アンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具
【課題】アンテナ形状精度を向上させるアンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具を提案する。
【解決手段】所定距離置いてかしめ端子を配置し、ケーブルにアンテナ展開位置での張力に対応する所定張力を与えた状態で端子をかしめて結合する。所定張力は解析による展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力あるいはこの張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力を加えた張力である。製造治具にはケーブルの一端を固定して他端で張力を与えながらかしめ端子をかしめる工具が設けられている。
【効果】アンテナ鏡面形状精度を高くできる。
【解決手段】所定距離置いてかしめ端子を配置し、ケーブルにアンテナ展開位置での張力に対応する所定張力を与えた状態で端子をかしめて結合する。所定張力は解析による展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力あるいはこの張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力を加えた張力である。製造治具にはケーブルの一端を固定して他端で張力を与えながらかしめ端子をかしめる工具が設けられている。
【効果】アンテナ鏡面形状精度を高くできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星に搭載される展開型大型アンテナ反射鏡は、打上げ時にロケットフェアリング内部に搭載する必要から小さく折り畳んで収納した状態で軌道上まで運び、軌道上で大きく展開する方式がとられている。この分野では、収納効率を上げるために展開後の形状を保持する部材のうち、張力しかかからない部材の多くでケーブル材料が利用されている。
【０００３】
特開平１１−１８１６８８号公報に記載されている展開型アンテナにおいては、軌道上で展開される展開構造によって電波反射面である折り畳み可能な金属メッシュを展開して保持するようにしてある。展開構造は、金属メッシュに反射鏡面としてのパラボラ曲面を与えるために多数の形状保持ケーブルによって構成されたケーブルネットワークをも保持している。ケーブルネットワークは、その金属メッシュに縫込まれ鏡面の形状に抑え込むために三角形状に張り巡らされた鏡面側ケーブルネットワーク、その鏡面側ケーブルネットワークを裏側から引っ張るタイケーブル、及びそのタイケーブルの他端を支え、鏡面側と同様に三角形状に張り巡らされた背面側ケーブルネットワークから構成されている。打上げ時には折り畳まれてロケットフェアリング内に収納され、軌道上で展開構造によって展開されて金属メッシュと形状保持ケーブルに所定の張力が掛かってアンテナとして必要な形状に形成される。
【０００４】
このように宇宙用の展開型アンテナにおいては、アンテナ展開時に正確な電波反射面が維持されるように多数の形状保持ケーブルからなるケーブルネットワークが必要であった。この形状保持ケーブルを製造するために、先ずケーブルを規定張力で引っ張った状態で指定寸法にスケール等を利用して切断し、ケーブルの両端部には他の形状保持ケーブル等に結合するためのかしめ端子をかしめにより取り付けていた。かしめ端子はケーブル端部に結合されるかしめスリーブ部と、かしめスリーブ部につながって結合穴を持つ結合部とを持つものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８１６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなアンテナ用形状保持ケーブルを製作するためには、作業者がケーブルを規定張力で引っ張った状態でもう一人の作業者がケーブル端部かしめ端子をかしめ、更にもう一人がその両端のかしめ端子間の寸法が規定値内であることを確認しながら製造することになり、非常に作業性が悪く、仕上がり寸法精度及びばらつきが大きくなってしまう。
【０００７】
また、上記形状保持ケーブル同士を結合する際、通常のかしめ端子では結合穴の同軸が出ていないため、組み上げた後の結合位置精度が悪くアンテナ鏡面精度の向上が図れなかった。
【０００８】
従ってこの発明の目的は、アンテナ反射面を宇宙空間において精度良く張架し、アンテナ形状精度を向上させる、上述の課題を改善したアンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法は、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルを製造するために、ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに所定の張力を加えて伸長させる工程と、上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、第１かしめ端子および上記第２かしめ端子の固定を外し、上記ケーブルの張力を除去する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力であってもよい。
【００１１】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のオフセット張力を加えた張力であってもよい。
【００１２】
上記バイアス張力が、次の工程（１）から（８）を備えた方法により求めた張力であってもよい。
（１） ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
（２） 第１の端子を結合穴を利用して固定する工程と、
（３） ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
（４） 上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、
（５） 上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を上記ケーブルに加えて伸長させる工程と、
（６） 上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
（７） 上記第２かしめ端子をかしめた上記ケーブルの張力を測定する工程と、
（８） 上記所定の張力と上記測定した張力との張力の差を上記バイアス張力として求める工程。
【００１３】
上記ケーブルの張力を除去する工程の後、上記ケーブルを上記第２端および上記第２のかしめ端子の間で切断する工程を備えていてもよい。
【００１４】
また、この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルは、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルにおいて、上記第１および第２のかしめ端子の結合穴間の長さ寸法が、上記展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブルに作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短いことを特徴とするものである。
【００１５】
更に、この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具は、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具において、ベースと、上記ベース上に設けられ、上記第１のかしめ端子をかしめて上記ケーブルの一端を結合した状態で当該かしめ端子の結合穴と係合するかしめ端子固定部と、上記ベースに上記ケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を与える張力印加手段と、上記ベース上に設けられ、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに嵌合させた状態で、上記ケーブルの上記第２のかしめ端子の結合穴の位置を上記展開位置における上記アンテナ用形状保持ケーブルの長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段と、上記ケーブルに上記所定の張力が与えられ、上記第２のかしめ端子が上記所定の位置に保持された状態で、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに対してかしめるためのかしめ手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
