JPH08186424A

JPH08186424A - モジュール型展開アンテナ

Info

Publication number: JPH08186424A
Application number: JP7249713A
Authority: JP
Inventors: Akira Meguro; 在目黒; Hitoshi Mitsugi; 仁三次; Kazuhide Ando; 和秀安藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1996-07-16
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: JP3476041B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モジュール型展開アンテナにおいて、大型で
あっても鏡面精度が十分確保されて高周波数の電波にも
対応でき、また、軽量化を保ちつつ又は促進しつつ展開
機構の高剛性化が実現でき、更に、展開収納動作が円滑
で信頼性があるようにする。【解決手段】リンク構造及び展開対角構造で構成され
た高剛性及び信頼性がある面収納型展開トラス及び線収
納型展開トラスを使用して精度よく球面に近似される面
／線収納トラス構造を構成し、その面／線収納トラス構
造に金属メッシュを張ることにより、最終的に大型でも
精度のよいモジュール型展開アンテナを構成する。ま
た、展開トラス同士を確実に連結するためのモジュール
結合構造と信頼性のある保持と解放を実現するための保
持解放機構とを開示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モジュール型展開
アンテナに関し、特に、移動体通信用衛星に搭載の１０
〜１５ｍ送受信アンテナ、資源探査衛星用アンテナ、静
止プラットフォーム、宇宙ステーション用太陽光集光パ
ネルに採用可能なモジュール型展開アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、通信や放送、更に地球観測，深宇
宙観測などの多様な用途において、その通信情報量の大
容量化を目的として、大型の展開アンテナの開発が急速
に進められている。この大型展開アンテナの設計におけ
る基本思想は、実用性，経済性，使用目的に応じてかな
り異なっている。すなわち、例えば、通信衛星や放送衛
星に使用されるアンテナにおいて大型展開鏡面を構成す
ることを主目的とするのであれば、打ち上げ機への収納
効率性，軽量性，展開機構の信頼性，展開後の精度等が
第一に要求される。また、かかるアンテナにおいて高精
度鏡面の実現を主目的とするのであれば、使用環境を適
切に考慮した材料の選択や鏡面成形技術が要求される。
また、軌道上で組み立てることを前提にしているのであ
ればかかる技術が第一に要求される。

【０００３】ここで、大型展開鏡面の構成ということに
特に注目すると、現在のところ各種のものが開発されて
いる。そのようなものには、トラス構造の展開バックス
トラクチャ上に金属メッシュを張架した展開トラスメッ
シュ型、ガス圧で膨らませて所定の形状で固着させるイ
ンフレータブル型、中央支持構造に取り付けられて半径
方向外側に向けて伸展する伸展マストとそれにより中央
支持構造に張架される鏡面メッシュ等で構成されるテン
ショントラス型等がある。

【０００４】このなかで特に、展開トラスメッシュ型に
おいては、そのバックストラクチャは三角柱や六角柱の
複数のモジュールを連続的に組み合わせることにより構
成されており、メッシュは個々のモジュールに備えられ
た個々に高さの異なるスタンドオフ（stand-off ）に固
定されるようになっているのが一般的である。

【０００５】展開トラスメッシュ型おいては、先ず、大
型化されても鏡面精度が十分確保されることが要求され
る。また、軽量化を保ちつつ又は促進しつつ全体構造の
高剛性化が要求される。更に、展開収納動作が円滑であ
り信頼性もなければならない。また、モジュール化を実
効あるものとするため、モジュール相互の結合，分離の
容易化も図られなければならない。

【０００６】ところで、現状においては、５〜３０ｍ級
のアンテナの開発が世界各地で進められているが、いず
れの場合もその周波数帯域はＬバンドとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の展開トラスとし
ては、図８１（ｃ）に示すような構造のものが知られて
いる。この展開トラスは、六角柱状に展開するように構
成されたものであり、上側水平部材２０１、下側水平部
材２０２、及び縦部材２０３によって、その外枠の部分
が構成されている。また、中心部には、図８１（ｂ）に
示すように、中心縦部材２０４が設けられており、この
中心縦部材２０４には、その軸方向に移動自在な中心ス
ライダ２０５が設けられている。また、縦部材２０３に
も１つおきにスライダ２０６が設けられている。

【０００８】このように構成された展開トラスにおいて
は、中心スライダ２０５を軸方向に移動することによ
り、図８１（ａ）から（ｂ）を経て（ｃ）の状態に展開
したり、またその反対に図８１（ｃ）から（ｂ）を経て
（ａ）の状態に折り畳んだりすることができる。その
際、縦部材２０３は、隣り合うもの同士が互いに異なる
方向に移動するとともに、互いに離接する方向に移動す
るようになる。そして、図８２に示すように、複数のも
のを組み合わせることによって、平面的な広がりを持つ
ものを得ることができる。

【０００９】ところが、上記のような展開トラスにおい
ては、例えば縦部材２０３を介して基礎構造物等に取り
付けるような場合、隣に位置する縦部材２０３が互いに
異なる方向に移動するとともに、互いに離れる方向に移
動するため、実質的には一本の縦部材２０３でしか基礎
構造物に連結することができないという欠点がある。す
なわち、基礎構造物に確実に取り付けることが難しいと
いう問題がある。しかも、六角柱状に形成されているか
ら、平面的な広がりをもつものは容易に組み立てること
ができるが、曲面的な広がりをもつものは容易に組み立
てることができないという問題があった。

【００１０】また、従来の展開トラスに採用されている
リンク構造としては、図８３及び図８４に示すものがあ
る。すなわち、これらの図に示すリンク構造２１１は、
対向する２本の第１の平行部材２１２と、同じく対向す
る２本の第２の平行部材２１３とをそれぞれヒンジ２１
４を介して平行四辺形状に連結したものである。そし
て、展開状態において、対角方向に延在する補強部材２
１５が設けられており、この補強部材２１５の一端部
は、一方の第２の平行部材２１３にスライダ２１６を介
して移動自在に連結されている。

【００１１】このように構成されたリンク構造２１１に
おいては、図８４（ａ）に示す展開状態から、例えばス
ライダ２１６を移動することにより、図８４（ｂ），
（ｃ）のように平行四辺形を押しつぶしたような形状に
変形する。そして、図８４（ｃ）に示す折り畳んだ状態
では、一本の棒状に収束した状態になる。

【００１２】また、上記リンク構造２１１を結合して、
展開状態において、曲率をもつ構造物、例えばアンテナ
構造や屋根構造を構成する場合には、図８７に示すよう
に、各第２の平行部材２１３を連結するようにする。こ
の場合においては、展開状態における平行四辺形の形状
を少しずつせん断変形させたもの、つまり展開状態にお
いて平行四辺形の形状を少しずつ押しつぶした形状のも
のを結合することになる。

【００１３】しかし、この場合には、１つ１つのリンク
構造２１１が異なる構造のものになるから、製造効率が
悪いという欠点がある。また、曲率が大きい場合には、
端部にいくほどリンク構造２１１のせん断変形が大きく
なり、この部分の強度が構造的に弱くなる傾向がある。
つまり、第１の平行部材２１２，２１２の間隔が狭くな
り、曲げモーメントに対する強度が低下することにな
る。

【００１４】これに対して、図８５及び図８６に示すリ
ンク構造２２１は、左右対称の台形状に形成されてお
り、その対向する平行でない側辺部材２２２と、この側
辺部材２２２に対して対角方向に延びる対角部材２２３
とを有している。各側辺部材２２２の一端部と各対角部
材２２３の一端部とは、第１のヒンジ２２４を介して連
結されており、各側辺部材２２２の他端部側と各対角部
材２２３の他端部とは、第２のヒンジ２２５及びスライ
ダ２２６を介して連結されている。また、２本の対角部
材２２３は、その交差部で第３のヒンジ２２７を介して
連結されている。

【００１５】このように構成されたリンク構造２２１に
おいては、図８６（ａ）に示す台形状の展開状態から、
例えばスライダ２２６を移動することにより、図８６
（ｂ），（ｃ）のように、対向する側辺部材２２２が近
接するように変形する。そして、図８６（ｃ）に示す折
り畳んだ状態では、一本の棒状に収束した状態になる。

【００１６】また、上記リンク構造２２１を結合して、
展開状態において、曲率をもつ構造物を構成する場合に
は、図８８に示すように、各側辺部材２２２を連結する
ことにより得られる。この場合には、各リンク構造２２
１が台形状に形成されているから、円弧状の曲率を有す
るものを容易に構成することができる。

【００１７】しかし、上記リンク構造２２１では、第３
のヒンジ２２７の部分が構造的に弱くなるという欠点が
ある。したがって、通常は図８９及び図９０に示す第１
の屈伸部材２３２及び第２の屈伸部材２３３を追加した
リンク構造２３１が用いられる。

【００１８】すなわち、リンク構造２３１は、図８９に
示すように、対向する第１のヒンジ２２４を連結する第
１の屈伸部材２３２と、同じく対向する第２のヒンジ２
２５を連結する第２の屈伸部材２３３とを、図８５に示
すものに追加した構造になっている。これらの屈伸部材
２３２，２３３は、その中心部が屈伸ヒンジ２３４によ
って連結されている。

【００１９】このように構成されたリンク構造２３１に
おいては、図９０（ａ）に示す台形状の展開状態から、
例えばスライダ２２６を移動することにより、図９０
（ｂ），（ｃ）のように、対向する側辺部材２２２が近
接するように変形するとともに、屈伸部材２３２，２３
３が屈伸ヒンジ２３４で折れ曲がるように変形する。そ
して、図９０（ｃ）に示す折り畳んだ状態では、一本の
棒状に収束した状態になる。

【００２０】ところが、上記リンク構造２３１において
は、屈伸部材２３２，２３３を有しているから、単にス
ライダ２２６を移動しただけでは展開状態から収束状態
に変形させることができない。つまり、展開状態では屈
伸部材２３２，２３３が屈伸ヒンジ２３４を介して真っ
直ぐに延びているから、スライダ２２６を作動させて、
各屈伸部材２３２，２３３に圧縮方向の力を作用させて
も、屈伸ヒンジ２３４で曲がり始めることがない。この
ため、真っ直ぐに延びた状態から屈伸部材２３２が自ら
回転を始めるような装置を設ける必要があり、構造が複
雑になるという欠点がある。

【００２１】更に、従来の展開トラスに採用されている
展開構造物としては、図９１及び図９２に示すものがあ
る。この展開構造物は、四角柱を基本構造とするもので
あり、上側水平部材２４１、下側水平部材２４２、及び
互いに対向する第１の縦部材２４３，２４４及び第２の
縦部材２４５，２４６によって、その外枠の部分が構成
されている。そして、これらの上側水平部材２４１、下
側水平部材２４２、第１の縦部材２４３，２４４及び第
２の縦部材２４５，２４６は、回転ヒンジ２４７を介し
て回転自在に連結されており、図９２の収束途中の状態
を経て、１つの棒状に収束したり、四角柱状に展開した
りするようになっている。

【００２２】そして、対向する第１の縦部材２４３，２
４４には、展開対角構造２４８が設けられている。この
展開対角構造２４８は、２本の第１の縦部材２４３，２
４４に対して対角方向に交差するように設けられた２本
の対角部材２４９によって構成されている。この対角部
材２４９は、ワイヤ状のもので構成されており、展開構
造物の収束あるいは展開途中における形状変更に支障を
来さないようになっている。ただし、展開完了時には、
対角部材２４９が２本の第１の縦部材２４３，２４４と
ハスカイとして張りわたされることになる。このため、
対角部材２４９は、せん断方向の力Ａ（図９１参照）を
保持する補強構造となる。

【００２３】ところが、上記のような展開対角構造２４
８においては、対角部材２４９がワイヤ状のもので構成
されているから、対向する第１の縦部材２４３，２４４
を互いに離接するように作用する力、例えば圧縮力Ｂに
対しては抗力を生じないという欠点がある。

【００２４】次に、例えば開口面アンテナ構造や、球面
状の屋根構造のように、球面状の構造物を構築するのに
最適な球面近似構造に関してであるが、従来、正多角形
をもって球面を近似する場合には、図９３に示すような
構造体を構成する方法がある。例えば正三角形を用いた
場合には、図９３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、正四面体、正八面体、正二十面体を構成することが
できる。また正方形を用いた場合には、図９３（ｄ）に
示すように、正六面体を構成することができる。さらに
正五角形を用いた場合には、図９３（ｃ）に示すよう
に、正十二面体を構成することができる。

【００２５】しかし、上記以外の正多面体は発見されて
おらず、平面的な構成要素を用いて球面を構成する場合
には、同一形状の正多角形のみでは球面を構成すること
が困難である。このため、例えば三角形のみを用いた場
合でも、指定された球面に近似すべく各三角形の形状を
種々異なったものにしなければならず、設計及び製造に
おける効率が極めて悪いという欠点があった。

【００２６】また、前述のように、従来の展開トラスメ
ッシュ型においては、メッシュが固定されるスタンドオ
フの高さを変えることにより曲面を形成するのが一般的
であったため、構造上高精度な形状（例えば、０．１ｍ
ｍＲＭＳ以下）を実現するのが技術的に難しく、高い周
波数の電波（例えば、数十ＧＨｚ以上）には対応できな
い欠点があった。

【００２７】次に、展開トラス等の基本的なモジュール
を互いに結合して、複数のモジュールからなる構造体を
構成するためのモジュール結合機構に関してであるが、
従来、この種のモジュール結合機構としては、図９４及
び図９５に示すものがある。このモジュール結合機構２
５１は、各モジュールＭ，Ｍをボルト２５２、ナット２
５３で結合するようになっている。また、筒状のスペー
サ２５４を設けることによって、各モジュールＭ，Ｍの
間隔を所定の間隔に保持するようになっている。

【００２８】ところが、上記のようなモジュール結合機
構２５１においては、ボルト２５２、ナット２５３で結
合しているから、各モジュールＭ，Ｍが入り組んだ構造
になってくると、結合したり分離したりすることが極め
て困難になるという問題がある。

【００２９】最後に、可動体を主構造体に固定的に保持
したり、この可動体に対する保持力を解放したりする保
持解放機構に関してであるが、従来、この種の保持解放
機構としては、図９６及び図９７に示すものがある。こ
の保持解放機構２６１は、主構造体２６２に設けられた
展開構造物（可動体）２６３を折り畳んだ状態に保持し
たり、展開構造物２６３に対する保持力を解いて展開状
態にしたりするようになっている。

【００３０】展開構造物２６３は、回転ヒンジ２６４を
介して、板状の展開部材２６５を互いに回転自在に連結
したものであり、収納時には各展開部材２６５が層状に
重なるようにして折り畳まれるようになっている。ま
た、展開構造物２６３は、自ら展開する力を有してお
り、外部からの保持力が解除されると、自然に展開して
各展開部材２６５が一平面状に伸びるようになってい
る。

【００３１】保持解放機構２６１は、先端に位置する展
開部材２６５をワイヤ２６６及びバネ２６７によって主
構造体２６２側に引き寄せ、これによって展開部材２６
５を層状に折り畳み、主構造体２６２に固定的に保持す
るようになっている。バネ２６７は主構造体２６２に固
定されており、展開構造物２６３を一定の力で保持する
ようになっている。また、ワイヤ２６６をカッタ２６８
で切断することによって、展開構造物２６３に対する保
持力を解除するようになっている。この保持力が解除さ
れた展開構造物２６３は、自らの展開力により自然に展
開する。

【００３２】ところが、上記のように板状の展開部材２
６５が回転ヒンジ２６４を介して層状に折り畳まれてい
る場合や、展開骨組構造の各骨組が回転ヒンジを介して
平行に折り畳まれている場合には、この回転ヒンジ２６
４やその他の回転ヒンジの部分が幾何学上の特異点にな
っている場合が多い。すなわち、回転ヒンジ２６４を介
して一方の側にも他方の側にも回転を開始し得る状態に
なっており、単に拘束力を解除しただけでは展開構造物
２６３が正常な方向に展開しないことがある。しかも、
折り畳んだ状態を長く保持していた場合には、各回転ヒ
ンジ２６４等における静摩擦係数が大きくなり、展開構
造物２６３が自らの力で展開できなくなることもある。
さらに、ワイヤ２６６とバネ２６７で展開構造物２６３
を弾性的に保持しているので、振動しやすく、この振動
により展開構造物２６３が損傷する危険もある。そし
て、一定の張力で引っ張っているワイヤ２６６をカッタ
２６８で切断した場合には、このワイヤ２６６が急激に
跳ね返って展開構造物２６３に当たり、この展開構造物
２６３を損傷するおそれもある。

【００３３】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、大型であっても鏡面精度が
十分確保されて高周波数の電波にも対応でき、また、軽
量化を保ちつつ又は促進しつつ展開機構の高剛性化が実
現でき、更に、展開収納動作が円滑で信頼性のあるモジ
ュール型展開アンテナを提供することにある。

【００３４】本発明の別の目的は、全体として大きな面
的な広がりを持つと共に、特に基礎構造物に対して確実
に取り付けることができる面／線収納トラス構造を提供
することにある。

【００３５】本発明の更に別の目的は、基礎構造物等に
確実に取り付けることができると共に、高剛性がありか
つ展開の信頼性があり、更に組み合わせることにより面
的な構成をなし得る面収納型展開トラスを提供すること
にある。

【００３６】本発明の更に別の目的は、高剛性がありか
つ展開の信頼性があり、更に組み合わせることにより面
的な構成をなし得る線収納型展開トラスを提供すること
にある。

【００３７】本発明の更に別の目的は、各モジュールが
どのように入り組んだ構造になっていても、これらのモ
ジュールの結合／分離を容易に行うことのできるモジュ
ール結合機構を提供することにある。

【００３８】本発明の更に別の目的は、振動が生じない
ように可動体を一定の位置に確実に保持することがで
き、しかも可動体を本来の状態位置に確実に解放するこ
とができ、かつ解放時に可動体等に損傷を与える恐れの
ない保持解放機構を提供することにある。

【００３９】本発明の更に別の目的は、曲率を有する構
造物を容易に構成することができ、しかも高剛性に優
れ、かつ構造が簡単なリンク構造を提供することにあ
る。

【００４０】本発明の更に別の目的は、せん断力及びそ
れ以外の外力に対しても効力を発生し、十分に強度を向
上させることのできる展開対角構造を提供することにあ
る。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、対向する２本の平行部材
と、各平行部材にヒンジを介して連結されることにより
四角形を形成する対向する２本の非平行部材と、各平行
部材の中間部に、非平行部材のうち一方の非平行部材に
平行となるようにヒンジを介して連結された中間連結部
材と、を設け、他方の非平行部材のヒンジ間の間隔を変
更可能に構成したリンク構造を要旨とする。

【００４２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のリンク構造において、平行部材のうちの１つの一端
を、対応する非平行部材の一端に沿って移動可能に構成
することにより、ヒンジ間の間隔を変更可能に構成した
ことを要旨とする。

【００４３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のリンク構造において、他方の非平行部材を伸縮可能に
構成することにより、ヒンジ間の間隔を変更可能に構成
したことを要旨とする。

【００４４】請求項４に記載の発明は、請求項１，２，
又は３に記載のリンク構造において、一端が前記他方の
非平行部材の角部に連結されると共に、他端が一方の非
平行部材にスライダを介して連結される対角部材を更に
備え、スライダは、一方の非平行部材の軸方向に沿って
移動自在に構成されていることを要旨とする。

【００４５】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
のリンク構造において、一端が平行部材のうちの１つの
一端に連結されると共に、他端が前記一方の非平行部材
にスライダを介して連結される対角部材を更に備え、ス
ライダは、一方の非平行部材の軸方向に沿って移動自在
に構成されていることを要旨とする。

【００４６】請求項６に記載の発明は、対向する２本の
縦部材と、２本の縦部材を連結するものであって、回動
自在な交差部を有する２本の対角部材と、を備え、２本
の対角部材は、離接するようにして展開，収束が可能で
ある展開対角構造を要旨とする。

【００４７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の展開対角構造において、２本の縦部材の端部のそれぞ
れは２本の対角部材のそれぞれの端部に連結されてお
り、２本の対角部材は交差部と縦部材との一方の連結部
との間に屈伸部をそれぞれ有することを要旨とする。

【００４８】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
の展開対角構造において、２本の縦部材の一方の端部の
それぞれは２本の対角部材の一方の端部のそれぞれに連
結されており、２本の対角部材の他方の端部のそれぞれ
は２本の縦部材に対してその軸方向に移動自在に連結さ
れていることを要旨とする。

【００４９】請求項９に記載の発明は、請求項６に記載
の展開対角構造において、２本の縦部材の一方の端部の
それぞれは２本の対角部材の一方の端部のそれぞれに連
結されており、２本の対角部材のうちの１本の対角部材
の他方の端部は２本の縦部材のうちの１本の縦部材の端
部に連結されてあって、その１本の対角部材は交差部と
その縦部材との連結部との間に屈伸部を有し、２本の対
角部材のうちの他方の対角部材の他方の端部は２本の縦
部材のうちの他方の縦部材に対してその軸方向に移動自
在に連結されていることを要旨とする。

