JPH03600A - 鏡のような壊れやすい物体を固定する装置 - 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】 ｌ肛匹且１ 本発明は精密な位置決めを要求する鏡のような脆い物体
を固定することを可能にし、かつ高い一時的機械負荷並
びに温度匂配に耐えることを可能にする装置に係る。

発明の背景 この種の固定装置は特に人工衛星上で使用されて、これ
にＩＩがおよそ２０　Ｋ９までのシリカ又はガラス鏡を
固定する。実際に、宇宙空間と地上での使用条件の間で
この種の鏡は一２６９℃と＋１８０℃の間で変化する温
度にさらされる。さらに、特に打上げ位相において特に
その活動面の破壊又は変形を被ることなく、かなりの振
動及び加速に耐えることが要求される。

鏡のような脆性物体を固定するための現在において公知
の装置のなかで、これらの様々な要求を完全に満足する
ものは無い。

従って、例えば鏡の基板と同じ高さＺにブロックをにか
わ付けするという公知技術は、４０℃以下の温度範囲内
ではほとんど何らの欠点も表しはしないが、種々の膨張
によって鏡の基板内に生じる応力による極端に広い温度
範囲内のにかわ膜又は基板破損を生じやすい。

発明の要約 本発明の目的は、鏡のような陥い物体を固定するための
装置を提供することであって、前記鏡はその特別な設計
によって、様々な膨張により鏡の基板に余分の応力を生
じることなくこの種の様々な膨張に耐え、さらにまた何
らの変形を生じること無く正確な位置決め精度を保持し
ながらあらゆる高い−・次的負荷に耐えることが可能で
ある。

本発明によれば、この結果は鏡のような脆い物体を固定
するための装置を用いて得られ、次の部品、即ち 前記物体内に形成されたバチ形断面の少なくとも１個の
溝であって、２つの開いていない先端を含むもの、 少なくとも１対の台形断面の細片であって、前記溝内に
取付けるのに適しており、その結果、各木片が溝の平ら
な傾斜側面の１つと接触するもの、 前記溝に相対して配置され、かつ少なくとも１個のロッ
ク部材を支える支持ブロックであって、前記ロック部材
が細片間に配置されるのに適しており、その結果前記傾
斜側面に相対した位置にそれらを保つもの、 各細片が支持ブロックに固定される際の仲介となるねじ
、及び 前記支持ブロックと各ねじの顔部の間に挿入された少な
くとも１個のばね座金 を含む。

この装置においては、固定すべき物体内に形成されたバ
チ形溝の開いていない性質が溝の位置で物体がもろくな
るのを防ぐことを可能にする。細片に与えられた形がそ
れらが溝内に挿入され且つ溝から外されることを可能に
し、同時にロック部材が細片間に配置されるとき効果的
な固定を可能にする。ねじと結合したばね座金がねじの
締付は力をそれ程変えることなく、温度の上下にかかわ
らず使用される材料の様々な膨張によるバツクラッシ除
去を許す、ねじの締付は力は如何なる際にも、即ち重力
効果の下でも打上げ時においても鏡に加わる力が摩擦に
よって吸収されるように調節されている。

発明の好ましい１具体例では、ロック部材が支持ブロッ
クから突出し、さらに溝の側面に沿って２つの細片が入
った２つの二等辺台形新面のハウジングを形成する傾斜
した平面をもつ断面によって構成されている。

ねじの締付は力が固定するべき物体の可能な限り広い面
上に加えられるように、各細片はより有利には溝の側面
の１つに対して加えられるのに適した１枚の平面をもち
、さらに例えばおよそ円弧形状の、ロック部材の傾斜平
面の１つに加えられるのに適した１つの凸面をもつ。

好ましくは、本発明装置は物体内に形成された同一寸法
の２本の平行溝と、各溝内に収められた１対の細片とを
含んでおり、すべての細片は単一の支持ブロックに結合
されている。

この場合、装置の−・番内側の２つの細片は、インバー
ル等の第２材料に対して高い膨張係数をもつステンレス
鋼のような第１材料で作られており、他の２つの細片と
支持ブロックは第２材料でつくられている。

′ｉＡ置が２つの平行溝を含む場合は、単一支持ブロッ
クが好ましくは溝間に物体内に形成された円筒形ハウジ
ング内に事実上遊びなしで受入れられるのに適した位置
決めスラグを支えている。

