JP3027097B2 - 装置自動着脱固定機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学赤外線望遠鏡用
観測装置等の自動着脱固定機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来例１．図１１は従来の観測装置着脱固定機構を示す
図であり、図において、１は光学赤外線望遠鏡等の観測
装置、２はこの観測装置１に設けられた取付フランジ、
３は固定側枠体、４は観測装置１の取付フランジ２部に
対向して設けられた固定側枠体の取付フランジ、１０１
は固定側枠体の取付フランジ４の周端に設けられ、観測
装置１を吊上げ保持するてこ、１０２はてこ１０１の回
転中心、１０３，１０４はてこ１０１の両端部に取り付
けられたカムフォロワ、１０５はてこ１０１を駆動する
カム、１０６はカム１０５が旋回運動するための旋回軸
受、１０７は歯車で駆動用モータ１０８により駆動され
る。１０９はばね、１１０は観測装置１、固定側枠体３
及び旋回軸受１０６の中心軸であると同時に、カム１０
５、歯車１０７の回転中心である。

【０００３】次に動作について説明する。観測装置１の
取付は、台車等によって観測装置１を固定側枠体３の直
下に移動させた状態から行う。この時てこ１０１は観測
装置１側のカムフォロワ１０４が固定側枠体の取付フラ
ンジ４の下面より高くなるような角度まで傾いている。
ここで駆動用モータ１０８の電源をＯＮにして回転させ
ると、ピニオンを介して歯車及びカム１０５が回転軸１
１０を中心にして回転し、てこ１０１の先端に取り付け
られた固定側枠体３側のカムフォロワ１０３を押し、て
こ１０１を回転軸１０２を中心にして回転させる。てこ
１０１が回転するとカムフォロワ１０４は観測装置１の
取付フランジ２の下側にまわりこみ、取付フランジ下面
２の面取りをした部分に当接する。そこからさらにてこ
１０１が回転すると、観測装置１がさらに押し上げら
れ、固定側枠体３の取付フランジ４の下面に当接して固
定される。観測装置１を取り外す場合は、観測装置１の
直下に台車等を待機させた状態で、駆動用モータ１０８
を取付時とは逆の方向へ回転させる。この時てこ１０１
はカムフォロワ１０３がばね１０９の復原力によってカ
ム１０５に押し付けられた状態で取付時と逆方向に回転
する。この動作によって、観測装置１を落下させること
なく台車等の上に降ろして取り外し作業を行うことがで
きる。

【０００４】従来例２．図１２及び図１３は、他の従来
の観測装置着脱固定機構を示す図であり、図において、
１は光学赤外線望遠鏡等の観測装置、２はこの観測装置
１に設けられた取付フランジ、３は観測装置１が固定さ
れる固定側枠体、４は固定側枠体３に設けられた取付フ
ランジ、１０１は固定側枠体３の取付フランジ４の周端
に設けられたてこ、１０２はてこ１０１の回転中心、１
０４はてこ１０１の下端に設けられ観測装置１の取付フ
ランジ２に係合するカムフォロワ、１０９はばね、１１
１はエアージャッキで、空気圧縮機１１２に空気溜１１
３、弁１１４を介して接続している。弁１１５はエアー
ジャッキ１１１の高圧空気を逃がすための弁である。

