JPH0637535A - 面形状調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 面形状の調整が効率的に行うことができる面
形状調整システムを提供する。 【構成】 パラボラアンテナ２を支持する複数の支柱体
８の間を順次把持しながら移動すると共に支柱体８のパ
ラボラアンテナ２に取着した誤差調整部９を進退させる
移動調整体１０を備えており、パラボラアンテナ２のア
ンテナ面３が所定の面形状となっていない部分の支柱体
８にまで、隣接する支柱体８を順次把持しながら移動調
節体１０が移動し、そこで当該支柱体８の誤差調整部９
を進退させることによって、パラボラアンテナ２のアン
テナ面３が所定の面形状となるようにする。これにより
簡単で軽量な構成によって面形状の調整を効率的に行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばパラボラアンテ
ナの電波を送受信するアンテナ面や光学的な反射鏡面等
の表面形状を、所定形状に維持するのに好適な面形状調
整システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、通信分野では、交換する情
報量の膨大化にともなって通信回線は大容量化し、無線
通信で使用される電波の周波数は高くなり、数ＧＨｚ以
上となって波長も非常に短いものとなる。そして電波の
送受信に使用されるパラボラアンテナのアンテナ面の面
精度も数ｍｍ以下を必要とする。

【０００３】このため、大型のソリッド面でなるアンテ
ナでは、アンテナ面の裏面側に人が入り、多数配置され
た調整箇所のそれぞれに設けられた調整機構の調整ねじ
等を適宜調整するように構成されている。しかし、例え
ば外径が５ｍ程度のアンテナでもアンテナ面の面精度を
１ｍｍ以下とする場合には、調整点数は全体で１０００
点以上に達し、大型になるしたがって調整機構も増加し
重量が増大すると共に、調整に要する時間や労力等は膨
大なものとなる。

【０００４】また、軽量化するためにアンテナ面をメッ
シュ化したアンテナにおいても、メッシュ面を支持して
いるワイヤロープの長さを調整したり、メッシュ面の支
持点を左右に移動する等して面精度の維持が行われる。
しかし維持するための調整箇所はソリッド面のものと同
じように多く、調整に要する時間や労力等は膨大なもの
となる。

【０００５】一方、宇宙ステーション等に設置されるア
ンテナは、宇宙空間での展開が簡単に行えると共に、打
ち上げ重量の制限から小型で構造が簡単であることを要
し、また過酷な温度条件等に晒されるので面精度の維持
のために頻繁に調整する必要があり、調整が効率的に行
えることが望まれている。さらに打ち上げ前の地上での
展開テスト、面精度の調整等も容易に実施できることが
望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように所定の面
形状となるように面精度を維持するに際し、従来は調整
箇所が多いために、多くの調整機構を要すると共に広い
調整空間を要し、また調整には多くの時間と労力を必要
とするものであった。本発明はこのような状況に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは簡単な構成に
よって面形状の調整が効率的に行えると共に、調整のた
めに要する重量も増大することのない面形状調整システ
ムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の面形状調整シス
テムは、所定の表面形状を形成する面形成体と、この面
形成体を取着して該面形成体を支持構造体に支持する複
数の支柱体と、これらの支柱体を把持しながら移動する
と共に該支柱体の面形成体の取着部分を進退させること
によって面形成体の表面形状を調整する移動調整体とを
備えたことを特徴とするものである。

【０００８】また、移動調整体が、支柱体を把持可能に
構成したグリッパ部を腕部の両端に回動駆動部を介して
設け、且つ該グリッパ部に支柱体の先端部を進退させる
調整駆動部を取着して構成されていることを特徴するも
のである。

【０００９】

【作用】上記のように構成された面形状調整システム
は、面形成体を支持する複数の支柱体の間を順次把持し
ながら移動して支柱体の面形成体の取着部分を進退させ
る移動調整体を備えており、面形成体が所定の面形状と
なっていない部分の支柱体にまで、隣接する支柱体を順
次把持しながら移動調節体が移動し、そこで当該支柱体
の面形成体の取着部分を進退させることによって、面形
成体が所定の面形状となるようにする。このようにして
簡単で軽量な構成によって面形状の調整を効率的に行う
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】先ず、第１の実施例を図１乃至図１１によ
り説明する。図１はシステムの構成図であり、図２はア
ンテナの平面図であり、図３は移動調整体の斜視図であ
り、図４は移動調整体のグリッパ部による支柱体の把持
状態を示す要部断面図であり、図５乃至図１１は移動調
整体の移動の状況を説明するための図である。

