JPH07279938A - 装置ユニットの取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置やその部品の飛散を防止し、ボルトの締
め付け手順を示し、位置決めを確実にできるようにす
る。 【構成】 取付部２とこれに取り付けられる装置ユニッ
ト１に互いに取り合う取付金物を設けて取り付ける取付
装置であって、取付金物は、仮止めピン１２とピンが挿
入される仮止めピン拘束部７ａからなるソフトラッチ７
と、ガイドピン２０，３１とガイドピンが挿入されるガ
イドピン拘束部８ａ，１１ａとからなるガイドピン機構
８，１１と、ボルト２３，２７とこのボルトと螺合する
ねじ穴を有するつば付ナット部９ａ，１０ａとからなる
ナット機構９，１０とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置ユニットを取付部
へ取り付ける取付装置に係わり、特に無重力状態での取
り付けを考慮した装置ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】宇宙空間の軌道上で各種実験を行う計画
が進められている。実験装置は装置ユニットとして、宇
宙に輸送され、軌道上にある構体に取付けられる。ま
た、実験を行って寿命がきたものや故障した装置ユニッ
トは交換できるように計画されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】宇宙空間は無重力であ
るため、ボルト締めなどを行う場合、ボルトやナットな
どが簡単に飛散してしまう。このためボルト、ナットな
どや機器などには飛散防止のワイヤを設けるようにして
いた。しかし、このようにワイヤで各部品や装置を拘束
すると、作業性が悪くなり、取付時間も増加する。ま
た、装置ユニットは複数のボルトを用いて取付部に取り
付けられるが、流体コネクタなどが装置ユニットに設け
られている場合、その回りのボルトから締め付けを行う
等ボルトの締め付け順序が定まっている場合が多い。し
かし、装置ユニットを見ただけでは、どのボルトを最初
に締め付けるのかわからない場合が多かった。

【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、取り付けられる装置やその部品が飛散するのを防
止することを目的とする。また、締め付け手順を示す取
付装置とすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、取付部とこれに取り付けられる装置ユニットに互い
に系合する取付金物を設けて取り付ける装置ユニットの
取付装置において、前記取付金物は、仮止めピンと、こ
の仮止めピンが挿入される仮止めピン拘束部とからなる
仮止め機構とと、ガイドピンと、このガイドピンが挿入
されるガイドピン拘束部とからなるガイドピン機構と、
ボルトと、このボルトと螺合するねじ穴を有するつば付
ナット部とからなるナット機構とからなり、前記取付部
に前記仮止めピンと、前記ガイドピンと、前記ボルトが
取り付けられ、前記装置ユニットのそれぞれの対応位置
に前記仮止めピン拘束部と、前記ガイドピン拘束部と、
前記つば付ナット部が設けられ、前記仮止め機構は、ピ
ン径より大きな頭部を有する仮止めピンと、この頭部よ
り大きな径のピン穴を有し、このピン穴に交差した複数
の横穴にばねでピン穴方向に付勢され横穴内に摺動可能
に設けられたボールを有する仮止めピン拘束部とからな
り、前記つば付ナット部は、ナット部と、このナット部
と嵌合した段付穴部とからなり、前記ナット部は、前記
ボルトと螺合するねじ穴を軸方向に有する第１円筒と、
この第１円筒の同軸上に接続され、第１円筒より大きな
径の第２円筒と、この第２円筒の同軸上に接続され第２
円筒より小さな径を有し、頭部がナットの外形をした第
３円筒とを有し、前記段付穴部は、第２円筒と摺動可能
な穴径で所定の深さの穴を有する中央部と、第１円筒と
摺動可能な穴径で第１円筒の長さとほぼ同じ深さの穴を
有する前部と、第３円筒の径より大きく第２円筒より減
径した穴径を有する後部よりなるものである。

