JPH04197898A - トラス構造体 - 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］ （産業の利用分野） この発明は、例えば宇宙空間に構築される宇宙基地や、
プラットフォーム等に設けられるパラボラアンテナ支持
構造物等の展開構造物に好適するトラス構造体に関する
。

（従来の技術） 宇宙開発の分野においては、宇宙空間に構築するバラホ
ラアンテナ支持構造物等のトラス構造体を、予め地上で
、折畳んで宇宙航行体に搭載して、宇宙空間まで輸送し
、宇宙空間で展開させることにより、構築する方法が考
えられている。このような展開式のトラス構造体として
は、特開昭６１−９８６９９号公報に記載される連結棒
を立方体状に組合わせ結合したトラス構造の展開トラス
と称する２次元構造体等か知られているところか、従来
の展開式のトラス構造体ではいづれのものも、そのトラ
ス構造上、連結棒を含む構成部品が非常に多くなり、構
成部品の削減か困難なために、例えば大形の展開構造物
を形成すると、その重量か非常に重くなるという問題を
有していた。この問題は、特に、最近の宇宙開発の分野
において要請される大形化を促進した場合に、大きな問
題となるために、これからの宇宙開発の分野において、
トラス構造体の展開及び折畳み動作の高信頼性を確保し
たうえで、軽量化の促進を図ることが、急務な課題とさ
れている。

（発明か解決しようとする課題） 以上述べたように、従来のトラス構造体では、構成部品
が多く、重量が重くなるために、大形化を図ることが困
難である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、高精度
な動作制御を確保したうえて、構成の簡易化を図り、軽
量化の促進を図り得るようにしたトラス構造体を提供す
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及び作用）この発明は、２
本の連結棒を回動自在に結合した連結部材を三角形状に
組合わせて各結合部を回動自在に結合した三角結合部材
を２個対向配置して相互の結合部間に連結棒を架設し、
この連結棒の両端を結合部に回動自在に結合した三角柱
トラス要素が複数個組合わされて構成されるトラス構造
体であって、前記一対の三角結合部材における前記各連
結部材の連結棒の結合部間に架設され、該結合部に対し
て端部が回動自在に結合された中間部に折曲部か設けら
れた折曲部材と、前記一対の三角結合部材の結合部間に
架設され、一方端か前記三角結合部材のうち一方側にお
ける前記連結部材の連結棒の結合部に回動自在に結合さ
れ、他方端に前記三角係合部材の他方側の回動自在な結
合部が軸方向に移動自在に係合された駆動部材と、一方
端が前記三角結合部材の一方側における前記連結部材の
連結棒の結合部に回動自在に結合され、他方端か前記三
角結合部材の他方側の前記連結部材の結合部に回動自在
に結合される斜部材と、前記駆動部材に係合される前記
三角結合部材の他方側における前記連結部材の連結棒の
結合部を軸方向１と移動制御して前記三角柱トラス要素
を構成する連結棒、斜部材を回動付勢し、前記三角柱ト
ラス要素を折畳み展開する駆動手段とを備えてトラス構
造体を構成した。

上記構成によれば、三角柱トラス要素は駆動手段の駆動
に連動して、その三角結合部材の他方側における連結部
材の連結棒の結合部か駆動部材に対して軸方向に移動付
勢されることにより、その連結棒、折曲部材、斜部材の
構成部材か前記駆動部材を中心として回動されて折り畳
み展開される。

これにより、三角柱トラス要素を形成する駆動手段を含
む構成部品が従来の立方体状の立体トラスに比して削減
化され、構造体の軽量化の促進と共に、信頼性の高い折
畳み展開動作の実現が可能となる。

また、この発明は、２本の連結棒を回動自在に結合した
連結部材を三角形状に組合わせて各結合部を回動自在に
結合した三角結合部材を２個対向配置して相互の結合部
間に連結棒を架設し、この連結棒の両端を結合部に回動
自在に結合した三角柱トラス要素が複数個組合わされて
構成されるトラス構造体であって、前記一対の三角結合
部材における前記各連結部材の連結棒の結合部間に架設
され、該結合部に対して端部か回動自在に結合された中
間部に折曲部が設けられた折曲部材と、前記一対の三角
結合部材の結合部間に架設され、−方端が前記三角結合
部材のうち一方側における前記連結部材の連結棒の結合
部に回動自在に結合され、他方端が前記三角係合部材の
他方側における前記連結部材の連結棒の結合部に回動自
在に結合された駆動部材と、一方端か前記駆動部材に軸
方向に移動自在に係合され、他方端か前記三角結合部材
の他方側の前記連結部材の結合部に回動自在に結合され
る斜部材と、前記駆動部材に係合される前記三角結合部
材の他方側の回動自在な結合部を軸方向に移動制御して
前記三角柱トラス要素を構成する連結棒、折曲部材、斜
部材を回動付勢し、前記三角柱トラス要素を折畳み展開
する駆動手段とを備えてトラス構造体を構成した。