【００１２】図１乃至図４において、１はパラボラアン
テナ２のアンテナ面３の面形状調整システムである。ま
たパラボラアンテナ２は、アンテナ面３が面形成体とし
て６個の三角形の面構成材４を連設したものによって形
成され、開口形状が六角形をなすように構成されてい
て、その周縁部を支持構造体５の側部６に固着すること
によって支持されている。

【００１３】支持構造体５は、底部７に多数の支柱体８
が立設されており、これらの支柱体８は隣接するもの同
志が等距離の位置に設けられるよう配置されている。ま
た支柱体８の先端部分には、底部７からの同じ高さの部
位に誤差調整部９が設けられていて、誤差調整部９の先
端部はパラボラアンテナ２に取着されている。そして誤
差調整部９が駆動されることによって先端部が支柱体８
の軸方向に進退し、この進退にともないパラボラアンテ
ナ２のアンテナ面３が上下に移動する。

【００１４】なお、支持構造体５は折りたたみ可能な展
開構造物であってもよい。

【００１５】１０はパラボラアンテナ２に対し複数設け
られた移動調整体で、これらは腕部１１の両端に支柱体
８を把持するグリッパ部１２ａ，１２ｂを設けて構成さ
れている。そして腕部１１とグリッパ部１２ａ，１２ｂ
とは回動駆動部１３ａ，１３ｂを介して連結されてい
て、回動駆動部１３ａ，１３ｂの駆動により、それぞれ
同一の水平面内で回動可能となっている。

【００１６】グリッパ部１２ａ，１２ｂは、それぞれ第
１のグリッパ１４ａ，１４ｂと第２のグリッパ１５ａ，
１５ｂがヒンジ１６ａ，１６ｂによって連結されて構成
され、対応する第１のグリッパ１４ａ，１４ｂと第２の
グリッパ１５ａ，１５ｂとを、図示しない駆動源によっ
て駆動させることで開閉することができ、これによって
支柱体８の把持動作が可能となっている。そして第１の
グリッパ１４ａ，１４ｂには、回転軸が支柱体８の軸方
向に平行となるように調整用モータ１７ａ，１７ｂが取
り付けられており、その回転軸には駆動歯車１８ａ，１
８ｂが取着されている。

【００１７】また、第１のグリッパ１４ａ，１４ｂと第
２のグリッパ１５ａ，１５ｂの内面には、グリッパ部１
２ａ，１２ｂの回動方向に平行な方向に溝１９が削設さ
れ、この溝１９を挟むように調整用モータ１７ａ，１７
ｂや、回動駆動部１３ａ，１３ｂ等に電気的に接続され
た集電電極２０，２１が設けられている。さらに内面に
は、移動調整体１０の動作を制御する制御信号の授受を
行う信号電極２２，２３が設けられている。

【００１８】なお、移動調整体１０はグリッパ部１２
ａ，１２ｂで支柱体８を把持することによって、集電電
極２０，２１からの回動駆動部１３ａ，１３ｂ等の駆動
用電力を受け、信号電極２２，２３との間で制御信号の
授受を行い、隣接する支柱体８を順次渡り歩くように移
動できるようになっている。

【００１９】一方、支柱体８は、底部７に底端が固着さ
れた筒状の支柱２４の先端部分に誤差調整部９が構成さ
れており、この誤差調整部９は支柱２４の先端部にねじ
２５が形成され、このねじ２５に先端がテーパー状に形
成された袋ナットの調整ナット２６が螺合している。ま
た調整ナット２６外周面には歯車２７が形成されてお
り、この歯車２７が回転駆動されることによって調整ナ
ット２６が回転し、それと同時に調整ナット２６が進退
し、調整ナット２６の先端部に取着されたパラボラアン
テナ２のアンテナ面３が前後に移動する。