【０００６】また、前記ガイドピン機構は、ガイドピン
とガイドピン拘束部が緊密に嵌合し、ガイドピンの長さ
がガイドピン拘束部の厚みより長い第１ガイドピン機構
と、ガイドピンとガイドピン拘束部がゆるく嵌合し、ガ
イドピンの長さとガイドピン拘束部の厚みがほぼ同じ第
２ガイドピン機構と、からなるようにしたものである。

【０００７】また、前記ナット機構は、第１ナット機構
と第２ナット機構とからなり、第１ナット機構のナット
部の長さは第１ナット機構の段付穴部の厚みより長く、
第２ナット機構のナット部の長さは第２ナット機構の段
付穴部の厚みとほぼ同じとしたものである。

【０００８】

【作用】構体の取付部には、仮止めピンとガイドピンと
ボルトが取り付けられており、装置ユニットにはそれら
と対応する位置に仮止めピン拘束部、ガイドピン拘束
部、つば付ナットが取り付けられ、装置ユニットを取付
部に対して、互いに取り合う取付金物を合わせて押し付
けてゆくと、ガイドピンがガイドピン拘束部と嵌合し、
相互の位置を定め、仮止めピンが仮止めピン拘束部に拘
束されて、装置ユニットが取付部より飛散するのが防止
される。ボルトの先端がつば付ナットに当接すると、つ
ば付ナットは軸方向へ移動し、装置ユニットがその分取
付部に近づくので、ガイドピンがガイドピン拘束部にさ
らに深く嵌合し、位置決めが確実となる。次につば付ナ
ットを締め付けることにより、装置ユニットの取付部へ
の取り付けが終了する。

【０００９】仮止め機構では、仮止めピンがピン穴に入
り、仮止めピン頭部がピン穴と交差する横穴に設けられ
たボールを押すと、ボールが横穴に入るように移動して
仮止めピン頭部を通過させ、再びばねに付勢されて、ピ
ン穴を狭め、仮止めピンの軸のみが通過できるようにな
る。これにより仮止めピン頭部はボールの位置を簡単に
は再度通過できなくなるので、装置ユニットが取付部よ
り飛散するのを防止できる。なお、仮止めピン頭部がボ
ールの位置を通過するのに必要な力は、ばねの付勢力で
決まるので、飛散を防止するのに必要な付勢力に設定し
ておく。

【００１０】つば付ナット部では、ボルトと螺合するね
じ穴を軸方向に有する第１円筒につばとなる第２円筒が
接続され、この第２円筒に頭部がナットの外形をした第
３円筒よりなるナット部が、第１円筒と摺動する前部と
第２円筒が摺動可能な穴径で所定深さの穴を有する中央
部と第３円筒径より大きく、第２円筒径より小さな穴径
の後部とからなる段付穴部に嵌合している。中央部の穴
の長さが所定の長さとなっているので、ボルトの先端が
第１円筒のねじ穴に当接するとナット部は移動し、装置
ユニットは、その移動分取付部に近づくことができる。

【００１１】第１ガイドピン機構はガイドピンが長いの
で先にガイドピン拘束部に入り、正確な位置決めをし、
次に第２ガイドピン機構のガイドピンがそのガイドピン
拘束部に入るがゆるい嵌合なので、たとえピン穴が多少
ずれていても、第１ガイドピン機構の嵌合動作を妨げな
い。第２ガイドピン機構は装置ユニットの回り止めとし
て働きをする。このように長さを変えることにより取合
順序を決めることができ、嵌合の緊密度を変えることに
より、その役割を区分して分担することができる。

