JP2937147B2 - 遮光部展開機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遮光部展開機構に
関するものであって、特に詳しくは、人工衛星に搭載す
る受信光学系の遮光部展開機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、人工衛星に搭載される受信光
学系の遮光部に於ける展開機構に関する技術に付いては
殆ど考慮されていなかった。即ち、人工衛星に各種のセ
ンサーを搭載して、地球上の種々のデータを観測して所
定の分析を行う技術は公知であり、多数の方式が実用化
されている。

【０００３】然しながら、従来の上記センサーは、主に
地球上から放射される光エネルギー或いは熱エネルギー
を適宜の手段で受信して解析するものであり、太陽の光
の影響を受ける事が少なく、従ってセンサーの装置自体
も小さなものである為、人工衛星に搭載するに際して
も、そのまま積込みする事が可能であり、又遮光手段を
必要とするものではなく、まして、センサーの一部を拡
張展開する必要性も無かった。

【０００４】然しながら、近年、人工衛星に、例えばレ
ーザー発射手段とその受信手段とを搭載し、人工衛星か
ら発射されたレーザーが、地球表面で反射して当該人工
衛星に戻って来るレーザーを受信手段で受信することに
よって、所定の分析を行う技術が開発されて来ている。
処で、係る技術を実施する際には、地球上で、望遠鏡を
使用して天体観測等を行っている人がいた場合、誤って
当該レーザー光を捉えた場合には、目に損傷を受ける恐
れがある。

【０００５】その為、上記の観測技術に於いては、人工
衛星から発射されるレーザーの出力をかなり絞って発射
させる必要がある為、受信手段で受信される反射レーザ
ーの強度は著しく低くなっているので、当該受信手段も
大型に成らざるを得ず、又反射レーザーは太陽光よりも
強度が小さい為、測定精度を高め、正確な分析を行う為
には、当該受信手段のサイズを大きくすると共に、当該
受信手段に太陽光が入らない様に遮蔽手段を設ける事が
必要となっている。

【０００６】その為、当該遮蔽手段は、大型と成らざる
を得ず、従って、人工衛星と搭載するロケットの先端
部、フェアリング部内にそのままでは収納出来ないの
で、ロケット搭載時には、小型化しておき、宇宙空間に
放出された時点で所定の大きさに展開出来る遮光手段が
要求されている。一方、一般的な機械要素としては、例
えば、実開平６−２５２１７号公報に示されるように、
ネットコンベア装置に於いて、直線部分と曲線部分との
完全な連続輸送を目的とし、長穴状のピン穴部を有する
複数個のリンクプレートを当該ピン穴部にピンを挿入し
て連結した機構は知られている。

【０００７】然しながら、係る従来例は、平面的に移動
するコンベアが、曲線部を通過する際に、当該ピン穴部
がずれ合って、その外側縁部と内側縁部との長さを自動
的に変更して、容易に曲線部を通過出来る様に構成した
ものである。従って、係る従来例を参考にして、仮に新
しい技術分野である人工衛星の遮光部展開機構に応用し
たとしても、図４に示す様に、長穴状のピン穴部２を有
する複数個のリンクプレート１を当該ピン穴部に円形の
断面形状を有するピン３を挿入して連結すると同時に、
全てのリンクプレート１に伸縮ロッド４を取り付けて、
当該リンクプレート１で構成する枠部の拡大を計る様に
構成されたものとなろう。

【０００８】然しながら、上記した構成を有する遮光部
展開機構では、多数の伸縮ロッド４が受信光学系のレー
ザー入射部を被覆する事になるので、当該受信光学系に
入射するレーザー等の光を妨げることである。その理由
は、ピンの断面形状が円である為、ピンを回転中心とし
てリンクが自由に回転できるので、伸縮ロッドを各リン
クに結合させて動かさないと、リンク全体が同心円状に
展開出来ないからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来に無い新しい技術分野に於ける遮光部展開機構
を実用化するに当たり、上記した従来技術を応用した場
合の欠点を改良し、リンク部材自体に展開する時のガイ
ド機構を持たせることにより支持部材等の部品点数を減
らし、小型化、軽量化及び信頼性を向上させた遮光部展
開機構を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような基本的技術構成
を採用するものである。即ち、本発明に係る遮光部展開
機構は、人工衛星に搭載される受信光学系に使用される
遮光部の展開機構であって、適宜の遮光部材を支持する
枠体部と当該枠体部を支持する支持部材とから構成され
ており、当該枠体部は、複数個のリンク部材が直列的に
かつ相互に連結せしめて閉鎖ループ状に形成させたもの
であり、且つ互いに隣接して配置されている各リンク部
材は、それぞれのリンク部材の両端部に設けられた当該
リンク部材の長手方向に長軸を有する長穴開口部からな
るピン穴に適宜の連結ピンを挿入する事により、当該各
リンク部材の長手方向に互いに摺動しえる様に連結され
ており、しかも、当該枠体部の支持部材は、当該複数個
のリンク部材の一部と固定的に接合されていると同時
に、当該リンク部材の長手方向と略直角方向に伸縮可能
な伸縮機構を含んでいる遮光部展開機構である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る遮光部展開機構に於
いては、上記した様な構成を採用しているので、当該遮
光部材の少なくとも一部の大きさを縮小した状態から、
通常の使用状態にまで拡張展開するに際して、当該拡張
展開部材を複数個のリンク部材がその長手方向に連接せ
しめると同時に、最小限の伸縮ロッドからなる支持部材
の伸張作動によって、当該各リンク部材が、その長手方
向に沿って互いに摺動しえる様に構成する事によって、
当該遮光部材が拡張出来る様に構成されている。

