JP6525272B2 - boom - Google Patents

boom Download PDF

Info

Publication number
JP6525272B2
JP6525272B2 JP2016131467A JP2016131467A JP6525272B2 JP 6525272 B2 JP6525272 B2 JP 6525272B2 JP 2016131467 A JP2016131467 A JP 2016131467A JP 2016131467 A JP2016131467 A JP 2016131467A JP 6525272 B2 JP6525272 B2 JP 6525272B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boom
winding
assisting member
extension
boom body
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.)
Active
Application number
JP2016131467A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018001965A (en
Inventor
秋人 渡邊
秋人 渡邊
利行 堀
利行 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sakase Adtech Co Ltd
Original Assignee
Sakase Adtech Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sakase Adtech Co Ltd filed Critical Sakase Adtech Co Ltd
Priority to JP2016131467A priority Critical patent/JP6525272B2/en
Publication of JP2018001965A publication Critical patent/JP2018001965A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6525272B2 publication Critical patent/JP6525272B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Jib Cranes (AREA)

Description

本発明は、たとえば、人工衛星や探査機のアンテナや太陽電池パネル等の宇宙構造物や地上構造物等、種々の構造物の構造材等に用いられるブームに関する。   The present invention relates to a boom used as a structural material of various structures such as space structures and ground structures such as satellite antennas, antennas of spacecraft, and solar cell panels.

従来のブームとしては、たとえば、特許文献1に記載のような伸縮性部材が知られている。
すなわち、ブーム本体は弾性を有する長尺の板材によって構成され、長手方向と直交する方向(以下、短手方向という)に開断面形状に曲付けすると共に、一方で、長手方向に円筒状に巻き取った巻き取り形態に曲付けし、初期形態で、伸展形態と巻き取り形態のいずれかの形態で安定して保持される構成となっている。
巻き取り形態では、ブーム本体は、短手方向の開断面形状が直線状に延ばされており、開断面方向に戻ろうとする弾性復元力が巻き取られた円筒形状の剛性によって保持されている。また、伸展形態では、ブーム本体は短手方向の断面形状が開断面形状で、巻き取り方向の弾性復元力は開断面形状のブーム本体の長手方向の剛性によって保持される。
ブーム本体は伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では力学的に不安定で、弾性復元力によって伸展形態あるいは巻き取り形態に移行するようになっている。
As a conventional boom, for example, a stretchable member as described in Patent Document 1 is known.
That is, the boom body is formed of a long plate material having elasticity, and is bent in an open cross-sectional shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction (hereinafter referred to as the short direction), while being cylindrically wound in the longitudinal direction It is configured to be bent to the taken-up form and to be stably held in the initial form in either the extended form or the wound form.
In the winding configuration, the boom body is linearly extended in the open cross-sectional shape in the latitudinal direction, and the elastic restoring force that attempts to return in the open cross-sectional direction is held by the rolled cylindrical rigidity . Further, in the extended mode, the boom body has an open cross-sectional shape in the crosswise direction, and the elastic restoring force in the winding direction is held by the longitudinal rigidity of the boom body in the open cross-sectional shape.
The boom main body is mechanically unstable in the state of having the two forms of the extension form and the winding form, and is shifted to the extension form or the winding form by an elastic restoring force.

たとえば、巻き取り形態から伸展形態に自己伸展するように、巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも伸展形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定すれば、巻き取り形態で安定しているブーム本体を、一部伸展形態とすると、巻き取り形態部が、伸展形態の境界部分から、ブーム本体の短手方向の断面形状が、弾性復元力によって、順次直線状態から開断面形状に戻り、巻き取り形態から伸展形態へ移行して、自己伸展する。
また、伸展形態から巻き取り形態に自己収縮するように、伸展形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定すれば、伸展形態で安定しているブーム本体を、一部巻き取り形態とすると、伸展形態部が、巻き取り形態の境界部分から、ブーム本体の短手方向の断面形状が、弾性復元力によって、順次伸展状態から巻き取り状態に戻り、伸展形態から巻き取り形態へ移行して自己収縮するようになっている。
For example, if it is set such that the elastic restoring force that restores to the stretched form is larger than the elastic restoring force that restores to the wound form so as to self-extend from the wound form to the extended form, the winding form is stable. When the boom main body is in the partially extended form, the winding form portion is from the boundary portion of the extended form, and the cross-sectional shape in the short direction of the boom main body is sequentially opened from the linear state by elastic restoring force. , Transition from the wound form to the extended form, and self-extend.
In addition, if the elastic restoring force that restores to the wound form is set to be larger than the elastic restoring force that restores to the extended form so as to self-contract from the extended form to the wound form, the extension form is stable. When the boom body is in a partially wound form, the extension form portion is in the winding state from the stretched state sequentially by the elastic restoring force in the cross-sectional shape in the short side direction of the boom body from the boundary portion of the wound form , And it shifts from the extended configuration to the wound configuration and self-contracts.

特表2000−507890号公報Japanese Patent Publication No. 2000-507890

しかしながら、このブームを繊維強化樹脂等の樹脂材で成形した場合、たとえば、巻き取り状態で長期間収納していると、応力緩和によって、ブーム本体の短手方向の断面形状が開断面形状に戻ろうとする弾性復元力が低下し、自己伸展が開始されない、あるいは伸展が開始しても伸展途中で停止するというような問題が生じる。同様に、長期間伸展形態の状態で保持された場合、応力緩和によって、巻き取り形態に戻ろうとする弾性復元力が低下してしまう。   However, when this boom is molded with a resin material such as fiber reinforced resin, for example, if it is stored for a long time in a wound state, the cross-sectional shape in the short direction of the boom body returns to the open cross-sectional shape by stress relaxation. The elastic restoring force is reduced, and problems occur such as self-extension is not started, or even if extension starts, it stops in the middle of extension. Similarly, when held in the extended form for a long period of time, stress relaxation reduces the elastic restoring force to return to the wound form.

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、長期間巻き形態あるいは伸展形態として応力緩和が生じたとしても、巻き取り形態と伸展形態間の移行を確実に進行させ得るブームを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to ensure the transition between the winding form and the extension form even if stress relaxation occurs as the winding form or the extension form for a long period of time To provide a boom that can be advanced.

上記目的を達成するために、本発明は、
弾性を有する長尺の樹脂製板材によって構成され、長手方向と直交する方向には開断面形状に曲付けされた形態で、一方で、長手方向には円筒状に巻き取られた巻き取り形態に曲付けされた形態で、初期状態では、長手方向に延びる伸展形態と巻き取り形態のいずれかの形態で安定して保持されるブーム本体を備え、
ブーム本体は伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では力学的に不安定で、弾性復元力によって伸展形態あるいは巻き取り形態に移行するブームであって、
弾性を有する長尺の金属製板材によって構成される助勢部材を前記ブーム本体に沿って長手方向に相対移動自在に重ねて設け、
前記助勢部材の弾性復元力によって、前記ブーム本体の伸展形態あるいは巻き取り形態への移行を助勢する構成となっていることを特徴とする。
ブーム本体が巻き取り状態あるいは伸展状態で長期間経過し、応力緩和が生じたとしても、助勢部材の弾性復元力によって、伸展方向あるいは巻き取り方向に付勢され、ブーム本体を確実に自己伸展あるいは収縮させることができる。
In order to achieve the above object, the present invention is
A long resin plate material having elasticity and bent in an open cross-sectional shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction, while being taken up in a cylindrical form in the longitudinal direction. In its initial configuration, it is provided with a boom body which is stably held in either a longitudinally extending extension form or a winding form,
The boom body is mechanically unstable in a state of having two forms of an extension form and a take-up form, and is a boom that shifts to the extend form or the take-up form by elastic restoring force,
An assisting member composed of an elastic long metal plate is provided so as to be relatively movable in the longitudinal direction along the boom body,
It is characterized in that the elastic restoring force of the assisting member assists the transition of the boom body to the extension mode or the winding mode.
Even if a long period of time has passed in the winding or extending state of the boom body and stress relaxation has occurred, the elastic restoring force of the assisting member is biased in the extending direction or the winding direction to ensure that the boom body is self-extension or It can be contracted.