上記かしめ手段が、上記端子保持手段に固定できるかしめ工具であってもよい。
【００１７】
上記端子保持手段が、上記第２のかしめ端子の上記結合穴に挿入される結合ピンと、上記第２のかしめ端子の上記かしめ部を受け入れて位置決めする位置決め部とを備えたものでもよい。
【００１８】
上記かしめ端子固定部が、上記アンテナ用形状保持ケーブルの張力を測定する張力測定手段を備えたものでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを利用した宇宙用展開型大型アンテナ反射鏡１の例を示すものであり、アンテナ反射鏡１は、トラスなどで組まれた伸縮式あるいは折り畳み式の放射状に展開可能な展開構造２を備えている。展開構造２には反射鏡面を構成する折り畳み可能な金属メッシュ３と共に金属メッシュ３を所定のアンテナ形状に保持するための多数の形状保持ケーブル４で構成されたケーブルネットワーク５が結合されている。展開構造２が収縮あるいは展開したときには、ケーブルネットワーク５も金属メッシュ３と共に折り畳まれあるいは展開される。
【００２０】
ケーブルネットワーク５は、アンテナ反射鏡１の電波反射面である金属メッシュ３の鏡面形状を所望の例えばパラボラ鏡面に保持するためのものであって、三角形状に張り巡らされた鏡面側ケーブルネットワーク６と、鏡面側ケーブルネットワーク６を裏側から引っ張るタイケーブル７と、タイケーブル７の他端を支え、鏡面側と同様に三角形状に張り巡らされた背面側ケーブルネットワーク８とで構成されている。
【００２１】
このような展開型アンテナ反射鏡１は、打上げ時にはロケットフェアリング内に収納され、軌道上で展開構造２によって展開されて金属メッシュ３とケーブルネットワーク５の形状保持ケーブル４に所定の張力が掛かって必要な形状に形成される。
【００２２】
図２には、ケーブルネットワーク５に使用される形状保持ケーブル４の概要を示し、図において、ポリイミド系繊維で構成したケーブル９の一端には、この一端が挿入されてケーブル９に対してかしめられるかしめ部１０と、かしめ部１０に連続していて、結合穴１１を持つ結合部１２とを有する第１のかしめ端子１３が固着されている。かしめ端子１３の結合穴１１は、金属メッシュ３あるいは展開構造２等の中継端子１４等の他の部材に固着されたピン１５等（図３参照）に結合するためのものである。ケーブル９の他端にも第１のかしめ端子１３と同様の第２のかしめ端子１６がかしめにより固着されている。
【００２３】
図３にはケーブルネットワーク５の各形状保持ケーブル４間の結合部の一例を示し、この部分は図１のＥで示す円で囲んだ部分に相当するものである（形状保持ケーブル４は２本だけ示し、他は省略してある）。形状保持ケーブル４はそのいずれか一端のかしめ端子１３あるいは１６が中継端子１４のピン１５に嵌められ、中継端子１４に支持された三角形の金属メッシュ３の頂点を支持している。
【００２４】
図２に示すアンテナ用形状保持ケーブル４には、アンテナの展開位置である張力が掛かった状態での長さ寸法に極めて高い精度が要求される。このようなアンテナ用形状保持ケーブル４は、ケーブル９の両端に、ケーブル９がかしめられるかしめ部１０と、他の部材に結合するための結合穴１１を持つ結合部１２とを有する第１および第２のかしめ端子１３，１６が固着されたアンテナ用形状保持ケーブル４であって、第１および第２のかしめ端子１３、１６の結合穴１１間の長さ寸法が、展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブル４に作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短くされている。
【００２５】
このようなアンテナ用形状保持ケーブル４は図４および５に示す製造治具２０を用いて製造することができる。即ち、図４に示すアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、金属メッシュ３で形成された電波反射面を展開位置で図１に示すような所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブル４を製造するために用いる製造治具である。
【００２６】
アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、ベース２１と、ベース２１上に取付られ、アンテナ用形状保持ケーブル４の第１のかしめ端子１３の結合穴１１に挿入されるピン２２を備えていて、ケーブル９の一端を第１のかしめ端子１３を介して固定することができるかしめ端子固定部２３を備えている。かしめ端子固定部２３は、ベース２１に固定された基台２４と、基台２４上に支持され、後に説明するようにアンテナ用形状保持ケーブル４の製造過程でケーブル張力を測定する張力測定装置２５とを備えている。図示の例では張力測定装置２５はロードセルであり、ケーブル９の端部がロードセルである張力測定装置２５を介してかしめ端子固定部２３の基台２４に結合されているとも言うことができる。
【００２７】
なお、図６に示すように、かしめ端子固定部２３は、基台２４上に張力測定装置２５を設けずに、基台２４に直接ピン２２を設けてケーブル９の一端を固定するようにしたかしめ端子固定部と、図示のような張力測定装置２５にケーブルを固定するようにしたかしめ端子固定部とを交換できるように構成して、これらを必要に応じて選択的に用いることもできる。
【００２８】
ベース２１にはまた、ベース２１上でケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、ケーブル９の展開位置における張力に対応する所定の張力をケーブル９与える張力印加手段２６を備えている。図示の例では、張力印加手段２６は、ベース上に設けたガイドレール２７に沿って案内されて、図示してないネジジャッキ機構により移動させ得る基台２８と、基台２８上に設けられたロードセル等の張力測定装置２９とを備えている。張力印加手段２６の張力測定装置２９にはケーブル９の延長端部３０が結合金具３１によって結合され、ケーブル９に張力を与えると共に張力を測定することができるようにしてある。
【００２９】
ベース２１上には更に、アンテナ用形状保持ケーブル４の第２のかしめ端子１６のかしめ部１０をケーブル９に沿って移動できるように緩く嵌合させた状態で、ケーブル９の第２のかしめ端子１６の結合穴１１の位置を展開位置（即ち展開時張力が掛かった状態）におけるアンテナ用形状保持ケーブル４の長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段３２が設けられている。
【００３０】
図示の例では、かしめ端子保持手段３２はベース２１上のガイドレール２７に沿って案内されて移動できるように支持された基台３３を備えており、基台３３はアーム３４を介して接続されたねじジャッキ機構３５によってケーブル９の延びている方向に移動できるようにしてある。かしめ端子保持手段３２はまた基台３３の立ち上がり部分の頂面に立てたリーマーピン等のピン３６をも備えている。このピン３６は第２のかしめ端子１６の結合部１２の結合穴１１に嵌合して第２のかしめ端子１６を保持するものである。ピン３６に保持された第２のかしめ端子１６の向きを正確に位置決めするために、基台３３の頂面にはピン３６に対して整列し、第２のかしめ端子１６を受け入れる溝３７が設けられている。このように、かしめ端子保持手段３２は、第２のかしめ端子１６の結合穴１１に挿入される結合ピン３６と、第２のかしめ端子１６のかしめ部１０を受け入れて位置決めする位置決め部である溝３７とを備えていると言うことができる。
【００３１】
アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、更にケーブル９に所定の張力が与えられ、第２のかしめ端子１６が所定の位置に保持された状態で、第２のかしめ端子１６をケーブル９に対してかしめるためのかしめ手段３８を備えている。かしめ手段３８は、図７に示すように、顎部３９とハンドル４０とを持った市販のかしめ工具とすることができ、端子保持手段３２の基台３３の前面に植え付けた２本のピン４１に、顎部３９に設けた２つの位置決め穴を挿入して固定できるようにされている。このような位置決めを利用すれば、かしめの品質が一様になり、完成したアンテナ用形状保持ケーブル４の長さを正確にすることができる。
