(57)【要約】【課題】共通の部材を用いつつ梁の連結角度を異ならせることを可能として製造コストの抑制を図ることができる梁継手を得ること。【解決手段】複数の梁を連結する梁継手４であって、棒状形状を呈する軸部１４と、軸部１４が差し込まれた筒状部７と、筒状部７の外周面７ａに対して突出されて梁が固定される突出部８とを有する複数の梁支持部１１と、異なる梁支持部１１が有する突出部８同士に固定される補強部１５と、を備え、軸部１４の中心軸Ｃに沿った方向において、筒状部７は突出部８よりも短く形成され、中心軸Ｃに沿った方向において、異なる梁支持部１１同士で筒状部７が形成される位置が異なり、中心軸Ｃに沿った方向において軸部１４が差し込まれた状態で筒状部７同士がずれて配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の梁を連結する梁継手であって、
棒状形状を呈する軸部と、
前記軸部が差し込まれた筒状部と、前記筒状部の外周面に対して突出されて前記梁が固定される突出部とを有する複数の梁支持部と、
異なる前記梁支持部が有する突出部同士に固定される補強部と、を備え、
前記軸部の中心軸に沿った方向において、前記筒状部は前記突出部よりも短く形成され、
前記中心軸に沿った方向において、異なる前記梁支持部同士で前記筒状部が形成される位置が異なり、前記中心軸に沿った方向において前記軸部が差し込まれた状態で前記筒状部同士がずれて配置されることを特徴とする梁継手。
【請求項２】
前記軸部は、筒状形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の梁継手。
【請求項３】
請求項１または２に記載の梁継手と、前記梁継手に連結された梁とを有する背面構造部と、
前記背面構造部に支持されたリフレクタと、を備えるメンブレンリフレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の梁を連結させる梁継手およびそれを用いたメンブレンリフレクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星に搭載されるアンテナの一つに、特許文献１に示すように、電磁波を反射するリフレクタと、リフレクタを支持する背面構造部を備えるメンブレンリフレクタがある。リフレクタは、強化繊維を薄板状の膜面に成型した複合材料で形成される。背面構造部は、膜面に成型されたリフレクタを支持して、リフレクタの形状の維持を図る部材である。背面構造部は、複数の梁が梁継手で連結されて構成される。
【０００３】
樹脂と繊維を組み合わせた複合材料を用いて梁継手を製造する場合には、梁継手の形状に形成された金型が用いられる。金型を用いた梁継手の成形には、繊維を入れた金型の内部に樹脂を注入する樹脂注入成形法、および裁断された繊維を混ぜた樹脂を金型の内部に流し込んで熱成型する圧縮成型法が一例として挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、梁継手部分での複数の梁の連結角度は、メンブレンリフレクタの大きさおよび形状、すなわちリフレクタの大きさおよび形状によって異なる。そのため、梁の連結角度に合わせて、異なる形状の梁継手を用意する必要がある。梁継手の形状に合わせて金型の設計および製造を行うことによって、メンブレンリフレクタの製造コストが増大してしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、共通の部材を用いつつ梁の連結角度を異ならせることを可能として製造コストの抑制を図ることができる梁継手を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の梁を連結する梁継手であって、棒状形状を呈する軸部と、軸部が差し込まれた筒状部と、筒状部の外周面に対して突出されて梁が固定される突出部とを有する複数の梁支持部と、異なる梁支持部が有する突出部同士に固定される補強部と、を備え、軸部の中心軸に沿った方向において、筒状部は突出部よりも短く形成され、中心軸に沿った方向において、異なる梁支持部同士で筒状部が形成される位置が異なり、中心軸に沿った方向において軸部が差し込まれた状態で筒状部同士がずれて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる梁継手によれば、共通の部材を用いつつ梁の連結角度を異ならせることを可能として製造コストの抑制を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる梁継手を用いたメンブレンリフレクタを背面構造部側から見た図
