JP3133056B2 - Synchronous drive mechanism for deployable antenna and ring - Google Patents
Synchronous drive mechanism for deployable antenna and ringInfo
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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、展開式アンテナ、例えば、人工衛星に搭
載するのに好適な展開可能な展開アンテナに関するとと
もに、この展開アンテナのフープ(環状体)の駆動に好
適する環状体の同期駆動機構に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a deployable antenna, for example, a deployable deployable antenna suitable for mounting on an artificial satellite, and also relates to a deployable antenna. The present invention relates to an annular body synchronous drive mechanism suitable for driving a hoop (annular body).
(従来の技術) 電波を効率良く集めるアンテナとして、パラボラアン
テナ(放物面鏡)が広く知られている。このパラボラア
ンテナを主反射鏡として用い、双曲線鏡を副反射鏡とし
て用いるカセグレン形アンテナは、一次放射器を主反射
鏡の近くに配置することができるため、一次放射器及び
増幅器の大きさによる電波の妨害を少なくできるアンテ
ナとして知られている。(Prior Art) A parabolic antenna (parabolic mirror) is widely known as an antenna for efficiently collecting radio waves. In a Cassegrain-type antenna that uses this parabolic antenna as the main reflector and a hyperbolic mirror as the sub-reflector, the primary radiator can be placed close to the main reflector, so the radio wave depends on the size of the primary radiator and amplifier. It is known as an antenna that can reduce the interference of light.
ところで、人工衛星に搭載されるパラボラアンテナ
は、打上げ時には折畳まれており、打上げ後に宇宙空間
において展開される必要がある。そのため、従来、種々
の折り畳み可能な展開アンテナが提案されており、その
1つに、第14図に示されるように、NASAの文献CR−3558
の“LSST(HOOP/COLUMN)Maypole Antenna Development
Program"に記載されているようなHOOP/COLUMNアンテナ
がある。即ち、メッシュアンテナで展開可能なアンテナ
1はその外周がフープ(HOOP;環状体)2により支持さ
れている。アンテナ1の中央には、伸展式の支柱(COLU
MN)3が配置され、この支柱3の先端に一次放射器4が
取付けられている。そして、フープ2と支柱3とが複数
のワイヤ5で結合されている。支柱3を収縮させると、
フープ2が折畳まれるとともに、アンテナ1もフープ2
の内側に折畳まれる。この展開アンテナは、軽量で収納
効率が良い点で優れている。By the way, a parabolic antenna mounted on an artificial satellite is folded at the time of launch, and needs to be deployed in outer space after launch. For this reason, various foldable deployable antennas have been proposed in the past, and one of them is shown in NASA document CR-3558, as shown in FIG.
“LSST (HOOP / COLUMN) Maypole Antenna Development
HOOP / COLUMN antenna as described in “Program.” That is, the antenna 1 deployable as a mesh antenna has its outer periphery supported by a hoop (annular body) 2. In the center of the antenna 1 , Extendable columns (COLU
MN) 3 is arranged, and a primary radiator 4 is attached to the tip of the column 3. The hoop 2 and the support 3 are connected by a plurality of wires 5. When the support 3 is contracted,
Hoop 2 is folded and antenna 1 is also hoop 2
Is folded inside. This deployable antenna is excellent in that it is lightweight and has good storage efficiency.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、カセグレン形アンテナでは、副反射鏡
が主反射鏡に対面するように配置される必要があるた
め、副反射鏡を、支柱の一端に配置し、一次放射器を支
柱の他端に配置する必要がある。そのため、一次放射器
から放射された電波が支柱によって妨害されることがあ
り、これが原因してアンテナの利得が十分に得られない
という問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the Cassegrain-type antenna, since the sub-reflector needs to be disposed so as to face the main reflector, the sub-reflector is disposed at one end of the support, and the primary radiation is performed. The vessel must be placed at the other end of the column. For this reason, the radio wave radiated from the primary radiator may be obstructed by the support, which causes a problem that a sufficient gain of the antenna cannot be obtained.
そこで、センターに支柱を有した第14図に示すアンテ
ナでは、支柱による電波妨害を避けるために、一次放射
器4に4つのフィーダ6を設け、各フィーダ6から主反
射鏡1の1/4の領域に電波を供給し、この1/4の部分で反
射させるようにしている。しかし、主反射鏡1の1/4ず
つしか反射鏡として利用できないため、反射鏡の利用効
率が悪いという問題がある。Therefore, in the antenna shown in FIG. 14 having a support at the center, four feeders 6 are provided in the primary radiator 4 in order to avoid radio wave interference by the support, and each feeder 6 provides one-fourth of the main reflector 1. Radio waves are supplied to the area and reflected by a quarter of this area. However, since only 1/4 of the main reflecting mirror 1 can be used as a reflecting mirror, there is a problem that the use efficiency of the reflecting mirror is poor.
このように、センターに支柱を有する展開構造のアン
テナでは、一次放射器及び副反射鏡が主反射鏡の中央に
対面するように配置されると、支柱による電波妨害に起
因して種々の問題がある。As described above, in the antenna of the deployed structure having the support at the center, when the primary radiator and the sub-reflector are arranged so as to face the center of the main reflector, various problems are caused due to radio wave interference by the support. is there.
また、副反射鏡が支柱の一端に配置されているため、
支柱の延出方向の収納効率が低下するという問題があ
る。さらに、主反射鏡の中央に支柱が配置されているた
め、従来の電気設計の技術が使えず、アンテナの電気設
計が複雑になるという問題もある。Also, since the sub-reflector is located at one end of the support,
There is a problem that the storage efficiency in the extending direction of the column is reduced. Furthermore, since the pillar is disposed at the center of the main reflecting mirror, the conventional electric design technique cannot be used, and the electric design of the antenna is complicated.
この発明の目的は、支柱の存在による電波妨害を完全
になくすことができ、しかも収納効率を向上させること
ができ、そのうえ構造が簡単、軽量で、剛性の高い展開
アンテナを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a deployable antenna which can completely eliminate radio wave interference due to the presence of a support, improve storage efficiency, and has a simple structure, light weight and high rigidity.
また、この発明は、この展開アンテナに好適する環状
体の同期駆動機構を提供することも目的としている。Another object of the present invention is to provide a synchronous driving mechanism for an annular body suitable for the deployable antenna.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明に係る展開アンテナは、展開可能な主反射鏡
と、この主反射鏡の一方の側に配置され、且つ、主反射
鏡で反射させるための電波を供給する電波供給手段と、
主反射鏡の他方の側に配置されたベースと、複数の関節
とアームとを交互に連結して構成され、主反射鏡の外端
部の複数箇所が連結されるフープと、前記関節及び前記
アーム内に配置され、1つの関節に連結された2つのア
ームが互いに離間させるように全てのアームを同期させ
て関節に対して駆動することによって前記フープを展開
させて主反射鏡を展開する一方、1つの関節に連結され
た2つのアームを互いに近接させるように全てのアーム
を同期して関節に対して駆動することによって前記フー
プを折り畳んで前記主反射鏡を収納するフープの駆動手
段と、前記フープと前記電波供給手段とを連結する複数
の第1のサポートと、前記ベースと前記フープとを連結
する複数の第2のサポートとを具備している。[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) A deployable antenna according to the present invention is provided with a deployable main reflector, and is arranged on one side of the main reflector and reflected by the main reflector. Radio wave supply means for supplying radio waves for
A base disposed on the other side of the main reflector, a plurality of joints and arms are alternately connected to each other, and a hoop to which a plurality of locations at an outer end of the main reflector are connected; While deploying the hoop by deploying the hoop by synchronizing all arms and driving them relative to one another so that the two arms connected to one joint and separated from each other are arranged in the arms, Driving means for a hoop that folds the hoop and stores the main reflector by synchronizing and driving all the arms to the joints so that the two arms connected to one joint are close to each other; A plurality of first supports for connecting the hoop and the radio wave supply means and a plurality of second supports for connecting the base and the hoop are provided.
(作用) この発明では、フープが駆動手段により展開される
と、主反射鏡が展開され、同時に第1及び第2のサポー
トが展開される。一方、フープが駆動手段により折り畳
まれると、主反射鏡が収納され、同時に第1及び第2の
サポートも折り畳まれる。この構造から判るように、こ
の発明に係るアンテナは、従来のアンテナとは違って、
主反射鏡の展開及び収納のために、センターに支柱を設
ける必要がない。そのため、支柱の存在による電波妨害
がないとともに、アンテナの利得が十分に得られる。ま
た、主反射鏡の利用効率が低下することもない。(Operation) In the present invention, when the hoop is deployed by the driving means, the main reflector is deployed, and at the same time, the first and second supports are deployed. On the other hand, when the hoop is folded by the driving means, the main reflecting mirror is housed, and at the same time, the first and second supports are folded. As can be seen from this structure, the antenna according to the present invention differs from the conventional antenna in that
There is no need to provide a support at the center for deployment and storage of the main reflector. Therefore, there is no radio interference due to the presence of the support, and the antenna gain is sufficiently obtained. Further, the use efficiency of the main reflecting mirror does not decrease.
