JPH0742812B2 - 展開構造物 - Google Patents
展開構造物Info
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- JPH0742812B2 JPH0742812B2 JP61129509A JP12950986A JPH0742812B2 JP H0742812 B2 JPH0742812 B2 JP H0742812B2 JP 61129509 A JP61129509 A JP 61129509A JP 12950986 A JP12950986 A JP 12950986A JP H0742812 B2 JPH0742812 B2 JP H0742812B2
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- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Tents Or Canopies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、宇宙空間における中大型構造物、すなわち、
大型アンテナ構造、太陽発電衛生、宇宙植民地、宇宙工
場あるいは宇宙基地等に用いることができる展開構造物
に関する。この展開構造物は、また、地上構造物、例え
ば可搬式応急仮設構造物としても用いることができる。
大型アンテナ構造、太陽発電衛生、宇宙植民地、宇宙工
場あるいは宇宙基地等に用いることができる展開構造物
に関する。この展開構造物は、また、地上構造物、例え
ば可搬式応急仮設構造物としても用いることができる。
（従来の技術） 宇宙構造物は、スペース・シャトル等の打上げロケット
によりペイロードとして宇宙へ運ばれる。ペイロードは
打上げロケットの能力により、その体積と重量に制限を
受けるため、できるだけ小さく軽く作られる必要があ
る。中大型の宇宙構造物の代表的な構造様式であるトラ
ス構造の場合、重量的な制限より体積の制限が支配的に
なることが多い。
によりペイロードとして宇宙へ運ばれる。ペイロードは
打上げロケットの能力により、その体積と重量に制限を
受けるため、できるだけ小さく軽く作られる必要があ
る。中大型の宇宙構造物の代表的な構造様式であるトラ
ス構造の場合、重量的な制限より体積の制限が支配的に
なることが多い。
以上の背景のもとで、打上げ時には畳込みによって占め
る体積を小さくし、打上げ後宇宙において展開すること
によって最終形態となる展開構造物が、有望な宇宙構造
の様式として注目されるようになった。
る体積を小さくし、打上げ後宇宙において展開すること
によって最終形態となる展開構造物が、有望な宇宙構造
の様式として注目されるようになった。
巨視的に一次元的なトラス構造は、宇宙基地のキール・
ビームや大型アンテナのブーム等の宇宙構造への適用範
囲が広い。
ビームや大型アンテナのブーム等の宇宙構造への適用範
囲が広い。
巨視的に一次元的な展開構造物の代表的なものとして
は、シングル・フォールド・マストがある。このシング
ル・フォールド・マストについては次の文献に詳しく記
載されている。
は、シングル・フォールド・マストがある。このシング
ル・フォールド・マストについては次の文献に詳しく記
載されている。
NASA CR-170913 “Development of Deployable Structures for Large S
pace Platform Systems" このシングル・フォールド・マストは、他の多くの一次
元展開構造物と同様に、骨材の中央部を関節で折曲げた
り、あるいは骨材をテレスコープ上に伸縮するように構
成することによって、マスト全体を畳込むようになって
いる。
pace Platform Systems" このシングル・フォールド・マストは、他の多くの一次
元展開構造物と同様に、骨材の中央部を関節で折曲げた
り、あるいは骨材をテレスコープ上に伸縮するように構
成することによって、マスト全体を畳込むようになって
いる。
（発明が解決しようとする問題点） このようなシングル・フォールド・マストの構成では、
オイラー座屈に最も影響する部材中央部が弱くなるた
め、展開構造物の剛性の点で不利である。また、剛性の
低下を招かないよう、関節のロック機構を強力なものと
すれば重量増加の弊害が生じる。
オイラー座屈に最も影響する部材中央部が弱くなるた
め、展開構造物の剛性の点で不利である。また、剛性の
低下を招かないよう、関節のロック機構を強力なものと
すれば重量増加の弊害が生じる。
一方、宇宙空間で展開を自動、あるいは半自動的に行な
うためには、メカニズムの信頼性の高いことが要求さ
れ、関節のロック機構も少ないことが望ましいが、シン
グル・フォールド・マストでは基本ユニットあたり例え
ば８個ものロック機構を必要とするので好ましくない。
うためには、メカニズムの信頼性の高いことが要求さ
れ、関節のロック機構も少ないことが望ましいが、シン
グル・フォールド・マストでは基本ユニットあたり例え
ば８個ものロック機構を必要とするので好ましくない。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、骨材の中央部を関節で折曲げたり、骨
材を伸縮させたりすることがないため剛性が高く、しか
も可動部分が少ない展開構造物を得ることにある。
で、その目的は、骨材の中央部を関節で折曲げたり、骨
材を伸縮させたりすることがないため剛性が高く、しか
