4 is completed, no load is applied to each thin film segment 6, and each thin film segment 6 is completely restored to the surface shape of the paraboloid of revolution.

また、薄膜セグメント6がCFRPで作製されているので、金属メッシュを用いる従来の展開型アンテナに比べて著しい軽量化が図られる。
また、CFRPが三軸タイプの炭素繊維織物で強化されているので、薄膜セグメント6の熱膨張率をゼロに調整でき、アンテナ反射鏡2の電波反射面の面精度が高められる。
Further, since the thin film segment 6 is made of CFRP, the weight can be significantly reduced as compared with a conventional deployable antenna using a metal mesh.
Moreover, since CFRP is reinforced with the triaxial type carbon fiber fabric, the coefficient of thermal expansion of the thin film segment 6 can be adjusted to zero, and the surface accuracy of the radio wave reflecting surface of the antenna reflector 2 can be improved.

また、連結部材7は、CFRPを矩形平板状に成形され、その長手方向を2分割する分割ラインの領域のみがマトリックスの未含浸状態となっており、分割ラインの部位で屈曲可能となっている。そして、連結部材7は、自身が変形してアンテナ反射鏡2の収納、展開動作を実現しているので、機械的な回転部を有するヒンジでの回転部におけるガタツキがなく、展開された電波反射面の面精度が高められる。つまり、機械的な回転部を有するヒンジを連結部材として適用した場合には、アンテナ反射鏡の展開時に、ヒンジの回転部におけるガタツキに起因する電波反射面の面精度が低下する問題があったが、この連結部材7を用いることにより、この電波反射面の面精度の低下が抑制される。
さらに、この連結部材7は、自身が変形するので、曲率を持つ薄膜セグメント6になじみやすく、連結部材7を用いることに起因する展開抵抗力の増加が抑制される。
In addition, the connecting member 7 is formed of CFRP in a rectangular flat plate shape, and only the region of the dividing line that divides the longitudinal direction into two is in an unimpregnated state of the matrix and can be bent at the portion of the dividing line. . Since the connecting member 7 is deformed to realize the storing and unfolding operation of the antenna reflecting mirror 2, there is no backlash in the rotating portion at the hinge having the mechanical rotating portion, and the unfolded radio wave reflection. The surface accuracy of the surface is increased. That is, when a hinge having a mechanical rotating part is applied as a connecting member, there has been a problem that the surface accuracy of the radio wave reflecting surface due to backlash in the rotating part of the hinge is lowered when the antenna reflector is deployed. By using this connecting member 7, a decrease in surface accuracy of the radio wave reflecting surface is suppressed.
Furthermore, since the connecting member 7 is deformed, the connecting member 7 is easily adapted to the thin film segment 6 having a curvature, and an increase in the development resistance due to the use of the connecting member 7 is suppressed.

なお、上記実施の形態1では、センターハブ3および可動盤15の外周壁面に径方向と直交する平面を有する取付面3a,15aを形成するものとしているが、取付面3a,15aを形成せずにセンターハブおよび可動盤の外周壁面を円筒外周面とし、展開ヒンジの基部の裏面および連結金具の基部の裏面を、センターハブおよび可動盤の円筒外周面に対応する凹面の面形状に形成するようにしてもよい。   In the first embodiment, the mounting surfaces 3a and 15a having a plane perpendicular to the radial direction are formed on the outer peripheral wall surfaces of the center hub 3 and the movable platen 15, but the mounting surfaces 3a and 15a are not formed. The outer peripheral wall surface of the center hub and the movable platen is a cylindrical outer peripheral surface, and the back surface of the base portion of the developing hinge and the back surface of the base portion of the coupling metal are formed in a concave surface shape corresponding to the cylindrical outer peripheral surface of the center hub and the movable platen. It may be.

また、上記実施の形態1では、回動軸11が展開ヒンジ8に取り付けられるものとして説明しているが、回動軸11は、センターハブ3の軸心と直交する平面で、センターハブ3の軸心を中心とする同一円周上に、その軸方向を当該円の接線方向に一致させて周方向に等角ピッチで配列されていればよく、例えばセンターハブ3の外周部を加工して、回動軸11をセンターハブ3に直接取り付けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態1では、回動軸21が可動盤15に取り付けられるものとして説明しているが、回動軸21は、可動盤15の軸心と直交する平面で、可動盤15の軸心を中心とする同一円周上に、その軸方向を当該円の接線方向に一致させて周方向に等角ピッチで配列されていればよく、例えば可動盤15の外周部を加工して、回動軸21を可動盤15に直接取り付けるようにしてもよい。
In the first embodiment, the rotation shaft 11 is described as being attached to the deployment hinge 8. However, the rotation shaft 11 is a plane orthogonal to the center of the center hub 3, and It suffices if they are arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction with their axial directions coinciding with the tangential direction of the circle on the same circumference centered on the axis, for example, by processing the outer peripheral portion of the center hub 3 The rotation shaft 11 may be directly attached to the center hub 3.
In the first embodiment, the rotation shaft 21 is described as being attached to the movable platen 15, but the rotation shaft 21 is a plane orthogonal to the axis of the movable platen 15, On the same circumference centered on the axis, it is only necessary that the axial direction is aligned with the tangential direction of the circle and arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. The rotating shaft 21 may be directly attached to the movable platen 15.

