JP7076639B2 - Landing gear and spacecraft - Google Patents

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Description

本発明は着陸装置及び探査機に関する。 The present invention relates to landing gears and spacecraft.

天体の表面又は海底に接近して着陸する探査機において、探査ミッションを成功させるために、着陸時の着陸面からの接触反力に伴う姿勢変動を抑制して着陸中又は着陸後の転倒を回避する必要がある。 For a spacecraft that lands close to the surface of a celestial body or the seabed, in order to make the exploration mission successful, the attitude change due to the contact reaction force from the landing surface at the time of landing is suppressed to avoid falling during or after landing. There is a need to.

特許文献1には、浮上した状態から着陸面に着陸する機体の着陸装置であって、機体に結合された結合部と、着陸する場合に地面に当接する受衝部と、一端を結合部に結合され、他端を受衝部に結合され、受衝部が衝撃を受けた場合に塑性変形する形状記憶合金部材を含む緩衝部と、を備え、形状記憶合金部材が塑性変形する前の初期形状を記憶している着陸装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a landing device for an airframe that lands on the landing surface from a floating state, and has a joint portion coupled to the aircraft, an abutting portion that comes into contact with the ground when landing, and one end thereof as a joint portion. An initial stage before the shape memory alloy member is plastically deformed, comprising a cushioning portion including a shape memory alloy member that is coupled, the other end of which is coupled to the impact receiving portion, and plastically deforms when the impacted portion receives an impact. A landing device that remembers the shape is described.

特開2011-152919号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-152919

特許文献1に記載の着陸装置は、形状記憶合金部材が塑性変形することで接触反力の緩衝を行っており、着陸前に探査機が有していた力学的エネルギーは機体の構造体に位置エネルギーとして蓄勢させるか、形状記憶合金部材の減衰特性又は着陸面の摩擦によって熱エネルギーとして散逸させている。このため、探査機が有していたエネルギーを変換する過程で探査機に姿勢変化が生じてしまうと、これを復元することができないという課題があった。 In the landing device described in Patent Document 1, the shape memory alloy member is plastically deformed to buffer the contact reaction force, and the mechanical energy possessed by the spacecraft before landing is located in the structure of the machine body. It is stored as energy or dissipated as heat energy due to the damping characteristics of the shape memory alloy member or the friction of the landing surface. For this reason, there is a problem that if the attitude of the spacecraft changes in the process of converting the energy possessed by the spacecraft, it cannot be restored.

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであって、着陸において発生した姿勢変化を復元することが可能な着陸装置及び探査機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a landing gear and a spacecraft capable of restoring a posture change generated during landing.

上記目的を達成するため、本発明に係る着陸装置は、脚と、回転体と、筐体と、ラックと、ピニオンギアと、第2の回転体と、第2のピニオンギアと、を備える。脚は、一端部が着陸面に接し、着陸面から受けた力によって軸方向に直動動作する。回転体は、脚の直動動作を回転動作に変換して回転する。筐体は、脚の他端部を収容し、回転体を回転可能に保持する。ラックは、脚の他端部に接続され、脚の直動動作に伴って直動動作する。ピニオンギアは、ラックと噛み合う。第2の回転体は、脚が着陸面から受けた力によって移動する軸方向の直動動作を回転動作に変換して回転する。第2のピニオンギアは、ラックと噛み合う。回転体の回転軸とピニオンギアの回転軸とは同一であり、ピニオンギアの回転に伴って回転体が回転し、脚の直動動作に伴うラックの直動動作によってピニオンギアが回転動作することで脚の直動動作を回転体の回転動作に変換する。第2の回転体の回転軸と第2のピニオンギアの回転軸とは同一であり、第2のピニオンギアの回転に伴って第2の回転体が回転し、脚は着陸面から受けた力によって筐体に対して傾き、脚の筐体に対する傾きによってラックはピニオンギア又は第2のピニオンギアと選択的に噛み合う。 In order to achieve the above object, the landing device according to the present invention includes a leg, a rotating body, a housing, a rack, a pinion gear, a second rotating body, and a second pinion gear . One end of the leg is in contact with the landing surface, and the leg moves linearly in the axial direction due to the force received from the landing surface. The rotating body rotates by converting the linear motion of the leg into a rotary motion. The housing accommodates the other end of the leg and rotatably holds the rotating body. The rack is connected to the other end of the leg and moves linearly with the linear motion of the leg. The pinion gear meshes with the rack. The second rotating body rotates by converting the linear motion in the axial direction, in which the leg moves by the force received from the landing surface, into a rotary motion. The second pinion gear meshes with the rack. The axis of rotation of the rotating body and the axis of rotation of the pinion gear are the same, the rotating body rotates with the rotation of the pinion gear, and the pinion gear rotates with the linear motion of the rack accompanying the linear motion of the legs. Converts the linear motion of the leg into the rotary motion of the rotating body. The axis of rotation of the second rotating body and the axis of rotation of the second pinion gear are the same, the second rotating body rotates with the rotation of the second pinion gear, and the legs receive the force from the landing surface. The rack is selectively meshed with the pinion gear or the second pinion gear by tilting with respect to the housing and tilting the legs with respect to the housing.

本発明によれば、脚が着陸面から受けた力によって回転体が回転することで、着陸において発生した姿勢変化を復元することが可能な着陸装置及び探査機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a landing gear and a spacecraft capable of restoring a posture change generated during landing by rotating a rotating body by a force received by a leg from a landing surface.

実施の形態1に係る着陸装置を搭載する探査機の構成を示す上面図Top view showing the configuration of the spacecraft equipped with the landing gear according to the first embodiment. 実施の形態1に係る着陸装置を搭載する探査機の構成を示す側面図Side view showing the configuration of the spacecraft equipped with the landing gear according to the first embodiment. 実施の形態1に係る着陸装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the landing gear which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る着陸装置の落下状態を示す断面図Sectional drawing which shows the falling state of the landing gear which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る着陸装置の第1の脚が着陸面に接触した状態を示す断面図A cross-sectional view showing a state in which the first leg of the landing gear according to the first embodiment is in contact with the landing surface. 実施の形態1に係る着陸装置の第1の脚が着陸面に接触した後に着陸装置が上昇した状態を示す断面図A cross-sectional view showing a state in which the landing gear is raised after the first leg of the landing gear according to the first embodiment comes into contact with the landing surface. 転倒防止トルクによって実施の形態1に係る着陸装置の姿勢が変化した状態を示す断面図Cross-sectional view showing a state in which the posture of the landing gear according to the first embodiment is changed by the fall prevention torque. 実施の形態1に係る着陸装置が着陸面に着陸した状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state which the landing gear which concerns on Embodiment 1 landed on the landing surface 実施の形態1に係る着陸装置が備える第1の回転体を示す斜視図A perspective view showing a first rotating body included in the landing gear according to the first embodiment. 実施の形態2に係る着陸装置が備える第1の回転体を示す斜視図A perspective view showing a first rotating body included in the landing gear according to the second embodiment. 実施の形態3に係る着陸装置が備える第1の上側回転体と第1の下側回転体とその周辺を示す図The figure which shows the 1st upper rotating body, the 1st lower rotating body, and the periphery thereof provided with the landing gear which concerns on Embodiment 3. 実施の形態3の第1のラックが筐体の内側に傾いた状態における第1の上側回転体と第1の下側回転体とその周辺を示す図The figure which shows the 1st upper rotating body, the 1st lower rotating body, and the periphery thereof in the state where the 1st rack of Embodiment 3 is tilted inward of the housing. 実施の形態3の第1のラックが筐体の外側に傾いた状態における第1の上側回転体と第1の下側回転体とその周辺を示す図The figure which shows the 1st upper rotating body, the 1st lower rotating body, and the periphery thereof in the state which the 1st rack of Embodiment 3 is tilted to the outside of a housing. 実施の形態4に係る着陸装置が備える第1の回転体とその周辺を示す図The figure which shows the 1st rotating body which the landing gear which concerns on Embodiment 4 has, and its periphery. 実施の形態5に係る着陸装置が備える第1の回転体とその周辺を示す図The figure which shows the 1st rotating body which the landing gear which concerns on Embodiment 5 has, and its periphery.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る着陸装置100の構成について、図1-図3を参照して説明する。図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。実施の形態1に係る着陸装置100は、探査機1に搭載され、探査機1を着陸面Sに着陸させる装置である。
(Embodiment 1)
The configuration of the landing gear 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The same or corresponding parts in the figure are designated by the same reference numerals. The landing gear 100 according to the first embodiment is a device mounted on the spacecraft 1 and landing the spacecraft 1 on the landing surface S.