【００５０】請求項１０に記載の発明は、請求項６，
７，８，又は９に記載の展開対角構造において、交差部
は交差回転ヒンジにより構成され、その交差回転ヒンジ
は対角部材に対して展開方向又は収束方向に回転力を与
える回転駆動手段を有することを要旨とする。

【００５１】請求項１１に記載の発明は、請求項７又は
９に記載の展開対角構造において、屈伸部は屈伸回転ヒ
ンジにより構成され、その屈伸回転ヒンジは対角部材に
対して展開方向又は収束方向に回転力を与える回転駆動
手段を有することを要旨とする。

【００５２】請求項１２に記載の発明は、請求項６，
７，８，又は９に記載の展開対角構造において、２本の
対角部材は、その交差部において、互いに他方の対角部
材に対して移動自在に構成されていることを要旨とす
る。

【００５３】請求項１３に記載の発明は、一方の側に六
角形を形成する６つの第１の水平部材と、他方の側に六
角形を形成する６つの第２の水平部材と、その一方の六
角形と他方の六角形とをその対応する各頂点で連結する
６つの縦部材とを備え、隣合う縦部材と第１，第２の水
平部材で形成される６つの側面を有する六角錐台状の展
開トラスであって、対向する一組の側面を固定枠で構成
すると共に、他の側面を隣接する２組の変形自在枠で構
成し、一組の固定枠が互いに離接動作を成すことにより
全体として展開／収納動作を成す面収納型展開トラスを
要旨とする。

【００５４】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の面収納型展開トラスにおいて、一方及び他方の六
角形の中心を貫くように中心縦部材を設け、この中心縦
部材の一方の側と各固定枠に位置する各縦部材の一方の
側とを連結する第１の放射部材を設けると共に、中心縦
部材の他方の側と各固定枠に位置する各縦部材の他方の
側とを連結する第２の放射部材を設け、中心縦部材、一
対の第１及び第２の放射部材、及び対応する縦部材とで
変形自在枠を構成していることを要旨とする。

【００５５】請求項１５に記載の発明は、請求項１３又
は１４に記載の面収納型展開トラスにおいて、中心縦部
材の一方の側と隣接する変形自在枠の中央に位置する各
縦部材の一方の側とを連結する第１の屈伸部材を設ける
と共に、中心縦部材の他方の側と隣接する変形自在枠の
中央に位置する各縦部材の他方の側とを連結する第２の
屈伸部材を設け、第１及び第２の屈伸部材は展開時には
真っ直ぐ伸びて一方又は他方の六角形を保持するように
なっていることを要旨とする。

【００５６】請求項１６に記載の発明は、請求項１３，
１４，又は１５に記載の面収納型展開トラスにおいて、
変形自在枠の対角線上にケーブルを配し、そのケーブル
の一端は捲取可能な構造になっていて他端はいずれかの
縦部材の上端又は下端に接続されており、その捲取りに
より変形自在枠を変形させて展開／収納動作を成すこと
を要旨とする。

【００５７】請求項１７に記載の発明は、請求項１３，
１４，１５，又は１６に記載の面収納型展開トラスにお
いて、変形自在枠は、請求項１，２，３，４，又は５に
記載のリンク構造で構成されていることを要旨とする。

【００５８】請求項１８に記載の発明は、請求項１４，
１５，１６，又は１７に記載の面収納型展開トラスにお
いて、変形自在枠の中央に位置する各縦部材と中心縦部
材を対向する２本の縦部材として構成した請求項６，
７，８，９，１０，１１，又は１２に記載の展開対角構
造を少なくとも１つ含むことを要旨とする。

【００５９】請求項１９に記載の発明は、一方の側に偶
数角形を形成する偶数個の第１の水平部材と、他方の側
に偶数角形を形成する偶数個の第２の水平部材と、その
一方の偶数角形と他方の偶数角形とをその対応する各頂
点で連結する偶数個の縦部材とを備え、隣合う縦部材と
第１，第２の水平部材で形成される偶数個の側面を有す
る角錐台状の展開トラスであって、第１及び第２の水平
部材のそれぞれは各側面に沿って揺動自在になるように
縦部材のそれぞれに連結され、少なくとも１つおきの各
側面を変形自在枠で構成し、各縦部材が離接することに
より全体として展開／収納動作を成す線収納型展開トラ
スを要旨とする。

【００６０】請求項２０に記載の発明は、請求項１９に
記載の線収納型展開トラスにおいて、変形自在枠とし
て、請求項１，２，３，４，又は５に記載のリンク構造
を採用したことを要旨とする。

【００６１】請求項２１に記載の発明は、請求項１９又
は２０に記載の線収納型展開トラスにおいて、一方及び
他方の偶数角形の中心を貫くように中心縦部材を設け、
この中心縦部材の一方の側と他方の非平行部材の一方の
側とを連結する第１の放射部材を設けると共に、中心縦
部材の他方の側と他方の非平行部材の他方の側とを連結
する第２の放射部材を設け、中心縦部材、一対の第１及
び第２の放射部材、及び対応する縦部材とで変形自在枠
を構成していることを要旨とする。

【００６２】請求項２２に記載の発明は、請求項１９，
２０，又は２１に記載の線収納型展開トラスにおいて、
中心縦部材の一方の側と隣接する変形自在枠の中央に位
置する各縦部材の一方の側とを連結する第１の屈伸部材
を設けると共に、中心縦部材の他方の側と隣接する変形
自在枠の中央に位置する各縦部材の他方の側とを連結す
る第２の屈伸部材を設け、第１及び第２の屈伸部材は展
開時には真っ直ぐ伸びて一方又は他方の六角形を保持す
るようになっていることを要旨とする。

【００６３】請求項２３に記載の発明は、請求項２１又
は２２に記載の線収納型展開トラスにおいて、変形自在
枠の中央に位置する各縦部材と中心縦部材を対向する２
本の縦部材として構成した請求項６，７，８，９，１
０，１１，又は１２に記載の展開対角構造を少なくとも
１つ含むことを要旨とする。

【００６４】請求項２４に記載の発明は、請求項１９，
２０，２１，２２，又は２３に記載の線収納型展開トラ
スにおいて、変形自在枠の対角線上にケーブルを配し、
そのケーブルの一端は捲取可能な構造になっていて他端
はいずれかの縦部材の上端又は下端に接続されており、
その捲取りにより変形自在枠を変形させて展開／収納動
作を成すことを要旨とする。

【００６５】請求項２５に記載の発明は、互いに対向す
る固定枠が互いに離接動作を成すことにより全体として
展開／収納動作を成す面収納型展開トラスと、収束部を
中心にして放射方向に全体として展開／収納動作を成す
線収納型展開トラスと、を備え、面収納型展開トラス及
び線収納型展開トラスを互いに占有不能な部分を補うよ
うに配置し、全体として面的な広がりを持つように展開
する面／線収納トラス構造を要旨する。

【００６６】請求項２６に記載の発明は、請求項２５に
記載の面／線収納トラス構造において、基礎構造物を設
け、面収納型展開トラスを固定枠を介して基礎構造物に
連結すると共に、それぞれの固定枠を介して複数の面収
納型展開トラスを一列状に連結し、線収納型展開トラス
を面収納型展開トラスによる各列の間隙に配列させたこ
とを要旨とする。

【００６７】請求項２７に記載の発明は、請求項２５に
記載の面／線収納トラス構造において、１つ又は複数の
固定トラスを設け、面収納型展開トラスを固定枠を介し
て固定トラスに連結すると共に、それぞれの固定枠を介
して複数の面収納型展開トラスを一列状に連結し、線収
納型展開トラスを面収納型展開トラスによる各列の間隙
に配列させたことを要旨とする。

【００６８】請求項２８に記載の発明は、請求項２５，
請求項２６，又は請求項２７に記載の面／線収納トラス
構造において、面収納型展開トラス及び線収納型展開ト
ラスを偶数角形の角柱状のもので構成し、全体として平
面的な広がりを持つように展開するようにしたことを要
旨とする。

【００６９】請求項２９に記載の発明は、請求項２５，
請求項２６，又は請求項２７に記載の面／線収納トラス
構造において、面収納型展開トラス及び線収納型展開ト
ラスを偶数角形の角錐台状のもので構成し、全体として
曲面的な広がりを持つように展開するようにしたことを
要旨とする。

【００７０】請求項３０に記載の発明は、請求項２９に
記載の面／線収納トラス構造において、面収納型展開ト
ラスは請求項１３，１４，１５，１６，１７，又は１８
に記載の面収納型展開トラスで構成し、線収納型展開ト
ラスは請求項１９，２０，２１，２２，２３，又は２４
に記載の線収納型展開トラスで構成したことを要旨とす
る。

【００７１】請求項３１に記載の発明は、基本的なモジ
ュールを互いに結合して、複数のモジュールからなる構
造体を構成するためのモジュール結合機構であって、各
モジュールの互いに対向する位置に設けられ、先端が自
由端になっている被結合部材と、これらの被結合部材を
対向させて合わせた状態でその周りに自由端側から嵌合
する結合部材とを備えてなり、被結合部材には、結合部
材に対応する位置に連結孔を設け、結合部材には、連結
孔に嵌合する連結突起を有するロック部材を設けると共
に、連結突起が連結孔に嵌合した状態において被結合部
材の自由端に当接して、被結合部材と結合部材との相対
移動を止めるストッパ部材を設けたモジュール結合機構
を要旨とする。

【００７２】請求項３２に記載の発明は、請求項３１に
記載のモジュール結合機構において、ロック部材及びス
トッパ部材は、結合部材に対して位置調整可能に設けら
れていることを要旨とする。

【００７３】請求項３３に記載の発明は、請求項２９又
は３０に記載の面／線収納トラス構造において、面収納
型展開トラス及び線収納型展開トラスの相互の連結に請
求項３１又は３２に記載のモジュール結合機構を使用し
たことを要旨とする。

【００７４】請求項３４に記載の発明は、可動体を主構
造体に固定的に保持したり、この可動体に対する保持力
を解放したりする保持解放機構であって、基端部を主構
造体に連結した支持アームと、この支持アームの先端部
に位置し、先端部を可動体に連結したプッシュロッド
と、基端部を前記支持アームの先端部に回転自在に連結
すると共に、先端部を前記プッシュロッドの基端部に回
転自在に連結した中間リンクを備えてなり、中間リンク
の先端部には、プッシュロッドとの連結，切断を行う連
結切断手段を有しており、この連結切断手段は、中間リ
ンクの先端部をその基端部を支点にして支持アームの基
端部側に回転した際にプッシュロッドを主構造体側に確
実に引き寄せて、可動体を主構造体に固定的に保持する
と共に、前記中間リンクの先端部をその基端部を支点に
して支持アームの先端部延長線側に回転した際にプッシ
ュロッドとの連結を解くように構成している保持解放機
構を要旨とする。

【００７５】請求項３５に記載の発明は、請求項３４に
記載の保持解放機構において、連結切断手段は、中間リ
ンクの先端部延長線側に開口する凹部によって構成され
ていることを要旨とする。

【００７６】請求項３６に記載の発明は、請求項３４又
は３５に記載の保持解放機構において、中間リンクに、
その基端部を支点にして回転駆動する回転駆動手段を設
けたことを要旨とする。

【００７７】請求項３７に記載の発明は、請求項３４，
３５，又は３６に記載の保持解放機構において、支持ア
ームの基端部を主構造体に固定的に連結し、プッシュロ
ッドの先端部を可動体に回転自在に連結していることを
要旨とする。

【００７８】請求項３８に記載の発明は、請求項３４，
３５，又は３６に記載の保持解放機構において、支持ア
ームの基端部を主構造体に回転自在に連結し、プッシュ
ロッドの先端部を可動体に固定的に連結していることを
要旨とする。

【００７９】請求項３９に記載の発明は、請求項３４，
３５，３６，３７，又は３８に記載の保持解放機構にお
いて、中間リンクの回転速度を制御するダンパーを設け
たことを要旨とする。

【００８０】請求項４０に記載の発明は、請求項２９，
３０，又は３３に記載の面／線収納トラス構造におい
て、面収納型展開トラス及び線収納型展開トラスの展開
に請求項３４，３５，３６，３７，３８，又は３９に記
載の保持解放機構を使用したことを要旨とする。

【００８１】請求項４１に記載の発明は、六角錐台状の
複数の構造体を各側面で結合することによって各構造体
の上面側及び下面側のいずれか一方又は双方を球面に近
似するように構成した球面近似構造であって、前記構造
体のうち正六角錐台状に構成した基本構造体を１つ設
け、この基本構造体の各側面から放射状に連なる構造体
として、全体として同一の球面にされる放射位置構造体
を設けてなる球面近似構造を要旨とする。

【００８２】請求項４２に記載の発明は、請求項４１に
記載の球面近似構造において、各構造体は、側面の部材
をそれぞれ独自に有し、この側面部材を介して結合され
ていることを要旨とする。

【００８３】請求項４３に記載の発明は、請求項４１に
記載の球面近似構造において、各構造体は、側面の部材
を共有するように構成されていることを要旨とする。

【００８４】請求項４４に記載の発明は、請求項４１に
記載の球面近似構造において、球面近似構造を、請求項
２９，３０，３３，又は４０に記載の面／線収納トラス
構造で構成したことを要旨とする。

【００８５】請求項４５に記載の発明は、請求項４１，
４２，４３，又は４４に記載の球面近似構造にメッシュ
を張ることにより構成したモジュール型展開アンテナを
要旨とする。

【００８６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。先ず、本発明のモジ
ュール型展開アンテナの構造的な基礎を成す２種類の展
開トラス、すなわち面収納型展開トラスと線収納型展開
トラスについて説明する。そこで、最初に面収納型展開
トラスについて説明する。図１乃至図９は、面収納型展
開トラスの第１実施形態を説明するための図である。

【００８７】図１において、この面収納型展開トラス１
０は、六角錐台状に展開するようになっている。すなわ
ち、一方の側に設けた６つの第１の水平部材１１によっ
て六角形が形成され、他方の側に設けた６つの第２の水
平部材１２によってもう１つの六角形が形成されてお
り、縦部材１３は一方及び他方の側の正六角形の各頂点
を結ぶように配置されている。そして、隣り合う縦部材
１３，１３及び第１、第２の水平部材１１，１２によっ
て台形状に形成された６つの側面を有している。

【００８８】この面収納型展開トラス１０における対向
する一組みの側面は、固定枠１０ａによって構成されて
いるとともに、他の側面は、隣接するように配置された
２組の変形自在枠１０ｂによって構成されている。固定
枠１０ａは、第１及び第２の水平部材１１，１２を縦部
材１３に固定的に連結することによって構成されてい
る。また、変形自在枠１０ｂは、第１及び第２の水平部
材１１，１２をこれらが存在する各側面に沿って揺動自
在になるように各縦部材１３に連結することによって構
成されている。

【００８９】そして、各変形自在枠１０ｂには、第１及
び第２の水平部材１１，１２を平行に保持しながら揺動
するための平行揺動部材１９が設けられており、隣接す
る変形自在枠１０ｂの中央に位置する縦部材１３には軸
方向に移動自在にスライダ１８が設けられている。

【００９０】平行揺動部材１９は、変形自在枠１０ｂに
隣接する固定枠１０ａにあって最も近い位置の縦部材１
３に平行に配置されている。そして、この平行揺動部材
１９は、変形自在枠１０ｂを構成する各側面に沿って揺
動自在に、第１及び第２の水平部材１１，１２に連結さ
れている。また、変形自在枠１０ｂにおける第２の水平
部材１２は、その一端部がスライダ１８に揺動自在に連
結されている。ただし、第２の水平部材１２の揺動可能
な方向は、変形自在枠１０ｂを構成する各側面に沿う方
向である。なお、このスライダ１８を一方の側（図にお
いて上側）に設け、変形自在枠１０ｂにおける第１の水
平部材１１の方をスライダ１８に揺動自在に設けてもよ
い。

【００９１】次に、上記のように構成された面収納型展
開トラス１０の動きを図２〜図７を参照して説明する。

【００９２】まず、変形自在枠１０ｂの動きについて、
図２及び図３を参照して説明する。図２は折り畳んだ状
態における変形自在枠１０ｂであり、図３は展開状態に
おける変形自在枠１０ｂである。すなわち、図３の展開
状態からスライダ１８を縦部材１３に沿って一方の側
（図において上側）に移動すると、平行揺動部材１９に
よって、第１の水平部材１１及び第２の水平部材１２が
互いに平行に保たれながら接近するようになる。そうす
ると、変形自在枠１０ｂ側の縦部材１３（スライダ１８
を有する縦部材１３）と固定枠１０ａ側の縦部材１３と
が上下に位置をずらしながら、互いに接近するようにな
り、図２に示すような折り畳んだ状態になる。この様子
を分解して示したのが図４（ａ）〜図４（ｆ）である。
この際、第１及び第２の水平部材１１，１２の揺動角度
は、スライダ１８の位置によって一意に定まる。したが
って、スライダ１８を所定の位置にストッパ等で固定可
能にしておけば、例えば、折り畳んだ状態又は展開した
状態に固定することができる。

【００９３】また、図２〜図４には示していないが、図
３の展開状態から、スライダ１８を縦部材１３に沿って
他方の側（図において下側）に移動した場合にも、第１
の水平部材１１及び第２の水平部材１２が互いに平行状
態を保ちながら接近し、これにより変形自在枠１０ｂの
縦部材１３と固定枠１０ａの縦部材１３とが上下に位置
をずらしながら、互いに接近するようになる。ただし、
変形自在枠１０ｂの縦部材１３は固定枠１０ａの縦部材
１３より下側に位置するようになる。

【００９４】図５〜図７は、面収納型展開トラス１０の
全体の動きを示した図である。この面収納型展開トラス
１０は、図１の展開状態から、スライダ１８を下側に移
動することにより、固定枠１０ａ側の縦部材１３と、変
形自在枠１０ｂ側の縦部材１３とが接近し、図５及び図
６の折り畳み途中の状態を経て、図７のように完全に折
り畳んだ状態になる。この際、対向する固定枠１０ａ
は、平面視において平行方向に移動しながら接近し、完
全に折り畳んだ状態ではほぼ密着した状態になる。

【００９５】上記のように構成された面収納型展開トラ
ス１０によれば、隣り合う縦部材１３及び第１、第２の
水平部材１１，１２からなる固定枠１０ａを対向するよ
うに備えているから、この固定枠１０ａを介して例えば
基礎構造物への取り付けを容易かつ確実に行うことがで
きる。すなわち、基礎構造物等へ確実に取り付けること
が容易にできる。しかも、六角錐台状に形成されている
から、複数のものを連結することにより、曲面的な広が
りをもつものを容易に構成することができる。すなわ
ち、図８及び図９に示すように、固定枠１０ａを介して
連結することにより、円弧状の曲面を構成することがで
きる。

【００９６】次に、図１０を参照して、面収納型展開ト
ラスの第２実施形態を説明する。ただし、図１に示す第
１実施形態の構成要素と同一の要素には同一の符号を付
し、その説明を簡略化する。

【００９７】図１０に示すように、一方及び他方の六角
形の中心を貫くように、中心縦部材１５が設けられてい
る。そして、中心縦部材１５の一方の側と各固定枠１０
ａに位置する各縦部材１３の一方の側とを連結するよう
にして第１の放射部材１６ａが設けられている。また、
中心縦部材１５の他方の側と各固定枠１０ａに位置する
各縦部材１３の他方の側とを連結するようにして第２の
放射部材１６ｂが設けられている。さらに、中心縦部材
１５には軸方向に移動自在に中心スライダ１４が設けら
れている。

【００９８】そして、上記各第１及び第２の放射部材１
６ａ，１６ｂは、固定枠１０ａに位置する第１の水平部
材１１の中央部と第２の水平部材１２の中央部とを結ぶ
線分及び中心縦部材１５を含む面に沿って揺動自在に縦
部材１３及び中心縦部材１５に連結されている。ただ
し、第２の放射部材１６ｂの一端部は中心スライダ１４
に揺動自在に連結され、この中心スライダ１４を介して
中心縦部材１５に連結されている。なお、中心スライダ
１４を中心縦部材１５の一方の側（図において上側）に
配置し、第１の放射部材１６ａの方を中心スライダ１４
に連結するようにしてもよい。

【００９９】さらに、中心縦部材１５の一方の側と各固
定枠１０ａに位置する第１の水平部材１１の中央部とを
連結するようにして第１の中間放射部材１７ａが設けら
れている。また、中心縦部材１５の他方の側と各固定枠
１０ａに位置する第２の水平部材１２の中央部とを連結
するようにして第２の中間放射部材１７ｂが設けられて
いる。

