JPH0826200A

JPH0826200A - 無重量発生装置

Info

Publication number: JPH0826200A
Application number: JP16673294A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Sakai; 佳人酒井; Masato Mori; 正人森; Masatsugu Kato; 昌嗣加藤
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】質の高い無重量状態の時間を向上させることを
目的としている。【構成】リリース装置本体から円柱形状の切り離し用マ
グネット１６が吊り下げられている。切り離し用マグネ
ット１６の下面には薄膜状の非磁性体５０が固着されて
いる。落下体は、内カプセル２２と、その内カプセル２
２を内部に収納する外カプセルとから構成されている。
内カプセル２２は、上下に所定間隔を開けて対向する上
板２２ａ及び底板２２ｂと、その上板２２ａ及び底板２
２ｂ間を結合する複数のアルミ柱２２ｃと、から構成さ
れている。上記各アルミ柱２２ｃの側面全面には、内部
抵抗の大きな部材５２が固着されている。上板２２ａの
中央には切り離し用吸着プレート２４が固定され、その
上面には、薄膜状の非磁性体５１が固着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自由落下によって無重
量状態を発生させる無重量発生装置に係り、特に、質の
高い無重量を発生することに特徴を持った無重量発生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自由落下を利用した無重量発生装置の構
成は、一般に、装置上方から落下路に沿って落下体を自
由落下させる。そして、この自由落下中に、落下体の内
部に無重量状態を発生させ、続いて、該落下体を、装置
底部に配設された緩衝材に着地させている。

【０００３】このような無重量発生装置は、例えば、落
下路に沿って鉛直に延びるように一対のガイドレールが
配設され、そのガイドレールに案内されながら自由落下
可能に、落下体が配設されている。また、落下路の上方
位置（切り離しゾーン）には、リリース装置が配設され
ている。そのリリース装置は、磁着手段を構成する電磁
石によって、落下体を一時的に吊り下げ可能となってい
る。

【０００４】上記落下体は、内カプセルと、該内カプセ
ルを内部に収納した外カプセルと、によって２重カプセ
ル構造に構成されている。そして、リリース装置の電磁
石に、落下体の吸着面を構成し且つ磁性体からなる吸着
プレートを磁着することで、該落下体を一時的に吊り下
げる。その後に、電磁石の磁界を減少させることで、上
記落下体を、リリース装置から切り離して初速ゼロで自
由落下させる。

【０００５】すると、外カプセルは、ガイドレールから
の抵抗や空気抵抗等を受けながら落下するが、内カプセ
ルは、上記ガイドレールからの抵抗や空気抵抗等の影響
を最小限とした状態で、該外カプセル内を自由落下す
る。これによって、内カプセルの内部に、質の高い無重
量状態が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような無重量発
生装置では、電磁石の磁力で落下体を吊り下げた後に、
該電磁石の磁界を減少させることで落下体を切り離して
いる。しかし、電磁石の吸着面と吸着プレートの吸着面
との間の磁束密度は、残留磁気の影響で不均一や吸着面
に発生した錆等の理由によって、上記落下体の切り離し
の際に、吸着面全面が同時に離れず、即ち、該吸着面が
水平状態で切り離れず、落下体は、微小な傾きをもって
落下を開始する。

【０００７】詳説すると、図１４（ａ）に示すように、
切り離し用の電磁石６０の下面６０ａに落下体の吸着プ
レート６１上面６１ａが吸着した状態から、該電磁石６
０の磁界を小さくしていくと、図１４（ｂ）に示すよう
に、磁束密度の不均一性から、吸着面６１ａのどこか一
部分から切り離れ、図１４（ｃ）に示すように、吸着プ
レート６１、即ち落下体は微小な傾きをもって落下を開
始する。なお、図１４（ｂ）における６２は、残留した
磁力線を示している。

【０００８】ここで、上記電磁石６０の吸着面６０ａに
おける磁束密度は、製作精度上どうしても完全な均一状
態を確保することが困難であり、内カプセルを傾かせず
に切り離すためには、電磁石６０の電圧を高価な制御装
置によって高精度に制御する必要がある。このように傾
いて落下すると、この微小な傾きによって回転力が発生
し、この回転力によって内カプセルが更に傾いて、該内
カプセルの内部に配置した実験装置に悪影響を及ぼし、
もって、質の高い所望の無重量状態や良好な実験データ
を得ることができない。