【００１２】又、本発明に係る遮光部展開機構に於いて
は、特に、楕円若しくは円形の端部を切除した断面形状
を有する連結ピンの長軸の長さを、リンクに設けられた
長穴開口部のピン穴の幅よりも大きくすることで、当該
連結ピンを中心に、互いに連結されたリンク部材同志が
回転することなく、当該ピン穴に沿って各リンク部材が
同心円状に拡がる様に構成されたものである。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明に係る遮光部展開機構の具体
例を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、図１
は、本発明に遮光部展開機構の１具体例の構成を示すも
ので有って、図中、人工衛星に搭載される受信光学系に
使用される遮光部の展開機構であって、適宜の遮光部材
７を支持する枠体部１１と当該枠体部１１を支持する支
持部材１２とから構成されており、当該枠体部１１は、
複数個のリンク部材１３−１、１３−２、１３−３・・
・・が直列的にかつ相互に連結せしめて閉鎖ループ状に
形成させたものであり、且つ互いに隣接して配置されて
いる各リンク部材１３−１、１３−２、１３−３・・・
・は、それぞれのリンク部材の両端部に設けられた当該
リンク部材の長手方向に長軸を有する長穴開口部からな
るピン穴１４−１、１４−２、１４−３・・・に適宜の
連結ピン１５を挿入する事により、当該各リンク部材の
長手方向に互いに摺動しえる様に連結されており、しか
も、当該枠体部１１の支持部材１２は、当該複数個のリ
ンク部材１３−１、１３−２、１３−３・・・・の一部
と固定的に接合されていると同時に、当該リンク部材１
３−１、１３−２、１３−３・・・・の長手方向と略直
角方向に伸縮可能な伸縮機構１６を含んでいる遮光部展
開機構１０が示されている。

【００１４】此処で、本発明に係る遮光部展開機構１０
の使用例を図２を参照して説明するならば、図２（Ａ）
は、図１に示した本発明に係る遮光部展開機構を人工衛
星３０に所定のレーザ発射手段３１及び適宜のセンサー
３６と組み込合わせて搭載させたものを、当該遮光部材
７を縮小した状態でロケットのフェアリング３２内に収
納された状態を示す図であり、図２（Ｂ）は、当該人工
衛星３０が所定の軌道上で遮光部材７を展開させた状態
を示す図である。

【００１５】上記図２（Ａ）及び図２（Ｂ）から明らか
な様に、当該人工衛星３０には、適宜のレーザ発射手段
３１から発射されたレーザー光ＲＩは、図示されていな
い地球の表面で反射され、その反射光ＲＲは、該遮光部
材７により被覆されている受信光学系４０に於いて受信
される。本発明に於いて使用される受信光学系４０とし
ては、例えば、凹面状の主鏡３４と副鏡３３とで構成さ
れており、最初に当該受信光学系４０に入射される反射
光ＲＲは、先ず凹面状の主鏡３４で反射されて、該副鏡
３３で更に反射収束されて、所定のセンサー３６に入射
する事になる。

【００１６】尚、上記具体例に於いて、該副鏡３３は、
適宜の本数、例えば３本からなる固定フレーム部３５に
よって、該主鏡３４の上方に固定されている。即ち、本
具体例においては、支持部材固定部５を受信光学系４０
の上部に設け、遮光部材７の上端を、連結ピン１３で構
成された枠体部１１に接続させ、又その下端を受信光学
系４０の下部に取りつけたものである。

