JP2023528136A - 宇宙ビークル用の物体移送インターフェースならびに関連システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

宇宙ビークル用の物体移送インターフェースならびに関連のシステムおよび方法が開示される。代表的なシステムは、支持構造体、支持構造体に可動的に連結されたラッチアームベース、およびラッチアームベースに回動可能に連結されたラッチアームを備えた結合機構体を含む。別の代表的なシステムは、サービス弁部分、サービス弁部分を受け入れるよう構成された結合部分、およびサービス弁部分を結合部分に結合する結合機構体を含む。結合機構体は、ラッチアームが外方へ回動された位置と、ラッチアームがサービス弁部分を捕捉するよう内方へ回動された位置との間で回動するよう位置決めされるラッチアームを備えるのが良い。ラッチアームは、結合部分の支持構造体に対して並進するラッチアームベースによって担持されるのが良い。物体移送インターフェースは、カップ・アンド・コーン（cup-and-cone）構造体により互いに係合するフェースを備えた自動位置合わせポートを含むのが良い。

Description

本開示内容（本発明）は、一般に宇宙ビークル（宇宙船）のための物体移送インターフェース並びに関連システムおよび方法に関する。

本願は、２０２０年３月２５日に出願された米国特許仮出願第６２／９９４，６６８号の優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。

既存の宇宙システムには幾つかの欠点がある。例えば、打ち上げロケットは、体積および質量に関する能力が制限されている場合がある。宇宙航空機、例えば人工衛星および／または宇宙空間を移動する他のマシーンは、特定のミッションに合わせて宇宙航空機を設計する際に妥協点が見いだされなければならないサイズおよび／またはコストの制約に起因して、船内に限定された量の燃料を積んだ状態で軌道に向けて打ち上げられる場合が多い。したがって、宇宙探査ミッションは、燃料の制限に起因して、寿命および／または有用性が制限される場合がある。同様に、宇宙航空機の特徴および機能、例えば、宇宙航空機それ自体が運搬できるペイロードの種類および量は、宇宙航空機がその寿命全体にわたって必要とするたっぷりの燃料で一杯にした状態で打ち上げられる必要があるので、制限を受けるとともに／あるいは妥協点を見出される場合がある。宇宙航空機、特に長期間にわたって軌道上にあることが意図された長いライフサイクルを持つ宇宙航空機に燃料補給するシステムおよび方法が要望されている。

人工衛星に燃料補給することは、既存のシステムでは困難または不可能である。例えば、既存のドッキングシステムおよび手順は、複雑であり、しかも２機の人工衛星またはビークルのドッキングシステムは不適合な場合があり、あるいはこれらにドッキングシステムが存在しない場合がある。既存のドッキングシステムは、自律的に用いるのも困難または不可能である。既存のドッキングシステムはまた、適当なドッキング機能と物体移送インターフェース（例えば、充填および／または排出）を同時には提供しない。したがって、宇宙空間内で物体を移送するシステムおよび方法であって、既存の宇宙システムのこれら欠点を解決するシステムおよび方法が要望されている。

本発明の一観点によれば、結合機構体であって、
支持構造体と、
支持構造体に可動的に連結されたラッチアームベースと、
ラッチアームベースに連結された１本以上のラッチアームとを有することを特徴とする結合機構体が提供される。

本発明の別の観点によれば、２つのコンテナ相互間で物体を移送するシステムであって、
１つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
サービス弁部分を受け入れるよう構成された結合部分とを含み、結合部分は、結合機構体および１つ以上の第２のポートを有し、第２ポートは、１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされ、
結合機構体は、開放位置と閉鎖位置との間で動くよう位置決めされた複数のラッチアームを有し、閉鎖位置では、結合部分は、サービス弁部分を捕捉していることを特徴とするシステムが提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、２機の宇宙航空機相互間で物体を移送するシステムであって、
物体を移送するための１つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
サービス弁部分を受け入れるよう位置決めされた結合部分とを含み、結合部分は、
支持構造体、
１つ以上の第１のポートとの間で物体を移送するために１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされた１つ以上の第２のポート、
ラッチアームベース、ラッチアームベースは、支持構造体に対して動くことができ、
ラッチアームベースを支持構造体に対して動かすよう位置決めされた第１のアクチュエータ、および
ラッチアームベースによって担持されたラッチアームを有し、ラッチアームは、ラッチアームベースに対して動くことができることを特徴とするシステムが提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、２機の宇宙航空機相互間で物体を移送する方法であって、
第１の宇宙航空機によって担持されたサービス弁部分と第２の宇宙航空機によって担持された結合部分との間の近接性または接触関係のうちの少なくとも一方を検出するステップを含み、
サービス弁部分と結合部分との間の近接性または接触関係のうちの少なくとも一方の検出時、複数のラッチアームをサービス弁部分の方へ動かしてサービス弁部分と結合部分との相対運動を制限するステップを含み、
ラッチアームベースを結合部分の支持構造体に対して並進させるステップを含み、ラッチアームベースの並進によりラッチアームは、サービス弁部分を支持構造体に押し付け、
（ａ）物体を第１の宇宙航空機から、サービス弁部分に通し、結合部分に通し、そして第２の宇宙航空機の中へ移送するステップ、または
（ｂ）物体を第２の宇宙航空機から、結合部分に通し、サービス弁部分に通し、そして第１の宇宙航空機の中へ移送するステップのうちの少なくとも１つのステップを含むことを特徴とする方法が提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、物体を移送するポートであって、
ポート本体を有し、ポート本体内にはボアが延びており、
ポート本体の第１の端部に取り付けられたポートヘッドを有し、ポートヘッドは、異形係合面を備えたポートフェースを有し、
ボア内に位置決めされた可動ピントルを有し、ピントルは、ピントルが第１の位置にあるときにポートフェースから伸び出、
ポートは、ピントルが第１の位置にあるときに閉じられ、ピントルは、ポートがポート本体を通り、ピントルを越え、そしてポートフェースを通る物体の流れを可能にするよう開いている第２の位置まで動くことができることを特徴とするポートが提供される。

図面において、同一の参照符号は、図全体を通じて同一の要素を示している。

本技術の実施形態に従って互いに係合するとともに／あるいはドッキングする種々の段階のうちの一段階におけるサービス弁部分およびスペース結合部分を含む物体移送インターフェースシステムのコンポーネントの部分概略斜視図である。 本技術の実施形態に従って互いに係合するとともに／あるいはドッキングする種々の段階のうちの別の段階におけるサービス弁部分およびスペース結合部分を含む物体移送インターフェースシステムのコンポーネントの部分概略斜視図である。 本技術の実施形態に従って互いに係合するとともに／あるいはドッキングする種々の段階のうちのさらに別の段階におけるサービス弁部分およびスペース結合部分を含む物体移送インターフェースシステムのコンポーネントの部分概略斜視図である。 図１Ａ～図１Ｃに示されたサービス弁部分の斜視図であり、サービス弁部分のポートを示す図である。 各分図（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）が一緒になって本技術に従って構成されていて、結合または結合解除シーケンスを実施している結合機構体の概略を示す図である。 本技術の実施形態に従って構成された図３Ａ～図３Ｃに示されている結合機構体の部分略図であり、結合アクションを容易にするためのアクチュエータをさらに示す図である。 本技術の実施形態に従って構成された物体移送インターフェースシステムの幾つかのコンポーネントの部分概略斜視図である。 本技術の実施形態に従って構成されていて、結合または切り離しシーケンスを実施している結合機構体の概略を示す図である。 本技術の実施形態に従って構成されていて、結合または結合解除シーケンスを実施している結合機構体の概略を図４Ｃと一緒になって示す図である。 本技術の実施形態による結合および／または燃料供給プロセスを示す流れ図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、本技術の実施形態に従って構成されたグラウンド（地面）結合部分と係合したサービス弁部分の部分概略斜視図である。 本技術の実施形態に従って構成されたポートの透視図である。 本技術の実施形態に従って構成された別のポートの透視図である。 図７Ｂに示されたポートの分解組立斜視図である。 合体前の相互接近時における図７Ａおよび図７Ｂに示されたポートの断面図である。 互いに合体されまたは係合した状態にある図７Ａおよび図７Ｂに示されたポートの断面図である。 本技術の実施形態に従って構成されたポート組立体の斜視図である。

本技術の幾つかの実施形態は、宇宙空間内でまたは惑星表面上もしくは月面上において物体（例えば、液体、気体、固体、および／または他の物質）を移送するシステムおよび方法に関する。本明細書において説明する特徴のうちの任意のものを、本技術範囲から逸脱することなく、本明細書において説明する他の特徴のうちの任意のものと適当な仕方で組み合わせることができる。

本技術の幾つかの実施形態の多くの特定の細部がこれら実施形態の完全な理解を提供するために、以下の説明および図１～図１１に記載されている。かかる実施形態と関連する場合が多いが、本発明の幾つかの重要な観点を不必要にぼかす場合のある周知の構造、システム、および方法は、説明を分かりやすくするために以下の本文中には記載されていない。さらに、以下の開示は、本技術の幾つかの実施形態を記載しているが、本技術の幾つかの実施形態は、この詳細な説明の項で説明される実施形態とは異なる構成および／または異なるコンポーネントを有することができる。したがって、本技術は、追加の要素を含む実施形態、および／または図１～図１１を参照して以下に説明する要素のうちの幾つかを備えない状態の実施形態を含むことができる。

以下に説明する技術の幾つかの実施形態は、プログラマブルコンピュータまたはコントローラによって実行されるルーチンを含むコンピュータまたはコントローラによる実行可能な命令の形態をとることができる。当業者であれば、本技術を図示するとともに以下に説明するコンピュータ／コントローラシステム以外のコンピュータ／コントローラシステムで実施できることが理解されよう。本技術は、以下に説明するコンピュータにより実行可能な命令のうちの１つ以上を実行するよう特別にプログラムされ、設定され、または構成された特殊目的のコンピュータ、コントローラまたはデータプロセッサで具体化できる。したがって、本明細書において一般的に用いられる「コンピュータ」および「コントローラ」という用語は、任意のデータプロセッサを意味し、そしてインターネットアプライアンスおよび手持ち型デバイス（パームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、セルラーフォン、携帯電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサ利用またはプログラマブル家庭用電化製品、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータなどを含む）を含むことができる。これらコンピュータによって取り扱われる情報を、ＬＣＤを含む任意の適切なディスプレイ媒体で提示できる。

