JP2538619B2 - 展開トラスト - Google Patents
展開トラストInfo
- Publication number
- JP2538619B2 JP2538619B2 JP62259627A JP25962787A JP2538619B2 JP 2538619 B2 JP2538619 B2 JP 2538619B2 JP 62259627 A JP62259627 A JP 62259627A JP 25962787 A JP25962787 A JP 25962787A JP 2538619 B2 JP2538619 B2 JP 2538619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aggregate
- node
- space
- truss
- space truss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Description
この発明は、例えば宇宙空間におけるプラットフォー
ム等に搭載するパラボラアンテナに好適する折畳み展開
可能な展開トラスに関する。
ム等に搭載するパラボラアンテナに好適する折畳み展開
可能な展開トラスに関する。
一般に宇宙空間において、展開トラスを構築する手段
としては、折畳んだ構造体を地上より宇宙航行体で輸送
して、該宇宙空間で折畳んだ構造体を展開させる方法が
考えられている。このような展開トラスとしては、特開
昭61−98699号公報に記載される展開トラスと称する２
次元構造体が知られている。 ところが、上記展開トラスでは、その構成上、展開し
た状態で形状寸法が固定されるために、例えば、宇宙環
境におけ熱変形や、各種振動により組立て精度が変化す
るという問題を有していた。そのため、上記展開トラス
にあっては、熱変形を補正して所望の組立て精度を確保
する手段として、変形補正機構を付加することが考えら
れている。 しかしながら、上記変形補正機構を付加したもので
は、構成部品の増加と共に、構造の複雑化を招き、重量
が増加するという問題を有する。 また、振動に対する保護手段としては、従来の太陽電
池パドルの支持構造体の如く、剛性を高めたり、制振材
を張付けたり、あるいは振動抑制機構を付加することに
より、制御システムとの干渉を避ける方法が考えられて
いる。 ところが、上記保護手段にあっては、構造体の剛性を
高める手段の場合には、材料的に限界があり、満足のい
く制振が困難な上、重量の増加を招くという問題があ
る。また制振材を張付ける手段では、大型の構造体に適
用した場合、制振効果が少ないという問題がある。さら
に、振動抑制機構を備える手段では、その構成上、部品
点数の増加を招くため、重量が増加するという問題を有
する。
としては、折畳んだ構造体を地上より宇宙航行体で輸送
して、該宇宙空間で折畳んだ構造体を展開させる方法が
考えられている。このような展開トラスとしては、特開
昭61−98699号公報に記載される展開トラスと称する２
次元構造体が知られている。 ところが、上記展開トラスでは、その構成上、展開し
た状態で形状寸法が固定されるために、例えば、宇宙環
境におけ熱変形や、各種振動により組立て精度が変化す
るという問題を有していた。そのため、上記展開トラス
にあっては、熱変形を補正して所望の組立て精度を確保
する手段として、変形補正機構を付加することが考えら
れている。 しかしながら、上記変形補正機構を付加したもので
は、構成部品の増加と共に、構造の複雑化を招き、重量
が増加するという問題を有する。 また、振動に対する保護手段としては、従来の太陽電
池パドルの支持構造体の如く、剛性を高めたり、制振材
を張付けたり、あるいは振動抑制機構を付加することに
より、制御システムとの干渉を避ける方法が考えられて
いる。 ところが、上記保護手段にあっては、構造体の剛性を
高める手段の場合には、材料的に限界があり、満足のい
く制振が困難な上、重量の増加を招くという問題があ
る。また制振材を張付ける手段では、大型の構造体に適
用した場合、制振効果が少ないという問題がある。さら
に、振動抑制機構を備える手段では、その構成上、部品
点数の増加を招くため、重量が増加するという問題を有
する。
以上述べたように、従来の展開トラスでは、変形補正
機構や、振動に体する保護手段を備えなければならない
ために、重量の増加と共に、構造の複雑化を招くもので
あった。 この発明は上記の事情に鑑みなされたもので、構成簡
易にして、立方体状の立体トラスの組合わせとしての予
め定められた幾何学的形状を得るようにした展開トラス
を提供することを目的とする。
機構や、振動に体する保護手段を備えなければならない
ために、重量の増加と共に、構造の複雑化を招くもので
あった。 この発明は上記の事情に鑑みなされたもので、構成簡
易にして、立方体状の立体トラスの組合わせとしての予
め定められた幾何学的形状を得るようにした展開トラス
を提供することを目的とする。
圧縮バネのバネ作用により全体として長さが収縮する
収縮可能骨材及び駆動力を有しない他の骨材との組合わ
せにより構成された立方体状の立体トラスと、前記収縮
可能骨材、正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸
長及び収縮作用をなす伸縮可能骨材及び駆動力を有しな
い他のトラスを組合わせて構成した立方体状の立体トラ
スと、正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸長及
び収縮作用をなす伸縮可能骨材及び駆動力を有しない他
の骨材との組合わせにより構成された立体トラス更には
正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸長及び収縮
