(57)【要約】      （修正有）【課題】宇宙航行体の発射時等に発生する振動に耐えることができ、内部に収納した対象物を宇宙空間の所定目的地へと安全に運搬することができる宇宙用筐体を提供する。【解決手段】宇宙空間に対象物を運搬するための宇宙用筐体１であって、対象物（小型筐体Ｃ、板体Ｐ）を収納するための収納空間Ｓと、収納空間内の所定位置に対象物を固定させる対象物固定手段（第一ボルト３０、第二ボルト４０、ナット４４）と、所定の宇宙航行体に宇宙用筐体１を取り付ける筐体取付手段（ブレーカブルボルト）と、を備える。【選択図】図２
2015036285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙空間に対象物を運搬するための宇宙用筐体であって、
前記対象物を収納するための収納空間と、
前記収納空間内の所定位置に前記対象物を固定させる対象物固定手段と、
所定の宇宙航行体に前記筐体を取り付ける筐体取付手段と、を備える、
宇宙用筐体。
【請求項２】
前記収納空間を形成する複数の部材を備え、
前記複数の部材を何れか一つは、前記収納空間側に位置する内側面と、前記宇宙航行体側に位置する外側面と、を有する特定部材とされ、
前記特定部材の前記内側面の所定位置に前記対象物が固定され、前記特定部材の前記外側面が前記宇宙航行体の所定部位に近接配置された状態で前記宇宙航行体に前記筐体が取り付けられる、
請求項１に記載の宇宙用筐体。
【請求項３】
前記特定部材は、前記内側面及び前記外側面を有する略平坦な板状部と、前記板状部の周囲に連接された側壁部と、前記板状部の少なくとも前記内側面に設けられた梁部と、を有する、
請求項２に記載の宇宙用筐体。
【請求項４】
前記特定部材の前記側壁部には、補強用の屈曲部が形成されている、
請求項３に記載の宇宙用筐体。
【請求項５】
前記特定部材は、一個の金属体を切削することにより形成される、
請求項３又は４に記載の宇宙用筐体。
【請求項６】
前記特定部材は、チタン合金で構成されてなる、
請求項３から５の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項７】
前記特定部材は、アルミニウム合金で構成されてなる、
請求項３から５の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項８】
前記複数の部材は、前記特定部材と、前記特定部材の前記内側面に固定された前記対象物を被覆する被覆部材と、から構成され、前記特定部材が前記宇宙航行体に取り付けられる、
請求項３から７の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項９】
前記被覆部材は、底壁部と、前記底壁部の周囲に連接された側壁部と、を有し、
前記被覆部材の前記側壁部によって形成される筒状開口部の外周長及び外周形状が、前記特定部材の前記側壁部によって形成される筒状開口部の内周長及び内周形状と各々同一とされている、
請求項８に記載の宇宙用筐体。
【請求項１０】
前記被覆部材の前記側壁部には、補強用の屈曲部が形成されている、
請求項９に記載の宇宙用筐体。
【請求項１１】
前記被覆部材は、一個の金属体を切削することにより形成される、
請求項８から１０の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項１２】
前記被覆部材は、チタン合金で構成されてなる、
請求項８から１１の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項１３】
前記被覆部材は、アルミニウム合金で構成されてなる、
請求項８から１１の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項１４】
前記特定部材と前記被覆部材とが結合状態にあるときに前記特定部材から前記被覆部材が分離することを阻止するロック機構を備える、
請求項８から１３の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項１５】
前記筐体取付手段は、前記特定部材の前記板状部と前記宇宙航行体の所定部位とを接続するボルトを有し、
前記ボルトは、所定の閾値を超える引張応力が加えられた場合に破断するように構成されている、
請求項３から１４の何れか一項に記載の宇宙用筐体。
【請求項１６】
前記特定部材の前記板状部の外側面と、前記宇宙航行体の表面と、の間に間隙が形成されており、
前記ボルトが破断したときに前記特定部材の板状部と前記宇宙航行体とを分離させるような力を加えるリリース機構が前記間隙に設けられている、