【図２】実施の形態１における梁を示す図
【図３】実施の形態１におけるリブポストを示す斜視図
【図４】実施の形態１におけるリブポストの分解斜視図
【図５】実施の形態１における加工前梁支持部を示す図
【図６】実施の形態１における加工前梁支持部の他の加工例を示す斜視図
【図７】実施の形態１におけるブラケットを示す斜視図
【図８】実施の形態１におけるフランジ付円筒部材の斜視図
【図９】実施の形態１における梁支持部の斜視図
【図１０】実施の形態１のブラケットの製造に用いられる加工前梁支持部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる梁継手およびメンブレンリフレクタを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる梁継手を用いたメンブレンリフレクタを背面構造部側から見た図である。メンブレンリフレクタ３０は、電磁波を反射する反射面を有するリフレクタ１、およびリフレクタ１を反射面の裏面である背面側から支持する背面構造部２を備える。メンブレンリフレクタ３０は、人工衛星に搭載されて用いられる。
【００１２】
リフレクタ１は、強化繊維を膜面に成型した複合材料を用いて形成されている。背面構造部２は、膜面に成型されたリフレクタ１の形状の維持および人工衛星への取り付けに用いるために、リフレクタ１を背面側から支持する。
【００１３】
背面構造部２は、リブポスト４およびブラケット５によって複数の梁３が連結された骨組み構造を有する。図２は、実施の形態１における梁３を示す図である。梁３は、複合材料で形成された棒状または板状の部材である。リブポスト４およびブラケット５は、梁３の交差部分に設けられて、複数の梁３同士を連結させる梁継手である。
【００１４】
図３は、実施の形態１におけるリブポスト４を示す斜視図である。図４は、実施の形態１におけるリブポスト４の分解斜視図である。本実施の形態１では、１本の軸部１４と、３つの梁支持部１１と、６つの補強部１５とを組み合わせてリブポスト４が構成される。
【００１５】
軸部１４は、中心軸Ｃに沿って延びる棒状形状を呈する。軸部１４は、断面形状が円形となる円筒形状または円柱形状を呈する。軸部１４は、強化繊維である炭素繊維を含んだ複合材料で形成されたカーボンロッドである。
【００１６】
梁支持部１１は、筒状形状を呈する筒状部７を備える。筒状部７には、軸部１４が差し込まれる。筒状部７の外周面７ａには、突出部８が突出される。突出部８は、中心軸Ｃと平行な面を有する板状形状を呈している。本実施の形態１で示す梁支持部１１には、２つの突出部８が形成されている。２つの突出部８は、互いに反対となる方向に向けて突出形成され、筒状部７を挟んで対称となる位置に配置されている。突出部８には梁３が接着固定される。図３，４に示すように、１つのリブポスト４には、３つの梁支持部１１が用いられており、６つの突出部８が形成される。したがって、リブポスト４には、６本の梁３が突出部８に接着固定される。これは、リブポスト４によって、６本の梁３が連結されると換言できる。また、筒状部７を挟んで対称となる位置に２つの突出部８が配置された梁支持部１１を用いているため、リブポスト４においても、軸部１４を挟んで対象となる位置に突出部８が配置される。
【００１７】
１本の軸部１４に対して、３つの梁支持部１１の筒状部７が差し込まれるが、筒状部７同士は互いに重ならずに、中心軸Ｃに沿った方向に並んで配置される。また、軸部１４に梁支持部１１が組み合わされた状態で中心軸Ｃと垂直な方向から見た場合に、８つの突出部８は、中心軸Ｃに沿った方向で互いにずれなく配置される。
【００１８】
そのため、中心軸Ｃに沿った方向において、筒状部７は突出部８よりも短く形成されている。また、筒状部７と突出部８との位置関係が梁支持部１１ごとに異なっている。図４において、３つの梁支持部１１のうち上端に位置する梁支持部１１ａは、筒状部７が突出部８に対して上段に形成される。また、３つの梁支持部１１のうち中間に位置する梁支持部１１ｂは、筒状部７が突出部８に対して中段に形成される。また、３つの梁支持部１１のうち下端に位置する梁支持部１１ｃは、筒状部７が突出部８に対して下段に形成される。このように、筒状部７の形成される位置を梁支持部１１ａ〜１１ｃごとに異ならせることで、軸部１４が差し込まれた状態で筒状部７同士がずれて配置される。
【００１９】
ここで、中心軸Ｃに沿った方向において、筒状部７が突出部８よりも短く形成されることで、筒状部７と軸部１４との接触面積が小さくなり、軸部１４に対する梁支持部１１の固定強度が低下するおそれがある。そこで、本実施の形態１では、隣接する突出部８同士および筒状部７同士に補強部１５を接着固定させて、強度の向上を図っている。補強部１５は、中心軸Ｃに沿った方向において、突出部８と同じ長さに形成されることで、３つの筒状部７のすべてに接触することが可能となる。
