JPH0342384B2

JPH0342384B2 -

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Publication number: JPH0342384B2
Application number: JP59274759A
Authority: JP
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1991-06-27
Also published as: JPS61155531A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は、例えば人工衛星及び宇宙基地等に
構築されるアンテナ反射鏡等を支持する支持構体
に係り、特に、その高性能複合材料いわゆる先端
複合材料ACM（Adavanced Composite
Materials）と称するカーボン繊維強化プラスチ
ツク（CFRP）等の繊維強化プラスチツク
（FRP）製のパイプをトラス等の骨組構造に結合
するのに好適するパイプ接続構造に関する。

［発明の技術的背景］従来より、この種の支持構体においては、軽量
化を目的として、複合材料、例えばFRPで形成
したFRPパイプ等の骨組材が用いられ、この複
合材料製の骨組材を強度上等の問題からTi，Al
等の金属材料製の接続継手を用いて骨組構造に結
合していた。このような接続継手は骨組構造形状
が３次元的な複雑な角度を有していることで、一
般にNC加工によつて製作される。

［背景技術の問題点］ところが、上記支持構体では、金属材料製の接
続継手を用いなければならないことにより、種々
の不具合な点を有していた。

第１としては、金属材料である接続継手が
FRPパイプ等の複合材料に比して密度が大きい
ことで、必然的に重量が嵩むという点がある。

第２としては、金属材料でなる接続継手と複合
材料製の骨組材との熱膨張係数が異なることで、
例えば温度差の大きい宇宙空間等で使用した場
合、その熱応力の発生を避ける等の手段を施さな
ければならない点がある。

第３としては、金属材料でなる接続継手の構造
上、NC加工で製作せざるを得ないために、その
NCテープの製作等に時間が費やされ、高価とな
ると共に、非常に製作性が悪い点がある。

第４としては、金属材料でなる接続継手が構造
上、薄肉化を促進することができないために、軽
量化を図ることが困難な点がある。

［発明の目的］この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、簡易な構成で、可及的に軽量化を促進し得、
かつ製作及び組立作業の簡略化を図り得るように
したパイプ接続構造を提供することを目的とす
る。

［発明の概要］すなわち、この発明は複合材料製の第１のパイ
プと、端部にスリツト部が形成された骨組構造状
に結合される複合材料製の複数の第２のパイプ
と、前記第１のパイプの端部が嵌合される中心部
に設けられた嵌合部と、この嵌合部の中心軸より
放射状に延出され前記第２のパイプのスリツト部
に挿入される複数の結合部が設けられた複合材料
製の継手本体と、この継手本体の前記結合部が前
記第２のパイプのスリツト部に挿入された状態
で、これら結合部及び第２のパイプの両者を相互
に面接触状態で結合するものであつて、前記第２
のパイプの端部に被着され、該第２のパイプのス
リツト部に対応して前記結合部が挿入されるスリ
ツト部が設けられた複合材料で形成される筒状の
第１のクリツプ部材と、この第１のクリツプ部材
のスリツト部及び前記第２のパイプのスリツト部
に挿入される面と軸方向に間〓を介して前記面の
両端に設けられる湾曲部を有した略半円形状に形
成されるものであつて、前記湾曲部が前記第１の
クリツプ部材の外周部に被着され、前記面が前記
結合部の一方の面に結合されて該結合部を挟装す
る２個１組の複合材料製の第２のクリツプ部材を
有したクリツプ手段とを備えて構成したものであ
る。

［発明の実施例］以下、この発明の実施例について、図面を参照
した詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るパイプ接続
構造の適用された薄膜反射鏡面の支持構体を示す
もので、図中Ａのパイプ結合部が第２図に示すよ
うに構成される。

すなわち、第２図において、図ａは底面、図ｂ
は側面を示すもので、図中１０は第１〜第11の
FRPパイプ１１〜１２の各一方端をトラスに結
合する継手本体である。この継手本体１０は
CFRP等の複合材料のプリプレグを多層積層し、
例えばオートクレーブ成形またはプレス成形等の
加熱加圧成形によつて第３図に示すように、その
略中心部にパイプ外径に対応する筒状の嵌合部２
２が形成され、この嵌合部２２の外周部にはリブ
の如き第２〜第９の結合部２３〜３０が中心軸よ
り延出されて一体成形される。このうち第２、第
４、第６及び第８の結合部２３，２５，２７，２
９には、例えば第10及び第11の結合部となる傾斜
結合部３１（第３図中では、２箇所のみを図示）
がそれぞれトラスに対応して中心軸方向に対して
所定の傾斜角を有して形成される。そして、継手
本体１０には、その嵌合部２２に上記第１の
FRPパイプ１１が嵌着され、その第２〜第９の
結合部２３〜３０及び傾斜結合部３１に対して第
２〜第11のFRPパイプ１２〜２１が第１〜第３
のクリツプ部材３２〜３４を選択的に用いて面接
触状態に接続結合した後、その一方端面には、例
えば円盤状の補強板３５が２次接着される。

