JPH1050395A - 機器モジュール結合システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源モジュールと負荷を有する機器モジュー
ルとの分離、結合を損傷を生ずることなく行う。 【解決手段】 電源３とこの電源３と負荷４を接続する
ソケット部６とこのソケット部６と電源３を結ぶトラン
ジスタ１２とを備えた電源モジュール１と、ソケット部
６と接合するピン部７とこのピン部７に接続さた負荷４
とを有する機器モジュール２と、を備え、ピン部７は、
所定長さの普通ピン１０と、この普通ピン１０より短い
短ピン１１とを有し、ソケット部６の普通ピン１０と接
合するソケットを普通ソケット８と称し、短ピン１１と
接合するソケットを短ソケット９と称し、トランジスタ
１２は、電源３とコレクタで接続し普通ソケット８とエ
ミッタで接続し、電源３と短ソケット９を抵抗１３を介
して接続し、短ソケット９とトランジスタ１２のベース
とを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は宇宙空間で電源を有
する電源モジュールと負荷を有する機器モジュールを結
合する機器モジュール結合システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、宇宙空間で電源を有する電源モジ
ュールと負荷を有する機器モジュールとを結合する場
合、電源モジュールに設けられたブレーカ等のスイッチ
を開とし接続部を無電圧とした状態で接合することにし
ていた。

【０００３】図５は従来の機器モジュール接合システム
の構成を示す図である。電源モジュール１は電源３を有
し、機器モジュール２は負荷４を有しており、両者１，
２はコネクタ５で接合さる。コネクタ５はソケット部６
とピン部７からなり、ソケット部６には複数のソケット
８を有し電源モジュール１に取り付けられ、ピン部７に
は対応するソケット８に入出するピン１０が設けられ機
器モジュール２に取り付けられている。電源モジュール
１ではソケット部６と電源３の間にスイッチ１６が設け
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
機器モジュール結合システムでは、電源モジュール１と
機器モジュール２とを結合または分離する場合、電源モ
ジュール１のスイッチ１６を開とした後、分離または結
合を行うようにしていた。しかし、操作ミスやスイッチ
故障などによりスイッチ１６を閉の状態で分離または結
合する場合、接点でアークが発生しコネクタを損傷し、
宇宙機器システムそのものの結合、分離が困難となる可
能性がある。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、電源モジュールと負荷を有する機器モジュール
との分離、結合をアークによる損傷を生ずることなく行
うことのできる機器モジュール結合システムを提供する
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
請求項１の発明では、電源とこの電源と負荷を接続する
ソケット部とこのソケット部と電源を結ぶソケット回路
とを備えた電源モジュールと、前記ソケット部と接合す
るピン部とこのピン部に接続さた負荷とを有する機器モ
ジュールと、を備え、前記ソケット部は第１ソケット部
と第２ソケット部とからなり、前記ピン部は第１ソケッ
ト部と接合する第１ピン部と第２ソケット部と接合する
第２ピン部とからなり、接合時には第１ソケット部と第
１ピン部が接合した後第２ソケット部と第２ピン部が接
合し、離反時には第２ソケット部と第２ピン部が離れた
後第１ソケット部と第１ピン部が離れ、前記ソケット回
路は、電源と第１ソケット部とをスイッチを介して接続
するスイッチ回路と、電源と第２ソケット部をスイッチ
開閉手段で接続するスイッチ開閉回路とを有し、このス
イッチ開閉回路は前記スイッチを、自己回路通電時閉と
し、非通電時開とする。

【０００７】ソケット部とピン部とを近づけてゆくと、
まず第１ソケット部と第１ピン部が電気的に接続され
る。しかしこの状態では第２ソケット部と第２ピン部は
電気的に接続されていないので、スイッチ開閉回路に電
流は流れず、電源と第１ソケット部を結ぶスイッチは開
となっている。さらに近づき第２ソケット部と第２ピン
部が電気的に接続されるとスイッチ開閉回路に電流が流
れ、電源と第１ソケット部を結ぶスイッチが閉となり、
電源より第１ピン部を通り負荷に通電する。このように
第１ソケット部と第１ピン部を接続した後通電するので
アークによる損傷は生じない。なおスイッチはアークの
発生しないトランジスタなどの半導体スイッチやアーク
防止対策のなされたリレーを用いる。また、操作ミス等
により通電中のソケット部とピン部を分離するときは、
まず第２ソケット部と第２ピン部とが離れ、電源と第１
ソケット部を結ぶスイッチが開となり、その後第１ソケ
ット部と第１ピン部が離れるので、第１ソケット部と第
１ピン部の間にアークは発生しない。