また、この発明に係る展開アンテナは、フープ、及び
第1及び第2のサポートからなる所謂、展開機構で構成
されているので、展開アンテナ全体の剛性を高く、安定
な構造とすることができる。このように剛性を高くする
ことができるので、主反射鏡に十分な張力を与えること
ができ、これによって主反射鏡の鏡面精度を十分に確保
することができる。さらに、フープを折り畳むことによ
って、フープの内側に主反射鏡を収納することができる
ので、給能効率の高い構造体を実現できる。In addition, since the deployable antenna according to the present invention is configured by a so-called deployable mechanism including the hoop and the first and second supports, the deployable antenna can have a high rigidity and a stable structure as a whole. Since the rigidity can be increased in this manner, a sufficient tension can be applied to the main reflecting mirror, whereby the mirror surface accuracy of the main reflecting mirror can be sufficiently ensured. Further, by folding the hoop, the main reflector can be housed inside the hoop, so that a structure with a high efficiency of supply can be realized.
さらに、フープの駆動手段、並びにフープの同期駆動
機構をワイヤ及びプーリによって構成すれば、展開の信
頼性が高くなり、また軽量な構造にすることができる。Furthermore, if the hoop drive means and the hoop synchronous drive mechanism are constituted by wires and pulleys, the reliability of deployment is increased and a lightweight structure can be achieved.
(実施例) 第1図乃至第4図には、この発明の第1の実施例に係
る展開アンテナが示されている。(Embodiment) FIGS. 1 to 4 show a deployment antenna according to a first embodiment of the present invention.
この展開アンテナは、衛星構体(ベース)10に取付け
られており、電波の送受信を行う一次放射器11と、この
一次放射器11から送られた電波を始めに反射する副反射
鏡12と、この副反射鏡12で反射された電波を空間に放射
する例えばメッシュで構成された主反射鏡13とを備えて
いる。The deployable antenna is mounted on a satellite structure (base) 10 and transmits and receives radio waves. A primary radiator 11 transmits the radio waves transmitted from the primary radiator 11, and a sub-reflector 12 for reflecting the radio waves. A main reflector 13 composed of, for example, a mesh that radiates radio waves reflected by the sub-reflector 12 into space is provided.
主反射鏡13は、折り畳み可能なフープ(環状体)14に
より取り囲まれて支持されている。フープ14は、6個の
関節15a〜15fと、これらの関節を各々連結する6個のア
ーム16a〜16fとを備えており、六角形の環状に形成され
ている。各関節15a〜15fには、1自由度を有するヒンジ
(図示略)が2個ずつ装着されており、各ヒンジによっ
てアーム16a〜16fが回動可能に連結されている。各関節
15a〜15f内には、フープの展開時にアームの関節に対す
る動きを拘束するためのロック機構(図示略)が組込ま
れている。さらに、これら関節及びアームの中には、第
6図乃至第10図を用いて後に詳述する同期駆動機構が組
込まれている。The main reflecting mirror 13 is surrounded and supported by a foldable hoop (annular body) 14. The hoop 14 includes six joints 15a to 15f and six arms 16a to 16f for connecting these joints, and is formed in a hexagonal ring shape. Two hinges (not shown) each having one degree of freedom are mounted on each of the joints 15a to 15f, and the arms 16a to 16f are rotatably connected by the hinges. Each joint
A lock mechanism (not shown) for restraining the movement of the arm with respect to the joint when the hoop is deployed is incorporated in 15a to 15f. Further, a synchronous drive mechanism, which will be described in detail later with reference to FIGS. 6 to 10, is incorporated in these joints and arms.
同期駆動機構の駆動によって、第2図に示されるよう
に、1つの関節に連結された2つのアームが互いに近付
くように、全てのアーム16a〜16fが同期して関節15a〜1
5eに対して動かされ、関節15a,15c,15eが相対的に上方
に移動し、関節15b,15d,15fが相対的に下方に移動す
る。これにより、フープ14が折り畳まれて、主反射鏡が
折り畳まれるように構成されている。ここで、フープが
折り畳まれるとき、アーム16a〜16fの動きの同期が取ら
れ、関節15a〜15fの動きの同期が取られている必要があ
る。詳しくは、後述する。By the drive of the synchronous drive mechanism, as shown in FIG. 2, all the arms 16a to 16f are synchronized so that the two arms connected to one joint are close to each other.
Moved with respect to 5e, the joints 15a, 15c, 15e move relatively upward, and the joints 15b, 15d, 15f move relatively downward. Thereby, the hoop 14 is folded and the main reflecting mirror is folded. Here, when the hoop is folded, the movements of the arms 16a to 16f need to be synchronized, and the movements of the joints 15a to 15f need to be synchronized. Details will be described later.
フープ14の関節15a,15c,15eと副反射鏡12とは、折曲
可能な3本の副鏡サポート(第1のサポート)17により
連結されている。具体的には、1自由度のジョイント
(ヒンジ)19を有するジョイント金具18が各関節15a,15
c,15eに取付けられており、また、1自由度のジョイン
ト(ヒンジ)21を有するジョイント金具20が副反射鏡12
に取付けられている。これらジョイント19,21に副鏡サ
ポート17がそれぞれ連結されている。これら副鏡サポー
ト17も1自由度のジョイント22を有している。The joints 15a, 15c, 15e of the hoop 14 and the sub-reflector 12 are connected by three bendable sub-mirror supports (first supports) 17. Specifically, a joint fitting 18 having a joint (hinge) 19 having one degree of freedom is attached to each joint 15a, 15
c, 15e, and a joint fitting 20 having a joint (hinge) 21 having one degree of freedom
Mounted on Secondary mirror supports 17 are connected to these joints 19 and 21, respectively. These secondary mirror supports 17 also have a joint 22 with one degree of freedom.
一次放射器11は、固定金具23により衛星構体10に取付
けられている。固定金具23にもジョイント25を有するジ
ョイント金具24が設けられており、また、フープ14の関
節15b,15d,15fの下側にも、ジョイント27を有するジョ
イント金具26が設けられている。そして、これらのジョ
イント25,27が、折曲可能なフープサポート(第2のサ
ポート)28によりそれぞれ連結されている。これらのフ
ープサポート28も1自由度のジョイント29を有してい
る。The primary radiator 11 is attached to the satellite structure 10 by a fixing bracket 23. The fixing fitting 23 is also provided with a joint fitting 24 having a joint 25, and the hoop 14 is also provided with a joint fitting 26 having a joint 27 below the joints 15b, 15d, 15f. These joints 25 and 27 are connected by a bendable hoop support (second support) 28, respectively. These hoop supports 28 also have a joint 29 with one degree of freedom.
上述したジョイント19,21,22,25,27,29には、副鏡サ
ポート17及びフープサポート28が展開状態のときにジョ
イントをロックするロック機構(図示略)が組込まれて
いる。また、副鏡サポート17及びフープサポート28に
は、これらが展開されるときに展開力を付与するねじり
コイルバネ(図示略)が組込まれている。Each of the joints 19, 21, 22, 25, 27, and 29 has a lock mechanism (not shown) that locks the joint when the secondary mirror support 17 and the hoop support 28 are in the deployed state. Further, the secondary mirror support 17 and the hoop support 28 incorporate a torsion coil spring (not shown) for applying a deployment force when they are deployed.
副鏡サポート17及びフープサポート28は、フープ14が
折り畳まれると、このフープの動きに連動して第3図に
示されるように、ジョイント箇所で折曲しフープ14の内
側に折り畳まれる。When the hoop 14 is folded, the secondary mirror support 17 and the hoop support 28 are folded at the joints and are folded inside the hoop 14 in accordance with the movement of the hoop, as shown in FIG.
以上から、この第1の実施例に係る展開アンテナは、
次のようにして折り畳まれる。From the above, the deployment antenna according to the first embodiment is
It is folded as follows.
