JPH03119808A - 展開トラスアンテナ - 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、高い収納性と展開信頼性を有し、軽量な展
開トランス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。特に大型の展開トラ木スアンテナは、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７図〜第１０図は従来の展開トラ
スアンテナを示す図である。第７図はアンテナの展開状
態を示し２図中（１３）は展開トラスアンテナの主反射
鏡。

（【４）は展開トラスアンテナ中央のセンタハブ（１６
）に固定された副反射鏡である。

第８図は第７図のＡ部を拡大した図で、主反射鏡の構成
を示している。図中（１）は先端に結合子（２）を取り
付けた心棒で、隣接する心棒は互いに軸の向きを逆にし
て配置されている。（３）は心棒（１）上をスライドす
る主スライドヒンジ、（４）は一端が上記主スライドヒ
ンジ（３）に放射状にピン結合され、上記心棒の軸に直
交するように展開可能なリブで、上記心棒（１）とは逆
向きに配置された隣接心棒（１）上の結合子（２）にピ
ン結合される。以後、上記展開トラスアンテナ上面側の
結合子を（２ａ）、下面側の結合子を（２ｂ）、　さら
に上記展開トラスアンテナの上下面で周辺部に位置する
結合子を（２ｃ）と区別して呼称することとする。（５
）は結合子（２ａ）相互間、　（２ｂ）相互間、　（２
ｃ）相互間、　（２ａ）と（２ｃ）間および（２ｂ）と
（２ｃ）間を結ぶ展開用ワイヤで、上記展開トラスアン
テナの展開時に張力を生ずるよう設定されたものである
。（６）は上面側の結合子（２ａ）と下面側の結合子（
２ｂ）、　（２ｃ）をピン結合により結合する斜部材、
（７）は結合子（２）と主スライドヒンジ（３）の間の
心棒上をスライドする同期スライドヒンジ、（８）は上
記同期スライドヒンジ（７）に一端をピン結合し、他端
をリブ（イ）上にピン結合した同期はりを示す。（９）
は上記トラスアンテナ主反射鏡（１３）の鏡面部となる
導電性を有する金属ネットで、　（１０）は上記ネｙト
（９）をトラスに固定するネット固定具である。

第９図は第８図Ｃ部を拡大した図で、　（１１）はアン
テナの展開時に主スライドヒンジ（３）の下死点を決め
るストッパ、　（１２）は展開駆動力を与えるコイルバ
ネ、θは心棒（１）とリブ（４）のなす角度を示してお
り、アンテナの展開時９０度付近になるよう設定されて
いる。第１０図は展開トラスアンテナの収納状態を示す
。

次に動作について説明する。アンテナの収納状態ではリ
ブ（４）と心棒（１）との成す角度はほぼゼロで、バネ
（１２）は主スライドヒンジ（３）と同期スライドヒン
ジ（７）によって圧縮されて歪エネルギを蓄積しており
、この状態は図示していない保持ケーブルによって拘束
保持されている。地上からのコマンドで爆管等によって
保持ケーブルが切断され上記バネ（１２）のバネ力で主
スライドヒンジ（３）と同期スライドヒンジ（７）の間
を押し拡げることによってリブ（４）と心棒（１）との
成す角度が増加してアンテナの主反射鏡（１３）が展開
し、最後に主スライドヒンジ（３）がストッパ（１１）
に当たって展開が終了する。アンテナの主反射鏡（１３
）が展開すると展開用ワイヤ（５）は９両端の張架点相
互間の距離が拡大するので張力を発生し、ヒンジ部分の
遊びを殺すので剛性の高い構造物が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の展開トラスアンテナでは、固定された副反射鏡を
中心に主反射鏡が収納展開の動作を行うしかしながら副
反射鏡が固定されていると、第１０図のように副反射鏡
が主反射鏡の収納域から大きく突出してしまい、収納効
率を箸しく低下させる。

この発明は、−に記の課題を解決するために成されたも
ので、展開収納性の高い展開トラスアンテナを提供する
ものである。

〔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トラスアンテナでは、副
反射鏡を支える構造体にエアバックの伸展力によって伸
展するブームを用い、副反射鏡を収納展開させることに
より、展開トラスアンテナの収納時に副反射鏡を主反射
鏡の収納域に納めることができる。

この発明の他の実施例による展開トラスアンテナでは、
副反射鏡を支える構造体に、モータを駆動力とするワイ
ヤとブーりから成る伸展機構の伸展力によって伸展する
ブームを用い、副反射鏡を収納展開させることにより、
展開トラスアンテナの収納時に副反射鏡を主反射鏡の収
納域に納めることができる。