本技術はまた、タスクまたはモジュールが通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによって実行される分散型環境でも具体化できる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールおよび／またはサブルーチンをローカルおよび遠隔記憶装置内に格納することができる。以下において説明する本技術の諸観点は、磁気的または光学的に読み取り可能なまたは取り外し可能なコンピュータディスクを含むコンピュータ可読媒体上に記憶可能であるとともに／あるいは分散可能であるとともに、ネットワークにより電子的に分散可能である。本技術の諸観点に特有のデータ構造およびデータの伝送もまた、本技術の実施形態の範囲に含まれる。

本明細書において「宇宙空間」への言及がなされる。宇宙空間は、地球、月、または別の惑星体の近傍またはその周りの軌道空間を含む。当業者であれば、本技術の実施形態を惑星表面もしくは月面、または別の表面上で実施できることもまた理解されよう。また、燃料または推進剤について言及する。当業者であれば、宇宙航空機に動力供給するとともに／あるいは推進する物体または物質について言及する場合には、燃料という用語と推進剤という用語は、互換的に使用でき、そしてこれらの用語は、燃料と組み合わせたときに推進剤として機能する酸化剤を含む場合があることが理解されよう。また、当業者であれば、燃料または推進剤の移送への言及がなされる場合、対応の実施形態が２つのコンテナ相互間で移送できる他の物体、例えば、加圧剤、水、冷却剤、廃棄物、または他の物体を移送するために使用できることは理解されよう。加うるに、当業者であれば理解されるように、宇宙航空機は、宇宙空間における任意の人工物体を含むことができる。

本明細書で用いられる「および／または」という用語は、「Ａおよび／またはＢ」という表現で用いられる場合、「ＡまたはＢ、あるいは、ＡとＢの両方」を意味している。類似の解釈の仕方は、３つ以上の用語のリストで用いられる場合、「および／または」という表現に当てはまる。

Ａ．システム概観
本開示は、地球外環境、例えば宇宙空間、または地球外天体、例えば月、惑星、もしくは小惑星上、あるいは地球上若しくは地球の大気圏内において、コンテナ（例えば、宇宙航空機に載せて運ばれているコンテナ）相互間で物体（例えば流体、これには燃料、推進剤、または他の物質が含まれる）の移送を容易にするよう構成されたシステムおよび／または装置、例えば物体移送インターフェースを説明している。幾つかの実施形態では、自律型物体移送活動を想定しているが、本明細書において開示するシステムおよび／または宇宙航空機により実施される活動は、半自律型であってもよくまたは非自律型であってもよく、かかる活動は、ロボット、人工知能、および／または人間による援助を含む場合がある。

本技術の実施形態としての物体移送インターフェースのうちの幾つかは、物体、例えば、液体、気体、および／または他の物質を受け入れるとともに／あるいは保存するためのコンテナを備えた宇宙航空機内で具体化できる。本技術はまた、宇宙航空機を例えばランデブーおよび／またはドッキング操縦の際に互いに連結する結合システムを含む。本技術の実施形態は、利点のうちとりわけ、燃料を補給するとともに有効寿命を延ばすとともに／あるいは廃棄物を排出する能力を備えた宇宙航空機を提供する。

図１Ａ～図１Ｃは、物体移送インターフェースシステム１００のコンポーネントの部分概略斜視図である。システム１００は、サービス弁部分１０５およびスペース結合部分１１０を含むのがよい。サービス弁部分１０５（例えば、既存の充填／排水弁に取って代わる）は、第１の宇宙航空機に位置決めされるのがよい。スペース結合部分１１０は、第２の宇宙航空機に実現されるのがよく、このスペース結合部分は、宇宙航空機または他の物体相互間で物体を移送しまたは構造的ドッキングインターフェースとして機能するためにサービス弁部分１０５を受け入れるよう構成されている。例えば、幾つかの実施形態では、スペース結合部分１１０および／またはサービス弁部分１０５には、物体移送機器（例えば、ポート）が設けられなくてもよく、あるいは、これらの部分１０５，１１０は、これらの物体移送機器が用いられないよう具体化されてもよく、その結果、本技術の幾つかの実施形態は、もっぱら構造的ドッキングのためかつ／あるいはデータ連結部の形成のために使用できるようになっている。本明細書において、スペース結合部分１１０をスペース結合部分と称するが、その理由は、これが宇宙航空機に実現可能だからであり、幾つかの実施形態では、スペース結合部分１１０を他のビークルまたはコンテナに使用できる。

図１Ａ～図１Ｃは、一緒になって、本技術の実施形態に従って、互いに結合しまたは互いに結合解除するサービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０を示している。結合は、一般に、図１Ａ、次に図１Ｂ、さらに図１Ｃのシーケンスで表される。結合解除（切り離し）は、一般に、逆の順序（図１Ｃ、次に図１Ｂ、さらに図１Ａ）で表される。

図１Ａを参照すると、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０は、軸線Ｚに沿って互いに接近する。サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０の相対的位置は、オペレータまたはコンピュータによって制御されるのがよい。例えば、サービス弁部分１０５および／またはスペース結合部分１１０は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０とを位置合わせし、そしてこれらを結合する（図１Ｂおよび図１Ｃの場合のように）よう可動アームまたは可動宇宙航空機に位置決めされるのがよい。

幾つかの実施形態では、スペース結合部分１１０は、サービス弁部分１０５に対する近接性および／または接触関係を検出するためにスペース結合部分１１０のフェース上に位置決めされた１つ以上のセンサ１１５（概略的に示されている）を有するのがよい。センサ１１５は、静電容量式タッチセンサ、近接センサ、リミットスイッチ、光学センサ、またはサービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との接触関係および／または近接性を検出するのに適した他のセンサを含むことができる。センサ１１５がサービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との接触関係または十分な近接性を検出すると、センサ１１５に作動的に連結されたコントローラ１２０（概略的に示されている）が、センサ１１５から出力された信号を受け取って、１本以上の（例えば４本の）ラッチアーム１２５のラッチ止め運動を開始させることができる。ラッチアーム１２５は、ラッチアーム１２５が外方に動かされた第１の位置（図１Ａおよび図１Ｂ）と、ラッチアーム１２５がサービス弁部分１０５を捕捉するよう内方に動かされた第２の位置（図１Ｃ）との間で動く（例えば、回動するまたは回転する）。以下において、結合機構体についてさらに詳細に説明する。

サービス弁部分１０５は、支持構造体１３０（これは、フレームの形態または他の適切な支持構造体の形態をしているのがよい）を有し、この支持構造体は、１つ以上のポート１３５ａ，１３５ｂを支持することができる。同様に、スペース結合部分１１０は、オプションとしてのハウジング１４０によって包囲された支持構造（以下に説明する）を含み、このスペース結合部分は、１つ以上のポート１４５ａ，１４５ｂを支持することができる。例えば、サービス弁部分１０５は、スペース結合部分１１０に設けられた推進剤ポート１４５ａと対応関係をなして合体して推進剤をこの推進剤ポートに提供する（または、これから推進剤を受け入れる）よう構成された推進剤ポート１３５ａを有するのがよい。サービス弁部分１０５は、スペース結合部分１１０に設けられたパージポート１４５ｂと対応関係をなして合体し、そしてこのパージポートからパージされた物体を受け入れる（または、パージされた物体をこのパージポートに提供する）よう構成されたパージポート１３５ｂを有するのがよい。幾つかの実施形態では、支持構造体１３０は、第１のプレート１３０ａ、第２のプレート１３０ｂ、および第１のプレート１３０ａと第２のプレート１３０ｂを互いに連結するための１つ以上の連携要素１３０ｃ（例えば、ストラットまたはピラー）を有するのがよい。

図１Ａ～図１Ｃを参照すると、幾つかの実施形態では、ラッチアーム１２５は、ラッチ止め運動中、第１プレート１３０ａを捕捉する。幾つかの実施形態では、サービス弁部分１０５およびスペース結合部分１１０の各々は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間および／またはサービス弁部分１０５を備えた宇宙航空機とスペース結合部分１１０との間でデータおよび／または電力を伝送するために互いに結合するよう構成されている１つ以上のデータおよび／または電力コネクタ１３６を有するのがよい。幾つかの実施形態では、データコネクタとしては、ピンコネクタ、光通信コネクタ、および／または宇宙航空機相互間通信に適した他のコネクタが挙げられる。電力コネクタとしては、ピンコネクタ、プラグ、ソケット、および／または電力を宇宙航空機相互間で伝送するのに適した他のコネクタが挙げられる。幾つかの実施形態では、コネクタ１３６は、データと電力の両方を伝送することができる。

特に図１Ｂを参照すると、サービス弁部分１０５は、スペース結合部分１１０と接触関係をなしている。図１Ｂはまた、スペース結合部分１１０の支持構造体１４２周りのオプションとしてのハウジング１４０を示している。支持構造体１４２は、フレーム構造の形態をしていてもよく、あるいは、支持構造体は、他の適当な構造形態をしていてもよい。この時点で、センサ１１５は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間の接触関係または近接性を検出している。サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０の各々に設けられた対応のポート１３５，１４５は、互いに係合しまたはほぼ係合している。

図１Ｃ（この図もまた、スペース結合部分１１０の支持構造体１４２周りのオプションとしてのハウジング１４０を示している）を参照すると、サービス弁部分１０５は、スペース結合部分１１０にラッチ止めされまたは結合されている。以下にさらに説明するように、ラッチアーム１２５は、最初に、サービス弁部分１０５に向かって方向Ｒに沿って内方に回され、それにより支持構造体１３０の一部分（例えば、第１のプレート１３０ａ）とオーバーラップして、サービス弁部分１０５が一般にスペース結合部分１１０から遠ざかって動かないようにする「ソフトな（穏やかな）捕捉状態」を生じさせている。図１Ｃでは、ラッチアーム１２５はまた、方向Ｔに沿って並進してラッチアーム１２５を支持構造体１３０に押し付けており、その目的は、「ハードな（強固な）ラッチ止め状態」と呼ばれる場合のある十分に堅固な連結関係を確立するようサービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間の遊びを吸収することにある。