第2図に示されるように、図示しない同期駆動機構が
駆動されると、1つの関節に連結されている2つのアー
ムが互いに近付くように、全てのアーム16a〜16fが同期
して関節15a〜15eに対して動き、関節15a,15c,15eが相
対的に上方に移動し、関節15b,15d,15fが相対的に下方
に移動する。このとき、副鏡サポート17及びフープサポ
ート28は、フープの動きに連動して、第3図に示すよう
に、ジョイント箇所で折曲しフープ14の内側に折り畳ま
れる。同時に、主反射鏡13も折り畳まれる。その結果、
第4図に示すように、副反射鏡12が上方に位置し、一次
放射器11が下方に位置した状態となる。関節15a,15c,15
eは上方に環状に集合し、関節15b,15d,15fは下方に環状
に集合する。また、アーム16a〜16fは平行に隣接して配
列した状態となる。主反射鏡13、副鏡サポート17及びフ
ープサポート28の大部分は、これら折り畳まれた状態の
フープ14の内部に収納される。As shown in FIG. 2, when a synchronous drive mechanism (not shown) is driven, all the arms 16a to 16f are synchronized so that the two arms connected to one joint come closer to each other. The joints 15a, 15c, and 15e move relatively upward, and the joints 15b, 15d, and 15f move relatively downward. At this time, the secondary mirror support 17 and the hoop support 28 are interlocked with the movement of the hoop, and are bent at the joints and folded inside the hoop 14 as shown in FIG. At the same time, the main reflecting mirror 13 is also folded. as a result,
As shown in FIG. 4, the sub-reflector 12 is located above and the primary radiator 11 is located below. Joints 15a, 15c, 15
e gathers upward in a ring, and the joints 15b, 15d, 15f gather downward in a ring. Further, the arms 16a to 16f are in a state of being arranged in parallel and adjacent. Most of the main reflector 13, the sub mirror support 17, and the hoop support 28 are stored inside the folded hoop 14.
衛星が宇宙空間に打上げられたとき、この展開アンテ
ナは、同期駆動機構の駆動により上述した折り畳みの手
順とは逆の手順で展開される。特に、展開後は、アーム
16a〜16fと関節15a〜15fと各ジョイント及び副鏡サポー
ト17並びにフープサポート28の各ジョイントが図示しな
いロック機構によりロックされ、それにより各部材の剛
性が高められる。When the satellite is launched into space, the deploying antenna is deployed in a reverse procedure to the folding procedure described above by driving the synchronous drive mechanism. In particular, after deployment
The joints 16a to 16f, the joints 15a to 15f, the respective joints and the sub mirror support 17 and the hoop support 28 are locked by a lock mechanism (not shown), thereby increasing the rigidity of each member.
この第1の実施例では、同期駆動機構によってフープ
14が展開されると、主反射鏡13が展開され、同時にサポ
ート17,28が展開される。一方、同期駆動機構によって
フープ14が折り畳まれると、主反射鏡13が収納され、同
時にサポート17,28が折曲するように縮小して折り畳ま
れる。そのため、従来のアンテナとは違って、主反射鏡
の展開及び収納のために、センターに支柱を設ける必要
がない。したがって、センター支柱の存在による電波妨
害が起こらず、アンテナの利得が十分に得られる。ま
た、主反射鏡の利用効率が低下することもない。この効
果は、一般的なパラボラアンテナと同様であるが、小さ
く折り畳むことができ、且つ、高い剛性を有する構造と
しては他に例を見ないものである。In the first embodiment, the hoop is driven by a synchronous drive mechanism.
When 14 is deployed, the main reflector 13 is deployed, and at the same time, the supports 17, 28 are deployed. On the other hand, when the hoop 14 is folded by the synchronous drive mechanism, the main reflecting mirror 13 is stored, and at the same time, the supports 17, 28 are reduced and folded so as to be bent. Therefore, unlike a conventional antenna, there is no need to provide a support at the center for deployment and storage of the main reflector. Accordingly, radio interference due to the presence of the center support does not occur, and a sufficient antenna gain can be obtained. Further, the use efficiency of the main reflecting mirror does not decrease. This effect is the same as that of a general parabolic antenna, but is unique as a structure that can be folded small and has high rigidity.
また、この第1の実施例では、主反射鏡13の外周に剛
性の高いフープ14が配置され、このフープ14に副反射鏡
12及び一次放射器11が副鏡サポート17及びフープサポー
ト28を介して固定されているため、展開アンテナ全体の
剛性を高く、かつ安定な構造とすることができる。この
ように、高い剛性が得られるので、メッシュで形成され
ている主反射鏡13の鏡面精度を上げることができる。な
ぜなら、主反射鏡の調整の際には、通常ワイヤに張力が
付与されるが、この張力調整の土台となるフープ14及び
サポート17,28の剛性が弱いと調整の毎に土台が変形し
てしまうからである。Further, in the first embodiment, a rigid hoop 14 is arranged on the outer periphery of the main reflecting mirror 13, and the hoop 14 is provided with a sub-reflecting mirror.
Since the secondary radiator 12 and the primary radiator 11 are fixed via the secondary mirror support 17 and the hoop support 28, the rigidity of the whole deployed antenna can be increased and a stable structure can be achieved. As described above, since high rigidity is obtained, the mirror surface accuracy of the main reflecting mirror 13 formed of a mesh can be improved. This is because, when adjusting the main reflector, tension is normally applied to the wire, but if the stiffness of the hoop 14 and the supports 17, 28 serving as the basis for this tension adjustment is weak, the base is deformed for each adjustment. It is because.
さらに、フープ14及びサポート17,28を同時に展開す
ることができるので、展開動作が単純で、且つ部品点数
の少ないアンテナを実現できる。Further, since the hoop 14 and the supports 17 and 28 can be simultaneously deployed, an antenna having a simple deployment operation and a small number of components can be realized.
さらに、第3図及び第4図に示されるように、副鏡サ
ポート17及びフープサポート28の大部分は、これら折り
畳まれた状態のフープ14の内側に収納されるため、展開
アンテナの収納効率を極めて高くできる。また、展開ア
ンテナを搬送する際にも、このアンテナ収納構造物には
突起部がないため、極めて搬送し易い。さらに、この展
開アンテナを宇宙空間に打上げる場合に必要なアンチロ
ック装置も、この展開アンテナを束ねるようなワイヤが
周囲に設置されるだけで十分である。そのため、周辺機
器も大幅に簡素化できる。Further, as shown in FIGS. 3 and 4, most of the secondary mirror support 17 and the hoop support 28 are stored inside the folded hoop 14, so that the storage efficiency of the deployed antenna is reduced. Can be very high. Also, when the deployable antenna is transported, it is extremely easy to transport because the antenna housing structure has no projection. Furthermore, the anti-lock device required for launching the deployable antenna into outer space is sufficient if only wires surrounding the deployable antenna are installed. Therefore, peripheral devices can be greatly simplified.
さらに、アンテナの展開後にフープのアームを関節に
対して拘束するためのロック機構(図示略)の存在によ
り、アンテナが展開している間中、フープ及びサポート
の剛性を高く維持でき、主反射鏡の鏡面精度を一層向上
させることができる。Furthermore, the presence of a lock mechanism (not shown) for restraining the hoop arm to the joint after deployment of the antenna allows the hoop and support to maintain high rigidity throughout the deployment of the antenna, and the main reflector Mirror accuracy can be further improved.
尚、この第1の実施例に係るフープは、正六角形に形
成されているが、これは、六角形である必要は必ずしも
無く、角数に限定されるものではない。但し、正多角形
でない場合には、完全に折り畳むことができない。Although the hoop according to the first embodiment is formed in a regular hexagon, the hoop is not necessarily required to be a hexagon and is not limited to the number of corners. However, if it is not a regular polygon, it cannot be completely folded.
さらに、サポート17,28は、フープ14の内側に折り畳
まれるように構成されているが、これらのサポートはフ
ープの外側に折り畳まれるように構成されていてもよ
い。この場合、収納効率の点では不利であるが、主反射
鏡が折り畳まれる際に邪魔にならないという利点があ
る。また、サポート17,28を伸縮可能な部材又はリニア
アクチュエータなどで構成してもよい。Further, while the supports 17, 28 are configured to fold inside the hoop 14, these supports may be configured to fold outside the hoop. In this case, it is disadvantageous in terms of storage efficiency, but has an advantage that it does not hinder the folding of the main reflecting mirror. Further, the supports 17, 28 may be constituted by a member that can be extended and contracted or a linear actuator.
第5図には、この発明の第2の実施例に係る展開アン
テナが示されている。FIG. 5 shows a deployment antenna according to a second embodiment of the present invention.
この実施例では、一次放射器11が主反射鏡13の中央に
配置されている。また、フープサポート28が、6本設け
られており、これらがフープの各関節15a〜15fの下側と
固定金具23との間を連結している。In this embodiment, the primary radiator 11 is arranged at the center of the main reflecting mirror 13. Further, six hoop supports 28 are provided, and these connect the lower sides of the joints 15a to 15f of the hoop and the fixing bracket 23.