も可動部分が少ない展開構造物を得ることにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的の達成のために、本発明の展開構造物は、４本
のトラス骨材を第１、第２、第３、第４の節点において
連結し、かつ対角線方向に対向する上記節点２つを対角
骨材で連結して構成された第１の四辺形トラスと、４本
のトラス骨材を第５、第６、第７、第８の節点において
連結し、かつ対角線方向に対向する上記節点の２つを互
いに対角骨材で連結して構成された第２の四辺形トラス
とを有し、これらの第１および第２の四辺形トラスの前
記第１、第２、第３、第４の節点および第５、第６、第
７、第８の節点がそれぞれ距離をおいて対向するように
両四辺形トラスを配置し、両四辺形トラスの中間部に
は、両トラスに対し平行をなしかつそれと同大で、第
９、第10、第11、第12の節点において４本のリンク骨材
を連結して構成された四辺形の中間リンク機構を、前記
第１、第２、第３、第４の節点およびそれに対向する前
記第５、第６、第７、第８の節点のそれぞれの間に、前
記第９、第10、第11、第12の節点がそれぞれ位置するよ
うに配置し、前記第１節点と第９節点、第２節点と第10
節点、第３節点と第11節点、第４節点と第12節点、第５
節点と第９節点、第６節点と第10節点、第７節点と第11
節点、第８節点と第12節点をそれぞれ連結骨材により連
結し、また、第１の四辺形トラスと中間リンク機構と
は、第３節点と第10節点および第４節点と第９節点をそ
れぞれ連結する斜骨材により連結し、第２の四辺形トラ
スと中間リンク機構とは、第７節点と第10節点および第
８節点と第９節点をそれぞれ連結する斜骨材により連結
し、中間リンク機構の第９節点と第10節点の間にあるリ
ンク骨材には、展開時に第９節点に隣接し折畳み時に第
10節点に向かって移動する第１可動ヒンジブロックを摺
動可能に嵌合し、この第１可動ヒンジブロックと第２お
よび第６節点とを、それぞれリンク斜骨材により連結
し、さらに、中間リンク機構の第11節点と第12節点の間
にあるリンク骨材には、展開時に第11節点に隣接し折畳
み開始時に第12節点へ向かう方向に移動する第２可動ヒ
ンジブロックを摺動可能に嵌合し、この第２可動ヒンジ
ブロックと第４および第８節点とを、それぞれリンク斜
骨材により連結し、一方、前記中間リンク機構の対角線
方向に、該中間リンク機構が四辺形状に展開されている
時にその形状を保持する形状保持手段を設けて構成され
る。
のトラス骨材を第１、第２、第３、第４の節点において
連結し、かつ対角線方向に対向する上記節点２つを対角
骨材で連結して構成された第１の四辺形トラスと、４本
のトラス骨材を第５、第６、第７、第８の節点において
連結し、かつ対角線方向に対向する上記節点の２つを互
いに対角骨材で連結して構成された第２の四辺形トラス
とを有し、これらの第１および第２の四辺形トラスの前
記第１、第２、第３、第４の節点および第５、第６、第
７、第８の節点がそれぞれ距離をおいて対向するように
両四辺形トラスを配置し、両四辺形トラスの中間部に
は、両トラスに対し平行をなしかつそれと同大で、第
９、第10、第11、第12の節点において４本のリンク骨材
を連結して構成された四辺形の中間リンク機構を、前記
第１、第２、第３、第４の節点およびそれに対向する前
記第５、第６、第７、第８の節点のそれぞれの間に、前
記第９、第10、第11、第12の節点がそれぞれ位置するよ
うに配置し、前記第１節点と第９節点、第２節点と第10
節点、第３節点と第11節点、第４節点と第12節点、第５
節点と第９節点、第６節点と第10節点、第７節点と第11
節点、第８節点と第12節点をそれぞれ連結骨材により連
結し、また、第１の四辺形トラスと中間リンク機構と
は、第３節点と第10節点および第４節点と第９節点をそ
れぞれ連結する斜骨材により連結し、第２の四辺形トラ
スと中間リンク機構とは、第７節点と第10節点および第
８節点と第９節点をそれぞれ連結する斜骨材により連結
し、中間リンク機構の第９節点と第10節点の間にあるリ
ンク骨材には、展開時に第９節点に隣接し折畳み時に第
10節点に向かって移動する第１可動ヒンジブロックを摺
動可能に嵌合し、この第１可動ヒンジブロックと第２お
よび第６節点とを、それぞれリンク斜骨材により連結
し、さらに、中間リンク機構の第11節点と第12節点の間
にあるリンク骨材には、展開時に第11節点に隣接し折畳
み開始時に第12節点へ向かう方向に移動する第２可動ヒ
ンジブロックを摺動可能に嵌合し、この第２可動ヒンジ
ブロックと第４および第８節点とを、それぞれリンク斜
骨材により連結し、一方、前記中間リンク機構の対角線
方向に、該中間リンク機構が四辺形状に展開されている
時にその形状を保持する形状保持手段を設けて構成され
る。
（作用） 上記構成により、本発明の展開構造物は、展開状態にお
いて、第１可動ヒンジブロックを四辺形中間リンク機構
の第９節点に隣接する位置から第10節点へ向かう方向に
適当な駆動装置により摺動変位させると、中間リンク機
構の両側の第１および第２の四辺形トラスは中間リンク
機構の両側に寄り沿うように近付き、中間リンク機構は
四辺形状から細長い形状に折畳まれ、その他の斜骨材も
折畳まれて、構造物は全体的に平面状の薄い構造物とな
る。展開はまったく逆の順序で行なわれる。
いて、第１可動ヒンジブロックを四辺形中間リンク機構
の第９節点に隣接する位置から第10節点へ向かう方向に
適当な駆動装置により摺動変位させると、中間リンク機
構の両側の第１および第２の四辺形トラスは中間リンク
機構の両側に寄り沿うように近付き、中間リンク機構は
