(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルの一部がぜんまい形状に巻かれて収容されるケーブルラップ機構であって、
前記ケーブルは、電線帯を有し、
前記電線帯は、ホット線である第１の電線と、前記第１の電線と１対を成すリターン線である第２の電線とが撚り合わされずに隣接して並べられて構成される平行電線を複数備えて、複数の前記平行電線が横一列に並べられて、且つ、隣り合う前記平行電線の一方の平行電線の第２の電線と前記隣り合う平行電線の他方の平行電線の第１の電線とが隣り同士に並べられて構成され、
前記電線帯がぜんまい形状に巻かれて前記ケーブルの一部として収容されるケーブルラップ機構。
【請求項２】
前記電線帯において隣り合う第１の電線と第２の電線とが密着している
請求項１に記載のケーブルラップ機構。
【請求項３】
前記電線帯の表面と裏面とが粘着フィルムで覆われている
請求項２に記載のケーブルラップ機構。
【請求項４】
前記電線帯の長さ方向における一方の端部が固定されるシャフトと、
前記シャフトが内部に設けられて前記電線帯がぜんまい形状に巻かれて収容されるシャーシとを備える
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のケーブルラップ機構。
【請求項５】
前記ケーブルが人工衛星に搭載されるスラスタの配線として用いられる
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のケーブルラップ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星の電気機器に使用するケーブルの一部を収容する機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星に搭載される電気推進スラスタには大きな電流を流す必要があるため、電気推進スラスタに必要な電線の本数は多い。
また、電気推進スラスタの配置を調整するには電気推進スラスタの配置を調整する機構の可動部に多数の電線を通過させる必要がある。
そして、電線における曲げに対する抵抗力が大きいと調整機構に用いるモータ等の動力源を強力にする必要が生じる。そのため、この抵抗力を極力小さくする実装が求められる。【０００３】
さらに、大きな電流が電線に流れると電線から電磁誘導ノイズが発生するため、電線から発生する電磁誘導ノイズを極小化する実装が求められる。【０００４】
特許文献１は、展開ブームによって配置される電気推進スラスタが搭載された人工衛星を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許６５６５０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電線における曲げに対する抵抗力と電線から発生する電磁誘導ノイズとを小さくして、容易に電線をぜんまい形状に巻くことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のケーブルラップ機構は、ケーブルの一部がぜんまい形状に巻かれて収容される機構である。
前記ケーブルは、電線帯を有する。
前記電線帯は、第１の電線と前記第１の電線と１対を成す第２の電線とが撚り合わされずに並べられて構成される平行電線を複数備えて、複数の平行電線が横一列に並べられて、且つ、隣り合う平行電線の一方の平行電線の第２の電線と前記隣り合う平行電線の他方の平行電線の第１の電線とが隣り同士に並べられて構成される。
前記電線帯がぜんまい形状に巻かれて前記ケーブルの一部として収容される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電線帯における曲げに対する抵抗力と電線帯から発生する電磁誘導ノイズとを小さくして、容易に電線帯をぜんまい形状に巻くことが可能となる。
その結果、電気推進スラスタの配置を調整する機構の可動部に多数の電線を通過させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１におけるケーブルラップ機構１００の構成図。
【図２】実施の形態１におけるケーブルラップ機構１００およびケーブル１３０の動作を説明するための図。
【図３】実施の形態２におけるケーブルラップ機構１００の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態および図面において、同じ要素または互いに相当する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。
【００１１】
実施の形態１．
ケーブルの一部がぜんまい形状に巻かれて収容されるケーブルラップ機構について、図１および図２に基づいて説明する。
【００１２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、ケーブルラップ機構１００およびケーブル１３０の構成を説明する。
図１の（Ａ）はケーブルラップ機構１００の内部を示す斜視図であり、図１の（Ｂ）は（Ａ）に記された破線の部分におけるケーブル１３０の拡大断面図である。
【００１３】
実施の形態１において、ケーブルラップ機構１００およびケーブル１３０は、人工衛星に使用される部品である。
