(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体と方向付けられるべき要素とを連結する小型のフレキシブルなカルダン継手であって、
相互に直交して前記カルダン継手の中心に位置する回転のポイントにおいて交差する回転軸Ｘ、回転軸Ｙ、および中心長手軸Ｚを備え、
前記中心長手軸Ｚを含む平面に沿って延びてかつ互いに対して直角に取り付けられる、中空の第１の中心ピン（１０）と、中空の第２の中心ピン（１１）とからなり、
前記第１の中心ピン（１０）は、
前記回転軸Ｘに直交する環状の第１の外側フレーム（１５）と、
前記第１の外側フレーム（１５）と同軸かつ中空の第１の内側リング（１６）と、
前記第１の外側フレーム（１５）と前記第１の内側リング（１６）とをつなぐ複数のフレキシブルな薄板（１２、１７、１８、１９）とを備え、
前記第２の中心ピン（１１）は、
前記回転軸Ｙに直交する環状の第２の外側フレーム（２０）と、
前記第２の外側フレーム（２０）と同軸かつ中空の第２の内側リング（２１）と、
前記第２の外側フレーム（２０）と前記第２の内側リング（２１）とをつなぐ複数のフレキシブルな薄板（１２、１７、１８、１９）とを備え、
前記第１の外側フレーム（１５）は、前記支持構造体に固定される第１の外側フレーム部分（１５ａ、１５ｃ）と、該第１の外側フレーム部分（１５ａ、１５ｃ）に対して前記回転軸Ｘ周りを回動可能である第１の中間フレーム部分（１５ｂ）とを有し、
前記第２の外側フレーム（２０）は、前記方向付けられるべき要素に固定される第２の外側フレーム部分（２０ａ、２０ｃ）と、第２の中間フレーム部分（２０ｂ）とを有し、前記第２の外側フレーム部分（２０ａ、２０ｃ）は前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）対して前記回転軸Ｙ周りを回動可能であって、
前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）と前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）とが、剛性のあるリンク部品（５０ａ、５０ｂ）を介して互いに固定されることを特徴とする、カルダン継手。
【請求項２】
前記第１の中心ピン（１０）と、前記第２の中心ピン（１１）と、前記リンク部品（５０ａ、５０ｂ）とが一体成形部品で作られることを特徴とする、請求項１に記載のカルダン継手。
【請求項３】
前記第１の内側リング（１６）および前記第２の内側リング（２１）が、前記第１の外側フレーム（１５）および前記第２の外側フレーム（２０）に対して浮動して取り付けられ、
前記第１の外側フレーム（１５）は、前記中心長手軸Ｚに平行な前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）と、前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）に平行かつそのいずれの側にも位置する２つの前記第１の外側フレーム部分（１５ａ、１５ｃ）とから成り、
前記第２の外側フレーム（２０）は、前記中心長手軸Ｚに平行な前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）と、第２の中間フレーム部分（２０ｂ）に平行かつそのいずれの側にも位置する２つの前記第２の外側フレーム部分（２０ａ、２０ｃ）とから成り、
前記リンク部品（５０ａ、５０ｂ）における、前記第１の中心ピン（１０）の前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）および前記第２の中心ピン（１１）の前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）につながれている中空の中心長手軸が前記中心長手軸Ｚに一致することを特徴とする、請求項１又は２に記載のカルダン継手。