【０００５】次に動作について説明する。空気溜１１３
には空気圧縮機１１２によって、高圧の空気が供給され
る。空気溜１１３内の圧力には上限と下限が設定されて
おり、空気圧縮機１１２は、空気溜１１３内の圧力が上
限に達すると停止し、下限まで低下すると運転を再開す
る。観測装置１の取付けは台車等によって観測装置１が
固定側枠体３の直下まで運ばれてきた状態から行う。こ
の時、弁１１４は閉じ、弁１１５は開いておく。エアー
ジャッキ１１１は高圧空気が供給されないため、ばね１
０９の復原力によって長さが最小になるところまで縮め
られる。エアージャッキ１１１に結合しているてこ１０
１はカムフォロワ１０４が固定側枠体３の下面より高い
位置にくる角度まで傾く。ここで弁１１５を閉じ、弁１
１４を開くとエアージャッキ１１１に高圧空気が供給さ
れ、エアージャッキ１１１が伸びて、てこ１０１を押
し、てこ１０１を回転軸１０２の回りに回転させる。そ
れによってカムフォロワ１０４が取付フランジ２の下側
に回り込み取付フランジ２下面の面取り部に当たる。そ
こからさらにエアージャッキ１１１が伸び、てこ１０１
を回転させることによって、観測装置１が押し上げら
れ、取付フランジ４の下面に当接したところで保持され
る。観測装置１を取り外す時は、台車等を観測装置１の
直下に待機させた状態で、弁１１４を閉じ、弁１１５を
開く。するとエアージャッキ１１１に供給されていた高
圧空気が排出されるため、エアージャッキ１１１は縮
み、てこ１０１は観測装置１取付時とは逆の方向へ回転
する。この動作によって観測装置１を台車等の上に降ろ
すことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の観測装置着脱固
定機構は以上のように構成されているので、次のような
問題点があった。 （１）従来例１においては、てこ１０１を駆動用モータ
１０８で駆動する場合、大型の旋回軸受１０６やカム１
０５、歯車１０７等を必要とし、寸法・重量ともに大き
な機構となる。 （２）また、従来例２においては、てこ１０１をエアー
ジャッキ１１１で駆動する場合、エアージャッキ１１１
に高圧空気を供給するための大掛かりな空気圧縮機１１
２、空気溜１１３、配管系を必要とする。 （３）さらに、従来例２では、観測装置１を取付後、観
測装置１を保持するため、空気溜１１３内の圧力を高く
保つために空気圧縮機１１２を運転する必要がある。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電気モータで駆動でき、かつ電
気モータの電源をオフした状態で観測装置を保持できる
観測装置着脱固定機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の装置自動着脱
固定機構は、固定機構本体と、この本体に取り付けられ
たリニアアクチュエータと、このリニアアクチュエータ
のアクチュエータロッド先端に取り付けられた、装置等
を支持する支持手段と、を備え、リニアアクチュエータ
はアクチュエータ本体に設けられたキーを有し、アクチ
ュエータロッドの外周に設けられた真直なキー溝と、ア
クチュエータロッドが伸張する時、このキー溝のキーが
当る側に設けられた螺旋状のキー溝と、をつなぎ合わせ
たキー溝にキーがはまり込んでアクチュエータロッドを
案内することによって、１つのモータでアクチュエータ
の伸縮と、支持手段の回転とを行うことができるもので
ある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】請求項２の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、リニアアク
チュエータのキー溝は、真直なキー溝と螺旋状のキー溝
とを結合したものを組み合わせ、装置等を支持していな
い無負荷時に支持手段を回転させるものである。

【００１５】請求項３の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、リニアアク
チュエータのキー溝の分岐点に設けられ、キーが分岐点
を通過してからリニアアクチュエータの駆動方向を反転
した場合、キーが通過したキー溝へ戻るのを防止するス
トッパーを備えたものである。

【００１６】請求項４の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、装置等を支
持する支持手段は、アクチュエータロッドに固定される
ナットと、皿ばねを介してナット上部に設けられ、装置
等の取り付け面に当接する当接部材と、を備えたもので
ある。

【００１７】請求項５の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、支持手段が
当接する装置等の取り付け面に、支持手段を嵌合してそ
のズレを防止するザグリ穴を設けたものである。

【００１８】

【作用】請求項１の装置自動着脱固定機構は、アクチュ
エータロッドの外周に設けられた真直なキー溝と、螺旋
状のキー溝とをつなぎ合わせたキー溝にキーがはまり込
んでアクチュエータロッドを案内することによって、１
つのモータでアクチュエータの伸縮と、支持手段の回転
とを行う。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】請求項２の装置自動着脱固定機構は、装置
等を支持していない無負荷時に支持手段を回転させる。

【００２５】請求項３の装置自動着脱固定機構は、スト
ッパーによりキーが分岐点を通過してからリニアアクチ
ュエータの駆動方向を反転した場合、キーが通過したキ
ー溝へ戻るのを防止する。

【００２６】請求項４の装置自動着脱固定機構は、皿ば
ねの附勢力により装置等を支持する。

【００２７】請求項５の装置自動着脱固定機構は、支持
手段が当接する装置等の取り付け面のザグリ穴が支持手
段を嵌合してそのズレを防止する。

【００２８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１において、１は装置等の一つである光学赤外
線望遠鏡等の観測装置、２はこの観測装置１の上部に設
けられた装置等の取り付け面である取付フランジ、３は
観測装置１が固定される固定側枠体、４はこの固定側枠
体３に設けられた取付フランジ、５は固定側枠体３の取
付フランジ４に設けられた８ヶのリニアアクチュエータ
である。６はこのリニアアクチュエータ５を構成する要
素のうちの装置等の支持手段である長円形状の押え金
具、７は同じくアクチュエータロッドであり、リニアア
クチュエータ５は、アクチュエータロッド７を伸縮させ
ると同時に押え金具６を回転させる。

