JPH09126274A - 宇宙用機器の防振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】打ち上げ時における機器の振動や機器の発生す
る振動の支持部材への伝達を遮断できると共に、防振材
が劣化した場合には容易に交換することができる宇宙用
機器の防振構造を提供する。 【解決手段】中間支持部材３０は結合板３１と押圧固定
板３２がに枢着ピン３３で枢着されて成り、この中間支
持部材３０の結合板３１が、支持部材１に、押圧部材５
０と結合板３１の間に支持部材１を貫通して配置された
二次防振部材２２が介装された状態で中間支持部材締結
ネジ４２によって取り付けられると共に、機器１０の取
付フランジ１１が、固定板３２の上側から当該固定板３
２と取付フランジ１１を貫通して結合板３１に螺合する
取付フランジ締結ネジ４１によって、中間支持部材３０
にその結合板３１と押圧固定板３２の間にそれぞれ一次
防振部材２１を介して挟まれた状態で支持されて構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地球上からロケッ
トによって打ち上げられて宇宙空間に配置される宇宙構
造物に設けられる機器とその支持部材との間に介設され
て機器の振動を吸収する宇宙用機器の防振構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地球上からロケットによって打ち上げら
れて地球周回軌道や惑星間を航行する宇宙構造物には、
各種の機器が搭載される。これらの機器には、打ち上げ
の際に音響振動等が起因となり約一分間ほど比較的大き
な振動が作用し、所定の軌道に乗ってロケットエンジン
が停止された後には大きな振動は作用しなくなる。機器
は、この打ち上げの際の振動による加速度に耐え、軌道
上の無重量状態に於いて正常に作動しなければならない
が、振動による加速度の作用は打ち上げ時の僅かな時間
内に限られることと、搭載重量を極力軽量化したいとの
要求等から、機器の支持部材への取り付けは主に防振構
造とすることなくボルト等による直接固定とし、機器自
体を打ち上げ時の振動に耐え得るように構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機器自
体を打ち上げ時の振動に耐え得る構成とすることが困難
な場合や、かえって重量増加となる場合もあり、そのよ
うな場合には防振構造とすることが望まれる。

【０００４】また、ポンプ等それ自体が作動によって振
動を生ずる機器の場合には、無重量状態においてはその
振動による微小重力が他の機器に影響を与え、更に、人
間が居住する場合には振動が騒音の原因ともなるため、
当該機器自体は振動しても支持部材への振動の伝達を抑
制する必要がある。

【０００５】そこで、防振材としてゴム等の弾性部材を
用い、この防振材を介して機器を支持部材へ固定する防
振構造とすることが考えられるが、現状の宇宙用機器の
場合には製造・組立から地上での作動試験を経て打ち上
げに至るまでに数年といった時間を要し、その間に防振
材である弾性部材が劣化して機能が低下すると共にそれ
によって隙間が生ずるとガタついてかえって不具合を生
ずるために採用することができないという問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、打ち上げ時における機器の振動や機器の発生
する振動の支持部材への伝達を遮断できると共に、防振
材が劣化した場合には容易に交換することができる宇宙
用機器の防振構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
に係る宇宙用機器の防振構造は、結合部材と固定部材と
により構成された中間支持部材の前記結合部材が、被取
付機器を支持する支持部材に、該支持部材の裏面側に締
着された押圧部材と前記結合部材の間に前記支持部材を
貫通して配置された二次防振部材が介装された状態で、
前記支持部材を貫通して前記結合部材に螺合する二次締
結ネジ部材によって取り付けられると共に、前記被取付
機器に突設された取付突出部が、前記固定部材の外側か
ら当該固定部材と前記取付突出部を貫通して前記結合部
材に螺合する一次締結ネジ部材によって、前記中間支持
部材にその結合部材と固定部材の間にそれぞれ一次防振
部材を介して挟まれた状態で支持されて構成されている
ことを特徴とする。

【０００８】また、上記構成に加え、上記中間支持部材
の結合部材と固定部材は、間に上記取付突出部を挟む空
間を有して枢着結合され、揺動開閉可能に構成されてい
ることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る宇
宙用機器の防振構造の一例を適用して支持部材１に取り
付けられた被取付機器としての機器１０の概略斜視図、
図２はその取付部の拡大斜視図である。

【００１０】本例における機器１０は、ポンプ等その作
動によって振動を生ずるものであって、宇宙空間におい
て作動することによる振動が支持部材１を介して他の機
器に伝達することを本発明の一実施形態である防振構造
によって防ぐようになっているものである。尚、本願発
明は機器自体が作動によって振動を生ぜず、打ち上げ時
の振動の伝達を防ぐために用いても良いものであること
は言うまでもない。

