JPH01131349A - 減衰機構 - Google Patents

減衰機構

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JPH01131349A
JPH01131349A JP63253652A JP25365288A JPH01131349A JP H01131349 A JPH01131349 A JP H01131349A JP 63253652 A JP63253652 A JP 63253652A JP 25365288 A JP25365288 A JP 25365288A JP H01131349 A JPH01131349 A JP H01131349A
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paddle
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ジョン・ダブリュ・ヘイドラー
Mark S C Yuan
マーク・エス・シー・ユアン
Robert J Elson
ロバート・ジェイ・エルソン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は減衰装置に関する。さらに特定すれば、本発明
は宇宙航行体の展開機構等に使用される減衰装置に関す
る。
［従来の技術］ 従来のロータリ形の減衰装置は、移動する軸にパドル部
材が取付けられており、このパドル部材は減衰作動流体
が充填された室内に収容されている。そして、この軸が
回転すると、ハウジング内の作動流体がこのハウジング
と上記パドルとの狭い隙間を通ってこのパドルの一方側
から他方側に流れるように構成されている。このような
作動によって、この作動流体の粘性によって減衰力が発
生し、構造体の展開速度が制御される。
このような減衰および展開機構においては、たとえばこ
の減衰機構はスプリングとラッチ等からなるアクチュエ
ータとともに取付けられている。
そして、このスプリングの付勢力がこの減衰機構によっ
て減衰される。このような減衰および展開機構は、その
行程の最終段階における速度が規制され、上記のラッチ
が係合してこの機構を展開状態にロックするように構成
されている。
しかし、このような減衰機構は、たとえば作動流体が漏
洩する等の不具合がある。多くの場合、このような作動
流体の多少の漏洩は許容されるが、特別な場合にはこの
漏洩は重大な問題になる。たとえば、宇宙その他の遠隔
環境では、この展開装置の減衰機構からの流体の漏洩は
ミッションの遂行に重大な影響がある。すなわち、この
作動流体の漏洩＜’ｔその減衰特性の低下をもたらし、
この宇宙構造体の作動速度が増加して衝撃等の荷重が増
大し、重要な機器の損傷の原因ともなる。また、この作
動流体の漏洩によって、宇宙航行体の他の機器が汚染さ
れることもある。また、このような場合には、保守、修
理、交換等がきわめてコスト高になるかあるいは不可能
であるので、このような減衰および展開機構には高い耐
久性と信頼性が要求される。
さらに、従来の減衰および展開機構は、これを所定の位
置にロックするラッチ等の機構を必要とする不具合があ
る。また、場合によっては中間位置で仮にロックするラ
ッチ等を必要とする。よって、この展開アーム等の作動
範囲の複数箇所でこれをロックするラッチ機構等が必要
になる場合がある。
さらに、従来の展開機構を使用した構造体では、展開速
度の調整ができない不具合があった。このような展開速
度は調整できることが望ましい。このような調整が可能
であれば、より動力の大きいアクチュエータ（強いスプ
リング）等を使用してもこの展開速度を制御することが
できる。
また、従来の減衰機構ではこの展開機構の剛性を大きく
することができない。すなわち、このような構造体が完
全に展開された場合には、ラッチのみによってロックが
なされる。このようなラッチのみによるロックより強力
な結合がなされることが望まれている。
さらに、従来の減衰機構はギャップによって影響される
。すなわち、従来のものでは、パドルと室の壁との間を
作動流体が流れ、このギャップによって減衰特性が影響
を受ける。したがって、従来のものでは、このギャップ
の寸法を正確に制御するために製造コストが高（なる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、構造が
