JPH0930500A - 無重力落下シミュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイドパイプに充分な剛性を得ることができ
ず、ガイドパイプを小さくして落下カプセルの空気抵抗
を抑制することが不可能であり、無重力落下状態が良好
に得られない。 【解決手段】 各ガイドパイプ４内にワイヤロープ１２
を通し、ガイドパイプ４及びワイヤロープ１２の下端部
が基盤５０に固定されると共に、ガイドパイプ４及びワ
イヤロープ１２の上端部が、基盤５０上に固設した支柱
２に設けた架台２ａに固定され、前記ガイドパイプ４及
びワイヤロープ１２の一端部が、テンション装置３を介
して基盤５０又は架台２ａに固定され、該テンション装
置３が、ガイドパイプ４を上下方向に押圧する押圧機構
１５，１６及びワイヤロープ１２を上下方向に引張る引
張機構１３，１４，１５，２０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無重力落下シミュレー
タ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】無重力状態によれば、重力
下の地上では得ることのできない特殊な現象が得られる
ため、近時、無重力状態での各種の挙動を研究調査観察
する機運が高まつてきている。現在、無重力環境を得る
方法として、航空機等による慣性飛行、スペースシャト
ル等による宇宙飛行の他、リニヤモータを利用して地上
で行う無重力落下シミュレータ装置が知られている。

【０００３】しかしながら、慣性飛行又は宇宙飛行によ
るものは、コスト高、実験準備等種々の制約を受けるた
め、簡易的に無重力環境を得るには不向きである。一
方、従来の地上で行う無重力落下シミュレータ装置にあ
つては、一般に、落下カプセルのガイドが落下カプセル
の外側に配置されるため、落下中の落下カプセルの姿勢
を安定化させるために、ガイドを大形化させて所要の剛
性を確保せざるを得ない。これにより、ガイドとの間に
挟まれる空気による抵抗が増大して落下カプセルの自由
落下が阻害される。その結果、良好な無重力状態を得る
ことができない。また、落下カプセルの上昇駆動力及び
制動力をリニヤモータによつて得ているため、構造が複
雑であると共に、落下カプセルに対するダンピング機能
を簡易に得ることができない。本発明は、大学、研究機
関等が本格的に実験を行う前の予備実験用及び青少年の
視覚観察用としての簡易な無重力落下シミュレータ装置
を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、次の通りである。請求項１の発明の構成は、基盤５
０上に複数本のガイドパイプ４をそれぞれ垂直に配置
し、これらのガイドパイプ４によつて各ガイド部３２を
案内させて落下カプセル６を落下させる無重力落下シミ
ュレータ装置であつて、各ガイドパイプ４内にワイヤロ
ープ１２を通し、ガイドパイプ４及びワイヤロープ１２
の下端部が基盤５０に固定され、ガイドパイプ４及びワ
イヤロープ１２の上端部が、基盤５０上に固設した支柱
２に設けた架台２ａに固定されると共に、前記ガイドパ
イプ４及びワイヤロープ１２の少なくとも一方の端部
が、テンション装置３を介して基盤５０又は架台２ａに
固定され、該テンション装置３が、ガイドパイプ４を上
下方向に押圧する押圧機構１５，１６及びワイヤロープ
１２を上下方向に引張る引張機構１３，１４，１５，２
０を備えることを特徴とする無重力落下シミュレータ装
置である。請求項２の発明の構成は、基盤５０上に複数
本のガイドパイプ４をそれぞれ垂直に配置し、これらの
ガイドパイプ４によつて各ガイド部３２を案内させて落
下カプセル６を落下させる無重力落下シミュレータ装置
であつて、落下カプセル６を受け入れる円筒状の緩衝筒
５を基盤５０上に固設し、各ガイドパイプ４の下端部を
緩衝筒５内に配置すると共に、各ガイド部３２が、平面
視で円形状をなす落下カプセル６の外形内に形成されて
いることを特徴とする無重力落下シミュレータ装置であ
る。請求項３の発明の構成は、緩衝筒５の下部に、少な
くとも１個の空気取出口３０ａ，３０ｂを設けることを
特徴とする請求項２の無重力落下シミュレータ装置であ
る。請求項４の発明の構成は、緩衝筒５内の下端部に、
落下カプセル６が衝突する機械式ダンピング機構が配置
され、該機械式ダンピング機構が、油圧ダンパ８及びダ
ンパヘッド９を備え、該ダンパヘッド９が、ゴム質弾性
体２９を有することを特徴とする請求項２又は３の無重
力落下シミュレータ装置である。請求項５の発明の構成
は、落下カプセル６が、ガイド部３２を有する外カプセ
ル３１と内カプセル３３とを有し、該内カプセル３３
が、外カプセル３１内に垂直に配置したガイド部３２の
外周面によつて各案内部３３ａが摺動案内されながら外
カプセル３１内で自然落下することを特徴とする請求項
１，２，３又は４の無重力落下シミュレータ装置であ
る。

