JP6450419B2 - 固定アセンブリ及び構造的部材のための取り付けシステム - Google Patents

Description

[0001]本発明は、National Aeronautics and Space Administration (NASA)から付与された契約番号NNG09HR00Cによる政府の支援のもとでなされた。政府は本発明について一定の権利を有する。

[0002]本発明は、概ね振動減衰および分離に関し、より具体的には、構造的部材の取り付けシステム、それの固定アセンブリ、およびそれを含む振動分離システムに関する。

[0003]振動分離システムは、地上ベースの、空輸の、また宇宙でのペイロードの振動を分離するために広範囲に用いられてきた。振動分離システムは、振動分離システムの頂部プラットフォーム１０２と支持ベース１０６との間（すなわち、取り付けインターフェース）の動乱および振動を分離することにより、ペイロードに低減された振動環境を提供する。図１に示されるように、例示的な振動分離システム１００は、ペイロード１０４を支持するための頂部プラットフォーム１０２と、複数の可変長振動分離ストラット６８で頂部プラットフォームに連結される支持ベース１０６とからなる。図１に示される例示的なヘキサポッド構成において、たとえば、３つの振動分離バイポッド１１０上の６個の振動分離ストラットは、頂部プラットフォーム上の６個の対向する取り付けブラケット１２ｂに連結される複数の取り付けブラケット１２ａにより、非平行なペアで支持ベース１０６に接続される。頂部プラットフォームは、可変長振動分離ストラットの長さを変化させることで、６自由度（３つの回転、３つの並進）で運動することができる。

[0004] 振動分離システムの各振動分離ストラットのための従来の取り付けシステムは
、対向するブラケットのペアの間の振動分離ストラットの固い取り付けを含む。ここで用いられる「固い取り付け」との語またはその振動とは、振動分離ストラットの第１軸端部の、支持ベースへ取り付けられる取り付けブラケットへの従来の固定アセンブリによる物理的取り付け、および、振動分離ストラットの第２軸端部の、頂部プラットフォームに取り付けられる対向する取り付けブラケット（すなわち、対向するブラケットのペア）への従来の固定アセンブリによる物理的な取り付け、を意味する。従来の固定アセンブリは、それぞれの取り付けブラケット内の開口部を通り、関連する振動分離ストラットの軸方向端部に入る、少なくとも１つのねじ固定具を有し、各ネジ付固定具は、球状ワッシャのペアに囲まれ、このワッシャは、第１球状ワッシャおよび第２球状ワッシャを有する。第１球状ワッシャは、それぞれの取り付けブラケットと、振動分離ストラットの軸方向端部との間に配置され、第２球状ワッシャは、固定具ヘッドと、取り付けブラケットとの間に配置される。球状ワッシャのペア、および、第１球状ワッシャと振動分離ストラットの軸方向端部との間に配置される１つまたは複数のシムは、振動分離ストラットのそれぞれの軸方向端部を関連する取り付けブラケットに固定し、また、少なくとも部分的に、取り付けブラケットと、振動分離ストラットとの間のミスアライメントをある程度修正する。また、たとえばトラスタイプの構造物のような、振動分離ストラット以外の構造的部材は、従来の取り付けシステムにおいて、対向する取り付けブラケットのペアの間で同様に固く取り付けられる。

[0005]振動分離ストラットを含む構造的部材を固く取り付けることにはいくつかの欠点がある。セットサイズにおいてのみシムが利用可能であり、また、構造的部材のバリエー
ションにより、従来の固定取り付け時に、典型的には、構造的部材上に少なくともいくらかのひずみが生じる。また、シムは、そのような従来の取り付けシステムに部品リストを加える。追加的に、構造的部材が、取り付けブラケットのペアに固く取り付けられると、固定具ヘッドは、比較的にアクセスしにくくなり、従来の取り付けシステムの調整を困難にし、時間を消費する。振動分離ストラットのための他のタイプの取り付けアセンブリ（たとえば、調整可能な球状取り付け部を含む）は、固定具が締め付けられた後でも、取り付けアセンブリ要素（たとえば取り付けブラケットおよび固定アセンブリ）間の、望まれない微小運動（マイクロモーション）に影響されやすい。振動分離ストラットのために、そのようなマイクロモーションは、望まれない摩擦源であり、これは時間とともに振動分離ストラットのアライメントおよび／または安定性を低下させ、使用寿命を低下させる。

[0006]したがって、構造的部材、その固定アセンブリ、およびそれを含む振動分離システムのための改良された取り付けシステムを提供することが望まれる。また、例示的な実施形態は、構造的部材をシムを用いることなく迅速かつ容易に取り付けることができるようにし、また、ゼロひずみ位置に調整できるようにし、一方で、必要な取り付け調整のために固定具にアクセスできるようにすることが望まれる。また、例示的な実施形態は、取り付けアセンブリコンポーネントが、それらの間で微小運動するのを実質的に防止するように互いにクランプされることを可能にすることが望ましい。さらに、本発明の他の望ましい特徴および特性は、以下の本発明の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を、添付図面および上記の本発明の背景等とともに参照することで明らかになるであろう。

