JP6623004B2 - 自発的自律的展開による展開型マスト、および、この種類の少なくとも１つのマストを備える衛星 - Google Patents

Description

本発明は、自発的自律的展開による展開型マスト、および、この種類の少なくとも１つのマストを備える衛星に関する。それは、とりわけ軌道に展開される必要のある宇宙機器の分野に対し、特に、センサまたはアンテナ等の衛星用の宇宙機器、または、例えば、望遠鏡等の長い焦点距離計器に対して適用される。

数メートル離れた２つの宇宙機器同士を接続するよう設計される展開型マストは概して、互いに積み重ねられ、互いに連接される複数のマストセグメントによって構成されており、その展開は電動式である。各マストセグメントは概して、ヒンジによって連接され、ロックによって閉鎖される複数の剛性梁から成っている。この種類のマストは、展開のためにモータの使用を必要とする不利があり、実質的な重量の問題、および連接部の信頼性の問題がある。加えて、梁が剛性のため、格納位置において、マストは発射装置のノーズコーン下の実質的な空間を占有する。発射装置のノーズコーンの下で展開型構造に割り当てられる空間は限られているため、表面積が展開位置において最適化されるように、格納位置にある場合のマストが占める空間を削減することが重要である。従って、マストは、宇宙用途に適合するために十分な低重量、並びに展開位置におけるマストの安定性および剛性を確保しながら、可能な限り高い展開長さ対積重ね容積の比を有していなければならない。

本発明の目的は、既存の展開型マストの不利を有しておらず、少ない空間を占め、軽量で、作製が容易であり、発射装置のノーズコーンの下に格納された場合、マストの容積の最適化を有する一方で、軌道において長い長さを超える信頼できる展開と、モータを使用しない展開の制御とを可能にし、展開された場合のマストの剛性および安定性を可能にする利点を有する展開型マストを提供することにある。

この目的のため、本発明は、長手方向展開軸Ｘを有する少なくとも１つの基本構造ブロックを備える自発的自律的展開による展開型マストに関し、基本構造ブロックは、軸Ｘに直交する平面ＹＺに平行な２つのそれぞれの下部および上部プラットホームと、長手方向展開軸Ｘと平行に互いに積重ねられるＮ個のステージとを備え、ここで、Ｎは１を超え、ｉは１とＮ−１の間である。各ステージは、テープスプリングによって連接される少なくとも６つの可撓性長手方向接続アームを備え、アームは、展開位置において、軸Ｘに平行な平面上にあり、軸Ｘに対して傾斜され、Ｎ個のステージは、平面ＹＺに平行な接続プラットホームを用いて２つ一組で互いに固定され、２つの隣接する下部および上部ステージは、展開軸Ｘを中心とする回転によって互いに関して角度を成してオフセットされる。マストは、例えば、下部プラットホームに固定される電動式主プーリと、少なくとも１つのケーブルまたは１つのテープを用いて主プーリによって駆動されてもよい非電動式二次プーリとを備えるマストの展開速度の調整手段を備える。

二次プーリは、種々のプラットホームの二次プーリを主プーリに接続する単一のケーブルまたはテープを用いて上部プラットホーム上および各接続プラットホーム上に固定されてもよい。

代替によれば、二次プーリは下部プラットホームに固定され、主プーリは、ステップ式であり、二次プーリと同数のステージを備え、速度の調整手段は、それぞれ上部プラットホーム上および各接続プラットホーム上に固定される二次プーリと同数のケーブルまたはテープを備える。

代替によれば、二次プーリは下部プラットホームに固定され、主プーリは、ステップ式であり、二次プーリと同数のステージを備え、速度の調整手段は、それぞれ上部プラットホームのみに固定される二次プーリと同数のケーブルまたはテープを備える。

本発明の特徴によれば、２つのそれぞれ下部および上部の隣接するステージは、２つの隣接するステージに共通の接続プラットホームを用いて互いに固定される。

好ましくは、各上部、下部、および接続プラットホームは、規則的に分散される２つ一組でグループ化される固定ラグを備え、各固定ラグは、接続アームの端部の固定のために設けられる。