【０００９】また、上記構成の無重量発生装置では、一
般に、外カプセルは、上記空気抵抗やガイドレールから
の抵抗等を受けるために所定の剛性を持って作製される
が、内カプセルは、上記悪影響を外カプセルに負担させ
該外カプセル内を落下するだけであるので、軽量に作製
されている。このため、該内カプセルの剛性はさほど高
くない。

【００１０】従って、切り離しの際の微小な衝撃によ
る、内カプセルに生じた微振動は収束するまでに時間が
掛かり、この切り離し時点から微振動が所定以下に収束
するまでの時間だけ、実験に有効な質の高い無重量状態
の無重量時間が短くなってしまう。本発明は、上記のよ
うな問題点に着目してさなれたもので、質の高い無重量
状態の時間を向上させることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無重量発生装置は、内カプセルとその内カ
プセルを内部に収納した外カプセルとから落下体が構成
され、その落下体を、一時的にリリース装置の磁着手段
に磁着させた後に切り離し、自由落下させることで、上
記内カプセル内に所望の無重量状態を発生させる無重量
発生装置において、上記リリース装置における磁着手段
の吸着面と、該磁着手段に磁着される落下体の吸着面と
の間に、厚さが均一な薄膜状の非磁性体を介在させたこ
とを特徴としている。

【００１２】また、請求項２に記載された無重量発生装
置は、内カプセルとその内カプセルを内部に収納した外
カプセルとから落下体が構成され、その落下体を、一時
的にリリース装置の磁着手段に磁着させた後に切り離
し、自由落下させることで、上記内カプセル内に所望の
無重量状態を発生させる無重量発生装置において、上記
内カプセルに対して、内部抵抗の大きな部材を固着した
ことを特徴としている。

【００１３】このとき、請求項３に記載されているよう
に、上記内部抵抗の大きな部材を内カプセルの側部に固
着したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載された無重量発生装置では、磁
性体であるリリース装置における磁着手段の吸着面や落
下体側の吸着面が、錆等で不均一となっても、その吸着
面間に、錆等で不均一とならない薄膜状の非磁性体を介
在させることで、吸着面が均一に接触可能となる。

【００１５】また、薄膜状の非磁性体を挟むことで、上
記磁着手段の吸着面と落下体側の吸着面との間に、微小
な間隙が生じ、吸着面に作用する磁束密度のバラツキを
平均化する。即ち、非磁性体が介在しない場合、磁着手
段の吸着力は、製作精度上、吸着面内で多少のバラツキ
が生じるが、この吸着力は、２つの吸着面間の隙間の２
乗に反比例するため、本発明のように上記非磁性体を介
在させることで、吸着面全面に渡るバラツキの差が小さ
くなる。

【００１６】これによって、落下体の切り離し時に、磁
着手段の吸着面から落下体側の吸着面がほぼ同時に、即
ち平行状態を維持したまま切り離される。そして、落下
体切り離しの際に、落下体は傾きを持たずに重力方向に
沿って真っ直ぐ落下して、落下体内に搭載した実験装置
等に対して傾きによる悪影響を付与されることが回避さ
れる。

【００１７】次に、請求項２に記載された無重量発生装
置の作用を説明する。無重量を発生する内カプセルの内
部に、実験装置が搭載されることで、磁着手段に吊り下
げられている状態では、その実験装置の重量によって下
方への荷重が負荷されている。この負荷の為に、内カプ
セルの構成部材に上下方向等の歪みが付加された状態と
なっている。

【００１８】この状態から、落下体が切り離されると、
実験装置からの負荷がなくなり、歪みがなくなる方向に
復元するために、内カプセルを構成する各部材に振動が
発生する。また、上記切り離し時の衝撃が内カプセルに
入力されることによっても、内カプセルの振動が誘発さ
れる。

【００１９】このとき、本願発明では、内カプセルの構
成部材に対して、内部抵抗の大きな部材が固着されてい
る。この内部抵抗の大きな部材が制振部材として作用
し、該構成部材の振動エネルギーが該内部抵抗の大きな
部材によって消費されて、該内部抵抗の大きな部材が固
着していない場合に比べて、該構成部材の振動が早期に
収束する。

