JPH02500559A - 反射器表面調節構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 反射器表面調節構造 本発明は最後の製造ステップのときに反射器の反射面の調節を可能にし、温度変 化および温度差に際して反射面の歪を最小にする構造に関する。この調節構造は 、特に共に入子にされるように互いの湾曲の内に存在する２つの表面の調節に使 用することができる。

発明の背景 反射器シェルは供給源から高周波エネルギ放射を反射し集中させるように使用さ れる。エネルギを正確に集めるために、反射器シェルの形状は最初に論理的形状 に近くなければならず、また温度変化および反射面を横切る温度差の変化に対し てその輪郭を維持しなければならない。

従来の構造において、シェルおよびその支持部はほとんど一体に形成されている ので、最後の製造工程として反射器シェル面調節を利用することかできない。そ の結果、反射器シェル面の調節は困難であった。さらにシェルおよびその支持部 はほとんど一体に形成されていたので、ある部分における歪が別の部分にも影響 してしまう。これらの問題は特に−緒に入子にされた二重反射面を使用する反射 器において明確であった。

したかって、反射面の湾曲を最適化する最終製造工程として反射器表面を調節さ れることができる構造、および温度変化および温度差による反射器表面の歪みを 最小にする支持構造が必要である。

発明の要約 本発明を理解するために、要約すると、支持構造が１つ以上の反射器シェルを保 持し、調節構造が支持構造に反射器シェルを結合しているため、製造工程の最終 ステップのときに反射器シェルは最適な形態で支持され、その形態において安全 に支持構造に結合される反射器シェル調節構造に関する。

２つの入子にされた反射器シェルは支持構造に関して設置され調節されることが できる。

したがって本発明の目的および利点は、最後の製造素子として表面形状を調節す ることによりシェルの表面が支持構造に関して最適な配置に維持される反射器シ ェル調節構造を提供することである。

本発明の別の目的および利点は、それぞれか反射面を有する第１および第２の入 子反射器が設けられている基本支持構造、および反射器表面の形状を調節するた めに支持構造にシェルを取付ける調節および結合構造、並びに表面を望ましい形 態に固定する方法を提供することである。

本発明の別の目的および利点は、反射面を有する１つ以上の反射器シェルが設置 ブられ、構造における温度変化および温度差が反射器表面構成にもたらす変化が 最少であるように、支持構造およびシェルがそれぞれ共に配置されて結合されて いる支持構造を提供することである。

本発明の別の目的および利点は、以下の説明、請求の範囲の各項および添付図面 を検討することにより明かになるであ図面の簡単な説明 第１図は本発明の構造か使用される装置の等測図である。

第２図は反射器シェル用の支持構造の平面図である。

第３図は反射器シェルおよび支持構造機構のオフセットした断面図である。

第４図は、支持構造から反射器シェルを支持する調節構造の１つの中心ラインに おける拡大された断面図である。

第５図は、中心ラインセクションおよび展開セクションによる第４図に示された 構造の側面図である。

第６図は第４図と位置的に類似した上面図であり、支持構造に関する後部反射器 シェルの調節に使用される器具を示す。

第７図は第５図に類似した図面であり、前部反射器シェルを調節する際に使用さ れる器具が縮小されて示されている。

好ましい実施例の説明 第１図、第２図および第３図において、本発明の反射器シェル調節構造を使用す るアンテナ構造は全体的に１０で示されている。支持構造１２はダイナミックに 堅牢なトラス構造である。トラス構造は、高周波送信機およびまたは受信機を保 持するベース１４上に設けられている。ベースは任意の通常の地上構造でもよく 、もしくは宇宙空間の衛星であってもよい。

トラス構造は衛星の打ち上げ中に生じる加重に耐えるために必要な強度および堅 牢さを提供し、軌道およびその他の位置でみられる温度変化および温度差に対し て必要な構造および熱安定性を提供する。トラス支持構造は、エポキシマトリク スのグラファイトのような連続した繊維合成材料の管状のトラス部材を使用する ことによって非常に軽量に形成されてもよい。重さが重要でない場合には、トラ スは別の材料から形成されてもよい。支持構造の後部上のトラスロッド間の接合 はノードにおいて複数のトラスロッドを接合する簡単な節（ノード）適合で行わ れる。例えばトラスロッド１６および１８はノード２０で接合される。第２図お よび第３図において、これらのトラスロッドは支持構造の後部にあるように見え る。