四辺形状から細長い形状に折畳まれ、その他の斜骨材も
折畳まれて、構造物は全体的に平面状の薄い構造物とな
る。展開はまったく逆の順序で行なわれる。
（実施例） 以下、図面によって本発明の実施例を説明する。
第１図において、T1は第１の四辺形トラスで、４本のト
ラス骨材1a,2a,3a,4aを第１、第２、第３、第４の節点5
a,6a,7a,8aにおいて連結して構成されている。この四辺
形トラスT1の第２節点6aと第４節点8aとは対角骨材9aに
より連結され、四辺形トラスT1が四辺形状を保持できる
ようになっている。
ラス骨材1a,2a,3a,4aを第１、第２、第３、第４の節点5
a,6a,7a,8aにおいて連結して構成されている。この四辺
形トラスT1の第２節点6aと第４節点8aとは対角骨材9aに
より連結され、四辺形トラスT1が四辺形状を保持できる
ようになっている。
T2は第２の四辺形トラスで、第１の四辺形トラスT1の反
対の側に設けられ、同様に４本のトラス骨材1b,2b,3b,4
bを第５、第６、第７、第８の節点5b,6b,7b,8bにおいて
連結し、さらに第６節点6bと第８節点8bとを対角骨材9b
により連結して構成されている。
対の側に設けられ、同様に４本のトラス骨材1b,2b,3b,4
bを第５、第６、第７、第８の節点5b,6b,7b,8bにおいて
連結し、さらに第６節点6bと第８節点8bとを対角骨材9b
により連結して構成されている。
第１および第２の四辺形トラスT1，T2は、それらの節点
5a,6a,7a,8aおよび5b,6b,7b,8bがそれぞれ距離をおいて
対向するように配置されており、両四辺形トラスT1，T2
の中間位置には、両トラスに平行でそれと同大の四辺形
状の中間リンク機構Ｌが設けられている。この中間リン
ク機構Ｌは、第９、第10、第11、第12の節点10,11,12,1
3において４本のリンク骨材14,15,16,17を連結して構成
されている。この中間リンク機構Ｌの四辺形状を保持す
るために、第10節点11と第12節点13は張力索21により接
続されている。また、張力索20が後述の第１および第２
の可動ヒンジブロックを接続している。これらの張力索
20,21は中間リンク機構Ｌの形状保持手段を構成する。
5a,6a,7a,8aおよび5b,6b,7b,8bがそれぞれ距離をおいて
対向するように配置されており、両四辺形トラスT1，T2
の中間位置には、両トラスに平行でそれと同大の四辺形
状の中間リンク機構Ｌが設けられている。この中間リン
ク機構Ｌは、第９、第10、第11、第12の節点10,11,12,1
3において４本のリンク骨材14,15,16,17を連結して構成
されている。この中間リンク機構Ｌの四辺形状を保持す
るために、第10節点11と第12節点13は張力索21により接
続されている。また、張力索20が後述の第１および第２
の可動ヒンジブロックを接続している。これらの張力索
20,21は中間リンク機構Ｌの形状保持手段を構成する。
以上に述べた第１、第２四辺形トラスT1，T2とその間の
中間リンク機構Ｌは連結骨材により連結される。すなわ
ち、第１節点5aと第９節点10、第２節点6aと第10節点1
1、第３節点7aと第11節点12、第４節点8aと第12節点13
は、それぞれ連結骨材23a,24a,25a,26aにより、また、
第５節点5bと第９節点10、第６節点6bと第10節点11、第
７節点7bと第11節点12、第８節点8bと第12節点13は、そ
れぞれ連結骨材23b,24b,25b,26bにより連結されてい
る。
中間リンク機構Ｌは連結骨材により連結される。すなわ
ち、第１節点5aと第９節点10、第２節点6aと第10節点1
1、第３節点7aと第11節点12、第４節点8aと第12節点13
は、それぞれ連結骨材23a,24a,25a,26aにより、また、
第５節点5bと第９節点10、第６節点6bと第10節点11、第
７節点7bと第11節点12、第８節点8bと第12節点13は、そ
れぞれ連結骨材23b,24b,25b,26bにより連結されてい
る。
一方、四辺形トラスT1，T2と中間リンク機構Ｌは斜骨材
によっても連結されている。すなわち、第３節点7aと第
10節点11は斜骨材28aにより、第４節点8aと第９節点10
は斜骨材29aによりそれぞれ連結され、また第７節点7b
と第10節点11は斜骨材28bにより、第８節点8bと第９節
点10は斜骨材29bによりそれぞれ連結されている。
によっても連結されている。すなわち、第３節点7aと第
10節点11は斜骨材28aにより、第４節点8aと第９節点10
は斜骨材29aによりそれぞれ連結され、また第７節点7b
と第10節点11は斜骨材28bにより、第８節点8bと第９節
点10は斜骨材29bによりそれぞれ連結されている。
また、中間リンク機構Ｌのリンク骨材14にはそれに沿っ
て摺動可能に第１可動ヒンジブロック30が嵌合されてお
り、さらにそれに対向するリンク骨材16にはそれに沿っ
て摺動可能に第２可動ヒンジブロック31が嵌合されてい
る。
て摺動可能に第１可動ヒンジブロック30が嵌合されてお
り、さらにそれに対向するリンク骨材16にはそれに沿っ
て摺動可能に第２可動ヒンジブロック31が嵌合されてい
る。
第１可動ヒンジブロック30は図示の展開状態では第９節
点10に隣接しており、このヒンジブロック30と第２節点
6aおよび第６節点6bとはリンク斜骨材32aおよび32bによ
り連結されている。
点10に隣接しており、このヒンジブロック30と第２節点
6aおよび第６節点6bとはリンク斜骨材32aおよび32bによ
