JPH03143004A - 展開トラスアンテナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高い収納性と展開信頼性を有し。

軽量な展開トラスアンテナに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、スペースシャ！′ル、アリアンロケット等の性能
及び信頼性が向上し、宇宙利用に経済的なメリットが生
まれてきた。特に大型の１１開トラスアンテナは、船舶
、車両等の移動体の通信用になくてはならず、その開発
が盛んに行われてきた。

第７図〜第１０図は従来の展開トラスアンテナを示す図
である。第７図はアンテナの展開状態を示し２図中（１
３）は展開トラスアンテナの主反射鏡。

（１４）は展開トラスアンテナ中央のセンタハブ（１６
）に固定された副反射鏡である。

第８図は第７図のＡ部を拡大した図で、主反射鏡の構成
を示している。図中（１）は先端に結合子（２）を取り
付けた心棒で、隣接する心棒（ま互いに軸の向きを逆に
して配置されている。（３）は心棒（１）上をスライド
する主スライドヒンジ、（４）は一端が上記主スライド
ヒンジ（３）に放射状にビン結合され、上記心棒の軸に
直交するように展開可能なリブで。

上記心棒（１）とは逆向きに配置された隣接−心棒＋１
１上の結合子（２）にビン結合される。皐後、上記展開
トラスアンテナ上面側の結合子を（２ａ）　、下面側の
結合子を（２ｂ）、さらに上記展開トラスアンテナの上
下面で周辺部に位置する結合子を（２ｃ）と区別して呼
称することとする。

（５）は結合子（２ａ）相互間、　（２ｂ）相互間、　
（２ｅ）相互間、　（２ａ）と（２Ｃ）間及び、　（２
ｂ）と（２ｅｌｆｆｌＷを結ぶ展開用ワイヤで、上記展
開トラスアンテナの展開時に張力を生ずるよう設定され
たものである。（６）は上面側の結合子（２ａ）と下西
側の結合子（２ｂ）、（２ｅ）をビン結合により結合す
る斜部材、（７）は結合子（２）と主スライドヒンジ（
３）の同の心棒上をスライドする同期スライドヒンジ、
（８）は上記同期スライドヒンジ（７）に一端をビン結
合し、他端をリブ（４）上にビン結合した同期はりを示
す。（９）は上記トラスアンテナ主反射鏡（Ｔ３）の鏡
西部となる導電性を有する金属ネットで、α０）は上記
ネット（９）をトラスに固定するネット固定具である。

第９図は第８図Ｃ部を拡大した図で、　（１１）はアン
テナの展開時に主スライドヒンジ（３（の下死点を決め
るストッパ、　（１２）は展開駆動力を与えるコイルバ
ネ、θは心棒（１）とリブ（４）のなす角度を示してお
り、アンテナの展開時９０度付近になるよう設定されて
いる。

第１０図は１１開トラスアンテナの収納状態を示す。

次に動作１ζついて説明する。アンテナの収納状態では
リブ（４）と心棒（１）との成す角度はほぼゼロで。

バネ（１２）１．ｆ主スライドヒンジ（３）と同期スラ
イドヒンジ（７）によって圧縮されて歪エネルギを蓄積
しており、この状態は図示していない保持ケーブルによ
って拘束保持されている。地、上からのコマンドで爆管
等によって保持ケーブルが切断され、上記バネ（１２）
のバネ力で主スライドヒンジ（３）と同期スライ）：ヒ
ンジ（７）の間を押し拡げることによってリブ（４）と
心棒（１１との成す角度が増加してアンテナの主反射ｍ
（１３）が展開し、最後に主スライドヒンジ（３）がス
トッパ（１］）に当たって展開が終了する。アンテナの
主反射ｍ（１３）が展開すると、展開用ワイヤ（５）は
１両端の張架点相互間の距離が拡大するので張力が発生
し、ヒンジ部分の遊びを殺すので剛性の高い構造物が得
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の展開トラスアンテナでは、固定された副反射鏡を
中心に主反射鏡が収納展開の動作を行う。

しかしながら副反射鏡が固定されていると、第１０図の
ように副反射鏡が主反射鏡の収納域から大きく突出して
しまい、収納効率を著しく低下させる。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、展開収納性の高い展開トラスアンテナを提供するも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による展開Ｉ−ラスアンテナでは、副反射鏡を
支える構造体に、エアリテイナーの伸展力によって伸展
するブームを用い、かつ伸展後は。

