JPH04197896A - トラス構造体 - 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】 ［発明の目的］ （産業の利用分野） この発明は、例えば宇宙空間に構築される宇宙基地や、
プラットフォーム等に設けられるパラボラアンテナ支持
構造物等の展開構造物に好適するトラス構造体に関する
。

（従来の技術） 宇宙開発の分野においては、宇宙空間に構築するパラボ
ラアンテナ支持構造物等のトラス構造体を、予め地上で
、折畳んで宇宙航行体に搭載して、宇宙空間まで輸送し
、宇宙空間で展開させることにより、構築する方法が考
えられている。このような展開式のトラス構造体として
は、特開昭６１−９８６９９号公報に記載される連結棒
を立方体状に組合わせ結合し７たトラス構造の展開ｌ・
ラスと称する２次元構造体等が知られているところか、
従来の展開式のトラス構造体ではいづれのものも、その
構成部、連結棒を含む構成部品が非常に多くなり、構成
部品の削減が困難なために、例えば大形の展開構造物を
形成すると、その重量が非常に重くなるという問題を有
していた。

この問題は、特に１、最近の宇宙開発の分封においで要
請される大形化を促進した場合に、大きな問題となるた
めに、これからの宇宙開発の分野（二おいて、トラス構
造体の展開及び折畳み動作の高イ９頼性を確保したうえ
て、軽量化の促進を図ることか、急務な課題とされてい
る。

（発明か解決しようとする課題） 以上述べたように、従来のトラス構造体では、構成部品
が多く、重量か重くなるために、大形化を図ることか困
難であるという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、高精度
な動作制御を確保したうえで、構成の簡易化を図り、軽
量化の促進を図り得るようにしたトラス構造体を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）この発明は、中
間部か折曲り自在に設けられた連結棒が三角形状に配置
されて各結合部が回動自在に結合された三角連結部材を
２個対向配置して、これら三角連結部材の各結合部間に
駆動部材を架設し、端部を回動自在に連結した三角トラ
スをトラス結合してなるもので、この三角柱トラスの一
方の三角連結部材の各辺に該辺を一辺として２本の連結
棒を三角形状に配置し、該連結棒間を回動自在に連結し
た同一平面上の第２の三角連結部材をそれぞれ形成して
、この第２の三角結合部材の三角結合部材側の結合部を
前記駆動部材に対して軸方向に移動自在に結合し１かつ
、この第２の三角結合部材と前記一方の三角結合部材の
結合部との間に斜部材をそれぞれ架設して各端部を回動
自在に連結した三角柱トラス要素を組合わせてなる構造
体と、前記第２の結合部材の結合部を前記駆動部材の軸
方向に移動制御して前記三角柱トラス要素を形成する連
結棒、斜部材を前記駆動部材を中心として回動制御して
前記構造体を折り畳み展開する駆動手段とを備えてトラ
ス構造体を構成した。

上記構成によれば、構造体は駆動手段により、第２の三
角結合部材の結合部が駆動部材の軸方向に移動されるこ
とにより、三角柱トラス要素を形成する連結棒、斜部材
が該駆動部材を中心として回動制御されて折り畳み展開
される。これにより、三角柱トラス要素を形成する駆動
手段を含む構成部品が従来の立方体状の立体トラスに比
して削減され、構造体の軽量化と共に、信頼性の高い折
畳み展開動作が実現される。

また、この発明は、中間部が折曲り自在に設けられた連
結棒が三角形状に配置されて各結合部が回動自在に結合
された三角連結部材を２個対向配置し、これら三角連結
部材の結合部間に駆動部材を架設して、端部を回動自在
に連結した三角柱トラスをトラス結合してなるもので、
この三角柱トラスの一方の三角連結部材の各辺に対して
該辺を一辺として２本の連結棒が三角形状に配置されて
、該連結棒間及び一方の三角結合部材の結合部に回動自
在に連結された同一平面上の第２の三角連結部材をそれ
ぞれ形成し、かつ、この第２の三角結合部材と前記他方
の三角結合部材の結合部との間に架設され、−万端が前
記第２の三角結合部材の結合部に回動自在に支持され、
他方端が前記駆動部材に対して回動自在で、軸方向に移
動自在に支持される斜部材を連結した三角柱トラス要素
を組合わせてなる構造体と、前記斜部材を前記駆動部材
の軸方向に移動制御し、前記三角柱トラス要素を形成す
る連結棒を駆動部材を中心として回動制御して前記構造
体を折り畳み展開する駆動手段とを備えてトラス構造体
を構成した。