具体的には、ケーブルラップ機構１００は、スラスタ用ポインティング機構の可動部１４０に連結される。スラスタ用ポインティング機構は、スラスタの配置を調整する物である。可動部１４０は、スラスタ用ポインティング機構を支持するブラケットであり、回転させることが可能である。シャフト１１０の中を通っている一点鎖線は回転軸を表している。
具体的には、ケーブル１３０は、スラスタの配線として用いられる。
特に指定しない場合、スラスタは電気推進スラスタを意味する。
【００１４】
ケーブルラップ機構１００は、ケーブル１３０の一部である電線帯１３４がぜんまい形状に巻かれて収容される物である。ぜんまい形状は渦巻き状ともいう。
図１の（Ａ）では、複数回巻かれた電線帯１３４がケーブルラップ機構１００に収容されている。具体的には、２回巻かれた電線帯１３４がシャーシ１２０に収容されている。
【００１５】
ケーブル１３０は、電線帯１３４を有する。
電線帯１３４は、シャフト１１０の周りを複数回周回させることが可能な長さを有する。
電線帯１３４は、平行電線１３３を複数備えて、複数の平行電線１３３が横一列に並べられて構成される。図１の（Ｂ）では、４つの平行電線１３３が横一列に並べられて、電線帯１３４が構成されている。
平行電線１３３は、第１の電線１３１と第２の電線１３２とが撚り合わされずに並べられて構成される。すなわち、平行電線１３３は、２本の電線が撚り合わされて構成されるツイスト線ではない。さらに、平行電線１３３は、シールドが施されたシールド線でもない。
第１の電線１３１と第２の電線１３２とは１対の電線を成す。具体的には、第１の電線１３１はホット線（ＨＯＴ線）であり、第２の電線１３２はリターン線（ＲＥＴＵＲＮ線）である。ホット線は、プラスの電線である。リターン線は、マイナスの電線である。
各々の電線は、棒状の導体が被覆で覆われて構成されている。
【００１６】
隣り合う平行電線１３３において、一方の平行電線１３３の第２の電線１３２と他方の平行電線１３３の第１の電線１３１とが隣り同士に並べられている。
つまり、電線帯１３４において、第１の電線１３１と第２の電線１３２とが交互に並べられている。
【００１７】
ケーブル１３０は、さらに、電線帯１３４の長さ方向における端部と繋がる２つの電線束（１３５、１３６）を有する。
各々の電線束は、複数の平行電線１３３が束ねられて構成される。具体的には、各々の平行電線１３３の第１の電線１３１と第２の電線１３２とが撚り合わされてツイスト線が構成され、複数のツイスト線が束ねられて電線束が構成される。
【００１８】
ケーブルラップ機構１００は、シャフト１１０とシャーシ１２０とを有する。
【００１９】
シャフト１１０は、筒状の部品である。
シャフト１１０は、シャーシ１２０の内部に設けられている。具体的には、シャフト１１０は、シャーシ１２０の中央部に設けられている。また、シャフト１１０は、可動部１４０に連結されている。
シャフト１１０の円筒形状の外面には、電線帯１３４の長さ方向における一方の端部が固定されている。そして、シャフト１１０の中には、その一方の端部と繋がる電線束１３６が挿入されている。
【００２０】
シャーシ１２０は、電線帯１３４が収容される部品である。
シャーシ１２０は、内部に空洞を有し、当該空洞を覆う内壁面が円筒形状を成している。また、シャーシ１２０の壁面の一部に矩形状の貫通穴を成す収容口１２１が形成されており、当該収容口１２１が内部の空洞と外部空間とを連通する。この収容口１２１を介して、電線帯１３４がシャーシ１２０の内部空間から外部空間に突出されている。シャフト１１０における円筒形状の外面の円筒軸が、シャーシ１２０における円筒形状の内壁面の円筒軸と同軸になるように、シャフト１１０が配置されている。
電線帯１３４は、ぜんまい形状に巻かれてシャーシ１２０に収容されている。
【００２１】
図１の（Ａ）に示すように、シャーシ１２０の円筒形状の内壁面に沿うように、電線帯１３４がぜんまい形状に巻かれる。このとき、シャーシ１２０における円筒形状の内壁面の或る接平面に対する法線と、シャフト１１０における円筒形状の外面の或る接平面に対する法線とを結ぶ直線の向きが、電線帯１３４におけるフラット面の或る接平面に対する法線の方向となるように、電線帯１３４がシャフト１１０とシャーシ１２０との間にぜんまい形状に巻かれて配置されるのが良い。
これにより、シャフト１１０がシャーシ１２０に対して相対的に回転する際に、電線帯１３４の曲げ力による抵抗力（トルク）、もしくは、電線帯１３４の接触に伴う摩擦力による抵抗力（トルク）を小さくすることができる。
【００２２】
シャーシ１２０は、回転しないように固定されている。例えば、シャーシ１２０は人工衛星本体に固定されている。具体的には、人工衛星本体は人工衛星の構体である。
シャーシ１２０の内部において、電線帯１３４の長さ方向における他方の端部が収容口１２１の付近に固定されている。そして、その他方の端部と繋がる電線束１３５がシャーシ１２０の外に配置されている。
収容口１２１は、複数の平行電線１３３をシャーシ１２０に対して出し入れするためにシャーシ１２０に設けられた孔である。
【００２３】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２に基づいて、ケーブルラップ機構１００およびケーブル１３０の動作を説明する。
弧状の矢印は、可動部１４０およびシャフト１１０の回転方向を表している。
【００２４】
シャフト１１０が可動部１４０に連結されているため、可動部１４０が回転すると、シャフト１１０は可動部１４０と共に回転する。