【００２０】また、内カプセルは軽量なために、従来の
内カプセルでは、一旦，振動が収束した後にも振動が発
生して無重量状態の質が悪くなる恐れがあるが、本願発
明では、一旦，振動が収束した後に振動を誘発するよう
な外力が入力されても、該内部抵抗の大きな部材によっ
て吸収されて、質の高い無重量状態が保持される。ま
た、該振動は、内カプセルの構成部材のうち、主に、柱
部材や側壁に発生しやすい。

【００２１】これに鑑みて、請求項３に記載のように、
内カプセルの側部に内部抵抗の大きな部材を固着するこ
とで、振動の早期収束が図ることができる。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例の無重量発生装置１は、二重カプセル式落下塔
より構成されている。まず構成を説明すると、図１に示
すように、実験室等を構成する構造物２内において、左
右方向に所定間隔を開けて対向している一対のガイドレ
ール３が、落下路Ｒと平行に上下方向に軸を向けて延設
されている。また、そのガイドレール３に沿って落下体
２１が自由落下可能となっている。４は、ガイドレール
支柱であって、該ガイドレール３を支持し且つ補強して
いる。

【００２３】また、無重量装置本体は、ガイドレール３
に沿って、下側（地盤側）から、制動ゾーンＺ１，自由
落下ゾーンＺ２，及び切り離しゾーンＺ３の３つの区画
から構成されている。制動ゾーンＺ１は、所定高さ位置
に設置された作業ステージ５を挟んで、上側の制動領域
Ａと下側の非常制動領域Ｂとから構成されている。

【００２４】制動領域Ａには、落下路Ｒを囲むようにし
て補強材６が周設されており、その内周側には、落下し
ている落下体２１の落下速度を制動する制動用リニアモ
ータ７が配設されている。また、上記非常制動領域Ｂに
は、緩衝材８が設置されている。また、切り離しゾーン
Ｚ３には、リリース装置９が配置されている。そのリリ
ース装置９の本体９ａは、図２に示すように、落下路Ｒ
上に位置する胴部１０と、その胴部１０からガイドレー
ル３に向けて左右に張り出した一対の張出部１１と、か
ら構成されている。

【００２５】各張出部１１の先端部には、図３に示すよ
うに、それぞれ３個のガイドローラ１２からなる２対の
ガイドローラ群１３が、相互に上下方向で対向して固定
されている。その張出部１１の先端部は、上記２対のガ
イドローラ群１３を介して、ガイドレール３を所定間隙
を持って挟むように係合し、横方向の移動が規制されて
いる（図３参照）。

【００２６】これによって、リリース装置本体９ａは、
ガイドレール３に案内されつつ落下路Ｒ上を鉛直に移動
可能となっている。また、上記リリース装置本体９ａの
胴部１０は、ホイスト１４に吊り下げられている。該ホ
イスト１４の本体は、実験室等を構成する構造物２の天
井部２ａ（例えば梁等）に支持されていて、該ホイスト
１４を作動させることで、ワイヤが巻き上げ若しくは巻
き下げられて、リリース装置本体９ａが昇降するように
なっている。

【００２７】その胴部１０内には、マグネット巻上用ホ
イスト１５が固定され、該ホイスト１５から下方に延び
るチェーンの先端部に、切り離し用磁着手段を構成する
円柱形状の切り離し用マグネット１６が固定されてい
る。この切り離し用マグネット１６は、電磁石からな
り、図示しない電磁制御器により遠隔制御可能となって
いる。

【００２８】その切り離し用マグネット１６の吸着面を
構成する下面には、薄膜状の非磁性体５０が固着されて
いる。この薄膜状の非磁性体５０は、例えば、紙、テフ
ロン紙、真鍮板、プラスチック等からなる。なお、１７
はリミットスイッチで、マグネット巻上用ホイスト１５
によって切り離し用マグネット１６を胴部１０側に上昇
させた際に、該切り離し用マグネット１６の上面が当接
することで、それ以上，胴部１０側に接近することを規
制するものである。

