(57)【要約】【課題】軽量で、部品点数が少なく、しかも、展開動作の信頼性の高い展開型メッシュアンテナを提供する。【解決手段】展開型メッシュアンテナ２９は、鏡面横部材１０、背面横部材１１、中央縦部材１２及び周辺縦部材１３から構成される少なくとも２組の略平行四辺形リンク機構と、同リンク機構を展開又は収納するための屈曲可能な一対の斜部材１４ａ，１４ｂと、各斜部材を展開動作させるための圧縮コイルばね１９を有するワンタッチ傘機構とから構成されるトラスを有する。圧縮コイルばねは、ワンタッチ傘機構における上スライドリンク１７と下スライドリンク１８の間に装着される。ケーブル３３の先端は上スライドリンクに固定され、ドラム３２からのケーブルの繰り出し量を制御することによって、上スライドリンクの上昇運動を規制する。圧縮コイルばねの拡張力でトラスが展開する速度を、ドラムが固定されたロータリダンパ６０によって制御する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面横部材、背面横部材、中央縦部材及び周辺縦部材から構成される少なくとも２組の略平行四辺形リンク機構と、前記各略平行四辺形リンク機構を展開又は収納するための屈曲可能な一対の斜部材と、前記各斜部材を展開動作させるためのばねを有するワンタッチ傘機構とから構成されるトラスを有する展開型メッシュアンテナにおいて、
前記ばねの拡張力で前記トラスが展開する速度を、ロータリダンパによって制御することを特徴とする展開型メッシュアンテナ。
【請求項２】
前記ロータリダンパは前記トラスの展開角度に応じて減衰特性が変化することを特徴とする請求項１記載の展開型メッシュアンテナ。
【請求項３】
前記ワンタッチ傘機構と円形のドラムとはケーブルで連結され、前記ドラムは前記ロータリダンパの回転軸に対して偏心して支持されることを特徴とする請求項２記載の展開型メッシュアンテナ。
【請求項４】
前記ワンタッチ傘機構と非円形のドラムとはケーブルで連結され、前記ドラムは前記ロータリダンパの回転軸を中心として支持されることを特徴とする請求項２記載の展開型メッシュアンテナ。
【請求項５】
給電部を有し、かつ、前記中央縦部材に固定された支柱に装着された周面に一定の間隔で凹部を有する略円形のブラケットと、前記鏡面横部材に装着された略円弧状のブラケットとによって、鏡面を形成する放射リブを保持することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の展開型メッシュアンテナ。
【請求項６】
衛星構体に設けられたアンテナタワーにヒンジでアンテナ支持ブラケットが結合され、前記アンテナ支持ブラケットに固定された前記展開型メッシュアンテナが前記ヒンジを中心として回転すると、前記展開型メッシュアンテナの中心が前記衛星構体の略中心に一致することを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の展開型メッシュアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星等に搭載される展開型メッシュアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の人工衛星に搭載される展開型メッシュアンテナについて図５〜図７を参照して説明する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
展開型メッシュアンテナの展開方式に略平行四辺形リンク機構が採用される。図５〜図７には、略平行四辺形リンクが２組記載されているが、実際には６組以上採用することができる。図５（Ａ）は、説明の便宜のために展開型メッシュアンテナ９の展開途中の状態を示し、図５（Ｂ）は、展開型メッシュアンテナ９の展開状態を示す。
【０００４】