トラスの前方に延在して前部ロッドに結合するトラスロッドもまたノード２０で 接合される。前部ノード２２は、トラスの前方部分でノード２０および２２を接 合するトラスロッド２４、ノード２２および２８を接合するトラスロッド２６、 ノード２８および３２を接合するトラスロッド３０、およびノード２２および３ ２を接合するトラスロッド３４と共に第２図および第３図に示されている。第２ 図および第３図に示されるようなノード２２．３２およびトラスの前面に沿った その他のノードが、調節構造を反射器シェル３６．３８を支持するためにトラス に結合する相互接続点を提供する。強度に関して、もっと軽量の構造であるシェ ルがハチの巣サンドイッチ構造で形成されることが好ましい。

第４図および第５図の前面４０および４２は、本発明の構造にしたがって最初に 調節されて維持されるべき臨界的な面形状を有する反射器表面である。２つの反 射器は異なる偏波を有する電波を供給されても良く、前部シェル３８およびその 反射面４２はそれらが実質的に表面４０から反射されたエネルギに対して透過性 であるように構成される。したがって、２つの反射器シェルは、同一トラスおよ び保持空間に二重の用途を提供するように入子にされることができる。

トラスロッドは節適合に留められたロッド端部で終わっている。前部ノード２２ は第４図、第５図、第６図およびＮ７図においてさらに詳細に示され、トラスロ ッドが留められている脚部を示す。二重面反射器のシェルは、前部ノードのそれ ぞれにおいてスタッドによってダイナミックに堅牢なトラス構造に独立的に結合 されている。各前部ノードはボディを有し、ノード２２のボディは第４図および 第５図に示されているように全体的に４４で示されている。ボディは後に説明さ れるように調節器具を一時的に受けるためにねじを切られた中心孔４Ｇを有する 。孔はボディの中心軸を限定する。ボディはトラスロッドをボディに留める脚部 を何する。ボディは外部右回り円筒結合面４８および内部右回り円筒結合面５０ を有する。

これらの両面は、孔４６によって限定されているボディの中心軸と同軸である。

後部シェルスタッド５２は、後部反射器シェル３６の背面に結合されている外側 に向かって延在する前縁５４を有する。後部シェルスタッド５２の内面は第４図 に示されているように結合面４８に滑らせて適合される大きさの右回りの円筒形 である。

スタッド内面と結合面との間のインターフェース５６は、後部シェル３Ｂに対し てボディ４４を接着固定して結合されるためだけに必要である。しかしながら接 着剤がこのインターフェースに設けられる前に、シェルの位置はトラスに関して 調節されてもよい。この調節を達成するために、後部シェル調節器具５８が第６ 図に示されるように一時的に調節過程のために設けられる。シェル構造全体か一 度に調節されることができるように、類似した器具が前部ノードの各々に設けら れる。後部シェル調節器具５８はヨーク６２上に前部ねじボス６０を有する。

マイクロメータ調節器６４はヨークの後端部を貫通してねじ込まれ、前部延在ロ ッド６６を有する。ロッド６６は小さいインクレメントで孔４６の軸に沿って前 後に調節されることができる。

回し継手６８は、ヨークＢ２の中央の開いた部分を通って延在する調節ロッド７ ０にロッド６６を結合する。調節ロッド７０は、ブリッジ７４において対応した ソケット中に設けられたその前方端部上にボール７２を保持する。第５図におい て最も良く示されているように、管内部を見せて２つの脚部７６および７８を示 すために後部シェルスタッド５２の円筒セクションの部分かインターフェース５ Ｂと縁５４との間において切り取られている。

ブリッジ７４はこれらの脚部の間に設けられ、第６図に示されているように脚部 を通ってブリッジ中に延在する取外し可能な機械ねじによって固定されている。

取付けられた後部シェル調節器具５８全体により後部反射器シェル３６は最適な 位置に調節される。トラスは別の構造から独立しているため、後部反射器シェル を支持し、所望の最適な位置にそれを保持するための固定安定基準として機能す る。

シェル３６は初めに望ましい形態である、通常はスポットビーム送信用パラポー ラに近似するように製造される。シェルは製造および材料制限による本質的な歪 を有する。シェルがその支持トラス上に設けられる場合には、製造後の調節がこ の歪を減少してシェルの特性を改善する。特性を最適にするために必要な調節量 は、電気的特性検査中にシェルを調節することによって決定されてもよい。各ス タッドでの調節は後部シェルの反射面を最適な形状にする。最適な形状が達成さ れたとき、トラスに関して後部シェルをその位置に保持するために各スタッドの インターフェース５６に接着剤か供給される。

第４図に示されるように、前部シェル３８は適切に位置され、スタッドは前部ノ ードの各々においてそれに固定されている。

第４図および第５図に示されているように、前部スタッド８０は、スタッドの平 面の強度を与え、スタッドの平面に垂直な方向におけるフレキシビリティを可能 にするためにかなり高い縦横比の長方形断面形状を有する平坦なスタッドである 。

