(57)【要約】【課題】人工衛星の構体に用いるサンドイッチパネルでは、標準寸法以上のサンドイッチパネルを適用する場合、標準寸法のサンドイッチパネルをダブラ等により継ぐ必要がある。また、ウェブパネルを締結するためには別にインサートと呼ばれるボルト穴が設けられた金具を取り付ける必要があり、部品点数が多く質量が大きくなっていた。【解決手段】少なくとも２つのボルト穴を開けた締結金具を、サンドイッチパネル表皮とコアの間に接着し、サンドイッチパネルに接着したコの字型の締結金具と、ボルトを用いて締結することで、サンドイッチパネルの継ぎとサンドイッチパネル間締結を行う。これにより、部品点数の削減や軽量化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星構体の外表皮パネルとなるサンドイッチパネル同志の継ぎ及びウェブパネルの締結に使用される衛星構体パネル締結用金具であって、
金属板と、
前記金属板の長手方向に沿って帯状に設けられた凸型の段差部と、
前記段差部の段差上面から前記金属板の底面まで達する貫通穴とを備え、
前記段差上面の両脇の段差下面は、前記サンドイッチパネルの表皮と各々接着固定されて前記サンドイッチパネル同士が継がれ、
前記貫通穴と、前記ウェブパネルを固定する金具に、ボルトが差し込まれて固定されることで、前記ウェブパネルと締結されることを特徴とする衛星構体パネル締結用金具。
【請求項２】
衛星構体の外表皮パネルとなるサンドイッチパネル同志の継ぎ及びウェブパネルの締結に使用される衛星構体パネル締結用金具であって、
金属板と、
前記金属板の長手方向に沿って、前記金属板の上面に対して略垂直の方向に所定の間隔で設けられた２つの縦板を備え、
前記金属板の上面は、前記サンドイッチパネルの表皮と各々接着固定されて前記サンドイッチパネル同士が継がれ、
２つの前記縦板の同一箇所にはそれぞれ貫通穴が設けられ、前記２つの縦板の間には、中空の円筒形状を有したインサートを備えるウェブパネルが設置され、
ボルトが前記インサートの中空部分と前記２つの縦板の貫通穴に差し込まれ固定されることで、前記ウェブパネルと締結されることを特徴とする衛星構体パネル締結用金具。
【請求項３】
請求項１、２いずれか記載の衛星構体パネル締結用金具により外表皮パネルであるサンドイッチパネル間が継がれ、かつウェブパネルが締結されることを特徴とする衛星構体パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工衛星（以下、「衛星」という）の衛星構体を構成する衛星構体パネル間の締結に使用する締結用金具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に衛星構体を構成する衛星構体パネルは、コア材とアルミニウム合金製の表皮により構成されるサンドイッチパネルを用いるが、サンドイッチパネルの寸法が定尺以上の場合、表皮材料の標準寸法の制約により表皮を継ぐ必要がある。
この場合、表皮の継ぎ部において、表皮同士を接合する目的でダブラと呼ばれる表皮と同一材料の板材を表皮とコア材の間に配置し、表皮とダブラ、ダブラとコア材をそれぞれ接着剤により接合することで表皮を継いでいる（例えば、特許文献１参照）。
また、２つのサンドイッチパネル同士の締結においては、第１のサンドイッチパネルには埋め込んだボルト穴を有したインサートと呼ばれる金具を用意し、第２のサンドイッチパネルには接着されたコの字型の締結金具を用意し、ボルトによる締結を行う（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−６２５９９号公報（第３図）
【特許文献２】特開２００７−２４５８８０公報（第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の表皮継ぎを要するサンドイッチパネルは表皮継ぎ部に数ｍｍ隙間が生じ、段差が生じる。その段差部にパネル間締結用のインサートの接着面が配置される構成となった場合、その段差に起因した接着強度の低下が引き起こされる。このため、インサートのフランジ部は表皮継ぎ部を避けた配置とする必要があり、インサートの配置に制約があるという課題があった。
【０００５】
更に、サンドイッチパネル間締結においてサンドイッチパネルの回転変位を拘束し、衛星打ち上げ時に生じる大きな荷重を伝達するために、少なくとも２つ以上のインサートが必要となる。このため部品点数が多くなり、質量が大きくなるという課題があった。
【０００６】