さらに、3本の副鏡サポート17の間には、ワイヤ31が
張設されている。同様に、関節15b,15d,15fの下側と、
関節15a,15c,15eに係るフープサポート28との間にも、
ワイヤ32が張設されている。もちろん、ワイヤ32は、各
フープサポート28を連結するように張設されていてもよ
い。Further, a wire 31 is stretched between the three secondary mirror supports 17. Similarly, below the joints 15b, 15d, 15f,
Between the hoop support 28 related to the joints 15a, 15c, 15e,
A wire 32 is stretched. Of course, the wires 32 may be stretched to connect the hoop supports 28.
このように、フープサポート28が3本以上設けられて
おり、しかも副鏡サポート17間、及び関節15a〜15fとフ
ープサポート28との間がワイヤ31,32によって連結され
ている。そのため、展開アンテナの剛性を第1の実施例
よりも高めることができる。これにより、アンテナの鏡
面精度を一層高めることができる。As described above, three or more hoop supports 28 are provided, and the sub mirror support 17 and the joints 15a to 15f and the hoop support 28 are connected by the wires 31,32. Therefore, the rigidity of the deployable antenna can be increased as compared with the first embodiment. Thereby, the mirror accuracy of the antenna can be further improved.
勿論、副鏡サポート17の本数を増すことも可能である
が、電波の妨害にならないように細い部材を使用する必
要がある。逆に、フープサポート28では、電波の妨害を
起こさないので、このフープサポート28をメッシュで形
成された主反射鏡13を支持するケーブルなどの固定点と
して利用できる。したがって、フープサポート28を主反
射鏡の鏡面精度を調整する基礎とすることができる。Of course, it is possible to increase the number of the secondary mirror supports 17, but it is necessary to use a thin member so as not to interfere with radio waves. On the other hand, the hoop support 28 does not cause interference with radio waves, so that the hoop support 28 can be used as a fixed point of a cable or the like that supports the main reflecting mirror 13 formed of a mesh. Therefore, the hoop support 28 can be used as a basis for adjusting the mirror accuracy of the main reflecting mirror.
次に、第6A図乃至第8図を参照して、この発明に係る
展開アンテナのフープを同期駆動するのに好適である同
期駆動機構の構造を説明する。Next, a structure of a synchronous drive mechanism suitable for synchronously driving the hoop of the deployable antenna according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 8.
先ず、第7図に示されるように、フープ14の展開及び
折り畳みが正確に実行されるためには、第7図に示すθ
1とθ2とが等しい値に維持されながらアーム16a,16b
が関節15bに対して駆動される必要があり、さらに第7
図に示すθ2とθ3とが等しい値に維持されながら関節
15b,15cがアーム16bに対して駆動される必要がある。First, as shown in FIG. 7, in order for the hoop 14 to be unfolded and folded correctly, θ shown in FIG.
Arms 16a, 16b while 1 and θ 2 are maintained at the same value.
Needs to be driven relative to joint 15b, and the seventh
The joint is maintained while θ 2 and θ 3 shown in the figure are maintained at the same value.
15b and 15c need to be driven with respect to the arm 16b.
そのため、1つの関節15bとこれに連結された一方の
アーム16aとのなす角(θ1)と、関節15bとこれに連結
された他方のアーム16bとのなす角(θ2)とを等しく
維持しながら、これら2つのアーム16a,16bを同期させ
て関節15bに対して回転させる第1の同期ユニット41
と、この第1の同期ユニット41の駆動時に、1つのアー
ム16bとこれに連結された一方の関節15bとのなす角(θ
2)と、アーム16bとこれに連結された他方の関節15cと
のなす角(θ3)とを等しく維持しながら、これら2つ
の関節15b,15cを同期させてアームに対して回転させる
第2の同期ユニット42とが設けられている。Therefore, maintaining the angle between the one joint 15b and one arm 16a connected thereto and (theta 1), the angle between the joint 15b and the other arm 16b connected thereto (theta 2) and the equally Meanwhile, a first synchronization unit 41 that synchronizes these two arms 16a and 16b and rotates them relative to the joint 15b
When the first synchronization unit 41 is driven, the angle (θ) between one arm 16b and one joint 15b connected thereto is set.
2 ) While keeping the angle (θ 3 ) between the arm 16b and the other joint 15c connected to the arm 16b equal to each other, the second joint 15b and 15c are rotated with respect to the arm in synchronization with each other. And a synchronization unit 42 are provided.
これら第1及び第2の同期ユニット41,42を、第6A図
及び第8図を参照して説明する。第6A図は同期ユニット
の具体的な構成を示す図であって、第8図は同期ユニッ
トの構成を模式的に示す図である。The first and second synchronization units 41 and 42 will be described with reference to FIGS. 6A and 8. FIG. 6A is a diagram showing a specific configuration of the synchronization unit, and FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of the synchronization unit.
一対の回転軸43が関節15bに軸受43aにより回転可能に
支持されている。これら一対の回転軸43に、一対の第1
のプーリ44が堅固に固定されている。対をなす第1のプ
ーリ44には第1のワイヤ45が十字状に掛回されている。
尚、第8図には示されていないが、第6A図に示されるよ
うに、これらの第1のプーリ44は、平行に配置されずに
互いに斜めに配置されている。そのため、第6B図に最も
良く示されるように、第1のワイヤ45の絡まりを防止す
るために、4個の案内ローラ46が設けられている。A pair of rotating shafts 43 are rotatably supported by the joints 15b by bearings 43a. A pair of first shafts is attached to these pair of rotating shafts 43.
Pulley 44 is firmly fixed. A first wire 45 is wound around the pair of first pulleys 44 in a cross shape.
Although not shown in FIG. 8, as shown in FIG. 6A, these first pulleys 44 are not arranged in parallel but are arranged obliquely to each other. Therefore, as best shown in FIG. 6B, four guide rollers 46 are provided to prevent the first wire 45 from becoming entangled.
これらの回転軸43に、各々アーム16a,16bの端部が固
定されている。従って、一方の回転軸43が回転すると、
一方の第1のプーリ44が回転し、これに伴って第1のワ
イヤ45が第1のプーリ44の回転角度だけ移動し、これに
より他方の第1のプーリ44が一方の第1のプーリ44と同
じ角度だけ回転し、この結果、他方の回転軸43も一方の
回転軸43と同じ角度だけ回転する。前述の如く、第1の
ワイヤ45は、十字状に掛回されている。このため、一方
の回転軸43と他方の回転軸43とは、互いに逆方向に回転
する。The ends of the arms 16a and 16b are fixed to these rotating shafts 43, respectively. Therefore, when one rotation shaft 43 rotates,
One of the first pulleys 44 rotates, and accordingly, the first wire 45 moves by the rotation angle of the first pulley 44, whereby the other first pulley 44 is moved to the first first pulley 44. As a result, the other rotating shaft 43 also rotates by the same angle as the one rotating shaft 43. As described above, the first wire 45 is wound in a cross shape. Therefore, one rotation shaft 43 and the other rotation shaft 43 rotate in directions opposite to each other.
従って、第7図に示されるように、一方の回転軸43が
180゜−θ1回転すると、アーム16bが180゜−θ1回転
し、これに伴なって他方の回転軸43も同じ角度180゜θ
2(=180゜−θ1)だけ回転し、アーム16aが、アーム
16bと同じ角度180゜−θ2回転する。即ち、アーム16a,
16bが同期して回転する。このように、第1の同期ユニ
ット41が構成されている。Therefore, as shown in FIG.
After one rotation of 180 ° -θ, the arm 16b makes one rotation of 180 ° -θ, and the other rotating shaft 43 also has the same angle of 180 ° -θ.
2 (= 180 ° -θ 1 ), and the arm 16a
Rotate 180 ° -θ twice , the same angle as 16b. That is, the arms 16a,
16b rotates synchronously. Thus, the first synchronization unit 41 is configured.