【００３２】
この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルの製造に当たっては、先ず製造すべきものよりも充分に長いケーブル９の第１端に第１のかしめ端子１３をかしめにより固着し、第１のかしめ端子１３を結合穴１１を利用してアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０のかしめ端子固定部２３のピン２２嵌合させて固定する。ケーブル９の第２端を第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を摺動できるように貫通させて、かしめスリーブ部１０から延びた延長端部３０が形成されるように延長させる。
【００３３】
ケーブル９に嵌めた第２のかしめ端子１６を端子保持手段３２のピン３６に嵌合させて、このかしめ端子１６の結合穴１１と、かしめ端子固定部２３に固定された第１のかしめ端子１３の結合穴１１との間が所定の距離となるように配置する。この所定の距離とは、アンテナの展開位置でその形状保持ケーブル４が張力下で採ることになる距離であり、予めコンピュータ解析などによって求めておくことができる。この距離の測定は例えば距離による電気抵抗の変化を利用して抵抗を測定するスライダックなどを用いて精密に約１／１００ｍｍ程度の精度で行う。
【００３４】
ケーブル９の第２端は第２のかしめ端子１６を通り抜けてさらに延びて延長端部３０となっているが、この延長端部３０は張力印加手段２６の張力測定装置２９の結合金具３１に連結され、張力印加手段２６を図示してないねじジャッキ機構で駆動してケーブル９に所定の張力を与える。この張力は張力測定装置２９によって測定し、ケーブル張力がアンテナ展開位置における当該ケーブル４の張力と等しい張力である。この張力により、ケーブル９には所定の張力が加えられて所定の長さだけ伸長される。
【００３５】
このように、端子保持手段３２によって保持された第２のかしめ端子１６は、展開位置における張力によって伸長されたケーブル９に対して展開位置における端子間距離に対応する位置に正確に配置されることになる。この位置で第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０をかしめ手段３８によってかしめて結合する。
【００３６】
その後、張力の印加を止め、かしめ端子保持手段３２を移動させてケーブル張力を除去し、ケーブル９の余分な延長端部３０を除去するなどの処理をすればアンテナ用形状保持ケーブルが完成する。
【００３７】
このような方法によってケーブル９の長さと張力を正確に設定してかしめた場合でも、かしめることによりケーブル９に若干の張力変化を生ずる。この張力変化は、かしめによりケーブル９の張力が第２のかしめ端子１６に掛かり、図５に示す状態から図６に示すようにδだけ変形し、その分かしめ端子１３および１６を含むアンテナ用形状保持ケーブル４の結合穴１１間の距離が伸びることに起因するのが主な原因である（なお、図５および６は理解の容易のためにデフォルメしてδを誇張して描いてある。）。また、かしめによるケーブル９の塑性変形によってもわずかな張力の減少が起こる場合もあるとも考えられる。このような張力変化の量は、小さなものではあるが、アンテナの鏡面精度に影響を及ぼすので、この発明では、次のようにして、張力変動量を低減させている。
【００３８】
かしめの際、一般には、図８に張力変動計測値の分布を示すように、予め解析によって求めた所定ケーブル長および伸び率に対する所望の張力値よりも、張力が下がる方向に変化する。図８において、横軸はアンテナ用形状保持ケーブル４に掛かる張力Ｔを表し、縦軸はこの張力Ｔの特定の値が何回測定されたかの計測回数を表すものである。
【００３９】
先ず、コンピュータ解析により、かしめ端子１３および１６の変形を考慮せずに得た解析張力Ｔ０（即ち展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい目標張力）を、図５に示すようにケーブル９の第２端の延長端部３０を介してケーブル９に所定の張力としてケーブル９に加える。この状態で第２のかしめ端子１６をかしめ手段３８によってかしめ、張力印加手段２６による張力を除去すると、図６のように第２のかしめ端子１６が変形してケーブル９の張力が下がる。このかしめ後の張力低下は、かしめ端子固定部２３のロードセル２５によって測定できるものであり、図８には横軸上の解析張力Ｔ０よりも図で左側に実効張力Ｔ１として表されている。解析張力Ｔ０と実効張力Ｔ１との差がかしめ後張力変動量ΔＴ１である。
【００４０】
このように、ケーブル９に与える張力として解析張力Ｔ０を用いて製造されたアンテナ用形状保持ケーブル４は、完成後に所定距離離れたピン間に張られたときには目標張力Ｔ０よりもかしめ後張力変動量ΔＴ１だけ小さな実効張力Ｔ１にしかならず、その分だけアンテナ鏡面の精度が悪くなるのである。
【００４１】
従って、この発明によれば、アンテナ用形状保持ケーブル４の製造時にケーブルに加える所定の張力として、解析張力Ｔ０にかしめ後張力変動量ΔＴ１に対応するバイアス張力ΔＴ２をあらかじめ加えた合計の張力である設定張力Ｔ２を用いる。即ち、かしめ時にケーブル９に与える所定の張力を、アンテナ展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブル４の張力（解析張力Ｔ０）に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力ΔＴ２を加えた張力である設定張力Ｔ２とする。これにより、かしめによる第２のかしめ端子１６の変形によってケーブル張力Ｔにかしめ後張力変動量ΔＴ３（かしめ後張力変動量ΔＴ１あるいはバイアス張力ΔＴ２にほぼ等しい）があっても、ケーブル張力Ｔは設定張力Ｔ２からかしめ後張力変動量ΔＴ３だけ小さくなって、目標値である解析張力Ｔ０に極めて近い張力となる。後の説明から明らかなとおり、かしめ後張力変動量ΔＴ１、バイアス張力ΔＴ２およびかしめ後張力変動量ΔＴ３は、厳密には互いに等しい大きさではないが極めて近い値である。
【００４２】
ケーブル９にかしめ後の張力Ｔの変動量を予測して予め附加する張力であるという意味で変動予測量でもあるバイアス張力ΔＴ２を得るためには、事前に統計的に有意な回数だけデータを取得し、その平均値を用いることが有効である。データ取得は先に説明したアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法と同様の方法で製造し、そのケーブルの所定長さでの張力を測定することにより行う。
【００４３】
即ち、アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０の端子固定部２３のロードセルである張力測定装置２５（端子固定部２３が取り外しできて張力測定装置と交換可能になっている場合には交換した張力測定装置）に、ケーブル９の第１端に第１のかしめ端子１３を固着して、第１のかしめ端子１３を結合穴１１を利用してピン２２に固定する。ケーブル９の第２端側の延長端部３０を第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を貫通させて延長させ、第２のかしめ端子１６を端子保持手段３２上に取り付けて、第１のかしめ端子１３に対して結合穴１１間が所定の距離となるように配置する。ケーブル９の延長端部３０を張力印加手段２６に接続して、アンテナ展開位置におけるケーブル９の張力に対応する所定の張力である解析張力（目標値）Ｔ０をケーブル９に加えて伸長させ、その状態で、第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を伸長したケーブル９に対してかしめて固着する。端子保持手段３２の位置はそのまま維持して、ケーブル９に張力印加手段２６によって加えていた解析張力Ｔ０を除去し、第１のかしめ端子１３が端子固定部２３に結合され、第２かしめ端子１６が端子保持手段３２に結合されたアンテナ用形状保持ケーブル４の実効張力Ｔ１を測定する。このようにして測定して得た実効張力Ｔ１と、目標値である解析張力Ｔ０との差Ｔ０−Ｔ１がかしめ後張力変動量ΔＴ１である。
【００４４】
このようにして求めたかしめ後張力変動量ΔＴ１は、ケーブル長さ、ケーブル伸び率およびケーブル張力のパラメータによって左右されるため、必要なケーブルの条件毎にデータを取得する必要がある。これらのパラメータについて、変動の感度を確認したうえで、それぞれの範囲を設定し、各範囲の中心値で詳細なデータを取得する。
