JPS5920800A - 宇宙船の展開物展開機構 - Google Patents
宇宙船の展開物展開機構Info
- Publication number
- JPS5920800A JPS5920800A JP57129871A JP12987182A JPS5920800A JP S5920800 A JPS5920800 A JP S5920800A JP 57129871 A JP57129871 A JP 57129871A JP 12987182 A JP12987182 A JP 12987182A JP S5920800 A JPS5920800 A JP S5920800A
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- Japan
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- hinge
- unfolding
- planar
- axis
- plane body
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- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
- Tents Or Canopies (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は打上げ時には折畳まれていて所定の軌道投入
時又は軌道において展開する例えばアンテナ、太陽電池
パネル等の宇宙船の展開物を展開させる機構に関するも
のである。
時又は軌道において展開する例えばアンテナ、太陽電池
パネル等の宇宙船の展開物を展開させる機構に関するも
のである。
従来の概念として折畳まれた展開物を展開させる場合、
展開物の平面体相互間を１軸回転自在なヒンジで結合し
て展開させる方式であり、いわゆる可屈ダブルコルゲー
ション面のように展開時に２方向に展開する２次元展開
方式の場合、１軸回転自在なヒンジを用いる従来の方式
では以下述べるような問題点がある。第１図（ａｌは展
開物の展開前を、第１図（ｂｌは展開物の展開途中を、
又第１図（Ｃ１は展開物の展開後をそれぞれ示す図であ
り、複数個の平行四辺形平面体（１ａ）〜（１ｄ）およ
び衛星（２）をそれぞれ１軸回転自在はヒンジ（３ａ）
〜（３ｅ）を用いて結合している。平行四辺形平面体（
ｌａ）の回転角θ１が９０度の時が第１図（ａｌに示す
展開前の状態であり０度の時が第１図ｔｅｌに示す展開
後の状態であり第１図（ｂｌにおいて展開時に１軸回転
自在なヒンジ（ａｂ）を介して結合されている平面体（
ｌａ） 。
展開物の平面体相互間を１軸回転自在なヒンジで結合し
て展開させる方式であり、いわゆる可屈ダブルコルゲー
ション面のように展開時に２方向に展開する２次元展開
方式の場合、１軸回転自在なヒンジを用いる従来の方式
では以下述べるような問題点がある。第１図（ａｌは展
開物の展開前を、第１図（ｂｌは展開物の展開途中を、
又第１図（Ｃ１は展開物の展開後をそれぞれ示す図であ
り、複数個の平行四辺形平面体（１ａ）〜（１ｄ）およ
び衛星（２）をそれぞれ１軸回転自在はヒンジ（３ａ）
〜（３ｅ）を用いて結合している。平行四辺形平面体（
ｌａ）の回転角θ１が９０度の時が第１図（ａｌに示す
展開前の状態であり０度の時が第１図ｔｅｌに示す展開
後の状態であり第１図（ｂｌにおいて展開時に１軸回転
