JP2008236500A - Expansion type antenna - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an expansion type antenna reflection mirror for space devices that is expansible with high reliability. <P>SOLUTION: An expansion type antenna comprises: a metal mesh 7 constituting a radio wave reflection plane of the antenna; a shape holding cable 2 holding a shape of the metal mesh 7; a network cable including a back cable 3 and a tie cable 4; a plurality of expansion ribs 1 and expansion hinges 5. The expansion ribs 1 and the network cable are separately arranged without being connected to each other and when expanding expansion masts 12, they are expanded independently, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、人工衛星や宇宙航行体等の宇宙機器に搭載される展開型アンテナに関するものである。   The present invention relates to a deployable antenna mounted on a space device such as an artificial satellite or a spacecraft.

宇宙機器に搭載されるアンテナ反射鏡は、衛星通信や天体観測等の宇宙利用の拡大に伴い、より大型な物が要求されている。しかし、打ち上げ時のランチャの収納スペースに限りがあるため、アンテナ反射鏡を小さく畳んだ状態で、直径2m〜4m程度のロケットフェアリング内に収納し、打ち上げ後軌道上でアンテナが展開される。   As antenna reflectors mounted in space equipment, larger objects are required with the expansion of space use such as satellite communication and astronomical observation. However, since the launcher storage space at launch is limited, the antenna reflector is housed in a rocket fairing having a diameter of about 2 m to 4 m with the antenna reflector folded down, and the antenna is deployed on the orbit after launch.

このようなアンテナ反射鏡の一例として、従来、展開状態で三角形を一つの要素とする多面体構造を形成する折り畳み可能なメッシュ鏡面に、張力を付与して展開状態とする展開型反射鏡が知られている。この展開型アンテナ反射鏡では、内側サーフェスケーブルに剛性が高いケーブルを使用し、外周サーフェスケーブルに剛性が低いケーブルを用いている(例えば、特許文献1参照)。   As an example of such an antenna reflector, there is conventionally known a deployable reflector in which a tension is applied to a foldable mesh mirror surface that forms a polyhedral structure with a triangle as one element in the deployed state. ing. In this deployable antenna reflector, a cable having high rigidity is used for the inner surface cable, and a cable having low rigidity is used for the outer peripheral surface cable (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−870578号公報JP 2006-870578 A

また、鏡面側ケーブルと背面ケーブルをタイケーブルで接続してネットワークケーブルを構成し、アンテナ鏡面を構成する鏡面メッシュを鏡面側ケーブルにより保持し、からみ防止膜を背面ケーブルにより保持することによって、2つの膜面に挟まれる閉鎖空間を形成することで、ケーブルの絡みを防止する展開型アンテナ反射鏡が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, by connecting the mirror side cable and the rear cable with a tie cable to form a network cable, holding the mirror mesh that constitutes the antenna mirror surface with the mirror side cable, and holding the anti-leakage film with the rear cable, 2. Description of the Related Art A deployable antenna reflecting mirror that prevents cable entanglement by forming a closed space sandwiched between membrane surfaces is known (see, for example, Patent Document 2).

特開平7−142924号公報JP-A-7-142924

衛星の打ち上げ後、軌道上でアンテナが展開する際、展開機構の故障はアンテナの展開動作を妨げる。例えば、展開型アンテナは、展開リブとネットワークケーブル、および鏡面メッシュから構成されており、鏡面メッシュやネットワークケーブルと展開リブとが絡むことによって、アンテナの展開動作が停止する。特許文献2では、2つの膜面に挟まれる閉鎖空間を形成して、ネットワークケーブルのノードや展開リブのヒンジ部等の硬いものが、ケーブルに絡まないように構成し、アンテナの展開信頼性を向上させることができる。   When the antenna is deployed in orbit after the launch of the satellite, the failure of the deployment mechanism hinders the antenna deployment operation. For example, the deployable antenna is composed of a deploying rib, a network cable, and a mirror mesh, and the deploying operation of the antenna is stopped when the mirror mesh, the network cable, and the deploying rib are entangled. In Patent Document 2, a closed space sandwiched between two membrane surfaces is formed so that hard objects such as network cable nodes and deployment rib hinges are not entangled with the cable, and the deployment reliability of the antenna is improved. Can be improved.