【請求項４】
前記リンク部品（５０ａ、５０ｂ）は互いに直交して十字形に配置された２つのリンク部品（５０ａ、５０ｂ）であって、該２つのリンク部品（５０ａ、５０ｂ）はそれぞれ２つずつのアームを有し、第１のリンク部品（５０ａ）の２つの第１のアームが互いに直径方向で対向して前記第１の中心ピン（１０）の前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）に固定され、第２のリンク部品（５０ｂ）の２つの第２のアームが互いに直径方向で対向して前記第２の中心ピン（１１）の前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）に固定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルダン継手。
【請求項５】
前記リンク部品（５０ａ、５０ｂ）は各々環状のブロック形状を有する２つのリンク部品（５０ａ、５０ｂ）であって、各々の環状ブロックが、前記第１の中心ピン（１０）の前記第１の中間フレーム部分（１５ｂ）および前記第２の中心ピン（１１）の前記第２の中間フレーム部分（２０ｂ）にしっかりと取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルダン継手。
【請求項６】
支持構造体と方向付けられるべき要素とを連結する小型のフレキシブルなカルダン継手であって、
相互に直交して前記カルダン継手の中心に位置する回転のポイントにおいて交差する回転軸Ｘ、回転軸Ｙ、および中心長手軸Ｚを備え、
前記中心長手軸Ｚを含む平面に沿って延びてかつ互いに対して直角に取り付けられる、中空の第１の中心ピン（１０）と、中空の第２の中心ピン（１１）とからなり、
前記第１の中心ピン（１０）は、
前記回転軸Ｘに直交する環状の第１の外側フレーム（１５）と、
前記第１の外側フレーム（１５）と同軸かつ中空の第１の内側リング（１６）と、
前記第１の外側フレーム（１５）と前記第１の内側リング（１６）とをつなぐ複数のフレキシブルな薄板（１２、１７、１８、１９）とを備え、
前記第２の中心ピン（１１）は、
前記回転軸Ｙに直交する環状の第２の外側フレーム（２０）と、
前記第２の外側フレーム（２０）と同軸かつ中空の第２の内側リング（２１）と、
前記第２の外側フレーム（２０）と前記第２の内側リング（２１）とをつなぐ複数のフレキシブルな薄板（１２、１７、１８、１９）とを備え、
前記第１の内側リング（１６）は、前記支持構造体に固定される第１の中間リング部分（１６ｂ）と、該第１の中間リング部分（１６ｂ）に対して前記回転軸Ｘ周りを回動可能である第１の外側リング部分（１６ａ、１６ｃ）とを有し、
前記第２の内側リング（２１）は、前記方向付けられるべき要素に固定される第２の中間リング部分（２１ｂ）と、第２の外側リング部分（２１ａ、２１ｃ）とを有し、前記第２の中間リング部分（２１ｂ）は前記第２の外側リング部分（２１ａ、２１ｃ）に対して前記回転軸Ｙ周りを回動可能であって、
前記第１の外側リング部分（１６ａ、１６ｃ）と前記第２の外側リング部分（２１ａ、２１ｃ）とが、互いに固定されることを特徴とする、カルダン継手。
【請求項７】
前記第１の外側フレーム（１５）および前記第２の外側フレーム（２０）が、前記第１の内側リング（１６）および前記第２の内側リング（２１）に対して浮遊して取り付けられ、
前記第１の内側リング（１６）は、前記中心長手軸Ｚに平行な前記第１の中間リング部分（１６ｂ）と、前記第１の中間リング部分（１６ｂ）に平行かつそのいずれの側にも位置する２つの前記第１の外側リング部分（１６ａ、１６ｃ）とから成り、
前記第２の内側リング（２１）は、前記中心長手軸Ｚに平行な前記第２の中間リング部分（２１ｂ）と、前記第２の中間リング部分（２１ｂ）に平行かつそのいずれの側にも位置する２つの前記第２の外側リング部分（２１ａ、２１ｃ）とから成ることを特徴とする、請求項６に記載のカルダン継手。