【００２０】また、支柱２４の上部外面には、先端部が
漸次薄肉となるように形成された鍔状突部２８が設けら
れ、この鍔状突部２８を挟むように駆動用電極２９，３
０が設けられており、さらに外面には、信号電極３１，
３２が設けられている。そして駆動用電極２９，３０に
は図示しない駆動電源から駆動用の電力が供給され、信
号電極３１，３２は駆動制御部３３に接続されている。

【００２１】さらにまた、３４は中央演算装置で、例え
ばパラボラアンテナ２の裏面に支柱体８に隣接して配置
され、アンテナ面３の面形状の変位を検出する図示しな
い変位センサを備えたアンテナ面精度測定装置３５から
の信号が入力され、この入力信号と予め設定されたアン
テナ面３の面形状との差を算出する。そしてアンテナ面
３の各部位の調整量を決定し、同時に移動調整体１０の
移動経路を決定して駆動制御部３３に対応する信号を出
力する。

【００２２】駆動制御部３３では、中央演算装置３４か
らの信号を得て各支柱体８の信号電極３１，３２に制御
信号が伝達され、また駆動用電極２９，３０には駆動制
御部３３によって制御された駆動電源から駆動用の電力
が供給される。なお移動調整体１０の移動状況等は、逆
に信号電極３１，３２及び駆動制御部３３を介して中央
演算装置３４にフィードバックされて管理されるように
なっている。

【００２３】このように構成されているため、移動調整
体１０のグリッパ部１２ａが、溝１９が鍔状突部２８に
係合するように支柱体８を把持することによって、グリ
ッパ部１２ａの信号電極２２，２３と支柱体８の信号電
極３１，３２とが接続され、また集電電極２０，２１と
駆動用電極２９，３０が接続される。さらに調整用モー
タ１７ａの駆動歯車１８ａと、誤差調整部９の調整ナッ
ト２６の歯車２７が係合する。

【００２４】そして、移動調整体１０と中央演算装置３
４との間で、駆動制御部３３及び信号電極２２，２３、
信号電極３１，３２を介して信号の授受が行われなが
ら、駆動用の電力が駆動用電極２９，３０から集電電極
２０，２１を経由して調整用モータ１７ａ及び回動駆動
部１３ａ等に供給される。これにより調整用モータ１７
ａが所定量だけ正逆に回転し、駆動歯車１８ａが回転し
て誤差調整部９の歯車２７を回転させる。

【００２５】この回転によって支柱２４の先端部のねじ
２５に螺合する調整ナット２６が所定量だけ進退し、調
整ナット２６の先端部に取着されたパラボラアンテナ２
のアンテナ面３が上下に移動し、予め設定された面形状
となるよう把持した支柱体８部分でのアンテナ面３の誤
差調整が行われる。

【００２６】所定の誤差調整が終わると、グリッパ部１
２ａを駆動させて第１のグリッパ１４ａと第２のグリッ
パ１５ａとを開き、把持状態を解除する。続いて腕部１
１の両端の回動駆動部１３ａ，１３ｂを協調させながら
駆動し、グリッパ部１２ａを支柱体８から離脱させ、次
の隣接した支柱体８に移動してグリッパ部１２ａで隣接
した支柱体８を把持する。

【００２７】さらに移動を継続する場合は、グリッパ部
１２ｂの把持状態を解除し、回動駆動部１３ａ，１３ｂ
を協調させながら駆動してグリッパ部１２ｂで別の支柱
体８を把持する。この動作を繰り返すことで移動調整体
１０は複数の支柱体８の間を移動し、各支柱体８で所定
の誤差調整作業を行う。また複数の移動調整体１０はそ
れぞれ中央演算装置３４からの指令に基づき、並列に駆
動され互いに協調した作業が行えるようになっている。

【００２８】次に、移動調整体１０の移動の詳細につい
て図５乃至図１１により説明する。以下の説明は、移動
調整体１０が支柱体８ａと支柱体８ｂとを把持している
状態から、支柱体８ｃと支柱体８ｂを把持する状態に移
動する過程を説明するものである。