簡単で低いコストで製造でき、さらに漏洩が少なく、ま
た各種のラッチが可能であり、移動速度を調整でき、荷
重に影響されず、また展開機構の剛性を高めることがで
きる減衰および展開機構を提供するものである。
［課題を解決するための手段とその作用］上記した従来
の不具合は、本発明の速度調整自在の減衰機構によって
解決される。本発明の装置は、ハウジング内に形成され
たチャンバを備え、またこのチャンバ内で移動する部材
を備え、このチャンバ内に減衰材料（低融点合金材料が
好ましい）が収容されており、融点以下の第１の温度で
はこの材料によって移動部材の移動が防止され、また融
点以上の第２の温度ではこの部材が減衰して移動自在と
なり、また、この減衰材料をその融点以下の温度から融
点まで加熱するとともに溶融潜熱を供給するヒータを備
えている。この減衰特性は溶融の率を変えることによっ
て調整できる。
この固体の減衰材料が溶融することによってパドルとハ
ウジングの間を流動することが可能となる。
この展開の速度は、この溶融の割合いによって調整でき
る。
また、本発明は、構造体の応力を逃がす方法にも関する
。
［実施例］ 以下、図を参照して本発明の詳細な説明する。
第１Ａ図および第１Ｂ図には、本発明の速度可変形の減
衰機構１０の一部を破断した側面図を示す。
第１Ａ図にはこの機構１０の展開前の状態すなわち収納
状態を示し、また第１Ｂ図にはこの機構１０の展開状態
を示す。この第１Ａ、１８図に示すものは、回動形のも
のであるが、本発明のものはその他の移動に対する減衰
機構にも適用できるものである。この機構１０には、ス
テータすなわちパドルホイール１１が設けられ、このス
テータはチャンバ内に相対的に回動自在に収容されてお
り、またこのチャンバ内には低融点金属合金１３が充填
されており、この合金としてはたとえばペンシルバニア
州Ｂｅｌ　Ｉｅｆ’ｏｎｔｏのＣｅｒｒｏ　Ｍｅｔａｌ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｃ０ｒｐＯｒａｔ１０ｎ　　社製の
Ｃｅｒｒｏｂｏｎｄ　’なる製品がある。また、第１Ａ
、１８図には図示されていないが、このステータ１１は
後述するようにフレームに取付けられたハウジングに取
付けられている。また、このチャンバを囲んでロータ１
５が設けられており、このロータはハブ１７に取付けら
れており、このハブは軸１９に取付けられている。また
、このハブ１７には棒状またはコイル状の加熱要素２１
が設けられている。なお、この加熱要素２１は上記以外
の任意の位置に配置してもよい。また、この加熱要素も
任意の構造のものが使用できる。
この加熱要素２１の加熱は、作動速度（すなわち展開速
度）およびロック位置に対応して制御される。そして、
この加熱要素２１によって加熱がなされ、上記の合金１
３がその溶融温度に達すると、軸１９とフレーム２５の
間に配置されたスプリング２３によってこの軸１９が第
１Ａ図に示す収納位置から第１Ｂ図に示す展開位置まで
移動する。この状態は第２Ｂ図にも示す。そして、この
ステータ１１とロータ１５とが相対的に回動すると、第
１Ａ図に示すように、溶融した金属がこのステータ１１
とロータ１５との間の間隙２７を通ってこのステータ１
１の一方側から他方側に流れる。したがって、この本発
明のものは、減衰作用をなし、またこの減衰作用の割合
いは電気的に遠隔制御できる。また、この金属合金が凝
固した場合には、この展開構造物に大きな剛性が与えら
れ、同じ剛性を得るための継手はより小形化することが
できる。
この減衰特性は粘性や間隙の寸法に影響されないので、
従来のものと比較してこの間隙の精度を必要としない。
すなわち、本発明のものは、間隙の寸法が減衰特性に影
響しない。また、本発明のものは、漏洩が生じない。こ
のチャンバ内の合金が溶融した場合以外にはこのチャン
バ内に液体が存在しない。もし、漏洩が生じた場合でも
、この漏洩した合金は外部の環境で固化し、拡散するこ
とがないので近接した機器を汚染しない。また、上述し
た特徴は、この分野の技術者であれば、作動条件に対応
したその他のアクチュエータに適用することができる。
第３図および第４図には、本発明を適用した他の新規な
例を示す。このものは、宇宙航行体のクレードル２７′
に設けられた応力逃がし機構１０′として本発明を適用
したものである。このクレードル２７−は衛星ペイロー
ド２９″を支持するものである。第４図には、この応力
逃がし機構１０″を一部破断して詳細に示す。この実施