【請求項８】
前記第１の外側リング部分（１６ａ、１６ｃ）および前記第２の外側リング部分（２１ａ、２１ｃ）が、前記第１の中心ピン（１０）および前記第２の中心ピン（１１）に共通の一体成形の組立品を形成することを特徴とする、請求項６又は７に記載のカルダン継手。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の、少なくとも１つのカルダン継手を備えた宇宙船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの直交軸の周りを回転する装置をガイドできる小型のフレキシブルなカルダン継手と、そのようなカルダン継手を備えた宇宙船とに関する。それは特に、宇宙船の少なくとも１つの要素又は１つの装置を所定の照準方向に向ける目的で、回転において微細にガイドするために、人工衛星のような宇宙船の分野に適用される。
【背景技術】
【０００２】
宇宙の用途においては、地球の表面上の一点に対する照準を保持するため、或いは地球又は任意の天体の表面上の特定領域をスキャンするために、人工衛星又は宇宙船の例えばアンテナ、マストのような一定の要素、又は装置を、例えば惑星、受信機、又は送信機のような外部の目標物に向けて照準合わせする目的で、所定の方向に向けることができる必要がある。これらの位置合わせは、この方向を維持する際に避けられないドリフトを補償するために、とりわけ目標の追跡段階の間、頻繁に修正される必要があり、これら複数の修正は、これらの宇宙用付属品及びそれらのガイド装置のために、多数の微小回転サイクルが行われねばならないことを意味する。
【０００３】
人工衛星を軌道に乗せる行為の不可逆的性質を考慮すると、宇宙船を設計するとき、これらのガイド装置が受ける非常に多くの応力に耐える能力を保証するように、それらにとって非常に多いサイクル数（１サイクルは１回の回転振動に相当する）として測定される、寿命を予測することが必要である。例えば、所望される寿命は、追跡機構に対して３０万サイクルよりも多くなり得る。ガイド装置に対するその他の要求は、特にガイドされた軸に加えられる外力及び曲げモーメント、高い横剛性、遊びのない高い精度のガイド、プラスとマイナスの両方向への、一般に５°〜１０°のオーダーのフレキシブルな要素に対する大きな回転振幅、そして小さく一定の抵抗トルクに関する、強力な機械的耐性の能力である。
【０００４】
既知のガイド機構は転がり軸受又は別のタイプの軸受上に取り付けられ、正しい動作を確実にするため、潤滑剤を必要とする。これらのガイド機構はフレキシブルではなく、多数の部品を含み、それはフレキシブルなカルダン継手に比べて信頼性の低下をもたらす。さらに、これらのフレキシブルでないガイド要素は、外部荷重及び宇宙船の打ち上げ中の衝撃に敏感である。それに加えて、それらは微小変位及び極端な温度に対して敏感な、特定の潤滑を必要とする。
【０００５】
２つの異なる軸受内にペアで取り付けられた４つの単純でフレキシブルな中心ピンから成り、４つの中心ピンが２つの直交する回転軸を定義する、フレキシブルなカルダン継手を作るのは既知の事柄である。２つの軸受は浮動している中間部により共につながれ、２つの回転軸は２つの軸受の内側に位置するモーター駆動の機構により駆動される。しかしながら、このカルダン継手は、各回転軸に対して２つの中心ピンと、互いに入り組むことが難しい３つの異なる部分の組立品の使用を必要とする。さらに、このカルダン継手は、とりわけ４つの異なる中心ピンの使用と、これらの異なる要素を一緒につないでいる嵩張った環状の構造とのために、相当な大きさ及び増大した重量を有する。