(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカムコアと、該ハニカムコアの両側表面を覆う表皮とで構成される衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルにおいて、上記ハニカムコアおよび上記表皮は、ＣＦＲＰからなり、
上記表皮を構成するＣＦＲＰは、炭素繊維の方向性を有する複数のプリプレグを一定の角度を変えて順次積層して上記表皮の熱膨張係数が表面に対して水平な全ての方向について一定となるように構成したことを特徴とする衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２】
表面に対して水平な全ての方向について、熱膨張係数が±０．５ｐｐｍ／Ｋ以内であることを特徴とする請求項１記載の衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル。
【請求項３】
ハニカムコアは、該ハニカムコア全体のうち、他の部分と比較して荷重が強くかかる部分に配置された外側ハニカムコアと、該外側ハニカムコアを除く部分に配置された内側ハニカムコアとで構成し、上記外側ハニカムコアは、上記内側ハニカムコアに対して高強度であることを特徴とする請求項１記載の衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル。
【請求項４】
内側ハニカムコアは、外側ハニカムコアに対して軽量であることを特徴とする請求項３記載の衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル。
【請求項５】
ハニカムコアは、該ハニカムコア全体のうち、他の方向と比較して荷重がより強くかかる方向と、該ハニカムコアがせん断力を面で受ける方向とが一致するように、該ハニカムコアを複数に分割配置した分割コアで構成され、
該分割コアのせん断力を面で受ける方向が、上記ハニカムコア全体の中心を軸として一定の角度の軸対象となる形状としたことを特徴とする請求項１記載の衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星に搭載する反射鏡などの光学機器用の光学架台として用いられるハニカムサンドイッチパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、衛星搭載光学機器の光学架台として、インバー合金等の金属に代わり、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ：炭素繊維強化プラスチック）を用いたハニカムサンドイッチパネルが採用されてきている。ハニカムサンドイッチパネルは、ハニカムコアと、これを覆う表皮とで構成されるサンドイッチ状のパネルである。ＣＦＲＰは強度が高く、インバー合金等の金属と比較して軽量で熱による歪みが小さい材料であることが知られている。
【０００３】
図７は、文献：Proceedings European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Mechanical Testing, Braunschweig, Germany, 4-6 November 1998（ESA SP-428, February 1999)に示された、従来のハニカムサンドイッチパネルを用いた衛星搭載光学機器の光学架台の一例を示す概略的な斜視図である。これは、Ｘ線観測望遠鏡ＸＭＭ（Ｘ−ｒａｙ  Ｍｕｌｔｉ  Ｍｉｒｒｏｒ）に搭載されている反射鏡の光学架台である。図において、３１は光学架台である。３２は主鏡（反射鏡）支持架台であり、ＣＦＲＰからなる表皮を用いたハニカムサンドイッチパネルで構成されている。３３はウェブであり、アルミニウムからなるハニカムサンドイッチ構造の部材である。ウェブ３３は本体である主鏡支持架台３２の補強部材として、人工衛星の打ち上げ時の荷重に耐えられるよう、剛性を増す目的で備えられている。３４は主鏡の支持穴であり、主鏡を支持するために３個形成されている。主鏡の支持穴３４のそれぞれに主鏡をはめ込み、主鏡を光学架台３１全体で支持する構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハニカムサンドイッチパネルを用いた光学架台は、以上のように、ハニカムサンドイッチパネルである本体の主鏡支持架台３２に加えて、補強部材のウェブ３３を備えて構成されているので、作製が煩雑であるという課題があった。