【０００８】請求項２の発明では、前記スイッチ開閉回
路には前記スイッチ回路より小さな電流を流すインピー
ダンスが設けられている。

【０００９】スイッチ開閉回路にはスイッチ回路より小
さな電流を流すインピーダンスが設けられているので、
第２ソケット部と第２ピン部との接合、離脱時、両者間
のアーク発生により第２ソケット部と第２ピン部が損傷
することはない。

【００１０】請求項３の発明によれば、前記第１ピン部
は所定長さの普通ピンを有し、前記第２ピン部は普通ピ
ンより短い短ピンを有し、前記第１ソケット部および第
２ソケット部は普通ピンと接合する所定深さのピン受け
を備えた普通ソケットを有する。

【００１１】第１ソケット部と第２ソケット部は同じで
あり第２ピン部は第１ピン部より短いので、第１ソケッ
ト部と第１ピン部が接合を開始した状態では第２ソケッ
ト部と第２ピン部とは接触していない。第２ソケット部
と第２ピン部が接触すると、第１ソケット部と第１ピン
部に電流が流れるがアークは発生しない。また離反する
とき、第２ソケット部と第２ピン部が離反したときは第
１ソケット部と第１ピン部とは接合しているので、この
状態で電流が遮断されてもアークは発生しない。

【００１２】請求項４の発明では、前記第１ピン部と第
２ピン部は所定長さの普通ピンを有し、前記第１ソケッ
ト部は所定深さのピン受けを有する普通ソケットを有
し、前記第２ソケット部は普通ソケットのピン受けより
浅いピン受けを備えた短ソケットを有する。

【００１３】第１ピン部と第２ピン部は同じ長さであり
第２ソケット部は第１ソケット部よりピン受けが浅いの
で、第１ソケット部と第１ピン部が接合を開始した状態
では第２ソケット部と第２ピン部とは接触していない。
第２ソケット部と第２ピン部が接触すると、第１ソケッ
ト部と第１ピン部に電流が流れるがアークは発生しな
い。また離反するとき、第２ソケット部と第２ピン部が
離反したときは第１ソケット部と第１ピン部とは接合し
ているので、この状態で電流が遮断されてもアークは発
生しない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の
形態を説明する図である。電源モジュール１は電源３を
有し、機器モジュール２は負荷４を有しており、両者
１，２はコネクタ５で接合さる。コネクタ５はソケット
部６とピン部７からなり、両者を電気的に接続するもの
で、ソケット部６には複数のソケットがあり１つを第２
ソケット９、他を第１ソケット８と称し所定のピン受け
１７の深さを有する同一構造のものである。ソケット部
６は電源モジュール１に取り付けられている。ピン部７
には所定の長さを有し第１ソケット８と嵌合する第１ピ
ン１０と、この第１ピン１０より短く第２ソケット９と
嵌合する第２ピン１１が１本ある。ピン部７は機器モジ
ュール２に取り付けられている。かかるコネクタ５の構
成により接合時、まず第１ソケット８と第１ピン１０と
が接続し、次に第２ソケット９と第２ピン１１とが接続
する。また離脱時は、まず第２ソケット９と第２ピン１
１とが離れ、次に第１ソケット８と第１ピン１０とが離
れる。

【００１５】電源３と第１ソケット８の間にはトランジ
スタ１２が設けられ、エミッタＥを電源３と接続し、コ
レクタＣを第１ソケット８と接続している。また電源３
と第２ソケット９の間に抵抗１３が接続され、第２ソケ
ット９とトランジスタ１２のベースＢが抵抗１３ａを介
して接続されている。かかる構成により第２ソケット９
と第２ピン１１とが接続され電流が流れるとトランジス
タ１２が動作し電源３と第１ソケット８が導通し、第２
ソケット９と第２ピン１１とが離れると、電源３と第１
ソケット８が遮断され、トランジスタ１２はスイッチと
して働く。また、抵抗１３，１３ａにより電源３と第２
ソケット９間を流れる電流は制限され、第２ソケット９
と第２ピン１１の接続、離脱の際アークにより第２ソケ
ット９と第２ピン１１の損傷を防ぐことができる。

【００１６】機器モジュール２において、第１ピン１０
は負荷４と接続されている。また、第２ピン１１は機器
モジュール２を構成する金属部分に接続される。なお、
コネクタ５には接続するモジュールを構成する金属部分
を同電位にする接点が設けられている。

【００１７】図３はソケット部６とピン部７の接合状態
を示す。（ａ）は接合時、第１ソケット８と第１ピン１
０が接続しているが、第２ソケット９と第２ピン１１は
離れている状態、または離反時、第２ソケット９と第２
ピン１１が離れているが、第１ソケット８と第１ピン１
０が接続している状態を示す。（ｂ）は完全に接合した
状態を示す。