たとえば、ブーム本体は、伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、巻き取り形態から伸展形態に自己伸展するように、巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも伸展形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定され、
前記助勢部材は、初期形態が伸展形態で、ブーム本体の巻き取り形態から伸展形態への移行を助勢する構成となっていれば、確実に自己伸展させることができる。
また、ブーム本体は、伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、伸展形態から巻き取り形態に自己収縮するように、伸展形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定され、
前記助勢部材は、初期形態が巻き取り形態で、ブーム本体の伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢する構成となっていれば、確実に自己収縮させることができる。
また、助勢部材は、一部は初期形態が伸展形態で、巻き取り形態から伸展形態への移行を助勢、他の部分は初期形態が巻き取り形態で、伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢する構成となっていれば、部分的な巻き取り形態への移行でサンプルを採取したり、目標物をキャッチする動作も可能となる。
前記助勢部材は、長手方向に対して直交する方向の断面形状が湾曲断面としておけば、巻き取った状態から伸展する弾性復元力が大きくなり、自己伸展の確実性がより増大する。
前記ブーム本体には、助勢部材を摺動自在に保持する保持部材を設けておくことができる。保持部材を設ければ、ブーム本体に対する助勢部材の位置が安定する。
また、前記助勢部材は、一部が前記ブーム本体に固定され、巻き取り状態と伸展状態におけるブーム本体と助勢部材の周長差が、固定部から自由端の間の助勢部材とブーム本体との相対摺動によって吸収する構成となっている。
一部を固定することにより、伸展状態への変形が、より安定して進行する。
前記助勢部材は、前記ブーム本体を巻き取った場合の巻き取り部の内径側の端部位置(巻き取り始端側)にて固定することができるし、ブーム本体を巻き取った場合の巻き取り部の外径側の端部位置(巻き取り終端側)にて固定することもできる。
また、前記助勢部材は、前記ブーム本体の長手方向中途部にて固定され、固定部に対して長手方向両側にブーム本体の巻き取り状態の巻取り部が形成される構成とすることもできる。
ブーム本体は、繊維基材に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂によって構成することができる。
前記繊維基材は、2軸織物組織であり、一方の長手方向に沿った長軸線に対して第1軸糸及び第2軸の糸は、互いに反対方向に所定角度傾斜する構成とすることができる。
前記繊維基材の構成する糸は、炭素繊維を用いることができる。
特に、繊維基材を構成する糸は、開繊糸とし、ブーム本体は、繊維基材に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂シートを複数層積層した積層構造とすれば、層の数を変えることで、ブーム本体の特性を段階的に変えることができる。
For example, in a state in which the boom main body has two forms of the extension form and the winding form, the boom body restores to the extension form more than the elastic restoring force that restores to the winding form so as to self-extend from the winding form to the extension form. The resiliency is set to be greater,
The assisting member can be surely self-expanded as long as the initial form is the extended form and the transition of the boom body from the winding-up form to the extended form is assisted.
Further, in a state where the boom main body has two forms of the extension form and the take-up form, the boom body restores to the take-up form more than the elastic restoring force that restores to the extension form so as to self-contract from the extension form to the take-up form. The resiliency is set to be greater,
The assisting member can be reliably self-contracted if the initial form is a take-up form and is configured to assist the transition from the extended form of the boom body to the take-up form.
In addition, the assisting member partially supports the transition from the wound form to the extended form in the initial form in the extended form, and the other part in the initial form is the wound form, the transition from the extended form to the wound form If it is configured to assist, it is also possible to take a sample or to catch an object by shifting to the partial winding mode.
If the cross-sectional shape of the assisting member in the direction orthogonal to the longitudinal direction is a curved cross-section, the elastic restoring force extending from the wound state is increased, and the reliability of self-extension is further increased.
The boom body may be provided with a holding member for slidably holding the assisting member. The provision of the holding member stabilizes the position of the assisting member with respect to the boom body.
Further, a part of the assisting member is fixed to the boom body, and the circumferential length difference between the boom body and the assisting member in the winding state and the extending state is between the assisting member and the boom body between the fixed portion and the free end. It absorbs by relative sliding.
By fixing a part, the deformation to the extended state proceeds more stably.
The assisting member can be fixed at an end position (winding start end side) on the inner diameter side of the winding portion when the boom body is wound up, or the winding portion when the boom body is wound up It can also be fixed at the end position on the outer diameter side of the (end side of winding).
The support member may be fixed at a midway portion in the longitudinal direction of the boom body, and a winding portion in a winding state of the boom body may be formed on both sides in the longitudinal direction with respect to the fixing portion.
The boom body can be made of a fiber reinforced resin obtained by impregnating a fiber base with a resin.
The fiber base material is a biaxial fabric structure, and the yarns of the first axial yarn and the second axial yarn are inclined at a predetermined angle in opposite directions with respect to the long axis along one longitudinal direction. it can.
Carbon fiber can be used for the yarn which constitutes the fiber base material.
In particular, if the yarn constituting the fiber substrate is an opened yarn, and the boom body has a laminated structure in which a plurality of fiber reinforced resin sheets obtained by impregnating the fiber substrate with resin are laminated, the number of layers is changed. The characteristics of the boom body can be changed in stages.

本発明のブームによれば、長期間巻き形態あるいは伸展形態として応力緩和が生じたとしても、巻き取り形態と伸展形態間の移行を確実に進行させることができる。   According to the boom of the present invention, even if stress relaxation occurs as a wound form or extended form for a long period of time, the transition between the wound form and the extended form can be reliably advanced.

図1は本発明の実施形態1に係るブームの一例を示すもので、(A)は一部伸展状態の斜視図、(B)は巻き取り形態の斜視図、(C)は伸展形態の斜視図、(D)は長手方向に対して直交方向の拡大断面図である。FIG. 1 shows an example of a boom according to Embodiment 1 of the present invention, where (A) is a perspective view in a partially extended state, (B) is a perspective view in a wound form, and (C) is a perspective view in an extended form. The figure, (D) is an expanded sectional view of the direction orthogonal to the longitudinal direction. (A)、(B)は助勢部材をブーム本体の巻き取り終端側および中央で固定した斜視図、(C)は助勢部材に剛性調整用の穴を設けた例を示す斜視図、(D)は助勢部材の幅を部分的に変えた例を示す斜視図である。(A) and (B) are perspective views in which the assisting member is fixed at the winding end side of the boom body and at the center, (C) is a perspective view showing an example in which holes for rigidity adjustment are provided in the assisting member, (D) These are perspective views which show the example which changed the width | variety of the assistance member partially. 図1のブーム本体を構成するFRPシートを示すもので、(A)は繊維基材の糸の配向方向の説明図、(B)は積層される複数のFRPシートを示す斜視図、(C)は積層構造の概略断面図である。The FRP sheet which comprises the boom main body of FIG. 1 is shown, (A) is explanatory drawing of the orientation direction of the thread | yarn of a fiber base material, (B) is a perspective view which shows several FRP sheets laminated | stacked, (C) Is a schematic cross-sectional view of a laminated structure. (A)、(B)、(C)は、図1のブームの各種巻き取り解舒機構の説明図である。(A), (B), (C) is explanatory drawing of the various winding-up unwinding mechanisms of the boom of FIG. (A)は本発明の実施形態2に係るブームの一部伸展状態の斜視図、(B)は助勢部材の初期形態の斜視図である。(A) is a perspective view of a partial extension state of a boom according to Embodiment 2 of the present invention, and (B) is a perspective view of an initial form of an assisting member. 本発明の実施形態3に係るブームを示すもので、(A)は一部伸展状態の斜視図、(B)は保護材の長手方向に対して直交方向の拡大断面図である。The boom which concerns on Embodiment 3 of this invention is shown, (A) is a perspective view of a partial extension state, (B) is an expanded sectional view of the orthogonal direction with respect to the longitudinal direction of a protective material.