スタッドの前方部分は前部シェル３８の後部に結合された縁８２を保持する。前 部スタッド８０は後方に向かって開口８４を通って内部結合面５０内の空間に延 在する。前部スタッド８０の後方端部は、内部結合面５０において滑らせて適合 されているプランジャ８６を保持する。プランジャ８６は孔４６と対面して整列 するねじを切られた調節器結合穴８８を有する。

第７図に見られる前部シェル調節器具９０は、同一のヨーク６２およびマイクロ メータ調節器６４を有する。ヨーク６２の前方端部は孔４６中にねじ込まれてい る。マイクロメータ調節器６４のロッド６Ｂはマイクロメータロッド６６が調節 ロッド９４に結合させる回し継手９２を保持する。さらに調節０ツド９４はプラ ンジャ８６中の調節穴８８にねじ込まれている。必要な場合には、継手６８およ び９２が相対的な回転を可能にする回転を含むことができる。

これによって、スタッド８０の位置はノード２２に関して調節されることかでき る。同様の調節器具が各ノードに提供され、前部シェル３８はその最も望ましい 配列に調節される。最適な形状のときに、ノード２２、したがってトラスの平衡 に関して前部シェルを適切に永久的に保持するために接着剤が表面５゜とプラン ジャ８６の間のインターフェース空間に供給される。

次に調節器具は除去され、ディツシュ構造の製造か完了する。

スタッド構造は前部ノードのそれぞれにおける個々の調節を可能にし、さらに各 々のシェルとトラス構造との間の歪の影響を最小にするように配置されている。

このような歪は構造を横断する温度変化および温度差によって生じる。各ディツ シユは回転面であり、前記のようにほとんどパラボラまたはそれに近いものであ る。スタッド５２の脚部７６および７８および前部スタッド８０の平面ブレード はそれぞれ堅い平面が反射器表面の中心にある法線軸の半径方向に垂直であるよ うに配置されている。この構造により、半径の湾曲か最小の応力で達成されるた め、温度変化および温度差によるトラスまたはシェルのいずれかの寸法上の変化 が他方の素子に与える相互応力は最小である。体積全体の温度変化による寸法上 の変化の大部分は半径方向に生じるので、大きい応力がなくても湾曲させること ができる。２つのシェル間で結合する構造は取り除かれ、シェルは最小の抑制で 中心から放射状に拡大されることができる。異なる位置のスタッドが異なる角度 で配置されているため、シェルのトラスに対する安全な取付けか行われる。

本発明は現在最良と考えられる態様により説明されており、当業者の能力の範囲 において技術的能力を試験することなく種々の修正、モードおよび実施例か可能 なことは明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は以下の請求の範囲の 各項によって制限されるものである。