【００４５】
測定値は、例えば図９のようになる。ケーブルの長さ、張力、伸び率に応じて、かしめ後張力変動量ΔＴ１を打ち消すためのバイアス張力ΔＴ２を設定する。
【００４６】
また、図１０に、ケーブル長に応じた変動量のグラフを示す。グループＧ１〜Ｇ４毎に、ケーブル長に応じた張力変動量の変化範囲（最小値〜最大値）に基づいて、その変動量の中心値ａｍ１〜ａｍ３が得られる。このａｍ１〜ａｍ３は、同一グループ内での長さの中心値ｘｍ１〜ｘｍ３に対応する、バイアス張力ΔＴ２として用いられる。例えば、グループ２については、バイアス設定値がａｍ２となる。
但し、実際には、ケーブル伸び率、ケーブル長さ、張力の３つのパラメータによって変化量が決まるため、各パラメータ毎に取得したデータに基づいて、各パラメータの最小値と最大値を範囲とするグループを設定し、その中央値に対応した変動量を打ち消す値を、バイアス張力ΔＴ２として設定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを用いた展開型アンテナの一例を示す斜視図である。
【図２】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを示す斜視図である。
【図３】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの結合部を示す斜視図である。
【図４】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具を示す斜視図である。
【図５】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ前の状態を示す概略側面図である。
【図６】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ後の状態を示す概略側面図である。
【図７】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ手段を示す斜視図である。
【図８】この発明におけるかしめ前後の張力変動量を示すグラフである。
【図９】この発明におけるケーブルの長さ、張力、伸び率に応じた、かしめ後張力変動量を打ち消すためのバイアス張力の設定の一例を示す表である。
【図１０】この発明におけるケーブル長に応じた変動量のグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
４ アンテナ用形状保持ケーブル、９ ケーブル、１０ かしめスリーブ部、１１ 結合穴、１２ 結合部、１３ 第１のかしめ端子、１６ 第２のかしめ端子、２０ アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具、２１ ベース、２３ かしめ端子固定部、２４ 張力測定手段、２６ 張力印加手段、３２ 端子保持手段、３６ 結合ピン、３７ 位置決め部、３８ かしめ手段、Ｔ ケーブル張力、Ｔ０ 解析張力、Ｔ１ 実効張力、Ｔ２ 設定張力、ΔＴ１ かしめ後張力変動量、ΔＴ２ バイアス張力、ΔＴ３ かしめ後張力変動量。
【技術分野】
【０００１】
この発明は金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星に搭載される展開型大型アンテナ反射鏡は、打上げ時にロケットフェアリング内部に搭載する必要から小さく折り畳んで収納した状態で軌道上まで運び、軌道上で大きく展開する方式がとられている。この分野では、収納効率を上げるために展開後の形状を保持する部材のうち、張力しかかからない部材の多くでケーブル材料が利用されている。
【０００３】
特開平１１−１８１６８８号公報に記載されている展開型アンテナにおいては、軌道上で展開される展開構造によって電波反射面である折り畳み可能な金属メッシュを展開して保持するようにしてある。展開構造は、金属メッシュに反射鏡面としてのパラボラ曲面を与えるために多数の形状保持ケーブルによって構成されたケーブルネットワークをも保持している。ケーブルネットワークは、その金属メッシュに縫込まれ鏡面の形状に抑え込むために三角形状に張り巡らされた鏡面側ケーブルネットワーク、その鏡面側ケーブルネットワークを裏側から引っ張るタイケーブル、及びそのタイケーブルの他端を支え、鏡面側と同様に三角形状に張り巡らされた背面側ケーブルネットワークから構成されている。打上げ時には折り畳まれてロケットフェアリング内に収納され、軌道上で展開構造によって展開されて金属メッシュと形状保持ケーブルに所定の張力が掛かってアンテナとして必要な形状に形成される。
【０００４】
このように宇宙用の展開型アンテナにおいては、アンテナ展開時に正確な電波反射面が維持されるように多数の形状保持ケーブルからなるケーブルネットワークが必要であった。この形状保持ケーブルを製造するために、先ずケーブルを規定張力で引っ張った状態で指定寸法にスケール等を利用して切断し、ケーブルの両端部には他の形状保持ケーブル等に結合するためのかしめ端子をかしめにより取り付けていた。かしめ端子はケーブル端部に結合されるかしめスリーブ部と、かしめスリーブ部につながって結合穴を持つ結合部とを持つものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８１６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなアンテナ用形状保持ケーブルを製作するためには、作業者がケーブルを規定張力で引っ張った状態でもう一人の作業者がケーブル端部かしめ端子をかしめ、更にもう一人がその両端のかしめ端子間の寸法が規定値内であることを確認しながら製造することになり、非常に作業性が悪く、仕上がり寸法精度及びばらつきが大きくなってしまう。
【０００７】
また、上記形状保持ケーブル同士を結合する際、通常のかしめ端子では結合穴の同軸が出ていないため、組み上げた後の結合位置精度が悪くアンテナ鏡面精度の向上が図れなかった。
【０００８】
従ってこの発明の目的は、アンテナ反射面を宇宙空間において精度良く張架し、アンテナ形状精度を向上させる、上述の課題を改善したアンテナ用形状保持ケーブル、その製造方法およびその製造治具を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法は、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルを製造するために、ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに所定の張力を加えて伸長させる工程と、上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、第１かしめ端子および上記第２かしめ端子の固定を外し、上記ケーブルの張力を除去する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力であってもよい。
【００１１】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のオフセット張力を加えた張力であってもよい。
【００１２】
上記バイアス張力が、次の工程（１）から（８）を備えた方法により求めた張力であってもよい。
（１） ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
（２） 第１の端子を結合穴を利用して固定する工程と、
（３） ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
（４） 上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、
（５） 上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を上記ケーブルに加えて伸長させる工程と、
（６） 上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
（７） 上記第２かしめ端子をかしめた上記ケーブルの張力を測定する工程と、
（８） 上記所定の張力と上記測定した張力との張力の差を上記バイアス張力として求める工程。
【００１３】
上記ケーブルの張力を除去する工程の後、上記ケーブルを上記第２端および上記第２のかしめ端子の間で切断する工程を備えていてもよい。
【００１４】
