(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の四辺部材を放射方向に組合わせて略多角柱形状あるいは略多角錐形状に骨組み結合した折畳み展開自在な展開トラスと、
電波を反射する鏡面を形成するメッシュと、
ワイヤーをつなぎ合わせて形成されるものであって、前記メッシュの反射面側に張設される第１のワイヤーネットワークと、
ワイヤーをつなぎ合わせて形成されるものであって、前記メッシュの背面側に張設されて前記展開トラスに支持され、前記第１のワイヤーネットワークと協動して前記メッシュを挟装する第２のワイヤーネットワークと、
前記第１のワイヤーネットワークと第２ワイヤーネットワークとの間を点結合して前記メッシュを鏡面形状に整形するワイヤー接続部材と、
前記第１及び第２のワイヤーネットワーク間に前記ワイヤー接続部材に対応して張設されるメッシュ状の絡み付き防止部材とを具備し、
前記絡み付き防止部材は、第１及び第２のワイヤーネットワークとの間を結合するワイヤー接続部材を挟装してなるものであり、
前記絡み付き防止部材は、一部がワイヤー接続部材に自由度を有して取付けられることを特徴とするアンテナ反射鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば人工衛星等の宇宙航行体に搭載するのに好適するアンテナ反射鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宇宙空間に大型の構造物を構築する場合、現在ではスペースシャトルや宇宙ステーション・ミールに於いて宇宙飛行士が作業を行う方式が採用されているが、これらの方式では人的被害を考慮する必要性があると共にコストも高くつくという欠点を有し、また作業期間の制約や構築構造物サイズの制約を受けることもあり得る。
【０００３】
このため、昨今では、宇宙空間に大型構造物を構成する方式として、モータ等の駆動力によって自動的に構造体を構成する展開トラス構造なるものが国内外で研究されている。
【０００４】
ところで、このような展開トラス構造を用いて宇宙空間に大型アンテナを構成する手法として、既に特開昭７―６２３５９号（特開平８―２６５０４０号）等の鏡面をメッシュ材を用いた折畳み展開自在な展開型アンテナ反射鏡が知られている。
【０００５】
このような展開型アンテナ反射鏡においては、折畳み展開自在なトラス構造上にワイヤーネットワークを形成して、このワイヤーネットワークを用いて電波を反射するメッシュが鏡面形状に張設される。このメッシュは、トラス構造の折畳み展開に連動して、ワイヤーネットワークを介してトラス構造上に鏡面形状に展張される。
【０００６】
そして、このような展開型アンテナ反射鏡には、トラス構造の折畳み展開に連動して、そのワイヤーネットワークの接続箇所が弛んでトラス構造に絡み付いて以後の、折畳み展開動作を阻害しないように、隔離膜をワイヤーネットワークとトラス構造との間に積層状に介在させて、この隔離膜でワイヤーネットワークの絡み付を防止する手段が備えられる。
【０００７】
ところが、上記展開型アンテナ反射鏡では、そのワイヤーネットワークとトラス構造との間に絡み付防止用の隔離膜を介在させてトラス構造の繰返し折畳み展開動作を実現している構成上、そのメッシュの鏡面調整作業の際に、隔離膜が邪魔となり、そのワイヤーネットワークの調整を含む鏡面作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００８】
また、上記展開型アンテナ反射鏡では、隔離膜をメッシュに対して積層状に配置する構成のために、その鏡面組付け作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の展開型アンテナ反射鏡では、トラス構造の折畳み展開時のワイヤーネットワークの絡み付を防止する隔離膜が鏡面調整作業時、邪魔となり、鏡面調整作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【００１０】