[0007]本発明の例示的な実施形態により、固定アセンブリが提供される。固定アセンブリは、第１シート部材と第２シート部材とを有し、それぞれは貫通開口部を有し、固定アセンブリはさらに、球状ロッド端部を有し、球状ロッド端部は、球状部材および一体的にネジ切りされたシャフトを有し、固定アセンブリはさらに、部分的にネジ切りされた固定具を有する。球状部材は、第１シート部材と第２シート部材との間に配置され、第１および第２のシート部材の貫通開口部と実質的に同軸の貫通開口部を備える。部分的にネジ切りされた固定具は、同軸の貫通開口部を通り、第１および第２のシート部材をクリンプすることにより、シート部を形成する対面関係で球状部材の対向する側部上で球状ロッド端部を固定する。

[0008] 本発明の他の例示的な実施形態により、構造的部材の取り付けシステムが提供
される。この取り付けシステムは、取り付けブラケットおよび対向する取り付けブラケットを有し、さらに、第１取り付けアセンブリを形成する取り付けブラケットに対してクランプされる第１固定アセンブリと、第２取り付けアセンブリを形成する対向する取り付けブラケットに対してクランプされる第２固定アセンブリと、を有する。取り付けブラケットおよび対向する取り付けブラケットの各々は、少なくとも１つの内側にネジ切りされた開口部を備える側部を備える。第１および第２の固定アセンブリの各々は球状ロッド端部を有し、球状ロッド端部は、貫通開口部を備える球状部材および一体的にネジ切りされたシャフトを有し、固定アセンブリはさらに、球状部材の両端部上に対面する関係で第１および第２のシート部材を有し、球状部材の貫通開口部と実質的に同軸の貫通開口部を備える。第１固定アセンブリの部分的にネジ切りされた固定具は、実質的に同軸の貫通開口部を通って延び、また、内側にネジ切りされた取り付けブラケットの貫通開口部内に入り、締め付けられたときに、第１取り付けアセンブリを形成する。第２固定アセンブリの部分的にネジ切りされた固定具は、実質的に同軸の貫通開口部を通って延び、内側にネジ切りされた対向取り付けブラケット端部の貫通開口部内に入り、締め付けられると、第２取り付けアセンブリを形成する。第１および第２の取り付けアセンブリは取り付けアセンブリのペアを形成する。

[0009]本発明の他の例示的な実施形態による、振動分離システムが提供される。振動分離システムは、ペイロードを支持するための頂部プラットフォームと、頂部プラットフォームに近接するベースと、ベースに取り付けられる複数の取り付けブラケットと、頂部プラットフォームに取り付けられる複数の対向する取り付けブラケットと、頂部プラットフォームおよびベースを連結する複数の振動分離ストラットと、を有する。複数の振動分離ストラットの各振動分離ストラットは、第１ネジ切り軸方向端部と第２ネジ切り軸方向端部とを備える。第１ネジ切り軸部は、第１固定アセンブリにより複数の取り付けブラケットの取り付けブラケットに解放可能に連結される。第２ネジ切り軸方向端部は、第２固定アセンブリにより、複数の対向取り付けブラケットの対向取り付けブラケットに解放可能に連結される。取り付けブラケットおよび対向取り付けブラケットの各々は、少なくとも１つの側部を通る内側にネジ切りされた開口部を備える。第１および第２の固定アセンブリの各々は球状ロッド端部を有し、球状ロッド端部は貫通開口部を備える球状部材を有し、固定アセンブリはさらに、一体的にネジ切りされたシャフト、および、球状部材の両側に、対面する関係で第１および第２のシート部材を有し、シート部材の各々は、球状部材の貫通開口部と時同軸の貫通開口部を備える。第１固定アセンブリの部分的にネジ切りされた固定具は、同軸の貫通開口部を通って延び、取り付けブラケットの内側にネジ切りされた開口部内に入り、締め付けられたときに、第１固定アセンブリを取り付けブラケットに対してクランプし、第１取り付けアセンブリを形成する。第２固定アセンブリの部分的にネジ切りされた固定具は、同軸の貫通開口部を通って延び、対向取り付けブラケットの内側にネジ切りされた開口部に入り、締め付けられたときに、第２固定アセンブリを対向取り付けブラケットに対してクランプし、第２取り付けアセンブリを形成する。

[0010]以降、添付図面とともに本発明が説明される。図面において、同様の符号は同様の要素を示す。

３つの振動分離バイポッドを備える例示的な振動分離システムの概略図である。 本発明の例示的な実施形態による、固定アセンブリおよび取り付けブラケットの一部の分解図であり、固定アセンブリおよび取り付けブラケットは、互いにクランプされて、取り付けアセンブリを形成するように構成されていることを示す図である。 図２の固定アセンブリおよび取り付けブラケットから形成される取り付けアセンブリの拡大斜視図である。 図３の取り付けアセンブリの断面図である。 本発明の例示的な実施形態による、構造的部材（振動分離ストラットにより例示される）のための取り付けシステムの斜視図であり、構造的部材は、固定アセンブリのペアにより、取り付けブラケットおよび対向取り付けブラケットに解放可能に連結されることを示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、例示的な振動分離バイポッドにおける非平行振動分離ストラットのペアの各振動分離ストラットのための（図示の便宜のために支持ベースおよび頂部プラットフォームは省略されている）、図５の取り付けシステムの斜視図である。 例示的な実施形態による、例示的な構造的部材の断面図であり、同一線上の複数のネジ切り軸端部を備え、一つは逆ネジであり、それぞれ第１および第２の固定アセンブリの一体的なネジ切りシャフトにねじ係合することを示す図である。

