JPH01252005A - 反射鏡支持構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、人工衛星等の宇宙航行体に搭載さ
れるアンテナ装置の反射鏡を支持するのに用いる反射鏡
支持構造体に関する。

（従来の技術） 近年、宇宙開発の分野においては、その情報量の増加に
とみなって使用するアンテナ装置の大形化の要請がある
。このような大形のアンテナ装置にあっては、宇宙空間
まで輸送する宇宙航行体あるいはロケットの搭載容積に
制約があるために、大形のものを宇宙空間まで直接的に
輸送することが困難である。

そこで、アンテナ装置を宇宙空間に輸送する場合、折畳
んで宇宙航行体に搭載して地上より宇宙空間に輸送し、
宇宙空間に到達した状態で伸長展間する方法が考えられ
ている。この場合、特に問題となる構成部材は、大形の
反射鏡を支持するトラス構造等の骨組構造で形成される
反射鏡支持構造体である。

すなわち、このような反射鏡支持構造体は、宇宙空間ま
での輸送手段との関係から軽量で、しかも、高い剛性を
有すると共に、宇宙環境に対応可能な熱膨張率が小さい
く、かつ、折畳み状態で小さく折畳み収容でき、その伸
展状態で大きく伸展することが可能に構成することが要
求される。この場合、上記の要求を満足するには、炭素
繊維あるいはボロンｍ雑等の先端複合材料を用いて折畳
み伸展可能な反射鏡支持構造体を開発することが有効と
考えられている。

ところで、このような展開方式の反射鏡支持構造体とし
ては、剛な部材を組合わせた多面体トラスを利用した展
開トラス構造等が知られている。

しかしながら、上記展開トラス構造を用いた反ＩＩ　ａ
ｌｌ支持構造体では、巨視的な曲面を形成するのに、基
本的に四面体等の多面体要素を組合わせて形成しなけれ
ばならないために、多数の多面体トラスを用いることと
なり、大形となると共に、その重量が嵩むという問題を
有していた。

そのため、最近の宇宙開発の分野において（よ、上記各
種の要求を満足したうえで、大形のアンテナＩＭに対応
することのできる反射鏡支持構造体の開発が急務とされ
ている。

（発明が解決しようとする課題） 以上１本べたように、従来の反射鏡支持構造体では、大
形となると共に、Ｉｆｌが嵩むという問題を有していた
。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、かつ、小さな空間に折畳み収容し得ると共に、
伸長状態で大きな曲面状に展開し得るようにした反射鏡
支持構造体を１ｆｆｌ　（Ｊ４することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は第１及び第２の結合部材を中央から反射鏡保
持部側の一端方向の所定の位置で交叉させ、その交点部
を回動軸を介して回動自在に連結した結合体と、この結
合体が？！数個隣接する相互の第１の結合部材の一端と
第２の結合部材の一端及び第１の結合部材の他端と第１
の結合部材のｔ７端をそれぞれ前記回動軸と略平行な軸
回りに回動自在に連結した伸展Ｍ４体と、この伸展構体
を復数醐並列状に連結してなるもので、中間部が前記回
動軸に対して略直交する軸回りで回動自在に設けられた
梁部材を前記配列された伸展構体の互いに対向する結合
体間に介在させて各節１及び第２の結合部材の端部に前
記回動軸と略平行な軸回りで回動自在に連結してなる構
造体とを備え、前記構造体を３個用いて１個の構造体の
両側部に対して略直交させて残りの２ｇの構造体を挟装
するように配設して、その結合体の第１及び第２の結合
部材の端部を前記回動軸に略平行な軸回りに回動自在に
連結して反射鏡支持構造体を構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、伸展嘴体が並列状に配列された構造
体はそれぞれ各結合体の回動軸を中心に第１及び第２の
結合部材が回動制■されて各反射鏡保持部が接近される
と共に、梁部材がその中間部を中心に回動されてそれぞ
れが連結方向に収縮される。従って、略直交状に組合わ
せ配設された構造体は、それぞれが略直交する方向に収
縮されて折畳まれる。また、折畳まれだ構造体は各伸展
構体が、その結合体の回動軸を中心に第１及び第２の結
合部材が反転されると、その各反射鏡保持部側の一端部
が離間されると共に、梁部材の中Ｉｉ！１８Ｉｌが反転
されて連結方向に伸展される。この結果、略直交状に組
合わせ配設された構造体は、それぞれが略直交する方向
に収縮されて折畳まれる。

これにより、伸展構体は折畳み形状に比して展開形状が
非常に大きな効率的な折畳み及び展開が実現する。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る反躬ｘ１支持構造体
を示すもので、同図（ａ）が展開状態、同図（ｂ）が折
畳み状態を示ものである。

