JP3145974B2 - 太陽パネルまたは反射器を拡開したり閉鎖したりするためのヒンジ - Google Patents

太陽パネルまたは反射器を拡開したり閉鎖したりするためのヒンジ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、180 °だけ回動可
能な太陽パネルまたは反射器を拡開したり閉鎖したりす
るためのヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のそのようなヒンジは、拡開の始め
に非常に高い拡開モーメントを有し、それとともにシス
テムの構成要素に高い負荷を有し、そして拡開の終わり
頃には比較的小さいモーメントを有し、このため不都合
にも太陽パネルまたは反射器を完全に拡開するためには
十分でない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、拡開
の全持続時間の間ほぼ同じ拡開モーメントを保証する、
太陽パネルまたは反射器の拡開および閉鎖のためのヒン
ジを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
より、請求項１に記載の特徴により解決される。請求項
２は滑りカムの形状を要求している。本発明の本質的な
利点は、滑りカムの形状により、拡開の最初の半分の
間、螺旋ばねの拡開エネルギーの一部分をねじりばねに
蓄え、そしてこの蓄えたエネルギーを拡開の第二の半分
の間、制御カムを介して再び運動に供給することが可能
であり、それにより拡開する間ほぼ同じままで変わらな
い拡開モーメントが可能である。それにより、システム
構成要素および本発明によるヒンジの負荷が著しく軽減
され、この結果ヒンジ自体および全体の拡開構造を簡単
に構成できることになる。さらに、軸に作用するノイズ
要素の減少が起こる。特に、拡開のときに周知のヒンジ
に存在する最初の衝突力が実質的に減らされる。さら
に、拡開の確実性の増加、したがってヒンジの閉鎖まで
の被信頼性の増大がある。閉鎖された位置での拡開モー
メントがより高いことにより、ヒンジ軸受が安定した押
圧力を受けるので、遊びのないヒンジユニットが保証さ
れる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。ここには図示されてない太陽パネルを拡開し
たり閉鎖したりするための図１および２によるヒンジ１
が、固定軸受支持体２および回動可能なフォーク３を有
し、これらは共通の軸４を有する。固定軸受支持体２は
滑りカム５ａを有する。回動可能なフォーク３は軸４に
回転可能に支承されており、このフォーク３は図１およ
び２では、軸４に配置された螺旋ばね６により完全に外
側へ回動されている。螺旋ばね６の固定端部はボルト６
ａを用いて軸受支持体２にねじ止めされている（図２参
照）。さらに、フォーク３には、挿入ボルト８を受け入
れる挿入フォーク７が支承されている。フォーク３に
は、挿入フォーク７と同軸にねじりばね９が取り付けら
れており、その脚部９ａは挿入ボルト８の頭部８ａを通
って導かれている。挿入フォーク７とねじりばね９はね
じ１１でフォーク３上に固定されている。図１および２
において、挿入ボルト８がねじりばね９により、滑りカ
ム５ａの端部に存在する溝１２の中へ押し込まれ、それ
によってフォーク３は軸受支持体２と共にロックされ
る。図１から明らかなように、滑りカム５ａは発端に次
第に増加する傾斜角を有し、この傾斜角は滑りカム５ａ
の中心から溝１２まで再び減少している。滑りカム５ａ
のこの形状により、フォーク３が拡開される最初の半分
の間、螺旋ばね６の拡開エネルギーの一部をねじりばね
９に蓄えることができる。この蓄えられたエネルギーは
拡開の第二の半分の間、制御カム５ａを経て再び拡開モ
ーメントに供給される。この過程は図４に基づいてなお
詳細に述べる。
【０００６】図３は、軸受支持体３の拡開直後のヒンジ
を示す。ここでは、挿入フォーク７の端部が挿入ボルト
８と共に断面で示してある。そこでは、挿入ボルト８が
固定主部分８ｂと、滑りカム５ａの上を転動するロール
８ｃとからなることが明らかである。図４は、拡開した
ときに生ずるモーメントが拡開角度αに依存する図表を