作用をなす伸縮可能骨材又は圧縮バネのバネ作用により
全体として長さが収縮する収縮可能骨材及び駆動力を有
しない他の骨材との複数個の組合わせ体からなる展開ト
ラスであって、上記各立体トラスの組合わせた体全体と
して収縮状態から展開状態へ移行し得るようにしたもの
である。
収縮可能骨材及び駆動力を有しない他の骨材との組合わ
せにより構成された立方体状の立体トラスと、前記収縮
可能骨材、正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸
長及び収縮作用をなす伸縮可能骨材及び駆動力を有しな
い他のトラスを組合わせて構成した立方体状の立体トラ
スと、正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸長及
び収縮作用をなす伸縮可能骨材及び駆動力を有しない他
の骨材との組合わせにより構成された立体トラス更には
正逆回転可能なモータの駆動力を用い自ら伸長及び収縮
作用をなす伸縮可能骨材又は圧縮バネのバネ作用により
全体として長さが収縮する収縮可能骨材及び駆動力を有
しない他の骨材との複数個の組合わせ体からなる展開ト
ラスであって、上記各立体トラスの組合わせた体全体と
して収縮状態から展開状態へ移行し得るようにしたもの
である。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。 第１図はこの発明の実施例にかかる展開トラスを示す
もので、略中心に第１の立体トラスＡが１個配置され
る。そして、この第１の立体トラスＡを中心としてその
各辺に向かう方向に十字となるように第２の立体トラス
Ｂ…が８個配置されこの第２の立体トラスＢ…の周囲部
には第３の立体トラスＣ…及び第４の立体トラスＤ…が
互いに辺を介して隣接しないよう12個配置される。 ただし、前記十字に仕切られることによってできる３
個ずつの合計４組の立体トラス群の配置関係は、前記第
１の立体トラスＡを中心として対称位置関係にあり、且
つ第２の立体トラスＢを介して隣合う群のものとは個々
の立体トラスがそれぞれ逆並びに配置される。 これら第２の立体トラスＢのうち立体トラスＡに隣接
するものは互いに対向する面が共用され，また、立体ト
ラスＢ…に対する他の立体トラスＣ…及びＤ…は互いに
対抗する面が共用されている。 次に、前記第１の立体トラスＡ〜第４の立体トラスト
Ｄは、第２図に示すように、一般的に直交座標系に接点
を（i,j,k）で表す場合、一片の長さＰを定数とする
と、（Pi,Pj,Pk）となり、例えば、Ｐを10cmとして、ｉ
＝ｊ＝k1とすると、（10,0,10,0,10,0）という座標値の
点となるもので、節点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋
1,0）、（ｉ＋1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,
0）、（ｉ＋1,j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）を有する立方体
で表示されるものである。そして、このうち第１の立体
トラスＡは、第３図に示すように、それぞれ12本の骨材
13a…が立方体状に組合わされて各節点（i,j,0）、（i,
j,1）、（i,j＋1,0）、（ｊ＋1,j,0）（ｉ＋j,j,1）、
（ｊ＋1,j＋1,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が
節点部材14…、15…を介してこれら節点部材14…、15…
の支持支点を中心にして前記各骨材13a…が回動自在に
連結される。そして、この第１の立体トラスＡの範囲の
４平面の対角線上の上記節点（i,j,1）と（ｉ＋1,j,
0）、（ｉ＋1,j,0）と（ｉ＋1,1,1）、（ｉ＋1,j＋1,
1）と（i,j＋1,0）及び（i,j＋1,0）と（i,j,1）間には
長尺から短尺に収縮する収縮可能骨材171…が配置され
て節点部材14…を介して回動自在に連結される。 また、上記第２の立体トラスＢは、第４図に示すよう
に、それぞれ12本の骨材13b…が立方体状に組合わされ
て各接点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋1,0）、（ｉ＋
1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,0）、（ｉ＋1,
j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が節点部材14…,15…,18…を
介して、これら節点部材の支持支点を中心にして、前記
各骨材13b…を回動自在に連結されている。 そして、この第２の立体トラスＢの周囲の３平面の対
角線上りの上記節点（i,j,1）、と（ｉ＋1,j,0）、（ｉ
＋1,j,0）と（ｉ＋1,j＋1,1）及び（ｉ＋1,j＋1,1）と
（i,j＋1,0）間には収縮のみできる収縮可能骨材171、
伸縮自在な伸縮可能骨材172及び前記収縮可能骨材171が
それぞれ配置されて上記節点部材14…,18…を介して回
動自在に連結される。 そして、上記第３の立体トラスＣは、第５図に示すよ
うに、それぞれ12本の骨材13c…が立方体状に組合わさ
れて各節点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋1,0）、（ｉ
＋1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,0）、（ｉ＋
1,j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が節点部材15…、19…を介