〔作用〕

この発明の一実施例においては、展開トラスアンテナの
主反射鏡の収納時に副反射鏡もアンテナ面外方向に収縮
させることにより、収納域を小さくすることができる。

このとき副反射鏡を支える構造体に、エアパックの伸展
力によって伸展するブームを用いることにより、展開ト
ラスアンテナの主反射鏡の展開時に副反射鏡も所定の位
置まで伸展し、アンテナとして機能することができる。

この発明の他の実施例においては、展開トラスアンテナ
の主反射鏡の収納時に副反射鏡もアンテナ面外方向に収
縮させることにより、収納域を小さくすることができる
。このとき副反射鏡を支える構造体に、モータを駆動力
とするワイヤとプーリから成る伸展機能の伸展力によっ
て伸展するブームを用いることにより、展開トラスアン
テナの主反射鏡の展開時に副反射鏡も所定の位置まで伸
展し、アンテナとして機能することができる。

〔実施例〕

第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図はアンテナの展開状態を示し１図中（１３）は展
開トラスアンテナの主反射鏡、　（１４）は副反射鏡、
（１５）は副反射鏡（１４）を保持するブーＡ、　（１
６）はブーム（＋５）及び主反射鏡（１３）を中央で支
えるセンタハブである。

第２図は第１図のＡ部を拡大した図で、主反射鏡の構成
を示している。図中（１）は先端に結合子（２）を取り
付けた心棒で、隣接する心棒は互いに軸の向きを逆にし
て配置されている。（３）は心棒（１）１−をスライド
する主スライドヒンジ、（４）は一端が上記Ｌスライド
ヒンジ（３）に放射状にピン結合され、に記心棒の軸に
直交するように展開可能なリブで、上記心棒（１）とは
逆向きに配置された隣接心棒（１）、、、Ｌ、の結合子
（２）にピン結合される。以後、　−上記展開トラスア
ンテナ−Ｌ面側の結合子を（２ａ）、下面側の結合子を
（２ｂ）、　　さらに上記展開トラスアンテナの上下面
で周辺部に位置する結合子を（２Ｃ）と区別して呼称す
ることとする。（５）は結合子（２ａ）相互間、　（２
ｂ）相互間、　（２ｃ）相互間、　（２ａ）と（２ｃ）
間および（２ｂ）と（２ｃ）間を結ぶ展開用ワイヤで、
上記展開トラスアンテナの展開時に張力を生ずるよう設
定されたものである。（６）は−Ｌ面側の結合子（２ａ
）と下面側の結合′ｒ（２ｂ）、　（２ｃ）をピン結合
により結合する斜部材、（７）は結合Ｆ（２）と主スラ
イドヒンジ（３）の間の心棒上をスライドする同期スラ
イドヒンジ、（８）は上記同期スライドヒンジ（７）に
一端をピン結合し、他端をリブ（４）１−にピン結合し
た同期はりを示す。（９）は上記トラスアンテナ１ミ反
射鏡（１３）の鏡面部となる導電性を有する金属ネット
で、（１０）は上記ネット（９）をトラスに固定するネ
ット固定具である。

第３図は第２図Ｃ部を拡大した図で、　（＋１）はアン
テナの展開時に主スライドヒンジ（３）の下死点を決め
るストッパ、　（＋２）は展開駆動力を与えるコイルバ
ネ、θは心棒（１）とリブ（４）のなす角度を示してお
り、アンテナの展開時９０度付近になるよう設定されて
いる。

第４図はアンテナの収納状態を示し、副反射鏡（１４）
は主反射鏡（１３）の収納域内に収納されている第５図
は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１５）の収納状
態を示し２図中（１７）はブーム（１５）の伸展力とな
るエアバックである。

次に動作について説明する。まず主反射鏡（１３）にお
いて、アンテナの収納状態では第３図に示す角度θはほ
ぼゼロで、バネ（１２）は主スライドヒンジ（３）と同
期スライドヒンジ（７）によって圧縮されて歪エネルギ
を蓄積しており、この状態は図示していない保持ケーブ
ルによって拘束保持されている。地上からのコマンドで
爆管等によって保持ケーブルが切断され、上記バネ（１
２）のバネ力で主スライドヒンジ（３）と同期スライド
ヒンジ（７）の間を押し拡げることによって角度θが増
加してアンテナの主反射鏡（Ｉ３）が展開し、最後に主
スライドヒンジ（３）がストッパ（１１）に当たって主
反射鏡（１３）の展開が終了する。主反射鏡（１３）の
展開終了後。

地上からのコマンドでエアバック（１７）に気体が挿入
され、エアバック（１７）の伸展力によってブーム（１
５）が伸展し２ブーム（１５）に保持されている副反射
鏡（１４）をアンテナ面外方向へ押し上げる。副反射鏡
（１４）が所定の位置まで移動した時点でエアバックの
伸展は止まり、アンテナの展開は終了する。

