JPS6136443A - 展開トラス - Google Patents
展開トラスInfo
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- JPS6136443A JPS6136443A JP15573484A JP15573484A JPS6136443A JP S6136443 A JPS6136443 A JP S6136443A JP 15573484 A JP15573484 A JP 15573484A JP 15573484 A JP15573484 A JP 15573484A JP S6136443 A JPS6136443 A JP S6136443A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aggregate
- diagonal
- truss
- aggregates
- macroscopic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３．１ Ｒ明の目的
この発明は、畳込んだ状態では小さな空間をしめ、１μ
聞した状態では巨視的に２次元又は１次元的なトラス（
ａ造物を形成することのできる展開トラスに関するもの
であり、宇宙空間等での中大型トラス栴遁の構築を容易
にかつ効率的に行うことを目的とするものである。
聞した状態では巨視的に２次元又は１次元的なトラス（
ａ造物を形成することのできる展開トラスに関するもの
であり、宇宙空間等での中大型トラス栴遁の構築を容易
にかつ効率的に行うことを目的とするものである。
３．１．１ 産業上の利用分野
本発明は、特に宇宙空間における中大型の構造物の１＋
’［、プなわら、宇宙植民地、太陽発電衛星、大型アン
テナ、宇宙培地などの為の中大型宇宙構造物の構築に利
用しようとするものであるが、可搬式応急仮設構造物な
ど地上での利用も期待できる。
’［、プなわら、宇宙植民地、太陽発電衛星、大型アン
テナ、宇宙培地などの為の中大型宇宙構造物の構築に利
用しようとするものであるが、可搬式応急仮設構造物な
ど地上での利用も期待できる。
３．１．２ 従来の技術
宇宙用４１造物を構築する素材は、地上から運び上げる
ものであるから、宇宙構造物の素材には（１）可能な限
り軽恐であること。
ものであるから、宇宙構造物の素材には（１）可能な限
り軽恐であること。
（２）打上げロケットやスペースシャトル等の宇宙空間
への運搬手段に搭載できる寸法のものであること。
への運搬手段に搭載できる寸法のものであること。
（３）運搬時の収納密度が高こいこと。
（４）宇宙空間での組立て作業が容易であること。
（５）組立てられた構造物の剛性が高いこと。
等が要求される。
大型宇宙Ｍ４造物としてはトラス構造が最も有望視され
ており、収納密度を高めた入れ子式柱材（ｎｅｓｔａｂ
ｌｅ ｃｏｌｕｍ ）等も提案されテイル。Ｌ／ カ
じ、この様なトラス部材を宇宙空間で組立てる作業は容
易ではなく、自動化されたロボットを用いるにしても、
危険を犯して人が作業を行なわざるをえないことが予想
される。そこで、収納密度はある程度１ｎ牲にしても、
折畳んだ状態で宇宙空間に運ｆ１２ Ｌ、宇宙空間で自
動的又は半自動的に展開する展開桶造物が要望され、主
として１次元展間構造物を中心として数種提案されてい
る。商品名アストロマストとげばれるもの（特許広告昭
４９−ｚ６６５３）はその代表例であるが、展開トラス
はそのほとんどが、トラス構造の部材を中はどから関節
まで折曲げることにより畳込むものである。２次元展開
１１１１造物の代表例は ［） ｃｐｌｏｙａｂｌｅＧ
ＥＯ−ＴＲＵＳＳ又はＴｅｔｒａｈｅｄｒａｌ ｔｒ
ｕｓｓ ト呼ばれるもので、展開した状態では、第１３
図の如く略正４面体と略正８面体のトラス構造を平面又
は曲面状に並べたものである。その畳み込みは巨視的表
裏面の全ての部材をその中はどで折り曲げることにより
行なわれるものである。ＧＥＯ−Ｔ ＲｔＪ Ｓ Ｓに
関しては例えば下記の文献に詳しい。
ており、収納密度を高めた入れ子式柱材（ｎｅｓｔａｂ
ｌｅ ｃｏｌｕｍ ）等も提案されテイル。Ｌ／ カ
じ、この様なトラス部材を宇宙空間で組立てる作業は容
易ではなく、自動化されたロボットを用いるにしても、
危険を犯して人が作業を行なわざるをえないことが予想
される。そこで、収納密度はある程度１ｎ牲にしても、
折畳んだ状態で宇宙空間に運ｆ１２ Ｌ、宇宙空間で自
動的又は半自動的に展開する展開桶造物が要望され、主
として１次元展間構造物を中心として数種提案されてい
る。商品名アストロマストとげばれるもの（特許広告昭
４９−ｚ６６５３）はその代表例であるが、展開トラス
はそのほとんどが、トラス構造の部材を中はどから関節
まで折曲げることにより畳込むものである。２次元展開
１１１１造物の代表例は ［） ｃｐｌｏｙａｂｌｅＧ
ＥＯ−ＴＲＵＳＳ又はＴｅｔｒａｈｅｄｒａｌ ｔｒ
ｕｓｓ ト呼ばれるもので、展開した状態では、第１３
図の如く略正４面体と略正８面体のトラス構造を平面又
