(57)【要約】【課題】この発明は、パネル列を構成するパネル間の動力伝達機構に動力の伝達／非伝達を切り換える同期／非同期切り換え手段を設け、パネル列の収納作業性を向上させることができる展開構造物の動力伝達機構を得ることを目的とする。を得る。【解決手段】各パネル３は相対する両側面の中央部でヒンジ５により連結され、山折りと谷折りとを交互に繰り返して折り畳み可能に構成されている。１個置きのパネル３で構成されるパネル群の隣り合うパネル３の対が、それぞれ同期ワイヤ１８を一方のパネル３に固定状態に取り付けられた第１プーリ７と他方のパネル３に回転自在に取りつけられた第２プーリ１０とに緊張状態で掛け渡して連結されている。そして、第２プーリ１０は、固定ピン１６の抜き差しで、当該パネル３に対して回転状態と非回転状態とを切り換え可能になっている。【選択図】図２
2006264445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のパネルが、隣接する該パネル同士をヒンジにより連結されて一続きのパネル列となるように構成され、それぞれの該ヒンジの部位で山折りと谷折りとを交互に繰り返して折り畳まれた収納状態と、隣接する該パネル間の展開角度を設定された角度となるように展開された展開状態と、をとる展開構造物の動力伝達機構であって、
１個置きの上記パネルで構成される一方のパネル群の各パネルには、プーリがその軸心を当該パネルに取り付けられている上記各ヒンジの回転軸心に一致させて、かつ、当該パネルから該各ヒンジの回転軸心の方向の一側に延出するように取り付けられ、
１個置きの上記パネルで構成される他方のパネル群の各パネルには、プーリがその軸心を当該パネルに取り付けられている上記各ヒンジの回転軸心に一致させて、かつ、当該パネルから該各ヒンジの回転軸心の方向の他側に延出するように取り付けられ、
上記一方のパネル群を構成する隣り合うパネル同士が、それぞれ同期ワイヤを隣り合う上記プーリ対に緊張状態に掛け渡して連結され、かつ、上記他方のパネル群を構成する隣り合うパネル同士が、それぞれ上記同期ワイヤを隣り合う上記プーリ対に緊張状態に掛け渡して連結され、
上記同期ワイヤが掛け渡された上記プーリ対の一方のプーリは、当該パネルに固定状態又は軸心周りに回転自在に取り付けられ、かつ、他方のプーリは、当該パネルに軸心周りに回転自在に取り付けられており、
当該パネルに軸心周りに回転自在に取り付けられた上記プーリは、同期／非同期切り換え手段により当該パネルに対する回転状態と回転阻止状態とが切り換えられるように構成されていることを特徴とする展開構造物の動力伝達機構。
【請求項２】
当該パネルに軸心周りに回転自在に取り付けられた上記プーリは、当該パネルに固定状態に配設された固定部と、上記固定部に軸心周りに回転自在に嵌合され、上記同期ワイヤが掛け渡される可動部と、を備え、
上記同期／非同期切り換え手段は、上記固定部に設けられた固定側穴と、上記固定側穴に対応するように上記可動部に設けられた可動側穴と、上記固定側穴および可動側穴に挿抜される連結部材と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の展開構造物の動力伝達機構。
【請求項３】
上記同期／非同期切り換え手段は、上記連結部材を上記固定側穴および可動側穴に挿入させる方向に付勢するばね部材をさらに備え、該可動側穴の位置が該固定側穴の位置に一致したときに、該連結部材が該ばね部材の付勢力により該可動側穴と該固定側穴とに挿入されることを特徴とする請求項２記載の展開構造物の動力伝達機構。
【請求項４】
上記同期／非同期切り換え手段は、上記連結部材が上記可動側穴と上記固定側穴とに挿入された時に作動して該連結部材の抜けを防止するラッチ機構をさらに備えていることを特徴とする請求項３記載の展開構造物の動力伝達機構。
【請求項５】
上記可動側穴および上記固定側穴は、両者の穴位置が、上記パネル列を収納状態に折り畳んだときに一致するように形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の展開構造物の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば宇宙船に収納状態で搭載され、軌道上にて展開する太陽電池パネルやフェーズドアンテナ等の平面、又は大型アンテナや太陽光集光板等の曲面を構成するような展開構造物における動力伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の宇宙用展開構造物は、複数個のパネルが一列となるように隣接するパネル同士をヒンジにより連結されて構成された複数個のパネル列を有し、複数個のパネル列が隣りのパネル列と展開方向を異なるようにパネル同士をヒンジにより連結されている。そして、各パネル列は、山折りと谷折りとを交互に繰り返す収納形状となるようにパネル間がヒンジにより連結されている。さらに、パネル列を構成するパネルは、同期機構により同期して動作し、収納形状から展開形状に展開される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２３５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の宇宙用展開構造物では、宇宙でのパネル列の展開動作が確実に行われるように、地上でのパネル列の展開動作試験が行われる。このパネル列の展開動作試験には、パネル列の収納動作が付随する。また、パネル列を展開させてパネルの評価試験が行われる。