次にこの発明の他の実施例を示す。第１図〜第４図、及
び第６図はこの発明の他の実施例を示す図である。

第１図はアンテナの展開状態を示し２図中（１３）は展
開トラスアンテナの主反射鏡、　（１４）は副反射鏡、
　（１５）は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１６
）はブーム（１５）及び主反射鏡（１３）を中央で支え
るセンタハブである。

第２図は第１図のＡ部を拡大した図で、主反射鏡の構成
を示している。図中（１）は先端に結合子（２）を取り
付けた心棒で、隣接する心棒は互いに軸の向きを逆にし
て配置されている。（３）は心棒（１）上をスライドす
る主スライドヒンジ、（４）は一端が上記主スライドヒ
ンジ（３）に放射状にピン結合され、上記心棒の軸に直
交するように展開可能なリブで、上記心棒（１）とは逆
向きに配置された隣接心棒（１）上の結合子（２）にピ
ン結合される。以後、上記展開トラスアンテナ上面側の
結合子を（２ａ）、下面側の結合子を（２ｂ）、　さら
に上記展開トラスアンテナの上下面で周辺部に位置する
結合子を（２ｃ）と区別して呼称することとする。（５
）は結合子（２ａ）相互間、　（２ｂ）相互間、　（２
ｃ）相互間、　（２ａ）と（２ｃ）間および（２ｂ）と
（２ｃ）間を結ぶ展開用ワイヤで、上記展開トラスアン
テナの展開時に張力を生ずるよう設定されたものである
。　（６）は上面側の結合子（２ａ）と下面側の結合子
（２ｂ）、　（２ｃ）をピン結合により結合する斜部材
、（７）は結合子（２）と主スライドヒンジ（３）の間
の心棒上をスライドする同期スライドヒンジ　（８）は
上記同期スライドヒンジ（７）に一端をピン結合し、他
端をリブ（４）上にピン結合した同期はりを示す。　（
９）は上記トラスアンテナ主反射鏡（１３）の鏡面部と
なる導電性を有する金属ネットで、（１Ｇ）は上記ネッ
ト（９）をトラスに固定するネット固定具である。

第３図は第２図Ｃ部を拡大した図で、　（１１）はアン
テナの展開時に主スライドヒンジ（３）の下死点を決め
るストッパ、　（１２）は展開駆動力を与えるコイルバ
ネ、θは心棒（１）とリブ（４）のなす角度を示してお
り、アンテナの展開時９０度付近になるよう設定されて
いる。

第４図はアンテナの収納状態を示し、副反射鏡（１４）
は主反射鏡（１３）の収納域内に収納されている第６図
は副反射鏡（１４）を保持するブーム（１５）の収納状
態を示し２図中（１８）はブーム（１５）の伸展力とな
るモータ、　（１９）はモータ（１８）とブーム（１５
）を繋ぐブーム伸展用ワイヤ、　（２０）はブーム伸展
用ワイヤ（１９）の自由度を定めるブーりである。

次に動作について説明する。まず主反射鏡（１３）にお
いて、アンテナの収納状態では第３図に示す角度θはほ
ぼゼロで、バネ（１２）は主スライドヒンジ（３）と同
期スライドヒンジ（ア）によって圧縮されて歪エネルギ
を蓄積しており、この状態は図示していない保持ケーブ
ルによって拘束保持されている。地上からのコマンドで
爆管等によって保持ケーブルが切断され、上記バネ（１
２）のバネ力で主スライドヒンジ（３）と同期スライド
ヒンジ（７）の間を押し拡げることによって角度θが増
加してアンテすの）日没射鏡（１３）が展開し、最後に
１丁スライドヒンジ（３）がストッパ（１１）に当たっ
て主反射鏡０３）の展開が終了する。主反射＃ａ（１３
）の展開路γ後地にからのコマンドでモータ（１８）が
［ｒ＋７転を始め。

ブーム伸展用ワイヤ（１９）をプーリ（２０）を介して
巻き取り、ブーム伸展用ワイヤ（１９）の張力によって
ブーム（１５）が伸展し、ブーム（■５）に保持されて
いる副反射鏡（１４）をアンテナ面外方向へ押し−Ｌげ
る副反射鏡（１４）が所定の位置まで移動した時点でモ
ータ（１８）の回転は止まり、アンテナの展開は終了す
る。

〔発明の効果〕

以上−のようにこの発明の一実施例では、主反射鏡の高
効率の展開収納機能と共に、副反射鏡を保持するブーム
にエアパックによる伸展機能をもたせることで、副反射
鏡も主反射鏡収納域内に収納することが可能となる。こ
れにより、さらに収納効率の高い展開トランスアンテナ
が実現できるという効果がある。