請求項１５に記載の宇宙用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙用筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、宇宙空間に所定の対象物を運搬するための技術が種々提案され、実用化されている。例えば、現在においては、電子機器等の対象物を宇宙へ運搬するための輸送ボックスが提案されている（特許文献１参照）。この輸送ボックスによれば、温度制御器や断熱材を利用することにより熱伝導及び輻射等の熱について外部環境とのやり取りを低減させることができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４６２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、近年においては、民間企業の主導により宇宙旅行の商業化が進められており、近い将来、宇宙空間への旅行が比較的低廉な価格で実現する可能性がある。このように宇宙旅行が比較的身近になってくると、利用者が宇宙空間の目的地（月、火星等）への宇宙旅行を行って私的な物資（小物、手紙、写真、宝石類等）を目的地に運搬するためのスーツケースのような筐体が必要となる。このような私的物資運搬用の筐体を使用して宇宙空間に対象物を運搬するには、当該筐体内に対象物を収納し、当該筐体を着陸船等の宇宙航行体に搭載して宇宙航行体を打ち上げる必要がある。
【０００５】
ところが、宇宙航行体の発射時や軌道上の点火時においては、様々な周波数の大きな振動が発生する。このため、筐体内に収納した対象物がその振動によって浮遊して筐体の内壁に衝突し、対象物や筐体が破損する虞がある。前記した特許文献１に記載されているような従来の筐体（輸送ボックス）は、宇宙航行体の発射時や軌道上の点火時に発生する様々な周波数の大きな振動を考慮していないため、筐体内に収納した対象物が振動によって散乱・破損する可能性があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、宇宙航行体の発射時等に発生する振動に耐えることができ、内部に収納した対象物を宇宙空間の所定目的地へと安全に運搬することができる宇宙用筐体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明に係る宇宙用筐体は、宇宙空間に対象物を運搬するためのものであって、対象物を収納するための収納空間と、収納空間内の所定位置に対象物を固定させる対象物固定手段と、所定の宇宙航行体に筐体を取り付ける筐体取付手段と、を備えるものである。
【０００８】
かかる構成を採用すると、対象物を宇宙用筐体の収納空間内の所定位置に固定した状態で、宇宙用筐体をロケット等の宇宙航行体に取り付けることができる。従って、宇宙航行体を宇宙空間に打ち上げるときに、宇宙用筐体の収納空間内に収納した対象物が浮遊して宇宙用筐体の内部に衝突したりすることを未然に防ぐことができ、対象物及び筐体の破損を防ぐことができる。また、対象物固定手段によって対象物を宇宙用筐体に固定して対象物と筐体とを一体化させることができるので、打ち上げ時の振動にも耐えることができる。
【０００９】
本発明に係る宇宙用筐体において、収納空間を形成する複数の部材を備えることができる。この際、複数の部材の何れか一つを、収納空間側に位置する内側面と、宇宙航行体側に位置する外側面と、を有する特定部材とすることができる。そして、特定部材の内側面の所定位置に対象物を固定し、特定部材の外側面を宇宙航行体の所定部位に近接配置した状態で宇宙航行体に筐体を取り付けることができる。
【００１０】
かかる構成を採用すると、収納空間を形成する複数の部材を構成する特定部材の内側面の所定位置に対象物を固定することができ、この特定部材の外側面を宇宙航行体の所定部位に近接配置した状態で宇宙航行体に宇宙用筐体を取り付けることができる。このように特定部材の内側面に対象物が固定されるので、宇宙用筐体自身の重心が移動しないため、宇宙用筐体を取り付けた際の宇宙航行体の重心位置に変化を与えることがない。この結果、宇宙航行体の打ち上げや飛行の安定化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る宇宙用筐体において、内側面及び外側面を有する略平坦な板状部と、板状部の周囲に連接された側壁部と、板状部の少なくとも内側面に設けられた梁部と、を有する特定部材を採用することができる。
【００１２】
かかる構成を採用すると、特定部材は、側壁部及び梁部が設けられている板状部を有するため、高い強度を有するものとなる。
