JPH01252006A - 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］ （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、その情報母の増加に
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開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
反射鏡支持構遺体である。

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脹率が小さい
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ＩＩ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ｉ・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射鏡支持
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１出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は、上記各種
の要求を満足したうえで、大形のアンテナ装置に対応す
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） 以上述べたように、従来の反射鏡支持！Ｒ構造体は、大
形となると共に、重重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
支持構造体を提供することを目的とする。

Ｕ発明の構成コ （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Ｉｎ　
Ｉｔ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
を複数個放射状に連結するもので、該伸展構体の互いに
対向する結合体の第１及び第２の結合部材の喘部門にそ
れぞれ介在されて、その両端部が該第１及び第２の結合
部材の端部にそれぞれ前記回動軸と略平行な軸回りに回
動自在に連結され、かつ。

中間部が前記回動軸と略直交する軸回りに回動自在に設
けられた梁部材とを備え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、放射状に配列された伸展構体は各結
合体の第１及び第２の結合部材が回動軸を中心に回動ｉ
！１ｌＩＩａされて各反射鏡保持部側の一端部が接近さ
れると共に、梁部材がその中間部を中心に回動されてそ
れぞれが略ｔ１１ｔＪＪ状の中心方向に収縮されて折畳
み収容される。また、折畳まれた伸長構体は各結合体の
第１及び第２の結合部材が回動軸を中心に反転されると
、その多摩ｚ　Ｉｔ保持部側の一端部が離間されると共
に、梁部材の中間部が反転されて略放射状の外周方向に
伸展されて展開され、反射鏡に対応した略曲面を形成す
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射鏡支持構造体を
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。

すなわち、図において、１０ａ〜１０ｈは略同様に伸展
自在に形成されるパンタグラフ構造の伸展構体で、略放
射状に配列される。この伸展構体１０ａ〜１０ｈは第２
図に示すように、第１及び第２の結合部材１１ａ、ｌｌ
ｂが交叉されて、図中破線で示す反射鏡１２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
た結合体り土ｊ隣接する稍互の第１の結合部材１１ａ一
端と第２の結合部材１１ｂの一端及び第２の結合部材１
１ｂ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１１よ、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となるように反射鏡１２の曲率に
対応して形成される。そして、これら伸展構体１０ａ〜
１０ｈ間には、梁部材１５が対向する結合体１４第に架
設するように配設される。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結合体上４の第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連結される。

また、上記伸展構体１０ａ〜１０ｔｌ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力（適宜に配設される。

この折畳み展開機構り旧ま結合体り土９第１及び第２の
結合部材１１ａ、１１ｂの結合部に駆動用歯車１７が配
設され、この駆動歯車１７には減速歯車１８を介して駆
動モータ１９に嵌着された駆ｖＪ歯車２０に歯合される
。

上記構成において、第１図（１））に示すように、折畳
み収容された伸展構体１０ａ〜１０ｈを展開させる場合
は、先ず、伸展構体１０ａ〜１０ｈの各折畳み展開機構
１６の駆動モータ１９が駆動制御され、その駆動歯車２
０．減速歯車１８及び歯車１７が回転駆動される。する
と、放射状に配列された伸展構体１０ａ〜１０ｈ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が回動され、それぞれが略放射状の外周
方向に伸展される。この際、伸展構体１０ａ〜１０ｈ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１１ａ。

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）に示すように反射鏡１２の曲率に
対応した曲面状に展開される。

また、上記展開された伸長構体１０ａ〜１０ｈを折畳む
場合は、上記折畳み展開鏝構１旦の駆動モータ１９が反
転駆動されて駆動歯車２０．減速歯車１８及び歯車１７
カ（反転駆動される。すると、展開状態の伸展構体１０
ａ〜１０ｂ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、略放射
状の中心部方向に縮小される。この際、伸展構体１０ａ
〜１０ｈ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１４
（７）第１及び第２の結合部材１１ａ、’１ｉｋ）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１を複数個パンタグラフ構造に連結
して伸展構体１０ａ〜１０ｈを形成し、この伸展構造体
１０ａ〜１０ｈを略放射状に配列して、該伸展構体１０
ａ〜１０ｈの各結合体」」、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１
１ａ、１１ｂ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４図に示すように、結
合体１４第１及び第２の結合部材１１ａ、１１ｂの端部
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、上記伸展構体１０ａ〜１０ｈ
を折畳んだ状態から展開させるだけの用途に用いる場合
は、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、８個の伸展構体１０ａ〜１０
ｈを略放射状に配列して構成した場合で説明したが、こ
の数に限ることなく、適用可能である。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１りると共に、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図は第１図の一部を取出し
て示す詳細図、第３図は第１図の折畳み展開機構の構成
を示す図、第４図はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。 １０　ａ　〜１０　ｈ　＝−・伸展構体、１１ａ、１１
ｂ−・・第１及び第２の結合部材、１２・・・反射鏡、
１３・・・回動軸、１４−・・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
歯車、２１・・・アクチュエータ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦（ａ） （ｂ） 第１図 第２図 第４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放射状に
   連結するもので、該伸展構体の互いに対向する結合体の
   第１及び第２の結合部材の端部間にそれぞれ介在されて
   、その両端部が該第１及び第２の結合部材の端部にそれ
   ぞれ前記回動軸と略平行な軸回りに回動自在に連結され
   、かつ、中間部が前記回動軸と略直交する軸回りに回動
   自在に設けられた梁部材とを具備したことを特徴とする
   反射鏡支持構造体。