尚、一方の回転軸43を回転する駆動力付与手段には、
第6A図に示されるように、モータ47が設けられており、
このモータ47の駆動軸がカップリング47aを介して回転
軸43に連結されて構成されている。この場合には、モー
タは、少なくとも一箇所に設けられていればよい。ま
た、このモータ47に代えて、第6A図に示されるように、
ねじりコイルバネ48を用いてもよい。すなわち、コイル
バネ48はフープの収納時にねじ込まれた状態になる。そ
して、フープの展開時にコイルバネ48が緩められ、この
復元力が回転軸43に回転力として付与される。この場
合、収納した状態でフープを固定する手段を必要とす
る。この手段としては、フープ全体をワイヤで縛る手
段、リング部材を嵌め込む手段などが採用されるが、特
に限定されない。The driving force applying means for rotating one of the rotating shafts 43 includes:
As shown in FIG.6A, a motor 47 is provided,
The drive shaft of the motor 47 is connected to the rotation shaft 43 via a coupling 47a. In this case, the motor may be provided at at least one location. Also, instead of this motor 47, as shown in FIG. 6A,
A torsion coil spring 48 may be used. That is, the coil spring 48 is screwed when the hoop is stored. When the hoop is deployed, the coil spring 48 is loosened, and the restoring force is applied to the rotating shaft 43 as a rotating force. In this case, a means for fixing the hoop in the housed state is required. As this means, means for binding the entire hoop with a wire, means for fitting a ring member, and the like are employed, but are not particularly limited.
次に、第2の同期ユニットについて説明する。 Next, the second synchronization unit will be described.
一対の第2のプーリ51が軸受52を介して一対の回転軸
43に回転可能に指示されている。第8図に示されるよう
に、一方の関節15bの第2のプーリ51と、他方の関節15c
の第2のプーリ51とに第2のワイヤ53が掛回されてい
る。第2のプーリ51は、固定部材54により関節15a,15b
に固定されている。A pair of second pulleys 51 are connected via a bearing 52 to a pair of rotating shafts.
Instructed to rotate to 43. As shown in FIG. 8, the second pulley 51 of one joint 15b and the other joint 15c
The second wire 53 is wound around the second pulley 51. The second pulley 51 is fixed to the joints 15a, 15b
It is fixed to.
従って、第8図において、関節15bの回転軸43が回転
し、これに伴なってアーム16bが回転すると、関節15c及
びこれの第2のプーリ51が、回転軸43に対して相対的に
回転することになる。即ち、実際には、アーム16bが回
転するのであるが、このアーム16bに固定された関節15c
の回転軸43が関節15bの回転軸43の回りに公転し、これ
に伴なって関節15cが関節15bの回転軸43の回りを公転す
る。Accordingly, in FIG. 8, when the rotation shaft 43 of the joint 15b rotates and the arm 16b rotates accordingly, the joint 15c and the second pulley 51 thereof rotate relative to the rotation shaft 43. Will do. That is, although the arm 16b actually rotates, the joint 15c fixed to the arm 16b
Of the joint 15b revolves around the rotation axis 43 of the joint 15b, and accordingly, the joint 15c revolves around the rotation axis 43 of the joint 15b.
これに伴い、第2のワイヤ53が関節15cの第2のプー
リ51の回転角だけ回転し、関節15bの第2のプーリ51も
同じ回転角だけこれの回転軸43に対して相対的に回転
し、その結果、関節15bもその回転軸43に対して相対的
に回転する。即ち、関節15bと関節15cとがアーム16bに
対して同期して駆動される。Accordingly, the second wire 53 rotates by the rotation angle of the second pulley 51 of the joint 15c, and the second pulley 51 of the joint 15b also rotates by the same rotation angle relative to the rotation shaft 43 thereof. As a result, the joint 15b also rotates relative to the rotation axis 43. That is, the joint 15b and the joint 15c are driven in synchronization with the arm 16b.
具体的には、第7図に示されるように、アーム16bが1
80゜−θ2回転すると、関節15c及びこれの第2のプー
リ51が、アーム16bに対して180゜−θ3(=180゜−θ
2)だけ回転し、これに伴って第2のワイヤ53の働きに
より、関節15b及びこれの第2のプーリ51も同じ角度180
゜−θ2だけアーム16bに対して回転する。このように
第2の同期ユニット42が構成されている。Specifically, as shown in FIG.
When 80 ° - [theta] 2 is rotated, the joint 15c and the second pulley 51 of which is, 180 ° - [theta] 3 (= 180 ° - [theta] with respect to the arm 16b
2 ), the joint 15b and the second pulley 51 thereof are also rotated at the same angle 180 by the action of the second wire 53.
Only DEG - [theta] 2 to rotate relative to the arm 16b. Thus, the second synchronization unit 42 is configured.
以上から、回転軸43が回転されると、第1の同期ユニ
ット41によりアーム16a,16bが関節15bに対して同期して
駆動されるとともに、第2の同期ユニット42により関節
15bと関節15cとがアーム16bに対して同期して駆動され
る。従って、フープを構成している全てのアーム及び関
節が同期して駆動される。As described above, when the rotation shaft 43 is rotated, the arms 16a and 16b are driven by the first synchronization unit 41 in synchronization with the joint 15b, and the joints are driven by the second synchronization unit 42.
The joint 15b and the joint 15c are driven in synchronization with the arm 16b. Therefore, all the arms and joints constituting the hoop are driven synchronously.
このように、同期ユニットは、プーリ及びワイヤによ
り構成されているため、部品点数が少なく、組み立ても
簡単で、軽量で、高い信頼性を有している。特に、宇宙
用の展開機構には、真空潤滑の観点からギヤなどを用い
るより、この発明に係る同期駆動機構の組込まれた展開
機構が適している。As described above, since the synchronization unit is constituted by the pulley and the wire, the number of parts is small, the assembly is easy, the weight is low, and the reliability is high. In particular, a deployment mechanism incorporating the synchronous drive mechanism according to the present invention is more suitable for a deployment mechanism for space than using a gear or the like from the viewpoint of vacuum lubrication.
次に、第9図及び第10図を参照して、同期駆動機構の
変形例を示す。この変形例は、主として第1の同期ユニ
ット41の変形に関する。Next, a modified example of the synchronous drive mechanism will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. This modification mainly relates to a modification of the first synchronization unit 41.
即ち、1つの回転軸43に対して、2つの第1のプーリ
44a,44bが固定されている。一方の回転軸43の第1のプ
ーリ44aと、他方の回転軸43の第1のプーリ44aとの間に
は、案内ローラ61,62を介して1本の第1のワイヤ63aが
掛けられている。この1本の第1のワイヤ63aの端部
は、各々第1のプーリ44aに金具(図示略)を介して固
定されている。同様に、一方の回転軸43の第1のプーリ
44bと、他方の回転軸43の第1のプーリ44bとの間には、
案内ローラ64,65を介して1本の第1のワイヤ63bが掛け
られている。That is, with respect to one rotation shaft 43, two first pulleys
44a and 44b are fixed. One first wire 63a is hung between the first pulley 44a of one rotating shaft 43 and the first pulley 44a of the other rotating shaft 43 via guide rollers 61 and 62. I have. The ends of the one first wire 63a are fixed to the first pulley 44a via metal fittings (not shown). Similarly, the first pulley of one rotating shaft 43
44b and the first pulley 44b of the other rotating shaft 43,
One first wire 63b is hung via the guide rollers 64 and 65.
この場合にも、一方の回転軸43の回転に伴なって、こ
れに固定された第1のプーリ44a,44bが回転すると、他
方の回転軸43及びこれに固定された第1のプーリ44a,44
bが逆方向に回転し、その結果、アーム16a,16bが関節15
bに対して同期して回転する。そのため、フープを構成
している全てのアーム及び関節が同期して駆動される。Also in this case, when the first pulleys 44a, 44b fixed thereto rotate with the rotation of the one rotation shaft 43, the other rotation shaft 43 and the first pulleys 44a, 44a, 44
b rotates in the opposite direction, so that the arms 16a and 16b
Rotate synchronously with b. Therefore, all the arms and joints constituting the hoop are driven synchronously.
この変形例では、先に述べた実施例に比べて、関節に
おけるワイヤの引き回しがより簡単で、第1のワイヤの
長さと張力の調整が可能となっている。特に図示しない
が、第1のワイヤの長さと張力の調整は、アームに形成
された開口を通して操作者が手あるいは工具を挿入する
ことにより可能である。In this modified example, the wiring of the wire at the joint is easier than in the above-described embodiment, and the length and tension of the first wire can be adjusted. Although not particularly shown, the length and tension of the first wire can be adjusted by an operator inserting a hand or a tool through an opening formed in the arm.
第11図にはこの発明の第3の実施例に係る展開アンテ
ナが示されている。本図において第1図と同様のものは
同一符号を付し、説明を省略することにする。FIG. 11 shows a deployment antenna according to a third embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
展開アンテナ100は、一次放射器11と、副反射鏡12
と、主反射鏡13と、副反射鏡12を支持している3本の副
鏡サポート101a,101b,101cと、例えばメッシュで構成さ
れた主反射鏡13を周囲で支持しているフープ14と、この
フープ14を衛星構体10に固定金具23を介して固定する3
本のフープサポート102a,102b,102cとで構成されてい
る。The deployment antenna 100 includes a primary radiator 11 and a sub-reflector 12.