ＦＩＧ−３ ＦＩＧ、４ ：五庁三竜党銖告 国際調査報告 ＰＣτ／ＵＳ８８１０２ユ９０

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々が前面に第１および第２の反射面を有する第１および第２のアンテナ シェルと、 前記シェルの少なくとも一部分の背後に位置されたトラスを支持するシェルと、 前記トラスからの前記後部シェルを支持するために、前記後部シェルから前記ト ラスまで延在するスタッドを支持する複数の後部シェルと、 前部シェルと前記トラスとの間に延在するスタッドを支持し、前記第１および第 ２のシェルが前記スタッドによって独立して前記トラスから支持されるように、 スタッドを支持する前記後部シェルから独立したスタッドを支持する複数の前部 シェルとを含むアンテナ。
2. （２）前記トラスは複数のトラスロツドおよび前記トラスロッドが接合された複 数のノードを有し、前記トラスは前記シェルの方向にシェル支持ノードを有し前 記シェルから離れる方向に別のノードを有し、前記スタッドは前記支持ノードに おいて前記トラスに結合されている請求項１記載のアンテナ。
3. （３）前記スタッドは、反射面の輪郭が前記シェルの各々の取付け中に前記トラ スに関して調節されることができるように前記トラスに関して調節可能である請 求項１記載のアンテナ。
4. （４）前記トラスに関して前記シェルをそれぞれ組み立るときに、前記シェルの 反射面の軸郭を最適にするために前記各シェルが前記各結合ノードに関して独立 して調節されることができるように、前記各スタッドは前記結合ノードに関して 独立的に調節可能である請求項２記載のアンテナ。
5. （５）前記スタッドはそれぞれ実質的に平坦であり、平坦なスタッドはそれぞれ のデイツシュが前記各半径に垂直な方向より前記軸に関して半径方向へ容易に偏 向することができるように、前記シェルの中心に垂直な軸から実質的に半径に垂 直に位置される請求項４記載のアンテナ。
6. （６）前記スタッドはそれぞれ実質的に平坦であり、平坦なスタッドはそれぞれ のディッシュが前記各半径に垂直な方向より前記軸に関して半径方向へ容易に偏 向することができるように、前記シェルの中心に垂直な軸から実質的に半径に垂 直に位置される請求項５記載のアンテナ。
7. （７）第１および第２の部材が調節されるフレーム構造の部分を形成するノード と、 前記第１および第２の部材に向かって全体的に延在する前記ノード上の第１およ び第２の結合面と、前記第１の部材に結合され、かつ前記第１の結合面にスライ ド可能に結合されている第１の部材スタッドと、前記第２の部材に結合され、か つ前記第２の結合面にスライド可能に結合されている第２の部材スタッドとを含 み、前記第１および前記第２の部材が前記ノードに関して調節および固定される ことができるように、前記第１のスタッドは前記ノード上の前記第１の結合面に 固定可能であり、前記第２のスタッドは前記ノード上の前記第１の結合面に関し て固定可能である調節構造。
8. （８）前記第１および第２のスタッドは共に実質的に平坦であり、互いに実質的 に平行である請求項７記載の調節構造。
9. （９）前記第１の結合面は回転円筒形であり、前記スタッドは第１および第２の 脚部を形成するように切断された円筒チューブであり、前記脚部は実質的に前記 第２のスタッドに平行である請求項８記載の調節構造。
10. （１０）前記第２のスタッドは長方形の断面を有し、前記第１および第２の部材 は回転表面であり、前記スタッドはシェルの中心に垂直な軸から半径に平行な方 向よりもこのような半径に垂直な方向に厚くなっている請求項９記載の調節構造 。
11. （１１）さらに前記結合面上に接着剤を含む請求項１０記載の調節構造。
12. （１２）さらに前記結合面上に接着剤を含む請求項７記載の調節構造。
13. （１３）前記部材はそれぞれ回転軸を有する第１および第２の反射器シェルであ り、複数の前記ノードが設けられているトラスが存在し、前記シェルが前記シェ ルの湾曲を調節するために複数の点で調節されることができるように前記ノード の各々に調節構造が設けられている請求項７記載の調節構造。
14. （１４）前記第１および第２のスタッドは共に実質的に平坦であり、互いに実質 的に平行である請求項１３記載の調節構造。
15. （１５）前記第１の結合面は回転円筒形であり、前記スタッドは第１および第２ の脚部を形成するように切断された円筒チューブであり、前記脚部は実質的に前 記第２のスタッドに平行である請求項１４記載の調節構造。
16. （１６）前記第２のスタッドは長方形の断面を有し、前記第１および第２の部材 は表面であり表面の中心に垂直な軸を有し、前記スタッドは前記回転軸からの半 径に平行な方向よりもこのような半径に垂直な方向に厚くされている請求項１５ 記載の調節構造。
17. （１７）複数のノードおよび各ノードにおける調節構造を有し、調節構造は実質 的に長方形のスタッドを含み、反射器シェルに結合された支持トラス上に設けら れている反射器シェルを調節する方法において、 反射器シェルにスタッドを結合し、スタッドにノードに結合された調節構造をス ライド結合で取付け、スタッドを把持し、それをノードに関して所望の位置まで 持ち上げ、 ノードに関してシェルを固定するために調節構造にスタッドを結合するステップ を含む方法。
18. （１８）シェルはシェルの中心に垂直な軸を有し、長方形スタッドはシェルが低 い応力で放射状に拡大することができるように軸に対して半径方向に薄くなるよ うに位置されている請求項１７記載の方法。
19. （１９）スタッドは第１のスタッドであり、結合面は第１の結合面であり、調節 構造上に付加的に第２のシェル、第２のスタッドおよび第２の結合面が存在し、 第２のシェル上に第２のスタッドを固定し、ノードに関して第２のスタッドを調 節し、両方のシェルがノードに関して調節され固定されるようにノードに関して 第２のスタッドを固定するステップを含む請求項１７記載の方法。
20. （２０）両方のシェルは回転軸を有し、両方のシェルは中心が互いに近接して存 在する場合に１つの中心を有し、スタッドのシェルに対する結合はスタッドが軸 からの半径に垂直であるよりもこのような半径方向において薄くなるような方向 に位置されたスタッドを結合するステップを含む請求項１９記載の方法。