【００２９】次に動作について説明する。観測装置１の
取付時は、リニアアクチュエータ５のアクチュエータロ
ッド７が伸びきった状態で観測装置１を図２（ａ）に示
す位置関係にして、下から台車等によって持ち上げ、観
測装置１の取付フランジ２に明けた長円形状の穴１９を
押え金具６が通過してから、この押え金具６を図２
（ｂ）に示すように９０゜回転して押え金具６が取付フ
ランジ２に係合しうるようにして、アクチュエータロッ
ド７を縮めることによって行う。押え金具６はアクチュ
エータロッド７が縮む途中で図２（ｂ）に示すように９
０゜回転し、取付フランジ２を引掛けて、観測装置１を
吊上げ、取付フランジ２，４が当接したところで固定さ
れる。観測装置１の取り外しは、台車等を取付時と同じ
位置で待機させ、押え金具６を図２（ｂ）の位置から図
２（ａ）の位置へ９０゜戻した状態でリニアアクチュエ
ータ５のアクチュエータロッド７を伸ばすことによって
行う。

【００３０】この実施例によれば、リニアアクチュエー
タ５を固定側枠体３に取り付け、その伸縮によって観測
装置１の着脱を行うようにしたので、従来の観測装置着
脱固定機構に比し、電気モータのみの小さな機構で観測
装置を着脱固定することができる。

【００３１】実施例２．以下、リニアアクチュエータ５
の詳細を図３〜５について説明する。図において、６は
横長の押え金具、７は伸縮、回転するアクチュエータロ
ッド、８はリニアアクチュエータ５を固定側枠体３の取
付フランジ４に取り付ける取付フランジ、９は回転運動
を直線運動に変換するボールねじ部、１０はモータ１１
の回転を減速する減速機部、１２はアクチュエータロッ
ド７の外周に設けられた螺旋状の溝で、図４，５に示す
ように約９０゜回転するようになっている。１３はリニ
アアクチュエータ５本体に固定され溝１２にはまり込ん
でアクチュエータロッド７を案内するキーである。

【００３２】次に動作を説明する。モータ１１を駆動す
ると、モータ１１の回転は減速機部１０で減速され、ボ
ールねじ部９に減速された回転が伝達してねじ軸が回転
し、それによってアクチュエータロッド７が軸方向に伸
縮する。この際、アクチュエータロッド７は溝１２とキ
ー１３によって案内され約９０゜回転する。

【００３３】この実施例によれば、モータのみの小さな
機構でアクチュエータロッド７を伸縮しながら回転させ
るリニアアクチュエータ５が得られる。

【００３４】実施例３．図６は実施例１、２における押
え金具６の詳細を示す図であり、図において、１４はア
クチュエータロッド７に固定されるナット、１５はこの
ナット１４とアクチュエータロッド７の間に設けられた
皿ばね、１６はナット１４と皿ばね１５を挟む当接部材
である皿ばね押え金具、１７はこの皿ばね押え金具１６
の抜け止めである。無負荷時、皿ばね押え金具１６は皿
ばね１５の上にただ単に載置されている状態であり、抜
け止め１７によって脱落が防止されている。

【００３５】観測装置１を固定側枠体３に取り付けて固
定する場合、皿ばね１５が十分に圧縮されるところまで
リニアアクチュエータ５を縮めてそこで駆動を止めれ
ば、圧縮された皿ばね１５が元に戻ろうとする力によっ
て、モータ１１の駆動用電源をオフにしても観測装置１
を保持することができる。

【００３６】この実施例によれば、押え金具６をアクチ
ュエータロッド７に固定されるナットとフリーな皿ばね
押え金具１６で皿ばね１５を挟む構成にしたので、モー
タ１１の駆動用電源をオフにしても観測装置１を保持す
ることができる。

