JP2964656B2 - 宇宙機器の結合装置 - Google Patents

宇宙機器の結合装置

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JP2964656B2 JP3014307A JP1430791A JP2964656B2 JP 2964656 B2 JP2964656 B2 JP 2964656B2 JP 3014307 A JP3014307 A JP 3014307A JP 1430791 A JP1430791 A JP 1430791A JP 2964656 B2 JP2964656 B2 JP 2964656B2
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義輝 山本
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/646Docking or rendezvous systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は宇宙機器の結合装置に係
り、特にインターフェイス部を覆う保護カバーを備えた
宇宙機器の結合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】宇宙空間にてドッキングする宇宙機器相
互には、それぞれドッキング時に連結されるインターフ
ェイス部(コネクタ,カプラ等)が備えられている。こ
のインターフェイス部は、ドッキング時に連結するとい
う機能上、宇宙空間に露出していなければならず、宇宙
塵や宇宙線などの影響を受けて劣化しやすい。また、宇
宙装置内の熱が、このインターフェイス部を介して低温
の宇宙空間へ逃げてしまうという問題も生じる。
【0003】この対策として、通常時には上記インター
フェイス部を保護カバー(保護・保熱機能を有する)で
覆っておき、ドッキング時にのみモータによって保護カ
バーを開くようにする技術が考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにモ
ータによって保護カバーを開閉するためには、ドッキン
グ時にのみ使用する保護カバー開閉用モータを宇宙装置
に搭載しなければならず、装置の重量および消費電力が
増大してしまう。これは、この装置を宇宙に打ち上げる
ことを考慮すると致命的な欠点となる。
【0005】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、モータを用いることなく、ドッキング時に自動
的に保護カバーが開く宇宙機器の結合装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、宇宙空間にて宇宙機器同士のインターフェ
イス部を結合する連結機構において、一方の宇宙機器の
結合面に他方の宇宙機器の結合面を押圧すべく設けられ
凸部、他方の宇宙機器の結合面に設けられそのイン
ターフェイス部を開閉すべく回動自在な保護カバー
他方の宇宙機器に設けられ上記保護カバーを上記凸部の
押圧により回動させるカム機構とを有し、該カム機構
は、上記保護カバーに設けられた筒体と、該筒体に軸方
向に沿って直線的に形成された溝と、上記筒体内に収容
された筒状のカムカバーと、該カムカバーに形成された
カム溝と、上記カムカバー内に収容され上記凸部に押圧
されるロッド状のカム体と、該カム体に径方向に突出し
て設けられ上記カム溝および溝を貫通するカムピンとか
ら構成され、上記カム溝は、直線状のカバー押部と、螺
旋状のカバー開部と、直線状のインターフェイス接続部
とからなることを特徴としている。
【0007】
【作用】上記構成によれば、宇宙機器同士が結合(ドッ
キング)すべく近接すると、一方の宇宙機器の結合面に
設けられた凸部が、他方の宇宙機器の結合面を押圧す
る。すると、この押圧により、他方の宇宙機器に設けら
れたカム機構が、他方の宇宙機器のインターフェイス部
を覆う保護カバーを回動させ、そのインターフェイス部
を開放する。その後、宇宙機器同士のさらなる近接によ
り、一方の宇宙機器のインターフェイス部が、開放され
た他方の宇宙機器のインターフェイス部に接続される。
詳しくは、カム機構のカム溝が、直線状のカバー押部
と、螺旋状のカバー開部と、直線状のインターフェイス
接続部とからなるため、ドッキング時に、最初、カムピ
ンがカム溝の直線状のカバー押部内を移動することによ
り保護カバーが直線的に後退し、次にカムピンがカム溝
の螺旋状のカバー開部内を移動することにより保護カバ
ーが回動してインターフェイス部を開き、最後にカムピ
ンがカム溝の直線状のインターフェイス接続部内を移動
することにより保護カバーが再び直線的に後退し、双方
の宇宙機器のインターフェイス部が相対的に直動して結
合する。 すなわち、本願発明によれば、保護カバーを最
初直線的に後退させ、次に所定角度回動させ、最後に再
び直線的に後退させるという作動により、保護カバーに
覆われていた他方の宇宙機器のインターフェイス部を開
き、その開いた状態を保持しつつ、一方の宇宙機器のイ