【００１２】第１ナット機構のナット部の長さは第２ナ
ット機構のナット部の長さより長いので、ナット締め付
けをするとき、この長い方から締め付け、その後第２ナ
ット機構のナット締め付けを行うようにすることができ
る。これによりボルトに対するナットの締め付け順序を
規定することができ、例えば、コネクターなど正確な位
置決めを必要とする位置に第１ナット機構を配置し、最
初に締め付けを行い位置を正確に固定することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は宇宙空間における実験装置を構成す
る装置ユニットとこの取付部とを示す図である。図２は
装置ユニットの平面図を示す。図３は装置ユニットと取
付部を結合する取合金物を示す断面図である。図１にお
いて（ａ）は装置ユニット１を構体２ａの取付部２に接
近して取り付ける状態を示し、（ｂ）は取付部２に装置
ユニット１が取り付けられた状態を示す。装置ユニット
１にはタンクなどの機器が着装されており、取合金物３
の雌側が取り付けられ、取付部２には雄側が取り付けら
れている。取付部２には、装置ユニット１に供給する電
源や流体などのコネクタなども着装されている。なお、
取付部２への装置ユニット１の取り付けは作業者によっ
て直接またはマニピュレータを用いて行われる。

【００１４】図２は装置ユニットの一例でタンクと流体
コネクタを装着した場合を示す。装置ユニット１の基板
４には流体コネクタ５とタンク６が設けられており、四
隅近傍には取合金物３が設けられている。飛散を防止す
るソフトラッチ（仮止め機構）７の雌側となる仮止めピ
ン拘束部７ａは二隅に設けられ、取付部２に対し装置ユ
ニット１を正確に位置決めする第１ガイドピン拘束部８
ａは２つの流体コネクタ５の中間部近傍に設けられてい
る。ナット部２５が長い第１つば付ナット部９ａは２つ
の流体コネクタ５の近傍に設けられ、ナット部２９の短
い第２つば付ナット部１０ａは第１つば付ナット部９ａ
の設けられていない他の三隅に設けられている。ゆるい
嵌合をし、装置ユニット１の回り止めを構成する第２ガ
イドピン拘束部１１ａは、第１ガイドピン拘束部８ａよ
り最も離れた隅の近傍に設けられている。

【００１５】図３は取付金物の詳細を示す。（ａ）はソ
フトラッチ７で、仮止めピン１２と仮止めピン１２が挿
入される仮止めピン拘束部７ａとからなり、仮止めピン
１２は取付板１３で取付部２に固着され、ピン径より大
きな径を有するピン頭部１４を有する。仮止めピン拘束
部７ａは、仮止めピン１２が挿入されるピン頭部１４の
径よりやや大きな径のピン穴１５と、このピン穴１５と
その入口近傍で直交する複数（本実施例では４本）の横
穴１６を有し、各横穴１６には、ばね１７でピン穴１５
側へ付勢され横穴１６を摺動可能なボール１８が設けら
れている。各ボール１８は一部がピン穴１５へ突き出
し、互いに押し合ってピン穴１５に挿入される仮止めピ
ン１２やピン頭部１４を押圧する。ばね１７のボール１
８と反対側には、ばね１７の付勢力を調整する調整ねじ
１９が設けられている。

【００１６】（ｂ）は第１ガイドピン機構８で、第１ガ
イドピン２０と、この第１ガイドピン２０と嵌合する第
１ガイドピン拘束部８ａとからなり、第１ガイドピン２
０は取付板２１で取付部２に固着されている。第１ガイ
ドピン拘束部８ａは第１ガイドピン２０と緊密に嵌合す
る第１ガイドピン穴２２を有する。