は曲面状に並べたものである。その畳み込みは巨視的表
裏面の全ての部材をその中はどで折り曲げることにより
行なわれるものである。ＧＥＯ−Ｔ ＲｔＪ Ｓ Ｓに
関しては例えば下記の文献に詳しい。
Ｊ 、 Ａ 、 Ｆ ａ（ｌｏｒ、３ ｔａｔｕｓ
ｏｆ Ｄ ｅｐｌｏｙａｂｌｅＧＥＯ−ＴＲＵＳＳ
ｄｃｖｃｌｏｐｍｅｎｔ 、 ＮＡＳＡＣＰ−２２６
９Ｐａｒｔｌ、 Ｌａｒｇｅ ３ｐａｃｅＡ ｎｔ
ｅｎｎａ ３ ｙｓｔｅｍｓ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ −１９８２゜３．１．３ 発明が解決しよう
とする問題点上記ＧＥＯ−ＴＲＬＩＳＳをはじめ、１次
元展開トラスを含めて多くの展開トラスは、力の最も作
用する表裏面などの各部材の、しかもオイラー座屈強度
上最も重要な中ほどに設けた関節を折り曲げることによ
り畳込み、ｒｉｍを伸すことにより展開づるものである
。この場合、中ほどの関節の設ｎに伴う不可避的剛性低
下と不！１ｍの増大はトラス構造の座屈強度をはじめと
する強度低下を沼く。
ｏｆ Ｄ ｅｐｌｏｙａｂｌｅＧＥＯ−ＴＲＵＳＳ
ｄｃｖｃｌｏｐｍｅｎｔ 、 ＮＡＳＡＣＰ−２２６
９Ｐａｒｔｌ、 Ｌａｒｇｅ ３ｐａｃｅＡ ｎｔ
ｅｎｎａ ３ ｙｓｔｅｍｓ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ −１９８２゜３．１．３ 発明が解決しよう
とする問題点上記ＧＥＯ−ＴＲＬＩＳＳをはじめ、１次
元展開トラスを含めて多くの展開トラスは、力の最も作
用する表裏面などの各部材の、しかもオイラー座屈強度
上最も重要な中ほどに設けた関節を折り曲げることによ
り畳込み、ｒｉｍを伸すことにより展開づるものである
。この場合、中ほどの関節の設ｎに伴う不可避的剛性低
下と不！１ｍの増大はトラス構造の座屈強度をはじめと
する強度低下を沼く。
また関節の設置は当然部品点数の増加及びｍｍ増加を招
く。従って、関節数の少しでも少ない展開トラス構造が
望まれ、特に力学的にｍｕな部材の折曲げ等は最小限に
抑えることが望まれている。
く。従って、関節数の少しでも少ない展開トラス構造が
望まれ、特に力学的にｍｕな部材の折曲げ等は最小限に
抑えることが望まれている。
本発明はこの要請に応える７１１７１１ トラスを形成
しようとするものである。
しようとするものである。
３．２ 発明の構成
本発明は表面、裏面、及び４つの１１１面よりなる直方
体の各校線位げに骨材を配し、直方体の各側面の２本の
対角線のうちの一方の位ｎに、側面側骨材を配し、表面
及び央面のそれぞれの対角線の一方に、それぞれ中１よ
どに１９Ｊ Ｅを有り゛る表面斜骨材及び央面斜骨材を
配したトラス！ｉ４造を要素単位とし、この要素単位を
、巨視的一平面に、隣接する要素？ν位と直方体の１１
側面及びその面内の骨材及び側面斜ｆ）材を共有させて
、ｌｉ数四並べて作られる巨視的に平面状の立体トラス
、あるいは、この巨視的に平面状の立体トラスの各斜骨
材及び骨材の８σを、互いに幾何学的＋３０係を満たす
長さだけ伸縮して形成される巨視的平面状又は曲面状の
立体トラスと、必ｙ５な部材を中はどから折１曲げるロ
ック礪絹付きＩＩＩＷＪと、必要な部材の長さを伸ばう
Ｏツク機淘付き伸長薇構とにより構成される。
体の各校線位げに骨材を配し、直方体の各側面の２本の
対角線のうちの一方の位ｎに、側面側骨材を配し、表面
及び央面のそれぞれの対角線の一方に、それぞれ中１よ
どに１９Ｊ Ｅを有り゛る表面斜骨材及び央面斜骨材を
配したトラス！ｉ４造を要素単位とし、この要素単位を
、巨視的一平面に、隣接する要素？ν位と直方体の１１
側面及びその面内の骨材及び側面斜ｆ）材を共有させて
、ｌｉ数四並べて作られる巨視的に平面状の立体トラス
、あるいは、この巨視的に平面状の立体トラスの各斜骨
材及び骨材の８σを、互いに幾何学的＋３０係を満たす
長さだけ伸縮して形成される巨視的平面状又は曲面状の
立体トラスと、必ｙ５な部材を中はどから折１曲げるロ
ック礪絹付きＩＩＩＷＪと、必要な部材の長さを伸ばう
Ｏツク機淘付き伸長薇構とにより構成される。
３．２．１ 問題点を解決する為の手段上記構成によ
り、畳み込みの為に中ほどに関節を設け、あるいは可伸
長としなければならない部材の数を最小限に留めること
により、前項の問題の緩和を図る。
り、畳み込みの為に中ほどに関節を設け、あるいは可伸
長としなければならない部材の数を最小限に留めること
により、前項の問題の緩和を図る。
３．２．２ 作用及び実施例
以下の実施例を示プ図面に従い本発明の詳細な説明する
。第１図は特許請求範囲（１）項の展１１ｆＩシた状態
の１要素単位を示し、第２図は半ば折畳まれた状態の１
要素単位をそれぞれ斜視図で示すものである。ここで部
材５．６．７．８．１３が巨視的表面を形成し、部材９
．１０，１１．１２．１４が巨視的裏面を形成している
。第１図に於て全ての斜骨材すなわら部材１３．１４．
１５．１６．１７．１８をそれぞれその中はどで折り曲