ンターフェイス部を直線的に案内して他方の宇宙機器の
インターフェイス部に結合させることができる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。
【0009】図5に、一方の宇宙機器としてのペイロー
ド1と、他方の宇宙機器としての宇宙機器本体2の概略
斜視図を示す。図示するように、機器本体2には三本の
ラッチングアーム3が設けられており、ペイロード1に
はこれらのラッチングアーム3が係合するVガイド4が
形成されている。また、ペイロード1の結合面5にはコ
ーン型のガイドピン6が設けられ、機器本体2の結合面
7には上記ガイドピン6が係合するガイド孔8が設けら
れている。これらのガイドピン6およびガイド孔8は、
機器本体2のインターフェイス部9とペイロード1のイ
ンターフェイス部10とを結合(ドッキング)する際
に、その結合を案内すると共に角度ズレを修正する機能
を発揮するものである。
【0010】上記機器本体2の結合面7には、そのイン
ターフェイス部9を回動により開閉自在に覆う保護カバ
ー11が設けられている。この保護カバーは、円板状に
成形されており、機器本体2のインターフェイス部9が
露出する形状の長孔12を有している。よって、保護カ
バー11を回動させ、長孔12の位置をインターフェイ
ス部9と符合させたとき「開」となり、符合させないと
き「閉」となる。
【0011】一方、ペイロード1の結合面5には、機器
本体2の結合面7を押圧するロッド状の凸部13が設け
られている。上記凸部13は、図1に示すように、バネ
14によって伸び方向に付勢され伸縮移動自在な円筒状
のダンパ15と、このダンパ15内に配置・固定された
プッシュロッド16とから構成されている。このプッシ
ュロッド16の長さは、上記ダンパ15の長さより短く
なっている。この構成によれば、ペイロード1の結合面
5が機器本体2の結合面7に近接すると、先ず上記ダン
パ15の先端部が機器本体2の結合面7に接触してバネ
14が縮み(図3に示す)、その後、さらなる近接によ
り、上記プッシュロッド16が機器本体2の結合面7に
接触する(図4に示す)ことになる。
【0012】このようなダンパ15とプッシュロッド1
6とからなる凸部13の押圧により、上記保護カバー1
1を回動させるカム機構17が上記機器本体2に設けら
れている。このカム機構17を以下に記す。
【0013】図1に示すように、機器本体2の結合面7
に設けられる上記保護カバー11は、バネ18によって
伸び方向に付勢されたカム体19を介して図中上方に押
し付けられており、このとき、機器本体2のインターフ
ェイス部9は上記保護カバー11によって覆われるよう
になっている。このカム体19は、その一部19aが結
合面7に露出されており、そこに上記プッシュロッド1
6が当接するようになっている。
【0014】上記カム体19は、機器本体2内に固定さ
れた円筒状のカムカバー20内に、軸方向に移動自在に
設けられている。このカムカバー20には、図2に示す
ようにカム溝21が形成されている。このカム溝21
は、直線状のカバー押部21aと螺旋状のカバー開部2
1bと直線状のインターフェイス接続部21cとの夫々
の溝部が連続して構成されている。このようなカム溝2
1には、カム体19に付設されたカムピン22が係合さ
れている。
【0015】一方、上記保護カバー11には、その中心
部に同芯的に筒体23が設けられている。この筒体23
内には、上記カムカバー20が配置される。そして、上
記筒体23がカムカバー20に軸支されて、保護カバー
11が回転するように構成されている。また、この筒体
23には、図2に示すように、直線状の溝24が形成さ
れている。この溝24には、上記カム溝21に係合され
たカムピン22が同時に係合されている。
【0016】なお、図1中の25はボールネジであり、
モータ(図示せず)等によってギア26を介してボール
ネジ25を回転させ、ネジ25に螺合したナット部材2
7を前後進させることにより、図示しないリンク機構を
介して、ラッチングアーム3の開閉・引き寄せ作動が行
われるようになっている。
【0017】以上の構成からなる本実施例の作用につい
て述べる。
【0018】通常時、即ち宇宙機器本体2とペイロード
1との結合(ドッキング)前には、宇宙機器本体2の結
合面7に設けられたインターフェイス部9は、図1に示
すように、バネ18に付勢された保護カバー11によっ
て覆われている。このとき、インターフェイス部9が覗
く結合面7の穴部28(図3に示す)には保護カバー1
1の凸部29(図3に示す)が係合した状態となる。よ
って、結合面7は、凸凹のない面一な形状となり、そこ
にペイロード1の何等かの突起部が接触しても引っ掛か
り等の問題が生じない。
【0019】宇宙機器本体2とペイロード1とが結合
(ドッキング)すべく近接すると、先ず、図3に示すよ
うに、ペイロード1の結合面5に設けられたダンパ15
が機器本体2の結合面7に接触し、保護カバー11を押
圧する。このときダンパ15を付勢しているバネ14が
縮む。このバネ14の縮みによって、ドッキング時の衝
撃が緩衝される。このように保護カバー11が押圧され