A main reflector 13, three sub-mirror supports 101 a, 101 b, 101 c supporting the sub-reflector 12, and a hoop 14 supporting, for example, the main reflector 13 formed of a mesh around the sub-mirror 13. 3. Fix the hoop 14 to the satellite structure 10 via the fixing bracket 23.
It is composed of book hoop supports 102a, 102b, 102c.
前記フープ14は、6本のアーム16a,16b,16c,16d,16e,
16fと、6個の関節15a、15b、15c、15d、15e、15fとか
ら構成されている。関節15a、15b、15c、15d、15e、15f
の内の3個の関節15b、15d、15fには副鏡サポート101a,
101b,101cを連結するジョイント金具18が、また別の3
個の関節15a、15c、15eにはフープサポート102a,102b,1
02cを連結するジョイント金具26がそれぞれ固着されて
いる。The hoop 14 has six arms 16a, 16b, 16c, 16d, 16e,
16f and six joints 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, and 15f. Joints 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f
Three of the joints 15b, 15d, and 15f have a secondary mirror support 101a,
The joint fitting 18 for connecting 101b and 101c is another 3
Hoop supports 102a, 102b, 1 are provided for each joint 15a, 15c, 15e.
Joint fittings 26 for connecting 02c are fixed respectively.
第11図と第1図との違いは、副鏡サポート101a,101b,
101cとフープサポート102a,102b,102cとが連結されてい
る関節の位置が異なっていることである。また、副鏡サ
ポート101a,101b,101cとフープサポート102a,102b,102c
とは、それぞれ折り畳み可能な部材ではなく直線状の部
材で形成されている。また、ジョイント103、104は、副
鏡サポート101a,101b,101cとフープサポート102a,102b,
102cの両端に設けられている。各ジョイント103、104に
は、図示しないロック機構が装着されている。これらの
ロック機構によって展開後の副鏡サポート101a,101b,10
1cとフープサポート102a,102b,102cとが同様にロックさ
れたフープ14に強固に固定される。また、各ジョイント
103、104には、ねじりコイルバネを装着して展開力を付
与することができる。The difference between FIG. 11 and FIG. 1 is that the secondary mirror supports 101a, 101b,
That is, the position of the joint where the 101c and the hoop supports 102a, 102b, 102c are connected is different. Also, the secondary mirror supports 101a, 101b, 101c and the hoop supports 102a, 102b, 102c
Is not a foldable member but a linear member. Also, the joints 103 and 104 are provided with secondary mirror supports 101a, 101b and 101c and hoop supports 102a and 102b,
It is provided at both ends of 102c. A lock mechanism (not shown) is mounted on each of the joints 103 and 104. The secondary mirror supports 101a, 101b, 10
1c and the hoop supports 102a, 102b, 102c are similarly firmly fixed to the locked hoop 14. Also, each joint
Torsional coil springs can be attached to 103 and 104 to apply a deployment force.
このような構成の展開アンテナ100は、第1の実施例
と同様にアンテナの外周に剛性の高いフープ14を配置
し、そのフープ14に副反射鏡12が副鏡サポート101a,101
b,101cを介して固定されるため、全体の剛性が高く,安
定な構造となっている。また、この展開アンテナ100
は、第1の実施例に比較して副鏡サポート101a,101b,10
1cとフープサポート102a,102b,102cの自由度が少なく、
よりシンプルな機構となっている。したがって、第11図
に示す実施例では、収納後の形状の制約から副鏡サポー
ト101a,101b,101cとフープサポート102a,102b,102cの自
由度が少なくなり、展開動作が簡単になり、より軽量で
信頼性の高い展開アンテナが実現できる。In the deployable antenna 100 having such a configuration, similarly to the first embodiment, a rigid hoop 14 is arranged on the outer periphery of the antenna, and the sub-reflecting mirror 12 is mounted on the hoop 14 with the sub-mirror supports 101a and 101a.
Since it is fixed via b and 101c, the overall rigidity is high and the structure is stable. In addition, this deployment antenna 100
Are different from the first embodiment in that the secondary mirror supports 101a, 101b, 10
1c and hoop support 102a, 102b, 102c have less freedom,
It has a simpler mechanism. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 11, the degree of freedom of the secondary mirror supports 101a, 101b, 101c and the hoop supports 102a, 102b, 102c is reduced due to the restriction of the shape after storage, the deployment operation is simplified, and the weight is reduced. Therefore, a highly reliable deployable antenna can be realized.
さらに、この展開アンテナ100は、第1の実施例と同
様にアンテナの中央に構造体が無いので、電気的に非常
に有利な構造となっている。第11図において、フープ14
は6角形で構成されているが、6角形である必要は必ず
しも無く、角数に限定されることはない。ただし、正多
角形でないと完全には折り畳むことはできない。Further, since the deployable antenna 100 has no structure at the center of the antenna similarly to the first embodiment, it has a very advantageous structure electrically. In FIG. 11, hoop 14
Is composed of hexagons, but need not be hexagonal, and is not limited to the number of corners. However, it cannot be completely folded unless it is a regular polygon.
次に展開アンテナ100の折り畳み方を第12図および第1
3図を参照しながら説明する。第12図は展開アンテナ100
の折り畳み途中の斜視図である。第13図は展開アンテナ
100の収納後の斜視図である。Next, FIG. 12 and FIG.
This will be described with reference to FIG. Figure 12 shows the deployment antenna 100
It is a perspective view in the middle of folding. Figure 13 shows the deployment antenna
FIG. 3 is a perspective view after 100 is stored.
第1の実施例と同様に関節15a、15b、15c、15d、15
e、15fにはそれぞれ1自由度のヒンジ(軸受)が2個設
けられており、一つの関節に対して2本のアームがそれ
ぞれ回動自由に取り付けられている。アームが完全に開
いた位置(6角形を構成する場合)では、関節とアーム
とが図示しないロック機構で結合されて回動が拘束され
る。逆に完全に折り畳まれた状態では、6本のアーム16
a,16b,16c,16d,16e,16fが平行になり、3個の関節15a、
15c、15eが上側に、残りの3個の関節15b、15d、15fが
下側に位置した状態となる。副鏡サポート101a,101b,10
1cは下側に位置する関節15b、15d、15fに、またフープ
サポート102a,102b,102cは上側に位置する関節15a、15
c、15eにそれぞれ連結されている。このため、収納後に
は、これらの副鏡サポート101a,101b,101cとフープサポ
ート102a,102b,102cは、アーム16a,16b,16c,16d,16e,16
fの間に収納される。したがって、第1の実施例のよう
に副鏡サポート101a,101b,101cとフープサポート102a,1
02b,102cとがフープ14の内側に折り畳まれることがな
い。The joints 15a, 15b, 15c, 15d, 15
Each of e and 15f is provided with two hinges (bearings) having one degree of freedom, and two arms are attached to one joint so as to be freely rotatable. In a position where the arm is completely opened (when forming a hexagon), the joint and the arm are connected by a lock mechanism (not shown), and the rotation is restricted. Conversely, when fully folded, the six arms 16
a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f are parallel, and three joints 15a,
15c and 15e are located on the upper side, and the remaining three joints 15b, 15d and 15f are located on the lower side. Secondary mirror support 101a, 101b, 10
1c is the lower joints 15b, 15d, 15f, and the hoop supports 102a, 102b, 102c are the upper joints 15a, 15c.
c and 15e respectively. For this reason, after storage, these secondary mirror supports 101a, 101b, 101c and hoop supports 102a, 102b, 102c are connected to the arms 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16
Stored between f. Therefore, as in the first embodiment, the secondary mirror supports 101a, 101b, 101c and the hoop supports 102a,
02b and 102c are not folded inside the hoop 14.
このような展開アンテナでは、折り畳み時および展開
等に副鏡サポート101a,101b,101cおよびフープサポート
102a,102b,102cと主反射鏡13との機械的な干渉をなくす
ことができる。したがって、この展開アンテナの構造で
は、主反射鏡13であるメッシュアンテナの展開を妨げる
ことがなく、第1の実施例より信頼性を高めることがで
きる。また、フープ14と副鏡サポート101a,101b,101cな
らびにフープサポート102a,102b,102cが同時に展開して
いくため、展開動作がより単純でかつ部品点数の少ない
アンテナを実現できる。In such a deployment antenna, the secondary mirror support 101a, 101b, 101c and the hoop support
Mechanical interference between 102a, 102b, 102c and main reflecting mirror 13 can be eliminated. Therefore, in the structure of the deployed antenna, the deployment of the mesh antenna serving as the main reflecting mirror 13 is not hindered, and the reliability can be improved as compared with the first embodiment. Further, since the hoop 14 and the secondary mirror supports 101a, 101b, 101c and the hoop supports 102a, 102b, 102c are simultaneously deployed, an antenna with a simpler deployment operation and a reduced number of components can be realized.