【０１００】そして、上記各第１及び第２の中間放射部
材１７ａ，１７ｂは、各第１及び第２の中間放射部材１
７ａ，１７ｂ及び中心縦部材１５を含む面に沿って揺動
自在に各第１及び第２の水平部材１１，１２、及び中心
縦部材１５に連結されている。ただし、第２の中間放射
部材１７ｂの一端部は、中心スライダ１４に揺動自在に
連結され、この中心スライダ１４を介して中心縦部材１
５に連結されている。なお、中心スライダ１４を中心縦
部材１５の一方の側（図において上側）に配置し、第１
の中間放射部材１７ａの方を中心スライダ１４に連結す
るようにしてもよい。

【０１０１】また、第１及び第２の中間放射部材１７
ａ，１７ｂには、これらを連結するようにして平行揺動
部材１９が設けられている。この場合の平行揺動部材１
９は、固定枠１０ａを形成する面に平行に配置され、か
つ第１及び第２の中間放射部材１７ａ，１７ｂと同一の
方向に揺動自在に設けられている。

【０１０２】上記のように構成された面収納型展開トラ
スにおいては、第１及び第２の中間放射部材１７ａ，１
７ｂ、平行揺動部材１９及び中心縦部材１５によって変
形自在枠１０ｂが構成され、図２及び図３に示すよう
に、側面に位置する変形自在枠１０ｂと同じように変化
する。

【０１０３】また、第１及び第２の放射部材１６ａ，１
６ｂ及び中心縦部材１５によって、固定枠１０ａに位置
する六角形の各頂点部が補強されるから、外力が作用し
ても、展開、折り畳みを円滑に行うことができる。しか
も、展開時には対向する固定枠１０ａが第１及び第２の
放射部材１６ａ，１６ｂ、第１及び第２の中間放射部材
１７ａ，１７ｂ及び中心縦部材１５によって連結された
状態になるから、固定枠１０ａの対向方向の強度を向上
することができる。したがって、多くのものを固定枠１
０ａを介して連結することができる。

【０１０４】次に図１１を参照して、面収納型展開トラ
スの第３実施形態を説明する。ただし、図１０に示す構
成要素と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を
簡略化する。図１１に示す第３実施形態の構成要素が図
１０に示す構成要素と異なる点は、第１及び第２の屈伸
部材２０ａ，２０ｂを設けている点である。

【０１０５】すなわち、中心縦部材１５の一方の側と、
隣接する変形自在枠１０ｂの中央に位置する各縦部材１
３の一方の側とを連結するようにして、第１の屈伸部材
２０ａが設けられている。また、中心縦部材１５の他方
の側と、隣接する変形自在枠１０ｂの中央に位置する各
縦部材１３の他方の側とを連結するようにして、第２の
屈伸部材２０ａが設けられている。第１及び第２の屈伸
部材２０ａ，２０ｂは、展開時には真っ直ぐに伸びて一
方及び他方の六角形を保持するようになっている。

【０１０６】上記のように構成された面収納型展開トラ
スにおいては、展開時における一方及び他方の六角形の
各頂点部の全てを補強することができるという利点があ
る。

【０１０７】なお、上記各実施形態において設けた、縦
部材１３とスライダ１８とを組み合わせたもの、及び中
心縦部材１５と中心スライダ１４を組み合わせたものに
代えて、図１２及び図１３に示すような、伸縮縦部材２
２及び伸縮中心縦部材２３を設けるように構成してもよ
い。

【０１０８】伸縮縦部材２２は、図１２及び図１３に示
すように、筒状部分２２ａと、この筒状部分２２ａに軸
方向に移動自在に嵌合する棒状部分２２ｂと、この棒状
部分２２ｂを押し出すように力を発する圧縮バネ２２ｃ
とを備えている。伸縮中心縦部材２３も伸縮縦部材２２
と同様に構成されている。

【０１０９】そして、第１の水平部材１１等が筒状部分
２２ａに連結され、第２の水平部材１２等が棒状部分２
２ｂに連結されている。なお、伸縮縦部材２２及び伸縮
中心縦部材２３を、図中の上下を逆にして設け、第２の
水平部材１２等を筒状部分２２ａに連結し、第１の水平
部材１１等を棒状部分２２ｂに連結するように構成して
もよいことはいうまでもない。

【０１１０】上記のように構成された伸縮縦部材２２及
び伸縮中心縦部材２３を有する展開トラスにおいては、
図１２に示す縮めた状態を図示しないストッパで保持す
ることにより、折り畳んだ状態を維持することができ
る。そして、人工衛星が宇宙空間に達した時点でストッ
パを外すことにより、圧縮バネ２２ｃの力で自動的に展
開することができる。

【０１１１】また、上述した中心スライダ１４やスライ
ダ１８を有するものの場合にも、この中心スライダ１４
やスライダ１８をバネ等の力で移動し、自動的に展開す
るように構成することが好ましい。

【０１１２】図１４は、面収納型展開トラスの第４実施
形態を示す図であり、図中１８は下面部材の片方の端を
縦部材に沿ってスライド移動させるためのスライダであ
り展開用のバネを有し、１３は縦部材、１９は上下面部
材の同期をとるための平行揺動部材、２５は収納用のケ
ーブルを巻き取るためのモータ、２６は収納用のケーブ
ル、２７はケーブル２６が通過する滑車部分であり、縦
部材の一方の端に取り付けられる。図中２８はケーブル
２６の終端となる箇所、１０ａは対向する固定枠であ
る。

【０１１３】本面収納型展開トラスでは、自然の状態で
はスライダ部分１８に併設されたバネの力によって展開
状態にある。図中の矢印の方向にケーブル２６が巻き取
られることによって全体が折り畳まれる形で収納され
る。そして、収納状態から展開状態に移行するときに
は、モータ２５を逆に回転させて巻き取られたケーブル
２６を徐々に解除していく。

【０１１４】図１５は、第４実施形態を改良したもの
で、収納用のケーブル２６を２つに分割し、各々が別の
モータ２５の駆動によって巻き取られる。こうすること
によって各々のケーブル２６が通過する滑車２７は２箇
所となり、滑車部分の摩擦の影響が低減される。

【０１１５】図１６〜図１８は、第４実施形態に示した
面収納型展開トラスの収納過程を示したもので、図１
６，図１７，図１８の順に折り畳みが進む様子を表す。
モータ２５で収納用のケーブル２６が矢印方向に巻き取
られるにつれて縦部材１３は相対的に押し下げられ、対
向する固定枠１０ａはその形状を変えずに相対的に引き
上げられて互いに接近し、最終的に平行になって収納が
完了する。その際、スライダ１８は展開用のバネの力に
逆らって縦部材１３に沿って下降する。

【０１１６】図１９は、面収納型展開トラスの第５実施
形態を示す図であり、前記第４実施形態の展開トラス構
造に、中心縦部材１５と、放射部材１６及び中間放射部
材１７と、上下の中間放射部材１７を結合するものであ
って固定枠１０ａと平行な平行揺動部材１９とを追加し
たものである。

【０１１７】この面収納型展開トラスによれば、スライ
ド部分を含む六角錐台の側面に対角線上にケーブルを配
し、その一方はモータにつながれていて巻取り可能な構
造になっており、もう一方の端はいずれかの稜線部材の
上端または下端に取付けられた滑車を経由するようなケ
ーブルを有するので、縦部材を取り囲むようにケーブル
を配することにより、そのケーブルをモータ等で巻き取
ることによって収納性の高い折り畳み状態を得ることが
でき、さらに、ケーブルを周囲に配することによって収
納駆動力が分散される形になるため、各部材の同期のと
れた滑らかな収納動作が可能になるという効果を得るこ
とができる。

【０１１８】図２０は、面収納型展開トラスの第６実施
形態を示す図であり、六角錐台状に展開するように構成
されたものであり、その角部には第１の水平部材１１、
第２の水平部材１２及び縦部材１３が配置されている。
すなわち、第１の水平部材１１によって上側の六角形が
形成され、第２の水平部材１２によって下側の六角形が
形成されており、縦部材１３は上下の六角形の各頂点を
結ぶように配置されている。

【０１１９】この面収納型展開トラス１０の対向する一
組みの側面は、第１の水平部材１１、第２の水平部材１
２、縦部材１３及び筋交い部材３４によって、形が固定
された固定枠１０ａになっている。一方、固定枠１０ａ
に挟まれた側面は、互いに揺動自在な第１の水平部材１
１、第２の水平部材１２及び縦部材１３によって変形自
在枠１０ｂになっている。

【０１２０】また、上下の六角形の中心部を貫くよう
に、中心縦部材１５が設けられている。そして、この中
心縦部材１５の両端部と、各固定枠１０ａに位置する縦
部材１３の両端部とを連結するように、放射部材１６が
設けられている。さらに、中心縦部材１５の両端部と、
各固定枠１０ａに位置する第１の水平部材１１及び第２
の水平部材１２の各中央部とを連結するように、中間放
射部材１７が設けられている。

【０１２１】そして、変形自在枠１０ｂに位置する第１
の水平部材１１及び第２の水平部材１２は、変形自在枠
１０ｂを構成する面に沿って揺動可能なように縦部材１
３に連結されている。また、放射部材１６は、上下の中
間放射部材１７と、中心縦部材１５とで構成される面に
沿って揺動可能なように縦部材１３及び中心縦部材１５
に連結されている。さらに、中間放射部材１７は、上下
の中間放射部材１７と、中心縦部材１５とで構成される
面に沿って揺動可能なように第１及び第２の水平部材１
１、１２及び中心縦部材１５に連結されている。

【０１２２】また、中心縦部材１５及び隣接する変形自
在枠１０ｂの中央に位置する縦部材１３には、その軸方
向に移動自在にスライダ１８が設けられている。これら
の各スライダ１８は第２の水平部材１２の一端部、第２
のに位置する放射部材１６及び中間放射部材１７の一端
部を揺動自在に支持している。

【０１２３】さらに、第１の水平部材１１と第２の水平
部材１２とを連結するように平行揺動部材１９が設けら
れている。この平行揺動部材１９は、固定枠１０ａに位
置する縦部材１３に平行に配置され、かつ第１の水平部
材１１及び第２の水平部材１２に揺動自在に連結されて
いる。また、平行揺動部材１９は、上下の中間放射部材
１７を連結するようにも設けられている。この場合、平
行揺動部材１９は、固定枠１０ａを形成する面に平行に
配置され、かつ上下の中間放射部材１７に揺動自在に連
結されている。また、図２０において、Ｗはスライダ１
８を移動するためのワイヤである。尚、変形自在枠１０
ｂの動き及び面収納型展開トラス１０の動きは、図２〜
図７に示した第１実施形態の場合と同様である。

【０１２４】次に、線収納型展開トラスについて説明す
る。図２１乃至図２５は、線収納型展開トラスの第１実
施形態を説明するための図である。

【０１２５】図２１において、この線収納型展開トラス
４０は、六角錐台状に展開するように構成されており、
その一方の側（図において上側）には、六角形（偶数角
形）の各辺を形成する６つの第１の水平部材１１が設け
られ、他方の側（図において下側）にも、六角形（一方
の側と同数の偶数角形）の各辺を形成する６つの第２の
水平部材１２が設けられている。そして、これらの一方
及び他方の正六角形の各頂点を連結するように縦部材１
３が設けられており、隣り合う縦部材１３と第１、第２
の水平部材１１，１２とで形成されるそれぞれ３つの変
形自在枠１０ｂ及び変形自在枠１０ｃを有している。

【０１２６】また、上記各第１及び第２の水平部材１
１，１２は、各変形自在枠１０ｂ，１０ｃに沿って揺動
自在になるように各縦部材１３の一方及び他方の端部に
それぞれ連結されている。縦部材１３は、第１及び第２
の水平部材１１，１２の間隔を固定的に維持する固定縦
部材２１と、第１及び第２の水平部材１１，１２の間隔
を変更可能にする伸縮縦部材２２とによって構成されて
おり、これらの固定縦部材２１と伸縮縦部材２２とが周
方向に交互に配置されている。

【０１２７】伸縮縦部材２２は、図１２及び図１３に示
したものと同様、図２２及び図２３に示すように、筒状
部分２２ａと、この筒状部分２２ａに軸方向に移動自在
に嵌合する棒状部分２２ｂと、この棒状部分２２ｂを押
し出すように力を発する圧縮バネ２２ｃとを備えてい
る。

【０１２８】さらに、伸縮縦部材２２の一方の側（図に
おいて左側）には、平行揺動部材１９が設けられてい
る。この平行揺動部材１９は、変形自在枠１０ｂの面内
で揺動自在になるように第１及び第２の水平部材１１，
１２に連結され、かつ固定縦部材２１に平行に配置され
ている。尚、この線収納型展開トラス４０においても、
変形自在枠１０ｂは、伸縮部材２２によらず、図２及び
図３に示す態様によって構成してもよい。

【０１２９】上記のように構成された線収納型展開トラ
ス４０の動きを図２１〜図２５を参照して説明する。ま
ず、変形自在枠１０ｂの動きについて説明する。図２２
は、折り畳んだ状態における変形自在枠１０ｂであり、
図２３は、展開状態における変形自在枠１０ｂである。
すなわち、図２３の展開状態から伸縮部材２２を縮める
と、平行揺動部材１９によって、第１の水平部材１１及
び第２の水平部材１２が互いに平行に保たれながら接近
するようになる。そうすると、固定縦部材２１と伸縮縦
部材２２とが上下に位置をずらしながら、接近するよう
になり、図２２に示すような折り畳んだ状態になる。こ
の際、第１及び第２の水平部材１１，１２の揺動角度
は、伸縮縦部材２２の軸方向の長さによって一意に定ま
る。

【０１３０】そして、伸縮縦部材２２を縮めた状態をス
トッパ（図示せず）で保持することにより、折り畳んだ
状態が維持され、また、このストッパをワイヤ（図示せ
ず）等で外すことにより、各伸縮縦部材２２が圧縮バネ
２２ｃの力で伸び、展開した状態になる。さらに、展開
状態において、伸縮縦部材２２の長さをストッパ等によ
り固定可能にしておけば、展開した状態に固定すること
ができる。

【０１３１】また、図には示していないが、図２３の展
開状態から、伸縮縦部材２２をさらに伸ばした場合に
も、第１の水平部材１１及び第２の水平部材１２が互い
に平行状態を保ちながら接近し、これにより固定縦部材
２１と伸縮縦部材２２が上下に位置をずらしながら、接
近するようになる。ただし、伸縮縦部材２２は固定縦部
材２１より図において下側に位置するようになる。

【０１３２】次に、線収納型展開トラス４０の全体で
は、伸縮縦部材２２と固定縦部材２１が交互に配置され
ているから、各伸縮縦部材２２が縮むことにより、伸縮
縦部材２２と固定縦部材２１とが一方及び他方の側に交
互にずれながら接近することになり、この結果、第１及
び第２の水平部材１１，１２、伸縮縦部材２２及び固定
縦部材２１の全部材が六角形の中心に収束するようにな
る。すなわち、図２４に示すような展開途中の状態を経
て、図２５に示すような一本の棒状に折り畳まれた状態
になる。また、上記図示しないストッパを外せば、伸縮
縦部材２２が自然に伸び、図２４のように放射方向に徐
々に広がり、図２１に示すように六角錐台状に展開した
状態になる。

【０１３３】上記のように構成された線収納型展開トラ
スによれば、第１及び第２の水平部材１１，１２、固定
縦部材２１、伸縮縦部材２２等の全ての部材について、
その中間部に屈伸部を有していないから、各屈伸部にお
ける同期不良等により展開が不安定になるということが
有り得ず、よって折り畳み及び展開を円滑に行うことが
できる。しかも、屈伸部がないから、この屈伸部にあり
がちな強度低下も存在することがなく、強度的にも優れ
たものを得ることができる。

【０１３４】次に、線収納型展開トラスの第２実施形態
を図２６及び図２７を参照して説明する。ただし、図２
１から図２５に示す第１実施形態の構成要素と共通する
要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

【０１３５】この実施の形態においては、図２６に示す
ように、一方及び他方の六角形の中心部を貫くように、
中心縦部材１５が設けられている。そして、中心縦部材
１５の一方の側と各伸縮縦部材２２の一方の側とを連結
するように第１の放射部材１６ａが設けられているとと
もに、中心縦部材１５の他方の側と各伸縮縦部材２２の
他方の側とを連結するように第２の放射部材１６ｂが設
けられている。また、これらの第１及び第２の放射部材
１６ａ，１６ｂには、中心縦部材１５に平行に配置され
た平行揺動部材１９が連結されている。これらの第１、
第２の放射部材１６ａ，１６ｂ及び平行揺動部材１９
は、少なくともこれらを含む面に沿って揺動自在になる
ように連結されている。

【０１３６】上記のように構成された線収納型展開トラ
ス４０においては、第１及び第２の放射部材１６ａ，１
６ｂを含む面が図２２及び図２３に示すようになる。た
だし、固定縦部材２１の代わりに中心縦部材１５が配置
され、第１及び第２の水平部材１１，１２の代わりに第
１及び第２の放射部材１６ａ，１６ｂが配置された状態
になる。したがって、伸縮縦部材２２の長さによって、
中心縦部材１５に対する第１及び第２の放射部材１６
ａ，１６ｂの揺動角度が一意に定まることになる。そし
て、伸縮縦部材２２が縮むことにより、第１及び第２の
放射部材１６ａ，１６ｂも、六角形の中心部に収束する
ことになる。ただし、この実施形態の場合には中心部に
中心縦部材１５が設けられているから、折り畳んだ際に
は中心縦部材１５を中心にして、図２５に示すように一
本の棒状に折り畳まれた状態になる。ただし、図２７
は、展開あるいは折り畳まれるまでの中間状態を示して
いる。

【０１３７】また、展開した状態においては、図２６に
示すように、第１及び第２の放射部材１６ａ，１６ｂ及
び中心縦部材１５によって、六角形の放射方向の剛性が
高まり、全体的な強度を向上させることができる。

【０１３８】次に、線収納型展開トラスの第３実施形態
を図２８及び図２９を参照して説明する。ただし、図２
６及び図２７に示す第２実施形態の構成要素と共通する
要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。こ
の第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、伸縮縦部
材２２の両側に平行揺動部材１９を設けている点であ
る。

【０１３９】すなわち、平行揺動部材１９は、伸縮縦部
材２２の一方の側（図において左側）のみならず、伸縮
縦部材２２の他方の側（図において右側）にも設けられ
ている。したがって、伸縮縦部材２２の他方の側の変形
自在枠１０ｂも、図２２及び図２３のように構成されて
いる。

【０１４０】このように構成された線収納型展開トラス
においては、伸縮縦部材２２の伸縮によって、図２９に
示す展開途中の状態を経て、図２５に示すような折り畳
まれた状態になったり、図２８のような展開した状態に
なったりする。また、伸縮縦部材２２の伸縮によって、
全ての第１及び第２の水平部材１１，１２に揺動起動力
が発生するようになるから、折り畳み及び展開を円滑に
行うことができる。そして、全ての変形自在枠１０ｂが
各伸縮縦部材２２の長さによって一意に定まることにな
る。なお、図２１に示す第１実施形態の線収納型展開ト
ラス４０においても、平行揺動部材１９を伸縮縦部材２
２の両側に設けるように構成してもよい。

【０１４１】次に、線収納型展開トラスの第４実施形態
を図３０〜図３２を参照して説明する。ただし、図２８
及び図２９に示す第３実施形態の構成要素と共通する要
素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

【０１４２】この実施の形態においては、各変形自在枠
１０ｂ及び第１、第２の放射部材１６ａ，１６ｂを含む
各面に対角部材４１が設けられている。この対角部材４
１は、変形自在枠１０ｂにおいては一端部が同変形自在
枠１０ｂの伸縮縦部材２２側の角部に連結され、他端部
が固定縦部材２１にスライダを介して連結されている。
また、第１、第２の放射部材１６ａ，１６ｂを含む各面
においては一端部が同面の伸縮縦部材２２側の角部に連
結され、他端部が中心縦部材１５にスライダ１８を介し
て連結されている。

【０１４３】そして、各対角部材４１は、少なくとも各
変形自在枠１０ｂや第１、第２の放射部材１６ａ，１６
ｂを含む各面に沿って揺動自在になるように連結されて
おり、展開時には各変形自在枠１０ｂ及び上記各面の対
角方向に延在するようになっている。また、スライダ１
８は、固定縦部材２１又は中心縦部材１５の軸方向に沿
って移動自在に構成されている。

【０１４４】上記のように構成された線収納型展開トラ
ス４０においては、各変形自在枠１０ｂ及び第１及び第
２の放射部材１６ａ，１６ｂを含む各面が図３１及び図
３２のようになる。すなわち、伸縮縦部材２２が縮むこ
とによって、図３１のように折り畳まれる。この際、ス
ライダ１８は、固定縦部材２１又は中心縦部材１５に沿
って図において上側に移動する。この状態から伸縮縦部
材２２が伸びると、図３２に示すように、展開した状態
になり、スライダ１８が固定縦部材２１又は中心縦部材
１５の図における下側端部に移動する。