り連結されている。
一方、第２可動ヒンジブロック31は展開状態では第11節
点12に隣接しており、このヒンジブロック31と第４節点
8aおよび第８節点8bとはリンク骨材34aおよび34bにより
連結されている。
点12に隣接しており、このヒンジブロック31と第４節点
8aおよび第８節点8bとはリンク骨材34aおよび34bにより
連結されている。
以上のように連結されて構成された展開構造物は全体的
に直方体形状をなし、四辺形中間リンク機構Ｌを挟んで
その両側の機構部分は対称をなしている。
に直方体形状をなし、四辺形中間リンク機構Ｌを挟んで
その両側の機構部分は対称をなしている。
第４図は第１可動ヒンジブロック30の一例を示す。この
ヒンジブロック30は、リンク骨材14の外周面の外側に摺
動自在に嵌合される環体35を有し、その外側にリンク斜
骨材32a,32bの先端をピン36a,36bにより枢着するための
ブラケット37a,37bを一体的に備えている。また、環体3
5の一端には一対のワイヤ取付具38,38が取付けられ、こ
れにワイヤ39,39が固定されている。環体35の他端にも
一対のワイヤ取付具40,40によってワイヤ39,39が取付け
られている。
ヒンジブロック30は、リンク骨材14の外周面の外側に摺
動自在に嵌合される環体35を有し、その外側にリンク斜
骨材32a,32bの先端をピン36a,36bにより枢着するための
ブラケット37a,37bを一体的に備えている。また、環体3
5の一端には一対のワイヤ取付具38,38が取付けられ、こ
れにワイヤ39,39が固定されている。環体35の他端にも
一対のワイヤ取付具40,40によってワイヤ39,39が取付け
られている。
第５図に示すように、リンク骨材14の一端には、前記第
９節点10を構成する取付金具41が固定され、その周り
に、前記連結骨材23a,23b、斜骨材29a,29bおよびリンク
骨材17の一端を枢着するための枢着ピン挿入孔42を有す
るブラケットが突設されている。取付金具41上には、第
６図および第７図に示すように一対の平行な軸43,44が
回転可能に支持され、これらの軸の端の平歯車45,46は
互いにかみ合っている。また、軸43,44にはプーリ47,48
が固定されている。軸43の他端には、第５図に示すよう
にベベルギヤ50が固定され、このベベルギヤ50は可逆転
モータＭによりベベルギヤ51を介して駆動されるように
なっている。したがって、モータＭを作動させることに
より、プーリ47,48は互いに逆方向に回転させられる。
９節点10を構成する取付金具41が固定され、その周り
に、前記連結骨材23a,23b、斜骨材29a,29bおよびリンク
骨材17の一端を枢着するための枢着ピン挿入孔42を有す
るブラケットが突設されている。取付金具41上には、第
６図および第７図に示すように一対の平行な軸43,44が
回転可能に支持され、これらの軸の端の平歯車45,46は
互いにかみ合っている。また、軸43,44にはプーリ47,48
が固定されている。軸43の他端には、第５図に示すよう
にベベルギヤ50が固定され、このベベルギヤ50は可逆転
モータＭによりベベルギヤ51を介して駆動されるように
なっている。したがって、モータＭを作動させることに
より、プーリ47,48は互いに逆方向に回転させられる。
第８図に示すように、リンク骨材14の他端には、一対の
プーリ51,52（プーリ52は同図では見えない）が設けら
れている。これらのプーリ51,52には、第４図に示すよ
うに、第１可動ヒンジブロック30のワイヤ取付具40,40
からのワイヤ39,39が巻きつけられ、これらワイヤ39,39
はリンク骨材14の内部を通って前記一端のプーリ47,48
に巻きつけられ、ワイヤ取付具38,38に連結されてい
る。したがって、モータＭをいずれかの方向に運転する
と、可動ヒンジブロック30は骨材14に沿ってスライドす
ることになる。
プーリ51,52（プーリ52は同図では見えない）が設けら
れている。これらのプーリ51,52には、第４図に示すよ
うに、第１可動ヒンジブロック30のワイヤ取付具40,40
からのワイヤ39,39が巻きつけられ、これらワイヤ39,39
はリンク骨材14の内部を通って前記一端のプーリ47,48
に巻きつけられ、ワイヤ取付具38,38に連結されてい
る。したがって、モータＭをいずれかの方向に運転する
と、可動ヒンジブロック30は骨材14に沿ってスライドす
ることになる。
第１図に示すように展開している構造物を折畳むには、
まず前記モータＭにより第１の可動ヒンジブロック30を
節点11に近付くようにリンク骨材14に沿って移動させ
る。これにより、構造物は第２図に示す状態へ向かって
畳込まれる。すなわち、第１および第２の四辺形トラス
T1，T2はその平行状態を維持したまま互いに接近し、連
結骨材25a,25b,26a,26bは節点12,13を中心として屈曲
し、一方、四辺形中間リンク機構Ｌは形がくずれ、図に
おける上下方向に細くなって立上り、さらに畳込みが進
むと第３図の最終畳込み状態が得られ、全体が平行な状
態となる。
まず前記モータＭにより第１の可動ヒンジブロック30を
節点11に近付くようにリンク骨材14に沿って移動させ
る。これにより、構造物は第２図に示す状態へ向かって
畳込まれる。すなわち、第１および第２の四辺形トラス
T1，T2はその平行状態を維持したまま互いに接近し、連
結骨材25a,25b,26a,26bは節点12,13を中心として屈曲
し、一方、四辺形中間リンク機構Ｌは形がくずれ、図に