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施1に係るブームを示している。
すなわち、このブーム1は、図1に示すように、繊維強化樹脂によって構成される長尺のブーム本体10と、ブーム本体10の長手方向に沿って重ねられる金属製の助勢部材20とを備えている。
ブーム本体10は、弾性を有する長尺の樹脂製板材によって構成され、長手方向と直交する方向には開断面形状に曲付けされた形態で、一方で、長手方向には円筒状に巻き取られた巻き取り形態に曲付けされた形態となっており、外力が作用しない初期状態では、長手方向に延びる伸展形態と巻き取り形態のいずれかの形態で安定して保持される双安定性を有している。以下の説明では、ブーム本体10の巻き取り形態部については符号10A,伸展形態部については符号10Bを付して説明する。
巻き取り形態部10Aでは、ブーム本体10は、短手方向の開断面形状が直線状に延ばされており、開断面方向に戻ろうとする弾性復元力が巻き取られた円筒形状の剛性によって保持されている。また、伸展形態部10Bでは、ブーム本体10は短手方向の断面形状が開断面形状で、巻き取り方向の弾性復元力は開断面形状のブーム本体10の長手方向の剛性によって保持される。
ブーム本体10は伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、図1(A)に示すように、巻き取り形態部10Aから伸展形態部10Bに移行する移行領域10Cが存在し、力学的に不安定で、弾性復元力によって伸展形態あるいは巻き取り形態に移行する。
この実施形態では、巻き取り形態から伸展形態に自己伸展するように、巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも伸展形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定されている。すなわち、伸展形態部10Bと移行領域10Cに移行する境界位置10Dから、ブーム本体10の短手方向の断面形状が、弾性復元力によって、順次直線状態から開断
面形状に戻り、巻き取り形態部10Aから伸展形態部10Bへ移行して自己伸展するようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 shows a boom according to a first embodiment of the present invention.
That is, as shown in FIG. 1, the boom 1 includes a long boom main body 10 made of fiber reinforced resin and a metal assisting member 20 stacked along the longitudinal direction of the boom main body 10 There is.
The boom main body 10 is made of a long elastic resin plate material, and is bent in an open cross-sectional shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction, while it is cylindrically wound in the longitudinal direction. In the initial state where no external force is applied, it has bistability that can be stably held in either the longitudinally extending extension form or the winding form. doing. In the following description, the winding form portion of the boom body 10 is denoted by reference numeral 10A, and the extension form portion is denoted by reference numeral 10B.
In the take-up form portion 10A, the boom main body 10 is held by the rigidity of the cylindrical shape in which the elastic restoring force to return in the open cross-sectional direction is extended. It is done. Further, in the extension form portion 10B, the boom main body 10 has an open cross-sectional shape in the crosswise direction, and the elastic restoring force in the winding direction is held by the rigidity in the longitudinal direction of the boom main body 10 in the open cross-sectional shape.
In the state where the boom body 10 has two forms of the extension form and the take-up form, as shown in FIG. 1A, there is a transition region 10C in which the take-up form portion 10A transitions to the extension form portion 10B. It is unstable, and it shifts to the stretched form or the wound form by elastic restoring force.
In this embodiment, in order to self-extend from the wound-up form to the extended form, the elastic restoring force to restore to the extended form is set larger than the elastic restoring force to restore to the wound-up form. That is, from the boundary position 10D at which the extension form portion 10B and the transition area 10C transition, the cross-sectional shape in the width direction of the boom body 10 sequentially returns from the straight line state to the open cross-sectional shape by elastic restoring force. And the extension form portion 10B to self-extend.

この実施形態では、ブーム本体10の短手方向の開断面形状は、円の一部を構成する断面円弧形状で、円弧の両端と曲率中心を結んだ線の成す開口角αは、160°程度に設定される。この開口角度が大きいと、開断面形状を直線状に変形させた場合の弾性復元力が小さく、大きいと弾性復元力が大きくなる。大きくし過ぎると、弾性復元力が過大となって巻き取れない状態となるので、40°〜180°程度に設定される。
ブーム本体10は、図3に示すように、繊維強化樹脂シート(FRPシート)13を、複数枚積層した積層構造となっている。各繊維強化樹脂シート13は同一構成で、繊維基材11にマトリックス樹脂12を含浸させた構成である。
繊維基材11は、2軸織物組織であり、一方の長手方向に沿った長軸線N1に対して第1軸糸11a及び第2軸糸11bは、互いに反対方向に所定角度θ(配向角)だけ傾斜する構成となっている。配向角としては、45°としている。
この実施形態では、第1軸糸11a、第2軸糸11bは炭素繊維が用いられ、特に、繊維束を扁平に束ねた開繊糸によって構成され、一枚の繊維強化樹脂シート13の厚さを薄く設定し、複数枚の繊維強化樹脂シート13を張り合わせてブーム本体10を構成している。この例では、この繊維強化樹脂シート13を3層張り合わせた3ply構成となっているが、2層構成、あるいは4層構成以上としてもよい。
In this embodiment, the open cross-sectional shape of the boom body 10 in the lateral direction is a cross-sectional arc shape that constitutes a part of a circle, and the opening angle α formed by the line connecting both ends of the arc and the center of curvature is about 160 ° Set to When the opening angle is large, the elastic restoring force in the case where the open cross-sectional shape is linearly deformed is small, and when it is large, the elastic restoring force is large. If it is too large, the elastic restoring force becomes excessive and it can not be wound up, so the angle is set to about 40 ° to 180 °.
The boom body 10 has a laminated structure in which a plurality of fiber reinforced resin sheets (FRP sheets) 13 are laminated as shown in FIG. Each fiber reinforced resin sheet 13 is the structure which made the fiber base material 11 impregnate the matrix resin 12 by the same structure.
The fiber substrate 11 is a biaxial fabric structure, and the first axial yarn 11a and the second axial yarn 11b have a predetermined angle θ (orientation angle) in opposite directions with respect to the long axis N1 along one longitudinal direction. It is configured to be inclined only. The orientation angle is 45 °.
In this embodiment, carbon fibers are used as the first axial yarns 11a and the second axial yarns 11b, and in particular, the first axial yarns 11a and the second axial yarns 11b are formed by spread fibers obtained by flatly bundling fiber bundles. Are set thin, and a plurality of fiber reinforced resin sheets 13 are laminated to form the boom body 10. In this example, the fiber reinforced resin sheet 13 has a three-ply structure in which three layers are laminated, but may have a two-layer structure or a four-layer structure or more.

繊維基材11の基材繊維については、本実施形態では炭素繊維が使用されるが、炭素繊維の他に、ガラス繊維、ポリエステル系繊維、フッ素系繊維、アラミド系繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、金属系繊維等を利用可能である。アンテナ等に用いる場合は、導電性の繊維を使用することもできる。
また、マトリックス樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、PETやPBTなどポリエステル系樹脂、PEEKやPPSなどのエンジニアリングプラスチック、ポリイミド系などの耐熱性樹脂等を用いることができる。
なお、繊維基材11の基材組織は、織物組織に限定されるものではなく、組紐組織も適用可能であり、その他、編物組織、網組織等も適用可能である。
In the present embodiment, carbon fibers are used as the base fibers of the fiber base 11, but in addition to carbon fibers, glass fibers, polyester fibers, fluorine fibers, aramid fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, Metal fibers and the like can be used. When using for an antenna etc., an electroconductive fiber can also be used.
In addition, as the matrix resin, polycarbonate resin, polyester resin such as PET or PBT, engineering plastic such as PEEK or PPS, heat resistant resin such as polyimide, or the like can be used.
The base material structure of the fiber base material 11 is not limited to the woven structure, and a braided structure is also applicable. In addition, a knitted structure, a net structure and the like are also applicable.

