JP7035652B2 - Aperture cover for optical equipment and its opening method - Google Patents
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本発明は人工衛星等の宇宙機に搭載される光学機器の開口カバーに関する。 The present invention relates to an opening cover of an optical device mounted on a spacecraft such as an artificial satellite.
光学式望遠鏡を搭載した人工衛星では、太陽光の直射による光学鏡の損傷、デブリによる性能劣化等を防止するために、光学鏡を保護する開口カバーが必要である。図1に示す衛星の場合、衛星本体10に光学鏡11が搭載され、それを保護するフード12の先端が開口カバー13により覆われる。しかし、この開口カバー13は、衛星が正規の軌道に投入されて展開された後は使用されない。この展開後の開口カバー13が放置されるために、デッドスペース14ができ、観測機器15の取り付けスペースが制限される。
Artificial satellites equipped with optical telescopes require an aperture cover to protect the optical mirror in order to prevent damage to the optical mirror due to direct sunlight and performance deterioration due to debris. In the case of the satellite shown in FIG. 1, an
この取付スペース制限の問題を解決するために、特許文献1では、開口カバー13の内側面に観測機器を搭載することが提案されている。
In order to solve this problem of mounting space limitation, Patent Document 1 proposes mounting an observation device on the inner surface of the
しかしながら、開口カバーの裏側に観測機器を取り付けると、その機器のケーブルなども配置しなければならず、ケーブルが開口カバーの展開を阻害する可能性がある。さらに、開口カバーは衛星の先端部分にあるために、質量の大きい開口カバーは衛星のアジリティに不利である。したがって、その開口カバーの裏面に観測機器等を取り付ければ、さらにアジリティを劣化させる。また、特許文献1の提案は、開口カバー展開後に生じるデッドスペースをなくすものではなく、本質的な解決策とは言えない。 However, if the observation device is attached to the back side of the opening cover, the cable of the device must also be arranged, and the cable may hinder the deployment of the opening cover. Furthermore, since the opening cover is located at the tip of the satellite, the large opening cover is disadvantageous to the agility of the satellite. Therefore, if an observation device or the like is attached to the back surface of the opening cover, the agility is further deteriorated. Further, the proposal of Patent Document 1 does not eliminate the dead space generated after the opening cover is deployed, and cannot be said to be an essential solution.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、デッドスペースを抑制できる開口カバーおよびその開放方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an opening cover capable of suppressing a dead space and a method for opening the opening.
本発明の一態様によれば、宇宙機に搭載される光学機器のフードの開口部を覆う開口カバーであって、前記開口部を覆う複数のカバープレートと、前記複数のカバープレートを前記フードの開口部周辺に配置し、前記複数のカバープレートの各々について開く方向に付勢する少なくとも一つのヒンジと、前記複数のカバープレートを前記開口部を覆う閉状態に開放可能に保持する保持手段と、からなる。
本発明の他の態様によれば、宇宙機に搭載される光学機器のフードの開口部を覆う開口カバーの開放方法であって、ヒンジが、前記開口部が覆われるように前記フードの開口部周辺に配置された複数のカバープレートの各々を開く方向に付勢し、保持手段が、前記複数のカバープレートを前記開口部を覆う閉状態に開放可能に保持する。
According to one aspect of the present invention, it is an opening cover that covers an opening of a hood of an optical device mounted on a spacecraft, and a plurality of cover plates that cover the opening and the plurality of cover plates of the hood. At least one hinge placed around the opening and urging each of the plurality of cover plates in an opening direction, and a holding means for holding the plurality of cover plates in a closed state covering the opening. Consists of.
According to another aspect of the present invention, there is a method of opening an opening cover that covers an opening of a hood of an optical device mounted on a spacecraft, and the hinge is an opening of the hood so that the opening is covered. Each of the plurality of cover plates arranged in the periphery is urged in the opening direction, and the holding means holds the plurality of cover plates in a closed state covering the opening so as to be openly open.
本発明によれば、カバープレートを複数に分割することで、デッドスペースを抑制できる開口カバーを提供することができる。 According to the present invention, by dividing the cover plate into a plurality of parts, it is possible to provide an opening cover capable of suppressing dead space.
<実施形態の概要>
本発明の実施形態によれば、開口カバーを複数のカバープレートに分割し、これらのカバープレートをそれぞれ閉じた状態からフード表側へ折り返すことによって、開口カバーが展開した後に生じていたデッドスペースをなくすことができる。
<Outline of Embodiment>
According to the embodiment of the present invention, the opening cover is divided into a plurality of cover plates, and the cover plates are folded back from the closed state to the front side of the hood to eliminate the dead space generated after the opening cover is unfolded. be able to.
