巻尺ばねは、鋼製の巻尺に似た形状の部品で、単層の開放円筒シェルです。 ヒンジ構造は、シェルの座屈特性を利用して設計および開発できます。 このヒンジ構造には、独自の機械的特性があります。 折り畳み中に蓄積された弾性ひずみエネルギーを使用して、他の電源デバイスを必要とせずに構造の自動展開を実現できます。 展開後は、それ自体の剛性に頼ることができます。 追加のロック装置は必要ありません。 このようなヒンジは、展開可能なソーラー ウィングなど、大規模な宇宙展開可能な構造で使用できます。
スチールテープスプリングの幾何学的要素と材料特性、スチールテープの幾何学的形状は、一定の長さの開いた円筒形シェルであり、その幾何学的要素には、テープの厚さt、曲率半径R、角度日が含まれますこれらの幾何学的要素は、巻尺の機械的特性に影響を与えます。 機械的特性に関連する主な材料特性には、弾性率 E とポアソン比があります。 次の分析では、弾性率 E を として、ポアソン比を 0 として使用します。3.
ヒンジ駆動のサンウイングは非常にスムーズに展開しますが、ヒンジ曲げ後のねじり剛性が不足しており、改善が必要です。 また、鉄製の巻尺材料は弾性率が小さいため、駆動力が限られているため、大型のソーラーパネルに使用することは依然として困難です。 ヒンジには大きな隙間があるため、大きな振動が発生するため、ヒンジの構造形状を改善する必要があります。