【００１８】次に動作について説明する。機器モジュー
ル２が電源モジュール１に接近し、ソケット部６とピン
部７が近づき、先ず第１ソケット８に第１ピン１０が挿
入され電気的に接続する。この状態ではトランジスタ１
２は動作せず電源３と第１ソケット８は導通しない。次
に第２ピン１１が第２ソケット９に挿入されると電源３
より第２ピン１１に電流が流れ、トランジスタ１２が動
作し電源３と第１ソケット８が導通し負荷４へ電流が流
れる。第１ソケット８と第１ピン１０が接続した後にト
ランジスタ１２のエミッタＥよりコレクタＣに電流が流
れるのでアークは発生しない。また、第２ソケット９と
第２ピン１１が接続したとき流れる電流は抵抗１３，１
３ａで制限されているので、第２ソケット９と第２ピン
１１との間のアークにより第２ソケット９及び第２ピン
１１は損傷を受けない。

【００１９】次に、機器モジュール２が電源モジュール
１より離脱する場合、ソケット部６とピン部７が離れる
が、先ず第２ピン１１が第２ソケット９より離れ、電源
３より第２ピン１１に流れていた電流が遮断される。こ
の時の電流は抵抗１３，１３ａで制限されているので小
さいため、第２ピン１１と第２ソケット９間のアークに
より第２ピン９と第２ソケット１１は損傷を受けない。
この電流遮断によりトランジスタ１２のエミッタＥより
コレクタＣへの電流も遮断される。次に、第１ソケット
８と第１ピン１０とが離れるが、もはや両者８，１０の
間には電流が流れていないのでアークが発生することは
ない。以上のようにコネクタ５で接続、離脱する場合、
何れの場所でもアークによる損傷は発生せず機器に損傷
を与えることはない。またコネクタ５を接続、離脱する
際従来のように電源側のスイッチを開とする必要もな
い。

【００２０】図４はソケット部６とピン部７の他の例を
示す。（ａ）はソケット部６とピン部７が離れた状態を
示し、（ｂ）は一部接合した状態を示す。（ｃ）は完全
に接合した状態を示す。第１ソケット８と第１ピン１０
は図１の場合と同一である。第２ソケット９と第２ピン
１１の関係は図１の場合と逆で、第２ピン１１は第１ピ
ン１０と同じで所定の長さを有し、第２ソケット９はピ
ン受け１７が第１ソケット８のものより浅くなってい
る。

【００２１】しかし、動作は図１のソケット部６とピン
部７の動作と同じで、図４（ｂ）に示すように接合時、
第１ソケット８と第１ピン１０が接続したとき、第２ソ
ケット９と第２ピン１１は離れており、または離反時、
第２ソケット９と第２ピン１１が離れた時には、第１ソ
ケット８と第１ピン１０はまだ接続している。

【００２２】次に第２実施の形態を説明する。図２は第
２実施の形態の構成を示す図である。第１実施の形態は
負荷４への電流の入り切りをトランジスタ１２で行った
が、第２実施の形態ではアーク防止対策を施したリレー
により行う点が相違する。コネクタ５の構造、機器モジ
ュール２の構造は負荷４や第１ソケット８、第１ピン１
０の数が異なるだけて、基本的には第１実施の形態と同
じである。第１ソケット８と電源３の間にはリレーの接
点１４が接続され、第２ソケット９と電源３間には抵抗
１３を介してリレーの接点開閉部１５が接続されてい
る。リレーは接点開閉部１５に電流が流れているとき接
点１４を閉とし、流れていないときは接点１４を開とす
る。

【００２３】次に動作について説明する。機器モジュー
ル２が電源モジュール１に接近し、ソケット部６とピン
部７が近づき、先ず第１ソケット８に第１ピン１０が挿
入され電気的に接続する。この状態では接点開閉部１５
は動作せず電源３と第１ソケット８は導通しない。次に
第２ピン１１が第２ソケット９に挿入されると電源３よ
り第２ピン１１に電流が流れ、接点開閉部１５が動作し
接点１４が閉となり、電源３と第１ソケット８が導通し
負荷４へ電流が流れる。第１ソケット８と第１ピン１０
は接続した後に接点１４に電流が流れるのでアークは発
生しない。また、第２ソケット９と第２ピン１１が接続
したとき流れる電流は抵抗１３で制限されているので、
第２ソケット９と第２ピン１１との間のアークにより第
２ソケット９と第２ピン１１は損傷を受けない。