また、この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルは、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルにおいて、上記第１および第２のかしめ端子の結合穴間の長さ寸法が、上記展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブルに作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短いことを特徴とするものである。
【００１５】
更に、この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具は、金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具において、ベースと、上記ベース上に設けられ、上記第１のかしめ端子をかしめて上記ケーブルの一端を結合した状態で当該かしめ端子の結合穴と係合するかしめ端子固定部と、上記ベースに上記ケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を与える張力印加手段と、上記ベース上に設けられ、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに嵌合させた状態で、上記ケーブルの上記第２のかしめ端子の結合穴の位置を上記展開位置における上記アンテナ用形状保持ケーブルの長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段と、上記ケーブルに上記所定の張力が与えられ、上記第２のかしめ端子が上記所定の位置に保持された状態で、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに対してかしめるためのかしめ手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
上記かしめ手段が、上記端子保持手段に固定できるかしめ工具であってもよい。
【００１７】
上記端子保持手段が、上記第２のかしめ端子の上記結合穴に挿入される結合ピンと、上記第２のかしめ端子の上記かしめ部を受け入れて位置決めする位置決め部とを備えたものでもよい。
【００１８】
上記かしめ端子固定部が、上記アンテナ用形状保持ケーブルの張力を測定する張力測定手段を備えたものでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを利用した宇宙用展開型大型アンテナ反射鏡１の例を示すものであり、アンテナ反射鏡１は、トラスなどで組まれた伸縮式あるいは折り畳み式の放射状に展開可能な展開構造２を備えている。展開構造２には反射鏡面を構成する折り畳み可能な金属メッシュ３と共に金属メッシュ３を所定のアンテナ形状に保持するための多数の形状保持ケーブル４で構成されたケーブルネットワーク５が結合されている。展開構造２が収縮あるいは展開したときには、ケーブルネットワーク５も金属メッシュ３と共に折り畳まれあるいは展開される。
【００２０】
ケーブルネットワーク５は、アンテナ反射鏡１の電波反射面である金属メッシュ３の鏡面形状を所望の例えばパラボラ鏡面に保持するためのものであって、三角形状に張り巡らされた鏡面側ケーブルネットワーク６と、鏡面側ケーブルネットワーク６を裏側から引っ張るタイケーブル７と、タイケーブル７の他端を支え、鏡面側と同様に三角形状に張り巡らされた背面側ケーブルネットワーク８とで構成されている。
【００２１】
このような展開型アンテナ反射鏡１は、打上げ時にはロケットフェアリング内に収納され、軌道上で展開構造２によって展開されて金属メッシュ３とケーブルネットワーク５の形状保持ケーブル４に所定の張力が掛かって必要な形状に形成される。
【００２２】
図２には、ケーブルネットワーク５に使用される形状保持ケーブル４の概要を示し、図において、ポリイミド系繊維で構成したケーブル９の一端には、この一端が挿入されてケーブル９に対してかしめられるかしめ部１０と、かしめ部１０に連続していて、結合穴１１を持つ結合部１２とを有する第１のかしめ端子１３が固着されている。かしめ端子１３の結合穴１１は、金属メッシュ３あるいは展開構造２等の中継端子１４等の他の部材に固着されたピン１５等（図３参照）に結合するためのものである。ケーブル９の他端にも第１のかしめ端子１３と同様の第２のかしめ端子１６がかしめにより固着されている。
【００２３】
図３にはケーブルネットワーク５の各形状保持ケーブル４間の結合部の一例を示し、この部分は図１のＥで示す円で囲んだ部分に相当するものである（形状保持ケーブル４は２本だけ示し、他は省略してある）。形状保持ケーブル４はそのいずれか一端のかしめ端子１３あるいは１６が中継端子１４のピン１５に嵌められ、中継端子１４に支持された三角形の金属メッシュ３の頂点を支持している。
【００２４】
図２に示すアンテナ用形状保持ケーブル４には、アンテナの展開位置である張力が掛かった状態での長さ寸法に極めて高い精度が要求される。このようなアンテナ用形状保持ケーブル４は、ケーブル９の両端に、ケーブル９がかしめられるかしめ部１０と、他の部材に結合するための結合穴１１を持つ結合部１２とを有する第１および第２のかしめ端子１３，１６が固着されたアンテナ用形状保持ケーブル４であって、第１および第２のかしめ端子１３、１６の結合穴１１間の長さ寸法が、展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブル４に作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短くされている。
【００２５】
このようなアンテナ用形状保持ケーブル４は図４および５に示す製造治具２０を用いて製造することができる。即ち、図４に示すアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、金属メッシュ３で形成された電波反射面を展開位置で図１に示すような所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブル４を製造するために用いる製造治具である。
【００２６】
アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、ベース２１と、ベース２１上に取付られ、アンテナ用形状保持ケーブル４の第１のかしめ端子１３の結合穴１１に挿入されるピン２２を備えていて、ケーブル９の一端を第１のかしめ端子１３を介して固定することができるかしめ端子固定部２３を備えている。かしめ端子固定部２３は、ベース２１に固定された基台２４と、基台２４上に支持され、後に説明するようにアンテナ用形状保持ケーブル４の製造過程でケーブル張力を測定する張力測定装置２５とを備えている。図示の例では張力測定装置２５はロードセルであり、ケーブル９の端部がロードセルである張力測定装置２５を介してかしめ端子固定部２３の基台２４に結合されているとも言うことができる。
【００２７】
なお、図６に示すように、かしめ端子固定部２３は、基台２４上に張力測定装置２５を設けずに、基台２４に直接ピン２２を設けてケーブル９の一端を固定するようにしたかしめ端子固定部と、図示のような張力測定装置２５にケーブルを固定するようにしたかしめ端子固定部とを交換できるように構成して、これらを必要に応じて選択的に用いることもできる。
【００２８】
ベース２１にはまた、ベース２１上でケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、ケーブル９の展開位置における張力に対応する所定の張力をケーブル９与える張力印加手段２６を備えている。図示の例では、張力印加手段２６は、ベース上に設けたガイドレール２７に沿って案内されて、図示してないネジジャッキ機構により移動させ得る基台２８と、基台２８上に設けられたロードセル等の張力測定装置２９とを備えている。張力印加手段２６の張力測定装置２９にはケーブル９の延長端部３０が結合金具３１によって結合され、ケーブル９に張力を与えると共に張力を測定することができるようにしてある。
【００２９】
ベース２１上には更に、アンテナ用形状保持ケーブル４の第２のかしめ端子１６のかしめ部１０をケーブル９に沿って移動できるように緩く嵌合させた状態で、ケーブル９の第２のかしめ端子１６の結合穴１１の位置を展開位置（即ち展開時張力が掛かった状態）におけるアンテナ用形状保持ケーブル４の長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段３２が設けられている。