本発明の別の特徴によれば、固定ラグは、マストの外側に向かって配向され、固定ラグの各対に対して、折り畳み構成にある接続アームは、プラットホームに対して接線方向に平面ＹＺ上で０°および４５°の間の角度によって配向される。

各接続アームは、非折り畳み領域の円弧が折り畳み領域の円弧よりも長いように、円弧形状の断面を有する折り畳み領域（＝テープスプリングを用いて連接される領域）および非折り畳み領域を有しているのが好ましい。

折り畳み領域は通常、接続アームの２つの端部に向かって、そして中間領域に位置し、端部に向かって位置する領域の円弧形状の断面は、中間領域の断面に対して反転されて（正反対にあって）もよい。

固定ラグの少なくとも３つの対は、下部および上部プラットホームの周囲に分散され、固定ラグの少なくとも６つの対は、各接続プラットホームの周囲に分散される。プラットホームが三角形である場合、固定ラグの対は、概して三角形の頂点に分散されるが、これは不可欠ではない。

すべての接続アームは同一であり、同じ長さを有している。

展開型マストは、互いに積重ねられる複数の同一の構造ブロックを備えていてもよい。

展開をロック／解除する装置は、前記プラットホームの展開後、それよりも高い、隣接するプラットホームの解除を可能にするよう、順番に、各接続プラットホーム上に位置決めされるのが好ましい。

テープスプリングの形態の接続アームの端部は、接続アームの展開または折り畳み位置に従って変化するプロフィルを有し、本発明の特徴によれば、ロック／解除装置は、前記プロフィルに従ってロック／解除する手段を備える。

本発明はまた、先に説明した自発的自律的展開により展開可能な少なくとも１つのマストを備えることを特徴とする衛星にも関する。

本発明の他の特徴および利点は、限定されない実施例によって提供される以下の詳細な説明を読取り、添付図面を参照することによって明らかとなるであろう。

展開位置において、６つのステージを有する、本発明によるマストの実施例を略図で示す。 展開中の３つのステージを有する、本発明によるマストの実施例を斜視図で略図的に示す。 格納位置にある本発明によるマストの実施例を斜視図で略図的に示す。 格納位置にある本発明によるマストの実施例を上面図で略図的に示す。 本発明によるテープスプリングを装備する接続アームの実施例を斜視図で略図的に示し、連続した断面図で示している。 本発明によるテープスプリングを装備する接続アームの実施例を斜視図で略図的に示し、連続した断面図で示している。 本発明によるテープスプリングを装備する接続アームの実施例を斜視図で略図的に示し、折り畳み構成を示す展開断面図で示している。 本発明によるテープスプリングを装備する接続アームの実施例を斜視図で略図的に示し、展開構成を示す展開断面図で示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の第１の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの同期展開に対して、格納構成を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の第１の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの同期展開に対して、展開中を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の第２の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの同期展開に対して、展開中を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの順次展開に対して、格納構成を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの順次展開に対して、展開中を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの順次展開に対して、展開中を示している。 ４つのステージを有する本発明によるマストの展開速度調整手段の実施例を断面図で略図的に示し、マストの種々のステージの順次展開に対して、展開状態を示している。

図面間において、同じ構成要素は、同じ参照を有する。

以下の説明において、「下部」、「上部」、「低い」、「高い」という表現は、説明する図面の向きに関して用いられる。装置は他の向きに従って位置決めできるため、方向の用語は例として示され、制限するものではない。

図１は、長手方向展開軸Ｘに従って展開された位置にある本発明による展開型マストの実施例を示しており、マストは、複数のステージを有する基本構造ブロックを備えている。基本構造ブロック１０は、少なくとも下部プラットホーム１３、上部プラットホーム１２、１つまたは複数の接続プラットホーム１５、およびＮ個のステージＥ１、・・・、Ｅｉ、Ｅｉ＋１、ＥＮによって構成され、ここで、Ｎは１を超える整数であり、ｉは１とＮ−１との間でそれらを含み、長手方向展開軸Ｘと平行に互いに積み重ねられ、２つ一組で互いに堅固に固定される。２つの隣接するステージＥｉおよびＥｉ＋１は、２つの隣接するステージに共通の接続プラットホーム１５を用いて互いに固定できる。２つの下部１３および上部１２プラットホームと接続プラットホーム１５は、軸Ｘと直交する平面ＹＺに平行であり、それらは剛体であり、軸Ｘを中心とした対称形態、例えば、ディスクまたはリングの形状での形態等を有しているのが好ましく、または、それらは多角形の周囲輪郭（例えば、図に示すような三角形）または円形を有していてもよい。

