JP7336997B2 - コーナーリフレクタ - Google Patents

Description

本発明は、追尾用レーダ装置やミサイルのレーダシーカ等からの電波を反射することにより、おとりとして機能するコーナーリフレクタに関する。

コーナーリフレクタは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１のコーナーリフレクタ１００は、図１に示すように、ガスが内部に供給されることにより環状に膨張する３つの環状バルーン１０１ａ～１０１ｃと、環状バルーン１０１ａ～１０１ｃに外周面が取り付けられた複数の電波反射膜１０３を備える。３つの環状バルーン１０１ａ～１０１ｃが互いに直交するように膨張すると、各電波反射膜１０３は、対応する環状バルーンが展開した仮想平面上に展開する。この状態で、コーナーリフレクタ１００は、どの角度から電波が自身に入射して来ても、電波反射膜１０３によって、電波を入射してきた方向に反射することができる。

例えば、コーナーリフレクタは、飛翔体、船、地上などから放出され、その後、空中や水上で上述のように電波反射膜を展開させる。このように展開したコーナーリフレクタは、追尾用レーダ装置やミサイルのレーダシーカからの電波を上述のように反射する。これにより、コーナーリフレクタは、レーダのおとりとして機能する。

特許文献１のコーナーリフレクタ１００では、図１に示すように、互いに異なる環状バルーン１０１ａ～１０１ｃ同士において両者の交差位置から離れた４つの連結箇所同士を４つの索状部材１０５で連結している。各索状部材は、例えば、伸縮性が小さいナイロン索、ポリエステル索、又はワイヤーである。環状バルーンが膨張した状態で、各索状部材は、張力を発生して、連結箇所同士に互いに引き合う力を作用させる。これにより、索状部材は、コーナーリフレクタ１００の形状を安定させている。

特開２０１４－１３２２２２号公報

しかし、例えば環状バルーンの内部にガスを供給するボンベの容量が一定であることにより、環状バルーンに供給するガス量（ガスの重さ）が一定である場合、以下の問題が生じる。コーナーリフレクタを様々な温度環境下で展開させることが想定される。上記ガス量が通常温度（例えば２０℃程度）用に設定されている場合に、低温環境下（例えば－２０℃程度の温度環境下）で、環状バルーンを膨張させると、環状バルーンの内部のガス圧が低くなってしまう可能性がある。その結果、環状バルーンの環状方向への伸びが小さくなる。そのため、索状部材には張力が生じないので、索状部材は、環状バルーンの連結箇所同士に互いに引き合う力を作用させることができず、コーナーリフレクタの形状安定化機能を発揮できない可能性がある。

そこで、本発明の目的は、低温環境でコーナーリフレクタを膨張させた場合等において、環状バルーン内のガス圧が低くなっても、環状バルーンの連結箇所同士に互いに引き合う力を作用させることができる技術を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明によるコーナーリフレクタは、電波を反射させるコーナーリフレクタであって、内部にガスが供給されることにより互いに直交するように環状に膨張する３つの環状バルーンと、環状バルーンが環状に膨張すると平面に展開するように外周縁部が各環状バルーンに取り付けられた電波反射膜と、互いに異なる環状バルーンの連結箇所同士を連結する弾性体と、を備える。各環状バルーンが膨張することにより、弾性体が弾性的に伸長する。

上述した本発明によると、互いに異なる環状バルーンの連結箇所同士を弾性体で連結し、各環状バルーンが膨張することにより、弾性体が弾性的に伸長する。したがって、環状バルーンが、ある程度、膨張すれば、弾性体が伸長するように弾性体の長さを設定できる。よって、低温環境でコーナーリフレクタを膨張させた場合等において、環状バルーン内のガス圧が低く、環状バルーンの環状方向への伸びが小さくなっても、弾性体は、弾性的に伸長することにより、環状バルーンの連結箇所同士に互いに引き合う力を作用させることができる。

特許文献１のコーナーリフレクタを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態によるコーナーリフレクタの構成例を示す斜視図である。 環状バルーン同士を連結する弾性体を示す。 図３Ａの３Ｂ－３Ｂ矢視図である。 環状バルーンの断面図である。 本発明の第２実施形態によるコーナーリフレクタの構成例を示す斜視図である。 形状安定部材の断面図である。 本発明によるコーナーリフレクタの他の構成例を示す斜視図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