微小粗さ面が締付けの際にはがれてしまうのを防ぐため
、従つＣ微小割れの開始が物体がこわれるまでひろがる
のを防ぐため、金のような貴金属材料で作られた薄紙が
好ましくは物体と、物体と接触する装置の各断面、主と
してブロック、細片及び場合によっては位置決めスラグ
との間に配置される。

次に添付図面を参照して本発明の１具体例につき非限定
例として説明する。

・しい　　１の号明 第１から第４図に示す本発明固定装置は、シリカのよう
な陥れやすい材料で作られた鏡１０を人工衛星の適当な
支持構造（図示せず）に確実に固定するためのものであ
る。鏡１０は直径が例えば６００履近傍であり、重働が
およそ２０に９であり得る平形円板の形状をもつ。

地上（重量）及び宇宙空間（打上げ）の両方において鏡
に加わる力を考慮に入れるため、鏡１０の固定は、鏡の
円周縁１０ａと協働する装置１２のような少なくとも３
つの固定装置によって確保される。

固定装置１２のそれぞれの位置で、鏡１０のこの円周縁
１０ａは長方形平面１０ｂを示し、この面は第２図及び
第３図が示す通り、鏡の前後面まで延伸しない。固定装
置１２０１つの支持ブロック１４の長方形平形ソール１
４ａがこの平面１０ｂに付加されている。さらに詳細に
は、ブロック１４の長方形ソール１４は平面１０ｂの円
周長及びこの平面の幅より僅かに狭い幅をもつ。

支持ブロック１４はまた、鏡１０の反対側からその面と
平行に突出するソールのリブ１４ｂをも含む。

このリブ１４ｂは鏡の軸と平行に向き決めされ、このた
め人工衛星上に設けられた支持構造（図示せず）上にブ
ロック１４を固定することを許す孔１６によってその中
央部を貞かれている。この固定は第３図の一点鎖線によ
って部分的に示されたボルト１７のような適当な手段の
助けをかりて実行されてもよい。

本発明固定装置１２はまたバチ形断面をもつ２個の平行
溝１８（第１図）をも含んでおり、これらの溝は平面１
０ｂの円周上の先端の各々に近い鏡１０の軸と平行にこ
の平面１０ｂ内に加工されている。第３図に明らかに示
す通り、溝１８は鏡１０の側面に開かれていない先端を
含む。この特徴は、これが鏡の円形状をその面の各々に
近接して保持することを可能とし、これによって破損が
生じ始める恐れのあるもろい領域の形成を防止するから
重要な特徴である。

各バチ形状溝１８は溝の底部に相対し、さらに溝に沿っ
て６０’に近い角度を形成する２個の側面傾斜面を示す
。溝は平面１０ｂと同様に、例えばシーリングによつ′
Ｃ鏡１０中に直接に加工される。

２つの細片２０及び２２がそれぞれの溝１８内に置かれ
、前記細片はおよそ台形の断面をもつ。これらの細片２
０及び２２の寸法は対応する溝１８に挿入されかつここ
から出力されこの溝内に並べて買かれ、その結果第１図
に示す通り側面１８ａの１つと接触するようになってい
る。

さらに詳細には、第１図から第４図は各細片２０及び２
２が、これらの細片が置かれる溝１８の対応する側面１
８ａに対して支えとなるように適した傾斜平面２０ａ及
び２２ａをもつことを示している。

支持ブロック１４はまた、鏡１０の方へ向いたソールの
面上に、ブロック１４が位置に置かれたとき各溝１８内
に取付けられた細片２０及び２２間に配置される２個の
かど形突出部１４ｃをも持つ。こうして突出部１４ｃは
ロック部材を構成しこれに対して細片２０及び２２も支
持される。

さらに詳細には、各突出部１４ｃは、対応する溝１８の
底部へ向き、かつ側面傾斜面１８ａと同じ角磨を後者と
共に形成する２つの平らな傾斜面１４Ｃ１を含む。こう
して突出部１４Ｃは２個のこの等辺台形ハウジングを対
応溝１８内に形成し、この中に各細片２０及び２２が封
じ込められる。

細片の傾斜平面２０ａ及び２２ａと溝の側面平面１８ａ
との間に充分な接触を保証するため、細片２０及び２２
の面２０ｂ及び２２ｂは、突出部１４ｃの傾斜面１４Ｃ
１と接触しているのだが、複雑な断面を持ち、この断面
が円形断面の円弧をなす（第４図）、１個の中空部もま
た細片を軽重化するためこれらの面２０ｂ及び２２ｂ上
に設けられている。