【００２４】次に、機器モジュール２が電源モジュール
１より離脱する場合、ソケット部６とピン部７が離れる
が、先ず第２ピン１１が第２ソケット９より離れ、電源
３より第２ピン１１に流れていた電流が遮断される。こ
の時の電流は抵抗１３で制限されているので小さいため
第２ピン１１と第２ソケット９間のアークにより第２ソ
ケット９と第２ピン１１は損傷を受けない。この電流遮
断により接点開閉部１５により接点１４が開となり電源
３から第１ソケット８への電流が遮断される。この場合
アーク発生防止リレーを用いているので接点１４にはア
ークは発生しない。次に、第１ソケット８と第１ピン１
０とが離れるが、もはや両者８，１０の間には電流が流
れていないのでアークが発生することはない。以上のよ
うにコネクタ５で接続、離脱する場合、何れの場所でも
アークによる損傷は発生せず機器に損傷を与えることは
ない。またコネクタ５を接続、離脱する際従来のように
電源側のスイッチを開とする必要もない。なお、ソケッ
ト部６とピン部７の形状を図４に示す形状としてもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、コネクタに普通のピンより短いピンを含め、この短
ピンのソケットとの接続、離脱により他のピンへ電流を
供給するラインのスイッチを開閉するので、負荷と接続
するコネクタのピンとソケットは電流の流れていない状
態で接続、離脱される。また、コネクタに普通のソケッ
トより浅いピン受けを有するソケットを含め、このソケ
ットとピンとの接続、離脱により他のピンへ電流を供給
するラインのスイッチを開閉するので、負荷と接続する
コネクタのピンとソケットは電流の流れていない状態で
接続、離脱される。これにより負荷と接続するコネクタ
のピンとソケットにはアークは発生しない。また、短ピ
ンとソケットを接続するラインまたは普通のソケットよ
り浅いピン受けを有するソケットとピンとを接続するラ
インには抵抗が入り電流が制限され小電流しか流れない
ので、アークによるこれらのソケットとピンの損傷はな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を説明する図である。

【図２】本発明の第２実施の形態を説明する図である。

【図３】ソケットとピンの接合状態を示す図である。

【図４】他の形式のソケットとピンの接合状態を示す図
である。

【図５】従来の機器接合システムを示す図である。

【符号の説明】

１ 電源モジュール ２ 機器モジュール ３ 電源 ４ 負荷 ５ コネクタ ６ ソケット部 ７ ピン部 ８ 第１ソケット ９ 第２ソケット １０ 第１ピン １１ 第２ピン １２ トランジスタ １３，１３ａ 抵抗 １４ 接点 １５ 接点開閉部 １７ ピン受け

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源とこの電源と負荷を接続するソケッ
   ト部とこのソケット部と電源を結ぶソケット回路とを備
   えた電源モジュールと、前記ソケット部と接合するピン
   部とこのピン部に接続さた負荷とを有する機器モジュー
   ルと、を備え、前記ソケット部は第１ソケット部と第２
   ソケット部とからなり、前記ピン部は第１ソケット部と
   接合する第１ピン部と第２ソケット部と接合する第２ピ
   ン部とからなり、接合時には第１ソケット部と第１ピン
   部が接合した後第２ソケット部と第２ピン部が接合し、
   離反時には第２ソケット部と第２ピン部が離れた後第１
   ソケット部と第１ピン部が離れ、前記ソケット回路は、
   電源と第１ソケット部とをスイッチを介して接続するス
   イッチ回路と、電源と第２ソケット部をスイッチ開閉手
   段で接続するスイッチ開閉回路とを有し、このスイッチ
   開閉回路は前記スイッチを、自己回路通電時閉とし、非
   通電時開とすることを特徴とする機器モジュール結合シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記スイッチ開閉回路には前記スイッチ
   回路より小さな電流を流すインピーダンスが設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の機器モジュール結
   合システム。
3. 【請求項３】 前記第１ピン部は所定長さの普通ピンを
   有し、前記第２ピン部は普通ピンより短い短ピンを有
   し、前記第１ソケット部および第２ソケット部は普通ピ
   ンと接合する所定深さのピン受けを備えた普通ソケット
   を有することを特徴とする請求項１記載の機器モジュー
   ル結合システム。
4. 【請求項４】 前記第１ピン部と第２ピン部は所定長さ
   の普通ピンを有し、前記第１ソケット部は所定深さのピ
   ン受けを有する普通ソケットを有し、前記第２ソケット
   部は普通ソケットのピン受けより浅いピン受けを備えた
   短ソケットを有することを特徴とする請求項１記載の機
   器モジュール結合システム。