JPH0712687A

JPH0712687A - 展開型太陽電池パドルの展開試験装置

Info

Publication number: JPH0712687A
Application number: JP5150255A
Authority: JP
Inventors: Akio Tsujihata; 昭夫辻畑; Masayuki Tomita; 雅行冨田
Original assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】最初に一番外側のパネルのみ９０度展開し
て、次に全てのパネルが衛星に対して９０度に展開する
ような二段階に展開する太陽電池パドルに適用可能な展
開試験装置を得る。【構成】最初に一番外側のパネル１ｂのみ９０度展開
し、次に全てのパネル１ａ、１ｂが模擬衛星側壁２に対
して９０度展開するような二段階に展開する太陽電池パ
ドル１の展開試験を実施する場合、まず、一番外側のパ
ネル１ｂを引張りコイルばね２５及びワイヤー４０を介
してアーム３９で吊り下げ、一番外側のパネル１ｂを模
擬衛星側壁２に固定している保持機構を解放して、前記
一番外側のパネル１ｂの展開運動が開始されるとこれに
追従して、アーム３９がシャフト４１の周りに回転し
て、第一段階の展開試験が実施される。前記一番外側の
パネル１ｂは９０度展開した位置でロックし固定され、
第一段階の展開試験が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星に搭
載され、表面に太陽電池が貼られた複数枚のパネル等で
構成される展開型太陽電池パドルの展開機能を地上にて
確認するための展開試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３〜図１８は従来の展開試験装置を
示す図で、図１３は太陽電池パドルを吊り下げた試験中
の展開試験装置を示す概観図、図１４は展開試験装置の
展開レール組立部を示す正面図、図１５は同じく展開レ
ール組立部を示す断面図、図１６は展開レール組立部と
太陽電池パドル吊り下げ・走行機構を示す断面図、図１
７は太陽電池パドル吊り下げ・走行機構を示す平面図、
図１８は同じく太陽電池パドル吊り下げ・走行機構を示
す側面図、図１９はＣ型リニア・ボールブッシュの詳細
を示す断面図である。

【０００３】図において、１は太陽電池パドル、１ａは
前記太陽電池パドル１を構成する複数枚のパネル、２は
模擬衛星側壁、３はパイプで構成された櫓、４は櫓３の
上部に組み込まれた展開レール・サポート、５は展開レ
ール、６は展開レール固定板、７、８はアングル、９、
１０、１１はボルト、１２、１３、１４はナット、１５
は多数の鋼球１５ａを有するＣ形リニア・ボールブッシ
ュ、１６は第１のリニア・ボールブッシュ、１７は第２
のリニア・ボールブッシュ、１８は第１のブラケット、
１９は走行レール、２０は第２のブラケット、２１はセ
ット・スクリュウ・２２は第３のブラケット、２３はピ
ン、２４はターン・バックル、２５は引張りコイルばね
である。

【０００４】従来の展開試験装置は上記のように構成さ
れており、その動作・機能は以下の通りである。太陽電
池パドル１を構成する複数枚のパネル１ａは、各々、引
張りコイルばね２５、ターン・バックル２４、ピン２３
を介して、第２のリニア・ボールブッシュ１７が組み込
まれた第３のブラケット２２に吊り下げられているが、
第２のリニア・ボールブッシュ１７は走行レール１９上
を滑べることが出来るので、パネル１ａも展開方向と直
角方向に、ほぼ走行レール１９の長さの分だけ運動する
ことが出来るようになっている。パネル１ａの吊り荷重
は、引張りコイルばね２５とターン・バックル２４で調
整可能である。

【０００５】一方、走行レール１９はその一端におい
て、第１のリニア・ボールブッシュ１６を介して第１の
ブラケット１８で支持されており、他端においては、第
２のブラケット２０で支持されている。また、第１のブ
ラケット１８と第２のブラケット２０は各々Ｃ形リニア
・ボールブッシュ１５により展開レール５上を滑べるこ
とが出来るようになっている。従って、走行レール１９
は第１のブラケット１８と第２のブラケット２０を介し
て、展開レール５上を滑べることになり、パネル１ａの
展開方向への運動を可能にしている。