また、展開アンテナ100の収納後、副鏡サポート101a,
101b,101cならびにフープサポート102a,102b,102cは、
フープ14が構成しているアーム間に入り込む形に収納さ
れ、折り畳まれている主反射鏡13の邪魔にならず、かつ
収納効率の高い構造となっている。また、このような展
開アンテナの構造では、突起部が無いため、大変持ち運
び易い構造となっている。さらに、この展開アンテナを
宇宙空間に打ち上げる場合に必要なロック装置もこの展
開アンテナを束ねるようなワイヤを周囲に設置するだけ
で十分である。したがって、周辺機器も大幅に簡素化で
きる。また、第13図では、副鏡サポート101a,101b,101c
とフープサポート102a,102b,102cが一本の部材で描かれ
ているが、これらの副鏡サポートとフープサポートを自
動車のアンテナに見られるように伸び縮みする構造にす
れば収納状態の高さを短くでき、収納効率をさらに高め
ることができる。この方式は、フープの角数が増加する
と特に効果を発揮し、副鏡サポートおよびフープサポー
トが主反射鏡を折り畳む際の邪魔にならない。After storing the deployable antenna 100, the secondary mirror support 101a,
101b, 101c and hoop support 102a, 102b, 102c,
The hoop 14 is housed so as to be inserted between the arms constituting the hoop 14, does not interfere with the folded main reflector 13, and has a structure with high storage efficiency. Further, such a structure of the deployable antenna has a structure that is very portable because there is no protrusion. Furthermore, it is sufficient for the lock device necessary for launching the deployable antenna to the outer space to be installed around the wire that bundles the deployable antenna. Therefore, peripheral devices can be greatly simplified. In FIG. 13, the secondary mirror supports 101a, 101b, 101c
And the hoop supports 102a, 102b, 102c are depicted by a single member, but if these secondary mirror support and hoop support are structured to expand and contract as seen in the antenna of a car, the height of the stored state can be increased. It can be shortened, and the storage efficiency can be further improved. This method is particularly effective when the number of corners of the hoop is increased, and the secondary mirror support and the hoop support do not hinder the folding of the main reflector.
尚、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、上述の環状体の同期駆動機構は、アン
テナ以外のものに用いることも可能である。例えば、テ
ント、傘、大型アンテナなどの開閉にも適するものであ
る。The present invention is not limited to the embodiment described above. That is, the above-described synchronous driving mechanism for an annular body can be used for something other than an antenna. For example, it is suitable for opening and closing tents, umbrellas, large antennas, and the like.
さらに、この発明の展開アンテナは、3本の副鏡サポ
ート101a,101b,101cをテレスコープ手段等で伸長させ、
副反射鏡の角度を調整することによって利得を上げるこ
とができる。Further, the deployable antenna of the present invention extends the three secondary mirror supports 101a, 101b, 101c by telescope means or the like,
The gain can be increased by adjusting the angle of the sub-reflector.
[発明の効果] この発明では、副反射鏡を複数本の副鏡サポートによ
って支えているため、主反射鏡の中央部に電波を妨害す
る構造物がない。したがって、電気設計の簡単さを考慮
した展開アンテナを構成できる。また、前記副鏡サポー
ト、前記フープサポートならびに前記フープのすべてが
展開機構で構成されており、これらの展開機構を同時に
折り畳んでいく方式を採用しているので、展開動作が簡
単で、全体として収納効率の高い構造体を実現できる。
一方、展開後に前記副鏡サポート、前記フープサポート
ならびに前記フープのすべてがアンテナの外側に配置さ
れるため、全体の剛性が高い一体構造を実現できる。こ
のように剛性を高くできるので、主反射鏡の鏡面精度を
十分に確保できる。特にフープサポートは、電波の妨害
にならないので、メッシュで形成される主反射鏡を支持
するケーブルなどの固定点として利用できる利点があ
る。[Effect of the Invention] In the present invention, since the sub-reflector is supported by a plurality of sub-mirror supports, there is no structure that interferes with radio waves at the center of the main reflector. Therefore, it is possible to configure the deployable antenna in consideration of the simplicity of the electric design. In addition, the secondary mirror support, the hoop support, and the hoop are all configured by an unfolding mechanism, and the unfolding mechanism is simultaneously folded. A highly efficient structure can be realized.
On the other hand, since the secondary mirror support, the hoop support, and the hoop are all disposed outside the antenna after deployment, an integrated structure with high overall rigidity can be realized. Since the rigidity can be increased in this way, the mirror surface accuracy of the main reflecting mirror can be sufficiently ensured. In particular, since the hoop support does not interfere with radio waves, there is an advantage that the hoop support can be used as a fixed point of a cable or the like that supports a main reflector formed of a mesh.
この発明の展開アンテナは、フープサポートの本数を
多くし、しかも副鏡サポート間ならびにフープサポート
とフープ関節間にワイヤを設置することができるため、
従来のアンテナに比べて軽量でかつ剛性を高めることが
できる。また、鏡面精度の調整の際に必要となる基準点
として、フープサポートを利用することができる。Since the deployment antenna of the present invention can increase the number of hoop supports, and can install wires between the secondary mirror support and between the hoop support and the hoop joint,
It is lighter and more rigid than conventional antennas. Further, a hoop support can be used as a reference point required for adjusting the mirror surface accuracy.
また、この発明では前記フープ部材の同期駆動機構と
して構造の簡単なワイヤならびにプーリを用いているた
め、信頼性が高く、軽量な構造を実現できる。Further, in the present invention, since a wire and a pulley having a simple structure are used as the synchronous drive mechanism of the hoop member, a highly reliable and lightweight structure can be realized.
さらに、フープの駆動手段並びにフープの同期駆動機
構は、ワイヤ及びプーリにより構成されている。そのた
め、展開の信頼性が高く、装置全体を軽量な構造物にす
ることができる。Further, the driving means of the hoop and the synchronous driving mechanism of the hoop are constituted by wires and pulleys. Therefore, the reliability of deployment is high, and the entire apparatus can be made a lightweight structure.