【００２０】
次に、リブポスト４の製造過程において用いられる加工前梁支持部について説明する。図５は、実施の形態１のリブポスト４の製造に用いられる加工前梁支持部１２を示す図である。加工前梁支持部１２は、筒状部２１と突出部２３を有し、梁支持部１１の筒状部７を中心軸Ｃに沿った方向において突出部８の長さと等しくした形状で形成されている。
【００２１】
加工前梁支持部１２は、筒状部２１の一部を切除する加工を行うことで、梁支持部１１として用いられる。図４に示す梁支持部１１ａまたは梁支持部１１ｃに用いる場合には、一端部を残して筒状部２１を切除する。図４に示す梁支持部１１ｂに用いる場合には、中段部を残して筒状部２１を切除する。加工前梁支持部１２を加工して得られた梁支持部１１ａ〜１１ｃの筒状部７に軸部１４を差し込み、補強部１５を用いて接着固定することでリブポスト４が製造される。
【００２２】
以上説明したリブポスト４によれば、共通の部材として加工前梁支持部１２を用意しておけば、筒状部２１を切除する加工を行うだけで、形状の異なる梁支持部１１ａ〜１１ｃを製造することができる。
【００２３】
また、梁支持部１１ａ〜１１ｃの軸部１４への組み付け角度を変えることで、メンブレンリフレクタ３０の形状および大きさに合わせた梁３の連結角度に合わせることができる。また、軸部１４に組み付ける梁支持部１１の数を変えることで、リブポスト４が有する突出部８の数も変えることができる。すなわち、共通の部材である加工前梁支持部１２に対して筒状部２１の一部を切除するという加工を行うだけで、梁３の連結角度および連結本数に対応したリブポスト４を製造することが可能となる。したがって、梁３の連結角度および連結本数に合わせて専用のリブポストを製造する場合に比べて、専用の金型の設計および製造を省略して、製造コストの抑制を図ることができる。
【００２４】
図６は、実施の形態１における加工前梁支持部の他の加工例を示す斜視図である。図６に示す加工前梁支持部１２では、筒状部２１を削除するだけでは、軸部１４を挟んで対称に突出部８が形成されたリブポスト４の製造にしか対応できないが、図６に示すように一方の突出部２３を切除することで、突出部が対称に形成されないリブポストの製造にも対応することが可能となる。なお、図５に示す加工前梁支持部１２からの突出部２３の切除ではなく、予め専用の金型を用いて図６に示す加工前梁支持部を製造しておいてもよい。
【００２５】
図７は、実施の形態１におけるブラケット５を示す斜視図である。ブラケット５は、梁３同士を連結させる。また、ブラケット５は、人工衛星の打ち上げ時にはメンブレンリフレクタ３０を人口衛星に固定し、軌道上でメンブレンリフレクタ３０を開放する機構を収納する。
【００２６】
ブラケット５は、フランジ付円筒部材１９と、梁支持部２０と、補強部１７，１８と、を備える。図８は、実施の形態１におけるフランジ付円筒部材１９の斜視図である。フランジ付円筒部材１９は、中心軸Ｄに沿って延びる棒状形状を呈する軸部２５と、軸部２５の一端側に設けられた円形板状のフランジ部２６を有する。軸部２５は、リブポスト４の軸部１４よりも大きな径の円筒形状に形成されており、メンブレンリフレクタ３０を開放する機構が内部に収容可能となっている。また、メンブレンリフレクタ３０は、人工衛星に固定される際に、フランジ部２６が人工衛星に当接される。
【００２７】
図９は、実施の形態１における梁支持部２０の斜視図である。梁支持部２０は、筒状形状を呈する筒状部２７を備える。筒状部２７には、軸部２５が差し込まれる。筒状部２７の外周面２７ａには、突出部２８が突出される。突出部２８は、中心軸Ｄと平行な面を有する板状形状を呈している。梁支持部２０には、１つの突出部２８が形成されている。突出部２８には梁３が固定される。図７に示すように、１つのブラケット５には、５つの梁支持部２０が用いられており、５つの突出部２８が形成されることとなる。したがって、ブラケット５には、５本の梁３が突出部２８に固定される。これは、ブラケット５によって、５本の梁３が連結されると換言できる。
【００２８】
１本の軸部２５に対して、５つの梁支持部２０の筒状部２７が差し込まれるが、筒状部２７同士は互いに重ならずに、中心軸Ｄに沿った方向に並んで配置される。また、軸部２５に梁支持部２０が組み合わされた状態で、５つの突出部２８は中心軸Ｄに沿った方向において互いに同じ位置に配置される。
【００２９】