してこれら節点部材15…、19…の支持支点を中心にして
前記各骨材13c…が回動自在に連結されており、その立
方体の１箇所の対角線上の節点（i,j,1）と（ｉ＋j,j＋
1,0）間には伸縮自在な伸縮可能骨材173が配置され、上
記節点部材19…を介して前記各骨材と同様に、これら節
点部材の支持支点を中心にしてこの前記伸縮可能骨材17
3が回動自在に連結される。 更に、第４の立体トラスＤは第３の立体トラスＣにお
いて、伸縮可能骨材173にかわって後述する第９図に示
される伸長可能骨材174を用いるものである。 また、上記第１の立体トラストＡ〜第４の立体トラス
Ｄの各骨材171…172、173、174には、例えば一体的に軸
線方向に収縮、伸長及びその両面をなす伸縮自在な駆動
装置が配置されており、図示しない制御部からのコマン
ド信号に応動して上記駆動装置が駆動制御されると、自
動的に折畳み状態から展開制御される。 前記駆動装置は、第３図〜第６図に示されるように第
１の立体トラスＡに設けられる収縮可能骨材171…、第
２の立体トラスＢに設けられる伸縮可能骨材172、第３
の立体トラスＣに設けられる伸縮可能骨材173及び第４
の立体トラスＤに設けられる伸長可能骨材174に区分さ
れる。前記収縮可能骨材171…は第７図に示されるよう
に外筒21及び内筒22間をねじ山のピッチの相当に大きい
ボールネジ23aを有するボルト軸23で連ぐ構成である。
前記外筒21の内部に設けられたベアリング24に前記ボル
ト軸23の一端が固設される。他端部がその先端部にスラ
イダー25を介して内筒22内を軸方向にスライドできるよ
うになっている。26はコイルバネで、内筒22の内面に固
設されたストッパー27に一端が保持され、他端が前記ス
ライダー他25に当接したバネホルダー28に保持されて圧
縮状態に格納されているものである。内筒22の一端には
前記ボールネジ23aと噛合するナット部29が設けられ、
前記コイルバネ26の矢印方向への復元力によりボルト軸
23を回転させ、このボルト軸23を前記矢印方向へ所定の
長さl1だけ移動させる。従って結果的にこの収縮可能骨
材171は当初の長さからl1だけ短くなるものである。 上記構成による展開トラスは、１個の第１の立体トラ
スＡと８個の第２の立体トラスＢと12個の第３の立体ト
ラスＣ及び第４の立体トラスＤで構成され、それらを構
成する骨材13a…,13b…,13c…,13d…、各収縮可能骨材1
71…、伸縮可能骨材172、173及び伸長可能骨材174の総
部材数Ｍが節点の数をＪとした場合、Ｍ＝3J−６の定理
が得られ、各収縮可能骨材171…、伸縮可能骨材172、17
3及び伸長可能骨材174の総数が30本となる。これら第１
の立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤは駆動装置を後述
するように駆動制御することにより、各骨材171…,172
…,173…,174…の長さが制御されて、第10図（ロ）の状
態から第10図（イ）に示す展開状態へ移行する。 前記伸縮可能骨材172、及び173は、第８図に示される
外筒31及び内筒32間をネジ山のピッチの相当に大きいボ
ールネジ33aを有するボルト軸33で連ぐ構成である。前
記外筒31の内部に設けられたベアリング24に前記ボルト
軸33の中心部が固設される。前記外筒31内には正逆回転
可能な負作動型モータ34（電源のオフ時に独自に動くブ
レーキ作用により保持トルクを持つ周知のモータ）が設
けられ、前記ボルト軸33に直結される。前記ボトル軸33
のボールネジ33aは内筒32内に設けられたナット部35に
噛合するようになっている。従って負作動型モータ34の
正逆回転により、伸縮可能骨材172は当初の長さから所
望の伸縮長さl2を増減することができる。 また、前記伸長可能骨材174は、第９図に示されるよ
うに外筒41及び内筒42間をネジ山のピッチの相当に大き
いボールネジ43aを有するボルト軸43で連ぐ構成であ
る。 前記ベアリング24に前記ボルト軸43の一端が固設され
る。中間部において、前記筒内42の一端に設けられたナ
ット部44に噛合っている。45はコイルバネで、外筒41と
内筒42に跨って圧縮状態に保持されている。このコイル
バネ45の復元力により内筒42を介してボルト軸43を回転
させ、円筒42を、矢視方向へ所定の長さl3だけ移動させ
る。従って、結果的にはこの伸長可能骨材174は当初の
長さからl3だけ長くなるものである。 次に、展開トラスの折畳んだ状態から展開するまでの
各立体トラス体Ａ〜立体トラスＤの各骨材171…,172…,
173…,174…間の伸縮経緯について表１に示されるよう
に各骨材に示される数字の相関の通りその比率で長さが
変化する。 即ち、このように骨材（171）…を備えた立体トラス
Ａは、前記骨材（171）…が最長の状態（相対長さ比を
２とする）から漸次短くなり、最短（相対長さ比が1.
4）までくると第11図に示されるように（イ）→（ロ）
→（ハ）の状態へと展開するようになる。 立体トラスＢは、前記骨材（171）…が前記立体トラ
スＡと同じ収縮過程をたどると同時に骨材（172）が最
長の状態（相対長さ比が２）から途中まで漸次短くな
り、再び最大で最長（相対長さ比が２）までくると第12
図に示されるように（イ）→（ロ）→（ハ）の状態へと
展開するようになる。 また立体トラスＣは、骨材（173）が最短の状態（相
対長さ比１）から途中まで漸次長くなり、再び短くなる
（相対長さ比1.27）と、第13図に示されるように（イ）
→（ロ）→（ハ）の状態へと展開するようになる。 更に、立体トラスＤは、骨材（174）が最短の状態
（相対長さ比１）から漸次伸長し、最長（相対長さ比2.