より詳しくは、複数のカバープレートが光学機器フードの開口部を覆うことで開口カバーを構成する。これらのカバープレートは、開く方向に付勢されているが、閉状態に保持される。カバープレートは、閉状態を解除されると、開口部を開放し、さらにフードの表側へ折り返して停止する。すなわち、開口カバーの開放動作は、複数のカバープレートが開いてフード表側に折り返された状態で完了する。これにより、開口カバーを展開することで生じるデッドスペースをなくすことができ、フード側面のスペースを観測機器等の取り付けに利用することができる。 More specifically, a plurality of cover plates cover the opening of the optical instrument hood to form an opening cover. These cover plates are urged to open, but are kept closed. When the cover plate is released from the closed state, the opening is opened, and the cover plate is further folded back to the front side of the hood to stop. That is, the opening operation of the opening cover is completed in a state where the plurality of cover plates are opened and folded back to the front side of the hood. As a result, the dead space created by unfolding the opening cover can be eliminated, and the space on the side surface of the hood can be used for mounting observation equipment and the like.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態および実施例に記載されている構成要素は単なる例示であって、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。また、図2~図7は、本発明の実施形態による開口カバーの構成および動作を説明するための例示であり、その各部材、各構成要素の実際の形状、寸法および比率を示すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments and examples are merely examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them. Further, FIGS. 2 to 7 are examples for explaining the configuration and operation of the opening cover according to the embodiment of the present invention, and do not show the actual shape, dimensions, and ratio of each member and each component. ..
1.第1実施形態
図2および図3に例示するように、衛星本体10は光学鏡11を搭載し、光学鏡11のフード12の開口部12aは、本発明の第1実施形態による開口カバー101により覆われる。開口カバー101は、後述するように、複数のカバープレートPからなる。複数のカバープレートPはワイヤ102を通して接続され、そのワイヤ102が巻取装置103に接続されている。
1. 1. 1st Embodiment As illustrated in FIGS. 2 and 3, the satellite
巻取装置103は、ワイヤ102を巻き取ることで、図2に示すように、開口カバー101の複数のカバープレートPを閉じた状態に保持する。逆に、巻取装置103がワイヤ102を緩めると、図3に示すように、複数のカバープレートPが開き、フード12の表側へ折り返される。本実施形態における開口カバーの保持手段は、複数のカバープレートPに掛けられたワイヤ102と巻取装置103とからなる。このように開口カバー101を構成する複数のカバープレートPが展開してフード12の表側に折り返されることで、デッドスペースは発生せず、観測機器108等の配置の制約が緩和される。
By winding the
以下、本実施形態では、フード12の開口部12aが正六角形の場合を例示するが、この形状に限定されない。たとえば、フード12の開口部12aが正多角形あるいは円形であっても、本実施形態を適用可能である。
Hereinafter, in the present embodiment, the case where the opening 12a of the
1.1)開口カバー
図4を参照すれば、開口カバー101は6枚のカバープレートP1~P6からなり、互いに重ならないように配置される。各カバープレートは正六角形の開口部12aの一辺に対応する辺を回転軸とする正三角形の形状を有する。カバープレートP1~P6は同じ形状および同じ構成を有するので、以下、任意のカバープレートを指示する場合は、適宜「カバープレートPx」と表記する。
1.1) Opening cover With reference to FIG. 4, the
カバープレートP1~P6の各々は、回転軸にヒンジ104および105を有し、開口部12aの対応する辺に回動可能に取り付けられている。後述するように、ヒンジ104および105は各カバープレートを開く方向に付勢している。なお、本実施形態では、1つのカバープレートPxに2個のヒンジ104および105を設けているが、1個のヒンジでもよい。 Each of the cover plates P1 to P6 has hinges 104 and 105 on the axis of rotation and is rotatably attached to the corresponding sides of the opening 12a. As will be described later, the hinges 104 and 105 are urged to open each cover plate. In this embodiment, two hinges 104 and 105 are provided on one cover plate Px, but one hinge may be used.
