JPH0325099A - ペイロード取付け装置 - 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】 ［産業上の利用分！！Ｆｌ この発明は、ペイロードを所定の位置にｇ文に取り付け
ることができるペイロード取付け装置に関するものであ
る． ［従来技術］ 従来から、宇宙船の貨物室には、例えば実験装置のよう
なペイロードを載置して、大気圏外に搬送し、このペイ
ロードを宇宙空間で、マニビュレー夕等を使用して取付
け、取り外しを行なうようにしている． 宇宙船の飛行時、特に打上げ時や回収峙には、このペイ
ロードに大きな慣性力が作用するため、このペイロード
は宇宙船内に強固一二取り付ける必要があり、そのため
、このペイロードをＬ！物室内に設けられた取付部にネ
ジ止め等により、確実に取り付けるようにしている． この取付け作業を宇宙空間で行なうには、宇宙飛行士が
行なうよりも、自動又は遠陽操作により行なうことが望
ましい．このため、遠隔制御されるマニピュレー夕を使
用して行なうようにすることが考えられる． これは、マニビュレー夕でペイロードを把持して、貨物
室内の取付部位まで搬送して、位置合ゎせを行なってネ
ジ止めするようにしている．なお、この種のものとして
は、例えば特開昭８２−２２７８９８号公報に記載され
たようなものかある． ［Ｑ明が解決しようとする訓Ｍ］ しかしながら、このような従来の方法にあっては、マニ
ビュレー夕でネジの位置合わせをするようにしているた
め、このマニビュレー夕にｔＨＩＭ度を要求され、かか
るマニビュレータは４ｔ４’ａが複雑となり、大型化，
高価格化を招く等、装備するのには種々の問題があった
． ［課題を解決するための手段］ この発明は、かかる従来の課題に着目してなされたもの
で、ペイロードが所定方向から押入される時の案内およ
び挿入状態で位置決めを行なうガイド手段と、前記ペイ
ロードが保持されるペイロード保持部を有し、該ペイロ
ード保持部を前記所定方向にスライドさせて、該ペイロ
ードを前記ガイド手段に引き込む引込手段と、該引込手
段により前記ガイド手段に前記ペイロードが引き込まれ
た状態で、該ペイロードを前記ガイド手段に固定する固
定手段とを有するペイロード取付け装置としたことを特
徴としている． ［作　用］ かかる手段によれば、ペイロードをマニビュレー夕で運
んで、このペイロードを引込手段のべイロード保持部に
装着する．そして、このペイロード保持部を所定方向に
スライドさせることにより、ペイロードをガイド手段内
に引き込む．これで、ペイロードはガイド手段の所定の
位置に位置決めして挿入されることとなる．しかる後、
固定手段にてペイロードをガイド部に取り付けるように
している． このようにすれば、従来のように高精度のマニピュレー
タを用いる必要なく、引込手段を用いてガイド手段の所
定の位置までペイロードを引き込むことができるため、
容易に、　しかも確実にペイロードの取り付けを行なう
ことができる．［実施例］ 以下、この発明を各実施例に基づいて説明する．第１ｒ
ＩＩＪないし第８図は、この発明の第１実施例を示す図
である． まず構成を説明すると、第８図中符号１１は、この実施
例のべイロード取付け装置を用いて取り付けられるペイ
ロードである．このペイロード１１は、例えば実験装置
で、幅ｂが０．８ｍ．　　高さｈが１　ｍ，　　最大長
さ貸が１．８５ｍ程度の直方体の本体１２を有し、この
本体１２の上面部には、図示省略のマニビュレー夕にて
把持される杷持部１３が設けられ、この本体１２の側面
部には、円筒状の咥込み部ｌ４が突設されている．この
咥込み部１４には、周囲に計３本のラツチングアーム１
４ａが設けられていると共に、一面にはガイドビン１４
ｂが数カ所突設されている． このようなペイロード１１を取り付ける、この実施例の
べイロード取付けｖｔ置は、重直方向ペイロード引込型
で、第１図ないし第７図に示すような構成となっている
． この装置は、大別すると，ペイロード１１が挿入されて
位置決め固定されるガイド手段１６と、このガイド手段
１６内にペイロード１１を引き込む引込手段１７と、引
き込まれたペイロード１１をガイド手段１６に固定する
固定手段１８とから構成されている． このガイド手段１６は、４本のガイドボスト１９がペイ
ロード本体１２の大きさに対応させて各角部を位置決め
する位置に立設されて横或され、この４本のガイドポス
ト１９内にペイロード１１が挿入されて位置決めされる
ようになっており、且つ、このガイドポスト１９の上部
には、外側に広がり、ペイロード１１を案内するテーバ
部１９ａが形或されている． また、引込手段１７は、支持ボスト２０がガイド手段１
６の近傍に立設され、この支持ポスト２０には、第４図
に示すように．スライド満２０ａが上下方向に沿って形