基本構造ブロック１０のステージは、展開された場合、軸Ｘに平行な平面で延在するテープスプリングを装備する少なくとも６つの接続アーム１１を備えており、その端部は、それぞれ、上部プラットホーム１２または下部プラットホーム１３、または接続プラットホーム１５上に固定される。テープスプリングは、すべて同一であり、すべて同じ長さと同じ形態を有している。テープスプリングを装備する各接続アームは、下部ステージＥｉのプラットホームに堅固に固定される下端と、下部ステージＥｉに隣接する上部ステージＥｉ＋１のプラットホームに堅固に固定される上端とを備えている。この目的のため、各上部および下部プラットホームおよび各接続プラットホームは、それらの周囲に分散される固定ラグ１４を備え、各固定ラグは、テープスプリングを装備する接続アームの端部を固定するために設けられている。

複数の基本構造ブロックを互いに積み重ねることによって、マストの長さを増加させることは可能である。

欧州特許第１４１６０６３６．８号明細書において、出願人は、少なくとも３つのテープスプリングによって互いに接続されるプラットホームを備える自発的自律的展開による展開型マストを説明した。展開位置において、テープスプリングはマストの軸Ｘに平行であり、積重ね位置において、それらは長さ方向で、径方向に、マストの内側に向かって、または外側に向かって２つに折り畳まれている。しかし、この構造は、展開中の安定性のいくつかの問題を生じる。テープは、テープの位置および配向の結果として、同期せず、規制されない方法で展開できる。展開された場合、テープの配向は、ねじれに対するいずれの抵抗力も提供することができない。

本発明によれば、展開位置において、テープスプリングによって連接される接続アームは、展開方向Ｘに平行な平面上にあるが、図２に示すように、それらはマストの軸Ｘと平行に展開されず、展開される場合、それらは、図１で見て取れるように、Ｘに対して傾斜されている。この傾斜により、テープスプリングを装備する接続アームが、それらの展開軸に従う（すなわち、それら自体の中立軸に従う）力の形でプラットホームに印加される荷重およびモーメントを吸収することが可能となり、これは荷重を吸収するという点ではより好ましい。２つの隣接するプラットホームの間、およびそれらが展開される場合には、それらは２つ一組で、Ｖ字および／または逆Ｖ字状の形状を形成し、Ｖ字の先端は、接続アームの端部の固定ラグの空間に従って、多かれ少なかれ鋭角であることが可能である。この空間が小さければ小さいほど、より多くの力の経路が向けられ、これにより、テープスプリングを装備する接続アーム間でスラストのバランスを取ることができ、従って、剛性を向上させることができる。図３ａおよび３ｂに示す積重ね（すなわち格納）構成において、テープスプリングを装備する接続アームは径方向に折り畳まれていない。それらは外側に向かってそれらの長さに従って２つに折り畳まれており、それぞれ折り畳まれたテープスプリングは通常、０°と４５°の間の角度αで固定される２つのプラットホームのうちの１つと共に形成され、これにより展開の良好な安定性を提供し、より小さな空間を占めている。角度αは、固定ラグの固着部の領域を経由して平面ＹＺを通る円に対する接線に関して折り畳まれる接続アームの方向によって画成される。この角度αは通常、マストの長さ、格納構成におけるその容積、および必要とされる剛性によって決定される。

テープスプリングは、第１の凸面１１４と第２の凹面１１５とを持ち、例えば、図４ａおよび４ｂに示すような、曲率半径Ｒを持つ円の弧の形態の断面を有するテープまたは可撓性ブレードとして、宇宙分野において公知である。テープスプリングは、モータを使用せずに、それら自体の弾性エネルギーのために、実質上、自律的に長手方向に展開しようとする自然な傾向を有している。