【０００６】上記より、パネル１ａは、ターン・バック
ル２４、引張りコイルばね２５を介して、左右の展開レ
ール５で構成される内側の平面内を自由に運動すること
が出来る。従って、太陽電池パドル１が左右の展開レー
ル５で構成される内側の平面内と同じ領域内で展開運動
を行うのであれば、本展開試験装置に吊り下げることに
より、軌道上の無重力下の展開運動をある程度、模擬す
ることが出来る訳である。Ｃ形リニア・ボールブッシュ
１５が展開レール５上を滑べる時には摩擦抵抗が働き、
この摩擦抵抗を少なくするために、リニア・ボールブッ
シュを使用している訳であるが、摩擦抵抗を完全に無く
すことは不可能なので、この摩擦抵抗力をキャンセルさ
せる為に、左右の展開レール５を展開方向が低くなるよ
うに傾斜をつける。

【０００７】左右の展開レール５の傾斜はボルト１１
で、展開レール固定板６を上げ下げすることにより調整
できる。また、左右の展開レール５の間隔はボルト９、
１０で、展開レール固定板６と一体になったアングル
７、８を押し引きすることにより調整できる。左右の展
開レール５の間隔にばらつきが有ったとしても、走行レ
ール１９の一端に組み込まれた第１のリニア・ボールブ
ッシュ１６により、このばらつきを吸収することが可能
である。

【０００８】太陽電池パドル１の格納時においては、複
数の走行レール１９は図１７、図１８に示すように、左
右の展開レール５上で、一列に並ぶ状態となる。また、
左右の展開レール５の傾斜については、櫓３そのものを
傾けることによっても達成することが出来る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の展
開試験装置では、パネル１ａが展開方向と直角方向に運
動出来る範囲は、走行レール１９の長さに（或は、左右
の展開レール５の間隔）よって決定され、この範囲を広
げる為には、走行レール１９を長くすることになるが、
そのようにすると、走行レール１９のパネル１ａによる
重力方向へのたわみが大きくなり、展開方向と直角方向
の運動の障害となってしまう。また、たわみを小さくす
る為に走行レール１９の重力方向の剛性を上げると走行
レール１９は長さを増したこと以上に重くなり、太陽電
池パドル１と共に展開する、パドル吊り下げ・走行機構
の慣性負荷を大きくすることになってしまい、本来の太
陽電池パドル１の軌道上記展開の模擬としては適切でな
いという課題があった。即ち、太陽電池パドル１を構成
する各パネル１ａの吊り点が展開方向と直角方向には、
あまり大きくずれてはならない（今までの経験ではおよ
そ１ｍ以内）という制約があった。これは、例えば最初
に一番外側のパネルのみ９０度展開して、次に残りの全
てのパネルが展開するような二段階に展開する太陽電池
パドルに対しては、あまり適切でないということを意味
する。

【００１０】また、従来の展開試験装置では、展開レー
ル５上を滑べるのは下部が切断されたリニア・ボールブ
ッシュ１５（図１９に示すように多数の小さな鋼球１５
ａが展開レール５に直接当りながら回転して行くブッシ
ュ）であるので、本来の切断されていないリニア・ボー
ルブッシュに比較して剛性が低く、摩擦係数も高い（パ
ドル展開時には、約０．００８程度）ことのみならず、
リニア・ボールブッシュの特徴である小さなボールが展
開レール５に直接当たり転がる為に騒音を発生するとい
う課題があった。

【００１１】上記の他に、従来の展開試験装置では、太
陽電池パドル１の格納時において、複数の走行レール１
９は図１７、図１８に示すように、左右の展開レール５
上で、一列に並ぶ状態となる。従って、パネル１ａの厚
さが、第１のブラケット１８或は第２のブラケット２０
の幅よりも狭いと、パネル１ａの枚数が増えるにつれ
て、パネル吊り具（ターン・バックル２４及び引張りコ
イルばね２５）が斜めに傾いてきて、太陽電池パドル１
の展開開始時に、展開方向或は反展開方向に力を与える
ことになり、軌道上の展開運動の模擬としては問題があ
った。