しかし、背面ケーブルも正確なネットワークを形成しなくてはならないため、展開リブとの接触によってケーブルの形状が崩れないようにする必要がある。このため、展開リブから下方に所定の距離以上離れた位置に、背面ケーブルを配置せざるを得なかった。この際、鏡面側ケーブルと背面ケーブルとの距離が大きくなり過ぎないよう、背面ケーブル全体を湾曲量の小さい平面に近い形状とする必要があり、これによってケーブルに与える張力が増大してしまう。かくして、ケーブルに張力を付与する展開機構も大型化し、電力の増大、モーターの大型化のため、アンテナ全体の重量が増加するという問題があった。   However, since the back cable must also form an accurate network, it is necessary to prevent the shape of the cable from collapsing due to contact with the development rib. For this reason, the rear cable has to be arranged at a position away from the development rib by a predetermined distance or more. At this time, the entire rear cable needs to have a shape close to a flat surface with a small amount of curvature so that the distance between the mirror-side cable and the rear cable does not become too large, thereby increasing the tension applied to the cable. Thus, there has been a problem that the deployment mechanism for applying tension to the cable is also enlarged, and the weight of the entire antenna is increased due to an increase in electric power and an increase in the size of the motor.

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、高い信頼性で展開可能な展開型アンテナ反射鏡を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a deployable antenna reflector that can be deployed with high reliability.

この発明による展開型アンテナ反射鏡は、アンテナの電波反射面を構成する金属メッシュと、上記金属メッシュの形状を保持する形状保持ケーブル、背面ケーブル及び形状保持ケーブルと背面ケーブルを接続するタイケーブルを有して成るネットワークケーブルと、複数の展開リブおよび展開リブを展開させる展開ヒンジから構成され、上記金属メッシュと上記ネットワークケーブルを折り畳んだ状態から展開し、展開後は上記金属メッシュとネットワークケーブルを保持するための複数の展開マストと、上記展開マスト間を接続するテンドンケーブルとを備え、上記展開リブとネットワークケーブルは、相互に接続されずに分離して配置され、展開マストの展開時に、それぞれ独立に展開するものである。   The deployable antenna reflector according to the present invention has a metal mesh that constitutes the radio wave reflecting surface of the antenna, a shape holding cable that holds the shape of the metal mesh, a back cable, and a tie cable that connects the shape holding cable and the back cable. A network cable, a plurality of deployment ribs and a deployment hinge that deploys the deployment ribs, deploys the metal mesh and the network cable from a folded state, and holds the metal mesh and the network cable after deployment. A plurality of deployment masts and a tendon cable connecting between the deployment masts, and the deployment rib and the network cable are arranged separately without being connected to each other, and are independently provided when the deployment mast is deployed. It is something to deploy.

また、上記展開マストは隣接する展開リブが交互に折り重なるように収納され、
上記それぞれの展開リブは矩形リング状に結合された骨組み部材から構成されるとともに、上記展開マストの根元から先端までの間を連結する展開リブ毎に、上記矩形リング状の骨組み部材における対角線に配置された頂点2箇所を、交互に連続して結ぶロープと、上記ロープを巻取ることにより上記展開リブを展開させる巻取装置とを備えても良い。
Further, the development mast is stored so that adjacent development ribs are alternately folded,
Each of the development ribs is composed of a frame member coupled in a rectangular ring shape, and is arranged on a diagonal line in the frame member of the rectangular ring shape for each of the development ribs connecting the base of the development mast to the tip. A rope that connects the two apexes alternately and continuously, and a winding device that winds the rope to unfold the deployment rib may be provided.

この発明によれば、ネットワークケーブルと展開リブを分離することにより、展開時に鏡面メッシュ、ネットワークケーブルおよび展開リブの絡みを防止することができる。   According to the present invention, by separating the network cable and the deployment rib, it is possible to prevent the mirror mesh, the network cable, and the deployment rib from being entangled during deployment.

更に、ケーブルを支える背面ケーブルを大きく湾曲させ円弧上にできるので、背面ケーブルの張力を弱くすることができる。このため、展開リブを押し出す伸展機構の軽量化を図ることができる。   Furthermore, since the back cable supporting the cable can be greatly curved and formed on an arc, the tension of the back cable can be reduced. For this reason, it is possible to reduce the weight of the extension mechanism that pushes out the development rib.

実施の形態1.
この発明に係る展開型アンテナは、展開リブとケーブルとが絡まないように、展開マストとケーブルを分離するとともに、背面ケーブルを展開リブの下端よりも押し上げた構成としている。これにより、背面ケーブルが展開リブを避けて大きく湾曲できるように構成したことを特徴とする。
Embodiment 1 FIG.
The deployable antenna according to the present invention has a configuration in which the deployable mast and the cable are separated so that the deployable rib and the cable are not entangled, and the rear cable is pushed up from the lower end of the deployable rib. Thus, the rear cable is configured so as to be able to be largely bent while avoiding the development rib.