本発明の文脈内において、テープスプリングの全長に沿って一定の断面を持つ市販のテープスプリングを装備する接続アームを使用することは可能である。図４ｃおよび４ｄに示すように、両方の場合において、接続アームが折り畳まれ、展開される構成にある場合、性能を最適化するため、それらの長さに沿った展開された断面を有するテープスプリングを使用することも可能であり、通常、円弧形状の断面の必要性は、折り目に対して直角である時にのみ不可欠である。各接続アームは、２つの端部１１１に向かって、中間領域に位置するテープスプリングによって連接される折り畳み領域１１２と、非折り畳み領域１１３とを有している。本発明の実施形態によれば、非折り畳み領域１１３は、図４ｄに示すように、折り畳み領域１１２の円弧よりも長く、最大であってもよく、従って、完全な円を形成し、次いで、図４ｃに示すような管状領域を画成する円弧形状の断面を有し、これにより、座屈に対する耐性を支援している。加えて、端部１１１における折り畳み領域の円弧形状の断面は、図４ｃに示すように、中間折り畳み領域の断面に対して反転されてもよく、従って、これにより、折り畳まれる領域全体に同じ展開力を与える。円弧形状の断面は、折り畳み領域全体に対して同一である場合、折り畳まれる領域に従って、異なる展開力が与えられる。図４ｄの実施例において、接続アームは、その全長に沿ってテープスプリングを備えている。

テープスプリングは、それらの凹面をマストの外側に向かって配向させるように配向されてもよいが、それらがそれらの凹面をマストの内側に向かって配向させるように、それらを反対方向に配向することも可能である。

ここで、図１を参照する。各ステージは、展開の長手方向軸Ｘに平行な平面上の展開位置において延在し、軸Ｘに対して傾斜されるテープスプリングを装備する少なくとも６つの接続アーム１１を備え、テープスプリングを装備する６つの接続アーム１１は、接続プラットホーム１５または上部プラットホーム１２または下部プラットホーム１３にそれぞれ固定される２つの対向する端部を備える。２つの隣接するステージＥｉ、Ｅｉ＋１の接続アーム１１の端部の固定を確実に行うため、各接続プラットホーム１５の固定ラグ１４の数は、基本構造ブロック１０のステージＥｉの接続アーム１１の数の２倍となっている。従って、基本構造ブロックの各ステージＥｉが６つの接続アーム１１を備えている場合、各接続プラットホーム１５は、プラットホームの周囲で規則的に分散されるのが好ましい６つの対、すなわち、下部ステージＥｉの６つの接続アーム１１がそれぞれ固定される３つの対と、隣接する上部ステージＥｉ＋１の６つの接続アーム１１がそれぞれ固定される３つの対とで１つにグループ化される１２の固定ラグを備える。これらの６対は、それら自体が、図３ｂで見て取れる固定ラグの３つの四つ組１４１にグループ化されている。８つの接続アームを備えるステージは、２倍の４つの対の固定ラグを備え、４つの四つ組等にグループ化されるのが好ましい。

固定ラグ１４は、それらが基本構造ブロック１０の外側に向かって、従って、マストの外側に向かって延在するように配向されている。それらは、各接続プラットホームと一体化されており、通常、各プラットホームの外周に嵌合されている。

これらの固定ラグはプラットホームに直接取り付けることができる。各接続プラットホーム１５と一体化される固定ラグ１４は、対応する接続プラットホーム１５の平面ＹＺ上に位置してもよく、またはこのプラットホームの平面ＹＺに対して傾斜してもよく、傾斜は下部ステージＥｉに対して上部ステージＥｉ＋１の接続アームの反対方向に配向される。マストの剛性を高め、格納位置に折り畳まれた場合、基本構造ブロック１０のコンパクト性を高める利点を有する２つの隣接するステージＥｉおよびＥｉ＋１間に長手方向の重なり１７の領域を生成するように、下部ステージＥｉの接続アームの固定ラグは、マストの頂部に向かって傾斜してもよい一方で、上部ステージＥｉ＋１の接続アームの固定ラグは、マストの底部に向かって傾斜してもよい。それ故に単一のステージＥｉに属する２つの連続する接続プラットホーム１５は従って、２つの接続プラットホームの平面ＹＺに対する反対方向に配向される固定ラグを備える。