ここで、第１のクリツプ部材３２は第４図ａ，
ｂ，ｃにそれぞれ正面、平面、側面を示すよう
に、パイプ外径に対応して略筒状に形成されてお
り、その先端に傾斜部３２１が上記傾斜結合部３
１に対応して形成されている。そして、この傾斜
部３２１の上下両端にはそれぞれ傾斜結合部３１
が挿入される略一文字状のスリツト部３２２が軸
方向の所定の位置まで形成されている。

また、第２のクリツプ部材３３は第５図ａ，ｂ
にそれぞれ平面、側面を示すように、上記第１の
クリツプ部材３２のスリツト部３２２に挿入され
る面を有した略半円形状に形成されており、その
湾曲部の軸方向に間〓部３３１が形成され、その
先端部には傾斜部３３２が第１のクリツプ部材３
２の傾斜部３２１に対応して形成されている。

そして、第３のクリツプ部材３４は第６図ａ，
ｂにそれぞれ平面、側面を示すように上記継手本
体１０の結合部面に接着される接着面部３４１及
びパイプ外径に係合する湾曲部３４２が形成され
ている。

ここで、上記第１〜第３のクリツプ部材３２〜
３４及び補強板３５はそれぞれ継手本体１０と略
同様にCFRP等の複合材料のプリグレグを多層積
層し、例えばオートクレーブ成形またはプレス成
形等の加熱加圧成形によつて形成される。

なお、複合材料におけるMATRIXとしては、
plasticsに限ることなく、アルミニウム等の金属
でも可能である。

さて、上記のように構成された継手本体１０及
び第１〜第３のクリツプ部材３２〜３４は第１〜
第11のFRPパイプ１１〜２１を次に述べるよう
にしてトラスに接続結合する。

すなわち、第１のFRPパイプ１１は、その一
方端を継手本体１０の嵌合部２２に挿入して、所
定の位置で接着結合する。

そして、第２のFRPパイプ１２は継手本体１
０の第２の結合部２３に取着する場合、まず先端
部に該第２の結合部２３を挟装するように略一文
字状のスリツト部１２１（第７図参照）を形成す
る。次に、この第２のFRPパイプ１２は、その
スリツト部１２１に継手本体１０の第２の結合部
２３を挿入し、その先端部の周囲に４個の第３の
クリツプ部材３４を接着して継手本体１０の第２
の結合部２３に接着結合させる。

また、第３〜第９のFRPパイプ１３〜１９は
それぞれ上述した第２のFRPパイプ１２のスリ
ツト部１２１と略同様のスリツト部（図の都合
上、図示せず）を形成して、第３のクリツプ部材
３４を４個用いて継手本体１０の第３〜第９の結
合部２４〜３０に接着結合させる。

さらに、第10及び第11のFRPパイプ２０，２
１を取着する場合は第８図に示すように、まず第
１のクリツプ部材３２のスリツト部３２２に２個
の第２のクリツプ部材３３を略円状に組合わせて
挿入して、該第２のクリツプ部材３３が継手本体
１０の第10及び第11の結合部となる各傾斜結合部
３１面を挟持するように固着される。ここで、第
10及び第11のFRPパイプ２０，２１はその一端
に上述した第２のFRPパイプ１２のスリツト部
１２１と略略同様のスリツト部（図の都合上、図
示せず）を形成し、このスリツト部（図示せず）
を第１のクリツプ部材３２のスリツト部３２２に
対応させて該第１のクリツプ部材３２内に挿入し
て接着結合させる。

そして、上記のように第１〜第11のFRPパイ
プ１１〜２１が接着結合された継手本体１０に
は、その一方面に補強板３５が接着接合される。
この補強板３５は、その所定の位置に螺子穴３５
１が設けられ、この螺子穴３５１には図示しない
ハニカムパネル等のパネルが螺着される。