【００１２】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、最初に一番外側のパネルのみ９０
度展開して、次に全てのパネルが衛星に対して９０度に
展開するような二段階に展開する太陽電池パドルに適用
可能な展開試験装置を得ることを目的としており、さら
に太陽電池パドル展開時の摩擦係数が小さく、騒音の発
生をおさえた展開試験装置を得ることを目的としてい
る。また、さらにパネルの厚さに左右されずに、多数枚
のパネルを鉛直方向に吊ることが可能な展開試験装置を
得ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる展開試
験装置においては、一番外側のパネルのみに専用の、９
０度回転アームを設けたものである。

【００１４】また、一番外側のパネルのみに専用の、展
開レール組立部と吊り下げ・走行機構を設けたものであ
る。

【００１５】また、断面がＶ字形のトラックと、この上
を転がるＶ字溝を有する二個の樹脂製ローラと、これら
のローラに組み込まれたボールベアリング等で展開レー
ル組立部を構成するようにしたものである。

【００１６】また、一番外側のパネル以外の、多数枚の
パネル専用の展開レール組立部において、この展開レー
ル組立部を多段構成にして、これら各々に複数の吊り下
げ・走行機構を設けたものである。

【００１７】

【作用】上記のように構成された展開試験装置で、最初
に一番外側のパネルのみ９０度展開し、次に全てのパネ
ルが衛星に対して９０度に展開するような二段階に展開
する太陽電池パドルを展開させると、まず、第一段階の
一番外側のパネルの９０度展開においては、専用の展開
アームのみが一番外側のパネルの展開と同期するように
回転する。

【００１８】また、第二段階の各パネルの展開において
は、他のパネルと展開の軌跡が異なる一番外側のパネル
専用の展開レール組立部を吊り下げ・走行機構が、この
一番外側のパネルの展開に追従して滑らかに運動する。

【００１９】また、上記第二段階の各パネル展開用の走
行機構において、ボールベアリングが内蔵された二個の
樹脂製ローラがＶ字形の断面を有するトラック上を、静
かにかつ滑らかに転がる。

【００２０】また、多段構成になった展開レール組立部
に組み込まれた複数の吊り下げ機構が、格納状態の太陽
電池パドルの全てのパネルを鉛直方向に吊り上げること
ができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１図１〜図１２はこの発明の一実施例を示す図で、図１は
一番外側のパネル以外の、多数枚のパネル専用の多段構
成になったレール組立部及び吊り下げ・走行機構を示す
断面図、図２は一番外側のパネル専用のレール組立部及
び吊り下げ・走行機構を示す断面図、図３は一番外側の
パネル以外の、多数枚のパネル専用の多段構成になった
レール組立部及び吊り下げ・走行機構を示す側面図、図
４はこれらのレール組立部及び吊り下げ・走行機構とそ
れらを支持するサポートを示す正面図、図５は一番外側
のパネル用の回転アームを示す正面図、図６は展開試験
装置全体を示す正面図、図７は展開試験装置全体を示す
平面図、図８は展開試験装置に組み込まれた太陽電池パ
ドルの一番外側のパネルのみが展開した状態を示す平面
図、図９は展開試験装置に組み込まれた太陽電池パドル
の全パネルが展開途中である状態を示す鳥瞰図、図１０
は同じく図９の平面図、図１１は太陽電池パドルの第二
段階の展開において、一番外側のパネルの中心（吊り下
げ点）が描く軌跡を示す平面図、図１２は展開試験装置
に組み込まれた太陽電池パドルの展開が終了した状態を
示す平面図である。図において、１〜４、１６〜２５は
上記従来装置と同一のものである。ただし、太陽電池パ
ドル１を構成するパネル１ａのうち、他のパネルと区別
するため一番外側のパネルを１ｂとする。２６はＶ字形
断面を有するトラック、２７はＶ字溝を有する第１の樹
脂製ローラ、２８は第１のボールベアリング、２９は円
筒形の第２の樹脂製ローラ、３０はトラック固定板、３
１は第１の軸、３２は第２の軸、３３、３４はナット、
３５はＣ型止め輪、３６はＥ型止め輪、３７は第１のハ
ンガー、３８は第２のハンガー、３９はアーム、４０は
ワイヤー、４１はシャフト、４２はアームサポート、４
３はボルトである。