【０００５】

【作用】請求項１の発明によれば、落下カプセル６を所
定の待機位置まで上昇させた後に落下させる。落下カプ
セル６は、ガイドパイプ４によつて各ガイド部３２が案
内されつつ落下する。ガイドパイプ４は、内部にワイヤ
ロープ１２が通され、ガイドパイプ４及びワイヤロープ
１２の上下方向の少なくとも一方の端部が、テンション
装置３を介して基盤５０又は架台２ａに固定され、テン
ション装置３が、ガイドパイプ４を上下方向に押圧する
押圧機構１５，１６及びワイヤロープ１２を上下方向に
引張る引張機構１３，１４，１５，２０を備える。しか
して、ガイドパイプ４に初期圧縮力が与えられ、ワイヤ
ロープ１２に初期伸長力が与えられている。このため、
落下カプセル６を案内するガイドパイプ４は、高剛性で
あり、落下カプセル６が円滑に落下する。この落下カプ
セル６の落下中に、落下カプセル６内に無重力環境が創
出されるので、目的とする無重力状態の挙動についての
実験が行われる。

【０００６】請求項２の発明によれば、落下カプセル６
を所定の待機位置から落下させる。落下カプセル６は、
ガイドパイプ４によつて各ガイド部３２が案内されつつ
落下する。そして、落下する落下カプセル６は、基盤５
０上に固設した円筒状の緩衝筒５内に突入する。円形状
をなす落下カプセル６が円筒状の緩衝筒５内に突入する
ことにより、緩衝筒５内の空気が圧縮されて落下カプセ
ル６との間の隙間から流出するので、落下カプセル６に
制動が与えられる。各ガイド部３２は、平面視で円形状
をなす落下カプセル６の外形内に形成され、緩衝筒５内
に配置されているので、落下カプセル６は、各ガイド部
３２が案内されながら緩衝筒５内に正確に進入し、か
つ、適度のエアーダンピング機能が発揮される。

【０００７】請求項３の発明によれば、落下カプセル６
が緩衝筒５内に突入し、緩衝筒５内の空気が圧縮される
ことにより、空気取出口３０ａ，３０ｂからも空気が流
出するので、落下カプセル６に制動が与えられる。そし
て、空気取出口３０ａ，３０ｂの個数及び空気の流出量
を調整することにより、エアーダンピング機能を調整す
ることができる。

【０００８】請求項４の発明によれば、落下カプセル６
が緩衝筒５内に突入し、エアーダンピングを受けて１次
制動を受けた後、油圧ダンパ８及びゴム質弾性体２９を
有するダンパヘッド９を備える機械式ダンピング機構に
よつて２次制動を受け、所定位置に停止する。

【０００９】請求項５の発明によれば、落下カプセル６
が、各ガイドパイプ４によつて各ガイド部３２が案内さ
れつつ落下する。その際、内カプセル３３の各案内部３
３ａが、外カプセル３１内に垂直に配置したガイド部３
２の外周面によつて摺動案内されながら外カプセル３１
内を自然落下する。これにより、内カプセル３３内に配
置した実験材料に対し、良好な無重力状態での実験を行
うことができる。

【００１０】

【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〜図７は、本発明の１
実施の形態を示す。図中において符号５０は基盤を示
し、水平環状をなす支持面５０ａの中央部に、収容凹部
５０ｂが形成されている。この支持面５０ａには、複数
本（本例では３本）の支柱２が上方に向けて立設され、
支柱２の上に架台２ａが固設されている。そして、収容
凹部５０ｂの底面には、支持台５１が固設され、この支
持台５１と架台２ａとの間に、複数本（本例では３本）
のガイドパイプ４が平行に配設されている。