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、鏡面調整を含む調整作業の簡略化を確保したうえで、信頼性の高い高精度な折畳み展開を実現し得るようにしたアンテナ反射鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の四辺部材を放射方向に組合わせて略多角柱形状あるいは略多角錐形状に骨組み結合した折畳み展開自在な展開トラスと、電波を反射する鏡面を形成するメッシュと、ワイヤーをつなぎ合わせて形成されるものであって、前記メッシュの反射面側に張設される第１のワイヤーネットワークと、ワイヤーをつなぎ合わせて形成されるものであって、前記メッシュの背面側に張設されて前記展開トラスに支持され、前記第１のワイヤーネットワークと協動して前記メッシュを挟装する第２のワイヤーネットワークと、前記第１のワイヤーネットワークと第２ワイヤーネットワークとの間を点結合して前記メッシュを鏡面形状に整形するワイヤー接続部材と前記第１及び第２のワイヤーネットワーク間に前記ワイヤー接続部材に対応して張設されるメッシュ状の絡み付き防止部材と備えてアンテナ反射鏡を構成したものである。
【００１２】
上記構成によれば、展開トラスが折畳み展開されて、第１及び第２のワイヤーネットワークが弛み始めると、絡み付き防止部材は、ワイヤー接続部材を規制しながら第１及び第２のワイヤーネットワークとメッシュの折畳み展開動作を許容とする。
【００１３】
これにより、展開トラス構造の折畳み展開動作に連動したワイヤー接続部材の第２のワイヤーネットワークへの絡み付が防止されて、メッシュを含む第１及び第２のワイヤーネットワークの信頼性の高い折畳み展張動作を繰返し行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の一実施の形態に係るアンテナ反射鏡を示すもので、折畳み展開自在な展開トラス構造は、例えば六角錐台形状に形成され、その上面には、アンテナ鏡面が構成される。このアンテナ鏡面は、金属メッシュ（例えば金メッキモリブデンメッシュ）１０が第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２で挟装されて形成され、その周囲部が展開トラス２０の支持柱１３に支持されて鏡面形状に形成される。
【００１６】
上記展開トラス２０は、図２に示すように６個の四辺リンク２１ａ〜２１ｆを中央縦部材２２を共有する形で放射状に組み合わされて、６角錐台に形成される。
【００１７】
この展開トラス２０は、モジュールを形成して、その外側の縦部材２４ａ〜２４ｆの外側には、モジュール結合ヒンジ２５ａ〜２５ｆと２６ａ〜２６ｆが取り付けられ、このモジュール結合ヒンジ２５ａ〜２５ｆと２６ａ〜２６ｆを介して複数個が組付けられて所望の形状に形成される。
【００１８】
上記展開トラス２０を構成する６個の四辺リンク２１ａ〜２１ｆは、同様にその中央縦部材２２から金属メッシュ１０（図１参照）にほぼ沿うように横部材４０、横部材４１が回転自在に支持されている。また、横部材４０、横部材４１の外周端には、中央縦部材２２と同じように、回転自在なように上記縦部材２４ａ〜２４ｆが支持されている。
【００１９】
なお、上述の６本の支持柱１３は、外側の縦部材２４に接合されるよう構成される。
【００２０】
上記四辺リンク２１ａ〜２１ｆの内側には、中央縦部材２２と横部材４１との間に斜部材４２が、回転自在になるように取り付けられ、この中央縦部材２２と斜部材４２との間には、周知の傘機構が４３組付けられる。この傘機構４３は、図示しない駆動部を介して中央縦部材２２に対して矢印Ａ，Ｂ方向に摺動自在に組付けられ、その矢印Ａ方向の摺動に連動して展開トラス２０を折畳み収容し、その矢印Ｂ方向の摺動に連動して展開トラス２０が折畳み位置から展開さする（図２参照）。
【００２１】
そして、上記展開トラス２０は、例えば図３に示すように１４個が結合されて展開トラス構造体３０が形成される。この展開トラス構造体３０は、複数のモジュール２３をモジュール結合ヒンジ２５ａ〜２５ｆと２６ａ〜２６ｆにより回転自在に結合することにより構成される。
【００２２】
パラボラアンテナの機能を満たすためには、金属メッシュ１０は、パラボラ面上に存在しなければならないが、上記支持柱１３の長さを適当な値にすることで、支持柱１３の先端の点がパラボラ面上の点となるように設定してある。
【００２３】
上述のように、図３に示す展開トラス構造体３０は、図２に示す展開トラス２０の集合体であり、この展開トラス構造体３０を用いてアンテナ反射鏡面を構成するには、図１の支持柱１３の先端の点を、モジュールごとに個別に、パラボラ面上の点となるように設定すればよい。
【００２４】
上記第１のワイヤーネットワーク１１は、石英等で形成される非導電性ワイヤがクモの巣状に繋がれて形成され上記金属メッシュ１０の鏡面側に張設される。そして、この第１のワイヤーネットワーク１１の交点には、例えば非導電性樹脂材製の固定具１４がそれぞれ組付けられる。