自在なヒンジ（ａｂ）を介して結合されている平面体（
ｌａ） 。
（１ｂ）それぞれの回転角０１．θ２が常に等しく変動
し、これと同様の条件が平面体（ｌｂ） ＋ （１（り
、平面体（１す、 （ｌｔｌ）にも適用でき、これら
の条件から展゛開時における平面体（ｌａ）〜（Ｉｄ）
の位置関係は決足さｎる。後述するように平面体（］ｄ
）、（１ａ）間の距離りは展開物の展開前、展開中、展
開後で変動するので、展開物の平面体相互を１軸回転自
在なヒンジで結合する従来の方式は２次元的に展開する
展開機構の場合１円滑な展開運動を達成しイＭないとい
う欠点がある。
し、これと同様の条件が平面体（ｌｂ） ＋ （１（り
、平面体（１す、 （ｌｔｌ）にも適用でき、これら
の条件から展゛開時における平面体（ｌａ）〜（Ｉｄ）
の位置関係は決足さｎる。後述するように平面体（］ｄ
）、（１ａ）間の距離りは展開物の展開前、展開中、展
開後で変動するので、展開物の平面体相互を１軸回転自
在なヒンジで結合する従来の方式は２次元的に展開する
展開機構の場合１円滑な展開運動を達成しイＭないとい
う欠点がある。
この発明はこのような問題点に対処し得る宇宙船の展開
物展開機構を提案するもので以下第２（２）を用いてこ
の発明を詳述する。第２図（ａｌけ１軸回転自在なヒン
ジを示す図であり２個の平面体（ｌａ） 。
物展開機構を提案するもので以下第２（２）を用いてこ
の発明を詳述する。第２図（ａｌけ１軸回転自在なヒン
ジを示す図であり２個の平面体（ｌａ） 。
（ｌｂ）の板厚Ｔ、上ヒンジ径り、ヒンジ回転中心（４
ａ）から平面体端部までのヒンジクリアランスＨに工り
形状諸元が定義さｎる。
ａ）から平面体端部までのヒンジクリアランスＨに工り
形状諸元が定義さｎる。
第２図（ｂｌは１軸回転自在なヒンジを３個（３ａ）
＋（ａｂ） ＋ （３Ｃ）組み合わせたヒンジ（５）を
示す図であり。
＋（ａｂ） ＋ （３Ｃ）組み合わせたヒンジ（５）を
示す図であり。
２個の平面体（ｌａ） ｌ （ｌｂ）を結合している。
第２図（Ｃ１け提案する展開物展開機構の展開後を示す
Ｎであり、衛星（２）に１軸回転自在なヒンジ（３ａ）
〜（３１）を介して平行四辺形平面体（１ａ）〜（１１
）を取り付ける。ここで１軸回転自在なヒンジ（３ｂ）
＋ （３ｄ） ５Ｃａｎ ｒ （ｓｈ）は平面体下方
に取り付けられ、１軸回転自在なヒンジ（３す＋ （ａ
ｃ） ｒ （ａｅ） ｔ （３ｇ） ｌ （ａｉ）は平
面体上方に取り付けられている。各平面体は１軸回転自
在なヒンジ（３す〜（３ｉ） を介し°Ｃ対称に展開す
るので、展開時における平面体（ｌす〜（１りの位置関
係／ｆｉ決定される。この時平面体（ｌす＋ （、ｌｆ
）間ノ％ｍ Ｌ＋ オｊ Ｄ ”Ｆ Ｉｆ 体（”ｄ）
＋ （１１Ｊｆ’ｒＪＩ）ＦｈＮｍ Ｌ２を求めてみ
る。第２図（ｄｌにおいて衛星（２）と第１の平面体（
１ａ）によ＃）構成さｊ、る回転角θ１ を示す。
Ｎであり、衛星（２）に１軸回転自在なヒンジ（３ａ）
〜（３１）を介して平行四辺形平面体（１ａ）〜（１１
）を取り付ける。ここで１軸回転自在なヒンジ（３ｂ）
＋ （３ｄ） ５Ｃａｎ ｒ （ｓｈ）は平面体下方
に取り付けられ、１軸回転自在なヒンジ（３す＋ （ａ
ｃ） ｒ （ａｅ） ｔ （３ｇ） ｌ （ａｉ）は平
面体上方に取り付けられている。各平面体は１軸回転自
在なヒンジ（３す〜（３ｉ） を介し°Ｃ対称に展開す
るので、展開時における平面体（ｌす〜（１りの位置関
係／ｆｉ決定される。この時平面体（ｌす＋ （、ｌｆ