エアリティナーが紫外線により硬化することでブームを
支持し、副反射鏡を収納展開させることにより、展開ト
ラスアンテナの収納時に副反射鏡を主反射鏡の収納域に
納めることができるようにしたものである。また、この
発明の別の発明による展開トラスアンテナでは、副反射
鏡を支える構造体に、スプリングの反発力によって伸展
するブームを用い、副反射鏡を収納展開させることによ
り。

ＲｒＪＦｌトラスアンテナの収納時に副反射鏡を主反射
鏡の収納域に納めることができるようにしたものである
。

〔作　用〕

この発明においては、展開トラスアンテナの主反射鏡の
収納時に副反射鏡もアンテナ面外方向）こ収縮させるこ
とにより、収納域を小さくすることができる。このとき
副反射鏡を支えろ構造体（こ。

エアリテイナーの伸展力によって伸展するブームを用い
ることにより、展ｔｌｌＦｌ　ｌ−ラスアンテナの主反
射鏡の展開時に副反射鏡も所定の（立置まてｒｌｌ展し
。

アンテナとして機能することができる。

この発明の別の発明において（よ、展開ｌ−ラスアンテ
ナの主反ｑｔｔａの収納時に副反射鏡もアンテナ面外方
向に収縮させること（こより、収納域を／ｌＸさくする
乙とができる。このとき副反ＱＪｍを支える構造体にス
プリングの反発力によって伸展するブームを用いること
により、展開ｌ−ラスアンテナの主反射鏡の展開時に副
反射鏡も所定の（立置までｆ車前し、アンテナとして機
能するととｈτできる。

〔実施例〕 第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図はアンテナの展開状態を示し２図中（１３）は展
開トラスアンテナの主反射ｍ、　（１４）は副反射鏡、
　（１５）は副反射鏡（１４）を保持するブーム、　（
１６）はブーム（１５）及び主反射ｆｆ１（１３）を中
央で支えるセンタハブである。

第２図は第１図のＡ部を拡大した図で、主反射鏡の構成
を示している。図中＋１１は先端に結合子（２）を取り
付けた心棒で、隣接する心棒は互いに軸の向きを逆にし
て配置されている。（３）は心棒（１）上をスライドす
る主スライドヒンジ、（４）は一端が主スライドヒンジ
（３）に放Ｑ１状にピン結合され、上記心棒の軸に直交
するように展開可能なリブで、上記心棒（１１とは逆向
きに配置された隣接心棒（１）上の結合子（２）にピン
結合される。以後、上記展開Ｉ・ラスアンテナ上面側の
結合子を（２ａ）　、下面側の結合子を（２ｂ）　、さ
らに上記展開トラスアンテナの上下面で周辺部に位置す
る結合子（２Ｃ）と区別して呼称することとする。

（５）は結合子（２ａ）相互間、　（２ｂ）相互間、　
（２ｅｌ相互間、　（２ａ）と（２ｃ）間及び、　（２
ｂ）と（２Ｃ）間を結ぶ展開用ワイヤで、上記展開！・
ラスアンテナのＨ開時に張力を生ずるよう設定されたも
のである。（６）は上面側の結合子（２ａ）と下面側の
結合子（２ｂ）　、　（２ｅ）をピン結合により結合す
る斜部材、（７）は結合子（２）と主スライドヒンジ（
３）の間の心棒上をスライドする同期スライドヒンジ、
（８）は上記同期スライドヒンジ（７）に一端をピン結
合し、他端をリブ（４）上にピン結合した同期はりを示
す。（９）は上記トラスアンテナ主反射鏡（１３）の鏡
面部となる導電性を有する金属ネットで、ａＯ）は上記
ネット（９）をトラスに固定するネット固定具である。

第３図は第２図Ｃｓを拡大した図で、　（１１）はアン
テナの展開時に主スライドヒンジ（３）の下死点を決め
るストッパ、　（１２）は展開駆動力を与えろコイルバ
ネ、θは心棒（１）とリブ（４）のなす角度を示してお
り、アンテナの展開時９０度付近になるよう設定されて
いる。

第４図はアンテナの収納状態を示し、副反射鏡（１４）
は、主反射ｍ（１３１の収納域内に収納されている。

第５図は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１５）の
収納状態を示し２図中（１７）はブーム（１５）の伸展
力となるエアリティナーである。