[0018]以下の詳細な説明は、本来的に単なる例示であり、本発明または本発明の用途および使用を限定することを意図するものではない。ここで用いられる「例示」との語は、「例、実例、図例として提供される」ということを意味する。したがって、本明細書で説
明されるあらゆる実施形態は「例示」であり、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると必ずしも考えられない。本明細書で説明される全ての実施形態は、例示的な実施形態であり、特許請求の範囲により画定される本発明を当業者に実施または使用することができるように提供されるものであり、本発明を限定するものではない。さらに、上記の技術分野、背景、発明の概要または以下の詳細な説明に明示または暗示されるいかなる理論にも束縛されないことを意図している。

[0019]本発明の様々な例示的な実施形態は、構造的部材、それの固定アセンブリ、およびそれを含む振動分離システムのための改良された取り付けシステムに向けられる。構造的部材は、同一線上のネジ付き軸方向端部を備え、構造的部材がターンバックルに類似して長さ調整可能であるように一方は逆ネジである。構造的部材のための取り付けシステムは、固定アセンブリのペアを有し、これは構造的部材を対向する取り付けブラケットのペアに解放可能に連結する。各固定アセンブリは、構造的部材のネジ付き軸方向端部のそれぞれにおいて、取り付けアセンブリを形成する、対向する取り付けブラケットのペアの関連する取り付けブラケットに対してクランプされるように構成される。また、各固定アセンブリは、構造的部材のネジ付き軸方向端部を関連する取り付けブラケットへ解放可能に連結する。取り付けシステムは、取り付けアセンブリがクランプ構成になったときに、頂部プラットフォームと支持ベースとの間にいくらかの角度ミスアライメントがあったとしても、構造的部材の長さが実質的にゼロひずみに調整できるようにする。したがって、取り付けアセンブリは「角度ミスアライメント補償能力」を備える。この調整能力は、固く取り付けられたときに通常ひずみを生じさせるであろう構造的部材の小さな変動を補償する。

[0020]ここで説明される本発明の利点は、振動分離システムの振動分離ストラット（例示的な構造的部材）に関して部分的に説明されるが、本発明の教示は、同一線上のネジ付き軸方向端部を備える任意の構造的部材に広く適用でき、一方のネジ付き軸方向端部は逆ネジであり、構造的部材の長さＡが、対向する取り付けブラケットのペアの間に取り付けられるときに実質的にゼロひずみに調整できるような任意の構造的部材に広く適用できる。長さＡは、以降、構造的部材の端部から端部までの長さを示し、または換言すると、構造的部材の第１端面αと第２端面βとの間の長さを示す。たとえば、トラスタイプの構造的部材は、本発明の教示の利益を享受することができるであろう。

[0021]ここで、図２―４を参照すると、例示的な実施形態による、取り付けアセンブリ１４を構成するように構成された固定アセンブリ１０および取り付けブラケット１２（取り付けブラケットの一部だけが図２に示される）が示されている。固定アセンブリ１０および取り付けブラケット１２を備える取り付けアセンブリ１４は、図３、４に示されている。図３は、例示的な実施形態による取り付けアセンブリの拡大斜視図であり、図４は、図３の取り付けアセンブリの断面図である。ここで、特に図２を参照すると、固定アセンブリ１０は、第１シート部材１６および第２シート部材１８、球状ロッド端部２０、部分的にネジ切りされた固定具２２を有する。第１および第２のシート部材１６、１８は、互いに対向し、それぞれ互いに対向する円筒形区画２４、２６を含み、また、環状当接区画２８、３０を含み、環状当接区画２８、３０は、実質的に円筒形区画の中央で形成され、円筒形区画の端部から半径方向内側に延びる。環状当接区画の内側球状縁部は、後に説明される目的のために貫通円筒形開口部３２（円筒形開口部３２は、以下では単に「貫通開口部」との称されることがある）を画定する。第１および第２のシート部材１６、１８は、それぞれ環状後壁３４を備える。第２シート部材１８は、一体型抗回転タブ３６のペアを含み、これは、環状後壁３４の両側部からまず半径方向に延び、その後、対面する関係で対向する第１シート部材に向かって延びる。各抗回転タブは、自由端部３８を備える。抗回転タブの長さは、各抗回転タブの自由端部が、取り付けブラケットの少なくとも１つの側部においてスロット６４のペアの対応するスロットに受け入れられるような長さであ
り、また、抗回転タブ３６のペアの間の所定の半径方向距離が、第１シート部材の外側直径よりも大きく、固定アセンブリおよび取り付けブラケットが固定具で互いにクランプされ取り付けアセンブリを形成するときに、抗回転タブが第１シート部材の外方に配置され、これらは以下で説明される。

[0022]球状ロッド端部２０は、球状部材４０および一体的ネジ切りシャフト４２を有する。一体的ネジ切りシャフトは、部分的または完全にネジ切りされるようにすることができる。球状部材４０は、第１シート部材１６と第２シート部材１８との間に配置される。球状部材は貫通開口部４４を備え、貫通開口部４４は、第１および第２のシート部材の円筒貫通開口部３と実質的に同軸である。