略平行四辺形リンク機構は、鏡面横部材１０、背面横部材１１、中央縦部材１２及び周辺縦部材１３から構成される。屈曲可能な短斜部材１４ａと長斜部材１４ｂは、略平行四辺形リンク機構を展開又は収納する。上リンク１５、下リンク１６、上スライドリンク１７、下スライドリンク１８及び上スライドリンク１７と下スライドリンク１８の間に装着された圧縮コイルばね１９は、ワンタッチ傘機構を構成する。展開型メッシュアンテナ９は、略平行四辺形リンク機構、短斜部材、長斜部材及びワンタッチ傘機構から構成される鏡面展開トラスである。
【０００５】
図５（Ａ）に示される状態においては、圧縮コイルばね１９は、圧縮されているため拡張力によって、上スライドリンク１７と下スライドリンク１８を離間するように作用する。したがって、上スライドリンク１７は上リンク１５を押し上げ、下スライドリンク１８は下リンク１６を引き下げるため、上リンク１５と下リンク１６とのヒンジ２０は外向きに移動する。
【０００６】
よって、上リンク１５はこれを支持するヒンジ２１の回りに外向きに回転し、上リンク１５にヒンジ２２で結合された短斜部材１４ａはこれを支持するヒンジ２３の回りに外向きに回転する。
【０００７】
ゆえに、短斜部材１４ａにヒンジ２４で結合された長斜部材１４ｂは外向きに押し出され、結局、長斜部材１４ｂにヒンジ２５で結合された背面横部材１１はこれを支持するヒンジ２６の回りに外向きに回転するので、略平行四辺形リンク機構は図５（Ｂ）に示される展開状態まで展開動作を行う。
【０００８】
この展開動作の際、短斜部材１４ａが外向きに回転するから、ヒンジ２２は上昇するので、ワンタッチ傘機構は全体に上昇する。つまり、圧縮コイルばね１９は、展開動作に伴って拡張しながら上昇する。したがって、ワンタッチ傘機構の制御は、上スライドリンク１７又は下スライドリンク１８の上昇運動を制御することによって行われる。モータ３０と減速機３１によって回転制御されるドラム３２に巻き付けられたケーブル３３の先端を上スライドリンク１７に固定する。ケーブル３３のドラム３２からの繰り出し量を制御することによって、上スライドリンク１７の上昇運動を規制する。なお、モータ３０は、モータコントローラ３４によって運転される。
【０００９】
一方、このような鏡面展開トラスによって支持された展開型メッシュアンテナ９の反射鏡面部を図６（Ａ）に示す。この図は、略平行四辺形リンク機構を６組採用した場合の平面図であり、略６角形に形成される。この反射鏡面部は、放射リブ４０とケーブルネットワーク４１と金属メッシュ４２とから構成される。展開型アンテナ９の収納時には、図６（Ｂ）に示されるように、放射リブ４０は、鏡面横部材１０に装着された略円弧状のブラケット４３によって支持される。
【００１０】
更に、展開型メッシュアンテナ９を人工衛星に搭載する場合について説明する。図７（Ａ）に示されるように、衛星構体９０にヒンジで結合された展開ブーム５０の先端にアンテナ支持ブラケット５１がヒンジで結合されている。展開型アンテナ９をアンテナ支持ブラケット５１に固定する。
【００１１】
展開型メッシュアンテナ９を展開する場合には、図７（Ｂ）に示されるように、展開ブーム５０とアンテナ支持ブラケット５１を衛星構体９０から一直線状に伸長した後に、展開型メッシュアンテナ９を展開する。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−２４０４９６号公報（請求項８）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の展開型メッシュアンテナは、モータ、モータコントローラ及び減速機を必要とするため、コストが高価になる。また、この展開型メッシュアンテナを小型の衛星に搭載すると、モータ、モータコントローラ及び減速機の質量や所要電力が衛星システムに及ぼす影響が少なくない。更に、モータ及びその制御回路の信頼性の保証に多大の費用を要する。
【００１４】
一方、反射鏡面を形成する放射リブを鏡面横部材だけで支持することは、不安定である。また、このような展開型メッシュアンテナを小型の衛星に搭載するときに、展開ブームによって支持すると、質量的にも空間的にも衛星システムに及ぼす影響が少なくない。
【００１５】