【００１１】機器１０は、その地上での上下方向におけ
る下面部位の前後左右四カ所に、取付突出部としての取
付フランジ１１が側方に突出形成されており、この取付
フランジ１１に、図２のＡ−Ａ断面図である図３に示す
ように一次防振材２１を介して中間支持部材３０が装着
され、更にこの中間支持部材３０が二次防振材２２を介
して支持部材１に結合されることで、支持部材１に取り
付けられている。尚、取付フランジ１１は、四カ所でな
ければならないものではなく、安定的に支持するために
は最低三カ所以上であれば良く、五カ所以上であっても
良いものである。

【００１２】取付フランジ１１は、図２に示すように所
定厚さの板状で平面形状矩形に形成され、ほぼ中央に取
付穴１１Ａが上下に貫通形成されている。

【００１３】中間支持部材３０は、結合部材としての結
合板３１と、固定部材としての押圧固定板３２とによっ
て構成されている。

【００１４】結合板３１及び押圧固定板３２は、それぞ
れ所定厚さで平面形状は取付フランジ１１とほぼ等しい
幅の矩形に形成され、図中左右方向は外縁端が取付フラ
ンジ１１の外端縁より外側に突出し、この突出部で両者
が枢着ピン３３によって枢着されている。即ち、結合板
３１は外縁部が上方に直角に延設されると共に、押圧固
定板３２は外縁部が下方に直角に延設され、両者の延設
部の先端部に嵌入部と切り欠き部が相互補完的に形成さ
れてこれら嵌入部と切り欠き部が組み合わされた状態で
この組み合わせ部位を長手方向に枢着ピン３３が貫通し
て両者３１，３２を枢着している。

【００１５】これにより、中間支持部材３０は、結合板
３１及び押圧固定板３２の対向面間に所定の間隔を有す
るコ字状から、枢着ピン３３を中心として押圧固定板３
２を外側に揺動させて結合板３１の上方を開放すること
ができるようになっているものである。押圧固定板３２
が結合板３１の上側に位置して両者が平行な状態では、
その対向面間の間隔は機器１０の取付フランジ１１の厚
さより所定量大きくなるように設定されている。

【００１６】また、結合板３１と押圧固定板３２の対向
面にはそれぞれ一次防振材２１を収容する防振材収容穴
ぐり３１Ａ，３２Ａが所定深さに形成されており、結合
板３１の防振材収容穴ぐり３１Ａの中央にはネジ穴３１
Ｂが形成され、押圧固定板３２の防振材収容穴ぐり３２
Ａの中央にはネジ挿通穴３２Ｂが貫通形成されている。

【００１７】更に、結合板３１の下面には、その上面の
防振材収容穴ぐり３１Ａと対応する位置に二次防振材収
容穴ぐり３１Ｃが所定深さに形成され、その周囲の同一
円周上にネジ穴３１Ｄが等間隔で三カ所（１２０゜間隔
で）配設されている。

【００１８】一次防振材２１は、ゴム等の弾性素材によ
って結合板３１及び押圧固定板３２の防振材収容穴ぐり
３１Ａ，３２Ａ内に収容可能な径の円柱状に形成され、
中央にネジ挿通孔２１Ａが設けられている。その高さ
は、結合板３１と押圧固定板３２の対向面間が平行な状
態で両者の間に取付フランジ１１を挟んだ状態で、防振
材収容穴ぐり３１Ａ，３２Ａ内に収容された一次防振材
２１と取付フランジ１１とが所定量干渉するように設定
されている。つまり、結合板３１と押圧固定板３２の間
に取付フランジ１１を挟んで一次防振材２１が所定量弾
性変形することで、結合板３１と押圧固定板３２の対向
面間がほぼ平行となるようになっているものである。
尚、その形状は円柱状に限るものではなく、例えば四角
柱等であっても良いものである。また、結合板３１と押
圧固定板３２の対向面は必ずしも平行でなければならな
いものではなく、取付フランジ１１との間に間隔を有す
れば良いものである。