また、多くの部材を必要とするため、軽量化の点で限界があるという課題があった。また、主鏡支持架台３２の、表面に対して水平な方向において、最大で５μｍもの熱変形が生じるため、反射鏡が変形して望遠鏡の焦点が合わなくなるおそれがあり、高い分解機能を持つ光学機器の搭載が望めないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、作製が容易で、軽量で強度が高く、しかも熱変形のおそれの少ない、ＣＦＲＰからなる衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルは、ハニカムコアと、該ハニカムコアの両側表面を覆う表皮とで構成される衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルにおいて、上記ハニカムコアおよび上記表皮は、ＣＦＲＰからなり、上記表皮を構成するＣＦＲＰは、炭素繊維の方向性を有する複数のプリプレグを一定の角度を変えて順次積層して上記表皮の熱膨張係数が表面に対して水平な全ての方向について一定となるように構成したものである。
【０００７】
この発明に係る衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルは、表面に対して水平な全ての方向について、熱膨張係数が±０．５ｐｐｍ／Ｋ以内となるようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルは、ハニカムコアを、このハニカムコア全体のうち、他の部分と比較して荷重が強くかかる部分に配置された外側ハニカムコアと、この外側ハニカムコアを除く部分に配置された内側ハニカムコアとで構成し、外側ハニカムコアを、内側ハニカムコアに対して高強度となるようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルは、内側ハニカムコアを、外側ハニカムコアに対して軽量となるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルは、ハニカムコアは、該ハニカムコア全体のうち、他の方向と比較して荷重がより強くかかる方向と、該ハニカムコアがせん断力を面で受ける方向とが一致するように、該ハニカムコアを複数に分割配置した分割コアで構成され、該分割コアのせん断力を面で受ける方向が、上記ハニカムコア全体の中心を軸として一定の角度の軸対象となる形状としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光学架台１の構成を分解して示す斜視図である。光学架台１は、衛星に搭載する望遠鏡の反射鏡の架台である。
【００１２】
図において、１は光学架台（衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル）である。２はＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）からなる表皮（以下、ＣＦＲＰ表皮という）であり、ハニカムコアの両表面を覆って設けられている。ＣＦＲＰ表皮２の一方の表面が光学架台１の上面となり、この上面に反射鏡が取り付けられる。ＣＦＲＰ表皮２の材料として、例えば炭素繊維として高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊ（東レ製）を用い、樹脂としてシアネート樹脂ＥＸ１５１５（Ｂｒｙｔｅ製）を用いる。
【００１３】
ａは反射光の通過穴であり、ＣＦＲＰ表皮２の中心部に設けられている。通過穴ａは、反射鏡からの反射光を通過させて、光学架台の下側に設置される解析装置（図示せず）まで到達させるために形成されているものである。ｂは支持穴であり、反射鏡を搭載する望遠鏡を構成するトラス（図示せず）を支持するため、ＣＦＲＰ表皮２の周縁部に等間隔で三箇所設けられている。
【００１４】