【００３７】実施例４．図７，８はアクチュエータロッ
ド７に設けるキー溝の一例を示す図である。図におい
て、キー溝１８は従来の真直なキー溝と螺旋状のキー溝
を組み合わせたものである。真直なキー溝と螺旋状のキ
ー溝を組み合わせるのは、アクチュエータロッド７を９
０゜回転させるためである。キー溝１８の形状は、図８
に示すようにアクチュエータロッド７が伸びる時と縮む
時とでは、キー１３が反対の面に当りながら移動するこ
とを利用したもので、図７に示すようにアクチュエータ
ロッド７が伸びる時にキー１３が当る側に螺旋状のキー
溝を設けている。

【００３８】観測装置１の取付・取外し時、キー１３の
位置は次のように移動する。 １．取付時 （１）アクチュエータロッド７を伸ばす。 Ａ→Ｂ→回転→Ｃ→フランジ通過→Ｄ→回転→Ｅ→Ｆ （２）アクチュエータロッド７を縮める。 Ｆ→Ｈ→吊上→Ａ ２．取外し時 （１）アクチュエータロッド７を伸ばす。 Ａ→吊下し→Ｈ→Ｇ→回転→Ｄ （２）アクチュエータロッド７を縮める。 Ｄ→フランジ通過→Ｃ→回転→Ｂ→Ａ

【００３９】アクチュエータロッド７に真直な溝と螺旋
状のキー溝が組み合わされたキー溝１８を設けることに
より、リニアアクチュエータ５のみで観測装置１を着脱
することができる。着脱の前に台車等で観測装置１を持
ち上げる必要がなくなるという効果を奏する。

【００４０】実施例５．図９は観測装置１の取付フラン
ジ２に設ける穴の形状を示す図である。図において、１
９は押え金具６が通過する穴、２０は押え金具６が９０
゜回転してからはまり込むことができるザグリ穴であ
る。ザグリ穴２０は押え金具６が回転する角度と同じ角
度だけ穴１９に対してずらして設ける（図９は押え金具
６が９０゜回転する場合である）。押え金具用ザグリ穴
２０を設けることにより、観測装置１を吊っている時の
アクチュエータロッド７の回転を拘束することができ
る。図７のキー溝１８を用いた場合に適用すると、観測
装置１の取り外し時に、キー１３が分岐点Ｂを通過する
際キー１３がＢ→Ｃと誤って移動することを防止するこ
とができる。

【００４１】実施例６．図１０はキー１３の逆転防止機
構を示す図であり、図において、２１はキー溝１８での
キー１３の動きを案内するばね用材料からなるストッパ
ーである。キー１３がＧからＤへ移動してきた場合、キ
ー１３がストッパー２１に当たると、ばね材のストッパ
ー２１は自らたわむことによってキー１３を通過させ
る。しかし、キー１３がＤからＧへ移動しようとする
と、ストッパー２１がキー溝１８を塞ぐように変形し、
キー１３をＣまたはＥの方向へ案内する。

【００４２】ストッパー２１を図７のキー溝１８の分岐
点Ｄに適用すると、観測装置１を取り外す時は、先ずア
クチュエータロッド７を伸ばして観測装置１を吊下し
（Ａ→Ｈ→Ｇ）、次に押え金具６を回転させる（Ｇ→
Ｄ）。そして、リニアアクチュエータ５の駆動方向を反
転するが、この時ストッパー２１はキー１３がＤからＧ
へと戻ることを防止し、キー１３はＤ→Ｃと移動して貫
通穴１９を通過することができる。

【００４３】この実施例によれば、キー溝１８の分岐点
Ｄにストッパー２１を設けることにより、キー１３の逆
転を防止し、観測装置１の取付け、取外しを確実に行う
ことができる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の装置自動着脱固定機構は、ア
クチュエータロッドの外周に設けられた真直なキー溝
と、アクチュエータロッドが伸張する時、このキー溝の
キーが当る側に設けられた螺旋状のキー溝と、をつなぎ
合わせたキー溝にキーがはまり込んでアクチュエータロ
ッドを案内することによって、１つのモータでアクチュ
エータの伸縮と、支持手段の回転とを行うことができる
ので、小形で安価な着脱固定機構が得られる。

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】請求項２の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、リニアアク
チュエータのキー溝は、真直なキー溝と螺旋状のキー溝
とを結合したものを組み合わせ、装置等を支持していな
い無負荷時に支持手段を回転させる構成にしたので、リ
ニアアクチュエータで装置等の上げ下げが可能になると
共に、装置等を支持することができる。