助勢部材20は弾性を有する長尺の薄肉金属製板材によって構成され、ブーム本体10に沿って長手方向に相対移動自在に重ねて設けられる。この助勢部材20は、初期形態(外力が作用しない自由状態)では、直線状に伸展した伸展形態となる伸展安定性のみを有する構成である。
そして、ブーム本体10の巻き取りと共に弾性変形してブーム本体10の巻き取り形態に倣って巻き取られ、ブーム本体10が自己伸展する際に、助勢部材20の伸展形態への弾性復元力によって、ブーム本体10の伸展形態への移行、すなわち自己伸展を助勢する構成となっている。
助勢部材20の長手方向と直交方向の断面形状は、円弧状の湾曲する開断面形状である。助勢部材20の短手方向の幅は、ブーム本体10の短手方向の幅に比べて狭く、開断面形状のブーム本体10の凹面側の中央底部に沿って配設されている。また、助勢部材20の長手方向の長さは、ブーム本体10のほぼ全長に亘って設けられている。
助勢部材20を構成する金属材はばね鋼帯であり、ばね鋼帯の種類として、SK焼入れ鋼、ステンレス鋼(たとえば、SUS301,SUS304,SUS632等)、銅合金、ニッケル合金、チタン合金、形状記憶合金、ベリリウム銅合金等を用いることができる。
ブーム本体10には、助勢部材20を摺動自在に保持する保持部材としてのチューブ40が、ブーム本体10の長手方向に沿って貼り付け固定されており、このチューブ40に助勢部材20が相対摺動自在に保持されている。チューブ40には、助勢部材20とのすべりのよい樹脂フィルムやバイアスの織物や組紐等によって構成される。
助勢部材20は、この例では、ブーム本体10の巻き取り部の巻き取り始端側となる内径側端部の固定部21にて、ブーム本体10に固定され、他端の巻き取り終端側が自由状態となっており、巻き取り状態と伸展状態におけるブーム本体10と助勢部材20の周長差が、助勢部材20とブーム本体10との相対摺動によって吸収される。この実施形態では、ブーム本体10に対する助勢部材20の巻き取り終端側の端部位置が移動するようになっている。
The assisting member 20 is formed of a long thin metal plate having elasticity, and is provided so as to be relatively movable in the longitudinal direction along the boom body 10. The assisting member 20 is configured to have only extension stability which is an extended form extended linearly in an initial form (a free state in which no external force acts).
Then, it is elastically deformed along with the winding of the boom body 10, and is wound according to the winding mode of the boom body 10, and when the boom body 10 self-expands, the elastic restoring force of the assisting member 20 to the extension mode The transition to the extension form of the boom body 10, that is, self extension is assisted.
The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the assisting member 20 is an arc-shaped curved open cross-sectional shape. The width in the lateral direction of the assisting member 20 is narrower than the width in the lateral direction of the boom body 10, and is disposed along the central bottom portion on the concave side of the boom body 10 having an open cross-sectional shape. Further, the longitudinal length of the assisting member 20 is provided over substantially the entire length of the boom body 10.
The metal material constituting the assisting member 20 is a spring steel band, and as a type of spring steel band, SK hardened steel, stainless steel (for example, SUS301, SUS304, SUS632 etc.), copper alloy, nickel alloy, titanium alloy, shape memory Alloys, beryllium copper alloys, etc. can be used.
A tube 40 as a holding member for slidably holding the assisting member 20 is pasted and fixed to the boom body 10 along the longitudinal direction of the boom body 10, and the assisting member 20 is in sliding contact with the tube 40. It is held freely. The tube 40 is made of a resin film which slides well with the assisting member 20, a woven fabric of a bias, a braid or the like.
In this example, the assisting member 20 is fixed to the boom body 10 at the fixing portion 21 of the inner diameter side end portion on the winding start end side of the winding portion of the boom body 10, and the winding end side of the other end is free The peripheral length difference between the boom body 10 and the assisting member 20 in the winding state and the extended state is absorbed by the relative sliding between the assisting member 20 and the boom body 10. In this embodiment, the end position on the winding end side of the assisting member 20 with respect to the boom body 10 is moved.

次に本実施形態のブームの作用について説明する。
巻き取り形態では、ブーム本体10は、短手方向の円弧状の開断面形状が直線状に延ばされており、開断面方向に戻ろうとする弾性復元力は、巻き取られた円筒形状の剛性によって保持されている。
ブーム本体10をすべて巻き取った状態では、助勢部材20はブーム本体10の巻き取り形態部10Aの剛性によって、ブーム本体10に倣った巻き取り形態に保持される。この助勢部材20は、長手方向に戻ろうとする弾性復元力が作用しているが、ブーム本体10の巻き取り形態の剛性によって巻き取り形態に安定して保持されている。
巻き取り形態で安定しているブーム本体10を、一部伸展形態とすると、巻き取り形態部10Aから伸展形態部10Bに移行する移行領域10Cにおいて、ブーム本体10の短手方向の断面形状が、短手方向に湾曲させようとする弾性復元力によって、順次直線状態から開断面形状に戻り、巻き取り形態部10Aが伸展形態に移行して自己伸展していく。自己伸展する際に、ブーム本体10には、助勢部材20の巻き戻し方向の弾性復元力が作用し、この弾性復元力によって、ブーム本体10の自己伸展が助勢される。
Next, the operation of the boom of this embodiment will be described.
In the winding configuration, the boom body 10 has a linear arc-shaped open cross-sectional shape extending in the lateral direction, and the elastic restoring force to return in the open cross-sectional direction is the stiffness of the wound cylindrical shape. Is held by
In a state where all the boom body 10 is wound, the assisting member 20 is held in a winding configuration following the boom body 10 by the rigidity of the winding form portion 10A of the boom body 10. The assisting member 20 exerts an elastic restoring force to return in the longitudinal direction, but is stably held in the winding configuration by the rigidity of the winding configuration of the boom body 10.
Assuming that the boom main body 10 stable in the winding configuration is in the extension configuration, the cross-sectional shape in the lateral direction of the boom main body 10 is in the transition region 10C transitioning from the winding configuration 10A to the extension configuration 10B. The elastic restoring force that tends to bend in the short direction sequentially returns from the straight line state to the open cross-sectional shape, and the wound form portion 10A shifts to the extended form and self-expands. During self-extension, an elastic restoring force in the unwinding direction of the assisting member 20 acts on the boom body 10, and the elastic restoring force assists the self-extension of the boom body 10.

したがって、月単位、年単位で長期間が巻き取り形態におかれ、ブーム本体10に応力緩和が生じていても、金属製の助勢部材20の弾性復元力は低下しないので、助勢部材20の弾性復元力によって、確実に自己伸展させることができる。
伸展形態する過程で、ブーム本体10と助勢部材20の接触部が滑り、周長差を吸収しながら伸展形態に遷移する。
なお、上記実施の形態では、助勢部材20を、ブーム本体10の巻き取り始端側S(巻き取り形態の内径側端部)において固定しているが、図2(A)に示すように、固定部21をブーム本体10の巻き取り終端側T(巻き取り形態の外径側端部)に固定してもよい。この場合には、助勢部材20の自由端20Fは、ブーム本体10の巻き取り始端側に配置されるが、巻き取り時の周長差を考慮して、助勢部材20の自由端20Fの位置を、ブーム本体10の巻き取り始端側の端部よりも短く設定される。
また、固定部21を、図2(B)に示すように、ブーム本体10の長手方向中途部に固定してもよい。この場合にも、助勢部材20のブーム本体10の巻き取り始端側の自由端を、巻き取り時の周長差を考慮して、ブーム本体10の巻き取り始端側の端部よりも短く設定される。
また、上記実施形態では、助勢部材20を伸展形態のブーム本体10の凹面側の底部に沿って配置しているが、ブーム本体の凸面側に沿って設けてもよい。
また、助勢部材20の剛性を部分的に変化させるように、図2(C)に示すように、穴22を設けても良いし、図2(D)に示すように、部分的に幅に変化を付けた幅狭部23を設けてもよい。たとえば、伸展形態に移行する際に、最終伸展領域(内径側)の所定長さ分の剛性を小さくしておけば、伸展に移行する初期段階では早く伸展し、最終段階で弾性復元力が小さくなって、静かに伸展を終了させることができる。また、逆に、最終伸展領域(内径側)の所定長さ分の剛性を大きくしておいてもよい。このようにすれば、確実に伸展させることができる。たとえば、助勢部材20の幅を根元から先端にかけて逆テーパとすることにより、ゆっくりと伸展を開始し、伸展し難い先端部を伸展し切るように調整することができる。
また、助勢部材20としては、伸展状態を保持する伸展安定性を有するもので、長手方向の直交断面が円弧状となっていることが有利であるが、要するに巻き戻し方向に弾力性
を有していればよく、長手方向の直交断面が直線状であってもよい。
Therefore, the elastic restoring force of the metal assisting member 20 does not decrease even if stress relaxation occurs in the boom main body 10 while being wound up for a long time on a monthly basis or a yearly basis, the elasticity of the assisting member 20 The restoring force can ensure self-extension.
In the process of extension, the contact portion between the boom body 10 and the assisting member 20 slides, and changes to the extension while absorbing the circumferential difference.
In the above embodiment, the assisting member 20 is fixed at the winding start end side S (the inner diameter side end portion of the winding form) of the boom body 10, but as shown in FIG. The portion 21 may be fixed to the winding end side T (the outer diameter side end portion of the winding configuration) of the boom body 10. In this case, the free end 20F of the assisting member 20 is disposed on the winding start end side of the boom body 10, but the position of the free end 20F of the assisting member 20 is set in consideration of the circumferential length difference during winding. , And is set shorter than the end on the winding start end side of the boom body 10.
Further, as shown in FIG. 2 (B), the fixing portion 21 may be fixed to a midway portion in the longitudinal direction of the boom body 10. Also in this case, the free end on the winding start end side of the boom body 10 of the assisting member 20 is set shorter than the end portion on the winding start end side of the boom body 10 in consideration of the circumferential length difference during winding. Ru.
Moreover, in the said embodiment, although the assisting member 20 is arrange | positioned along the bottom part by the side of the concave of the boom main body 10 of extension form, you may provide along the convex side of a boom main body.
Further, as shown in FIG. 2C, a hole 22 may be provided so as to partially change the rigidity of the assisting member 20, or, as shown in FIG. You may provide the narrow part 23 with the change. For example, when transitioning to the extension form, if the rigidity of a predetermined length in the final extension area (inner diameter side) is reduced, the initial stage to shift to extension is quickly extended, and the elastic recovery force is small at the final stage And can end extension quietly. Also, conversely, the rigidity for a predetermined length of the final extension area (inner diameter side) may be increased. In this way, it can be extended reliably. For example, by making the width of the assisting member 20 reverse-tapered from the root to the tip, it is possible to start extension slowly and adjust so as to extend and cut the tip portion that is difficult to extend.
Further, the assisting member 20 has extension stability for holding an extended state, and it is advantageous that the orthogonal cross section in the longitudinal direction is arc-shaped, but in other words, it has elasticity in the rewinding direction The cross section perpendicular to the longitudinal direction may be linear.