1）までくると第14図に示されるように（イ）→（ロ）
→（ハ）の状態へと展開するようになるものである。 そして、第１図に示す骨材自体が熱等により伸縮した
場合には、伸縮可能骨材172及び173が適宜に駆動されて
全体として調整された元の形状に補正される。 また、上記展開トラスは、図示しない振動体を搭載し
た場合には、該振動体の振動に対応して上記モータを内
臓した駆動装置を介して前記各伸縮可能骨材172及び173
を伸縮駆動することで制振エレメントとしても使用され
る。 すなわち、各立体トラスを構成する各種の骨材の伸長
又は収縮による緊張度合の調整により展開トラス全体又
は各立体トラス固有の振動数に対して、これを打ち消す
ようにすることにより振動の伝播の防止をすることがで
きる。 このようにして振動特性の調整する必要が生じた場合
には、前記各伸張，収縮及び伸縮骨材を伸縮制御して干
渉しない所望の形状に適宜調整して、力学的特性を可変
することにより、振動特性の調整にも使用可能となる。
なお、第１図におけるａは、パラボラアンテナ反射鏡面
である。 上記のように展開トラスは第１の立体トラスＡ〜第４
の立体トラスＤを組合わせて、各骨材13a…、13b…,13c
…、13d…、収縮可能骨材171、伸縮可能骨材172、及び1
73伸長可能骨材174を設けたことにより、例えば従来の
展開トラスで構成した場合に比べ構成部材の減少化が図
れると同時に特に立体トラスを構成する各骨材のうち収
縮方向及び伸長方向にのみ作用する骨材についてモータ
を用いずコイルバネなどの弾性力を用いるようにしたか
ら立体トラスの持つ特性をほとんど損なうことなく、モ
ータの故障を原因とする不具合発生を相応に減少させる
こと、比較的重量物であるモータ関連部品を極力少なく
して、軽量化を図り、同時に信頼性を向上した展開トラ
スが提供できる。 なお、上記実施例では、展開状態でパラボラアンテナ
の構造に形成した場合で説明したが、この幾何学的形状
に限ることなく、各骨材の伸縮制御により、必要により
回転放物面などの局面を形成することも可能である。 また、上記実施例では、第１の立体トラスＡを１個、
第２の立体トラスＢを８個、第３の立体トラスＣ及び第
４の立体トラスＤを12個用いて構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、適用可能で、上記第１の立体
トラストＡ〜第４の立体トラスＤを適宜組合わせて、節
点の数をＪとした場合、総部材数Ｍを3J−６となるよう
に設定することで各種の形状寸法の展開トラスを形成す
ることが可能である。
細に説明する。 第１図はこの発明の実施例にかかる展開トラスを示す
もので、略中心に第１の立体トラスＡが１個配置され
る。そして、この第１の立体トラスＡを中心としてその
各辺に向かう方向に十字となるように第２の立体トラス
Ｂ…が８個配置されこの第２の立体トラスＢ…の周囲部
には第３の立体トラスＣ…及び第４の立体トラスＤ…が
互いに辺を介して隣接しないよう12個配置される。 ただし、前記十字に仕切られることによってできる３
個ずつの合計４組の立体トラス群の配置関係は、前記第
１の立体トラスＡを中心として対称位置関係にあり、且
つ第２の立体トラスＢを介して隣合う群のものとは個々
の立体トラスがそれぞれ逆並びに配置される。 これら第２の立体トラスＢのうち立体トラスＡに隣接
するものは互いに対向する面が共用され，また、立体ト
ラスＢ…に対する他の立体トラスＣ…及びＤ…は互いに
対抗する面が共用されている。 次に、前記第１の立体トラスＡ〜第４の立体トラスト
Ｄは、第２図に示すように、一般的に直交座標系に接点
を（i,j,k）で表す場合、一片の長さＰを定数とする
と、（Pi,Pj,Pk）となり、例えば、Ｐを10cmとして、ｉ
＝ｊ＝k1とすると、（10,0,10,0,10,0）という座標値の
点となるもので、節点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋
1,0）、（ｉ＋1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,
0）、（ｉ＋1,j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）を有する立方体
で表示されるものである。そして、このうち第１の立体
トラスＡは、第３図に示すように、それぞれ12本の骨材
13a…が立方体状に組合わされて各節点（i,j,0）、（i,
j,1）、（i,j＋1,0）、（ｊ＋1,j,0）（ｉ＋j,j,1）、
（ｊ＋1,j＋1,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が
節点部材14…、15…を介してこれら節点部材14…、15…
の支持支点を中心にして前記各骨材13a…が回動自在に
連結される。そして、この第１の立体トラスＡの範囲の
４平面の対角線上の上記節点（i,j,1）と（ｉ＋1,j,
0）、（ｉ＋1,j,0）と（ｉ＋1,1,1）、（ｉ＋1,j＋1,
1）と（i,j＋1,0）及び（i,j＋1,0）と（i,j,1）間には
長尺から短尺に収縮する収縮可能骨材171…が配置され
て節点部材14…を介して回動自在に連結される。 また、上記第２の立体トラスＢは、第４図に示すよう
に、それぞれ12本の骨材13b…が立方体状に組合わされ
て各接点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋1,0）、（ｉ＋
1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,0）、（ｉ＋1,
j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が節点部材14…,15…,18…を