このカルダン継手は、従って小さな付属品の微細な照準合わせには適用できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、既存の装置の欠点を含まないフレキシブルなカルダン継手を製作すること、そして特に小型、軽量で、最小限の要素数で作られ、３軸に従って組み合わされた典型的には２０００Ｎの打ち上げ時の荷重に耐えることができ、角度に関する高い容量及び長い寿命を持ち、一般的に５０ｃｍ〜１ｍのオーダーの、小さいアンテナの微細な照準合わせに適用可能な、カルダン継手を製作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために本発明は、中空の中心長手軸Ｚを備え、２つの中空の中心ピンが互いに対して直角に取り付けられて、それぞれが回転軸Ｘ、Ｙの周りを回動可能であり、３つの軸Ｘ、Ｙ、Ｚが相互に直交してカルダン継手の中心に位置する回転のポイントにおいて交差している、小型のフレキシブルなカルダン継手に関する。各中心ピンは、中心の長手軸Ｚを含む平面に沿って延び、中心ピンの回転軸Ｘ、Ｙにそれぞれ直角な環状の外側フレームと、その外側フレームと同軸の中空の内側リングと、外側フレーム及び内側リングにつながれたフレキシブルな薄板の複数のセットとを備え、２つの中心ピンは剛性のあるリンク部品によって共につながれている。
【０００８】
選択的に、カルダン継手の２つの中心ピン及びリンク部品は一体成形の部品で製作される。
【０００９】
カルダン継手の第一の実施形態によれば、各中心ピンの内側リングは浮動して取り付けられ、各中心ピンの外側フレームは、Ｚ軸を含む第一の中間フレーム部分と、中間フレーム部分に平行に、そのいずれの側にも位置する２つの外側フレーム部分とから成り、そして２つのリンク部品は、Ｚ軸に一致し、各中心ピンの中間フレーム部分につながれている中空の中心長手軸を有する。
【００１０】
第一の実施形態によるカルダン継手は、十字形状の２つの連結機械部品を含むことができ、各十字形の２つの第一アームは互いに対して直径方向に対向しており、第一の中心ピンの中間フレーム部分に固定され、各十字形の２つの第二アームは互いに対して直径方向に対向しており、第二の中心ピンの中間フレーム部分に固定されている。
【００１１】
代わりに、カルダン継手は環状ブロックの形である２つの連結機械部品を備えてもよく、各環状ブロックは、第一中心ピン及び第二中心ピンの２つのそれぞれの中間フレーム部分に、しっかりと取り付けられている。
【００１２】
カルダン継手の第二の実施形態によれば、各中心ピンの外側フレームは浮動して取り付けられ、各中心ピンの内側リングは、Ｚ軸を含む中間リング部分と、中間リング部分に平行に、そのいずれの側にも位置する２つの外側リング部分とから成り、そして中心ピンの２つの外側リング部分は、中心ピンの２つの外側リング部分にそれぞれしっかりと取り付けられ、２つの中心ピンを共に堅く連結する。
【００１３】
望ましくは、２つの中心ピンの４つの外側リング部分は、２つ中心ピンに共通の一体成形の組立品を構成する。
【００１４】
本発明はまた、そのようなカルダン継手を備えた宇宙船に関する。
【００１５】
本発明のその他の際立った特徴及び利点は、添付の概略図に関連して、純粋に説明に役立ち制限されない例として与えられている記述において、以下ではっきりと明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】本発明の第一の実施形態による、第一の例示的な小型のフレキシブルなカルダン継手の透視図である。
【図１ｂ】本発明の第一の実施形態による、第一の例示的な小型のフレキシブルなカルダン継手の透視図である。
【図１ｃ】本発明の変形の実施形態による、第二の例示的な小型のフレキシブルなカルダン継手の透視図である。
【図１ｄ】本発明の変形の実施形態による、第二の例示的な小型のフレキシブルなカルダン継手の透視図である。
【図２】本発明による、中心ピンの回転軸Ｙに直角な平面ＸＺ内におけるカルダン継手の例示的中心ピンの、例示的構造の図である。