[巻き取り解舒機構]
次に、図4を参照して、各伸展方式の巻き取り解舒機構について説明する。
(片端拘束先端巻き取り解舒式)
図4(A)に示す方式は、ブーム本体10の片端である巻き取り形態部10Aの外径側の端部を引き出して伸展状態とし、引き出された伸展形態部10Bが、収納具110の固定部111されている。また、助勢部材20の自由端20Fは、周長差分だけ、ブーム本体10よりも突出している。伸展形態部10Bが固定されているので、巻き取り形態部10Aに対して、図中左向きの自己伸展力Fが作用し、この自己伸展力Fが保持部112によって保持されている。
そして、保持部112を倒して巻き取り形態部10Aの拘束を解舒すると、巻き取り形態部10Aが連続的に巻き戻され、連続的に伸展形態に移行する。
[Winding and unwinding mechanism]
Next, with reference to FIG. 4, the unwinding mechanism of each extension system will be described.
(One end restraint tip wound and unwinding type)
In the method shown in FIG. 4A, the end on the outer diameter side of the winding form portion 10A, which is one end of the boom body 10, is pulled out to be in an extended state, and the extended form portion 10B pulled out fixes the storage tool 110. It is part 111. Further, the free end 20F of the assisting member 20 protrudes beyond the boom body 10 by the circumferential difference. Since the extension form portion 10B is fixed, a leftward self-extension force F acts on the take-up form portion 10A, and the self-extension force F is held by the holding portion 112.
Then, when the holding portion 112 is turned over and the restraint on the winding form portion 10A is released, the winding form portion 10A is continuously rewound, and continuously shifted to the extended form.

(中央拘束両端巻き取り解除式)
図4(B)に示す方式は、ブーム本体10の中央が収納具120に固定され、部分的に伸展形態部10Bとなっている。この伸展形態部10Bの両側が互いに逆向きに巻き取られた巻き取り形態部10A、10Aとなっている。ブーム本体10と重ねて巻き取られた助勢部材20の固定部21もブーム本体10の中央部に固定され、収納具120に拘束されている。そして、収納具110の両端に設けられた起倒自在の保持部122、122によって、左右両側の巻き取り形態部10A,10Aが伸展しないように保持している。
この左右の保持部122,122の両方の拘束を解舒すれば、左右の巻き取り形態部10A,10Aが左右に伸展するし、片方だけを倒せば片側のみが伸展する。
(Center restraint both ends winding release type)
In the method shown in FIG. 4 (B), the center of the boom body 10 is fixed to the storage tool 120, and partially forms an extension form portion 10B. Both sides of the extension form portion 10B are taken as winding form portions 10A and 10A which are wound in opposite directions to each other. The fixing portion 21 of the assisting member 20, which is wound on the boom body 10 in an overlapping manner, is also fixed to the central portion of the boom body 10 and restrained by the storage tool 120. Then, the retractable holding portions 122, 122 provided at both ends of the container 110 hold the winding form portions 10A, 10A on the left and right sides so as not to extend.
If both restraints of the left and right holding parts 122, 122 are released, the left and right take-up form parts 10A, 10A extend leftward and rightward, and if only one is pulled down, only one side extends.

(巻き取り軸拘束先端解舒式)
図4(B)に示す方式は、ブーム本体10の巻き取り形態部10Aの内径側の端部が、収納具130に設けられた回転自在の巻き取り軸131に固定され、巻き取られている。ブーム本体10と重ねて巻き取られた助勢部材20も、ブーム本体10と共に巻き取られている。
この状態で先端部を引き出して伸展形態とすると、巻き取り形態部10Aが回転して順次伸展形態に移行し、伸展形態部10Bが、収納具120の底面121をガイドとして直線状に伸展する。
(Take-up shaft restraint tip unwinding type)
In the method shown in FIG. 4B, the end on the inner diameter side of the winding form portion 10A of the boom body 10 is fixed to a rotatable winding shaft 131 provided in the storage tool 130 and wound up. . The assisting member 20, which is rolled up with the boom body 10, is also rolled up with the boom body 10.
In this state, when the distal end portion is pulled out to be in the extension form, the take-up form portion 10A is rotated and sequentially shifted to the extension form, and the extension form portion 10B linearly extends with the bottom surface 121 of the storage tool 120 as a guide.

次に、本発明のブームの実験例について説明する。
ブーム本体10のみの構成で、伸張助勢部材が無いものを比較例としてサンプル1、本発明の助勢部材20の幅が6mmの幅のものをサンプル2、助勢部材20の幅が8mmものをサンプル3として、自己伸展時間を比較した。
いずれも、ブーム径(直径)が19mm、開口角αが160°、ブーム本体の厚さが0.25mm、ブーム幅が33.2mm、ブーム長さが110mmである。
サンプル1の巻き取り部は、内径D0が18mm、外径D1が34mm、サンプル2の巻き取り部は、内径D0が22mm、外径D1が39mm、サンプル3の巻き取り部は、内径D0が30mm、外径D1が45mmである。
強化繊維樹脂の繊維基材は、いずれも東レ株式会社の炭素繊維織物、CO6343(T300−3K使用)、マトリックス樹脂は、いずれもJXエネルギー 社のNM35である。
伸展実験を行った結果、サンプル3共に、巻き取り状態と伸展状態を安定して保持する双安定性を有している。
3つのサンプルは、いずれも、双安定性を有しているが、自己伸展時間を測定したところ、助勢部材が無いブーム本体10のみのサンプル1では、伸展途中で停止した。本発明のサンプル2とサンプル3では、いずれも最後まで自己伸展したが、伸展開始から伸展完
了までの時間が、サンプル2では、0.4[sec/m]、サンプル3では、0.33[sec/m]であった。
Next, experimental examples of the boom of the present invention will be described.
The structure of only the boom main body 10 and having no extension assisting member is Sample 1 as a comparative example, the assisting member 20 of the present invention having a width of 6 mm is Sample 2 and the assisting member 20 is 8 mm in width Sample 3 As, self extension time was compared.
In any case, the boom diameter (diameter) is 19 mm, the opening angle α is 160 °, the thickness of the boom body is 0.25 mm, the boom width is 33.2 mm, and the boom length is 110 mm.
The winding portion of sample 1 has an inner diameter D0 of 18 mm and the outer diameter D1 of 34 mm, the winding portion of sample 2 has an inner diameter D0 of 22 mm and an outer diameter D1 of 39 mm, and the winding portion of sample 3 has an inner diameter D0 of 30 mm The outer diameter D1 is 45 mm.
The fiber base materials of the reinforcing fiber resin are all carbon fiber woven fabrics of Toray Industries, Inc., CO 6343 (using T300-3K), and the matrix resin are all NM35 manufactured by JX Energy.
As a result of conducting extension experiments, sample 3 also has bistability to stably hold the winding state and the extension state.
Although all three samples had bistability, when self-extension time was measured, it stopped in the middle of extension in sample 1 of only boom body 10 without an assisting member. Both sample 2 and sample 3 of the present invention self-extended to the end, but the time from the start of extension to the completion of extension is 0.4 [sec / m] for sample 2 and 0.33 [sample 3]. sec / m].