従来の宇宙用展開構造物では、パネル列を構成するパネルが同期機構により同期して動作するように構成されているので、太陽電池パネルのような自動収納できない展開構造物の場合には、複数の作業者が展開されたパネル列の周りに立ち、人手により各パネルの動作を同期させつつ収納する必要があり、収納作業効率が低下していた。また、近年の太陽電池パネルでは、各パネル間の角度を１８０度と異なる角度に展開させる場合がある。このような場合には、パネル列を構成する各パネルの動作を同期させつつ収納することがさらに困難となり、収納作業効率がさらに低下してしまう。
また、個々のパネルの評価試験を実施する場合でも、パネル列を構成する全パネルを展開状態に展開してパネルの評価試験を実施しなければならず、評価試験の作業性が悪化してしまっていた。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、パネル列を構成するパネル間の動力伝達機構に動力の伝達／非伝達を切り換える同期／非同期切り換え手段を設け、パネル列の収納動作時或いは展開動作時に動力伝達機構による動力伝達を止め、パネルを非同期に動作できるようにし、パネル列の収納作業性を向上させることができるとともに、所望のパネルのみを展開させて評価試験を行えるようにした展開構造物の動力伝達機構を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による展開構造物の動力伝達機構は、複数個のパネルが、隣接する該パネル同士をヒンジにより連結されて一続きのパネル列となるように構成され、それぞれの該ヒンジの部位で山折りと谷折りとを交互に繰り返して折り畳まれた収納状態と、隣接する該パネル間の展開角度を設定された角度となるように展開された展開状態と、をとる展開構造物の動力伝達機構である。１個置きの上記パネルで構成される一方のパネル群の各パネルには、プーリがその軸心を当該パネルに取り付けられている上記各ヒンジの回転軸心に一致させて、かつ、当該パネルから該各ヒンジの回転軸心の方向の一側に延出するように取り付けられ、１個置きの上記パネルで構成される他方のパネル群の各パネルには、プーリがその軸心を当該パネルに取り付けられている上記各ヒンジの回転軸心に一致させて、かつ、当該パネルから該各ヒンジの回転軸心の方向の他側に延出するように取り付けられている。上記一方のパネル群を構成する隣り合うパネル同士が、それぞれ同期ワイヤを隣り合う上記プーリ対に緊張状態に掛け渡して連結され、かつ、上記他方のパネル群を構成する隣り合うパネル同士が、それぞれ上記同期ワイヤを隣り合う上記プーリ対に緊張状態に掛け渡して連結されている。上記同期ワイヤが掛け渡された上記プーリ対の一方のプーリは、当該パネルに固定状態又は軸心周りに回転自在に取り付けられ、かつ、他方のプーリは、当該パネルに軸心周りに回転自在に取り付けられている。さらに、当該パネルに軸心周りに回転自在に取り付けられた上記プーリは、同期／非同期切り換え手段により当該パネルに対する回転状態と回転阻止状態とが切り換えられるように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、パネル列を展開状態から収納させる際に、同期／非同期切り換え手段により少なくとも一方のプーリを自身が取り付けられているパネルに対して回転状態に切り換える。そこで、パネル列の収納動作時に、パネルの収納動作に連動して他方のプーリに発生する回転トルクが同期ワイヤを介して一方のプーリに伝達されても、一方のプーリは自身が取り付けられているパネルに対して回転し、当該パネルには伝達されない。これにより、パネル列を構成する各パネルを単独に動作させることができ、パネル列を少人数で簡易に収納することができる。また、パネル列を収納状態から展開させる際に、同期／非同期切り換え手段により所定のプーリを回転状態に切り換え、試験評価対象のパネルを単独で動作させるようにできる。そこで、評価試験対象のパネルのみを展開して、評価試験を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物における展開・収納動作を説明する図であり、図１の（ａ）は収納状態を示し、図１の（ｂ）は展開途中の状態を示し、図１の（ｃ）は展開状態を示し、図１の（ｄ）は一部展開状態を示している。図２はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物の構成を説明する要部斜視図である。図３はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する図であり、図３の（ａ）は背面図を示し、図３の（ｂ）は断面図を示している。図４はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構における第１プーリの構成を説明する図であり、図４の（ａ）は底面図を示し、図４の（ｂ）は断面図を示している。図５はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物における動力伝達機構の同期状態の動作を説明する図、図６はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構の非同期状態の動作を説明する図である。図７はこの発明の実施の形態１に係る展開構造物における他の展開・収納動作を説明する図であり、図７の（ａ）は収納状態を示し、図７の（ｂ）は展開途中の状態を示し、図７の（ｃ）は展開状態を示している。