[0023]ここで、図３、４を参照すると、固定アセンブリ１０（図２）の固定具２２は、露出した係合部４８を備えるヘッド４６を含み、また、部分的にネジ切りされたシャンク５０（図４）を備える。ヘッドは、部分ネジ切りシャンク２２に固定して一体的に形成される。固定具２２は、部分的にネジ切りされたボルト等とすることができる。係合部分は、後に説明されるように固定具を締め付けまた解放するために容易にアクセスでき、また、標準的な回転器具を受け入れるようにサイズおよび形状を定めることができ、標準的な回転器具は、フィリップスヘッド、六角ヘッド、ＴＯＲＸ（登録商標）ヘッド等のスクリュードライバなどを含む。固定具の部分ネジ切りシャンクの長さは、固定アセンブリ１０の実質的に同軸の貫通開口部３２、４４を通過またはそこを通って延びるように、また、以下で説明するように、取り付けブラケット１２の、内側にネジ切りされた開口部６２（図４）に完全に係合するように十分に長くすべきである。第２シート部材１８と固定具２２との間にワッシャ２３が用いられる。ここで、貫通開口部３２、４４が「実質的に」同軸であるとのことは、部分的にネジ切りされた固定具２２がそれらを通過し、またはそこと通ることができる、ということを意味し、球状ロッド端部２０と部分的にネジ切りされた固定具２２との間に、具体的には球状部材４０の貫通開口部４４に、半径方向のクリアランスがあり、このクリアランスは、以下で説明するように、角度ミスアライメント補償能力および、部分的にネジ切りされた固定具を中心とする完全回転能力の２自由度を許容するようにサイズが決められ、また、角度ミスアライメント補償能力の自由度を許容するようにサイズが決められる。球状ロッド端部２０の一体的ネジ切りシャフト４２は、第１および第２のシート部材１６、１８の間に形成されるシート部よりも直径が小さく、以下で説明するように、また、図４に示されるように、固定アセンブリおよび取り付けブラケットが互いにクランプされたときに、角度ミスアライメント補償能力の自由度を許容する。

[0024]図３、４は、図２の取り付けブラケット１２をより完全に示している。取り付けブラケット１２は三次元本体１３を有し、三次元本体１３は、頂部表面１５、複数の取り付けスタッド５８または他のブラケット固定手段により取り付け表面５４ａまたは５４ｂ（図１）への取り付けのための実質的に平坦な底部表面５２、および、図２に示される固定アセンブリ１０に対するクランプのための少なくとも１つの側部５６を有する。取り付けブラケットの実質的に平坦な底部表面は、ブラケットを頂部プラットフォームまたはベースに取り付ける固定具を受け入れるための取り付け開口部５５を備える。図４に最もよく示されるように、取り付けブラケットの少なくとも１つの側部５６は、凹部後壁６１を備える凹部、内側ネジ切り開口部６２、および離間したスロット６４のペア、および外側凹部を備え、これらの目的は後述する（図３参照）。特定の形状およびサイズの三次元本体を備える取り付けブラケットが図３、４に示されているが、三次元本体は、後述のように様々な形状およびサイズに構成することができることを理解されたい。

[0025]図２−４を参照すると、例示的な実施形態によれば、固定アセンブリ１０および取り付けブラケット１２は、固定具２２で互いにクランプされるように構成され、それに
より取り付けアセンブリ１４を形成する。固定アセンブリ１０の固定具２２は、実質的に同軸の貫通開口部３２、４４を通過し、取り付けブラケット１２の内側ネジ切り開口部６２にネジ係合する。固定具２２は、回転器具により係合部４８を係合させることで締め付けられる。第１シート部材１６の環状後壁３４が、取り付けブラケット１２の少なくとも１つの側部５６における凹部６０内に着座し、凹部後壁６１に当接し、第２シート部材の抗回転タブ３６のペアの自由端部３８が、取り付けブラケットの少なくとも１つの側部のスロット６４内に受け入れられるまで、固定具は締め付けられる。凹部６０は、第１シート部材を実質的に中心決めする。抗回転タブのペアの自由端部は、スロットのペア内に受け入れられ、抗回転タブおよびスロットは、共にロックアセンブリ６５を形成し、これは、固定具を締め付けるとともに実質的に構造部材の回転を防止する。締め付けられると、取り付けアセンブリ１４の固定具２２は、第１シート部材１６および第２シート部材１８を、球状部材４０の両側部上に対面関係で固定し、球状部材のための座部を形成する。したがって、固定アセンブリ１０は、取り付けブラケット１２の少なくとも１つの側部５６に対してクランプされ、実質的にクリアランスおよび取り付けアセンブリのコンポーネント間（すなわち、固定アセンブリ１０および取り付けブラケット１２）の自由な遊びを取り除き、以下で説明するように固いアセンブリ（取り付けアセンブリ１４）を形成する。

[0026]図５を参照すると、構造的部材６８のための取り付けシステム６６が示されている（図５において振動分離ストラットにより例示されている）。構造的部材のための取り付けシステム６６は、取り付けアセンブリ１４のペアを有し、すなわち、上述のような固定アセンブリ１０のペア、および取り付けブラケット１２のペアを有する。取り付けアセンブリ１４のペアは、第１取り付けアセンブリ１４ａおよび第２取り付けアセンブリ１４ｂを有する。取り付けブラケット１２のペアは、取り付けブラケット１２ａおよび対向する取り付けブラケット１２ｂを有する。第１取り付けアセンブリ１４ａは、取り付けブラケット１２ａとともにクランプされる第１固定アセンブリ１０ａを有する。第２取り付けアセンブリ１４ｂは、対向する取り付けブラケット１２ｂとともにクランプされる第２固定アセンブリ１０ｂを有する。取り付けブラケット１２ａおよび対向する取り付けブラケット１２ｂは、それぞれ、構造的部材のネジ切り軸方向端部に解放可能に連結される。

