JPH02228803A - 展開型パラボラアンテナ - 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〕 この発明は展開機構を単純化することにより。

高度な軽量化と信頼性の向上を可能にした展開型パラボ
ラアンテナに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、スペースシャトル、アリアンロケット等の性能及
び信頼性が向上し、宇宙利用に経済的なメリットが生ま
れて来た。特に大型の展開アンテナは、船舶、車両等の
移動体の通信用になくてはならず、その開発が盛んに行
われてきた。

第９図（ａ）　、　（ｂ）は、上記展開アンテナに対し
、欧州宇宙機関の機関誌ｒ　Ｐｒｏｅ、Ｗｏｒｋｓｈｏ
ｐ　ｏｎ　Ｍｅｃｈａ　−ｎｉｅａｌ　　Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ　　ｆｏｒ　　ＡｎｔｅｎｎａｓＪ　　５Ｐ−
２２５巻　（１９８４年）にて示された従来の展開型パ
ラボラアンテナを示す図で２図中（１）は下部アーム、
（２）は展開アーム、（３）はメツシュ鏡面、　（４）
はアームの展開の支点となるセンタへブである。

第１Ｏ図は上記展開アンテナのアームの収納状態を示す
図で２図中（５）は展開用うず巻バネを備えた回転ヒン
ジである。第１１図は上記下部アームの展開状態を示す
図である。

次に動作について説明する。初め収納形状に図示されて
いない保持ワイヤで拘束されｔコ上記下部アーム（１）
は、地上からのコマンドで爆管等による保持ワイヤの切
断によって展開を始める。展開アーム（２）も同様に展
開するが、その展開力はバネ付回転ヒンジ（５）のうず
巻バネの回転力を２図示されていない展開力伝達ワイヤ
を介して伝える方式をとっている。

以上説明したような展開方法が従来考えられて来たが、
今後アンテナを大型化するにあたって。

第９図から第１１図に示されたような二段式にすると、
収納状態でアームの長さ方向が長くなりすぎ。

それを避けるために多段式にすると展開力を伝達するワ
イヤ等が！Ｈ化する。またそれに伴ってコストが上がる
。信頼性が低下する。鏡面の精度調整ができない等の難
点が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

今後、アンテナリフレクタの大型化が予想されるが、従
来の方法では上記のように収納性が良くない、多段式に
した場合に展開機構が複雑となり信頼性等が損なわれる
。焼面積度を向上させる必要性が増す等多くの課題が生
じる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の一実施例による展開パラボラアンテナは、給
電部もしくは副反射鏡を支える構造体に伸展力を持った
伸展ブームを用い、その伸展力によって鏡面を支えるア
ームを展開させることにより、アーム自身は自らが展開
力を備える必要が無いため、展開に関する機構としては
完全に展開したときのロック機構とそれを利用した展開
用ワイヤを切断するためのワイヤカッタのスイッチを備
えただけの非常に単純なものとすることができる。

そのため、収納性は高いが従来の展開方式では複雑でコ
ストが高く、信頼性の低かった多段式アームを用いても
本発明の展開方式によれば単純化され、それに伴って低
コスト化、高信頼性化を図ることができる。また、展開
アームの先端と伸展ブームの先端を結ぶ展開用ワイヤに
は２曲げ剛性が大きくならないように複数の細い線材を
束ねただけでねじりを加えないケーブルを月いることに
より、展開の障害の一因となり易いリング状のねじれの
発生を防ぐことができる。

この発明の他の実施例による展開パラボラアンテナは、
来電部もしくは副反射鏡を支える構造体にＩＩ展力を持
った伸展ブームを用い、その伸展力によって鏡面を支え
るアームを展開させることにより、収納性を高めるため
に多段式のアームを用いてもアーム自身は自らが展開力
を備える必要が無いため、展開に関する機構としては完
全に展開したときのロック機構とそれを利用した展開用
ワイヤを切断するためのワイヤカッタのスイッチを備え
ただけの非常に単純なものとすることができる。また、
展開アーム先端と伸展ブーム先端を結ぶ展開用ワイヤに
は、ねじり剛性が大きくねじれが生しにくい長辺の短辺
に対する長さ比が大きい長方形断面のフラットケーブル
を用いることにより、展開の障害の一因となり易いリン
グ状のねじれの発生を防ぐことができる。

〔作　用〕

この発明の一実施例を用いれば、長いアームの収納性を
高めるために多段式とした展開パラボラアンテナを伸展
ブーム１本と各アームのセンタハブ取呻付は部に設けた
うず巻バネを用いただけの非常に単純な機構により展開
させることができるようになる。また、展開アームの先
端と伸展ブームの先端を結び、伸展ブームの展開力を展
開アームに伝える展開用ワイヤとして、複数の細い線材
を束ねただけでねじりを加えないケーブルを用いること
で、その結合部材の曲げ剛性は小さくなり。