【００５１】請求項３の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、リニアアク
チュエータのキー溝の分岐点に設けられ、キーが該分岐
点を通過してからリニアアクチュエータの駆動方向を反
転した場合、キーが通過したキー溝へ戻るのを防止する
ストッパーを備えた構成にしたので、装置等の取り付
け、取り外しを確実に行うことができる。

【００５２】請求項４の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、装置等を支
持する支持手段は、アクチュエータロッドに固定される
ナットと、皿ばねを介してナット上部に設けられ、装置
等の取り付け面に当接する当接部材と、を備えた構成に
したので、リニアアクチュエータの電源がオフになって
も装置等の支持が可能になる。

【００５３】請求項５の装置自動着脱固定機構は、請求
項１記載の装置自動着脱固定機構において、支持手段が
当接する装置等の取り付け面に、支持手段を嵌合してそ
のズレを防止するザグリ穴を設けた構成にしたので、装
置等を支持している場合に回転を拘束できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による装置自動着脱固定
機構の構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施例１による装置自動着脱固定
機構の要部拡大図である。

【図３】 この発明の実施例２による装置自動着脱固定
機構のリニアアクチュエータを示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施例２による装置自動着脱固定
機構のアクチュエータロッドの斜視図である。

【図５】 この発明の実施例２による装置自動着脱固定
機構のアクチュエータロッドの構成を示す図である。

【図６】 この発明の実施例３による装置自動着脱固定
機構の押え金具の構成を示す図である。

【図７】 この発明の実施例４による装置自動着脱固定
機構のアクチュエータロッドのキー溝の構成を示す図で
ある。

【図８】 この発明の実施例４による装置自動着脱固定
機構のアクチュエータロッドのキー溝とキーの関係を示
す図である。

【図９】 この発明の実施例５による装置自動着脱固定
機構の観測装置側の取付け穴の構成を示す図である。

【図１０】 この発明の実施例６による装置自動着脱固
定機構の逆転防止機構を示す図である。

【図１１】 従来の装置自動着脱固定機構の構成を示す
図である。

【図１２】 他の従来の装置自動着脱固定機構の構成を
示す図である。

【図１３】 他の従来の装置自動着脱固定機構の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１ 観測装置、２ 取付フランジ、３ 固定側枠体、５
リニアアクチュエータ、６ 押え金具、７ アクチュ
エータロッド、１２ キー溝、１３ キー、１５ 皿ば
ね、１６ 皿ばね押え金具、１８ キー溝、１９ 穴、
２０ ザグリ穴、２１ ストッパー。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定機構本体と、この本体に取り付けら
   れたリニアアクチュエータと、このリニアアクチュエー
   タのアクチュエータロッド先端に取り付けられた、装置
   等を支持する支持手段と、を備え、前記リニアアクチュ
   エータはアクチュエータ本体に設けられたキーを有し、
   アクチュエータロッドの外周に設けられた真直なキー溝
   と、アクチュエータロッドが伸張する時、このキー溝の
   キーが当る側に設けられた螺旋状のキー溝と、をつなぎ
   合わせたキー溝に該キーがはまり込んで該アクチュエー
   タロッドを案内することによって、１つのモータでアク
   チュエータの伸縮と、前記支持手段の回転とを行うこと
   ができることを特徴とする装置自動着脱固定機構。
2. 【請求項２】 リニアアクチュエータのキー溝は、真直
   なキー溝と螺旋状のキー溝とを結合したものを組み合わ
   せ、装置等を支持していない無負荷時に支持手段を回転
   させることを特徴とする請求項１記載の装置自動着脱固
   定機構。
3. 【請求項３】 リニアアクチュエータのキー溝の分岐点
   に設けられ、キーが該分岐点を通過してから前記リニア
   アクチュエータの駆動方向を反転した場合、前記キーが
   通過した前記キー溝へ戻るのを防止するストッパーを備
   えたことを特徴とする請求項１記載の装置自動着脱固定
   機構。
4. 【請求項４】 装置等を支持する支持手段は、アクチュ
   エータロッドに固定されるナットと、皿ばねを介して該
   ナット上部に設けられ、前記装置等の取り付け面に当接
   する当接部材と、を備えたことを特徴とする請求項１記
   載の装置自動着脱固定機構。
5. 【請求項５】 支持手段が当接する装置等の取り付け面
   に、該支持手段を嵌合してそのズレを防止するザグリ穴
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の装置自動着脱
   固定機構。