【００１７】（ｃ）は第１ナット機構９で、第１ボルト
２３と第１つば付ナット部９ａとからなり、第１ボルト
２３は取付板２４で取付部２へ固着され、第１つば付ナ
ット部９ａは、第１ナット部２５と第１ナット部２５と
嵌合する第１段付穴部２６とからなる。第１ナット部２
５は第１ボルト２３と螺合するねじ穴を有する第１円筒
２５ａと、第１円筒２５ａの同軸上に接続し、第１円筒
径より大きな径を有してつばを形成する第２円筒２５ｂ
と、第２円筒２５ｂの同軸上に接続し、第２円筒径より
小さな径を有し、頭部２５ｄがナットの外形を有する第
３円筒２５ｃより構成される。第１段付穴部２６は第２
円筒２５ｂと摺動可能な穴径で第２円筒２５ｂの長さの
２倍程度の穴の深さを有する中央部２６ｂと、第１円筒
２５ａと摺動可能な穴径で、第１円筒２５ａの長さとほ
ぼ同じ深さの穴を有する前部２６ａと、第３円筒２５ｃ
の径より大きく、第２円筒２５ｂの径より小さな穴径を
有する後部２６ｃより構成される。第１ナット部２５は
第１段付穴部２６に嵌合し、第２円筒２５ｂの長さと中
央部２６ｂの穴の深さの差（第２円筒２５ｂの長さ程
度）軸方向に摺動する。

【００１８】（ｄ）は第２ナット機構１０で、第２ボル
ト２７と第２つば付ナット部１０ａよりなり、構造は第
１ナット機構９とほぼ同じであるが寸法が異なってい
る。第２ボルト２７は取付板２８で取付部２へ固着され
ている。第２つば付ナット部１０ａは、第２ナット部２
９と第２段付穴部３０からなる。第２ナット部２９は、
第１ナット部２５と比べ第１円筒２９ａ短く、第２円筒
２９ｂは同じで、第３円筒２９ｃは短く、全体として第
２段付穴部３０の深さと同じ長さになっている。また第
２段付穴部３０は、第２ナット部２９に応じて前部３０
ａの深さは第１円筒２９ａの長さと同じになり、中央部
３０ｂの深さが深くなって、第２ナット部２９の摺動範
囲が第１ナット部２５に比べ大きくなっている。また後
部３０ｃの穴径が大きくなり、第２ナット部２９が第２
段付穴部３０内に入った状態でナット形状の第３円筒頭
部２９ｄをスパナ等で締め付けできるようになってい
る。

【００１９】（ｅ）は第２ガイドピン機構１１で、第２
ガイドピン３１と第２ガイドピン拘束部１１ａとからな
り、第２ガイドピン３１は取付板３２で取付部２に固着
されている。第２ガイドピン拘束部１１ａは、第２ガイ
ドピンとゆるく嵌合する第２ガイドピン穴３３を有す
る。第２ガイドピン３１の長さは第１ガイドピン２０よ
り短く、第２ガイドピン拘束部１１ａの厚みと同じにな
っている。

【００２０】次に取付動作について説明する。図３〜６
は取付各状態の説明図である。図３は取付部２と装置ユ
ニット１が最初に接触した状態を示し、第１ガイドピン
２０の先端が第１ガイドピン穴２２に挿入される状態を
示す。図４は挿入が進み、（ｃ）に示すように第１ナッ
ト機構９で、第１ボルト２３の先端が第１円筒２５ａの
ねじ穴に当接し、第１ナット部２５を押し上げ、第２円
筒２５ｂがストローク一杯に押し上げられ後部２６ｃに
当接した状態である。このとき（ａ）に示すようにソフ
トラッチ７では、仮止めピン１２がピン穴１５に挿入さ
れ、ピン頭部１４がボール１８を押し退けてボール１８
の上まで挿入され、拘束状態となり、装置ユニット１が
取付部２より飛散するのを防止する。この拘束はばね１
７で軟らかく押さえるので、第１ガイドピン機構８、第
２ガイドピン機構１１の位置決めに支障をきたさない。

【００２１】また、（ｂ）に示すように第１ガイドピン
２０が第１ガイドピン穴２２に半分以上入り取合位置を
正しく合致させている。（ｄ）では第２ボルト２７が第
１円筒２９ａのねじ穴に当たった程度で第２ナット部２
９の移動は生じていない。（ｅ）に示すように第２ガイ
ドピン３１はほぼ半分くらい第２ガイドピン穴３３に入
り装置ユニット１の回転を防止する。

