(57)【要約】【課題】サンドイッチパネルの強度や剛性を低下させることなくサンドイッチパネル内部での配線を実現する。【解決手段】ハニカムサンドイッチパネル１０において、２枚の表皮１１ａ，ｂの間で、角パイプ１３ａ〜ｃが予め設計された位置に配置され、表皮１１ａ，ｂの間の角パイプ１３ａ〜ｃ以外の領域にはハニカムコア１２ａ〜ｄが配置される。表皮１１ａ，ｂ上に電子機器を設置する前に、電子機器の近傍、かつ、角パイプ１３ａ〜ｃの上には、電子機器に接続されているワイヤハーネスが十分に出し入れできる穴を加工しておく。電子機器の設置後、ワイヤハーネスは、ハニカムサンドイッチパネル１０にあけられた穴に入れられ、ハニカムサンドイッチパネル１０内部に設置されている角パイプ１３ａ〜ｃ内部を通され、さらに、ハニカムサンドイッチパネル１０の端面、もしくは、別の場所にあけられた穴から出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する１対の表皮部材と、
少なくとも１つの開口部を有し、当該開口部から所定部材が挿入される通路を内側に形成し、外側が前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの所定領域で挟み込まれる中空部材と、
前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの前記所定領域以外の領域で挟み込まれるコア部材とを備えることを特徴とするサンドイッチパネル。
【請求項２】
前記中空部材は、前記１対の表皮部材の対向する面に対して垂直方向の長さが前記コア部材と略同一であることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチパネル。
【請求項３】
前記サンドイッチパネルは、前記中空部材を２つ以上備え、
少なくとも２つの中空部材は、少なくとも１つの開口部を共有し、当該開口部を介して、それぞれの内側に形成した通路を連通させていることを特徴とする請求項１又は２に記載のサンドイッチパネル。
【請求項４】
前記所定部材は、電線であり、
前記サンドイッチパネルは、さらに、
前記電線が接続される電子機器を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のサンドイッチパネル。
【請求項５】
前記電子機器は、前記１対の表皮部材の対向する面と反対側の面の所定位置に配設され、
前記電子機器が配設された表皮部材には、前記電線が挿入される貫通孔が設けられ、
前記中空部材は、少なくとも１つの開口部を前記貫通孔と対応する位置に有することを特徴とする請求項４に記載のサンドイッチパネル。
【請求項６】
前記中空部材は、アルミニウム又はＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ・Ｆｉｂｅｒ・Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ・Ｐｌａｓｔｉｃｓ）製の角パイプであり、
前記コア部材は、アルミニウム製のハニカムコアであることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載のサンドイッチパネル。
【請求項７】
互いに対向する１対の表皮部材と、
少なくとも１つの開口部を有し、当該開口部から所定部材が挿入される通路を内側に形成し、外側が前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの所定領域で挟み込まれる中空部材と、
前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの前記所定領域以外の領域で挟み込まれるコア部材とを備えるサンドイッチパネルによって一部が構成されたことを特徴とする人工衛星。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチパネル及び人工衛星に関するものである。本発明は、特に、人工衛星の構成部品となるハニカムサンドイッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星の構成部品となるハニカムサンドイッチパネルの表面には人工衛星を運用、機能させるための電子機器類が高い密度で配置され、さらにその隙間をぬって電子機器類のワイヤを束ねたワイヤハーネスが配線されている。
【０００３】