また、上記実施の形態1では、連結棒16は所謂ターンバックル構造に構成されているものとして説明しているが、連結棒はその長さが調整できるように構成されていればよく、例えば内筒体が外筒体に伸縮自在に収納され、外筒体の一端外周に切られたねじ部に螺着されたナットの締着を緩めることにより内筒体の伸縮量が調整できる伸縮自在棒を用いてもよい。
また、上記実施の形態1では、可動盤15の雌ねじ部15aを駆動軸14の雄ねじ部14aに螺合させ、駆動軸14の回転トルクを可動盤15の直線移動力に変換するものとして説明しているが、可動盤15の直線移動駆動機構はこの構成に限定されるものではなく、例えば可動盤をセンターハブに対してセンターハブの軸心方向に移動可能に配設し、ばね部材をセンターハブと可動盤との間に縮設状態に配設し、ばね部材の蓄勢力を放勢させて可動盤を駆動するようにしてもよい。
また、上記実施の形態1では、説明していないが、展開機構5への熱的影響を抑えるために、多層インシュレーションなどの熱制御材を、展開機構5の全体を覆うように設置するようにしてもよい。
In the first embodiment, the connecting rod 16 is described as having a so-called turnbuckle structure, but the connecting rod may be configured so that its length can be adjusted. A telescopic rod in which the tubular body is retractably accommodated in the outer tubular body, and the amount of expansion / contraction of the inner tubular body can be adjusted by loosening the tightening of a nut screwed into a threaded portion cut on the outer periphery of one end of the outer tubular body May be used.
In the first embodiment, the description will be made assuming that the female screw portion 15a of the movable platen 15 is screwed to the male screw portion 14a of the drive shaft 14 and the rotational torque of the drive shaft 14 is converted into the linear moving force of the movable platen 15. However, the linear movement drive mechanism of the movable platen 15 is not limited to this configuration. For example, the movable platen is disposed so as to be movable in the axial direction of the center hub with respect to the center hub, and the spring member is arranged in the center. It may be arranged in a contracted state between the hub and the movable platen, and the movable platen may be driven by releasing the stored force of the spring member.
Although not described in the first embodiment, a thermal control material such as multilayer insulation is installed so as to cover the entire deployment mechanism 5 in order to suppress the thermal influence on the deployment mechanism 5. It may be.

また、上記実施の形態1では、薄膜セグメント6を作製するCFRPのマトリックスとして、ポリエーテルエーテルケトン樹脂やポリエーテルスルホン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いるものとしているが、マトリックスはエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いてもよい。
また、上記実施の形態1では、薄膜セグメント6がCFRPで作製されているものとしているが、薄膜セグメント6の材料はCFRPに限定されるものではなく、面外剛性を有していればよく、例えばアラミド樹脂で強化したAFRP(Aramid Fiber Reinforced Plastic)や炭素繊維とアラミド繊維などのハイブリッド繊維で強化したHFRP(Hybrid Fiber Reinforced Plastic)などの繊維強化プラスチックでもよい。
In the first embodiment, a thermoplastic resin such as polyetheretherketone resin or polyethersulfone resin is used as the CFRP matrix for producing the thin film segment 6, but the matrix is an epoxy resin or unsaturated polyester. A thermosetting resin such as a resin may be used.
In the first embodiment, the thin film segment 6 is made of CFRP. However, the material of the thin film segment 6 is not limited to CFRP, as long as it has an out-of-plane rigidity. For example, fiber reinforced plastics such as AFRP (Aramid Fiber Reinforced Plastic) reinforced with aramid resin and HFRP (Hybrid Fiber Reinforced Plastic) reinforced with hybrid fibers such as carbon fiber and aramid fiber may be used.