以下、図を用いて、この発明に係る実施の形態1について説明する。
図1はこの発明に係わる実施の形態1による、展開型アンテナ反射鏡の一実施例を示す図である。図1(a)は展開リブ1本分の側面図を示し、図1(b)は上面図を示し、図1(c)は図1(a)のA−A’断面図を示している。図1(c)では、鏡面メッシュを取り外し、ネットワークケーブルと展開リブのみの配置関係を示している。この展開型アンテナ反射鏡は収納状態でランチャに搭載され、軌道上に打ち上げられてから大口径に展開される。図1では、展開後の状態のみが示されている。
The first embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a deployable antenna reflector according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A shows a side view of one developing rib, FIG. 1B shows a top view, and FIG. 1C shows an AA ′ cross-sectional view of FIG. . In FIG. 1C, the mirror mesh is removed, and an arrangement relationship of only the network cable and the deployment rib is shown. This deployable antenna reflector is mounted on the launcher in a retracted state, and is launched on a track and then deployed to a large diameter. In FIG. 1, only the state after deployment is shown.

図において、展開型アンテナ反射鏡は、矩形状の展開リブ1と、反射鏡面側に配置される形状保持ケーブル2と、反射鏡面とは反対側に配置される背面ケーブル3と、タイケーブル4と、展開ヒンジ5と、鏡面メッシュ7と、テンドンケーブル8と、ケーブル支持部(エンドフレーム)10を備えて構成される。展開リブ1は、棒状部材を四角形状に組んだ上で、更に四角形状の対角線を接続する棒状部材を設けることにより、トラス構造を構成している。展開リブ1は展開ヒンジ5によって互いに回転可能に連結される。複数の展開リブ1は展開ヒンジ5により連結され、展開マスト20を構成する。展開型アンテナ反射鏡は、展開マスト20の根元の展開リブ1を介在して人工衛星の衛星本体(センターハブ)6に取り付けられる。   In the figure, the deployable antenna reflector includes a rectangular deployable rib 1, a shape holding cable 2 disposed on the reflector surface side, a back cable 3 disposed on the opposite side of the reflector surface, and a tie cable 4. The deployment hinge 5, the mirror mesh 7, the tendon cable 8, and the cable support portion (end frame) 10 are configured. The development rib 1 constitutes a truss structure by assembling rod-shaped members into a square shape and further providing rod-shaped members for connecting square diagonal lines. The deployment ribs 1 are connected to each other by a deployment hinge 5 so as to be rotatable. The plurality of deployment ribs 1 are connected by a deployment hinge 5 to form a deployment mast 20. The deployable antenna reflector is attached to the satellite body (center hub) 6 of the artificial satellite through the deployable rib 1 at the base of the deployable mast 20.

また、展開マスト20の先端の展開リブ1にはケーブル支持部10が取り付けられる。展開マスト20は、衛星本体6を中心として放射状に6本〜8本配置される。ケーブル支持部10には形状保持ケーブル2および背面ケーブル3の一端部が接続される。また、衛星本体6には形状保持ケーブル2および背面ケーブル3の他端部が接続される。   A cable support 10 is attached to the deployment rib 1 at the tip of the deployment mast 20. Six to eight deployment masts 20 are arranged radially around the satellite body 6. One end of the shape retaining cable 2 and the rear cable 3 is connected to the cable support 10. The satellite body 6 is connected to the other end portions of the shape retaining cable 2 and the rear cable 3.