３はＣＦＲＰからなるハニカムコア（以下、ＣＦＲＰハニカムコアという）であり、ハニカムサンドイッチパネルの中心材である。ＣＦＲＰハニカムコア３として、たとえばＵＣＦ−８３−１／４−３．０（ＹＬＡ製）を用いる。ＵＣＦ−８３−１／４−３．０は、密度が０．０５６ｇ／ｃｍ3 、Ｌ方向せん断強度が１０００ｋＰａ、Ｗ方向のせん断強度が４８３ｋＰａ、熱膨張係数が約１ｐｐｍ／Ｋである。
【００１５】
ハニカムコアは六角形のセルが無数に集まった蜂の巣状の構造をしている。この構造上、ハニカムコアは方向によってせん断強度が異なる。詳しくは実施の形態３で述べる。
【００１６】
Ａは反射光の通過穴であり、表皮２における通過穴ａと同様に、ＣＦＲＰハニカムコア３の中心部分に形成されている。ＣＦＲＰ表皮２およびＣＦＲＰハニカムコア３の通過穴ａとＡとは重なる位置に設けられている。Ｂはトラスの支持穴であり、ＣＦＲＰハニカムコア３の周縁部に三箇所設けられている。ＣＦＲＰ表皮２とＣＦＲＰハニカムコア３とを重ねたときに、支持穴Ｂは支持穴ｂと重なる位置に設けられている。
【００１７】
次に光学架台１の形成方法の一例について説明する。
まず、高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊにシアネート樹脂ＥＸ１５１５を含浸させたシート（プリプレグという。）を作製する。作製する際に、プリプレグ全体積に対する炭素繊維の体積の占める割合（繊維体積含有率）が、５０〜６０％になるように調節する。次に、このプリプレグを６〜８枚重ねる。重ねたプリプレグに１２０℃程度の熱、および３気圧程度の圧力をかけて硬化させる。硬化させたプリプレグを、必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成し、ＣＦＲＰ表皮２を形成する。
【００１８】
次に、ＵＣＦ−８３−１／４−３．０の一枚を必要な大きさおよび形状にカットし、ＣＦＲＰハニカムコア３を形成する。次に、ＣＦＲＰ表皮２の表面に、熱硬化性のシート状接着剤を敷く。その上にＣＦＲＰハニカムコア３を載せる。これに、シート状接着剤を敷いたＣＦＲＰ表皮２を上から被せ、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００１９】
あるいは、ＣＦＲＰ表皮２の材料として用いた樹脂が、接着材として機能する樹脂である場合、ＣＦＲＰ表皮２、ＣＦＲＰハニカムコア３、ＣＦＲＰ表皮２の順に重ねた後、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００２０】
次に、ハニカムサンドイッチパネルの原形を必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成することにより、光学架台１を形成する。
【００２１】
以上のように、実施の形態１の光学架台１によれば、ＣＦＲＰ表皮２とＣＦＲＰハニカムコア３とで構成したので、強度が高く、熱による歪みのおそれも少なく、また、補強部材等を必要としないため、作製が容易でしかも軽量であるという効果が得られる。
【００２２】
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
ＣＦＲＰ表皮２の形成において、プリプレグを積み重ねる段階で、このプリプレグを、前に置いた（重ねた）プリプレグに対して一定の角度を持つように順次積み重ねる。これは、ＣＦＲＰが炭素繊維を含み、方向性を有するため、ＣＦＲＰ表皮２が全ての方向について性質を等しくする（以下、等方性を有するともいう）ことができるようにするためである。
【００２３】
例えば、プリプレグの最初の一枚を置いた方向を基準としてこれを０°とし、０°、６０°、−６０°、−６０°、６０°、０°の順で６枚積み重ねるようにする。あるいは、０°、４５°、−４５°、９０°、９０°、−４５°、４５°、０°の順で８枚積み重ねるようにしてもよい。その他、結果的にＣＦＲＰ表皮２が等方性を有するようにするならば、どのような積み重ね方でも良い。
【００２４】
このようにして形成したＣＦＲＰ表皮２においては、表面に対して水平な全ての方向における熱膨張係数を−０．３ｐｐｍ／Ｋという低い値とすることができた。  このような性質を持つＣＦＲＰ表皮２と、実施の形態１のハニカムコア３とを組み合わせることにより、全体として、表面に対して水平な全ての方向について、従来、衛星搭載光学機器の材料に使用されてきたインバー合金の熱膨張係数、０．５ｐｐｍ／Ｋを下回る低い値を持つハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。このため、高い分解能（例えば０．２〜０．３”程度）を有する光学機器の光学架台に適用できるという効果が得られる。