すなわち、このように複合材料で形成されたパ
イプ接続構造は第１〜第11のFRPパイプ１１〜
２１を継手本体１０及び第１〜第３のクリツプ部
材３２〜３４でトラスに接着結合すると、その継
手本体１０の強度剛性がパイプ接着結合及び補強
板３５によつて充分な状態に保たれる。従つて、
上記パイプ接続構造は、その継手本体１０に付与
される曲り及び捩れ等による破損等が確実に防止
される。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、複合
材料製のFRPパイプを、中心部にパイプの嵌合
される嵌合部を有し、その外周部に、中心軸に対
して放射状に設けられたリブ状の複数の結合部が
一体成形された複合材料製の継手本体と、この継
手本体の結合部に対してパイプを面接触状態で結
合する第１及び第２のクリツプ部材を有したクリ
ツプ手段を用いて接続箇所を接着結合するように
構成したことにより、複合材料の持つ充分な剛性
を確保したうえで、軽量化の促進を図り得、かつ
簡便な組立作業が実現されるパイプ接続構造を提
供することができる。

なお、上記実施例では、継手本体１０の一方端
面に補強板３５を２次接着（後付け）するように
構成したが、これに限ることなく、第９図乃至第
１２図に示すように構成しても同様の効果が期待
される。

すなわち、第９図は継手本体１０の第２〜第９
の結合部２３〜３０間にそれぞれ補強用リブ３６
を一体的に成形するように構成したものである。

第１０図は継手本体１０の第２〜第９の結合部
２３〜３０間にそれぞれ別体に成形した補強用リ
ブ３７を２次接着するように構成したものであ
る。

第１１図は継手本体１０の第２〜第９の結合部
２３〜３０間にそれぞれ補強用プレート３８を取
着するように構成したものである。そして、この
プレート３８を取着する手段としては、第１２図
に示すように略直角形上のクリツプ部材３９を用
いて第２〜第９のFRPパイプ１２〜１９ととも
に接着するように構成することも可能である。

また、この発明は上記各実施例における継手本
体１０を、例えば第１３図に示すように２分割等
の複数に分割して成形し、これらを接着結合する
ように構成することにより、さらに組立て作業性
が向上されることが期待される。

さらに、上記各実施例では11本のFRPパイプ
を用いてトラスに結合した場合で説明したが、こ
の本数に限ることなく、適用可能である。

よつて、この発明は上記各実施例に限ることな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形を実施し得ることは勿論のことであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の適用された支持構体を示す
斜視図、第２図はこの発明の一実施例に係るパイ
プ接続構造を示す構成説明図、第３図乃至第６図
はそれぞれ第２図の要部を示す詳細図、第７図及
び第８図はそれぞれ第２図の組立て動作を説明す
るために示した動作説明図、第９図乃至第１３図
はそれぞれこの発明の他の実施例を示す構成説明
図である。１０……継手本体、１１〜２１……第１〜第11
のFRPパイプ、２２……嵌合部、２３〜３０…
…第２〜第９の結合部、３１……傾斜結合部、３
２……第１のクリツプ部材、３３……第２のクリ
ツプ部材、３４……第３のクリツプ部材、３６，
３７……リブ、３８……プレート、３９……クリ
ツプ部材。

Claims

【特許請求の範囲】１複合材料製の第１のパイプと、端部にスリツト部が形成された骨組構造状に結
合される複合材料製の複数の第２のパイプと、前記第１のパイプの端部が嵌合される中心部に
設けられた嵌合部と、この嵌合部の中心軸より放
射状に延出され前記第２のパイプのスリツト部に
挿入される複数の結合部が設けられた複合材料製
の継手本体と、この継手本体の前記結合部が前記第２のパイプ
のスリツト部に挿入された状態で、これら結合部
及び第２のパイプの両者を相互に面接触状態で結
合するものであつて、前記第２のパイプの端部に
被着され、該第２のパイプのスリツト部に対応し
て前記結合部が挿入されるスリツト部が設けられ
た複合材料で形成される筒状の第１のクリツプ部
材と、この第１のクリツプ部材のスリツト部及び
前記第２のパイプのスリツト部に挿入される面と
軸方向に間〓を介して前記面の両端に設けられる
湾曲部を有した略半円形状に形成されるものであ
つて、前記湾曲部が前記第１のクリツプ部材の外
周部に被着され、前記面が前記結合部の一方の面
に結合されて該結合部を挟装する２個１組の複合
材料製の第２のクリツプ部材を有したクリツプ手
段とを具備したことを特徴とするパイプ接続構造。