【００１１】ガイドパイプ４は、上端部が架台２ａに取
付けた後記するテンション装置３に固定され、また、下
端部が緩衝筒５内に配置されて支持台５１に固定され、
各ガイドパイプ４の中には、図２に示すようにそれぞれ
ワイヤロープ１２を通してある。各ガイドパイプ４は、
後記する落下カプセル６の落下を案内する機能を有し、
各ガイド部３２を通して落下カプセル６を貫通させて配
置され、図６に示す平面視で、円形状をなす落下カプセ
ル６の外周面から全てのガイドパイプ４が突出しないよ
うになつている。一方、架台２ａ上には、ウインチ装置
１が配設される。ウインチ装置１のワイヤロープ５２
は、案内ロール１ａに巻き掛けられて着脱装置７の上部
に結合されている。

【００１２】落下カプセル６は、図５〜図７に示すよう
に上蓋及び下蓋を有して円筒状をなす外カプセル３１
と、外カプセル３１の内部に上下方向に延在させて配置
した円筒部材からなる複数本（本例では３本）のガイド
部３２と、これらのガイド部３２に案内部３３ａが摺動
自在に外嵌する内カプセル３３とを有する。内カプセル
３３の上部中央にはロッド２２が固定され、このロッド
２２は外カプセル３１の上蓋を摺動自在に貫通して、上
端部に外向きフランジ状の係合部２２ａを有している。
外カプセル３１の上下部（少なくとも下部）には、Ｏリ
ング２７が嵌着されている。しかして、各ガイド部３２
は、内周面によつて外カプセル３１の落下をガイドパイ
プ４に対して案内し、内カプセル３３の相対的落下を外
周面によつて案内する。

【００１３】内カプセル３３には、複数段のラック３６
が取付けられ、ラック３６上には無重力状態を観察する
実験材料を入れる実験箱３７、実験状態を写し出すＣＣ
Ｄカメラ３８、照明ライト３９、カメラ制御器４０、制
御信号受信機４１、バッテリ４２及び映像信号送信機４
３が装着され、外カプセル３１に取付けた制御信号送受
信アンテナ４４を通じて信号の授受が行われる。内カプ
セル３３は、当初、ロッド２２によつて引き上げられて
外カプセル３１の上蓋の下面に当接しており、ロッド２
２が解放されることにより、外カプセル３１と一緒に落
下しながら案内部３３ａが各ガイド部３２に案内されて
外カプセル３１に対しても降下する。このため、外カプ
セル３１の下蓋の上面には、エアーダンパ３４及びゴム
クッション３５が配置され、相対的に落下する内カプセ
ル３３をエアーダンパ３４によつて緩衝して受け止めた
後、ゴムクッション３５によつて静止させるようになつ
ている。

【００１４】図４に示す緩衝筒５は、円形状をなす落下
カプセル６の外径よりも若干大きな内径を有し、ガイド
パイプ４によつて案内されて落下してくる落下カプセル
６に作用するエアーダンピング機能を緩徐に与えるよう
に、上端部内面が上方に向けて次第に拡径するテーパ部
５ａを形成している。この緩衝筒５には、中心軸線方向
（及び周方向）の間隔を置いて複数個（本例では２個）
の空気取出口３０ａ，３０ｂが開設され、各空気取出口
３０ａ，３０ｂにはパイプ１１ａ，１１ｂの基端が接続
されている。各パイプ１１ａ，１１ｂの先端部には、流
量調整用バルブ１０ａ，１０ｂがそれぞれ付属されてい
る。

【００１５】流量調整用バルブ１０ａ，１０ｂは、落下
カプセル６が緩衝筒５内に突入した状態で、緩衝筒５内
に発生する圧縮空気の流出量を制御する機能を有し、こ
れによつて落下カプセル６にエアーダンピングを与え
る。この緩衝筒５と落下カプセル６との間の隙間及び空
気取出口３０ａ，３０ｂにより、エアーダンパを構成し
ている。空気取出口３０ａ，３０ｂは、エアーダンパと
しての機能を良好に確保するために、緩衝筒５の下部に
形成され、下側に位置する空気取出口３０ｂは、上側に
位置する空気取出口３０ａより小さく設定されている。
これは、落下カプセル６に対して１次制動を与えるエア
ーダンピングによる制動行程の終わり近傍において、流
出圧縮空気量を微小に制御し、大きな制動力を生じさせ
るためである。なお、エアーダンピングは、空気取出口
３０ａ，３０ｂのみによつて与えることも可能であり、
その場合には、パイプ１１ａ，１１ｂ及び流量調整用バ
ルブ１０ａ，１０ｂを省略することができる。

