JPH0342385B2 - - Google Patents

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、金属材料でなる接続継手が
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、この発明は端部にスリツト部が形成
された複合材料製の複数のパイプと、このパイプ
を骨組構造に結合するもので、相互に交叉する板
状部からなる略Ｔ字状に一体成形され、それぞれ
の板状部において放射状に設けられる前記パイプ
のスリツト部が嵌合される複数の結合部を有した
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のパイプのスリツプ部に挿入され
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
して詳細に説明する。

第１図及び第２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
構体を示す斜視図及び正面図であり、図中Ａのパ
イプ結合部が第３図に示すように構成される。

すなわち、第３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４図ａ，ｂ，ｃに示すよ
うに、トラス構造に対応される第１〜第11の結合
部２２〜３２が図示形状に形成される。そして、
これら第１〜第11の結合部２２〜３２には上記第
１〜第11のFRPパイプ１１〜２１が上記接続継
手１０と略同様の複合材料で形成される第１〜第
４のクリツプ部材３３〜３６を選択的に用いて面
接触状態に接着結合される。

ここで、第１のクリツプ部材３３は第５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３３１が所定の傾斜角を有
して形成されている。そして、この傾斜部３３１
の上下両端にはそれぞれ上記継手本体１０の第９
及び第10の結合部３０，３１が挿入される略一文
字のスリツト部３３２，３３２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３４は第６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３３のスリツト部３３２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３４１が形成され、その
先端部には傾斜部３４２が第１のクリツプ部材３
３の傾斜部３３１に対応して形成されている。

そして、第３のクリツプ部材３５は第７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３５１及
びパイプ外径に係合する湾曲部３５２が形成さ
れ、その中間部には補強用リブ３５３が形成され
ている。

また、第４のクリツプ部材３６は第８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の板面部に接着される接着面部３６１及び
パイプ外径に係合する湾曲部３６２が形成されて
いる。

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４のクリツプ部材３３〜３６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及び第５のFRPパイプ１１，
１５は継手本体１０の第１及び第５の結合部２
２，２６に取着する場合、まずその先端部にこれ
ら第１及び第５の結合部２２，２６に対応する略
Ｔ字状のスリツト部１１１，１５１（第９図参
照）を形成する。次に、この第１及び第５の
FRPパイプ１１，１５は、そのスリツト部１１
１，１５１を継手本体１０の第１及び第５の結合
部２２，２６に嵌合させて、その各先端部を第３
及び第４のクリツプ部材３５，３６を２個用いて
該第１及び第５の結合部２２，２６に接着結合さ
せる。

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を挟装する略一文字状の
スリツト部１２１（第１０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
ツプ部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４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。この場合、第４のク
リツプ部材３６は隣接するクリツプ部材等に当接
しないように適宜な寸法に形成される。

また、第３、第４、第６〜第８、第11のFRP
パイプ１３，１４，１６〜１８，２１はそれぞれ
上述した第２のFRPパイプ１２のスリツト部１
２１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４のクリツプ部材３６を４個
用いて継手本体１０の第３、第４、第６〜第８及
び第11の結合部２４，２５，２７〜２９，３２に
接着結合させる。

さらに、第９及び第10のFRPパイプ１９，２
０を取着する場合は第１１図に示すように、まず
第１のクリツプ部材３３のスリツト部３３２，３
３２に２個の第２のクリツプ部材３４を略円状に
組合わせて挿入して、該第２のクリツプ部材３４
が継手本体１０の第９及び第10の結合部３０，３
１を挟持するように固着される。そして、これら
第９及び第10のFRPパイプ１９，２０はその各
一端を第９及び第10の結合部３０，３１にそれぞ
れ支持された第１のクリツプ部材３３に挿入して
接着結合させる。

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４のクリツプ部
材３３〜３６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、その第３のクリツプ部
材３５のリブ３５３等のクリツプ類によつて十分
な状態に保たれる。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、相互に交叉する板状部
からなる略Ｔ字状に一体成形され、それぞれの板
状部において放射状に設けられる複数の結合部が
形成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、この発明は上記実施例に限ることなく、
例えば第１２図ａ，ｂ，ｃに示すようにそれぞれ
底面、上面、側面を示すように第１図におけるパ
イプ結合部Ｂの如き７本のFRPパイプ３７〜４
３を用いたトラスにおいても、継手本体１０形状
を若干変えるだけで適用可能なもので、そのパイ
プ本数に限ることなく、略同様に有効なものであ
る。

また、この発明は継手本体１０の結合部の角度
を可変調整することにより、曲率を有したパイプ
骨組構造及び平面骨組構造のものにも適用可能で
ある。

さらに、上記各実施例では第１〜第４のクリツ
プ部材３３〜３６を用いた場合で説明したが、こ
れに限ることなく、第１及び第２のクリツプ部材
３３，３４を用いてトラスに接着結合するように
構成することも可能なもので、さらに組立て作業
性及びパイプの引裂き強度等の向上が図れて有効
な効果が期待される。

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図及び第２図はこの発明の適用された支持
構体を示す斜視図及び平面図、第３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４図乃至第８図はそれぞれ第３図の要部を
示す詳細図、第９図乃至第１１図はそれぞれ第３
図の組立て動作を説明するために示した動作説明
図、第１２図は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、２２〜３２……第１〜第11の結
合部、３３……第１のクリツプ部材、３４……第
２のクリツプ部材、３５……第３のクリツプ部
材、３６……第４のクリツプ部材、３７〜４３…
…FRPパイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端部にスリツト部が形成された複合材料製の
   複数のパイプと、 このパイプを骨組構造に結合するもので、相互
   に交叉する板状部からなる略Ｔ字状に一体成形さ
   れ、それぞれの板状部において放射状に設けられ
   る前記パイプのスリツト部が嵌合される複数の結
   合部を有し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。