また、上記実施の形態1では、CFRPを矩形平板状に成形され、その長手方向を2分割する分割ラインの領域のみがマトリックスの未含浸状態となっている連結部材7を用いるものとして説明しているが、連結部材は自身が変形(屈曲)してアンテナ反射鏡2を収納、展開できるものであればよく、例えば、破断歪みが大きいAFRPを薄板状に成形したもの、芳香族ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム、金メッキが施されたモリブデンワイヤを編み込んだ金属メッシュ、CFRPで作製されたCスプリングなどを用いることができる。   Further, in the first embodiment, it is assumed that the CFRP is formed in a rectangular flat plate shape, and the connecting member 7 is used in which only the region of the dividing line that divides the longitudinal direction into two is in an unimpregnated state of the matrix. However, the connecting member may be any member as long as it can be deformed (bent) to accommodate and deploy the antenna reflector 2. For example, AFRP having a large breaking strain formed into a thin plate shape, an aromatic polyimide film, etc. A plastic film, a metal mesh braided with a gold-plated molybdenum wire, a C spring made of CFRP, or the like can be used.

実施の形態2.
図9はこの発明の実施の形態2に係る宇宙用展開型アンテナにおける展開ヒンジの構成を説明する図であり、図9の(a)は正面図、図9の(b)は側面図を示している。
図9において、展開ヒンジ8Aは、取付穴としての長穴9bが基部9に穿設されている点を除いて、上記実施の形態1における展開ヒンジ8と同様に構成されている。この長穴9bは、展開ヒンジ8Aをセンターハブ3に取り付けた際に、穴の長手方向がセンターハブ3の軸心方向と平行になるように形成されている。
Embodiment 2. FIG.
9A and 9B are diagrams for explaining the configuration of the deployment hinge in the space deployable antenna according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9A is a front view, and FIG. 9B is a side view. ing.
In FIG. 9, the deployment hinge 8 </ b> A is configured in the same manner as the deployment hinge 8 in the first embodiment except that a long hole 9 b as a mounting hole is formed in the base portion 9. The elongated hole 9 b is formed so that the longitudinal direction of the hole is parallel to the axial direction of the center hub 3 when the deployment hinge 8 </ b> A is attached to the center hub 3.

この展開ヒンジ8Aは、基部9の裏面を取付面3aに宛い、基部9に穿設された長穴9bに通されたねじを取付ねじ穴3bに締着して、センターハブ3に取り付けられる。そこで、アンテナ反射鏡が展開された後、ねじの締着を緩めることで、展開ヒンジ8Aをセンターハブ3の軸心に沿って移動できる。即ち、センターハブ3の軸心方向における回動軸11の位置が調整可能となっている。
従って、この実施の形態2によれば、連結棒16の長さに加え、回動軸11の軸心方向の位置が調整できるようになっているので、電波反射面の面形状の調整の自由度が増え、電波反射面の面形状の調整精度を高めることができる。
The deploying hinge 8A is attached to the center hub 3 with the back surface of the base portion 9 being directed to the mounting surface 3a, and the screw passed through the long hole 9b formed in the base portion 9 being fastened to the mounting screw hole 3b. . Therefore, after the antenna reflector is deployed, the deployment hinge 8A can be moved along the axis of the center hub 3 by loosening the screws. That is, the position of the rotation shaft 11 in the axial direction of the center hub 3 can be adjusted.
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the length of the connecting rod 16, the position in the axial direction of the rotating shaft 11 can be adjusted, so that the surface shape of the radio wave reflecting surface can be freely adjusted. The degree is increased, and the adjustment accuracy of the surface shape of the radio wave reflecting surface can be increased.

実施の形態3.
この実施の形態3では、連結棒16の両ねじ棒22,23と背面リブ4および可動盤15とをユニバーサルジョイントにより連結するようにしている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the screw rods 22, 23 of the connecting rod 16, the back rib 4 and the movable platen 15 are connected by a universal joint.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施の形態3によれば、連結棒16の両ねじ棒22,23と背面リブ4および可動盤15との連結部がユニバーサルジョイントで構成されているので、可動盤15と連結棒16との連結部の中心と可動盤15の軸心とを含む平面が、センターハブ3と背面リブ4との連結部の中心とセンターハブ3の軸心とを含む平面に対して、周方向にずれていても、可動盤15の移動力が連結棒16を介して背面リブ4に伝達され、背面リブ4の収納、展開動作が確実に行われる。そこで、展開機構の組立が容易となる。   According to the third embodiment, since the connecting portion between the screw rods 22 and 23 of the connecting rod 16 and the back rib 4 and the movable platen 15 is constituted by the universal joint, the movable platen 15 and the connecting rod 16 are connected to each other. The plane including the center of the connecting portion and the axis of the movable platen 15 is shifted in the circumferential direction with respect to the plane including the center of the connecting portion between the center hub 3 and the back rib 4 and the axis of the center hub 3. Even so, the moving force of the movable platen 15 is transmitted to the back rib 4 via the connecting rod 16, and the back rib 4 is stored and unfolded reliably. Thus, assembly of the deployment mechanism is facilitated.