したがって、本技術の実施形態に従って構成された物体移送インターフェースの結合機構体は、ラッチアーム１２５を使用して、ソフトな捕捉状態、次にハードなラッチ止め状態を提供する。本技術の実施形態に従って構成された結合機構体のソフトな捕捉に関する観点は、サービス弁部分１０５およびスペース結合部分１１０によって担持された対応関係をなすポート１３５，１４５相互間の係合を保証するよう、サービス弁部分１０５をスペース結合部分１１０と整列させるのを助ける。例えば、ラッチアーム１２５が対称に配置されているという性質により、サービス弁部分１０５は、ソフトな捕捉操作（方向Ｒに沿うラッチアーム１２５の回転）の際に、スペース結合部分１１０との整列関係をなすよう案内され、その後、ハードなラッチ止め状態（方向Ｔに沿うラッチアーム１２５の並進）は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との相対運動（例えば、対応の人工衛星本体の相対運動によって引き起こされる運動）に抵抗し、そしてポート１３５，１４５のところでの高圧流体連結を容易にする大きなクランプ力をもたらす。幾つかの実施形態では、例えば、ラッチアーム１２５によって提供されるクランプ力は、１０ｐｓｉ～３０００ｐｓｉ以上の圧力で、連結状態にあるポート１３５，１４５相互間の物体の流れに適合する。１本以上の導管１５０が物体（例えば、流体または気体）を対応のコンテナからポート１３５，１４５まで運搬するようポート１３５，１４５に結合している。

図２は、図１Ａ～図１Ｃに示されたサービス弁部分１０５の斜視図である。ポート１３５，１４５は、連結時の物体の移送を容易にする正面向き連結に適した仕方で構成されるのがよい。適当なポートの代表的な実施形態について以下にさらに詳細に説明する。

Ｂ．サービス弁部分とスペース結合部分の連結
図３Ａ～図３Ｃは、一緒になって、本技術の実施形態に従って構成されていて結合または結合解除シーケンスを実施する結合機構体３００の略図を示している。結合は、一般に、図３Ａ、次に図３Ｂ、次に図３Ｃのシーケンスで表されている。切り離しは、一般に、この逆のシーケンスで表されている。図３Ａにおいて、第１のプレート１３０ａが、ラッチアーム１２５が開いた状態でスペース結合部分１１０に接近した状態にある。図３Ｂでは、接触または近接センサ１１５（図１参照）からの信号に応答して、アクチュエータ（例えば、ソレノイド、ステッピングモータ、サーボモータ、または別のアクチュエータ）がラッチアーム１２５を方向Ｒに沿って回転させて、サービス弁部分１０５の第１のプレート１３０ａをソフトに捕捉する。図３Ｂは、サービス弁部分１０５がスペース結合部分１１０には完全には係合していない場合があるが、ラッチアーム１２５によるソフトな捕捉に起因して、（例えば、ラッチアーム１２５によって担持されたリップ３６０の位置に起因して）（リップ３６０は、ラッチアーム１２５から延びていて、ラッチアーム１２５が方向Ｒに沿って内方に回されると第１のプレート１３０ａとオーバーラップする位置に位置決めされる）スペース結合部分１１０から全体が遠ざかることができない状態を示している。図３Ｃは、ラッチアーム１２５が第１のプレート１３０ａをスペース結合部分１１０にハードにラッチ止めするよう方向Ｔに沿って並進した状態を示している。ラッチアーム１２５をスペース結合部分１１０に連結するワックスモータまたは直線アクチュエータにより方向Ｔに沿う並進を容易に行うことができる。

図４Ａは、本技術の実施形態に従って構成された結合機構体３００の部分略図であり、結合アクションを実行するアクチュエータをさらに示す図である。幾つかの実施形態では、ラッチアーム１２５は、機構体３００のソフトな捕捉観点を提供するために方向Ｒに沿って回転するようラッチアームベース３１０に可動的に（例えば、回動可能にまたは回転可能に）連結されている。幾つかの実施形態では、ラッチアームアクチュエータ３１５（例えば、ソレノイド、ステッピングモータ、サーボモータ、または別のアクチュエータ）を、ラッチアーム１２５がスペース結合部分１１０とサービス弁部分１０５とのソフトな捕捉機能を提供するよう方向Ｒに沿って回転させるように各ラッチアーム１２５およびラッチアームベース３１０に連結されている。幾つかの実施形態では、各ラッチアームベース３１０は、単一のラッチアーム１２５を担持している。他の実施形態では、各ラッチアームベース３１０は、２本以上のラッチアーム１２５を担持している（例えば、多数のラッチアーム１２５が互いに同様に位置決めされてもよく、互いに隣接して位置決めされてもよく、しかも互いに同様に作動してもよい）。各ラッチアーム１２５は、１つ以上の対応するラッチアームアクチュエータ３１５を介して、または力の他の源によって、ラッチアームベース３１０に対して回動しまたは回転する。例えば、実施形態は、各ラッチアーム１２５のためのラッチアームアクチュエータ３１５、またはラッチアームベース３１０のうちの１つによって担持されたラッチアーム１２５のすべてのための共有ラッチアームアクチュエータ３１５を含むことができる。

ラッチアームベース３１０（ラッチアーム１２５を担持している）は、ラッチアームベース３１０と支持構造体１４２との間に位置決めされた１つ以上のアクチュエータ３２０によって与えられる力によってスペース結合部分１１０の支持構造体１４２に対して方向Ｔに沿って動き、それによりハードなラッチ連結を生じさせる。幾つかの実施形態では、ラッチアームベース３１０と支持構造体１４２との間に位置決めされたアクチュエータ３２０がワックスモータ、直線アクチュエータ、および／または別の適当なアクチュエータを含むことができる。幾つかの実施形態では、ラッチ- アームベース３１０は、１つ以上の可撓性要素３２５（例えば、ラッチアームベース３１０の頂部の近くに２つとラッチアームベース３１０の底部の近くに２つを含むのがよい４つの可撓性要素３２５）を介して可動的に支持構造体１４２に連結されている。幾つかの実施形態では、ラッチアームベース３１０は、２つだけの可撓性要素３２５（例えば、ラッチアームベース３１０の頂部の近くの２つまたはラッチアームベース３１０の底部の近くの２つ）を介して支持構造体１４２に連結されるのがよい。可撓性要素３２５としては、ラッチアームベース３１０を支持構造１４２に対して可動的に効果的に宙づりにするばねまたは材料の可撓性ストリップが挙げられる。可撓性要素３２５は、ラッチアームベース３１０と支持構造体１４２との間の低摩擦インターフェースの実現を容易にし、かかる低摩擦インターフェースは、ラッチアームベース３１０を動かすのに必要なエネルギーを減少させる（例えば、最小限に抑える）。例えば、幾つかの実施形態では、可撓性要素３２５は、滑り面の数を最小限に抑えるのに役立つ。

幾つかの実施形態では、支持構造体１４２は、１つ以上のストラットまたは連結要素３４５によって連結された２枚の平行プレート３３５，３４０を含む。支持構造体１４２は、ラッチアームベース３１０と係合する（押す）よう位置決めされたアクチュエータ３２０を担持することができる。例えば、アクチュエータ３２０は、ラッチアームベース３１０と支持構造体１４２との間に作動的に位置決めされるのがよい。幾つかの実施形態では、アクチュエータ３２０は、ラッチアームベース３１０から延びる棚部または突出部３３０を押すよう位置決めされるのがよい。幾つかの実施形態では、支持構造体１４２は、アクチュエータ３２０を支持構造体１４２上に支持するブラケット３４７を含むのがよい。連結要素３４５の１つ以上は、ブラケット３４７を支持してもよくかつ／あるいは、支持構造体１４２の別の部分がブラケット３４７を支持してもよい。

アクチュエータ３２０のうちの１つ以上は、作動部分３５０およびピストンロッド３５５を有するのがよい。アクチュエータ３２０がワックスモータである場合、ワックスモータに電力が加えられると（例えば、図１Ａに示されているＣＰＵ１２０または別のコントローラによる命令時）、ワックスモータは、ワックスを加熱し、ワックスは、膨張してピストンロッド３５５を押す。伸長中のピストンロッド３５５は、突出部３３０をブラケット３４７から押し離す（一般的には、伸長中のピストンロッド３５５は、ラッチアームベース３１０を上側プレート３３５から押し離したり、方向Ｔに沿って押し下げたりする）。この運動により、ラッチアーム１２５のリップ３６０（このリップは、サービス弁部分１０５の第１のプレート１３０ａを捕捉し、これについては図２を参照されたい）は、方向Ｔに沿って下方へ（第１のプレート１３０ａおよびスペース結合部分１１０の支持構造体１４２に向かって）動き、その結果、ハードなラッチ止め連結が生じる。幾つかの実施形態では、支持構造体１４２は、他の方法でアクチュエータ３２０を支持することができる。幾つかの実施形態では、アクチュエータ３２０は、ラッチアームベース３１０上に（例えば、突出部３３０上に）支持されるとともに、支持構造体１４２を押すよう位置決めされるのがよい。

動力がワックスモータから除かれると、ワックスモータ内のワックスが冷え、ピストンロッド３５５を引き出し、それによりラッチアームベース３１０は、方向Ｔに沿って上方に移動し（例えば、可撓性要素３２５により提供される付勢力に起因して）ソフトな捕捉位置に戻ることができる。ラッチアームアクチュエータ３１５は、スペース結合部分１１０をサービス弁部分１０５から完全に離脱させるようラッチアーム１２５を回転させてラッチアームベース３１０から遠ざけるよう作動されるのがよい。

幾つかの実施形態では、機構体３００は、「常開」形態にあるよう構成されているのがよく、その結果、動力が除かれると、ワックスモータ内のワックスは、ラッチアームベース３１０と支持構造体１４２との間の力を抜くよう十分に冷え、それにより、可撓性要素３２５は、ラッチアームベース３１０を方向Ｔに沿ってソフトな捕捉位置に向かって上方に付勢することができる。加うるに、機構体３００は、ラッチアーム１２５をラッチアームベース３１０から遠ざけて開き位置に向かって付勢するばね要素を含むのがよい。機構体３００を開き位置に向かって付勢するために、他のばねを用いることができる。かかる「常開」形態は、１機の宇宙航空機が停電または他の非常事態にある場合であっても、２機の宇宙航空機を保護するのに有利であるフェールセーフ形態であるのがよい。健全な宇宙航空機を故障しまたは損傷を受けた宇宙航空機から迅速かつ／あるいは自動的に切り離すことができる。幾つかの実施形態は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０とを機構体３００の開放時に互いに押し離す機械式、電気式、または電気機械式システムを含むのがよい。例えば、１つ以上のばね、プッシャ、または他の分離装置が、スペース結合部分１１０および／またはサービス弁部分１０５に備え付けられて、これら部分１１０，１０５を互いに押し離すことができるようになっているのがよい。幾つかの実施形態では、アクチュエータ３２０および／またはばねは、機構体３００が「常閉」形態を呈するよう構成されているのがよい。