図において、１０は略同様に伸展自在に形成されたパン
タグラフ構造の伸展構体で、略中央部に略並列状に複数
個、例えば３個が配列されて第１の構造体Ａが構成され
、この第１の構造体Ａの両側部には略同様に複数個が略
並列状に配列された第２の構造体Ｂが略直交するように
配置されて組合わせ連結される。即ち、この伸展構体１
０は第２図に示すように、第１及び第２の結合部材１１
ａ。

１１ｂが交叉されて、図中破線で示す反射１１１２を支
持する反射鏡保持部側の一端方向に中央から所定の距離
だけ移動させた交点で回動軸１３を介して回動自在に連
結された結合体１４が隣接する相互の第１の結合部材１
１ａ一端と第２の結合部材１１ｂの一端及び第２の結合
部材１１ｂの一端と第１の結合部材１１ａの他端をそれ
ぞれ上記回動軸１３と略平行な軸回りで回動自在に結合
されて、複数個連結されている。この場合、結合体１４
Ｌｔ、その第１及び第２の結合部材１１ａ。

１１ｂの各一端と回動軸１３間を距離Ｌ１とし、他端と
回動軸１３間をＬ２とすると、Ｌｌ〈Ｌ２どなるように
反射１１１２の曲率に対応して形成される。そして、こ
れら伸展構体１０間には、第３図に示すように、梁部材
１５が対向する結合体１４澗に介在するように、配役さ
れる。この梁部材１５は中間部が上記回動軸１３と略直
交する軸回りに回動自在に設けられており、その両端が
それぞれ対向する伸展構体１０の結合体１４における第
１及び第２の結合部材１１ａ、１１ｂの結合部同士に上
記回動軸１３と略平行な軸回りに回動自在に取着され、
対向した伸展構体１０を略並列状に連結する。例えば、
３個の伸展構体を略並列状に連結した場合には、上記第
１の構造体Ａが形成され、同様に第２の構造体Ｂが複数
の伸展構体１０及び梁部材１５を用いて略並列状に連結
して形成される。この場合、第２の構造体Ｂの伸展構体
１０の配列数は、第１の構造体Ａにおける伸展構体１０
の結合部材土工の数に対応され、その伸展構体１０にお
ける結合体１土の連結数は上記反ｅｌＪｉ１１２の鏡面
に対応して適宜設定される。そして、これら第１及び第
２の構造体Ａ、Ｂは、その第１の構造体Ａに対して略直
交させて第２の構造体Ｂが挟装するように対向配設され
、この第２の構造体Ｂの先端部における結合体り土！第
１及び第２の結合部材１１ａ、ｌｌｂが第１の構造体Ａ
における伸展構体１０の第１及び第２の結合部材１１ａ
、１１ｂの端部に対して、その回動軸１３と略平行な軸
回りに回動自在に取着される。

また、上記伸展構体１０には、その結合体１４の連結部
間に、例えば、第３図に示すような折畳み展開機構１立
が適宜に配設される。この折畳み展開機構１立は結合体
土工の第１及び第２の結合部材１１ａ、１１ｂの結合部
に駆動用歯Ｐｉ１７が配設され、この駆動歯車１７には
減速歯１１８を介して駆動モータ１９に嵌着された駆動
歯＄２０に歯合される。

上記構成において、第１図（ｂ）に示すように、折畳み
収容された第１及び第２の構造体Ａ、Ｂを展開させる場
合は、先ず、各伸展構体１０の各折畳み展開機構■じ駆
動モータ１９が駆動制御され、その駆動歯車２０．減速
歯１１１８及び歯車１７が回転駆動される。すると、第
１及び第２の構造体の各伸展構体１０は各結合体り土９
回動軸１３を中心に第１及び第２の結合部材１１ａ。

１１ｂが回動され、それぞれが略直交する各連結方向（
矢印Ｘ及びＹ方向）に伸展される。この際、伸展構体１
ｏは、その伸展動作にともなって、梁部材１５を中間部
の軸を中心に回動せしめ、ここに結合体１４の第１及び
第２の結合部材１１８゜１１ｂの反射鏡保持部側の一端
間が最も離間された状態となり、第１図（ａ）に示すよ
うに反１１１鏡１２の鏡面に対応した曲率に展開される
。

また、上記展開された第１及び第２の構造体Ａ。

Ｂを折畳む場合は、上記折畳み展開機構１６の駆動モー
タ１９が反転駆動されて駆動歯車２０．減速歯１１１８
及び歯車１７が反転駆動される。すると、展開状態の伸
展構体１０は各結合体１４の回動軸１３を中心に第１及
び第２の結合部材１１ａ。