次に動作について説明する。まず主反射ｆｆ１（１３）
において、アンテナの収納状態では第３図に示す角度θ
はほぼゼロで、バネ（１２）は主スライドヒンジ（３）
と同期スライドヒンジ（７）によって圧縮されて歪エネ
ルギを蓄積しており、この状態は図示していない保持ケ
ーブルによって拘束保持されている。

地上からのコマンドで爆管等によって保持ケーブルが切
断され、上記バネ（１２）のバネ力で主スライドヒンジ
（３）と同期スライドヒンジ（７）の同を押し拡げるこ
とによって角度θが増加してアンテナの主反射！！！（
１３１が展開し、最後に主スライドヒンジ（３）がス）
・ツバ（１１）に当たって主反射鏡（１３）のＲ開が終
了する。

主反射ｔＵ（１３１の展開終了後、地上からのコマンド
でエアリティナー（１７）に気体が挿入され、エアリテ
ィナ−（１７）の伸展力によってブーム（１５）が伸展
し、ブーム（］５）に保持されている副反射１！　（１
４）を第５図（、）の状態から、アンテナ面外方向へ押
し上げる。副反射鏡（１４１が所定の位置第５図（ｂ）
まで移動した時点でエアリティナーの仲！１．？止まり
、アンテナの展開は終了する。

なお、上記実１ｔ！！例は、副成９ノ鏡を支えろ構造体
にエアリティナーの伸展力によってｒｍ展するブームを
用い、かつ伸展後は、エアリテ、ｆナーが紫外線により
硬化することでブームを支持し、副反射鏡を収納展開さ
せること；こより、展開トラスアンテナの収納時に副反
％　ｆ！！　’ｅ主反射鏡の収納域に納めるように構成
したが、この発明【よ、これに限るものではなく１例え
ば第６図に示す構成を用いても上記同様の効果を有する
。

第６図はこの発明の他の実施例を示す図であり。

第６図（＆）は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１
５）の収納状態を示し２図中（１８）ｌよブーム（１５
）の伸展力となるスプリングである。

次に動作について説明する。まず主反射鏡（１３）にお
いて、アンテナの収納状態では第３図に示す角度θはほ
ぼゼロで、バネ（１２）は主スライドヒンジ（３）と同
期スライドヒンジ（７）によって圧縮されて歪エネルギ
を蓄積しており、この状態は図示していない保持ケーブ
ルによって拘束保持されている。

地上からコマンドで爆管等によって保持ケーブルが切断
され、上記バネ（１２）のバネ力で主スライドヒンジ（
３）と同期スライドヒンジ（７）の間を押し拡げること
によって角度θが増加してアンテナの主反射１０（１３
）が展開し、最後に主スライドヒンジ（３）がストッパ
（１１）に当たって主反射！　（１３）の１ｆ！開が終
了する。

主反射！！！（１３）の展開が終了後、ｍ上からのコマ
ンドでスプリング（１８）が反発を始め、その反力によ
ってブーム（１５）が伸展し、ブーム（１５）に保持さ
れている副反射鏡（１４）を第６図（ａ）の状態からア
ンテナ面外方向へ押し上げる。副反射！！（１４）が所
定の位置まで、アームはバネから与えられた慣性力によ
り伸展をつづけ、第６図（ｂ）の位置で止まることで、
アンテナの展開は終了する。

ここで、伸展ブームは、こ゛の発明の第１の発明におい
ては、エアリティナーが宇宙空間での紫外線により硬化
することで、また、この発明の第２の発明においては、
ブームの最終伸展状態でラッチされることにより、伸展
状態を保持する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明（よ、主反射鏡の高効率の展開収
納機能と共に、副反射鏡を保持するブームにエアバック
；こよる伸展機能を持たせることで。