【０１４５】したがって、上記のように構成された線収
納型展開トラス４０によれば、対角部材４１が各変形自
在枠１０ｂ及び第１、第２の放射部材１６ａ，１６ｂを
含む各面において筋交いのようになるので、展開時にお
ける強度を向上させることができる。

【０１４６】なお、上記各実施の形態においては、伸縮
縦部材２２を筒状部分２２ａと、棒状部分２２ｂとによ
り伸縮自在に構成したが、この伸縮縦部材２２として
は、図２及び図３に示すように、構成したものであって
もよい。

【０１４７】また、上記各実施の形態においては、第１
及び第２の放射部材１６ａ，１６ｂを中心縦部材１５と
伸縮縦部材２２とを連結するように配置したが、同時に
中心縦部材１５と固定縦部材２１とを連結するように配
置してもよい。ただし、中心縦部材１５と固定縦部材２
１とを連結する第１及び第２の放射部材１６ａ，１６ｂ
には、平行揺動部材１９を取り付けることはできない。
すなわち、平行揺動部材１９を設ける場合には、縦部材
１３及び中心縦部材１５のいずれか一方を伸縮自在に構
成し、この平行揺動部材１９は伸縮不能の部材に平行に
なるように配置する必要がある。

【０１４８】さらに、第１及び第２の放射部材１６ａ，
１６ｂを中心縦部材１５と伸縮縦部材２２とを連結する
ように配置したのに代えて、中心縦部材１５と固定縦部
材２１とを連結するように構成してもよい。この場合、
中心縦部材１５を伸縮自在に構成することにより、第１
及び第２の放射部材１６ａ，１６ｂに平行揺動部材１９
を連結することができる。

【０１４９】図３３は、線収納型展開トラスの第５実施
形態を示す図であり、１８は下面部材のどちらか一方の
端を縦部材に沿ってスライド移動させるためのスライダ
であり、縦部材が伸展する方向に付勢するバネを有す
る。図中１３は縦部材、１９は上下面部材の挙動の同期
を取るための平行揺動部材、２５は収納用のケーブルを
巻き取るためのモータ、２６は収納用のケーブル、２７
はケーブル２６が通過する滑車部分であり、縦部材の一
方の端に取り付けられる。また、図中２８はケーブル２
６の終端となる箇所である。本展開トラス構造は、自然
の状態ではスライダ部分１８に併設されたバネの力によ
って展開状態にある。図中の矢印の方向にケーブル２６
が巻き取られることによって全体が折り畳まれる形で収
納される。収納状態から展開状態に移行するときには、
モータを逆に回転させて巻き取られたケーブル２６を徐
々に解除していく。展開駆動力としてスライダ１８にバ
ネを設けた場合、回転挙動が急激に進行するおそれがあ
るが、巻き取ったケーブルを徐々に解除することにより
展開挙動を制御することができる。

【０１５０】図３４は、第５実施形態の線収納型展開ト
ラスを改良したもので、収納用のケーブル２６を２つに
分割し、それぞれ単一のモータ２５で同一方向に巻き取
られる。こうすることによって各々のケーブル２６が通
過する滑車部分２７は２箇所となり、滑車部分２７の摩
擦の影響が低減されることになり、巻き取り用のモータ
２５の部分を中心として左右のトラス部材の展開収納挙
動の同期性が向上する。

【０１５１】図３５〜図３８は、図３３に示した第５実
施形態に示した展開トラス構造の収納過程を示したもの
で、図３５，図３６，図３７，図３８の順に折り畳みが
進む様子を表す。すなわち、モータ２５で収納用ケーブ
ル２６が矢印方向に巻き取られるにつれて縦部材１３は
相対的に押し下げられ、その隣の縦部材は相対的に引き
上げられる形で全体が折り畳まれる。その際、スライダ
１８は展開バネの力に逆らって縦部材１３に沿って下降
する。

【０１５２】図３９（ａ）〜３９（ｅ）は、上記展開ト
ラスの１つの変形自在枠部分の収納過程を示したもの
で、図３９（ａ），３９（ｂ），３９（ｃ），３９
（ｄ），３９（ｅ）の順に折り畳みが進む様子を示す。
すなわち、スライダ１８が下降して側面が線状に畳まれ
る過程で、平行揺動部材１９が常にスライダ１８を有し
ない方の縦部材に対して平行関係を保つことにより、結
果として側面の上辺と下辺にあたる上面部材と下面部材
が平行になり、収納挙動をスムーズにするとともに、収
納途中の剛性も高められる。

【０１５３】図４０は、線収納型展開トラスの第６実施
形態を示す図であり、上記第５実施形態に、中心縦部材
１５と放射部材１６と、スライダを有しない縦部材１３
に平行に設けられた平行揺動部材１９とを追加したもの
である。

【０１５４】次に、上述した面収納型展開トラス及び線
収納型展開トラスの変形自在枠に使用されるリンク構造
についてまとめて説明する。図４１及び図４２（ａ）〜
４２（ｃ）は、リンク構造の第１実施形態を示す図であ
る。

【０１５５】図４１に示すリンク構造５１は、平行に対
向する２本の平行部材５２，５３と、同じく対向する平
行でない２本の非平行部材５４，５５とを、ヒンジ５６
を介して四角形状に連結したものであって、前記各平行
部材５２，５３の中間部にヒンジ５６を介して連結さ
れ、かつ前記非平行部材５４，５５のうち一方の非平行
部材５４に平行に配された中間連結部材５７を設けてな
り、他方の非平行部材５５のヒンジ５６，５６間の間隔
を変更可能に構成したことを特徴としている。そして、
他方の非平行部材５５は、伸縮可能に構成することによ
り、ヒンジ５６，５６間の間隔を変更可能に構成されて
いる。

【０１５６】上記平行部材５２，５３、非平行部材５
４，５５、及び中間連結部材５７は、一つの平面に沿う
ように配置されており、上記各ヒンジ５６は、その平面
に直角な方向の軸回りに回転するようになっている。ま
た、他方の非平行部材５５は、棒状体５５ａと、この棒
状体５５ａに嵌合する筒状体５５ｂとによって、伸縮自
在になっている。

【０１５７】このように構成されたリンク構造５１にお
いては、中間連結部材５７を一方の非平行部材５４に平
行に設けているから、２本の平行部材５２，５３が常に
平行に保たれる。このため、２本の平行部材５２，５３
及び２本の非平行部材５４，５５で構成される台形状の
四角形は、図４２（ａ）に示すように、左右対称の台形
状になったり、図４２（ｂ），４２（ｃ）に示すよう
に、左右対称でない台形状になったりする。

【０１５８】また、２本の非平行部材５４，５５が平行
でないことから、２本の平行部材５２，５３はそれぞれ
長さの異なるものとなる。そこで、例えば図４２（ａ）
に示すように、左右対称の台形状になった状態を展開状
態とし、この展開状態から２本の平行部材５２，５３を
一方の非平行部材５４の各ヒンジ５６を支点にして回転
させる。この際、図４２（ｂ），４２（ｃ）に示すよう
に、長い平行部材５３側から短い平行部材５２側に向け
て、この両者の平行部材５２，５３を回転させると、長
い平行部材５３の先端部は短い平行部材５２の先端部よ
り周方向の速度が速いから、長い平行部材５３の先端部
が短い平行部材５２の先端部に徐々に近付くようにな
る。すなわち、他方の非平行部材５５のヒンジ５６，５
６間の間隔が短くなる。

【０１５９】一方、上記とは反対に、短い平行部材５２
側から長い平行部材５３側に向けて、この両者の平行部
材５２，５３を回転させると、上述した理由と同じ理由
により、長い平行部材５３の先端部が短い平行部材５２
の先端部から徐々に離れるようになる。すなわち、他方
の非平行部材５５のヒンジ５６，５６間の間隔が長くな
る。

【０１６０】したがって、他方の非平行部材５５のヒン
ジ５６，５６間の間隔を変更することにより、２本の平
行部材５２，５３の回転方向及び回転位置を制御するこ
とができる。また、最もヒンジ５６，５６間の間隔を短
くした状態、あるいは長くした状態においては、２本の
平行部材５２，５３が最も近接した状態になり、この際
には２本の非平行部材５４，５５も近接した状態になる
ので、全体として１本の棒状に折り畳まれた状態にな
る。図４２（ｃ）は、他方の非平行部材５５のヒンジ５
６，５６間の間隔を最も短くすることによって、全体を
１本の棒状に収束させた状態を示している。

【０１６１】また、曲率を有する構造物を構成するに
は、各リンク構造５１の非平行部材５４，５５を連結す
ることにより行う。この場合、２本の非平行部材５４，
５５が平行ではないから、各平行部材５２，５３によっ
て、円弧に近似するような構造物を容易に構成すること
ができる。この際、各リンク構造物５１としては同一の
構造のもので済むから、製造効率を向上させることがで
きる。そして、左右対称の台形状になった状態を展開状
態としておけば、各リンク構造５１が台形状の安定した
形状になっており、しかも２本の平行部材５２，５３の
間隔も十分に広くなっているから、構造的に強固なもの
を構成することができる。なお、２本の平行部材５２，
５３の間隔は、これらの２本の平行部材５２，５３が一
方の非平行部材５４に直交するようになったときに最大
となる。したがって、このように２本の平行部材５２，
５３の間隔が最大となった状態を展開状態とすることに
より、曲率を有する構造物の強化を図るようにしてもよ
い。

【０１６２】さらに、従来例で示した屈伸部材のよう
に、途中で折れ曲がるような部材を有していないから、
製造が簡単であり、平行部材５２，５３、非平行部材５
４，５５及び中間連結部材５７を円滑に作動させること
ができる。

【０１６３】また、上記リンク構造５１を四角形状に配
置して、四角錐台状の展開構造物を構成したり、六角形
状に配置して六角錐台状の展開構造物を構成することが
できる。このような四角錐台、六角錐台状の展開構造物
においても、各側面が一本の棒状に折り畳まれた状態に
なるから、全体としても一本の棒状に折り畳まれた状態
に収束させることができる。しかも、これらの四角錐
台、六角錐台状の展開構造物をそれぞれ連結することに
より、筒状の曲面に近似させたものや、球面状の曲面に
近似させたものを容易に構成することができる。

【０１６４】次に、図４３及び図４４（ａ）〜４４
（ｃ）を参照してリンク構造の第２実施形態を説明す
る。ただし、図４１及び図４２（ａ）〜４２（ｃ）に示
す第１実施形態の構成要素と共通する要素には同一の符
号を付し、その説明を簡略化する。この第２実施形態が
第１実施形態と異なる点は、対角部材５８が設けられて
いる点である。

【０１６５】すなわち、対角部材５８は、一端部がヒン
ジ５６及びスライダ５９を介して一方の非平行部材５４
に移動自在に連結され、他端部が棒状体５５ａ側の角部
５１ａにヒンジ５６を介して連結されている。そして、
この対角部材５８は、展開状態において、スライダ５９
を有する一端部が上記角部５１ａに対向する角部５１ｂ
に位置するように、その長さが設定されている。なお、
この実施形態では、左右対称の台形状になったときを展
開状態としている。また、対角部材５８は、中間連結部
材５７等が沿う平面に平行に配置されており、中間連結
部材５７とは接触を避けるような構造になっている。

【０１６６】上記のように構成されたリンク構造５１に
おいては、図４４（ａ）に示す展開状態から、他方の非
平行部材５５を縮めて、そのヒンジ５６，５６間の間隔
を短くすると、図４４（ｂ），４４（ｃ）のように変形
して、一本の棒状に折り畳まれた状態に収束する。ま
た、展開状態においては、スライダ５９が角部５１ｂに
移動し、対角部材５８が台形の対角方向に延在するよう
になる。したがって、展開時における強度を向上するこ
とができる。その他、第１実施形態と同様の作用効果を
奏する。

【０１６７】次に、図４５及び図４６（ａ）〜４６
（ｃ）を参照してこの発明の第３実施形態を説明する。
ただし、図４１〜図４４（ａ）〜４４（ｃ）に示す第１
及び第２実施形態の構成要素と共通する要素には同一の
符号を付し、その説明を簡略化する。この第３実施形態
が第１及び第２実施形態と異なる主な点は、図面に示し
た一方の非平行部材５４と他方の非平行部材５５とが左
右逆の位置に配置されている点と、他方の非平行部材５
５が伸縮自在となっておらず、スライダ５０によって他
方の非平行部材５５側のヒンジ５６，５６間の間隔が変
更可能になっている点である。

【０１６８】すなわち、他方の非平行部材５５は長さの
固定されたもので構成されており、この他方の非平行部
材５５にスライダ６０が移動自在に設けられている。ス
ライダ６０には、ヒンジ５６を介して長い方の平行部材
５３が連結されているとともに、ヒンジ５６を介して対
角部材５８が連結されている。

【０１６９】対角部材５８は、一端部がスライダ５９に
ヒンジ５６を介して連結されており、他端部が上記のよ
うにスライダ６０に連結されている。スライダ５９は、
一方の非平行部材５４に沿って移動するよう設けられて
いる。また、対角部材５８は、展開状態において、スラ
イダ６０の位置する角部５１ｃから、この角部５１ｃに
対向する角部５１ｄに延在するように、その長さが設定
されている。このため、この第３実施形態では、スライ
ダ５９は角部５１ｄから一方の非平行部材５４に沿って
移動するようになっている。

【０１７０】上記のように構成されたリンク構造５１に
おいては、スライダ６０が移動することによって他方の
非平行部材５５側のヒンジ５６，５６間の間隔が変化
し、これにより展開、収束を行う。例えば、スライダ６
０を図４６（ａ）の展開状態から下方に移動すると、他
方の非平行部材５５のヒンジ５６，５６間の間隔が長く
なり、図４６（ｂ），４６（ｃ）のように変形し、一本
の棒状に変形することになる。この際、スライダ６０の
移動に伴い、スライダ５９も一方の非平行部材５４に沿
って移動する。

【０１７１】また、展開状態においては、図４５に示す
ように、全体が左右対称の台形状になり、その対角方向
に対角部材５８が延在することになるから、上記第２実
施形態と同様に強度の向上を図ることができる。その他
は第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果を奏
する。

【０１７２】なお、第３実施形態においては、対角部材
５８及びスライダ５９を設けた例を示したが、これらの
対角部材５８及びスライダ５９は設けなくてもよいこと
はいうまでもない。ただし、強度の向上を図るためには
設けることが好ましい。

【０１７３】次に、面収納型展開トラス及び線収納型展
開トラスの対向する２本の縦部材を連結する対角構造に
採用可能な展開対角構造について説明する。

【０１７４】図４７乃至図５４は、展開対角構造の第１
実施形態を示す図である。図４７において、８０は展開
構造物に設けられた展開対角構造であり、この展開対角
構造８０は、４つの各点７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４
ｂを対角方向に結ぶ２本の対角部材８１，８２を有して
なり、前記各点７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂのうち
隣り合う一方の２点７３ａ，７３ｂの間隔を一定に保つ
とともに、この２点７３ａ，７３ｂに対向する他方の２
点７４ａ，７４ｂの間隔を一定に保ちながら、前記一方
の２点７３ａ，７３ｂ部分に対して他方の２点７４ａ，
７４ｂ部分を相対的に離接する方向に移動することによ
って展開、収束が可能になっている。そして、２本の対
角部材８１，８２をその交差部８３で回転自在に連結
し、前記各対角部材８１，８２は、前記交差部８３の少
なくとも一方の側にそれぞれ屈伸部８４，８５を有して
いることを特徴としている。

【０１７５】すなわち、一方の対角部材８１は、回転ヒ
ンジ７７を介して、一方の第１の縦部材７３の端部であ
る点７３ａと、他方の第１の縦部材７４の端部である点
７４ｂに回転自在に連結されており、他方の対角部材８
２は、回転ヒンジ７７を介して、一方の第１の縦部材７
３の端部である点７３ｂと、他方の第１の縦部材７４の
端部である点７４ａに回転自在に連結されている。

【０１７６】交差部８３においては、交差回転ヒンジ８
３ａにより２本の対角部材８１，８２が回転自在に連結
されている。この交差回転ヒンジ８３ａは、交差する２
本の対角部材８１，８２を含む面に沿って回転自在にな
っている。各屈伸部８４，８５は、それぞれ屈伸回転ヒ
ンジ８４ａ，８５ａにより回転自在になっている。そし
て、これらの屈伸回転ヒンジ８４ａ，８５ａは、交差す
る２本の対角部材８１，８２を含む面に沿って回転自在
になっている。

【０１７７】また、各対角部材８１，８２は下記（１）
式及び（２）式の展開条件を満たすような寸法になって
いる。ただし、一方の対角部材８１においては、図５０
に示すように、点７３ａから交差部８３までの長さをＬ
１、交差部８３から一方の屈伸部８４までの長さをＬ
２、一方の屈伸部８４から点７４ｂまでの長さをＬ３と
する。また、他方の対角部材８２においては、点７４ａ
から交差部８３までの長さをＬ４、交差部８３から他方
の屈伸部８５までの長さをＬ５、他方の屈伸部８５から
点７３ｂまでの長さをＬ６とする。そして、一方の第１
の縦部材７３の両端部である各点７３ａ，７３ｂ間の長
さをＬ７、他方の第１の縦部材７４の両端部である各点
７４ａ，７４ｂ間の長さをＬ８とする。Ｌ７＝Ｌ１＋Ｌ５−Ｌ６ …（１）Ｌ８＝Ｌ４＋Ｌ２−Ｌ３ …（２）

【０１７８】上記のように構成された展開構造物におい
ては、図４７に示す展開状態から、図４８に示す展開途
中の状態を経て、図４９に示す一本の棒状に折り畳まれ
た状態、すなわち収束状態に変化するとともに、この収
束状態から展開状態へ自由に変化する。そして、展開状
態においては、各屈伸部８４，８５が真っ直ぐに伸びた
状態になっており、一方の第１の縦部材７３と、点７３
ａと交差部８３間の一方の対角部材８１と、交差部８３
と点７３ｂ間の他方の対角部材８２とによって、三角形
が構成される。また、他方の第１の縦部材７４と、点７
４ａと交差部８３間の他方の対角部材８２と、交差部８
３と点７４ｂ間の一方の対角部材８１とによって、三角
形が構成される。このため、一方又は他方の第１の縦部
材７３，７４に、せん断力Ａ、圧縮力Ｂその他の方向の
力が作用しても、上述した三角形の形状が変化すること
がなく、展開構造物を確実に強化することができる。

【０１７９】また、上側水平部材７１で構成される上面
部と、一方の対角部材８１と、他方の第１の縦部材７４
とで三角形が構成されること、また上記上面部と、他方
の対角部材８２と、一方の第１の縦部材７３とで三角形
が構成されること、さらに上記上面部と、交差部８３よ
り上側に位置する一方及び他方の対角部材８１，８２と
で三角形が構成されることになる。そして、下側水平部
材７２で構成される下面部を含む三角形も上記と同様に
構成されることになる。したがって、展開状態において
は、展開構造物は極めて剛性の高い、強度的に優れたも
のとなる。

【０１８０】次に、展開状態から折り畳む場合には、屈
伸部８４，８５をわずかに折り曲げ、例えば圧縮力Ｂ方
向の力を作用させる。そうすると、交差部８３と点７３
ｂとの間、及び交差部８３と点７４ｂとの間に作用する
圧縮方向の力により、各屈伸部８４，８５に曲げモーメ
ントが発生することになる。このため各対角部材８１，
８２は、それぞれの屈伸部８４，８５で折れ曲がるよう
になる。そして、一方の２点７３ａ，７３ｂの間隔、及
び他方の２点７４ａ，７４ｂの間隔が一定になっている
から、各対角部材８１，８２は、各屈伸部８４，８５で
折り返されるように折り曲げられ、対向する第１の縦部
材７３，７４が接近して、１本の棒状に束ねた状態にな
る（図４９参照）。

【０１８１】次に、上記各屈伸回転ヒンジ８４ａ，８５
ａの他の例を説明する。すなわち、展開状態において、
各屈伸部８４，８５が真っ直ぐになっていれば、交差部
８３と点７３ｂとの間、及び交差部８３と点７４ｂとの
間に圧縮方向の力が作用しても、各屈伸部８４，８５に
曲げモーメントが作用することがなく、よって各屈伸部
８４，８５は真っ直ぐに保持されたままとなる。つま
り、各屈伸部８４，８５が真っ直ぐになっていれば、展
開状態を維持することができる。しかし、展開状態にお
ける安定性を確保する上では、各屈伸部８４，８５にス
トッパを設け、振動等が生じても、各屈伸部８４，８５
に折れ曲がりが生じないようにすることが好ましい。す
なわち、各屈伸部８４，８５には、上記に示した通常の
回転型のヒンジ８４ａ，８５ａに代えて、図５１に示す
ようなストッパ付きの屈伸回転ヒンジ８６を設けること
が好ましい。