【００２５】
その他の部分については、上述した内容と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２６】
実施の形態２．
図２および図３はこの発明の実施の形態２による光学架台１１の説明図である。図２は光学架台１１の構成を分解して示す斜視図であり、図３は光学架台１１の側面図であり、外側コアを中心にして見たときの図である。
【００２７】
図２および図３において、１１は光学架台（衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル）である。１２はＣＦＲＰ表皮であり、ハニカムコアの両表面を覆って設けられている。ａは反射光の通過穴であり、ＣＦＲＰ表皮１２の中心部に設けられている。ｂは支持穴であり、反射鏡を搭載する望遠鏡を構成するトラス（図示せず）を支持するため、ＣＦＲＰ表皮１２の周縁部に中心部分を軸として１２０°の等間隔で三箇所設けられている。ＣＦＲＰ表皮１２の材料として、例えば炭素繊維として高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊ（東レ製）を用い、樹脂としてシアネート樹脂ＥＸ１５１５（Ｂｒｙｔｅ  製）を用いる。
【００２８】
１３はＣＦＲＰハニカムコアである。１３ａは軽量コア（内側ハニカムコア）、１３ｂは高強度コア（外側ハニカムコア）である。Ａは反射光の通過穴であり、軽量コア１３ａの中心部に形成されている。ＣＦＲＰ表皮１２とＣＦＲＰハニカムコア１３とを重ねたときに、反射光の通過穴ａとＡとは重なる位置に設けられている。Ｂはトラスの支持穴であり、ＣＦＲＰハニカムコア１３の周縁部の三箇所であって、高強度コア（外側ハニカムコア）１３ｂのそれぞれに設けられている。ＣＦＲＰ表皮１２とＣＦＲＰハニカムコア１３とを重ねたときに、支持穴Ｂは支持穴ｂと重なる位置に設けられている。ＣＦＲＰハニカムコア１３はこれら軽量コア１３ａと高強度コア１３ｂとで構成されている。このうち、高強度コア１３ｂは、ＣＦＲＰハニカムコア１３全体のうち、他の部分と比較して荷重が強くかかる部分に配置されている。以下、詳細に説明する。
【００２９】
ハニカムコア１３全体の中で、他の部分と比較して荷重が強くかかる部分は、第一に光学架台を搭載する望遠鏡のトラス構造を支持する部分、すなわち支持穴Ｂ付近が挙げられる。望遠鏡を搭載した衛星の打ち上げ時に、望遠鏡構造の重量がトラスを支持する部分に集中すると考えられるためである。
また、第二に挙げられるのは、反射鏡と光学架台１１の接合点部分である。光学架台１１の場合、反射鏡は、トラスを支持する各部分の内側の三箇所に、反射鏡に設けられた二本足の金具により接合される。光学架台１１と金具との接合点も、同様に衛星の打ち上げ時に反射鏡の重量が集中すると考えられる。
【００３０】
したがって、高強度コア１３ｂは、支持穴Ｂと、その内側の反射鏡の接合点を含むＣＦＲＰハニカムコア１３の周縁部分の三箇所に配置されている。高強度コア１３ｂのそれぞれは、ＣＦＲＰハニカムコア１３の中心を軸として１２０°軸対称となる形状に形成されている。こうすることにより、ＣＦＲＰハニカムコア１３における、強い荷重を受ける部分を、等しく高強度とすることができる。
【００３１】
高強度コア１３ｂとして、たとえばＵＣＦ−１５９−１／４−１１（ＹＬＡ  製）を用いる。ＵＣＦ−１５９−１／４−１１は、密度が０．１６ｇ／ｃｍ3 、Ｌ方向せん断強度が２７００ｋＰａ以上、Ｗ方向のせん断強度が３１７０ｋＰａ以上である。
軽量コア１３ａは、ＣＦＲＰハニカムコア１３のうち、高強度コア１３ｂを除く部分に配置されている。軽量コア１３ａとして、たとえばＵＣＦ−８３−１／４−３．０（ＹＬＡ製）を用いる。
【００３２】
次に光学架台１１の形成方法の一例について説明する。
まず、高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊにシアネート樹脂ＥＸ１５１５を含浸させてプリプレグを作製する。作製する際に、繊維体積含有率が、５０〜６０％になるように調節する。このプリプレグを６〜８枚重ねる。重ねたプリプレグに１２０℃程度の熱、および３気圧程度の圧力をかけて硬化させる。硬化させたプリプレグを、必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成し、ＣＦＲＰ表皮１２を形成する。