【００２９】そして、この規制位置では、切り離し用マ
グネット１６の下面が、後述する回収用マグネット１８
の下面よりも低い位置となっている。これによって、カ
プセル切り離し時に、回収用マグネット１８が外カプセ
ル２３と干渉することを回避している。また、上記胴部
１０下面の左右対称位置に、それぞれ円柱形状の回収用
マグネット１８が固定されている。この一対の回収用マ
グネット１８は、それぞれ、胴部１０のフレームに対し
てネジ棒及びナットによって固定され、該ナットの螺合
状態を調整することで下面の高さ位置がそれぞれ調整可
能となっている。そして、予め、該ナットによる調整を
行うことによって、両回収用マグネット１８の高さが同
一の高さとなるように調整されている。

【００３０】また、切り離しゾーンＺ３と自由落下ゾー
ンＺ２との境界位置には、図１に示すように、横方向に
スライドすることで、その境界位置の落下路Ｒを開閉可
能なシャッタ１９が設けられている。また、その境界位
置の外周には作業ステージ２０が周設されている。な
お、３０は、作業用エレベータで、地上位置から切り離
しゾーンＺ３と作業ステージ５との間の移動設備を構成
している。

【００３１】また、上記落下体２１は、図４に示すよう
に、内カプセル２２と、その内カプセル２２を内部に収
納する外カプセル２３と、から構成されている。内カプ
セル２２は、軽量化のためにアルミ合金を素材として構
成されていて、図５及び図６に示すように、上下に所定
間隔を開けて対向する上板２２ａ及び底板２２ｂと、そ
の上板２２ａ及び底板２２ｂ間を結合する複数のアルミ
柱２２ｃと、から構成されている。上記各アルミ柱２２
ｃの側面全面には、図７に示すように内部抵抗の大きな
部材５２が固着されている。その内部抵抗の大きな部材
５２は、例えばゴム、合板、衝撃吸収材である。

【００３２】また、上記上板２２ａの中央には、円板状
の切り離し用吸着プレート２４が上面を水平にした状態
で固定されている。また、上記吸着プレートの上面に
は、紙製等からなる薄膜状の非磁性体５１が固着してい
る。外カプセル２３は、カプセル本体２５と、そのカプ
セル本体２５からガイドレール３に向けて張り出した左
右一対の羽部２６とから構成されている。

【００３３】カプセル本体２５の天井フレーム２５ｂ中
央には、断面円形のマグネット用開口部２５ａが開設さ
れている。そのマグネット用開口部２５ａの径は、内カ
プセル２２に固定された切り離し用吸着プレート２４の
径よりも大きく、且つ、上記切り離し用マグネット１６
の径よりも大きい値に設定されている。これによって、
上記切り離し用マグネット１６が、該マグネット用開口
部２５ａを介して外カプセル２３内に遊挿され上記切り
離し用吸着プレート２４に当接可能となっている。

【００３４】また、上記マグネット用開口部２５ａの内
周面には、図９に示すように、複数個の支持ボルト２７
が、該開口部２５ａの周方向に沿って間欠的に配設され
ている。各支持ボルト２７は、ボルトの軸を上下に向け
て配置されていて、その支持ボルト２７の先端部が、内
カプセル２２における吸着プレート２４の上面外周部位
置に当接可能となっている。これによって、内カプセル
２２を切り離し用マグネット１６で吊り上げた際に、該
支持ボルト２７を介して外カプセル２３も吊り上げられ
る。

【００３５】また、上記カプセル本体２５の天井フレー
ム２５ｂ上面には、一対の回収用吸着プレート３１が固
定されている。該一対の回収用吸着プレート３１は、マ
グネット用開口部２５ａを挟んだ対称位置に、それぞれ
上面を平行状態にして固定されている。また、各回収用
吸着プレート３１は、それぞれ上記回収用マグネット１
８の下面と上下方向で対向配置されている。

【００３６】また、上記羽部２６は、図８に示すよう
に、側面視略台形状の薄いアルミ合金からなり、リニア
モータ７の２次導体を構成している。その羽部２６の先
端には、それぞれ３個のガイドローラ３３からなるガイ
ドローラ群３４が、上下二箇所に設けられている。そし
て、この２対のガイドローラ群３４を介して、各羽部２
６の先端部は、ガイドレール３とある程度の隙間を持っ
て係合している。これによって、外カプセル２３は、ガ
イドレール３に案内されつつ落下路Ｒに沿って昇降可能
となっている。

