(57)【要約】【課題】  人工衛星搭載用のメンブレンアンテナにおいて、メンブレンリフレクタ３とメンブレンリフレクタの背面に接着された閉じた形状である結合部品２を接着する際、接着時の硬化収縮による鏡面精度劣化を低減する人工衛星搭載用メンブレンリフレクタを提供する。【解決手段】  人工衛星搭載用のメンブレンアンテナにおいて、メンブレンリフレクタ３の成形時に、メンブレンリフレクタ背面に対して、結合部品２が接着される接着領域部に、メンブレンリフレクタと同一材料の補強部材５を一体成形する。一体成形をすることにより、結合部品２が接着される部位のメンブレンリフレクタの面外剛性を高くし、結合部品とメンブレンリフレクタの接着時の硬化収縮による鏡面精度劣化を低減する。【選択図】  図１
2012160827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面を有する鏡面部を構成する薄板状の膜面と、
前記膜面の成す形状が所定の鏡面形状となるように、前記鏡面部における鏡面の背面側から前記膜面を支持する背面構造体と、
を備え、
前記膜面は前記背面側に補強用のダブラを備え、前記ダブラと前記背面構造体とが固定されていることを特徴とするメンブレンリフレクタ。
【請求項２】
鏡面を有する鏡面部を構成する薄板状の膜面と、
前記膜面の成す形状が所定の鏡面となるように、前記鏡面部における鏡面の背面側から前記膜面を支持する背面構造体と、
前記膜面と前記背面構造体との間にあって、前記膜面を前記背面構造体に固定する結合部品と、
を備え、
前記膜面は前記背面側に補強用のダブラを備え、前記ダブラと前記結合部品とが固定材で固定され、かつ、前記結合部品と前記背面構造体とが固定されていることを特徴とするメンブレンリフレクタ。
【請求項３】
人工衛星に搭載するメンブレンリフレクタであって、前記膜面と前記ダブラは炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）からなり、前記膜面と前記ダブラは一体成形されることを特徴とする請求項１、２いずれか記載のメンブレンリフレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は人工衛星に搭載するメンブレンリフレクタに関するものである。特に、メンブレンリフレクタと、メンブレンリフレクタを背面側から支持する背面構造体とを結合する結合領域に補強部材を備えた人工衛星搭載用のメンブレンリフレクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、人工衛星に搭載されるリフレクタとして各種の種類があるが、その中でリフレクタの軽量化を目的としてリフレクタの鏡面部に強化繊維による２軸または３軸織物を強化材とした複合材料からなる薄板（メンブレン）状の膜面を用い、この膜面を背面側から支持して反射鏡面を維持させる構造を有したメンブレンリフレクタがある。メンブレンリフレクタの鏡面部（薄板状の膜面）と背面構造体とを結合するための結合部品としては、Ｔ字型の断面をした袋状の結合部品などが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７０９２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２１７６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メンブレンリフレクタは、鏡面部が強化繊維による２軸または３軸織物を強化材とする複合材料からなる薄板（メンブレン）状膜面であるため面外剛性が非常に小さい。従来のメンブレンリフレクタでは、安価なＬ字型の部品か、または高価な箱型や円筒状部品と板の組合せ部品を用いて背面構造と鏡面部とを結合している。特許文献１記載のように積層複合材料製のＬ字型部品はその面内方向と面外方向の熱膨張係数が異なるため、温度変化によってその角度が変化し、リフレクタの鏡面精度を劣化させる懸念があり、箱型や円筒状部品と板の組合せ部品による結合は部品点数が増えるという問題があった。また、特許文献２に記載のように、バネ性を有する閉じた形状の結合部品を用いることで歪を吸収することができるが、この場合であっても結合部品と薄板（メンブレン）との接着部では接着剤の硬化収縮による薄板（メンブレン）の変形によりリフレクタの鏡面精度を劣化させる懸念があり、通信精度を確保する点で課題となっていた。
【０００５】
この発明の目的は上述の課題に鑑みなされたもので、メンブレンリフレクタの鏡面精度の劣化の原因であるメンブレンリフレクタの背面側の接着部位の剛性を高くすることにより、鏡面精度の劣化を防止し、通信の安定性を向上させることのできるメンブレンリフレクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るメンブレンリフレクタは、鏡面を有する鏡面部を構成する薄板状の膜面と、前記膜面の成す形状が所定の鏡面形状となるように、前記鏡面部における鏡面の背面側から前記膜面を支持する背面構造体とを備え、前記膜面は前記背面側に補強用のダブラを備え、前記ダブラと前記背面構造体とが固定されている
