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技術 加圧装置及びOSR貼り付け方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 松本航樹大野克巳赤石直貴
出願日 2018年9月14日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-172236
公開日 2020年3月26日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-044862
状態 未査定
技術分野 飛行船・気球・飛行機 接着剤、接着方法
主要キーワード 接着剤塗布処理 構体パネル 気泡残り 固定ステージ 塗布器 加圧面 吸引器 加圧パッド
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

OSRが指定の位置からずれ難く、かつ、OSRとパネルとの間に気泡が残り難くする。

解決手段

加圧パッド11によりOSR30をパネル31に押し付ける。加圧パッド11は、弾性体で形成されている。加圧パッド11は、OSR30をパネル31に押し付ける際にOSR30と接触する接触面13が、接触面13における第1方向Xの中心線15から第1方向Xの両側の端部16に向かって徐々に接触面13と逆側の加圧面14の方に近づくように曲がった曲面である。

概要

背景

人工衛星にはヒートパイプパネル及び構体パネルといったパネルが使用される。これらのパネルにはガラスと鏡で構成された多数のOSRが2液性接着剤で貼り付けられる。OSRは、太陽光による外部からの熱は反射し、内部のコンポーネント等から発生した熱は外に通す役割を持つ。

OSR1枚のサイズは、例えば、40×43mmの矩形であり、厚さ約0.05mmである。OSRは、熱膨張により割れることを防ぐため、一定の間隔を設けて貼り付けられる。OSRの貼り付け時には接着剤の膜厚を一定にするため、OSRをパネルに貼りつけた状態で上部から一定の力で加圧される。この際、接着剤中に気泡が残らないようにする必要がある。
1枚のパネルにはOSRが数百枚貼り付けられ、OSRが貼り付けられたパネルは1つの衛星に複数枚使用される。OSRの貼り付け作業は全て人手で行われており、膨大な時間と工数がかかっている。

OSRを貼りつける手順は以下の通りである。まず、混合及び撹拌した接着剤がパネル面に塗布される。OSRは、複数枚が一定の間隔に配置された状態が1モジュールとして扱われ、1モジュール毎にパネルへの貼り付け作業が行われる。貼り付け作業の際、OSRが上面から加圧される。このとき、接着剤中に気泡を外に押し出すように、専用のローラーを移動させながら加圧される。

特許文献1には、有機膜基板に貼り付ける技術が記載されている。特許文献1では、膜状の有機材料周辺部を固定ステージ吸着し、膜状の有機材料の周辺部分の一箇所において基板と接着剤を接触させ、その後、両者の接触面を徐々に広くして貼り付けを行っている。

概要

OSRが指定の位置からずれ難く、かつ、OSRとパネルとの間に気泡が残り難くする。加圧パッド11によりOSR30をパネル31に押し付ける。加圧パッド11は、弾性体で形成されている。加圧パッド11は、OSR30をパネル31に押し付ける際にOSR30と接触する接触面13が、接触面13における第1方向Xの中心線15から第1方向Xの両側の端部16に向かって徐々に接触面13と逆側の加圧面14の方に近づくように曲がった曲面である。

目的

この発明は、OSRが指定の位置からずれ難く、かつ、気泡が残り難くすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

人工衛星パネルにOSR(OpticalSolarReflector)を貼り付けるための加圧装置であり、前記OSRを前記パネルに押し付けるための弾性体で形成された加圧パッドであって、前記OSRを前記パネルに押し付ける際に前記OSRと接触する接触面が、前記接触面における第1方向の中心線から前記第1方向の両端部に向かって徐々に前記接触面と逆側の加圧面の方に近づくように曲がった曲面である加圧パッドを備える加圧装置。

請求項2

前記加圧面は、前記加圧面における前記第1方向の中心線から前記第1方向の両端部に向かって徐々に前記接触面の方に近づくように、前記接触面と同じ曲率で曲がった曲面である請求項1に記載の加圧装置。

請求項3

前記加圧パッドは、前記第1方向の両端部付近に、前記接触面から前記加圧面まで貫通した複数の吸着孔が設けられた請求項1又は2に記載の加圧装置。

請求項4

人工衛星のパネルにOSR(OpticalSolarReflector)を貼り付けるOSR貼り付け方法であり、弾性体で形成された加圧パッドであって、接触面が前記接触面における第1方向の中心線から前記第1方向の両端部に向かって徐々に前記接触面と逆側の加圧面の方に近づくように曲がった曲面である加圧パッドを用いて、前記接触面を前記OSRに接触させて前記OSRを前記パネルに押し付けるOSR貼り付け方法。