げたものが第２図である。第２図では骨材１と３及び骨
材２と４がそれぞれ平行移動して互いに接近してトラス
の折畳みが進行している。この時、骨材２及び４は図面
下方へ、骨材１及び３は図面上方へもそれぞれ移動して
いる。折畳みが更に進行すれば、斜骨１と３及び骨材２
と４がそれぞれ史に接近し、全ての部材の太さが無限に
小さい仮想的な場合には、遂に一本の線分にまで折畳ま
れる。
。第１図は特許請求範囲（１）項の展１１ｆＩシた状態
の１要素単位を示し、第２図は半ば折畳まれた状態の１
要素単位をそれぞれ斜視図で示すものである。ここで部
材５．６．７．８．１３が巨視的表面を形成し、部材９
．１０，１１．１２．１４が巨視的裏面を形成している
。第１図に於て全ての斜骨材すなわら部材１３．１４．
１５．１６．１７．１８をそれぞれその中はどで折り曲
げたものが第２図である。第２図では骨材１と３及び骨
材２と４がそれぞれ平行移動して互いに接近してトラス
の折畳みが進行している。この時、骨材２及び４は図面
下方へ、骨材１及び３は図面上方へもそれぞれ移動して
いる。折畳みが更に進行すれば、斜骨１と３及び骨材２
と４がそれぞれ史に接近し、全ての部材の太さが無限に
小さい仮想的な場合には、遂に一本の線分にまで折畳ま
れる。
隣合う要素中位内の側面斜骨材の配置は鏡像的配冒であ
るので、その折畳みに伴う変形形態も鏡像的となり、第
１図の要素中位を平面状に並べた巨視的平面状トラス構
造が折畳まれることとなる。
るので、その折畳みに伴う変形形態も鏡像的となり、第
１図の要素中位を平面状に並べた巨視的平面状トラス構
造が折畳まれることとなる。
表裏面層（１月の向きはいずれであっても折畳みはでき
る。
る。
第３図は巨視的表裏面が正三角形により形成されるよう
部材５．６．７．８．９．１０．１１．１２．１３、及
び１４の長さを全て同一とした実施例の１要素単位を示
す３面図である。第４図は、これが半ば折畳まれた状態
を示す３面図であり、折畳み方法を示すものである。特
に平面図形はもとの図形に対して相似形のまま縮小され
ており、性質の良いＦ＋畳みであることが判る。第５図
は節点２１の詳細実施例を、第６図は節点１９の詳細実
施例をそれぞれ示す平面図（上）と立面図（下）である
。本ヒンジは基本的には、角度及びオフセット吊を変え
れば、本出願に関わる全てに適用できる。但し、後述の
特許請求範囲（４）項では、一部で更に１自由度追加を
要する。
部材５．６．７．８．９．１０．１１．１２．１３、及
び１４の長さを全て同一とした実施例の１要素単位を示
す３面図である。第４図は、これが半ば折畳まれた状態
を示す３面図であり、折畳み方法を示すものである。特
に平面図形はもとの図形に対して相似形のまま縮小され
ており、性質の良いＦ＋畳みであることが判る。第５図
は節点２１の詳細実施例を、第６図は節点１９の詳細実
施例をそれぞれ示す平面図（上）と立面図（下）である
。本ヒンジは基本的には、角度及びオフセット吊を変え
れば、本出願に関わる全てに適用できる。但し、後述の
特許請求範囲（４）項では、一部で更に１自由度追加を
要する。
部材ｉの実質的長さをＬ：と記すこととすると、一般に
上記の折畳みが行える条件は Ｌ７−Ｌ６＋Ｌ５−Ｌ８−Ｏ Ｌｌｌ−Ｌ１０＋Ｌ９−Ｌ１２−Ｏ Ｌ７＋１２−１１ ｌ−１３−Ｏ Ｌ ６ ＋ Ｌ ２− Ｌ １０− Ｌ １− ＯＬ１
＋１９−１４−１５−Ｏ Ｌ３＋Ｌ１２−Ｌ４−Ｌ８−０ である。また、展間した状態の本構造物は不静定進物で
あるので、例えば単一の部材の長さだけを変えることは
できず、一定の関係を保って他の部材の長さをも変えな
くてはならない。しかしこれらの条件を満たす範囲で本
橋物の各部材の長さを変えることにより、トポロジカル
には同一であるが、種々形状の異なる構造物が形成され
る。第１図の表裏面骨材１３及び１４の長さを表裏面骨
材と同一の長さにまで縮めることにより第３図の構造が
実現するものもその１例である。ただし、一般にはこれ
に伴い斜骨材の中央関節の位置を移動させる必要が生じ
ることがある。上記の条件の範囲での各部材の長さの選
定により、種々の形状の展１７ｆｌ構造物が形成される
が、それらは全て本質的に同一の仕組みにより折畳める
ものであるので、そのすべてが本発明に含まれることは
当然である。
上記の折畳みが行える条件は Ｌ７−Ｌ６＋Ｌ５−Ｌ８−Ｏ Ｌｌｌ−Ｌ１０＋Ｌ９−Ｌ１２−Ｏ Ｌ７＋１２−１１ ｌ−１３−Ｏ Ｌ ６ ＋ Ｌ ２− Ｌ １０− Ｌ １− ＯＬ１
＋１９−１４−１５−Ｏ Ｌ３＋Ｌ１２−Ｌ４−Ｌ８−０ である。また、展間した状態の本構造物は不静定進物で
あるので、例えば単一の部材の長さだけを変えることは
できず、一定の関係を保って他の部材の長さをも変えな
くてはならない。しかしこれらの条件を満たす範囲で本
橋物の各部材の長さを変えることにより、トポロジカル
には同一であるが、種々形状の異なる構造物が形成され
る。第１図の表裏面骨材１３及び１４の長さを表裏面骨
材と同一の長さにまで縮めることにより第３図の構造が
実現するものもその１例である。ただし、一般にはこれ