）間ノ％ｍ Ｌ＋ オｊ Ｄ ”Ｆ Ｉｆ 体（”ｄ）
＋ （１１Ｊｆ’ｒＪＩ）ＦｈＮｍ Ｌ２を求めてみ
る。第２図（ｄｌにおいて衛星（２）と第１の平面体（
１ａ）によ＃）構成さｊ、る回転角θ１ を示す。
第２ｈｔｅ＋において第３の平面体（ｌｃ）と第４の平
面体（ｌｄ）とにエリ構成される回転角θ２を示す。第
２図（ｆｌにおいて第１の平面体（ｌａ上第２の平面体
（１す＃第５の平面体（１す、第６の平面体（ｉｆ）と
により構成される角度θ５を示す。第２図（ｇ）におい
て第１の平面体（ｌａ）と第６の平面体（ｉｆ、）によ
り構成される回転角θ４を示す。第２図（Ｃ１において
軸（６ａ）、 ｙ軸（６ｂ）および上記２軸と直交右手
座標系を構成するＬりな図示しない２軸を考える。
面体（ｌｄ）とにエリ構成される回転角θ２を示す。第
２図（ｆｌにおいて第１の平面体（ｌａ上第２の平面体
（１す＃第５の平面体（１す、第６の平面体（ｉｆ）と
により構成される角度θ５を示す。第２図（ｇ）におい
て第１の平面体（ｌａ）と第６の平面体（ｉｆ、）によ
り構成される回転角θ４を示す。第２図（Ｃ１において
軸（６ａ）、 ｙ軸（６ｂ）および上記２軸と直交右手
座標系を構成するＬりな図示しない２軸を考える。
上記座標系において頂点（７ａ）の座標を仮に（Ｘｃ
。
。
７ｃ ｒ ｚｃ）および頂点（７ａ） ｔ （！： オ
Ｆ） Ｔ１２点（７ｂ） ｐ （７ｃ）から構成される
直線の傾きと直交する傾きを有する直線と頂点（７ｂ）
ｔ （７ｃ）から構成される直線との交点（７ｄ、ｌ
（１）座ｖＡ’ｆｒ： （Ｘｕ、７ｕ＋ｚｇ） トＴ
；Ｅｒト回ＷＥ角Ｉ２は次のように定義さｎる。
Ｆ） Ｔ１２点（７ｂ） ｐ （７ｃ）から構成される
直線の傾きと直交する傾きを有する直線と頂点（７ｂ）
ｔ （７ｃ）から構成される直線との交点（７ｄ、ｌ
（１）座ｖＡ’ｆｒ： （Ｘｕ、７ｕ＋ｚｇ） トＴ
；Ｅｒト回ＷＥ角Ｉ２は次のように定義さｎる。
ここではＮは段数すなわちｘＩ）１ｉ１万同に配列さγ
Ｌる平面体の数を示す。座標（Ｘｃ、Ｙｃ＋Ｚｃ）は頂
点（７ｂ）の座標を（ｘＡ、ｙＡ、ｚＡ）とすれば次の
関係を崩している。
Ｌる平面体の数を示す。座標（Ｘｃ、Ｙｃ＋Ｚｃ）は頂
点（７ｂ）の座標を（ｘＡ、ｙＡ、ｚＡ）とすれば次の
関係を崩している。
Ｘ Ｃ＝ＸＡ
ｙｃ＝ｙ、 −ＰＩ ・・
・（２）ＺＣ＝ＺＡ ここでＰｌ は各平面体のｙ軸方向の辺の長さである。
・（２）ＺＣ＝ＺＡ ここでＰｌ は各平面体のｙ軸方向の辺の長さである。
座標（ｘＡ ＋ ７Ａ ｌ ｚＡ ）は次のように書け
る。
る。
ことでＨはヒンジクリアランス、θはヒンジ直径、Ｐ２
は各平面体のＸ軸方向の辺の長さ、Ｔは平面体板厚、θ
ａは平面体の小さい万の頂角である。
は各平面体のＸ軸方向の辺の長さ、Ｔは平面体板厚、θ
ａは平面体の小さい万の頂角である。
＝ｔた頂点（７ｂ） 、 （７ｃ）を結ぶ直線の傾きを
αとしそれに直交する傾きをα′ とするとそれらは次
式よって座標（ＸＭ１７ＭＩＺＭ）は次式で示し得る。
αとしそれに直交する傾きをα′ とするとそれらは次
式よって座標（ＸＭ１７ＭＩＺＭ）は次式で示し得る。
以上によりθ２が足義された。
θ３は次のように定義される。
θ５＝ＡＲＣ！ＴＡＮ （−α〕 ・・
・（６）回転角θ４は頂点（７ｅ）の座標を（Ｘ２１７
２１Ｚ２）およ、び頂点（７ｅ）をとおり頂点（７ｆ）
、 （７ｇ）から構成される直線の傾きと直交する傾
きを有する直線と頂点（７ｆ） 、 （７ｇ）から構成