第１図及び第２図に示す通り、各々の細片２０及び２２
はブロック１４のソールに例えば各細片に対して３個の
ねじ２４を用いて固定される。これらのねじ２４はブロ
ック１４のソールを自由に貫通し、そしてそれらの先端
は対応する細片にねじ込まれる。

第４図にさらに詳しく示す通り、各ねじ２４の頭部は皿
形座金２８のようなばね座金の積重ねの上に支持及び中
心決め用座金２６を用いて支持される。

皿形座金２８はそれら自体は座金３０を用いてブロック
１４のソール１４ａの外面上に形成されたさらもみの底
部に支持されている。

ねじ２４が細片２０及び２２内にねじ込まれるとき、細
片は溝１８の側面１８ａに対して及びブロックの突山部
１４ｃの傾斜面１４Ｃ１に対して特定の力を与えられて
押当する。ねじ２４を通してこうして与えられる力は、
鏡１０の固定が特に衛星が打上げ位相の間に受ける加速
及び振動に耐えることができるように決定される。

ばね座金２８のねじ２４及びブロック１４の間への挿入
は、装置がかなりの温度変化をうけるとき様々な膨張を
補正することを可能にする。さらに、ばね座金の特性は
このバックラッシの除去にもかかわらず、細片に比較的
−・定の値で加わるチャック力を保つことを可能にする
。

好ましくは、ブロック１４及び装置の外側に位置する細
片２０は極端に低い膨張係数をもつインバールのような
材料で作られている。他方では、装置の内側に位置する
細片はより高めの膨張係数をもつステンレス鋼のような
材料で作られている。この材料の選択は、温度が低下づ
゛るときブロック１４の方へかあるいは温度が上昇した
ときこのブロックからそれらを遠ざけることによって細
片２０及び２２の同一値との同時移動を得ることを可能
にする。

指摘しておくべきことは、溝の側面１８ａの傾斜角度（
およそ６０°）がそこの相対移動を許すように最適化さ
れていることである。

図示の具体例では、鏡１０の極端に精密な位置決めを保
持することを可能にする固定装置１２てこの鏡が熱サイ
クルを受ける場合が表されている。この位置決めを確保
するため、さらに第５図にさらに詳しく図示されている
ように、ブロック１４のソール１４ａは、２本の溝１８
間の鏡の平面１０ｂの中心に加工された円筒形ハウジン
グ３４に突入する位置決めスラグ３２をその中心に支え
る。

円筒形ハウジング３４の内側に位置するスラグ３２の断
面は円錐台形状をもち、その直径はハウジングの底部に
接近するにつれて増加する。例えば３個の円形セクタで
形成された切込みのあるリング３６は、スラグ３２のこ
の円錐台形部分とハウジ３４の円筒壁の間に収められて
いる。切込みのあるリング３６はスラグ３２の円錐台形
部分を補う下側円錐台面と外部円筒面をもつ。結果とし
て、スラグ３２がブロック２４の方へ移動するとき、リ
ング３６はハウジング３４の円筒壁に押当する。このよ
うな引張り力はブロック１４のソール１４ａの上面に支
えられかつ、スラグ３２内にこのために形成されたねじ
溝付穴３２ａにねじ込まれたねじ（図示せず）によ”っ
て位置決めスラグ３２に付与されてもよい。

スラグ３２の位置がハウジング３２の円筒壁に対するリ
ング３６の充分な押当に相当するとき、第２図及び第５
図に示されたブロック部３８は例えばねじ４０を用いて
ブロック１４のソールに固定される。第２図に示す通り
、この１０ツク部３８はブロック１４のソール１４ａ内
にこのために形成されたリセス内に配置されており、ソ
ール内にスラグを固定するため、その一方何に支持され
た先端をもつ突出部４２が好ましくは鏡１０と鏡と接触
する各部との間に挿入されている。こうして金の板はブ
ロックのソール１４ｃと、鏡の上の溝の側面１８ａと、
部分３６と円筒リセス３４の間の細片の面２０ａ及び２
２ａとの間に形成された平面１０ｂとの間に配置されて
いる。