請求項5

前記加圧面は、前記第1方向の中心線から前記第1方向の両端部に向かって徐々に前記接触面の方に近づくように、前記接触面と同じ曲率で曲がった曲面であり、前記接触面と同じ曲率で曲がった曲面を持った剛体により、前記加圧面を加圧することにより、前記OSRを前記パネルに押し付ける請求項4に記載のOSR貼り付け方法。

請求項6

前記加圧パッドは、前記第1方向の両端部付近に、前記接触面から前記加圧面まで貫通した複数の吸着孔が設けられ、前記OSRを前記複数の吸着孔を用いて前記加圧パッドに真空吸着した状態で、前記OSRを前記パネルに押し付ける請求項4又は5に記載のOSR貼り付け方法。

請求項7

前記パネルに対して、前記第1方向と平行に接着剤を線状に塗布した状態で、前記OSRを前記パネルに押し付ける請求項4から6までのいずれか1項に記載のOSR貼り付け方法。

技術分野

0001

この発明は、人工衛星に用いられるヒートパイプパネル及び構体パネルといったパネルにOSR(Optical Solar Reflector)を貼り付ける技術に関する。

背景技術

0002

人工衛星にはヒートパイプパネル及び構体パネルといったパネルが使用される。これらのパネルにはガラスと鏡で構成された多数のOSRが2液性接着剤で貼り付けられる。OSRは、太陽光による外部からの熱は反射し、内部のコンポーネント等から発生した熱は外に通す役割を持つ。

0003

OSR1枚のサイズは、例えば、40×43mmの矩形であり、厚さ約0.05mmである。OSRは、熱膨張により割れることを防ぐため、一定の間隔を設けて貼り付けられる。OSRの貼り付け時には接着剤の膜厚を一定にするため、OSRをパネルに貼りつけた状態で上部から一定の力で加圧される。この際、接着剤中に気泡が残らないようにする必要がある。
1枚のパネルにはOSRが数百枚貼り付けられ、OSRが貼り付けられたパネルは1つの衛星に複数枚使用される。OSRの貼り付け作業は全て人手で行われており、膨大な時間と工数がかかっている。

0004

OSRを貼りつける手順は以下の通りである。まず、混合及び撹拌した接着剤がパネル面に塗布される。OSRは、複数枚が一定の間隔に配置された状態が1モジュールとして扱われ、1モジュール毎にパネルへの貼り付け作業が行われる。貼り付け作業の際、OSRが上面から加圧される。このとき、接着剤中に気泡を外に押し出すように、専用のローラーを移動させながら加圧される。

0005

特許文献1には、有機膜基板に貼り付ける技術が記載されている。特許文献1では、膜状の有機材料周辺部を固定ステージ吸着し、膜状の有機材料の周辺部分の一箇所において基板と接着剤を接触させ、その後、両者の接触面を徐々に広くして貼り付けを行っている。

先行技術

0006

特開2005−2274号公報

発明が解決しようとする課題

0007

従来のようにOSRをパネルに張り付ける場合、貼り付け作業において、ローラーで気泡を押し出すようにOSRが加圧される。そのため、接着剤がOSRの外側に大量にはみ出してしまうことがある。また、ローラーを移動させることにより、指定された位置からOSRが大きくずれてしまうことがある。
また、OSRはガラスと鏡とから構成されるため、少しの衝撃ですぐに割れてしまう。1枚のOSRが割れてしまうと、割れた周辺のOSRも剥がして修復しなければならず、工数が多くなる一因となっている。

0008

特許文献1に記載された技術では、OSR30とパネル31との間の気泡を外に出すことができず、OSRの貼り付けに利用することはできない。

0009

この発明は、OSRが指定の位置からずれ難く、かつ、気泡が残り難くすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

この発明に係る加圧装置は、
人工衛星のパネルにOSR(Optical Solar Reflector)を貼り付けるための加圧装置であり、
前記OSRを前記パネルに押し付けるための弾性体で形成された加圧パッドであって、前記OSRを前記パネルに押し付ける際に前記OSRと接触する接触面が、前記接触面における第1方向の中心線から前記第1方向の両端部に向かって徐々に前記接触面と逆側の加圧面の方に近づくように曲がった曲面である加圧パッド
を備える。

発明の効果

0011

この発明では、加圧パッドの接触面が中心線から両端部に向かって徐々に加圧面の方に近づくように曲がった曲面である。これにより、加圧パッドによりOSRを加圧することにより、中心線から両端部に向かって徐々にOSRがパネルに押し付けられる。そのため、OSRとパネルとの間の気泡が外に押し出され、気泡が残りづらい。また、ローラーのように移動させず、真上から加圧パッドを押すことにより、気泡を外に押し出すことができる。そのため、OSRが指定の位置からずれ難い。