この発明は係る問題点を解決するためになされたものであり、サンドッチパネル間の締結金具を表皮継ぎ部の位置に配置できるようし、部品点数の削減及び軽量化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る衛星構体パネル締結用金具は、衛星構体の外表皮パネルとなるサンドイッチパネル同士の継ぎ及びウェブパネルの締結に使用される衛星構体パネル締結用金具であって、金属板と、前記金属板の長手方向に沿って帯状に設けられた凸型の段差部と、前記段差部の段差上面から前記金属板の底面まで達する貫通穴とを備え、前記段差上面の両脇の段差下面は、前記サンドイッチパネルの表皮と各々接着固定されて前記サンドイッチパネル同士が継がれ、前記貫通穴と、前記ウェブパネルを固定する金具に、ボルトが差し込まれて固定されることで、前記ウェブパネルと締結される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る衛星構体パネル締結用金具によれば、外表皮パネル相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎとウェブパネル相当のサンドイッチパネルの締結を、一部品で同時にできるため、部品点数の削減及び軽量化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る衛星構体パネル締結用金具（締結金具）を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面図）である。
【図２】実施の形態１に係るサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの継ぎ部及び、サンドイッチパネル６の締結部を詳細を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る締結金具により継がれたサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの全体を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る締結金具により継がれたサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの全体図で、図３の裏側を示した図である。
【図５】実施の形態２に係る衛星構体パネル締結用金具（締結金具）の斜視図である。
【図６】実施の形態２に係るサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの継ぎ部及び、サンドイッチパネル６の締結部を詳細を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る締結金具により継がれたサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの全体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図を参照しながら、実施の形態１に係る衛星構体パネル締結用金具（以下、「締結金具」という）について説明する。
【００１１】
図１は、実施の形態１に係る衛星構体パネル締結用金具（以下、「締結金具」という）を表した図であり、（ａ）はコア３上に載置した状態での斜視図、（ｂ）は断面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、締結金具１は断面が凸型の形状を有した金属板であり、平板の金属板の長手方向に沿って、その中央部分に凸状の段差１ａ（以下、「中央段差１ａ」という）を備える。
段差１ａの高さｔ１、すなわち段差１ａの高所にあたる面１００（以下、「段差上面１００」という）と、段差１ａの低所にあたる面１０１ａ、１０１ｂ（以下、「段差下面１０１ａ、１０１ｂ」という）の高さ位置の差分は０．５ｍｍ程度である。また、平板の厚さｔ２、すなわち段差下面１０１と、締結金具１の底面１０２（以下、「金具底面１０２」という）の高さ位置の差分は、０．５ｍｍ程度である。
締結金具１の縦×横（長手方向）の寸法は５０ｍｍ程度×１０００〜２０００ｍｍ程度である。締結金具１の長手方向の長さは、後に説明するコア材３と一辺と略同じ寸法である。締結金具１の材料には、例えばＡｌ材が用いられる。
また、中央段差１ａには、長手方向に沿って段差上面１００から金具底面１０２に貫通する複数個の穴９が設けられる。この穴９には、後述するように固定用のボルト７が差し込まれる。
なお、図１（ａ）に示すように、締結金具１下方のコア材３およびダブラ８にも、締結金具１に設けられた穴９に対応する位置に複数の穴３１が開けられており、コア材３の上に締結金具１を載せ位置あわせした状態でボルトが差し込める構造となっている。穴３１にはボルト７の頭部が差し込まれるため、締結金具１の穴９に比べて径が大きめに開けられている。
【００１２】
図２は実施の形態１に係る締結金具において、サンドイッチパネルの継ぎ部およびサンドイッチパネルとの締結部について拡大した図である。