副反射鏡も主反射鏡収納域内に収納することが可能とな
る。これにより、さらに収納効率の高い展開トラスアン
テナが実現できるという効果がある。

また、この発明の別の発明は、主反射鏡の高効率の展開
収納機能と共に、副成１４境を保持するブームにスプリ
ングによる伸展機能を持たせることで、副反射鏡も主反
射鏡収納域内に収納することが可能となる。これにより
、さらに収納効率の高い展開トラスアンテナが実現でき
るとともに、伸展機能の軽量化、コストダウン、単純化
による信頼性の向上を図ることもできろという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す展開トラスアンテナ
の展開後の概念図、第２図は第１図のＡ部を拡大した図
、第３図は第２図の０部を拡大した図、第４図はこの発
明の一実施例を示す展開トラスアンテナの収納時の概念
図、第５図はこの発明の一実施例における副反射鏡を保
持するブームの収納状態を示す図、第６図はこの発明の
他の実施例における副反射鏡を保持するブームの収納状
態を示す図、第７図（よ従来例での展開トラスアンテナ
の展開段形状の図、第８図は第７図のＡ部を拡大した図
、第９図は第８図の０部を拡大した図。 第１０図は従来例での展開トラスアンテナの収納状態を
示す図である。 図において（１）は心棒、（２１１ま結合子、（３）は
主スライドヒンジ、（４）はリブ、（５）は展開用ワイ
ヤ、（６）は斜部材、（７）は同期スライドヒンジ、（
８）は同期梁。 （９）は金属ネット、ａωはネット固定具、　（１１）
はストッパ、　（１２）はコイルバネ、　（１３）は主
反射鏡、　（１４１は副反射１ｍ、　（１５）はブーム
、　（１６１はセンタハブ。 （１７）はエアリティナー　（１８）はスプリングであ
る。 なお。 図中同一符号は。 同−又は相当部分を示 す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端にピンジョイント部を有する結合子が結合さ
   れ、かつ他端にストッパーを有する心棒、上記心棒をス
   ライドする主スライドヒンジ、一端が上記主スライドヒ
   ンジに対し、放射状にピン結合され、上記心棒の軸方向
   に対しそれぞれ直交になる方向に展開可能な６本のリブ
   、上記心棒の一端と主スライドヒンジ間をスライドする
   同期スライドヒンジ、一端が上記同期スライドヒンジに
   対し放射状にピン結合され、かつ他端が上記６本のリブ
   にそれぞれピン結合された６本の同期梁、上記主スライ
   ドヒンジと同期スライドヒンジ間に設けられたコイルバ
   ネとを備え、上記心棒の向きを隣合うものが逆向きとな
   るように配列されるとともに展開トラス構造物の自由端
   となるリブを除くリブを互いに逆向きの心棒の結合子で
   結合し、かつ互いに逆向きとなる心棒上の結合子を斜部
   材で結合してなる複数の骨組み、上記展開トラスト構造
   物の自由端となるリブの他端と上記結合子相互間を結合
   する展開用ワイヤと、導電性を有する金属性ネットから
   構成される主反射鏡、上記主反射鏡と一対となる副反射
   鏡、展開後に上記副反射鏡を保持するブームと、上記ブ
   ームを伸展させ、伸展状態で保持するエアリティナーを
   具備したことを特徴とする展開トラスアンテナ。
2. （２）一端にピンジョイント部を有する結合子が結合さ
   れ、かつ他端にストッパーを有する心棒、上記心棒をス
   ライドする主スライドヒンジ、一端が上記主スライドヒ
   ンジに対し、放射状にピン結合され、上記心棒の軸方向
   に対しそれぞれ直交になる方向に展開可能な６本のリブ
   、上記心棒の一端と主スライドヒンジ間をスライドする
   同期スライドヒンジ、一端が上記同期スライドヒンジに
   対し放射状にピン結合され、かつ他端が上記６本のリブ
   にそれぞれピン結合された６本の同期梁、上記主スライ
   ドヒンジと同期スライドヒンジ間に設けられたコイルバ
   ネとを備え、上記心棒の向きを隣合うものが逆向きとな
   るように配列されるとともに、展開トラス構造物の自由
   端となるリブを除くリブを互いに逆向きの心棒の結合子
   で結合し、かつ互いに逆向きとなる心棒上の結合子を斜
   部材で結合してなる複数の骨組み、上記展開トラス構造
   物の自由端となるリブの他端と上記結合子相互間を結合
   する展開用ワイヤと、導電性を有する金属性ネットから
   構成される主反射鏡、上記主反射鏡と一対となる副反射
   鏡、展開後に上記副反射鏡を保持するブーム、上記ブー
   ムを伸展させるスプリングを具備したことを特徴とする
   展開トラスアンテナ。