JPH01247299A - ソーラパネルの２段展開のためのジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は特許請求の範囲第１項による人工衛星に配設さ
れ、複数のパネルから枢支されて組み立てられた太陽発
電機の外方太陽パネルの部分的展開及び完全な展開のた
めのジヨイントに関する。

（従来の技術） 人工衛星の太陽発電機はスペース及び強度的な理由から
その使用までは一般にパック状に折り畳まれており、そ
の際少なくとも１つの押下げホルタが外方パネルを介し
て太陽発電機を保持する。

空気のない宇宙では先ず最大に発生可能な太陽エネルギ
ーの一部分のみが使用される必要がある。

そのような場合、通常は先ず外方パネルが略９０度部分
的に展開されそして太陽に向けられる。完全な運転状態
では外方パネルは更に°９０度完全に展開され、それは
、尚有効な位置にない内方パネルが１ステツプで略１８
０度完全に展開されるまで行われる。部分的に展開可能
なパネルは除外して、パネルの運動に同期させるために
、度々、摩擦伝導のような充分な摩擦を持って作用され
るクローズドケーブルループ（ＣＣＬ）の原理が適用さ
れる。この原理は例えば太陽発電機で使用され、その太
陽発電機は英国の雑誌ｒＡｉａｃｒａｆｔ　Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ」１９８４年１月号の２・〜５頁の記事ｒ
Ｔｈｅ　ＲｅｔｒａｃｔａｂｌｅＵｌｔｒａ−１ｉｇｈ
ｔ（ＵＬＰ）　５ｏｌａｒ　Ａｒｒｅｙ　ｆｏｒ　Ｒｅ
ｔｒｉｅｖａｂｌｅＳｐａｃｅ　Ｐｌａｔｆｏｒｍｓ」
に記載されている。この太陽発電機ではパネルの駆動の
ための他のケーブルが利用される。

西独国特許公開公報３６１５２６４から太陽発電機羽根
の部分的及び完全な展開のための装置が公知であり、こ
の装置は構造が特別に簡単でかつ運動可能な部分なしに
構成されている。相互に独立な第１次又は第２次の押下
げホルタが存在し、これらは外方又は内方の羽根部分の
選択的な解放を可能にする。外方の羽根部分の内方のパ
ネルは例えば予圧されたばねによって展開されかつ部分
的に展開された状態で一方で機械的ストッパに当接して
いる。第２次の押下げホルダーの開放の際、即ち内方の
羽根部分の展開の際に、部分的に展開されたパネルはス
トッパから解放されそして他の記載してないストッパに
対して完全に展開される。その際−弾性的蓄力器による
展開の場合一部分的に展開された状態及び完全に展開さ
れた状態における外方の羽根部分はそれが所望の位置に
留まるまで一度又は複数回跳返りが生じる。このことは
太陽発電機全体の構造の極端に危険な負荷に繋がり得る
。衛星の修正運動の際も外方の羽根部分の不意な旋回運
動は生じ得ない。西独間特許明細書３２１５４３４から
ロッキング機構が公知であり、これは完全に展開された
状態における隣接したパネルの間の摩擦的な結合をつく
りかつそれによって跳返りえりを防止する。ロッキング
要素としてばね負荷されたレバ又はたわみばねが使用さ
れる。段階的な展開はこの機構によっては不可能である
、そのわけはロッキングは追加の操作機構なしには外さ
れることができないからである。

（発明の課題） 本発明は技術水準を考慮して、複数のパネルから組み立
てられる太陽発電機の外方パネルの部分的及び完全な展
開のためのジヨイントであって、そのジヨイントは部分
的に及び完全に展開された状態で安全な、摩擦的なロッ
キングを保証しかつ部分的に展開された状態から完全に
展開された状態に移行する際に外方パネルのＣＣＬ　（
クローズドケーブルループ）制御部への連結を作用する
ものを創造することを課題とする。

（課題の解決のための手段） 本発明によれば前記課題は特許請求の範囲第１項に記載
された構成によって解決される。

（発明の効果） ジヨイントは２つの相互に独立のロッキング要素と協働
し、その第１次のものは完全に展開された状態でのロッ
キングに役立ち、他の第１次のものはＣＣＬ制御部との
連結に役立つ。両ロッキング要素は部分的に展開された
状態でのロッキングの際に協働しその際各々は同一方向
に運動する。