【００１６】油圧ダンパ８及びダンパヘッド９を備える
機械式ダンピング機構について、図４を参照して説明す
る。緩衝筒５の内底部つまり支持台５１には、油圧ダン
パ８が取り付けられ、油圧ダンパ８上部には、ダンパヘ
ッド９が直列に取り付けられている。ダンパヘッド９
は、上面が両空気取出口３０ａ，３０ｂの間となる高さ
位置に設けられ、３層構造のクッション材２８とゴム質
弾性体２９のサンドイッチ構造となつており、案内部９
ａがガイドパイプ４に摺動自在に外嵌されている。ダン
パヘッド９の上部に固着した緩衝ゴム９ｂは、ガイドパ
イプ４によつて案内される落下カプセル６の下方に位置
している。

【００１７】しかして、落下カプセル６が緩衝筒５内に
突入すると、これらの間の隙間及び適度に開度を調整さ
れた流量調整用バルブ１０ａ，１０ｂの機能を受けなが
ら、圧縮された空気が外部に流出し、落下カプセル６を
１次制動させる。続いて、落下カプセル６は、１次制動
を受けながらダンパヘッド９に衝突し、直列配置された
ダンパヘッド９及び油圧ダンパ８によつて緩衝され、２
次制動を受けて滑らかに停止する。

【００１８】テンション装置３は、図２に示すように架
台２ａにボルト・ナット１９により結合され、上端が上
蓋１５ａによつて閉塞されて有底筒状をなす上部金具１
５を有し、上部金具１５内に上下方向の摺動自在に配置
した引張金具１４に、ワイヤ止め金具１３がねじ締結さ
れている。引張金具１４の軸部１４ａは、上部金具１５
の上蓋１５ａを貫通させ、ナット２０及びロックナット
２１を螺合させてある。このワイヤ止め金具１３に、ワ
イヤロープ１２の上端部が固定されている。なお、ワイ
ヤロープ１２のワイヤ止め金具１３内の上端部は、バラ
バラにして鉛によつて結合してある。５７は、ワイヤ止
め金具１３の下端部に螺合するロックナットである。ま
た、上部金具１５の雌ねじが加工された下部には、調整
金具１６、ロックナット１７が、それぞれねじ結合され
ている。調整金具１６と、ガイドパイプ４の間には、間
座１８が各々ソケット結合により装着されている。一
方、ワイヤロープ１２の下端部は、支持台５１に固定し
たガイドパイプ４の下端部から突出させ、図４に示すよ
うに支持台５１に固定した案内５４を介して止め具５５
に固定されている。

【００１９】しかして、ワイヤ止め金具１３に上端部が
固定されたワイヤロープ１２は、調整金具１６及び間座
１８の中心孔を貫通し、ガイドパイプ４内に配置されて
いる。この間座１８の中心孔は、ワイヤロープ１２が緊
密に滑合はめあいで装着されるように形成され、中心が
保持できる構造になつている。従つて、ナット２０を締
め付けることにより、下端が止め具５５に固定されたワ
イヤロープ１２に初期引張力を与えることができ、ま
た、調整金具１６を上部金具１５に対して下方に螺出さ
せることにより、ガイドパイプ４に初期圧縮力が与えら
れる。ワイヤロープ１２及びガイドパイプ４に適度なテ
ンション及びコンプレッションを付加後、ロックナット
１７，２１で固定することにより、堅固な垂直ガイドと
しての機能が確保される。この上部金具１５に螺合する
調整金具１６により、ガイドパイプ４を下方向に押圧す
る押圧機構を構成し、また、ワイヤ止め金具１３、引張
金具１４、ナット２０及び上部金具１５により、ワイヤ
ロープ１２を上方向に引張る引張機構を構成している。