【００１７】一方、本発明に係る上記支持部材１２の一
端部は、該固定フレーム部３５に直接固定されていても
良く、又該副鏡３３の裏面に固定されているものであっ
ても良い。更に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）から明らか
な様に、当該人工衛星３０に於ける該遮光部を構成する
遮光部材７は、織物、不織布、フィルム、金属箔等から
構成された遮光機能を有し且つ柔軟性のあるものであれ
ば、如何なるものでも使用可能であり、又当該遮光部材
７の一部は、予め定められた所定の寸法に設定されてお
り、一部が、伸縮可能に構成された枠体部１１に係合し
て、当初は縮小された状態に維持されているものであ
る。

【００１８】以下に本発明に係る遮光部展開機構１０の
構成及びその機能に付いて、図１及び図３を参照しなが
ら更に詳細に説明する。即ち、本発明に係る遮光部展開
機構１０の当該遮光部材７を保持する枠体部１１の構成
は、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）より明らかな様に、複数
個の同一形状からなるリンク部材１３−１、１３−２、
１３−３・・・・をその長手方向に摺動可能に適宜の連
結ピン１５を介して互いに直列的に接続し、閉ループ状
の枠体部を構成している。

【００１９】そして、それぞれのリンク部材１３には、
その長手方向の両端部に長穴開口部からなるピン穴部１
４−１及び１４−２がそれぞれ設けられており、隣接す
る当該リンク部材１３−１及び１３−２のピン穴部１４
−１及び１４−２が重複している空間部に該連結ピン１
５を嵌入させて、相互に接続させているから、当該一連
のリンク部材１３の少なくとも一部に固定的に接続され
ている支持部材１２に内蔵されている適宜の伸縮機構を
作動させる事によって、当該縮小されている遮光部材７
を保持する枠体部１１が、外方に向けて拡張され、それ
に伴って、重複して重なりあっていた、リンク部材１３
の端部同志が摺動しながら、当該リンク部材１３の長手
方向に互いにずれることによって、当該枠体部１１が、
所定の大きさになるまで拡大展開される事になる。

【００２０】即ち、本発明に於ける当該枠体部１１内側
に形成される平面の面積は、当該支持部材１２が内蔵す
る適宜の伸縮機構１６の伸縮動作に応答して変化する様
に構成されているものである。又、本発明に於いては、
当該枠体部１１を構成する複数個のリンク部材１３に設
けられた長穴開口部１４に嵌合される連結ピン１５の断
面形状は、例えば、図５（Ａ）に示された様な楕円の断
面形状を有している事が望ましく、当該楕円形状に於け
るその長軸の長さは、該長穴開口部のピン穴１４の幅よ
りも大きくなる様に設定される事が望ましい。

【００２１】本発明に使用される当該連結ピン１５の軸
の断面形状が上記の様な楕円形である場合には、該支持
部材１２の伸縮機構１６が伸張する際に、当該隣接する
リンク部材１３が、該連結ピン１５を中心に旋回して当
該枠体部１１の拡張展開が出来なくなる状態の発生を防
止する事が可能となる。同様に、本発明に係る当該連結
ピン１５の軸の断面形状は、図５（Ｂ）に示す様に、互
いに対向する２個の直線状縁部と該直線状縁部の両端部
に於いて互いに対向する２個の湾曲状部とから形成され
た形状である事も好ましい。

【００２２】更には、当該連結ピン１５の軸の断面形状
は、図５（Ｃ）に示す様に、互いに対向する２個の緩い
円弧状縁部と該円弧状縁部の両端部に於いて互いに対向
する２個の湾曲状部とから形成された形状である事も好
ましい。尚、本発明に於ける当該支持部材１２の一端部
は、一部のリンク部材１３に固定されており、一方、当
該支持部材１２の他の端部は、該支持部材固定部５に固
定されているものである。

【００２３】即ち、本発明に於いては、当該支持部材１
２は、少なくとも３個の当該リンク部材１３にそれぞれ
個別的に固定された少なくとも３個の支持部材から構成
されており、当該支持部材１２は更に適宜の伸縮機構１
６を含んでいる事が望ましい。係る伸縮機構１６の構成
は特に限定されるものではないが、電気式モーター等を
使用して当該リンク部材１３を外方に、より詳しくは同
心円状に当該リンク部材１３を外方に押し出しする事が
出来る機構であれば如何なる機構でも使用することが可
能である。