形状保持ケーブル2と背面ケーブル3は、両者の間が離散的に複数のタイケーブル4によって接続され、ノード点で結束される。各タイケーブル4は所定の間隔を空けて概ね平行を成すように配列される。形状保持ケーブル2と背面ケーブル3とタイケーブル4は、メッシュ状に結束されてケーブルネットワークを構成する。形状保持ケーブル2には、鏡面メッシュ7のノード点が離散的に結束される。形状保持ケーブル2は鏡面メッシュ7の鏡面形状を保持するように、鏡面メッシュ7で形成される鏡面形状に沿って適宜結束され、背面ケーブル3とこれを接続するタイケーブル4とに、それぞれ適切な張力を加えることで、湾曲した形状が維持されている。背面ケーブル3は、形状保持ケーブル2とは逆向きに湾曲した形状を成し、展開マスト20の中央部周辺で背面ケーブル3と形状保持ケーブル2とが接近する。   The shape-preserving cable 2 and the back cable 3 are discretely connected by a plurality of tie cables 4 and are bound at node points. The tie cables 4 are arranged so as to be substantially parallel with a predetermined interval. The shape-preserving cable 2, the back cable 3, and the tie cable 4 are bundled in a mesh to form a cable network. Node points of the mirror mesh 7 are discretely bound to the shape retaining cable 2. The shape retaining cable 2 is appropriately bundled along the mirror surface shape formed by the mirror surface mesh 7 so as to retain the mirror surface shape of the mirror surface mesh 7, and is suitable for the rear cable 3 and the tie cable 4 connecting the same. By applying tension, the curved shape is maintained. The back cable 3 has a shape curved in the opposite direction to the shape retaining cable 2, and the back cable 3 and the shape retaining cable 2 approach each other around the center portion of the deployment mast 20.

この際、展開マスト20の中央部周辺では、背面ケーブル3の下端部の方が、展開リブ1の下端部よりも上方の鏡面メッシュ7側に位置するように、ケーブルが保持される。特に、図1の例では、背面ケーブル3の下端部が展開リブ1の下端部よりも上方に位置している。このように、タイケーブル4によって、形状保持ケーブル2と背面ケーブル3を接続して張力を加えているので、タイケーブル4は張力が付与される鉛直方向に引っ張ることができる。また、テンドンケーブル8は、衛星本体6を中心としてその周囲を取り囲むように六角形状に展開マスト間を接続している。なお、展開マストが8本である場合は、テンドンケーブル8は、衛星本体6を中心としてその周囲を取り囲むように八角形状に展開マスト間を接続する。   At this time, the cable is held around the central portion of the deployment mast 20 so that the lower end portion of the rear cable 3 is positioned on the mirror mesh 7 side above the lower end portion of the deployment rib 1. In particular, in the example of FIG. 1, the lower end portion of the back cable 3 is positioned above the lower end portion of the development rib 1. In this way, since the tension is applied by connecting the shape retaining cable 2 and the back cable 3 with the tie cable 4, the tie cable 4 can be pulled in the vertical direction to which the tension is applied. In addition, the tendon cable 8 is connected between the development masts in a hexagonal shape so as to surround the satellite body 6 as a center. When the number of deployment masts is 8, the tendon cable 8 connects the deployment masts in an octagonal shape so as to surround the satellite body 6 as a center.

展開前の展開型アンテナ反射鏡は、ケーブル2と鏡面メッシュ7と展開リブ1とが、小さく折り畳まれて収納される。すなわち、ケーブル2および鏡面メッシュ7は、狭い空間に凝縮されて配置される。衛星の打ち上げ後、この凝縮された状態から軌道上に投入されると、図示しない保持解放部が展開リブ1の保持を解放する。   The unfolded deployable antenna reflector has the cable 2, the mirror mesh 7 and the unfolding rib 1 folded in a small size and stored. That is, the cable 2 and the mirror surface mesh 7 are condensed and arranged in a narrow space. After launching the satellite, when it is put into orbit from this condensed state, a holding / releasing portion (not shown) releases the holding of the developing rib 1.

この際、図示しない伸展機構を用いて、隣接する展開リブ1が互いに180度の相対角度になるまで開くことによって、ケーブル間に所定の張力を付与する。伸展機構としては、例えば展開マスト12の根元に、モータの回転によって展開リブ1を順次直進させるボールねじを取り付けた機構を用いると良い。ボールねじの回転に応じて、先端の展開リブ1から順次、展開リブ1を展開マストの先端方向に送り出す(押し出す)。これにより、展開型アンテナ反射鏡は、恰も屏風を端から開くが如く、展開リブ1が軌道上にて除々に展開する。   At this time, a predetermined tension is applied between the cables by using an extension mechanism (not shown) to open the adjacent deployment ribs 1 until the relative angles of 180 degrees with each other. As the extension mechanism, for example, a mechanism in which a ball screw that sequentially moves the developing rib 1 straight by rotation of a motor is attached to the base of the developing mast 12 may be used. In accordance with the rotation of the ball screw, the development rib 1 is sequentially sent out (extruded) in the direction of the tip of the development mast from the development rib 1 at the tip. As a result, in the deployable antenna reflector, the unfolding rib 1 gradually unfolds on the track as if the folding screen is opened from the end.