介して、これら節点部材の支持支点を中心にして、前記
各骨材13b…を回動自在に連結されている。 そして、この第２の立体トラスＢの周囲の３平面の対
角線上りの上記節点（i,j,1）、と（ｉ＋1,j,0）、（ｉ
＋1,j,0）と（ｉ＋1,j＋1,1）及び（ｉ＋1,j＋1,1）と
（i,j＋1,0）間には収縮のみできる収縮可能骨材171、
伸縮自在な伸縮可能骨材172及び前記収縮可能骨材171が
それぞれ配置されて上記節点部材14…,18…を介して回
動自在に連結される。 そして、上記第３の立体トラスＣは、第５図に示すよ
うに、それぞれ12本の骨材13c…が立方体状に組合わさ
れて各節点（i,j,0）、（i,j,1）、（i,j＋1,0）、（ｉ
＋1,j,0）、（i,j＋1,1）、（ｉ＋1,j＋1,0）、（ｉ＋
1,j,1）、（ｉ＋1,j＋1,1）が節点部材15…、19…を介
してこれら節点部材15…、19…の支持支点を中心にして
前記各骨材13c…が回動自在に連結されており、その立
方体の１箇所の対角線上の節点（i,j,1）と（ｉ＋j,j＋
1,0）間には伸縮自在な伸縮可能骨材173が配置され、上
記節点部材19…を介して前記各骨材と同様に、これら節
点部材の支持支点を中心にしてこの前記伸縮可能骨材17
3が回動自在に連結される。 更に、第４の立体トラスＤは第３の立体トラスＣにお
いて、伸縮可能骨材173にかわって後述する第９図に示
される伸長可能骨材174を用いるものである。 また、上記第１の立体トラストＡ〜第４の立体トラス
Ｄの各骨材171…172、173、174には、例えば一体的に軸
線方向に収縮、伸長及びその両面をなす伸縮自在な駆動
装置が配置されており、図示しない制御部からのコマン
ド信号に応動して上記駆動装置が駆動制御されると、自
動的に折畳み状態から展開制御される。 前記駆動装置は、第３図〜第６図に示されるように第
１の立体トラスＡに設けられる収縮可能骨材171…、第
２の立体トラスＢに設けられる伸縮可能骨材172、第３
の立体トラスＣに設けられる伸縮可能骨材173及び第４
の立体トラスＤに設けられる伸長可能骨材174に区分さ
れる。前記収縮可能骨材171…は第７図に示されるよう
に外筒21及び内筒22間をねじ山のピッチの相当に大きい
ボールネジ23aを有するボルト軸23で連ぐ構成である。
前記外筒21の内部に設けられたベアリング24に前記ボル
ト軸23の一端が固設される。他端部がその先端部にスラ
イダー25を介して内筒22内を軸方向にスライドできるよ
うになっている。26はコイルバネで、内筒22の内面に固
設されたストッパー27に一端が保持され、他端が前記ス
ライダー他25に当接したバネホルダー28に保持されて圧
縮状態に格納されているものである。内筒22の一端には
前記ボールネジ23aと噛合するナット部29が設けられ、
前記コイルバネ26の矢印方向への復元力によりボルト軸
23を回転させ、このボルト軸23を前記矢印方向へ所定の
長さl1だけ移動させる。従って結果的にこの収縮可能骨
材171は当初の長さからl1だけ短くなるものである。 上記構成による展開トラスは、１個の第１の立体トラ
スＡと８個の第２の立体トラスＢと12個の第３の立体ト
ラスＣ及び第４の立体トラスＤで構成され、それらを構
成する骨材13a…,13b…,13c…,13d…、各収縮可能骨材1
71…、伸縮可能骨材172、173及び伸長可能骨材174の総
部材数Ｍが節点の数をＪとした場合、Ｍ＝3J−６の定理
が得られ、各収縮可能骨材171…、伸縮可能骨材172、17
3及び伸長可能骨材174の総数が30本となる。これら第１
の立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤは駆動装置を後述
するように駆動制御することにより、各骨材171…,172
…,173…,174…の長さが制御されて、第10図（ロ）の状
態から第10図（イ）に示す展開状態へ移行する。 前記伸縮可能骨材172、及び173は、第８図に示される
外筒31及び内筒32間をネジ山のピッチの相当に大きいボ
ールネジ33aを有するボルト軸33で連ぐ構成である。前
記外筒31の内部に設けられたベアリング24に前記ボルト
軸33の中心部が固設される。前記外筒31内には正逆回転
可能な負作動型モータ34（電源のオフ時に独自に動くブ
レーキ作用により保持トルクを持つ周知のモータ）が設
けられ、前記ボルト軸33に直結される。前記ボトル軸33
のボールネジ33aは内筒32内に設けられたナット部35に
噛合するようになっている。従って負作動型モータ34の
正逆回転により、伸縮可能骨材172は当初の長さから所
望の伸縮長さl2を増減することができる。 また、前記伸長可能骨材174は、第９図に示されるよ
うに外筒41及び内筒42間をネジ山のピッチの相当に大き
いボールネジ43aを有するボルト軸43で連ぐ構成であ
る。 前記ベアリング24に前記ボルト軸43の一端が固設され
る。中間部において、前記筒内42の一端に設けられたナ
ット部44に噛合っている。45はコイルバネで、外筒41と
内筒42に跨って圧縮状態に保持されている。このコイル
バネ45の復元力により内筒42を介してボルト軸43を回転
させ、円筒42を、矢視方向へ所定の長さl3だけ移動させ
る。従って、結果的にはこの伸長可能骨材174は当初の
長さからl3だけ長くなるものである。 次に、展開トラスの折畳んだ状態から展開するまでの
各立体トラス体Ａ〜立体トラスＤの各骨材171…,172…,
173…,174…間の伸縮経緯について表１に示されるよう
に各骨材に示される数字の相関の通りその比率で長さが
変化する。 即ち、このように骨材（171）…を備えた立体トラス
Ａは、前記骨材（171）…が最長の状態（相対長さ比を
２とする）から漸次短くなり、最短（相対長さ比が1.