特許請求の範囲２と３は特許請求の範囲第１項によるジ
ヨイントの優先的な実施例を示す。

（実施例） 第１図と第２図中のジヨイント１のジヨイント半体２．
３はボールジヨイント６を介して相互に結合されている
（座標系の全ての軸のまわりの運動、即ち３自由度を有
する）。外方パネル３６と最も内方バネルー図示せず−
との間に特定された旋回軸線（１自由度）を確定するた
めに、図示のジヨイント１に対して軸線方向の間隔をお
いて少なくとも１つの別のボールジヨイントを配列する
ことが必要であり、ボールジヨイントは勿論ロッキング
機構もクローズドケーブルループ制御部をも有さなけれ
ばならない。ボールジヨイント構成は特に静圧的に特定
された支承部（１つの固定軸受、１つの可動軸受）にお
いては加工又は組立誤差、変形等による結合されるべき
構造への強制力が回避されるという利点を有する。

第１図と第２図は外方パネル３６の部分的に展開された
状態を示し、即ちジョイント半体２．３は略直角をなす
（第１図）。図示の状態を得るために、元来太陽発電機
の内方パネル上に重なって載っている外方パネル３６が
第１次の押下げホルダーから解放されかつ弾性的蓄力器
又はモータカによって部分的に展開された状態に旋回さ
れることが必要である。特にこの部分的な展開は連結ジ
ヨイント、例えばジョイン目（ばねは図示されてない）
中のばねによって行われる。ＣＣＬ制御部はこの際作用
しない。部分的に展開された状態におけるロッキングは
第２の要素、即ちロッキングレバ７及びロッキングピン
１４によって行われる。ロッキングレバ７は軸線のまわ
りに旋回可能であり、軸線は調整可能性の理由から偏心
軸９として形成されている。調整は４角頭部分１０にお
けるジヨイント半体２に対する偏心軸９の回動によって
行われる。修正された位置では偏心軸９は円板１２上の
ナツト１１の締め付けによってジヨイント半体２に対し
て回転不能にクランプされる。製造上の理由から偏心軸
９は小さい直径の個所でブツシュ１３に支承されている
。ロッキングレバ７は作用要素として円筒状のピン８を
有しそして例えばばね（図示しない）によってジヨイン
ト軸線の方向に予圧されている。このばね負荷は第１図
には矢印１の形で示されている。ロッキングピン１４は
ストッパ肩部１６を備えた頭部分１５と直径の小さいシ
ャフト１７とを有する。ロッキングピンはジヨイント半
体２並びにジョイント半体と固着された円板支持体５に
縦移動可能に支承されておりかっばね１８によってプー
リ４に対して予圧されている。ばね１８からシャフト１
７への力作用は座金１９と固定環２０によって行われる
。パネルの展開された状態及び部分的に展開された状態
への移行の際にロッキングピン１４は不作用位置にあり
、そのシャフトはジヨイント半体３の長孔中を動かされ
、その頭部分１５はストッパ肩部１６に保持され、そし
てその際長孔２７の両面２８上を滑らされる。ばね１８
はその際最大に緊張される。部分的に展開された状態に
達した時に軸頭部分１５はジヨイント半体３の孔２６内
に入り、球状の軸端はプーリ４のストッパ面３５に突き
当たる。それによって軸頭部分１５は当接している孔２
６と協働してそれによって以上の展開を阻止する。

ロッキングレバ７の軸８は部分的に展開された状態への
移行の際に円筒状の滑り路２４上を滑りかつ段として形
成されたストッパ面２１の前に下降する。この方法で外
方パネル３６によるジョイント半体２の跳返りが防止さ
れる。上記部分８．２１．１５及び２６は偏心軸９によ
って遊びなく設定され、両旋回方向に摩擦なロックキン
グを形成する。

それ以上の展開のためには尚展開された内方パネルが第
２次押下げホルダーから解放されかつ駆動装置によって
運動させられることを必要とする。それによってＣＣＬ
制御部も作動開始し、その最も外方の要素はジヨイント
１のプーリ４である。

プーリ４は円板支持体５上に回転可能に支承されており
、支持体は同時に軸線方向のストッパを形成する。相応
した対抗ストッパを円板３２が形成する。軸３０、間隔
ブツシュ３３、間隔円板３４、ナツト３１並びに偏心軸
９の形のねじによってボールシフインドのボールを含む
ジヨイント半体２とプーリ支承部とは剛固な１つのユニ
ットに形成される。

内方のパネルの展開の際にプーリ４は部分的に展開され
たジョインＨに対して、円板４の孔２９がロッキングピ
ン１４のシャフト１７と同心になるまで角度α回転され
る。常に予圧されているばね１８によってシャフト１７
は最小の大きさの孔２９に移動され、その際軸頭部分１
５はジヨイント半体３の孔２６から解放される。それに
よってジヨイント半体２はプーリ４と摩擦的に結合され
、外方パネル３６の完全な展開はクローズドケーブルル
ープ制御部による制御によって行われる。ロッキングレ
バ７の軸８はその際円筒状の滑り路２５上を動かされか
つ完全に展開された状態で−ばね附勢されて一ストッパ
面２２と２３との間に下降する。この方法でジョイン日
は完全に伸ばされた状態で更に形状−体的にロックされ
る。