カバープレートP1~P6の各々には、回転軸の中点から開口部12aの中心に向けたリブ106が設けられている。それぞれのリブ106は、開口部12aの中心近傍の所定位置に貫通穴107を有する。本実施形態では、カバープレートP1のリブ106の貫通穴107から反時計回りにカバープレートP6までワイヤ102が通され、ワイヤ102の先端はカバープレートP6の貫通穴から抜けないように固定されている。カバープレートP1の貫通穴107に通されたワイヤ102は巻取装置103に接続されている。巻取装置103はフード12のカバープレートP1下方の側面に配置される。巻取装置103がワイヤ102を巻き取ることで開口カバー101が閉状態となり、ワイヤ102を巻き戻すことで開口カバー101が展開する。
Each of the cover plates P1 to P6 is provided with a rib 106 directed from the midpoint of the rotation shaft toward the center of the opening 12a. Each rib 106 has a through hole 107 at a predetermined position near the center of the opening 12a. In the present embodiment, the
図5(A)および図5(B)にカバープレートPxの一例を示す。図5(A)のI-I線断面図が図5(B)であり、図5(A)のリブ106が図5(B)のII-II線断面を示す。カバープレートPxの回転軸Rにはフード12と回動可能に接続するヒンジ104および105が設けられ、回転軸Rの中点から直交する方向にリブ106が形成されている。リブ106は、カバープレートPxの回転方向に対する機械的強度を向上させる。また、リブ106を設けることで、その先端近傍にワイヤ102が通る貫通穴107が形成することができる。ただし、最後のカバープレートP6の貫通穴107ではワイヤ102が抜けないように固定される。
5 (A) and 5 (B) show an example of the cover plate Px. FIG. 5 (B) is a sectional view taken along line I-I of FIG. 5 (A), and rib 106 of FIG. 5 (A) shows a sectional view taken along line II-II of FIG. 5 (B). The rotation axis R of the cover plate Px is provided with hinges 104 and 105 rotatably connected to the
図6(A)に例示するように、ヒンジ(104あるいは105)は、フード12に対して回転軸Rを中心にカバープレートPxを開く方向に付勢する回転スプリング201と、カバープレートPxの回転を減速させる回転ダンパ202とを有する。回転式スプリング201は、カバープレートPxを常時開く方向に付勢しているので、後述するようにワイヤ102による拘束力が緩められると、カバープレートPxが自然と展開する。
As illustrated in FIG. 6A, the hinge (104 or 105) has a
回転ダンパ202は、カバープレートPxの回転を減速させるように作用し、これによってカバープレートPxの展開時の衝撃を緩和する。図6(B)に示すように、たとえばカバープレートPxが閉じた状態から所定の回転角度(たとえば180°)を過ぎた折り返し状態になると、ワイヤ102による展開抑制ができない。そこで、回転ダンパ202が回転を減速させるように作用する。回転の減速方式としては、たとえば摩擦によって回転速度を減速させる方式などを採用可能である。このような回転ダンパ202を設けることで、カバープレートPxの展開時の衝撃、特に折り返されてフード12に当接する際の衝撃、を緩和することができる。
The
なお、カバープレートPxがフード12に当接する際の衝撃を緩和する方法としては、巻取装置103の巻き戻しの速度を調節することで同様の効果を得ることも可能である。しかしながら、カバープレートPxが閉じた状態から所定の回転角度(たとえば180°)を過ぎた折り返し状態になると、ワイヤ102による展開抑制ができないため、カープレートPxがフード12に当接する場所に衝撃吸収のためのクッションを用いることもできる。
As a method of alleviating the impact when the cover plate Px comes into contact with the
1.2)動作
図7(A)に示すように、フード12の六角形の筒の一側面に巻取装置103が取り付けられている。カバープレートP1~P6は、巻取装置103がワイヤ102を絞ることで展開が阻止され、開口カバー101の閉じた状態が保持される。
1.2) Operation As shown in FIG. 7A, the winding device 103 is attached to one side surface of the hexagonal cylinder of the
図7(B)に示すように、巻取装置103がワイヤ102を緩めると、各カバープレートPxがヒンジの回転スプリング201の作用により自然と展開を開始する。巻取装置103がワイヤ102をゆっくり巻き戻すことで各カバープレートPxの展開速度を調整することができる。
As shown in FIG. 7B, when the winding device 103 loosens the
図7(C)に示すように、巻取装置103がワイヤ102をさらに巻き戻すと、各カバープレートPxは、回転スプリング201の作用により、開口部12aよりさらに開いた折り返し状態となる。折り返し状態になると、各カバープレートPxは、上述したように回転ダンパ202の作用により回転が減速し、フード12の側面に穏やかに当接して停止する。このように開口カバー101が展開することで、デッドスペースは発生せず、観測機器108等の配置が容易になる。
As shown in FIG. 7C, when the winding device 103 further rewinds the
1.3)効果
上述したように本発明の第1実施形態によれば、開口カバー101を構成するカバープレートP1~P6は開く方向に付勢されるが、ワイヤ102で閉じた状態に拘束される。続いて、カバープレートP1~P6は、拘束が解除されると、閉じた状態から展開し、最後にフードの表側へ折り返すことで展開を完了する。これによって、開口カバー101によるデッドスペースをなくすことができる。
1.3) Effect As described above, according to the first embodiment of the present invention, the cover plates P1 to P6 constituting the
さらに、カバープレートP1~P6を開く方向に付勢するヒンジに回転ダンパを設けることで、カバープレートP1~P6の折り返しによるフードへの当接時の衝撃を緩和することができる。 Further, by providing a rotary damper on the hinge that urges the cover plates P1 to P6 in the opening direction, it is possible to alleviate the impact when the cover plates P1 to P6 are folded back and come into contact with the hood.
