JPH04293700A - ペイロード - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は宇宙ステーション等の曝
露部表面に着脱自在に取り付けられ、各種実験装置を備
えたペイロードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＮＡＳＡ（アメリカ航空宇宙局）
を中心とした国際宇宙ステーション計画が進められてお
り、わが国（科学技術庁と宇宙開発事業団）もこの構成
システムの一つであるＪＥＭ（日本実験モジュール）と
して参加している。

【０００３】図４はこのＪＥＭを示した斜視図である。 このＪＥＭは地球上では得られない宇宙空間特有の無重
力状態、超真空状態、超高度等を利用して理工学実験、
通信実験、科学観測等の各種実験を行うものであり、図
示するように、作業員が居住する与圧部ａと曝露部ｂか
ら主に構成されている。

【０００４】この曝露部ｂには各種実験装置等を収納し
た箱型のペイロードｃが複数設けられており、これらは
与圧部ａに連結されたマニピュレータｄに把持されて着
脱自在となっている。また、このペイロードｃは図５に
示すように、ＰＩＵ（インターフェイスユニット）ｆを
介して曝露部ｂ表面に取り付けられている。

【０００５】このペイロードｃは図７に示すように、内
部中空の箱型に形成されており、内底部には内部空間を
適温に保つためのコールドプレートｇが備えられている
。また、ペイロードｃの正面部にはＰＩＵｆを嵌合して
取り付けるための雌嵌合部ｈが形成されており、この雌
嵌合部ｈには電気コネクタｉ，光コネクタｊ，流体継手
ｋが正面方向に突設されている。また、ペイロードｃの
上板面であって嵌合部ｈの近傍には被把持部ｌが形成さ
れており、上記マニピュレータｄによって把持されてペ
イロードｃを任意の位置に移動するようになっている。 また、この流体継手ｋは上記コールドプレートｇに接続
されている。

【０００６】一方、このＰＩＵｆは図６に示すように、
円板ｍの片面に設けられた略六角柱状の接続部ｎと、円
板ｍの他面に設けられた雄嵌合部ｏ（図６Ｂ）から構成
されている。そして、この接続部ｎの正面部であって、
その中心部には接続ダンパｑが形成されており、さらに
その周方向には、これを上記曝露部ｂ表面の取付部ｅに
取り付けるためのガイド片ｐが突設されており、また、
この中心のガイド片ｐの周囲には曝露部ｂ表面の取付部
ｅからペイロードｃ内に電気等を供給するための電気コ
ネクタｉ１，光コネクタｊ１，流体継手ｋ１が突設され
ている。さらに、この接続部ｎの外側部には図示するよ
うに、軸方向の底部がＶ字形に窄まった３つのＶガイド
ｓが等間隔に形成されている。そして、このＰＩＵｆの
雄嵌合部ｏをペイロードｃの雌嵌合部ｈに嵌合させて取
り付けることで、ＰＩＵｆをペイロードｃに一体的に接
続されることになる。

【０００７】図８〜図１０に示すように、ペイロードｃ
を曝露部ｂ表面の取付部ｅに取り付けるには、このＰＩ
Ｕｆを曝露部ｂ表面の取付部ｅに当接し、取付部ｅに設
けられた３つのラッチングアームｒを閉じて３つのＶガ
イドｓにそれぞれ嵌合させることで達成される。そして
、電気コネクタｉ１，光コネクタｊ１，流体継手ｋ１は
取付部ｅの電気コネクタｉ２，光コネクタｊ２，流体継
手ｋ２にそれぞれ接続され、曝露部ｂ側からペイロード
ｃへ実験に必要な電源や光、熱制御板ｇを熱制御する熱
媒等が供給されることになる。また、このペイロードｃ
は実験が終了するとマニピュレータｄによって曝露部ｂ
表面の取付部ｅから取り外されて、スペースシャトル等
の輸送手段によって地上に輸送され、地上から宇宙に輸
送された別のユーザの新たなペイロードに取り替えられ
ることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このペイロ
ードｃは各種実験を行うユーザーが規格に則って製作す
ることになる。そのため、ペイロードｃの被把持部ｌや
コールドプレートｇといった共用部品は各ペイロードｃ
にそれぞれ備えられることとなり、無駄が多いと共に、
ユーザー側の負担が大きいものであった。

【０００９】そこで、本発明はこれらの欠点を有効に解
決するために案出されたものであり、その主な目的はユ
ーザー側の負担を軽減することを可能としたペイロード
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は宇宙ステーション等の曝露部表面に、着脱装
置を介して取り付けられ、各種実験装置を備えたペイロ
ードにおいて、上記着脱装置に取り付けられる共用基台
部と、該共用基台部に着脱自在に設けられ、各種実験装
置を有する実験室とで形成したものである。

【００１１】

【作用】本発明は以上のように構成したため、共用基台
部に異なった各種実験装置を有する実験室を着脱させる
ことが可能となり、ユーザー側では各種実験装置を備え
た実験室のみを負担すれば良く、ユーザー側の負担が軽
減する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１３】図１は本発明のペイロード１を示す斜視図
、図２はその側面図、図３はその平面図である。図示す
るように、このペイロード１は、着脱装置２に取り付け
られる共用基台部３と、この共用基台部３に着脱自在に
設けられ、各種実験装置を有する実験室４とで構成され
ている。

【００１４】この共用基台部３は図示するように、矩形
状の基部５の一端に直角に起立した矩形状の起立部６が
設けられており、側面Ｌ字状に形成されている。また、
基部４にはその長さ方向に段部７が形成されており、こ
の段部７の内部には図２に示すように、コールドプレー
ト８が備えられている。また、段部７の両側には基部５
の長さ方向に案内レール９が設けられている。また、起
立部６の頂部には上述したようにマニピュレータｄ（図
４参照）に把持される被把持部１０が設けられており、
マニプュレータｄに把持されて共用基台部３を任意の位
置に移動できるようになっている。

【００１５】また、共用基台部３の起立部６の前面に設
けられている着脱装置２は上述したように、起立部６の
前面に取り付けられる円板基台１１の前面に、略六角柱
状に形成された接続部１２が設けられている。そして、
この接続部１２の正面部であって、その中心部には接続
ダンパ１３が形成されており、さらにその周方向には、
これを上記曝露部ｂ表面の取付部ｅ（図８参照）に取り
付ける際の位置決めをする６つのガイド片１４が突設さ
れており、また、この中心の接続ダンパ１３の周囲には
曝露部ｂ表面の取付部ｅ（図８参照）からペイロード１
内に電気、光，熱媒等の流体をそれぞれ別個に供給する
ための電気コネクタ１５，光コネクタ１６，流体継手１
７が突設されている。そして、これら電気コネクタ１５
，光コネクタ１６は起立部６の裏面まで延出されており
、また、流体継手１７は図２に示すように、段部７内の
熱制御板８に接続している。

【００１６】また、この接続部１２の外側部には図示す
るように、軸方向の底部がＶ字形に窄まった３つのＶガ
イド１８が等間隔に形成されており、曝露部ｂ表面の取
付部ｅ（図８参照）に設けられた３つのラッチングアー
ムｒによって把持されるようになっている一方、この実
験室４は図示するように、矩体状に形成され、基部５の
段部７を嵌合するように、基部５から後方から両側の案
内レール９に案内されて共用基台部３と一体的に接続す
るようになっている。また、この実験室４の起立部６と
当接する面には接続コネクタ１９が設けられており、起
立部６の裏面に突出された上記電気コネクタ１５，光コ
ネクタ１６とそれぞれ嵌合するようになっている。そし
て、この実験室４は実験を行うユーザーによって製作さ
れ、内部には各種実験装置を備えて様々な実験や、観測
、生産等が行われるようになっている。

【００１７】次に、本発明の作用を説明する。

【００１８】図１〜図３に示すように、本発明のペイロ
ード１は地球上において、共用基台部３に、ユーザー側
が負担する実験室４を基部５の段部７を嵌合するように
、基部５から後方から両側の案内レール９に案内されて
共用基台部３と一体的に接続され、実験室４の起立部６
の接続コネクタ１９と起立部６の裏面に突出された上記
電気コネクタ１５，光コネクタ１６とがそれぞれ接続さ
れることになる。そして、このペイロード１をスペース
シャトル等の輸送手段によって宇宙に輸送した後、共用
基台部３の被把持部１０をマニピュレータｄ（図４参照
）が把持して曝露部ｂ表面の取付部ｅに移動し、接続装
置２を図８〜図１０に示すように、ラッチングアームｒ
によって曝露部ｂ表面の取付部ｅに取り付けることにな
る。

【００１９】これによって接続装置２の電気コネクタ１
５，光コネクタ１６，流体継手１７が曝露部ｂ表面の取
付部ｅの電気コネクタｉ２，光コネクタｊ２，流体継手
ｋ２にそれぞれ接続することになり、曝露部ｂから電気
が電気コネクタ１５、電気コネクタｉ２、接続コネクタ
１９を介してペイロード１の実験室４内に供給される。 同様に光なども光コネクタ１６，光コネクタｊ２，接続
コネクタ１９を介してペイロード１の実験室４内に供給
される。

【００２０】一方、熱媒は流体継手１７，流体継手ｋ２
を介して曝露部ｂ側からペイロード１のコールドプレー
ト８へ供給され、実験室４内の温度を適温に制御するこ
とになる。そして、この実験室４内では曝露部ｂ側から
供給される電気、光、熱制御等を利用して様々な実験が
行われることになる。

【００２１】次に、この実験室４での実験等が終了した
ならば、マニピュレータｄによってペイロード１の被把
持部１０を把持し、ラッチングアームｒによって曝露部
ｂ表面から取り外して、スペースシャトル等の輸送手段
によって地球上に輸送した後、この実験室４を共用基台
部３から取り外し、新たな実験装置を収納した実験室４
をこの共用基台部３に上述したように取り付け、再び、
宇宙に輸送して曝露部ｂ表面の取付部ｅに取り付けられ
て次の実験が行われることになる。そして、この実験も
終了したならば、同様な作業を繰り返し、様々な実験等
が行われることになる。

【００２２】このように、本発明ではペイロード１を実
験室４と、これを一体的に接続する共用基台部３に分割
し、この共用基台部３に把持部１０や熱制御板８等とい
った共通部品を備え、この共用基台部３を繰り返し使用
することが可能となったため、ユーザー側では各種実験
装置を備えた実験室４のみを負担すれば良く、ユーザー
側の負担が軽減する。

【００２３】

【発明の効果】以上、要するに本発明によれば、ペイロ
ードを使用するユーザー側の負担が軽減されるため、多
くのユーザーの参加が期待され、宇宙開発の発展に寄与
できるといった優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を示す側面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す平面図である。

【図４】ＪＥＭを示す全体図である。

【図５】従来のペイロードを示す斜視図である。

【図６】Ａはペイロードの取付装置（ＰＩＵ）を示す正
面図であり、Ｂはペイロードの取付装置を示す側面図で
あり、Ｃはペイロードの取付装置を示す裏面図である。

【図７】Ａはペイロードを示す正面図であり、Ｂはペイ
ロードを示す側面図である。

【図８】ペイロードと曝露部の取付部を示す部分拡大図
である。

【図９】ペイロードを曝露部の取付部に取り付ける状態
を示す側面図である。

【図１０】ペイロードを曝露部の取付部に取り付けた状
態を示す側面図である。

【符号の説明】

１　　ペイロード ２　　着脱装置 ３　　共用基台部 ４　　実験室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　宇宙ステーション等の曝露部表面に、
   着脱装置を介して取り付けられ、各種実験装置を備えた
   ペイロードにおいて、上記着脱装置に取り付けられる共
   用基台部と、該共用基台部に着脱自在に設けられ、各種
   実験装置を有する実験室とで形成されたことを特徴とす
   るペイロード。