【００２０】着脱装置７は、図３に示すように着脱装置
本体７ａを有し、この着脱装置本体７ａが複数本のガイ
ドパイプ４によつて案内される。着脱装置本体７ａ内に
は、円筒状の支持部材７ｂが固設され、支持部材７ｂの
上部にウインチ装置１のワイヤロープ５２が結合され、
支持部材７ｂの下部に一対の爪部材２６がピン７ｃによ
つて揺動自在に結合されている。各爪部材２６は、支持
部材７ｂの中間部に固設した複動式のシリンダ２４によ
つて駆動される。

【００２１】すなわち、落下カプセル６に取付けたロッ
ド２２の係合部２２ａが爪部材２６間に下方から入り込
むと、センサー２３が検知し、図外の電磁バルブのソレ
ノイドが励磁され、一方の配管２４ａからの圧縮空気が
シリンダ２４の下室に流入することにより、カムロッド
２５が上方に押し出され、カム部２５ａが爪部材２６の
上突出片２６ａに係合し、各爪部材２６がピン７ｃの回
りに揺動して爪部２６ｃが閉作動を行い、ロッド２２の
係合部２２ａをクランプする。また、電磁バルブを切り
換えて他方の配管２４ｂからの圧縮空気をシリンダ２４
の上室に流入させることにより、カムロッド２５が下方
に押し出され、図３に示すようにカム部２５ａが爪部材
２６の下突出片２６ｂに係合し、爪部材２６がピン７ｃ
の回りに揺動して爪部２６ｃが開動作を行い、ロッド２
２の係合部２２ａが解放される。なお、カムロッド２５
は、クランプ作動中に、シリンダ２４の下室内の圧縮空
気が何らかの理由によつて流出した場合、外力が作用し
た場合等であつても、カムロッド２５が下方移動して開
動作が行われないフェールセーフ構造とすることが望ま
しい。

【００２２】次に、作用について説明する。先ず、着脱
装置７の各爪部２６を閉作動させ、ロッド２２の係合部
２２ａをクランプする。この状態でウインチ装置１のワ
イヤロープ５２を巻き上げれば、着脱装置７、ロッド２
２及び落下カプセル６の内カプセル３３が一体的に上昇
する。内カプセル３３は、案内部３３ａがガイド部３２
の外周面に案内されながら上昇し、外カプセル３１の上
蓋下面に当接した後、外カプセル３１を伴つて上昇す
る。このようにして、落下カプセル６が図１に示す上昇
位置（待機位置）に達したなら、ウインチ装置１を停止
し、落下準備が完了する。

【００２３】無重力落下に際しては、着脱装置７の各爪
部２６を開作動させ、ロッド２２の係合部２２ａを解放
させる。これにより、落下カプセル６の落下が開始され
る。落下カプセル６の落下に際しては、内カプセル３３
が外カプセル３１から切り離される。外カプセル３１
は、各ガイド部３２の内周面がガイドパイプ４に摺動案
内されながら自然落下する。また、内カプセル３３は、
各案内部３３ａがガイド部３２の外周面に摺動案内され
ながら自然落下する。かくして、内カプセル３３は、外
カプセル３１に対して空気抵抗等の外乱を受けることな
く浮いた状態で自由落下し、無重力状態を良好に維持す
る。

【００２４】この無重力状態において、内カプセル３３
の実験箱３７内に組み込んだ実験材料に対し、実験を行
うことができる。この実験状態は、制御信号送受信アン
テナ４４からの信号を制御信号受信機４１に受け、照明
ライト３９によつて照明を与え、かつ、カメラ制御器４
０により制御を与えながらＣＣＤカメラ３８によつて写
し出す。このＣＣＤカメラ３８による映像信号は、映像
信号送信機４３及び制御信号送受信アンテナ４４から外
部に取り出し、外部のブラウン管に写し出して観察する
ことができる。落下カプセル６内での電源は、バッテリ
４２である。