おける上下方向に細くなって立上り、さらに畳込みが進
むと第３図の最終畳込み状態が得られ、全体が平行な状
態となる。
以上のような畳込みの過程で、第２可動ヒンジブロック
31は、第11節点12に隣接する展開位置から、いったん節
点12から離れる方向にリンク骨材16に沿って摺動する
が、その後、方向を変え節点12に近付くよう移動し、第
３図のように完全に畳込みが終わると、展開時と同様に
節点12に接するようになる。一方、張力索20,21は中間
リンク機構Ｌの形がくずれると第２図に示すようにたる
む。張力索20,21により結ばれている可動ヒンジブロッ
ク30,31および節点11と13は、畳込みを可能とするため
に、それらの距離が必ず短くなることが必要である。
31は、第11節点12に隣接する展開位置から、いったん節
点12から離れる方向にリンク骨材16に沿って摺動する
が、その後、方向を変え節点12に近付くよう移動し、第
３図のように完全に畳込みが終わると、展開時と同様に
節点12に接するようになる。一方、張力索20,21は中間
リンク機構Ｌの形がくずれると第２図に示すようにたる
む。張力索20,21により結ばれている可動ヒンジブロッ
ク30,31および節点11と13は、畳込みを可能とするため
に、それらの距離が必ず短くなることが必要である。
第９図に示すように、節点間距離がすべて同じ長さＳで
あるとすると、節点11,13間の距離は、畳込み状態と展
開状態の間で第10図に示すように変化する。また、可動
ヒンジブロック30,31間の距離は第11図に示すように変
化し、上述の条件を満足している。
あるとすると、節点11,13間の距離は、畳込み状態と展
開状態の間で第10図に示すように変化する。また、可動
ヒンジブロック30,31間の距離は第11図に示すように変
化し、上述の条件を満足している。
折畳み状態から展開状態への移行は、上述したところと
逆の順序で行なわれる。
逆の順序で行なわれる。
第12図は本発明の展開構造物の変形実施例を示す。この
例では、第１図の張力索20,21に代って、１本のテレス
コープ状に伸縮可能なロッド材54で両可動ヒンジブロッ
ク30,31を連結してある。このロッド材54は展開時には
収縮不能にロックされて中間リンク機構Ｌの形状を保持
する。
例では、第１図の張力索20,21に代って、１本のテレス
コープ状に伸縮可能なロッド材54で両可動ヒンジブロッ
ク30,31を連結してある。このロッド材54は展開時には
収縮不能にロックされて中間リンク機構Ｌの形状を保持
する。
以上に述べた展開構造物は、一般的に宇宙構造物を構成
するユニット構造物として用いられ、このようなユニッ
ト構造物が多数連結されて構造体となるのであるが、ユ
ニット構造物としては、第１図の節点5a,6a,6b,5bを含
む面に関して鏡像的構造物を第13図に示すように付加す
ることにより得られた幅広のユニット構造物を用いるこ
ともできる。
するユニット構造物として用いられ、このようなユニッ
ト構造物が多数連結されて構造体となるのであるが、ユ
ニット構造物としては、第１図の節点5a,6a,6b,5bを含
む面に関して鏡像的構造物を第13図に示すように付加す
ることにより得られた幅広のユニット構造物を用いるこ
ともできる。
以上に説明した展開構造物は、第５図ないし第７図に示
すモータＭにより展開、畳込みを行なう必要は必ずしも
ない。可動ヒンジブロックを何らかの外力で移動させる
ことができれば、展開、畳込みは可能である。
すモータＭにより展開、畳込みを行なう必要は必ずしも
ない。可動ヒンジブロックを何らかの外力で移動させる
ことができれば、展開、畳込みは可能である。
（発明の効果） 以上に述べたように、本発明の展開構造物は、骨材とし
て、折曲げたり伸縮させたりする部材を用いなくてすむ
ので、剛性が大であり、また、可動部分として可動ヒン
ジブロックを２個用いるにすぎず、１ベイ（本発明の展
開構造物は２ベイからなっている）あたりで考えると可
動部分は１個にすぎないから、構造物に簡単で信頼性が
高い。
て、折曲げたり伸縮させたりする部材を用いなくてすむ
ので、剛性が大であり、また、可動部分として可動ヒン
ジブロックを２個用いるにすぎず、１ベイ（本発明の展
開構造物は２ベイからなっている）あたりで考えると可
動部分は１個にすぎないから、構造物に簡単で信頼性が
高い。
第１図は本発明の展開構造物の展開状態での斜視図、第
２図は同じ構造物の畳込み途中の状態を示す斜視図、第
３図は同じく畳込み完了状態を示す斜視図、第４図は第
１可動ヒンジブロックの側面図、第５図は第１可動ヒン
ジブロックの駆動装置の一部断面正面図、第６図は同平
面図、第７図は同側面図、第８図は展開構造物の寸法関
係を示す図、第９図は第10節点と第12節点間の距離の変
化を示すグラフ、第10図は節点間の距離の変化を示すグ
ラフ、第11図は第１および第２可動ヒンジブロックの距
離の変化を示すグラフ、第12図は本発明の変形実施例の
斜視図、第13図は第１図の展開構造物を鏡像的に２つ連
結した構造物を示す斜視図である。 T1……第１の四辺形トラス、1a,2a,3a,4a……トラス骨
材、5a……第１節点、6a……第２節点、7a……第３節
点、8a……第４節点、9a……対角骨材、T2……第２の四
辺形トラス、1b,2b,3b,4b……トラス骨材、5b……第５
節点、6b……第６節点、7b……第７節点、8b……第８節
点、9b……対角骨材、Ｌ……四辺形中間リンク機構、10
……第９節点、11……第10節点、12……第11節点、13…
…第12節点、14,15,16,17……リンク骨材、20,21……張