このようにハニカムサンドイッチパネル表面に電子機器、ワイヤハーネスを配置する方法による人工衛星では、ハニカムサンドイッチパネル表面に電子機器、ワイヤハーネスが高密度に配置されているために十分な作業スペースが確保できず、電子機器やワイヤハーネスの設置作業の作業性が悪く、品質低下が懸念される。さらに、手順が複雑、かつ、多いために、狭いスペースでは作業速度が低下し、製造期間の長期化、製造コストの増加に繋がっている。
【０００４】
この課題に対し、ハニカムサンドイッチパネル内部の空間を利用することを提案した例がある（特許文献１参照）。ハニカムサンドイッチパネルは、中央にハニカムコアを配置し、その両面を表皮材で挟み込んで構成される。特許文献１に開示されている例では、ハニカムサンドイッチパネルのハニカムコアの一部を繰り抜き、そのスペースに電子機器及びワイヤハーネスを埋め込むことで、ハニカムサンドイッチパネル表面のスペースが確保可能となり、高密度実装、さらには人工衛星の小型、軽量化、低コスト化に繋がるとしている。
【０００５】
しかしながら、一般的な人工衛星用ハニカムサンドイッチパネルの成形では、ハニカムサンドイッチパネル全面に一定圧力及び熱を加える必要があり、内部に電子機器、ワイヤハーネスを埋め込むための空間を成形前に予めくり抜くと、成形時の圧力により表皮が破損する、もしくは、ハニカムコアをくり抜いた部分周辺が座屈する等の問題が発生するおそれがあり、現実的には製品へ適用する場合には制限が多いと考えられる。
【０００６】
また、ハニカムコアをくり抜いた部分は、ハニカムサンドイッチパネルの強度や剛性を低下させるため、サンドイッチパネル表皮を補強する等の追加作業、工程が発生すると予測され、製造工期短縮、製造コスト低減が困難になると考えられる。
【０００７】
また、人工衛星では、製造中においてもしばしば電子機器の配置変更が発生するが、上記構成では電子機器を掘り出し、埋め直すといった大規模な修理が必要となり、これによる製造工期の長期化、コスト増加への影響が大きく、製造リスクが高いと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３４９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の技術は、高密度実装を目的としてハニカムサンドイッチパネル内部に電子機器、ワイヤハーネスを埋め込むものであったが、ハニカムコアをくり抜くことで、製造困難となり、また、ハニカムサンドイッチパネルの強度や剛性が低下し、これによる補強が必要になる等の追加作業が発生してしまう。さらに、電子機器配置変更に対する高いリスクを抱えるといった課題があった。
【００１０】
本発明は、例えば、サンドイッチパネルの強度や剛性を低下させることなくサンドイッチパネル内部での配線を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一の態様に係るサンドイッチパネルは、
互いに対向する１対の表皮部材と、
少なくとも１つの開口部を有し、当該開口部から所定部材が挿入される通路を内側に形成し、外側が前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの所定領域で挟み込まれる中空部材と、
前記１対の表皮部材の対向する面それぞれの前記所定領域以外の領域で挟み込まれるコア部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一の態様によれば、サンドイッチパネルの中空部材が、開口部から所定部材が挿入される通路を内側に形成し、外側がサンドイッチパネルの表皮部材の対向する面それぞれの所定領域で挟み込まれ、サンドイッチパネルのコア部材が、上記表皮部材の対向する面それぞれの上記所定領域以外の領域で挟み込まれることにより、サンドイッチパネルの強度や剛性を低下させることなくサンドイッチパネル内部での配線を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るサンドイッチパネルの構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るサンドイッチパネルへの電子機器の実装例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネル１０（サンドイッチパネルの一例）の構成例（分解状態）を示す図である。
【００１６】