【００２５】そして、落下カプセル６が緩衝筒５内に突
入する。その際、外カプセル３１が上方に向けて次第に
拡径するテーパ部５ａに受け入れられ、次いで、Ｏリン
グ２７が緩衝筒５内に進入する。これにより、緩衝筒５
の内圧が次第に高まり、緩衝筒５内の圧縮空気は両空気
取出口３０ａ，３０ｂからパイプ１１ａ，１１ｂを通つ
て流量調整用バルブ１０ａ，１０ｂから外部に放出され
る。落下カプセル６のＯリング２７が上方の空気取出口
３０ａを通過した後は、下方の空気取出口３０ｂからの
み、緩衝筒５内の圧縮空気が逸出する。勿論、緩衝筒５
内の圧縮空気は、Ｏリング２７と緩衝筒５の内面との間
の隙間からも適度に逸出する。このようにして、落下カ
プセル６に２段階のエアーダンピングが与えられ、１次
制動を生ずる。

【００２６】１次制動を受けながら緩衝筒５内を降下す
る落下カプセル６は、続いて油圧ダンパ８及びダンパヘ
ッド９からなる機械式ダンピング機構によつて緩衝さ
れ、２次制動を受ける。すなわち、外カプセル３１の下
蓋が緩衝ゴム９ｂに衝突し、クッション材２８とゴム質
弾性体２９とからなるダンパヘッド９が弾性変形すると
共に、油圧ダンパ８が作用する。これにより、落下カプ
セル６は、１次制動に加えて２次制動をも受けて滑らか
に停止する。

【００２７】このような落下カプセル６の無重力落下に
際し、落下カプセル６は、横振れを生ずることなく、垂
直に良好に落下する。これは、テンション装置３によ
り、ワイヤロープ１２に適度な引張力が与えられ、ガイ
ドパイプ４に適度な圧縮力が与えられているため、ワイ
ヤロープ１２及びガイドパイプ４が堅固な垂直ガイドと
して機能するためである。

【００２８】落下カプセル６がダンパヘッド９上に停止
したなら、ウインチ装置１のワイヤロープ５２を繰り出
し、着脱装置７を下降させ、着脱装置７の爪部２６によ
つてロッド２２の係合部２２ａをクランプする。着脱装
置７の下降に際し、着脱装置本体７ａが複数本のガイド
パイプ４によつて案内されるので、爪部２６がロッド２
２の係合部２２ａに向けて正確に降下する。その後、ウ
インチ装置１を駆動して落下カプセル６を所定の待機位
置にまで吊り上げることにより、再度、無重力落下をシ
ミュレトした実験を行うことができる。

【００２９】ところで、上記実施の形態にあつては、ガ
イドパイプ４及びワイヤロープ１２の上端部を、テンシ
ョン装置３を介して架台２ａに固定したが、ガイドパイ
プ４及びワイヤロープ１２の下端部を、テンション装置
３を介して基盤５０に固定し、同様の作用を得ることも
可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明にかかる無重力落下シミュレータ装置よれば、次
の効果が得られる。 （１）請求項１の発明によれば、ガイドパイプを使用す
ることにより、落下後の落下カプセルの回収及び落下位
置の設定が容易である。また、ガイドパイプに初期圧縮
力が与えられ、ワイヤロープに初期引張力が与えられる
ため、充分な剛性を得ることができ、小さなガイドパイ
プに堅固な垂直ガイドとしての機能が付与される。その
結果、構造簡素にして、大きなガイドに伴う大きな空気
抵抗を防止して、無重力落下状態を良好に得ることがで
きる。かくして、従来の大がかりな設備を必要とせず、
簡易的に無重力環境を得ることができ、学校、研究機関
等が本格的な実験を行う前の予備実験用として、また、
青少年の視覚観察用として有用である。

【００３１】（２）請求項２の発明によれば、緩衝筒が
円筒状をなすため、製作が容易であり、かつ、地上に落
下する直前の落下カプセルに対し、ガイドパイプによつ
て案内させながらエアーダンピングを良好に作用させる
ことができ、落下カプセルを滑らかに減速させることが
できる。 （３）請求項４の発明によれば、緩衝筒によるエアーダ
ンピングに加えて機械式ダンピング機構によるダンピン
グが得られ、落下カプセルを滑らかに減速させ、確実に
停止させることができる。

【００３２】（４）請求項５の発明によれば、カプセル
本体は、外カプセルと内カプセルとの２重構造のため、
落下中、空気抵抗等による外カプセルの速度変化が直接
内カプセルに影響を及ぼさないと共に、内カプセルが外
カプセルに対して案内されるため、内カプセルが安定化
する。その結果、無重力落下状態が良好に得られると共
に、無重力落下試験の準備が容易となり、繰り返し行う
試験の能率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態にかかる無重力落下シ
ミュレータ装置を一部省略して示す概略図。