本技術の幾つかの実施形態によれば、４つのラッチアームベース３１０および４本のラッチアーム１２５を備えた幾つかの装置は、４つの対応のラッチアームアクチュエータ３１５および８つの対応のワックスモータ（例えば、各ラッチアームベース３１０の各側に１つ、これらは、全体として参照符号３２０で示されている）をさらに含むのがよい。しかしながら、他の実施形態では、アーム、アームベース、アクチュエータ、およびワックスモータの他の数量および組合せを採用することができる。本技術の実施形態の利点は、機構３００がラッチアームベース３１０および／またはラッチアーム１２５のうちの１つ以上（例えば、これらのうちの１つを除きすべて）の故障の場合であっても、ソフトな捕捉および／またはハードなラッチ止めの連結に関わることができるということにある。幾つかの実施形態では、結合機構体３００は、ラッチアーム１２５をラッチアームベース３１０に対して並進させるよう位置決めされたアクチュエータを含むのがよい。

図４Ｂは、本技術の実施形態に従って構成された物体移送インターフェースシステム１００の幾つかのコンポーネントの部分概略斜視図である。図４Ｂは、この図が図１Ｃに示されたオプションとしてのハウジング（１４０）を記載していないことを除き、図１Ｃとほぼ同じであり、図４Ｂは、Ｚ軸回りにほぼ９０゜回された状態のインターフェースシステム１００のコンポーネントを示している。図４Ｂでは、図１Ｃの場合と同様、サービス弁部分１０５は、スペース結合部分１１０にハードにラッチ止めされている。かかる形態では、ポート１３５，１４５（図１Ａ参照）は、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間で物体を移送するために、互いに係合して密着されている。図４Ｂは、ラッチアームベース３１０を開き形態（例えば、ソフトなラッチ止めまたは完全開き形態）に向けて付勢するよう位置決めされた付勢ばね４００をさらに示している。付勢ばね４００は、方向Ｔに沿って上方に向かう力をラッチアームベース３１０にもたらすようラッチアームベース３１０と支持構造体１４２の一部分、例えば下側プレート３４０との間に位置決めされるのがよい。ワックスモータ用の代表的な発熱体３７０が図４Ｂに示されている。

図４Ｃおよび図４Ｄは、一緒になって、本技術の実施形態に従って構成されていて結合または結合解除シーケンスを実行する結合機構体４１０の略図を示している。結合機構体４１０は、図３Ａ～図４Ｂを参照して上述した結合機構体３００とほぼ同じである。幾つかの実施形態では、支持構造体１４２は、複数の案内４１５を含む。ラッチアーム１２５は、案内４１５に係合してこれらを閉じ位置に動かすことができる。例えば、幾つかの実施形態では、支持構造体１４２の一部分（例えば、支持構造体１４２の下側プレート３４０または別の部分）が幾つかの実施形態としてのラッチアーム１２５に設けられた角度付き縁部分４２０に係合するよう構成された角度付き縁部分４１６の形態をしている案内４１５を含む。ラッチアーム１２５を方向Ｔに沿って下方に動かすと（例えば、アクチュエータの力によって）、角度付き縁部分４１６，４２０は、ラッチアーム１２５を方向Ｒに沿って回転させるよう互いに係合する。案内４１５（例えば、角度付き縁部分４１６）は、方向Ｒに沿う回転を引き起こすための追加のアクチュエータの存在および／または支援の有無に関わらず、方向Ｒに沿う運動を生じさせる。したがって、本技術の幾つかの実施形態に従って構成された結合機構体によってもたらされるソフトな捕捉とハードなラッチ止め係合状態の両方は、ラッチアームベース３１０（図４Ａおよび図４Ｂ参照）を方向Ｔに沿って動かすだけで達成できる。

幾つかの実施形態では、少なくとも１つには結合機構体４１０の幾何学的形状のために、ラッチアームアクチュエータ３１５（図４Ａおよび図４Ｂ参照）を省くことができる。幾つかの実施形態では、ラッチアームアクチュエータ３１５は、ラッチアーム１２５をそのソフトな捕捉位置に保つのに電源投入されまたは稼働される必要はない。幾つかの実施形態では、結合機構体４１０は、ラッチアームアクチュエータ３１５（図４Ａおよび図４Ｂ参照）が故障した場合にハードなラッチ止め状態を維持することができる。

図５は、本技術の実施形態による結合および／または燃料供給プロセス５００を示す流れ図である。幾つかの実施形態では、プロセス５００は、プロセス５００の１つ以上（例えば、全ての）ステップを実行するための命令がプログラムされた１つ以上のコントローラの制御下で実施されるのがよい。

ブロック５０２から始まって、物体移送インターフェースは、アイドリングおよび／または待機状態にあるのがよく、この状態では、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０は、互いに連結解除されて互いに間隔を置いた状態にある。幾つかの実施形態では、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０が互いに接近すると、コントローラまたはオペレータは、インターフェースシステム１００のコンポーネントをスタンバイ状態にするのがよい（ブロック５０４）。システムまたはオペレータが、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０の接触（または、幾つかの実施形態では、接触間近）を検出した場合（例えば、上述の１つ以上のセンサ１１５により）、インターフェースシステム１００は、ラッチアーム１２５をラッチアームベース３１０に向かって回転させて（上述したように）全体としてサービス弁部分１０５をスペース結合部分１１０から遠ざかるのを制止する（すなわち、サービス弁部分１０５がスペース結合部分１１０から動くことができる程度を制限する）ことによってソフトな捕捉操作を実行する（ブロック５０６）。システムまたはオペレータが、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との接触（または接触間近）を検出しない場合、または接触がソフトな捕捉に不十分であるとみなされた場合（例えば、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０が対応のポート相互間の密着連結を容易にするのに十分には位置合わせされていない場合）、インターフェースシステム１００は、タイムアウトしてブロック５０４のスタンバイ状態に戻ることができる。

ソフトな捕捉操作（ブロック５０６）後、インターフェースシステム１００またはオペレータは、インターフェースシステム１００がソフトな捕捉状態（ブロック５０８）にあって、いつでもハードなラッチ止め可能な状態にあるかどうかを確認する。例えば、接触および／または位置合わせが不十分である場合、またはソフトな捕捉が失敗した場合、インターフェースシステム１００は、ソフトな捕捉操作（ブロック５０６）を再び試みるのがよくまたはコントローラまたは他のオペレータがコンポーネントをさらに位置合わせしてハードなラッチ止め操作（ブロック５１０）を実行する前に接触具合を向上させるのがよい。

インターフェースシステム１００がソフトな捕捉状態（ブロック５０８）にあるとみなされた後、ブロック５１０において、インターフェースシステム１００は、上述したように、ハードなラッチ止めを行う（例えば、ラッチアームベース３１０は、方向Ｔに沿って動く、これについては、図１Ｃ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂを参照されたい）。

ハードなラッチ止め（ブロック５１０）が成功した場合、幾つかの実施形態では、インターフェースシステム１００は、結合されまたはドッキングされたものとみなされるのがよい（ブロック５１２）。幾つかの実施形態では、コントローラによりシステムが結合されまたはドッキングされたものとみなされるためには、適正な接触および位置合わせがある時間にわたり、例えば１０秒間存在しなければならない。加うるに、幾つかの実施形態では、結合はまた、コントローラによりインターフェースシステム１００が結合またはドッキング状態にあるとみなされる前に、ある時間（例えば、１０秒間）にわたり、サービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間における遠隔測定（テレメトリー）または他のデータ接続性（例えば、データコネクタ１３６を介して、これについては図１Ａ、および図２を参照）を生じさせる。ドッキングが成功したとみなされた場合（ブロック５１２）、ブロック５１４において、コントローラは、インターフェースシステム１００を介して（例えば、上述のポートを使用して）燃料供給または他の物体移送を開始することができる。

幾つかの実施形態では、コントローラが故障を検出した場合、コントローラは、１つ以上の故障モードを開始し、さらに、オプションとして、プロセス５００における先の状態への復帰を開始することができる。例えば、幾つかの実施形態では、遠隔測定または他のデータがサービス弁部分１０５とスペース結合部分１１０との間で十分には交換されていない場合、ブロック５１６において、コントローラは、ハンドシェイク失敗プロトコルを開始するのがよく、このハンドシェイク失敗プロトコルは、再試行のために任意の先の状態への復帰を含むのがよい。幾つかの実施形態では、ブロック５１８において、コントローラは、燃料供給に関する故障（例えば、インターフェースシステム１００と関連したセンサが、物体が首尾よく移送されていることおよび／またはポートが故障していることを検出しそこなった場合）を指示することができる。燃料供給に関する故障に応答して、ブロック５２０において、コントローラは、インターフェースシステム１００を完全に稼働解除するのがよく、次に、ブロック５０４のスタンバイ状態に復帰させるのがよい（例えば、後で再試行するために）。

幾つかの実施形態では、コントローラは、サービス弁部分１０５をスペース結合部分１１０に対して保持するよう結合機構体３００によって加えられる力を分析する（例えば、１つ以上のひずみゲージを用いて）。力が不十分である場合、コントローラは、ブロック５２１においてハードなラッチ止め失敗を指示するのがよく、次に、コントローラは、ブロック５２２においてハードなラッチ止めの解除（すなわち、ワックスモータの解除）を開始し、それによりブロック５０８におけるソフトな捕捉状態に戻るか、プロセス５００の別の部分に復帰し、それにより結合および物体移送を再び試みるのがよい。幾つかの実施形態では、ブロック５２２におけるハードなラッチ止めの解除後、コントローラは、ブロック５２０においてインターフェースシステム１００を完全に稼働解除するのがよい（例えば、コントローラにより、プロセス５００の一観点がサービス弁部分１０５およびスペース結合部分１１０の現在の状態および／または相対位置では可能ではないと判定した場合）。

本技術の実施形態に従って構成されるシステムの中には、連結状態にある宇宙航空機のうちの少なくとも一方の電力状態を表す信号（例えば、宇宙航空機の電源がオンにされているかオフにされているか、または宇宙航空機が故障を生じているかどうかを表す信号）を出力するアライブネスセンサを含むものがある。幾つかの実施形態では、どんなときでもアライブネスセンサにより連結状態の宇宙航空機のうちの一方が電源切断状態にあり、または電力喪失または他の故障状態を呈していることが指示された場合、結合機構体は、結合プロセスを停止しまたは結合を解除することによって応動する（ただし、幾つかの実施形態では、結合機構体は、連結状態を維持することができる）。

一般に、本技術の実施形態に従って構成される結合機構体は、開き位置と閉じ位置との間で動くよう位置決めされるラッチアームを含む。閉じ位置では、結合部分は、別のもの、例えばサービス弁部分を捕捉している。以下において、結合機構体の追加の実施形態について説明する。