[実施形態2]
次に、図5を参照して、本発明の実施形態2について説明する。以下の説明では、主として上記実施形態と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
上記実施形態1では、ブーム本体が自己伸展する構成で、助勢部材220が伸展を助勢するようになっているが、この実施形態2では、ブーム本体10が自己収縮する形態で、助勢部材220が巻き取りを助勢するようになっている点で相違している。
すなわち、この実施形態では、ブーム本体10は、図5(A)に示す伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、伸展形態から巻き取り形態に自己収縮するように、伸展形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定されている。
そして、助勢部材220は、図5(B)に示すように、初期形態が巻き取り形態に曲付けされている以外は、その構造は実施形態1の助勢部材20と同じで、弾性を有する長尺の薄肉金属製板材によって構成され、ブーム本体10に沿って長手方向に相対移動自在に重ねて設けられる。この巻き取り形態は、ブーム本体10の巻き取り形態に倣った曲率で巻き取られている。
助勢部材220の長手方向と直交方向の断面形状は、円弧状の湾曲する開断面形状であり、短手方向の幅は、ブーム本体10の短手方向の幅に比べて狭く、開断面形状のブーム本体10の凹面側の中央底部に沿って配設されている。また、助勢部材220の長手方向の長さは、ブーム本体10のほぼ全長に亘って設けられている。助勢部材220を構成する金属材としては、ばね用ステンレス鋼帯(たとえば、SUS301,SUS304,SUS632等)、ベリリウム銅合金等を用いることができることも実施形態1と同様である。
本実施形態2では、初期形態では、助勢部材220はブーム本体10と共に巻き取り形態となっており、伸展させる際には、ブーム本体10及び助勢部材220の巻き取り方向の弾性復元力に抗して伸展させておく。伸展形態は、ブーム本体10の形状剛性によって保持される。そして、ブーム本体10の一部を巻き取り状態とすると、伸展形態から巻き取り形態に順次移行して自己収縮すると同時に、助勢部材220がブーム本体10の伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢し、確実に巻き取ることができる。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. In the following description, only differences from the above embodiment will be mainly described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
In the first embodiment, the boom body is self-extending, and the assisting member 220 assists the extension. However, in the second embodiment, the boom member 10 is self-contracting in the boom body 10. It differs in that it is supposed to help winding.
That is, in this embodiment, the boom main body 10 is restored to the extended configuration so as to self-contract from the extended configuration to the wound configuration in the state having the two configurations of the extended configuration and the wound configuration shown in FIG. It is set so that the elastic restoring force for restoring to the winding configuration is larger than the elastic restoring force.
Further, as shown in FIG. 5B, the assisting member 220 is the same in structure as the assisting member 20 of the first embodiment except that the initial form is bent in the winding form, and has a length having elasticity. It is formed of a thin thin metal plate material of a scale, and is provided so as to be relatively movable in the longitudinal direction along the boom body 10. In this winding mode, the film is wound with a curvature according to the winding mode of the boom body 10.
The cross-sectional shape of the assisting member 220 in the direction perpendicular to the longitudinal direction is an arc-shaped curved open cross-sectional shape, and the width in the latitudinal direction is narrower than the width in the latitudinal direction of the boom body 10 It is disposed along the central bottom of the concave side of the boom body 10. Further, the longitudinal length of the assisting member 220 is provided over substantially the entire length of the boom body 10. As a metal material for forming the assisting member 220, a stainless steel strip for springs (for example, SUS301, SUS304, SUS632 or the like), a beryllium copper alloy or the like can be used as in the first embodiment.
In the second embodiment, in the initial form, the assisting member 220 is in a winding configuration with the boom body 10, and when extending, the elastic restoring force in the winding direction of the boom body 10 and the assisting member 220 is resisted. Keep it stretched. The extension form is held by the shape rigidity of the boom body 10. Then, when a part of the boom body 10 is in the winding state, the extension mode is sequentially shifted to the winding mode and self-contracts, and at the same time, the assisting member 220 assists the transition of the boom body 10 from the extension mode to the winding mode. And can be reliably wound up.

図6は、本発明の実施形態3を示している。
この実施形態3では、実施形態1又は実施形態2の開断面形状のブーム本体10の長手方向に沿って延びる両側縁部に、ゴム状弾性を有する軟質樹脂材を備えた補強材30を、全長に縄って被覆したものである。基本的な構成は実施形態1、2と同様であり、同一の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
補強材30は、図2(A),(B)に拡大して示すように、ゴム状弾性を有する軟質樹
脂よりなる本体部31と、本体部31の表面を覆う低摩擦特性を有する樹脂材よりなる表面層32とを備えた積層構造となっている。
本体部31は、ブーム本体10の側縁部が差し込まれる溝部31aが開いた断面U字形状で、ブーム本体10の側縁部の内側面に接着される内側片31bと、外側面に接着される外側片31cと、内側片と外側片を連結して側縁部の端面に接着される連結部31dとを備えている。
本体部31を構成する軟質樹脂としては、熱可塑性ポリウレタン樹脂(TPU)等のエラストマーが好適である。TPUは柔軟性や接着性に優れると共に、双安定性ブーム端末部の引裂き強度を高め、繊維強化樹脂CFRPの繊維配向方向への亀裂を防止する効果がある。
TPUは、柔軟性に優れるので、ブームの収納や伸展特性への悪影響を抑えることがで
きる。ただし、タック性があるのでTPU同士が接触すると滑りが悪くなることがある。そこで、滑りを良くするために、低摩擦特性を有する樹脂材からなる表面層32で被覆している。
表面層32は、低摩擦で耐摩耗性を備えた樹脂材、たとえば四フッ化エチレン樹脂(PTFE)で構成される。特に、低摩擦特性の他に、柔軟性、剥がれ難さを兼ね備える材料が好ましく、たとえば、中興化成工業株式会社製の薄膜のPTFE粘着テープ(品番:ASF−116T)等を用いることができる。このテープは、総厚43μm(PTFE基材厚21μm,粘着材厚22μm)のテープである。このように本体部31を、低摩擦の表面層32によって被覆することで、双安定性ブーム端末部の摩擦抵抗を減らし、収納および伸展がスムーズになる効果がある。また、薄膜なので、質量増加を抑えると共に、剥離し難い性質がある。
もちろん、表面層32の材料としては、四フッ化エチレン樹脂に限定されるものではなく、低摩擦特性と柔軟性、剥がれ難さを兼ね備える材料であればよい。
FIG. 6 shows Embodiment 3 of the present invention.
In this third embodiment, the entire length of the reinforcing member 30 provided with a soft resin material having rubber-like elasticity at both side edges extending along the longitudinal direction of the boom body 10 of the open cross-sectional shape of the first embodiment or the second embodiment It is something that is covered and covered. The basic configuration is the same as in the first and second embodiments, and the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
As shown in an enlarged manner in FIGS. 2A and 2B, the reinforcing material 30 is a resin material having a low friction property that covers the surface of the main body 31 made of a soft resin having rubbery elasticity and a surface of the main body 31. It has a laminated structure provided with the surface layer 32 made of.
The main body portion 31 has a U-shaped cross section with an open groove 31a into which the side edge of the boom body 10 is inserted, and is adhered to the inner side 31b bonded to the inner side surface of the side edge of the boom body 10 An outer piece 31c, and a connecting part 31d which connects the inner and outer pieces and is bonded to the end face of the side edge.
As soft resin which comprises the main-body part 31, elastomers, such as a thermoplastic polyurethane resin (TPU), are suitable. TPU is excellent in flexibility and adhesiveness, and has an effect of enhancing the tear strength of the bistable boom end portion and preventing the crack in the fiber orientation direction of the fiber reinforced resin CFRP.
Since TPU is excellent in flexibility, it can suppress adverse effects on the storage and extension characteristics of the boom. However, due to the tackiness, slippage may become worse if TPUs are in contact with each other. Therefore, in order to improve the slippage, the surface layer 32 made of a resin material having low friction characteristics is used.
The surface layer 32 is made of a resin material with low friction and wear resistance, such as tetrafluoroethylene resin (PTFE). In particular, a material having both flexibility and difficulty in peeling in addition to low friction characteristics is preferable. For example, a thin-film PTFE adhesive tape (part number: ASF-116T) manufactured by Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd. can be used. This tape is a tape with a total thickness of 43 μm (PTFE base thickness 21 μm, adhesive thickness 22 μm). By covering the main body 31 with the low friction surface layer 32 in this manner, the frictional resistance at the end of the bistable boom can be reduced, and the storage and extension can be smooth. Moreover, since it is a thin film, it has the property that it is difficult to separate while suppressing the mass increase.
Of course, the material of the surface layer 32 is not limited to tetrafluoroethylene resin, and any material having low friction characteristics, flexibility, and difficulty in peeling may be used.