【００２５】
また、上記第２のワイヤーネットワーク１２は、同様の非導電性ワイヤがはしご状（カテナリ構造）に繋がれて形成され、上記金属メッシュ１０の背面側に張設される。
【００２６】
この第２のワイヤーネットワーク１２には、ケーブル接続部材１５が上記第１のワイヤーネットワーク１１の固定具１４に対応して複数個が所定の間隔に組付けられる。そして、この第２のワイヤーネットワーク１２は、第１のワイヤーネットワーク１１とで金属メッシュ１０を挟装した状態で、第２のワイヤーネットワーク１２のケーブル接続部材１５が金属メッシュ１０を挿通させて、その端部が第１のネットワークワーク１１の固定具１４に取付けられる。
【００２７】
また、上記積層配置される第１のワイヤーネットワーク１１、金属メッシュ１０及び第２のワイヤーネットワーク１２は、展開トラス２０の支持柱１３に対して固定具１６を用いて取付けられる。
【００２８】
なお、第２のワイヤーネットワーク１２は、その中間部が所望の鏡面形状を有するように展開トラス２０の四辺リンク２１ａ〜２１ｆの各横部材４０の所定位置に支持され、上記金属メッシュ１０を第１のワイヤーネットワーク１１と協動して所望の鏡面形状に設定する。
【００２９】
そして、上記第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２間には、そのケーブ接続部材１５に対応して非導電性の樹脂材料で形成されるメッシュ状の絡み付き防止部材１７が、鏡面の面直方向にそれぞれ張設される（図４参照）。
【００３０】
この絡み付き防止部材１７は、例えば中間部で折り返されて、第２のワイヤーネットワーク１２のケーブル接続部材１５を挟装（包み込む）するよう組付けられる（図５参照）。そして、この絡み付き防止部材１７は、ケーブル接続部材１５に対して所定の自由度を有するように糸等を用いて取付けられる。
【００３１】
また、絡み付き防止部材１７は、第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２間に張設した状態で、弛んだりした場合には、第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２の折畳み展開に影響を及ぼさない程度に第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２に対して糸等を用いて適宜取付けられる。
【００３２】
上記絡み付き防止部材１７は、例えば第２のワイヤーネットワーク１２のケーブル接続部材１５の配置される箇所に全て配設される。
【００３３】
但し、展開トラス２０との支持構造により、絡み付き防止部材１７を配設することなく、第２のワイヤーネットワーク１２のケーブル接続部材１５の絡み付きが発生する虞れがないような場合には、その箇所には配設しなくてもよい。
【００３４】
上記構成により、例えば図４に示す展開トラス２０の展開において、傘機構４３が矢印Ａ方向に駆動されて折畳み収容されると、その折畳み収容に連動して第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２が弛んで金属メッシュ１０が折畳み収容される。
【００３５】
この際、絡み付き防止部材１７は、その折畳み収容に連動して弛みながら第２のワイヤーネットワーク１２のケーブル接続部材１５を折畳み収容に影響を及ぼさない程度に位置規制して、ワイヤーとの絡み付きを阻止しながら第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２間に折畳み収容される金属メッシュ１０の折畳みを許容する。
【００３６】
また、折畳み収容された絡み付き防止部材１７は、展開トラス２０の傘機構４３が駆動されて、展開トラス２０が展開されると、ワイヤー接続部材１５を規制しながら第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２と金属メッシュ１０の展開動作を許容とする。
【００３７】
このようにして、ワイヤー接続部材１５は、展開トラス２０の折畳み展開時、第２のワイヤーネットワーク１２への絡み付を阻止して、金属メッシュ１０を含む第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２の繰返し折畳み展張動作を実現する。
【００３８】