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るメンブレンリフレクタによれば、結合部品が接着される部位のメンブレンリフレクタの面外剛性を高くすることができ、鏡面精度の劣化を防止して通信精度の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るメンブレンリフレクタを説明する図であり、（ａ）メンブレンリフレクタ１の鏡面と背面構造の結合部を示す斜視図、（ｂ）結合部の断面を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係るメンブレンリフレクタ１００の背面側の全体図である。
【図３】実施の形態１に係るメンブレンリフレクタの他の例を説明する図であり、（ａ）メンブレンリフレクタ１の鏡面と背面構造の結合部を示す斜視図、（ｂ）結合部の断面を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係るダブラの形状と結合部を示す図である。
【図５】実施の形態２に係るメンブレンリフレクタ１００の背面側の全体図である。
【図６】実施の形態３に係るダブラの形状と結合部を示す図である。
【図７】実施の形態３に係るダブラの形状と結合部品２を省いた結合部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
図１、図２はこの発明の実施の形態１のメンブレンリフレクタ１００を説明するための図であり、図１（ａ）はメンブレンリフレクタ１００の鏡面部と背面構造体の結合部を示す斜視図、図１（ｂ）は結合部の断面図を示すものである。図２は、メンブレンリフレクタ１００の背面側の全体図である。
図１（ａ）、（ｂ）において、メンブレンリフレクタ１００は、リフレクタ鏡面部を構成する薄板（メンブレン）状の膜面であるディッシュ３と、ディッシュ３を補強する補強部材であるダブラ５と、ディッシュ３の背面側に設けられディッシュ３を支持する背面構造体１と、リフレクタの鏡面部と背面構造体とを結合する結合部品２とからなる。
【００１０】
ディッシュ３は予め準備されているメンブレンリフレクタ鏡面用の成形型を用いて、薄板材料を加熱と加圧の処理等を行うことで所定の形状に成形される。
実施の形態１に係るメンブレンリフレクタ１００では、ディッシュ３を成形するにあたり、ディッシュ３の成形と同時に、ダブラ５を鏡面部の背面側の所定の位置に一体成形する。ディッシュ３とダブラ５は同じ材料であり、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等が用いられる。 
ダブラ５を鏡面部の凸面側である背面側にディッシュ３と一体成形により設けることにより、面外剛性が非常に小さいディッシュ３の面内で局所的に剛性を高くすることができる。
【００１１】
背面構造体１は、鏡面部が所定の反射鏡として作用するように薄板状の膜面（ディッシュ３）の背面側から支持する構造体であって、ディッシュ３の背面側全体に配置されている。背面構造体１はメンブレンリフレクタ１００の軸方向に幅方向をもつ複数の矩形の板状補強片から成り、これら複数の板状補強片を格子状に配置して剛性を高め、ディッシュ３の形状が所定の形状となるように支持している。
【００１２】
結合部品２は、図１（ｂ）に示すような閉曲面形状を成す樹脂または金属板等で形成されており、閉曲面形状の底面にあたる幅広部分が膜面（ディッシュ３）の背面側に固定される。また、図１（ｂ）に示すように結合部品２の上端部が背面構造体１と固定されて、鏡面部と背面構造体１とが結合される。
図１（ｂ）に示すような閉曲面形状を有することで、結合部品２がバネ性を有するために、温度変化により鏡面と背面構造体１との相対位置関係が歪むような場合でもこの歪を吸収することができる。
しかしながらこのような閉曲面形状を有する結合部品２を、幅広の底面部でディッシュ３に直接接着剤を用いて固定しようとすると、接着剤の硬化収縮により接着剤を塗布した領域でディッシュ３の形状も変形してしまう。ディッシュ３の形状が変形することで結果として焦点ズレなどリフレクタの特性が劣化する。
【００１３】
この対策として、実施の形態１では図１（ｂ）に示すように、ディッシュ３の背面側で結合部品１が接着剤で固定される位置に、予め、補強部材であるダブラ５を一体成形しておき、このダブラ５に結合部品２を接着剤４で固定するようにした。ダブラ５のある箇所では鏡面に厚みがあるため、結合部品２とディッシュ３とを固定する接着剤の硬化収縮の影響を抑制することができる。
【００１４】