【００２２】上記のように構成された展開試験装置で
は、最初に一番外側のパネル１ｂのみ９０度展開し、次
に全てのパネル１ａ、１ｂが模擬衛星側壁２に対して９
０度展開するような二段階に展開する太陽電池パドル１
の展開試験を実施する場合、まず、一番外側のパネル１
ｂを引張りコイルばね２５及びワイヤー４０を介してア
ーム３９で吊り下げ（図５）、一番外側のパネル１ｂを
模擬衛星側壁２に固定している保持機構（図示せず）を
解放して、前記一番外側のパネル１ｂの展開運動が開始
されるとこれに追従して、アーム３９がシャフト４１の
周りに回転して、第一段階の展開試験が実施される。前
記一番外側のパネル１ｂは９０度展開した位置でロック
し固定され、第一段階の展開試験が終了する（図８）。
第一段階の展開試験が終了したら、一番外側のパネル１
ｂからコイルばね２５を外し、図２に示すように、第２
のリニア・ボールブッシュ１７、走行レール１９、第３
のブラケット２２、ピン２３、ターン・バックル２４、
引張りコイルばね２５で構成される一番外側のパネル１
ｂ専用の吊り下げ機構に吊り替える。また、他の全ての
パネル１ａも図１に示すようにこれらに専用に準備され
た全く同一の複数の吊り下げ機構により吊る。

【００２３】複数枚のパネル１ａを模擬衛星側壁２に固
定している保持機構（図示せず）と、一番外側のパネル
１ｂのロック機構（図示せず）を解放すると、図９、図
１０に示すように、太陽電池パドル１の第二段階の展開
が開始される。一番外側のパネル１ｂの展開運動の軌跡
に沿って専用に設けられた二本のトラック２６を、上記
吊り下げ機構を保持している、二組の第１の樹脂製ロー
ラ２７、二組の第１のボールベアリング２８、二組の第
１の軸３１、二組のナット３３、二組のＣ型止め輪３
５、第１のハンガー３７、第２のハンガー３８で構成さ
れる走行機構が一番外側のパネル１ｂの展開運動に追従
して滑らかに転がる。また、同時に他の複数のパネル１
ａについても、専用に設けられた別の二本のトラック２
６を、各々の吊り下げ機構を保持している、上記と全く
同一構成の走行機構が、複数のパネル１ａの各々の展開
運動に追従して滑らかに転がる。この、転がり運動は、
第１のボールベアリング２８を内蔵した、第１の樹脂製
ローラ２７がトラック２６上を転がるので、摩擦係数が
小さく（約０．００４程度）、騒音も殆ど発生しない。
太陽電池パドル１の第二段階の展開が終了し、全パネル
がロックすると（図１２）、複数のパネル１ａ、および
一番外側のパネル１ｂの各吊り下げ・走行機構も転がり
運動を停止する。