【００１３】
本発明に係る宇宙用筐体において、特定部材の側壁部に、補強用の屈曲部を形成することができる。
【００１４】
かかる構成を採用すると、特定部材の側壁部に補強用の屈曲部が形成されているため、特定部材の強度を高めることができる。また、屈曲部の形成により強度が高まるため、特定部材の側壁部の厚さを低減させて軽量化を図ることもできる。
【００１５】
本発明に係る宇宙用筐体において、特定部材と、特定部材の内側面に固定された対象物を被覆する被覆部材と、から複数の部材を構成することができる。この際、特定部材を宇宙航行体に取り付けることができる。
【００１６】
かかる構成を採用すると、二つの部材（特定部材及び被覆部材）によって収納空間を形成することができるので、部品点数を削減することができる。また、対象物が固定される特定部材が宇宙航行体に取り付けられるので、仮に被覆部材が特定部材から分離したり被覆部材が破損したりした場合においても、対象物が宇宙航行体から分離することがない。さらに、宇宙用筐体が二つの部材（特定部材及び被覆部材）で構成されていることから、一方の部材（例えば特定部材）を再利用しつつ他方の部材（被覆部材）の軽量化を図ることができる。従って、宇宙用筐体の軽量化と、資源の有効利用による環境保護と、を両立させることが可能となる。
【００１７】
本発明に係る宇宙用筐体において、底壁部と、底壁部の周囲に連接された側壁部と、を有する被覆部材を採用することができる。この際、被覆部材の側壁部によって形成される筒状開口部の外周長及び外周形状を、特定部材の側壁部によって形成される筒状開口部の内周長及び内周形状と各々同一とすることができる。
【００１８】
かかる構成を採用すると、被覆部材の側壁部によって形成される筒状開口部の外周長及び外周形状が、特定部材の側壁部によって形成される筒状開口部の内周長及び内周形状と各々同一とされているため、特定部材の筒状開口部の内側に被覆部材の筒状開口部を嵌め込むことによって、結合用の部材を別途必要とすることなく両部材を容易に結合させることができる。
【００１９】
本発明に係る宇宙用筐体において、被覆部材の側壁部に、補強用の屈曲部を形成することができる。
【００２０】
かかる構成を採用すると、被覆部材の側壁部に補強用の屈曲部が形成されているため、被覆部材の強度を高めることができる。また、屈曲部の形成により強度が高まるため、被覆部材の側壁部の厚さを低減させて軽量化を図ることもできる。
【００２１】
本発明に係る宇宙用筐体において、一個の金属体を切削して特定部材及び／又は被覆部材を形成することもできる。また、鋳物や３Ｄプリンティング等で特定部材及び／又は被覆部材を形成してもよい。
【００２２】
このように切削加工、鋳物、３Ｄプリンティング等で特定部材や被覆部材を形成すると、複数の部品を別々に製作して接合する手間を省くことができ、複数の部材を接合する場合に生じる比較的強度の低い接合部をなくすことができるため、高い強度を確保することができる。
【００２３】
本発明に係る宇宙用筐体において、チタン合金で特定部材及び／又は被覆部材を構成することができる。
【００２４】
かかる構成を採用すると、特定部材及び／又は被覆部材は、耐酸化性及び耐腐食性に優れるチタン合金で構成されるため、宇宙空間の過酷な環境に耐えることができる。
【００２５】
本発明に係る宇宙用筐体において、アルミニウム合金で特定部材及び／又は被覆部材を構成することができる。この際、アルミニウム合金製の特定部材及び／又は被覆部材に、耐酸化・耐腐食用の表面処理を施すことが好ましい。
【００２６】
かかる構成を採用すると、特定部材及び／又は被覆部材は、軽量で比強度の高いアルミニウム合金で構成されるため、宇宙用筐体の軽量化を実現させることができる。また、アルミニウム合金製の特定部材及び／又は被覆部材に耐酸化・耐腐食用の表面処理を施すことにより、宇宙空間の過酷な環境に耐えることができる。
【００２７】
本発明に係る宇宙用筐体において、特定部材と被覆部材とが結合状態にあるときに特定部材から被覆部材が分離することを阻止するロック機構を備えることができる。
【００２８】
かかる構成を採用すると、ロック機構により、特定部材と被覆部材とが結合状態にあるときに特定部材から被覆部材が分離することを阻止することができる。
【００２９】
本発明に係る宇宙用筐体において、特定部材の板状部と宇宙航行体の所定部位とを接続するボルトを有する筐体取付手段を採用することができる。この際、所定の閾値を超える引張応力が加えられた場合に破断するように構成されたボルトを採用することができる。
【００３０】