しかし、展開途中で、形状保持ケーブル2と鏡面メッシュ7が展開リブ1に接触し、この接触部が展開リブ1に引っかかると、ケーブルに絡みが生じて展開できなくなる。
そこで、この実施の形態1では、図1(c)の断面図に示すように、展開リブ1とネットワークケーブルを分離した構成とすることで、展開リブ1とネットワークケーブルとが相互に絡まないうようにすることができる。
However, if the shape retaining cable 2 and the mirror mesh 7 come into contact with the development rib 1 during development and the contact portion is caught by the development rib 1, the cable becomes entangled and cannot be developed.
Therefore, in the first embodiment, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1 (c), the development rib 1 and the network cable are separated from each other by separating the development rib 1 and the network cable. Can be.

また、図1(b)の上面図に示すように、三角形状のブロック単位で部分的にネットワークケーブル20を構成し、この部分的なケーブルネットワーク20を僅かな間隙を有して円形状に配列して、部分的なケーブルネットワーク20間を接続ケーブル13によって接続する。これによって、部分的なネットワークケーブル20を相互分離し、隣接する部分的なネットワークケーブル20の間隙に展開マスト12を配置することで、ネットワークケーブルと展開マスト12とが相互に絡まないうようにすることができる。図1(b)の例では6つの部分的なケーブルネットワーク20を構成している。   Further, as shown in the top view of FIG. 1B, the network cable 20 is partially configured in units of triangular blocks, and the partial cable network 20 is arranged in a circular shape with a slight gap. Then, the partial cable networks 20 are connected by the connection cable 13. Thereby, the partial network cables 20 are separated from each other, and the deployment mast 12 is arranged in the gap between the adjacent partial network cables 20 so that the network cable and the deployment mast 12 are not entangled with each other. be able to. In the example of FIG. 1B, six partial cable networks 20 are configured.

さらに、ネットワークケーブルを展開リブから分離して収納できる構成としているため、展開リブとネットワークケーブルを一緒に収納する場合に比べ、折り曲げ収納方法は、それぞれ独立に決めることができる。   Further, since the network cable can be stored separately from the development rib, the folding storage method can be determined independently compared to the case where the development rib and the network cable are stored together.

図2は実施の形態1の比較例として説明するものであり、図2(a)はその側面図を示し、図2(b)は展開リブ1とネットワークケーブルを分離せずに、三角柱状展開リブを包むようにネーブルネットワークを配置した例を示すものである。   FIG. 2 is described as a comparative example of the first embodiment. FIG. 2 (a) shows a side view thereof, and FIG. 2 (b) shows a triangular prism-shaped development without separating the development rib 1 and the network cable. The example which has arrange | positioned the navel network so that a rib may be wrapped is shown.

図2(b)の例では、展開マストを、三角柱状展開リブで構成することによって、展開マストの強度を増強することができる。しかし、この場合は、ネットワークケーブル内に三角柱状展開リブが入っているため、収納時において、完全に分離することが難しくなる。このため、展開時において、ネットワークケーブル、鏡面メッシュと展開リブが絡まる可能性がある。   In the example of FIG. 2B, the strength of the deployment mast can be increased by configuring the deployment mast with triangular prism-shaped deployment ribs. However, in this case, since the triangular prism-shaped development ribs are included in the network cable, it is difficult to completely separate them during storage. For this reason, at the time of expansion | deployment, a network cable, a mirror surface mesh, and an expansion | deployment rib may be entangled.

一方、図2(c)のように、三角柱状展開リブとネーブルネットワークを分離する例も考えられる。しかし、三角柱状展開リブを避けるようにタイケーブルを傾斜配置する必要があるため、傾斜配置されたタイケーブルにおいては、張力を維持することが難しくなる。また、三角柱状展開リブの三角形状断面における底面側に位置した、背面ケーブルの開きが大きくなるため、展開アンテナの面内の張力も維持することができなくなり、鏡面精度が劣化することになる。   On the other hand, as shown in FIG. 2C, an example in which the triangular prism-shaped development rib and the navel network are separated can be considered. However, since the tie cable needs to be inclined so as to avoid the triangular prism-shaped deployment rib, it is difficult to maintain the tension in the inclined tie cable. Further, since the opening of the rear cable located on the bottom surface side in the triangular cross section of the triangular prism-shaped development rib becomes large, the in-plane tension of the deployment antenna cannot be maintained, and the mirror surface accuracy is deteriorated.