［第１実施形態］
（コーナーリフレクタの構成）
図２は、本発明の第１実施形態によるコーナーリフレクタ１０の構成例を示す斜視図である。コーナーリフレクタ１０は、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃと電波反射膜５と弾性体７と形状安定部材９を備える。

３つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃは、コーナーリフレクタ１０に取り付けられたボンベ（図示せず）から内部にガスが供給されることにより互いに直交するように環状（例えば円形）に膨張する。すなわち、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃが膨張した状態（以下で、単に膨張状態ともいう）で、３つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの環状をそれぞれ含む３つの仮想平面が互いに直交するようになっている。このような関係が得られるように、３つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃが互いに組まれていてよい。例えば、膨張状態で各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの環状を二等分する弦が互いに直交するように３つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃが組まれてよい。

本実施形態において、３つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃは、膨張状態において、図２のように互いに交差するようになっている。膨張状態において、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士の交差位置Ｐｉは６つ存在する。図２において、交差位置Ｐｉは、破線の円で囲んだ位置である。

電波反射膜５は、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張により、平面に展開するように、その外周縁部５ａが環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃに取り付けられる。各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃに取り付けられた各電波反射膜５は、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張により、対応する環状バルーン３ａ，３ｂ又は３ｃの環状を含む仮想平面上に展開する。本実施形態では、膨張状態において、図２のように、互いに直交する、電波反射膜５の３つの表面を１組として、８組の表面が形成される。

電波反射膜５の表面は、電波を反射する導電性材料で形成されている。例えば、電波反射膜５は、導電性繊維で形成された布である。ここで、導電性繊維は、ナイロン又はポリエステルの繊維に金属膜（銅や銀など）をコーティングしたものであってよい。

弾性体７は、互いに異なる環状バルーン（例えば環状バルーン３ｂ，３ｃ）の連結箇所同士Ｐｃを連結する。各環状バルーンが膨張することにより、弾性体７が弾性的に伸長する。

４つの弾性体が、図２のように、環状バルーン同士の１つの交差位置Ｐｉから離れて位置する４つの連結箇所Ｐｃ同士を連結してよい。すなわち、弾性体７は、各交差位置Ｐｉに対して４つ設けられる。この場合、各交差位置Ｐｉについて、４つの弾性体７が、互いに異なる環状バルーン（例えば環状バルーン３ｂ，３ｃ）において両者の当該交差位置Ｐｉから離れて位置する４つの連結箇所Ｐｃ同士を連結する。図２において、交差位置Ｐｉは、破線の円で囲んだ位置である。各交差位置Ｐｉについて、各連結箇所Ｐｃには、２つの弾性体７が結合されており、当該２つの弾性体７は、それぞれ、当該連結箇所Ｐｃから互いに反対側の別々の連結箇所Ｐｃまで延びて当該別々の連結箇所Ｐｃに結合されている。各交差位置Ｐｉについての４つの連結箇所Ｐｃは、当該交差位置Ｐｉから同じ距離の位置にあってよい。この場合、各弾性体７は、変形可能であり、同じ構造（材質、寸法など）を有していてよい。

図３Ａは、１つの弾性体７を示し、図３Bは、図３Ａの３Ｂ－３Ｂ矢視図である。各弾性体７は、例えば、図２と図３Ａと図３Bのように索状又は帯状に形成されていてもよい。この場合、弾性体７の一端部と他端部は、それぞれ、２つの連結箇所Ｐｃに結合される。また、この場合、弾性体７は、その長手方向（図３Ａの左右方向）には弾性的に伸長可能であり、その長手方向と直交する方向には伸びても伸びなくてもよい（又は曲がっても曲がらなくてもよい）。このような弾性体７を形成する材料は、一例ではポリウレタンであってよいが、これに限定されない。

形状安定部材９は、各弾性体７に対応して設けられる。形状安定部材９は、伸長し難い又は伸長しない非弾性材料（例えばナイロン又はポリエステル）で形成されている。形状安定部材９は、非弾性材料により索状又は帯状に形成されていてよい。このような形状安定部材９は、編物又は織物であってよい。例えば、形状安定部材９は、ナイロン糸又はポリエステル糸で編まれた又は織られた編物又は織物であってよい。

