JPH02221889A - 重力補償支持装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、柔軟宇宙構造物の地上試験に際して、この構
造物に対する重力の影響を除去する重力補償装置に組み
込まれて、この構造物の位置を高精度に設定する重力補
償支持装置に関する。

（従来の技術） 近年、宇宙構造物の高機能化が進み、三次元形状測定に
対する精度要求が厳しくなっている一方、構造物の大型
化と柔軟化により重力による変形が無視できなくなるた
めに、無重力環境下における形状を地上重力下で模擬す
る必要が生じている。

さらに、宇宙構造物の機構部に見られるように、打ち上
げ時は可動部を固定し、慣性飛行に移り加速度が小さく
なった後に固定を解除するものに関しては、強度あるい
は剛性面から、重力の影響を除去しないと地上での試験
が不可能な場合が生じている。

従って、重力による変形ならびに変位の・影響を除去し
、部材を無重力下におけるのと同じ位置に設定するため
の重力補償装置は極めて重要である。

従来より重力補償装置には、主として上方から糸あるい
はワイヤ等のような、比較的柔軟な支持体で宇宙構造物
（以下、試料と称す）を懸下するものと、下方から比較
的用な支持体で支持するものとが存在する。

しかし、上方から懸下する場合は、支持体の柔軟性から
振動を押えることが難しく、また、下方から支持する場
合は、重量物である試料に対して垂直な支持を確保する
ことが極めて困難であるという不都合があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の重力補償装置における支持装置
は、上方から懸下するものは、振動を押えることが難し
く、また、下方から支持するものは、重量物である試料
に対しては垂直な支持を確保することが極めて困難であ
るという不都合があった。

本発明は、上述の不都合を除去するために、なされたも
ので、重量物である試料に対しても垂直な支持を確保す
ることが出来る重力補償支持装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、試料を下方から支持する重力補償装置に組み
込まれるものであって、試料を支持する上部接続体およ
びこれを支持する下部接続体を曲率の異なる球面を当接
して接続した接続機構と、上記下部接続体の荷重検出手
段および下部接続体を支持しその軸線を重力方向に沿わ
せる整準手段および下部接続体の高さ調節手段をもった
調節機構と、この調節機構を介して下部接続体を支持し
かつ重力方向に対し横方向に移動自在な移動支持機構と
を具備したことを特徴とする重力補償支持装置である。

（作用） 本発明は、上部接続体および下部接続体を曲率の異なる
球面を組み合わせて接続し、整準手段により下部接続体
の軸線を重力方向に規正するので、重力方向の力のみが
移動支持機構に伝達される。

また、荷重検出体により高さが、調節でき、さらに、横
方向の荷重が負荷された場合は、移動支持機構によりモ
ーメントが零となるような位置に移動するので、支持し
ている試料の無重力環境下における形状を高精度かつ効
率よく模擬出来る。

（実施例） 以下、本発明の詳細を、第１図および第２図に示す一実
施例により説明する。

本実施例は、接続機構１と、調節機構２と、移動支持機
構３とから構成されている。各機構につき説明すると、
接続機構１は、上部接続体１１と、下部接続体１２とか
ら構成されている。上部接続機構１１は、上面は試料１
３を支持、する支持部１４になっていて、その下側には
凹球面１５の一部で形成される係合凹部１６が設けられ
ている。

下部接続体１２は、その上端部に凸球面２１の一部から
なる係合凸部２２が形成されていて、これの中心を通っ
て下方に延びる軸線２３と同心に、軸部２４が設けられ
ている。この軸部２４の下端部に、軸線２３にそれぞれ
直角な平面２５．整準面２６をもった円盤部２７が形成
されている。