しかし、この実施の形態による展開型アンテナは、ネットワークケーブルを展開リブから分離しているので、このようなケーブル、鏡面メッシュと展開リブの絡みを抑えることができる。   However, since the deployable antenna according to this embodiment separates the network cable from the deployable rib, it is possible to suppress the entanglement between such a cable, mirror mesh, and deployable rib.

以上説明した通り、この実施の形態1による展開型アンテナは、アンテナの電波反射面を構成する金属メッシュ7と、金属メッシュ7の形状を保持する形状保持ケーブル2、背面ケーブル3及び両者を接続するタイケーブル4を有して成るネットワークケーブルと、複数の展開リブ1および展開ヒンジ5から構成され、金属メッシュ7とネットワーク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7とネットワークケーブルを保持するための複数の展開マスト12と、展開マスト間を接続するテンドンケーブル8とを備える。展開リブ1とネットワークケーブルは相互に接続されずに分離して配置され、展開マスト12の展開時にそれぞれ独立に展開する。また、背面ケーブル3の一部が、展開リブ1の下端よりも上方の形状保持ケーブル2側に配置されるように、背面ケーブル2を形状保持ケーブル2とは逆向きに湾曲させる。また、ネットワークケーブルは複数の部分的なネットワークケーブル20に分割して配置され、展開マストは各部分的なネットワークケーブル間に設けられた間隙に配置される。また、展開マスト12は、隣接する展開リブ1が交互に折り重なるように収納される。   As described above, the deployable antenna according to the first embodiment connects the metal mesh 7 constituting the radio wave reflection surface of the antenna, the shape holding cable 2 that holds the shape of the metal mesh 7, the rear cable 3, and both. It is composed of a network cable having a tie cable 4, a plurality of deployment ribs 1 and a deployment hinge 5, and is deployed from a state in which the metal mesh 7 and the network cable are folded. After deployment, the metal mesh 7 and the network cable are held. A plurality of deployment masts 12 and a tendon cable 8 for connecting the deployment masts. The deployment rib 1 and the network cable are arranged separately without being connected to each other, and are deployed independently when the deployment mast 12 is deployed. Further, the rear cable 2 is bent in the direction opposite to the shape retaining cable 2 so that a part of the rear cable 3 is disposed on the shape retaining cable 2 side above the lower end of the development rib 1. The network cable is divided into a plurality of partial network cables 20 and the deployment mast is arranged in a gap provided between the partial network cables. Further, the development mast 12 is stored so that the adjacent development ribs 1 are alternately folded.

このように構成することにより、展開時に鏡面メッシュ7、ネットワークケーブルおよび展開リブ1の絡みを防止することができる。   By comprising in this way, the tangle of the mirror surface mesh 7, the network cable, and the expansion | deployment rib 1 can be prevented at the time of expansion | deployment.

更に、ケーブルを支える背面ケーブル2を大きく湾曲させ円弧上にできるので、背面ケーブル2の張力を弱くすることができる。このため、展開リブ1を押し出す伸展機構の軽量化を図ることができる。   Furthermore, since the back cable 2 supporting the cable can be greatly curved to form an arc, the tension of the back cable 2 can be reduced. For this reason, it is possible to reduce the weight of the extension mechanism that pushes out the development rib 1.

実施の形態2.
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態2について説明する。
図3はこの発明の実施の形態2に係わる展開型アンテナ反射鏡の一実施例を示す図である。図3は、展開マスト12の展開途中の様子を示している。図において、展開マスト12は折畳み型展開リブ30によって構成される。その他の構成は実施の形態1と同様である。折畳み型展開リブ30はばね性を有する棒状部材によって構成する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a view showing an example of the deployable antenna reflector according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a state where the development mast 12 is being developed. In the figure, the unfolding mast 12 is constituted by a folding unfolding rib 30. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The foldable unfolding rib 30 is constituted by a bar-like member having spring properties.

これによって、折り畳んだ状態から折畳み型展開リブ30の拘束を解き放つことにより、折畳み型展開リブ30が瞬時に開く。すなわち、折畳み型展開リブ30が、恰も玩具のびっくり箱の如く展開する。   As a result, by releasing the restraint of the folding type developing rib 30 from the folded state, the folding type developing rib 30 is instantly opened. That is, the folding-type development rib 30 is developed like a surprise box of a toy.

この実施の形態では、展開リブを折畳み型展開リブ30によって構成し、実施の形態1と同様、ネットワークケーブルを展開リブから分離した構成としている。このため、展開リブとネットワークケーブルを一緒に収納する場合に比べ、折り曲げ収納方法は、それぞれ独立に決めることができる。   In this embodiment, the development rib is constituted by the folding type development rib 30, and the network cable is separated from the development rib as in the first embodiment. For this reason, compared with the case where the deployment rib and the network cable are stored together, the folding storage method can be determined independently.