代替によれば、四つ組の固定ラグ１４は、固着部領域によってプラットホームに取り付けられ、例えば、星形に分散される５つの分岐を持ち、図３ｂで見て取れるように、１つはプラットホームの周囲の延長にあり、その他が４つの固定ラグのために設けられ、その内、２つの分岐は下部ステージＥｉのテープスプリングの固定のために設けられ、他の２つの分岐は上部ステージＥｉ＋１のテープスプリングの固定のために設けられている。

各ステージＥｉの接続アーム１１の端部は、接続プラットホーム１５の固定ラグ１４、または、上部１２または下部１３プラットホームの固定ラグ１４に嵌合されるフランジを用いて埋め込まれることによって固定されてもよく、若しくは、それらはリベット留め、ねじ留めすることによって、または接着剤を付けることによって固定されてもよい。マストが複数の基本構造ブロック１０を備える場合、各基本構造ブロック１０の底部および頂部に位置する下部１３および上部１２プラットホームは、２つの連続する基本構造ブロックの接続アーム１１間の接続を確実に行う。

好ましくは、マストのバランスを取るため、固定ラグ１４およびそれらに固定されるテープスプリングを装備する接続アーム１１は、長手方向展開軸Ｘを中心として規則的に離間され、各接続プラットホームに対して、固定ラグの２つの四つ組を離間させる角度は、同一の値を有していてもよい。

２つの隣接するステージは、隣接する上部ステージＥｉ＋１のテープスプリングを装備する接続アーム同士の間に下部ステージＥｉのテープスプリングを装備する接続アームを置き、隣接する上部ステージＥｉ＋１の下部ステージＥｉの固定ラグ同士の間に固定ラグを置くように、そして、２つの連続するプラットホームの間で、テープスプリングを装備する接続アームが、Ｖ字および／または逆Ｖ字形の形状を形成するように、展開軸Ｘを中心とする回転によって互いに関して角度を成してオフセットされている。

基本構造ブロック１０が格納位置に折り畳まれる場合、それはコンパクト状態にあり、基本構造ブロックの異なるステージを離間させる上部１２、下部１３、および接続１５プラットホームのすべては、マストの外側に向かって折り畳まれたテープスプリングを装備する接続アームを示す図３ａおよび３ｂに図示するように、互いに積重ねられる。図１において、基本構造ブロック１０は、各ステージに対してテープスプリングを装備する６つの接続アームを有する６つのステージを備えており、すなわち、合計で３６の接続アームが、積重ね状態の基本構造ブロックの上部、下部、および接続プラットホームのすべての積重ねによって構成される環状リングの円周に規則的に分散されている。コンパクト状態において、接続アーム１１は、それらの長さ方向でそれら自体の上に２つに折り畳まれ、折り畳みは、図３ａおよび３ｂに示すようにマストの外側に向かって延在する固定ラグと共に、マストの外側に向かって行われる。このように単一のステージＥｉに属する２つの連続する接続プラットホーム１５は、固着部領域を備え、その間隔は、テープスプリングを装備する接続アームの最大の弾性折り畳みを確実に行うよう決定される。この間隔は、固着部領域の各対に対して同一である。

テープスプリングを装備する接続アーム１１は、宇宙環境に適合する材料からできており、金属材料からできているか、例えば、エポキシ樹脂に埋め込まれる炭素繊維等の複合材料から、または、シアネート樹脂からできていてもよい。金属材料よりも温度に対してはるかに低い膨張係数を有しているため、複合材料が好ましい。上部および下部プラットホームそして接続プラットホームは、炭素からできているのが好ましい。