[0027]図１、５を参照すると、取り付けブラケット１２ａは、複数の取り付けスタッド５８または他のブラケット固定手段により取り付け表面５４ａ（図１）に取り付けられるように構成され、また、対向する取り付けブラケット１２ｂは、複数の取り付けスタッド５８または他のブラケット固定手段により対向する取り付け表面５４ｂ（図１）に取り付けられるように構成される。取り付け表面５４ａ、５４ｂは、図示の便宜のために図５では省略されている。取り付け表面５４ａ、５４ｂは、たとえば、図１に示されるような振動分離システム１００の支持ベース１０６とすることができ、また、対向する取り付け表面５４ｂは、たとえば、振動分離システムの頂部プラットフォームとすることができる。

[0028]図５、７を参照すると、構造的部材（振動分離ストラット６８で例示される）は、長手方向軸７０を備え、同一線上の第１ネジ切り軸方向端部７２および第２ネジ切り軸方向端部７４を備え、以下で説明する目的のために一方は逆ネジである（すなわち、第１および第２のネジ切り軸方向端部は、反対方向にねじ込まれる）。構造的部材の第１ネジ切り軸方向端部７２は、第１固定アセンブリ１０ａの球状ロッド端部２０の一体型ネジ切りシャフト４２により、取り付けブラケット１２ａの少なくとも１つの側部に解放可能に連結される。一体型ネジ切りシャフト４２は、構造的部材の第１ネジ切り軸方向端部７２にネジ係合し、内側ネジ切り六角ナット７６により固定される。第２ネジ切り軸方向端部７４は、第２固定アセンブリ１０ｂの球状ロッド端部２０の一体型ネジ切りシャフト４２により、対向する取り付けブラケット１２ｂに解放可能に連結され、構造的部材６８の第２軸方向端部７４にネジ係合し、また、他の内側ネジ切り六角ナット７６により固定される。上述したように、第１および第２のネジ切り軸方向端部は、反対方向にねじ込まれる
。また、一体型ネジ切りシャフトは逆ネジである。第１ネジ切り軸方向端部および第１ネジ切り軸方向端部がネジ係合する第１固定アセンブリの一体型ネジ切りシャフトは、第１（同一）方向にねじ込まれ、第２ネジ切り軸方向端部および第２ネジ切り軸方向端部がネジ係合する第２固定アセンブリの一体型ネジ切りシャフトは、第２（同一）方向にねじ込まれ、第２方向は第１方向の反対である。この構成は、実質的にゼロひずみ位置に構造的部材の長さＡを調整するために伸縮するように（より具体的には、当業界では振動分離ストラット内のＫａバネが知られている）、構造的部材６８の回転を許容する。ターンバックルのように、構造的部材は、同時にネジ切り軸方向端部７２、７４にトルク付与または解放され、それにより、構造的部材をゼロひずみ位置に設定するために長さＡを調整する。初期の取り付けられていない構造的部材と、取り付けられた構造的部材との間の測定される長さＡの差異は、ひずみの指標である。上述したように、長さＡは、構造的部材の第１面αと第２面βとの間の長さである。第１面および第２面は、振動分離ストラットの図５、７において同定される。振動分離ストラット以外の構造的部材に関して、第１面αおよび第２面βは、構造的部材の端部において画定される。取り付けアセンブリのこの調整能力および角度ミスアライメント補償能力は、頂部プラットフォームおよび支持ベースがミスアライメントされた場合、すなわち、頂部プラットフォームおよび支持ベースが１、２度程度ミスアライメントされて平行でない場合でも構造的部材を実質的にゼロひずみに調整できるようにする。各取り付けアセンブリの各固定アセンブリの球状部材は、部分的ネジ切り固定具が締め付けられる前に、取り付けアセンブリコンポーネントの運動を可能にし、また、構造的部材を実質的にゼロひずみ位置に調整できるようにする。この調整能力は、従来の固い取り付け時に通常ひずみを生じさせるであろう構造的部材の小さな変動を補償する。図７は、構造的部材の第１軸方向端部および第１固定アセンブリの一体型ネジ切りシャフトを左手ネジを含むように示し、構造的部材の第２軸方向他端部および第２固定アセンブリの一体型ネジ切りシャフトを右手ネジを含むように示したが、左手ネジおよび右手ネジは逆でもよいことを理解されたい。

[0029]図１および図６を参照すると、例示的な振動分離システム１００は、ペイロード１０４を支持する頂部プラットフォーム１０２、および頂部プラットフォームに近接して、上述のように複数の可変長振動分離ストラット６８により連結される支持ベース１０６を有する。図１に示されるような例示的な六ポッド構成において、たとえば、３この振動分離バイポッド１１０上の６個の振動分離ストラット６８は、支持ベースの取り付け表面５４ａに取り付けられた複数の取り付けブラケット１２ａにより、非平行なペアとして支持ベースに接続され、頂部プラットフォーム上の対向する取り付け表面５４ｂに取り付けられる６個の対向する取り付けブラケットに組み合わせられる。頂部プラットフォームは、６自由度（３の回転、３の並進）を備え、可変振動分離ストラットの長さを変化させることで実現される。６個の振動分離ストラットは、支持ベース上の３個の取り付けブラケットを備え、頂部プラットフォーム上の６個の取り付けブラケットを備えるものとして説明されたが、可変振動ストラットの数および／またはその配置は、他の例示的な実施形態において変更することができることを理解されたい。また、各振動分離ストラットのために、取り付けブラケット１２ａおよび対向する取り付けブラケット１２ｂが存在することを理解されたい。