【図３ａ】本発明による、図１ｃ及び１ｄのカルダン継手の動作を例証する概略図である。
【図３ｂ】本発明による、図１ｃ及び１ｄのカルダン継手の動作を例証する概略図である。
【図３ｃ】本発明による、図１ｃ及び１ｄのカルダン継手の動作を例証する概略図である。
【図３ｄ】本発明による、図１ｃ及び１ｄのカルダン継手の動作を例証する概略図である。
【図４ａ】本発明による、カルダン継手の中心ピンのフレキシブルな薄板のセットに関するレイアウトの例である。
【図４ｂ】本発明による、カルダン継手の中心ピンのフレキシブルな薄板のセットに関するレイアウトの例である。
【図５】本発明の第二の実施形態による、第二の例示的な小型フレキシブルカルダン継手の透視図である。
【図６】本発明による、アンテナの反射器の向きに対するカルダン継手の例示的な適用である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ａ〜１ｄに表わされる例示的カルダン継手５は、長手方向で中心の軸Ｚに沿って中空である。それは、互いに対して直角に配置された二段のフレキシブルな薄板１２、１７、１８、１９を伴う、２つの中空の中心ピン１０、１１を含む。各々の中空の中心ピン１０、１１は、長手軸Ｚを含み、そして前記中心ピンの回転軸Ｘ、Ｙそれぞれに対して直角である平面に沿って延び、各中心ピンの回転軸Ｘ、Ｙは互いに直角であり、長手軸Ｚに対して直角である。カルダン継手の３つの軸Ｘ、Ｙ、Ｚは、カルダン継手の中心に位置する回転のポイントにおいて交差する。２つの中心ピンは一体成形部品で作られることが望ましい。代わりに、２つの中心ピン１０、１１は固定されたやり方で共に結合された２つの別個の部品で構成され得る。
【００１８】
図１ａ〜１ｄに表わされる例示的実施形態において、２つの中心ピンはそれぞれ上部の連結機械部品５０ａ及び下部の連結機械部品５０ｂの２つを介して一緒につながれ、各々の連結機械部品５０ａ、５０ｂは剛性があり、Ｚ軸に一致する中空の中心長手軸を有する。各々の連結機械部品５０ａ、５０ｂは、例えば図１ａ及び１ｂに表わされるように、中空の中心長手軸と、その中心長手軸の周りに角度をなして配置された４つの剛性のある半径方向のアームとを備える十字形か、又は図１ｄに表わされるように、中空の中心長手軸を有するブロックの形であることができ、ブロックは、例えば円筒形又は平行六面体であり得る。好適な実施形態において、２つの中心ピン１０、１１及びブロック形状の２つの連結機械部品５０ａ、５０ｂは、一体成形部品で作られる。
【００１９】
本発明の第一の実施形態によれば、図２に表わされるように、各中心ピン１０、１１は、長手軸Ｚを含む平面に沿って延び、中心ピンの回転軸に直角な環状の外側フレーム１５、２０と、その外側フレーム１５、２０と同軸の中空の内側フローティングリング１６、２１と、外側フレーム１５、２０及び内側フローティングリング１６、２１につながれたフレキシブルな薄板１２、１７、１８、１９の複数のセットとから成る。図２に表わされているような二段の中心ピンの場合、各中心ピン１０、１１の外側フレーム１５、２０は、Ｚ軸に対して直角方向の厚さ内に、中心ピンの回転軸に対して直角な３つの互いに平行な平面内に配置された、３つの異なる部分１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃを含む。外側フレーム１５、２０の３つの異なる部分は、Ｚ軸を含む第一の中間フレーム部分１５ｂ、２０ｂと、中間フレーム部分１５ｂ、２０ｂのそれぞれのいずれの側にも対称に位置する、２つのそれぞれの外側フレーム部分１５ａ、１５ｃ、及び２０ａ、２０ｃとから成る。外側フレーム１５、２０の各部分は、角度を成して分配されたフレキシブルな薄板１２、１７、１８、１９の複数のセットにより、内側フローティングリング１６、２１につながれている。