に伴い斜骨材の中央関節の位置を移動させる必要が生じ
ることがある。上記の条件の範囲での各部材の長さの選
定により、種々の形状の展１７ｆｌ構造物が形成される
が、それらは全て本質的に同一の仕組みにより折畳める
ものであるので、そのすべてが本発明に含まれることは
当然である。
例えば第３因に於て骨材２．４．９．１０，１１．１２
の長さを一定掛伸ばし、それぞれの斜骨材の長さをこれ
に伴って調整することにより実現される要素単位は第７
図の如くであり、これを並べた構造物は第８図に示すよ
うに巨視的曲面を形成する。しかも、この巨視的曲面は
、上述と同一の仕れ１みて折畳み及び展開できる。
の長さを一定掛伸ばし、それぞれの斜骨材の長さをこれ
に伴って調整することにより実現される要素単位は第７
図の如くであり、これを並べた構造物は第８図に示すよ
うに巨視的曲面を形成する。しかも、この巨視的曲面は
、上述と同一の仕れ１みて折畳み及び展開できる。
第１因の要素単位に於て、例えば斜骨材１５の働きは、
節点１９．２６．２４．２１で形成される四辺形のｇｇ
所変形の防止であり、折畳みに際しては斜骨材半ばの関
節で折れ曲がり、短くなることにより上記四辺形に剪断
変形を許すものである。
節点１９．２６．２４．２１で形成される四辺形のｇｇ
所変形の防止であり、折畳みに際しては斜骨材半ばの関
節で折れ曲がり、短くなることにより上記四辺形に剪断
変形を許すものである。
しかし、上記四辺形に同様の剪断変形を生じさせるに（
、Ｌ逆に骨材１、及び２を仲良ザることによっても可能
である。づ゛なわち、第１図において、表央面斜骨材を
中はどで折曲げ、骨材１．２．３及び４の長さを伸長す
ることにより、第１図の要素単位は第９図のように折畳
まれる。これが特許請求範囲（２）項で特許を請求する
ｒＩＩ１ｇ８トラスの畳込み、展開の仕組みである。
、Ｌ逆に骨材１、及び２を仲良ザることによっても可能
である。づ゛なわち、第１図において、表央面斜骨材を
中はどで折曲げ、骨材１．２．３及び４の長さを伸長す
ることにより、第１図の要素単位は第９図のように折畳
まれる。これが特許請求範囲（２）項で特許を請求する
ｒＩＩ１ｇ８トラスの畳込み、展開の仕組みである。
第９図に於て、折曲げ、伸長等細工を必要とする部材の
数は、１要素単位当りは６個で、特許請求範囲（１）項
と変らないものの、骨材１．２．３及び４は４つの要素
単位に共有されるので、多数の要素単位により構成され
いる展開トラスについては、特許請求範囲（１）項に比
べて約３／４となり、更に少なくなっている。これが特
許請求範囲（２）項の大きな特長である。
数は、１要素単位当りは６個で、特許請求範囲（１）項
と変らないものの、骨材１．２．３及び４は４つの要素
単位に共有されるので、多数の要素単位により構成され
いる展開トラスについては、特許請求範囲（１）項に比
べて約３／４となり、更に少なくなっている。これが特
許請求範囲（２）項の大きな特長である。
部材の長さを前述と同様の記号で表すと、第９図のよう
に畳みこめる為の条件は Ｌ７−１６＋１５−１８−Ｏ Ｌ７＋Ｌ１６−Ｌｌ ７−Ｌ８−Ｏ Ｌ６＋Ｌ１５−Ｌｌ８−Ｌ５−Ｏ Ｌ１０＋Ｌ１５−Ｌｌ６−Ｌｌｌ−Ｏ Ｌ１０＋Ｌ１８−１１７−１１１−Ｏ Ｌ９＋Ｌ１８−Ｌｌ７−Ｌ１２−０ であるので、特許請求範囲（１）項の場合と同様に部材
の良さを変えることにより、秤々の形状を形成できる。
に畳みこめる為の条件は Ｌ７−１６＋１５−１８−Ｏ Ｌ７＋Ｌ１６−Ｌｌ ７−Ｌ８−Ｏ Ｌ６＋Ｌ１５−Ｌｌ８−Ｌ５−Ｏ Ｌ１０＋Ｌ１５−Ｌｌ６−Ｌｌｌ−Ｏ Ｌ１０＋Ｌ１８−１１７−１１１−Ｏ Ｌ９＋Ｌ１８−Ｌｌ７−Ｌ１２−０ であるので、特許請求範囲（１）項の場合と同様に部材
の良さを変えることにより、秤々の形状を形成できる。
第１図及び第９図に於て、表裏面別骨材を表裏面の両方
の対角線位置にに張った張力策で置きかえることが出来
る。これを第１０図に示′ｔＪ’、本構成は、伸長、折
畳み笠のｎ１工を要する部材の数が大変少ない祠点庖右
りる。
の対角線位置にに張った張力策で置きかえることが出来
る。これを第１０図に示′ｔＪ’、本構成は、伸長、折
畳み笠のｎ１工を要する部材の数が大変少ない祠点庖右
りる。
前述のように、第１図の要素単位に於て、例えば斜骨材
１５の働きは、節点１９．２６．２４．２１で形成され
る四辺形の剪断変形の防止であり、析尋みに際しては斜
骨材半ばの関節で折れ曲がることにより上記四辺形に剪
断変形を許すものである。従って斜骨材１５は節点１９
と２４とを結ぶ可変１１骨材２７で置換えることができ
、斜骨材の長さを伸ばづことにより上述と全く同様にト
ラスの折畳みが行われる。全ての側面斜骨材について状
況は同じである。ただし表裏面別骨材１３及び１４は可
伸長斜骨材で置換えない。これが特許請求範１ｙＩＩ（
３）項で特許を請求する展開トラスである。
１５の働きは、節点１９．２６．２４．２１で形成され
る四辺形の剪断変形の防止であり、析尋みに際しては斜
骨材半ばの関節で折れ曲がることにより上記四辺形に剪