各形状安定部材９の一端部と他端部は、図２のように対応する弾性体７により連結される２つの連結箇所Ｐｃにそれぞれ結合されていてもよい。この結合は、後述する結合糸１３を用いた縫合によりなされてよい。図３Ａの例では、形状安定部材９の一端部と他端部は、それぞれ、対応する弾性体７の一端部と他端部にも結合されている。この結合は、図３Ａのように例えば接着剤１２によりなされてよい。なお、各形状安定部材９の一端部と他端部は、対応する弾性体７により連結される２つの連結箇所Ｐｃにそれぞれ結合されていれば、それぞれ、対応する弾性体７の一端部と他端部に、例えば接着剤１２により、直接的に結合されていなくてもよい。

形状安定部材９は、対応する弾性体７が所定の設定長さ以上に伸長したら、張力を発生する。言い換えると、各形状安定部材９の自然長は、対応する弾性体７の自然長よりも長い。ここで、形状安定部材９の自然長は、一方の連結箇所Pcに結合される一端から他方の連結箇所Pcに結合される他端までの全長であり、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張によって、当該形状安定部材９においてその長手方向に張力が発生し始める時の長さであってよい。同様に、弾性体７の自然長は、一方の連結箇所Pcに結合される一端から他方の連結箇所Pcに結合される他端までの全長であり、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張によって、当該弾性体７においてその長手方向に張力が発生し始める時の長さであってよい。

各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃを膨張させる環境が、低温環境（例えば－２０℃以下の環境）であっても、低温環境よりも温度が高い非低温環境であっても、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの内部に上記ボンベから供給されるガス量（ガスの重さ）は、当該ボンベの容量が一定であることにより、一定であるとする。この場合、低温環境で各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃを一定の上記ガス量で膨張させると、各弾性体７は弾性的に伸長するが、低温によるガス圧の低下により各形状安定部材９には張力が発生しない。一方、非低温環境（例えば２０℃以上の環境で）で各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃを一定の上記ガス量で膨張させた時に、各弾性体７は弾性的に伸長し、各形状安定部材９に張力が発生する。このように、各弾性体７の自然長と各形状安定部材９の自然長が設定されている。

図４は、連結箇所Ｐｃの近傍における環状バルーン３ａ，３ｂ又は３ｃの断面図である。すなわち、図４は、１つの環状バルーン３ａ，３ｂ又は３ｃの環状方向と直交する平面による、当該環状バルーン３ａ，３ｂ又は３ｃの断面図である。図４は、１つの連結箇所Ｐｃの近傍を示すが、他の各連結箇所Ｐｃの近傍も、図４と同様に構成されていてよい。

図４に示すように、各環状バルーン３ａ、３ｂ、３ｃは、環状のバルーン本体８と、当該バルーン本体８に巻き付けられている拘束布１１とを有する。バルーン本体８は、内部にガスが供給されることにより環状に膨張する。バルーン本体８は、気密性を有し変形可能な材料で形成されている。例えば、バルーン本体８は、ポリオレフィン又はポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルムで形成されてよい。拘束布１１は、環状に膨張したバルーン本体８の当該環状の方向と直交する外周方向（図４の符号Ｄで示す矢印方向）に、バルーン本体８に巻き付けられている。

拘束布１１は、上記環状の方向に一周するように環状バルーン３ａ、３ｂ、３ｃに沿って当該方向に延びていてよい。例えば、拘束布１１は、上記環状の方向において切れ目なく連続する無端状のものであってよい。

弾性体７の各端部は、図４のように、結合糸１３を用いた縫合により、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおける連結箇所Ｐｃに結合されていてよい。すなわち、弾性体７の各端部は、対応する連結箇所Ｐｃにおける拘束布１１に、結合糸１３により縫い付けられている。また、弾性体７の一端部と他端部は、それぞれ、対応する形状安定部材９の一端部と他端部と共に、対応する２つの連結箇所Ｐｃにおける拘束布１１に、結合糸１３により縫い付けられていてよい。

なお、電波反射膜５の外周縁部５ａは、図４のように、拘束布１１に結合糸１５で縫い付けられていてよい。これにより、電波反射膜５の外周縁部５ａが、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃに取り付けられる。

（第１実施形態の効果）
上述した第１実施形態によると、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの環状への膨張が不十分であっても、各弾性体７は弾性的に伸長する。したがって、低温環境下（例えば－２０℃程度の環境下）で環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃを環状に膨張させた場合に、低温によりガス圧が低下して、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張が不十分であっても、互いに異なる環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの交差位置Ｐｉに対する４つの弾性体７が、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃに弾性力を作用させることができる。各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおける各連結箇所Ｐｃには、当該環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの環状の中心軸方向における一方側と他方側へ２つの弾性体７が弾性力を作用させる。したがって、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士（すなわち電波反射膜５同士）の直交性を保つことができる。