【００１９】上記構成の中間支持部材３０は、結合板３
１と押圧固定板３２の防振材収容穴ぐり３１Ａ，３２Ａ
にそれぞれ一次防振材２１を収容して両者３１，３２の
間に取付フランジ１１を挟み、押圧固定板３２の上側か
ら当該押圧固定板３２のネジ挿通穴３２Ｂ，一次防振材
２１のネジ挿通孔２１Ａ及び取付フランジ１１の取付穴
１１Ａに挿通されて結合板３１のネジ穴３１Ｂに螺合す
る一次締結ネジ部材としての取付フランジ締結ボルト４
１によって、取付フランジ１１に取り付けられている。
その取付フランジ締結ボルト４１の締め付け量は、一次
防振材２１が所定量弾性変形されて結合板３１の上面と
取付フランジ１１の下面とがほぼ平行となると共に押圧
固定板３２の下面と取付フランジ１１の上面とが適度な
間隔を有するように設定される。

【００２０】上記のごとく機器１０の取付フランジ１１
に取り付けられた中間支持部材３０は、その下面（結合
板３１の下面）の二次振材収容穴ぐり３１Ｃ内に収容さ
れた二次防振材２２を介して、支持部材１の上面に当該
支持部材１の下面側から挿通された二次締結ネジ部材と
しての中間支持部材締結ネジ４２によって取り付けられ
ている。

【００２１】中間支持部材３０が取り付けられる支持部
材１の裏面には、押圧部材収容座ぐり１Ａが形成され、
その中央に二次防振材収容孔１Ｂが上下に貫通形成され
ると共に、中間支持部材３０の結合板３１のネジ穴３１
Ｄと対応する位置にネジ挿通孔１Ｃが貫通形成されてい
る。

【００２２】押圧部材収容座ぐり１Ａには、円盤状の押
圧部材５０が、その上面と中間支持部材３０（結合板３
１）との間に二次防振材２２を挟んだ状態で嵌合し、後
述する中間支持部材締結ネジ４２の配設位置の中間（同
一円周上で６０゜離れた位置）を貫通して支持部材１に
螺合する三本の押圧部材締結ネジ４３によって支持部材
１に固定されている。また、中間支持部材締結ネジ４２
が押圧部材５０を貫通して支持部材１のネジ挿通孔１Ｃ
に挿通され、中間支持部材３０（結合板３１）のネジ穴
３１Ｄに螺合している（即ち中間支持部材締結ネジ４２
は周方向等間隔に三本設けられている）。つまり、押圧
部材締結ネジ４３によって支持部材１に押圧部材５０が
締着されると共に、中間支持部材締結ネジ４２によって
支持部材１に中間支持部材３０が結合され、押圧部材５
０と中間支持部材３０の間に二次防振部材２２が挟まれ
た状態で、中間支持部材３０が支持部材１に取り付けら
れているものである。尚、本構成では、中間支持部材締
結ネジ４２が押圧部材５０を貫通しているが、この中間
支持部材締結ネジ４２を押圧部材５０から外れた位置に
配設して当該押圧部材５０を貫通しない構成としても良
いものである。また、押圧部材５０の形状は円盤状に限
らず四角形の板状であっても良いものである。また、中
間支持部材締結ネジ４２及び押圧部材締結ネジ４３は三
本に限るものではなく、三本以上であれば良く、配置も
適宜変更可能なものである。

【００２３】二次防振部材２２は、ゴム等の弾性素材よ
って支持部材１の二次防振材収容孔１Ｂ及び中間支持部
材３０の結合板３１の二次防振材収容穴ぐり３１Ａに収
容可能な径の円柱状に形成され、その高さは支持部材１
の押圧部材収容座ぐり１Ａに嵌合して固定された押圧部
材５０の上面と結合板３１の二次防振材収容穴ぐり３１
Ｃの底面との設定間隔より所定量大きく設定されてい
る。従って、当該二次防振材２２は縦方向に所定量圧縮
変形された状態で中間支持部材３０と押圧部材５０の間
に介装されているものである。尚、その形状は円柱状に
限るものではなく、例えば四角柱等であっても良いもの
である。

【００２４】上記のごとき防振構造では、機器１０の取
付フランジ１１に一次防振部材２１を介して中間支持部
材３０が取り付けられ、この中間支持部材３０が二次防
振部材２２を介して支持部材１に取り付けられる。従っ
て、打ち上げ時における支持部材１から機器１０への振
動の伝達、及び、機器１０の作動時における機器１０か
ら支持部材１への振動の伝達は、これら一次防振部材２
１及び二次防振部材２２によって遮断されることとな
る。