図1は、実施の形態1に係る着陸装置100を搭載する探査機1の構成を示す上面図であり、図2はその側面図である。図1及び図2に示すように、探査機1に搭載される着陸装置100は、探査機1が着陸する際に着陸面Sに接触する第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110と、第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110とそれぞれ同心に配置された第1のシリンダ120、第2のシリンダ120、第3のシリンダ120及び第4のシリンダ120と、第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110のそれぞれの一端部を収容する筐体150と、を備える。FIG. 1 is a top view showing the configuration of the spacecraft 1 equipped with the landing gear 100 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof. As shown in FIGS. 1 and 2, in the landing device 100 mounted on the spacecraft 1, the first leg 110 A , the second leg 110 B , which come into contact with the landing surface S when the spacecraft 1 lands, Third leg 110 C and fourth leg 110 D , first leg 110 A , second leg 110 B , third leg 110 C and fourth leg 110 D , respectively. 1 Cylinder 120 A , 2nd Cylinder 120 B , 3rd Cylinder 120 C and 4th Cylinder 120 D , 1st Leg 110 A , 2nd Leg 110 B , 3rd Leg 110 C and 1st A housing 150 for accommodating one end of each of the four legs 110 D is provided.

図3は、実施の形態1に係る着陸装置100の構成を示す断面図である。図3は、図1における断面A-A’の矢視断面図である。図3に示すように、着陸装置100は、第1の脚110、第2の脚110及び第3の脚110の運動に伴ってそれぞれ回転する第1の回転体130、第2の回転体130及び第3の回転体130と、それぞれ第1の回転体130、第2の回転体130及び第3の回転体130の回転軸である第1の回転軸140、第2の回転軸140及び第3の回転軸140と、を備える。着陸装置100は、図示しない第4の脚110、第4の回転体130、第4の回転軸140も備える。第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110をまとめて脚110ともいう。シリンダ120、回転体130、回転軸140、及び他の構成要素についても同様である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the landing gear 100 according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA'in FIG. As shown in FIG. 3, the landing device 100 has a first rotating body 130 A and a second rotating body 130 A , which rotate with the movements of the first leg 110 A , the second leg 110 B , and the third leg 110 C , respectively. Rotating body 130 B and the third rotating body 130 C , and the first rotating shaft 140 which is the rotating axis of the first rotating body 130 A , the second rotating body 130 B , and the third rotating body 130 C , respectively. A , a second rotating shaft 140 B and a third rotating shaft 140 C are provided. The landing gear 100 also includes a fourth leg 110 D , a fourth rotating body 130 D , and a fourth rotating shaft 140 D (not shown). The first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C , and the fourth leg 110 D are collectively referred to as the leg 110. The same applies to the cylinder 120, the rotating body 130, the rotating shaft 140, and other components.

脚110は、一端が筐体150の内部に、他端が筐体150から露出して配置されており、軸方向に直動可能である。脚110は棒形状に形成され得るが、これに限られるものではない。第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110は、それぞれ独立に動作可能である。第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110は、それぞれ第1のラック111、第2のラック111、第3のラック111及び第4のラック111を含む。ラック111にはギア面が配設されており、後述するピニオンギア131と噛み合う。The legs 110 are arranged so that one end is exposed inside the housing 150 and the other end is exposed from the housing 150, and the legs 110 can move linearly in the axial direction. The legs 110 can be formed in the shape of a bar, but are not limited to this. The first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C , and the fourth leg 110 D can each operate independently. The first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C , and the fourth leg 110 D are the first rack 111 A , the second rack 111 B , and the third rack 111 C , respectively. And a fourth rack 111 D. A gear surface is arranged on the rack 111, and meshes with a pinion gear 131 described later.

シリンダ120は、内燃機関、蒸気機関又は推力機関等の主要部分に適用され、気体や液体などの流体や、ハニカムなどのクラッシャブルな固体を内部に納める筒状の部品である。シリンダ120の内部では図示しないピストンが往復運動を行う。シリンダ120は気筒ともいう。第1のシリンダ120、第2のシリンダ120、第3のシリンダ120及び第4のシリンダ120は、第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110とそれぞれ同心に配置されている。The cylinder 120 is applied to a main part of an internal combustion engine, a steam engine, a thrust engine, or the like, and is a tubular part that houses a fluid such as a gas or a liquid or a crushable solid such as a honeycomb. Inside the cylinder 120, a piston (not shown) reciprocates. The cylinder 120 is also referred to as a cylinder. The first cylinder 120 A , the second cylinder 120 B , the third cylinder 120 C and the fourth cylinder 120 D are the first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C and They are arranged concentrically with the fourth leg 110 D.

回転体130は、回転軸140に接続されて回転軸140を中心に回転する。第1の回転体130、第2の回転体130、第3の回転体130及び第4の回転体130はそれぞれ第1のピニオンギア131、第2のピニオンギア131、第3のピニオンギア131及び第4のピニオンギア131を含む。ピニオンギア131は脚110のラック111と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成し、脚110の直動動作を回転体130の回転動作に変換する。即ち、回転体130は脚110の直動動作に応じて回転する。The rotating body 130 is connected to the rotating shaft 140 and rotates about the rotating shaft 140. The first rotating body 130 A , the second rotating body 130 B , the third rotating body 130 C , and the fourth rotating body 130 D are the first pinion gear 131 A , the second pinion gear 131 B , and the fourth rotating body 130 D, respectively. Includes 3 pinion gear 131 C and 4th pinion gear 131 D. The pinion gear 131 meshes with the rack 111 of the leg 110 to form a rack and pinion mechanism, and converts the linear motion of the leg 110 into the rotary motion of the rotating body 130. That is, the rotating body 130 rotates according to the linear motion of the leg 110.

回転軸140は、回転体130の回転中心に接続され、筐体150の上面又は下面の対角線と平行に配置されている。 The rotating shaft 140 is connected to the center of rotation of the rotating body 130 and is arranged in parallel with the diagonal line on the upper surface or the lower surface of the housing 150.

筐体150は、脚110の一端部、シリンダ120、回転体130、回転軸140、及び図示しない探査機1の他の構成要素を収容する。筐体150は直方体形状に形成されている。筐体150は金属で形成され得るが、これに限られるものではない。 The housing 150 houses one end of the leg 110, a cylinder 120, a rotating body 130, a rotating shaft 140, and other components of the spacecraft 1 (not shown). The housing 150 is formed in a rectangular parallelepiped shape. The housing 150 can be made of metal, but is not limited thereto.

実施の形態1に係る着陸装置100の動作について、図4-図8を参照して説明する。 The operation of the landing gear 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 8.