上記構成によれば、構造体は駆動手段により、斜部材の
他方端が駆動部材の軸方向に移動されることにより、三
角柱トラス要素を形成する連結棒が該駆動部材を中心と
して回動制御されて折り畳み展開される。これにより、
三角柱トラス要素を形成する駆動手段を含む構成部品か
従来の立方体状の立体トラスに比して削減され、構造体
の軽量化と共に、信頼性の高い折畳み展開動作か実現さ
れる。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るトラス構造体に用い
られる三角柱トラス要素１０を示すもので、この三角柱
トラス素子１０が、例えば第２図に示すように６個用い
て宇宙空間に構築されてなるパラボラアンテナを形成す
る構造体２０か組合せ構成される。そして、この構造体
２０は６個の三角柱トラス要素１０か隣接するトラスの
対向面同士が共用され、その一方面にはメツシュアンテ
ナ２１（第２図中斜線で示す）が張設される。

すなわち、上記三角柱トラス要素ｌＯは中間部が折曲り
自在に設けられた同一長の３本の連結棒１１か三角形状
に組合わされて、その結合部が第３図に示すように結合
部材１１ａを介して回動自在に連結されて三角結合部材
１２が形成される。

この三角結合部材１２は２個が所定の間隔を有して対向
配置され、相互の連結棒結合箇所間に折畳み展開駆動用
の駆動部材１３が架設されて、その両端の結合部が上記
結合部材１１ａを介して回動自在に連結された三角柱ト
ラス１４が形成される（第３図及び第４図参照）。この
三角柱トラス１４の駆動部材１３は一端部より中間部に
かけて回転駆動自在な螺子部１３ａか形成される。螺子
部１３ａは例えば図示しない駆動モータが内臓されてお
り、この駆動モータ（図示せず）を介して回転駆動され
る。そして、三角柱トラス１４には、その一方の三角結
合部材１２の各辺に該辺を一辺として２本の連結棒１５
が三角形状に組合わされて同一平面上の第２の三角結合
部材−１６−がそれぞれ形成され、これら第２の三角結
合部材１６の解放端側の結合部は第５図に示すように結
合部材１５ａを介して回動自在に連結される。そして、
第２の三角結合部材１６の三角結合部材側の結合部は第
４図に示すように結合部材１５ｂを介して三角柱トラス
１４に回動自在に連結され、この結合部材１５ｂは駆動
部材１３の螺子部１３ａに対して軸（矢印Ａ、Ｂ）方向
に移動自在に螺合される（第４図参照）。また、第２の
三角結合部材１６の他端側の結合部と前記一方の三角結
合部材の結合部との間には斜部材］７がそれぞれ架設さ
れて、その両端の結合部が結合部材１５ａ。

１７ａを介して回動自在に連結されて上記三角柱トラス
要素１０か形成される。

上記構成において、複数の三角柱トラス要素１０を組合
わせて折畳まれて構造体２０を展開させる場合は、先ず
、図示しない指令部を介して複数の三角柱トラス要素１
０の駆動部材１３の上記駆動モータ（図示せず）があら
かじめ設定されている相関関係をもって駆動制御されて
、その螺子部１３ａがそれぞれ回転駆動される。すると
、三角柱トラス要素１０は第６図（ｄ）〜（ａ）に示す
ように、第２の三角結合部材１６を形成する結自部材１
５ａか駆動部材］３の螺子部１３ａに案内されて矢印Ａ
方向に移動され、斜部材］７か展開方向に回動されるこ
とにより、その三角柱トラス１４が展開され、これにと
もなって構造体２０全体か展開されてメツシュアンテナ
２１か展張される（第２図参照）。

