JPS62191300A - 展開形太陽電池アレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば人工衛星に塔載される展開形太陽電
池アレイに関するものである。

〔従来の技術〕

第１２図および第１３図は例えば特８紹５９−１８０９
７号公報に示された従来の展開形太陽電池アレイの展開
状態を示す正面図および断面図であって、図において、
１は太陽電池セル、２はハニカム；ア中央層２ａとその
両側に取付けた表皮層２ａとよシなるパネルで、ノぐネ
ル２の片面に上記太陽電池セル１が多数枚配設されてい
る。３はパネル２間を直列に励動自在に連結する第１の
ヒンジ、４は人工衛星側壁、５はパネル２を人工衛星側
壁４に回動自在に連結する第２のヒンジである。　２ 次に動作について説明する。人工衛星の打上げ時にはノ
ミネル２は人工衛星側壁４上に格納され、衛星が所定の
軌道に投入された後はヒンジ３，５に内蔵されたはね（
図示せず）等により展開５されて最終的にはヒンジ３，
５がロックされ、各ノぞネル２は平面状になる。この状
態で人工衛星は姿勢制御のためにスラスタを噴射する。

これにより太陽電池アレイには弾性振動が励起され、こ
の弾性振動の振動数が低すぎると姿勢制御系との間に干
渉が生じるので太陽電池アレイの最低次固有振動数を高
くしておく必要がある。通常、最低次振動モードはノミ
ネル２の面外曲はモードであシ、このモードの振動数を
高くするには重量を増加させることな（ツクネル２の曲
げ剛性のみを増大させる必要がある。そこで、特開昭５
９−１８０９７号公報に示された太陽電池アレイではパ
ネル２の厚さを根元では犀く、先端に近つくに従って次
第に薄くすることにより全体としての重量を増加させず
に最低次の固有振動数をある程度高くしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の太陽電池アレイは以上のように構成されているの
で、ＪＲパネルの枚数が多く全体としての長さが長い場
合、重量の増加を伴わずに固有振動数を高くするために
は先端のパネルを極めて薄く己なければならす、このた
め先端のパネル単体としての曲げ剛性が不足し、結果と
して固有振動数を高くすることが不可能となったり、逆
に先端ノソネルにおいてもある一定童以上の厚みを確保
しながらパネル温体としての曲げ剛性を高くするためＫ
は根元寄りの；ぞネルの厚みを極めて厚くしなければな
らず、全体のｘｉ：が増加する問題点があった。

゛　との発明は上記のような問題点を解消するためＫな
適れたもので、高い最低次固有振動数を有すると共に、
軽量でかつ、収納性に優れた展開形太陽電池アレイを得
ることを目的とする。

〔問題点を解決しようとする手段〕

この発明に係る太陽電池アレイは、ノぐネルを浅い曲率
をもつ曲面または多面体の一部分とし、この曲面または
多面体の曲部分が格納時において互いにｘｂ合う形状と
したものである。

〔作　用〕

この発明における太陽電池アレイは、パネルが浅い曲率
をもつ曲面または多面体の一部分によって構成されてい
るので、曲げ剛性を高くできると共に太陽光を受ける投
影面積の減少も少ない。また、曲面ま゛たは多面体の凸
部が格納時において互いに重）合うためｉＲネル格納時
の容積が小さくなる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を囚について説明する。

第１図〜第３図は太陽電池アレイの格納時の側面図、正
面図および平面図を示し、第４図〜第６図はアレイ展開
時の平面図、正面図および側面図、第７図は“、６ネル
の断面図、第８図はアレイの展開中の正面図を示す。各
図において、１は太陽電池セル、６は第７図に示すよう
にアレイ展開時の長手方向に沿って曲率の浅い曲面また
は多面体の一部分で構成されたノぐネルで、このノぐネ
ル６は格納時において屈曲部分が互いに重り合うような
略「〈」の字形状となっている。上記パネル６は例えば
アルミニウムハニカムコアまたはフレキシブルコアの中
央層６ａと表皮層６ｂ、屈曲部分の継手部材６ｃから構
成されている。なお、図中、３はパネル６間を直列に回
動自在に連結する第１のヒンジ、４は人工衛星側壁、５
はパネル２を人工衛星側壁４に回動自在に連結する第２
のヒンジである。