【００３３】
次に、ＵＣＦ−８３−１／４−３．０の一枚を必要な大きさおよび形状にカットし、軽量コア１３ａを形成する。同様にして、ＵＣＦ−１５９−１／４−１１を必要な大きさおよび形状にカットし、高強度コア１３ｂを形成する。その後、軽量コア１３ａと三個の高強度コア１３ｂとを張り合わせてＣＦＲＰハニカムコア１３を形成する。
【００３４】
次に、ＣＦＲＰ表皮１２の表面に、熱硬化性のシート状接着剤を敷く。その上にＣＦＲＰハニカムコア１３を載せる。これに、シート状接着剤を敷いたＣＦＲＰ表皮１２を上から被せ、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００３５】
あるいは、ＣＦＲＰ表皮１２の材料が接着材として機能する樹脂である場合、ＣＦＲＰ表皮１２、ＣＦＲＰハニカムコア１３、ＣＦＲＰ表皮１２の順に重ねた後、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００３６】
次に、ハニカムサンドイッチパネルの原形を必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成することにより、光学架台１１を形成する。
【００３７】
以上のように、実施の形態２の光学架台１１によれば、ＣＦＲＰ表皮１２とＣＦＲＰハニカムコア１３とで構成したので、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、ＣＦＲＰハニカムコア１３を、軽量コア１３ａおよび高強度コア１３ｂで構成したので、軽さを保ちながらも光学架台の強度を向上させることができるという効果が得られる。
【００３８】
実施の形態３．
図４〜図６は、この発明の実施の形態３による光学架台２１の説明図である。図４は光学架台２１の構成を分解して示す斜視図である。図５は光学架台２１のハニカムコアにおける座標方向を説明するためのハニカム構造の拡大図である。図６は光学架台２１のＣＦＲＰハニカムコアを上から見たときの分割配置図であり、ハニカムコアの座標方向と対照させて示した図である。
【００３９】
図４において、２１は光学架台（衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル）である。２２はＣＦＲＰ表皮であり、ハニカムコアの両表面を覆って設けられている。ａは反射光の通過穴であり、ＣＦＲＰ表皮２２の中心部に設けられている。ｂは支持穴であり、反射鏡を搭載する望遠鏡を構成するトラス（図示せず）を支持するため、ＣＦＲＰ表皮２２の周縁部に中心部分を軸として１２０°の等間隔で三箇所設けられている。ＣＦＲＰ表皮２２の材料として、例えば炭素繊維として高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊ（東レ製）を用い、樹脂としてシアネート樹脂ＥＸ１５１５（Ｂｒｙｔｅ製）を用いる。
【００４０】
２３はＣＦＲＰハニカムコアである。ＣＦＲＰハニカムコア２３として、たとえばＵＣＦ−８３−１／４−３．０（ＹＬＡ製）を用いる。ＣＦＲＰハニカムコア２３は、ハニカムコアのせん断強度が高い方向と、光学架台２１が受ける荷重が強い方向とが一致するように配置された６つの分割コア２３ｐで構成している。
【００４１】
次に、図５を用いて、ハニカムコアの、方向によるせん断強度の違いについて説明する。図５に示すように、ハニカムコアは、六角形のセルが無数に集まった蜂の巣状の構造をしている。このセルの六角形の形状が見える方向を正面としてみたとき、図５においてセルの一対の平行な二辺を含む水平方向をＬ方向とし、Ｌ方向に対して垂直方向をＷ方向とする。
【００４２】
また、セルの正面側を空間座標ｘｙｚのｚ方向とし、Ｌ方向をｘ方向とする。そして、Ｌおよびｘ方向に対して垂直方向であり、同時にｚ方向に対しても垂直方向である空間座標の方向をｙ方向とする。このとき、ハニカムコアのＬ方向に生じるせん断応力とは座標のｘｚせん断応力のことであり、Ｗ方向に生じるせん断応力とはｙｚせん断応力のことである。
【００４３】