ハニカムサンドイッチパネル１０は、１対の表皮１１ａ，ｂ（表皮部材の一例）、４つのハニカムコア１２ａ〜ｄ（コア部材の一例）、３つの角パイプ１３ａ〜ｃ（中空部材の一例）を備えている。表皮１１ａと表皮１１ｂとは、互いに対向するように配置されている。表皮１１ａ，ｂは、アルミニウムもしくはＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ・Ｆｉｂｅｒ・Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ・Ｐｌａｓｔｉｃｓ）で成形されており、同一形状を有している。ハニカムコア１２ａ〜ｄは、アルミニウムからなる。角パイプ１３ａ〜ｃは、表皮１１ａ，ｂと同一材料で成形されている。角パイプ１３ａ〜ｃは、ハニカムコア１２ａ〜ｄと略同一の高さに加工されている。即ち、角パイプ１３ａ〜ｃは、１対の表皮１１ａ，ｂの対向する面に対して垂直方向の長さがハニカムコア１２ａ〜ｄと略同一である。
【００１７】
図２は、図１に示したハニカムサンドイッチパネル１０への電子機器１４ａ〜ｅの実装例を示す図である。
【００１８】
電子機器１４ａ〜ｅは、ハニカムサンドイッチパネル１０の表面の予め設計された位置に配置されている。即ち、電子機器１４ａ〜ｅは、１対の表皮１１ａ，ｂの対向する面と反対側の面の所定位置に配設されている。なお、図２では、電子機器１４ａ〜ｅは、表皮１１ｂ側にしか配設されていないが、表皮１１ａ側にも配設可能である。ワイヤハーネス１５（電線の一例）は、電子機器１４ａ〜ｅに接続されているワイヤを束ねたものである。
【００１９】
以下、図１及び図２を用いて、電子機器１４ａ〜ｅが実装されたハニカムサンドイッチパネル１０の構成の詳細について説明する。
【００２０】
角パイプ１３ａ〜ｃは、外側が表皮１１ａ，ｂの対向する面それぞれの所定領域で挟み込まれている。一方、ハニカムコア１２ａ〜ｄは、表皮１１ａ，ｂの対向する面それぞれの上記所定領域以外の領域で挟み込まれている。つまり、ハニカムサンドイッチパネル１０において、２枚の表皮１１ａ，ｂの間で、角パイプ１３ａ〜ｃが予め設計された位置に配置され、２枚の表皮１１ａ，ｂの間の角パイプ１３ａ〜ｃ以外の領域にはハニカムコア１２ａ〜ｄが配置されている。
【００２１】
角パイプ１３ａ〜ｃは、少なくとも１つの開口部を有し、当該開口部からワイヤハーネス１５が挿入される通路を内側に形成している。例えば、図１に示すように、角パイプ１３ａの両端には１つずつ開口部が設けられている。同様に、角パイプ１３ｂ，ｃの両端にも１つずつ開口部が設けられている。また、図２に示すように、角パイプ１３ａの１側面の中央付近には、さらに別の開口部が設けられている。同様に、角パイプ１３ｃの１側面の中央付近にも、さらに別の開口部が設けられている。角パイプ１３ａの１側面の中央付近に設けられた開口部と角パイプ１３ｃの１端に設けられた開口部とは、角パイプ１３ａ，ｃによって共有され、当該２つの開口部を介して、角パイプ１３ａ，ｃそれぞれの内側に形成した通路が連通されている。同様に、角パイプ１３ｂの１端に設けられた開口部と角パイプ１３ｃの１側面の中央付近に設けられた開口部とは、角パイプ１３ｂ，ｃによって共有され、当該２つの開口部を介して、角パイプ１３ｂ，ｃそれぞれの内側に形成した通路が連通されている。つまり、角パイプ１３ａ，ｃ同士あるいは角パイプ１３ｂ，ｃ同士の接触部には穴があいており、ハニカムサンドイッチパネル１０の内部では、互いに接触する角パイプ１３ａ，ｃ同士あるいは角パイプ１３ｂ，ｃ同士の空間は繋がっている。
【００２２】
また、図２に示すように、上記の開口部以外にも、角パイプ１３ａの表皮１１ｂと対向する面には開口部として２つの穴１６ａ，ｂが設けられている。同様に、角パイプ１３ｂの表皮１１ｂと対向する面にも開口部として１つの穴１６ｃが設けられている。同様に、角パイプ１３ｃの表皮１１ｂと対向する面にも開口部として２つの穴１６ｄ，ｅが設けられている。このように、ハニカムサンドイッチパネル１０の表皮１１ｂ上に電子機器１４ａ〜ｅを設置する前に、角パイプ１３ａ〜ｃの上で、かつ、電子機器１４ａ〜ｅの近傍に、電子機器１４ａ〜ｅに接続されているワイヤハーネス１５が十分に出し入れできる穴１６ａ〜ｅを加工しておく。なお、表皮１１ｂにもワイヤハーネス１５が挿入される貫通孔が設けられ、角パイプ１３ａ〜ｃは、穴１６ａ〜ｅを当該貫通孔と対応する位置に有しているものとする。
【００２３】
電子機器１４ａ〜ｅの設置後、ワイヤハーネス１５は、ハニカムサンドイッチパネル１０にあけられた穴１６ａ〜ｅに入れられ、ハニカムサンドイッチパネル１０内部に設置されている角パイプ１３ａ〜ｃ内部を通され、さらに、ハニカムサンドイッチパネル１０の端面、もしくは、別の場所にあけられた穴１６ａ〜ｅから出される。これにより、ハニカムサンドイッチパネル１０内部での配線が実施される。このようなハニカムサンドイッチパネル１０によって人工衛星の一部を構成することにより、本実施の形態によれば、以下のような効果を奏する。
