JPH03145306A

JPH03145306A - 展開トラスアンテナ

Info

Publication number: JPH03145306A
Application number: JP28369389A
Authority: JP
Inventors: Toshio Inoue; 登志夫井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1991-06-20

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、スペースシャトル、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。特に大型の展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）ば先端１ζ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）は一端が上記主スライド
ヒンジ（３）に放射状にピン結合され、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（１）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（２ｃ）間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）と下面側の結
合子（２ｂ）　、　（２ｃ）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、　　　Ｑ（１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ｊ　（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図は展開トラスアンテナの収納状態を示す。

次に動作について説明する。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）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
）の間を押し拡げることによってリブ（４）と心棒（１
）との成す角度が増加してアンテナの主反射鏡（１３）
が展開し、最後に主スライドヒンジ（３）がストッパ（
１１）に当たって展開が終了する。アンテナの主反射鏡
（］３）が展開すると、展開用ワイヤ（５）は２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トラスアンテナでは、副反射鏡を支
える構造体に、ばねの回転力によってピニオンとラック
を介し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、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。

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、モータの回転力によってピニ
オンとラックを介し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、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ろことができ
るように構成したものである。

〔作　用〕

この発明においては、副反射鏡を支える構造体にバネの
回転力によってピニオンとラックを介して伸展するブー
ムを用いることにより、展開トラスアンテナの主反射鏡
の展開時に副反射鏡も所定の位置まで伸展し、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は、副反射鏡を支える構造
体に、モータの回転力によってピニオンとラックを介し
て伸展するブームを用いることにより展開トラスアンテ
ナの主反射鏡の展開時に副反射鏡も所定の位置まで伸展
し、アンテナとして機能することができる。

〔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鏡、　（１４）は副反射鏡、
　（Ｉｓ）は副反射鏡（１４）を保持するブーム、　（
ＩＢ）はブーム（１５）及び主反射鏡（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（１）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ｉ＞、（４１は一端が主スライドヒン
ジ（３）に放射状にピン結合され、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（１）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（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、　
（２ｃ）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）と下面側の結
合子（２ｂ）　、　（２ｃ）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、ａ〔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Ｃ部を拡大した図で、　（１１）ばアン
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４図はアンテナの収納状態を示し、副反射鏡（１４）
は、主反射鏡（１３）の収納域内に収納されている。

第５図は副反射！（１４）を保持するブーム（１５）の
断面を示し１図中（１７）はラック、　（１８）はラッ
ク（１７）を噛み合い移動させるピニオン、　　（１９
）はピニオン（１８）に回転力を与えるためのバネであ
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鏡（１３
）が展開し、最後に主スライドヒンジ（３）がストッパ
（１１）に当たって主反射鏡（１３）の展開が終了する
。

主反射鏡（１３）の展開終了後、地上からのコマンドで
、ビニオン叫を拘束している保持ワイヤが爆管等によっ
て切断され、バネ（１１）に貯λられた歪エネルギが解
放されろことによる回転力がピニオンα〔に伝達され、
ピニオンａ〔が回転を開始し、その結果ブーム（１５）
が伸展し、ブーム（１５）に保持されている副反射鏡（
１４）をアンテナ面外方向へ押し上し上げる。副反射！
　（１４１が所定の位置まで移動した時点で図示はされ
ていないストッパーによってブーム（１５）の伸展は止
まり、アンテナの展開は終了する。

なお、上記実施例は、バネの回転力によってピニオンと
ラックを介して伸展するブームを用い。

副反射鏡を収納展開させるようにしているが、この発明
は、これに限るものではなく２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る。

第６図は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１５）の
断面を示し２図中（１７）はラック、　（１ｇ）はラッ
ク（１７）を噛み合い移動させるピニオン、　（２０）
はピニオン（１８）に回転力を与えるためのバネである
。

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鏡（１３
）が展開し、最後に主スライドとンジ（３）がストッパ
（１１）に当たって主反射鏡（１３）の展開が終了する
。

主反射鏡（１３）の展開が終了後、地上からのコマンド
でモータ（２０）が回転を開始し、その回転力がピニオ
ンα０）に伝達されてピニオンＱＯＩも回転を開始し、
その結果ブーム（１５）が伸展し、ブーム（１５）に保
持されている副反射鏡（１４）をアンテナ面外方向へ押
し上げる。副反射鏡（１４）が所定の位置まで移動した
時点で図示はされていないストッパによってブーム（１
５）の伸展は止まり、アンテナの展開は終了する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、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バネとラック
ピニオンによる伸展機構を設けることにより、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、副反射鏡を保持するブームにモータと
ラックピニオンによる伸展機能を設けることにより、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。

【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ｍ急
回、第５図はこの発明の一実施例におけろ副反射鏡を保
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図は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、（２）は結合子、’　（３１
は主スライドヒンジ、（４）はリブ、（５１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、　ＱＯＩはネット固定具、　（１
１）はストッパ、　（１２）はコイルバネ、　（１３）
は主反射鏡、　（１４１は副反射鏡、　（Ｉｓ）はブー
ム、　（１８）はセンタへブ。（］７）はラック、　　（１８）はピニオン、　（１９
）はバネ。（２０）はモータである。なお２図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（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、上記ブー
ムを伸展させるばね、ばねの回転力をブームの伸展力に
変換するラックとピニオンを具備したことをる特徴とす
る展開トラスアンテナ。
（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
２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
を伸展させるモータ、モータの回転力をブームの伸展力
に変換するラックとピニオンを具備したことを特徴とす
る展開トラスアンテナ。