図２において、図の左側のサンドイッチパネル５ｂと右側のサンドイッチパネル５ａの２つのサンドイッチパネルが、締結金具１を用いて継がれている。また、サンドイッチパネル５ａ、５ｂとは垂直方向にある別のサンドイッチパネル６が、コの字型の締結金具２（以下、「コの字型金具２」という）を間に介して、締結金具１にボルト７によって締結されている。
【００１３】
サンドイッチパネルは一般に定尺サイズで作られており、定尺以上のサイズのサンドイッチパネルが必要な際は、複数の定尺サイズのパネルを継ぐ必要がある。
また、衛星構体においては、一般に構体中央に円筒形状のセントラルシリンダ（図示せず）が位置しており、このセントラルシリンダの中心軸に平行にウェブパネルが設けられる。このウェブパネルは衛星構体の外表皮を構成する外表面パネルと略９０度の角度で締結される。
図２では、サンドイッチパネル５ａ、５ｂが外表面パネルに相当し、サンドイッチパネル６がウェブパネルに相当する。
【００１４】
サンドイッチパネル５ａは、Ａｌ材等で作られたハニカム形状のコア材３ａの上下面を、同じくＡｌ材の上側表皮４ａｕ、下側表皮４ａｄで接着剤１０により接着して構成されたものである。サンドイッチパネル５ｂやサンドイッチパネル６についても同様な構造を有する。
【００１５】
図２において、締結金具１の段差下面１０１ａとサンドイッチパネル５ａの上側表皮４ａｕとが、接着剤１０により接着固定される。また、締結金具１の段差下面１０１ｂとサンドイッチパネル５ｂの上側表皮４ｂｕとが、接着剤１０により接着固定される。
締結金具１の底面１０２は、補強として、同じくハニカム形状を有するコア材３ｃの上側面と接着剤１０と接着される。
また、コア材３ｃの下側面は、同じく補強材であるダブラ８と接着剤１０で接着される。そして、ダブラ８の他方の面はサンドイッチパネル５ａの下側表皮４ａｄやサンドイッチパネル５ｂの下側表皮４ｂｄと接着剤で接着される。
【００１６】
このように締結金具１を用い、締結金具１とサンドイッチパネルの上側表皮４ａｕ、４ｂｕとを接着固定することにより、サンドイッチパネルを繋ぎ、定尺サイズより大きなサンドイッチパネルを簡易に取得できる。なお、図２では、補強用として締結金具１の下にサンドイッチパネル３ｃとダブラを設けたが、補強が不要な場合は、締結金具１のみでサンドイッチパネル同士を繋ぐようにしてもよい。
【００１７】
図３は、実施の形態１に係る締結金具によりサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂが継がれた状態のサンドイッチパネル（外表皮パネル）を示す図である。このように締結金具１の段差上面１００が片面に現れた状態で、左右のサンドイッチパネル５ａ、５ｂが継がれる。また、締結金具１に設けられた穴９がおもて面にでている。
なお、点線で囲った箇所４０がサンドイッチパネルの継ぎ部であり、図２がその詳細図にあたる。
また、図４は、図３で示したサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂが継がれた状態のサンドイッチパネル（外表皮パネル）の他方の面の示した図であり、コア材３とダブラ８に設けられた穴３１が面上にでている。
【００１８】
図３、図４に示したように締結金具１には複数の穴９が設けられおり、サンドイッチパネルを貫通するように、コア材３とダブラ８に複数の穴３１が設けられている。
締結金具１は、この貫通穴にボルトを差し込み固定することで、別のサンドイッチパネル６（ウェブパネル６）との締結が可能な構造となっている。
【００１９】
すなわち、締結金具１には、別のサンドイッチパネル６（ウェブパネル６）にボルトを挿入するための穴９を少なくとも２つ以上設け、サンドイッチパネル６を接着剤１０を使用して予め接合した雌ねじを有したコの字型の締結金具２（以下、「コの字型金具２」という）を穴９の位置に位置合わせした後、穴３１から挿入したボルト７を、穴９とコの字型金具２の雌ねじにねじ込むことにより、締結金具１とコの字型金具２を結合する。
このように、締結金具１は、衛星構体の外表皮相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎと、外表皮と略垂直の位置関係にあるウェブパネル相当のサンドイッチパネルの締結を同時に実現することが可能な構造となっている。
【００２０】
以上のように本実施の形態に係る締結金具１は、外表皮相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎと、ウェブパネルの締結を、一部品で同時に実施可能である。
【００２１】
本発明に係る締結金具によれば、外表皮パネル相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎとウェブパネル相当のサンドイッチパネルの締結を同時に達成できるため、部品点数の削減、及び軽量化を実現できる。
