JPH0764319B2 - 開拡可能な太陽電池装置用のロック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念による開拡
可能な太陽電池装置用のロック装置に関する。

この種の装置は西ドイツ特許公告第3215434号公報から
知られている。この装置は、複数の太陽電池を支持する
数個のパネルからなる衛星の開拡可能な太陽電池装置に
適用され、これらパネルはそれらに隣合うパネルと回動
軸を介して旋回可能に連結されている。折り畳んだ状態
でパネルは上下に位置し、特別な抑え装置により開くの
を阻止されている。その際全てのパネル積層体が衛星本
体に接合している。抑え装置を弛めることによって開拡
過程を自由にしてやることにより、個々のパネルはそれ
ぞれの回動軸の周りで全体に伸びた開いた位置に旋回す
る。開拡運動は、回動軸の範囲で先ず予備緊張を受けて
いるバネに相当するトルクが生ずることにより行われ
る。これとは別のものとして、1984年１月のエアークラ
フト・エンジニアリング（飛行機工学）の第２頁から第
５頁に記載されている様に、モーター駆動の引張りロー
プ機構というのもある。

西ドイツ特許公告第3215434号公報によるロック装置で
は、２つの互いに隣合うパネルの一方が、その共通の回
動軸の方に向いた側にそれぞれ１つのスナップ休止レバ
ーを有し、そのレバーはその一端でパネルに回転可能に
支承され、その他端で軸平行に向いたスナップ休止ボル
トを有している。両方のパネルのそれぞれ他方のパネル
は共通の回動軸の方に向いた側に案内要素を備えてお
り、案内要素は湾曲した案内輪郭、即ち半円形の縁部を
備えている。スナップ休止レバーはスナップ休止ボルト
を支持する端部に共通する回動軸の方にバネ力で作用を
受け、従ってスナップ休止ボルトは案内輪郭に接合す
る。案内要素の案内輪郭は回動軸に関してほぼ半径方向
に切り込んだスナップ休止溝の中で終わっている。太陽
電池装置を折り畳んだ状態でスナップ休止ボルトはそれ
ぞれスナップ休止溝とは反対を向いた案内輪郭の端部に
接合している。開拡過程の間それぞれ２つの隣合ったパ
ネルは共通の回動軸の周りに旋回し、その際スナップ休
止ボルトが半径方向内側に向いたバネ力の作用を受けて
確保されるスナップ休止溝の中に最終的にスナップ休止
するまで、スナップ休止ボルトは案内輪郭に沿って滑動
する。このバネ力は、スナップ休止ボルトが開拡過程の
間常に案内輪郭と接触している様にも働いている。スナ
ップ休止溝にスナップ休止するまでスナップ休止ボルト
の案内輪郭乃至は滑動路の長さは次の様な寸法に成って
いる。即ち折り畳んだ位置と開拡した位置との間で、２
つの隣あったパネルの間のそれぞれ丸180゜の角度間隔
を走り抜ける様な寸法に成っている。太陽電池装置を開
拡した伸びた位置にロックするには、それぞれスナップ
休止溝内にスナップ休止ボルトが休止することにより行
われ、そこでスナップ休止ボルトはバネ力により確保さ
れる。

この公知のロック装置が適用される太陽電池装置は唯一
の開拡過程で全体的に伸びた位置へともたらされる。し
かしながら時々全体の太陽電池装置が一度で開拡され
ず、先ず例えば最も外側のパネルが90゜だけ旋回され、
一方他の全てのパネルが折り畳んだ状態のままと成って
いるという要求も課される。その様な部分開拡は、衛星
がまだその最終的な例えば静止周回軌道に達せず、既に
完全に開拡した太陽電池装置が、例えば遠地点に拘束す
る際という別の位置乃至軌道変更操縦の際に既に完全に
開いた太陽電池装置が障害となる場合に、例えば変動軌
道上で望まれることがある。太陽電池装置を部分的に開
いた状態の間、そこでもう所定の割合の発生エネルギー
を使用し、その為少なくともエネルギーを消耗させる成
分の一部で駆動させうることになる。最終的な円周軌道
に達した後は太陽電池装置は全く開拡すべきであり、そ
の際ここでもパネル全体で最後には伸びた位置にもたら
される。この場合部分開拡で既に約90゜だけ旋回した最
後のパネルも今一度丸90゜更に旋回される必要がある。
この最後、即ち最も外側のパネルとその前のパネルとの
間には従ってロック装置が設けられている必要があり、
このロック装置は一方では、最も外側のパネルが折り畳
んだ位置から部分的に折り畳んだ位置、即ち90゜だけ旋
回した位置へもたらされ、そこで一寸だけロックされう
るよう可能にし、またロック装置により他方では、最後
に伸びた状態への更なる開拡がそれに続いたロックを行
うように経過する様に保証されるものである。勿論最も
外側だけでなく、例えば両方の最も外側のパネルが共通
して部分開拡を受ける様に要求されることもありうる。
その時には最後から二番目と内側へ続くパネルとの間に
対応するロック装置が設けられる必要がある。