また、第２図に示すように展開された構造体２０を折畳
み収容する場合は、上記指令部（図示せず）を介して三
角柱トラス要素１０の駆動部材１３の上記駆動モータ（
図示せず）か反転駆動されて該駆動部材１３の螺子部１
３ａが反転される。

これにより、構造体２０はその三角柱トラス要素１０の
第２の三角結合部材］６を形成する結合部材１５　ｂか
駆動部位］３の螺子部１３ａに案内されて矢印Ｂ方向に
移動されて、斜部材１７が折畳み方向に回動付勢される
ことにより、三角柱トラス１４が折畳まれ、これにとも
なってメツシュアンテナ２１とともに全体か折畳み収容
される（第６図（ａ）〜（ｄ）参照）。

このように、上記トラス構造体は、構造体２０を形成す
る三角柱状の三角柱トラス要素１０の縦部材に回転駆動
自在な螺子部１３ａを有した駆動部材１３を設け、この
駆動部材１３の螺子部１３ａを三角柱トラス要素１０毎
に一定の相関関係をもっての回転駆動することにより、
各三角柱トラス要素１０が駆動部材を中心として、その
構成部材か折畳み展開されて構造体２０の折畳み展開か
行われるように構成した。これによれば、構造体２０を
形成する構成部材か従来のようにホックス形状に結合し
た立体トラスを組合せ構成したものに比して最小限まで
削減か可能となり、構造体２０を形成する構成部材の結
合箇所の削減及び駆動手段の削減か図れるため、その軽
量化の促進と共に、動作の確実化か図れる。この結果、
最近の宇宙開発の分封にいて要請されている大形化の促
進と共に、信頼性の向上に対応することが可能となる。

なお、この発明は上記実施例に限ることなく、第７図に
示すように立体トラス要素１０ａを構成することも可能
である。但し、ここでは、前記第１図と同一部分につい
ては、同一符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、前記第１図の実施例では、三角柱トラス１４
の一方の三角柱結合部材１２に延設して第２の結合部材
１６を設けて三角柱トラス要素１０を構成したが、第７
図の実施例における三角柱トラス要素１０ａは、三角柱
トラス１４を上下逆に配置し、三角柱トラス１４の他方
の三角結合部材１２の各辺に該辺を一辺として２本の連
結棒１５が三角形状に組合わされて同一平面上の第２の
三角結合部材１６がそれぞれ形成される。そして、第２
の三角結合部材１６の解放端側の結合部と前記一方の三
角結合部材１２の結合部との間には斜部材１７がそれぞ
れ架設されて、そのうち−方の結合部が結合部材１５ａ
を介して回動自在に連結される（第５図参照）。この斜
部材１７の他方の結合部は第８図示すように結合部材１
７ｂを介して駆動部材１３の螺子部１３ａに軸（矢印Ａ
。

Ｂ）方向に移動自在に螺合される。なお、上記第２の三
角結合部材１６の連結棒１５は、その三角結合部材側の
結合部が第９図に示すように結合部材１５Ｃを介して三
角柱トラス１４の駆動部材１３に回動自在に連結される
。

上記構成において、三角柱トラス要素１０ａは図示しな
い指令部を介して駆動部材１３の駆動モータ（図示せず
）が駆動制御されて、その螺子部が回転駆動される。す
ると、斜部材１７の一端が支持される結合部材１．７　
ｂが駆動部材１３の螺子。

部１３Ｈに沿って軸（矢印Ａ、Ｂ）方向に移動されて回
動されることにより、第１０図（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに連結棒１５．１１を介して三角柱トラス１０か折畳
み展開される。

また、上記各実施例では、駆動手段として駆動部材１３
に螺子部１３ａを設け、この螺子部１３ａの回転駆動に
連動して折畳み展開するように構成したか、これに限る
ことなく、例えばばね機構等の付勢力を利用して、三角
柱トラス要素１０．１０ａの構成部品を駆動部材回りに
回動させて折畳み展開するように構成することも可能で
ある。