力索、23a,24a,25a,26a,23b,24b,25b,26b……連結骨
材、28a,29a,28b,29b……斜骨材、30……第１可動ヒン
ジブロック、31……第２可動ヒンジブロック、32a,32b,
34a,34b……リンク斜骨材、35……環体、39……ワイ
ヤ、47,48,51,52……プーリ、Ｍ……モータ。
２図は同じ構造物の畳込み途中の状態を示す斜視図、第
３図は同じく畳込み完了状態を示す斜視図、第４図は第
１可動ヒンジブロックの側面図、第５図は第１可動ヒン
ジブロックの駆動装置の一部断面正面図、第６図は同平
面図、第７図は同側面図、第８図は展開構造物の寸法関
係を示す図、第９図は第10節点と第12節点間の距離の変
化を示すグラフ、第10図は節点間の距離の変化を示すグ
ラフ、第11図は第１および第２可動ヒンジブロックの距
離の変化を示すグラフ、第12図は本発明の変形実施例の
斜視図、第13図は第１図の展開構造物を鏡像的に２つ連
結した構造物を示す斜視図である。 T1……第１の四辺形トラス、1a,2a,3a,4a……トラス骨
材、5a……第１節点、6a……第２節点、7a……第３節
点、8a……第４節点、9a……対角骨材、T2……第２の四
辺形トラス、1b,2b,3b,4b……トラス骨材、5b……第５
節点、6b……第６節点、7b……第７節点、8b……第８節
点、9b……対角骨材、Ｌ……四辺形中間リンク機構、10
……第９節点、11……第10節点、12……第11節点、13…
…第12節点、14,15,16,17……リンク骨材、20,21……張
力索、23a,24a,25a,26a,23b,24b,25b,26b……連結骨
材、28a,29a,28b,29b……斜骨材、30……第１可動ヒン
ジブロック、31……第２可動ヒンジブロック、32a,32b,
34a,34b……リンク斜骨材、35……環体、39……ワイ
ヤ、47,48,51,52……プーリ、Ｍ……モータ。
Claims (3)
- 【請求項１】４本のトラス骨材を第１、第２、第３、第
４の節点において連結し、かつ対角線方向に対向する上
記節点２つを対角骨材で連結して構成された第１の四辺
形トラスと、４本のトラス骨材を第５、第６、第７、第
８の節点において連結し、かつ対角線方向に対向する上
記節点の２つを互いに対角骨材で連結して構成された第
２の四辺形トラスとを有し、これらの第１および第２の
四辺形トラスの前記第１、第２、第３、第４の節点およ
び第５、第６、第７、第８の節点がそれぞれ距離をおい
て対向するように両四辺形トラスを配置し、両四辺形ト
ラスの中間部には、両トラスに対し平行をなしかつそれ
と同大で、第９、第10、第11、第12の節点において４本
のリンク骨材を連結して構成された四辺形の中間リンク
機構を、前記第１、第２、第３、第４の節点およびそれ
に対向する前記第５、第６、第７、第８の節点のそれぞ
れの間に、前記第９、第10、第11、第12の節点がそれぞ
れ位置するように配置し、前記第１節点と第９節点、第
２節点と第10節点、第３節点と第11節点、第４節点と第
12節点、第５節点と第９節点、第６節点と第10節点、第
７節点と第11節点、第８節点と第12節点をそれぞれ連結
骨材により連結し、また、第１の四辺形トラスと中間リ
ンク機構とは、第３節点と第10節点および第４節点と第
９節点をそれぞれ連結する斜骨材により連結し、第２の
四辺形トラスと中間リンク機構とは、第７節点と第10節
点および第８節点と第９節点をそれぞれ連結する斜骨材
により連結し、中間リンク機構の第９節点と第10節点の
間にあるリンク骨材には、展開時に第９節点に隣接し折
畳み時に第10節点に向かって移動する第１可動ヒンジブ
ロックを摺動可能に嵌合し、この第１可動ヒンジブロッ
クと第２および第６節点とを、それぞれリンク斜骨材に
より連結し、さらに、中間リンク機構の第11節点と第12
節点の間にあるリンク骨材には、展開時に第11節点に隣
接し折畳み開始時に第12節点へ向かう方向に移動する第
２可動ヒンジブロックを摺動可能に嵌合し、この第２可
動ヒンジブロックと第４および第８節点とを、それぞれ
リンク斜骨材により連結し、一方、前記中間リンク機構
の対角線方向に、該中間リンク機構が四辺形状に展開さ
れている時にその形状を保持する形状保持手段を設けて
なる展開構造物。 - 【請求項２】形状保持手段が、第１、第２可動ヒンジブ
ロックを結ぶ張力索および第10節点と第12節点を結ぶ張
力索からなる特許請求の範囲第１項記載の展開構造物。 - 【請求項３】形状保持手段が、伸縮自在のロッド材から
なる特許請求の範囲第１項記載の展開構造物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129509A JPH0742812B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 展開構造物 |
| US07/025,362 US4771585A (en) | 1986-06-04 | 1987-03-12 | Collapsible truss unit for use in combination with other like units for the construction of frameworks |
| EP87302222A EP0249307B1 (en) | 1986-06-04 | 1987-03-16 | Collapsible truss unit for use in combination with other like units for the construction of frameworks |