4）までくると第11図に示されるように（イ）→（ロ）
→（ハ）の状態へと展開するようになる。 立体トラスＢは、前記骨材（171）…が前記立体トラ
スＡと同じ収縮過程をたどると同時に骨材（172）が最
長の状態（相対長さ比が２）から途中まで漸次短くな
り、再び最大で最長（相対長さ比が２）までくると第12
図に示されるように（イ）→（ロ）→（ハ）の状態へと
展開するようになる。 また立体トラスＣは、骨材（173）が最短の状態（相
対長さ比１）から途中まで漸次長くなり、再び短くなる
（相対長さ比1.27）と、第13図に示されるように（イ）
→（ロ）→（ハ）の状態へと展開するようになる。 更に、立体トラスＤは、骨材（174）が最短の状態
（相対長さ比１）から漸次伸長し、最長（相対長さ比2.
1）までくると第14図に示されるように（イ）→（ロ）
→（ハ）の状態へと展開するようになるものである。 そして、第１図に示す骨材自体が熱等により伸縮した
場合には、伸縮可能骨材172及び173が適宜に駆動されて
全体として調整された元の形状に補正される。 また、上記展開トラスは、図示しない振動体を搭載し
た場合には、該振動体の振動に対応して上記モータを内
臓した駆動装置を介して前記各伸縮可能骨材172及び173
を伸縮駆動することで制振エレメントとしても使用され
る。 すなわち、各立体トラスを構成する各種の骨材の伸長
又は収縮による緊張度合の調整により展開トラス全体又
は各立体トラス固有の振動数に対して、これを打ち消す
ようにすることにより振動の伝播の防止をすることがで
きる。 このようにして振動特性の調整する必要が生じた場合
には、前記各伸張，収縮及び伸縮骨材を伸縮制御して干
渉しない所望の形状に適宜調整して、力学的特性を可変
することにより、振動特性の調整にも使用可能となる。
なお、第１図におけるａは、パラボラアンテナ反射鏡面
である。 上記のように展開トラスは第１の立体トラスＡ〜第４
の立体トラスＤを組合わせて、各骨材13a…、13b…,13c
…、13d…、収縮可能骨材171、伸縮可能骨材172、及び1
73伸長可能骨材174を設けたことにより、例えば従来の
展開トラスで構成した場合に比べ構成部材の減少化が図
れると同時に特に立体トラスを構成する各骨材のうち収
縮方向及び伸長方向にのみ作用する骨材についてモータ
を用いずコイルバネなどの弾性力を用いるようにしたか
ら立体トラスの持つ特性をほとんど損なうことなく、モ
ータの故障を原因とする不具合発生を相応に減少させる
こと、比較的重量物であるモータ関連部品を極力少なく
して、軽量化を図り、同時に信頼性を向上した展開トラ
スが提供できる。 なお、上記実施例では、展開状態でパラボラアンテナ
の構造に形成した場合で説明したが、この幾何学的形状
に限ることなく、各骨材の伸縮制御により、必要により
回転放物面などの局面を形成することも可能である。 また、上記実施例では、第１の立体トラスＡを１個、
第２の立体トラスＢを８個、第３の立体トラスＣ及び第
４の立体トラスＤを12個用いて構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、適用可能で、上記第１の立体
トラストＡ〜第４の立体トラスＤを適宜組合わせて、節
点の数をＪとした場合、総部材数Ｍを3J−６となるよう
に設定することで各種の形状寸法の展開トラスを形成す
ることが可能である。
複数の節点部材を立方体状に組み合わせて各節点に対
し回動自在に連結し、一平面における一つの節点から相
対向する節点を結ぶ回動自在に支持される収縮作用をす
る収縮可能骨材を有する折畳み自在な第１の立体トラス
と、複数の骨材を立方体状に組み合わせて各節点を回動
自在に連結し、一平面において一つの節点から相対向す
る節点を結ぶ回動自在に支持される伸縮及び収縮作用を
する伸縮可能骨材及び収縮可能骨材を有する折畳み自在
な第２の立体トラスと、複数の骨材を立方体状に組み合
わせて各節点を回動自在に連結し、相対向する２平面の
最長対角線間に回動自在に支持される伸長及び収縮作用
をする伸縮可能骨材を有する折り畳み自在な第３の立体
トラスと、複数の骨材を立方体状に組み合わせて各節点
を回動自在に連結し、相対向する２平面の最長対角線間
に回動自在に支持され伸長作用をする伸長可能骨材又は
伸縮作用をする伸縮可能骨材を有する折り畳み自在な第
４の立体トラスを具備し、前記第１の立体トラスを中心
にして十字状に配置される複数個の第２の立体トラス，
この第２の立体トラスの周囲部において互いに辺を介し
て隣接しないよう配置される複数個の第３の立体トラス
及び第４の立体トラスを配置した組み合わせ体であっ
て、前記各立体トラスを構成するトラスは、その伸長あ
るいは収縮するにあたって、伸縮可能骨材においては正
逆回転可能なモータの駆動力を用い、伸長可能骨材及び
収縮可能骨材においてはバネによる弾性力を用いた駆動
手段を備えてなり、前記駆動手段の駆動により、各骨材
が伸長及び収縮することにより前記組み合わせ体が全体
として収縮状態から展開状態へ移行し得るようにしたも
のであるから仮令収縮可能骨材及び伸縮可能骨材の伸縮
駆動手段として、モータ駆動手段を用いるにしても、前
記バネ作用力は十分に当該モータの駆動力を補完するこ
とができるものである。 従って、モータのみにより駆動力を得るようにした従
来型のものに比べ、電気系不良等による駆動モータの故
障の原因を極少化することによって、この種技術分野に
おける信頼性の向上を図ることができると同時に、従来
のような多数のモータを搭載するものにおいては、モー
タ本体やその付属配線が嵩み全体重量が増加すという問
題に対し、これが解決し得るのもであって、人工衛星搭
載用等として、特に好適するものである。
し回動自在に連結し、一平面における一つの節点から相