成され、このスライド満２０ａ内にボールネジドライブ
ユニット２１により駆動されるポールネジ２２が配設さ
れている．このポールネジ２２に、ペイロード保持部２
３のナット部２３ａが螺合されて、このペイロード保持
部２３はポールネジ２２の回転により、上丁動されるよ
うになっている．このペイロード保持部２３には、前記
ペイロード１１の咥込み部工４が取り付けられる袈着部
２３ｂを有し、この装着部２３ｂには、ラッチングアー
ム１４ａが係合される凹所２３ｃが形成されている． さらに、固定手段１８は、前記各ガイドポスト１９の低
部側に主に第５図に示すように配設され、以下のような
構或になっている．第６図および第７図に示すように、
ペイロード１１の側ソ；！板部１１ａおよびガイドボス
ト１９の所定位置にそれぞれ貫通孔１ｌｂ，１９ｂが開
設されると共に、ガイドポスト１９の外側には、フロー
ティングマウント２４が、又、ペイロード側壁板部１１
ａの内側には、フローティングナットプレート２５がそ
れぞれ対向した位置に、後述するブローティング手段を
介して可動可能に取り付けられている．そのフローティ
ングマウント２４は，筒部２４ａとこの筒部２４ａの周
囲に形成されたフランジ部２４ｂとを有している．この
筒部２４ａには、内面部に雌ネジ状の送りネジ部２４ｃ
が形或されると共に、この送りネジ部２４ｃの端面にス
トッパ而部２４ｄが形成されている．また、フランジ部
２４ｂには、挿通孔２４ｅ（図には一筒所のみ示す）が
４箇所穿設され、この挿通孔２４ｅに，ガイドボスト１
９側から挿通されたボルト３０の軸部３０ａが揺動可能
に遊挿され、この軸部３０ａの先端部にダブルナット３
１が螺合され、ワツシャ３２とフランジ部２４ｂとの間
に、コイルスプリング３３が介在されている。

このようにしてフローテイングマウント２４がガイドポ
ストｌ９に可動可能に取り付けられている。フローテイ
ング手段は、コイルスプリング３３等により構成されて
いる． また、フローテイングナットプレート２５は、雌ネジ２
５ｄを有するナット部２５ａと、このナット部２５ａの
周囲に形成されたフランジ部２５ｂとを有している．こ
のフランジ部２５ｂには、ブローティングマウント２４
側と同様に揮通孔２５ｃが形成され、この挿通孔２５ｃ
にボルト３０が遊挿され、ダブルナット３１，ワツシャ
３２，コイルスプリング３３を介して、ペイロード側壁
板部１１ａに可動可能に取り付けられている． そのブローティングマウント２４のｎ部２４ａには駆動
源としてのＤＣモータ２６が固定されている．このＤＣ
モータ２６には、スプライン軸２７が設けられている．
このスプライン軸２７には、先端部側に、前記送りネジ
部２４Ｃ，ナット部２５ａに螺合される雄ネジ２８ａが
設けられ、先頭部が丸くなった雄ネジ体２８がスプライ
ン結合され、この雄ネジ体２８には、１）８記ストツパ
゜『σ部２４ｄに当接する当接部２９が形成されている
．この雄ネジ２８ａから当接部２９までの距離は、フロ
ーテイングマウント２４の送りネジ部２４ｃの幅よりわ
ずかに大きく形成されている．次に、かかる構成よりな
るペイロード取付け装置の作用について説明する． 宇宙空間等で、ペイロードｌ１を固定するには，まず、
図示省略のマニビュレー夕にて、ペイロード１１の把持
部１３を把持して搬送し、ペイｒ：１−ド１１の咥込み
部１４を、ペイロード保持部２３の近傍まで運ぶ（当接
させる必変はない）．そして、このペイロード１１の咥
込み部１４のラッチングアーム１４ａを駆動させて、こ
の７−ム１４ａの先端部を，ペイロード保持部２３の装
若部２３ｂの凹所２３ｃに係合させて引き付け、第１図
および第２図に示すように接続する．宇宙空間では、無
瓜力状態であるため、支持ポスト２０等による片持ち状
態でも、充分支持することができる．その後、ボールネ
ジドライブユニット２１を駆動させて、ボールネジ２２
を回転させることにより，ペイロード保持部２３を介し
て、ペイロード１１を下降させてガイドボスト１９のｆ
ｆｉ＋に案内する（第１図中二点鎖線に示す）．この場
合、ガイドボスト１９の上部には、テーパ部１９ａが形
成されているため、ペイロード１１の位置が多少ズレて
いる場合でも、これを修正してガイドポスト１９間に確
実にペイロード１１を挿入するこ七ができる．また，こ
の下降時には、雄ネジ体２８はフローティングマウント
２４内に入り込んだ状態となるため、ペイロード１１の
下降時に、雄ネジ体２８に園突することがない． 次いで、ＤＣモータ２６を駆動させることにより、スプ
ライン軸２７が回転すると、第６因に示す状態から、雄
ネジ体２８がフローテイングマウント２４の送りネジ部
２４ｃに案内されて図中左方向に前進し、まず、雄ネジ
体２８の丸くなった先頭部がフローテイングナットプレ
ート２５のナット部２５ａに当接し、この先頭部に案内