プーリ４の有効直径はそれと結合され、内方のパネルに
配設されたプーリの有効直径に対して略１８０度の相対
的に完全な展開が略９０度（部分展開から完全展開まで
の角度）プラス予備角度αのプーリ４の角度回転を作用
するよう決定される。

【図面の簡単な説明】

第１図はジョイント半体を結合するボールジヨイントの
ジヨイント軸線に対して直角の断面図、第２図は第１図
のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図中符号 ２．３　・・・・ジョイント半体 ４　・　・　・　・　・　・プーリ ８　・・・・・・ピン １４・・・・・・ストッパ面 ２１．２２．２３・・ストッパ面 ２６・・・・・・孔 ２８・・・・・・面 ２９・・・・・・孔 ３５・・・・・・ストッパ面 ３６・・・・・・外方パネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、人工衛星に配設されて複数のパネルを枢支して組立
   られた太陽発電機の外方のソーラパネルの部分展開及び
   完全展開のためのジョイントにして、その展開はクロー
   ズドケーブルループ（ＣＣＬ）制御部によって積極的に
   制御され、その際外方パネルは第１次の押下げホルダー
   の展開の前に、また残りの内方パネルは外方パネルの部
   分的に展開された状態において少なくとも１つの第２次
   押下げホルダーによって固定され、そしてジョイントは
   −外方パネルと結合された−第１ジョイント半体と、−
   次に内方のパネルと結合された−第２のジョイント半体
   と、ジョイント半体を旋回可能に結合する軸線と並びに
   軸線上に回転可能に支承されたプーリとを備えているも
   のにおいて、 第１のジョイント半体（２）中に２つの弾性的又は弾性
   的に附勢されたロッキング要素が支承されており、 第２のジョイント半体（３）は複数のストッパ面（２１
   、２２、２３、孔２６）を有し、そのうち１つのストッ
   パ面（２１）は第１のロッキング要素（７）のストッパ
   部分（８）に部分的に展開された状態で戻り側を戻り止
   めされて位置しており、残りの２つのストッパ面（２２
   、２３）は完全に展開された状態で摩擦的にストッパ部
   分（８）を固定しそして孔（２６）は部分的に展開され
   た状態で第２のロッキング要素（１４）を展開方向にブ
   ロックしており、 第２のジョイント半体（３）は面（２８）を有し、この
   面はこのロッキング要素を部分的に展開された状態が不
   作用位置に達するまで保持し、プーリ（４）は部分的に
   展開された状態において第２のロッキング要素（１４）
   のためのストッパ面（３５）を有し、 プーリ（４）は孔（２６）を備え、孔はこのロッキの後
   に摩擦的に収容し、そして 孔はこれと結合したプーリに関して内方のパネルの完全
   な展開（１８０度）の際にプーリ（４）の角度回動を作
   用する直径を有し、角度回動は部分的展開から完全展開
   までの外方パネル（３６）の回転角度よりも進み角（α
   ）だけ大きいことを特徴とする前記ジョイント。 ２、第１のロッキング要素がジョイント軸線（３０）に
   対して平行な旋回軸線（９）とストッパ部分としての円
   筒状ピン（８）とを備えた旋回可能なロッキングレバ（
   ７）として形成されており、その際ばね負荷（モーメン
   トＭ）はジョイント軸線に対してロッキングレバ（７）
   を附勢し、 第２ロッキング要素は軸頭部分（１５）のストッパ肩部
   （１６）を備えた軸線平行な縦移動可能なロッキングピ
   ン（１４）として形成されており、軸頭部分をばね（１
   ８）がプーリに向かって附勢しており、 ピン（８）のためのストッパ面（２１、２２、２３）は
   軸線方向及び略ラジアル方向に向けられており、かつそ
   の輪郭はピン（８）の形及び旋回運動に適合されており
   、その際ピン（８）はストッパ面（２１）の前かつスト
   ッパ面（２１、２２）の間で円筒状滑り路（２４、２５
   ）によって支持され、ロッキングピン（１４）の頭部分
   （１５）のための側面ストッパ面はこれよりも僅かに大
   きい孔（２６）として形成されており、 孔（２６）は長孔（２７）の一端を形成し、孔にはロッ
   キング要素（１４）のシャフト（１７）が部分展開の際
   に運動し、 そしてロッキング要素（１４）のためのプーリ（４）の
   凹部はそのシャフト直径に比して僅かに大きい孔（２９
   ）として形成されている、請求項１記載のジョイント。 ３、ロッキングレバ（７）の旋回軸線は偏心軸（９）と
   して実施されそして第１のジョイント半体（２）に関し
   て回転可能にかつ固定可能にされており、そしてジョイ
   ント半体（２、３）はボールジョイント（６）を介して
   結合されている、請求項１又は２記載のジョイント。