【０００９】
図１において、展開構造物１は、例えば宇宙船などの本体部２と、複数個のパネル３と、本体部２とパネル３とを連結するヒンジ４と、複数個のパネル３が一列（一続き）のパネル列となるように隣り合うパネル３同士を連結するヒンジ５と、パネル列を構成するパネル３に展開力および収納力を伝達する後述する動力伝達機構と、を備えている。
【００１０】
パネル３は、図２に示されるように、例えば矩形平板状に作製された太陽電池パネルである。各パネル３は、相対する両側面の中央部で、対応するパネル３の側面の中央部にヒンジ５により連結されている。そして、ヒンジ５の回転軸５ａの軸方向は、パネル３の側面の長さ方向に一致している。これにより、複数個のパネル３は、一列のパネル列を構成するようにヒンジ５により連結されている。パネル列の一端のパネル３は、他方の側面の中央部で、ヒンジ４により本体部２に連結されている。このヒンジ４の回転軸の軸方向は、ヒンジ５の回転軸５ａの軸方向と平行である。そして、パネル列は、一端のパネル３がヒンジ４の回転軸周りに回転自在に本体部２に連結され、隣り合うパネル３がヒンジ５の回転軸５ａ周り回転自在に連結され、図１の（ａ）に示されるように、山折りと谷折りとを交互に繰り返して折り畳まれた収納状態をとる。
【００１１】
つぎに、動力伝達機構について、図２乃至図４を参照しつつ説明する。
一対のプーリ取付台６が、図２に示されるように、各パネル３のヒンジ結合された両側面の長さ方向一側縁部にそれぞれ一体に配設されている。
第１プーリ７は、図４に示されるように、有底円筒状の胴部８と、胴部８の先端に一体に形成されたリング状のフランジ部９と、を備えている。この第１プーリ７は、取付ねじ（図示せず）などを用いて胴部８を一側のプーリ取付台６に締着固定されている。この第１プーリ７は、その軸心がヒンジ５の回転軸５ａと同軸となり、かつ、少なくともフランジ部９がパネル３から反ヒンジ５側に延出するようにプーリ取付台６に取り付けられている。この第１プーリ７の軸心は、フランジ部９の中心である。
【００１２】
第２プーリ１０は、図３に示されるように、固定部としての有底円筒状の胴部１１と、リング状のフランジ部１３が円筒状の筒部１４の先端に一体に形成され、筒部１４を胴部１１に同軸、かつ、外嵌状態に装着され、胴部１１に回転自在に取りつけられた可動部１２と、可動部１２の胴部１１からの抜けを防止する抜け止め部材１５と、連結部材としての固定ピン１６と、固定ピン１６の抜けを防止するナット１７と、を備えている。この第２プーリ１０は、取付ねじ（図示せず）などを用いて胴部１１を他側のプーリ取付台６に締着固定されている。この第２プーリ１０は、その軸心がヒンジ５の回転軸５ａと同軸となり、かつ、少なくともフランジ部１３がパネル３から反ヒンジ５側に延出するようにプーリ取付台６に取り付けられている。この第２プーリ１０の軸心は、胴部１１（可動部１２）の中心である。
そして、胴部１１には、穴方向を軸心と直交する固定側穴としての一対の貫通穴１１ａが穿設され、筒部１４には、高さ位置を貫通穴１１ａと同じくして、穴方向を軸心と直交する可動側穴としての一対の貫通穴１４ａが穿設されている。そして、固定ピン１６が貫通穴１１ａ，１４ａに挿入されて、可動部１２の胴部１１に対する回転が阻止される。ここで、貫通穴１１ａ，１４ａ、固定ピン１６およびナット１７が同期／非同期切り換え手段を構成している。
【００１３】
パネル列は、パネル３のプーリ取付台６の配設側を互い違いにしてヒンジ５により連結されている。そして、無端状の同期ワイヤ１８が、各パネル３の両側に位置する一側のパネル３の第１プーリ７のフランジ部９と、他側のパネル３の第２プーリ１０のフランジ部１３とに緊張状態に掛け渡されている。ここで、第１プーリ７のフランジ部９の直径（プーリ径）は、第２プーリ１０のフランジ部１３の直径（プーリ径）に等しい。
【００１４】
そこで、パネル列は、本体部２側から１番目と３番目のパネル３の対、３番目と５番目のパネル３の対、５番目と７番目のパネル３の対、７ａ番目と９番目のパネル３の対、９番目と１１番目のパネル３の対が、それぞれ動力伝達機構により連結され、本体部２と２番目のパネル３の対、２番目と４番目のパネル３の対、４番目と６番目のパネル３の対、６番目と８番目のパネル３の対、８番目と１０番目のパネル３の対が、それぞれ動力伝達機構により連結されている。なお、パネル列の１番目のパネル３の本体部２側と、最先端に位置するパネル３の先端側とには、第１プーリ７又は第２プーリ１０が不要となる。
【００１５】
ついで、パネル列の動力伝達機構による動作について図５および図６を参照しつつ説明する。
まず、固定ピン１６が貫通穴１１ａ，１４ａに挿入されている状態では、パネル３がヒンジ５の回転軸５ａ周りに回転すると、第１プーリ７がパネル３の回転に連動して回転軸５ａ周りに回転する。そして、第１プーリ７の回転トルクが同期ワイヤ１８を介して１個離れたパネル３の第２プーリ１０に伝達され、当該パネル３がヒンジ５の回転軸５ａ周りに回転する。つまり、１個離れたパネル３の対が、互いに拘束状態となり、図５に示されるように、同期して展開、あるいは収納動作する。