制限されない一例として、図１ａ〜１ｄ、２の図解及び図４ａに表わされるように、各中心ピン１０、１１は３つのフレキシブルな薄板の４セット１２、１７、１８、１９を備えることができ、その第一端は外側フレーム１５、２０につながれ、その第二端は内側フローティングリング１６、２１につながれている。２つのそれぞれの外側フレーム部分１５ａ、１５ｃ、及び２０ａ、２０ｃは、３つのフレキシブルな薄板の４セットの各々の、第一と第二のフレキシブルな薄板を介して、内側フローティングリング１６、２１につながれている。中間側フレーム部分１５、２０ｂは、３つのフレキシブルな薄板の４セットの各々の、第三のフレキシブルな薄板により、フローティングリング１６、２１につながれている。代わりに、フレキシブルな薄板のセット数は、とりわけ図４ｂに表わされるように４つとは異なることがあり、フレキシブルな薄板のセット数は、例えば８つに等しくなり得る。
【００２０】
外側フレーム１５、２０及び内側フローティングリング１６、２１は、円筒形又は、例えば別の図に表わされているように長方形のような、多角形の断面を有し得る。フレキシブルな薄板１２、１７、１８、１９は中心ピン１０、１１の半径方向に配置されることができ、そしてカルダン継手の長手軸Ｚの上に集中し得る。代わりに、フレキシブルな薄板は中心ピンの半径方向に対して、ゼロではない角度の傾きを形成する方向に傾けられ得る。
【００２１】
図１ａ〜１ｄに表わされる例において、カルダン継手の２つの中心ピン１０、１１は互いに直交して配置され、２つの中心ピン１０、１１の回転軸Ｘ及びＹは互いに直角である。このために、２つの中心ピンを形成する異なる部分の寸法は、Ｚ軸周りの回転の中心領域において、カルダン継手の２つの中心ピンは、一方が他方に重ね合わされるように配置され、２つの中心ピンの２つの回転軸Ｘ及びＹは、Ｚ軸上に位置するカルダン継手の中心に集中する。従って、２つのフローティングリング１６、２１の間に何ら接触無しに、中心ピン１１の内側フローティングリング２１が、中心ピン１０のフローティングリング１６の周りに取り付けられるように、中心ピン１１の内側フローティングリング２１は、中心ピン１０よりも大きい周辺寸法を有する。さらに、中心ピン１０の外側フレーム１５が中心ピン１１の外側フレーム２０の周りに取り付けられるように、中心ピン１１の外側フレーム２０は凹面の下部及び上部を備え、一方で中心ピン１０の外側フレーム１５は凸面の下部及び上部を備える。さらに、２つの中心ピン１０、１１は、それぞれ２つの中心ピン１０、１１の上部の凸面部分と凹面部分の間、及び２つの中心ピン１０、１１の下部の凸面部分と凹面部分の間に取り付けられた、それぞれ上部と下部の２つの剛性がある機械部品５０ａ、５０ｂを介して、互いに直交してつながれている。図１ａ及び１ｂにおいて、２つの連結機械部品５０ａ、５０ｂは、十字形に配置された４つのアームを備える。互いに直径方向に対向する、各々十字形の２つのアームは、第一の中心ピン１０の中間フレーム部分１５ｂへと固定され、互いに直径方向に対向する、各々十字形の２つの別のアームは、第二の中心ピン１１の中間フレーム部分２０ｂへと固定されている。図１ｃ及び１ｄにおいて、２つの連結機械部品５０ａ、５０ｂは環状ブロックの形であり、各環状ブロックは第一の中心ピン１０と第二の中心ピン１１の、２つのそれぞれの中間フレーム部分１５ｂ、２０ｂにしっかりと取り付けられている。カルダン継手は、そのとき３つの軸Ｘ、Ｙ、Ｚの交点の周りを回転できる。
【００２２】
図１ｃ及び１ｄの例示的実施形態によるカルダン継手の動作は、図３ａ〜３ｄに概略的に表わされている。第二の中心ピン１１はＹ方向に向いた回転軸を有し、第一の中心ピン１０はＸ方向に向いた回転軸を有する。表わされている例において、第二の中心ピン１１の外側フレーム部分２０ａ、２０ｃはそれらの上部において、方向付けられるべき要素、例えば図６に表わされるようなアンテナの反射器６０に固定され、そして第一の中心ピン１０の外側フレーム部分１５ａ、１５ｃはそれらの下部において、支持構造、例えば人工衛星へと固定されることが想定される。