かかる構成を採用すると、特定部材の板状部と宇宙航行体の所定部位とを接続するボルトに所定の閾値を超える引張応力を加えることによって、ボルトを破断させ、宇宙航行体から宇宙用筐体を容易に分離させることができる。
【００３１】
本発明に係る宇宙用筐体において、特定部材の板状部の外側面と、宇宙航行体の所定部位の表面と、の間に間隙を形成し、ボルトが破断したときに特定部材の板状部と宇宙航行体とを分離させるような力を加えるリリース機構を間隙に設けることができる。
【００３２】
かかる構成を採用すると、特定部材の板状部の外側面と宇宙航行体の所定部位の表面との間の間隙に設けられたリリース機構により、ボルト破断の際における宇宙航行体から宇宙用筐体の分離をアシストすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、宇宙航行体の発射時等に発生する振動に耐えることができ、内部に収納した対象物を宇宙空間の所定目的地へと安全に運搬することができる宇宙用筐体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る宇宙用筐体（閉鎖状態）を示す斜視図である。
【図２】図１に示す宇宙用筐体の内部を透視した場合の斜視図である。
【図３】図１に示す宇宙用筐体を蓋部材上方から見た場合の斜視図である。
【図４】図１に示す宇宙用筐体の蓋部材から対象物を分離させた状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示す宇宙用筐体の蓋部材に対象物を固定した状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示す宇宙用筐体と宇宙航行体との間に間隙を形成した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、各図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００３６】
まず、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係る宇宙用筐体１の構成について説明する。
【００３７】
本実施形態に係る宇宙用筐体１は、宇宙空間の所定目的地（国際宇宙ステーション、月、火星等）に所定の対象物を運搬するためのものであり、所定の宇宙航行体（着陸船等）に取り付けられるように構成されている。宇宙用筐体１によって宇宙空間に運搬される対象物としては、例えば図２や図４に示すように、小型筐体Ｃや各種情報（文字や図柄等）を刻印した板体Ｐを採用することができる。
【００３８】
宇宙用筐体１は、図１〜図３に示すように、対象物を収納するための収納空間Ｓを形成する複数の部材（蓋部材１０及び被覆部材２０）と、収納空間Ｓ内の所定位置に対象物を固定させる対象物固定手段（第一ボルト３０、第二ボルト４０等）と、所定の宇宙航行体に宇宙用筐体１を取り付ける筐体取付手段（ブレーカブルボルト５０）と、を備えている。
【００３９】
蓋部材１０は、本発明における特定部材に相当するものであり、収納空間Ｓ側に位置する内側面１１ａ及び宇宙航行体側に位置する外側面１１ｂを有する平坦な板状部１１と、板状部１１の周囲に連接された４つの側壁部１２と、を有する平面視略矩形状の浅い皿型の部材である。本実施形態においては、一個の金属体を切削することにより蓋部材１０を形成している。蓋部材１０を構成する金属としては、チタン合金が採用される。
【００４０】
蓋部材１０の板状部１１には、第一ボルト３０を挿通させるための４つの挿通孔１３と、ブレーカブルボルト５０を螺入させるための５つのネジ孔（雌ネジ部）１４と、が設けられている。また、板状部１１の内側面１１ａには、図２に示すように、複数の梁部１５と、第二ボルト４０の第一雄ネジ部４１を螺入させるための４つの雌ネジ部１６と、が設けられており、梁部１５は、各挿通孔１３から放射状に延在するように形成されている。各側壁部１２には、補強用の屈曲部１７が形成されている。
【００４１】
蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａの所定位置には、図２、図４、図５に示すように、第一ボルト３０を介して小型筐体Ｃが固定されるとともに、第二ボルト４０及びナット４４を介して板体Ｐが固定される。これにより、蓋部材１０と対象物（小型筐体Ｃ及び板体Ｐ）とが剛体とみなされる程度に一体化されることとなる。また、蓋部材１０は、ブレーカブルボルト５０を介して宇宙航行体に取り付けられる。この際、蓋部材１０の外側面１１ｂは、宇宙航行体の所定部位に近接配置される。
【００４２】