なお、上記各実施の形態では、アンテナ反射鏡を多数枚の薄膜セグメントで構成するものとしているが、この発明は、金属メッシュで構成されたアンテナ反射鏡を備えた展開型アンテナに適用しても、同様の効果を奏するものである。   In each of the above embodiments, the antenna reflector is configured by a plurality of thin film segments. However, the present invention may be applied to a deployable antenna provided with an antenna reflector configured by a metal mesh. , Have the same effect.

この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの収納状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the accommodation state of the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの収納状態を模式的に示す要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view which shows typically the accommodation state of the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開過渡状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the expansion | deployment transition state of the expansion | deployment type | formula antenna for space concerning Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the completion state of expansion | deployment of the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the deployment completion state of the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナの展開完了状態を模式的に示す要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view which shows typically the completion state of expansion | deployment of the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナにおける背面リブの取付構造を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the attachment structure of the back rib in the space | gear deployment type antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る宇宙用展開型アンテナにおける展開機構の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the expansion | deployment mechanism in the space | gear expansion | deployment type | mold antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る宇宙用展開型アンテナにおける展開ヒンジの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the expansion | deployment hinge in the expansion | deployment type | mold antenna for space concerning Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 展開型アンテナ、2 アンテナ反射鏡、3 センターハブ、4 背面リブ、5 展開機構、8 展開ヒンジ、9b 長穴、11 回動軸、12 ガイド軸、15 可動盤、16 連結棒。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deployment type antenna, 2 Antenna reflector, 3 Center hub, 4 Back rib, 5 Deployment mechanism, 8 Deployment hinge, 9b Elongation hole, 11 Rotating shaft, 12 Guide shaft, 15 Movable board, 16 Connecting rod.

Claims (2)

円盤状のセンターハブと、
それぞれの軸方向を上記センターハブの軸心と直交する平面上の該軸心を中心とする同一円の接線方向に一致させて、該センターハブの外周部に等角ピッチに配設された多数本の回動軸と、
一端の一側を上記回動軸回りに回動自在に上記センターハブに取り付けられて該センターハブの周方向に所定ピッチで配列され、該センターハブの表面側で該センターハブの軸心を筒状に囲繞する収納位置と放射状に開かれた展開位置とをとる多数本の背面リブと、
上記多数本の背面リブの上記センターハブに対する回動動作に連動して収納、展開するように該多数本の背面リブに支持され、展開状態で回転放物面の面形状を有する電波反射面を構成するアンテナ反射鏡と、
上記多数本の背面リブを上記収納位置から上記展開位置に展開させる展開機構と、を備え、
上記展開機構は、上記センターハブの裏面側に、該センターハブの軸心方向に移動可能に配設された可動盤と、上記可動盤の外周部と上記多数本の背面リブの一端の他側とをそれぞれ連結する多数本の連結棒と、を備え、
上記多数本の連結棒は、それぞれ長さが調整可能に構成されていることを特徴とする宇宙用展開型アンテナ。
A disc-shaped center hub,
A large number of them arranged at equiangular pitches on the outer peripheral portion of the center hub such that the respective axial directions coincide with the tangential direction of the same circle centering on the axial center on a plane orthogonal to the axial center of the center hub. A pivot axis of the book,
One end of the center hub is attached to the center hub so as to be rotatable about the rotation shaft, and is arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction of the center hub. A large number of back ribs taking a storage position that surrounds and a deployment position that is opened radially,
A radio wave reflecting surface that is supported by the plurality of back ribs so as to be housed and deployed in conjunction with the rotational movement of the plurality of back ribs with respect to the center hub, and has a paraboloidal surface shape in the deployed state. An antenna reflector to be configured; and
A deployment mechanism that deploys the plurality of back ribs from the storage position to the deployment position;
The unfolding mechanism includes a movable plate disposed on the back side of the center hub so as to be movable in the axial direction of the center hub, an outer peripheral portion of the movable plate, and the other side of one end of the multiple back ribs. A plurality of connecting rods for connecting the
The deployable antenna for space use, wherein the length of each of the plurality of connecting rods is adjustable.
上記センターハブに配設された多数本の回動軸は、それぞれ該センターハブの軸心方向の位置が調整可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の宇宙用展開型アンテナ。   2. The deployable antenna for space according to claim 1, wherein each of the plurality of rotation shafts arranged on the center hub is configured such that the position of the center hub in the axial direction can be adjusted.
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