このように、実施の形態１のメンブレンリフレクタでは、鏡面を成すディッシュ３の背面側に補強部材であるダブラ５を一体成形し、ディッシュと一体成形されたこのダブラ５と背面構造体１とを結合部品２を用いて接着剤により結合するようにした。
結合部品２をダブラ５に接着剤で接着するようにしたことで、従来、結合部品をディッシュ３に接着剤で接着する際に生じていた接着時のディッシュ３の硬化収縮による鏡面精度低下を抑制することができる。
【００１５】
なお、上記では結合部品２を用いてダブラ５と背面構造体１とを固定するようにしたが、結合部品２を省いて、ダブラ５と背面構造体１とを直接、接着剤などで固定するようにしてもよい。
図３は、実施の形態１に係るメンブレンリフレクタの他の実施例を示したもので、鏡面部と背面構造体を結合する他の一例を示したものである。このように、温度変化による歪の影響が小さい場合はを吸収する結合部品２を用いず、直接、ダブラ５と背面構造体１とを接着剤などで固定するようにしてもよい。
【００１６】
実施の形態２
実施の形態１では補強部材のダブラ５をディッシュ３の背面側の全体に帯状に一体形成するようにしたが、実施の形態２では、鏡面部と背面構造体１を結合する結合部品２の固定箇所だけに補強部材を設ける。
【００１７】
図４は実施の形態２に係るメンブレンリフレクタ１００のダブラ形状を示す図である。図５はメンブレンリフレクタ１００の背面側の全体を示す図である。図４において、ダブラ５１はディッシュ３の背面側に形成され、結合部品２を間に介してディッシュ３を支持する背面構造体１と結合される。結合部品２とダブラ５１とは接着剤４で接着される。
ここで、ダブラ５１は結合部品２がディッシュ３と結合する箇所だけに形成され、ディッシュ３の背面側全体では複数のダブラ５１がそれぞれ島状に分離して形成される。ダブラ５１はディッシュ３と一体成形により形成される。このようにダブラ５１を結合部品２とディッシュ３とが結合する箇所にそれぞれ分離するように設けることで、面外剛性が非常に小さいディッシュ３の面内で結合部品２との結合箇所だけ局所的に剛性を高くすることができる。ダブラ間が分離して分散配置されていることで、ダブラが連なって配置されていることによる薄板（メンブレン）の特定方向の変形を抑えることができる。
【００１８】
このように実施の形態２では、ダブラ５１をディッシュ３の背面側の面内で分散配置することで、メンブレンリフレクタ鏡面精度の劣化に起因する結合部品が接着されるディッシュ背面側の接着部位の剛性を高くすることができ、さらに、ダブラ５１が分散配置されることでダブラを設けるによる特定方向の薄板（メンブレン）の変形を抑えることができる。
【００１９】
なお、ダブラ５１とディッシュ３とは一体成形でなくてもよく、ダブラ５１とディッシュ３を各々別工程で形成し、後でディッシュ３とダブラ５１とを接着剤で接着するようにしてもよい。
【００２０】
また、上記では、結合部品２を用いてダブラ５１と背面構造体１とを固定するようにしたが、結合部品２を省いて、ダブラ５１と背面構造体１とを直接、接着剤などで固定するようにしてもよい。
【００２１】
実施の形態３
実施の形態１、２では、ダブラとディッシュとを一体成形するか、あるいは、ダブラの面全体でディッシュの背面側と接着剤で接着しダブラとディッシュとを一体のものとして使用としていたが、実施の形態３では凸状のダブラを用意し、凸状のダブラとディッシュ３の背面側とを部分的に接着剤で接着する。
【００２２】
図６は、実施の形態３に係るダブラ５２の形状を示したものである。図６のように凸状のダブラ５２を用意し、ダブラ５２の端の部分でディッシュ３と接着剤で固定する。結合部品２は凸状をしたダブラ５２の中央箇所に接着剤等で固定する。
【００２３】
このようにしても、結合部品２が接着される部位のメンブレンリフレクタの面外剛性を高くすることができ、鏡面精度の劣化を防止して通信精度の安定性を向上させることができる。
【００２４】
なお、図６ではダブラ５２と背面構造体１との結合の際に結合部品２を用いていたが、この結合部品２を省いて、図７に示すように背面構造体１とダブラ５２とを直接接着剤４で接着するようにしてもよい。凸状のダブラ５２が温度変化による歪を吸収して結合部品２の緩衝機能を有するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１  背面構造体、２  結合部品、３  ディッシュ、４  接着剤、５  ダブラ（補強部材）、５１  ダブラ（補強部材）、５２  ダブラ（補強部材）、１００  メンブレンリフレクタ。
【図１】
2012160827.tif 000003
【図２】
2012160827.tif 000004
【図３】
2012160827.tif 000005
【図４】
2012160827.tif 000006
【図５】
2012160827.tif 000007
【図６】
2012160827.tif 000008
【図７】
2012160827.tif 000009