されて雌ネジ２５ｄに螺合し始める．その後、雄ネジ２
８ａが送りネジ部２４ｃから外れ、雄ネジ体２８の当接
部２９が、フローテイングマウント２４のストツパ而部
２４ｄに当接する．この状態から、更に、スプライン軸
２７を回転させることにより、フローテイングマウント
２４，フローティングナットプレート２５を介して、ペ
イロード１１とガイドポスト１９とが締め付けられて固
定されることとなる． この場合、フローテイングマウント２４等をフローティ
ング構造とすることにより，ペイロード１１とガイドポ
スト１９との多少の位置ズレおよび、雄ネジ２８ａがフ
ローテイングナットプレート２５のナット部２５ａの雌
ネジ２５ｄに螺合される場合のビツチズレを吸収するこ
とができる．なお、締付け完了状態では、フローテイン
グマウント２４はガイドポスト１９に、又、フローティ
ングナットプレート２５はペイロード側壁板部１１ａに
それぞれネジの締付け力により固着されるため、締付け
前を可動可能にしても問題はなレ１．また、第９図ない
し第１１図には、この発明の第２実施例を示す． この実施例は、上記実施例が垂直方向ペイロード引込型
であるのに対し、水平方向ペイロード引込型である． ガイド手段３６は、上記実施例のガイドポスト１９に相
当する４本のガイドレール３９が水ゝＹ方向に沿って配
設されている． 引込手段３７は、スライド台４０が前記ガイドレール３
９の下側に同方向に沿って配設され、このスライド台４
０のスライド溝４０ａ内に、ボールネジドライブユニッ
ト４１により回転されるポ一ルネジ４２が配設されてい
る．このポールネジ４２にペイロード保持部４３のナッ
ト部４３ａが螺合され、このボールネジ４２の回転によ
り、ペイロード保持部４３が、ガイドレール３９の延設
方向にスライドされるようになっている．固定手段３８
は、ガイドレール３９の引込み側奥部に配設されている
．その構成は第１支施例と同様であるので説明を省略す
る． かかる構成によれば、第９図中実線に示すように、ペイ
ロード保持部４３にペイロード１ｌを第１実施例と同掻
に支持させ、ポールネジドライブユニット４１を駆動さ
せて、ボールネジ２２を回転させることにより、第９図
中二点鎖線に示す位置までペイロード保持部４３をスラ
イドさせてペイロード１１をガイドレール３９内に引き
込む．しかる後、固定手段３８にて、第１実施例と同様
にペイロード１１をガイドレール３９に固定する．他の
構成および作用は第１尖施例と同様であるので説明を省
略する． なお、上記各実施例では、宇市空間における本ＳＩ＆ｉ
ｌｌの使用について説明したが、これに限らず、地球上
でも使用できることは勿論である．［ｇ．明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、従来のよ
うに高精度のマニビュレータを用いる必要なく、引込手
段を用いてガイド手段の所定の位置までペイロードを位
置決めした状態で揮入して、固定手段により、このペイ
ロードをガイド手段に固定することができるため、容易
に、しかも確実にペイロードの取り付けを行なうことが
できる、という実用上有益な効果を発揮する． ４．　　＋６Ａ面の簡単な説明 第１図ないし第８図はこの発明のペイロード取付けＳｌ
ｉ置の第１実施例を示す図で、第１図は同装置のペイロ
ード連結状態を示す正曲図、弟２図は第１図の平面図，
第３図は第１図の右側面図，第４図はガイド手段の要部
を示す斜視図、第５図は固定手段の外観斜視図、第６図
は第５図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図は締付け
状態を示す第６図に相当する断面図、第８図はペイロー
ドの斜視図、第９図ないし第１１図はこの発明の第２実
施例を示す図で、第９図はペイロード連結状態を示す正
面図、第１０図は第９図のｌｖ．面図、第１１図は第９
図のむ側面図である． １１・・・ペイロード １６．３８・・・ガイド手段 １７．３７・・・引込手段 １８・・・固定手段 ２３．４３・・・ペイロード保持部 箪 ２ 図 富 ３ 図 第 ｌ １６ １１・・・ペイロード ｌ６・・・ガイド手段 １７・・・引込手段 １ε・・・固定手段 ２３・・・ペイロード保持茹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ペイロードが所定方向から挿入される時の案内および挿
   入状態で位置決めを行なうガイド手段と、前記ペイロー
   ドが保持されるペイロード保持部を有し、該ペイロード
   保持部を前記所定方向にスライドさせて、該ペイロード
   を前記ガイド手段に引き込む引込手段と、 該引込手段により前記ガイド手段に前記ペイロードが引
   き込まれた状態で、該ペイロードを前記ガイド手段に固
   定する固定手段と、 を有することを特徴とするペイロード取付け装置。