部材が大きく曲げられても大きな応力が生じないように
なる。つまり２部材に生じた大きな曲げ応力をねじれ方
向に逃す為に発生するリング状のねじりを防ぐことがで
きる。リング状の部分ができてしまうと、それが他の構
成部材等に掛ってしまったり、展開後にそのリングがコ
ブ状に残ってしまったりして十分な展開の障害になり易
いが、これを防ぐことができるのである。

この発明の他の実施例を用いれば、長いアームの収納性
を高めるために多段式とした展開パラボラアンテナを伸
展ブーム１本と各アームのセンタハブ取り付は部に設け
たうず巻バネを用いただけの非常に単純な機構により展
開させることができるようになる。また、展開アームの
先端と伸展ブームの先端を結び、伸展ブームの展開力を
展開アームに伝える展開用ワイヤとして、ねじり剛性の
大きな長方形断面のフラットケーブルを用いることでリ
ング状のねじれを生じに（＜シアリング状の部分ができ
てしまうことに起因する展開に対する障害を防ぐことが
できる。

〔実施例〕

第１図から第６図は、この発明の一実施例を示す収納状
態から完全に展開するまでの連続図で。

（１１は下部アーム、（２）は上記下付部アームの上に
付（展開アーム、（３）はメツシュ鏡面、（４）は下部
アーム及び伸展ブームを支えるセンタハブ、（５）は下
部アームに展開力を与えるバネ付回転ヒンジ、（６）は
下部アームと展開アーム及び展開アームと展開アームを
つなぐ回転ヒンジ、（７）は展開アームを展開させ、か
つ、アンテナ展開後は給電部又は副反射鏡の支持構造体
となる伸展ブーム、（８）は先端の展開アームと伸展ブ
ームを結び展開アームを展開させ展開後に切断されろ展
開用ワイヤである。

第１図は保持ワイヤが切断され展開を開始した状態を示
す図、第２図は折り畳まれていた展開アームが展開して
いる途中を示す図、第３図は展開アームの展開が終り展
開アーム同志がロックされ展開アニムと下部アームが展
開している途中の図。

第４図は展開アームと下部アームの展開が終り展開アー
ムと下部アームがロックされた状態の図。

第５図は展開用ワイヤが切断されアーム全体が展開して
いる途中の図、第６図は展開が終了した状態を示す図で
ある。

第７図、第８図は第２図のＡ部を拡大した図である。第
７図はこの発明の第１の発明を実施した場合の第２図Ａ
部を拡大した図であ’）　、　（２］は展開アーム、（
７）は伸展ブーム、（８）は複数の細い線材を束ねたｔ
！けでねじりを加えない展開用ワイヤである。第８図は
この発明の第２の発明を実施した場合の第２図Ａ部を拡
大した図であ’ｌ　、　（２１は展開アーム、（７）は
伸展ブーム、（８）は展開アームの先端と伸展ブームの
先端を結ぶねじり剛性の大きな長方形断面を有するフラ
ットケーブル状の展開用ワイヤである。

展開動作は次のような過程で行われる。展開アームは収
納状態では保持ワイヤによって拘束されており、展開の
第一段階として、保持ワイヤを保持ワイヤ切断機構によ
って切断する。保持ワイヤ切断機構には、火薬によって
カッタを飛ばしワイヤを切断する高信頼性タイプのライ
ンカッタを用いる。第１図に示す通り、拘束を失った展
開アームは、伸展ブームの伸展に従って展開を開始する
。

展開アームの展開は伸展ブームの伸展力とバネ付回転ヒ
ンジによる外側へ開こうとする力によって行われる。伸
展ブームの伸展力は展開アームの先端に取り付けられた
展開用ワイヤを通して展開アームに伝えられる。展開ア
ームはこの伸展ブームからの力によって上方へ引き上げ
られてゆき、第２図と第３図に示すようなシーケンスで
展開してゆく。第４図に示すように２回転ヒンジは最終
的に全てロックされ、その後に展開用ワイヤ切断機構に
よって展開用ワイヤを切断する。展開用ワイヤ切断機構
は、保持ワイヤ切断機構と同様に火薬によってカッタを
飛ばし、ワイヤを切断する高信頼性タイプのラインカッ
タを用い、各アームの全てのロック機構をラインカッタ
のスイッチとして直列に配線しておくことで確実に全て
のアームの展開が終了した時点で展開用ワイヤを切断す
るようにする。展開用ワイヤが切断されると、第５図に
示すように下部アームの取り付は点に備えたバネによっ
てアーム全体が展開される。メツシュ鏡面ば各アームに
取り付けられ収納時には折り込んでおかれ、アームの展
開によって展開する。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明の一実施例では。