対向する節点を結ぶ回動自在に支持される収縮作用をす
る収縮可能骨材を有する折畳み自在な第１の立体トラス
と、複数の骨材を立方体状に組み合わせて各節点を回動
自在に連結し、一平面において一つの節点から相対向す
る節点を結ぶ回動自在に支持される伸縮及び収縮作用を
する伸縮可能骨材及び収縮可能骨材を有する折畳み自在
な第２の立体トラスと、複数の骨材を立方体状に組み合
わせて各節点を回動自在に連結し、相対向する２平面の
最長対角線間に回動自在に支持される伸長及び収縮作用
をする伸縮可能骨材を有する折り畳み自在な第３の立体
トラスと、複数の骨材を立方体状に組み合わせて各節点
を回動自在に連結し、相対向する２平面の最長対角線間
に回動自在に支持され伸長作用をする伸長可能骨材又は
伸縮作用をする伸縮可能骨材を有する折り畳み自在な第
４の立体トラスを具備し、前記第１の立体トラスを中心
にして十字状に配置される複数個の第２の立体トラス，
この第２の立体トラスの周囲部において互いに辺を介し
て隣接しないよう配置される複数個の第３の立体トラス
及び第４の立体トラスを配置した組み合わせ体であっ
て、前記各立体トラスを構成するトラスは、その伸長あ
るいは収縮するにあたって、伸縮可能骨材においては正
逆回転可能なモータの駆動力を用い、伸長可能骨材及び
収縮可能骨材においてはバネによる弾性力を用いた駆動
手段を備えてなり、前記駆動手段の駆動により、各骨材
が伸長及び収縮することにより前記組み合わせ体が全体
として収縮状態から展開状態へ移行し得るようにしたも
のであるから仮令収縮可能骨材及び伸縮可能骨材の伸縮
駆動手段として、モータ駆動手段を用いるにしても、前
記バネ作用力は十分に当該モータの駆動力を補完するこ
とができるものである。 従って、モータのみにより駆動力を得るようにした従
来型のものに比べ、電気系不良等による駆動モータの故
障の原因を極少化することによって、この種技術分野に
おける信頼性の向上を図ることができると同時に、従来
のような多数のモータを搭載するものにおいては、モー
タ本体やその付属配線が嵩み全体重量が増加すという問
題に対し、これが解決し得るのもであって、人工衛星搭
載用等として、特に好適するものである。
第１図はこの発明の一実施例にかかる展開トラスを示す
構成図，第２図は第１図の立方体の組合わせ構成を説明
するために示した図，第３図〜第６図はそれぞれ第１図
の第１の立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤの詳細を説
明するために示した図，第７図〜第９図は、前記第１の
立体トラス〜第４の立体トラスに用いられる収縮骨材及
び伸縮骨材を示す一部を断面して示す図，で第10図は第
１図の展開トラスの折畳んだ状態を示す図で、第11図乃
至第14図は、立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤそれぞ
れの収縮状態から展開状態へ至る過程を示す図である。 Ａ……第１の立体トラス,B……第２の立体トラス Ｃ……第３の立体トラス,D……第４の立体トラス 13a……骨材a,13b……骨材b,13c……骨材c,13d……骨材
ｄ 14,15,18,19……節点部材 171……収縮可能骨材 172,173……伸縮可能骨材 174……伸長可能骨材
構成図，第２図は第１図の立方体の組合わせ構成を説明
するために示した図，第３図〜第６図はそれぞれ第１図
の第１の立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤの詳細を説
明するために示した図，第７図〜第９図は、前記第１の
立体トラス〜第４の立体トラスに用いられる収縮骨材及
び伸縮骨材を示す一部を断面して示す図，で第10図は第
１図の展開トラスの折畳んだ状態を示す図で、第11図乃
至第14図は、立体トラスＡ〜第４の立体トラスＤそれぞ
れの収縮状態から展開状態へ至る過程を示す図である。 Ａ……第１の立体トラス,B……第２の立体トラス Ｃ……第３の立体トラス,D……第４の立体トラス 13a……骨材a,13b……骨材b,13c……骨材c,13d……骨材
ｄ 14,15,18,19……節点部材 171……収縮可能骨材 172,173……伸縮可能骨材 174……伸長可能骨材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 功一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (72)発明者 桑尾 文博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内
Claims (1)
- 【請求項１】複数の骨材ａ…を立方体状に組み合わせて
各節点に対し回動自在に連結し、相対向する２対の平面
において各平面の一つの節点から相対向する節点を結び
当該節点の節点部材を中心にして回動自在に支持される
収縮可能骨材を有する折畳み自在な第１の立体トラスＡ
と、複数の骨材ｂ…を立方体状に組み合わせて各節点を
回動自在に連結し、相対向する一対の平面及びこの一対
の平面に相互に隣接する一平面において、前記相対向す
る平面には一つの節点から相対向する節点を結び当該節
点の節点部材を中心に回動自在に支持される収縮可能骨
材を備え前記一平面には一つの節点から相対向する節点
を結び当該節点の節点部材を中心にして回動自在に支持
される伸縮可能骨材を有する折畳み自在な第２の立体ト
ラスＢと、複数の骨材ｃ…を立方体状に組み合わせて各
節点を回動自在に連結し、相対向する２平面の最長対角
線間において、当該節点の節点部材における支持支点を
中心にして回動自在に支持される伸縮可能骨材を有する
折り畳み自在な第３の立体トラスＣと、複数の骨材ｄ…