電線帯１３４の一方の端部がシャフト１１０の外面に固定されており、且つ、電線帯１３４の他方の端部がシャーシ１２０の収容口１２１の付近に固定されている。そのため、シャフト１１０が回転すると、電線帯１３４の巻き具合が変わる。図２では、シャフト１１０が時計回りに回転すると電線帯１３４の巻きが緩まり、シャフト１１０が反時計回りに回転すると電線帯１３４の巻きが締まる。
【００２５】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
曲げに対する抵抗力が小さく且つ電磁誘導ノイズが小さいケーブル１３０がぜんまい形状に巻かれて収容されるケーブルラップ機構１００を得ることができる。
【００２６】
ケーブル１３０の電線帯１３４は、ツイスト線およびシールド線が使用されずに平行電線１３３が帯状に並べられてフラット化されたものである。そのため、電線帯１３４における曲げに対する抵抗力が極小化する。したがって、電線帯１３４をぜんまい形状に容易に巻くことが可能である。
一方、ツイスト線またはシールド線が使用されて電線帯が構成されると、電線帯の厚みが増して、曲げに対する抵抗力が大きくなる。そのため、このような電線帯は曲げ難い。したがって、平行電線１３３を用いて電線帯１３４を構成するのが望ましい。
【００２７】
電線帯１３４は、シャフト１１０の周りを複数回周回させることが可能な長さを有する。そのため、電線帯１３４に対する曲げに対する抵抗力は、より小さくなる。電線帯１３４の長さが長いほど、電線帯１３４に対する曲げに対する抵抗力が小さくなるためである。
【００２８】
大きな電流が電線に流れると電線から電磁誘導ノイズが発生する。その場合、電磁誘導ノイズを極小化する必要がある。
通常、電磁誘導ノイズは、ツイスト線が使用されることによって極小化される。しかし、上記の通り、ツイスト線が使用されて構成された電線は曲げに対する抵抗力が大きいため曲げ難い。
ケーブル１３０の電線帯１３４は、ホット線（第１の電線１３１）とリターン線（第２の電線１３２）とが交互に並べられて構成されているので、電磁誘導ノイズを極小化することが可能である。ホット線とリターン線との距離が近いほど、磁界が小さくなるためである。
【００２９】
なお、ケーブル１３０の電線束（１３５、１３６）はぜんまい形状に巻かれて収容される部位ではないため、電線束における曲げに対する抵抗力を極小化する必要はない。
【００３０】
＊＊＊他の構成＊＊＊
ケーブル１３０には、第１の電線１３１と第２の電線１３２とは異なる種類の電線が含まれてもよい。つまり、電線帯１３４は、第１の電線１３１と第２の電線１３２と第３の電線とが撚り合わされずに並べられて構成されてもよい。
【００３１】
実施の形態２．
電磁誘導ノイズをより小さくする形態について、主に実施の形態１と異なる点を、図３に基づいて説明する。
【００３２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３に示すように、電線帯１３４において、隣り合う第１の電線１３１と第２の電線１３２とが密着している。
そして、隣り合う第１の電線１３１と第２の電線１３２とが密着した状態で、電線帯１３４の表面と裏面とが粘着フィルム１３７で覆われている。図３では、電線帯１３４の全体が粘着フィルム１３７で覆われている。
【００３３】
粘着フィルム１３７は粘着性を有するフィルムである。例えば、粘着フィルム１３７は、ポリイミドフィルムに粘着剤又は接着剤が付着したポリイミドテープである。
粘着フィルム１３７は、隣り合う第１の電線１３１と第２の電線１３２とが密着した状態で電線帯１３４に貼られている。これにより、隣り合う第１の電線１３１と第２の電線１３２とが密着した状態が維持される。
また、ポリイミドフィルムを用いることで、シャフト１１０がシャーシ１２０に対して揺動する際に、シャフト１１０とシャーシ１２０との間で電線帯１３４が動くときの摩擦力を低減することができる。
【００３４】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
電線帯１３４が粘着フィルム１３７で覆われるため、隣り合うホット線（第１の電線１３１）とリターン線（第２の電線１３２）とが密着した状態を維持することが可能である。例えば、ケーブルラップ機構１００が使用される人工衛星を運ぶロケットの打ち上げ時のように振動が発生する環境を経験した後でも、ホット線とリターン線とが密着した状態を維持することが可能である。
また、ホット線とリターン線との距離が近いほど、磁界が小さくなる。
そのため、電線帯１３４から発生する電磁誘導ノイズをより小さくすることが可能である。
【００３５】
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
【００３６】
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１００  ケーブルラップ機構、１１０  シャフト、１２０  シャーシ、１２１  収容口、１３０  ケーブル、１３１  第１の電線、１３２  第２の電線、１３３  平行電線、１３４  電線帯、１３５，１３６  電線束、１３７  粘着フィルム、１４０  可動部。
【図１】
0006611955.tif 000002
【図２】
0006611955.tif 000003
【図３】
0006611955.tif 000004