この発明の他の実施例では、主反射鏡の高効率の展開収
納機能と共に、副反射鏡を保持するブームにモータとブ
ーム伸展用ワイヤによる伸展機能をもたせることで、副
反射鏡も主反射鏡収納域内に収納することが可能となる
。これにより、さらに収納効率の高い展開トラスアンテ
ナが実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例及び他の実施例を示す展開
トラスアンテナの展開後の概念図、第２図は第１図のＡ
部を拡大した図で、この発明の一実施例及び他の実施例
における主反ヰ１鏡の構成を示す図、第３図は第２図の
０部を拡大した叉で、この発明の一実施例及び他の実施
例における主反射鏡の部材結合部を示す図、第４図はこ
の発明の一実施例及び他の実施例を示す展開トラスアン
テナの収納時の概念図、第５図はこの発明の一実施例に
おける副反射鏡を保持するブームの収納状態を示す図、
第６図はこの発明の他の実施例における副反射鏡を保持
するブームの収納状態を示す図。 第７図は従来例での展開トラスアンテナの展開後形状の
図、第８図は第７図のＡ部を拡大した図で従来例におけ
る一Ｌ反射鏡の構成を示す図、第９図は第８図の０部を
拡大した図で、従来例における七反射鏡の部材結合部を
示す図、第１０図は従来例での展開トラスアンテナの収
納状態を示す図である。 図において（１）は心棒、（２）は結合子、（３）は主
スライドヒンジ、（４）はリブ、（５）は展開用ワイヤ
、（６）は斜部材１（７）は同期スライドヒンジ、（８
）は同期梁（９）は金属ネット、　（１０）はネット固
定Ｆ、、（ｕ）はストッパ、　（１２）はコイルバネ、
（＋３）はＬ反射鏡、　　（１４）は副反射鏡、（＋５
）はブーム、（１，８）はセンタハフ’、　（＋　７　
）はエアパック、（１，８）はモータ、（＋９）は伸展
用ワイヤ（２０）はブーりである。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端にピンジョイント部を有する結合子が結合さ
   れ、かつ他端にストッパーを有する心棒、上記心棒をス
   ライドする主スライドヒンジ、一端が上記主スライドヒ
   ンジに対し、放射状にピン結合され、上記心棒の軸方向
   に対しそれぞれ直交になる方向に展開可能な６本のリブ
   、上記心棒の一端と主スライドヒンジ間をスライドする
   同期スライドヒンジ、一端が上記同期スライドヒンジに
   対し放射状にピン結合され、かつ他端が上記６本のリブ
   にそれぞれピン結合された６本の同期梁、上記主スライ
   ドヒンジと同期スライドヒンジ間に設けられたコイルバ
   ネとを備え、上記心棒の向きを隣合うものが逆向きとな
   る様に配列されるとともに展開トラス構造物の自由端と
   なるリブを除くリブを互いに逆向きの心棒の結合子で結
   合し、かつ互いに逆向きとなる心棒上の結合子を斜部材
   で結合してなる複数の骨組み、上記展開トラス構造物の
   自由端となるリブの他端と上記結合子相互間を結合する
   展開用ワイヤと、導電性を有する金属性ネットから構成
   される主反射鏡、上記主反射鏡と一対となる副反射鏡、
   展開後に上記副反射鏡を保持するブームと、上記ブーム
   を伸展させるエアバックを具備したことを特徴とする展
   開トラスアンテナ。
2. （２）一端にピンジョイント部を有する結合子が結合さ
   れ、かつ他端にストッパーを有する心棒、上記心棒をス
   ライドする主スライドヒンジ、一端が上記主スライドヒ
   ンジに対し、放射状にピン結合され、上記心棒の軸方向
   に対しそれぞれ直交になる方向に展開可能な６本のリブ
   、上記心棒の一端と主スライドヒンジ間をスライドする
   同期スライドヒンジ、一端が上記同期スライドヒンジに
   対し放射状にピン結合され、かつ他端が上記６本のリブ
   にそれぞれピン結合された６本の同期梁、上記主スライ
   ドヒンジと同期スライドヒンジ間に設けられたコイルバ
   ネとを備え、上記心棒の向きを隣合うものが逆向きとな
   る様に配列されるとともに展開トラス構造物の自由端と
   なるリブを除くリブを互いに逆向きの心棒の結合子で結
   合し、かつ互いに逆向きとなる心棒上の結合子を斜部材
   で結合してなる複数の骨組み、上記展開トラス構造物の
   自由端となるリブの他端と上記結合子相互間を結合する
   展開用ワイヤと、導電性を有する金属性ネットから構成
   される主反射鏡、上記主反射鏡と一対となる副反射鏡、
   展開後に上記副反射鏡を保持するブーム、上記ブームを
   伸展させるモータ、モータの回転力をブームの伸展力に
   変換するブーム伸展用ワイヤと、上記ブーム伸展用ワイ
   ヤの自由度を定めるプーリを具備したことを特徴とする
   展開トラスアンテナ。