【００２５】ここで、機器１０の組み付け（支持部材１
への取り付け）時から打ち上げまでに長期間経過し、防
振部材２１，２２に劣化の虞がある場合には、一次防振
部材では図中Ｘで示す取付フランジ１１の下面と結合板
３１の上面との間隔を、二次防振部材２２では図中Ｙで
示す中間支持部材３０（結合板３１）の下面と支持部材
１の上面との間隔を、それぞれ測定して初期状態の数値
と比較することによって劣化の度合いを知ることができ
る。即ち、防振部材２１，２２が劣化してその弾性力が
低下すると、それぞれの間隔が初期状態より小さくなる
（重力作用方向に圧縮される）ため、その差によって劣
化状態を把握できるものである。

【００２６】その結果、防振部材２１，２２の劣化が判
明した場合には交換を要するが、その際、下記のごとく
容易に交換できる。

【００２７】即ち、分解斜視図である図４に示すよう
に、取付フランジ締結ボルト４１を緩めて外し、押圧固
定板３２を枢着ピン３３を中心として外側に揺動させて
反転させ、当該押圧固定板の一次防振部材収容穴ぐり３
２Ａに収容されて取付フランジ１１の上面との間に介装
された一次防振部材を交換する。また、支持部材１の下
面の中間支持部材締結ネジ４２及び押圧部材締結ネジ４
３を緩めて押圧部材５０と共に下側に外し、二次防振部
材２２を交換する。更に、この状態で取付フランジ１１
と支持部材１の間に介装状態にある中間支持部材３０の
結合板３１を外方に引き抜き、取付フランジ１１と結合
板３１の一次防振部材収容穴ぐり３１Ａ内に収容されて
当該結合板３１と取付フランジ１１の下面との間に介装
された一次防振部材２１を交換するものである。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る宇宙用
機器の防振構造によれば、中間支持部材が二次防振部材
を介して支持部材に取り付けられ、この中間支持部材の
結合部材と固定部材の間にそれぞれ一次防振部材を介し
て被取付機器の取付突出部が取り付けられるため、被取
付機器は二重の防振部材を介して支持部材に取り付けら
れることとなり、支持部材と被取付機器の間の振動の伝
達を遮断することができ、打ち上げ時の振動の機器への
伝達及び軌道上における機器自体の作動による振動の支
持部材への伝達を防ぐことができる。

【００２９】また、固定部材と取付突出部の間の一次防
振部材は一次締結ネジ部材を緩めて固定部材を外すこと
により交換でき、二次防振部材は二次締結ネジ部材と押
圧部材の締着を外すことで交換でき、更に、結合部材を
取付突出部との干渉域から側方にずらすことで結合部材
と取付突出部の間の一次防振部材を交換できるため、防
振材の交換を容易に行えるものである。従って、機器の
組み付けから打ち上げまで長期間を要する場合にも対応
できるものである。

【００３０】更に、中間支持部材の結合部材と固定部材
が揺動開閉可能に枢着結合された構成では、防振部材の
交換がより容易となり、交換時における部品の紛失も防
がれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る宇宙用機器の防振構造の一例を適
用した機器装着状態を示す斜視図である。

【図２】図１の取付部の拡大斜視図である。

【図３】図２のＡ-Ａ断面図である。

【図４】取付部の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 支持部材 １０ 機器（被取付機器） １１ 取付フランジ（取付突出部） ２１ 一次防振部材 ２２ 二次防振部材 ３０ 中間支持部材 ３１ 結合板（結合部材） ３２ 押圧固定板（固定部材） ４１ 取付フランジ締結ネジ（一次締結ネジ部材） ４２ 中間支持部材締結ネジ（二次締結ネジ部材） ５０ 押圧部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結合部材と固定部材とにより構成された中
   間支持部材の前記結合部材が、被取付機器を支持する支
   持部材に、該支持部材の裏面側に締着された押圧部材と
   前記結合部材の間に前記支持部材を貫通して配置された
   二次防振部材が介装された状態で、前記支持部材を貫通
   して前記結合部材に螺合する二次締結ネジ部材によって
   取り付けられると共に、前記被取付機器に突設された取
   付突出部が、前記固定部材の外側から当該固定部材と前
   記取付突出部を貫通して前記結合部材に螺合する一次締
   結ネジ部材によって、前記中間支持部材にその結合部材
   と固定部材の間にそれぞれ一次防振部材を介して挟まれ
   た状態で支持されて構成されていることを特徴とする宇
   宙用機器の防振構造。
2. 【請求項２】上記中間支持部材の結合部材と固定部材
   は、間に上記取付突出部を挟む空間を有して枢着結合さ
   れ、揺動開閉可能に構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の宇宙用機器の防振構造。