例では、この機構１０′は略円筒状のハウジング１２′
を備えており、このハウジングを囲んでヒータ２１゛が
設けられ、このハウジングはフレーム２５゛に取付けら
れている。このハウジングの一端部には拡径部１４′が
形成され、また他端部にはソケット部１６′が形成され
ている。このソケット部１６゛には軸１９゛のボール部
１８′が嵌合している。また、このソケット部には０−
リングシール２０′が設けられている。そして、このハ
ウジング１２゛の拡径部内には上記軸１９゛の端部が挿
入されている。この軸１９′の端部はロータすなわちパ
ドル１５゛に形成されている。
このパドル１５−は、この実施例では中空に形成され、
その内部にはハウジングのエンドキャップ３１′から突
設されたステータ１１′が挿入されている。また、この
軸の他端部は輸送体たとえばスペースシャトルに取付け
られている。また、上記ステータ１１′内には、上記の
ヒータ２１゛を制御するサーモスタット３３′が埋設さ
れている。
上記のチャンバ内には、低融点金属合金１３゛その他の
前述したような材料が充填されている。このような機構
１０′は、このクレードル２７′の一部としてフレーム
２５゛に取付けられている。
このものは、スプリングを備えていない点以外は前述の
第１図および第２図に示す実施例と同様のものであり、
応力逃がし機構として作用する。
すなわち、上記のヒータ２１゛によって加熱されて上記
の合金１３゛が溶融し、」二足のパドル１５゛がハウジ
ング１２″に対して移動自在となる。
本発明の応力逃がし機構の作用を第３図に示す例にした
がって説明する。本発明の技術分野の技術者であれば、
この他の各種の構造体に適用できることは明白である。
まず、従来公知の方法によって、この第３図に示すクレ
ードルの所定の複数の支持箇所にそれぞれこのような応
力逃がし機構を配置する。最初には、上記のヒータ２１
′は作動しておらず、合金１３゛は固体の状態である。
そして、このクレードルには内部および外部の荷重が作
用し、このクレードルの構造体に応力が発生する。たと
えば、このクレードルの場合には、スペースシャトルの
打上げの際や宇宙空間環境においてこのような応力が発
生する。そして、この各機構１０′のヒータ２１′が作
動する。これによって、上記の合金１３′が溶融し、応
力すなわち歪みが逃がされる。そして、このヒータ２１
′の作動が停止し、合金が凝固する。この実施例では、
このクレードル２７′からペイロードである衛星が放出
される。
なお、本発明は上記の実施例について説明したが、本発
明はこれらの実施例には限定されない。
本発明の技術分野における技術者であれば、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で各種の変更、改良をおこなうこと
ができる。たとえば、上記のロータおよびステータは必
ずしもパドルとチャンバでなくともよい。また、各部の
形式、形状、ヒータ要素等の配置等も上記のものには限
定されない。また、この減衰流体も上記のものには限定
されず、所定の作動温度で溶融および凝固（または液化
および同化）するものであればよい。また、本発明は駆
動機構を備えた展開機構１０として構成するものに限ら
ず、前述の応力逃がし機構１０′のように駆動機構を備
えないものでもよい。
［発明の効果］ 上述の如く本発明は、減衰材料の溶融および凝固によっ
て減衰作用とロック作用をなすすので、構造が簡単で信
頼性が高い等、その効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図は、本発明の実施例の減衰機構の展開前の状態
における一部を破断して示す側面図、第１Ｂ図は展開状
態における第１Ａ図と同様の図、第２Ａ図は一部展開し
た状態における第１Ａ図減衰機構の正面図、第２Ｂ図は
第２Ａ図の減衰機構の側面図、第３図は本発明を応力逃
がし機構として適用した実施例の概略図、第４図はこの
応力逃がし機構を一部破断して示す側面図である。 １０・・・減衰機構、１１・・・パドル、１３・・・合
金、１９・・・軸、２１・・・ヒータ 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）減衰作用および応力逃がし作用をなす機構であっ
    て、 ハウジング内に形成されたチャンバを備え、また、上記
    チャンバ内に配置されたパドル手段を備え、 また、減衰材料を備え、この減衰材料は上記のチャンバ