示す。これらのモーメントは、ノイズ要素ＭST、螺旋ば
ねのモーメントＭSPおよびねじりばねと滑りカムＭK か
ら生ずるモーメントから構成される。そのとき、結果と
して押し動かすモーメントＭK は一定のモーメントとし
て生ずる。ノイズモーメントに対して、拡開のときの軸
受摩擦モーメントＭST1 およびフォーク曲げモーメント
ＭST2 が生ずる。フォーク３の拡開を実現する未修正の
螺旋ばねモーメントＭSPは、拡開角αが増加するととも
に減少する。補正なしでは、ＭSPの開始モーメントが非
常に大きく、それによりシステム構成要素は著しく負荷
され、Ｍ SPの終わりのモーメントはかなり小さく、それ
により申し分のないフォーク３の運動と閉鎖が疑われ
る。本発明による滑りカム５ａにより、今や拡開角度α
の経過全体にわたってほぼ同じままで変わらない修正さ
れた拡開モーメントＭk が獲得される。このことは、拡
開の最初の半分の間、エネルギーの一部分１５が、した
がって螺旋ばねＭSPのモーメントの一部分がねじりばね
９に供給されることにより行われる。拡開角度αが90°
以上の場合には、滑りカム５ａのさらなる推移により、
ねじりばね９が90°まで拡開する間に蓄えられたモーメ
ント部分１５が再びモーメント部分１６を有する拡開モ
ーメントに返され、それにより所望のほぼ同じままで変
わらない修正された拡開モーメントＭK が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】完全に拡開されたフォークを有するヒンジの正
面図である。
【図２】図１の矢印IIの方向に見たヒンジの図である。
【図３】拡開の開始時のヒンジを示す図である。
【図４】拡開のときに生ずる拡開角度に依存するモーメ
ントを有する図表である。
【符号の説明】
１ ヒンジ ２ 固定軸受支持体 ３ フォーク ４ 共通の軸 ５ デスク ５ａ 滑りカム ６ 螺旋ばね ７ 挿入フォーク ８ｂ 挿入ボルト ８ｃ 挿入ロール ９ ねじりばね α 拡開角度 １２ 溝 １５ 螺旋ばねモーメントの一部 １６ 蓄えられたモーメント ＭK 拡開モーメント
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 11/04 - 11/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽パネルおよび反射器を拡開したり閉
    鎖したりするためのヒンジ(1) において、180 °だけ回
    動可能なフォーク(3) を備え、このフォークは固定軸受
    支持体(2) の周りを回動しかつ固定軸受支持体と共通の
    軸(4) を有し、また固定軸受支持体(2) に配置されかつ
    溝(12)の中へ延びる滑りカム(5a)を有するデスク(5)
    と、回動可能なフォーク(3) に回転可能に配置された挿
    入フォーク(7) と、挿入ボルト(8b)および滑りロール(8
    c)とを備え、滑りロール(8c)は回動可能なフォーク(3)
    の拡開時に滑りカム(5a)の上を転動しかつ挿入ボルト(8
    b)と共に閉鎖するために溝(12)の中へ挿入するようにな
    っており、また挿入ボルト(8b)に係合するねじりばね
    (9) を備え、滑りカム(5a)の形状によって、螺旋ばね
    (6) の力により回動されたフォーク(3) の拡開角度(
    α) の最初の半分で、減少する大きさの螺旋ばねモーメ
    ント(MSP) の一部(15)がねじりばね(9) に蓄えられ、か
    つ拡開角度( α) の第二の半分で、ねじりばね(9) に蓄
    えられたモーメント(16)が増加して再び運動に供給され
    ることが可能になり、それにより拡開する間、ほぼ同じ
    で変わらない修正された拡開モーメント(Mk ) が存在す
    るヒンジ。
  2. 【請求項２】 最初の半分で滑りカム(5a)は次第に増加
    する傾斜角を有しかつ第二の半分では溝(12)まで減少す
    ることを特徴とする請求項１のヒンジ。
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