次に、本実施形態3のブームの補強材の作用について説明する。
ブーム本体10の巻き取り状態から伸展状態、あるいは伸展状態から巻き取り状態への移行領域の境界付近において、巻き取り状態における短手方向の曲げ応力が解放され、境界付近に大きなせん断力が作用するが、補強材30の本体部31のゴム状弾性によってせん断力が分散、緩和され、裂け目の発生が阻止される。特に、ブーム本体10が繊維強化樹脂シート13の積層構造とする場合、各シートの繊維基材11の糸の位相が重なっていると、重なった糸に沿って裂け目が生じやすいが、補強材30を被覆することで、裂け目を防止することができる。
さらに、補強材30の表面は低摩擦の表面層32によって覆われているので、巻き取った際に補強材30同士が接触しても、接触面が滑り、スムーズに巻き取り形態と伸展形態との形態移行が進行する。
また、補強材30が側縁部のみを覆っているだけなので、巻き取り、伸展への変形に対する抵抗が小さく、補強材30の表面の平滑性と相まって、巻き取り形態と伸展状態との形態の移行が円滑に進行する。
Next, the action of the reinforcing material of the boom of Embodiment 3 will be described.
In the vicinity of the boundary of the transition area from the winding state of the boom body 10 to the extending state or the extending state to the winding state, the bending stress in the short direction in the winding state is released, and a large shear force acts in the vicinity of the boundary However, the rubbery elasticity of the main body portion 31 of the reinforcing member 30 disperses and reduces the shear force, thereby preventing the occurrence of a tear. In particular, in the case where the boom body 10 has a laminated structure of the fiber reinforced resin sheet 13, when the phases of the yarns of the fiber base 11 of the respective sheets overlap, a tear tends to occur along the overlapped yarns. Can be used to prevent tears.
Furthermore, since the surface of the reinforcing member 30 is covered by the surface layer 32 with low friction, even when the reinforcing members 30 contact with each other at the time of winding, the contact surface slides and the winding form and the extension form smoothly. Form transition of
In addition, since the reinforcing material 30 only covers the side edges, resistance to deformation due to winding and stretching is small, and combined with the smoothness of the surface of the reinforcing material 30, it is in the form of the winding form and the stretching state The transition goes smoothly.

なお、上記各実施形態では、助勢部材20を、ブーム本体10の底部に設けたチューブ40内に全長に亘って摺動自在に挿入しているが、ブーム本体10に対して相対摺動自在に保持されていればよく、一部を保持して他の部分はフリー状態としていてもよい。
また、上記実施形態では、助勢部材20は自己伸展助勢か、自己巻き取り収納助勢かの一方のみとなっているが、また、助勢部材20の一部は初期形態が伸展形態で、巻き取り形態から伸展形態への移行を助勢、他の部分は初期形態が巻き取り形態で、伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢する構成としてもよい。例えば根元から先端近くにかけては自己伸展助勢、先端部は自己巻取り収納にすることにより、サンプルを採取したり、目標物をキャッチする動作が可能となる。サンプルを採取する場合には、伸展形態の部分はモータ等によって収納形態に巻き取ることが可能である。
この場合、ブーム本体については、伸展形態と巻き取り形態が混在する状態で、弾性復元力によっては、伸展形態あるいは巻き取り形態のいずれにも移行しない形態移行途中の状態で保持されるように、弾性復元力の大きさを設定しておくことが望ましい。このようにすれば、助勢部材による部分的な形態移行の進行が容易となる。
もっとも、ブーム本体の、助勢部材の初期形態が伸展形態に対応する部分は、巻き取り形態から伸展形態に自己伸展するように、伸展形態から巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態から伸展形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定し、助勢部材の初期形態が巻き取り形態に対応する部分は、伸展形態から巻き取り形態に自己収縮するように、伸展形態から巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定しておいてもよい。
また、本発明の伸展構造物は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。
In each of the above embodiments, the assisting member 20 is slidably inserted in the entire length of the tube 40 provided at the bottom of the boom main body 10, but relative sliding relative to the boom main body 10 is possible. As long as it is held, one part may be held and the other part may be free.
Further, in the above embodiment, the assisting member 20 is only one of self-extension assistance and self-rolling and storage assistance, but a part of the assistance member 20 is in the initial form of the extension form, and the winding form The other part may be configured to support the transition from the stretched form to the wound form, with the other part being the wound form in the initial form. For example, by providing self-extension assistance from the root to near the tip and self-winding storage of the tip, it is possible to take samples or catch an object. When a sample is taken, the extended form part can be wound into a storage form by a motor or the like.
In this case, the boom main body is held in a transition state in which no transition is made to either the extension mode or the winding mode, depending on the elastic restoring force, with the extension mode and the winding mode mixed. It is desirable to set the magnitude of the elastic restoring force. In this way, the progress of the partial form transition by the assisting member is facilitated.
However, the portion of the boom main body where the initial form of the assisting member corresponds to the extension form is the take-up form rather than the elastic restoring force that restores from the extension form to the take-up form so that it self-extends from the winding form to the extension form. It is set so that the elastic restoring force to restore from the stretching form to the stretching form is larger, and the portion corresponding to the winding form to the initial form of the assisting member self-contracts from the stretching form to the winding form, from the stretching form The elastic restoring force for restoring to the winding form may be set to be larger than the elastic restoring force for restoring to the winding form.
Further, the extension structure of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 ブーム
10 ブーム本体
10A 巻き取り形態部
10B 伸展形態部
10C 移行領域
11 繊維基材
11a 第1軸糸、11b 第2軸糸
13 繊維強化樹脂シート
12 マトリックス樹脂
20 助勢部材
21 固定部、22 穴、23 幅狭部
30 補強材
40 チューブ
S 巻き取り始端側 T 巻き取り終端側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 boom 10 boom main body 10A take-up form part 10B extension form part 10C transition area 11 fiber base material 11a 1st axial thread, 11b 2nd axial thread 13 fiber reinforced resin sheet 12 matrix resin 20 support member 21 fixing part, 22 hole, 23 Narrow portion 30 Reinforcement 40 Tube S Winding start end T Winding end

Claims (13)