第1図はこの発明の第1の実施例に係る展開アンテナの
斜視図、第2図は第1図に示された展開アンテナのフー
プの折り畳み途中を示すフープの斜視図、第3図は第1
図の副鏡サポートの折り畳み方を示す展開アンテナの上
部の側面図、第4図は収納された状態にある展開アンテ
ナの斜視図、第5図はこの発明の第2の実施例に係る展
開アンテナの斜視図、第6A図はこの発明に係るフープ
(環状体)の同期駆動機構を示す図であってフープ(環
状体)を構成しているアーム及び関節の断面図、第6B図
は第6A図の案内ローラおよびワイヤの配置を示す模式
図、第7図はフープ(環状体)のアームおよび関節の動
きを示す模式図、第8図はこの発明に係るフープ(環状
体)の同期駆動機構の原理を模式的に示した斜視図、第
9図はこの発明に係るフープ(環状体)の同期駆動機構
を示す図であってフープ(環状体)を構成しているアー
ム及び関節の断面図、第10図は第9図の案内ローラおよ
びワイヤの配置を示す模式図、第11図はこの発明の第3
の実施例に係る展開アンテナの斜視図、第12図は第11図
に示された展開アンテナの折り畳み途中を示す斜視図、
第13図は第11図に示された展開アンテナの収納状態の斜
視図、第14図は従来の展開アンテナの斜視図である。 10……衛星構体(ベース)、11……一次放射器(電波供
給手段)、12……副反射器(電波供給手段)、13……主
反射鏡、14……フープ(環状体)、15a〜15f……関節、
16a〜16f……アーム、17……副鏡サポート(第1のサポ
ート)、28……フープサポート(第2のサポート)、4
1,42……第1及び第2の同期ユニット(駆動手段)。FIG. 1 is a perspective view of a deployable antenna according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a hoop showing the hoop of the deployable antenna shown in FIG. 1 in the middle of folding, and FIG. 1
FIG. 4 is a side view of the upper part of the deployable antenna showing how the secondary mirror support is folded, FIG. 4 is a perspective view of the deployable antenna in a stored state, and FIG. 5 is a deployable antenna according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6A is a view showing a synchronous drive mechanism of a hoop (annular body) according to the present invention, and is a sectional view of an arm and a joint constituting the hoop (annular body). FIG. 6B is a sectional view of FIG. FIG. 7 is a schematic view showing the arrangement of the guide rollers and wires, FIG. 7 is a schematic view showing the movement of the arms and joints of the hoop (annular body), and FIG. FIG. 9 is a perspective view schematically showing the principle of the present invention, and FIG. 9 is a view showing a synchronous drive mechanism of the hoop (annular body) according to the present invention, and is a cross-sectional view of an arm and a joint constituting the hoop (annular body) FIG. 10 is a schematic diagram showing the arrangement of the guide rollers and wires of FIG. Fig, 11 Fig third of the present invention
FIG. 12 is a perspective view of the deployment antenna according to the embodiment of the present invention, FIG. 12 is a perspective view showing the deployment antenna shown in FIG. 11 in the middle of folding,
FIG. 13 is a perspective view of a stored state of the deployable antenna shown in FIG. 11, and FIG. 14 is a perspective view of a conventional deployable antenna. 10 ... satellite structure (base), 11 ... primary radiator (radio wave supply means), 12 ... sub-reflector (radio wave supply means), 13 ... main reflector, 14 ... hoop (annular body), 15a ~ 15f …… joint,
16a to 16f: arm, 17: secondary mirror support (first support), 28: hoop support (second support), 4
1,42... First and second synchronization units (driving means).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/00 - 1/10 H01Q 1/27 - 1/52 H01Q 15/00 - 19/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 1/00-1/10 H01Q 1/27-1/52 H01Q 15/00-19/32
Claims (6)
鏡で反射させるための電波を供給する電波供給手段と、 前記主反射鏡の他方の側に配置されたベースと、 複数の関節とアームとを交互に連結して構成され、前記
主反射鏡の外端部の複数箇所を支持するフープと、 前記関節及び前記アーム内に配置されており、1つの関
節に連結された2つのアームが互いに離間するようにし
て全てのアームを同期して関節に対して駆動することに
よって前記フープを展開して主反射鏡を展開する一方、
1つの関節に連結された2つのアームが互いに近接する
ようにして全てのアームを同期して関節に対して駆動す
ることによって前記フープを折り畳み前記主反射鏡を収
納するフープの駆動手段と、 前記フープと前記電波供給手段とを連結する複数の第1
のサポートと、 前記ベースと前記フープとを連結する複数の第2のサポ
ートと、を具備したことを特徴とする展開アンテナ。1. An expandable main reflector, radio wave supply means disposed on one side of the main reflector and supplying radio waves for reflection by the main reflector, A base disposed on the other side, a plurality of joints and an arm are alternately connected to each other, and a hoop supporting a plurality of locations at an outer end of the main reflector; and a hoop disposed in the joint and the arm. While the two arms connected to one joint are separated from each other and all arms are synchronously driven with respect to the joints, the hoop is deployed to deploy the main reflector,
A driving means for a hoop that folds the hoop and stores the main reflector by synchronizing and driving all arms with respect to the joint such that two arms connected to one joint are close to each other; A plurality of first connecting the hoop and the radio wave supply means.
And a plurality of second supports for connecting the base and the hoop.
る前記複数の第1のサポートが、前記フープの展開時に
は伸長して前記フープに対して前記電波供給手段を支持
し、前記フープの折り畳み時には縮小するものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の展開アンテナ。2. A plurality of first supports for connecting said hoop and said radio wave supply means extend when said hoop is deployed, supporting said radio wave supply means with respect to said hoop, and folding said hoop. The deployable antenna according to claim 1, wherein the deployable antenna is sometimes reduced.
複数の第2のサポートが、前記フープの展開時には伸長
して前記ベースに対して前記フープを支持し、前記フー
プの折り畳み時には縮小するものであることを特徴とす
る請求項1記載の展開アンテナ。3. The plurality of second supports connecting the base and the hoop extend when the hoop is deployed to support the hoop relative to the base and contract when the hoop is folded. The deployment antenna according to claim 1, wherein:
と、この関節とこれに連結された他方のアームとのなす
角とをほぼ等しく維持しながら、これら2つのアームを
同期してこの関節に対して回転させる第1の同期ユニッ
トと、 この第1の同期ユニットの駆動時に、1つのアームとこ
れに連結された一方の関節とのなす角と、このアームと
これに連結された他方の関節とのなす角とをほぼ等しく
維持しながら、これら2つの関節を同期してこのアーム
に対して回転させる第2の同期ユニットと、を具備して
いることを特徴とする請求項1記載の展開アンテナ。4. The driving means for the hoop maintains an angle between one joint and one arm connected thereto substantially equal to an angle between this joint and the other arm connected thereto. A first synchronizing unit that synchronously rotates these two arms with respect to the joint; and, when the first synchronizing unit is driven, forms one arm and one joint connected thereto. A second synchronization unit for synchronously rotating the two joints with respect to the arm while maintaining the angle and the angle between the arm and the other joint connected thereto substantially equal. The deployment antenna according to claim 1, wherein
対の回転軸を有し、 前記第1の同期ユニットは、 前記一対の回転軸に各々固定された一対の第1のプーリ
と、 前記一対の第1のプーリに十字状に掛回された第1のワ
イヤとを有し、 前記第2の同期ユニットは、 前記一対の回転軸に各々回転可能に支持され、前記関節
に対して固定された一対の第2のプーリと、 前記関節の第2のプーリと前記関節の隣の関節の第2の
プーリとに掛回された第2のワイヤとを有していること
を特徴とする請求項4記載の展開アンテナ。5. One of the joints has a pair of rotation shafts rotatably supported, the first synchronization unit includes a pair of first pulleys fixed to the pair of rotation shafts, respectively, A first wire wound around the pair of first pulleys in a cross shape, wherein the second synchronization unit is rotatably supported by the pair of rotation shafts, respectively, and A fixed pair of second pulleys, and a second wire wound around the second pulley of the joint and the second pulley of the joint next to the joint. The deployable antenna according to claim 4, wherein
なる環状体を展開しまたは折り畳むための環状体の同期
駆動機構であって、 1つの関節とこれに連結された一方のアームとのなす角
と、この関節とこれに連結された他方のアームとのなす
角とをほぼ等しく維持しながら、これら2つのアームを
同期してこの関節に対して回転させる第1の同期ユニッ
トと、 この第1の同期ユニットの駆動時に、1つのアームとこ
れに連結された一方の関節とのなす角と、このアームと
これに連結された他方の関節とのなす角とをほぼ等しく
維持しながら、これら2つの関節を同期してこのアーム
に対して回転させる第2の同期ユニットと、 1つの関節に連結された2つのアームが互いに離間する
ように前記第1の同期ユニットに駆動力を付与して前記
環状体を展開する一方、1つの関節に連結された2つの
アームが互いに近接するように前記第1の同期ユニット
に駆動力を付与して前記環状体を折り畳む駆動力付与手
段とを具備し、 前記1つの関節は、回転可能に支持した一対の回転軸を
有し、 前記第1の同期ユニットは、前記一対の回転軸に各々固
定された一対の第1のプーリと、前記一対の第1のプー
リに十字状に掛回された第1のワイヤとを有し、 前記第2の同期ユニットは、前記一対の回転軸に各々回
転可能に支持され、前記関節に対して固定された一対の
第2のプーリと、前記関節の第2のプーリと前記関節の
隣の関節の第2のプーリとに掛回された第2のワイヤと
を有していることを特徴とする環状体の同期駆動機構。6. A synchronous driving mechanism for an annular body for unfolding or folding an annular body in which a plurality of joints and arms are alternately connected, wherein one joint and one arm connected thereto are provided. A first synchronizing unit for synchronously rotating the two arms with respect to the joint while maintaining substantially the same angle between the joint and the other arm connected thereto; When the first synchronization unit is driven, the angle formed between one arm and one joint connected thereto and the angle formed between this arm and the other joint connected thereto are kept substantially equal. A second synchronizing unit for synchronizing these two joints and rotating with respect to this arm; and applying a driving force to the first synchronizing unit so that the two arms connected to one joint are separated from each other. And said Driving force applying means for applying a driving force to the first synchronization unit and folding the annular body so that the two arms connected to one joint are close to each other while deploying the body, The one joint has a pair of rotation shafts rotatably supported, the first synchronization unit includes a pair of first pulleys fixed to the pair of rotation shafts, and the pair of first pulleys. A first wire wound around the pulley in a cross shape, wherein the second synchronization unit is rotatably supported by the pair of rotation shafts, and is fixed to the joint. A second pulley; and a second wire wound around a second pulley of the joint and a second pulley of a joint next to the joint. Drive mechanism.
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