Ｃ．グラウンド（地面）結合部分
図６Ａおよび図６Ｂは、本技術の実施形態に従って構成されたグラウンド結合部分６００と係合状態にあるサービス弁部分１０５の部分概略斜視図である。グラウンド結合部分６００は、地上システム上に具体化されるのがよく、このグラウンド結合部分は、例えば地上の宇宙航空機への供給を行うために（例えば、物体をこの宇宙航空機に移送するとともに／あるいはこの宇宙航空機から移送するために）サービス弁部分１０５と合体するよう構成されている。グラウンド結合部分６００は、サービス弁部分１０５のポート１３５ａ，１３５ｂ（図２参照）をグラウンド結合部分６００の対応のポートに連結して、物体を２つのコンテナ相互間で移送するようサービス弁部分１０５を受け入れる。

図６Ａを参照すると、幾つかの実施形態では、グラウンド結合部分６００は、空胴部６１０にサービス弁部分１０５を受け入れ、そしてサービス弁部分１０５を結合機構体６１３で保持する。グラウンド結合部分６００の機構体６１３は、１つ以上の（例えば４つの）フックまたはハンマーの形をしたラッチアーム６１５を含み、これらラッチアームは、開き位置に向かって（グラウンド結合部分６００の中心から半径方向に遠ざかって）ばね押しされている。

地上結合部分６００の近位部分６２０は、遠位部分６３０に対して回転可能である。近位部分６２０は、遠位部分６３０に対して近位部分６２０を軸線Ｚ１に沿って上下させる螺合方式によって遠位部分６３０に連結されている。全体として矢印Ａで示されているように、遠位部分６３０に対する近位部分６２０の回転時、近位部分６２０は、方向Ｔに沿って上方に並進してラッチアーム６１５を押し、それにより、これらラッチアームは、ピボット点回りに（例えば、全体として矢印Ｂで示される方向に沿って）回動し、そしてまた、ラッチアーム６１５をサービス弁部分１０５回りに（例えば、頂部プレート１３０ｂ回りに）閉じてサービス弁部分１０５をグラウンド結合部分６００に固定する。幾つかの実施形態では、遠位部分６３０に対する近位部分６２０の運動はまた、ラッチアーム６１５に下向きの力を及ぼすことができ、それにより、サービス弁部分１０５をグラウンド結合部分６００にさらに固定することができる。図６Ｂは、グラウンド結合部分６００に固定されたサービス弁部分１０５を示しており、ラッチアーム６１５は、頂部プレート１３０ｂを固定する位置に回転してある。幾つかの実施形態では、グラウンド結合部分６００は、近位部分６２０と遠位部分６３０との間にヒグビー（Higbee）型連結関係を生じさせることができる。幾つかの実施形態では、弾性タブ要素６３５がラッチアーム６１５の各々と近位部分６２０との間に位置決めされていて、位置合わせおよびトルクの一貫性を向上させることができるようになっている。

グラウンド結合部分を自律的に作動させることができ、または完全にまたは部分的に手動で操作することができる。特定の代表的な実施形態では、グラウンド結合部分は、宇宙航空機の燃料供給または宇宙空間内とは対照的に地上で物体を移送するのを容易にするために完全に手動で操作することができる。幾つかの実施形態では、グラウンド結合部分６００は、宇宙航空機内で具体化されて宇宙空間内で作動されるのがよい。

Ｄ．自動調心型ポート
本技術の観点は、図１Ａに関して上述したポート１３５ａ，１３５ｂ，１４５ａ，１４５ｂのうちの１つ以上として具体化できる自動調心型ポートを含む。例えば、ポート１３５ａ，１３５ｂが相手方のポート１４５ａ，１４５ｂに係合すると、ポートの幾何学的形状は、ポートの自動調心を行うことができ、そして物体移送を可能にするためにこれらポートの連結部を封止することができる。図１Ａを参照すると、幾つかの実施形態では、サービス弁部分１０５は、雄型ポート１３５ａおよび雌型ポート１３５ｂを備えるのがよい。スペース結合部分１１０は、対応の雌型ポート１４５ａおよび雄型ポート１４５ｂを備えるのがよい。サービス弁部分１０５がスペース結合部分１１０と係合すると、サービス弁部分１０５に設けられている雄型ポート１３５ａは、スペース結合部分１１０に設けられた雌型ポート１４５ａと嵌合し、サービス弁部分１０５に設けられている雌型ポート１３５ｂは、スペース結合部分１１０に設けられている雄型ポート１４５ｂと嵌合する。図１Ａに示された構成の雄型ポートと雌型ポートの対は、一緒になって、別の対応の雄型ポートと雌型ポートの対と係合するが、別の実施形態では、他の形態を具体化してもよい。例えば、サービス弁部分１０５は、任意の適当な数（例えば、１つ以上）のポートを備えることができ、スペース結合部分１１０は、これに対応した数の対応のポートを備えることができる。サービス弁部分１０５のポートのうちの幾つかまたは全ては、雄型ポートであってもよく、スペース結合部分１１０のポートの幾つかまたは全ては、雌型ポートであってもよく、またはその逆の関係が成り立つ。

図７Ａは、本技術の実施形態に従って構成されたポート７００の斜視図である。ポート７００は、図１Ａを参照して上述したポート１３５ａ，１３５ｂ，１４５ａ，１４５ｂのうちの１つ以上として具体化できるとともに／あるいはポート７００は、スペース結合部分１１０、サービス弁部分１０５、およびグラウンド結合部分６００以外のシステムに具体化されてもよい。例えば、ポート７００は、物体の移送に関与する任意のシステムおよび／または機構体に具体化できる。

ポート７００は、ポート本体７１０およびポートヘッド７２０を含む。ポート本体７１０は、ポート７００から物体を出し入れする導管（例えば、図１Ａに示されていて上述した導管１５０）に連結可能である。例えば、ポート本体７１０は、導管に係合してこの導管とポート７００との間における物体の流れを容易にするためのコネクタ要素７３０を含むとともに／あるいはこれに取り付けられるのがよい。別の実施形態は、導管を連結するのに適した他のコネクタを含むことができる。ポートヘッド７２０は、ポートフェース７４０およびオプションとしてのフランジ７５０を含む。幾つかの実施形態では、フランジ７５０は、ポート７００を支持構造体に取り付けるための取り付け穴７６０を有する。別の実施形態では、ポート７００は、ポート７００を支持構造体に取り付けるための他の装置を備えるのがよい。幾つかの実施形態では、フランジ７５０を省くことができる。ポートフェース７４０は、異形の係合面を有するのがよく、この異形の係合面は、別のポート（例えば、図７Ｂを参照して以下において説明するポート）に設けられている対応の異形係合面と合致するよう構成されている。幾つかの実施形態では、ポートフェース７４０は、別のポート（例えば、図７Ｂを参照して以下において説明するポート）に設けられた雄型部分、例えば円錐部または他の突出部を受け入れるよう構成された雌型またはカップ部分７７０を有する。ポートフェース７４０は、Ｏリング７８５を担持する１本以上の溝７８０を有するのがよい。以下にさらに詳細に説明するように、ポートフェース７４０は、別のポートに設けられた対応のポートフェースに密着する。別の実施形態では、ポートフェース７４０は、別のフェース封止機構体に密着するのがよい。ポート７００は、可動ピントル７８７をさらに有し、可動ピントル７８７は、以下にさらに詳細に説明するように、別のポートに設けられた対応の可動ピントルに係合するようポートフェース７４０に設けられた開口部を通ってポートフェース７４０から延び出るのがよい。

図７Ｂは、本技術の別の実施形態に従って構成されたポート７９０の斜視図である。ポート７９０は、ポートヘッド７９１が、異なる異形係合面を有し、この異形係合面が別のポート、例えば図７Ａを参照して上述したポート７００に設けられている対応の異形係合面と合致するよう構成されていることを除き、図７Ａを参照して上述したポート７００とほぼ同じである。ポートヘッド７９１（これは、ポートフェース７９２を含む）は、図７Ａを参照して上述したオプションとしてのフランジ７５０とは異なる形状を備えたオプションとしてのフランジ７９３を有するのがよい。ポートフェース７９２は、雄型部分、例えば、図７Ａを参照して上述したポート７００のカップ部分７７０に嵌まり込むよう構成された円錐部７９４を有するのがよい。ポートフェース７９２は、Ｏリング７８５を担持する１本以上（例えば、２本）の溝７８０をさらに有するのがよい。ポートフェース７９２は、図７Ｂを参照して上述した対応のポートフェース７４０に密着する。ポート７９０は、ピントル７８７をさらに有し、ピントル７８７は、別のポートに、例えば図７Ａを参照して上述したポート７００に設けられているピントルに係合するようポートフェース７９２から延び出るのがよい。

図７Ａは、全体として円形のフランジ７５０を示し、図７Ｂは、全体として三角形のフランジ７９３を示しているが、本技術の実施形態に従って構成されたポートは、他の形状を有するフランジを有し、または、これらポートは、フランジを省いたものであってもよい。

図８は、図７Ｂに示したポート７９０の分解組立斜視図である。図８はまた、ポート本体７１０を断面図で示している。ピントル７８７は、長手方向軸線８０３に沿ってポート本体７１０に設けられたボア８００内で動くことができる。ピントル７８７は、ポート７９０が別のポートに係合する手前で（すなわち、図７Ｂに示されているようなポート閉鎖位置）オプションとしてポートフェース７９２から突き出たピントル先端部８０５を有する。ピントル先端部８０５は、ポート７９０が図９および図１０を参照して以下に詳細に説明するように、別のポートに係合するときにポート本体７１０中に押し込められるのがよい。ピントル先端部８０５は、ポートフェース７９２に設けられた開口部８１０の径よりもわずかに小さい径を有するのがよく、ピントル先端部８０５は、この開口部８１０を通って動く。ピントル７８７は、弾性要素、例えばばね８１５によりポート閉鎖位置に向かって付勢されている。幾つかの実施形態では、ポート７９０は、ピントル７８７をポート本体７１０の内部に密着させてピントル７８７がポート閉鎖位置にあるときにポート７９０を封止するようピントル７８７上に位置決めされたＯリング８２０を有する。