さらに、上記実施例では、三角柱トラス要素１０の展開
位置を駆動部材］３の螺子部材１３ａの回転位置を制御
して設定するように構成した場合を代表して説明したか
、これに限ることなく、三角柱トラス要素］０を構成す
る連結棒１１゜１５、斜部材１７等の長さ寸法を適宜に
設定することによっても同様に可能である。

また、さらに、上記実施例では、宇宙空間に構築するパ
ラボラアンテナの支持構造として構成した場合で説明し
たが、これに限ることなく、地上に建築される室内スタ
ジアム等の展開屋根等の支持構造としても適用可能であ
る。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、高精度な動作
制御を確保したうえで、構成の簡易化を図り、軽量化の
促進を図り得るようにしたトラス構造体を提供すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るトラス構造体を構成
する三角柱トラス要素を取り出して示した図、第２図は
第１図の三角柱トラス要素を用いて構成される構造体を
示すもので、同図（ａ）か平面図、同図（ｂ）か側面図
、第３図乃至第５図は第１図の結合部の詳細を示した図
、第６図は第１図の動作状態を示す図、第７図乃至第１
０図はこの発明の他の実施例を説明するために示した図
である。 １０．１０ａ・・・三角柱トラス要素、１１．１５・・
、連結棒、１２・・・三角結合部材、１３・・駆動部材
、１３ａ・・螺子部、１４・・・三角トラス、１６・第
２の三角結合部材、１７・・斜部材、ｌｌａ、１５ａ。 １５ｂ、１５ｃ、１７ａ、１７ｂ・・結合部材。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ） 並 第２図 （ａ）　　− ＷＪＧ図 （ａ） 第１０図 （ｂ） 第 Ｅ （ｄ） １０図 ６一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中間部が折曲り自在に設けられた連結棒が三角形
   状に配置されて各結合部が回動自在に結合された三角連
   結部材を２個対向配置して、これら三角連結部材の各結
   合部間に駆動部材を架設し、端部を回動自在に連結した
   三角トラスをトラス結合してなるもので、この三角柱ト
   ラスの一方の三角連結部材の各辺に該辺を一辺として２
   本の連結棒を三角形状に配置し、該連結棒間を回動自在
   に連結した同一平面上の第２の三角連結部材をそれぞれ
   形成して、この第２の三角結合部材の三角結合部材側の
   結合部を前記駆動部材に対して軸方向に移動自在に結合
   し、かつ、この第２の三角結合部材と前記一方の三角結
   合部材の結合部との間に斜部材をそれぞれ架設して各端
   部を回動自在に連結した三角柱トラス要素を組合わせて
   なる構造体と、 前記第２の結合部材の結合部を前記駆動部材の軸方向に
   移動制御して前記三角柱トラス要素を形成する連結棒、
   斜部材を前記駆動部材を中心として回動制御して前記構
   造体を折り畳み展開する駆動手段とを具備したことを特
   徴とするトラス構造体。
2. （２）中間部が折曲り自在に設けられた連結棒が三角形
   状に配置されて各結合部が回動自在に結合された三角連
   結部材を２個対向配置し、これら三角連結部材の結合部
   間に駆動部材を架設して、端部を回動自在に連結した三
   角柱トラスをトラス結合してなるもので、この三角柱ト
   ラスの一方の三角連結部材の各辺に対して該辺を一辺と
   して２本の連結棒が三角形状に配置されて、該連結棒間
   及び一方の三角結合部材の結合部に回動自在に連結され
   た同一平面上の第２の三角連結部材をそれぞれ形成し、
   かつ、この第２の三角結合部材と前記他方の三角結合部
   材の結合部との間に架設され、一方端が前記第２の三角
   結合部材の結合部に回動自在に支持され、他方端が前記
   駆動部材に対して回動自在で、軸方向に移動自在に支持
   される斜部材を連結した三角柱トラス要素を組合わせて
   なる構造体と、 前記斜部材を前記駆動部材の軸方向に移動制御し、前記
   三角柱トラス要素を形成する連結棒を駆動部材を中心と
   して回動制御して前記構造体を折り畳み展開する駆動手
   段とを具備したことを特徴とするトラス構造体。