【００３０】
図示の例では、かしめ端子保持手段３２はベース２１上のガイドレール２７に沿って案内されて移動できるように支持された基台３３を備えており、基台３３はアーム３４を介して接続されたねじジャッキ機構３５によってケーブル９の延びている方向に移動できるようにしてある。かしめ端子保持手段３２はまた基台３３の立ち上がり部分の頂面に立てたリーマーピン等のピン３６をも備えている。このピン３６は第２のかしめ端子１６の結合部１２の結合穴１１に嵌合して第２のかしめ端子１６を保持するものである。ピン３６に保持された第２のかしめ端子１６の向きを正確に位置決めするために、基台３３の頂面にはピン３６に対して整列し、第２のかしめ端子１６を受け入れる溝３７が設けられている。このように、かしめ端子保持手段３２は、第２のかしめ端子１６の結合穴１１に挿入される結合ピン３６と、第２のかしめ端子１６のかしめ部１０を受け入れて位置決めする位置決め部である溝３７とを備えていると言うことができる。
【００３１】
アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０は、更にケーブル９に所定の張力が与えられ、第２のかしめ端子１６が所定の位置に保持された状態で、第２のかしめ端子１６をケーブル９に対してかしめるためのかしめ手段３８を備えている。かしめ手段３８は、図７に示すように、顎部３９とハンドル４０とを持った市販のかしめ工具とすることができ、端子保持手段３２の基台３３の前面に植え付けた２本のピン４１に、顎部３９に設けた２つの位置決め穴を挿入して固定できるようにされている。このような位置決めを利用すれば、かしめの品質が一様になり、完成したアンテナ用形状保持ケーブル４の長さを正確にすることができる。
【００３２】
この発明によるアンテナ用形状保持ケーブルの製造に当たっては、先ず製造すべきものよりも充分に長いケーブル９の第１端に第１のかしめ端子１３をかしめにより固着し、第１のかしめ端子１３を結合穴１１を利用してアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０のかしめ端子固定部２３のピン２２嵌合させて固定する。ケーブル９の第２端を第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を摺動できるように貫通させて、かしめスリーブ部１０から延びた延長端部３０が形成されるように延長させる。
【００３３】
ケーブル９に嵌めた第２のかしめ端子１６を端子保持手段３２のピン３６に嵌合させて、このかしめ端子１６の結合穴１１と、かしめ端子固定部２３に固定された第１のかしめ端子１３の結合穴１１との間が所定の距離となるように配置する。この所定の距離とは、アンテナの展開位置でその形状保持ケーブル４が張力下で採ることになる距離であり、予めコンピュータ解析などによって求めておくことができる。この距離の測定は例えば距離による電気抵抗の変化を利用して抵抗を測定するスライダックなどを用いて精密に約１／１００ｍｍ程度の精度で行う。
【００３４】
ケーブル９の第２端は第２のかしめ端子１６を通り抜けてさらに延びて延長端部３０となっているが、この延長端部３０は張力印加手段２６の張力測定装置２９の結合金具３１に連結され、張力印加手段２６を図示してないねじジャッキ機構で駆動してケーブル９に所定の張力を与える。この張力は張力測定装置２９によって測定し、ケーブル張力がアンテナ展開位置における当該ケーブル４の張力と等しい張力である。この張力により、ケーブル９には所定の張力が加えられて所定の長さだけ伸長される。
【００３５】
このように、端子保持手段３２によって保持された第２のかしめ端子１６は、展開位置における張力によって伸長されたケーブル９に対して展開位置における端子間距離に対応する位置に正確に配置されることになる。この位置で第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０をかしめ手段３８によってかしめて結合する。
【００３６】
その後、張力の印加を止め、かしめ端子保持手段３２を移動させてケーブル張力を除去し、ケーブル９の余分な延長端部３０を除去するなどの処理をすればアンテナ用形状保持ケーブルが完成する。
【００３７】
このような方法によってケーブル９の長さと張力を正確に設定してかしめた場合でも、かしめることによりケーブル９に若干の張力変化を生ずる。この張力変化は、かしめによりケーブル９の張力が第２のかしめ端子１６に掛かり、図５に示す状態から図６に示すようにδだけ変形し、その分かしめ端子１３および１６を含むアンテナ用形状保持ケーブル４の結合穴１１間の距離が伸びることに起因するのが主な原因である（なお、図５および６は理解の容易のためにデフォルメしてδを誇張して描いてある。）。また、かしめによるケーブル９の塑性変形によってもわずかな張力の減少が起こる場合もあるとも考えられる。このような張力変化の量は、小さなものではあるが、アンテナの鏡面精度に影響を及ぼすので、この発明では、次のようにして、張力変動量を低減させている。
【００３８】
かしめの際、一般には、図８に張力変動計測値の分布を示すように、予め解析によって求めた所定ケーブル長および伸び率に対する所望の張力値よりも、張力が下がる方向に変化する。図８において、横軸はアンテナ用形状保持ケーブル４に掛かる張力Ｔを表し、縦軸はこの張力Ｔの特定の値が何回測定されたかの計測回数を表すものである。
【００３９】
先ず、コンピュータ解析により、かしめ端子１３および１６の変形を考慮せずに得た解析張力Ｔ０（即ち展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい目標張力）を、図５に示すようにケーブル９の第２端の延長端部３０を介してケーブル９に所定の張力としてケーブル９に加える。この状態で第２のかしめ端子１６をかしめ手段３８によってかしめ、張力印加手段２６による張力を除去すると、図６のように第２のかしめ端子１６が変形してケーブル９の張力が下がる。このかしめ後の張力低下は、かしめ端子固定部２３のロードセル２５によって測定できるものであり、図８には横軸上の解析張力Ｔ０よりも図で左側に実効張力Ｔ１として表されている。解析張力Ｔ０と実効張力Ｔ１との差がかしめ後張力変動量ΔＴ１である。
【００４０】
このように、ケーブル９に与える張力として解析張力Ｔ０を用いて製造されたアンテナ用形状保持ケーブル４は、完成後に所定距離離れたピン間に張られたときには目標張力Ｔ０よりもかしめ後張力変動量ΔＴ１だけ小さな実効張力Ｔ１にしかならず、その分だけアンテナ鏡面の精度が悪くなるのである。
【００４１】
従って、この発明によれば、アンテナ用形状保持ケーブル４の製造時にケーブルに加える所定の張力として、解析張力Ｔ０にかしめ後張力変動量ΔＴ１に対応するバイアス張力ΔＴ２をあらかじめ加えた合計の張力である設定張力Ｔ２を用いる。即ち、かしめ時にケーブル９に与える所定の張力を、アンテナ展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブル４の張力（解析張力Ｔ０）に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力ΔＴ２を加えた張力である設定張力Ｔ２とする。これにより、かしめによる第２のかしめ端子１６の変形によってケーブル張力Ｔにかしめ後張力変動量ΔＴ３（かしめ後張力変動量ΔＴ１あるいはバイアス張力ΔＴ２にほぼ等しい）があっても、ケーブル張力Ｔは設定張力Ｔ２からかしめ後張力変動量ΔＴ３だけ小さくなって、目標値である解析張力Ｔ０に極めて近い張力となる。後の説明から明らかなとおり、かしめ後張力変動量ΔＴ１、バイアス張力ΔＴ２およびかしめ後張力変動量ΔＴ３は、厳密には互いに等しい大きさではないが極めて近い値である。
【００４２】
ケーブル９にかしめ後の張力Ｔの変動量を予測して予め附加する張力であるという意味で変動予測量でもあるバイアス張力ΔＴ２を得るためには、事前に統計的に有意な回数だけデータを取得し、その平均値を用いることが有効である。データ取得は先に説明したアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法と同様の方法で製造し、そのケーブルの所定長さでの張力を測定することにより行う。
【００４３】