図4は、着陸装置100の落下状態を示す断面図である。図4に示すように、探査機1は、着陸面Sに向かって重力加速度gに従って落下する。このとき、探査機1は働く力が重力のみである自由落下状態にあって、探査機1は下方向の速度のみを有し、回転角速度は有していないものとする。また、脚110及び回転体130は探査機1の重心Gに対して静止しているものとする。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a falling state of the landing gear 100. As shown in FIG. 4, the spacecraft 1 falls toward the landing surface S according to the gravitational acceleration g. At this time, it is assumed that the spacecraft 1 is in a free-fall state in which the acting force is only gravity, and the spacecraft 1 has only a downward velocity and does not have a rotational angular velocity. Further, it is assumed that the legs 110 and the rotating body 130 are stationary with respect to the center of gravity G of the spacecraft 1.

図5は、着陸装置100の第1の脚110が着陸面Sに接触した状態を示す断面図である。図5に示すように、第1の脚110が凹凸のある着陸面Sの隆起部に最初に接触すると、第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受ける。第1の脚110が接触反力Fを受けると、探査機1に転倒トルクTが生じる。転倒トルクTの向きは時計回りであり、大きさはモーメントアームLを用いてL×Fで表せる。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the first leg 110 A of the landing gear 100 is in contact with the landing surface S. As shown in FIG. 5, when the first leg 110 A first contacts the raised portion of the uneven landing surface S, the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S. When the first leg 110 A receives the contact reaction force F, a tipping torque T is generated in the spacecraft 1. The direction of the overturning torque T is clockwise, and the magnitude can be expressed by L × F using the moment arm L.

第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受けることで、第1の脚110が第1のシリンダ120の軸方向に、筐体150側に向かって直動動作する。第1の脚110の直動動作に伴って第1のラック111も直動動作し、第1のラック111と噛み合う第1のピニオンギア131が回転動作し、それによって第1の回転体130が時計回りに回転動作する。When the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S, the first leg 110 A moves linearly toward the housing 150 in the axial direction of the first cylinder 120 A. Along with the linear motion of the first leg 110 A , the first rack 111 A also linearly moves, and the first pinion gear 131 A that meshes with the first rack 111 A rotates, whereby the first rack 111 A rotates. The rotating body 130 A rotates clockwise.

図6は、着陸装置100の第1の脚110が着陸面Sに接触した後に着陸装置100が上昇した状態を示す断面図である。図6に示すように、第1の脚110が受けた接触反力F及び探査機1に生じた転倒トルクTによって、探査機1が着陸面Sから上昇すると共に探査機1の姿勢に変化が生じる。ここで、第1の回転体130の回転動作に伴う角速度増加によって、転倒トルクTを打ち消す方向に転倒防止トルクNが生じる。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the landing gear 100 is raised after the first leg 110 A of the landing gear 100 comes into contact with the landing surface S. As shown in FIG. 6, the contact reaction force F received by the first leg 110 A and the overturning torque T generated in the spacecraft 1 cause the spacecraft 1 to rise from the landing surface S and change to the attitude of the spacecraft 1. Occurs. Here, the fall prevention torque N is generated in the direction of canceling the fall torque T due to the increase in the angular velocity accompanying the rotation operation of the first rotating body 130 A.

図7は、転倒防止トルクNによって着陸装置100の姿勢が変化した状態を示す断面図である。図7に示すように、転倒トルクTによる探査機1の姿勢の変化が第1の回転体130によって生じた転倒防止トルクNによって打ち消され、探査機1は図4で示した状態と同様の水平状態に戻る。この状態で、探査機1は重力加速度gに従って再び落下する。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the attitude of the landing gear 100 is changed by the fall prevention torque N. As shown in FIG. 7, the change in the attitude of the spacecraft 1 due to the overturning torque T is canceled by the overturning prevention torque N generated by the first rotating body 130A , and the spacecraft 1 is in the same state as shown in FIG. Return to horizontal state. In this state, the spacecraft 1 falls again according to the gravitational acceleration g.

図8は、着陸装置100が着陸面Sに着陸した状態を示す断面図である。図8に示すように、探査機1は水平状態となって第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び図示しない第4の脚110が接地した状態で着陸面Sに着陸する。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the landing gear 100 has landed on the landing surface S. As shown in FIG. 8, the spacecraft 1 is in a horizontal state with the first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C , and the fourth leg 110 D (not shown) in contact with the ground. Land on the landing surface S.

以上の構成を備えることで、実施の形態1に係る着陸装置100は、脚110が着陸面Sから受けた力によって回転体130が回転することで、着陸において発生した姿勢変化を復元することができる。 By providing the above configuration, the landing gear 100 according to the first embodiment can restore the posture change generated in the landing by rotating the rotating body 130 by the force received by the landing gear S from the landing surface S. can.

着陸における探査機の姿勢変化を復元するために、スラスタによるガス噴射又はリアクションホイールや、コントロール・モーメント・ジャイロ等による姿勢制御を含むアクティブ制御を採用すると、システムが複雑化して探査機の重量が増加する可能性がある。実施の形態1に係る着陸装置100によってシステムの複雑化を防ぐことができ、探査機1の重量を削減することが可能になる。 Adopting active control including gas injection or reaction wheel by thruster and attitude control by control moment gyro etc. to restore the attitude change of the spacecraft during landing complicates the system and increases the weight of the spacecraft. there's a possibility that. The landing gear 100 according to the first embodiment can prevent the system from becoming complicated and reduce the weight of the spacecraft 1.

上記のアクティブ制御を採用すると、制御に固有の時間遅れが生じ、十分な姿勢制御ができなくなる可能性がある。実施の形態1に係る着陸装置100によって時間遅れを小さくし、より多くの姿勢変化を復元することが可能になる。 If the above active control is adopted, a time delay inherent in the control may occur, and sufficient attitude control may not be possible. The landing gear 100 according to the first embodiment makes it possible to reduce the time delay and restore more attitude changes.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る着陸装置100の構成について、図9及び図10を参照して説明する。実施の形態2に係る着陸装置100の回転体130はクラッチ132を有する。
(Embodiment 2)
The configuration of the landing gear 100 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. The rotating body 130 of the landing gear 100 according to the second embodiment has a clutch 132.

図9は、比較対象としての実施の形態1に係る着陸装置100が備える第1の回転体130を示す斜視図である。図9に示すように、第1の回転体130と第1のピニオンギア131とは回転軸が一致した状態で接着されており、第1のピニオンギア131への入力が直接第1の回転体130に伝達される一体構造となっている。この構造は四つの回転体130及びピニオンギア131について同様である。FIG. 9 is a perspective view showing a first rotating body 130A included in the landing gear 100 according to the first embodiment as a comparison target. As shown in FIG. 9, the first rotating body 130 A and the first pinion gear 131 A are bonded to each other with their rotation axes aligned, and the input to the first pinion gear 131 A is directly the first. It has an integrated structure that is transmitted to the rotating body 130 A of. This structure is the same for the four rotating bodies 130 and the pinion gear 131.