    内に充填されており、第１の温度では上記パドル手段の
    移動を阻止し、また第２の温度では上記のパドル手段の
    移動の減衰をなし、 また、加熱手段を備え、この加熱手段は上記の減衰材料
    を第１の温度から第２の温度に選択的に加熱するもので
    あることを特徴とする機構。
  2. （２）前記減衰材料は低融点金属合金であることを特徴
    とする前記特許請求の範囲第１項記載の機構。
  3. （３）前記加熱手段は電気ヒータであることを特徴とす
    る前記特許請求の範囲第２項記載の機構。
  4. （４）前記パドル手段を駆動する手段を備えたことを特
    徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の機構。
  5. （５）構造体の応力を逃がす方法であって、ａ）複数の
    応力逃がし機構を介して構造体を支持体に取付ける行程
    を備え、これら応力逃がし機構はそのハウジング内にチ
    ャンバを備え、またこのチャンバ内に収容されたパドル
    手段を備え、このチャンバ内には減衰材料が充填されて
    おり、この減衰材料は第１の温度において上記パドル手
    段の移動を阻止するとともに第２の温度においては上記
    パドル手段の移動を減衰し、また加熱手段を備え、この
    加熱手段は上記減衰材料を上記第１の温度から第２の温
    度に選択的に加熱するものであり、 ｂ）また、上記構造体に歪み荷重を与える行程を備え、 ｃ）また、上記各応力逃がし機構の加熱手段を作用させ
    て上記構造体の応力を逃がす行程とをえたことを特徴と
    する方法。
  6. （６）宇宙航行体のクレードルの応力を逃がす方法であ
    って、 ａ）複数の応力逃がし機構を介して上記クレードルを輸
    送体に取付ける行程を備え、これら応力逃がし機構はそ
    のハウジング内にチャンバを備え、またこのチャンバ内
    に収容されたパドル手段を備え、このチャンバ内には減
    衰材料が充填されており、この減衰材料は第１の温度に
    おいて上記パドル手段の移動を阻止するとともに第２の
    温度においては上記パドル手段の移動を減衰し、また加
    熱手段を備え、この加熱手段は上記減衰材料を上記第１
    の温度から第２の温度に選択的に加熱するものであり、 ｂ）また、上記クレードルおよび衛星をペイロードとし
    てこれらとともに上記輸送体を打上げる行程を備え、 ｃ）また、上記各応力逃がし機構の加熱手段を作用させ
    て上記クレードルの応力を逃がす行程を備え、 ｄ）また、上記衛星を上記クレードルから放出する行程
    とを備えたことを特徴とする方法。
JP63253652A 1987-10-08 1988-10-07 減衰機構 Granted JPH01131349A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US105838 1987-10-08
US07/105,838 US4842106A (en) 1987-10-08 1987-10-08 Rate controllable damping mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01131349A true JPH01131349A (ja) 1989-05-24
JPH0468497B2 JPH0468497B2 (ja) 1992-11-02

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ID=22308058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63253652A Granted JPH01131349A (ja) 1987-10-08 1988-10-07 減衰機構

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Country Link
US (1) US4842106A (ja)
EP (1) EP0311026B1 (ja)
JP (1) JPH01131349A (ja)
CA (1) CA1308751C (ja)
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