即ち、アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具２０の端子固定部２３のロードセルである張力測定装置２５（端子固定部２３が取り外しできて張力測定装置と交換可能になっている場合には交換した張力測定装置）に、ケーブル９の第１端に第１のかしめ端子１３を固着して、第１のかしめ端子１３を結合穴１１を利用してピン２２に固定する。ケーブル９の第２端側の延長端部３０を第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を貫通させて延長させ、第２のかしめ端子１６を端子保持手段３２上に取り付けて、第１のかしめ端子１３に対して結合穴１１間が所定の距離となるように配置する。ケーブル９の延長端部３０を張力印加手段２６に接続して、アンテナ展開位置におけるケーブル９の張力に対応する所定の張力である解析張力（目標値）Ｔ０をケーブル９に加えて伸長させ、その状態で、第２のかしめ端子１６のかしめスリーブ部１０を伸長したケーブル９に対してかしめて固着する。端子保持手段３２の位置はそのまま維持して、ケーブル９に張力印加手段２６によって加えていた解析張力Ｔ０を除去し、第１のかしめ端子１３が端子固定部２３に結合され、第２かしめ端子１６が端子保持手段３２に結合されたアンテナ用形状保持ケーブル４の実効張力Ｔ１を測定する。このようにして測定して得た実効張力Ｔ１と、目標値である解析張力Ｔ０との差Ｔ０−Ｔ１がかしめ後張力変動量ΔＴ１である。
【００４４】
このようにして求めたかしめ後張力変動量ΔＴ１は、ケーブル長さ、ケーブル伸び率およびケーブル張力のパラメータによって左右されるため、必要なケーブルの条件毎にデータを取得する必要がある。これらのパラメータについて、変動の感度を確認したうえで、それぞれの範囲を設定し、各範囲の中心値で詳細なデータを取得する。
【００４５】
測定値は、例えば図９のようになる。ケーブルの長さ、張力、伸び率に応じて、かしめ後張力変動量ΔＴ１を打ち消すためのバイアス張力ΔＴ２を設定する。
【００４６】
また、図１０に、ケーブル長に応じた変動量のグラフを示す。グループＧ１〜Ｇ４毎に、ケーブル長に応じた張力変動量の変化範囲（最小値〜最大値）に基づいて、その変動量の中心値ａｍ１〜ａｍ３が得られる。このａｍ１〜ａｍ３は、同一グループ内での長さの中心値ｘｍ１〜ｘｍ３に対応する、バイアス張力ΔＴ２として用いられる。例えば、グループ２については、バイアス設定値がａｍ２となる。
但し、実際には、ケーブル伸び率、ケーブル長さ、張力の３つのパラメータによって変化量が決まるため、各パラメータ毎に取得したデータに基づいて、各パラメータの最小値と最大値を範囲とするグループを設定し、その中央値に対応した変動量を打ち消す値を、バイアス張力ΔＴ２として設定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを用いた展開型アンテナの一例を示す斜視図である。
【図２】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルを示す斜視図である。
【図３】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの結合部を示す斜視図である。
【図４】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具を示す斜視図である。
【図５】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ前の状態を示す概略側面図である。
【図６】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ後の状態を示す概略側面図である。
【図７】この発明のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具のかしめ手段を示す斜視図である。
【図８】この発明におけるかしめ前後の張力変動量を示すグラフである。
【図９】この発明におけるケーブルの長さ、張力、伸び率に応じた、かしめ後張力変動量を打ち消すためのバイアス張力の設定の一例を示す表である。
【図１０】この発明におけるケーブル長に応じた変動量のグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
４ アンテナ用形状保持ケーブル、９ ケーブル、１０ かしめスリーブ部、１１ 結合穴、１２ 結合部、１３ 第１のかしめ端子、１６ 第２のかしめ端子、２０ アンテナ用形状保持ケーブルの製造治具、２１ ベース、２３ かしめ端子固定部、２４ 張力測定手段、２６ 張力印加手段、３２ 端子保持手段、３６ 結合ピン、３７ 位置決め部、３８ かしめ手段、Ｔ ケーブル張力、Ｔ０ 解析張力、Ｔ１ 実効張力、Ｔ２ 設定張力、ΔＴ１ かしめ後張力変動量、ΔＴ２ バイアス張力、ΔＴ３ かしめ後張力変動量。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルを製造するために、
ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、
ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、
上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに所定の張力を加えて伸長させる工程と、
上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
第１かしめ端子および上記第２かしめ端子の固定を外し、上記ケーブルの張力を除去する工程と
を備えたことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項２】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項３】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力を加えた張力であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項４】
上記バイアス張力が、次の工程（１）から（８）を備えた方法により求めた張力であることを特徴とする請求項３記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
（１） ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
（２） 第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、
（３） ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
（４） 上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間がアンテナ展開位置における所定の距離となるように配置する工程と、
（５） 上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を上記ケーブルに加えて伸長させる工程と、
（６） 上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
（７） 上記第２かしめ端子をかしめた上記ケーブルの張力を測定する工程と、
（８） 上記所定の張力と上記測定した張力との張力の差を上記バイアス張力として求める工程。
【請求項５】
上記ケーブルの張力を除去する工程の後、上記ケーブルを上記延長端部および上記第２のかしめ端子の間で切断する工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項６】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルにおいて、
上記第１および第２のかしめ端子の結合穴間の長さ寸法が、上記展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブルに作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短いことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブル。
【請求項７】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具において、
ベースと、