図10は、実施の形態2に係る着陸装置100が備える、第1の回転体130を示す図である。図10に示すように、実施の形態2の第1の回転体130は、第1のピニオンギア131との間に、第1の回転体130及び第1のピニオンギア131と同一の回転軸を有する第1のクラッチ132を備える。同様に、第2の回転体130、第3の回転体130及び第4の回転体130は、それぞれ第2のクラッチ132、第3のクラッチ132及び第4のクラッチ132を備える。クラッチ132はピニオンギア131から回転体に任意に断続して動力を伝える機械装置であり、クラッチ132によって回転体130とピニオンギア131とが連結されている。実施の形態2のクラッチ132は一方のみに回転力を伝えるクラッチ機構であるワンウェイクラッチであり、フリーホイールとも呼ばれる。FIG. 10 is a diagram showing a first rotating body 130A included in the landing gear 100 according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the first rotating body 130 A of the second embodiment is the same as the first rotating body 130 A and the first pinion gear 131 A with the first pinion gear 131 A. A first clutch 132 A having a rotating shaft of the above is provided. Similarly, the second rotating body 130 B , the third rotating body 130 C , and the fourth rotating body 130 D have the second clutch 132 B , the third clutch 132 C , and the fourth clutch 132 D , respectively. Be prepared. The clutch 132 is a mechanical device that arbitrarily intermittently transmits power from the pinion gear 131 to the rotating body, and the rotating body 130 and the pinion gear 131 are connected by the clutch 132. The clutch 132 of the second embodiment is a one-way clutch which is a clutch mechanism that transmits a rotational force to only one of them, and is also called a freewheel.

実施の形態1と同様に、第1の脚110が凹凸のある着陸面Sの隆起部に最初に接触すると、第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受ける。第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受けることで、第1の脚110が第1のシリンダ120の軸方向に、筐体150に向かって直動動作する。第1の脚110の直動動作に伴って第1のラック111も直動動作し、第1のラック111と噛み合う第1のピニオンギア131が回転動作し、第1のピニオンギア131の回転動作を第1のクラッチ132が伝達して第1の回転体130が回転動作する。Similar to the first embodiment, when the first leg 110 A first contacts the raised portion of the uneven landing surface S, the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S. When the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S, the first leg 110 A moves linearly toward the housing 150 in the axial direction of the first cylinder 120 A. Along with the linear motion of the first leg 110 A , the first rack 111 A also linearly moves, the first pinion gear 131 A that meshes with the first rack 111 A rotates, and the first pinion gear The rotation operation of 131 A is transmitted by the first clutch 132 A , and the first rotating body 130 A rotates.

第1のラック111の直動動作が終了した後も、第1のクラッチ132を備えていることで、第1の回転体130は回転を維持することができる。この際、第1のクラッチ132を介していることで、筐体150と第1の回転体130との間の力学的カップリングの如何によらず第1の回転体130の回転による反力が筐体150に伝達されることがない。したがって、第1の回転体130が減速する際に、転倒トルクTと同じ向きのトルクが探査機1に伝達されることがない。Even after the linear motion of the first rack 111 A is completed, the first rotating body 130 A can maintain the rotation even after the first clutch 132 A is provided. At this time, due to the rotation of the first rotating body 130 A through the first clutch 132 A , regardless of the mechanical coupling between the housing 150 and the first rotating body 130 A. The reaction force is not transmitted to the housing 150. Therefore, when the first rotating body 130 A decelerates, the torque in the same direction as the overturning torque T is not transmitted to the spacecraft 1.

以上の構成を備えることで、実施の形態2に係る着陸装置100は、実施の形態1に係る着陸装置と同様の効果を実現できるとともに、回転体130が減速する際に生じる転倒トルクTと同じ向きのトルクが探査機1に伝達されることを防ぎ、着陸の際に探査機1の姿勢をより安定させることができる。 By providing the above configuration, the landing gear 100 according to the second embodiment can realize the same effect as the landing gear according to the first embodiment, and is the same as the overturning torque T generated when the rotating body 130 decelerates. It is possible to prevent the torque in the direction from being transmitted to the spacecraft 1, and to make the posture of the spacecraft 1 more stable at the time of landing.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る着陸装置100の構成について、図11を参照して説明する。実施の形態3に係る着陸装置100は、上側回転体133と下側回転体134とを含む4対8個の回転体を備える。
(Embodiment 3)
The configuration of the landing gear 100 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The landing gear 100 according to the third embodiment includes 4 to 8 rotating bodies including an upper rotating body 133 and a lower rotating body 134.

図11は、実施の形態3に係る着陸装置100が備える第1の上側回転体133と第1の下側回転体134とその周辺を示す図である。図11に示すように、第1の上側回転体133と第1の下側回転体134とは、筐体150に固定された第1のスライダ160に沿って矢印で示す第1の脚110に垂直な方向にそれぞれ移動可能に配置されている。第1の上側回転体133は第1の上側ピニオンギア135を有し、第1の下側回転体134は第1の下側ピニオンギア136有する。第1のスライダ160の内部には、第1の上側ピニオンギア135と第1の下側ピニオンギア136とが配置されており、第1の上側ピニオンギア135の回転中心と第1の下側ピニオンギア136の回転中心とは同軸ではなく離れて配置されている。第1の上側ピニオンギア135と第1の下側ピニオンギア136との間には図示しない圧縮ばねが配置され、第1の上側ピニオンギア135と第1の下側ピニオンギア136とが第1のスライダ160の内部を移動しても、第1の上側ピニオンギア135と第1の下側ピニオンギア136との距離を保つ。FIG. 11 is a diagram showing the first upper rotating body 133 A , the first lower rotating body 134 A , and their surroundings included in the landing gear 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, the first upper rotating body 133 A and the first lower rotating body 134 A are the first one indicated by an arrow along the first slider 160 A fixed to the housing 150. They are arranged so as to be movable in the direction perpendicular to the leg 110A . The first upper rotating body 133 A has a first upper pinion gear 135 A , and the first lower rotating body 134 A has a first lower pinion gear 136 A. Inside the first slider 160 A , a first upper pinion gear 135 A and a first lower pinion gear 136 A are arranged, and the rotation center of the first upper pinion gear 135 A and the first one. The lower pinion gear 136A is located away from the center of rotation, not coaxially. A compression spring (not shown) is arranged between the first upper pinion gear 135 A and the first lower pinion gear 136 A , and the first upper pinion gear 135 A and the first lower pinion gear 136 A are arranged. Keeps the distance between the first upper pinion gear 135 A and the first lower pinion gear 136 A even as it moves inside the first slider 160 A.

実施の形態3に係る着陸装置100は、同様に第2の上側回転体133、第3の上側回転体133及び第4の上側回転体133、第2の下側回転体134、第3の下側回転体134及び第4の下側回転体134、第2の上側ピニオンギア135、第3の上側ピニオンギア135及び第4の上側ピニオンギア135、第2の下側ピニオンギア136、第3の下側ピニオンギア136及び第4の下側ピニオンギア136、並びに第2のスライダ160、第3のスライダ160及び第4のスライダ160、を備える。Similarly, the landing device 100 according to the third embodiment has a second upper rotating body 133 B , a third upper rotating body 133 C , a fourth upper rotating body 133 D , and a second lower rotating body 134 B. Third lower rotating body 134 C and fourth lower rotating body 134 D , second upper pinion gear 135 B , third upper pinion gear 135 C and fourth upper pinion gear 135 D , second Lower pinion gear 136 B , third lower pinion gear 136 C and fourth lower pinion gear 136 D , and second slider 160 B , third slider 160 C and fourth slider 160 D. Be prepared.

第1の脚110の第1のラック111は、両面にギア面が配設されており、第1の上側ピニオンギア135及び第1の下側ピニオンギア136のそれぞれと噛み合うことが可能である。第1の脚110は着陸面Sから受けた力によって筐体150に対して筐体150の対角線方向に傾くことが可能に配置されており、傾くことで第1の上側ピニオンギア135及び第1の下側ピニオンギア136のいずれか一方と選択的に噛み合う。The first rack 111 A of the first leg 110 A has gear surfaces arranged on both sides, and may mesh with each of the first upper pinion gear 135 A and the first lower pinion gear 136 A. It is possible. The first leg 110 A is arranged so as to be able to tilt in the diagonal direction of the housing 150 with respect to the housing 150 by the force received from the landing surface S, and by tilting, the first upper pinion gear 135 A and the first upper pinion gear 135 A and It selectively meshes with either one of the first lower pinion gears 136A .