断変形を許すものである。従って斜骨材１５は節点１９
と２４とを結ぶ可変１１骨材２７で置換えることができ
、斜骨材の長さを伸ばづことにより上述と全く同様にト
ラスの折畳みが行われる。全ての側面斜骨材について状
況は同じである。ただし表裏面別骨材１３及び１４は可
伸長斜骨材で置換えない。これが特許請求範１ｙＩＩ（
３）項で特許を請求する展開トラスである。
第１１図は第１図における中央関節付き側面斜骨材１５
及び１６を、節点１つと２４、及び節点２５と２４をそ
れぞれ結ぶ可変１１骨材２７及び２８でＭ換えたもので
、特許請求範囲（３）項の１実施例の１要素単位を示す
ものである。これは第１２図の如く前述の様に、斜骨材
１３．１４．１７．１８を中はどで折曲げ、可変長骨材
２７．２８を伸長することにより折畳まれ、逆の操作に
より展開される。なお第１１図及び第１２図は、第１図
、第２図とは逆の方向から見た斜視図である。
及び１６を、節点１つと２４、及び節点２５と２４をそ
れぞれ結ぶ可変１１骨材２７及び２８でＭ換えたもので
、特許請求範囲（３）項の１実施例の１要素単位を示す
ものである。これは第１２図の如く前述の様に、斜骨材
１３．１４．１７．１８を中はどで折曲げ、可変長骨材
２７．２８を伸長することにより折畳まれ、逆の操作に
より展開される。なお第１１図及び第１２図は、第１図
、第２図とは逆の方向から見た斜視図である。
第１１図の実施例のすべての部材の長さを同一とした実
施例の１１！素単位を第１３図に実線で示す。
施例の１１！素単位を第１３図に実線で示す。
同図には要素単位の並び方を示す為に周辺の骨材のうち
手前のもののみ２点鎖線で示しである。また同図は展開
トラスの周縁が必ずしも完全な要素単位で終わる必要の
ないことをも示している。第１１図は、３．１．２項で
述べたＧＥＯ−ＴＲＬＪＳＳと全く同一のものであり、
本発明は展開した状態ではＧＥＯ−ＴＲｔＪＳＳと全く
同一の立体トラスの新たな方式の折畳みを可能にするも
のである上、ＧＥＯ−ＴＲＵＳＳが本川ｌｌｌ？！！で
言う一敗素単位当り１０本の表裏面部材を折曲げて折畳
まれるのに対し、本発明は２本の表裏面別骨材と２本の
側面斜骨材を折曲げ、２本の側面斜骨材を伸長すること
、すなわら計６本の部材の細工のみでトラスの折畳みを
可能にしている。要素単位数の多い展開トラスの場合に
は、細工を要する部材の数を約２／３に減らせたことに
なる。最も力の作用する表裏面部材の細工をできるだけ
避けたい事情を１５慮すれば、上記の＠義は更に大きい
。
手前のもののみ２点鎖線で示しである。また同図は展開
トラスの周縁が必ずしも完全な要素単位で終わる必要の
ないことをも示している。第１１図は、３．１．２項で
述べたＧＥＯ−ＴＲＬＪＳＳと全く同一のものであり、
本発明は展開した状態ではＧＥＯ−ＴＲｔＪＳＳと全く
同一の立体トラスの新たな方式の折畳みを可能にするも
のである上、ＧＥＯ−ＴＲＵＳＳが本川ｌｌｌ？！！で
言う一敗素単位当り１０本の表裏面部材を折曲げて折畳
まれるのに対し、本発明は２本の表裏面別骨材と２本の
側面斜骨材を折曲げ、２本の側面斜骨材を伸長すること
、すなわら計６本の部材の細工のみでトラスの折畳みを
可能にしている。要素単位数の多い展開トラスの場合に
は、細工を要する部材の数を約２／３に減らせたことに
なる。最も力の作用する表裏面部材の細工をできるだけ
避けたい事情を１５慮すれば、上記の＠義は更に大きい
。
第１１図の要素単位を骨材１．２．３及び４と、表裏面
別骨材の細工のみで畳込むには、第１１図に於て、表裏
面斜彎材１３．１４及び骨材２．４を中ほどの１１１節
で折曲げ、骨材１及び３を伸長１ればよい。但し、例え
ば骨材２を折曲げる位置は、折曲げた結果、部材２の両
端の距離が、側面斜骨材２８と骨材７の長さの差に等し
くなるように設定Ｊる。このようにして半ば畳込まれた
要素単位を第１４図に示す。これが特許請求範囲（４）
項で特許を請求する展開トラスである。
別骨材の細工のみで畳込むには、第１１図に於て、表裏
面斜彎材１３．１４及び骨材２．４を中ほどの１１１節
で折曲げ、骨材１及び３を伸長１ればよい。但し、例え
ば骨材２を折曲げる位置は、折曲げた結果、部材２の両
端の距離が、側面斜骨材２８と骨材７の長さの差に等し
くなるように設定Ｊる。このようにして半ば畳込まれた
要素単位を第１４図に示す。これが特許請求範囲（４）
項で特許を請求する展開トラスである。
上記骨材１．２．３及び４は４つの要素単位に共有され
ているので、特許請求範囲（２）項と同様に、多数の９
１素単位を並べて構成した展間トラスに於ては細工を要
する部材の数が、特許請求範囲（１）項及び特許請求範
囲（３）項に比べて約３／４と更に少なくなる。前述の
ように第１１図に於て全ての部材の長さを同一にすると
これはＧＥＯ−Ｔ ＲＵ Ｓ Ｓと同一となる。従って
本発明はＧＥＯ−ＴＲＩＪＳＳの新たな畳込み方法を可
能にしたものであり、更に、折畳み、伸展などの細工を
要する部材の数を約１／２に減少させるものである。
ているので、特許請求範囲（２）項と同様に、多数の９