【００２２】図５は図４の状態から（ｃ）に示す第１ナ
ット機構９のナット締め付けを開始し、終了した状態を
示す。（ａ）〜（ｃ），（ｅ）は取り付けが完了した状
態となる。（ｄ）においては第１ナット機構９のナット
締め付けにより第２段付穴部３０が押し下げられる。一
方第２ナット部２９は第２ボルト２７に当接しているの
で、そのままの位置を保持しているため、結果的に第２
ナット部２９が第２段付穴部３０より突き出した状態と
なる。これにより、第２ボルト２７の締め付けが作業者
に明らかとなる。

【００２３】図６は図５の状態から（ｄ）に示す第２ボ
ルト２７の締め付けが行われ、取り付け動作が完了した
状態を示す。第２ナット部２９は締め付けにより降下
し、頭部２９ｄは段付穴部３０と同一面となる。

【００２４】以上の取り付け動作を要約すると、まず第
１ガイドピン２０が、第１ガイドピン穴２２に入り、続
いて第２ガイドピン３１も第２ガイドピン穴３３に入
り、図２で示す取合位置が重要となる流体コネクタ５の
位置決めおよび装置ユニット１の回転止めを行う。さら
にソフトラッチ７のピン頭部１４がボール１８位置を通
過して拘束機能を発揮し、装置ユニット１が取付部２よ
り飛散するのを防止する。次に第２ナット機構１０に比
べ頭の突出している第１ナット機構９の第１ナット部２
５を締め付けることにより流体コネクタ５まわりを確実
に固定する。第１ナット部２５を締め付けることにより
頭の突出してくる第２ナット機構１０の第２ナット部２
９を締め付けることで装置ユニット１の取付部２への取
り付けが終了する。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は次の効果を奏する。 仮止め機構（ソフトラッチ）を設け、装置ユニットが
取付部から飛散するのを防止する。ソフトラッチはピン
頭部が抜けないようばねで軟らかく拘束しているので、
ガイドピン機構の位置決めに支障をきたさない。 つば付ナット部を有するナット機構によりナットが飛
散するのを防止することができる。 ナットの頭の高さを変えたナット機構を用いることに
よりナットの締め付け手順を示すことができる。 ガイドピン機構を長くして緊密な嵌合をするものと、
短くてゆるい嵌合をするものを設けることにより、位置
決めと回転防止を確実に行うことができる。 以上の機能が総合されて、無重力状態での取付作業を
容易に、かつ確実に行うことができる。さらに地上にお
ける高層ビルやタワーの工事においても適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置ユニットを取付部へ取り付ける状態を説明
する図で（ａ）は取り付け前を示し、（ｂ）は取り付け
後を示す。

【図２】装置ユニットの平面図の一例を示す図である。

【図３】取付金物の詳細図を表し、（ａ）はソフトラッ
チ、（ｂ）は第１ガイドピン機構、（ｃ）は第１ナット
機構、（ｄ）は第２ナット機構、（ｅ）は第２ガイドピ
ン機構を示す。

【図４】取付金物の取付中の状態を示し、ソフトラッチ
による拘束が開始され、第１ナット機構の第１ナット部
がストローク一杯に押し上げられ、ナット締め付け開始
前の状態を示す。

【図５】取付金物の取付中の状態を示し、第１ナット機
構のナット締め付けが終了し、第２ナット機構の第２ナ
ットがストローク一杯に押し上げられ、ナット締め付け
を開始する直前の状態を示す。