【００３７】次に、上記構成の無重量発生装置１の具体
的動作について説明する。まず、シャッタ１９を閉め
て、該シャッタ１９上に外カプセル２３を載置し、各ガ
イドレール３を、外カプセル２３のガイドローラ１２で
挟んだ状態に設置する。次に、外カプセル２３のカプセ
ル本体２５内に、試験体や計測装置等の実験装置５４を
搭載した内カプセル２２を収納する。

【００３８】次に、ホイスト１４のワイヤを巻き下げ
て、リリース装置本体９ａを降下させ、さらに、マグネ
ット巻上用ホイスト１５を作動させて、切り離し用マグ
ネット１６をリリース装置本体９ａから相対的に降下さ
せる。これによって、切り離し用マグネット１６を、開
口部２５ａを介して外カプセル２３内に遊挿し、内カプ
セル２２の吸着プレート２４に当接する。

【００３９】次いで、図示しない電磁制御器のスイッチ
を入れ、上記吸着プレート２４に非磁性体５０，５１を
介して切り離し用マグネット１６の吸着面を磁着させた
後、再び、マグネット巻上用ホイスト１５を作動させ
て、切り離し用マグネット１６を上昇させる。そして、
内カプセル２２の吸着プレート２４を、外カプセル２３
におけるカプセル本体２５の天井面に接近させ、続け
て、該吸着プレート２４の上面外周部を、マグネット用
開口部２５ａの内周面に設けられた支持ボルト２７の先
端に当接させる。

【００４０】さらに、ホイスト１４のワイヤを巻き上げ
ると、外カプセル２３が支持ボルト２７を介して内カプ
セル２２に支持された状態で、両カプセルが上昇する。
次いで、さらに、ホイスト１４のワイヤを巻き上げるこ
とで、両カプセル２２，２３を、ガイドレール３に案内
されて落下路Ｒ上端部の高さまで鉛直に引き上げる。

【００４１】この状態では、実験装置５４の重量が底板
２２ｂに負荷されることで、底板２２ｂが下方に撓む。
また、その影響で、８本の各柱２２ｃに引張力が掛かっ
て各柱２２ｃに対して軸方向の歪み（伸び）が生じてい
る。次に、シャッタ１９を開き、図示しない電磁制御器
のスイッチを切ると、切り離し用マグネット１６から吸
着プレート２４が切り離され、両カプセル２２，２３
が、共にガイドレール３に沿って下方に向けて落下を開
始する。

【００４２】このとき、切り離し直前では、切り離し用
マグネット１６の吸着面と吸着プレート２４の吸着面と
の間に、薄膜状態の非磁性体５０，５１が介在した状態
で吸着しているので、吸着面全面に作用している磁束密
度のバラツキが平均化して、内カプセル２２側の吸着プ
レート２４がほぼ平行状態を維持したまま、即ち、内カ
プセル２２は傾くことなく、切り離し用マグネット１６
から切り離され、重力方向に沿って真っ直ぐ落下する。

【００４３】これによって、内部の実験装置５４に対し
て、切り離し直後から従来発生していた傾きによる悪影
響が付加されないので、良好な実験データを得ることが
可能となる。また、実験装置５４から内カプセル２２に
負荷されていた荷重は、切り離し直後に該内カプセル２
２に掛からなくなるため、撓みや歪みが発生していた底
板２２ｂや柱２２ｃに、復元することによる振動が発生
する。さらに、上記切り離しの際の上下方向の微小な衝
撃が入力される。これによっても、内カプセル２２は、
主に上下方向に振動する。このとき、柱２２ｃに固着し
た内部抵抗の大きな部材５２も振動して、内カプセルに
発生した振動エネルギーを消費するので、該内カプセル
２２に発生した振動は早期に収束する。

【００４４】これによって、切り離し時点から短い時間
で質の高い無重量が発生する。そして、この自由落下の
際には、外カプセル２３は、ガイドレール３に沿って落
下し、内カプセル２２は、外カプセル２３内部で該カプ
セル２３の内面に非接触状態で落下する。これによっ
て、外カプセル２３は、空気抵抗やガイドレール３から
の抵抗など、自由落下を妨げる抵抗を受けつつ落下する
が、内カプセル２２は、外カプセル２３の内部を非接触
状態で落下するため極めて自由落下に近い落下状態とな
る。