１素単位を並べて構成した展間トラスに於ては細工を要
する部材の数が、特許請求範囲（１）項及び特許請求範
囲（３）項に比べて約３／４と更に少なくなる。前述の
ように第１１図に於て全ての部材の長さを同一にすると
これはＧＥＯ−Ｔ ＲＵ Ｓ Ｓと同一となる。従って
本発明はＧＥＯ−ＴＲＩＪＳＳの新たな畳込み方法を可
能にしたものであり、更に、折畳み、伸展などの細工を
要する部材の数を約１／２に減少させるものである。
ここまでに述べた特許請求範［１１（１）項から（４）
項までの平面状展ｎｒＩ トラスの一部を取出して巨視
的−次元Ｍｌ’？ｉ物を形成できる。第１５図はその丈
、施例を示すもので、３Ｎ！素単位を示すものである。
項までの平面状展ｎｒＩ トラスの一部を取出して巨視
的−次元Ｍｌ’？ｉ物を形成できる。第１５図はその丈
、施例を示すもので、３Ｎ！素単位を示すものである。
この−次元構造物は、特許請求範１１１１（３）項につ
いて説明したのと全く同一の仕組みにより第１６図に示
すように折畳まれる。ここでは側面斜骨材は１べで可変
長側骨材とし、表裏面斜骨月は互いに平行とならない向
きに配しである。
いて説明したのと全く同一の仕組みにより第１６図に示
すように折畳まれる。ここでは側面斜骨材は１べで可変
長側骨材とし、表裏面斜骨月は互いに平行とならない向
きに配しである。
前述の様に本発明のトラス５４ 造は巨視的曲面をも形
成できるものであり、その一部を取り出して一次元横ｊ
道物を形成するど巨視的曲線となる。第１７図はその実
施例の５要素単位を示すものである。
成できるものであり、その一部を取り出して一次元横ｊ
道物を形成するど巨視的曲線となる。第１７図はその実
施例の５要素単位を示すものである。
３．３ 効果
本発明は、３．２．２項で述べた様に、例えばＧＥＯ−
ＴＲＵＳＳに比べて、折畳みの為に細工を必要とする部
材の数を、−要素単位当り１０本から６本に減らμに展
ＩＪＵ トラスを可能にした。多数の要ＪＦｌｌＩ′ｊ
位により組成される展開トラスでは細工を要する部材数
を例えばＧＥＯ−ＴＲＵＳＳの２／３乃至１／２に減少
させたことになる。一般に表裏面の部材は大きな力が作
用するので重要であり、その部材の細工はｍ聞トラスの
強度、剛性の上から望ましくないが、本発明は細工を要
する表裏面部材を例えばＧＥＯ−ＴＲＵＳＳの１／３に
減少させた。以上により従来に比べて比強度、比剛性の
高い２次元及び１次元展間トラスが４１４築できる。
ＴＲＵＳＳに比べて、折畳みの為に細工を必要とする部
材の数を、−要素単位当り１０本から６本に減らμに展
ＩＪＵ トラスを可能にした。多数の要ＪＦｌｌＩ′ｊ
位により組成される展開トラスでは細工を要する部材数
を例えばＧＥＯ−ＴＲＵＳＳの２／３乃至１／２に減少
させたことになる。一般に表裏面の部材は大きな力が作
用するので重要であり、その部材の細工はｍ聞トラスの
強度、剛性の上から望ましくないが、本発明は細工を要
する表裏面部材を例えばＧＥＯ−ＴＲＵＳＳの１／３に
減少させた。以上により従来に比べて比強度、比剛性の
高い２次元及び１次元展間トラスが４１４築できる。
第１図は特許請求範囲（１）項の展開トラスの展開した
状態の１要素単位を示す斜視図である。図中の黒丸は関
節を示す。以下の図に於ても同様である。 第２図は上記の半ば折畳まれた状態を示す斜視図である
。 第３図は特許請求範囲（１）項の実施例の展開した状態
の１！Ｉ！素単位を示す３面図である。 第４図は第３図に示した要素単位の半ば折畳まれた状態
を示す３面図である。 第５図は第３図及び第４図に示した要素単位の節点２１
の詳細実施例を示す平面図（上）と立面図（下）である
。 第６図は第３図及び第４図に示した要素単位の節点１９
の詳細実施を示す平面図（上）と立面図く下）である。 第７図は特許請求範囲（１）項により巨視的曲面を構築
する実施例の、展開状態の１要素単位を示す斜視図であ
る。 第８図は、第７図に示した要素単位多級により溝築され
た巨視的曲面を小寸斜視図である。ここに、１要素単位
のみ実線で示され、他は手前の部材のみ、しかも２点鎖
線で示されている。、後方の部材は省いである。 第９図は特ｆｌＦ請求範囲（２）項の実施例の半ば折畳
まれた状態の゛１要素中位を示す斜視図である。 第１０図は第９図に示した実施例の表裏面側骨材を張力
索で倉きかえた実施例を示す斜視図である。 第１１図は特許請求範１１０（３）項の実施例の展開状
態の１要素単位を小寸斜視図である。 第１２図は第１１図にボした要素単位の半ば折畳まれた
状ｔ８１を示す斜視図である。 第１３図は特許請求範囲（３）項の実施例を示ずもので
、平面１ｐ聞トラスの展間した状態を示づ斜視図である
。ここに、１要素単位のみ実線で示され、他は手前の部
材のみ、しかも２点鎖線で示されている。後方の部材は
省いである。 第１４８は特許請求範１１．１１ （４）項の実施例の
、半ば折畳まれた状態の１要素単位を示す斜視図である
。 第１５図は特許請求範１ｕｌｌ （５）項により距視的
直線状展開トラスを構築した実施例を示す３面図である