【００２４】太陽電池パドル１の展開前に複数のパネル
１ａを吊り下げる時、図１、図３及び図４に示すように
段違いの複数組のトラック２６を準備しておき、これら
に複数個の吊り下げ・走行機構が組み込まれているの
で、内側のパネルから順番に高さの異なる吊り下げ・走
行機構を用いることにより、複数のパネル１ａを鉛直方
向に吊すことができる。また、第１の樹脂製ローラ２７
がトラック２６上を転がる時、Ｖ字断面を利用している
ために脱輪しにくいようになっているが、脱輪の危険性
を排除するために、第１のハンガー３７と第２のハンガ
ー３８には各々第２の樹脂製ローラ２９、第２の軸３
２、ナット３４、Ｅ型止め輪３６が組み込まれており、
第１の樹脂製ローラ２７がトラック２６から浮いた場合
には、第２の樹脂製ローラ２９がトラック２６の底面を
転がるようになっている。また、図６、図７に示すよう
に一番外側のパネル１ｂ用の一組みのトラック２６と、
その他のパネル１ａ用の複数組のトラック２６は高さを
変えて、且つ互いの吊り下げ・走行機構が干渉しないよ
うに交叉して櫓３に組み込まれている。一番外側のパネ
ル１ｂの吊り下げ機構の軌跡により、上記のトラック２
６が交叉する角度が決まるが、これは図１１に示すよう
にパネル１ａの長さｄによってほぼ決まるため、パネル
サイズにより、あらかじめ設定することが可能である。

【００２５】ところで、上記説明では、二段階に展開す
る太陽電池パドルを適用例としたが、一度で格納状態か
ら展開後形状となるように展開する太陽電池パドルにつ
いても、利用できることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２７】最初に一番外側のパネルのみ９０度展開し
て、次に全てのパネルが衛星に対して９０度に展開する
ような、二段階に展開する太陽電池パドルの、地上にお
ける展開試験が可能である。

【００２８】また、太陽電池パドル展開時の摩擦係数が
小さく、騒音の発生をおさえた展開試験装置を得ること
ができる。

【００２９】さらにパネルの厚さに左右されずに、多数
枚のパネルを鉛直方向に吊ることが可能な展開試験装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す一番外側のパネル以
外の全パネル専用のレール組立部及び吊り下げ・走行機
構の断面図である。