【００２４】尚、本発明に於いては、当該伸縮機構１６
は、該縮小された枠体部１１を外方に拡張展開する事が
必要であって、逆に縮小する事は重要な事ではないが、
縮小機能を含ませておく事も可能である。次に、本発明
に係る遮光部展開機構１０のより好ましい具体例として
は、当該枠体部１１を構成する個々のリンク部材１３−
１、１３−２、１３−３・・・・はそれぞれ略同一形状
の円弧状に形成されている事が好ましい。

【００２５】本発明に於いては、該枠体部１１が縮小さ
れた状態では、その直径が例えば５００〜６００ｍｍで
あるが、拡張展開された状態では、例えば１２００〜１
５００ｍｍとなるものであるから、係る条件を前提に各
リンク部材１３の長手方向の長さ、各リンク部材１３の
個数、及び各リンク部材１３の両端部に設けられた長穴
開口部１４の長さ及び幅を決定する事が可能である。

【００２６】本発明に於いて使用される上記各部品の構
成材料は、軽量で強靱である事が必要であるから、例え
ばアルミニウム合金等を使用することが望ましい。或い
は、本発明に於ける当該リンク部材１３に設けられてい
るそれぞれの長穴開口部からなるピン穴１４を、円弧状
に形成する事も望ましい。更に、好ましい具体例として
は、上記した様に、円弧状に形成されたリンク部材１３
に当該リンク部材１３の円弧形状に略一致した円弧状の
長穴開口部を形成するピン穴１４を設ける事である。

【００２７】そして係る構成のリンク部材１３に、前記
した様な断面形状を有する連結ピン１５を使用して当該
リンク部材１３を連結する事によって、当該遮光部材７
を拡張展開するに際して、該リンク部材１３同志が連結
されている部分に於いて、当該連結ピン１５を中心にし
て該リンク部材１３が旋回する事がなく、容易に該長穴
開口部を構成するピン穴１４の長手方向に沿って摺動す
る事が可能となる。

【００２８】尚、本発明に於ける当該リンク部材１３と
該伸縮機構１６を内蔵する支持部材１２との固定部の構
造或いは形状に関しては特に限定されるものではなく、
螺子止め、溶接、嵌合等、周知の固定方法を採用する事
が出来る。次に、本発明に係る遮光部展開機構１０の動
作に付いて、図３を参照しながら説明すると、該支持部
材固定部５に固定された支持部材１２（本具体例では３
本の支持部材を使用するものであって）は、適宜の伸縮
機構１６、例えば電気モータ等からなる伸縮機構を内蔵
しており、当該伸縮機構１６を駆動させて、図３の矢印
Ｐの方向に伸張させると、当該支持部材１２の他方の端
部に固定されているリンク部材１３−２が外側に押され
て外方に移動する。

【００２９】その際、当該リンク部材１３−２の動き
は、連結ピン１５を介して、隣接するリンク部材１３−
１及び１３−２に伝達される。此処で、上記した様に当
該連結ピン１５の軸の断面形状が、図５（Ａ）から
（Ｃ）に示された様な形状を有しており、然かも、それ
ぞれの断面形状の長軸の長さを該リンク部材１３に設け
られている該ピン穴１５の幅長さよりも大きくなる様に
設定しているから、該リンク部材１３−１に隣接するリ
ンク部材１３−１及び１３−２は、それぞれの連結部分
で連結ピン１５を中心に回転する事がなく、当該ピン穴
１４−１及び１４−２に沿って摺動する事によって、該
枠体部１１は、同芯円状に拡張展開される事になる。

【００３０】この結果、図２（Ｂ）に示す様に、遮光部
材７も同芯円状に展開する事が可能である。然かも、本
発明に於いては、当該枠体部１１を拡張展開するのに必
要な支持部材１２を最低必要限度の３本に抑える事が可
能であるので、当該反射レーザ光Ｒが、当該受信光学系
に入射する際に障害となることが無い。

【００３１】従って、当該遮光部を構成を簡素化し、且
つ軽量化を図る事が出来る。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る遮光部展開機構は、上記し
た様な構成を採用しているので、伸縮可能性を有する枠
体部１１を構成する複数個のリンク部材１３のそれぞれ
に、ガイド機構を設け、且つ上記した特定の断面形状を
有する連結ピン１５を組み合わせて使用する事によっ
て、簡易な機構により、正確に且つ効率的に遮光部材７
を保持する枠体部１１を拡張展開させる事が出来るの
で、遮光部展開機構１０を構成する部分の部品点数が減
少し、それによって遮光部展開機構１０全体の小型化、
軽量化更には信頼性の向上をはかる事が可能である。