幾つかの実施形態では、ピントル７８７の動きを助ける追加のコンポーネントがポート本体７１０内に位置決めされるのがよい。例えば、幾つかの実施形態では、ポート７９０は、ピントル７８７と共に長手方向軸線８０３に沿ってボア８００内で動くライダ８２５を有する。ピントル７８７は、ボアライダ８２５内に位置決めされたピントルシャフト８３０を有するのがよい。ピントル７８７は、幾つかの実施形態では、一体型組立体として形成されてもよく、あるいは他の実施形態では、このピントルは、互いに接合された多数のコンポーネントを有してもよい。幾つかの実施形態では、ピントル７８７は、ボアライダ８２５と一体である。ボアライダ８２５は、全体として円筒形の形状を有するとともにボア８００のサイズに一致したサイズを有するのがよく、その結果、ボアライダ８２５は、ボア８００と同軸関係を保った状態でボア８００内で動くことができる。ボアライダ８２５は、ピントル７８７をボア８００と同軸に保つことができる。ボアライダ８２５は、長手方向軸８０３に沿って差し向けられていて物体がボアライダ８２５のそばを通ることができるようにするための１つ以上のスロット８３５を有するのがよい。幾つかの実施形態では、ボアライダ８２５は、ボア８００内における摩擦を減少させるために減摩性材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。ばね８１５は、ボアライダ８２５とコネクタ要素７３０との間に位置決めされるのがよい。幾つかの実施形態では、ばね８１５をポート７９０の他のコンポーネントと同軸整列状態に保つためのばねリテーナ８４０が設けられるのがよい。コネクタ要素７３０は、ボア８００に設けられたオプションとしてのねじ山８４５と対応関係をなして噛み合うねじ山を有するのがよい。コネクタ要素７３０は、ボア８００を覆うとともに、ポート７９０のコンポーネントをボア８００内に保つ。幾つかの実施形態では、コネクタ要素７３０は、ポート本体７１０に溶接されるのがよい。幾つかの実施形態では、コネクタ要素７３０は、ボア８００内にスナップ嵌めされ、または押し込まれるのがよい。ねじ山付きコネクタ要素７３０が図示されていてこれについて説明するが、他の実施形態として、導管を連結するとともに／あるいはポート７９０のコンポーネントをポート本体７１０内に保持するための任意適当なコネクタが設けられてもよい。

上述したように、図７Ｂおよび図８に示されたポート７９０は、ポートヘッド７２０，７９１の形態を除き、図７Ａに示されたポート７００とほぼ同じであり、したがって、ポート７９０の上述の説明は、図７Ｂおよび図８のポート７９０と同一または類似の内側コンポーネントを有する図７Ａに示されたポート７００にも当てはまる。

図９は、嵌合前の相互接近時におけるポート７００，７９０の断面図である。ポート７００，７９０の各々内のピントル先端部８０５は、各ピントル７８７がばね８１５によってその対応のポートフェース７４０，７９２に向かって付勢されたときにポートフェース７４０，７９２からわずかに突き出るのがよい。嵌合に先立って、ピントル７８７のＯリング８２０（このＯリングは、別法として、ポート本体７１０によって担持されてもよい）は、ポート７００，７９０を封止するとともに物体がポート７００，７９０を通過するのを阻止する。

図１０は、互いに嵌合または係合したポート７００，７９０の断面図である。本技術の実施形態の一観点は、ポート７００，７９０の自動調心機能を有する。ポート７００，７９０は、寸分違わない向きで互いに接近する必要はなく、というのは、カップ部分７７０がカップと円錐部７９４を同軸状態に位置合わせする仕方で円錐部７９４を受け入れるからである。本技術の実施形態の別の観点は、ポートフェース７４０，７９２相互間の封止部を含む。フェース７４０，７９２相互間の３つのＯリング７８５は、万全を期した状態（冗長性）をもたらすとともに規制基準（例えば、自着火性燃料と関連した規制基準）の順守を保証する。幾つかの実施形態では、４個以上または２個以下のＯリング７８５が設けられる場合がある。Ｏリング７８５を２つのポート７００，７９０相互間に分布して配置する（例えば、２つのＯリング７８５がポート７９０のうちの一方に設けられ、１つのＯリングが他方のポート７００に設けられる）ことにより、冗長性がさらに得られる。例えば、ポート７００，７９０の一方が損傷を受けると（例えば、流星塵またはデブリによって）、他方のポートのＯリング７８５は、封止部をもたらすのに十分であるのがよい。Ｏリングを、ポートフェース７４０，７９２およびピントル７８７と関連して本明細書において説明しているが、他の封止装置（例えば、押し潰し可能なシールまたは他の適切な封止装置）を別の実施形態において用いることができる。ポートフェース７４０，７９２が多数のＯリングまたは多数の他の封止装置を有するシステムは、封止装置の状態の判定を支援する（例えば、封止装置が正しく機能しているかどうかの判定に役立つ）１つ以上の測定装置をさらに含むのがよい。測定装置としては、Ｏリングまたは他の封止装置相互間の圧力を測定するための圧力測定装置が挙げられる。幾つかの実施形態では、ポートフェースに設けられるＯリングまたは他の封止装置を省くことができる。

作用を説明すると、ピントル先端部８０５は、互いに押し合い、それにより、各ピントル７８７をポート本体７１０中に引っ込める（例えば、ばね８１５の力に抗して）。ピントル７８７がポート本体７１０中に動くことにより、ボア８００とピントル７８７との間の通路１０００が開かれる。すると、物体は、ポートフェース７４０，７９２によって作られた封止部から逃げ出ることなく、嵌合状態にあるポート７００，７９０を自由に流通することができる。例えば、物体は、コネクタ要素７３０に設けられた通路１０１０を通って流れ、ばねリテーナ８４０を通って流れ、ばね８１５周りを通って流れ、ボアライダ８２５の先へ流れ（例えば、図８に示されているスロット８３５を通って流れることにより）、そしてピントル７８７の先へ流れ、ポートフェースの開口部８１０（図８参照）から流れ出、そして他方のポート中に流れ込んで他方のポート内の同一または類似のコンポーネントの先へ流れることができる。

図１１は、本技術の実施形態に従って構成されたポート組立体１１００の斜視図である。ポート組立体１１００は、単一のポート本体１１２０上に支持された２つ以上のポートフェース１１１０を含むのがよい。ポートフェース１１１０は、図７Ａ～図１０を参照して説明したポートフェース７４０，７９２とほぼ同じであるのがよい。例えば、一方のポートフェース１１１０ａは、円錐部７９４を有するのがよく、別のポートフェース１１１０ｂは、カップ部分７７０を有するのがよい。ポート組立体１１００は、ポート１３５，１４５（図１Ａ～図２および図４Ｂ参照）を提供するようサービス弁部分１０５、スペース結合部分１１０、またはグラウンド結合部分６００のうちの１つ以上の中に設けられるのがよい。また、ポート本体１１２０は、各ポートフェース１１１０について１組のポートコンポーネント（例えば、上述したようなピントル７８７、ボアライダ、ばね、Ｏリング、およびばねリテーナ）をさらに担持している。したがって、ポート組立体１１００は、本技術の実施形態に従って構成された２つのポートを構成するが、１つのポート本体１１２０内に設けられる。１つのポート本体１１２０内に設けられた２つのポートについて説明しているが、同一のポート本体１１２０は、２つ以上のポートを備えることができる。１つのポートフェースは、カップを有し、別のポートフェースは、円錐部を有するが、幾つかの実施形態では、任意の適切な数のカップおよび円錐部をポートフェースとして用いることができる。ポート組立体１１００は、別のシステムの別のポート組立体と嵌合しまたは係合することができる。例えば、さらに図１Ａを参照すると、サービス弁部分１０５は、補足すると、ポート１３５ａ，１３５ｂとしてポート組立体１１００を有することができ、スペース結合部分１１０は、ポート１４５ａ、１４５ｂとしてポート組立体１１００を有することができる。サービス弁部分１０５がスペース結合部分１１０に係合すると、ポート組立体１１００は、互いに押し付けられて封止部を形成するとともに、ポート組立体１１００相互間における物体の移動を可能にする。

一般的な技術背景の説明のため、幾つかの実施形態では、例えばサービス弁部分１０５、スペース結合部分１１０、および／またはグラウンド結合部分６００のようなコンポーネントは、人工衛星デプロイヤ（deployer）、例えばキューブサット（CubeSat ）型デプロイヤ内に嵌まり込むように寸法決めされるのがよい。例えば、幾つかの実施形態では、サービス弁部分１０５および／またはスペース結合部分１１０は、キューブサット型デプロイヤ（口語では、大きな塊としての「マグロ缶」と呼ばれている）の円筒形凹部内に嵌まり込むよう寸法決めされるのがよい。別の実施形態では、寸法形状をスケールアップしたりスケールダウンしたりして大型にまたは小型にすることができる。本発明の実施形態に従って構成された弁およびポートは、サービス弁、充填／排水弁、充填／ベント弁、あるいは宇宙航空機または他のシステム用の他の弁として使用できる。

幾つかの実施形態では、ポートと関連した導管は、導管内の物体の温度を制御するために廃熱を使用する（例えば、流体を防氷する）ためのワックスモータ用のヒータと熱的に結合される（または、発熱する任意のアクチュエータに熱的に結合される）のがよい。他の実施形態では、導管とワックスモータ用のヒータとの間に断熱材が設けられるのがよい。幾つかの実施形態では、ばね８１５からの力がポートの押し離しを助けることができ、それにより、スペース結合部分１１０からのサービス弁部分１０５の分離を助けることができ、または他の装置の分離を助けることができる。

上述したことから、本技術の幾つかの実施形態を例示目的で本明細書おいて説明したが、開示した技術から逸脱することなく種々の改造を行うことができるということが理解されよう。例えば、より多くのまたはより少ないポート（例えば、１個、３個、４個、または５個以上のポート）を弁と結合部分を連結するために使用できる。カップ・アンド・コーン（円錐部）構造についてポートのフェースと関連して上述したが、幾つかの実施形態では、同心整列状態を生じさせるための他の互いに協働する形状を採用することができる。幾つかの実施形態では、サービス弁部分１０５および／またはスペース結合部分１１０は、宇宙航空機の外部（すなわち、断熱材の外部）上に位置決めされるのがよい。幾つかの実施形態では、部分１０５，１１０の一方または両方は、可動キャップまたはカバーの背後に位置決めされるのがよい。一般的にいって、部分１０５，１１０は、ドッキングおよび物体移送を容易にする任意の適当な場所に配置できる。幾つかの実施形態では、本技術の構成要素のうちの１つ以上の表面は、静電荷が蓄積しにくいようにするための導電性表面または被膜を含むことができる。