この時、各形状安定部材９は、張力が生じていない状態であるので、その機能を発揮しない。

一方、非低温環境（例えば２０℃以上の環境）下で各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃを膨張させた場合には、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおける各連結箇所Ｐｃに、当該環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの環状の中心軸方向における一方側と他方側へ２つの形状安定部材９がその張力の反力を作用させる。したがって、形状安定部材９により、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士（すなわち電波反射膜５同士）の直交性を安定化させることができる。

すなわち、形状安定部材９は、伸長し難い又は伸長しない材料で形成されているので、非低温環境での膨張状態において、各形状安定部材９により連結される２つの連結箇所Pc同士の距離を設定値に保ちやすいので、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士の直交性を安定化させることができる。

形状安定部材９の一端部と他端部は、上述のように、それぞれ、対応する弾性体７の一端部と他端部に結合されていてもよい。これにより、弾性体７と形状安定部材９を、一体で取り扱うことができるので、弾性体７と形状安定部材９を環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの連結箇所Ｐｃに結合させる作業の負担が減る。

［第２実施形態］
（コーナーリフレクタの構成）
図５は、本発明の第２実施形態によるコーナーリフレクタ１０を示す。以下において、第２実施形態によるコーナーリフレクタ１０について説明するが、第２実施形態において以下で説明しない構成は、第１実施形態と同じであってよい。

第２実施形態によるコーナーリフレクタ１０では、形状安定部材９の形状が第１実施形態の場合と異なる。第２実施形態において、形状安定部材９は、内部に弾性体７を収容している。形状安定部材９は、索状又は帯状の弾性体７を内部に収容した状態（例えば後述の図６の状態）で、弾性体７の一端部から他端部まで弾性体７に沿って延びている。形状安定部材９は、第１実施形態と同様に、各弾性体７に対応して設けられる。したがって、形状安定部材９は、図５のように、互いに異なる環状バルーン（例えば環状バルーン３ｂ，３ｃ）における連結箇所Ｐｃ同士を連結するように、一端部と他端部がそれぞれ当該連結箇所Ｐｃ同士の一方と他方に結合されている。形状安定部材９は、各交差位置Ｐｉに対して４つ設けられる。すなわち、各交差位置Ｐｉについて、４つの形状安定部材９が、互いに異なる環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおいて両者の当該交差位置Ｐｉから離れた４つの連結箇所Ｐｃ同士を連結する。

図６は、１つの形状安定部材９の断面図である。図６は、形状安定部材９の一端部から他端部へ向かう方向に直交する平面による断面図である。各形状安定部材９は、図６と同じ断面構造を有していてよい。図６に示すように、筒状の形状安定部材９の内部に、対応する弾性体７が配置されてよい。各弾性体７は、一端部と他端部がそれぞれ２つの連結箇所Ｐｃに結合され、対応する形状安定部材９の内部において当該一端部から他端部まで延びている。また、形状安定部材９の一端部と他端部は、それぞれ、対応する弾性体７の一端部と他端部に結合されていてもよい。

互いに対応する形状安定部材９と弾性体７は、これらの一端部が、連結箇所Ｐｃにおいて、上述した拘束布１１に結合糸により縫い付けられ、これらの他端部が、別の連結箇所Ｐｃにおいて拘束布１１に結合糸により縫い付けられていてよい。これにより、互いに対応する形状安定部材９と弾性体７は、これらの一端部と他端部が、２つの連結箇所Ｐｃに結合されている。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態においても、第１実施形態と同じ効果が得られる。また、形状安定部材９が弾性体７を覆っているので、形状安定部材９と弾性体７が一体化して１本の帯又は索のようになっている。これにより、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張時に、形状安定部材９と弾性体７が環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃに絡まり難くなる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、次の変更例１～３のいずれかを採用してもよいし、変更例１～３の２つ以上を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で説明しない点は、上述の第１実施形態又は第２実施形態と同じであってよい。

（変更例１）
上述した第１実施形態において、形状安定部材９は省略されてもよい。この場合、非低温環境においても、各弾性体７が弾性的に伸長するので、低温環境下の場合と同様に、弾性体７の弾性力により環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士の直交性を保つことが可能となる。