また、展開リブをばね性の棒状部材を折曲げた構造にて収納し、展開させることで、実施の形態1に比べ、展開ヒンジが大幅に少なくなり、軽量化を図ることができ、信頼性が向上する。更に、軽量化に伴い展開に要する伸展機構も小形軽量化を図ることができる。   Further, by storing and deploying the development rib in a structure in which a spring-like rod-like member is bent and deployed, the deployment hinge can be significantly reduced compared to the first embodiment, and the weight can be reduced. Will improve. Furthermore, the extension mechanism required for deployment with the reduction in weight can also be reduced in size and weight.

実施の形態3.
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態3について説明する。
図4は、この発明に係わる実施の形態3による展開型アンテナ反射鏡の一実施例を示す図であり、展開途中の様子を示している。図において、展開用ロープ41は展開リブ40の対角線上の2箇所に接続され、ロープ巻取り装置42によって巻き取られる。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram showing an example of the deployable antenna reflector according to the third embodiment of the present invention, and shows a state during the deployment. In the drawing, the development rope 41 is connected to two locations on the diagonal line of the development rib 40 and is taken up by the rope winding device 42.

実施の形態1では、伸展機構を用いてアンテナを展開するが、本実施の形態では、ロープ41を用いて展開リブ40を展開させる。展開リブ40は、上側と下側の水平方向の骨組み部材を垂直方向の骨組み部材で結合し、各骨組み部材を矩形リング状に結合して構成される。この矩形リング状の骨組み部材における、対角線に配置された頂点2箇所には、ロープ41が摺動可能に接続されている。この際、垂直方向の骨組み部材に対し、ロープ41が線対称となるように、上下が互い違いにジグザグ状にロープ41が張巡らされている。すなわちロープ41は、展開マストの根元から先端までの間を連結する展開リブ40毎に、矩形リング状の骨組み部材における対角線上の頂点2箇所が、交互に連続して接続されるように結ばれている。   In the first embodiment, the antenna is deployed using the extension mechanism, but in the present embodiment, the deployment rib 40 is deployed using the rope 41. The development rib 40 is configured by connecting upper and lower horizontal frame members with vertical frame members and connecting the respective frame members in a rectangular ring shape. A rope 41 is slidably connected to two apexes arranged diagonally in the rectangular ring-shaped frame member. At this time, the ropes 41 are stretched in a zigzag manner so that the ropes 41 are line-symmetric with respect to the vertical frame members. That is, the rope 41 is connected so that two diagonal vertices in the rectangular ring-shaped frame member are alternately and continuously connected to each of the development ribs 40 connecting the base to the tip of the development mast. ing.

ロープ41をロープ巻取り装置42で巻き取ることにより、展開リブ40がロープ41の張力に引かれて展開する。すなわち、対角線上に設けられたロープ41をロープ巻取り装置42にて引っ張ると、垂直方向の骨組み部材の両側にロープ41が引っ張られ、その引っ張り力に応じて展開リブ40が伸展する。ロープ41は軽量に構成できると共に、ロープ巻取り装置42も、簡単なモーターを設けることによって構成できる。このように構成することで、展開型アンテナ全体の軽量化を図ることができる。   By winding the rope 41 with the rope winding device 42, the deployment rib 40 is pulled by the tension of the rope 41 and deployed. That is, when the rope 41 provided on the diagonal line is pulled by the rope winding device 42, the rope 41 is pulled on both sides of the vertical frame member, and the deployment rib 40 is extended according to the pulling force. The rope 41 can be configured to be lightweight, and the rope winding device 42 can also be configured by providing a simple motor. With this configuration, the entire deployable antenna can be reduced in weight.

なお、展開ヒンジ5として、展開リブ1を回転自在に軸支する回転軸に、展開トルクを与える巻きばねを備えても良い。これによって、展開リブ40において例えば30°程度の初動回転角度を与えることができるので、ロープ41を引く際に、確実に展開リブ40を開くことが可能となる。   In addition, you may provide the winding spring which gives the expansion | deployment torque to the rotating shaft which rotatably supports the expansion | deployment rib 1 as the expansion | deployment hinge 5. As shown in FIG. As a result, an initial rotation angle of, for example, about 30 ° can be given to the development rib 40, so that when the rope 41 is pulled, the development rib 40 can be reliably opened.