【図６】取付金物の取付けが終了した状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 装置ユニット ２ 取付部 ２ａ構体 ３ 取付金物 ４ 基板 ５ 流体コネクタ ６ タンク ７ ソフトラッチ（仮止め機構） ７ａ 仮止めピン拘束部 ８ 第１ガイドピン機構 ８ａ 第１ガイドピン拘束部 ９ 第１ナット機構 ９ａ 第１つば付ナット部 １０ 第２ナット機構 １０ａ 第２つば付ナット部 １１ 第２ガイドピン機構 １１ａ 第２ガイドピン拘束部 １２ 仮止めピン １３，２１，２４，２８，３２ 取付板 １４ ピン頭部 １５ ピン穴 １６ 横穴 １７ ばね １８ ボール １９ 調整ねじ ２０ 第１ガイドピン ２２ 第１ガイドピン穴 ２３ 第１ボルト ２５ 第１ナット部 ２５ａ，２９ａ 第１円筒 ２５ｂ，２９ｂ 第２円筒 ２５ｃ，２９ｃ 第３円筒 ２５ｄ，２９ｄ 頭部 ２６ 第１段付穴部 ２６ａ，３０ａ 前部 ２６ｂ，３０ｂ 中央部 ２６ｃ，３０ｃ 後部 ２７ 第２ボルト ２９ 第２ナット部 ３０ 第２段付穴部 ３１ 第２ガイドピン ３３ 第２ガイドピン穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付部とこれに取り付けられる装置ユニ
   ットに互いに系合する取付金物を設けて取り付ける装置
   ユニットの取付装置において、 前記取付金物は、 仮止めピンと、この仮止めピンが挿入される仮止めピン
   拘束部とからなる仮止め機構とと、 ガイドピンと、このガイドピンが挿入されるガイドピン
   拘束部とからなるガイドピン機構と、 ボルトと、このボルトと螺合するねじ穴を有するつば付
   ナット部とからなるナット機構とからなり、 前記取付部に前記仮止めピンと、前記ガイドピンと、前
   記ボルトが取り付けられ、 前記装置ユニットのそれぞれの対応位置に前記仮止めピ
   ン拘束部と、前記ガイドピン拘束部と、前記つば付ナッ
   ト部が設けられ、 前記仮止め機構は、ピン径より大きな頭部を有する仮止
   めピンと、この頭部より大きな径のピン穴を有し、この
   ピン穴に交差した複数の横穴にばねでピン穴方向に付勢
   され横穴内に摺動可能に設けられたボールを有する仮止
   めピン拘束部とからなり、 前記つば付ナット部は、ナット部と、このナット部と嵌
   合した段付穴部とからなり、 前記ナット部は、前記ボルトと螺合するねじ穴を軸方向
   に有する第１円筒と、この第１円筒の同軸上に接続さ
   れ、第１円筒より大きな径の第２円筒と、この第２円筒
   の同軸上に接続され第２円筒より小さな径を有し、頭部
   がナットの外形をした第３円筒とを有し、 前記段付穴部は、第２円筒と摺動可能な穴径で所定の深
   さの穴を有する中央部と、第１円筒と摺動可能な穴径で
   第１円筒の長さとほぼ同じ深さの穴を有する前部と、第
   ３円筒の径より大きく第２円筒より減径した穴径を有す
   る後部よりなることを特徴とする装置ユニットの取付装
   置。
2. 【請求項２】 前記ガイドピン機構は、ガイドピンとガ
   イドピン拘束部が緊密に嵌合し、ガイドピンの長さがガ
   イドピン拘束部の厚みより長い第１ガイドピン機構と、
   ガイドピンとガイドピン拘束部がゆるく嵌合し、ガイド
   ピンの長さとガイドピン拘束部の厚みがほぼ同じ第２ガ
   イドピン機構と、からなることを特徴とする請求項１記
   載の装置ユニットの取付装置。
3. 【請求項３】 前記ナット機構は、第１ナット機構と第
   ２ナット機構とからなり、第１ナット機構のナット部の
   長さは第１ナット機構の段付穴部の厚みより長く、第２
   ナット機構のナット部の長さは第２ナット機構の段付穴
   部の厚みとほぼ同じである、ことを特徴とする請求項１
   または２記載の装置ユニットの取付装置。