１１ｂが反転されて、それぞれが略直交する各連結方向
（矢印Ｘ及びＹ方向）に縮小される。この際、伸展構体
１０は、その縮小動作にともなって、梁部材１５を、そ
の中間部の軸を中心に反転させ、ここに結合体出土の第
１及び第２の結合部材１１ａ。

１１ｂの反射鏡保持部側の一端間が最も接近された状態
に規制されて、第１図（ｂ）に示すように折畳み収容さ
れる。

このように、上記反射鏡支持構造体は、第１及び第２の
結合部材１１ａ、１１ｂを中央から一端方向の所定の位
置で交叉させ、その交点部を回動軸１３を介して回動自
在に連結した結合体１４を複数個パンタグラフ構造に連
結して伸展構体を形成し、この伸展構体１０を略並列状
に配列した第１及び第２の構造体Ａ、Ｂを略直交するよ
うに組合わせ配設して、これら第１及び第２の構造体Ａ
。

Ｂの各伸展構体１０の結合体１４を、その回動軸１３を
中心に回動制御することにより、その第１及び第２の結
合部材１１ａ、Ｉｌｂの各反射鏡保持部側の一端部間が
接近あるいは離間されて、収縮あるいは伸展駆動され、
折畳みあるいは展開が行なわれるように構成した。これ
によれば、折畳み形状に比して展開形状が非常に大きな
効率的な折畳み及び展開が実現されることにより、宇宙
航行体への搭載が容易となり、しかも、宇宙空間におい
て大形のアンテナ装置の構築に適用が可能となる。

なお、上記実施例では、展開あるいは折畳み駆動するの
に、駆動モータ１９を用いて構成した場合で説明したが
、これに限ることなく、例えば第５図に示すように、結
合体１４第１及び第２の積台部材１１ａ、１１ｂの端８
１３間に伸長駆動用のアクチュエータ２１を架設して設
けることも可能である。また、折畳み状態から展開させ
だけの用途として使用する場合は、上記構造体Ａ、Ｂの
伸ａ構体１０に対してヒンジ機構等の展開機構のみを配
設すれば良い。

さらに、上記実施例では、第１の構造体へを３個の伸展
構体１０で形成して、これに対応した第２の構造体Ａを
挟装するように組合わせ配設した場合で説明したが、こ
れら第１及び第２の＋！４迄体Ａ、８における伸展構体
１０は、適用する反射鏡の鏡面の形状に対応した各種の
配列が可能なもので、いずれの組合わば構成も同様の効
果が期待できる。よって、この発明は上記実施例に限る
ことなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で
、かつ、小さな空間に折畳み収容し得ると共に、伸長状
態で大きな曲面状に展開し得るようにした反射鏡支持構
造体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る反射鏡支持構造体の
構成を線図で示した図、第２図及び第３図は第１図の一
部を取出して示す詳細図、第４図は第１図の折畳み展開
機構の構成を示す図、第５図はこの発明の他の実施例を
示す図である。 Ａ、Ｂ・・・第１及び第２の構造体、］０・・・伸展構
体、１１ａ、１１ｂ・・・第１及び第２の結合部材、］
２・・・反ＩＪ鏡、１３・・・回動軸、Ｌ［・・結合体
、１５・・・梁部材、ＬＬ−・・折畳み展開機構、１７
・・・歯車、１８・・・減速歯車、１９・・・駆動モー
タ、２０・・・駆動ｍ車、２１・・・アクチュエータ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦（ｂ） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１及び第２の結合部材を中央から反射鏡保持部側の一
   端方向の所定の位置で交叉させ、その交点部を回動軸を
   介して回動自在に連結した結合体と、この結合体が複数
   個隣接する相互の第１の結合部材の一端と第２の結合部
   材の一端及び第１の結合部材の他端と第１の結合部材の
   他端をそれぞれ前記回動軸と略平行な軸回りに回動自在
   に連結した伸展構体と、この伸展構体を複数個並列状に
   連結してなるもので、中間部が前記回動軸に対して略直
   交する軸回りで回動自在に設けられた梁部材を前記配列
   された伸展構体の互いに対向する結合体間に介在させて
   各第１及び第２の結合部材の端部に前記回動軸と略平行
   な軸回りで回動自在に連結してなる構造体とを具備し、
   前記構造体を３個用いて１個の構造体の両側部に対して
   略直交させて残りの２個の構造体を挟装するように配設
   して、その結合体の第１及び第２の結合部材の端部を前
   記回動軸に略平行な軸回りに回動自在に連結したことを
   特徴とする反射鏡支持構造体。