【００２４】
まず、ハニカムサンドイッチパネル１０内部でのワイヤハーネス１５の配線が製品に適用できる現実的なレベルで実現可能となり、従来はパネル表皮上で必要だったワイヤハーネス配線用のスペースが不要となるため、作業性向上による、工期短縮、コスト低減、もしくは、さらなる高密度実装による、人工衛星の小型化、軽量化、コスト低減が実現できる。
【００２５】
また、ハニカムサンドイッチパネル１０の成形の際には、ハニカムサンドイッチパネル１０全面に一定圧力を加える必要があるが、ワイヤハーネス１５の配線箇所には、角パイプ１３ａ〜ｃが配置されているため、成形時の圧力で破損することなく、一般的な成形方法で成形可能である。さらに、角パイプ１３ａ〜ｃがハニカムサンドイッチパネル１０内部に配置されることで、ハニカムサンドイッチパネル１０の強度や剛性が向上するため、何らかの部材を追加して補強する必要はない。
【００２６】
さらに、電子機器１４ａ〜ｅの配置変更が発生した場合でも、ワイヤハーネス１５を通す穴（穴１６ａ〜ｅと同様）を電子機器１４ａ〜ｅの近傍にあけ直すだけで対応可能であり、電子機器１４ａ〜ｅの配置変更に対するリスクは小さい。また、追加加工する穴の位置は、高い精度で決める必要はないため、機械加工は必要なく、手加工で穴を設ければよいため、ハニカムサンドイッチパネル１０単独での配置変更にも、人工衛星の構成部品としてハニカムサンドイッチパネル１０を組立てた後での配置変更にも、作業スペースさえ確保できれば対応可能である。
【００２７】
なお、本実施の形態において、角パイプ１３ａ〜ｃの開口部に、ワイヤハーネス１５以外の部材を挿入することも可能である。また、本実施の形態は、ハニカムサンドイッチパネル１０以外のサンドイッチパネルにも適用可能である。また、本実施の形態は、人工衛星の構成部品以外の用途で用いられるサンドイッチパネルにも適用可能である。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態に係るハニカムサンドイッチパネル１０は、２枚の表皮１１ａ，ｂの間に、角パイプ１３ａ〜ｃが予め設計された位置に配置され、２枚の表皮１１ａ，ｂ間の角パイプ１３ａ〜ｃ以外の領域にはハニカムコア１２ａ〜ｄが配置されていることを特徴とする。
【００２９】
また、上記ハニカムサンドイッチパネル１０は、表皮１１ａ，ｂの材料がアルミニウムもしくはＣＦＲＰであり、ハニカムコア１２ａ〜ｄにはアルミニウムを使用し、角パイプ１３ａ〜ｃは、材料が表皮１１ａ，ｂの材料と同一、かつ、高さがハニカムコアと略同一に仕上げられていることを特徴とする。
【００３０】
また、上記ハニカムサンドイッチパネル１０は、ハニカムサンドイッチパネル１０内部に埋め込まれた角パイプ１３ａ〜ｃ同士が接触する部分は、角パイプ１３ａ〜ｃ側面に穴が開けられ、ハニカムサンドイッチパネル１０内部で角パイプ１３ａ〜ｃ同士の空間は連続していることを特徴とする。
【００３１】
また、上記ハニカムサンドイッチパネル１０は、ハニカムサンドイッチパネル１０内部の角パイプ１３ａ〜ｃ上に、ワイヤハーネス１５を出し入れできる大きさの穴１６ａ〜ｅが開いていることを特徴とする。
【００３２】
また、上記ハニカムサンドイッチパネル１０は、ハニカムサンドイッチパネル１０表面に電子機器１４ａ〜ｅが設置され、電子機器１４ａ〜ｅと接続しているワイヤハーネス１５が、ハニカムサンドイッチパネル１０内部に埋め込まれた角パイプ１３ａ〜ｃ内で、配線されていることを特徴とする。
【００３３】
上記のような特徴により、本実施の形態では、製品適用可能なレベルでの製造が可能であり、ハニカムサンドイッチパネル１０の強度や剛性を低下させることなく、従来はパネル表面上に配線されていたワイヤハーネス１５をハニカムサンドイッチパネル１０内部で配線することを可能とし、さらに電子機器１４ａ〜ｅの配置変更のリスクを低減し、電子機器１４ａ〜ｅ、ワイヤハーネス１５の設置作業の作業性向上による、工期短縮、コスト低減が可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ハニカムサンドイッチパネル、１１ａ，ｂ  表皮、１２ａ〜ｄ  ハニカムコア、１３ａ〜ｃ  角パイプ、１４ａ〜ｅ  電子機器、１５  ワイヤハーネス、１６ａ〜ｅ  穴。
【図１】
2010201965.tif 000003
【図２】
2010201965.tif 000004