被覆部材２０は、蓋部材１０の内側面１１ａに固定された対象物（小型筐体Ｃ及び板体Ｐ）を被覆するためのものであり、底壁部２１と、底壁部２１の周囲に連接された４つの側壁部２２と、を有する平面視略矩形状の有底開口部材である。本実施形態においては、一個の金属体を切削することにより被覆部材２０を形成している。被覆部材２０を構成する金属としては、チタン合金が採用される。
【００４３】
被覆部材２０の各側壁部２２には、補強用の屈曲部２３が形成されている。被覆部材２０の各側壁部２２によって形成される筒状開口部の外周長及び外周形状は、蓋部材１０の各側壁部１２によって形成される筒状開口部の内周長及び内周形状と各々同一とされている。このため、蓋部材１０の筒状開口部の内側に被覆部材２０の筒状開口部を嵌め込むことによって、結合用の部材を別途必要とすることなく両部材を容易に結合させることができる。
【００４４】
なお、蓋部材１０及び被覆部材２０の側壁部同士の境界や側壁部と屈曲部との境界に形成される角部は、図１に示すように、若干の丸みを帯びるように形成されている。このため、宇宙航行体の内部で宇宙用筐体１が万が一浮遊した場合においても、宇宙航行体の内部に搭載された機器や宇宙航行体自体が損傷することを防ぐことができるとともに、宇宙航行体に搭乗した宇宙飛行士や旅客の安全を確保することができる。
【００４５】
対象物固定手段は、宇宙用筐体１の収納空間Ｓ内の所定位置に対象物を固定させるためのものである。本実施形態においては、対象物固定手段として、図２及び図４に示すように、宇宙用筐体１の蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに小型筐体Ｃを固定するための第一ボルト３０と、板状部１１の内側面１１ａに複数の板体Ｐを固定するための第二ボルト４０及びナット４４と、を採用している。
【００４６】
第一ボルト３０の雄ネジ部３１は、図４に示すように、蓋部材１０の板状部１１に形成された挿通孔１３に外側面１１ｂ側から内側面１１ａへと挿通されて、小型筐体Ｃの表面に形成された（図示されていない）雌ネジ部に螺入される。これにより、第一ボルト３０を介して、蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに小型筐体Ｃを固定することができる。
【００４７】
第二ボルト４０は、図４に示すように、蓋部材１０側に配置される短尺の第一雄ネジ部４１と、対象物（板体Ｐ）側に配置される長尺の第二雄ネジ部４２と、第一雄ネジ部４１と第二雄ネジ部４２との間に配置される長尺の本体部４３と、を有している。第二ボルト４０の第一雄ネジ部４１は、蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに形成された雌ネジ部１６に螺入される。一方、第二ボルト４０の第二雄ネジ部４２は、複数の板体Ｐに形成された挿通孔Ｐｈに挿通され、その挿通された部分にナット４４が螺入される。これにより、第二ボルト４０及びナット４４で板体Ｐを挟持しつつ、第二ボルト４０を蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに固定することができ、結果的に、蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに板体Ｐを固定することができる。第二ボルト４０の本体部４３は、小型筐体Ｃの高さとほぼ同一の長さを有している。
【００４８】
筐体取付手段は、所定の宇宙航行体に宇宙用筐体１を取り付けるためのものである。本実施形態においては、蓋部材１０の板状部１１と宇宙航行体の所定部位とを接続し、所定の閾値を超える引張応力が加えられた場合に破断するように構成されたブレーカブルボルト５０を筐体取付手段として採用している。図３に示すように、ブレーカブルボルト５０の一方の端部に形成された雄ネジ部を、蓋部材１０の板状部１１に形成されたネジ孔１４に螺入させる一方、ブレーカブルボルト５０の他方の端部に形成された雄ネジ部を、宇宙航行体の所定部位に形成されたネジ孔（雌ネジ部）に螺入させることにより、ブレーカブルボルト５０を介して宇宙用筐体１を宇宙航行体に取り付けることができる。この際、蓋部材１０の板状部１１の外側面１１ｂを、宇宙航行体の所定部位に近接（ないし密着）させて配置する。
【００４９】
本実施形態においては、図１に示すように蓋部材１０と被覆部材２０とが結合状態にあるときに蓋部材１０から被覆部材２０が分離することを阻止するロック機構６０を採用している。ロック機構６０は、本体部６１ａ及びＵ字部６１ｂを有する錠６１と、蓋部材１０の一つの側壁部１２に設けられた貫通孔６２ａを有する第一突起部６２と、被覆部材２０の一つの側壁部２２に設けられた貫通孔６３ａを有する第二突起部６３と、を備えている。