上記構成によれば、三角柱トラス要素は駆動手段の駆動
に連動して、その斜部材の一方端が駆動部材に対して軸
方向に移動付勢されることにより、その連結棒、折曲部
材の構成部材が前記駆動部材を中心として回動されて折
り畳み展開される。これにより、三角柱トラス要素を形
成する駆動手段を含む構成部品か従来の立方体状の立体
トラスに比して削減化され、構造体の軽量化の促進と共
に、信頼性の高い折畳み展開動作の実現が可能となる。

（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トラス構造体に用い
られる三角柱トラス要素１ｏを示すもので、この三角柱
トラス素子１ｏが、例えば第２図に示すように６個用い
て宇宙空間に構築されてなるパラボラアンテナを形成す
る構造体２ｏが組合せ構成される。そして、この構造体
２ｏは６個の三角柱トラス要素１０が隣接するトラスの
対向面同士が共用され、その一方面にはメツシュアンテ
ナ３０（第２図中斜線で示す）が張設される。

すなわち、三角柱トラス要素１ｏは２本の連結棒１１が
第３図及び第４図に示すように結合部材１２．１３を介
して回動自在に結合した連結部材１４が形成され、この
連結部材１４を３本用いて三角形状に組合わされて各結
合部が第５図及び第６図に示すように、結合部材１５．
１６を介して回動自在に結合されて三角結合部材１７が
形成される（第１図参照）。この三角結合部材１７は２
個か対向配置されて、相互の結合部材１５．１６間に連
結棒１８が架設され、この連結棒１８の両端か結合部材
１５．１６に回動自在に結合される（第５図及び第６図
参照）。そして、この三角柱トラス要素１０には、その
三角結合部材１７゜１７それぞれの連結部材１４の連結
棒１１の結合部間に折曲部１９ａを有した折曲部材１９
が架設される。このうち、三角結合部材１．７．１７の
一方側に設けられた折曲部材１９は、その端部が上記結
合部部材１２に回動自在に結合される（第３図参照）。

三角結合部材１７．１７の他方に架設された折曲部材１
９は第４図に示すように、その端部か結合部材２０を介
して回動自在に結合される。

また、三角柱トラス要素１０には、その各三角結合部材
圧、１ユにおける連結部材旦の連結棒１１を結合する結
合部材１２．２０相互間に折畳み展開駆動用の駆動部材
２１が架設され、その一端部が結合部材１２に回動自在
に結合される（第３図参照）。この駆動部材２１の他端
部は折曲部材１９を回動自在に結合する結合部材２０に
回動自在に結合される（第４図参照）。また、駆動部材
２１には一端部より他端部方向に螺子部２１ａか形成さ
れる。螺子部２１ａは、図示しない駆動モータの駆動に
連動して図中時計及び半時針方向に回転駆動される。そ
して、この螺子部２１ａには三角結合部材１７．１７の
一方側の連結部材１４の連結棒１１を結合する結合部材
１３が螺合調整自在に螺合され（第４図参照）、その回
転方向に応じて結合部材１３を軸（矢印Ａ、Ｂ）方向に
移動制御する。

さらに、三角柱トラス要素１０には、斜部材２２が三角
結合部材１７．１７の一方側における連結部材上Ａの連
結棒１１を結合する結合部部材１２と、三角結合部材１
７．１７の他方側の連結部材１４を三角形状に結合する
結合部材１６との間に架設され、それぞれ結合部材１．
２，１．６に回動自在に結合される（第３図及び第６図
参照）。

上記構成において、複数の立体トラス要素１０を組合わ
せて折畳まれて構造体２０を展開させる場合は、先ず、
図示しない指令部を介して複数の三角柱トラス要素１０
の駆動部材２］の上記駆動モータ（図示せず）があらか
しめ設定されている相関関係をもって駆動制御されて、
その螺子部２１ａかそれぞれ回転駆動される。すると、
三角柱トラス要素１０は第７図（ｄ）〜（ａ）に示すよ
うに、その三角結合部材１７を形成する連結部材１４の
結合部材１３が矢印入方向に移動されることにより、連
結棒１１，１８、折曲部材１９、斜部材２２か展開方向
に回動付勢されて展開され、これにともなって構造体２
０が展開されてメツシュアンテナ３０が展張される（第
２図参照）。