【図２】 同じくテンション装置を示す断面図。

【図３】 同じく着脱装置を示す断面図。

【図４】 同じく緩衝筒を示す断面図。

【図５】 同じく落下カプセルを示す断面図。

【図６】 同じく落下カプセルを示す平面図。

【図７】 同じく落下カプセルのガイド部を示す断面
図。

【符号の説明】

１：、２：支柱、２ａ：架台、３：テンション装置、
４：ガイドパイプ、５：緩衝筒、６：落下カプセル、
７：着脱装置、８：油圧ダンパ、９：ダンパヘッド、１
２：ワイヤロープ、１３：ワイヤ止め金具（引張機
構）、１４：引張金具（引張機構）、１５：上部金具
（引張機構，押圧機構）、１６：調整金具（押圧機
構）、２０：ナット（引張機構）、２９：ゴム質弾性
体、３０ａ，３０ｂ：空気取出口、３１：外カプセル、
３２：ガイド部、３３：内カプセル、３３ａ：案内部、
５０：基盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兜森 俊樹 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社日本 製鋼所内 (72)発明者 後藤 敏満 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社日本 製鋼所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤（５０）上に複数本のガイドパイプ
   （４）をそれぞれ垂直に配置し、これらのガイドパイプ
   （４）によつて各ガイド部（３２）を案内させて落下カ
   プセル（６）を落下させる無重力落下シミュレータ装置
   であつて、各ガイドパイプ（４）内にワイヤロープ（１
   ２）を通し、ガイドパイプ（４）及びワイヤロープ（１
   ２）の下端部が基盤（５０）に固定され、ガイドパイプ
   （４）及びワイヤロープ（１２）の上端部が、基盤（５
   ０）上に固設した支柱（２）に設けた架台（２ａ）に固
   定されると共に、前記ガイドパイプ（４）及びワイヤロ
   ープ（１２）の少なくとも一方の端部が、テンション装
   置（３）を介して基盤（５０）又は架台（２ａ）に固定
   され、該テンション装置（３）が、ガイドパイプ（４）
   を上下方向に押圧する押圧機構（１５，１６）及びワイ
   ヤロープ（１２）を上下方向に引張る引張機構（１３，
   １４，１５，２０）を備えることを特徴とする無重力落
   下シミュレータ装置。
2. 【請求項２】 基盤（５０）上に複数本のガイドパイプ
   （４）をそれぞれ垂直に配置し、これらのガイドパイプ
   （４）によつて各ガイド部（３２）を案内させて落下カ
   プセル（６）を落下させる無重力落下シミュレータ装置
   であつて、落下カプセル（６）を受け入れる円筒状の緩
   衝筒（５）を基盤（５０）上に固設し、各ガイドパイプ
   （４）の下端部を緩衝筒（５）内に配置すると共に、各
   ガイド部（３２）が、平面視で円形状をなす落下カプセ
   ル（６）の外形内に形成されていることを特徴とする無
   重力落下シミュレータ装置。
3. 【請求項３】 緩衝筒（５）の下部に、少なくとも１個
   の空気取出口（３０ａ，３０ｂ）を設けることを特徴と
   する請求項２の無重力落下シミュレータ装置。
4. 【請求項４】 緩衝筒（５）内の下端部に、落下カプセ
   ル（６）が衝突する機械式ダンピング機構が配置され、
   該機械式ダンピング機構が、油圧ダンパ（８）及びダン
   パヘッド（９）を備え、該ダンパヘッド（９）が、ゴム
   質弾性体（２９）を有することを特徴とする請求項２又
   は３の無重力落下シミュレータ装置。
5. 【請求項５】 落下カプセル（６）が、ガイド部（３
   ２）を有する外カプセル（３１）と内カプセル（３３）
   とを有し、該内カプセル（３３）が、外カプセル（３
   １）内に垂直に配置したガイド部（３２）の外周面によ
   つて各案内部（３３ａ）が摺動案内されながら外カプセ
   ル（３１）内で自然落下することを特徴とする請求項
   １，２，３又は４の無重力落下シミュレータ装置。