さらに、サンドイッチパネル（ウェブパネル）締結の金具配置の制約としてあった、外表皮相当のサンドイッチパネルの継ぎ部を避けることが不要となる。
【００２２】
なお、外表皮パネル相当のサンドイッチパネルを継いだ時に締結金具１の段差上面１００と上側表皮４ａｕ、４ｂｕの表面が同じ高さになるように段差や表皮４の厚さを調整することで、接着材１０のはみ出しを極力抑えて強度の不連続点をなくすようにしてもよい。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態１では、締結金具１及びコの字型の締結金具２を用いて、外表皮パネル相当のサンドイッチパネル間の継ぎ、およびウェブパネル相当のサンドイッチパネルの締結を行ったが、本実施の形態で示す構成としても同様の効果が得られる。
【００２４】
図５は実施の形態２に係る衛星構体パネル締結用金具（締結金具）の斜視図である。なお、実施の形態１と同等の構成には同一符号を付してその説明を省略する。
図５において、実施の形態２に係る締結金具２１は底面にあたる金属板２１ｃと、金属板２１ｃに対して垂直に立った２つの縦板２１ａ、２１ｂを備える。そして、縦板２１ａ、２１ｂの各々には対応する位置に穴２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。このように締結金具２１は縦板２１ａ、２１ｂを備えて、断面では一部に凹型の形状を有する構造となっている。
【００２５】
図６は、実施の形態２に係る締結金具２１において、サンドイッチパネルの継ぎ部およびサンドイッチパネルとの締結部について拡大した図である。図６において、図の左側のサンドイッチパネル５ｂと右側のサンドイッチパネル５ａの２つのサンドイッチパネルが、締結金具２１を用いて継がれている。
【００２６】
図７は、実施の形態２に係る締結金具２１により継がれたサンドイッチパネル５ａとサンドイッチパネル５ｂの全体を示す図である。このように締結金具２１の縦板２１ａ、２１ｂがサンドイッチパネル５ａ、５ｂに対して垂直に設置され、縦板２１ａ、２１ｂの各々には穴２２が開けられている。なお、実施の形態２では、実施の形態１のときのようにコア部３とダブラ８に穴３１を開ける必要はない。
【００２７】
図６において、別のサンドイッチパネル６の端の被締結部には、中空の円筒形状を有したインサート１１が取り付けられる。インサート１１の中空部分と縦板２１ａ、２１ｂの各々に設けられた穴２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとが位置合わせされて、ボルト７が差し込まれる構造となっている。
そして、図６のようにボルト７の片側にはナットが取り付けられて、ウェブパネル相当のサンドイッチパネル６が締結金具２１に締結される。
このようにして、実施の形態２の締結金具２１は、外表皮相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎと、ウェブパネルの締結を、一部品で同時に実施することができる。
【００２８】
以上のように、実施の形態２に係る締結金具によれば、外表皮パネル相当の複数のサンドイッチパネルの継ぎとウェブパネル相当のサンドイッチパネルの締結を同時に達成できるため、部品点数の削減、及び軽量化を実現できる。
さらに、サンドイッチパネル（ウェブパネル）締結の金具配置の制約としてあった、外表皮相当のサンドイッチパネルの継ぎ部を避けることが不要となる。
【００２９】
また、締結金具２１は、ボルトを差し込む穴の開いた２つの縦板２１ａ、２１ｂを設け、この縦板２１ａ、２１ｂに開けられた穴と、ウェブパネル相当のサンドイッチパネル６に固定したインサート１１の中空部分と位置合わせした後にボルト７を通してナットで固定できるようにしたので、実施の形態１のように締結金具２１下方のコア材３ｃやダブラ８に穴を開ける必要がなく、サンドイッチパネル６の締結作業工程を簡略化できる。
【符号の説明】
【００３０】
１、２１ 衛星構体パネル締結用金具（締結金具）、１ａ 段差、２ コの字型の締結金具、３ コア材、４ 表皮、５ａ、５ｂ サンドイッチパネル（外表皮パネル相当）、６ サンドイッチパネル（ウェブパネル相当）、７ ボルト、８ ダブラ、９ 締結金具１に設けられた穴、１０ 接着剤、１１ インサート、１２ ナット、２１ａ、２１ｂ 縦板、２２ 縦板２１ａ、２１ｂに設けられた穴、３１ コア材３とダブラ８に設けられた穴、４０ サンドイッチパネルの継ぎ部、１００ 段差１ａの高所にあたる面（段差上面）、１０１ａ、１０１ｂ 段差１ａの低所にあたる面（段差下面）、１０２ 締結金具１の底面（金具底面）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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