また、第２図に示すように展開された構造体２０を折畳
み収容する場合は、上記指令部（図示せず）を介して三
角トラス要素１０の駆動部材２１の上記駆動モータ（図
示せず）か反転駆動されて該駆動部材２１の螺子部２１
ａが反転される。

これにより、構造体２０はその三角柱トラス要素１０の
三角結合部材１７を形成する連結部材１４の連結棒１１
を結合する結合部材１３が矢印Ｂ方向にか移動されるこ
とにより、連結棒１１，１８、折曲部材１９、斜部材２
２折畳み方向に回動付勢されて三角柱トラス要素１０が
折畳まれ、これにともなってメツシュアンテナ３０とと
もに折畳み収容される（第７図（ａ）〜（ｄ）参照）。

このように、上記トラス構造体は回転駆動自在な螺子部
２１ｇを有した折畳み展開駆動用の駆動部材２１を構造
体２０を形成する三角柱トラス要素１０の一対の三角結
合部材１７．１７における連結部材１４の中間部の回動
自在な結合部間に架設して設け、この駆動部材２１の螺
子部２１ａを三角柱トラス要素１０毎に一定の相関関係
をもって回転駆動することにより、各三角柱トラス要素
１０の構成部材か駆動部材２１を中心として折畳み展開
されて構造体２０の折畳み展開か行われるように構成し
た。これによれば、構造体２０を形成する構成部材を従
来のようにボックス形状に結合したトラスを組合せ結合
したものに比して最小限まで削減か可能となり、構造体
２０を形成する構成部材の結合箇所の削減及び駆動手段
の削減か図れるため、その軽量化の促進と共に、動作の
確実化が図れる。この結果、最近の宇宙開発の分野にお
いて要請される大形化の促進と共に、信頼性の向上に対
応することか可能となる。

なお、この発明は上記実施例に限ることなく、第８図に
示すように三角柱トラス要素１０ａを構成することも可
能である。但し、ここでは、前記第１図と同一部分につ
いては、同一符号を付して、その説明を省略する。

前記第１図の実施例では、三角柱トラス要素１０の三角
結合部材１７．１７の一方を形成する連結部材１４の中
間部に設けられる結合部材１３を駆動部材２］で軸方向
に移動制御して折畳み展開するように構成したか、第８
図の実施例における三角柱トラス要素１０ａは、一対の
三角結合部材１．．７．１７間に架設される斜部材２２
の一端部が駆動部材２］の螺子部２１ａの回転駆動に連
動して軸（矢印Ａ、Ｂ）方向に移動制御されることによ
り、折畳み展開される。すなわち、三角結合部材１７．
１７は、その連結部材１４を形成する連結棒１１をそれ
ぞれ第９図及び第１０図に示す結合部材２３．２４でそ
れぞれ回動自在に結合する。また、三角結合部材１７．
１７の他方側の連結部材１４を三角形状に結合する結合
部材１６と、三角結合部材１７．１７の一方側における
連結部材１４の連結棒１１を結合する結合部との間には
斜部材２２が架設され、この斜部材２２の一端は結合部
材１６に回動自在に結合される（第６図参照）。そして
、この斜部材２２の他端は結合部材２５に回動自在に結
合され、この結合部材２５は上記駆動部材２１の螺子部
２１ａに螺合調整自在に螺合される（第９図参照）。こ
れにより、三角柱トラス要素１０ａは駆動部材２１の駆
動モータ（図示せず）が駆動制御されて、その螺子部２
１ａか回転駆動されると、斜部材２２の一端か支持され
る結合部材２５か駆動部材２１の螺子部２１ａに沿って
軸（矢印Ａ、Ｂ）方向に移動される。この結果、三角柱
トラス要素１０を構成する構成部材は駆動部材２１を中
心として回動され、第１１図（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に折畳み展開される。

また、上記各実施例では、駆動手段として駆動部材２１
に螺子部２１ａを設け、この螺子部２１Ｈの回転駆動に
連動して折畳み展開するように構成したか、これに限る
ことなく、例えばばね機構等の付勢力を利用して、三角
柱トラス要素１０．１’Ｏａの構成部品を駆動部材口り
に回動させて折畳み展開するように構成することも可能
である。

