JPH0997712A - 伸縮装置 - Google Patents
伸縮装置Info
- Publication number
- JPH0997712A JPH0997712A JP7276896A JP27689695A JPH0997712A JP H0997712 A JPH0997712 A JP H0997712A JP 7276896 A JP7276896 A JP 7276896A JP 27689695 A JP27689695 A JP 27689695A JP H0997712 A JPH0997712 A JP H0997712A
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- Japan
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- stem
- magnets
- electromagnets
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- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 5
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 claims description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドッキング機構の動作を確実にすると共に、
機構自身に緩衝機能を設ける。 【解決手段】 ステム伸縮によるドッキング装置におい
て、ステム２上に複数個の電磁石３を配置し、各々の電
磁石３を、電磁石３への電流供給及び各電磁石３間の間
隔を規制するためにワイヤ４によって接続する。ステム
２を伸展させる際は、隣合う電磁石３の極性を同極にす
る。これにより、ステム２の先端部７が伸びて相手方の
宇宙機を捕える。ステム２を伸展中に相手方の宇宙機に
当たったときは反発し合っている電磁石間の間隙が狭ま
ることにより宇宙機に伝わる衝撃を吸収する。ステム２
を収縮させる際は、隣り合う電磁石３の極性を異極とす
る。その結果、電磁石３は互いに引合ってステム２はス
テム保持部１の方向へ引っ込む。
機構自身に緩衝機能を設ける。 【解決手段】 ステム伸縮によるドッキング装置におい
て、ステム２上に複数個の電磁石３を配置し、各々の電
磁石３を、電磁石３への電流供給及び各電磁石３間の間
隔を規制するためにワイヤ４によって接続する。ステム
２を伸展させる際は、隣合う電磁石３の極性を同極にす
る。これにより、ステム２の先端部７が伸びて相手方の
宇宙機を捕える。ステム２を伸展中に相手方の宇宙機に
当たったときは反発し合っている電磁石間の間隙が狭ま
ることにより宇宙機に伝わる衝撃を吸収する。ステム２
を収縮させる際は、隣り合う電磁石３の極性を異極とす
る。その結果、電磁石３は互いに引合ってステム２はス
テム保持部１の方向へ引っ込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、伸縮装置に関し、
特に、軌道上における宇宙機のドッキングに使用する伸
縮装置に関する。
特に、軌道上における宇宙機のドッキングに使用する伸
縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軌道上において２つの宇宙機をドッキン
グする方法として、（１）２つの宇宙機を近づけた後、
相対位置・相対姿勢制御を行いながら結合させる方法、
（２）２つの宇宙機を近づけた後、一方の宇宙機を他方
の的に目がけて加速し結合させる方法、（３）２つの宇
宙機を近づけた後、一方の宇宙機からステム（棒材）を
伸ばし他方の宇宙機を捕え、その後にステムを縮めて他
方の宇宙機を引き寄せ結合させる方法がある。
グする方法として、（１）２つの宇宙機を近づけた後、
相対位置・相対姿勢制御を行いながら結合させる方法、
（２）２つの宇宙機を近づけた後、一方の宇宙機を他方
の的に目がけて加速し結合させる方法、（３）２つの宇
宙機を近づけた後、一方の宇宙機からステム（棒材）を
伸ばし他方の宇宙機を捕え、その後にステムを縮めて他
方の宇宙機を引き寄せ結合させる方法がある。
【０００３】本発明はこの中の（３）の方法に関するも
ので、従来技術として、1978年発行「ドッキング・アン
ド・リトリーバル・メカニズム」（Docking and Retrie
valMechanisum, J.Robert Twell, Richard A.Spencer
著）１０１頁〜１１０頁に示すように、モータで長ネジ
を回転させネジ山の移動によりステムを伸縮させる装置
が考えられている。この方法によれば、モータ及び長ネ
ジの回転部分、ネジ山とガイド間の摺動部分及びステム
とガイド間の摺動部等の可動部分が多いため、潤滑を慎
重に行わなければならない。またステムを伸ばして他の
宇宙機に当たったときの衝撃をそれ自信では吸収できな
いため、別に緩衝装置を設けなければならなかった。
ので、従来技術として、1978年発行「ドッキング・アン
ド・リトリーバル・メカニズム」（Docking and Retrie
valMechanisum, J.Robert Twell, Richard A.Spencer
著）１０１頁〜１１０頁に示すように、モータで長ネジ
を回転させネジ山の移動によりステムを伸縮させる装置
が考えられている。この方法によれば、モータ及び長ネ
ジの回転部分、ネジ山とガイド間の摺動部分及びステム
とガイド間の摺動部等の可動部分が多いため、潤滑を慎
重に行わなければならない。またステムを伸ばして他の
宇宙機に当たったときの衝撃をそれ自信では吸収できな
いため、別に緩衝装置を設けなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置の第１の問
題点は、ステムを伸縮させるための機構が複雑で、可動
部分が多いことである。このため、動作が確実でなくな
り、信頼性が低下する。
題点は、ステムを伸縮させるための機構が複雑で、可動