【００２９】先ず、図５は当初の把持状態を示す図で、
移動調整体１０はグリッパ部１２ａで支柱体８ａを把持
し、グリッパ部１２ｂで支柱体８ｂを把持している。

【００３０】図６に示す第１の過程で、グリッパ部１２
ｂで支柱体８ｂを把持し腕部１１を静止させた状態で、
グリッパ部１２ａを駆動させて第１のグリッパ１４ａと
第２のグリッパ１５ａとを開き、支柱体８ａを把持した
状態を解除する。

【００３１】図７に示す第２の過程で、グリッパ部１２
ｂで支柱体８ｂを把持した状態のまま回動駆動部１３ｂ
を駆動させ、腕部１１を矢印Ａ方向に回動させる。そし
て回動駆動部１３ａによるグリッパ部１２ａの回動半径
外に支柱体８ａが位置するようにする。

【００３２】図８に示す第３の過程で、グリッパ部１２
ａの第１のグリッパ１４ａと第２のグリッパ１５ａを閉
じ、グリッパ部１２ｂで支柱体８ｂを把持し腕部１１を
静止させた状態で、回動駆動部１３ａを駆動させてグリ
ッパ部１２ａを矢印Ｂ方向に回動させる。そして回動駆
動部１３ｂによる腕部１１の回動半径内にグリッパ部１
２ａが位置するように折り畳んだ状態にする。

【００３３】図９に示す第４の過程で、グリッパ部１２
ｂで支柱体８ｂを把持した状態のまま回動駆動部１３ｂ
を駆動させ、腕部１１を矢印Ｃ方向に回動させる。そし
てグリッパ部１２ａを支柱体８ｃに、回動駆動部１３ａ
によって回動させてもグリッパ部１２ａが支柱体８ｃに
接触しない範囲にまで近付ける。

【００３４】図１０に示す第５の過程で、グリッパ部１
２ｂで支柱体８ｂを把持し腕部１１を静止させた状態
で、グリッパ部１２ａの第１のグリッパ１４ａと第２の
グリッパ１５ａを開く。

【００３５】図１１に示す第６の過程で、グリッパ部１
２ｂで支柱体８ｂを把持した状態のまま回動駆動部１３
ｂを駆動させて腕部１１を矢印Ｄ方向に回動させ、同時
に回動駆動部１３ａを駆動させてグリッパ部１２ａを矢
印Ｅ方向に回動させ、開いた第１のグリッパ１４ａと第
２のグリッパ１５ａの中間の所定位置に支柱体８ｃが位
置するようにする。

【００３６】そしてグリッパ部１２ａの第１のグリッパ
１４ａと第２のグリッパ１５ａを閉じ、グリッパ部１２
ａで支柱体８ｃを把持する。このようにして移動調整体
１０の支柱体８ａと支柱体８ｂとを把持している状態か
ら、支柱体８ｃと支柱体８ｂを把持する状態への移動を
完了する。

【００３７】以上のように構成された本実施例によれ
ば、移動調整体１０が複数の支柱体８間を移動し、簡単
な構成の誤差調整部９で誤差調整作業を行うので、アン
テナ面３の面形状の調整が多くの時間と労力を必要とす
ることなく、簡単に効率的に実施でき、面精度の維持が
容易に行える。

【００３８】また、移動調整体１０はパラボラアンテナ
２と支持構造体５の間が狭い状態でも容易に移動するこ
とができ、全体の構成を小型にすることができ、面形状
の調整箇所に独立した駆動源を有する調整機構を持たな
くてもよいため、面形状調整システム１を軽量化するこ
とができる。

【００３９】さらに、複数の移動調整体１０を備えてい
るために、これらを分散配置したり集中配置し協調作業
を実施させることで、誤差調整作業が効率的に実行でき
る。また１つの移動調整体１０が故障しても作業が行え
なくなる等の虞がない。

【００４０】次に、第２の実施例を図１２により説明す
る。図１２は移動調整体の平面図である。

【００４１】図１２において、移動調整体３６の腕部３
７は、第１の腕３８と第２の腕３９、さらに第１の腕３
８と第２の腕３９を連結する回動駆動部を持った関節４
０とで構成されており、この関節４０は腕部３７の両端
に設けられた回動駆動部１３ａ，１３ｂと同じ回動面を
有している。