第1のシリンダ120は、筐体150に対して筐体150の対角線方向に傾くことが可能に配置されており、第1の脚110が筐体に対して傾いても第1の脚110の軸と同軸となる。これは、回転可能なジョイントによって実現しても良いし、柔軟な素材によって構成することで実現してもよい。The first cylinder 120 A is arranged so as to be able to tilt in the diagonal direction of the housing 150 with respect to the housing 150, and even if the first leg 110 A is tilted with respect to the housing, the first leg It is coaxial with the axis of 110 A. This may be achieved by a rotatable joint or by configuring it with a flexible material.

実施の形態3に係る着陸装置100の動作について、図12及び図13を参照して説明する。 The operation of the landing gear 100 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

図12は、第1のラック111が筐体150の内側に傾いた状態における第1の上側回転体133と第1の下側回転体134とその周辺を示す図である。図12に示すように、第1の脚110が着陸面Sと接触して生じる接触反力Fが探査機の重心Gの上部を通過する場合、第1のラック111が筐体150の内側に傾く。この状態において、第1のラック111は第1の下側ピニオンギア136と噛み合う。第1の下側ピニオンギア136の回転軸は必ずしも第1のスライダ160の端部に到達している必要はなく、第1のラック111と第1の下側ピニオンギア136とが噛み合っていれば良い。FIG. 12 is a diagram showing the first upper rotating body 133 A , the first lower rotating body 134 A , and their surroundings in a state where the first rack 111 A is tilted inward of the housing 150. As shown in FIG. 12, when the contact reaction force F generated by the contact of the first leg 110 A with the landing surface S passes above the center of gravity G of the spacecraft, the first rack 111 A is the housing 150. Tilt inward. In this state, the first rack 111 A meshes with the first lower pinion gear 136 A. The axis of rotation of the first lower pinion gear 136 A does not necessarily have to reach the end of the first slider 160 A , and the first rack 111 A and the first lower pinion gear 136 A It suffices if they are in mesh.

図12における状態において、実施の形態1と同様に、探査機1には時計回りの転倒トルクTが働く。第1の脚110の直動動作が第1のラック111及び第1の下側ピニオンギア136を介して第1の下側回転体134の回転動作に変換される。第1の下側回転体134の角速度増大に伴い、反時計回りの転倒防止トルクNが生じる。転倒防止トルクNが第1の脚110が着陸面Sと接触したことによって生じる転倒トルクTと打ち消し合い、探査機1の姿勢を保つことができる。In the state shown in FIG. 12, a clockwise overturning torque T acts on the spacecraft 1 as in the first embodiment. The linear motion of the first leg 110 A is converted into the rotational motion of the first lower rotating body 134 A via the first rack 111 A and the first lower pinion gear 136 A. As the angular velocity of the first lower rotating body 134 A increases, a counterclockwise fall prevention torque N is generated. The fall prevention torque N cancels out the fall torque T generated by the contact of the first leg 110 A with the landing surface S, and the attitude of the spacecraft 1 can be maintained.

図13は、第1のラック111が筐体150の外側に傾いた状態における第1の上側回転体133と第1の下側回転体134とその周辺を示す拡大図である。図13に示すように、第1の脚110が着陸面Sと接触して生じる接触反力Fが探査機の重心Gの下部を通過する場合、第1のラック111が筐体150の外側に傾く。この状態において、第1のラック111は第1の上側ピニオンギア135と噛み合う。第1の上側ピニオンギア135の回転軸は必ずしも第1のスライダ160の端部に到達している必要はなく、第1のラック111と第1の上側ピニオンギア135とが噛み合っていれば良い。FIG. 13 is an enlarged view showing the first upper rotating body 133 A , the first lower rotating body 134 A , and their surroundings in a state where the first rack 111 A is tilted to the outside of the housing 150. As shown in FIG. 13, when the contact reaction force F generated by the contact of the first leg 110 A with the landing surface S passes under the lower part of the center of gravity G of the spacecraft, the first rack 111 A is the housing 150. Tilt outward. In this state, the first rack 111 A meshes with the first upper pinion gear 135 A. The axis of rotation of the first upper pinion gear 135 A does not necessarily have to reach the end of the first slider 160 A , and the first rack 111 A and the first upper pinion gear 135 A are in mesh with each other. Just do it.

図13における状態において、実施の形態1の場合とは逆に、探査機1には反時計回りの転倒トルクT’が働く。第1の脚110の直動動作が第1のラック111及び第1の上側ピニオンギア135を介して第1の上側回転体133の回転動作に変換される。第1の上側回転体133の角速度増大に伴い、時計回りの転倒防止トルクN’が生じる。転倒防止トルクN’が第1の脚110が着陸面Sと接触したことによって生じる転倒トルクT’と打ち消し合い、探査機1の姿勢を保つことができる。In the state shown in FIG. 13, a counterclockwise overturning torque T'appears on the spacecraft 1, contrary to the case of the first embodiment. The linear motion of the first leg 110 A is converted into the rotational motion of the first upper rotating body 133 A via the first rack 111 A and the first upper pinion gear 135 A. As the angular velocity of the first upper rotating body 133A increases, a clockwise fall prevention torque N'is generated. The fall prevention torque N'cancels with the fall torque T'generated by the contact of the first leg 110 A with the landing surface S, and the attitude of the spacecraft 1 can be maintained.

以上の構成を備えることで、実施の形態3に係る着陸装置100は、実施の形態1に係る着陸装置と同様の効果を実現できるとともに、軸に働く反力に応じて回転する回転体が切り替わり回転によって生じるトルクの向きが変化することで、反力の向きに関わらず転倒トルクTの向きと逆の向きの転倒防止トルクNを生じ、探査機1の姿勢を保つことができる。 By providing the above configuration, the landing device 100 according to the third embodiment can realize the same effect as the landing device according to the first embodiment, and the rotating body that rotates is switched according to the reaction force acting on the shaft. By changing the direction of the torque generated by the rotation, the fall prevention torque N is generated in the direction opposite to the direction of the fall torque T regardless of the direction of the reaction force, and the posture of the spacecraft 1 can be maintained.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4に係る着陸装置100の構成について、図14を参照して説明する。実施の形態4に係る着陸装置100は、複数のラックが一つのピニオンギアに噛み合う構成を備える。
(Embodiment 4)
The configuration of the landing gear 100 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The landing gear 100 according to the fourth embodiment includes a configuration in which a plurality of racks mesh with one pinion gear.

図14は、実施の形態4に係る着陸装置100が備える第1の回転体130とその周辺を示す図である。図14に示すように、第1のラック111又は第2のラック111が、第1のピニオンギア131に選択的に噛み合うことが可能に配置されている。FIG. 14 is a diagram showing the first rotating body 130A included in the landing gear 100 according to the fourth embodiment and its surroundings. As shown in FIG. 14, the first rack 111 A or the second rack 111 B is arranged so as to be able to selectively mesh with the first pinion gear 131 A.