【０１８２】ここでは、屈伸回転ヒンジ８６を、一方の
屈伸部８４に設けたものに基づいて説明する。そして、
一方の対角部材８１のうち、交差部８３を含む側を長対
角部材８１ａとし、屈伸部８４の先端側を短対角部材８
１ｂとする。

【０１８３】屈伸回転ヒンジ８６は、ヒンジ軸８７、ラ
ッチ円盤８８、ラッチレバー８９、固定ピン９０、ラッ
チバネ９１を備えている。ヒンジ軸８７は、長対角部材
８１ａに固定されており、ヒンジ軸８７には、短対角部
材８１ｂが回転自在に連結されている。ラッチ円盤８８
は、短対角部材８１ｂがヒンジ軸８７から抜けるのを防
止するように、同ヒンジ軸８７に固定されている。ラッ
チレバー８９は、ラッチ円盤８８の周囲に沿うように円
弧状に形成されており、その基端部が固定ピン９０を介
して短対角部材８１ｂに回転自在に取り付けられてい
る。

【０１８４】そして、ラッチレバー８９の先端部には、
係止突起８９ａが設けられ、ラッチ円盤８８には、係止
突起８９ａが嵌まる係止凹部８８ａが形成されている。
これらの係止突起８９ａ及び係止凹部８８ａは、長対角
部材８１ａと短対角部材８１ｂとが真っ直ぐになったと
きに嵌まるように、その位置が設定されている。また、
ラッチバネ９１は、ラッチレバー８９の先端部を常時ラ
ッチ円盤８８側に引き寄せるように設けられている。し
たがって、係止突起８９ａは、常時ラッチ円盤８８の周
面に押し付けられた状態になっており、長対角部材８１
ａと短対角部材８１ｂとが真っ直ぐになったときに、係
止凹部８８ａに自動的に嵌まるようになっている。

【０１８５】このように構成された屈伸回転ヒンジ８６
においては、ラッチレバー８９とラッチ円盤８８とによ
って、屈伸部８４を真っ直ぐに保持するストッパが構成
されているから、展開状態を確実に保持することができ
る。なお、屈伸回転ヒンジ８６を他方の屈伸部８５に設
けた場合には、図５１において、長対角部材８１ａが長
対角部材８２ａとなり、短対角部材８１ｂが短対角部材
８２ｂとなる。

【０１８６】次に、上記屈伸回転ヒンジ８４ａ，８５ａ
及び交差回転ヒンジ８３ａの他の例を説明する。すなわ
ち、屈伸回転ヒンジ８４ａ，８５ａ及び交差回転ヒンジ
８３ａには、図５２及び図５３に示すように、展開方向
に回転力を与えるうず巻きバネ（回転駆動手段）９２が
設けられている。このうず巻きバネ９２は、折り畳んだ
際に弾性エネルギを蓄えておき、この蓄えたエネルギに
よって、各対角部材８１，８２等を完全な展開状態まで
展開させるようになっている。

【０１８７】なお、うず巻きバネ９２は、折り畳む方向
に回転力が生ずるように設けてもよい。また、うず巻き
バネ９２に代えて、モータ等の回転駆動手段によって各
対角部材８１，８２等を展開又は収束するように構成し
てもよい。さらに、図５１で示したストッパを有する屈
伸回転ヒンジ８６に、うず巻きバネ９２やモータ等の回
転駆動手段を設けるように構成してもよい。

【０１８８】次に、上記交差回転ヒンジ８３ａの他の例
を説明する。すなわち、図５４に示す交差回転ヒンジ９
３について説明する。この交差回転ヒンジ９３は、一方
の対角部材８１に長孔９４が空けられており、この長孔
９４に沿ってヒンジ軸９５が移動自在になっている。長
孔９４は、一方の対角部材８１の長手方向に沿って長く
形成されており、ヒンジ軸９５は、他方の対角部材８２
に固定されている。また、ヒンジ軸９５を長孔９４の長
手方向に沿って常時引っ張るように引張バネ９６が設け
られている。引張バネ９６は、一端部がヒンジ軸９５に
固定され、他端部が一方の対角部材８１に固定ピン９７
を介して固定されている。

【０１８９】このように構成された交差回転ヒンジ９３
においては、対角部材８１，８２やその他の部材の寸法
公差の影響で、屈伸回転ヒンジ８４ａ，８５ａ等のヒン
ジ部に無理な力がかかるような場合でも、ヒンジ軸９５
が長孔９４に沿って移動することにより上記寸法公差分
を吸収することができる。したがって、屈伸回転ヒンジ
８４ａ，８５ａ等に無理な力がかかることがなく、展開
及び収束を円滑に行うことができる。なお、展開状態に
おいては、ヒンジ軸９５の位置が長孔９４の長手方向の
ほぼ中央に位置するように設計することが、種々の寸法
公差を吸収する上で好ましい。

【０１９０】さらにまた、屈伸部８４，８５は共に交差
部８３より図４７において下側に配置した例を示してい
るが、これらの屈伸部８４，８５は共に交差部８３より
上側に配置するように構成してもよく、また一方の屈伸
部８４は交差部８３の下側に配置し、他方の屈伸部８５
は交差部８３の上側に配置したり、その反対に配置する
ように構成してもよい。さらに、屈伸部８４，８５を交
差部８３の両側に配置するように構成してもよい。

【０１９１】図５５乃至図５８は、展開対角構造の第２
実施形態を示す図である。図５５において、８０は展開
構造物に設けられた展開対角構造であり、この展開対角
構造８０は、対向する２本の第１の縦部材７３，７４
と、これらの第１の縦部材７３，７４に交差するように
連結する２本の対角部材８１，８２とを備えてなり、前
記２本の第１の縦部材７３，７４を離接するようにして
展開、収束が可能な展開対角構造であって、前記各対角
部材８１，８２と各第１の縦部材７３，７４とを回転自
在に連結するとともに、２本の対角部材８１，８２をそ
の交差部８３で回転自在に連結してなり、一方の対角部
材８１は一方の第１の縦部材７３から交差部８３を経て
他方の第１の縦部材７４にわたされ、その交差部８３と
他方の第１の縦部材７４との間に屈伸部８４を有してお
り、他方の対角部材８２は他方の第１の縦部材７４から
交差部８３を経て一方の第１の縦部材７３にわたされ、
その一方の第１の縦部材７３に軸方向に移動自在に連結
されていることを特徴としている。

【０１９２】すなわち、一方の対角部材８１は、回転ヒ
ンジ７７を介して、一方の第１の縦部材７３の上側連結
部７３ａと、他方の第１の縦部材７４の下側連結部７４
ｂに回転自在に連結されている。また、他方の対角部材
８２は、回転ヒンジ７７を介して、他方の第１の縦部材
７４の上側連結部７４ａと、一方の第１の縦部材７３の
下側端部７３ｂより下側に移動するスライダ９８に回転
自在に連結されている。これらの上側連結部７３ａと下
側連結部７３ｂとの間隔は、上側連結部７４ａと下側連
結部７４ｂとの間隔に等しく構成されている。また、こ
れらの連結部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂに上側水
平部材７１や下側水平部材７２が連結されている。

【０１９３】また、一方の第１の縦部材７３は、下側連
結部７３ｂの下側にさらに長く延在する摺動部７３ｃを
有しており、この摺動部７３ｃには軸方向に移動自在に
スライダ９８が設けられている。そして、このスライダ
９８には、回転ヒンジ７７を介して第２の対角部材８２
が連結されている。また、スライダ９８は、図５５に示
す展開完了状態で、下側連結部７３ｂに当接し、この位
置で摺動部７３ｃに固定するストッパ（図示せず）を有
している。

【０１９４】各対角部材８１，８２が交差する交差部８
３には、交差展開ヒンジ８３ａが設けられている。この
交差回転ヒンジ８３ａは、交差する２本の対角部材８
１，８２を含む面に沿って、同対角部材８１，８２を回
転自在に連結するようになっている。

【０１９５】屈伸部８４は、屈伸回転ヒンジ８４ａによ
り回転自在になっている。そして、この屈伸回転ヒンジ
８４ａは、交差する２本の対角部材８１，８２を含む面
に沿って回転自在になっている。

【０１９６】また、各対角部材８１，８２は下記（３）
式の展開条件を満たすような寸法に構成されている。た
だし、図５８に示すように、上側連結部７４ａから交差
部８３までの長さをＬ１１、交差部８３から屈伸部８４
までの長さをＬ１２、屈伸部８４から下側連結部７４ｂ
までの長さをＬ１３、上側連結部７４ａから下側連結部
７４ｂまでの長さをＬ１４とする。Ｌ１４＝Ｌ１１＋Ｌ１２−Ｌ１３ …（３）

【０１９７】上記のように構成された展開構造物におい
ては、図５５に示す展開状態から、図５６に示す展開途
中の状態を経て、図５７に示す一本の棒状に折り畳まれ
た状態、すなわち収束状態に変化するとともに、この収
束状態から展開状態へ自由に変化する。そして、展開状
態においては、屈伸部８４が真っ直ぐに伸びた状態にな
るとともに、スライダ９８が下側連結部７３ｂの位置ま
で移動して、図示しないストッパにより、一方の第１の
縦部材７３に固定された状態になる。このため、展開状
態においては、一方の第１の縦部材７３と、上側連結部
７３ａと交差部８３間の一方の対角部材８１と、交差部
８３とスライダ９８間の他方の対角部材８２とによっ
て、三角形が構成される。また、他方の第１の縦部材７
４と、上側連結部７４ａと交差部８３間の他方の対角部
材８２と、交差部８３と下側連結部７４ｂ間の一方の対
角部材８１とによって、三角形が構成される。このた
め、一方又は他方の第１の縦部材７３，７４に、せん断
力Ａ、圧縮力Ｂその他の方向の力が作用しても、上述し
た三角形の形状が変化することがなく、展開構造物を確
実に強化することができる。

【０１９８】また、上側水平部材７１で構成される上面
部と、一方の対角部材８１と、他方の第１の縦部材７４
とで三角形が構成されること、また上記上面部と、他方
の対角部材８２と、一方の第１の縦部材７３とで三角形
が構成されること、さらに上記上面部と、交差部８３よ
り上側に位置する一方及び他方の対角部材８１，８２、
とで三角形が構成されることになる。そして、下側水平
部材７２で構成される下面部を含む三角形も上記と同様
に構成されることになる。したがって、展開状態におい
ては、展開構造物は極めて剛性の高い、強度的に優れた
ものとなる。

【０１９９】次に、展開状態から折り畳む場合には、ス
ライダ９８のストッパ（図示せず）を外すとともに、屈
伸部８４をわずかに折り曲げた後、例えば圧縮力Ｂ方向
の力を作用させる。そうすると、上側連結部７４ａとス
ライダ９８との間に作用する圧縮力により、同スライダ
９８が下側連結部７３ｂから離れる方向に移動するとと
もに、交差部８３と下側連結部７４ｂとの間に作用する
圧縮力により、屈伸部８４に曲げモーメントが作用し、
同屈伸部８４が折れ曲がるようになる。そして、一方の
対角部材８１は、屈伸部８４で折り返されるように折り
曲げられ、他方の対角部材８１は、スライダ９８の移動
に伴って第１の縦部材７３に接近し、この結果、一方及
び他方の第１の縦部材７３，７４も接近して、全体とし
て１本の棒状に束ねた状態になる（図５７参照）。

【０２００】尚、この実施の形態においても第１実施形
態と同様、屈伸回転ヒンジとして、図５１及び図５２に
示すものが採用できる。また、交差回転ヒンジとして図
５３及び図５４に示すものが採用できる。

【０２０１】また、スライダ９８には、展開完了時に一
方の縦部材７３に固定するためのストッパを設けた。し
かし、このストッパを設けなくても、交差部８３、上側
連結部７４ａ、下側連結部７４ｂを頂点とする三角形を
構成することができ、圧縮力Ｂ等の力を保持することが
できる。ただし、ストッパを設けることによって、交差
部８３、上側連結部７３ａ、下側連結部７３ｂを頂点と
する三角形が構成されるから、強度を向上させる上で
は、ストッパを設けることが好ましい。

【０２０２】尚、上述の第１実施形態及び第２実施形態
からすれば、２本の対角部材のそれぞれの一端が２本の
縦部材のそれぞれに対してその軸方向に移動自在に連結
されている実施の形態も容易に考え得る。以上が展開ト
ラスについての説明である。

【０２０３】次に、この展開トラスを基本モジュールと
して構成されるモジュール型展開アンテナについて説明
する。そこで、先ず、アンテナの曲面を精度よく形成す
るための概念である球面近似構造について説明する。

【０２０４】図５９は、球面近似構造の第１実施形態を
示す図である。図５９に示す球面近似構造１００は、複
数の六角錐台状の構造体１１０を各側面１１１で結合す
ることによって、各構造体１１０の上面１１２側及び下
面１１３側のいずれか一方又は双方で球面を近似するよ
うに構成したものであって、前記構造体１１０のうち正
六角錐台状に構成した基本構造体１１０Ａを一つ設け、
この基本構造体１１０Ａの各側面１１１から放射状に連
なる構造体１１０として、同一の球面に近似する同一形
状の放射位置構造体１１０Ｂを設けてなることを特徴と
している。ただし、この実施の形態では上面１１２側で
球面を近似するようになっており、図５９は各構造体１
１０の上面１１２側から平面的に見た図を示している。
また、この実施の形態の場合には、各構造体１１０がモ
ジュール化した状態で個々に構成されており、各側面１
１１の部材を介して結合されている。

【０２０５】すなわち、構造体１１０は、図６０に示す
ように、骨組み構造により六角錐台状に構成されてお
り、上面水平部材１１２ａによって六角形状の上面１１
２が構成され、下面水平部材１１３ａによって六角形状
の下面１１３が構成されている。これらの上面１１２及
び下面１１３の各頂点部は縦部材１１１ａによって連結
されており、対向する２本の縦部材１１１ａとこの間に
位置する上面水平部材１１２ａ及び下面水平部材１１３
ａによって各側面１１１が構成されている。

【０２０６】基本構造体１１０Ａは、縦部材１１１ａ、
上面水平部材１１２ａ及び下面水平部材１１３ａによっ
て正六角錐台状に構成したものであり、上面１１２及び
下面１１３が正六角形状に形成され、各側面１１１が同
一形状の台形状に形成されている。また、各放射位置構
造体１１０Ｂは、縦部材１１１ａ、上面水平部材１１２
ａ及び下面水平部材１１３ａによって六角錐台状に形成
されており、基本構造体１１０Ａの各側面１１１に連結
された状態において、上面１１２の各頂点部が同一の球
面上に位置するように構成されている。そして、各放射
位置構造体１１０Ｂにおける上面水平部材１１２ａ及び
下面水平部材１１３ａの長さは、基本構造体１１０Ａの
ものと同じ長さになっている。また、各放射位置構造体
１１０Ｂにおける縦部材１１１ａの長さは、基本構造体
１１０Ａの縦部材１１１ａに対応するものが同基本構造
体１１０Ａの縦部材１１１ａと同じ長さになっている。

【０２０７】上記のように構成された球面近似構造１０
０においては、基本構造体１１０Ａと放射位置構造体１
１０Ｂとの二種類の構造パターンのもので、球面を近似
することができるから、設計及び製造における効率の向
上を図ることができる。

【０２０８】次に、球面近似構造の第２実施形態を図６
１を参照して説明する。ただし、図５９及び図６０に示
す第１実施形態の構成要素と共通する要素には同一の符
号を付し、その説明を簡略化する。この第２実施形態が
第１実施形態と異なる点は、放射位置構造体１１０Ｂを
二層分多く設け、この放射位置構造体１１０Ｂで挟むよ
うにして第１及び第２の他の構造体１１０Ｃ，１１０Ｄ
を設けた点である。ただし、図６１は各構造体１１０の
上面１１２側から平面的に見た図を示しており、この図
において、無印の構造体１１０は基本構造体１１０Ａを
示し、丸に斜線印は放射位置構造体１１０Ｂを示し、丸
印は第１の他の構造体１１０Ｃ、四角印は第２の他の構
造体１１０Ｄを示している。

【０２０９】放射位置構造体１１０Ｂは、図６１に示す
ように、基本構造体１１０Ａの各側面１１１から放射方
向にそれぞれ３つずつ結合されている。すなわち、基本
構造体１１０Ａの回りには、３層の放射位置構造体１１
０Ｂが結合されている。そして、各放射位置構造体１１
０Ｂは、基本構造体１１０Ａの中心から同基本構造体１
１０Ａの各側面１１１の中心を通って放射方向に延びる
線に対して左右対称に形成されている。また、二層目の
放射位置構造体１１０Ｂに挟まれる位置には、第１の他
の構造体１１０Ｃが１つ設けられており、三層面の放射
位置構造体１１０Ｂに挟まれる位置には、第２の他の構
造体１１０Ｄが２つ設けられている。

【０２１０】第１の他の構造体１１０Ｃは、図６０及び
図６１に示すように、４つの側面１１１が左右に位置す
る放射位置構造体１１０Ｂの各側面１１１と同じ形状に
なっており、かつ上面１１２の各頂点が球面上に位置す
るように構成されている。このため、第１の他の構造体
１１０Ｃは、基本構造体１１０Ａの中心から放射方向に
延びる線に対して左右対称になっており、全て同一の構
造に構成されている。また、第２の他の構造体１１０Ｄ
は、図６０及び図６１に示すように、放射位置構造体１
１０Ｂに挟まれた状態で隣接して設けられており、その
接する側面１１１が基本構造体１１０Ａの中心から延び
る放射線上に位置している。したがって、これらの第２
の他の構造体１１０Ｄは、その隣接する側面１１１にお
いて左右対称であり、この対称性を含めて同一とみれ
ば、全て同一のもので構成されている。

【０２１１】上記のように構成された球面近似構造１０
０においては、放射位置構造体１１０Ｂを全て同一の構
造のもので構成することができ、この放射位置構造体１
１０Ｂが二層以上になった場合でも、一層増すごとに、
新たに設計すべき構造体１１０のパターンが一つ増すだ
けである。したがって、構造体１１０の設計及び製造に
おける効率の向上を図ることができる。

【０２１２】なお、上記実施の形態においては、図６０
に示すような構造体１１０をまず製造しておいて、この
構造体１１０を側面１１１の部分で結合することにより
構成したが、側面１１１に位置する部材、例えば縦部材
１１１ａ、上面水平部材１１２ａ、下面水平部材１１３
ａを共有するように構成することにより、各構造体１１
０を結合するように構成してもよい。

【０２１３】また、構造体１１０としては、その各側面
１１１を一本の棒状に折り畳むことが可能なように構成
し、これにより構造体１１０全体を一本の棒状に束ねる
ように折り畳むように構成したものであってもよい。こ
の場合には、各構造体１１０を折り畳むことにより、球
面近似構造１００を複数の棒状部材を束ねた状態に折り
畳むことができる。また、球面近似構造１００は、折り
畳んだ状態から球面状に展開することもできる。

【０２１４】さらに、各構造体１１０の上面１１２側
で、球面を近似するように構成したが、各構造体１１０
の下面１１３側で球面を近似するように構成してもよ
く、また上面１１２側及び下面１１３側の両方で球面を
近似するように構成してもよい。

【０２１５】次に、上記球面近似構造の概念を採用した
具体的なモジュール型展開アンテナについて説明する。
図６２乃至図６５は、モジュール型展開アンテナにおけ
る面／線収納トラス構造を示す図である。

【０２１６】図６２において、Ｆは面／線収納トラス構
造を保持するための基礎構造物であり、この基礎構造物
Ｆには面／線収納トラス構造を設けるための３つの取付
面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が設けられている。これらの取付面
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は正六角錐体の各側面に相当するよう
に形成されており、隣接するもの同士が１２０度の角度
で交わっている。

【０２１７】面／線収納トラス構造は、面収納型展開ト
ラス１０と、線収納型展開トラス４０とによって構成さ
れており、面収納型展開トラス１０が各取付面Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３に固定枠１０ａを介して連結されている。ま
た、線収納型展開トラス４０は、面収納型展開トラス１
０に連結されている。そして、面収納型展開トラス１０
及び線収納型展開トラス４０は、平面視において互いに
占有不能な部分を補うように配置されている。尚、図６
３は、かかる面／線収納トラス構造の正面図である。

【０２１８】次に、上記のように面収納型展開トラス１
０及び線収納型展開トラス４０によって構成された展開
骨組み構造の作用を説明する。

【０２１９】図６４及び図６５は、面／線収納トラス構
造を人工衛星としての基礎構造物Ｆの周囲に収納した状
態を示している。すなわち、各面収納型展開トラス１０
は、固定枠１０ａを密着させるようにして折り畳まれ、
また各線収納型展開トラス４０は、一本の軸に集中する
ようにして棒状に折り畳まれ、これにより狭いスペース
に収納された状態になっている。そして、人工衛星が宇
宙空間に達した時点で、面収納型展開トラス１０及び線
収納型展開トラス４０が展開して、図６２及び図６３の
状態になる。この際、各面収納型展開トラス１０及び線
収納型展開トラス４０が六角錐台状に形成されるから、
六角形を連なる面が球面状の面を構成するようになる。
なお、図６３において９９は、電波を反射する金属メッ
シュである。これが付加されてモジュ−ル型展開アンテ
ナが構成される。