【００５０】
錠６１のＵ字部６１ｂの一方の端部は、本体部６１ａに対して上下に移動可能かつ回動可能に取り付けられており、Ｕ字部６１ｂの他方の端部は、本体部６１ａに設けられた凹部に嵌込・抜脱可能になっている。Ｕ字部６１ｂの他方の端部を本体部６１ａの凹部に嵌め込んだ状態で、図示していない鍵を本体部６１ａの鍵穴に差し込んで所定の操作を施すと、Ｕ字部６１ｂの他方の端部が本体部６１ａの凹部から抜けないように施錠されるようになっている。
【００５１】
蓋部材１０の筒状開口部の内側に被覆部材２０の筒状開口部を嵌め込んで両部材を結合させると、図１〜図３に示すように、ロック機構６０の第一突起部６２の貫通孔６２ａと、第二突起部６３の貫通孔６３ａと、が重なるようになっている。この状態において、錠６１のＵ字部６１ｂを貫通孔６２ａ・６３ａに通し、Ｕ字部６１ｂの他方の端部を本体部６１ａの凹部に嵌め込んで鍵で施錠することにより、蓋部材１０から被覆部材２０が分離することを阻止することができる。
【００５２】
なお、宇宙航行体の発射時等に発生する振動によってロック機構６０の錠６１が振動するのを防ぐために、被覆部材２０の一つの側壁部２２に、錠６１の本体部６１ａを固定するための錠固定部６４を設けている。また、図１に示すように、ロック機構６０の第一突起部６２は、蓋部材１０の側壁部１２の内側に凹んだ箇所に配置され、ロック機構６０の第二突起６３は、被覆部材２０の側壁部２２の内側に凹んだ箇所に配置されている。これにより、ロック機構６０の各部材が側壁部１２・２２の表面より外方に突出しないようになっている。
【００５３】
次に、本実施形態に係る宇宙用筐体１の使用方法について説明する。
【００５４】
使用者は、図４に示すように、宇宙用筐体１の蓋部材１０の板状部１１の内側（収納空間Ｓ側）に対象物を配置し、図５に示すように、対象物固定手段（第一ボルト３０、第二ボルト４０等）で蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａに対象物を固定する。次いで、使用者は、図１及び図２に示すように、蓋部材１０の筒状開口部の内側に被覆部材２０の筒状開口部を嵌め込み両部材を結合させて宇宙用筐体１を閉鎖状態とし、その後ロック機構６０を用いて蓋部材１０から被覆部材２０が分離することを阻止する。
【００５５】
続いて、使用者は、図３に示すように、ブレーカブルボルト５０の一方の端部に形成された雄ネジ部を、蓋部材１０の板状部１１に形成されたネジ孔１４に螺入させる一方、ブレーカブルボルト５０の他方の端部に形成された雄ネジ部を、宇宙航行体の所定部位に形成されたネジ孔に螺入させることにより、ブレーカブルボルト５０を介して宇宙用筐体１を宇宙航行体に取り付ける。
【００５６】
その後、使用者は、宇宙航行体によって宇宙用筐体１を宇宙空間へと打ち上げ、所定目的地（国際宇宙ステーション、月、火星等）に到着した段階でブレーカブルボルト５０に所定の閾値を超える引張応力を加えて破断させることにより、宇宙用筐体１を宇宙航行体から分離させる。これにより、宇宙空間の所定目的地への宇宙用筐体１の運搬を完了させることができる。使用者は、宇宙用筐体１のロック機構６０を外して蓋部材１０と被覆部材２０との結合状態を解除し、対象物固定手段による固定状態を解除することにより、内部に収納された対象物を宇宙用筐体１から取り出して使用等に供することができる。
【００５７】
以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１は、その収納空間Ｓ内の所定位置に対象物（小型筐体Ｃ及び板体Ｐ）が固定された状態で、ロケット等の宇宙航行体に取り付けられる。従って、宇宙航行体を宇宙空間に打ち上げるときに、宇宙用筐体１の収納空間Ｓ内に収納した対象物が浮遊して宇宙用筐体１の内部に衝突したりすることを未然に防ぐことができ、対象物及び筐体の破損を防ぐことができる。また、対象物固定手段（第一ボルト３０、第二ボルト４０等）によって対象物を宇宙用筐体１に固定して対象物と筐体とを一体化させることができるので、打ち上げ時の振動にも耐えることができる。
【００５８】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、蓋部材１０の板状部１１の内側面１１ａの所定位置に対象物が固定されており、筐体が宇宙航行体に取り付けられる際に蓋部材１０の板状部１１の外側面１１ｂが宇宙航行体の所定部位に近接配置される。このように蓋部材１０の内側面１１ａに対象物が固定されるので、宇宙用筐体１自身の重心が移動しないため、宇宙用筐体１を取り付けた際の宇宙航行体の重心位置に変化を与えることがない。この結果、宇宙航行体の打ち上げや飛行の安定化を図ることができる。