【００４５】このため、自由落下区間を通過する際、内
カプセル２２の内部に、質の高い無重量状態が発生する
こととなる。このように、切り離し直後から質の高い無
重量状態を発生させることができる。さらに、カプセル
が制動ゾーンＺ１に近づくと、該制動ゾーンＺ１には、
上記落下体２１の切り離し直前に励磁させた制動用リニ
アモータ７の各固定子による上向きの移動磁界を発生し
ているので、外カプセル２３の各羽部２６に上向きの推
進力が付与されて、カプセルの落下速度が制動されて徐
々に減速する。

【００４６】そして、内カプセル２２内に搭載した試験
体や計測装置等に制動の衝撃を付与することなく制動
し、緩衝材８の上に着地させる。次に、カプセル回収の
ために、ホイスト１４を作動させてワイヤを巻き下げ、
上記リリース装置本体９ａをガイドレール３に案内させ
ながら、落下路Ｒに沿って降下させる。

【００４７】そして、リリース装置本体９ａをカプセル
２２，２３に接近させて、該リリース装置本体９ａから
突設された回収用マグネット１８が吸着プレート３１に
当接したら、該リリース装置本体９ａの降下を停止す
る。次いで、図示しない電磁制御器のスイッチを入れて
該回収用マグネット１８を励磁し、該回収用マグネット
１８に吸着プレート３１を磁着させる。これによって、
該回収用マグネット１８及び吸着プレート３１によっ
て、カプセル２２，２３が、リリース装置本体９ａに吊
り下げ可能となる。

【００４８】次に、上記ワイヤを巻き上げる。これによ
って、リリース装置本体９ａがガイドレール３に沿って
上昇すると共に、カプセル２２，２３が、該リリース装
置本体９ａに吊り下げられた状態で、該リリース装置９
の上昇に追従して上昇する。そして、リリース装置本体
９ａが、初期位置の切り離しゾーンＺ３まで上昇した
ら、シャッタ１９を閉め、該シャッタ１９上にカプセル
２２，２３を載置する。

【００４９】これによって、カプセルの回収が完了す
る。さらに、内カプセル２２内の試験体等を交換，若し
くは交換せず、上記カプセルの自由落下作業を行う。こ
のように、本発明の無重量発生装置１では、切り離し直
後から、質の高い無重量状態を内カプセル２２内に発生
することができるので、自由落下ゾーンＺ２の距離が従
来と同じ距離であっても、実験に有効な質の高い無重量
発生時間が長くなる。

【００５０】ここで、上記内部抵抗の大きな部材５２を
固着した本実施例と、該内抵抗の大きな部材５２を固着
しない従来の内カプセルによって、振動の収束を検出し
てみると、図１０及び図１１となった。図１１が本実施
例の内カプセルに対するもので、図１０が従来の内カプ
セルに対するものである。なお、縦軸が微小重量、横軸
が時間である。

【００５１】これから分かるように、振動が１０^-2Ｇ以
下に収束するまでに、従来のものでは０．５１秒に時間
を要したが、本実施例のものでは０．１９秒で収束して
いることが分かる。しかも、本実施例の内カプセルを使
用したものは、振動が一度，収束した後は、１０^-2Ｇを
大幅に下回った振動状態で自由落下するので極めて質の
高い無重量状態を発生することができる。

【００５２】即ち、本実施例のように内部抵抗の大きな
部材５２を固着することで、カプセル切り離し時点から
早期に振動が収束し、また、収束後も質の高い無重量状
態が維持されつつ自由落下する。なお、上記実施例で
は、非磁性体５０，５１を切り離し用マグネット１６の
吸着面と、吸着プレート２４の吸着面との両方に固定し
ているが、該非磁性体を、一方の吸着面だけに固着して
もよい。

【００５３】また、上記実施例では、内部抵抗の大きな
部材５２を柱２２ｃにのみ固着しているが、底板２２ｂ
の下面に固着する等、内カプセルを構成する他の部材に
も固着しても構わない。また、上記実施例では、柱２２
ｃ型の内カプセルを使用した例で示しているが、図１２
及び図１３に示すような、円筒型の内カプセル５５であ
ってもよい。