本発明は、初めに述べた種のロック装置を設け、これが
幾つかのパネルから構成された太陽電池装置のパネルの
少なくとも１つのパネルの部分開拡と、太陽電池装置の
まだ最終的に伸びていない位置に相当する中間位置へ少
なくとも１つのこのパネルが一時的にロックされること
を可能とし、また最終的位置への更に行われる開拡及び
引き続き行われるロックとが僅かな費用で且つ高い機能
確実性をもって可能となる様にすることを課題とするも
のである。

この課題は、本発明によれば特許請求の範囲第１項の特
徴部分に述べた構成により解決される。

それによれば案内要素の案内輪郭は互いに接続する２つ
のカム部分から作るべきである。共通する回動軸に対し
て大きな半径方向の距離を持つ点に特徴のある外側のカ
ム部分は第１の角度領域を含むべきであり、共通する回
動軸に対して僅かの半径方向距離を有する特徴のあるそ
れに接続する内側のカム部分は第２の角度領域を含むべ
きである。更に制御円板が設けられ、この円板は案内要
素に関して軸方向にずれており、共通する回動軸の周り
に回転可能であり、しかも取り分け第１から第２の角度
領域へと向いている回転方向に回転可能である。この制
御円板は半径方向に切り込んだ連行用溝を備え、更に案
内要素と同様に湾曲した外側輪郭が設けられ、その共通
する回動軸からの半径方向距離はしかしながら外側のカ
ム部分の距離より小さく、案内要素の案内輪郭の内側の
カム部分の距離よりも大きい。最後になお保持要素が設
けられており、保持要素は、案内輪郭の外側制御カム部
分を経て行われる部分開拡を行った後、スナップ休止ボ
ルトが内側のカム部分上で更に尚摺動されうるのを阻止
する。保持要素はその際次の様に設けられる必要があ
る、即ちスナップ休止ボルトが回転可能な制御円板の連
行用溝とまだ係合されない限りは保持要素がこれの更な
る変動を阻止する様に設けられる必要がある。この係合
は最後に部分開拡に続く最終的開拡過程を開始するよう
に行われる。

本発明の更に好ましい実施形態は特許請求の範囲第２項
以下から見て取れる。

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明するこ
とにする。

第１図は開拡可能な太陽電池装置の旋回可能に相互に結
合された２つのパネル１と２の互いに隣合った部分を示
す。両方のパネルは共通する回動軸３の周りに回動可能
である。第１図では、太陽電池装置の全てのパネルが上
下に重なり合っており、従って太陽電池装置が完全に折
り畳まれた状態を示している。太陽電池装置の全てのう
ち２つのパネルだけが（部分的に）示されており、残り
のパネルはこれらと２つのパネルとそして上下に図示し
た回動軸３に対して平行する回動軸３を介してアコーデ
ィオン状に結合されている。

一方のパネル１は共通する回動軸３の方に向いた側に、
その一端でそのパネルに支承された休止レバー４を有
し、この休止レバーにはその他端で軸平行、即ち回動軸
３に平行に向けられたスナップ休止ボルト５が設けられ
ている。他方のパネル２は共通する回動軸３の方に向い
た側に湾曲しスナップ休止溝７で終わっている案内輪郭
を有する案内要素６を備えている。案内輪郭あ外側のカ
ム部分８と内側のカム部分９とに分かれている。外側の
カム部分８は共通する回動軸３に関してこの回動軸から
内側のカム部分９よりは大きな半径方向距離を持ってい
る。案内輪郭には従って段落10がある。外側のカム部分
８は約90゜の第１の角度領域を含み、内側のカム部分９
は同様にほぼ90゜の第２の角度領域を含んでいる。この
内側カム部分は同様に案内要素６にある湾曲したスリッ
ト11の内側限界を形成する。湾曲したスリット11はその
一側でスナップ休止溝７に通じ、そしてその他側の外側
カム部分８の方向へ向いた側で、外側へ向いた開口12に
通じている。この開口の幅は少なくともスナップ休止ボ
ルト５の直径に相当する。