[0030]当業界で知られているように、振動分離ストラットは、機械的構造、ボールスクリュー、遊星ローラースクリューアクチュエータ、液圧アクチュエータ、等とすることができる。当業界で知られているように、各振動分離ストラットは、一般に、ＫａおよびＫｂで示される２つのバネ、Ｃａで示されるダンパ、およびフランジ８０のペアを含む。Ｋａは、一方の端部から他方の端部までの振動分離ストラットの剛性であり、Ｋｂはダンパと直列であり、Ｃａはダンパの減衰値である。

[0031]上述したように、複数の振動分離ストラット６８は、複数の振動分離バイポッド
内で非平行なペア６９として配置され、複数の振動分離バイポッドの各振動分離バイポッド１１０は、振動分離ストラットの非平行なペア６９を有する。非平行ペア６９は、第１振動分離ストラット６８ａおよび第２振動分離ストラット６８ｂを有する。第１振動分離ストラット６８ａのための第１および第２の取り付けアセンブリ１４ａ、１４ｂは、取り付けアセンブリの第１ペア１７ａを有する（第１振動分離ストラット６８ａのための第２取り付けアセンブリ１４ｂは図６に示されていない）。第２振動分離ストラット６８ｂのための第１および第２の取り付けアセンブリ１４ａ、１４ｂは、取り付けアセンブリの第２ペア１７ｂを有する。取り付けアセンブリの第１および第２のペアの第１取り付けアセンブリ１４ａの取り付けブラケットは、取り付けブラケット１２ａと同一である。取り付けアセンブリの第１および第２のペアの、第１取り付けアセンブリ１４ａの第１固定アセンブリ１０ａは、上述したのと同一の方法で同一の取り付けブラケット１２ａの異なる側部５６に対してクランプされる。取り付けアセンブリの第１ペアの第２取り付けアセンブリ１４ｂの対向する取り付けブラケット１２ｂは、第１の対向する取り付けブラケット１２ｂ−１を有し、また、取り付けアセンブリの第２のペアの第２の取り付けアセンブリ１４ｂの対向する取り付けブラケット１２ｂは、第２の対向する取り付けブラケット１２ｂ−２を有する。第１および第２の対向する取り付けブラケット１２ｂ−１、１２ｂ−２は、振動分離システム１００の頂部プラットフォーム１０２に互いに近接して取り付けられるように構成される。各取り付けブラケット１２ａ、第１の対向する取り付けブラケット１２ｂ−１、第２の対向する取り付けブラケット１２ｂ−２は、異なる形状およびサイズで構成されるように図６に示されているが、少なくとも２つが同一の形状および／またはサイズとなるように構成することもできることを理解されたい。

[0032]第１振動分離ストラット６８ａの第１ネジ切り軸方向端部７２（図７）は、取り付けアセンブリ１７ａの第１ペアの第１取り付けアセンブリ１４ａの第１固定アセンブリ１０ａの一体的ネジ切りシャフト上にネジ係合により、取り付けブラケット１２ａの少なくとも一方の側部に解放可能に連結され、また、第２ネジ切り軸方向端部７４は、取り付けアセンブリ１７ａの第２取り付けアセンブリ１４ａの第２固定アセンブリ１０ｂの一体的ネジ切りシャフト上にネジ係合により、第１対向取り付けブラケット１２ｂ−１に解放可能に連結される。第２振動分離ストラット６８ｂの第１ネジ切り軸方向端部７２は、取り付けアセンブリ１７ｂの第２ペアの第１取り付けアセンブリ１４ａの第１固定アセンブリ１０ａの一体的ネジ切りシャフト上にネジ係合により、取り付けブラケット１２ａの異なる側部５６に解放可能に連結され、第２ネジ切り軸方向端部７４は、取り付けアセンブリ１７ｂの第２ペアの第２取り付けアセンブリ１４ｂの第２固定アセンブリ１０ｂの一体的ネジ切りシャフト上にネジ係合により、第２対向取り付けブラケット１２ｂ−２に解放可能に連結される。上述したように、第１および第２の各振動分離ストラット６８ａ、６８ｂの第１および第２のネジ切り軸方向端部は、反対方向にねじ込まれ、解放可能に連結された振動分離ストラットの回転を許容し、図５とともに既述した実質的にゼロひずみ位置に長さＡ（図５）を設定する。上述のように、第１および第２の固定アセンブリにより取り付けブラケットに解放可能に連結される例示的な振動分離ストラットに関して、振動分離ストラットが回転されると、Ｋａバネは収縮または拡張して、振動分離ストラットを、実質的にゼロひずみ位置に設定する。振動分離ストラット６８の長さ「Ａ」（図５）は、振動分離ストラットが取り付けられていない初期条件において測定され、その後、振動分離ストラットは取り付けられる。取り付けられた振動分離ストラットにおける長さＡが、取り付けられていない振動分離ストラットと同一であるときに、振動分離ストラットは、実質的にゼロひずみ位置に設定される。長さＡの測定値が、取り付けられる間の条件と、取り付けられた後の条件との間で同一でない場合、取り付けられた振動分離ストラットは、さらに、実質的にゼロひずみ位置に（トルク付与により）調整される必要がある。必要であれば、第１固定アセンブリ１０ａ、１０ｂの一方または両方は、さらに締め付けるようにすることができ、および／または、それぞれの取り付けアセンブリのロックアセンブリ６５のため、構造的部材上にひずみを与えることなく取り付けアセンブリを再調整す
ることができる。