さルる直線との交点（７ｈ）の座標を（ＸＮ１．７Ｎ
Ｉ ”Ｎ ）とすれば次のように足義される。
・（６）回転角θ４は頂点（７ｅ）の座標を（Ｘ２１７
２１Ｚ２）およ、び頂点（７ｅ）をとおり頂点（７ｆ）
、 （７ｇ）から構成される直線の傾きと直交する傾
きを有する直線と頂点（７ｆ） 、 （７ｇ）から構成
さルる直線との交点（７ｈ）の座標を（ＸＮ１．７Ｎ
Ｉ ”Ｎ ）とすれば次のように足義される。
座標（ｘ２＋７２＋２２）は頂点（７ｆ）の座標（ｘｊ
＋７ｔ ＋ｚ、）と次の関係を有している。
＋７ｔ ＋ｚ、）と次の関係を有している。
Ｘ２＝Ｘ１
７２−−７１ ・・・（
８）Ｚ２＝Ｚ １ ここで座標（ｔ、ｙ１＋ｚ＋）は次のように書ける。
８）Ｚ２＝Ｚ １ ここで座標（ｔ、ｙ１＋ｚ＋）は次のように書ける。
Ｚ ＋ ＝ＨＸ ｃｏｓ（θ＋ ） ２ Ｘ ｓ ｉ
ｎ （θ１）さらに座標（ＸＮＩ ７Ｎ、 ＺＮ ）
は次のように書ける。
ｎ （θ１）さらに座標（ＸＮＩ ７Ｎ、 ＺＮ ）
は次のように書ける。
ＹＮ−ｙＩ＋（！’ （ＸＮ−ｘｊ ）ｚ Ｎ＝Ｉ？
ｌ ＋Ｐ ２５ｉｎ（θａ）ｃｏｏ（θすＸ（ｘ、−
ｘＮ）２＋ （Ｙ、−ｘＮ）２（Ｐ２ｓｉｎ（θａ）ｓ
ｉｎ（θ１）２＋（Ｐ２ｃｏｓ（θａ）〕２以上により
θ４が定義された。
ｌ ＋Ｐ ２５ｉｎ（θａ）ｃｏｏ（θすＸ（ｘ、−
ｘＮ）２＋ （Ｙ、−ｘＮ）２（Ｐ２ｓｉｎ（θａ）ｓ
ｉｎ（θ１）２＋（Ｐ２ｃｏｓ（θａ）〕２以上により
θ４が定義された。
ここで頂点（７１）の座標を（ｘｐ、ｙｐ）とするとＬ
ｌは次式で示される。
ｌは次式で示される。
Ｌ１＝＝ （ｘｐ−Ｘｔ ）２＋（Ｙｐ−７＋ ）２−
ｄｌｌただし 刈１−ｃｏｓ（２θｓ））＋２ （（Ｐｓｉｎ（θ２
））ＨＸＣＯ８（θ２））である。
ｄｌｌただし 刈１−ｃｏｓ（２θｓ））＋２ （（Ｐｓｉｎ（θ２
））ＨＸＣＯ８（θ２））である。
Ｌｌは頂点（７ｊ） 、 （７ｋ）、を結ぶ直線と頂点
（７１）。
（７１）。
（７ｍ）を結ぶ直線と平行な傾きを有しかつ上記２直線
の中心を通る直線、と頂点（７ｎ）を通り上記直線と直
交する傾きを持つ直線との交点（ＸＱ、、７Ｑ、）と頂
点（７ｎ）の座標（ｘＢ、ｙＢ）との距離およ′び点（
７ｄ）の座標（ＸＭ、ｙＭ）と頂点（７ａ）の座標（”
ＣＩ ７ｏ）間の距離を用いて次式のように示し得る。
の中心を通る直線、と頂点（７ｎ）を通り上記直線と直
交する傾きを持つ直線との交点（ＸＱ、、７Ｑ、）と頂
点（７ｎ）の座標（ｘＢ、ｙＢ）との距離およ′び点（
７ｄ）の座標（ＸＭ、ｙＭ）と頂点（７ａ）の座標（”
ＣＩ ７ｏ）間の距離を用いて次式のように示し得る。
・・・Ｉ
ここで
！ Ｑ −Ｘ Ｂ
・・・α９
Ｑ、Ｂ
・・・０Ｑ
Ｐｌ ・・負ηＭｅ α・
−α αＩｐ１ ｙＭ−ア。−６ｌ ａ ”制で
ある。いまＨ−２闘、Ｄ＝５闘、 Ｐｌ ＝Ｐｚ、＝１
０（ｌｔｍ、 θ −６０°、Ｔ＝５ｍｍ、Ｎ＝３の
場合の０１に対応するＬｌお工びＬ２の変化を表１に示
す。
−α αＩｐ１ ｙＭ−ア。−６ｌ ａ ”制で
ある。いまＨ−２闘、Ｄ＝５闘、 Ｐｌ ＝Ｐｚ、＝１
０（ｌｔｍ、 θ −６０°、Ｔ＝５ｍｍ、Ｎ＝３の
場合の０１に対応するＬｌお工びＬ２の変化を表１に示
す。
表１
このように平面体（ｌａ）、 （ｉｆ）、平面体（ｉ
ｂ）。
ｂ）。
（ｌｅ）、平面体（ｌｅ）＋ （１ｈ） ＋平面体（
ｌｄ）、 （ｌｉ）間の距離は最大値と最小値を有す
る。これらを結ぶヒンジを第２図（ｂｌで説明したヒン