さらに、上記実施例では、三角柱トラス要素１０の展開
位置を駆動部材の螺子部の回転位置を制御して設定する
ように構成した場合を代表して説明したが、これに限る
ことなく、三角柱トラス要素１０を構成する連結棒、斜
部材等の長さ寸法を適宜に設定することによっても同様
に可能である。

また、さらに、上記実施例では、宇宙空間に構築するバ
ラホラアンテナの支持構造として構成した場合で説明し
たが、これに限ることなく、地上に建築される室内スタ
ジアム等の展開屋根等の支持構造としても適用可能であ
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］− 以上詳述した−ように、この発明によれば、高精度な動
作制御を確保したうえて、構成の簡易化を図り、軽量化
の促進を図り得るようにしたトラス構造体を提供するこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るトラス構造体を構成
する三角柱トラス要素を取り出して示した図、第２図は
第１図の三角・柱トラス要素を用いて構成される構造体
を示すもので、同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）が側面
図、第３図乃至第６図は第１図の結合部の詳細を示した
図、第７図は第１図の動作状態を示す図、第７図乃至第
１１図はこの発明の他の実施例を説明するために示した
図である。 １０．１０ａ・・・三角柱トラス要素、１１．４８・・
・連結棒、１２，１３．１’５，１６．．２０゜２３．
２４．２５・・・結合動部材、１４・・・連結部材、１
７・・・三角結合部材、１９・・・折曲部材、１９ａ・
・・折曲部、２１・・駆動部材、２１ａ・・・螺子部、
２２・・・斜部材。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦゛ （ａ） １ｎ 第２図 第３図 第５図 第６図 のく 区 の　　く　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ト城 、１０ａ 第１１図 ／１０ａ （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本の連結棒を回動自在に結合した連結部材を三
   角形状に組合わせて各結合部を回動自在に結合した三角
   結合部材を２個対向配置して相互の結合部間に連結棒を
   架設し、この連結棒の両端を結合部に回動自在に結合し
   た三角柱トラス要素が複数個組合わされて構成されるト
   ラス構造体であって、 前記一対の三角結合部材における前記各連結部材の連結
   棒の結合部間に架設され、該結合部に対して端部が回動
   自在に結合された中間部に折曲部が設けられた折曲部材
   と、 前記一対の三角結合部材の結合部間に架設され、一方端
   が前記三角結合部材のうち一方側における前記連結部材
   の連結棒の結合部に回動自在に結合され、他方端に前記
   三角係合部材の他方側の回動自在な結合部が軸方向に移
   動自在に係合された駆動部材と、 一方端が前記三角結合部材の一方側における前記連結部
   材の連結棒の結合部に回動自在に結合され、他方端が前
   記三角結合部材の他方側の前記連結部材の結合部に回動
   自在に結合される斜部材と、前記駆動部材に係合される
   前記三角結合部材の他方側における前記連結部材の連結
   棒の結合部を軸方向に移動制御して前記三角柱トラス要
   素を構成する連結棒、斜部材を回動付勢し、前記三角柱
   トラス要素を折畳み展開する駆動手段とを具備したこと
   を特徴とするトラス構造体。
2. （２）２本の連結棒を回動自在に結合した連結部材を三
   角形状に組合わせて各結合部を回動自在に結合した三角
   結合部材を２個対向配置して相互の結合部間に連結棒を
   架設し、この連結棒の両端を結合部に回動自在に結合し
   た三角柱トラス要素が複数個組合わされて構成されるト
   ラス構造体であって、 前記一対の三角結合部材における前記各連結部材の連結
   棒の結合部間に架設され、該結合部に対して端部が回動
   自在に結合された中間部に折曲部が設けられた折曲部材
   と、 前記一対の三角結合部材の結合部間に架設され、一方端
   が前記三角結合部材のうち一方側における前記連結部材
   の連結棒の結合部に回動自在に結合され、他方端が前記
   三角係合部材の他方側における前記連結部材の連結棒の
   結合部に回動自在に結合された駆動部材と、一方端が前
   記駆動部材に軸方向に移動自在に係合され、他方端が前
   記三角結合部材の他方側の前記連結部材の結合部に回動
   自在に結合される斜部材と、 前記駆動部材に係合される前記三角結合部材の他方側の
   回動自在な結合部を軸方向に移動制御して前記三角柱ト
   ラス要素を構成する連結棒、折曲部材、斜部材を回動付
   勢し、前記三角柱トラス要素を折畳み展開する駆動手段
   とを具備したことを特徴とするトラス構造体。