。３要素中位のみ示しである。 第１６図は第１５図に示したＢＩ７１１トラスの半ば折
畳まれた状態を示す３面図である。 第１７図は特許請求範囲（５）項により距視的曲線状展
間トラスを構築した実施例を示す立面図である。５￥１
素単位のみを示しである。 １〜１２ 、、、、、、、、斜骨材 １３ 、、、、、、、、、、、、表斜前骨材１４ 、、
、、、、、、、、、、ｉ１面斜前材１５〜１８．、、、
、、側斜前骨材 １９〜２６．．．．．．節点 ２７〜３０．、、、、、可変長斜骨材 ３０・〜３４．．．．．張力索
状態の１要素単位を示す斜視図である。図中の黒丸は関
節を示す。以下の図に於ても同様である。 第２図は上記の半ば折畳まれた状態を示す斜視図である
。 第３図は特許請求範囲（１）項の実施例の展開した状態
の１！Ｉ！素単位を示す３面図である。 第４図は第３図に示した要素単位の半ば折畳まれた状態
を示す３面図である。 第５図は第３図及び第４図に示した要素単位の節点２１
の詳細実施例を示す平面図（上）と立面図（下）である
。 第６図は第３図及び第４図に示した要素単位の節点１９
の詳細実施を示す平面図（上）と立面図く下）である。 第７図は特許請求範囲（１）項により巨視的曲面を構築
する実施例の、展開状態の１要素単位を示す斜視図であ
る。 第８図は、第７図に示した要素単位多級により溝築され
た巨視的曲面を小寸斜視図である。ここに、１要素単位
のみ実線で示され、他は手前の部材のみ、しかも２点鎖
線で示されている。、後方の部材は省いである。 第９図は特ｆｌＦ請求範囲（２）項の実施例の半ば折畳
まれた状態の゛１要素中位を示す斜視図である。 第１０図は第９図に示した実施例の表裏面側骨材を張力
索で倉きかえた実施例を示す斜視図である。 第１１図は特許請求範１１０（３）項の実施例の展開状
態の１要素単位を小寸斜視図である。 第１２図は第１１図にボした要素単位の半ば折畳まれた
状ｔ８１を示す斜視図である。 第１３図は特許請求範囲（３）項の実施例を示ずもので
、平面１ｐ聞トラスの展間した状態を示づ斜視図である
。ここに、１要素単位のみ実線で示され、他は手前の部
材のみ、しかも２点鎖線で示されている。後方の部材は
省いである。 第１４８は特許請求範１１．１１ （４）項の実施例の
、半ば折畳まれた状態の１要素単位を示す斜視図である
。 第１５図は特許請求範１ｕｌｌ （５）項により距視的
直線状展開トラスを構築した実施例を示す３面図である
。３要素中位のみ示しである。 第１６図は第１５図に示したＢＩ７１１トラスの半ば折
畳まれた状態を示す３面図である。 第１７図は特許請求範囲（５）項により距視的曲線状展
間トラスを構築した実施例を示す立面図である。５￥１
素単位のみを示しである。 １〜１２ 、、、、、、、、斜骨材 １３ 、、、、、、、、、、、、表斜前骨材１４ 、、
、、、、、、、、、、ｉ１面斜前材１５〜１８．、、、
、、側斜前骨材 １９〜２６．．．．．．節点 ２７〜３０．、、、、、可変長斜骨材 ３０・〜３４．．．．．張力索
Claims (5)
- （１）表面、裏面、及び４つの側面よりなる直方体の各
稜線位置に骨材を配し、直方体の各側面の２本の対角線
のうちの一方の位置に、中ほどに関節を有する側面斜骨
材を対面のそれと平行にならない向きに、かつ、隣合う
面の側面斜骨材が同一の頂点に集る向きに配し、表面及
び裏面のそれぞれの対角線の一方に、それぞれ中ほどに
関節を有する表面斜骨材及び裏面斜骨材を配したトラス
構造を要素単位とし、この要素単位を、巨視的−平面に
、隣接する要素単位と直方体の１側面及びその面内の骨
材及び側面斜骨材を共有し、かつそれぞれの要素内の側
面斜骨材の向きが、共有された面に関して実質的に鏡像
的位置関係となる向きに、複数個並べて作られる巨視的
に平面状の立体トラス、あるいは、この巨視的に平面状
の立体トラスの各斜骨材及び骨材の長さを、互いに幾何
学的関係を満たす長さだけ伸縮して形成される巨視的平
面状又は曲面状の立体トラスで、全ての斜骨材をその中
ほどに設けた関節で折曲げることにより小さな空間へ２
次元的に折畳め、かつ、斜骨材を元の直線状にのばすこ
とにより、もとの巨視的平面又は巨視的曲面へ２次元的
に展開する展開トラス。 - （２）表面、裏面、及び４つの側面よりなる直方体の各
稜線位置に骨材を配し、直方体の各側面の２本の対角線
のうちの一方の位置に、側面斜骨材を対面のそれと平行
にならない向きに、かつ、隣合う面の側面斜骨材が同一
の頂点に集る向きに配し、表面及び裏面のそれぞれの対
角線の一方に、それぞれ中ほどに関節を有する表面斜骨
材及び裏面斜骨材を配したトラス構造を要素単位とし、
この要素単位を、巨視的−平面に、隣接する要素単位と
直方体の１側面及びその面内の骨材及び側面斜骨材を共
有し、かつそれぞれの要素内の側面斜骨材の向きが、共
有された面に関して実質的に鏡像的位置関係となる向き
に、複数個並べて作られる巨視的に平面状の立体トラス
、あるいは、この巨視的に平面状の立体トラスの各斜骨
材及び骨材の長さを、互いに幾何学的関係を満たす長さ