上記ベース上に設けられ、上記第１のかしめ端子をかしめて上記ケーブルの一端を結合した状態で当該かしめ端子の結合穴と係合するかしめ端子固定部と、
上記ベースに上記ケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を与える張力印加手段と、
上記ベース上に設けられ、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに嵌合させた状態で、上記ケーブルの上記第２のかしめ端子の結合穴の位置を上記展開位置における上記アンテナ用形状保持ケーブルの長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段と、
上記ケーブルに上記所定の張力が与えられ、上記第２のかしめ端子が上記所定の位置に保持された状態で、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに対してかしめるためのかしめ手段と
を備えたことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項８】
上記かしめ手段が、上記端子保持手段に固定できるかしめ工具であることを特徴とする請求項７記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項９】
上記端子保持手段が、上記第２のかしめ端子の上記結合穴に挿入される結合ピンと、上記第２のかしめ端子の上記かしめスリーブ部を受け入れて位置決めする位置決め部とを備えたことを特徴とする請求項７あるいは８記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項１０】
上記かしめ端子固定部が、上記アンテナ用形状保持ケーブルの張力を測定する張力測定手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項１】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルを製造するために、
ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、
ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間が所定の距離となるように配置する工程と、
上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに所定の張力を加えて伸長させる工程と、
上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
第１かしめ端子および上記第２かしめ端子の固定を外し、上記ケーブルの張力を除去する工程と
を備えたことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項２】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項３】
上記所定の張力が、展開位置での当該アンテナ用形状保持ケーブルの張力に等しい張力に、かしめによる変形に対応する所定のバイアス張力を加えた張力であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項４】
上記バイアス張力が、次の工程（１）から（８）を備えた方法により求めた張力であることを特徴とする請求項３記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
（１） ケーブルの第１端に第１のかしめ端子を固着する工程と、
（２） 第１のかしめ端子を結合穴を利用して固定する工程と、
（３） ケーブルの第２端を上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を貫通させて延長させる工程と、
（４） 上記第２のかしめ端子を、上記第１のかしめ端子に対して上記結合穴間がアンテナ展開位置における所定の距離となるように配置する工程と、
（５） 上記ケーブルの第２端を介して上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を上記ケーブルに加えて伸長させる工程と、
（６） 上記第２のかしめ端子のかしめスリーブ部を伸長した上記ケーブルに対してかしめて固着する工程と、
（７） 上記第２かしめ端子をかしめた上記ケーブルの張力を測定する工程と、
（８） 上記所定の張力と上記測定した張力との張力の差を上記バイアス張力として求める工程。
【請求項５】
上記ケーブルの張力を除去する工程の後、上記ケーブルを上記延長端部および上記第２のかしめ端子の間で切断する工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造方法。
【請求項６】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルにおいて、
上記第１および第２のかしめ端子の結合穴間の長さ寸法が、上記展開位置における当該アンテナ用形状保持ケーブルに作用する張力による伸びに対応した長さ寸法だけ短いことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブル。
【請求項７】
金属メッシュで形成された電波反射面を展開位置で所定のパラボラ形状に保持するために用いられるアンテナ用形状保持ケーブルであって、ケーブルの両端に、ケーブルがかしめられるかしめスリーブ部と、他の部材に結合するための結合穴を持つ結合部とを有する第１および第２のかしめ端子が固着されたアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具において、
ベースと、
上記ベース上に設けられ、上記第１のかしめ端子をかしめて上記ケーブルの一端を結合した状態で当該かしめ端子の結合穴と係合するかしめ端子固定部と、
上記ベースに上記ケーブルの伸縮方向に移動可能に設けられ、上記ケーブルに展開位置における上記ケーブルの張力に対応する所定の張力を与える張力印加手段と、
上記ベース上に設けられ、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに嵌合させた状態で、上記ケーブルの上記第２のかしめ端子の結合穴の位置を上記展開位置における上記アンテナ用形状保持ケーブルの長さ寸法に対応する所定の位置に保持するかしめ端子保持手段と、
上記ケーブルに上記所定の張力が与えられ、上記第２のかしめ端子が上記所定の位置に保持された状態で、上記第２のかしめ端子を上記ケーブルに対してかしめるためのかしめ手段と
を備えたことを特徴とするアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項８】
上記かしめ手段が、上記端子保持手段に固定できるかしめ工具であることを特徴とする請求項７記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項９】
上記端子保持手段が、上記第２のかしめ端子の上記結合穴に挿入される結合ピンと、上記第２のかしめ端子の上記かしめスリーブ部を受け入れて位置決めする位置決め部とを備えたことを特徴とする請求項７あるいは８記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【請求項１０】
上記かしめ端子固定部が、上記アンテナ用形状保持ケーブルの張力を測定する張力測定手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項記載のアンテナ用形状保持ケーブルの製造治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１９９５０１（Ｐ２００８−１９９５０１Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５０９６（Ｐ２００７−３５０９６）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人情報通信研究機構、「民間基盤技術研究促進制度／（超軽量衛星搭載用展開アンテナ設計技術の研究）」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人情報通信研究機構、「民間基盤技術研究促進制度／（超軽量衛星搭載用展開アンテナ設計技術の研究）」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]