そこで、本発明は、前記従来の展開型メッシュアンテナの欠点を改良し、軽量で、部品点数が少なく、しかも、展開動作の信頼性の高い展開型メッシュアンテナを提出しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１７】
１．鏡面横部材、背面横部材、中央縦部材及び周辺縦部材から構成される少なくとも２組の略平行四辺形リンク機構と、前記各略平行四辺形リンク機構を展開又は収納するための屈曲可能な一対の斜部材と、前記各斜部材を展開動作させるためのばねを有するワンタッチ傘機構とから構成されるトラスを有する展開型メッシュアンテナにおいて、前記ばねの拡張力で前記トラスが展開する速度を、ロータリダンパによって制御する展開型メッシュアンテナ。
【００１８】
２．前記ロータリダンパは前記トラスの展開角度に応じて減衰特性が変化する前記１記載の展開型メッシュアンテナ。
【００１９】
３．前記ワンタッチ傘機構と円形のドラムとはケーブルで連結され、前記ドラムは前記ロータリダンパの回転軸に対して偏心して支持される前記２記載の展開型メッシュアンテナ。
【００２０】
４．前記ワンタッチ傘機構と非円形のドラムとはケーブルで連結され、前記ドラムは前記ロータリダンパの回転軸を中心として支持される前記２記載の展開型メッシュアンテナ。
【００２１】
５．給電部を有し、かつ、前記中央縦部材に固定された支柱に装着された周面に一定の間隔で凹部を有する略円形のブラケットと、前記鏡面横部材に装着された略円弧状のブラケットとによって、鏡面を形成する放射リブを保持する前記１，２，３又は４記載の展開型メッシュアンテナ。
【００２２】
６．衛星構体に設けられたアンテナタワーにヒンジでアンテナ支持ブラケットが結合され、前記アンテナ支持ブラケットに固定された前記展開型メッシュアンテナが前記ヒンジを中心として回転すると、前記展開型メッシュアンテナの中心が前記衛星構体の略中心に一致する前記１，２，３，４又は５記載の展開型メッシュアンテナ。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態例の展開型メッシュアンテナについて図１〜図４を参照して説明する。本実施の形態例については、従来の展開型メッシュアンテナと同様な点の説明を省略し、相違する点の説明のみを行う。
【００２４】
図１は、本実施の形態例の展開型メッシュアンテナ２９の展開状態の断面図である。展開型メッシュアンテナ２９の略平行四辺形リンク機構、短斜部材、長斜部材及びワンタッチ傘機構は、従来の展開型メッシュアンテナ９のそれらと同様である。
【００２５】
従来の展開型メッシュアンテナ９においては、ドラム３２の回転制御にモータ３０、モータコントローラ３４及び減速機３１が使用される。本実施の形態例の展開型メッシュアンテナ２９においては、ドラム３２の回転制御には、ロータリダンパ６０が使用される。ドラム３２は、ロータリダンパ６０の回転軸に固定される。したがって、本実施の形態例の展開型メッシュアンテナ２９は、従来の展開型メッシュアンテナ９におけるモータ３０、モータコントローラ３４及び減速機３１を不要とするので、構造がきわめて簡素である。ロータリダンパ６０は、自己保持機能を有しないから、展開型メッシュアンテナ２９の収納時に、ロータリダンパ６０が回転しないようにロック機構６１が設けられている。ロック機構６１は、ロック解除制御器６２によって制御される。
【００２６】
展開型メッシュアンテナ２９は、センターパラボラ方式であり、その給電部７０は、中央縦部材１２に固定された支柱７１によって支持される。
【００２７】
展開型メッシュアンテナ２９の展開力は、一般的には一定でない。したがって、次の３つの方法のいずれかを採用することによって対処する。まず、第１の方法として、図２（Ａ）に示されるように、円形のドラム３２を支持するロータリダンパ６０の回転軸３７に対して、ドラム３２を偏心させる。次に、第２の方法として、図２（Ｂ）に示されるように、ドラム３２を非円形に構成する。更に、第３の方法として、ロータリダンパ６０の減衰係数を回転角に対して非線形３５又はステップ状３６に変化させる。
【００２８】