| DE8787302222T DE3779817T2 (de) | 1986-06-04 | 1987-03-16 | Faltbare traegereinheit fuer die konstruktion von rahmenwerken in kombination mit weiteren gleichen einheiten. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129509A JPH0742812B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 展開構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288272A JPS62288272A (ja) | 1987-12-15 |
| JPH0742812B2 true JPH0742812B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=15011248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129509A Expired - Lifetime JPH0742812B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 展開構造物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4771585A (ja) |
| EP (1) | EP0249307B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0742812B2 (ja) |
| DE (1) | DE3779817T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1310165C (en) * | 1987-04-24 | 1992-11-17 | Louis R. Adams | Collapsible truss structure |
| US5125206A (en) * | 1987-08-27 | 1992-06-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Truss structure |
| JPH0794236B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1995-10-11 | 富士重工業株式会社 | 展開構造物 |
| US5228258A (en) * | 1989-11-27 | 1993-07-20 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Collapsible truss structure |
| US5787671A (en) * | 1994-09-28 | 1998-08-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Modular deployable antenna |
| US5819492A (en) * | 1995-07-17 | 1998-10-13 | Konicek; Richard R. | Collapsible roof truss utilizing an opposed flange roof hinge |
| US5701713A (en) * | 1996-03-29 | 1997-12-30 | Silver; Daniel J. | Adjustable truss |
| US5967481A (en) * | 1997-07-03 | 1999-10-19 | Lobo; Gabriel | Staging component mounting system |
| US6441801B1 (en) | 2000-03-30 | 2002-08-27 | Harris Corporation | Deployable antenna using screw motion-based control of tensegrity support architecture |
| FR2825445B1 (fr) * | 2001-05-31 | 2004-02-13 | Innovation Technologie Conseil | Procede d'orientation d'une tourelle hexapode |
| US7028442B2 (en) | 2001-07-03 | 2006-04-18 | Merrifield Donald V | Deployable truss beam with orthogonally-hinged folding diagonals |
| DE10224378B4 (de) * | 2002-06-01 | 2010-07-01 | Wilhelm Kapfer | Mobiles Gebäude |
| US7963084B2 (en) * | 2005-08-29 | 2011-06-21 | Donald Merrifield | Deployable triangular truss beam with orthogonally-hinged folding diagonals |