第1の回転体130は、第1のピニオンギア131との間に第1の回転体130の回転軸及び第1のピニオンギア131の回転軸と同一の回転軸を有する第1のクラッチ132を備える。第1のクラッチ132は第1のピニオンギア131から第1の回転体130に任意に断続して動力を伝える機械装置であり、第1のクラッチ132によって第1の回転体130と第1のピニオンギア131とが連結されている。実施の形態4の、第1のクラッチ132は入力方向に応じて中立空転状態、正駆動状態、及び逆駆動状態に切り替わるツーウェイクラッチである。第1のクラッチ132は、各カム面にローラが配置された両方向に駆動可能な正多角形状のカム面を含み得るが、これに限られるものではない。The first rotating body 130 A has a first rotating shaft having the same rotating shaft as the rotating shaft of the first rotating body 130 A and the rotating shaft of the first pinion gear 131 A with the first pinion gear 131 A. The clutch 132 A is provided. The first clutch 132 A is a mechanical device that arbitrarily intermittently transmits power from the first pinion gear 131 A to the first rotating body 130 A , and the first rotating body 130 A by the first clutch 132 A. And the first pinion gear 131 A are connected. The first clutch 132 A of the fourth embodiment is a two-way clutch that switches between a neutral idling state, a forward drive state, and a reverse drive state according to the input direction. The first clutch 132 A may include, but is not limited to, a cam surface having a regular polygonal shape that can be driven in both directions in which rollers are arranged on each cam surface.

第1のラック111が第1のピニオンギア131に噛み合うと、第1の脚110の直動動作が第1のラック111、第1のピニオンギア131及び第1のクラッチ132を介して第1の回転体130の回転動作に変換される。第1のラック111の直動動作が終了した後も、第1のクラッチ132を備えていることで、第1の回転体130は回転を維持することができる。この際、第1のクラッチ132を介していることで、第1の回転体130の回転動作が第2のラック111に伝達されることはなく、筐体150と第1の回転体130との間の力学的カップリングの如何によらず第1の回転体130の回転による反力が筐体150に伝達されることもない。したがって、第1の回転体130の回転動作によって第2の脚110が直動動作することはなく、第1の回転体130が減速する際に転倒トルクNと同じ向きのトルクが探査機1に伝達されることもない。When the first rack 111 A meshes with the first pinion gear 131 A , the linear motion of the first leg 110 A causes the first rack 111 A , the first pinion gear 131 A , and the first clutch 132 A. It is converted into the rotational operation of the first rotating body 130A via. Even after the linear motion of the first rack 111 A is completed, the first rotating body 130 A can maintain the rotation even after the first clutch 132 A is provided. At this time, the rotational operation of the first rotating body 130 A is not transmitted to the second rack 111 B by passing through the first clutch 132 A , and the housing 150 and the first rotating body are not transmitted to the second rack 111 B. The reaction force due to the rotation of the first rotating body 130 A is not transmitted to the housing 150 regardless of the mechanical coupling with the 130 A. Therefore, the second leg 110 B does not move linearly due to the rotational movement of the first rotating body 130 A , and when the first rotating body 130 A decelerates, a torque in the same direction as the overturning torque N is searched for. It is not transmitted to the machine 1.

以上の構成を備えることで、実施の形態4に係る着陸装置100は、実施の形態1に係る着陸装置100と同様の効果を実現できるとともに、複数のラックが一つのピニオンギアに噛み合う構成を備えることで、探査機1に搭載する回転体の数を減らすことができ、探査機1のコスト及び重量を削減することができる。 By providing the above configuration, the landing gear 100 according to the fourth embodiment can realize the same effect as the landing gear 100 according to the first embodiment, and has a configuration in which a plurality of racks mesh with one pinion gear. As a result, the number of rotating bodies mounted on the spacecraft 1 can be reduced, and the cost and weight of the spacecraft 1 can be reduced.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5に係る着陸装置100について、図15を参照して説明する。実施の形態5に係る着陸装置100は、ラックアンドピニオン機構に代えてピストンクランク機構を備える。
(Embodiment 5)
The landing gear 100 according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The landing gear 100 according to the fifth embodiment includes a piston crank mechanism instead of the rack and pinion mechanism.

図15は、実施の形態5に係る着陸装置100が備える第1の回転体130とその周辺を示す図である。図15に示すように、実施の形態5の第1の脚110、第2の脚110及び第3の脚110は、それぞれ第1のロッド112、第2のロッド112及び第3のロッド112を含む。図示しない第4の脚110は第4のロッド112を含む。ロッド112の一方の端部は脚110に回転可能に接続されており、他方の端部は後述するクランクピン137に回転可能に接続されている。FIG. 15 is a diagram showing the first rotating body 130A included in the landing gear 100 according to the fifth embodiment and its surroundings. As shown in FIG. 15, in the first leg 110 A , the second leg 110 B , and the third leg 110 C of the fifth embodiment, the first rod 112 A , the second rod 112 B , and the third leg 110 C are used, respectively. 3 rods 112 C are included. The fourth leg 110 D (not shown) includes a fourth rod 112 D. One end of the rod 112 is rotatably connected to the leg 110 and the other end is rotatably connected to a crankpin 137 described below.

第1の回転体130、第2の回転体130、第3の回転体130及び第4の回転体130は、それぞれ第1のクランクピン137、第2のクランクピン137、第3のクランクピン137及び第4のクランクピン137を含む。クランクピン137は回転体130の回転中心でない部分に配置され、ロッド112の他方の端部を回転可能に支持する。The first rotating body 130 A , the second rotating body 130 B , the third rotating body 130 C , and the fourth rotating body 130 D have the first crankpin 137 A and the second crankpin 137 B , respectively. Includes a third crankpin 137 C and a fourth crankpin 137 D. The crankpin 137 is located at a portion of the rotating body 130 that is not the center of rotation and rotatably supports the other end of the rod 112.

第1の脚110及び第1のシリンダ120は、第1の回転体130の回転に伴って筐体150に対し直動動作及び傾くことが可能に配置されている。脚110、シリンダ120及び回転体130の他の三つについても同様である。The first leg 110 A and the first cylinder 120 A are arranged so as to be able to move linearly and tilt with respect to the housing 150 as the first rotating body 130 A rotates. The same applies to the other three of the leg 110, the cylinder 120 and the rotating body 130.

実施の形態1と同様に、第1の脚110が凹凸のある着陸面Sの隆起部に最初に接触すると、第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受ける。第1の脚110が着陸面Sから接触反力Fを受けることで、第1の脚110が第1のシリンダ120の軸方向に、筐体150側に向かって直動動作する。第1の脚110の直動動作に伴って第1のロッドも動作し、第1のロッド112と第1のクランクピン137とによって第1の脚110の直動動作が第1の回転体130の回転動作に変換される。第1の回転体130の角速度増大によって、転倒防止トルクNが生じる。Similar to the first embodiment, when the first leg 110 A first contacts the raised portion of the uneven landing surface S, the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S. When the first leg 110 A receives the contact reaction force F from the landing surface S, the first leg 110 A moves linearly toward the housing 150 in the axial direction of the first cylinder 120 A. The first rod also operates with the linear motion of the first leg 110 A , and the linear motion of the first leg 110 A is the first due to the first rod 112 A and the first crankpin 137 A. It is converted into the rotation operation of the rotating body 130 A of. As the angular velocity of the first rotating body 130 A increases, a fall prevention torque N is generated.

以上の構成を備えることで、実施の形態5に係る着陸装置100は、実施の形態1に係る着陸装置と同様の効果を実現できる。 By providing the above configuration, the landing gear 100 according to the fifth embodiment can realize the same effect as the landing gear according to the first embodiment.

実施の形態1において、第1の脚110が凹凸のある着陸面Sの隆起部に最初に接触するとしたが、これに限られるものではない。第2の脚110、第3の脚110又は第4の脚110が着陸面Sに最初に接触しても良い。また、脚110のうち二つ以上が同時に着陸面Sに接触しても良い。In the first embodiment, it is assumed that the first leg 110 A first contacts the raised portion of the uneven landing surface S, but the present invention is not limited to this. The second leg 110 B , the third leg 110 C or the fourth leg 110 D may first come into contact with the landing surface S. Further, two or more of the legs 110 may come into contact with the landing surface S at the same time.