単純な展開方式によりアームを幾段にも折り畳んで収納
することを可能とすることで高い収納性を得ると共に２
機構の単純化による信頼性の向上も望める。また、展開
アームの先端と伸展ブームの先端と結ぶ展開用ワイヤと
して複数の細い線材を束ねただけでねじりを加えないケ
ーブルを用いることで、リング状のねしれを防ぐことが
できる。

リング状の部分ができてしまうと、それが他の構成部材
等に掛ってしまったり、展開後にそのリングがコブ状に
残ってしまったりして十分な展開の障害となり易いが、
それを防ぐことができるという効果がある。

この発明の他の実施例では、単純な展開方式によりアー
ムを幾段にも折り畳んで収納することを可能とすること
で高い収納性を得ると共に機構の単純化による信頼性の
向上も望める。そして、展開アームの先端と伸展ブーム
の先端を結ぶ展開用ワイヤとして、ねじり開性の大きな
長方形断面のフラットケーブルを用いることでリング状
のねじれを生じに＜クシ、リング状の部分ができてしま
うことに起因する展開に対する障害を防ぐことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図はこの発明の一実施例として展開のシ
ーケンスを示す連続図であり、第１図１よ展開開始直後
の状態を示す図、第２図は展開アームが展開している途
中を示す図、第３図は展開アームの展開が終了し展開ア
ームと下部アームが展開している途中を示す図、第４図
はアームの展開が終了した状態を示す図、第５図は展開
用ワイヤが切断されアーム全体が展開をしている途中を
示す図、第６図は全ての展開が終了した状態を示す図、
第７図と第８図は第２図のＡ部を拡大した図で、第７図
はこの発明の一実施例における展開用ワイヤの形状を示
す図、第８図はこの発明の他の実施例における展開用ワ
イヤの形状を示す図、第９図ｈ）　、　（ｂ）は従来考
えられていた展開アンテナの一例を示す図、第１０図は
従来の一例の収納時のアームに関する詳細図、第１１図
は従来の一例の展開時のアームに関する詳細図である。 図において。 （１）は下部アーム、（２）は展開アーム、　（３）は
メツシュ鏡面、（４）はセンタハブ、（５）はバネ付回
転とンジ。 （６）は回転ヒンジ、（７）は伸展ブーム、（８）は展
開用ワイヤを示す。なお２図中、同一符号は同一または
相当部分を示す。 第１図 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ＞

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下端に展開用ばねを備えた回転ヒンジを有する複
   数の下部アーム、上記下部アームの上端に回転ヒンジで
   取り付けられ、自らも複数の回転ヒンジにより折れ曲が
   り可能な展開アーム、上記下部アーム及び展開アームの
   展開状態を維持するためのロック機構、上記下部アーム
   及び展開アームの展開を行い、展開後は給電部もしくは
   副反射鏡を保持する伸展ブーム、上記下部アーム及び展
   開アームによって支持されたメッシュ鏡面、収納状態で
   上記下部アーム及び展開アームを保持する保持ワイヤ、
   上記展開アーム先端と上記伸展ブームの先端を結ぶ複数
   の細い線材を束ねた展開用ワイヤ、展開開始時に上記保
   持ワイヤを切断する保持ワイヤ切断機構、上記下部アー
   ム及び展開アームのロック後に上記展開用ワイヤを切断
   する展開用ワイヤ切断機構を具備した事を特徴とする展
   開型パラボラアンテナ。
2. （２）下端に展開用ばねを備えた回転ヒンジを有する複
   数の下部アーム、上記下部アームの上端に回転ヒンジで
   取り付けられ、自らも複数の回転ヒンジにより折れ曲が
   り可能な展開アーム、上記下部アーム及び展開アームの
   展開状態を維持するためのロック機構、上記下部アーム
   及び展開アームの展開を行い、展開後は給電部もしくは
   副反射鏡を保持する伸展ブーム、上記下部アーム及び展
   開アームによって支持されたメッシュ鏡面、収納状態で
   上記下部アーム及び展開アームを保持する保持ワイヤ、
   長辺の短辺に対する長さ比の大きい長方形断面を有する
   フラットケーブル状の上記展開アーム先端と上記伸展ブ
   ームの先端を結ぶ展開用ワイヤ、展開開始時に上記保持
   ワイヤを切断する保持ワイヤ切断機構、上記下部アーム
   及び展開アームのロック後に上記展開用ワイヤを切断す
   る展開用ワイヤ切断機構を具備した事を特徴とする展開
   型パラボラアンテナ。