【００３３】又、上記構成を採用する事によって、伸縮
機構を含む支持部材１２の数を必要最小限に抑える事が
出来るので、受信光学系に入射される光を必要以上に妨
げる事がなく、測定精度を大幅に向上させる事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る、遮光部展開機構の一具
体例に於ける構成を説明する図であり、図１（Ａ）は部
分平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部拡大図
であり、又図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）の側部断面図であ
る。

【図２】図２は、本発明に於ける遮光部展開機構の使用
例を説明する図であり、図２（Ａ）は、本発明に係る遮
光部展開機構をロケットのフェアリング内に収納した場
合の状態を示す側面図であり、図２（Ｂ）は、本発明に
係る遮光部展開機構を拡張展開した場合の状態を示す斜
視図である。

【図３】図３は、本発明に係る遮光部展開機構の作動状
態を説明する平面図であり、図３（Ａ）は該遮光部展開
機構が縮小状態にある場合を示し、図３（Ｂ）はその拡
張展開した状態を示す図である。

【図４】図４は、従来の構造を利用して構成されると思
われる遮光部展開機構の例を説明する図である。

【図５】図５は、本発明に係る遮光部展開機構に使用さ
れる連結ピンの軸の断面形状の例を示す図である。

【符号の説明】

１…リンク ２…ピン穴 ３…連結ピン ４…伸縮ロッド ５…支持部材固定部 ７…遮光部材 １０…遮光部展開機構 １１…枠体部 １２…支持部材 １３…リンク部材 １４…ピン穴 １５…連結ピン １６…伸縮機構 ３０…人工衛星 ３１…レーザ光発射手段 ３２…フェアリング部 ３３…副鏡 ３４…主鏡 ３５…固定フレーム部 ３６…センサー部 ４０…受信光学系

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人工衛星に搭載される受信光学系に使用
   される遮光部の展開機構であって、柔軟性のある適宜の
   遮光部材を支持する枠体部と当該枠体部を支持する支持
   部材とから構成されており、当該枠体部は、複数個のリ
   ンク部材が直列的にかつ相互に連結せしめて閉鎖ループ
   状に形成させたものであり、且つ互いに隣接して配置さ
   れている各リンク部材は、それぞれのリンク部材の両端
   部に設けられた当該リンク部材の長手方向に長軸を有す
   る長穴開口部からなるピン穴に適宜の連結ピンを挿入す
   る事により、当該各リンク部材の長手方向に互いに摺動
   しえる様に連結されており、しかも、当該枠体部の支持
   部材は、当該複数個のリンク部材の一部と固定的に接合
   されていると同時に、当該リンク部材の長手方向と略直
   角方向に伸縮可能な伸縮機構を含んでいる事を特徴とす
   る遮光部展開機構。
2. 【請求項２】 当該枠体部内側に形成される平面の面積
   は、当該支持部材の伸縮機構の伸長動作に応答して拡大
   する様に構成されている事を特徴とする請求項１記載の
   遮光部展開機構。
3. 【請求項３】 当該枠体部を構成する個々のリンク部材
   は円弧状に形成されている事を特徴とする請求項１乃至
   ２に記載の遮光部展開機構。
4. 【請求項４】 当該リンク部材に設けられているそれぞ
   れの長穴開口部からなるピン穴は、円弧状に形成されて
   いる事を特徴とする請求項１乃至２に記載の遮光部展開
   機構。
5. 【請求項５】 当該連結ピンの軸断面形状は、楕円形で
   ある事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の遮
   光部展開機構。
6. 【請求項６】 当該連結ピンの軸断面形状は、互いに対
   向する２個の直線状縁部と該直線状縁部の両端部に於い
   て互いに対向する２個の突状の湾曲状部とから形成され
   た形状である事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに
   記載の遮光部展開機構。
7. 【請求項７】 当該連結ピンの軸断面形状は、互いに対
   向する一方は突状の円弧縁部と他方は凹状の円弧縁部と
   で構成され、且つ当該伸縮機構の伸長時に当該隣接する
   リンク部材間に摺動が生ずる程度に緩く構成された２個
   の円弧状縁部 と該円弧状縁部の両端部に於いて互いに対
   向する２個の突状の湾曲状部とから形成された形状であ
   る事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の遮光
   部展開機構。
8. 【請求項８】 当該支持部材は、少なくとも３個の当該
   リンク部材にそれぞれ個別的に固定された少なくとも３
   個の伸縮ロッドから構成されている事を特徴とする請求
   項１乃至７の何れかに記載の遮光部展開機構。
9. 【請求項９】 当該支持部材は、当該受信光学系に使用
   される副鏡或いは副鏡保持手段に固定支持されている事
   を特徴とする請求項８記載の遮光部展開機構。