【００４２】このように構成された移動調整体３６を用
いたものでは、関節４０を設けたことによって腕部３７
の回動の自由度が増し、第１の実施例と同様の効果が得
られると共に、支柱体８間を移動調整体３６が移動する
移動時間が短くなる。

【００４３】次に、第３の実施例を図１３により説明す
る。図１３は移動調整体の一部を断面で示す側面図であ
る。

【００４４】図１３において、移動調整体４１の腕部４
２は、第１の腕４３と円筒状の第２の腕４４とで構成さ
れている。そして第１の腕４３には、その第２の腕４４
側に軸方向に雌螺旋孔４５が穿設されており、第２の腕
４４内には、軸方向に延びる雄螺旋棒４６が設けられ、
雄螺旋棒４６は根元側が電動機４７の回転軸に固着さ
れ、先端側が第１の腕４３の雌螺旋孔４５に螺合してい
る。

【００４５】このように構成された移動調整体４１を用
いたものでは、電動機４７を正逆回転させることによっ
て雄螺旋棒４６が雌螺旋孔４５を出入りし、腕部４２の
長さが伸縮する。このため第１の実施例と同様の効果が
得られると共に、支柱体８間を移動調整体４１が移動す
る移動時間が短くなる。

【００４６】尚、本発明は上記の各実施例に記載したも
のに限定されるものではなく、パラボラアンテナ２のア
ンテナ面３の面形状の調整に限らず、指向方向の変更に
用いてもよく、面形状も曲面でも平面でもよく、また光
学的な光の集光反射面や表面の凹凸を表示する特殊なス
クリーン、見え方が変化するアミューズメントミラーな
どに用いることができる。さらに連続した大きな面形成
体を複数の支柱体８で支持して所定の面形状にする場合
でも、また複数に分割された面形成体をそれぞれ支柱体
８で支持し、全体として所定の面形状にする場合にも適
用できる。

【００４７】さらに、例えば移動調整体１０，３６，４
１の回動の自由度の数を増し、誤差調整部９を設ける位
置を変え、平面内の移動だけでなく高低差のある移動軌
跡を持つようにしてもよく、またグリッパ部１２ａ，１
２ｂの第１のグリッパ１４ａ，１４ｂと第２のグリッパ
１５ａ，１５ｂの把持動作は、その駆動源として電動機
を用いてもよく、また電磁石の吸引力を用いてもよい
等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る
ものである。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、面形成体を支持する複数の支柱体の間を順次把持し
ながら移動して支柱体の面形成体の取着部分を進退させ
る移動調整体を備える構成としたことにより、簡単で軽
量な構成によって面形状の調整が効率的に行うことがで
きる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。

【図２】同上におけるパラボラアンテナの平面図であ
る。

【図３】同上における移動調整体の斜視図である。

【図４】同上における移動調整体のグリッパ部による支
柱体の把持状態を示す要部断面図である。

【図５】同上における移動調整体の移動当初の把持状態
を示す図である。

【図６】同上における移動調整体の移動の第１の過程で
の把持状態を示す図である。

【図７】同上における移動調整体の移動の第２の過程で
の把持状態を示す図である。

【図８】同上における移動調整体の移動の第３の過程で
の把持状態を示す図である。

【図９】同上における移動調整体の移動の第４の過程で
の把持状態を示す図である。

【図１０】同上における移動調整体の移動の第５の過程
での把持状態を示す図である。

【図１１】同上における移動調整体の移動の第６の過程
での把持状態を示す図である。

【図１２】第２の実施例の移動調整体の平面図である。

【図１３】第３の実施例の移動調整体の一部を断面で示
す側面図である。

【符号の説明】

２…パラボラアンテナ ３…アンテナ面 ５…支持構造体 ８…支柱体 ９…誤差調整部 １０…移動調整体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の表面形状を形成する面形成体と、
   この面形成体を取着して該面形成体を支持構造体に支持
   する複数の支柱体と、これらの支柱体を把持しながら移
   動すると共に該支柱体の前記面形成体の取着部分を進退
   させることによって前記面形成体の表面形状を調整する
   移動調整体とを備えたことを特徴とする面形状調整シス
   テム。