マストは、そのようないずれの連接も備えておらず、または、いずれのヒンジ、枢軸、または展開モータも備えていない。格納位置において、すべての基本構造ステージＥｉのテープスプリングを装備するすべての接続アーム１１は、それらが２つに折り畳まれる位置にそれらを保持する応力のために、弾性エネルギーを蓄える。テープスプリングを装備する接続アーム１１は、種々のプラットホームを格納構成に保持するスタッキングシステムによって折り畳み位置に保持される。マストの展開は、スタッキングシステムを解除することによって開始される。展開は次いで、テープスプリングが展開される場合にテープスプリング上の応力を緩和することによって、そして、テープスプリングによって蓄えられている弾性エネルギーを解放することによって、受動的に行われる。展開が必要以上に突然起こらないようにするために、マストの展開を制御することができる速度調整手段が用いられるのが好ましい。例えば、テープスプリングの展開速度は、モータによって制御されるケーブルを徐々に巻き戻すことによって制御されてもよい。

展開速度調整のためのこれらの手段は、少なくとも３つの同一の速度調整装置に有利に分散され、本実施例において、それらは、プラットホームの周囲に分散される３つを備えている。速度調整手段を、２つの速度調整装置１６ａおよび１６ｂを断面で示す図５、６、および７に関して説明する。各速度調整装置１６ａまたは１６ｂは通常、
− 下部プラットホームに固定され、すべての制動装置１６ａ、１６ｂに共通の、単一の電動式主プーリ１６０と、
− 少なくとも１つの接続ケーブル１６２ａ、１６２ｂを用いて主プーリ１６０によって駆動されてもよい非電動式二次プーリ１６１ａ、１６１ｂと、を備えている。ケーブルは、テープ、すなわち、平坦な断面を有するストリップによって置き換えられてもよい。また、複数のケーブルすなわちストリップを、図５ａおよび５ｂで示すような同じプーリステージに同時に巻くこともできる。主プーリは、複数のケーブルを駆動するために複数の溝を備えていてもよい。

すべてのステージが同期して展開される同期展開を有する速度調整手段と、第１ステージがその時、第２ステージの前に展開され、第２ステージが第３ステージの前に展開される等の順次展開を有する速度調整手段との間で区別が行われる。

第１の実施形態によれば、上部プラットホーム１２上および各接続プラットホーム１５上に固定される１つまたは２つの二次プーリ１６１ａ、１６１ｂを備える同期展開手段を有する速度調整装置１６ａまたは１６ｂに対する実施例を、図５ａおよび５ｂに示し、単一のケーブルまたはテープ１６２ａ、１６２ｂは、異なるプラットホームの二次プーリを主プーリ１６０に接続する。

図６に関連して説明される別の構成によれば、同期展開手段を有する速度調整装置１６ａまたは１６ｂは、
− 下部プラットホーム１３に固定され、上部プラットホーム１２および各接続プラットホーム１５のそれぞれのために設けられる二次プーリ１６１ａ、１６１ｂと、
− 主プーリ１６０を前記上部プラットホームまたは接続プラットホームへ、対応する二次プーリを介して、それぞれ接続する接続ケーブル１６２ａ、１６２ｂまたはテープと、を備える。この主プーリはステップ式であり、異なるプーリステージの直径は、異なるステージの均一な展開を可能にするよう計算される。４つのステージを有し、上部プラットホームが第１のステージの４倍長い距離を移動しなければならない構成の場合、ステップ式主プーリ１６０の直径は、従って、相当する間隔を備えている必要がある。

別の実施形態によれば、図７ａ〜７ｄに示す、順次展開手段を有する速度調整装置１６ａ、１６ｂの実施例は、
− 下部プラットホーム１３に固定される単一の二次プーリ１６１ａ、１６１ｂと、
− 主プーリ１６０を上部プラットホーム１２へ、この二次プーリを介して接続する単一のケーブルまたはテープ１６２ａ、１６２ｂと、
− 接続プラットホーム１５および上部プラットホーム１２をロック／解除する装置と、を備える。