【００２３】
図３ａにおいて、カルダン継手は休止位置にあり、各中心ピン１０、１１のフレーム１５、２０の３つの部分は対応する中心ピンの回転軸に沿って重ねられ、フレキシブルな薄板は休止している。
【００２４】
図３ｂにおいて、中心ピン１０の中間フレーム部分１５ｂは、例えばアクチュエーター又は電動機３０を用いて、Ｘ軸の周りを例えば−８°〜＋８°の間である選ばれた角度αだけ、回転において駆動される。中間フレーム部分１５ｂの回転運動は、フレキシブルな薄板を介して、他の如何なる要素にもつながれておらず、中間フレーム部分１５ｂの回転運動に自由に追従する、中心ピン１０の内側フローティングリング１６に伝達される。内側フローティングリング１６の回転運動は、次に中心ピン１０の２つの外側フレーム部分１５ａ、１５ｃにつながれた、フレキシブルな薄板において伝達される。これらの外側フレーム１５ａ、１５ｃは支持部に固定されるため、それらは動かず、それらにつながれているフレキシブルな薄板は曲がる。さらに、２つの中心ピン１０、１１の２つの中間フレーム部分１５ｂ、２０ｂは、２つの連結機械部品５０ａ、５０ｂを介して一緒につながれ、Ｘ軸周りの第一中心ピン１０の中間フレーム部分１５ｂの回転は、第二の中心ピン１１全体をＸ軸の周りで同一の角度αだけ傾けさせる。
【００２５】
図３ｃにおいて、第二の中心ピン１１の２つの外側フレーム部分２０ａ、２０ｃは、例えばアクチュエーター又は電動機４０を用いて、Ｙ軸の周りを例えば−８°〜＋８°の間である選ばれた角度βだけ、回転において駆動される。２つの外側フレーム部分２０ａ、２０ｃの回転運動は、フレキシブルな薄板を介して、他の如何なる要素にもつながれておらず、２つの外側フレーム部分２０ａ、２０ｃの回転運動に自由に追従する、第二の中心ピン１１の内側フローティングリング２１に伝達される。フローティングリング２１の回転運動は、次に第二の中心ピン１１の中間フレーム部分２０ｂにつながれた、フレキシブルな薄板において伝達される。この中間フレーム部分２０ｂは、２つの連結機械部品５０ａ、５０ｂによって第一の中心ピン１０の中間フレーム部分１５ｂに固定されるため、そして第一の中心ピン１０は動かないため、中間フレーム部分２０ｂは動かず、それにつながれているフレキシブルな薄板は曲がる。第二の中心ピン１１の２つの外側フレーム部分２０ａ、２０ｃのみは、それゆえ角度βだけ回転運動を受け、それはこれらの外側部分２０ａ、２０ｃに固定された要素を、Ｙ軸に対して方向付けることを可能にする。
【００２６】
図３ｄにおいて、２つの中心ピン１０、１１は、それらの各々のＸ軸又はＹ軸の周りで、それぞれアクチュエーター３０、４０により、同時に又は連続して回転において駆動され、それは中心ピン１１の外側フレーム部分２０ａ、２０ｃへと固定された要素を、２つのＸ軸及びＹ軸に対して方向付けることを可能にする。カルダン継手の２つの中心ピン１０、１１の組み合わされた回転運動は、図３ｂ及び３ｃに関して上述されるように実現される。カルダン継手に取り付けられた要素は、そのときカルダン継手の２つの中心ピンの角度に関する能力に従って、任意の選ばれた位置に方向付けられ得る。例えば、角度α及びβが上述のように−８°〜＋８°の間にある場合、カルダン継手は−８°〜＋８°の間の角度の開口を有する、回転円錐内に位置する領域をカバーすることを可能にする。
【００２７】
カルダン継手を形成する全ての部品は、カルダン継手の長手軸Ｚに沿って中空である。カルダン継手はそれゆえＺ軸に沿って中空であり、それはＺ軸に沿って、カルダン継手の内側にケーブル又は導波管を取り付け得ることを可能にする。
【００２８】