ハニカムコアのＬ方向のせん断応力は、ｘｚ面でせん断荷重を受けることができるが、Ｗ方向のせん断応力については、図５からも明らかなように、せん断荷重を受ける面自体が存在しない。このため、ハニカムコアは、Ｗ方向のせん断応力よりもＬ方向のせん断応力の方が高い。
【００４４】
したがって、ハニカムコアのＬ方向と、ハニカムコアにおけるせん断荷重が強く生じる方向とを一致させることにより、せん断応力に強い、すなわち高強度の光学架台を得ることができる。
【００４５】
図６に示すように、ＣＦＲＰハニカムコア２３全体のうち、支持穴Ｂの三箇所周辺は中心部に向かって強いせん断荷重を受ける。また、その他の部分は、中心方向に対して９０°方向に強いせん断荷重を受ける。したがって、ＣＦＲＰハニカムコア２３が強いせん断荷重を受ける方向と、ハニカムコア構造のＬ方向とを一致させた６個の分割コア２３ｐを配置してＣＦＲＰハニカムコア２３を構成した。６個に分割配置されているＣＦＲＰハニカムコア２３のうち、支持穴Ｂ付近を含む周縁部の三箇所のそれぞれの分割コア２３ｐは、ＣＦＲＰコア２３の中心を軸として１２０°の軸対象となる形状とした。このことにより、ＣＦＲＰハニカムコア２３を含む光学架台２１の強度をどの部分においても均等にすることができる。
その他の部分については、実施の形態１および実施の形態２と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４６】
次に光学架台２１の形成方法の一例について説明する。
まず、高強度炭素繊維Ｍ６０Ｊにシアネート樹脂ＥＸ１５１５を含浸させてプリプレグを作製する。作製する際に、繊維体積含有率が、５０〜６０％になるように調節する。このプリプレグを６〜８枚重ねる。重ねたプリプレグに１２０℃程度の熱、および３気圧程度の圧力をかけて硬化させる。硬化させたプリプレグを、必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成し、ＣＦＲＰ表皮２２を形成する。
【００４７】
次に、ＵＣＦ−８３−１／４−３．０の一枚を用意し、ハニカムコアの方向とハニカムコアが受けるせん断強度の方向を考慮して、６個の分割コア２３ｐを形成する。その後、分割コア２３ｐを張り合わせて、ＣＦＲＰハニカムコア２３を形成する。
【００４８】
次に、ＣＦＲＰ表皮２２の表面に、熱硬化性のシート状接着剤を敷く。その上にＣＦＲＰハニカムコア２３を載せる。これに、シート状接着剤を敷いたＣＦＲＰ表皮２２を上から被せ、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００４９】
あるいは、ＣＦＲＰ表皮２２の材料が接着材として機能する樹脂である場合、ＣＦＲＰ表皮２２、ＣＦＲＰハニカムコア２３、ＣＦＲＰ表皮２２の順に重ねた後、熱および圧力をかけて接着し、ハニカムサンドイッチパネルの原形を形成する。
【００５０】
次に、ハニカムサンドイッチパネルの原形を必要な大きさおよび形状にカットし、通過穴ａおよび支持穴ｂを形成することにより、光学架台２１を形成する。
【００５１】
以上のように、実施の形態３の光学架台２１によれば、ＣＦＲＰ表皮２２とＣＦＲＰハニカムコア２３とで構成したので、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、ＣＦＲＰハニカムコア２３を、このハニカムコアのうち、他の方向と比較して荷重がより強くかかる方向と、ハニカムコアがせん断力を面で受ける方向とが一致するように、複数に分割配置して構成したので、光学架台の軽さをそのまま保ちながらも強度を向上させることができるという効果が得られる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ハニカムコアと、該ハニカムコアの両側表面を覆う表皮とで構成される衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルにおいて、上記ハニカムコアおよび上記表皮は、ＣＦＲＰからなり、上記表皮を構成するＣＦＲＰは、炭素繊維の方向性を有する複数のプリプレグを一定の角度を変えて順次積層して上記表皮の熱膨張係数が表面に対して水平な全ての方向について一定となるよう構成したので、強度が高く、熱による歪みのおそれも少なく、また、補強部材等を必要としないため、作製が容易でしかも軽量な光学架台が得られるという効果がある。