ジ（５ａ）〜（５ｄ）を用いることにより展開中も平面
体（ｌａ） 、 （１ｆ） ＋平面体（ｉｂ） Ｔ （
”ｅ） 、平面体（ｌｅ） 、 （ｌｈ） 、平面体（
ｌｄ） 。
ｌｄ）、 （ｌｉ）間の距離は最大値と最小値を有す
る。これらを結ぶヒンジを第２図（ｂｌで説明したヒン
ジ（５ａ）〜（５ｄ）を用いることにより展開中も平面
体（ｌａ） 、 （１ｆ） ＋平面体（ｉｂ） Ｔ （
”ｅ） 、平面体（ｌｅ） 、 （ｌｈ） 、平面体（
ｌｄ） 。
（ｌｉ）は剛に結合された状態で円滑な展開運動を達成
し得る。第２図 は提案する展開物展開機構の展開前を
示す図であり、衛星（２）に１軸回転自在なヒンジ（３
ａ）〜（３１）を介して平面体（１ａ）〜（１１）が接
続されておりかつ１軸回転自在なヒ“ンジを初数個組み
合わせたヒンジ（５ａ）〜（５ｄ）により平面体相互を
保持している。
し得る。第２図 は提案する展開物展開機構の展開前を
示す図であり、衛星（２）に１軸回転自在なヒンジ（３
ａ）〜（３１）を介して平面体（１ａ）〜（１１）が接
続されておりかつ１軸回転自在なヒ“ンジを初数個組み
合わせたヒンジ（５ａ）〜（５ｄ）により平面体相互を
保持している。
従ってこの発明によれば２次元的（（展開する展開機構
の場合生ずる平面体相互間の距離の変動は１軸回転自在
なヒンジを複数個組み合わせたヒンジで対応することが
可能であり円滑な各平面体の対称層′開も達成できる。
の場合生ずる平面体相互間の距離の変動は１軸回転自在
なヒンジを複数個組み合わせたヒンジで対応することが
可能であり円滑な各平面体の対称層′開も達成できる。
第１図（ａｌは従来の概念による展開物の展開前を示す
図、第１図（ｂｌは従来の概念による展開物の展開中を
示す図、第１図（Ｃ）は従来の概念による展開物の展開
後を図す図、第２図（ａｌは１軸回転自在なヒンジを示
す図、第２図（ｂｌはこの発明による１軸回転自在なヒ
ンジを複数個組み合わせたヒンジを示す図、第２図（ｃ
ｌはこの発明による展開物の展開後を示す図、第２図（
ｄｌ〜（ｇ）は展開物の展開角を示す図、第２図（ｈ）
けこの発明による展開物の展開前を示す図であり（１）
は平行四辺形平面体、（２）は衛星。 （３）は１軸回転自在なヒン゛ジ、（４）はヒンジ回転
中心。 （５）は１軸回転自在なヒンジを複数個組み合わせ友ヒ
ンジ、（６）は座標系、（７）は平行四辺形平面体の各
頂点である。 なお、−図中同一あるいは相当部分に一同一符号を付し
である。 昂 １ 虚（α） 第 ２ 図（σ） 路 ２ Ｉ！１１ｂ） 第 ２図（ｄ＋ 第 ２ ｔＡけ） 第 ２図（８）
図、第１図（ｂｌは従来の概念による展開物の展開中を
示す図、第１図（Ｃ）は従来の概念による展開物の展開
後を図す図、第２図（ａｌは１軸回転自在なヒンジを示
す図、第２図（ｂｌはこの発明による１軸回転自在なヒ
ンジを複数個組み合わせたヒンジを示す図、第２図（ｃ
ｌはこの発明による展開物の展開後を示す図、第２図（
ｄｌ〜（ｇ）は展開物の展開角を示す図、第２図（ｈ）
けこの発明による展開物の展開前を示す図であり（１）
は平行四辺形平面体、（２）は衛星。 （３）は１軸回転自在なヒン゛ジ、（４）はヒンジ回転
中心。 （５）は１軸回転自在なヒンジを複数個組み合わせ友ヒ
ンジ、（６）は座標系、（７）は平行四辺形平面体の各
頂点である。 なお、−図中同一あるいは相当部分に一同一符号を付し
である。 昂 １ 虚（α） 第 ２ 図（σ） 路 ２ Ｉ！１１ｂ） 第 ２図（ｄ＋ 第 ２ ｔＡけ） 第 ２図（８）