案内要素６に対して軸方向にずれて制御円板13が共通す
る回動軸３の周りに回転可能に取り付けられている。機
能するためには制御円板13が第１の角度領域（外側のカ
ム部分８）から第２の角度領域（内側のカム部分９）の
方向へ回動可能であることが重要である。制御円板は半
径方向に切り込みのある連行用溝14を備え、その幅は連
行用溝がスナップ休止ボルト５を収容するのに適する様
に寸法付けられている。スナップ休止ボルト５を持つ休
止レバー４の端部は図示していないバネによって回動軸
３の方へ引っ張られ、従って案内輪郭の外側のカム部分
８に接合するスナップ休止ボルト５はこの案内輪郭と常
に接触したままに保たれる。案内要素６の案内輪郭の外
側及び内側のカム部分８乃至９はそれぞれ円弧形状を有
する。これはしかしながら必ずしも必要でなく、むしろ
別の湾曲形状も考えられる。例えば回動軸３に対する半
径方向の距離は上記回転方向で次第に減少する様な形状
も考えられる。制御円板13はこの実施例では円形であ
り、その際その径は外側カム部分８の径より小さく、内
側のカム部分９の径よりも大きく選択されている。

パネル２に対してパネル１を部分開拡の状態にもたらす
ために、先ず図示されていない抑え装置が外される。抑
え装置によってパネル１はパネル２にしっかりと抑圧保
持される。そこでパネル１の旋回運動は第１の角度領域
の周りで第１の角度領域だけ図示の実施例では時計方向
に行うことが出来る。このためにパネル１にはそれ相当
のトルクが加えられる。例えば図示していないモーター
駆動のロープ引張り機構により、又は回動軸３の範囲で
係合する予備緊張された図示していないバネによって加
えられる。時計方向への旋回運動ではスナップ休止ボル
ト５がパネル１をほぼ90゜だけ廻した後、湾曲したスリ
ット11の開口12内に達するまで案内輪郭の外側のカム部
分８上で滑動する。回動軸３の方向へ作用する図示して
いないバネの作用の引張り作用に基づいて開口12内のス
ナップ休止ボルト５が制御円板13の湾曲した、即ち円形
の外側輪郭と接触することになる。制御円板13はパネル
１の回動により連結が外され、従って部分開拡の間、回
転運動は行われない。

第２図に示す様に、スナップ休止ボルト５は今や開口12
内で固定する、というのはスナップ休止ボルトは保持要
素15によって制御円板13の外側輪郭上で時計方向に更に
摺動しないように阻止されているからである。保持要素
15は外側のカム部分８とは反対側の開口12の縁部によっ
て形成され、その開口12に湾曲したスリット11が通じて
いる。半径方向のバネ作用に基づいてスナップ休止ボル
ト５は最早自ら再び開口12から外へ出ることはない。第
２図に示した位置は従ってロックした部分開拡の状態に
相当し、この状態でパネル１はパネル２に対して第１の
角度領域、ここでは約90゜の値だけ旋回されている。こ
の場合、パネル２から内側へ続く図示していない残りの
パネルは更に折り畳まれた状態にあり、従ってパネル２
と一緒になって堅固なパネル積層体として衛星本体に接
合しており、これらパネルは第２の図示していない抑え
装置によって確保されていることが前提となっている。
１つ乃至は複数の太陽電池装置を部分的に開いた状態
で、衛星は一般に、部分開拡した最も外側のパネル１の
面の垂直線が完全に太陽の方に向いている様に方向付け
られ、従って全体的に発生しうるエネルギーの一部がも
う利用出来る。

パネル２に対してパネル１を完全に開いた状態にしよう
とする時には、制御円板13がこの実施例では時計方向に
回転される。連行用溝14はその時約90゜回転した後、そ
の溝が開口12と直接向き合う位置に達する。その結果ス
ナップ休止ボルト５は上記した半径方向内側へ向いたバ
ネ作用によって連行用溝14の中に引き込まれ、そして案
内要素６の案内輪郭の内側のカム部分９に接合すること
になる。保持要素15は最早、スナップ休止ボルト５を内
側のカム部分９に沿って更に動くのを阻止する様な状態
にない。同じことがパネル１の更に進む回転に対しても
当て嵌まり、この回転は今まで同じ様に、スナップ休止
ボルト５が保持要素15によって確保されることによって
中断されていた。この為の前提は勿論、制御円板13の外
側輪郭と保持要素15の内側縁部との間の距離が開口12の
範囲でスナップ休止ボルト５の直径よりも小さいという
ことである。更にこの実施例で湾曲したスリット11の半
径方向の幅はスナップ休止ボルト５の直径と少なくとも
同じ位でなくてはならない。