図面の簡単な説明

0012

実施の形態1に係る加圧装置10の構成図。
実施の形態1に係る加圧装置10の動作を示すフローチャート
実施の形態1に係る接着剤32が塗布された状態を示す斜視図。
実施の形態1に係る接着剤32の塗布された状態を示す断面図。
実施の形態1に係る加圧処理の説明図。
実施の形態1に係るOSR30の貼り付け作業の説明図。
実施の形態1に係る加圧面14をOSR30よりも縦横が少し小さくした場合の説明図。

実施例

0013

実施の形態1.
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る加圧装置10の構成を説明する。
加圧装置10は、加圧パッド11と、剛体12とを備える。

0014

加圧パッド11は、OSR30を人工衛星に用いられるパネル31に押し付けるため部品である。加圧パッド11は、ゴムといった弾性体で形成される。加圧パッド11は、OSR30をパネル31に押し付ける際にOSR30と接触する接触面13と、接触面13の逆側の面である加圧面14とを有する。

0015

接触面13は、接触面13における第1方向Xの中心線15から第1方向Xの両側の端部16に向かって徐々に接触面13と逆側の加圧面14の方に近づくように曲率Rで曲がった曲面である。接触面13は、中心線15の両側が均等に曲っている。
曲率Rは、加圧パッド11を加圧面14側から圧力Pで押し付けた場合に、弾性変形によって中心線15から両方の端部16までの接触面13の全面がパネル31に接触する程度の曲率である。圧力Pは、加圧パッド11を押し付けた場合に、OSR30が損傷しない程度の圧力である。
接触面13は、OSR30と同じ40×43mm、又は、OSR30よりも縦横が少し小さい。

0016

加圧面14は、第1方向Xの中心線17から第1方向Xの両側の端部18に向かって徐々に接触面13の方に近づくように、接触面13と同じ曲率Rで曲がった曲面である。加圧面14は、接触面13と同じサイズである。つまり、加圧面14は、OSR30と同じ40×43mm、又は、OSR30よりも縦横が少し小さい。

0017

加圧パッド11は、接触面13における第1方向Xの両側の端部16付近に、接触面13から加圧面14まで貫通した複数の吸着孔19が設けられている。吸着孔19は、端部16付近に、接触面13における第1方向Xと垂直な第2方向Yの端から端までを結ぶ直線上に等間隔に設けられている。

0018

剛体12は、加圧パッド11をOSR30に押し付けるための部品である。剛体12は、加圧面14に重なる重複面20が、加圧面14に重ねた場合に、全面が加圧面14に密着する状態になるように、接触面13及び加圧面14と同じ曲率Rで曲がった曲面である。

0019

***動作の説明***
図2から図6を参照して、実施の形態1に係る加圧装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る加圧装置10の動作は、実施の形態1に係るOSR貼り付け方法に相当する。

0020

図2のステップS1:吸着処理
加圧装置10は、加圧パッド11に設けられた複数の吸着孔19を用いて真空吸着により、OSR30を接触面13に吸着する。吸着孔19は、接触面13の四隅ではなく、両側の端部16付近に複数設けられている。そのため、加圧装置10がOSR30を吸着した場合に、OSR30が凹み難い。OSR30が凹んだ状態でパネル31に張り付けられ、OSR30とパネル31との間に気泡が残ってしまうことを防止できる。

0021

図2のステップS2:接着剤塗布処理
図3及び図4に示すように、パネル31におけるOSR30を貼り付ける位置に、接着剤32が塗布される。接着剤32は、2液性であり、混合及び撹拌された上で塗布される。ここで、接着剤32は、第1方向X(図1参照)と平行な線状に複数塗布される。つまり、後述する加圧処理で、接着剤32がつぶれていく方向に沿って、接着剤32は線状に複数塗布される。各線状の接着剤32の間には、間隔が空けられる。各線状の接着剤32の間に空けられた間隔を、気泡抜きスペース33と呼ぶ。

0022

図2のステップS3:加圧処理)
図5に示すように、加圧装置10は、剛体12の重複面20を加圧パッド11の加圧面14に重ねて加圧することにより、加圧パッド11に吸着したOSR30をパネル31に押し付ける。
この際、加圧装置10は、徐々に加圧する。すると、加圧パッド11の接触面13の中心線15の部分で初めにOSR30がパネル31に押し付けられる。その後、弾性体で形成された加圧パッド11が変形し、合わせてOSR30も変形する。これにより、中心線15から両側の端部16に向かって徐々に広い範囲でOSR30がパネル31に押し付けられる。最終的に、接触面13が平面になり、接触面13全体でOSR30をパネル31に押し付けた状態になる。
OSR30をパネル31に押し付ける過程で、中心線15から両側の端部16に向かって徐々に広い範囲でOSR30がパネル31に押し付けられる。そのため、OSR30とパネル31との間の気泡が徐々に端部16の方に押し出され、気泡抜きスペース33から気泡を抜くことができる。これにより、OSR30とパネル31との間に気泡が残ることを防止できる。

