JP2015166240A - 宇宙航行機などの操作対象物の保持及び操向操作を行うための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ハウジング部材1はその第1端部18において、例えば宇宙航行機などの担持体に、この第1ハウジング部材の指向方向が固定された状態で取付けられるように形成される。第2ハウジング部材2はその第2端部19において、操作対象物に連結されるように形成される。第1端部と第2端部とは、装置の長手軸の互いに反対側の端部に位置している。傾動機構36は、第1及び第2ハウジング部材を機械的に互いに連結しており、第2ハウジング部材の第1ハウジング部材に対する相対姿勢を操作する操向操作と、相対姿勢を保持することとが可能に構成される。傾動機構は、形状記憶合金製のワイヤをアクチュエータとして備えており、ワイヤの抵抗値が計測され、計測値が制御ループにおいて制御量として処理されることで、それらワイヤの各々の長さが個別に制御される。
【選択図】図1
Description
多数の電子部品を備える必要がないため、装置を構成するメカトロニクス・システムの複雑度が低減されること。形状記憶合金を用いているため、装置の占有容積を非常に小さくすることができ、また、機械的エネルギの利用効率を最大限に高め得ること。操作対象物の保持及び操向操作に関する装置のロバスト性及び信頼性が高いこと。
2 第2ハウジング部材(上側ハウジング部材)
3 フランジボルト機構(破談ボルト機構)の止着部材
4 分離機構のハウジング(フランジボルト・ハウジング)
5 分離機構のアクチュエータ(フランジボルト・アクチュエータ)
6 形状記憶合金製のワイヤ
7 形状記憶合金製のワイヤ
8 止めネジ
9 分離機構(ボルト)
10 バネ
11 止めネジ
12 止めネジ
13 ワッシャ
14 ワッシャ
15 ワッシャ
16 形状記憶合金製のワイヤ
17 長手軸
18 第1端部
19 第2端部
20 リード線
21 電源
22 間隙
23 形状記憶合金製のワイヤが嵌挿される貫通孔
24 凹部
25 周壁部
26 凹部24の底面
27 バネ10を収容/案内するための底面26に形成された凹部
28 突出部
29 バネ10を収容/案内するための突出部28に形成された凹部
30 ワイヤを挿通して止着するための突出部
31 ワイヤを挿通して止着するための突出部
32 傾斜した軸
33 長手軸17に直交している操作対象物を固定するための固定平面
34 傾斜した軸32に直交している操作対象物を固定するための傾斜した平面
35 長手軸17に直交している担持体に固定するための固定平面
36 傾動機構
37 角度
38 凹部
39 表面
40 ナットまたはボルトヘッド
Claims (17)
- 例えば光学素子や電気推進方式ないし化学推進方式の推進ノズルなどの操作対象物の保持及び操向操作を行うための装置であって、
第1ハウジング部材(1)を備え、該第1ハウジング部材はその第1端部(18)において、例えば宇宙航行機などの担持体に、該第1ハウジング部材の指向方向が固定された状態で取付けられるように形成されており、
第2ハウジング部材(2)を備え、該第2ハウジング部材はその第2端部(19)において、前記操作対象物に連結されるように形成されており、
前記第1端部(18)と前記第2端部(19)とは、該装置の長手軸(17)の互いに反対側の端部に位置しており、
傾動機構(36)を備え、該傾動機構は、前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)とを機械的に互いに連結しており、前記第2ハウジング部材(2)の前記第1ハウジング部材(1)に対する相対姿勢を操作する操向操作と、該相対姿勢を保持することとが可能に構成されており、該傾動機構(36)は、形状記憶合金製の複数本のワイヤ(6、7、16)をアクチュエータとして備えており、前記複数本のワイヤの各々の抵抗値が計測され、該計測値が制御ループにおいて制御量として処理されることで、それらワイヤの各々の長さが個別に制御される、
ことを特徴とする装置。 - 前記複数本のワイヤ(6、7、16)は、それぞれ前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)とに機械的に固定連結されていることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記複数本のワイヤ(6、7、16)は、ニッケル−チタン合金(NiTi)から成ることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の装置。
- 前記複数本のワイヤ(6、7、16)は、該装置の前記長手軸(17)に平行に配設されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項記載の装置。
- 前記複数本のワイヤ(6、7、16)は、互いに同一の太さを有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項記載の装置。
- 前記傾動機構(36)は、前記第1ハウジング部材(1)及び前記第2ハウジング部材(2)を互いから離れる方向へ押圧するための少なくとも1つのバネ部材(10)、及び/または、前記第2ハウジング部材(2)の前記第1ハウジング部材(1)に対する相対的な任意の傾動を可能にするボールジョイントを備えていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項記載の装置。
- 前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)とは、分離機構(4、5、9)を介して互いに連結されており、該分離機構は、初期状態にあるときには前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)との間の相対移動を阻止し、供用状態にあるときには前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)との間の相対移動を可能にするものであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項記載の装置。
- 前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)とは、少なくとも前記供用状態にあるときには、前記傾動機構によって互いから離隔されていることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項記載の装置。
- 前記初期状態にあるときには、前記複数本のワイヤ(6、7、16)に引張力が作用していないことを特徴とする請求項7又は請求項8記載の装置。
- 前記分離機構(4、5、9)による分離が行われた後には、前記少なくとも1つのバネ部材(10)が前記複数本のワイヤ(6、7、16)に引張力を作用させることを特徴とする請求項7〜請求項9の何れか1項記載の装置。
- 前記傾動機構(36)は、前記長手軸(17)の延在領域である装置中央に配設され前記第1ハウジング部材(1)と前記第2ハウジング部材(2)との間に縮装された圧縮バネ(10)を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項10の何れか1項記載の装置。
- 前記傾動機構(36)は、前記長手軸(17)を中心とする円上に等角度間隔で配設された3本のワイヤ(6、7、16)を備えていることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記ボールジョイントは、前記長手軸(17)の延在領域である装置中央に配設されていることを特徴とする請求項1〜請求項10の何れか1項記載の装置。
- 前記傾動機構(36)は、前記長手軸(17)を中心とする円上に互いに角度位置を90°ずらして配設された2本のワイヤを備えており、該2本のワイヤの各々に対応したバネが配設されており、該バネは、前記長手軸を中心とする前記円上の、該バネに対応したワイヤの反対側の位置に配設されていることを特徴とする請求項13記載の装置。
- 互いに対応するワイヤとバネは、同じてこ比となるように互いに反対側に位置しており、該ワイヤの引張力に対抗する力を該バネが該ワイヤに作用させるようにしてあることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 前記傾動機構は、前記長手軸を中心とする円上に等角度間隔で配設された4本のワイヤを備えていることを特徴とする請求項13記載の装置。
- 2本ずつのワイヤが対を成しており、中央に配設された前記ボールジョイントを傾動支点とするシーソー構造を構成しているレバーを介して、同じてこ比となるように互いに反対側に配設された対を成す2本のワイヤが、互いに連結され互いに拮抗して機能するようにしてあることを特徴とする請求項15記載の装置。
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