【０２２０】上記のように構成された面／線収納トラス
構造によれば、面収納型展開トラス１０を固定枠１０ａ
の部分を介して基礎構造物Ｆに、安定的かつ十分な強度
を持って連結することができる。したがって、この面収
納型展開トラス１０に連なるようにして、他の面収納型
展開トラス１０及び線収納型展開トラス４０を複数配置
することができ、広大な面積を持つ曲面を構成すること
ができる。しかも、線収納型展開トラス４０が面収納型
展開トラス１０のみでは補いきれないスペースに配置さ
れているから、全体として緻密な曲面を構成することが
できる。特に、各面収納型展開トラス１０及び線収納型
展開トラス４０は、六角形状の上面を及び下面を有して
いるから、各面収納型展開トラス１０及び線収納型展開
トラス４０を隙間なく配置することができる。

【０２２１】尚、各面収納型展開トラス１０及び線収納
型展開トラス４０を六角錐台状に構成したものを示した
が、これらは六角柱状に構成したものであってもよい。
ただし、六角柱状に構成した場合には、これらを組み合
わせても平面的な広がりのものしか得られない。

【０２２２】さらに、各面収納型展開トラス１０及び線
収納型展開トラス４０にいては、六角以外の偶数の多角
錐台状あるいは、多角柱状に構成してもよい。この場
合、面収納型展開トラスについては、その対向する一組
の枠体を固定枠で構成する必要がある。尚、展開トラス
としては、前述のすべての態様の面収納型展開トラス及
び線収納型展開トラスが採用し得る。

【０２２３】次に、基礎構造物ではなく固定構造のトラ
スを採用したモジュール型展開アンテナについて図６６
（ａ）及び６６（ｂ）に基づいて説明する。図６６
（ａ）及び６６（ｂ）に示すように、このモジュール型
展開アンテナにおける面／線収納トラス構造は、３種類
のアンテナ鏡面構成体からなる。１つは固定構造のトラ
スを有するもの、他の１つは面収納型展開スラスを有す
るもの、残りは線収納型展開トラスを有するものであ
る。なお、図６６（ａ）ではアンテナ鏡面のうち主にト
ラス部分のみを表している。

【０２２４】図中符号１で示す固定トラスを備えた固定
鏡面の回りには面収納型展開トラス１０と線収納型展開
トラス４０が配置されている。図６６（ａ）は面／線収
納トラス構造が展開された状態、図６６（ｂ）は面／線
収納トラス構造が収納された状態をそれぞれ示してお
り、固定鏡面１に隣接して面収納型展開トラス１０が面
状に収納され、それら収納された面収納型展開トラス１
０の間に線収納型展開トラス４０が線状に収納されてい
る。

【０２２５】固定鏡面１は、折り畳むような構造にする
必要はなく、したがってトラスには固定構造のものが用
いられる。固定構造のトラスは、アンテナ鏡面全体を支
えることができるよう強固に作られる。この固定構造の
トラスに金属メッシュが固定的に張架されてアンテナ鏡
面部分が構成される。

【０２２６】しかして、上記構成のモジュール型展開ア
ンテナでは、固定鏡面１は、面収納型展開トラス１０及
び線収納型展開トラス４０が展開状態であれ収納状態で
あれ、常に一定の曲率の鏡面状態を維持している。その
ため、展開動作が不完全であっても最低固定部分のスペ
ースがアンテナ鏡面として確保される。

【０２２７】また、固定鏡面１、面収納型展開トラス１
０、線収納型展開トラス４０を合わせた全体の曲面は同
一のパラボラ面を形成しているため、固定鏡面１の部分
と、その他の鏡面部分に異なる周波数の電波を照射して
も同一の方向に反射される。したがって、例えば固定鏡
面１の固定部分をソリッド鏡面で構成して精度を稼ぐこ
とによって、その他の部分よりも高い周波数に対応する
ことができるようにすると、この鏡面部分を回線制御用
の電波に割り当てることもできる。

【０２２８】最後に、前述の各種展開トラスを相互に結
合するための機構であるモジュール結合機構と展開トラ
スにおいて収納から展開への動作をスムーズに行わせる
ための保持解放機構について説明する。

【０２２９】先ず、モジュール結合機構について説明す
る。図６７乃至図７１は、モジュール結合機構の第１実
施形態を示す図である。

【０２３０】モジュール結合機構１２０は、図６７〜図
７１に示すように、基本的なモジュールＭを互いに結合
して、複数のモジュールＭからなる構造体を構成するた
めのものである。そして、このモジュール結合機構１２
０は、各モジュールＭ，Ｍの互いに対向する位置に設け
られ、先端が自由端１３０ａになっている被結合部材１
３０と、これらの被結合部材１３０を対向させて合わせ
た状態でその回りに自由端１３０ａ側から嵌合する結合
部材１４０とを備えてる。被結合部材１３０には、結合
部材１４０に対応する位置に連結孔１３０ｂを設け、結
合部材１４０には、連結孔１３０ｂに嵌合する連結突起
１４２を有するロック部材１４１を設けるとともに、連
結突起１４２が連結孔１３０ｂに嵌合した状態において
被結合部材１３０の自由端１３０ａに当接して、被結合
部材１３０と結合部材１４０との相対移動を止めるスト
ッパ部材１４３を設けたことを特徴としている。上記モ
ジュールＭは例えばアンテナの支持構造物を建造する際
の、基本的な構成要素となるものであり、トラス構造な
どによって構成されている。

【０２３１】被結合部材１３０は、図６７及び図６８に
示すように、板状の部材をＬ字状に形成したものであ
り、その基端部がモジュールＭに固定され、その先端部
が自由端１３０ａになっている。これらの被結合部材１
３０は、対向する各モジュールＭ，Ｍの同一位置に同一
方向を向けて設けられている。このため、各モジュール
Ｍ，Ｍを対向させた状態においては、各被結合部材１３
０の自由端１３０ａ側の部分が重なり合うように一致す
るようになっている。また、連結孔１３０ｂは、図６８
及び図６９に示すように、各被結合部材１３０を四角形
状に貫通するように形成されている。

【０２３２】結合部材１４０は、図６７〜図７０に示す
ように、四角形の枠状に形成されたものであり、重なり
合う被結合部材１３０の外側に自由端１３０ａ側から嵌
合して、これら被結合部材１３０を結合するようになっ
ている。そして、結合部材１４０には被結合部材１３０
の連結孔１３０ｂに対応する位置に、この連結孔１３０
ｂと同じ形状の貫通孔１４０ａが形成されている。

【０２３３】この結合部材１４０の貫通孔１４０ａを有
する側面には、ロック部材１４１及びストッパ部材１４
３が設けられている。これらのロック部材１４１及びス
トッパ部材１４３は、図６８〜図７０に示すように、長
方形状の板状の部材で形成されており、基端部をネジ１
４４で結合部材１４０に固定するようにして、平行に設
けられている。そして、各ロック部材１４１及びストッ
パ部材１４３は、結合部材１４０を挟んで向かい合った
状態において、ロック部材１４１に対してはストッパ部
材１４３が対向するように互い違いに配置されている。
また、これらのロック部材１４１及びストッパ部材１４
３は、そのネジ１４４で固定された基端部を支点にして
弾性的にたわむようになっている。

【０２３４】対向する一方のロック部材１４１には、貫
通孔１４０ｂから一方の被結合部材１３０の連結孔１３
０ｂに達し、この連結孔１３０ｂに嵌合する連結突起１
４２が設けられている。また、他方のロック部材１４１
には、貫通孔１４０ｂから他方の被結合部材１３０の連
結孔１３０ｂに達し、この連結孔１３０ｂに嵌合する連
結突起１４２が設けられている。連結突起１４２は、図
６８に示すように、板状のロック部材１４１からプレス
により形成されたものであり、一方の側面が導入面１４
２ａ、他方の面がロック面１４２ｂになっている。すな
わち、導入面１４２ａは、被結合部材１３０が結合部材
１４０内に入りやすいように斜めに形成され、ロック面
１４２ｂは連結孔１３０ｂに平行に当たって、この連結
孔１３０ｂから連結突起１４２が外れるのを阻止するよ
うになっている。

【０２３５】また、対向する一方及び他方のストッパ部
材１４３には、その先端部に被結合部材１３０の自由端
１３０ａに当接するストッパ１４３ａが設けられてい
る。このストッパ１４３ａは、連結突起１４２のロック
面１４２ｂが被結合部材１３０の連結孔１３０ｂに当接
した状態を維持するように、被結合部材１３０の自由端
１３０ａに当接するようになっている。

【０２３６】上記のように構成されたモジュール結合機
構１２０においては、結合すべき各モジュールＭ，Ｍを
対向させると、各モジュールＭ，Ｍにおける被結合部材
１３０の自由端１３０ａ側の部分が重なるように一致し
た状態になる。そこで、図７１（ａ）に示すように、こ
の対向する被結合部材１３０にその自由端１３０ａ側か
ら結合部材１４０を嵌合する。そうすると、図７１
（ｂ）に示すように、連結突起１４２が被結合部材１３
０の自由端１３０ａの部分によって結合部材１４０内か
ら押し出されるようになり、自由端１３０ａ側の部分が
ストッパ１４３ａに向けて相対的に移動する。そして、
図７１（ｃ）に示すように、連結孔１３０ｂが連結突起
１４２の位置に達すると、ロック部材１４１が弾性的に
復帰して、連結突起１４２が連結孔１３０ｂに嵌合す
る。この状態から被結合部材１３０がさらに移動を続け
ようとすると、自由端１３０ａがストッパ１４３ａにあ
たり、連結孔１３０ｂが連結突起１４２のロック面１４
２ｂに当たる位置まで押し戻される。すなわち、図７１
（ｄ）の状態になる。そしてこの状態においては、ロッ
ク面１４２ｂとストッパ１４３ａで自由端１３０ａと連
結孔１３０ｂとを挟みつけて固定した状態になる。

【０２３７】次に、各モジュールＭ，Ｍを分離する場合
には、図７１（ｂ）に示すように、結合部材１４０をた
わませることにより連結突起１４２を連結孔１３０ｂか
ら抜きながら、結合部材１４０を各被結合部材１３０か
ら引く抜く。

【０２３８】したがって、上記のように構成されたモジ
ュール結合機構１２０によれば、各モジュールＭ，Ｍに
設けた被結合部材１３０に結合部材１４０を嵌合するだ
けで、これらのモジュールＭ，Ｍを結合することができ
る。また、被結合部材１３０から結合部材１４０を引き
抜くだけで、これらのモジュールＭ，Ｍを分離すること
ができる。したがって、モジュールＭが入り組んだ構造
のものであっても、各モジュールＭ，Ｍの結合及び分離
を極めて容易に行うことができる。しかも、結合状態に
おいては、ロック部材１４１とストッパ部材１４３とに
よって、被結合部材１３０に結合部材１４０を確実に固
定することができるから、各モジュールＭ，Ｍの結合状
態を極めて安全に維持することができる。

【０２３９】次に、この発明の第２実施形態を図７２を
参照して説明する。ただし、図６７〜図７１に示す第１
実施形態の構成要素と共通する要素には同一の符号を付
し、その説明を簡略化する。この第２実施形態が第１実
施形態と異なる点は、ロック部材１４１及びストッパ部
材１４３の位置が調整可能なっている点である。

【０２４０】すなわち、ロック部材１４１は、長孔１４
１ａを介して、ネジ１４４により結合部材１４０に固定
されている。長孔１４１ａは、被結合部材１３０が結合
部材１４０に対して相対的に移動する方向に長く形成さ
れている。また、ストッパ部材１４３も、上記長孔１４
１ａと同様に延在する長孔１４３ｂを有しており、この
長孔１４３ｂを介してネジ１４４によって結合部材１４
０に固定されている。上記のように構成されたモジュー
ル結合機構１２０においては、ロック部材１４１及びス
トッパ部材１４３の位置を調整することにより、例えば
図６８において、ロック面１４２ｂ及びストッパ１４３
ａの位置を左右で変えることができる。したがって、こ
のモジュール結合機構１２０によれば各モジュールＭ，
Ｍの相対位置を調整することができるという利点があ
る。

【０２４１】なお、上記実施の形態においては、結合部
材１４０を被結合部材１３０の下側から嵌合するように
構成したが、被結合部材１３０の自由端１３０ａ側の部
分を上側や横側等に向けることにより、上側や横側等か
ら嵌合するように構成してもよい。

【０２４２】保持解放機構の実施の形態を、図７３〜図
８０を参照して説明する。この実施の形態は、アンテナ
支持用の展開構造物を人工衛星に保持し、あるいは解放
して人工衛星上に所定の形状の展開構造物を設置するた
めの保持解放機構を示している。

【０２４３】まず、図７３〜図７５を参照してこの保持
解放機構の第１実施形態を説明する。図７３において、
１５０は保持解放機構であり、この保持解放機構１５０
は、展開構造物（可動体）１７０を主構造体２００に固
定的に保持したり、この展開構造物１７０に対する保持
力を解放したりするようになっている。そして、この保
持解放機構１５０は、基端部１５１ａを主構造体２００
に連結した支持アーム１５１と、この支持アーム１５１
の先端側に位置し、先端部１５２ｂを展開構造物１７０
に連結したプッシュロッド１５２と、基端部１５３ａを
支持アーム１５１の先端部１５１ｂに回転自在に連結す
るとともに、先端部１５３ｂをプッシュロッド１５２の
基端部１５２ａに回転自在に連結した中間リンク１５３
とを備えている。中間リンク１５３の先端部１５３ｂに
は、プッシュロッド１５２との連結、切断を行う連結切
断手段１５４を有しており、この連結切断手段１５４
は、中間リンク１５３の先端部１５３ｂを支持アーム１
５１の基端部１５１ａ側に回転した際にプッシュロッド
１５２を主構造体２００側に確実に引き寄せて、展開構
造物１７０を主構造体２００に固定的に保持するととも
に、中間リンク１５３の先端部１５３ｂを支持アーム１
５１の先端部１５１ｂの延長線側に回転した際にプッシ
ュロッド１５２との連結を解くように構成している。

【０２４４】展開構造物１７０は、四角柱状に展開する
骨組み構造のものであって、四角形状に配置された水平
部材１７１と、四角形の四隅部に回転ヒンジ１７２を介
して連結された縦部材１７３とを備えている。また、展
開構造物１７０の先端中央部には、保持用水平部材１７
４が設けられており、この保持用水平部材１７４にプッ
シュロッド１５２が回転自在に連結されている。そし
て、この展開構造物１７０は、水平部材１７１、縦部材
１７３及び保持用水平部材１７４を層状に折り畳むこと
により、主構造体２００に収納されるようになってい
る。また、展開構造物１７０は、自ら展開する力を有し
ており、外部からの保持力が解除されると、自然に展開
して各縦部材１７３が一直線状に伸びるようになってい
る。

【０２４５】支持アーム１５１は、その基端部１５１ａ
が主構造体２００に固定的に連結されており、その先端
部１５１ｂには回転ヒンジ１５５を介して中間リンク１
５３が回転自在に連結されている。回転ヒンジ１５５に
は、中間リンク１５３を回転駆動する回転駆動手段１５
６が設けられている。この回転駆動手段１５６は渦巻き
ねじによって構成されたものであり、中間リンク１５３
の先端部１５３ｂを支持アーム１５１の基端部１５１ａ
側から同アーム１５１の先端部１５１ｂの延長線側に回
転駆動力を発生するようになっている。

【０２４６】また、中間リンク１５３の先端部１５３ｂ
には、連結切断手段１５４が設けられいる。この連結切
断手段１５４は、Ｕ字状に形成されたものであり、中間
リンク１５３の先端部１５３ｂの延長線側に開口するＵ
字状の凹部１５４ａを有している。

【０２４７】プッシュロッド１５２は、その基端部１５
２ａに上記凹部１５４ａに嵌まるボス部１５７を有して
いる。このボス部１５７は、断面が円形状に形成されて
いて、凹部１５４ａに円滑に回転するとともに、この凹
部１５４ａの開口部から円滑に抜け出るようになってい
る。また、プッシュロッド１５２の先端部１５２ｂは、
回転ヒンジ１５８を介して保持用水平部材１７４に回転
自在に連結されている。

【０２４８】また、中間リンク１５３の先端部１５３
ｂ、すなわち連結切断手段１５４には、中間リンク１５
３を支持アーム１５１の基端部１５１ａ側に最大限に回
転した状態において、その位置に中間リンク１５３を保
持するためのワイヤ１５９及びバネ２０が設けられてい
る。これらのワイヤ１５９とバネ１６０は、一直線状に
連結されていて、ワイヤ１５９が連結切断手段１５４に
連結され、バネ１６０が主構造体２００に固定されてい
る。バネ１６０は、連結切断手段１５４が支持アーム１
５１の基端部１５１ａに所定の力で当接するように、ワ
イヤ１５９に一定の張力を作用させるようになってい
る。

【０２４９】そして、ワイヤ１５９の張力の発生してい
る部分には、このワイヤ１５９を切断するためのカッタ
１６１が設けられている。このカッタ１６１は、火薬の
爆発によって作動し、ワイヤ１５９を確実に切断するよ
うになっている。

【０２５０】上記のように構成された保持解放機構１５
０においては、中間リンク１５３を支持アーム１５１の
基端部１５１ａ側に回転することにより、プッシュロッ
ド１５２を主構造体２００側に確実に引き寄せることが
できる。そして、連結切断手段１５４を支持アーム１５
１の基端部１５１ａに当接させた状態において、展開構
造物１７０の各水平部材１７１、縦部材１７３及び保持
用水平部材１７４が層状に確実に折り畳まれた状態にな
る。しかも、この折り畳まれた展開構造物１７０は、支
持アーム１５１、プッシュロッド１５２及び中間リンク
１５３によるリンク機構により、主構造体２００に対す
る位置が確実に固定され、かつ主構造体２００側に所定
量圧迫された状態になっている。したがって、展開構造
物１７０が主構造体２００に対して振動したりずれたり
することがなく、この振動やずれによる展開構造物１７
０等の損傷を確実に防止することができる。

【０２５１】次に、図７４及び図７５に示すように、カ
ッタ１６１によってワイヤ１５９を切断すると、中間リ
ンク１５３が回転駆動手段１５６によって回転を開始す
る。そして、この回転により、中間リンク１５３の先端
部１５３ｂが円弧を描くようにして展開構造物１７０側
に移動し、プッシュロッド１５２が主構造体２００から
離れる方向に移動する。すなわち、プッシュロッド１５
２は、展開構造物１７０を展開する方向に移動する。こ
のため、展開構造物１７０は、自らの展開力とともに、
プッシュロッド１５２からの助けを受けて展開を開始す
ることになる。したがって、展開構造物１７０が層状に
折り畳まれた状態になっていて、各回転ヒンジ１７２の
部分が幾何学的な特異点の状態になっていたり、静摩擦
係数が増大した状態になっていたりしたとしても、この
展開構造物１７０を本来の形状に確実に展開することが
できる。

【０２５２】しかも、中間リンク１５３の先端部１５３
ｂが基端部１５３ａを中心として円を描くように移動す
るから、その先端部１５３ｂのプッシュロッド１５２方
向への速度成分は支持アーム１５１の基端部１５１ａ及
び先端部１５１ｂ延長線位置において最も小さくなる。
このため、中間リンク１５３が最初から一定の速度で回
転していたとしても、展開構造物１７０が主構造体２０
０から離れる速度はほぼ０の状態から徐々に早くなるこ
とになる。このため、展開構造物１７０に対する保持力
を解放する際に、この展開構造物１７０に衝撃が加わっ
たり、その反動で人工衛星側の主構造体２００に衝撃が
加わったりすることがない。したがって、展開構造物１
７０等に損傷を生ずる恐れがなく、また人工衛星の軌道
に狂いを生じさせるようなこともない。しかも、中間リ
ンク１５３の先端部１５３ｂが支持アーム１５１の基端
部１５１ａ側にある場合には、中間リンク１５３を駆動
するトルクが一定であっても、上述した速度成分が小さ
いことと同じ理由により、プッシュロッド１５２には増
大された大きな力が作用することになる。したがって、
例えば摩擦係数が増大していて展開構造物１７０が初期
的に展開しにくい状態になっていても、同展開構造物１
７０の展開を確実に開始することができる。