また、ＣＦＲＰ表皮においては、表面に対して水平な全ての方向における熱膨張係数を−０．３ｐｐｍ／Ｋという低い値とすることができ、全体として、表面に対して水平な全ての方向について、従来、衛星搭載光学機器の材料に使用されてきたインバー合金の熱膨張係数、０．５ｐｐｍ／Ｋを下回る低い値を持つハニカムサンドイッチパネルを得ることができ、高い分解能（例えば０．２〜０．３”程度）を有する光学機器の光学架台に適用できるという効果が得られる。
【００５３】
この発明によれば、表面に対して水平な全ての方向について、熱膨張係数が±０．５ｐｐｍ／Ｋ以内となるように、衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルを構成したので、熱による歪みが生じるおそれが少ないハニカムサンドイッチパネルを得ることができるため、高い分解能を有する光学機器の光学架台に適用できるという効果がある。
【００５４】
この発明によれば、ハニカムコアを、ハニカムコア全体のうち、他の部分と比較して荷重が強くかかる部分に配置された外側ハニカムコアと、この外側ハニカムコアを除く部分に配置された内側ハニカムコアとで構成し、外側ハニカムコアを、内側ハニカムコアに対して高強度となるように衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルを構成したので、強度を向上させることができる光学架台が得られるという効果がある。
【００５５】
この発明によれば、内側ハニカムコアを、外側ハニカムコアに対して軽量となるようように衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネルを構成したので、軽さを保った光学架台が得られるという効果がある。
【００５６】
この発明によれば、ハニカムコアは、該ハニカムコア全体のうち、他の方向と比較して荷重がより強くかかる方向と、該ハニカムコアがせん断力を面で受ける方向とが一致するように、該ハニカムコアを複数に分割配置した分割コアで構成され、該分割コアのせん断力を面で受ける方向が、上記ハニカムコア全体の中心を軸として一定の角度の軸対象となる形状としたので、軽さをそのままに保ちながらも、強度を向上させることができる光学架台が得られるという効果がある。また、ハニカムコアを含む光学架台の強度をどの部分においても均等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による光学架台（衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル）の構成を示す分解斜視図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による光学架台の構成を示す分解斜視図である。
【図３】  実施の形態２の光学架台において、高強度コアを中心にして見たときの側面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による光学架台の構成を示す分解斜視図である。
【図５】  この発明の実施の形態３による光学架台のハニカムコアにおける座標方向を説明するためのハニカム構造の拡大図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による光学架台のＣＦＲＰハニカムコアを上から見たときの分割配置図であり、ハニカムコアの座標方向と対照させて示した図である。
【図７】  従来のハニカムサンドイッチパネルを用いた衛星搭載光学機器の光学架台の斜視図である。
【符号の説明】
１，１１，２１  光学架台（衛星搭載光学機器用ハニカムサンドイッチパネル）、２，１２，２２  ＣＦＲＰ表皮、３，１３，２３  ＣＦＲＰハニカムコア、１３ａ  軽量コア（内側ハニカムコア）、１３ｂ  高強度コア（外側ハニカムコア）、２３ｐ  分割コア、ａ，Ａ  通過穴、ｂ，Ｂ  支持穴。
【図１】
0003902429.tif 000002
【図２】
0003902429.tif 000003
【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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