次ぎに、調節機構２は、荷重検出手段３１と、整準手段
３２と、高さ調節手段３３とがらなっている。荷重検出
手段３１は、軸部２３に取り付けられたロードセル３１
ａからなっていて、係合凸部２２に加わる軸線２３方向
の荷重と、モーメントを検出する。整準手段３２は、後
述する移動支持機構３に支持された支持円盤３５、これ
にねじ込まれた３組の調節体３６と、平面２５に取り付
けられた水準器３７とがらなっている。この調節体３６
．・・・・・・は、上端部に受は座を設けたボルト３６
ａと、ナツト３６ｂと、ボール３６ｃとがらなっていて
、３個のボール３６ｃの進退と水準器３７とによ、す・
整準面２６を水平になるように調節し、これにより軸線
２３を重力方向に一致させる。

高さ調節手段３３は、支持円盤３５のボス部４゜に刻設
された調節ねじ４１と、これに嵌まったハンドルねじ体
４２とからなっている。そして、ハンドルねじ体４２の
回転により、下部接続体１２は上下動する。

次ぎに、移動支持機構３は、ベース円盤部４５に支柱部
４６を立設し、ベース円盤部４５に複数個の転動体４７
を取り付け、一方丈柱部４６には、支持円盤３５の調節
ねじ４１を挿入支持する支持穴４８を設けて構成されて
いる。そしてこの支持装置全体が重力の方向に対し、直
角の方向に移動自在になっている。

次ぎに、本実施例による重力補償支持装置の実施態様に
つき説明する。

軸線２３の傾きは、整準手段３２により補正して、下部
接続体１２は、常に垂直（重力方向）に保たれている。

上部接続体１１の支持部１４に取り付けられた試料１３
が所定の三次元位置に置かれていない場合、下部接続体
１２に横方向成分をもつ力Ａを伝えるため、モーメント
Ｂが発生し、軸荷重Ｃも予想された値から外れる。この
とき、モーメントと軸荷重とを観測しながら、ハンドル
ねじ体４２を回して、高さを調節し、また、移動支持機
構３により下部接続体１２の位置を、矢印Ｆのように調
節し、モーメントを零に、軸荷重を計算値に一致さるこ
とで所望の三次元位置に設定出来る。また、接続機構１
により、試料１３の傾きを考慮せずに、常に同様の手法
で、設定が行える。

以上述べたように、接続機構１に横負荷を負荷させない
ために、支持する方向を垂直に保ったまま移動して位置
を調節し、また、軸荷重を観ＩＩ　Ｌながら高さを調節
することによって、容易に所望の三次元位置に設定出来
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明による重力補償支持装置を
用いることにより、試料（柔軟宇宙構造物）の地上試験
において、位電設定が容易となり精度が向上するために
、無重力環境下での形状を効率よく模擬出来るようにな
ると共に、可動部の運動特性の予測精度も向上する。

また、下方からの剛支持なので、振動にも影響されにく
いため、位置、角度、荷重などの測定も効率よく行える
。

さらにまた、移動と高さ調節とを観測した荷重により制
御することで省力化が計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は同じく作
用説明図である。 １・・・・・・接続機構、　　２・・・・・・調節機構
、３・・・・・・移動支持機構、　　１１・・・・・・
上部接続体、１２・・・・・・下部接続体、　　１３・
・・・・・試料、１５・・・・・・球面、　　２１・・
・・・・球面、　　２３・・・・・・軸線、　　３１・
・・・・・荷重検出手段　　３２・・・・・・整準手段
、　　３３・・・・・・高さ調節手段、代理人　　弁理
士　　三　好　　秀　和第２１！ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 試料を下方から支持する重力補償装置に組 み込まれるものであって、試料を支持する上部接続体お
   よびこれを支持する下部接続体を曲率の異なる球面を当
   接して接続した接続機構と、上記下部接続体の荷重検出
   手段および下部接続体を支持しその軸線を重力方向に沿
   わせる整準手段および下部接続体の高さ調節手段をもっ
   た調節機構と、この調節機構を介して下部接続体を支持
   しかつ重力方向に対し横方向に移動自在な移動支持機構
   とを具備したことを特徴とする重力補償支持装置。