2.他の実施形態
上述した第1実施形態では、正六角形の開口部12aに合致した形状の開口カバー101を6等分したカバープレートP1~P6を例示したが、本発明はこれに限定されない。一般的に、正n角形(nは4以上の整数)の開口部を覆う開口カバーの場合、開口部の各辺を回転軸とする三角形のカバープレートP1~Pnを、上述した第1実施形態と同様に展開することもできる。
2. 2. Other Embodiments In the first embodiment described above, cover plates P1 to P6 obtained by dividing an
また、図8に例示するように、正六角形の開口部12aに合致した形状の開口カバー101をカバープレートP11~P13に3等分することもできる。図8を参照すれば、開口カバー301は3枚のカバープレートP11~P13からなり、互いに重ならないように配置される。各カバープレートは隣り合う2辺の長さが等しい平行四辺形(ひし形)である。
Further, as illustrated in FIG. 8, the
カバープレートP11~P13の各々は、回転軸にヒンジ304および305を有し、開口部12aの対応する辺に回動可能に取り付けられている。ヒンジ304および305は各カバープレートを開く方向に付勢している。なお、1つのカバープレートに2個のヒンジ304および305を設けているが、1個のヒンジでもよい。
Each of the cover plates P11 to P13 has hinges 304 and 305 on the axis of rotation and is rotatably attached to the corresponding sides of the
カバープレートP11~P13の各々には、開口部12aの中心に向けた対角線に沿ってリブ306が設けられている。それぞれのリブ306は、開口部12aの中心近傍の所定位置に貫通穴307を有する。本実施形態では、カバープレートP11のリブ306の貫通穴307から反時計回りにカバープレートP13までワイヤ302が通され、ワイヤ302の先端はカバープレートP13の貫通穴から抜けないように固定されている。カバープレートP1の貫通穴307に通されたワイヤ302は巻取装置303に接続されている。巻取装置303はフード12のカバープレートP11下方の側面に配置される。巻取装置303がワイヤ302を巻き取ることで開口カバー301が閉状態に保持され、ワイヤ302を巻き戻すことで開口カバー301が展開する。カバープレートP11~P13の展開動作は、第1実施形態で説明したとおりである。
Each of the cover plates P11 to P13 is provided with ribs 306 along a diagonal line toward the center of the
上述した実施形態では、ワイヤを各カバープレートに巻き付け、巻取装置により展開を制御する方式が採用されたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、カバープレートを留め金により係止し、留め金を外すことでカバープレートを展開する方式を採用することもできる。特に留め金方式では、巻取装置による展開制御ができないので、上述したカバープレートのヒンジに回転ダンパを設けることが有効である。 In the above-described embodiment, a method in which a wire is wound around each cover plate and deployment is controlled by a winding device is adopted, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to adopt a method in which the cover plate is locked by a clasp and the cover plate is unfolded by removing the clasp. In particular, in the clasp method, it is not possible to control the deployment by the winding device, so it is effective to provide a rotary damper on the hinge of the cover plate described above.
本発明は、人工衛星に搭載される光学式望遠鏡の開口カバーに利用することができる。 The present invention can be used as an aperture cover for an optical telescope mounted on an artificial satellite.
10 衛星本体
11 光学鏡
12 フード
12a 開口部
101 開口カバー
102 ワイヤ
103 巻取装置
104、105 ヒンジ
106 リブ
107 貫通穴
108 観測機器
P、P1~P6、P11~P13 カバープレート
10
Claims (10)
前記開口部を覆う複数のカバープレートと、
前記複数のカバープレートを前記フードの開口部周辺に配置し、前記複数のカバープレートの各々について開く方向に付勢する少なくとも一つのヒンジと、
前記複数のカバープレートを前記開口部を覆う閉状態に開放可能に保持する保持手段と、
からなる開口カバー。 An opening cover that covers the opening of the hood of optical equipment mounted on a spacecraft.
A plurality of cover plates covering the opening,
With at least one hinge in which the plurality of cover plates are arranged around the opening of the hood and urged in the opening direction for each of the plurality of cover plates.
A holding means for holding the plurality of cover plates in a closed state covering the opening, and a holding means.
Opening cover consisting of.
ヒンジが、前記開口部が覆われるように前記フードの開口部周辺に配置された複数のカバープレートの各々を開く方向に付勢し、
保持手段が、前記複数のカバープレートを前記開口部を覆う閉状態に開放可能に保持する、
開口カバー開放方法。 It is a method of opening the opening cover that covers the opening of the hood of the optical equipment mounted on the spacecraft.
A hinge urges each of the plurality of cover plates arranged around the opening of the hood to open so that the opening is covered.
The holding means holds the plurality of cover plates openly in a closed state covering the opening.
How to open the opening cover.
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