弾性を有する長尺の樹脂製板材によって構成され、長手方向と直交する方向には開断面形状に曲付けされた形態で、一方で、長手方向には円筒状に巻き取られた巻き取り形態に曲付けされた形態で、初期状態では、長手方向に延びる伸展形態と巻き取り形態のいずれかの形態で安定して保持されるブーム本体を備えたブーム本体は伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では力学的に不安定で、弾性復元力によって伸展形態あるいは巻き取り形態に移行するブームであって、
弾性を有する長尺の金属製板材によって構成される助勢部材を前記ブーム本体に沿って長手方向に相対移動自在に重ねて設け、
前記助勢部材の弾性復元力によって、前記ブーム本体の伸展形態あるいは巻き取り形態への移行を助勢する構成となっていることを特徴とするブーム。
A long resin plate material having elasticity and bent in an open cross-sectional shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction, while being taken up in a cylindrical form in the longitudinal direction. In the initial configuration, the boom main body provided with the boom main body stably held in either the extension form extending in the longitudinal direction or the take-up form in the bent form has two forms of the extension form and the take-up form A boom which is mechanically unstable in the state of having a force, and which shifts to an extended form or a wound form by elastic restoring force,
An assisting member composed of an elastic long metal plate is provided so as to be relatively movable in the longitudinal direction along the boom body,
A boom characterized in that the elastic restoring force of the assisting member assists the transition of the boom body to the extension mode or the winding mode.
ブーム本体は、伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、巻き取り形態から伸展形態に自己伸展するように、巻き取り形態に復元する弾性復元力よりも伸展形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定され、
前記助勢部材は、初期形態が伸展形態で、ブーム本体の巻き取り形態から伸展形態への移行を助勢する構成となっている請求項1に記載のブーム。
In a state where the boom body has two forms of the extension form and the winding form, an elastic restoring force restores the extension form to a stretching form rather than an elastic restoring force that restores to the winding form so as to self-extend from the winding form to the extension form Is set to be larger,
The boom according to claim 1, wherein the assisting member is in an initial form in an extended form, and is configured to assist transition of the boom main body from a take-up form to an extended form.
ブーム本体は、伸展形態と巻き取り形態の2形態を有する状態では、伸展形態から巻き取り形態に自己収縮するように、伸展形態に復元する弾性復元力よりも巻き取り形態に復元する弾性復元力の方が大きくなるように設定され、
前記助勢部材は、初期形態が巻き取り形態で、ブーム本体の伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢する構成となっている請求項1に記載のブーム。
In a state where the boom body has two forms of the extension form and the take-up form, the elastic restoring force restores the take-up form more than the elastic restoring force that restores the extend form to self-contract from the extension form to the take-up form Is set to be larger,
The boom according to claim 1, wherein the assisting member is configured in an initial form in a winding form, and is configured to assist transition of the boom body from the extended form to the winding form.
助勢部材は、一部は初期形態が伸展形態で、巻き取り形態から伸展形態への移行を助勢、他の部分は初期形態が巻き取り形態で、伸展形態から巻き取り形態への移行を助勢する構成となっている請求項1に記載のブーム。   The assisting member assists in the transition from the wound form to the extended form in part in the initial form in the extended form, and in the other part in the wound form in the initial form, for the transition from the extended form to the wound form The boom according to claim 1 which is configured. 前記助勢部材は、長手方向に対して直交する方向の断面形状が湾曲断面である請求項1乃至4のいずれかの項に記載のブーム。   The boom according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the assisting member is a curved cross section. 前記ブーム本体には、助勢部材を摺動自在に保持する保持部材が設けられている請求項1乃至5のいずれかの項に記載のブーム。   The boom according to any one of claims 1 to 5, wherein the boom body is provided with a holding member for slidably holding the assisting member. 前記助勢部材は、一部が前記ブーム本体に固定され、巻き取り状態と伸展状態におけるブーム本体と助勢部材の周長差が、固定部から自由端の間の助勢部材とブーム本体との相対摺動によって吸収する構成となっている請求項1乃至6のいずれかの項に記載のブーム。   The assisting member is partially fixed to the boom body, and the circumferential length difference between the boom body and the assisting member in the winding state and the extending state is a relative sliding between the assisting member and the boom body between the fixed portion and the free end. The boom according to any one of claims 1 to 6, which is configured to absorb by movement. 前記助勢部材は、前記ブーム本体の巻き取り状態における内径側端部位置にて固定される請求項7に記載のブーム。   The boom according to claim 7, wherein the assisting member is fixed at an inner diameter end position of the boom body in a winding state. 前記助勢部材は、前記ブーム本体の巻き取り状態における外径側端部位置にて固定される請求項7に記載のブーム。   The boom according to claim 7, wherein the assisting member is fixed at an outer diameter side end position of the boom body in a winding state. 前記助勢部材は、前記ブーム本体の長手方向中途部にて固定され、固定部に対して長手方向両側にブーム本体の巻き取り状態の巻取り部が形成される請求項7に記載のブーム。   The boom according to claim 7, wherein the assisting member is fixed at a midway portion in the longitudinal direction of the boom body, and a winding portion in a winding state of the boom body is formed on both sides in the longitudinal direction with respect to the fixing portion. ブーム本体は、繊維基材に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂によって構成される請求項1
乃至10のいずれかの項に記載のブーム。
The boom body is constituted by a fiber reinforced resin obtained by impregnating a fiber base with a resin.
10. A boom according to any of the preceding clauses.
前記繊維基材は、2軸織物組織であり、一方の長手方向に沿った長軸線に対して第1軸糸及び第2軸の糸は、互いに反対方向に所定角度傾斜する構成となっている請求項11に記載のブーム。   The fiber base material is a biaxial fabric structure, and the yarns of the first axial yarn and the second axial yarn are configured to be inclined at predetermined angles in opposite directions with respect to the long axis along one longitudinal direction. The boom according to claim 11. 前記繊維基材を構成する糸は開繊糸であり、繊維基材に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂シートを複数層積層した積層構造である請求項12に記載のブーム。   The boom according to claim 12, wherein the yarn constituting the fiber base is an open fiber and has a laminated structure in which a plurality of fiber reinforced resin sheets obtained by impregnating a fiber base with a resin are laminated.
JP2016131467A 2016-07-01 2016-07-01 boom Active JP6525272B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131467A JP6525272B2 (en) 2016-07-01 2016-07-01 boom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131467A JP6525272B2 (en) 2016-07-01 2016-07-01 boom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018001965A JP2018001965A (en) 2018-01-11
JP6525272B2 true JP6525272B2 (en) 2019-06-05

Family

ID=60947525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016131467A Active JP6525272B2 (en) 2016-07-01 2016-07-01 boom

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6525272B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023170933A1 (en) 2022-03-11 2023-09-14 三菱電機株式会社 Extension boom, solar paddle, and method for manufacturing extension boom

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3087426B1 (en) * 2018-10-18 2022-03-11 Thales Sa DEPLOYABLE DEVICE WITH NON CONSTANT AREA TAPE MEASURE

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8710332D0 (en) * 1987-04-30 1987-06-03 Daton Lovett A J Extensible elements
JP3062990U (en) * 1999-04-12 1999-10-15 凸版印刷株式会社 Arm band
US6560942B2 (en) * 2000-06-06 2003-05-13 Foster-Miller, Inc. Open lattice, foldable, self deployable structure
JP4524170B2 (en) * 2004-11-02 2010-08-11 株式会社ウェルリサーチ Satellite antenna
US7694465B2 (en) * 2005-04-08 2010-04-13 Alliant Techsystems Inc. Deployable structural assemblies, systems for deploying such structural assemblies and related methods
GB2491822B (en) * 2011-06-09 2015-12-02 Rtl Materials Ltd Coilable extendible member and methods
JP2013106914A (en) * 2011-11-24 2013-06-06 Sanokikou Co Ltd Band device
JP5882151B2 (en) * 2012-07-11 2016-03-09 サカセ・アドテック株式会社 Extension structure
GB2546662B (en) * 2013-09-09 2018-02-21 Rtl Mat Ltd Antenna assembly and related methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023170933A1 (en) 2022-03-11 2023-09-14 三菱電機株式会社 Extension boom, solar paddle, and method for manufacturing extension boom

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018001965A (en) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6525272B2 (en) boom
US8776451B2 (en) Extendible structure
EP2718190B1 (en) Coilable extendible member and methods
JP5882151B2 (en) Extension structure
US9605430B2 (en) Tape spring retractable deployable structure and method
ES2440742T3 (en) Rotation device
JP2014008929A (en) Extension structure
JP2006229750A (en) Unfolding antenna for space
JP6590218B2 (en) Bistable boom
US20200122861A1 (en) Tape-spring deployable device
US10856872B2 (en) Methods and apparatus for surgical fastening
JP2007055111A (en) Thin layer reinforcement
US20230373659A1 (en) Edge registration for shearless extendible booms
US20210229840A1 (en) Furlable Sail Devices, Systems, and Methods
JP7342800B2 (en) tank holding device
WO2016203775A1 (en) Method for winding web material, wound body, winding core, and adhesive tape
WO2020255211A1 (en) Structure
JP7410544B2 (en) folding boom
EP3727843A1 (en) Extendible coiled member and related methods
JP2021130338A (en) Boom with bistability
CN110381735B (en) Fishing rod with rod body provided with mounting parts, tubular body and manufacturing method thereof
JP6744091B2 (en) Tape with smooth development
JP7433646B2 (en) Deployment structure
JP5112284B2 (en) Fishing spool
JP4632727B2 (en) Device for attaching shielding material to winding pipe

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180328

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6525272

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250