特に第１図及び第４図に示すように、金の薄板４２はブ
ロック１４の突出部１４ｃと細片２０及び２２の間に配
置されてもよい。

これらの様々な金の薄板４２はすべての接触面上にチャ
ック力を分配することによってクランプ中に鏡の表面微
材粗さを取除くことを可能にする。

こうして、その後拡大して鏡の破損ともなる微細割れを
最初から防ぐことができる。

上記固定装置１２は一２６９℃と＋１８０℃の間の温度
変化に破損を生じることなく耐えることができる。さら
に鏡が使用されるとき数ミクロンの位置決め精度で２０
９を超える一時的負荷に耐える。最後に、鏡の有効面の
変形は０．１ミクロン以下である。

勿論、本発明は例として上に説明した具体例の畝 みに限定されず、すべての変形に放延されることもでき
る。

先ず第１に、本発明固定装置は鏡以外の他の脆い物体を
固定するために使用されてもよく、その形状は様々であ
り得ることが容易に理解されるであろう。固定装置の位
置決めは上記位置からずれてもよい。

加えて、いくつかの適用では、中心決めスラグは省略し
てもよい。

物体の耐える力並びに１１撃があまり大きくない時は、
溝１８に類似の単一溝が物体内に設けられてもよい。こ
の溝に受取られる２個の細片並びにそれらが固定される
ブロックは低い膨張係数をもつインバールのような所定
材料で作られる。

細片の形状はまた特にロッキング部材１４ｃの方へ向い
たそれらの面に関して前記のものとは異なっていてもよ
く、前記細片はまたブロック１４から別に作られ、ブロ
ックの背後に配置されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＩ−Ｉ線による、本発明固定装置を表
す１部を切断した前面図、第２図は固定装置の第１図の
■−■線による、１部を切断した上面図、第３図は第１
図の■−■線による、ブロック上に薄板を固定するねじ
を示していない切断図、第４図は装置の薄板の１つをブ
ロック上に固定する様子をより大きな縮尺で表す断面図
、及び第５図はブロックを鏡に位置決めすることを可能
にするスラグをより大きな縮尺で表した断面図である。 １０・・・・・・鏡、　１２・・・・・・装置、　１４
・・・・・・支持ブロック、２０、２２・・・・・・細
片対、　２４・・・・・・ねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鏡のような脆い物体を固定するための装置であつ
   て、次の部品、即ち −前記物体内に形成されたバチ形断面の少なくとも１個
   の溝であって、２つの開いていない先端を含むもの、 −少なくとも１対の台形断面の細片であつて、前記溝内
   に取付けるのに適しており、その結果、各細片が溝の平
   らな傾斜側面の１つと接触するもの、 −前記溝に相対して配置されかつ少なくとも１個のロッ
   ク部材を支える支持ブロックであって、前記ロック部材
   が細片間に配置されるのに適しており、その結果前記傾
   斜側面に相対した位置にそれらを保つもの、 −各細片を支持ブロックにねじ締めするねじ、及び −前記支持ブロックと各ねじの顔部の間に挿入された少
   なくとも１個のばね座金 を含む装置。 （２）前記ロック部材が支持ブロックから突出しかつ溝
   の側面に沿って長方形二等辺断面をもつ２個のハウジン
   グを形成する傾斜平面をもつ１部分により構成され、２
   個の細片が前記ハウジング内に配置されている請求項１
   に記載の装置。 （３）各細片が溝の側面の１つに押当するのに適した１
   つの平面を持ち、さらにロック部材の傾斜平面の１つに
   対して押当するのに適した１つの凸面をもつ請求項２に
   記載の装置。 （４）貴金属材料で作られた細片が物体とブロックの間
   、及び物体と細片の間に配置されている請求項１に記載
   の装置。 （５）貴金属材料で作られた面板がロック部材と細片の
   間に配置されている請求項１に記載の装置。 （６）同じ寸法の２本の平行溝が前記物体内に形成され
   、１対の細片が各溝内に収められ、すべての細片が単一
   支持でロックに結合されている請求項１に記載の装置。 （７）装置の最も内側の２枚の細片が２つの他の細片と
   支持ブロックが作られる第２の材料より高い膨張係数を
   もつ第１材料で作られている請求項６に記載の装置。 （８）第１の材料がステンレス鋼であり、第２の材料が
   インバールである請求項７に記載の装置。 （９）単一支持ブロックが溝の間で前記物体内で形成さ
   れた円筒形ハウジング内に事実上遊びなしで受け取られ
   るのに適した位置決めスラグを支えている請求項６に記
   載の装置。（１０）貴金属材料でつくられた板が物体と
   位置決めスラグの間にら配置されている請求個９に記載
   の装置。 （１１）前記貴金属が金である請求項４、５又は１０の
   いずれか一項に記載の装置。