ると、図2に示すカムピン22は、カム溝21のカバー
押部21aを直線的に移動する。これによって、結合面
7の穴部28から保護カバー11の凸部29が外れる。
【0020】その後、宇宙機器本体2とペイロード1と
のさらなる近接により、図4に示すように、プッシュロ
ッド16が機器本体2の結合面7に露出しているカム体
19の一部19aを押圧する。すると、図2に示すカム
ピン22は、カム溝21のカバー開部21bを螺旋的に
移動する。これによって、保護カバー11が回転し、保
護カバー11の長孔12がインターフェイス部9と符合
する。すなわち、保護カバー11が「開」の状態とな
る。
【0021】そして、宇宙機器本体2とペイロード1と
がさらに近接すると、図2に示すカムピン22が、カム
溝21のインターフェイス接続部21cを直線的に移動
し、これによって、ペイロード1のインターフェイス部
10が宇宙機器本体2のインターフェイス部9に結合さ
れる。
【0022】また、この結合を離脱させると、カム体1
9がバネ18によって伸び方向に付勢されていることか
ら、上記カムピン22が、上述とは逆に、カム溝21を
インターフェイス接続部21c,カバー開部21b,カ
バー押部21aの順で移動し、保護カバー11が回動し
宇宙機器本体2のインターフェイス部9を覆った状態、
すなわち、保護カバー11が「閉」の状態となる。
【0023】このように、宇宙機器本体2とペイロード
1との近接によって、自動的に保護カバー11が「開」
となると共に、これらの離脱によって自動的に保護カバ
ー11が「閉」となる。この保護カバー11の開閉機構
は、モータを用いることなく、簡単なカム機構17から
構成されているので、装置の小型・軽量化および低電力
化を推進することができる。また、電気的手段を用いて
いないので、開閉作動の信頼性が高い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
如き優れた効果を発揮できる。
【0025】(1) 保護カバーの開閉機構に、モータを用
いることなく、簡単なカム機構を用いているので、装置
の小型・軽量化および低電力化を推進することができ
る。
【0026】(2)保護カバーの開閉機構に、電気的手段
を用いていないので信頼性が高い。(3)カム機構のカム溝が、直線状のカバー押部と、螺旋
状のカバー開部と、直線状のインターフェイス接続部と
からなるため、保護カバーを最初直線的に後退させ、次
に所定角度回動させ、最後に再び直線的に後退させるこ
とができ、保護カバーに覆われていた他方の宇宙機器の
インターフェイス部を開き、その開いた状態を保持しつ
つ、一方の宇宙機器のインターフェイス部を直線的に案
内して他方の宇宙機器のインターフェイス部に結合させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す宇宙機器の結合装置の
側断面図である。
【図2】図1中のカム機構を示す説明図である。
【図3】上記結合装置の作用を表す説明図である。
【図4】上記結合装置の作用を表す説明図である。
【図5】図1中の宇宙機器本体とペイロードとを示す斜
視図である。
【符号の説明】
1 一方の宇宙機器としてのペイロード 2 他方の宇宙機器としての宇宙機器本体 5 結合面 7 結合面 9 インターフェイス部 10 インターフェイス部 11 保護カバー 13 凸部 17 カム機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−78700(JP,A) 特開 平3−139500(JP,A) 実開 昭54−164494(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B64G 1/64,1/66,5/00 H01R 13/44 - 13/453

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 宇宙空間にて宇宙機器同士のインターフ
    ェイス部を結合する連結機構において、一方の宇宙機器
    の結合面に他方の宇宙機器の結合面を押圧すべく設けら
    れた凸部、他方の宇宙機器の結合面に設けられそのイ
    ンターフェイス部を開閉すべく回動自在な保護カバー
    他方の宇宙機器に設けられ上記保護カバーを上記凸
    部の押圧により回動させるカム機構とを有し、該カム機
    構は、上記保護カバーに設けられた筒体と、該筒体に軸
    方向に沿って直線的に形成された溝と、上記筒体内に収
    容された筒状のカムカバーと、該カムカバーに形成され
    たカム溝と、上記カムカバー内に収容され上記凸部に押
    圧されるロッド状のカム体と、該カム体に径方向に突出
    して設けられ上記カム溝および溝を貫通するカムピンと
    から構成され、上記カム溝は、直線状のカバー押部と、
    螺旋状のカバー開部と、直線状のインターフェイス接続
    部とからなることを特徴とする宇宙機器の結合装置。
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