だけ伸縮して形成される巨視的平面状又は曲面状の立体
トラスで、表裏面の斜骨材をその中ほどに設けた関節で
折曲げ、かつ、表裏面にない骨材を全て伸長することに
より小さな空間へ２次元的に折畳め、かつ、斜骨材を元
の直線状にのばすし、伸長した骨材を元の長さに戻すこ
とにより、もとの巨視的平面又は巨視的曲面へ２次元的
に展開する展開トラス。 - （３）特許請求範囲（１）に於て、全て又は一部の側面
斜骨材をもう一方の対角線位置に配した可変長側面斜骨
材で置換えた立体トラスで、中ほどに関節を有する全て
の斜骨材をその関節で折曲げ、全ての可変長斜骨材の長
さを伸長することにより小さな空間に２次元的に折畳め
、かつ、斜骨材をもとの状態にもどすことによりもとの
状態に展開できる展開トラス。 - （４）表面、裏面、及び４つの側面よりなる直方体の各
稜線位置に骨材を配し、直方体の各側面の２本の対角線
のうちの一方の位置に、側面斜骨材を対面のそれと平行
になる向きに配し、表面及び裏面のそれぞれの対角線の
一方に、それぞれ中ほどに関節を有する表面斜骨材及び
裏面斜骨材を配したトラス構造を要素単位とし、この要
素単位を、巨視的−平面に、隣接する要素単位と直方体
の１側面及びその面内の骨材及び側面斜骨材を共有し、
かつそれぞれの要素内の側面斜骨材の向きが、隣接する
要素単位のそれと同じになる向きに、複数個並べて作ら
れる巨視的に平面状の立体トラス、あるいは、この巨視
的に平面状の立体トラスの各斜骨材及び骨材の長さを、
互いに幾何学的関係を満たす長さだけ伸縮して形成され
る巨視的平面状又は曲面状の立体トラスで、表裏面の斜
骨材をその中ほどに設けた関節で折曲げ、かつ、表裏面
にない骨材のうち、それぞれの要素単位内の相対峙する
２骨材を中ほどの関節で折曲げ、他の骨材を伸長するこ
とにより小さな空間へ２次元的に折畳め、かつ、斜骨材
を元の直線状にのばし、伸長した骨材を元の長さに戻す
ことにより、もとの巨視的平面又は巨視的曲面へ２次元
的に展開する展開トラス。 - （５）特許請求範囲（１）項から（４）項の展開トラス
の一部分により形成される１次元展開トラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15573484A JPS6136443A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 展開トラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15573484A JPS6136443A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 展開トラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136443A true JPS6136443A (ja) | 1986-02-21 |
Family
ID=15612281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15573484A Pending JPS6136443A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 展開トラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6136443A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158721A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-07 | Uchu Tsushin Kiso Gijutsu Kenkyusho:Kk | 球面形状トラス構造物 |
| JP2015217894A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 川崎重工業株式会社 | 展開構造体、反射鏡、及び宇宙太陽光発電システム |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15573484A patent/JPS6136443A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158721A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-07 | Uchu Tsushin Kiso Gijutsu Kenkyusho:Kk | 球面形状トラス構造物 |
| JP2015217894A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 川崎重工業株式会社 | 展開構造体、反射鏡、及び宇宙太陽光発電システム |
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