図５は、そこにおいて各中心ピンの外側フレーム及び内側リングの機能が反転される、カルダン継手の第二の実施形態を表わす。この第二の実施形態において、カルダン継手の各中心ピン１０、１１は、浮動して取り付けられている外側フレーム１５、２０と、Ｚ軸を含む中間リング部分１６ｂ、２１ｂ及び、その中間リング部分１６ｂのいずれの側にも平行ならびに対称に位置する２つの外側リング部分１６ａ、１６ｃから成る内側リング１６、２１とを備える。内側リング１６、２１の各部分は３つのフレキシブルな薄板の複数のセットを介して、外側の浮動フレーム１５、２０につながれている。中心ピン１０の２つの外側リング部分１６ａ、１６ｃは、中心ピン１１の２つの外側リング部分２１ａ、２１ｃにそれぞれしっかりと取り付けられ、２つの中心ピン１０、１１を一緒につないでいる共通の剛性があるリンクを構成する。望ましくは、２つの中心ピンの４つの外側リング部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃは、２つの中心ピン１０、１１に共通の一体成形の組立品を形成する。
【００２９】
図５において、中心ピン１０に重ね合わされた中心ピン１１は、Ｙ方向に向けられた回転軸を有し、中心ピン１１の周りに載せられた中心ピン１０はＸ方向に向けられた回転軸を有する。
【００３０】
この例において、中心ピン１１の中間リング部分２１ｂは、カルダン継手の上部において、方向付けられるべき要素、例えば図６に表わされているようなアンテナの反射器６０に固定され、中心ピン１０の中間リング部分１６ｂは、カルダン継手の下部において支持構造、例えば人工衛星へと固定されることが想定される。
【００３１】
Ｙ軸の周りに、方向付けられるべき要素の回転を実現するため、中心ピン１１の内側リング２１の中間部分２１ｂは、２つの中心ピン１０、１１の２つの内側リングの、しっかりと取り付けられた外側部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃに対して、選ばれた角度だけ回転において駆動される。中心ピン１１の中間リング部分２１ｂの回転運動は、フレキシブルな薄板を介して、如何なる別の要素にもつながれておらず、中間リング部分２１ｂにより伝達された回転運動へ自由に追従する、中心ピン１１の外側浮遊フレーム２０に伝達される。浮遊フレーム２０の回転運動は、次に中心ピン１１と中心ピン１０のしっかりと取り付けられた外側リング部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃにつながれた、フレキシブルな薄板において伝達される。
【００３２】
Ｘ軸の周りに、方向付けられるべき要素の回転を実現するため、中心ピン１１及び中心ピン１０のしっかりと取り付けられた外側リング部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃは、固定されたままの中心ピン１０の中間リング部分１６ｂに対して、選ばれた角度だけ回転において駆動される。しっかりと取り付けられた外側リング部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃの回転運動は、フレキシブルな薄板を介して、如何なる別の要素にもつながれておらず、しっかりと取り付けられた外側リング部分１６ａ、１６ｃ、２１ａ、２１ｃの回転運動へ自由に追従する、中心ピン１０の外側浮遊フレーム１５に伝達される。外側浮遊リング１５の回転運動は、次にカルダン継手の残り分に伝達される。
【００３３】
本発明は特定の実施形態に関して記述されているが、そこには少しも制限されず、それらの実施形態が本発明の枠組み内にある場合には、記述された手段の全ての技術的に等価なもの、及びそれらの組合せを包含することは明らかである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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