本技術の幾つかの追加の観点が以下の実施態様項に記載されている。
〔実施態様項１〕
結合機構体であって、
支持構造体と、
上記支持構造体に可動的に連結されたラッチアームベースと、
上記ラッチアームベースに連結された１本以上のラッチアームとを有する、結合機構体。
〔実施態様項２〕
上記１本以上のラッチアームは、上記ラッチアームベースに回動可能に連結されている、実施態様項１記載の結合機構体。
〔実施態様項３〕
上記ラッチアームベースを上記支持構造体に対して動かすよう位置決めされたアクチュエータをさらに有する、実施態様項１記載の結合機構体。
〔実施態様項４〕
上記アクチュエータは、ワックスモータを含む、実施態様項３記載の結合機構体。
〔実施態様項５〕
上記ラッチアームベースは、１つ以上の可撓性要素により上記支持構造体に可動的に結合されている、実施態様項１～４のうちいずれか一に記載の結合機構体。
〔実施態様項６〕
上記１本以上のラッチアームを上記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされたアクチュエータをさらに有する、実施態様項１～５のうちいずれか一に記載の結合機構体。
〔実施態様項７〕
２つのコンテナ相互間で物体を移送するシステムであって、上記システムは、
１つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
上記サービス弁部分を受け入れるよう構成された結合部分とを含み、上記結合部分は、結合機構体および１つ以上の第２のポートを有し、上記第２ポートは、上記１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされ、
上記結合機構体は、開放位置と閉鎖位置との間で動くよう位置決めされた複数のラッチアームを有し、上記閉鎖位置では、上記結合部分は、上記サービス弁部分を捕捉している、システム。
〔実施態様項８〕
上記結合機構体は、複数のラッチアームベースを有し、各ラッチアームは、上記複数のラッチアームベースのうちの一ラッチアームベースに回動可能に連結され、上記ラッチアームベースは、上記結合部に対して動くことができる、実施態様項７記載のシステム。
〔実施態様項９〕
上記結合部分は、複数の案内を備えた支持構造体を有し、上記ラッチアームは、上記案内に係合するよう動くことができ、上記ラッチアームが上記案内に係合すると、上記ラッチアームは、上記閉鎖位置まで動く、実施態様項７または９記載のシステム。
〔実施態様項１０〕
上記ラッチアームは、上記ラッチアームが外方に回動された第１のピボット位置と、上記ラッチアームが上記サービス弁部分を捕捉するよう、内方に回動された第２のピボット位置との間で回動するよう位置決めされている、実施態様項７記載のシステム。
〔実施態様項１１〕
上記結合部分は、支持構造体を有し、
上記結合機構体は、上記支持構造体によって担持された１つ以上のラッチアームベースを有し、
各ラッチアームは、上記第１のピボット位置と上記第２のピボット位置との間で回動するよう上記１つ以上のラッチアームベースのうちの一ラッチアームベースに回動可能に連結され、
上記ラッチアームベースは、上記支持構造体に対して並進して、上記ラッチアームを上記サービス弁部分が上記結合部分に対して動くことができる第１の直線位置と、上記ラッチアームが上記サービス弁部分を上記結合部分に押し付ける第２の直線位置との間で動かすよう位置決めされている、実施態様項１０記載のシステム。
〔実施態様項１２〕
上記支持構造体は、複数の案内を有し、上記ラッチアームは、上記案内に係合するよう位置決めされ、上記ラッチアームが上記案内に係合すると、上記ラッチアームは、上記第２のピボット位置まで動く、実施態様項１１記載のシステム。
〔実施態様項１３〕
上記支持構造体は、複数の第１の角度つき縁部分を有し、各ラッチアームは、上記ラッチアームが上記第２の直線位置にあるときに、上記複数の第１の角度つき縁部分のうちの第１の角度つき縁部分に対応関係をなして係合するよう位置決めされた第２の角度つき縁部分を有し、上記第１の角度つき縁部分と上記第２の角度つき縁部分の係合による上記ラッチアームが上記第２のピボット位置まで回動するようになっている、実施態様項１１記載のシステム。
〔実施態様項１４〕
上記結合部分は、
近位部分と、
螺合方式により上記近位部分に連結された遠位部分とを含み、
上記近位部分が上記遠位部分に対して回されると、上記近位部分は、上記遠位部分に対して並進して上記ラッチアームを上記閉鎖位置まで押し出す、実施態様項７記載のシステム。
〔実施態様項１５〕
２機の宇宙航空機相互間で物体を移送するシステムであって、上記システムは、
物体を移送するための１つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
サービス弁部分を受け入れるよう位置決めされた結合部分とを含み、上記結合部分は、
支持構造体、
上記１つ以上の第１のポートとの間で物体を移送するために上記１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされた１つ以上の第２のポート、
ラッチアームベース、上記ラッチアームベースは、上記支持構造体に対して動くことができ、
上記ラッチアームベースを上記支持構造体に対して動かすよう位置決めされた第１のアクチュエータ、および
上記ラッチアームベースによって担持されたラッチアームを有し、上記ラッチアームは、上記ラッチアームベースに対して動くことができる、システム。
〔実施態様項１６〕
上記結合部分は、信号を出力するよう構成されたセンサをさらに備えている、実施態様項１５記載のシステム。
〔実施態様項１７〕
上記センサは、
近接センサ、上記信号は上記サービス弁部分と上記結合部分との近接性を指示する、
接触センサ、上記信号は上記サービス弁部分と上記結合部分との接触関係を指示する、
光学センサ、上記信号は上記サービス弁部分と上記結合部分との近接性または接触関係を指示する、または
アライブネスセンサ、上記信号は上記宇宙航空機のうちの少なくとも１機の電力状態を指示する、
を含む、実施態様項１６記載のシステム。
〔実施態様項１８〕
実行時、
上記信号を受信し、
上記信号に応答して、上記アクチュエータを作動させて上記ラッチアームベースおよび上記ラッチアームを、上記ラッチアームが上記サービス弁部分を上記結合部分に押し付ける位置まで並進させる命令がプログラムされたコントローラをさらに含む、実施態様項１７記載のシステム。
〔実施態様項１９〕
上記ラッチアームを上記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされた第２のアクチュエータをさらに含み、上記コントローラはさらに、実行時、
上記第２のアクチュエータを作動させて、上記ラッチアームを第１の位置から上記ラッチアームが上記サービス弁部分を捕捉する第２の位置まで回転させる命令がプログラムされている、実施態様項１８記載のシステム。
〔実施態様項２０〕
上記ラッチアームベースは、１つ以上の可撓性要素により上記支持構造体に連結されている、実施態様項１５～１９のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２１〕
上記ラッチアームを上記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされた第２のアクチュエータをさらに含む、実施態様項１５～１８のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２２〕
上記ラッチアームは、第１の位置と第２の位置との間で上記ラッチアームベースに対して動くことができ、上記システムは、上記ラッチアームを上記第１の位置に向かって付勢するよう位置決めされたばねをさらに含む、実施態様項１５～２１のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２３〕
上記第１のアクチュエータは、ワックスモータを含む、実施態様項１５～２２のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２４〕
上記ラッチアームベースは、第１の位置と第２の位置との間で上記支持構造体に対して動くことができ、上記システムは、上記ラッチアームベースと上記支持構造体との間に位置決めされていて、上記ラッチアームベースを上記第１の位置の方へ付勢するばねをさらに含む、実施態様項１５～２３のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２５〕
上記サービス弁部分および上記結合部分の各々は、（ａ）上記宇宙航空機相互間でデータを伝送するデータコネクタ、または（ｂ）上記宇宙航空機相互間で電力を伝送する電力コネクタのうちの少なくとも一方を備えている、実施態様項１５～２４のうちいずれか一に記載のシステム。
〔実施態様項２６〕
２機の宇宙航空機相互間で物体を移送する方法であって、上記方法は、
第１の宇宙航空機によって担持されたサービス弁部分と第２の宇宙航空機によって担持された結合部分との間の近接性または接触関係のうちの少なくとも一方を検出するステップを含み、
上記サービス弁部分と上記結合部分との間の近接性または接触関係のうちの上記少なくとも一方の検出時、複数のラッチアームを上記サービス弁部分の方へ動かして上記サービス弁部分と上記結合部分との相対運動を制限するステップを含み、
ラッチアームベースを上記結合部分の支持構造体に対して並進させるステップを含み、上記ラッチアームベースの上記並進により上記ラッチアームは、上記サービス弁部分を上記支持構造体に押し付け、
（ａ）物体を上記第１の宇宙航空機から、上記サービス弁部分に通し、上記結合部分に通し、そして上記第２の宇宙航空機の中へ移送するステップ、または
（ｂ）物体を上記第２の宇宙航空機から、上記結合部分に通し、上記サービス弁部分に通し、そして上記第１の宇宙航空機の中へ移送するステップのうちの少なくとも１つのステップを含む、方法。
〔実施態様項２７〕
上記サービス弁部分および上記結合部分によって担持されたコネクタを介して上記第１の宇宙航空機と上記第２の宇宙航空機との間でデータまたは電力のうちの少なくとも一方を伝送するステップをさらに含む、実施態様項２６記載の方法。
〔実施態様項２８〕
上記第１の宇宙航空機または上記第２の宇宙航空機のうちの少なくとも一方の電力状態を検出するステップをさらに含み、
上記第１の宇宙航空機または上記第２の宇宙航空機が電源切断状態にあることの検出に応答して、上記サービス弁部分を上記結合部分から解除する、実施態様項２６または２７記載の方法。
〔実施態様項２９〕
物体を移送するポートであって、上記ポートは、
ポート本体を有し、上記ポート本体内にはボアが延びており、
上記ポート本体の第１の端部に取り付けられたポートヘッドを有し、上記ポートヘッドは、異形係合面を備えたポートフェースを有し、
上記ボア内に位置決めされた可動ピントルを有し、上記ピントルは、上記ピントルが上記第１の位置にあるときに上記ポートフェースから伸び出、
上記ポートは、上記ピントルが上記第１の位置にあるときに閉じられ、上記ピントルは、上記ポートが上記ポート本体を通り、上記ピントルを越え、そして上記ポートフェースを通る物体の流れを可能にするよう開いている第２の位置まで動くことができる、ポート。
〔実施態様項３０〕
ボア内に配置され、ばね力を用いて上記ピントルを上記第１の部分に向かって付勢するよう上記ボア内に位置決めされた弾性要素をさらに有する、実施態様項２９記載のポート。
〔実施態様項３１〕
上記ポートフェースは、１つ以上のＯリングを受け入れるよう構成された１つ以上の溝を有する、実施態様項２９または３０記載のポート。
〔実施態様項３２〕
上記ポート本体の第２の端部に取り付けられたコネクタ要素をさらに有する、実施態様項２９～３１のうちいずれか一に記載のポート。
〔実施態様項３３〕
本明細書において開示している物体の移送システム。
〔実施態様項３４〕
本明細書で開示している物体の移送方法。