Claims (1)
- 宇宙船に取付けられている展開物と宇宙空間で展開させ
るように構成した宇宙船の展開物展開機構において、複
数個の平面体からなる展開物の各平面体が同一平面上で
、所定の配置をなすように展開物の平面体相互間を１軸
回転自在の第１のヒンジ、および１軸回転自在な第１の
ヒンジを複数個組み合わせ几第２のヒンジを用いて結合
し、上記第１および第２のヒンジの作用にエリ展開の過
程において平面体相互が対称形を保持しつつ展開するよ
うにしたことを特徴とする宇宙船の展開物展開機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129871A JPS5920800A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 宇宙船の展開物展開機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129871A JPS5920800A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 宇宙船の展開物展開機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920800A true JPS5920800A (ja) | 1984-02-02 |
| JPH021720B2 JPH021720B2 (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15020357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129871A Granted JPS5920800A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 宇宙船の展開物展開機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920800A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472545A (en) * | 1989-02-22 | 1995-12-05 | Malki; Jehuda | Method for affixing labels to soap bars and labeled soap bars produced thereby |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP57129871A patent/JPS5920800A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472545A (en) * | 1989-02-22 | 1995-12-05 | Malki; Jehuda | Method for affixing labels to soap bars and labeled soap bars produced thereby |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021720B2 (ja) | 1990-01-12 |
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