そのため、中心軸Ｄに沿った方向において、筒状部２７は突出部２８よりも短く形成される。また、筒状部２７と突出部２８との位置関係も、上述したリブポスト４の梁支持部１１と同様に、梁支持部２０ごとに異なっている。
【００３０】
ここで、中心軸Ｄに沿った方向において、筒状部２７が突出部２８よりも短く形成されることで、筒状部２７と軸部２５との接触面積が小さくなり、軸部２５に対する梁支持部２０の固定強度も低下するおそれがある。そこで、隣接する突出部２８同士に補強部１７を固定させるとともに、突出部２８とフランジ部２６とに補強部１８を固定させることで、強度の向上が図られている。補強部１７に加えて補強部１８が設けられることで、より一層の固定強度の向上を図ることができる。
【００３１】
次に、ブラケット５の製造過程において用意される加工前梁支持部について説明する。図１０は、実施の形態１のブラケット５の製造に用いられる加工前梁支持部２９を示す図である。加工前梁支持部２９は、筒状部３１と突出部３２を有し、梁支持部２０の筒状部２７を中心軸Ｄに沿った方向において突出部２８の長さと等しくした形状で形成されている。
【００３２】
加工前梁支持部２９は、筒状部３１の一部を切除する加工を行うことで、梁支持部２０として用いられる。加工前梁支持部２９を加工して得られた梁支持部２０の筒状部２７にフランジ付円筒部材１９の軸部２５を差し込み、補強部１７，１８を用いて固定することでブラケット５が製造される。なお、軸部２５、梁支持部２０、補強部１７，１８の固定方法は、接着、溶接、ボルトを用いた固定を含めた種々の固定方法を採用することができる。
【００３３】
以上説明したブラケット５によれば、共通の部材として加工前梁支持部２９を用意しておけば、筒状部３１を切除する加工を行うだけで、形状の異なる梁支持部２０を製造することができる。
【００３４】
また、梁支持部２０の軸部１４への組み付け角度を変えることで、メンブレンリフレクタ３０の形状および大きさに合わせた梁３の連結角度に合わせることができる。また、フランジ付円筒部材１９の軸部２５に組み付ける梁支持部２０の数を変えることで、ブラケット５が有する突出部２８の数も変えることができる。すなわち、共通の部材である加工前梁支持部２９に対して筒状部３１の一部を切除するという加工を行うだけで、梁３の連結角度および連結本数に対応したブラケット５を製造することが可能となる。したがって、梁３の連結角度および連結本数に合わせて専用のブラケットを製造する場合に比べて、専用の金型の設計および製造を省略して、製造コストの抑制を図ることができる。
【００３５】
なお、梁支持部２０に対して、２つ以上の突出部２８が形成されていてもよい。また、リブポスト４の軸部１４およびブラケット５の軸部２５は、断面形状が円形となる例を挙げて説明したが、断面形状が正多角形形状であってもよい。軸部１４，２５の断面形状を正多角形形状にした場合には、筒状部７，２７に差し込む際の角度について、断面形状が円形である場合よりも制限が加わるが、筒状部７，２７の回転を規制することができる。そのため、リブポスト４またはブラケット５の組み立て作業中に、梁支持部１１，２０が回転してしまうことを防ぐことができる。これにより、組み立て作業の容易化を図ることができる。
【００３６】
また、梁継手であるリブポスト４およびブラケット５では、補強部１５，１７，１８での補強によって、熱収縮による背面構造部２の変形を抑えて、メンブレンリフレクタ３０の電気性能の低下を抑えることができる。
【００３７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  リフレクタ、２  背面構造部、３  梁、４  リブポスト（梁継手）、５  ブラケット（梁継手）、７  筒状部、７ａ  外周面、８  突出部、１１  梁支持部、１２  加工前梁支持部、１４  軸部、１５  補強部、１７  補強部、１８  補強部、１９  フランジ付円筒部材、２０  梁支持部、２１  筒状部、２３  突出部、２５  軸部、２６  フランジ部、２７  筒状部、２７ａ  外周面、２８  突出部、２９  加工前梁支持部、３０  メンブレンリフレクタ、３１  筒状部、３２  突出部。
【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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【図８】
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【図９】
2016122877.tif 000011
【図１０】
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