次にこの発明による太陽電池アレイの動作について説明
する。人工衛星の゛打上げ時には第１図〜第３図に示す
ようにノぐネル６はヒンジ３，５で折畳まれ、図示しな
い緊縛装置によって保持され人工衛星側壁４Ｊ：′に格
納されている。人工衛星が所定の軌道に投入された後は
緊縛装置が解除され、ヒンジ３，５に内蔵されたばね等
により、ノソネル６が展開されて第４図〜第６図に示す
ように各／Ｊ？ネル６はヒンジ３，５がロックされ平面
状に展開する。この状態で人工衛星は姿勢制御のために
スラスタを噴射する。これにより太陽電池アレイには弾
性振動が励起され、この弾性振動の振動数が低すぎると
姿勢制御が困難になるので太陽電池アレイの最低次固有
振動数を高ぐしでおく必要がある。

通常、最低次振動モードはパネル６の面外曲はモードで
あり、このモードの振動数を高くするには重量を増加さ
せることなくパネルの曲げ剛性のみを高くしておく必要
があるが、この発明におけるノソネル６は曲率の浅い曲
面または多面体の一部分で構成されているので、平板か
らなるノＲネルに比較して重量を増加させずに曲は剛性
の高いパネルを得ることができる。また、ノＲネル６は
格納時において屈曲部分が互いに重り合う形状となって
いるので占有受量が少なく収納効率を高くすることがで
きる。

なお、上記実施例ではツクネル６に１箇所の屈曲部分を
設けたものについて示したが、第９図および第１０図に
示すように屈曲部分が複数有する曲面または多面体の一
部分であっても上記と同様の作用が得られる。また、ツ
クネル１２はアルミニウムハニカムコアの中央層および
表皮層で構成されている場合を示したが、第１１図に示
すように繊維強化複合材で形成された梁部材７により周
辺部および綾＋ｉｉ＋Ｉ’ｔ−支持された可撓性の繊維
強化複合材の板８で構成しても同様の作用が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれは、ノぐネルを浅い
曲率をもつ曲面または多面体の一部分とし、この曲面ま
たは多面体の屈曲部分が格納時において互いに重り合う
形状としたことにより、曲げ剛性が高く、かつ収納効率
に優れていると共に、軽萱な太陽電池アレイを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例による太陽電池ア
レイの格納時の側面図と正面図および平面図、第４図〜
第６図はアレイ展開時の平面図と正面図および側面図、
第７図は、５ネルの断面図、第８図はアレイ展開途中の
正面図、第９図および第１０図は）Ｊ？パネル他の形状
を示す各々の正面図、第１１図はノぞネルの他の実施例
の斜視図、第１２図および第１３図は従来の太陽電池ア
レイの正面図と断面図である。 １・・・太陽電池プレイ、３・・・第１のヒンジ、４・
・・人工衛星側壁、５・・・第２のヒンジ、６・・・パ
ネル、６ａ・・・中央層、６ｂ・・・表皮層、６Ｃ・・
・継手部材、７・・・梁部材、８・・・可撓性の板。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に多数の太陽電池セルを配設した複数枚のパ
   ネルをヒンジを介して直列に折畳み展開自在に接続する
   と共に、直列に接続したパネルの一端を人工衛星にヒン
   ジを介して展開自在に接続した太陽電池アレイにおいて
   、上記パネルを展開後のアレイの長手方向に沿つて曲率
   の浅い曲面または多面体の一部分とし、かつ、曲面また
   は多面体の凸部分がパネル格納時において互いに重り合
   う形状としたことを特徴とする展開形太陽電池アレイ。
2. （２）パネルはアルミニウムハニカムコアまたはフレキ
   シブルコアで形成された中央層の両側に表面層を積層し
   て形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の展開形太陽電池アレイ。
3. （３）パネルは繊維強化複合材で形成された梁部材によ
   り周辺部および稜線を支持された可撓性の繊維強化複合
   材の板で形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の展開形太陽電池アレイ。