| JP6231943B2 (ja) * | 2014-05-20 | 2017-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 展開構造体、反射鏡、及び宇宙太陽光発電システム |
| CN106536796B (zh) * | 2014-07-01 | 2019-07-12 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 包含聚合物纤维的结构 |
| JP6141957B1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-07 | 日本飛行機株式会社 | 伸展マスト繰出し装置 |
| CN109659657B (zh) * | 2019-01-18 | 2023-09-19 | 燕山大学 | 基于锥形剪叉机构单元的周边桁架可展开天线机构 |
| US11870183B2 (en) | 2019-10-01 | 2024-01-09 | Honeybee Robotics, Llc | Joint system for orbital and extra orbital structures |
| CN111619826B (zh) * | 2020-05-07 | 2023-03-21 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种面向在轨组装的可展收桁架结构 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3486279A (en) * | 1967-11-30 | 1969-12-30 | Nasa | Deployable lattice column |
| US3771274A (en) * | 1972-05-30 | 1973-11-13 | Gen Dynamics Corp | Expandable retractable structure |
| US4276726A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-07 | Derus David L | Collapsable, articulated wall structure |
| US4587777A (en) * | 1981-10-09 | 1986-05-13 | General Dynamics Corporation/Convair Div. | Deployable space truss beam |
| US4475323A (en) * | 1982-04-30 | 1984-10-09 | Martin Marietta Corporation | Box truss hoop |
| US4578919A (en) * | 1982-07-14 | 1986-04-01 | Harris Corporation | Self-stowing arrangement for structural tension members with taper latch hinge coupling joints |
| US4578920A (en) * | 1983-11-30 | 1986-04-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The United States National Aeronautics And Space Administration | Synchronously deployable truss structure |
| JPS60233249A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-19 | 小野田 淳次郎 | 展開トラス |
| JPH0615783B2 (ja) * | 1985-07-25 | 1994-03-02 | 淳次郎 小野田 | 展開構造物 |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129509A patent/JPH0742812B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-12 US US07/025,362 patent/US4771585A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-16 EP EP87302222A patent/EP0249307B1/en not_active Expired
- 1987-03-16 DE DE8787302222T patent/DE3779817T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0249307A2 (en) | 1987-12-16 |
| JPS62288272A (ja) | 1987-12-15 |
| DE3779817D1 (de) | 1992-07-23 |
| US4771585A (en) | 1988-09-20 |
| DE3779817T2 (de) | 1993-02-04 |
| EP0249307A3 (en) | 1989-08-02 |
| EP0249307B1 (en) | 1992-06-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |