JPH07260076A - 接続器のカバー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 宇宙空間において確実に開動作する接続器の
カバー機構を実現する。 【構成】 接続器４を第１カバー１０と第２カバー１４
で覆い、第２カバー１４は接続器４に対して固定し、接
続器４の直上に第２開口を設け、第１カバー１０に第１
開口が設けられ、カバー閉の状態で２つの開口はずれた
位置になる。第１中空円筒２の内側に内筒３が軸方向に
摺動可能で回転を拘束されて嵌合し、外側に第２中空円
筒７が回転可能に嵌合し第１カバー１０は第２中空円筒
７に固定される。内筒３外面の第１突起８と第２中空円
筒７内面の第２突起９とは係合し、内筒３が押下される
と係合が外れ、第１カバー１０に回転付勢しているばね
により第１カバー１０が回動し、第１開口と第２開口が
一致したとき、第２カバー１４のストッパー１９により
第１カバー１０の回動が停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、宇宙空間において使用
されるコネクターやカプラーなどの接続器を宇宙線や宇
宙塵などから保護するカバー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】宇宙空間に基地を建設し、軌道上で種々
の実験を行う計画および準備がなされ、実験用の各種装
置が開発されている。このような実験装置の１つにペイ
ロードと呼ばれるものがあり、これは実験装置を箱の中
に入れ、宇宙空間の曝露環境において実験を行うもので
ある。実験には電源、液体、気体などが必要となるの
で、このペイロードをこれら電源、流体を供給する設備
に結合し、これらの供給を受けながら実験が行われる。

【０００３】図４は電源、流体の供給を受けるペイロー
ドが、これらを供給する曝露部に接合する状態を表す。
曝露部３０は宇宙基地と接続され、実験装置に対し、電
力や流体を供給するものであり、電源コネクタ，光コネ
クタ，流体カプラ，同軸コネクタなどの雌側を配置した
接続部３４が設けられている。一方ペイロード３２は直
方形の箱の中に目的に応じた実験設備を備え、先端に供
給を受ける電力や流体のコネクタやカプラの雄側を設け
た接続部３６が設けられている。これらの接続はオペレ
ータによって操作されたマニプレータによってペイロー
ド３２を握み、両接続部３４，３６を接近させ、曝露部
３０の接続部３４に設けられた固定用アーム３８によっ
てペイロード３２の接続部３６を引き付けることにより
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】宇宙空間では宇宙線が
強く、宇宙塵と呼ばれる塵が飛んでくる。また、原子状
の酸素も存在する。これがコネクタ，カプラなどの接続
部３４，３６に当たると、接続部３４，３６を破損また
は腐食を生じさせる恐れがある。このため、保護用のカ
バーを設けることが検討されているが、簡単な構造で確
実に動作するカバーの開放機構が得られていない。な
お、上述の実験装置の場合１回テストを行うと地上に実
験装置を持ち帰ることを予定しており、閉機構は要求さ
れていない。

【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、比較的簡単な状態で確実に開動作する接続器のカ
バー装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１発明は中心軸上に同心の第１中空円筒を有する
支持台と、該支持台の中心軸の一方の向きを上方とし、
中心軸より所定半径上に設けられ接続面を上方として配
置された接続器と、前記第１中空円筒の内面と軸方向に
摺動可能に嵌合し、回転を拘束された内筒と、該内筒を
軸方向上方に付勢する第１ばねと、前記第１中空円筒の
外面と内面が回動可能に嵌合した第２中空円筒と、該第
２中空円筒を中心にしてこれに交差して固着され、前記
中心軸より前記所定の半径上に接続器より大きな第１開
口を有し、接続器を覆う第１カバーと、一端を支持台に
固定され、前記第１カバーを前記中心軸まわりに回動す
るように付勢する第２ばねと、前記内筒の外面で軸方向
に所定の長さ設けられた第１突起と、前記第２中空円筒
内面に設けられ、前記第２ばねによる第１カバーの回動
を拘束するように前記第１突起と当接する第２突起と、
前記第１カバーが回動し、第１開口が接続器の位置にき
たとき回動を停止させるストッパーと、前記第１カバー
の接続器側に設けられ、接続器位置に接続器より大きな
第２開口を有し、前記ストッパーを固定すると共に支持
台に回転を拘束された第２カバーとを備える。

【０００７】また、第２発明は前記第２中空円筒を軸方
向にも摺動可能とし、前記第２カバーを軸方向に摺動可
能とすると共に該第２カバーに対し軸方向上方に前記第
１突起と前記第２突起の摩擦力より大きな付勢力を発生
する第３ばねを設けたものである。

【０００８】

【作用】第１発明においては、接続器は第１カバーと第
２カバーで覆われており、第２カバーは接続器に対して
位置が固定しており、接続器の直上には接続器よりやや
大きな開口が設けられている。第１カバーにも接続器の
大きさの開口が設けられており、カバー閉の状態ではこ
の２つの開口がずれた位置となるよう第１カバーの位置
が設定されている。内筒に軸方向下方（上方と反対方
向）に相手側の接続装置によって押圧されると、第１ば
ねの押圧力に抗して内筒３は軸方向下方へ移動し、この
移動により第１突起と第２突起の接触が外れ、第２ばね
の付勢により第１カバーは回動する。第１カバーの開口
が接続器の位置にきたとき、ストッパーによって回動が
止まるので、接続器の上方は第２カバーの開口と第１カ
バーの開口が重なってカバーが開放された状態になる。

【０００９】第２発明においては、内筒がさらに下方に
押圧されると、第１カバーと第２カバーが接続器の方へ
移動し、接続器の接続面が第１カバーと第２カバーの開
口を突き抜けて上方へ突出する。これにより相手側との
接続を確実に行うことができる。第３ばねが第１突起と
第２突起の摩擦力より大きな付勢力を有することによ
り、まず第１突起と第２突起の接触が外れ、第１カバー
が回動して、第１カバーと第２カバーの両開口が重な
り、次にこの開口を接続面が突き抜けて上方に突出する
動作が確実に行われる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本実施例は接続器をカバーで覆い、接続時
にカバーの開口位置が接続器の位置にくるようにした接
続器のカバー装置である。図１は本実施例の断面図を示
し、図２は平面図を示す。支持台１には中心軸Ａ上に同
心の第１中空円筒２が設けられ、中心軸Ａより所定の半
径上に接続器４が設けられている。接続器４は、電線を
接合するコネクター、管を接続するカプラーなどであ
る。図１では１個の接続器４を示したが、通常電気、
光、液体、気体用など複数個設ける。中心軸Ａの軸方向
で図１において上側を上方、下側を下方として以降の説
明に用いる。接続器４は接続面を上方に向けて配置され
ている。

【００１１】第１中空円筒２の内面には、内筒３が軸方
向に摺動可能に嵌合されている。内筒３の外面には軸方
向下側にキー６が設けられ、第１中空円筒２の内面に設
けられたキー溝と嵌合し、内筒３の回転を拘束し、軸方
向の移動のみ可能としている。内筒３は第１ばね５によ
り上方に付勢されている。なお、キーとキー溝とせずス
プライン等の他の形式でもよい。第１中空円筒２の外周
には、第２中空円筒７が回動可能に、かつ軸方向摺動可
能に嵌合している。第２中空円筒７の内面上部に第２突
起９が設けられ、内筒３の対応する位置に設けられた第
１突起８と当接し、第２中空円筒７が後述する第１カバ
ー１０およびこれを回転付勢している第２ばね１３によ
り回動するのを押さえている。

【００１２】第２中空円筒７の上端外周には第１カバー
１０が中心軸Ａに直交して固着されている。第１カバー
１０には中心軸Ａより接続器４が配置されているのと同
一半径上に、接続器４の接続面よりやや大きな第１開口
１１が設けられ、また後述する第２カバー１４に設けら
れたストッパー１９に拘束されずに第１カバー１０が回
動できる範囲を規定する円弧状のストッパー開口１２が
設けられている。この円弧の角度θは第１突起８と第２
突起９の接触が外れ、第１開口１１が、接続器４の直上
まで回動する角度θと同じになるように決められてい
る。なお、第１開口１１は接続器４と同数設けられてい
る。第１カバー１０の外周には図２で時計回りに回動す
るように第２ばね１３を設ける。この回動力によって第
１突起８に第２突起９が当接するように両突起８，９は
内筒３、第２中空円筒７にそれぞれ取り付けられている
ので、逆回転方向に付勢されると、両突起８，９の関係
位置も逆となる。

【００１３】第１カバー１０の下側には第２カバー１４
が設けられている。第２カバー１４は第１カバー１０に
対し外径は小さいが、内径は大きく、接続器４の真上に
第１開口１１と同じ大きさの第２開口１５を有してい
る。第２カバー１４は、支持台１に設けられたシリンダ
１６を中心軸Ａ方向に摺動するロッド１７により支持さ
れ、ロッド１７は第３ばね１８で軸方向上方に付勢され
ている。付勢力は、第１突起８と第２突起９が第２ばね
１３によって当接されるときに生じる摩擦力より大きな
値とする。これにより内筒３が下方に押圧されたときに
第１突起８と第２突起９との接触が外れた後、第１カバ
ー１０が回動し、その後内筒がさらに押圧されると第１
カバー１０と第２カバー１４が軸方向下方に移動するよ
うになる。

【００１４】第２カバー１４は複数のシリンダ１６およ
びロッド１７によって軸方向に摺動可能に安定して弾性
支持されている。第２カバー１４にはストッパー１９が
設けられ、第１カバー１０のストッパー開口１２に嵌合
している。第２カバー１４はロッド１７により回転を拘
束されているので、第１カバー１０はストッパー開口１
２の円弧角θの範囲のみ回動する。

【００１５】次に動作について説明する。図２は動作前
の状態を示す。第１カバー１０の第１開口１１は第２開
口および接続器４より反時計回りにθの位置にあり、ス
トッパー開口１２もストッパー１９の位置より反時計回
りにθの範囲に位置している。また、第１突起８は第２
突起９が時計回りに回動するのを阻止した状態となって
いる。図１に１点鎖線で示す接続相手側の突出部２０が
接近し、内筒３の頂部を押圧すると、内筒３は中心軸Ａ
下方に移動する。この移動により第１突起８と第２突起
９との接触が外れ、第１カバー１０が第２ばね１３によ
って付勢された向き（図面では時計回り）に回動する。
角度θ回動するとストッパー開口１２の端部Ｂがストッ
パー１９に当接し、第１カバー１０の回動は停止する。
このとき、第１開口１１も角度θ回動し第２開口１２と
重なり、接続器４の真上にくる。

【００１６】次に内筒３の頂部がさらに下方に押圧され
ると、接続相手側の突出部２０が第２中空円筒７に当た
り、第３ばね１８が縮み、第１カバー１０と第２カバー
１４を下方に押し下げる。これにより接続器４の接続面
は第１カバー１０から突出した状態となり接続相手側の
接続器２１と接続する。図３は接続した状態を示す。

【００１７】実施例では接続器４は雄型として表してい
るが雌型でもよい。また、第１カバー１０は時計回りに
回るよう付勢されているとしたが、反時計回りでもよ
く、これに応じて第１開口１１、ストッパー開口１２、
第１突起８と第２突起９との関係を変更すればよい。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は第１内筒の内側に内筒の回転を拘束して軸方向に摺動
可能とし、第１中空円筒の外側に軸方向の移動および回
転可能に第２中空円筒を嵌合させ、第２中空円筒の外周
に第１カバーを設け、内筒を押圧することにより第２中
空円筒および第１カバーが回動し、第１カバーの開口が
接続器の真上にきたとき回動が停止するようにしたの
で、接続器の上部を覆うカバーが開放され接続可能とな
る。また、さらに押圧すると第１カバーと第２カバーが
下り、相対的に接続器が突出することにより、相手の接
続器と確実に接続できるようになる。このように比較的
簡単な構成により接続器上面のカバーを除去し、接続を
確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す断面図である。

【図２】実施例の平面図である。

【図３】接続相手と接続した状態を示す図である。

【図４】宇宙空間において、接続器が使用される例を説
明する図である。

【符号の説明】

１ 支持台 ２ 第１中空円筒 ３ 内筒 ４ 接続器 ５ 第１ばね ６ キー ７ 第２中空円筒 ８ 第１突起 ９ 第２突起 １０ 第１カバー １１ 第１開口 １２ ストッパー開口 １３ 第２ばね １４ 第２カバー １５ 第２開口 １６ シリンダ １７ ロッド １８ 第３ばね １９ ストッパー ２０ 接続相手側の突出部 ２１ 相手側の接続器 Ａ 中心軸 Ｂ 端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸上に同心の第１中空円筒を有する
   支持台と、該支持台の中心軸の一方の向きを上方とし、
   中心軸より所定半径上に設けられ接続面を上方として配
   置された接続器と、前記第１中空円筒の内面と軸方向に
   摺動可能に嵌合し、回転を拘束された内筒と、該内筒を
   軸方向上方に付勢する第１ばねと、前記第１中空円筒の
   外面と内面が回動可能に嵌合した第２中空円筒と、該第
   ２中空円筒を中心にしてこれに交差して固着され、前記
   中心軸より前記所定の半径上に接続器より大きな第１開
   口を有し、接続器を覆う第１カバーと、一端を支持台に
   固定され、前記第１カバーを前記中心軸まわりに回動す
   るように付勢する第２ばねと、前記内筒の外面で軸方向
   に所定の長さ設けられた第１突起と、前記第２中空円筒
   内面に設けられ、前記第２ばねによる第１カバーの回動
   を拘束するように前記第１突起と当接する第２突起と、
   前記第１カバーが回動し、第１開口が接続器の位置にき
   たとき回動を停止させるストッパーと、前記第１カバー
   の接続器側に設けられ、接続器位置に接続器より大きな
   第２開口を有し、前記ストッパーを固定すると共に支持
   台に回転を拘束された第２カバーとを備えたことを特徴
   とする接続器のカバー装置。
2. 【請求項２】 前記第２中空円筒を軸方向にも摺動可能
   とし、前記第２カバーを軸方向に摺動可能とすると共に
   該第２カバーに対し軸方向上方に前記第１突起と前記第
   ２突起の摩擦力より大きな付勢力を発生する第３ばねを
   設けたことを特徴とする請求項１記載の接続器のカバー
   装置。