また、探査機1が1回上昇した後、水平状態で着陸面Sに着陸する物として説明したが、これに限られるものではない。例えば、第1の脚110が着陸面Sに接触して探査機1が上昇した後、第3の脚110が着陸面Sに接触して探査機1が再上昇しても良い。接触と上昇とを繰り返すうちに、脚110と着陸面Sとの摩擦を含む力学的エネルギーの散逸により探査機1が上昇する高度が減少し、最終的に着陸面Sに探査機1が着陸する。Further, although the description has been made as an object that the spacecraft 1 ascends once and then lands on the landing surface S in a horizontal state, the present invention is not limited to this. For example, after the first leg 110 A comes into contact with the landing surface S and the spacecraft 1 rises, the third leg 110 C may come into contact with the landing surface S and the spacecraft 1 may rise again. As the contact and ascent are repeated, the altitude at which the spacecraft 1 rises decreases due to the dissipation of mechanical energy including the friction between the leg 110 and the landing surface S, and finally the spacecraft 1 lands on the landing surface S. ..

実施の形態2において、第1の回転体130を例示して説明したが、第2の回転体130、第3の回転体130及び第4の回転体130の構成も同様である。他の実施形態、及び回転体130以外の他の構成要素についても同様である。Although the first rotating body 130 A has been illustrated and described in the second embodiment, the configurations of the second rotating body 130 B , the third rotating body 130 C , and the fourth rotating body 130 D are also the same. .. The same applies to other embodiments and other components other than the rotating body 130.

本発明の実施の形態は上述のものに限られるものではなく、変形が可能である。例えば、筐体150は直方体形状に形成されているとしたが、これに限られるものではない。任意の数又は形状の平面又は曲面によって形成されていても良い。 The embodiment of the present invention is not limited to the above, and can be modified. For example, the housing 150 is said to be formed in a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this. It may be formed by any number or shape of planes or curved surfaces.

着陸装置100は第1の脚110、第2の脚110、第3の脚110及び第4の脚110の四本の脚を備えるとしたが、これに限られるものではない。3本以下又は5本以上の脚を備えても良い。他の構成要素についても同様である。The landing gear 100 is provided with, but is not limited to, the four legs of the first leg 110 A , the second leg 110 B , the third leg 110 C , and the fourth leg 110 D. It may be provided with 3 or less or 5 or more legs. The same applies to other components.

実施の形態5に係る着陸装置100はロッド112を備えるとしたが、これに限られるものではない。脚110の端部がクランクピン137に接続されていても良い。 The landing gear 100 according to the fifth embodiment is provided with the rod 112, but the landing gear 100 is not limited thereto. The end of the leg 110 may be connected to the crankpin 137.

脚110の直動動作を回転体130の回転動作に変更する機構としてラックアンドピニオン機構に代えてピストンクランク機構とを示したが、これに限られるものではない。カムを含む任意の機構を用いても良い。 As a mechanism for changing the linear motion of the leg 110 to the rotary motion of the rotating body 130, a piston crank mechanism is shown instead of the rack and pinion mechanism, but the mechanism is not limited to this. Any mechanism including a cam may be used.

複数の実施の形態を組み合わせても良い。例えば、実施の形態2に係る着陸装置100が備えるクラッチ132を、実施の形態3に係る着陸装置100が備える第1の上側回転体133と第1の下側回転体134に接続しても良い。同様に、任意の複数の実施の形態に記載の構成を組み合わせることが可能である。A plurality of embodiments may be combined. For example, the clutch 132 included in the landing gear 100 according to the second embodiment is connected to the first upper rotating body 133A and the first lower rotating body 134A provided in the landing gear 100 according to the third embodiment. Is also good. Similarly, it is possible to combine the configurations described in any of the plurality of embodiments.

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. Further, the above-described embodiments are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is shown not by the embodiment but by the claims. And, various modifications made within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.

本発明は、着陸装置及び探査機に利用することができる。 The present invention can be used for landing gears and spacecraft.

1…探査機、100…着陸装置、110…脚、110…第1の脚、110…第2の脚、110…第3の脚、110…第4の脚、111…ラック、111…第1のラック、111…第2のラック、111…第3のラック、111…第4のラック、112…ロッド、112…第1のロッド、112…第2のロッド、112…第3のロッド、112…第4のロッド、120…シリンダ、120…第1のシリンダ、120…第2のシリンダ、120…第3のシリンダ、120…第4のシリンダ、130…回転体、130…第1の回転体、130…第2の回転体、130…第3の回転体、130…第4の回転体、131…ピニオンギア、131…第1のピニオンギア、131…第2のピニオンギア、131…第3のピニオンギア、131…第4のピニオンギア、132…クラッチ、132…第1のクラッチ、132…第2のクラッチ、132…第3のクラッチ、132…第4のクラッチ、133…上側回転体、133…第1の上側回転体、133…第2の上側回転体、133…第3の上側回転体、133…第4の上側回転体、134…下側回転体、134…第1の下側回転体、134…第2の下側回転体、134…第3の下側回転体、134…第4の下側回転体、135…上側ピニオンギア、135…第1の上側ピニオンギア、135…第2の上側ピニオンギア、135…第3の上側ピニオンギア、135…第4の上側ピニオンギア、136…下側ピニオンギア、136…第1の下側ピニオンギア、136…第2の下側ピニオンギア、136…第3の下側ピニオンギア、136…第4の下側ピニオンギア、137…クランクピン、137…第1のクランクピン、137…第2のクランクピン、137…第3のクランクピン、137…第4のクランクピン、140…回転軸、140…第1の回転軸、140…第2の回転軸、140…第3の回転軸、140…第4の回転軸、150…筐体、160…スライダ、160…第1のスライダ、160…第2のスライダ、160…第3のスライダ、160…第4のスライダ、F…接触反力、g…重力加速度、G…重心、L…モーメントアーム、N,N’…転倒防止トルク、S…着陸面、T,T’…転倒トルク。1 ... spacecraft, 100 ... landing device, 110 ... leg, 110 A ... first leg, 110 B ... second leg, 110 C ... third leg, 110 D ... fourth leg, 111 ... rack, 111 A ... 1st rack, 111 B ... 2nd rack, 111 C ... 3rd rack, 111 D ... 4th rack, 112 ... rod, 112 A ... 1st rod, 112 B ... 2nd Rod, 112 C ... 3rd rod, 112 D ... 4th rod, 120 ... Cylinder, 120 A ... 1st cylinder, 120 B ... 2nd cylinder, 120 C ... 3rd cylinder, 120 D ... 4 cylinders, 130 ... rotating body, 130 A ... first rotating body, 130 B ... second rotating body, 130 C ... third rotating body, 130 D ... fourth rotating body, 131 ... pinion gear, 131 A ... 1st pinion gear, 131 B ... 2nd pinion gear, 131 C ... 3rd pinion gear, 131 D ... 4th pinion gear, 132 ... clutch, 132 A ... 1st clutch, 132 B ... second clutch, 132 C ... third clutch, 132 D ... fourth clutch 133 ... upper rotating body 133 A ... first upper rotating body 133 B ... second upper rotating body 133 C ... Third upper rotating body, 133 D ... Fourth upper rotating body, 134 ... Lower rotating body, 134 A ... First lower rotating body, 134 B ... Second lower rotating body, 134 C ... Third lower rotating body, 134 D ... Fourth lower rotating body, 135 ... Upper pinion gear, 135 A ... First upper pinion gear, 135 B ... Second upper pinion gear, 135 C ... Third Upper pinion gear, 135 D ... 4th upper pinion gear, 136 ... lower pinion gear, 136 A ... 1st lower pinion gear, 136 B ... 2nd lower pinion gear, 136 C ... 3rd Lower pinion gear, 136 D ... 4th lower pinion gear, 137 ... crank pin, 137 A ... 1st crank pin, 137 B ... 2nd crank pin, 137 C ... 3rd crank pin, 137 D ... 4th crank pin, 140 ... Rotating shaft, 140 A ... 1st rotating shaft, 140 B ... 2nd rotating shaft, 140 C ... 3rd rotating shaft, 140 D ... 4th rotating shaft, 150 ... Housing, 160 ... slider, 160 A ... first slider, 160 B ... second slider, 160 C ... 3rd slider, 160 D ... 4th slider, F ... contact reaction force, g ... gravity acceleration, G ... center of gravity, L ... moment arm, N, N'... fall prevention torque, S ... landing surface, T, T '… Overturning torque.