図７ａおよび７ｂに拡大図で示すこのロック／解除装置は、各ステージＥｉに対して、このステージＥｉの上部プラットホーム１２または上部接続プラットホーム１５に接続されるフック１６３ａ、１６３ｂを備えている（任意に、ステージＥ１の上部接続プラットホームの場合を除いて、この第１のステージの展開は、発射段階の間、構造を格納構成に維持するスタッキングシステムの解除によって制御され、構造は次いで、それが、図７ａおよび７ｄのＸで表されるような停止状態にあるか、または、図７ｂおよび７ｃの曲線矢印によって表されるような動作中であるかどうかに従って、保持され、その速度を主プーリによって調整される）。フックの他端は、ロック中に、以下の方法で、このステージＥｉの下部接続プラットホームにフック留めされるよう設計されている。この他端は、この下部プラットホームの平面ＹＺ上で「Ｕ」字状の形状を有し、「Ｕ」字の分岐は、接続アーム１１の上端１１１において（この端部はテープスプリングの形態である）、このために設けられる切欠きに係合し、それ自体がこの下部プラットホームに固定される。この下部プラットホームが格納位置にある場合、この端部１１１は平坦にされ、「Ｕ」字の分岐は、テープスプリングに係合され、従って、その展開を妨げ、下部プラットホームは次いで、フックによってその上部プラットホームにフック留めされる。テープスプリングを装備する接続アームの展開は、それらの曲線形態（静止位置）を回復するこれらの端部の変形を引き起こす。この端部１１１が、その弾性エネルギーのために「Ｕ」字の内側に向かって曲がる場合、「Ｕ」字の分岐は、切欠きから解除され、フックは、それ以上、テープスプリングの展開を妨げない。フックはそれ故に、従って、対応する接続プラットホーム１５および上部プラットホーム１２であるように、段階的に順次、解除される。このロック／解除装置はまた、速度調整手段の他の構成要素（プーリ、ケーブル等）とは独立してマストに取り付けられてもよい。

宇宙用途に対して、マストは、例えば、装置またはアンテナを衛星本体から離れるよう移動させるために用いられてもよい。この場合、マストの下部ステージの下部プラットホーム１３は衛星本体に固定され、離される装置は、マストの上部ステージの上部プラットホーム１２に固定される。

本発明を特定の実施形態に関連して説明してきたが、これに限定される必要はなく、それらが本発明の適用範囲内にあれば、説明した手段の技術的な均等物のすべて、並びにそれらの組み合わせを備えることは、正しく理解されよう。

１０ 基本構造ブロック
１１ 接続アーム
１２ 上部プラットホーム
１３ 下部プラットホーム
１４ 固定ラグ
１５ 接続プラットホーム
１６ａ、１６ｂ 速度調整装置
１１１ 端部
１１２ 折り畳み領域
１１３ 非折り畳み領域
１１４ 第１の凸面
１１５ 第２の凹面
１４１ 四つ組
１６０ 主プーリ
１６１ａ、１６１ｂ 二次プーリ
１６２ａ、１６２ｂ 接続ケーブル
１６３ａ、１６３ｂ フック
Ｘ 長手方向展開軸
ＹＺ 平面

Claims (16)