また、固定ピン１６が貫通穴１１ａ，１４ａから取り外されている状態では、パネル３がヒンジ５の回転軸５ａ周りに回転すると、第１プーリ７がパネル３の回転に連動して回転軸５ａ周りに回転する。そして、第１プーリ７の回転トルクが同期ワイヤ１８を介して１個離れたパネル３の第２プーリ１０に伝達される。この時、第２プーリ１０の可動部１２が胴部１１、即ちプーリ取付台６に対して回転し、第１プーリ７の回転トルクは、当該パネル３に伝達されない。つまり、パネル３の対は、固定ピン１６を取り外すことにより、互いの拘束状態が解除され、図６に示されるように、独自にヒンジ５の回転軸５ａ周りに回転できる。
このように、固定ピン１６の抜き差しにより、パネル３の対の同期／非同期状態（拘束状態／非拘束状態）が切り換えられる。
【００１６】
このように構成された展開構造物は、図１の（ａ）に示されるように、パネル３が山折りと谷折りを交互に繰り返すように折り畳まれて収納される。そして、パネル列の最先端のパネル３（本体部２から最も離れたパネル３）を展開方向に移動させると、図１の（ｂ）に示されるように、各パネル３が同期して展開する。この時、各パネル３の展開角度は等しい。さらに、パネル列の最先端のパネル３を展開方向に移動させると、図１の（ｃ）に示されるように、各パネル３の展開角度が１８０度となり、展開動作が終了する。
そして、全ての固定ピン１６を取り外してパネル３間を同期状態から非同期状態に切り換えることにより、例えば、パネル列を構成するパネル３を個々にヒンジ４，５の回転軸周りに回転させ、図１の（ａ）に示される収納状態に収納することができる。
【００１７】
また、パネル３の評価試験を行う場合、評価試験すべきパネル３のみを非同期状態とするように固定ピン１６を取り外す。これにより、図１の（ｄ）に示されるように、評価試験すべきパネル３のみを展開状態にすることができる。従って、全てのパネル３を展開状態にすることなく、対象のパネル３のみの評価試験を実施することができる。
【００１８】
ここで、第１プーリ７のフランジ部９の直径（プーリ径）と、第２プーリ１０のフランジ部１３の直径（プーリ径）とを異ならせることにより、パネル３の展開角度を適宜設定することができる。
このように構成された展開構造物では、図７の（ａ）に示される収納状態から展開させると、各パネル３は、図７の（ｂ）に示されるように、第１プーリ７と第２プーリ１０とのプーリ比に応じて、展開角度を異ならせて展開する。そして、各パネル３は、図７の（ｃ）に示されるように、第１プーリ７と第２プーリ１０とのプーリ比により設定される展開角度に展開される。
そして、この展開状態では、個々のパネル３の展開角度が異なることから、パネル３の対が同期状態（拘束状態）であると、極めて煩雑な収納作業となる。しかし、パネル３の対を非同期状態（非拘束状態）とすることにより、簡易に収納することができる。
【００１９】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の構成を説明する断面図、図９はこの発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の動作を説明する断面図、図１０はこの発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期状態から非同期状態への切り換え方法を説明する工程断面図である。
【００２０】
図８および図９において、同期／非同期切り換え手段は、円筒状のガイド体２０と、ガイド体２０の外周面に案内されて、ガイド体２０の軸方向に摺動自在にガイド体２０の両端に外嵌状態に装着された連結部材としての一対のピン部２１と、ガイド体２０に外嵌状態に装着されて一対のピン部２１間に縮設されたばね部材２２と、を備えている。そして、細長のスリット２１ａがガイド体２０の軸方向に延びるように各ピン部２１に形成されている。さらに、ピン２３がスリット２１ａから延出するようにガイド体２０に突設されている。このピン２３は、スリット２１ａの細長の長手方向の両壁面に係合して、ピン部２１の伸縮量を規定している。
【００２１】
このように構成された同期／非同期切り換え手段は、ピン部２１を押し縮めた状態で胴部１１内に挿入される。そして、ピン部２１を貫通穴１１ａに合わせて、ピン部２１の押し縮めるのを止める。これにより、ピン部２１がばね部材２２の付勢力によりガイド体２０の軸方向外方に移動され、貫通穴１１ａ内に挿入され、図９の（ｂ）に示されるように、同期／非同期切り換え手段が装着される。この状態では、ピン部２１が貫通穴１１ａ内にのみ挿入されているので、筒部１４は胴部１１に対して回転自在になっている。即ち、可動部１２がプーリ取付台６に対して回転自在となっており、パネル３の対は非同期状態となっている。
そして、可動部１２が回転し、貫通穴１４ａが貫通穴１１ａの位置にくると、図９の（ａ）に示されるように、ピン部２１はばね部材２２の付勢力によりガイド体２０の軸方向外方に押し出され、貫通穴１４ａ内に挿入される。この時、ピン２３はスリット２１ａの壁面に当接し、ピン部２１のそれ以上の延出が阻止される。この状態では、ピン部２１が貫通穴１１ａ，１４ａ内に挿入されているので、筒部１４は胴部１１に対して回転できない。即ち、可動部１２がプーリ取付台６に対して固定され、パネル３の対は同期状態となっている。
【００２２】
つぎに、動力伝達機構の同期状態から非同期状態への切り換え方法について図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０中、同期解除治具２４は、貫通穴１４ａに挿入できる大きさの凸部２４ａが先端に設けられている。
まず、図１０の（ａ）に示される同期状態では、ピン部２１が貫通穴１１ａ，１４ａ内に挿入されている。