[0033]振動分離ストラットの長さＡを実質的にゼロひずみ位置に調整するために振動分離ストラットの回転を許容することに加えて、実質的にゼロの、クリアランスおよび取り付けアセンブリのコンポーネント間の自由な遊びは（互いにクランプされたとき）、取り付けアセンブリコンポーネント間の微小運動を実質的に防止し、それにより、振動分離ストラットがより効率的に、頂部プラットフォームと支持ベースとの間の動乱および振動を意図するように分離または減衰させることを可能にする。ここで用いられる「微小運動（micro-motion）」との語は、固定具の締め付けの後に互いに固くロック状態とされるべき取り付けアセンブリ間の望まれない少量の運動を意味する。取り付けアセンブリコンポーネントの間で微小運動が許容されると、動乱および振動は減衰されないことがある。これは、運動が、減衰のための振動分離ストラットを通らずに、取り付けアセンブリコンポーネントの間で生じるからである。また、微小運動は、時間とともに振動分離ストラットのアライメントおよび／または安定性を悪化させ得る望ましくない摩耗の原因となり、使用寿命を低下させ得る。固定アセンブリの各々は、すべりへの抵抗性を増加させ、クランプ負荷を維持し、取り付けブラケット／固定アセンブリの寿命を延ばす。

[0034]上記から、例示的な実施形態は、固定具が締め付けられると（すなわち、完全にトルクが与えられると）、取り付けアセンブリコンポーネントは、振動または他の負荷による位置の変化に対して互いにロックされることを可能にすることが理解される。それ以降、構造的部材は、構造的部材を回転させることにより、ゼロひずみ位置に整合および位置決めすることができ、第１および第２の固定アセンブリの一体的ネジ切りシャフトが、それぞれの第１および第２の軸方向端部の方へおよびそこから離れるように同時に移動し、それにより、構造的部材（より具体的には、振動分離ストラットの場合、構造的部材のバネ）を延伸または短縮する。構造的部材は、各内側ネジ切り６角ナットを一体的ネジ切りシャフトから解放し、固定具を緩め、取り付けアセンブリコンポーネントの運動を許容し、構造的部材のアライメントを変化させることにより、再整合または再位置決めすることができる。構造的部材の再アライメントが完了したら、固定具は締め付けられ、ロックアセンブリを係合させて構造的部材の回転を実質的に防止する。したがって、例示的な実施形態による取り付けシステムは、長さの調整を可能にし、構造的部材の実質的にゼロひずみ位置へのアライメントを可能にする。上述の調整は、シムの使用を必要とすることなく実行することができる。さらに、例示的な実施形態は、各固定具の係合部分への容易なアクセスを許容し、構造的部材の取り付けブラケット間への迅速かつ容易な取り付けおよび取り外しを可能にし、これは労力およびコストの節約を意味し、また、必要に応じて再調整が可能である。振動分離ストラットの場合、例示的な実施形態は、取り付けアセンブリのコンポーネント間の微小運動を実質的に防止し、それにより、振動分離システム内のペイロードへのまたそこからの、振動分離ストラットの動乱および振動の分離の効率を改善する。また、振動分離ストラットは、迅速かつ容易に取り付け、また、シムの使用することなくゼロひずみ位置へ調整することができ、一方で、必要であれば取り付けアセンブリの再調整を可能にする。

[0035]発明の詳細な説明において少なくとも１つの例示的な実施形態が示されたが、広範囲の変形例が存在することを理解されたい。また、１つまたは複数の例示的な実施形態は、単なる例であり、本発明の範囲、用途、構成をいかなる意味でも限定することを意図するものではない。むしろ、上述の詳細な説明は、当業者に本発明の例示的な実施形態を実施するための便宜的なロードマップを提供するものである。添付の特許請求の範囲に示される本発明の範囲から逸脱することなく、説明された例示的な実施形態の要素の機能および構成を様々に変更することができることを理解されたい。

Claims (3)