本技術の幾つかの実施形態と関連した利点をこれらの実施形態との関連で説明したが、幾つかの実施形態はまた、上述の利点を奏し、すべての実施形態が本技術の範囲に属するよう必ずしもかかる利点を奏するものではない。したがって、本開示および関連の技術は、本明細書において明示的に記載されまたは図示されていない他の実施形態を含むことができる。

本開示内容は、参照により引用する任意の資料が本開示内容と矛盾するまで、有効である。本明細書で用いられる「約」および「ほぼ」という用語は、記載された値の１０％の範囲内の値を指している。

Claims (32)

1. 結合機構体であって、
   支持構造体と、
   前記支持構造体に可動的に連結されたラッチアームベースと、
   前記ラッチアームベースに連結された１本以上のラッチアームとを有する、結合機構体。
2. 前記１本以上のラッチアームは、前記ラッチアームベースに回動可能に連結されている、請求項１記載の結合機構体。
3. 前記ラッチアームベースを前記支持構造体に対して動かすよう位置決めされたアクチュエータをさらに有する、請求項１記載の結合機構体。
4. 前記アクチュエータは、ワックスモータを含む、請求項３記載の結合機構体。
5. 前記ラッチアームベースは、１つ以上の可撓性要素により前記支持構造体に可動的に結合されている、請求項１記載の結合機構体。
6. 前記１本以上のラッチアームを前記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされたアクチュエータをさらに有する、請求項１記載の結合機構体。
7. ２つのコンテナ相互間で物体を移送するシステムであって、前記システムは、
   １つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
   前記サービス弁部分を受け入れるよう構成された結合部分とを含み、前記結合部分は、結合機構体および１つ以上の第２のポートを有し、前記第２ポートは、前記１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされ、
   前記結合機構体は、開放位置と閉鎖位置との間で動くよう位置決めされた複数のラッチアームを有し、前記閉鎖位置では、前記結合部分は、前記サービス弁部分を捕捉している、システム。
8. 前記結合機構体は、複数のラッチアームベースを有し、各ラッチアームは、前記複数のラッチアームベースのうちの一ラッチアームベースに回動可能に連結され、前記ラッチアームベースは、前記結合部に対して動くことができる、請求項７記載のシステム。
9. 前記結合部分は、複数の案内を備えた支持構造体を有し、前記ラッチアームは、前記案内に係合するよう動くことができ、前記ラッチアームが前記案内に係合すると、前記ラッチアームは、前記閉鎖位置まで動く、請求項７記載のシステム。
10. 前記ラッチアームは、前記ラッチアームが外方に回動された第１のピボット位置と、前記ラッチアームが前記サービス弁部分を捕捉するよう、内方に回動された第２のピボット位置との間で回動するよう位置決めされている、請求項７記載のシステム。
11. 前記結合部分は、支持構造体を有し、
    前記結合機構体は、前記支持構造体によって担持された１つ以上のラッチアームベースを有し、
    各ラッチアームは、前記第１のピボット位置と前記第２のピボット位置との間で回動するよう前記１つ以上のラッチアームベースのうちの一ラッチアームベースに回動可能に連結され、
    前記ラッチアームベースは、前記支持構造体に対して並進して、前記ラッチアームを前記サービス弁部分が前記結合部分に対して動くことができる第１の直線位置と、前記ラッチアームが前記サービス弁部分を前記結合部分に押し付ける第２の直線位置との間で動かすよう位置決めされている、請求項１０記載のシステム。
12. 前記支持構造体は、複数の案内を有し、前記ラッチアームは、前記案内に係合するよう位置決めされ、前記ラッチアームが前記案内に係合すると、前記ラッチアームは、前記第２のピボット位置まで動く、請求項１１記載のシステム。
13. 前記支持構造体は、複数の第１の角度つき縁部分を有し、各ラッチアームは、前記ラッチアームが前記第２の直線位置にあるときに、前記複数の第１の角度つき縁部分のうちの第１の角度つき縁部分に対応関係をなして係合するよう位置決めされた第２の角度つき縁部分を有し、前記第１の角度つき縁部分と前記第２の角度つき縁部分の係合による前記ラッチアームが前記第２のピボット位置まで回動するようになっている、請求項１１記載のシステム。
14. 前記結合部分は、
    近位部分と、
    螺合方式により前記近位部分に連結された遠位部分とを含み、
    前記近位部分が前記遠位部分に対して回されると、前記近位部分は、前記遠位部分に対して並進して前記ラッチアームを前記閉鎖位置まで押し出す、請求項７記載のシステム。
15. ２機の宇宙航空機相互間で物体を移送するシステムであって、前記システムは、
    物体を移送するための１つ以上の第１のポートを備えたサービス弁部分と、
    サービス弁部分を受け入れるよう位置決めされた結合部分とを含み、前記結合部分は、
    支持構造体、
    前記１つ以上の第１のポートとの間で物体を移送するために前記１つ以上の第１のポートに係合するよう位置決めされた１つ以上の第２のポート、
    ラッチアームベース、前記ラッチアームベースは、前記支持構造体に対して動くことができ、
    前記ラッチアームベースを前記支持構造体に対して動かすよう位置決めされた第１のアクチュエータ、および
    前記ラッチアームベースによって担持されたラッチアームを有し、前記ラッチアームは、前記ラッチアームベースに対して動くことができる、システム。
16. 前記結合部分は、信号を出力するよう構成されたセンサをさらに備えている、請求項１５記載のシステム。
17. 前記センサは、
    近接センサ、前記信号は前記サービス弁部分と前記結合部分との近接性を指示する、
    接触センサ、前記信号は前記サービス弁部分と前記結合部分との接触関係を指示する、
    光学センサ、前記信号は前記サービス弁部分と前記結合部分との近接性または接触関係を指示する、または
    アライブネスセンサ、前記信号は前記宇宙航空機のうちの少なくとも１機の電力状態を指示する、
    を含む、請求項１６記載のシステム。
18. 実行時、
    前記信号を受信し、
    前記信号に応答して、前記アクチュエータを作動させて前記ラッチアームベースおよび前記ラッチアームを、前記ラッチアームが前記サービス弁部分を前記結合部分に押し付ける位置まで並進させる命令がプログラムされたコントローラをさらに含む、請求項１６記載のシステム。
19. 前記ラッチアームを前記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされた第２のアクチュエータをさらに含み、前記コントローラはさらに、実行時、
    前記第２のアクチュエータを作動させて、前記ラッチアームを第１の位置から前記ラッチアームが前記サービス弁部分を捕捉する第２の位置まで回転させる命令がプログラムされている、請求項１８記載のシステム。
20. 前記ラッチアームベースは、１つ以上の可撓性要素により前記支持構造体に連結されている、請求項１５記載のシステム。
21. 前記ラッチアームを前記ラッチアームベースに対して回転させるよう位置決めされた第２のアクチュエータをさらに含む、請求項１５記載のシステム。
22. 前記ラッチアームは、第１の位置と第２の位置との間で前記ラッチアームベースに対して動くことができ、前記システムは、前記ラッチアームを前記第１の位置に向かって付勢するよう位置決めされたばねをさらに含む、請求項１５記載のシステム。
23. 前記第１のアクチュエータは、ワックスモータを含む、請求項１５記載のシステム。
24. 前記ラッチアームベースは、第１の位置と第２の位置との間で前記支持構造体に対して動くことができ、前記システムは、前記ラッチアームベースと前記支持構造体との間に位置決めされていて、前記ラッチアームベースを前記第１の位置の方へ付勢するばねをさらに含む、請求項１５記載のシステム。
25. 前記サービス弁部分および前記結合部分の各々は、（ａ）前記宇宙航空機相互間でデータを伝送するデータコネクタ、または（ｂ）前記宇宙航空機相互間で電力を伝送する電力コネクタのうちの少なくとも一方を備えている、請求項１５記載のシステム。
26. ２機の宇宙航空機相互間で物体を移送する方法であって、前記方法は、
    第１の宇宙航空機によって担持されたサービス弁部分と第２の宇宙航空機によって担持された結合部分との間の近接性または接触関係のうちの少なくとも一方を検出するステップを含み、
    前記サービス弁部分と前記結合部分との間の近接性または接触関係のうちの前記少なくとも一方の検出時、複数のラッチアームを前記サービス弁部分の方へ動かして前記サービス弁部分と前記結合部分との相対運動を制限するステップを含み、
    ラッチアームベースを前記結合部分の支持構造体に対して並進させるステップを含み、前記ラッチアームベースの前記並進により前記ラッチアームは、前記サービス弁部分を前記支持構造体に押し付け、
    （ａ）物体を前記第１の宇宙航空機から、前記サービス弁部分に通し、前記結合部分に通し、そして前記第２の宇宙航空機の中へ移送するステップ、または
    （ｂ）物体を前記第２の宇宙航空機から、前記結合部分に通し、前記サービス弁部分に通し、そして前記第１の宇宙航空機の中へ移送するステップのうちの少なくとも１つのステップを含む、方法。
27. 前記サービス弁部分および前記結合部分によって担持されたコネクタを介して前記第１の宇宙航空機と前記第２の宇宙航空機との間でデータまたは電力のうちの少なくとも一方を伝送するステップをさらに含む、請求項２６記載の方法。
28. 前記第１の宇宙航空機または前記第２の宇宙航空機のうちの少なくとも一方の電力状態を検出するステップをさらに含み、
    前記第１の宇宙航空機または前記第２の宇宙航空機が電源切断状態にあることの検出に応答して、前記サービス弁部分を前記結合部分から解除する、請求項２６記載の方法。
29. 物体を移送するポートであって、前記ポートは、
    ポート本体を有し、前記ポート本体内にはボアが延びており、
    前記ポート本体の第１の端部に取り付けられたポートヘッドを有し、前記ポートヘッドは、異形係合面を備えたポートフェースを有し、
    前記ボア内に位置決めされた可動ピントルを有し、前記ピントルは、前記ピントルが前記第１の位置にあるときに前記ポートフェースから伸び出、
    前記ポートは、前記ピントルが前記第１の位置にあるときに閉じられ、前記ピントルは、前記ポートが前記ポート本体を通り、前記ピントルを越え、そして前記ポートフェースを通る物体の流れを可能にするよう開いている第２の位置まで動くことができる、ポート。
30. ボア内に配置され、ばね力を用いて前記ピントルを前記第１の部分に向かって付勢するよう前記ボア内に位置決めされた弾性要素をさらに有する、請求項２９記載のポート。
31. 前記ポートフェースは、１つ以上のＯリングを受け入れるよう構成された１つ以上の溝を有する、請求項２９記載のポート。
32. 前記ポート本体の第２の端部に取り付けられたコネクタ要素をさらに有する、請求項２９記載のポート。

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