ついで、図１０の（ｂ）に示されるように、同期解除治具２４の凸部２４ａを両側から各ピン部２１の先端に押し当て、ピン部２１を押し込む。これにより、ピン部２１はばね部材２２の付勢力に抗してガイド体２０の外周面上を摺動しつつ移動し、貫通穴１４ａから抜ける。
そして、図１０の（ｃ）に示されるように、筒部１４を僅かに回転させる。これにより、貫通穴１４ａの穴中心が貫通穴１１ａの穴中心から外れる。そこで、図１０の（ｄ）に示されるように同期解除治具２４を取り外し、同期状態から非同期状態への切り替えが完了する。
【００２３】
この実施の形態２によれば、ピン部２１を貫通穴１１ａ，１４ａ内に挿入させる方向に付勢するばね部材２２を備えているので、ピン部２１を押圧してピン部２１を貫通穴１４ａから押し出して同期状態を解除でき、貫通穴１１ａ，１４ａの穴中心が一致したときに、ピン部２１がばね部材２２の付勢力により貫通穴１１ａ，１４ａに挿入されて同期状態を確保でき、同期状態と非同期状態との切り換え作業が簡単となる。
【００２４】
ここで、同期解除治具２４は凸部２４ａの突出高さを貫通穴１４ａの深さ（筒部１４の厚み）と同等に形成しておけば、同期解除治具２４でピン部２１を押圧した際に、凸部２４ａが胴部１１の貫通穴１１ａまで入り込まないので、同期状態から非同期状態への切り替え作業が簡易となる。
また、パネル列が収納状態となっているときに、両者の穴中心が一致するように貫通穴１１ａ，１４ａを形成しておけば、展開状態から収納状態に収納することで、ピン部２１がばね部材２２の付勢力により自動的に貫通穴１１ａ，１４ａに挿入される。従って、展開構造物の展開動作試験や評価試験を行っても、展開構造物を一旦展開状態から収納状態に戻すことで、自動的に同期状態に復帰する。そこで、展開構造物が宇宙船に収納状態で搭載されて打ち上げられ、軌道上にて展開しようとした際に、展開構造物を確実に展開できる。即ち、展開構造物が軌道上で展開できないという不具合は確実に解消される。
【００２５】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の構成を説明する断面図である。
図１１において、同期／非同期切り換え手段は、有底円筒状のガイド体２５と、ガイド体２５の内周面に案内されて、ガイド体２５の軸方向に摺動自在にガイド体２５内に装着された連結部材としての円柱状のピン部２６と、ガイド体２５内に装着されてピン部２６をガイド体２５から延出させるように付勢するばね部材２７と、を備えている。そして、細長のスリット２５ａがガイド体２５の軸方向に延びるようにガイド体２５に形成されている。さらに、ピン２８がスリット２５ａから延出するようにピン部２６に突設されている。このピン２８は、スリット２５ａの細長の長手方向の両壁面に係合して、ピン部２６のガイド体２５からの伸縮量を規定している。
なお、図１１において、左側の同期／非同期切り換え手段は同期状態を示し、右側の同期／非同期切り換え手段は非同期状態を示している。
【００２６】
このように構成された同期／非同期切り換え手段は、ガイド体２５がその穴位置を貫通穴１４ａに一致させて筒部１４の外周面に固着されている。
そして、貫通穴１１ａ，１４ａの穴中心が一致すると、ばね部材２７の付勢力によりピン部２６がガイド体２５から延出し、貫通穴１１ａ，１４ａに挿入される。この時、ピン２８がスリット２５ａのガイド体２５の開口側の壁面に当接し、ピン部２６のガイド体２５からの延出が阻止される。この状態では、ピン部２６が貫通穴１１ａ，１４ａに挿入されているので、筒部１４は胴部１１に対して回転できない。即ち、可動部１２がプーリ取付台６に対して固定され、パネル３の対は同期状態となっている。
また、ピン２８をスリット２５ａに沿ってガイド体２５の底部側に移動させると、ピン部２６がばね部材２７の付勢力に抗してガイド体２５の底部側に移動し、貫通穴１１ａから抜ける。この状態では、ピン部２６が貫通穴１４ａ内にのみ挿入されているので、筒部１４は胴部１１に対して回転自在になっている。即ち、可動部１２がプーリ取付台６に対して回転自在となっており、パネル３の対は非同期状態となっている。
【００２７】
この実施の形態３によれば、ピン部２６を貫通穴１１ａ，１４ａ内に挿入させる方向に付勢するばね部材２７を備えているので、ピン２８をガイド体２５の底部側に移動させてピン部２６を貫通穴１１ａから抜いて同期状態を解除でき、貫通穴１１ａ，１４ａの穴中心が一致したときに、ピン部２６がばね部材２７の付勢力により貫通穴１１ａ，１４ａに挿入されて同期状態を確保でき、同期状態と非同期状態との切り換え作業が簡単となる。
また、この実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様に、パネル列が収納状態となっているときに、両者の穴中心が一致するように貫通穴１１ａ，１４ａを形成しておけば、展開構造物が軌道上で展開できないという不具合を確実に解消できる。
【００２８】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４に係る展開構造物の動力伝達機構における同期状態から非同期状態への切り換え方法を説明する工程断面図である。