（変更例２）
弾性体７は、上述では索状であったが、他の形状を有していてもよい。例えば、膨張状態において、弾性体７は、図７のように網状に又はシート状（布状）に形成されたものであってもよい。図７において、各弾性体７は、弾性的に伸長可能な材料（例えばポリウレタン）で形成されている。各弾性体７は、互いに異なる２つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおける２つの連結箇所Ｐｃ及び他の箇所に結合されていてよい。例えば、各弾性体７は、互いに異なる２つの環状バルーン（例えば環状バルーン３ｂ，３ｃ）における、両者の交差位置Ｐｉから２つの連結箇所Ｐｃまでの部分に結合されていてよい。

変更例２において、各形状安定部材９の両端部は、第１実施形態と同様に２つの連結箇所Ｐｃにそれぞれ結合されていてよい。この場合、各形状安定部材９は、上述のように索状又は帯状であってもよいし、膨張状態において弾性体７と同様に網状又はシート状（布状）になるものであってもよい。後者の場合、網状又はシート状（布状）の各形状安定部材９は、弾性体７と同様に、互いに異なる２つの環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃにおける２つの連結箇所Ｐｃと、当該連結箇所Ｐｃから間隔をおいて他の箇所（１箇所又は互いに間隔をおいた複数箇所）とに結合されていてよい。ただし、変更例２において、形状安定部材９を省略してもよい。

（変更例３）
上述した第１実施形態又は第２実施形態によるコーナーリフレクタ１０は、上記ボンベの不具合又は他の要因により、上記ボンベから各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃへ供給されるガス量が設定量よりも少なくなってしまう状況においても有効である。

すなわち、コーナーリフレクタ１０において、例えば上記ボンベの不具合又は他の要因により、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張が相対的に小さい場合には、各弾性体７は弾性的に伸長するが、各形状安定部材９には張力が発生せず、上記ボンベが正常に機能することにより各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張が相対的に大きい場合には、各弾性体７は弾性的に伸長し、各形状安定部材９において張力が発生する。

前者の場合には、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張が不十分であるが、各弾性体７により、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士の直交性が保たれる。後者の場合には、各環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃの膨張が十分であり、各形状安定部材９により、環状バルーン３ａ，３ｂ，３ｃ同士の直交性が安定化する。

３ａ，３ｂ，３ｃ 環状バルーン、５ 電波反射膜、５ａ 外周縁部、７ 弾性体、９ 形状安定部材、１０ コーナーリフレクタ、１１ 拘束布、１２ 接着剤、１３ 結合糸、１５ 結合糸、Ｐｉ 交差位置、Ｐｃ 連結箇所

Claims (6)

1. 電波を反射させるコーナーリフレクタであって、
   内部にガスが供給されることにより互いに直交するように環状に膨張する３つの環状バルーンと、
   前記環状バルーンが環状に膨張すると平面に展開するように外周縁部が各前記環状バルーンに取り付けられた電波反射膜と、
   互いに異なる前記環状バルーンの連結箇所同士を連結する弾性体と、を備え、
   各前記環状バルーンが膨張することにより、前記弾性体が弾性的に伸長する、コーナーリフレクタ。
2. ４つの前記弾性体が、前記環状バルーン同士の１つの交差位置から離れて位置する４つの前記連結箇所同士を連結する、請求項１に記載のコーナーリフレクタ。
3. 非弾性材料により形成された形状安定部材を備え、
   前記形状安定部材は、前記弾性体に対応して設けられ、
   前記形状安定部材は、対応する前記弾性体により連結される２つの前記連結箇所に結合されており、
   前記形状安定部材は、対応する前記弾性体が所定の設定長さ以上に伸長したら、張力を発生する、請求項１又は２に記載のコーナーリフレクタ。
4. 前記弾性体の一端部と他端部は、それぞれ、２つの前記連結箇所に結合され、
   前記形状安定部材の一端部と他端部は、それぞれ、対応する前記弾性体の前記一端部と前記他端部に結合されている、請求項３に記載のコーナーリフレクタ。
5. 前記形状安定部材は、編物又は織物である、請求項３又は４に記載のコーナーリフレクタ。
6. 前記形状安定部材は、内部に前記弾性体を収容している、請求項３～５のいずれか一項に記載のコーナーリフレクタ。

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