部分が多いことである。このため、動作が確実でなくな
り、信頼性が低下する。
【０００５】第２の問題点は、ステム自身に、衝突時の
衝撃を吸収するための緩衝機能を持っておらず、そのた
め、別に緩衝装置を設ける必要があり、全体として重量
が重くなることである。
衝撃を吸収するための緩衝機能を持っておらず、そのた
め、別に緩衝装置を設ける必要があり、全体として重量
が重くなることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、磁石を複数並べ、磁石の極性を
制御することによって、ステムを伸縮させるように構成
した。
め、本発明においては、磁石を複数並べ、磁石の極性を
制御することによって、ステムを伸縮させるように構成
した。
【０００７】すなわち、ステムを伸展させる際は隣り合
う磁石の極性を同極とし、ステムを収縮させる際は隣り
合う磁石の極性を異極とする。ステムを伸展中に相手方
の宇宙機に当たったときは反発し合っている電磁石間の
間隙が狭まることにより宇宙機に伝わる衝撃を吸収す
る。
う磁石の極性を同極とし、ステムを収縮させる際は隣り
合う磁石の極性を異極とする。ステムを伸展中に相手方
の宇宙機に当たったときは反発し合っている電磁石間の
間隙が狭まることにより宇宙機に伝わる衝撃を吸収す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例
をステム収納状態で示し、図２はステム伸展状態を示
す。本実施例の装置は、宇宙機のステム保持部１、ステ
ム２、複数個の電磁石３から構成され、ステム２はステ
ム保持部１に摺動自在に取り付けられ、各々の電磁石３
は、電磁石３への電流供給及び各電磁石３間の間隔を規
制するためにワイヤ４によって接続される。また電磁石
群のうち両端の電磁石は、それぞれステム２の先端部７
およびステム保持部１に固定されている。
面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例
をステム収納状態で示し、図２はステム伸展状態を示
す。本実施例の装置は、宇宙機のステム保持部１、ステ
ム２、複数個の電磁石３から構成され、ステム２はステ
ム保持部１に摺動自在に取り付けられ、各々の電磁石３
は、電磁石３への電流供給及び各電磁石３間の間隔を規
制するためにワイヤ４によって接続される。また電磁石
群のうち両端の電磁石は、それぞれステム２の先端部７
およびステム保持部１に固定されている。
【０００９】電磁石３は図３に示すように、ドーナツ形
状の磁心材５と、磁心材の周りに巻かれたコイル６とに
よって構成される。電磁石３は、ステム保持部１とステ
ムの先端７との間において、磁石３の真ん中をステム２
に貫通され、取り付けられる。ステム先端部７は、相手
方の宇宙船に設けられた受け部に受入れられる箇所であ
り、例えば、フック等のような引っ掛ける形状を備えて
いる。
状の磁心材５と、磁心材の周りに巻かれたコイル６とに
よって構成される。電磁石３は、ステム保持部１とステ
ムの先端７との間において、磁石３の真ん中をステム２
に貫通され、取り付けられる。ステム先端部７は、相手
方の宇宙船に設けられた受け部に受入れられる箇所であ
り、例えば、フック等のような引っ掛ける形状を備えて
いる。
【００１０】収納時の各電磁石３の極性は、図１に示す
ようにＳＮ〜ＳＮ〜ＳＮ〜ＳＮ〜．．．のように隣り合
う電磁石の極性が異極になるように（磁石同士が引合う
ように）制御する。また、伸展時の各電磁石の極性は、
図２に示すようにＳＮ〜ＮＳ〜ＳＮ〜ＮＳ．．．のよう
に隣り合う電極の極性が同極になるように（磁石同士が
反発するように）制御する。
ようにＳＮ〜ＳＮ〜ＳＮ〜ＳＮ〜．．．のように隣り合
う電磁石の極性が異極になるように（磁石同士が引合う
ように）制御する。また、伸展時の各電磁石の極性は、
図２に示すようにＳＮ〜ＮＳ〜ＳＮ〜ＮＳ．．．のよう
に隣り合う電極の極性が同極になるように（磁石同士が
反発するように）制御する。
【００１１】次にステム収納状態から伸展させるときの
動作を詳細に示す。ステム収納状態から伸展させる際
は、まず先端部７から２番目の電磁石（図４に矢印で示
す）の極性を反転させる。以下、４番目、６番
目、．．．と偶数番目の電磁石を順番に反転させ、徐々
にステム２を伸展させる。
動作を詳細に示す。ステム収納状態から伸展させる際
は、まず先端部７から２番目の電磁石（図４に矢印で示
す）の極性を反転させる。以下、４番目、６番
目、．．．と偶数番目の電磁石を順番に反転させ、徐々
にステム２を伸展させる。
【００１２】次にステム伸展状態から収縮させる際は、
まず先端部７から２番目の電磁石（図５に矢印で示す）
の極性を反転させる。以下、４番目、６番目、．．．と
偶数番目の電磁石を順番に反転させ、徐々にステム７を
収縮させる。
まず先端部７から２番目の電磁石（図５に矢印で示す）
の極性を反転させる。以下、４番目、６番目、．．．と
偶数番目の電磁石を順番に反転させ、徐々にステム７を
収縮させる。
【００１３】なお、図４，５において、奇数番目の磁石
は電磁石ではなく永久磁石を使用してもよい。その場
合、偶数番目の電磁石の制御は上記と同様であるが、電
磁石の数が減る分だけ消費電力を減少させることができ
る。
は電磁石ではなく永久磁石を使用してもよい。その場
合、偶数番目の電磁石の制御は上記と同様であるが、電
磁石の数が減る分だけ消費電力を減少させることができ
る。
【００１４】また、ステム２は真っ直ぐな棒材に限ら
ず、湾曲したものでもよい。その場合、ステムの曲率と
ステム保持部１の曲率を合せることによりステムを円滑
に移動させることができる。電磁石の形状もドーナツ形
状に限られるものではなく、要するに、複数の磁石の極
性を制御することによってステムを移動させる機構であ
ればよい。
ず、湾曲したものでもよい。その場合、ステムの曲率と
ステム保持部１の曲率を合せることによりステムを円滑
に移動させることができる。電磁石の形状もドーナツ形
状に限られるものではなく、要するに、複数の磁石の極
性を制御することによってステムを移動させる機構であ
ればよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、ステムの伸縮動
作が電磁石の極性を制御することにより簡単に確実に行
うことができることである。その理由は、機構が簡単
で、電磁石の吸引力または反発力を直接駆動力として伝
えることができるからである。
作が電磁石の極性を制御することにより簡単に確実に行
うことができることである。その理由は、機構が簡単
で、電磁石の吸引力または反発力を直接駆動力として伝
えることができるからである。
【００１６】第２の効果は、ステムの先端に衝撃力が加
わってもステム伸縮機構内で吸収することができ、別に
緩衝器を設ける必要がないことである。その理由は、反
発し合っている電磁石間の間隙が狭まることにより衝撃
力を吸収できるからである。
わってもステム伸縮機構内で吸収することができ、別に
緩衝器を設ける必要がないことである。その理由は、反
発し合っている電磁石間の間隙が狭まることにより衝撃
力を吸収できるからである。
【図１】本発明の一実施例（ステム収納時）を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例（ステム展開時）を示す断面
図である。
図である。
【図３】実施例の電磁石の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例の動作（ステム展開時）を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の実施例の動作（ステム収納時）を示す
断面図である。
断面図である。
１ ステム保持部 ２ ステム ３ 電磁石 ４ ワイヤ ５ 磁心材 ６ コイル ７ 先端部
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正内容】
【図４】
Claims (5)
- 【請求項１】 棒材の長さ方向に移動自在に複数の磁石
を並べ、前記磁石の極性を変化させて前記磁石同士を引
き付け、または反発させ、この引き付け力および反発力
によって前記磁石を移動させ、この移動する力によって
前記棒材をその長さ方向に移動させる伸縮装置。 - 【請求項２】 前記磁石は、真ん中に穴のあいたドーナ
ツ形状をしており、前記棒材が前記穴を貫通する請求項
１に記載の伸縮装置。 - 【請求項３】 前記磁石は、隣合う磁石同士ワイヤで接
続されている請求項２に記載の伸縮装置。 - 【請求項４】 軌道上における２つの宇宙機を接近させ
結合するときに使用され、一方の宇宙機から捕獲用のス
テムを伸展させ、他方の宇宙機を捕えた後ステムを短縮
させ宇宙機同士を結合させるドッキング装置において、
前記ステムの伸展、短縮を、複数の磁石の磁力制御によ
って行うことを特徴とするドッキング装置。 - 【請求項５】 前記複数の磁石は、前記ステムの長さ方
向に並べられ、磁石相互間の引力、反発力によって前記
ステムを伸展、短縮させる請求項４に記載のドッキング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276896A JP2738368B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 伸縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276896A JP2738368B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 伸縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997712A true JPH0997712A (ja) | 1997-04-08 |
| JP2738368B2 JP2738368B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17575908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7276896A Expired - Lifetime JP2738368B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 伸縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738368B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106586039A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-04-26 | 中国航天时代电子公司 | 一种空间防误差捕捉对接装置 |
| CN109649685A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-19 | 中国航天时代电子有限公司 | 一种微纳卫星在轨变构用电磁铰链 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7276896A patent/JP2738368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106586039A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-04-26 | 中国航天时代电子公司 | 一种空间防误差捕捉对接装置 |
| CN109649685A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-19 | 中国航天时代电子有限公司 | 一种微纳卫星在轨变构用电磁铰链 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738368B2 (ja) | 1998-04-08 |
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