図１２において、係止穴２６ａがピン部２６の先端側に凹設され、テーパ面２６ｂがピン部２６の先端部に形成されている。また、有底円筒状のガイド筒３０が開口側を貫通穴１１ａの出口に面するように胴部１１の内壁面に固着されている。そして、係止ピン３１が伸縮自在にガイド筒３０内に装着され、ばね部材３２が係止ピン３１を延出させる方向に付勢するようにガイド筒３０内に縮設されている。また、細長のスリット３０ａがガイド筒３０の軸方向に延びるようにガイド筒３０に形成されている。さらに、ピン３３がスリット３０ａから延出するように係止ピン３１に突設されている。このピン３３は、スリット３０ａの細長の長手方向の両壁面に係合して、係止ピン３１のガイド筒３０からの伸縮量を規定している。ここで、係止穴２６ａ、ガイド筒３０、係止ピン３１およびばね部材３２がラッチ機構を構成している。
なお、他の構成は上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００２９】
この実施の形態４では、図１２の（ａ）に示されるように、ピン部２６はばね部材２７の付勢力により貫通穴１４ａ，１１ａ内に挿入される。そして、図１２の（ｂ）に示されるように、このピン部２６の挿入動作に伴って、係止ピン３１がばね部材３２の付勢力に抗してテーパ面２６ｂに沿って押し上げられる。そして、図１２の（ｃ）に示されるように、ピン部２６がさらに挿入され、係止穴２６ａが係止ピン３１の位置までくると、係止ピン３１がばね部材３２の付勢力によりガイド筒３０から押し出され、係止穴２６ａ内に挿入される。これにより、パネル３の対の同期状態が確保される。
また、ピン３３を押し上げて、係止ピン３１を係止穴２６ａから抜き、ついでピン部２６を貫通穴１１ａから引き抜いて、パネル３の対を非同期状態とする。
【００３０】
このように、この実施の形態４によれば、同期／非同期切り換え手段にラッチ機構を持たせているので、展開構造体を宇宙船に収納状態で搭載して打ち上げても、動力伝達機構の同期状態が確保され、軌道上で展開構造体を確実に展開させることができる。
また、係止ピン３１がガイド筒３０内に伸縮自在に配設され、ばね部材３２が係止ピン３１を延出させるようにガイド筒３０内に縮設されているので、ピン部２６が貫通穴１１ａを挿通し、係止穴２６ａが係止ピン３１の位置に到達すると、係止ピン３１が自動的に係止穴２６ａ内に挿入される。そこで、振動等に起因するパネル３の対の同期状態から非同期状態への移行が確実に阻止される。
【００３１】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
図１３において、第２プーリ１０Ａは、プーリ取付台６に締着固定される固定部としての円柱状の軸部３５と、軸部３５に同軸、かつ、外嵌状態に装着されて軸部３５に回転自在に取りつけられた可動部１２と、を備えている。そして、固定側穴としての貫通穴３５ａが高さ位置を貫通穴１４ａと同じくして、穴方向を軸心と直交するように軸部３５に穿設されている。なお、軸部３５には、可動部１２の抜けを防止するフランジ部が形成されている。
【００３２】
このように構成された第２プーリ１０Ａでは、図示していないが、例えば実施の形態１における固定ピン１６を貫通穴３５ａ，１４ａに挿通状態に装着することで、可動部１２が軸部３５、即ちプーリ取付台６に固定される。また、固定ピン１６を貫通穴３５ａ，１４ａから取り外すことで、可動部１２と軸部３５との拘束状態が解除され、可動部１２が軸部３５、即ちプーリ取付台６に対して回転自在となる。
従って、この実施の形態５による第２プーリ１０Ａを第２プーリ１０に代えて動力伝達機構を構成しても、同様の効果が得られる。
【００３３】
実施の形態６．
図１４はこの発明の実施の形態６に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
図１４において、第２プーリ１０Ｂは、プーリ取付台６に一体に形成された固定部としての円筒状の軸部３６と、軸部３６に同軸、かつ、内嵌状態に装着されて軸部３６に回転自在に取りつけられた可動部１２と、可動部１２の軸心位置に遊挿されて軸部３６に締着された固定ボルト３７と、を備えている。そして、固定側穴としての一対の貫通穴３６ａが穴方向を軸心と直交するように軸部３６に穿設されている。さらに、可動側穴としての一対の穴１４ｂが高さ位置を貫通穴３６ａと同じくして、穴方向を軸心と直交するように筒部１４に凹設されている。
【００３４】
このように構成された第２プーリ１０Ｂでは、図示していないが、例えば実施の形態３におけるピン部２６を貫通穴３６ａおよび穴１４ｂに差し込んで装着することで、可動部１２が軸部３６、即ちプーリ取付台６に固定される。また、ピン部２６を貫通穴１４ａから取り外すことで、可動部１２と軸部３６との拘束状態が解除され、可動部１２が軸部３６、即ちプーリ取付台６に対して回転自在となる。
従って、この実施の形態６による第２プーリ１０Ｂを第２プーリ１０に代えて動力伝達機構を構成しても、同様の効果が得られる。
【００３５】
実施の形態７．
図１５はこの発明の実施の形態７に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
図１５において、第２プーリ１０Ｃは、プーリ取付台６に締着固定される固定部としての円柱状の軸部３５と、軸部３５に同軸、かつ、外嵌状態に装着されて軸部３５に回転自在に取りつけられた可動部１２と、を備えている。この軸部３５には、可動部１２の抜けを防止するフランジ部が形成されている。そして、固定側穴としての一対の貫通穴３５ｂが穴方向を軸心に平行として、軸心を中心として対称な位置に軸部３５のフランジ部に穿設されている。また、可動側穴としての一対の穴１４ｃが穴方向を軸心に平行として、各貫通穴３５ｂに対応するように可動部１２に形成されている。