【０２５３】また、連結切断手段１５４は、Ｕ字状の凹
部１５４ａでプッシュロッド１５２のボス部１５７を保
持しているから、中間リンク１５３の先端部１５３ｂが
支持アーム１５１の基端部１５１ａ側に移動した際には
プッシュロッド１５２を主構造体２００側に確実に引き
寄せることができ、展開構造物１７０を主構造体２００
に確実に固定することができる。また、中間リンク１５
３の先端部１５３ｂが支持アーム１５１の先端部１５１
ｂの延長線側に移動した際には凹部１５４ａからボス部
１５７が自動的に抜けるので、展開構造物１７０を確実
に展開することができる。

【０２５４】さらに、プッシュロッド１５２の先端部１
５２ｂが回転ヒンジ１５８により保持用水平部材１７４
に回転自在に連結されているから、中間リンク１５３の
回転に際して、プッシュロッド１２がその先端部１５２
ｂを支点にして揺動することができる。したがって、プ
ッシュロッド１５２を介して展開構造物１７０に無理な
力が作用することがない。

【０２５５】次に、この保持解放機構の第２実施形態を
図７６〜図７９を参照して説明する。ただし、図７３〜
図７５に示す第１実施形態の構成要素と共通する要素に
は同一の符号を付し、その説明を簡略化する。この第２
実施形態が第１実施形態と異なる点は、支持アーム１５
１の基端部１５１ａが回転ヒンジ１６２を介して主構造
体２００に連結されており、プッシュロッド１５２の先
端部１５２ｂが保持用水平部材１７４に固定的に連結さ
れている点である。

【０２５６】すなわち、支持アーム１５１は、中間リン
ク１５３が回転することによって、その基端部１５１ａ
における回転ヒンジ１６２を支点にして揺動するように
なっている。

【０２５７】このように構成された保持解放機構１５０
においては、中間リンク１５３の回転に際して、支持ア
ーム１５１がその基端部１５１ａを支点にして揺動し、
プッシュロッド１５２が展開構造物１７０に対して相対
的に動くようなことがない。したがって、展開構造物１
７０を解放する際に、プッシュロッド１５２が展開構造
物１７０に当たることがなく、展開構造物１７０に対す
る損傷を防止することができる。

【０２５８】次に、この保持解放機構の第３実施形態を
図８０を参照して説明する。この第３実施形態が上記第
１実施形態及び第２実施形態と異なる点は、支持アーム
１５１と中間リンク１５３の連結部分のみであるから、
この連結部分のみについて説明する。ただし、上記各実
施形態と共通する構成要素には同一の符号を付し、その
説明を簡略化する。

【０２５９】すなわち、回転ヒンジ１５５には、中間リ
ンク１５３の回転速度を制御するダンパー１６３が設け
られている。このダンパー１６３は、粘性体中を回転す
る羽根車によって構成されており、中間リンク１５３の
回転速度を低下させるようになっている。

【０２６０】上記のようなダンパー１６３を備えた保持
解放機構１５０においては、中間リンク１５３の回転速
度が過度にならないように調整することができ、展開構
造物１７０の展開速度を適正なものにすることができ
る。したがって、より円滑に展開構造物１７０を解放す
ることができる。

【０２６１】なお、上記各実施形態においては、ワイヤ
１５９で引っ張った状態において、連結切断手段１５４
を支持アーム１５１の基端部１５１ａに当接させて止め
るように構成した。すなわち、支持アーム１５１を中間
リンク１５３のストッパとして用いているが、この支持
アーム１５１の代わりに他のストッパ手段を別に設ける
ように構成してもよい。特に、第２実施形態において
は、このストッパ手段を設けることが好ましい。

【０２６２】また、上記各実施形態においては、回転駆
動手段１５６を渦巻きばねによって構成した例を示した
が、この回転駆動手段１５６はモータ等により駆動する
ように構成したものであってもよい。しかも、回転駆動
手段１５６は、解放する方向ばかりでなく、固定する方
向にも中間リンク１５３を回転駆動するように構成して
もよい。この場合には、展開構造物１７０を主構造体２
００に折り畳んで固定することが容易にできるようにな
る。

【０２６３】また、上記各実施形態においては、保持解
放機構を、人工衛星における展開構造物１７０に適用し
た例を示したが、この保持解放機構は、人工衛星に限ら
ず地上等においても適用することができ、また展開構造
物に限らず変形や移動が可能な他の可動体を保持、解放
するものとして用いてもよいことはいうまでもない。

【０２６４】

【発明の効果】上述した本発明の面収納型展開トラスに
よれば、互いに対向する固定枠を有し、この固定枠が隣
り合う縦部材及び第１、第２の水平部材で構成されてい
るから、この固定枠を介して例えば基礎構造物に容易か
つ確実に取り付けることができる。すなわち、基礎構造
物等に確実に取り付けることが容易にできる。しかも、
六角錐台状に形成されているから、複数のものを連結す
ることにより、曲面的な広がりをもつものを容易に構成
することができる。

【０２６５】上述した本発明の線収納型展開トラスによ
れば、第１及び第２の水平部材、縦部材等の中間に屈伸
部を設けることなく展開が可能であるから、各屈伸部に
おける同期がずれて屈伸が不安定になるということが起
こり得ず、折り畳み及び展開を円滑に行うことができ
る。しかも、屈伸部がないから、この屈伸部にありがち
な強度低下も存在することがなく、強度的にも優れたも
のを得ることができる。さらに、角錐台状に展開するよ
うに構成されているから、その側面の部分を介して連結
することにより、全体として曲面的な広がりを有するも
のを容易に得ることができる。

【０２６６】また、第１及び第２の放射部材を有するも
のにあっては、展開状態における放射方向の強度を向上
させることができる。すなわち、一方及び他方の側の偶
数角形の剛性が高まり、全体的に強度を向上させること
ができる。

【０２６７】さらに、対角部材を有するものにあって
は、この対角部材が第１及び第２の放射部材を含む面
や、各側面において、筋交いとして作用するので、展開
状態における強度を向上させることができる。

【０２６８】上述した本発明のリンク構造によれば、他
方の非平行部材のヒンジ間の間隔を変更することによ
り、左右対称の台形状のものや、その他の台形状のもの
に変形することができる。また、上記ヒンジ間の間隔を
最も短くした状態、あるいは長くした状態においては、
２本の平行部材が最も近接した状態になり、この際には
２本の非平行部材も近接した状態になるので、全体とし
て１本の棒状に折り畳むことができる。

【０２６９】また、各リンク構造を、非平行部材の部分
で連結することにより、曲率を有するような構造物を容
易に構成することができる。この際、各リンク構造とし
ては同一の構造のもので済むから、製造効率を向上させ
ることができる。そして、左右対称の台形状態を展開状
態とし、この状態で曲率を有する構造物を構成するよう
にすれば、各リンク構造が台形状の安定した形状になっ
ており、しかも２本の平行部材の間隔も十分に広い状態
になっているから、構造的に強固なものを構成すること
ができる。なお、２本の平行部材の間隔は、これらの２
本の平行部材が一方の非平行部材に直交するようになっ
たときに最大となる。したがって、このように２本の平
行部材の間隔が最大となった状態を展開状態とし、この
状態で曲率を有する構造物を構成するようにしてもよ
い。

【０２７０】さらに、従来例で示した屈伸部材のよう
に、途中で折れ曲がるような部材を有していないから、
構造が簡単であり、平行部材、非平行部材及び中間連結
部材を円滑に作動させて、展開、収束を行うことができ
る。

【０２７１】上述した本発明の展開対角構造によれば、
対角部材の屈伸部が折り曲がることにより、１本の棒状
に折り畳むことができる。また、展開完了時には屈伸部
が真っ直ぐに伸びるから、交差部と一方の各２点とを結
ぶ対角部材によって三角形を構成することができ、交差
部と他方の各２点とを結ぶ対角部材によって三角形を構
成することができる。したがって、せん断力及びそれ以
外の方向からの外力が作用しても、その外力に対して上
記各三角形で抗力を発生することができ、強度の向上を
図ることができる。

【０２７２】交差回転ヒンジにより交差部を回転自在に
構成し、屈伸回転ヒンジにより屈伸部を回転自在に構成
し、これらの交差回転ヒンジ及び屈伸回転ヒンジのいず
れか一方又は双方には対角部材に対して展開方向又は収
束方向に回転力を与える回転駆動手段を有するように構
成したものにあっては、回転駆動手段の回転駆動力によ
り、展開又は収束を自動的に行うことができる。

【０２７３】また、交差部を、一方の対角部材に沿って
移動自在に構成したものにおいては、例えば対角部材の
長さに誤差等があって展開、収束が円滑にいかない場合
でも、この誤差等を交差部で吸収することができ、展開
及び収束を円滑に行うことができる。

【０２７４】上述した本発明の他の展開対角構造によれ
ば、一方の対角部材が屈伸部で折れ曲がり、他方の対角
部材が一方の縦部材に沿って移動することにより、１本
の棒状に折り畳むことができる。また、展開完了時には
屈伸部が真っ直ぐに伸びるから、他方の縦部材と、この
他方の縦部材から交差部までの一方の対角部材と、他方
の縦部材から交差部までの他方の対角部材とによって三
角形が構成される。したがって、せん断力及びそれ以外
の方向からの外力が作用しても、その外力に対して上記
三角形で抗力を発生することができ、強度の向上を図る
ことができる。

【０２７５】交差回転ヒンジにより交差部を回転自在に
構成し、屈伸回転ヒンジにより屈伸部を回転自在に構成
し、これらの交差回転ヒンジ及び屈伸回転ヒンジのいず
れか一方又は双方には対角部材に対して展開方向又は収
束方向に回転力を与える回転駆動手段を有するように構
成したものにあっては、回転駆動手段の回転駆動力によ
り、展開または収束を自動的に行うことができる。

【０２７６】また、交差部を、一方の対角部材に沿って
移動自在に構成したものにおいては、例えば対角部材の
長さに誤差等があって展開、収束が円滑にいかない場合
でも、この誤差等を交差部で吸収することができ、展開
及び収束を円滑に行うことができる。

【０２７７】上述した本発明の球面近似構造によれば、
基本構造体から６方向に延びる放射位置構造体が全て同
一のもので構成され、かつ基本構造体及び放射位置構造
体と構造の異なる他の構造体の種類が少なくて済むか
ら、設計及び製造における効率の向上を図ることができ
る。

【０２７８】上述した本発明の面／線収納トラス構造に
よれば、互いに対向する固定枠を離隔する方向に展開可
能な面収納型展開トラスを備えているから、固定枠を介
して面収納型展開トラスを例えば基礎構造物の周面に確
実に固定することができる。すなわち、一本の棒状体で
はなく、枠状に構成された固定枠で基礎構造物に取り付
けることができるから、面収納型展開トラスを基礎構造
物に安定的にかつ十分の強度を持って取り付けることが
できる。このため、基礎構造物に取り付けた面収納型展
開トラスに、他の面収納型展開トラスを連結することに
より、大きな広がりを持つものを容易に構成することが
できる。しかし、例えば図６２に示すように、隣接する
面収納型展開トラスの間隔が基礎構造物から離れるにし
たがって開くような場合がある。すなわち、面収納型展
開トラスのみでは平面的に占有不能な部分が生じるの
で、この部分に線収納型展開トラスを配置することによ
り、面的な広がりを持つ面を満遍なく構成することがで
きる。

【０２７９】また、面収納型展開トラス及び線収納型展
開トラスを角柱状に形成したものにあっては、これらを
組み合わせることにより、１つの平面的な広がりを持つ
面を構成することができ、また角錐台状に形成したもの
にあっては、１つの曲面的な広がりを持つ面を構成する
ことができる。

【０２８０】さらに、面収納型展開トラス及び線収納型
展開トラスを六角形角柱状又は六角錐台状に形成したも
のにあっては、平面的に隙間なく組み合わせることがで
き、最も緻密な平面的な広がり又は曲面的な広がりをも
つものを得ることができる。

【０２８１】上述した本発明のモジュール型展開アンテ
ナによれば、展開トラスの複数結合による大型アンテナ
鏡面を支える支持構造部分である固定部分は展開収納の
必要がないため、展開アンテナ鏡面部分よりも構造的に
精密な形状を有するアンテナ鏡面を構築することが可能
であり、その結果、より高い周波数の電波も合わせて利
用が可能となる。

【０２８２】また、アンテナ鏡面全体が展開プロセスに
おいて、その一部分だけは常に鏡面としての形状が保た
れるため、万一展開が不完全な状態で終了してしまった
場合にもアンテナ鏡面としての機能がゼロになることは
ないという点で信頼性の向上につながる。

【０２８３】更に、このモジュール型展開アンテナによ
れば、面収納型トラスと線収納型トラスの２種類の展開
トラスを用いているので収納状態のときに、互いのトラ
スどうしの間に隙間を生じさせることがなくコンパクト
な収納が実現できる。

【０２８４】上述した本発明のモジュール結合機構によ
れば、結合すべき各モジュールの被結合部材を一致させ
て、この被結合部材に結合部材を嵌合するだけで、各モ
ジュールを結合することができる。また、被結合部材か
ら結合部材を引き抜くだけで、各モジュールを分離する
ことができる。したがって、モジュールが入り組んだ構
造になっていても、各モジュールの結合及び分離を極め
て容易に行うことができる。しかも、連結突起が連結孔
に嵌合した状態においては、ストッパ部材が被結合部材
の自由端に当接することになるから、連結突起が連結孔
から抜けるのを確実に阻止することができる。すなわ
ち、各モジュールの結合状態を確実に維持することがで
きる。

【０２８５】また、ロック部材及びストッパ部材を、結
合部材に対して位置調整可能に設けたものにあっては、
連結孔に対する連結突起やストッパ部材の位置を変更す
ることができる。したがって、結合状態にある各被結合
部材の相対位置を変えることができ、各モジュールの相
対位置を調整することができる。

【０２８６】上述した本発明の保持解放機構によれば、
支持アーム、中間リンク及びプッシュロッドのリンク機
構により、主構造体に対する可動体の位置を確実に拘束
することによって、この可動体を主構造体に固定するこ
とができる。このため、可動体が主構造体に対して振動
したりずれたりすることがない。したがって、振動やず
れによる可動体等の損傷を確実に防止することができ
る。

【０２８７】また、可動体を保持状態から解放する際に
は、中間リンクの回転によりプッシュロッドが移動し、
このプッシュロッドの移動により、可動体が本来の状態
位置へ移動を開始することができる。したがって、可動
体が保持状態において幾何学的な特異点の状態になって
いたり、静摩擦係数が増大した状態になっていたりした
としても、この可動体を本来の状態位置へ確実に移動す
ることができる。

【０２８８】しかも、中間リンクにおいては、先端部が
基端部を中心として円を描くように移動するから、その
先端部におけるプッシュロッド方向への速度成分は支持
アームの基端部側及び同アームの先端部延長線側におい
て最も小さくなる。このため、中間リンクが最初から一
定の速度で回転していたとしても、可動体が主構造体か
ら離れる速度は徐々に増加することになる。また連結切
断手段から離れる時も急激に離れることがない。したが
って、解放時に可動体等に衝撃が加わるようなことを防
止することができ、衝撃により可動体等に損傷を生ずる
のを防止することができる。しかも、中間リンクの先端
部が支持アームの基端部側にある場合には、中間リンク
を駆動するトルクが一定であっても、上述した速度成分
が小さくなる理由と同じ理由により、プッシュアームに
は増大された大きな力が作用することになる。したがっ
て、例えば摩擦係数が増大していて可動体が初期的に動
きにくい状態になっていても、同可動体の移動を確実に
開始することができる。

【０２８９】また、連結切断手段を、中間リンクの先端
部延長線側に開口する凹部によって構成したものにあっ
ては、中間リンクの先端部が支持アームの基端部側に回
転することにより、プッシュロッドを主構造体側に確実
に引き寄せ、可動体を主構造体に確実に固定することが
できる。しかも、中間リンクの先端部が支持アームの先
端部延長線側に移動した際には、凹部からプッシュロッ
ドが自動的に抜けることになり、可動体を確実に解放す
ることができる。

【０２９０】また、中間リンクに回転駆動手段を設けた
ものにあっては、可動体を主構造体に固定的に保持した
り、また解放したりすることを容易に行うことができ
る。特に、解放する方向に回転駆動手段を設けておけ
ば、例えば人工衛星におけるような直接人力が及ばない
位置においても、可動体を自動的に解放することができ
る。

【０２９１】さらに、支持アームの基端部を主構造体に
固定的に連結し、プッシュロッドの先端部を可動体に回
転自在に連結したものにあっては、中間リンクの回転に
伴って、プッシュロッドがその先端部を支点にして揺動
することができる。したがって、中間リンクの回転によ
って、可動体に無理な力が作用することがない。

【０２９２】さらにまた、支持アームの基端部を主構造
体に回転自在に連結し、プッシュロッドの先端部を可動
体に固定的に連結したものにあっては、中間リンクの回
転に伴って、支持アームがその基端部を中心にして揺動
することになる。したがって、プッシュロッドが可動体
に固定的に連結されていても、プッシュロッドと可動体
との間に無理な力が作用することがない。しかも、プッ
シュロッドが可動体に固定的に連結されているから、解
放時に、プッシュロッドが可動体に当たるようなことも
ない。

【０２９３】また、中間リンクに回転速度を制御するダ
ンパーを設けたものにあっては、中間リンクの回転速度
を適度な大きさに低減することができる。したがって、
より円滑に可動体を解放することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における面収納型展開トラスの第１実施
形態の斜視図である。

【図２】変形自在枠の折り畳んだ状態における図であ
る。

【図３】変形自在枠の展開状態における図である。

【図４】変形自在枠の詳細な動きを説明するための図で
ある。

【図５】面収納型トラスの収納過程を示す図である。

【図６】面収納型トラスの収納過程を示す図である。

【図７】面収納型トラスの収納過程を示す図である。

【図８】面収納型トラスを複数連結した構成を示す図で
ある。

【図９】面収納型トラスを複数連結した構成を示す図で
ある。

【図１０】本発明における面収納型展開トラスの第２実
施形態の斜視図である。

【図１１】本発明における面収納型展開トラスの第３実
施形態の斜視図である。

【図１２】他の変形自在枠の折り畳んだ状態における図
である。

【図１３】他の変形自在枠の展開状態における図であ
る。

【図１４】本発明における面収納型展開トラスの第４実
施形態の斜視図である。

【図１５】第４実施形態を改良した面収納型展開トラス
の斜視図である。

【図１６】第４実施形態における面収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図１７】第４実施形態における面収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図１８】第４実施形態における面収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図１９】本発明における面収納型展開トラスの第５実
施形態の斜視図である。

【図２０】本発明における面収納型展開トラスの第６実
施形態の斜視図である。

【図２１】本発明における線収納型展開トラスの第１実
施形態の斜視図である。

【図２２】変形自在枠の折り畳んだ状態における図であ
る。

【図２３】変形自在枠の展開状態における図である。

【図２４】第１実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図２５】第１実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図２６】本発明における線収納型展開トラスの第２実
施形態の斜視図である。

【図２７】第２実施形態における線収納型トラスの収納
過程の一態様を示す図である。

【図２８】本発明における線収納型展開トラスの第３実
施形態の斜視図である。

【図２９】第３実施形態における線収納型トラスの収納
過程の一態様を示す図である。

【図３０】本発明における線収納型展開トラスの第４実
施形態の斜視図である。

【図３１】第４実施形態における変形自在枠の折り畳ん
だ状態における図である。

【図３２】第４実施形態における変形自在枠の展開状態
における図である。

【図３３】本発明における線収納型展開トラスの第５実
施形態の斜視図である。

【図３４】第５実施形態を改良した線収納型展開トラス
の斜視図である。

【図３５】第５実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図３６】第５実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図３７】第５実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図３８】第５実施形態における線収納型トラスの収納
過程を示す図である。