1. 自発的自律的展開による展開型マストであって、長手方向展開軸Ｘを有する少なくとも１つの基本構造ブロック（１０）を備え、前記基本構造ブロックは、前記軸Ｘに直交する平面ＹＺに平行な２つのそれぞれの下部（１３）および上部プラットホーム（１２）と、前記長手方向展開軸Ｘと平行に互いに積重ねられるＮ個のステージ（Ｅ１、・・・、Ｅｉ、Ｅｉ＋１、・・・、ＥＮ）とを備え、ここで、Ｎは１を超え、ｉは１とＮ−１の間であり、
   各ステージ（Ｅｉ）は、テープスプリングによって連接される少なくとも６つの可撓性長手方向接続アーム（１１）を備え、アームは、展開位置において、前記軸Ｘに平行な平面上にあり、前記軸Ｘに対して傾斜され、前記Ｎ個のステージは、前記平面ＹＺに平行な接続プラットホーム（１５）を用いて２つ一組で互いに固定され、２つの隣接する下部および上部ステージ（Ｅｉ、Ｅｉ＋１）は、前記展開軸Ｘを中心とする回転によって互いに関して角度を成してオフセットされ、それは、前記下部プラットホーム（１３）に固定される電動式主プーリ（１６０）と、少なくとも１つのケーブル（１６２ａ、１６２ｂ）または１つのテープを用いて前記主プーリ（１６０）によって駆動されてもよい非電動式二次プーリ（１６１ａ、１６１ｂ）を備える前記マストの展開速度の調整手段を備えることを特徴とする、
   展開型マスト。
2. 少なくとも１つの二次プーリ（１６１ａ、１６１ｂ）は、前記上部プラットホーム（１２）上および各接続プラットホーム（１５）上に固定され、単一のケーブル（１６２ａ、１６２ｂ）またはテープは、前記種々のプラットホームの前記二次プーリを前記主プーリ（１６０）に接続することを特徴とする請求項１に記載の展開型マスト。
3. 前記二次プーリ（１６１ａ、１６１ｂ）は、前記下部プラットホーム（１３）に固定され、前記主プーリ（１６０）は、二次プーリと同数のステージを備え、前記速度の調整手段は、それぞれ前記上部プラットホーム（１２）上および各接続プラットホーム（１５）上に固定される二次プーリと同数のケーブル（１６２ａ、１６２ｂ）またはテープを備えることを特徴とする請求項１に記載の展開型マスト。
4. 前記二次プーリ（１６１ａ、１６１ｂ）は、前記下部プラットホーム（１３）に固定され、前記主プーリ（１６０）は、二次プーリと同数のステージを備え、前記速度の調整手段は、前記主プーリ（１６０）および／または可動（１５）および上部（１２）プラットホームのステージと同数のケーブル（１６２ａ、１６２ｂ）またはテープを備え、前記ケーブルまたはテープは前記上部プラットホーム（１２）に固定されることを特徴とする請求項１に記載の展開型マスト。
5. ２つのそれぞれ下部および上部の隣接するステージ（Ｅｉ、Ｅｉ＋１）は、前記２つの隣接するステージ（Ｅｉ、Ｅｉ＋１）に共通の接続プラットホーム（１５）を用いて互いに固定されることを特徴とする請求項４のいずれか一項に記載の展開型マスト。
6. 各上部（１２）、下部（１３）、および接続プラットホーム（１５）は、規則的に分散される２つ一組でグループ化される固定ラグ（１４）を備え、各固定ラグは、接続アームの端部（１１１）の固定のために設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の展開型マスト。
7. 前記固定ラグ（１４）は、前記マストの外側に向かって配向され、固定ラグの各対に対して、折り畳み構成にある前記接続アームは、前記プラットホームに対して接線方向に前記平面ＹＺ上で０°および４５°の間の角度によって配向されることを特徴とする請求項６に記載の展開型マスト。
8. 各テープスプリング（１１）は、円弧形状の断面を持つ折り畳み領域（１１２）と、円弧形状の断面を持つ非折り畳み領域（１１３）とを有し、前記非折り畳み領域の円弧は、折り畳み領域の円弧よりも長いことを特徴とする請求項６または７に記載の展開型マスト。
9. 前記折り畳み領域（１１２）は、前記接続アームの前記２つの端部（１１１）および中間領域に位置し、前記端部における前記領域の前記円弧形状の前記断面は、前記中間領域の前記断面に対して正反対にあることを特徴とする請求項８に記載の展開型マスト。
10. 前記折り畳み領域（１１２）は、前記２つの端部（１１１）および中間領域に位置し、前記円弧形状の断面を有し、前記非折り畳み領域（１１３）の前記断面は、管状断面を有することを特徴とする請求項８に記載の展開型マスト。
11. 各接続プラットホーム（１５）は、固定ラグ（１４）の少なくとも６つの対を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の展開型マスト。
12. すべての前記接続アーム（１１）は同一であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の展開型マスト。
13. 互いに積重ねられる複数の同一の構造ブロック（１０）を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の展開型マスト。
14. 前記展開をロック／解除する装置（１１１、１１４、１６３ａ、１６３ｂ）は、前記プラットホームの展開後、それよりも高い、隣接するプラットホームの解除を可能にするよう、順番に、各接続プラットホーム（１５）上に位置決めされることを特徴とする請求項６に記載の展開型マスト。
15. テープスプリングの形態の接続アームの前記端部（１１１）は、前記接続アームの展開または折り畳み位置に従って変化するプロフィルを有し、前記ロック／解除する装置は、前記プロフィルに従ってロック／解除する手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載の展開型マスト。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の、自発的自律的展開により展開可能な少なくとも１つのマストを備えることを特徴とする衛星。

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