0023

なお、従来は、複数枚が一定の間隔に配置された状態が1モジュールとして扱われ、1モジュール毎にパネルへの貼り付け作業が行われた。実施の形態1に係る加圧装置10では、図6に示すように、1枚ずつOSR30の貼り付け作業が行われる。つまり、1枚のOSR30毎に、図2のステップS1からステップS3の処理が行われる。

0024

***実施の形態1の効果***
以上のように、実施の形態1に係る加圧装置10は、弾性体で形成され、接触面13が中心線15から両側の端部16に向かって徐々に加圧面14の方に近づくように曲がった曲面である加圧パッド11によって、OSR30をパネル31に押し付ける。
これにより、中心線15から両側の端部16に向かって徐々にOSR30がパネル31に押し付けられる。そのため、OSR30とパネル31との間の気泡が外に押し出され、気泡が残りづらい。また、ローラーのように移動させず、真上から加圧パッド11を押すことにより、気泡を外に押し出すことができる。そのため、OSR30が指定の位置からずれ難い。

0025

また、実施の形態1に係る加圧装置10は、加圧パッド11の加圧面14が中心線17から両側の端部18に向かって徐々に接触面13の方に近づくように曲がった曲面である。そして、実施の形態1に係る加圧装置10は、加圧面14と同じ曲率Rで曲がった曲面である重複面20を加圧面14に重ねて、OSR30をパネル31に押し付ける。
これにより、OSR30全体が均一に加圧され易い。そのため、OSR30が歪むことを防止できる。

0026

また、実施の形態1に係る加圧装置10は、加圧パッド11の両側の端部16付近に、第2方向Yの端から端までを結ぶ直線上に等間隔に、複数の吸着孔19が設けられている。
これにより、加圧パッド11にOSR30を吸着した際に、吸着力によりOSR30が凹むことを防止できる。

0027

また、実施の形態1に係る加圧装置10は、ローラーのように移動させず、真上から加圧パッド11を押してOSR30をパネル31に押し付ける。そのため、接着剤32がOSR30の外にはみ出すことを防止し易い。

0028

加圧面14は、OSR30と同じ40×43mm、又は、OSR30よりも縦横が少し小さい。そのため、接着剤32がOSR30の外にはみ出したとしても、接着剤32が加圧面14に付着することがない。

0029

また、図7に示すように、加圧面14をOSR30よりも縦横が少し小さくすると、OSR30の端部がパネル31から離れる方向に変形可能になる。これにより、OSR30の端部で接着剤32がパネル31の面と垂直な方向に広がり、接着剤32がOSR30の外にはみ出し難くなる。
なお、加圧面14がOSR30よりも縦横が少し小さい場合であっても、接着剤32を十分に塗布しておけば、加圧パッド11が加圧された際に、OSR30の変形力と接着剤32の粘性とにより、接着剤32がOSR30の端まで行き渡り、OSR30を適切に接着可能である。

0030

***他の構成***
実施の形態1では、加圧装置10は、加圧パッド11と剛体12とを備えた。しかし、加圧装置10は、OSR30をパネル31に張り付ける動作を自動化するために必要な他の装置を備えてもよい。具体的には、OSR30を加圧パッド11に吸着するための吸引器と、加圧パッド11及び剛体12をOSR30の真上に移動させるための移動機構と、パネル31に接着剤を塗るための塗布器と等を備えてもよい。

0031

実施の形態1では、接着剤32は、第1方向X(図1参照)と平行な線状に複数塗布された。しかし、接着剤32は、第2方向Y(図1参照)と平行な線状に複数塗布されてもよい。
接着剤32を第2方向Yと平行な線状に塗布した場合であっても、従来に比べ気泡残りを減らすことが可能である。但し、接着剤32を第2方向Yと平行な線状に塗布した場合には、接着剤32を第1方向Xと平行な線状に塗布した場合に比べ、接着剤32の内部の気泡が抜けるルートが無いまま、接着剤32が隣に塗布された接着剤32と接着してしまうことが起こり易い。この現象が起こると、気泡抜きスペース33が気泡発生の原因になり、貼付け後に気泡が残ってしまう可能性がある。

0032

10加圧装置、11加圧パッド、12剛体、13 接触面、14加圧面、15中心線、16 端部、17 中心線、18 端部、19吸着孔、20重複面、30 OSR、31パネル、32接着剤、33気泡抜きスペース、X 第1方向、Y 第2方向。

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