この発明の実施の形態1による展開型アンテナの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the expandable antenna by Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1による展開型アンテナの比較例を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a comparative example of the deployable antenna according to Embodiment 1. FIG. この発明の実施の形態2による展開型アンテナの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the expandable antenna by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による展開型アンテナの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the expandable antenna by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 展開リブ、2 形状保持ケーブル、3 背面ケーブル、4 タイケーブル、5 展開ヒンジ、6 衛星本体(センターハブ)、7 鏡面メッシュ、8 テンドンケーブル、9 三角柱状展開リブ、10 ケーブル支持部、12 展開マスト、20 部分的なネットワークケーブル、30 折曲げ展開リブ、41 展開ロープ、42 ロープ巻取り装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deployment rib, 2 Shape retention cable, 3 Back cable, 4 Tie cable, 5 Deployment hinge, 6 Satellite main body (center hub), 7 Mirror surface mesh, 8 Tendon cable, 9 Triangular prism-shaped deployment rib, 10 Cable support part, 12 Deployment Mast, 20 partial network cable, 30 folded unfolding rib, 41 unfolding rope, 42 rope take-up device.

Claims (5)

アンテナの電波反射面を構成する金属メッシュと、
上記金属メッシュの形状を保持する形状保持ケーブル、背面ケーブル及び形状保持ケーブルと背面ケーブルを接続するタイケーブルを有して成るネットワークケーブルと、
複数の展開リブおよび展開リブを展開させる展開ヒンジから構成され、上記金属メッシュと上記ネットワークケーブルを折り畳んだ状態から展開し、展開後は上記金属メッシュとネットワークケーブルを保持するための複数の展開マストと、
上記展開マスト間を接続するテンドンケーブルと、
を備え、
上記展開リブとネットワークケーブルは、相互に接続されずに分離して配置され、展開マストの展開時に、それぞれ独立に展開することを特徴とする展開型アンテナ。
A metal mesh constituting the radio wave reflection surface of the antenna;
A shape retaining cable for retaining the shape of the metal mesh, a rear cable, and a network cable having a tie cable for connecting the shape retaining cable and the rear cable;
A plurality of unfolding ribs and unfolding hinges for unfolding the unfolding ribs, unfolding the metal mesh and the network cable from a folded state, and after unfolding, a plurality of unfolding masts for holding the metal mesh and the network cable; ,
A tendon cable for connecting the development masts;
With
The deployable antenna is characterized in that the deployment rib and the network cable are arranged separately without being connected to each other, and are deployed independently when the deployment mast is deployed.
上記背面ケーブルの一部が、展開リブの下端よりも上方の形状保持ケーブル側に配置されるように、上記背面ケーブルを形状保持ケーブルとは逆向きに湾曲させたことを特徴とする請求項1記載の展開型アンテナ。 2. The back cable is bent in the direction opposite to the shape retaining cable so that a part of the back cable is disposed on the shape retaining cable side above the lower end of the development rib. The deployable antenna described. 上記ネットワークケーブルは複数の部分ネットワークケーブルに分割して配置され、上記展開マストは各部分ネットワークケーブル間に設けられた間隙に配置されたことを特徴とする請求項1記載の展開型アンテナ。 2. The deployable antenna according to claim 1, wherein the network cable is divided into a plurality of partial network cables and the deployable mast is disposed in a gap provided between the partial network cables. 上記展開マストは、隣接する展開リブが交互に折り重なるように収納されることを特徴とする請求項1項または請求項2記載の展開型アンテナ。 3. The deployable antenna according to claim 1, wherein the deployable mast is housed so that adjacent deployable ribs are alternately folded. 上記それぞれの展開リブは矩形リング状に結合された骨組み部材から構成され、
更に、上記展開マストの根元から先端までの間を連結する展開リブ毎に、上記矩形リング状の骨組み部材における対角線に配置された頂点2箇所を、交互に連続して結ぶロープと、
上記ロープを巻取ることにより上記展開リブを展開させるロープ巻取装置と、
を備えたことを特徴とする請求項3項記載の展開型アンテナ。
Each of the deployment ribs is composed of a frame member joined in a rectangular ring shape,
Furthermore, for each deployment rib that connects between the base of the deployment mast to the tip, a rope that connects two consecutive vertices arranged diagonally in the rectangular ring-shaped frame member, and
A rope winder that winds the rope to unfold the unfolded rib;
The deployable antenna according to claim 3, further comprising:
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