図３は、展開型メッシュアンテナ２９の収納状態の断面図を示す。反射鏡面を形成する放射リブ４０を、給電部７０の支柱７１に装着された周面に一定の間隔で凹部を有する略円形（歯車形状）のブラケット７２と鏡面横部材１０に装着された略円弧状のブラケット４３とにより挟むことによって、収納状態にある放射リブ４０の安定性が向上する。
【００２９】
図４は、展開型メッシュアンテナ２９が衛星構体９０に搭載された状態を示す断面図である。図４（Ａ）に示されるように、衛星構体９０には、アンテナタワー８０が設けられる。図４（Ａ）は、展開型メッシュアンテナ２９が収納されて衛星構体９０の側部に配置された状態を示す。アンテナタワー８０には、ヒンジ８１でアンテナ支持ブラケット５１が結合され、アンテナ支持ブラケット５１に展開型メッシュアンテナ２９が固定される。展開型メッシュアンテナ２９をヒンジ８１を中心として１８０゜回転させると、図４（Ｂ）の状態に至り、展開型メッシュアンテナ２９の中心が衛星構体９０の中心と一致する。このように構成すると、姿勢制御能力の小さい衛星に展開型メッシュアンテナ２９を搭載する場合、好適である。図４（Ｃ）は、展開型メッシュアンテナ２９の展開状態を示す。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果が奏される。
【００３１】
１．展開型メッシュアンテナの展開動作の制御システムが簡素化されるので軽量で、部品点数が少なく、しかも、信頼性の高い展開型メッシュアンテナを提供することができる。
【００３２】
２．収納状態で、反射鏡面を形成する放射リブを安定して支持することができる。
【００３３】
３．展開状態で、展開型メッシュアンテナの中心と衛星構体の中心とが一致するので、特に小型衛星の姿勢制御を容易かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例の展開型メッシュアンテナが展開した状態の断面図である。
【図２】同展開型メッシュアンテナにおけるロータリダンパの特性を回転角によって変化させる諸方法であり、（Ａ）はドラムを支持する前記ロータリダンパの回転軸に対して前記ドラムを偏心させる方法、（Ｂ）は前記ドラムを非円形に構成する方法、（Ｃ）は前記ロータリダンパの減衰係数を回転角に対して非線形又はステップ状に変化させる方法を、それぞれ示す。
【図３】同展開型メッシュアンテナが収納されたときの断面図である。
【図４】同展開型メッシュアンテナが衛星構体に搭載された諸状態の断面図であり、（Ａ）は収納した同展開型メッシュアンテナが同衛星構体の側部に配置された状態、（Ｂ）は収納した同展開型メッシュアンテナの中心が同衛星構体の中心と一致した状態、（Ｃ）は展開した同展開型メッシュアンテナの中心が同衛星構体の中心と一致した状態を、それぞれ示す。
【図５】従来の展開型メッシュアンテナの断面図であり、（Ａ）は展開途中の状態、（Ｂ）は展開状態を、それぞれ示す。
【図６】同展開型メッシュアンテナの反射鏡面部であり、（Ａ）は展開状態、（Ｂ）は収納状態を、それぞれ示す。
【図７】同展開型メッシュアンテナが衛星構体の側部に配置された状態の断面図であり、（Ａ）は収納状態、（Ｂ）は展開状態を、それぞれ示す。
【符号の説明】
１０　　鏡面横部材
１１　　背面横部材
１２　　中央縦部材
１３　　周辺縦部材
１４ａ　　短斜部材
１４ｂ　　長斜部材
１５　　上リンク
１６　　下リンク
１７　　上スライドリンク
１８　　下スライドリンク
１９　　圧縮コイルばね
２０〜２６　　ヒンジ
２９　　展開型メッシュアンテナ
３２　　ドラム
３３　　ケーブル
３５　　非線形
３６　　ステップ状
３７　　回転軸
４０　　放射リブ
４３　　ブラケット
５１　　アンテナ支持ブラケット
６０　　ロータリダンパ
６１　　ロック機構
６２　　ロック解除制御器
７０　　給電部
７１　　支柱
７２　　ブラケット
８０　　アンテナタワー
８１　　ヒンジ
９０　　衛星構体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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