【図２】この発明の一実施例を示す一番外側のパネル専
用のレール組立部及び吊り下げ・走行機構の断面図であ
る。

【図３】この発明の一実施例を示す一番外側のパネル以
外の全パネル専用のレール組立部及び吊り下げ・走行機
構の側面図である。

【図４】この発明の一実施例を示す一番外側のパネル以
外の全パネル専用のレール組立部及び吊り下げ・走行機
構とそれらを支持するサポートの正面図である。

【図５】この発明の一実施例を示す回転アームの正面図
である。

【図６】この発明の一実施例を示す展開試験装置全体の
正面図である。

【図７】この発明の一実施例を示す展開試験装置全体の
平面図である。

【図８】この発明の一実施例を示す展開試験装置に組み
込まれた太陽電池パドルの一番外側のパネルのみが展開
した状態の平面図である。

【図９】この発明の一実施例を示す展開試験装置に組み
込まれた太陽電池パドルの全パネルが展開途中である状
態の鳥瞰図である。

【図１０】この発明の一実施例を示す展開試験装置に組
み込まれた太陽電池パドルの全パネルが展開途中である
状態の平面図である。

【図１１】この発明の一実施例を示す展開試験装置に組
み込まれた太陽電池パドルの一番外側のパネルの吊り点
が第二段階の展開で描く軌跡を示す平面図である。

【図１２】この発明の一実施例を示す展開試験装置に組
み込まれた太陽電池パドルの展開が終了した状態の平面
図である。

【図１３】従来の展開試験装置に太陽電池パドルを吊り
下げた状態を示す鳥瞰図である。

【図１４】従来の展開試験装置の展開レール組立部を示
す正面図である。

【図１５】従来の展開試験装置の展開レール組立部を示
す断面図である。

【図１６】従来の展開試験装置の展開レール組立部と太
陽電池パドル吊り下げ・走行機構を示す断面図である。

【図１７】従来の展開試験装置の展開レール組立部と太
陽電池パドル吊り下げ・走行機構を示す平面図である。

【図１８】従来の展開試験装置の太陽電池パドル吊り下
げ・走行機構を示す側面図である。

【図１９】従来の展開試験装置のＣ形リニア・ボールブ
ッシュの詳細を示す断面図である。

【符号の説明】

１太陽電池パドル１ａパネル１ｂ一番外側のパネル２模擬衛星側壁３櫓４展開レール・サポート１６第１のリニア・ボールブッシュ１７第２のリニア・ボールブッシュ１８第１のブラケット１９走行レール２０第２のブラケット２１セット・スクリュウ２２第３のブラケット２３ピン２４ターン・バックル２５引張りコイルばね２６トラック２７第１の樹脂製ローラ２８第１のボールベアリング２９第２の樹脂製ローラ３０トラック固定板３１第１の軸３２第２の軸３５Ｃ型止め輪３６Ｅ型止め輪３７第１のハンガー３８第２のハンガー３９アーム４０ワイヤー４１シャフト４２アームサポート４３ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人工衛星に搭載され、表面に太陽電池が
貼られた複数枚のパネル等で構成される展開型太陽電池
パドルの展開機能を地上にて確認するための展開試験装
置において、パイプ部材で構成される櫓と、この櫓の天
井部に櫓と平行に組み込まれた左右一組のサポートと、
前記サポートに固定された左右一組のトラック固定板、
前記トラック固定板に固定されたＶ字形断面を有する左
右一組のトラック、前記トラック上を転がるＶ字溝を有
する左右二組のローラ、前記ローラに内蔵された左右二
組のボールベアリング、前記ローラ及び前記ボールベア
リングの回転中心となる左右二組の第１の軸、前記第１
の軸のうち左側二組の第１の軸が固定される第１のハン
ガー、前記第１の軸のうち右側二組の第１の軸が固定さ
れる第２のハンガー、前記第１のハンガー及び前記第２
のハンガーの各々に固定された第２の軸、前記第２の軸
に組み込まれ、回転自由な左右一組の第２のローラ、前
記第１のハンガーに組み込まれた第１のブラケット、前
記第１のブラケットに組み込まれた第１のリニア・ボー
ルブッシュ、前記第２のハンガーに組み込まれた第２の
ブラケット、前記第１のリニア・ボールブッシュと前記
第２のブラケットを貫通するように組み込まれた走行レ
ール、前記走行レールを転がるように組み込まれた第２
のリニア・ボールブッシュ、前記第２のリニア・ボール
ブッシュが組み込まれた第３のブラケット、前記第３の
ブラケットに組み込まれたピン、前記ピンに吊り下がっ
たターン・バックル、前記ターン・バックルに吊り下が
った、太陽電池パネルと結合する引張りコイルばねで構
成された吊り下げ・走行機構とを具備したことを特徴と
する展開型太陽電池パドルの展開試験装置。
【請求項２】左右一組のトラック固定板の下側或は上
側の位置で、サポートへ固定された別の複数組のトラッ
ク固定板、前記別の複数組のトラック固定板に固定され
た別の複数組のトラックと、前記別の複数組のトラック
に組み込まれた、吊り下げ・走行機構と全く同一構成
の、別の複数組の吊り下げ・走行機構とで構成されたこ
とを特徴とする、請求項１記載の展開型太陽電池パドル
の展開試験装置。
【請求項３】左右一組のトラックの上側の位置で、櫓
の天井部に、前記左右一組のトラックと部分的に交叉す
るように取り付けた左右一組のサポート、このサポート
に固定された左右一組のトラック固定板、このトラック
固定板に固定されたＶ字形断面を有する左右一組のトラ
ックと、このトラックに組み込まれた、前記吊り下げ・
走行機構と全く同一構成の、別の一組の吊り下げ・走行
機構とで構成されたことを特徴とする、請求項１記載の
展開型太陽電池パドルの展開試験装置。
【請求項４】櫓の天井端部において、左右一組のトラ
ックと干渉しないように固定されたアームサポート、前
記アームサポートに回転自在となるように組み込まれた
シャフト、前記シャフトに固定されたアーム、前記アー
ムの先端に組み込まれたワイヤー、前記ワイヤーの間に
組み込まれた、太陽電池パネルと結合する引張りコイル
ばねとを具備したことを特徴とする、請求項１記載の展
開型太陽電池パドルの展開試験装置。