【図３９】変形自在枠の詳細な動きを説明するための図
である。

【図４０】本発明における線収納型展開トラスの第６実
施形態の斜視図である。

【図４１】本発明におけるリンク構造の第１実施形態を
示す図である。

【図４２】第１実施形態におけるリンク構造の収納過程
を示す図である。

【図４３】本発明におけるリンク構造の第２実施形態を
示す図である。

【図４４】第２実施形態におけるリンク構造の収納過程
を示す図である。

【図４５】本発明におけるリンク構造の第３実施形態を
示す図である。

【図４６】第３実施形態におけるリンク構造の収納過程
を示す図である。

【図４７】本発明における展開対角構造の第１実施形態
を示す図である。

【図４８】第１実施形態における展開対角構造の収納過
程を示す図である。

【図４９】第１実施形態における展開対角構造の収納過
程を示す図である。

【図５０】第１実施形態における展開対角構造の展開条
件を説明するための図である。

【図５１】展開対角構造の屈伸回転ヒンジの一例を示す
図である。

【図５２】展開対角構造の屈伸回転ヒンジの他の例を示
す図である。

【図５３】展開対角構造の交差回転ヒンジの一例を示す
図である。

【図５４】展開対角構造の交差回転ヒンジの他の例を示
す図である。

【図５５】本発明における展開対角構造の第２実施形態
を示す図である。

【図５６】第２実施形態における展開対角構造の収納過
程を示す図である。

【図５７】第２実施形態における展開対角構造の収納過
程を示す図である。

【図５８】第２実施形態における展開対角構造の展開条
件を説明するための図である。

【図５９】本発明における球面近似構造の第１実施形態
を示す図である。

【図６０】球面近似構造の一モジュールである構造体の
斜視図である。

【図６１】本発明における球面近似構造の第２実施形態
を示す図である。

【図６２】本発明における面／線収納トラス構造の一実
施形態の平面図である。

【図６３】面／線収納トラス構造の正面図である。

【図６４】面／線収納トラス構造の収納状態を示す図で
ある。

【図６５】面／線収納トラス構造の収納状態を示す図で
ある。

【図６６】固定構造のトラスを採用した本発明に置ける
モジュール型展開アンテナの平面図である。

【図６７】本発明におけるモジュール結合機構の第１実
施形態の斜視図である。

【図６８】第１実施形態におけるモジュール結合機構の
被結合部材を説明するための図である。

【図６９】第１実施形態におけるモジュール結合機構の
結合部材を説明するための図である。

【図７０】第１実施形態におけるモジュール結合機構の
結合部材を説明するための図である。

【図７１】第１実施形態におけるモジュール結合機構の
結合の過程を示す図である。

【図７２】本発明におけるモジュール結合機構の第２実
施形態の斜視図である。

【図７３】本発明における保持解放機構の第１実施形態
の平面図である。

【図７４】第１実施形態における保持解放機構の展開の
過程を示す図である。

【図７５】第１実施形態における保持解放機構の展開の
過程を示す図である。

【図７６】本発明における保持解放機構の第２実施形態
の平面図である。

【図７７】第２実施形態における保持解放機構の展開の
過程を示す図である。

【図７８】第２実施形態における保持解放機構の展開の
過程を示す図である。

【図７９】第２実施形態における保持解放機構の展開の
過程を示す図である。

【図８０】本発明における保持解放機構の第３実施形態
を説明するための図である。

【図８１】従来における展開トラスを示す図である。

【図８２】従来の展開トラスを複数組み合わせた図であ
る。

【図８３】従来の展開トラスに採用されている従来のリ
ンク構造を示す図である。

【図８４】従来の展開トラスに採用されている従来のリ
ンク構造の展開の過程を示す図である。

【図８５】従来の他のリンク構造を示す図である。

【図８６】従来の他のリンク構造の展開の過程を示す図
である。

【図８７】従来のリンク構造を結合してアンテナ構造を
構成する場合を示す図である。

【図８８】従来のリンク構造を結合してアンテナ構造を
構成する場合の基本を示す図である。

【図８９】構造的に強化した従来のリンク構造を示す図
である。

【図９０】構造的に強化した従来のリンク構造の展開の
過程を示す図である。

【図９１】従来の展開トラスに採用されている従来の展
開対角構造を示す図である。

【図９２】従来の展開対角構造の収納過程を示す図であ
る。

【図９３】正多角形により球面を近似する場合を示す図
である。

【図９４】展開トラス等の基本的なモジュ−ルを結合す
る従来のモジュ−ル結合機構を示す図である。

【図９５】従来のモジュ−ル結合機構の詳細な結合機構
を示す図である。

【図９６】可動体を主構造体に保持したり解放したりす
るための従来の保持解放機構を示す図である。

【図９７】従来の保持解放機構の展開の過程を示す図で
ある。

【符号の説明】

１固定鏡面１０面収納型展開トラス１０ａ固定枠１０ｂ，１０ｃ変形自在枠１１第１の水平部材１２第２の水平部材１３縦部材１４中心スライダ１５中心縦部材１６ａ第１の放射部材１６ｂ第２の放射部材１７中間放射部材１８スライダ１９平行揺動部材２０ａ第１の屈伸部材２０ｂ第２の屈伸部材２２伸縮縦部材２３伸縮中心縦部材２５モ−タ２６ケ−ブル４０線収納型展開トラス５１リンク構造５２，５３平行部材５４，５５非平行部材５６ヒンジ５７中間連結部材５８対角部材５９，６０スライダ７３，７４第１の縦部材８１，８２対角部材８３交差部８４，８５屈伸部８６屈伸回転ヒンジ８７ヒンジ軸８８ラッチ円盤８９ラッチレバ− ９０固定ピン９１ラッチバネ９２うず巻きバネ９３交差回転ヒンジ９４長孔９５ヒンジ軸９８スライダ１００球面近似構造１１０構造体１１１側面１１２上面１１３下面Ａ基礎構造物１２０モジュ−ル結合機構１３０被結合部材１４０結合部材１４１ロック部材１４２連結突起１４３ストッパ部材１４４ネジ１５０保持解放機構１５１支持ア−ム１５２プッシュロッド１５３中間リンク１５４連結切断手段１５５，１５８，１６２，１７２回転ヒンジ１５６回転駆動手段１５７ボス部１５９ワイヤ１６０バネ１６１カッタ１６３ダンパ− １７０展開構造物１７１水平部材１７３縦部材１７４保持用水平部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号特願平6−252099 (32)優先日平６(1994)10月18日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−252111 (32)優先日平６(1994)10月18日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−252240 (32)優先日平６(1994)10月18日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−252246 (32)優先日平６(1994)10月18日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−263922 (32)優先日平６(1994)10月27日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−263930 (32)優先日平６(1994)10月27日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−269091 (32)優先日平６(1994)11月１日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平6−269092 (32)優先日平６(1994)11月１日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する２本の平行部材と、前記各平行
部材にヒンジを介して連結されることにより四角形を形
成する対向する２本の非平行部材と、前記各平行部材の
中間部に、前記非平行部材のうち一方の非平行部材に平
行となるようにヒンジを介して連結された中間連結部材
と、を設け、他方の非平行部材のヒンジ間の間隔を変更
可能に構成したことを特徴とするリンク構造。
【請求項２】前記平行部材のうちの１つの一端を、対
応する非平行部材の一端に沿って移動可能に構成するこ
とにより、ヒンジ間の間隔を変更可能に構成したことを
特徴する請求項１に記載のリンク構造。
【請求項３】他方の非平行部材を伸縮可能に構成する
ことにより、ヒンジ間の間隔を変更可能に構成したこと
を特徴する請求項１に記載のリンク構造。
【請求項４】一端が前記他方の非平行部材の角部に連
結されると共に、他端が前記一方の非平行部材にスライ
ダを介して連結される対角部材を更に備え、前記スライ
ダは、前記一方の非平行部材の軸方向に沿って移動自在
に構成されていることを特徴する請求項１，２，又は３
に記載のリンク構造。
【請求項５】一端が前記平行部材のうちの１つの一端
に連結されると共に、他端が前記一方の非平行部材にス
ライダを介して連結される対角部材を更に備え、前記ス
ライダは、前記一方の非平行部材の軸方向に沿って移動
自在に構成されていることを特徴する請求項２に記載の
リンク構造。
【請求項６】対向する２本の縦部材と、前記２本の縦
部材を連結するものであって、回動自在な交差部を有す
る２本の対角部材と、を備え、前記２本の対角部材は、
離接するようにして展開，収束が可能であることを特徴
とする展開対角構造。
【請求項７】前記２本の縦部材の端部のそれぞれは前
記２本の対角部材のそれぞれの端部に連結されており、
前記２本の対角部材は前記交差部と前記縦部材との一方
の連結部との間に屈伸部をそれぞれ有することを特徴と
する請求項６に記載の展開対角構造。
【請求項８】前記２本の縦部材の一方の端部のそれぞ
れは前記２本の対角部材の一方の端部のそれぞれに連結
されており、前記２本の対角部材の他方の端部のそれぞ
れは前記２本の縦部材に対してその軸方向に移動自在に
連結されていることを特徴とする請求項６に記載の展開
対角構造。
【請求項９】前記２本の縦部材の一方の端部のそれぞ
れは前記２本の対角部材の一方の端部のそれぞれに連結
されており、前記２本の対角部材のうちの１本の対角部
材の他方の端部は前記２本の縦部材のうちの１本の縦部
材の端部に連結されてあって、その１本の対角部材は前
記交差部とその縦部材との連結部との間に屈伸部を有
し、前記２本の対角部材のうちの他方の対角部材の他方
の端部は前記２本の縦部材のうちの他方の縦部材に対し
てその軸方向に移動自在に連結されていることを特徴と
する請求項６に記載の展開対角構造。
【請求項１０】前記交差部は交差回転ヒンジにより構
成され、その交差回転ヒンジは前記対角部材に対して展
開方向又は収束方向に回転力を与える回転駆動手段を有
することを特徴とする請求項６，７，８，又は９に記載
の展開対角構造。
【請求項１１】前記屈伸部は屈伸回転ヒンジにより構
成され、その屈伸回転ヒンジは前記対角部材に対して展
開方向又は収束方向に回転力を与える回転駆動手段を有
することを特徴とする請求項７又は９に記載の展開対角
構造。
【請求項１２】前記２本の対角部材は、その交差部に
おいて、互いに他方の対角部材に対して移動自在に構成
されていることを特徴とする請求項６，７，８，又は９
に記載の展開対角構造。
【請求項１３】一方の側に六角形を形成する６つの第
１の水平部材と、他方の側に六角形を形成する６つの第
２の水平部材と、その一方の六角形と他方の六角形とを
その対応する各頂点で連結する６つの縦部材とを備え、
隣合う縦部材と第１，第２の水平部材で形成される６つ
の側面を有する六角錐台状の展開トラスであって、対向
する一組の側面を固定枠で構成すると共に、他の側面を
隣接する２組の変形自在枠で構成し、前記一組の固定枠
が互いに離接動作を成すことにより全体として展開／収
納動作を成すことを特徴とする面収納型展開トラス。
【請求項１４】一方及び他方の六角形の中心を貫くよ
うに中心縦部材を設け、この中心縦部材の一方の側と各
固定枠に位置する各縦部材の一方の側とを連結する第１
の放射部材を設けると共に、中心縦部材の他方の側と各
固定枠に位置する各縦部材の他方の側とを連結する第２
の放射部材を設け、中心縦部材、一対の第１及び第２の
放射部材、及び対応する縦部材とで前記変形自在枠を構
成していることを特徴とする請求項１３に記載の面収納
型展開トラス。
【請求項１５】中心縦部材の一方の側と隣接する変形
自在枠の中央に位置する各縦部材の一方の側とを連結す
る第１の屈伸部材を設けると共に、中心縦部材の他方の
側と隣接する変形自在枠の中央に位置する各縦部材の他
方の側とを連結する第２の屈伸部材を設け、第１及び第
２の屈伸部材は展開時には真っ直ぐ伸びて一方又は他方
の六角形を保持するようになっていることを特徴とする
請求項１３又は１４に記載の面収納型展開トラス。
【請求項１６】前記変形自在枠の対角線上にケーブル
を配し、そのケーブルの一端は捲取可能な構造になって
いて他端はいずれかの縦部材の上端又は下端に接続され
ており、その捲取りにより前記変形自在枠を変形させて
前記展開／収納動作を成すことを特徴とする請求項１
３，１４，又は１５に記載の面収納型展開トラス。
【請求項１７】前記変形自在枠は、請求項１，２，
３，４，又は５に記載のリンク構造で構成されているこ
とを特徴とする請求項１３，１４，１５，又は１６に記
載の面収納型展開トラス。
【請求項１８】前記変形自在枠の中央に位置する各縦
部材と中心縦部材を対向する２本の縦部材として構成し
た請求項６，７，８，９，１０，１１，又は１２に記載
の展開対角構造を少なくとも１つ含むことを特徴とする
請求項１４，１５，１６，又は１７に記載の面収納型展
開トラス。
【請求項１９】一方の側に偶数角形を形成する偶数個
の第１の水平部材と、他方の側に偶数角形を形成する偶
数個の第２の水平部材と、その一方の偶数角形と他方の
偶数角形とをその対応する各頂点で連結する偶数個の縦
部材とを備え、隣合う縦部材と第１，第２の水平部材で
形成される偶数個の側面を有する角錐台状の展開トラス
であって、前記第１及び第２の水平部材のそれぞれは各
側面に沿って揺動自在になるように前記縦部材のそれぞ
れに連結され、少なくとも１つおきの各側面を変形自在
枠で構成し、各縦部材が離接することにより全体として
展開／収納動作を成すことを特徴とする線収納型展開ト
ラス。
【請求項２０】前記変形自在枠として、請求項１，
２，３，４，又は５に記載のリンク構造を採用したこと
を特徴とする請求項１９に記載の線収納型展開トラス。
【請求項２１】一方及び他方の偶数角形の中心を貫く
ように中心縦部材を設け、この中心縦部材の一方の側と
前記他方の非平行部材の一方の側とを連結する第１の放
射部材を設けると共に、中心縦部材の他方の側と前記他
方の非平行部材の他方の側とを連結する第２の放射部材
を設け、中心縦部材、一対の第１及び第２の放射部材、
及び対応する縦部材とで前記変形自在枠を構成している
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の線収納型
展開トラス。
【請求項２２】中心縦部材の一方の側と隣接する変形
自在枠の中央に位置する各縦部材の一方の側とを連結す
る第１の屈伸部材を設けると共に、中心縦部材の他方の
側と隣接する変形自在枠の中央に位置する各縦部材の他
方の側とを連結する第２の屈伸部材を設け、第１及び第
２の屈伸部材は展開時には真っ直ぐ伸びて一方又は他方
の偶数角形を保持するようになっていることを特徴とす
る請求項１９，２０，又は２１に記載の線収納型展開ト
ラス。
【請求項２３】前記変形自在枠の中央に位置する各縦
部材と中心縦部材を対向する２本の縦部材として構成し
た請求項６，７，８，９，１０，１１，又は１２に記載
の展開対角構造を少なくとも１つ含むことを特徴とする
請求項２１又は２２に記載の線収納型展開トラス。
【請求項２４】前記変形自在枠の対角線上にケーブル
を配し、そのケーブルの一端は捲取可能な構造になって
いて他端はいずれかの縦部材の上端又は下端に接続され
ており、その捲取りにより前記変形自在枠を変形させて
前記展開／収納動作を成すことを特徴とする請求項１
９，２０，２１，２２，又は２３に記載の線収納型展開
トラス。
【請求項２５】互いに対向する固定枠が互いに離接動
作を成すことにより全体として展開／収納動作を成す面
収納型展開トラスと、収束部を中心にして放射方向に全
体として展開／収納動作を成す線収納型展開トラスと、
を備え、前記面収納型展開トラス及び線収納型展開トラ
スを互いに占有不能な部分を補うように配置し、全体と
して面的な広がりを持つように展開することを特徴とす
る面／線収納トラス構造。
【請求項２６】基礎構造物を設け、前記面収納型展開
トラスを前記固定枠を介して前記基礎構造物に連結する
と共に、それぞれの固定枠を介して複数の面収納型展開
トラスを一列状に連結し、前記線収納型展開トラスを前
記面収納型展開トラスによる各列の間隙に配列させたこ
とを特徴とする請求項２５に記載の面／線収納トラス構
造。
【請求項２７】１つ又は複数の固定トラスを設け、前
記面収納型展開トラスを前記固定枠を介して前記固定ト
ラスに連結すると共に、それぞれの固定枠を介して複数
の面収納型展開トラスを一列状に連結し、前記線収納型
展開トラスを前記面収納型展開トラスによる各列の間隙
に配列させたことを特徴とする請求項２５に記載の面／
線収納トラス構造。
【請求項２８】前記面収納型展開トラス及び前記線収
納型展開トラスを偶数角形の角柱状のもので構成し、全
体として平面的な広がりを持つように展開するようにし
たことを特徴とする請求項２５，２６，又は２７に記載
の面／線収納トラス構造。
【請求項２９】前記面収納型展開トラス及び前記線収
納型展開トラスを偶数角形の角錐台状のもので構成し、
全体として曲面的な広がりを持つように展開するように
したことを特徴とする請求項２５，２６，又は２７に記
載の面／線収納トラス構造。
【請求項３０】前記面収納型展開トラスは請求項１
３，１４，１５，１６，１７，又は１８に記載の面収納
型展開トラスで構成し、前記線収納型展開トラスは請求
項１９，２０，２１，２２，２３，又は２４に記載の線
収納型展開トラスで構成したことを特徴とする請求項２
９に記載の面／線収納トラス構造。
【請求項３１】基本的なモジュールを互いに結合し
て、複数のモジュールからなる構造体を構成するための
モジュール結合機構であって、各モジュールの互いに対
向する位置に設けられ、先端が自由端になっている被結
合部材と、これらの被結合部材を対向させて合わせた状
態でその周りに前記自由端側から嵌合する結合部材とを
備えてなり、前記被結合部材には、結合部材に対応する
位置に連結孔を設け、前記結合部材には、前記連結孔に
嵌合する連結突起を有するロック部材を設けると共に、
前記連結突起が連結孔に嵌合した状態において前記被結
合部材の自由端に当接して、被結合部材と結合部材との
相対移動を止めるストッパ部材を設けたことを特徴とす
るモジュール結合機構。
【請求項３２】前記ロック部材及び前記ストッパ部材
は、前記結合部材に対して位置調整可能に設けられてい
ることを特徴とする請求項３１に記載のモジュール結合
機構。
【請求項３３】前記面収納型展開トラス及び前記線収
納型展開トラスの相互の連結に請求項３１又は３２に記
載のモジュール結合機構を使用したことを特徴とする請
求項２９又は３０に記載の面／線収納トラス構造。
【請求項３４】可動体を主構造体に固定的に保持した
り、この可動体に対する保持力を解放したりする保持解
放機構であって、基端部を主構造体に連結した支持アー
ムと、この支持アームの先端部に位置し、先端部を可動
体に連結したプッシュロッドと、基端部を前記支持アー
ムの先端部に回転自在に連結すると共に、先端部を前記
プッシュロッドの基端部に回転自在に連結した中間リン
クを備えてなり、前記中間リンクの先端部には、プッシ
ュロッドとの連結，切断を行う連結切断手段を有してお
り、この連結切断手段は、前記中間リンクの先端部をそ
の基端部を支点にして支持アームの基端部側に回転した
際にプッシュロッドを主構造体側に確実に引き寄せて、
可動体を主構造体に固定的に保持すると共に、前記中間
リンクの先端部をその基端部を支点にして支持アームの
先端部延長線側に回転した際にプッシュロッドとの連結
を解くように構成していることを特徴とする保持解放機
構。
【請求項３５】前記連結切断手段は、前記中間リンク
の先端部延長線側に開口する凹部によって構成されてい
ることを特徴とする請求項３４に記載の保持解放機構。
【請求項３６】前記中間リンクに、その基端部を支点
にして回転駆動する回転駆動手段を設けたことを特徴と
する請求項３４又は３５に記載の保持解放機構。
【請求項３７】前記支持アームの基端部を主構造体に
固定的に連結し、プッシュロッドの先端部を可動体に回
転自在に連結していることを特徴とする請求項３４，３
５，又は３６に記載の保持解放機構。
【請求項３８】前記支持アームの基端部を主構造体に
回転自在に連結し、プッシュロッドの先端部を可動体に
固定的に連結していることを特徴とする請求項３４，３
５，又は３６に記載の保持解放機構。
【請求項３９】前記中間リンクの回転速度を制御する
ダンパーを設けたことを特徴とする請求項３４，３５，
３６，３７，又は３８に記載の保持解放機構。
【請求項４０】前記面収納型展開トラス及び前記線収
納型展開トラスの展開に請求項３４，３５，３６，３
７，３８，又は３９に記載の保持解放機構を使用したこ
とを特徴とする請求項２９，３０，又は３３に記載の面
／線収納トラス構造。
【請求項４１】六角錐台状の複数の構造体を各側面で
結合することによって各構造体の上面側及び下面側のい
ずれか一方又は双方を球面に近似するように構成した球
面近似構造であって、前記構造体のうち正六角錐台状に
構成した基本構造体を１つ設け、この基本構造体の各側
面から放射状に連なる構造体として、全体として同一の
球面にされる放射位置構造体を設けてなることを特徴と
する球面近似構造。
【請求項４２】各構造体は、側面の部材をそれぞれ独
自に有し、この側面部材を介して結合されていることを
特徴とする請求項４１に記載の球面近似構造。
【請求項４３】各構造体は、側面の部材を共有するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項４１に記載
の球面近似構造。
【請求項４４】前記球面近似構造を、請求項２９，３
０，３３，又は４０に記載の面／線収納トラス構造で構
成したことを特徴とする請求項４１に記載の球面近似構
造。
【請求項４５】請求項４１，４２，４３，又は４４に
記載の球面近似構造にメッシュを張ることにより構成し
たことを特徴とするモジュール型展開アンテナ。