1. 固定アセンブリであって、
   第１シート部材および第２シート部材を有し、前記第１シート部材および第２シート部材のそれぞれは、円筒形区画、前記円筒形区画から半径方向内側に延びる環状当接区画、および前記円筒形区画に隣接する環状壁を有し、前記環状当接区画の内側縁部を通る貫通開口部を画定し、前記第２シート部材は、前記環状壁の両側に、前記環状壁から延びる複数の抗回転タブを備え、前記複数の抗回転タブは、前記第１シート部材に向かって延びる自由端部を備え、前記自由端部は、取り付けブラケットの少なくとも一方の側部における対応するスロット内に受け入れられ、前記第１シート部材は、前記取り付けブラケットに当接するように構成され、前記対応するスロットは、前記第１シート部材の前記円筒形区画に連絡するように前記取り付けブラケットの少なくとも一方の側部に画定され、前記複数の抗回転タブおよび前記スロットは、前記取り付けブラケットの前記固定アセンブリに対する回転を防止するロックアセンブリを形成し、
   前記固定アセンブリは、球状部材および一体的ネジ切りシャフトを有する球状ロッド端部を有し、前記球状部材は、前記第１シート部材と前記第２シート部材との間に配置され、且つ、第１シート部材および第２シート部材の前記貫通開口部と同軸の貫通開口部を有し、前記球状部材、第１シート部材、および第２シート部材における前記貫通開口部は、同軸の貫通開口部を形成し、前記複数の抗回転タブは、前記第１シート部材と前記第２シート部材との間で前記球状部材を受け入れるように構成された長さを備え、
   前記固定アセンブリは、前記球状ロッド端部を固定するために前記同軸の貫通開口部を通る部分ネジ切り固定具を有し、前記部分ネジ切り固定具は、前記球状部材の両側部上で対向する関係で前記第１シート部材および前記第２シート部材をクランプし、前記固定アセンブリの前記球状部材と、前記第１シート部材および前記第２シート部材と、前記取り付けブラケットとの間のクリアランスの無い固いアセンブリを形成し、前記固定アセンブリと前記取り付けブラケットとの間の微小運動を防止する、
   固定アセンブリ。
2. 構造的部材のための取り付けシステムであって、前記取り付けシステムは、
   取り付けブラケットおよび対向する取り付けブラケットを有し、前記取り付けブラケットおよび前記対向する取り付けブラケットの各々は、内側にネジ切りされた開口部を備える少なくとも１つの側部を有し、
   前記取り付けシステムは、前記取り付けブラケットに対してクランプされて第１取り付けアセンブリを形成する第１固定アセンブリと、前記対向する取り付けブラケットにクランプされて第２取り付けアセンブリを形成する第２固定アセンブリと、を有し、前記第１固定アセンブリおよび前記第２固定アセンブリの各々は、
   貫通開口部を備える球状部材および一体的ネジ切りシャフトを有する球状ロッド端部と、
   前記球状部材の両側部上で対面する関係にある第１シート部材および第２シート部材と、を有し、前記第１シート部材および前記第２シート部材の各々は、円筒形区画、前記円筒形区画から半径方向内側に延びる環状当接区画、前記円筒形区画に隣接する環状壁、および貫通開口部を備え、前記貫通開口部は、前記球状部材の前記貫通開口部と同軸であり、同軸の貫通開口部を形成し、
   前記第１固定アセンブリの前記第１シート部材は、前記取り付けブラケットと前記第１固定アセンブリの前記第２シート部材との間に配置され、
   前記第１固定アセンブリの前記第２シート部材は、前記環状壁の両側の側部に前記環状壁から延びる複数の抗回転タブを備え、前記複数の抗回転タブは、前記第１固定アセンブリにおける前記第１シート部材に向かって延びる自由端部を備え、前記複数の抗回転タブは、前記取り付けブラケットの少なくとも１つの側部における対応するスロット内に受け入れられ、前記第１シート部材は前記取り付けブラケットに当接し、ロッキングアセンブリを形成し、前記ロッキングアセンブリは、前記第１固定アセンブリに対する前記取り付けブラケットの回転を防止し、前記取り付けブラケットの少なくとも１つの側部に画定される前記対応するスロットは、前記第１シート部材の前記円筒形区画と連絡し、前記複数の抗回転タブは、前記第１固定アセンブリの前記第１シート部材と前記第２シート部材との間に前記球状部材を受け入れるように構成される長さを備え、
   前記第１固定アセンブリおよび前記第２固定アセンブリの各々は、さらに、部分ネジ切り固定具を有し、
   前記第１固定アセンブリの前記部分ネジ切り固定具は、前記同軸の貫通開口部を通って延び、前記取り付けブラケットの前記内側にネジ切りされた開口部に入り、前記第１固定アセンブリの前記第１シート部材および前記第２シート部材と、前記球状ロッド端部とを、前記取り付けブラケットに対してクランプし、前記第１固定アセンブリの前記球状部材と、前記第１シート部材および前記第２シート部材と、前記第１取り付けアセンブリの前記取り付けブラケットと、の間のクリアランスの無い前記第１取り付けアセンブリを形成し、前記第１固定アセンブリと前記取り付けブラケットとの間の微小運動を防止し、前記第２固定アセンブリの前記部分ネジ切り固定具は、前記同軸の貫通開口部を通って延び、前記対向する取り付けブラケットの前記内側にネジ切りされた開口部内に入り、前記第２固定アセンブリの前記第１シート部材および前記第２シート部材と前記球状ロッド端部とを前記対向する取り付けブラケットに対してクランプし、前記第２固定アセンブリの前記球状部材と、第１シート部材および第２シート部材と、前記対向する取り付けブラケットと、の間のクリアランスの無い前記第２取り付けアセンブリを形成し、前記第２固定アセンブリと前記対向する取り付けブラケットとの間の微小運動を防止し、前記第１取り付けアセンブリおよび前記第２取り付けアセンブリは、１対の取り付けアセンブリを形成する、
   取り付けシステム。
3. 請求項２に記載の取り付けシステムであって、前記構造的部材は、第１ネジ切り軸方向端部および第２ネジ切り軸方向端部を備える長手方向軸を備え、前記第１ネジ切り軸方向端部は、前記第１固定アセンブリの前記一体的ネジ切りシャフトとのネジ係合により、前記第１取り付けアセンブリの前記取り付けブラケットに解放可能に連結され、前記第２ネジ切り軸方向端部は、前記第２固定アセンブリの前記一体的ネジ切りシャフトとのネジ係合により、前記第２取り付けアセンブリの前記対向する取り付けブラケットに解放可能に連結され、前記第１ネジ切り軸方向端部および前記第２ネジ切り軸方向端部は、ゼロひずみ位置に前記構造的部材の長さを設定するために、解放可能に連結された前記構造的部材の回転を許容するように、反対方向にネジ切りされる、取り付けシステム。

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