【００５４】この、内カプセル５５は、上下に対向する
上板５５ａと底板５５ｂとが、断面円弧状の側板５５ｃ
によって連結されて構成されたものである。この場合に
は、側板５５ｃの両面、又は外面又は内面に対して、内
部抵抗の大きな部材５６を貼り付けることによって、上
記と同様な効果を得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載された発明の無重量発生装置では、非磁性体を介在さ
せるという簡単な手段によって、リリース装置の磁着手
段の制御電圧を高精度に制御することなく、落下体を傾
いた状態で切り離すことが回避される。これによって、
良好な無重量状態が発生し、また、内カプセルの内部に
搭載した実験装置に、従来発生した傾きによる悪影響が
付加されないため、良好な実験データを得ることができ
るという効果がある。

【００５６】また、請求項２に記載された発明の無重量
発生装置では、切り離しの際に発生する振動が従来より
も早期に収束し、且つ収束後も所定振動以下に保持され
ているので、切り離しから従来よりも短い時間で、しか
も質の高い無重量状態を発生することが可能となる。即
ち、落下体の自由落下距離を従来と同じ距離に設定して
も、所定以上の質の高い無重量状態が早期に発生し、し
かも、その無重量状態の質も向上するという効果があ
る。

【００５７】このとき、請求項３に記載されている構成
とすることで、内部抵抗の大きな部材を、効率よく設け
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の無重量発生装置を示す構
成図である。

【図２】本発明に係る実施例のリリース装置を示す側面
図である。

【図３】本発明に係る実施例の張出部先端の構成を示す
平面図である。

【図４】本発明に係る実施例のカプセル切り離しの際の
状態を示す図である。

【図５】本発明に係る実施例の内カプセルを示す上面図
である。

【図６】本発明に係る実施例の内カプセルを示す側面図
である。

【図７】本発明に係る実施例の内カプセルの各柱に固着
した、内部抵抗の大きな部材の位置を示す平面図であ
る。

【図８】本発明に係る実施例の外カプセルの外形を示す
平面断面図である。

【図９】本発明に係る実施例の切り離し用マグネットで
カプセルを吊り下げ時の状態を示す拡大図である。

【図１０】従来の内カプセルを採用した際の振動の収束
状態を示す図である。

【図１１】本発明に係る実施例の内カプセルを採用した
際の振動の収束状態を示す図である。

【図１２】本発明に係る実施例に係る別例の内カプセル
を示す上面図である。

【図１３】本発明に係る実施例に係る別例の内カプセル
を示す側面図である。

【図１４】従来の切り離し時の状態を示す図であり、
（ａ）は、切り離し前の状態、（ｂ）は、切り離し途中
の状態、（ｃ）は、切り離し後の状態を示す図である。

【符号の説明】

１無重量発生装置３ガイドレール７制動用リニアモータ９リリース装置９ａリリース装置本体１５マグネット巻上用ホイスト１６切り離し用マグネット２１落下体２２内カプセル２２ａ上板２２ｂ底板２２ｃ柱２３外カプセル２４切り離し用吸着プレート５０，５１非磁性体５２内部抵抗の大きな部材５４実験装置５５内カプセル５５ｃ側板５６内部抵抗の大きな部材Ｒ落下路Ｚ１制動ゾーンＺ２自由落下ゾーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内カプセルとその内カプセルを内部に収
納した外カプセルとから落下体が構成され、その落下体
を、一時的にリリース装置の磁着手段に磁着させた後に
切り離し、自由落下させることで、上記内カプセル内に
所望の無重量状態を発生させる無重量発生装置におい
て、上記リリース装置における磁着手段の吸着面と、該磁着
手段に磁着される落下体の吸着面との間に、厚さが均一
な薄膜状の非磁性体を介在させたことを特徴とする無重
量発生装置。
【請求項２】内カプセルとその内カプセルを内部に収
納した外カプセルとから落下体が構成され、その落下体
を、一時的にリリース装置の磁着手段に磁着させた後に
切り離し、自由落下させることで、上記内カプセル内に
所望の無重量状態を発生させる無重量発生装置におい
て、上記内カプセルに対して、内部抵抗の大きな部材を固着
したことを特徴とする無重量発生装置。
【請求項３】上記内部抵抗の大きな部材を内カプセル
の側部に固着したことを特徴とする請求項２に記載され
た無重量発生装置。