このように、上記アンテナ反射鏡は、金属メッシュ１０を挟装して鏡面を形成する第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２をケーブル接続部材１５を介して点結合し、この第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２との間の面直方向にワイヤー接続部材１５に対応してメッシュ状の絡み付き防止部材１７を張設するように構成した。
【００３９】
これによれば、展開トラス２０が折畳み展開されると、絡み付き防止部材１７は、第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２間に存在するワイヤー接続部材１５を規制しながら第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２と金属メッシュ１０の折畳み展開動作を許容とする。従って、展開トラス２０の折畳み展開動作に連動したワイヤー接続部材１５の第２のワイヤーネットワーク１２への絡み付が防止されて、金属メッシュ１０を含む第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２の信頼性の高い折畳み展張動作を繰返し行うことが可能となる。
【００４０】
また、これによれば、上記絡み付き防止部材１７を、第１及び第２のワイヤーネットワーク１１，１２との間の面直方向に、取付け配置する構成を採っていることにより、組付け配置が可能なことで、鏡面調整作業や、鏡面組立て作業に影響を及ぼすことなく、容易な取付けが実現される。
【００４４】
そして、ケーブル接続部材１５を絡み付き防止部材１７へ縫い込む構成、あるいは個々に絡み付き防止部材１７で包むことで、確実に絡み付きを防止することが可能となる。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、展開トラス２０を折畳み展開させる折畳み展開手段として、周知の傘機構４３を用いて実現するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他の折畳み展開機構を用いて構成することも可能である。
【００４６】
また、上記実施の形態では、展開形状として、六角錐形状の展開トラス２０に適用した場合で説明したが、これに限ることなく、その他の多角錐形状や、あるいは六角柱形状等の多角柱形状の各種形状の展開自在な展開トラスにおいても適用可能である。
【００４７】
よって、この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施できることは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、鏡面調整を含む調整作業の簡略化を確保したうえで、信頼性の高い高精度な折畳み展開を実現し得るようにしたアンテナ反射鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係わるアンテナ反射鏡を示した分解斜視図である。
【図２】在・在  図１に適用された展開トラスを取出して示した斜視図である。
【図３】図２の展開トラスを１４個結合して構成したアンテナ反射鏡を示した外観斜視図である。
【図４】図１の要部を説明するために一部構成を取出して示した一部分解斜視図である。
【図５】図１の絡み付き防止部材の取付状態を説明するために一部を断面して示した図である。
【符号の説明】
１０  …  金属メッシュ。
１１  …  第１のワイヤーネットワーク。
１２  …  第２のワイヤーネットワーク。
１３  …  支持柱。
１４  …  固定具。
１５  …  ケーブル接続部材。
１６  …  固定具。
１７  …  絡み付き防止部材。
２０  …  展開トラス。
２１ａ〜２１ｆ  …  四辺リンク。
２２  …  中央縦部材。
２４ａ〜２４ｆ  …  縦部材。
２５ａ〜２５ｆ  …  モジュール結合ヒンジ。
２６ａ〜２６ｆ  …  モジュール結合ヒンジ。
３０  …  展開トラス構造体。
４０  …  横部材。
４１  …  横部材。
４２  …  斜部材。
４３  …  傘機構。
【図１】
0003885849.tif 000002
【図２】
0003885849.tif 000003
【図３】
0003885849.tif 000004
【図４】
0003885849.tif 000005
【図５】
0003885849.tif 000006