【００３６】
このように構成された第２プーリ１０Ｃでは、図示していないが、例えば実施の形態１における固定ピン１６を貫通穴３５ｂおよび穴１４ｃに差し込んで装着することで、可動部１２が軸部３５、即ちプーリ取付台６に固定される。また、固定ピン１６を貫通穴３５ｂおよび穴１４ｃから取り外すことで、可動部１２と軸部３５との拘束状態が解除され、可動部１２が軸部３５、即ちプーリ取付台６に対して回転自在となる。
従って、この実施の形態７による第２プーリ１０Ｃを第２プーリ１０に代えて動力伝達機構を構成しても、同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態８．
上記実施の形態１〜７では、複数個のパネル３がヒンジ５により一列のパネル列に連結された一次元展開構造物に適用するものとして説明しているが、この実施の形態８では、隣り合うパネル列をヒンジ５により展開方向を異なるように連結して、複数のパネル列を全体として一続きのパネル列に構成した二次元展開構造物に適用するものである。
図１６はこの発明の実施の形態８に係る展開構造物の収納状態を示す斜視図、図１７はこの発明の実施の形態８に係る展開構造物の展開状態を示す斜視図、図１８はこの発明の実施の形態８に係る展開構造物の展開状態を示す要部拡大平面図である。なお、図１６および図１７では、説明の便宜上、第１および第２プーリ７，１０を省略している。
【００３８】
図１６および図１７において、展開構造物１Ａは、一個のパネル３がヒンジ４の回転軸４ａ周りに回転自在に本体部２に連結され、隣り合うパネル３がヒンジ５の回転軸５ａ周り回転自在に連結されて構成されている。そして、本体部２側から３番目、４番目、６番目および７番目に位置するパネル３は、隣り合う２側面の中央部で、隣のパネル３の対応する側面の中央部にヒンジ５を介して連結されている。これにより、９個のパネル３が、展開方向を変えながらヒンジ４，５により連結されて、全体として一続きのパネル列に構成されている。そして、９個のパネル３は、図１６に示されるように、山折りと谷折りとを交互に繰り返して折り畳まれた収納状態をとる。また、９個のパネル３は、図１７に示されるように、２次元的に展開された展開状態をとる。
【００３９】
つぎに、動力伝達機構について、図１８を参照しつつ説明する。なお。図１８は本体部２側から５番目乃至８番目のパネル３の群を示している。
一対のプーリ取付台６が、本体部２側から１番目、３番目、５番目および７番目の各パネル３のヒンジ結合された２つの側面のヒンジ４，５の回転軸心の方向の一側縁部にそれぞれ一体に配設されている。また、プーリ取付台６が、本体部２側から９番目のパネルのヒンジ結合された側面のヒンジ５の回転軸心の方向の一側縁部に一体に配設されている。
そして、一対のプーリ取付台６が、本体部２側から２番目、４番目、６番目および８番目の各パネル３のヒンジ結合された２つの側面のヒンジ４，５の回転軸心の方向の他側縁部にそれぞれ一体に配設されている。また、プーリ取付台６が、本体部２のヒンジ結合された側面のヒンジ４の回転軸心の方向の他側に一体に配設されている。
そして、本体部２側から１番目乃至８番目の各パネル３に取り付けられた一対のプーリ取付台６には、それぞれ第１プーリ７および第２プーリ１０が取り付けられている。また、本体部２および９番目のパネル３に取り付けられた各プーリ取付台６には、それぞれ第１プーリ７および第２プーリ１０が取り付けられている。
そして、本体部２側から奇数番目のパネル群において、隣り合うパネル３同士が、同期ワイヤ１８を一方のパネル３に取り付けられた第１プーリ７と他方のパネル３に取り付けられた第２プーリ１０とに緊張状態で掛け渡されて、連結されている。同様に、本体部２と本体部２側から偶数番目のパネル群において、隣り合うパネル３同士が、同期ワイヤ１８を一方のパネル３に取り付けられた第１プーリ７と他方のパネル３に取り付けられた第２プーリ１０とに緊張状態で掛け渡されて、連結されている。ここでは、説明の便宜上、本体部２もパネル３として表現している。
【００４０】
ここで、展開方向を変えるパネル３間の連結方法について説明する。
同期ワイヤ１８は、６番目のパネル３に取り付けられたステー４０に設けられた溝に通されて張力方向を９０度変換されて、５番目のパネル３に取り付けられた第１プーリ７と７番目のパネル３に取り付けられた第２プーリ１０とに緊張状態で掛け渡される。これにより、７番目のパネル３は、５番目のパネル３に対する６番目のパネル３の展開方向と直交する方向に展開される。
また、同期ワイヤ１８は、７番目のパネル３に取り付けられたステー４１に設けられた溝に通されて張力方向を９０度変換されて、６番目のパネル３に取り付けられた第１プーリ７と８番目のパネル３に取り付けられた第２プーリ１０とに緊張状態で掛け渡される。これにより、８番目のパネル３は、６番目のパネル３に対する７番目のパネル３の展開方向と直交する方向に展開される。
なお、３番目、４番目および５番目のパネル３も、同様に連結されている。
【００４１】
このように、この実施の形態８においても、第２プーリ１０の胴部１１と可動部１２に対する固定ピン１６の抜き差しにより、パネル３の対の同期／非同期状態（拘束状態／非拘束状態）が切り換えられるので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４２】
