JP2635812B2 - 伸長構造体の伸長装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、人工衛星等の宇宙航行体に使用
される展開自在なアンテナ支持構造体等の伸長構造体に
係り、特にその伸長部材を伸長駆動する伸長装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の伸長構造体の伸長装置は、第３図に示
すように、第１及び第２の伸長部材1a,1bを軸方向に伸
長自在に配設し、そのうち第１の伸長部材1aにボール螺
子機構２を介して回転軸３を軸方向に移動自在に取着す
る。他方、第２の伸長部材2bには回転軸３を回転自在に
支持する軸受４と、減速機構５及び回転駆動用モータ６
が配設される。これにより、第１及び第２の伸長部材1
a,1bは、モータ６の回転力駆動に連動して、回転軸３が
減速機構５を介して減速されて回転駆動され、軸方向に
伸長される。

ところが、上記伸長装置では、モータ６及び減速機構
５を用いて伸長させる構造上、重量が嵩むうえ、電源及
びモータの速度制御を必要とするために、それらを接続
する屈曲性を持ったケーブルの配線処理をしなければな
らないという問題を有していた。

また、第４図に示すように、伸長自在に配設した第１
及び第２の伸長部材1c,1dに中空部7a,7bを形成し、その
中空部7a,7bを対向させて案内棒８が軸方向に移動自在
に挿着される。そして、この案内棒８の周囲部には伸長
駆動用の圧縮ばね９が配置され、この圧縮ばね９の両端
がそれぞれ第１及び第２の伸長部材1a,1bに係着され
る。これにより、第１及び第２の伸長部材1c,1dは、圧
縮ばね９のばね力に抗して収縮させた状態で図示しない
ロック機構によりロックされて収縮され、該ロック機構
（図示せず）のロック解除に連動して圧縮ばね９のばね
力により案内棒８に案内されて伸長される。

しかしながら、上記伸長装置では、その構造上、伸長
動作の際に、圧縮ばね９のばね力により第１及び第２の
伸長部材1c,1dが一気に伸長して強い衝撃を受けるた
め、安定した伸長が困難なことで、大形の伸長構造体に
不向きであるという問題を有していた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来の伸長装置では、重量が嵩む
ものであったり、安定した伸長動作が困難なことにより
大形の伸長構造体に不向きであるという問題を有するも
のであった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成
簡易にして、可及的に軽量化を図り得、かつ、安定した
伸長動作を実現し得るようにした伸長構造体の伸長装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は同軸上に対向配置され、軸方向に伸長自在
に支持される第１及び第２の伸長部材と、一端部が前記
第１の伸長部材に回転自在に支持される回転軸と、この
回転軸の他端部が軸方向に出入り自在に螺合されるもの
であって、前記第２の伸長部材に配設されるボール螺子
機構と、このボール螺子機構に入り状態で螺合される前
記回転軸に対して回転力を付与するばね部材と、前記回
転軸の回転力を規制して、該回転軸のボール螺子機構と
の螺合速度を制御し、前記回転軸の軸方向の出速度を規
制して前記第１及び第２の伸長部材の軸方向への伸長を
規制するクラッチ機構とを備えて構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、回転軸にばね部材のばね力がクラ
ッチ機構を介して伝達されることにより、第１の伸長部
材に対して所定の回転力で回転駆動され、その回転にと
もなってボール螺子機構を介して第２の伸長部材に対し
て軸方向に伸長される。従って、電力源を必要とするモ
ータを用いることなく、しかも、安定した伸長動作が実
現する。これにより、軽量化が図れると共に、大形の伸
長構造体においても適用が可能となる。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る伸長構造体の伸長
装置を示すもので、例えば、略中空状に形成された第１
及び第２の伸長部材10a,10bが軸（矢印）方向に移動自
在に配設される。このうち第１の伸長部材10aの内部に
は回転軸11の一端部が軸受12を介して回転自在に配設さ
れる。また、第１の伸長部材10a内にはクラッチ機構13
が配設され、このクラッチ機構13には回転軸11の一端が
連結される。このクラッチ機構13は、例えば、クラッチ
板13a及び圧縮ばね13bで構成され、該圧縮ばね13bのば
ね力でクラッチ板13aを上記回転軸11の一端に圧接して
回転力を規制せしめる。

他方、第２の伸長部材10bには軸方向案内用のボール
螺子機構14が配設され、このボール螺子機構14に回転軸
11の他端部が軸方向に移動自在に螺合される。また、第
２の伸長部材10b内には、例えば、捩りばね等の回転駆
動用ばね部材15が配設される。このばね部材15は、その
一端部が第２の伸長部材10bに係着され、その他端部が
上記回転軸11の一端部に係着される。

すなわち、上記伸長装置は、例えば、第２図に示すよ
うな展開自在に配設されるアンテナ支持装置等に用いら
れるトラス構造の伸長構造体20における伸長部材20aに
配置される。そして、この伸長構造体20の折畳み状態か
ら（同図（ａ）参照）、第１及び第２の伸長部材10a,10
bを収縮状態に保持する図示しないロック機構のロック
が解除されると、その回転軸11がばね部材15のばね力に
より回転駆動される。この際、回転軸11の回転速度は、
クラッチ機構13により、所定の速度で回転駆動される。
これにより、回転軸11はボール螺子機構14に案内されて
軸方向に伸長され、第１及び第２の伸長部材10a,10bの
相互間を伸長させて、上記伸長構造体20を展開せしめる
（第２図（ｂ）〜（ｄ）参照）。

このように、上記伸長構造体の伸長装置は第１及び第
２の伸長部材間10a,10bに伸長自在に配設される回転軸1
1をクラッチ機構13を介してばね部材15のばね力で回転
駆動させ、その回転にともなってボール螺子機構14を介
して軸方向に伸長させるように構成したことにより、電
力源を必要とするモータ等の駆動源を用いることなく、
しかも、強い衝撃等のない安定した高精度な伸長動作が
実現する。これにより、従来のモータ６を用いたものに
比して軽量化が図れ、しかも、大形の伸長構造体に適用
した場合において安定した高精度な展開が実現できる。

なお、この発明は上記実施例に限ることなく、その
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易に
して、可及的に軽量化を図り得、かつ、安定した伸長動
作を実現し得るようにした伸長構造体の伸長装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例に係る伸長構造体の伸長装
置を示す構成図、第２図は第１図の適用された伸長構造
体を示す図、第３図及び第４図はそれぞれ従来の伸長構
造体の伸長装置を示す構成図である。 10a,10b……第１及び第２の伸長部材、11……回転軸、1
2……軸受、13……クラッチ機構、13a……クラッチ板、
13b……圧縮ばね、14……ボール螺子機構、15……ばね
部材、20……伸長構造体、20a……伸長部材。

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 堤 勇二 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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同軸上に対向配置され、軸方向に伸長自在
   に支持される第１及び第２の伸長部材と、 一端部が前記第１の伸長部材に回転自在に支持される回
   転軸と、 この回転軸の他端部が軸方向に出入り自在に螺合される
   ものであって、前記第２の伸長部材に配設されるボール
   螺子機構と、 このボール螺子機構に入り状態で螺合される前記回転軸
   に対して回転力を付与するばね部材と、 前記回転軸の回転力を規制して、該回転軸のボール螺子
   機構との螺合速度を制御し、前記回転軸の軸方向の出速
   度を規制して前記第１及び第２の伸長部材の軸方向への
   伸長を制御するクラッチ機構と を具備した伸長構造体の伸長装置。