を立方体状に組み合わせて各節点を回動自在に連結し、
相対向する２平面の最長対角線間において、当該節点の
節点部材における支持支点を中心にして回動自在に支持
され伸長作用をする伸長可能骨材を有する折り畳み自在
な第４の立体トラスＤを具備し、前記第１の立体トラス
Ａを中心にして十字状に配置される複数個の第２の立体
トラスB,この第２の立体トラスＢの周囲部において互い
に辺を介して隣接しないよう配置される複数個の第３の
立体トラスＣ及び第４の立体トラスＤを配置した組み合
わせ体であって、前記第１の立体トラスＡ〜第４の立体
トラスＤを適宜組合わせて、節点の数をＪとした場合、
総部材数Ｍを3J−６となるよう設定され、前記各立体ト
ラスＡ〜Ｄを構成する骨材は、伸縮可能骨材においては
正逆回転可能なモータの駆動力を用い、伸長可能骨材及
び収縮可能骨材においては圧縮バネによる弾性力を用い
た駆動手段を備えてなり、前記駆動手段の駆動により、
各立体トラスを構成する骨材が伸長及び収縮することに
より前記各立体トラスの組み合わせ体が全体として収縮
状態から展開状態へ移行し得るようにしたことを特徴と
する展開トラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259627A JP2538619B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 展開トラスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259627A JP2538619B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 展開トラスト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102148A JPH01102148A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2538619B2 true JP2538619B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=17336704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62259627A Expired - Lifetime JP2538619B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 展開トラスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538619B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008009282U1 (de) * | 2008-07-10 | 2009-11-12 | Daas, Kamal | Gittertragwerk mit Evakuierungsmitteln |
| CN112878179B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-01-24 | 许昌学院 | 一种道路桥梁工程用可调节的建筑桁架结构 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62259627A patent/JP2538619B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01102148A (ja) | 1989-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02258499A (ja) | 展開構造物 | |
| JPH0742812B2 (ja) | 展開構造物 | |
| JP2538619B2 (ja) | 展開トラスト | |
| JP2618911B2 (ja) | トラス構造体 | |
| JP7459237B2 (ja) | アンテナ用展開式アセンブリ | |
| JP3095392B2 (ja) | メッシュアンテナ | |
| JP2609673B2 (ja) | 展開アンテナ構造体 | |
| JP2642591B2 (ja) | 展開型アンテナ反射鏡 | |
| JPH04353098A (ja) | トラス構造体 | |
| JPH04197897A (ja) | 宇宙用展開構造物 | |
| JP3195055B2 (ja) | 展開型トラス構造体 | |
| JPH05221392A (ja) | 展開型トラス構造体 | |
| JPH0659880B2 (ja) | 展開式骨組構造物 | |
| JPH10200329A (ja) | 球面近似骨組み構造 | |
| JP2567192B2 (ja) | 展開型トラス構造体 | |
| JP2513810B2 (ja) | 展開構造物 | |
| JP2555487B2 (ja) | トラス構造体 | |
| RU2795105C1 (ru) | Развертываемый узел для антенн | |
| JPH087685Y2 (ja) | アンテナマウント | |
| JP2553241B2 (ja) | 展開型静定トラス構造体 | |
| JP2004017957A (ja) | トラス構成の展開構造物及び形成方法 | |
| JPH04197898A (ja) | トラス構造体 | |
| JPH01252005A (ja) | 反射鏡支持構造体 | |
| JP3194944B2 (ja) | トラス構造体 | |
| JP2000027303A (ja) | 支持構造物 |