なお、上記各実施の形態では、各パネル３に第１および第２プーリ７，１０を取り付けるものとして説明しているが、第１プーリ７に代えて第２プーリ１０を用い、各パネル３に第２プーリ１０，１０を取り付けるようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、太陽電池パネルが山折りと谷折りを交互に繰り返すように収納された展開構造物について説明しているが、パネルは太陽電池パネルに限定されるものではなく、パネルが山折りと谷折りを交互に繰り返すように収納される展開構造物であればよく、フェーズドアンテナ、大型アンテナ、太陽光集光板等のパネルを用いてもよい。
また、上記各実施の形態では、宇宙船に収納状態で搭載され、軌道上にて展開する展開構造物について説明しているが、この発明は、この形態に限定されるものではなく、パネルが山折りと谷折りを交互に繰り返すように収納される展開構造物に適用できることは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る展開構造物における展開・収納動作を説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る展開構造物の構成を説明する要部斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構における第１プーリの構成を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る展開構造物における動力伝達機構の同期状態の動作を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る展開構造物の動力伝達機構の非同期状態の動作を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る展開構造物における他の展開・収納動作を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の構成を説明する断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の動作を説明する断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る展開構造物の動力伝達機構における同期状態から非同期状態への切り換え方法を説明する工程断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る展開構造物の動力伝達機構における同期／非同期切り換え手段の構成を説明する断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る展開構造物の動力伝達機構における同期状態から非同期状態への切り換え方法を説明する工程断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態６に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態７に係る展開構造物の動力伝達機構における第２プーリの構成を説明する断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態８に係る展開構造物の収納状態を示す斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態８に係る展開構造物の展開状態を示す斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態８に係る展開構造物の展開状態を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ  展開構造物、２  本体部、３  パネル、４，５  ヒンジ、４ａ，５ａ  回転軸、７  第１プーリ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  第２プーリ、１１  胴部（固定部）、１１ａ  （固定側穴、同期／非同期切り換え手段）、１２  可動部、１４ａ  貫通穴（可動側穴、同期／非同期切り換え手段）、１４ｂ  穴（可動側穴、同期／非同期切り換え手段）、１４ｃ  穴（可動側穴、同期／非同期切り換え手段）、１６  固定ピン（連結部材、同期／非同期切り換え手段）、１７  ナット（同期／非同期切り換え手段）、１８  同期ワイヤ、２０  ガイド体（同期／非同期切り換え手段）、２１  ピン部（連結部材、同期／非同期切り換え手段）、２２  ばね部材（同期／非同期切り換え手段）、２５  ガイド体（同期／非同期切り換え手段）、２６  ピン部（連結部材、同期／非同期切り換え手段）、２６ａ  係止穴（ラッチ機構）、２７  ばね部材、３０  ガイド筒（ラッチ機構）、３２  ばね部材（ラッチ機構）、３５  軸部（固定部）、３５ａ  貫通穴（固定側穴、同期／非同期切り換え手段）、３５ｂ  貫通穴（固定側穴、同期／非同期切り換え手段）、３６  軸部（固定部）、３６ａ  貫通穴（固定側穴、同期／非同期切り換え手段）。
【図１】
2006264445.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006264445.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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