更に開いて行く中間状態は第３図に示され、そこでは連
行用溝14が開口12とスナップ休止溝７との間のほぼ中間
に位置する程度に回動している。同様に約90゜の第２の
角度領域に渡り、即ち内側のカム部分９の長さに渡り行
われる更なる開拡の間、又は既に第２図に示した状態か
らの制御円板13の回動の開始の時から、その回動は残り
のパネルの開拡と連動させることが出来る。このことは
制御円板13がロープ案内円板として形成され、例えばモ
ーター駆動のロープ引張り機構で引っ張られることによ
り行えるようにするのが良い。しかしながら本発明にと
ってこのことは必ずしも必要でなくい、というのは制御
円板13は残りの開拡機構とは完全に無関係とすることが
可能だからである。制御円板13は部分開拡の間少なくと
も、スナップ休止ボルト５が開口12内に引張り込まれる
時、連行用溝14が部分開拡の終わりにまだこの開口の方
まで回転していない様に、パネル２に対してパネル１の
回動により連動が外れていることにのみ配慮をする必要
がある。連行用溝14の初めの位置はまた第１図に示した
ものに制限されるものではない。この初めの位置は例え
ば極端な場合には開口12がある角度位置の直前にあって
も良い。

第４図によればパネル１は最後に、スナップ休止ボルト
５が半径方向内側へ向いたバネの作用でスナップ休止溝
７の中に引張り込まれ、そこに確保され、パネルがその
為にロックされる位置に達する。両パネル１と２の間の
角度間隔が180゜となり、パネル１は安定してパネル２
の図示していないストッパーに接合する。今や残りのパ
ネルも完全に開拡し、これらパネルから構成される全体
の太陽電池装置は従って完全に伸びた状態となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は両方の隣合ったパネルが折り畳まれた状態にあ
る本発明によるロック装置を示し、第２図は両方のパネ
ルを部分開拡した状態にある第１図のロック装置を示
し、第３図は最終的な開拡の途上にある第１図によるロ
ック装置を示し、第４図は完全に開いた状態にある第１
図によるロック装置を示すものである。 図中参照番号 1,2……パネル ３……回動軸 ４……休止レバー ５……スナップ休止ボルト ６……案内要素 ７……スナップ休止溝 ８……外側のカム部分 ９……内側のカム部分 10……段落 11……湾曲したスリット 12……開口 13……制御円板 14……連行用溝 15……保持要素

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ隣接するパネルと回動軸を介して
   旋回可能に接続されている複数のパネルからなる開拡可
   能な太陽電池装置用のロック装置であって、その際互い
   に隣合う２つのパネルの一方のパネルがその共通の回動
   軸の方に向いた側に休止レバーを備え、その休止レバー
   はほぼ軸平行に向いたスナップ休止ボルトを設け且つ共
   通の回動軸の方へバネ力で作用されており、それぞれ他
   方のパネルにはスナップ休止溝の中で終わっている湾曲
   した案内輪郭を有する案内要素を設けており、その案内
   輪郭にスナップ休止ボルトが摺動可能に接合している様
   な太陽電池装置において、 案内輪郭が、共通する回動軸（３）に対して比較的大き
   な半径方向の距離のある第１角度領域を含む外側のカム
   部分（８）と、共通の回動軸（３）に対して僅かの半径
   方向距離しかない前記カム部分に続く内側の第２角度領
   域を含むカム部分（９）とを備えており、 案内要素（６）に対して軸方向にずれ、共通する回動軸
   （３）の周りで第１から第２の角度領域の方向に回動可
   能で半径方向に切り込みのある連行用溝（14）を有する
   湾曲した外側輪郭のある制御円板（13）が設けられ、共
   通の回動軸（３）からのその半径方向の距離が外側のカ
   ム部分（８）の距離よりも小さく且つ案内輪郭の内側の
   カム部分（９）の距離よりも大きく成っており、 保持要素（15）が設けられ、スナップ休止ボルト（５）
   がまだ制御円板（13）の連行用溝（14）と係合されてい
   ない限り、前記保持要素が、案内輪郭の外側カム部分
   （８）を離れた後、スナップ休止ボルト（５）を内側の
   カム部分（９）上で更に摺動しないよう阻止しているこ
   とを特徴とするロック装置。
2. 【請求項２】案内輪郭の外側及び内側カム部分（8,9）
   が円弧形状を有することを特徴とする請求項１に記載の
   ロック装置。
3. 【請求項３】内側のカム部分（９）が案内要素（６）に
   おける湾曲したスリット（11）の内側限界部を成し、こ
   のスリットはその一方の側でスナップ休止溝（７）に通
   じており、その他方の外側カム部分（８）の方を向いた
   側で、少なくともスナップ休止ボルト（５）の直径に相
   当する幅を有する外側へ向いた開口（12）に通じてお
   り、その際この開口の外側カム部分（８）とは反対の縁
   部が保持要素（15）を形成していることを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載のロック装置。
4. 【請求項４】制御円板（13）がほぼ円板の形をしている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの１項に
   記載のロック装置。
5. 【請求項５】第１及び第２の角度領域がそれぞれ約90゜
   と成っていることを特徴とする請求項１から請求項４の
   うちの１項に記載のロック装置。