Claims (8)

一端部が着陸面に接し、前記着陸面から受けた力によって軸方向に直動動作する脚と、
前記脚の直動動作を回転動作に変換して回転する回転体と、
前記脚の他端部を収容し、前記回転体を回転可能に保持する筐体と、
前記脚の他端部に接続され、前記脚の直動動作に伴って直動動作するラックと、
前記ラックと噛み合うピニオンギアと、
前記脚が前記着陸面から受けた力によって移動する軸方向の直動動作を回転動作に変換して回転する第2の回転体と、
前記ラックと噛み合う第2のピニオンギアと、を備え、
前記回転体の回転軸と前記ピニオンギアの回転軸とは同一であり、前記ピニオンギアの回転に伴って前記回転体が回転し、
前記脚の直動動作に伴う前記ラックの直動動作によって前記ピニオンギアが回転動作することで前記脚の直動動作を前記回転体の回転動作に変換し、
前記第2の回転体の回転軸と前記第2のピニオンギアの回転軸とは同一であり、前記第2のピニオンギアの回転に伴って前記第2の回転体が回転し、
前記脚は前記着陸面から受けた力によって前記筐体に対して傾き、前記脚の前記筐体に対する傾きによって前記ラックは前記ピニオンギア又は前記第2のピニオンギアと選択的に噛み合う、
着陸装置。
A leg that has one end in contact with the landing surface and moves linearly in the axial direction due to the force received from the landing surface.
A rotating body that rotates by converting the linear motion of the leg into a rotary motion,
A housing that accommodates the other end of the leg and rotatably holds the rotating body,
A rack that is connected to the other end of the leg and operates linearly with the linear motion of the leg.
A pinion gear that meshes with the rack,
A second rotating body that rotates by converting an axial linear motion in which the leg moves by a force received from the landing surface into a rotary motion.
A second pinion gear that meshes with the rack .
The rotation axis of the rotating body and the rotation axis of the pinion gear are the same, and the rotating body rotates with the rotation of the pinion gear.
The pinion gear rotates by the linear motion of the rack accompanying the linear motion of the leg, so that the linear motion of the leg is converted into the rotary motion of the rotating body.
The rotation axis of the second rotating body and the rotation axis of the second pinion gear are the same, and the second rotating body rotates with the rotation of the second pinion gear.
The legs tilt with respect to the housing due to the force received from the landing surface, and the rack selectively meshes with the pinion gear or the second pinion gear due to the tilt of the legs with respect to the housing.
Landing gear.
前記回転体と前記ピニオンギアとを接続するクラッチと、前記第2の回転体と前記第2のピニオンギアとを接続する第2のクラッチと、を備え、
前記クラッチは、前記ピニオンギアの回転動作を前記回転体に伝達し、前記回転体の回転動作を前記ピニオンギアに伝達せず、
前記第2のクラッチは、前記第2のピニオンギアの回転動作を前記回転体に伝達し、前記回転体の回転動作を前記第2のピニオンギアに伝達しない、
請求項に記載の着陸装置。
A clutch for connecting the rotating body and the pinion gear, and a second clutch for connecting the second rotating body and the second pinion gear are provided.
The clutch transmits the rotational movement of the pinion gear to the rotating body, and does not transmit the rotational movement of the rotating body to the pinion gear.
The second clutch transmits the rotational movement of the second pinion gear to the rotating body, and does not transmit the rotational movement of the rotating body to the second pinion gear.
The landing gear according to claim 1 .
一端部が着陸面に接し、前記着陸面から受けた力によって軸方向に直動動作する脚と、
前記脚の直動動作を回転動作に変換して回転する回転体と、
前記脚の他端部を収容し、前記回転体を回転可能に保持する筐体と、
前記脚の他端部に接続され、前記脚の直動動作に伴って直動動作するラックと、
前記ラックと噛み合うピニオンギアと、
一端部が前記着陸面に接する第2の脚と
前記第2の脚の他端部に接続され、前記第2の脚の直動動作に伴って直動動作する第2のラックと、を備え、
前記回転体の回転軸と前記ピニオンギアの回転軸とは同一であり、前記ピニオンギアの回転に伴って前記回転体が回転し、
前記脚の直動動作に伴う前記ラックの直動動作によって前記ピニオンギアが回転動作することで前記脚の直動動作を前記回転体の回転動作に変換し、
前記ピニオンギアは前記第2のラックと噛み合い、
前記第2の脚の直動動作に伴う前記第2のラックの直動動作によって前記ピニオンギアが回転動作することで前記第2の脚の直動動作を前記回転体の回転動作に変換する、
着陸装置。
A leg that has one end in contact with the landing surface and moves linearly in the axial direction due to the force received from the landing surface.
A rotating body that rotates by converting the linear motion of the leg into a rotary motion,
A housing that accommodates the other end of the leg and rotatably holds the rotating body,
A rack that is connected to the other end of the leg and operates linearly with the linear motion of the leg.
A pinion gear that meshes with the rack,
A second leg with one end in contact with the landing surface ,
A second rack, which is connected to the other end of the second leg and operates linearly with the linear motion of the second leg, is provided.
The rotation axis of the rotating body and the rotation axis of the pinion gear are the same, and the rotating body rotates with the rotation of the pinion gear.
The pinion gear rotates by the linear motion of the rack accompanying the linear motion of the leg, so that the linear motion of the leg is converted into the rotary motion of the rotating body.
The pinion gear meshes with the second rack and
The pinion gear rotates by the linear motion of the second rack accompanying the linear motion of the second leg, so that the linear motion of the second leg is converted into the rotary motion of the rotating body.
Landing gear.
前記回転体は、前記脚が前記着陸面から力を受けることで前記脚と前記着陸面との接点を中心に前記筐体が回転する場合に前記筐体と同じ向きに回転する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の着陸装置。
The rotating body rotates in the same direction as the housing when the housing rotates about a contact point between the legs and the landing surface when the legs receive a force from the landing surface.
The landing gear according to any one of claims 1 to 3 .
前記回転体と前記ピニオンギアとを接続するクラッチを備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の着陸装置。
A clutch for connecting the rotating body and the pinion gear.
The landing gear according to any one of claims 1 to 4 .
前記クラッチは、前記ピニオンギアの回転動作を前記回転体に伝達し、前記回転体の回転動作を前記ピニオンギアに伝達しない、
請求項に記載の着陸装置。
The clutch transmits the rotational movement of the pinion gear to the rotating body, and does not transmit the rotational movement of the rotating body to the pinion gear.
The landing gear according to claim 5 .
前記脚は棒形状である、
請求項1からのいずれか1項に記載の着陸装置。
The legs are rod-shaped,
The landing gear according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1からのいずれか1項に記載の着陸装置を備える探査機。 A spacecraft provided with the landing gear according to any one of claims 1 to 7 .
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