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張力調節装置および宇宙構造物 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P08P005744
整理番号 2006-0031
掲載日 2008年7月18日
出願番号 特願2006-343357
公開番号 特開2008-155663
登録番号 特許第4986218号
出願日 平成18年12月20日(2006.12.20)
公開日 平成20年7月10日(2008.7.10)
登録日 平成24年5月11日(2012.5.11)
発明者
  • 藤井 裕矩
  • 草谷 大郎
  • 渡部 武夫
出願人
  • 公立大学法人首都大学東京
発明の名称 張力調節装置および宇宙構造物 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】テザーの張力の微小な変動を抑制すること。
【解決手段】テザー(T)の微小変動を吸収するように弾性変形可能な微小変動吸収部(17)を有し、宇宙構造物(1)に所定の微小張力で張架されるテザー(T)に張力を作用させる張力作用部材(17~19)と、前記張力作用部材(17~19)の位置を調節する位置調節部材(12)と、を有し、前記位置調節部材(M1)により前記張力作用部材(17~19)の位置を調節することによりテザー(T)の張力を調節する張力調節装置(7)。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


宇宙空間で使用される太陽電池パネルや宇宙ステーション、人工衛星等の宇宙構造物では、宇宙空間での展開や構造物どうしの連結、あるいは、構造物の位置制御、姿勢制御等のために、ケブラー(登録商標)等のアラミド繊維や、アルミを織り込んで作成された紐状、ワイヤー状のテザーと呼ばれる部材が使用されることがある。
宇宙開発の技術分野において前記テザーを使用する技術として、下記の従来技術(J01),(J02)が公知である。



(J01)特許文献1(特開2004-230930号公報)記載の技術
特許文献1には、テンションメータを使用してテザーの張力を検出し、テザー送出部でテザーを巻き取るリールの回転速度を調節する技術が記載されている。
(J02)特許文献2(特開2000-128097号公報)記載の技術
特許文献2には、テザー衛星の子衛星が射出された時に、ドラム(巻取り型の展開装置)に巻き取られたテザーを繰り出す技術において、テザーがU字状に巻き付けられたプーリ(41)が設けられた微動ステージ(34)に弾性変形可能な引張りバネ38を設けて微動可能とし、微動ステージ(34)の変位を変位計(39)で計測し、変位計(39)の出力値から張力を推定し、張力を設定張力に保持するようにドラムのモータ(9)を制御する技術が記載されている。




【特許文献1】特開2004-230930号公報(段落番号「0032」、第6図)

【特許文献2】特開2000-128097号公報(段落番号「0022」~「0034」、第1図、第4図)

産業上の利用分野


本発明は、人工衛星や太陽電池パネル、大気観測機、宇宙ステーション等で使用されるテザーの張力調節装置および前記張力調節装置を備えた宇宙構造物に関し、特に、微小張力で張架されるテザーの張力調節装置および宇宙構造物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
テザーの微小変動を吸収するようにしなることで弾性変形可能な微小変動吸収部を有し、宇宙構造物に所定の微小張力で張架されるテザーに張力を作用させる張力作用部材と、
前記張力作用部材の位置を調節する位置調節部材と、
を有し、前記微小変動吸収部による弾性変形で吸収しきれないテザーの変動が発生した場合に、前記微小変動吸収部の変位により検出した張力に基づいて、前記位置調節部材により前記張力作用部材の位置を調節することにより、前記テザーの張力を調節することを特徴とする張力調節装置。

【請求項2】
回転駆動するモータにより構成された前記位置調節部材と、
一端部が前記モータの回転軸に連結された前記微小変動吸収部と、前記微小変動吸収部の他端に支持され且つ前記テザーが巻き取られる巻取り部と、を有する前記張力作用部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項3】
回転駆動するモータにより構成された前記位置調節部材と、
一端部が前記モータの回転軸に支持され且つ、他端部が前記テザーに連結された前記微小変動吸収部を有する前記張力作用部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項4】
回転駆動するモータにより構成され且つ前記テザーの一端部が連結され、前記モータの駆動により前記テザーを巻取り可能な前記位置調節部材と、
前記テザーが巻き付けられた滑車と、前記滑車を一端部に回転可能に支持する前記微小変動吸収部と、を有する前記張力作用部材と、
を備え、
前記位置調節部材は、前記テザーに作用する張力が小さくなった場合に前記テザーを巻き取ると共に、前記テザーに作用する張力が大きくなった場合に前記テザーを送り出すことで、前記張力作用部材の位置を調節する
ことを特徴とする請求項1に記載の張力調整装置。

【請求項5】
回転駆動するモータにより構成された前記位置調節部材と、
一端部が前記モータの回転軸に支持され且つ、他端部が前記テザーに接触、離隔可能な前記微小変動吸収部を有する前記張力作用部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項6】
固定部と、前記固定部に対してスライド移動するスライド部とを有するリニアモータにより構成された前記位置調節部材と、
前記スライド部に一端部が支持された微小変動吸収部と、前記微小変動吸収部の他端部に連結されたテザー接触レバーと、を有し、前記リニアモータの駆動に応じて前記テザー接触レバーが前記テザーに接触、離隔可能な前記張力作用部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項7】
前記張力作用部材に支持されて弾性変形量を検出する弾性変形量検出部材と、
前記弾性変形量検出部材による検出信号に基づいて、前記弾性変形量が所定の目標値に保持されるように前記位置調節部材を駆動する位置調節部材駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の張力調節装置。

【請求項8】
前記テザーが貫通し且つ前記張力作用部材の一端部に支持されたリング部材、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項9】
前記張力作用部材が貫通する貫通孔が形成された貫通孔形成部材と、
前記張力作用部材の位置を調節することにより、前記貫通孔形成部材から外側に突出する張力作用部材の突出長さを調節する前記位置調節部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の張力調節装置。

【請求項10】
請求項1ないし9のいずれかに記載の張力調節装置を備えたことを特徴とする宇宙構造物。
産業区分
  • 航空
  • 太陽熱利用
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2006343357thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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