【００５９】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１において、蓋部材１０は、側壁部１２及び梁部１５が設けられている板状部１１を有するため、高い強度を有するものとなる。また、一個の金属体を切削して蓋部材１０を形成しているため、板状部１１と側壁部１２及び梁部１５とを別々に製作して接合する手間を省くことができる。さらに、一個の金属体を切削して蓋部材１０を形成することにより、複数の部材を接合する場合に生じる比較的強度の低い接合部をなくすことができるため、高い強度を確保することができる。また、蓋部材１０の側壁部１２に補強用の屈曲部１７が形成されているため、蓋部材１０の強度を高めることができ、屈曲部１７の形成により強度が高まるため、蓋部材１０の側壁部１２の厚さを低減させて軽量化を図ることもできる。
【００６０】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、二つの部材（蓋部材１０及び被覆部材２０）によって収納空間Ｓを形成することができるので、部品点数を削減することができる。また、対象物が固定される蓋部材１０が宇宙航行体に取り付けられるので、仮に被覆部材２０が蓋部材１０から分離したり被覆部材２０が破損したりした場合においても、対象物が宇宙航行体から分離することがない。さらに、宇宙用筐体１が二つの部材（蓋部材１０及び被覆部材２０）で構成されていることから、一方の部材（例えば蓋部材１０）を再利用しつつ他方の部材（被覆部材２０）の軽量化を図ることができる。従って、宇宙用筐体１の軽量化と、資源の有効利用による環境保護と、を両立させることが可能となる。
【００６１】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、被覆部材２０の側壁部２２によって形成される筒状開口部の外周長及び外周形状が、蓋部材１０の側壁部１２によって形成される筒状開口部の内周長及び内周形状と各々同一とされているため、蓋部材１０の筒状開口部の内側に被覆部材２０の筒状開口部を嵌め込むことによって、結合用の部材を別途必要とすることなく両部材を容易に結合させることができる。
【００６２】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、一個の金属体を切削して被覆部材２０を形成しているため、底壁部２１と側壁部２２とを別々に製作して接合する手間を省くことができる。さらに、一個の金属体を切削して被覆部材２０を形成することにより、複数の部材を接合する場合に生じる比較的強度の低い接合部をなくすことができるため、高い強度を確保することができる。また、被覆部材２０の側壁部２２に補強用の屈曲部２３が形成されているため、被覆部材２０の強度を高めることができ、屈曲部２３の形成により強度が高まるため、被覆部材２０の側壁部２２の厚さを低減させて軽量化を図ることもできる。
【００６３】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、蓋部材１０及び被覆部材２０を、耐酸化性及び耐腐食性に優れるチタン合金で構成しているため、宇宙空間の過酷な環境に耐えることができる。
【００６４】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、蓋部材１０の板状部１１と宇宙航行体の所定部位とを接続するブレーカブルボルト５０に所定の閾値を超える引張応力を加えることによって、ブレーカブルボルト５０を破断させ、宇宙航行体から宇宙用筐体１を容易に分離させることができる。
【００６５】
また、以上説明した実施形態に係る宇宙用筐体１においては、ロック機構６０を採用しているため、蓋部材１０と被覆部材２０とが結合状態にあるときに蓋部材１０から被覆部材２０が分離することを阻止することができる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、ブレーカブルボルト５０を介して宇宙用筐体１を宇宙航行体に取り付ける際に、蓋部材１０の板状部１１の外側面１１ｂを宇宙航行体の所定部位に近接（ないし密着）させるようにした例を示したが、図６に示すように、蓋部材１０の板状部１１の外側面１１ｂと、宇宙航行体Ａの表面Ａｓと、の間に間隙Ｇを形成することもできる。この際、ブレーカブルボルト５０が破断したときに蓋部材１０の板状部１１と宇宙航行体Ａとを分離させるような力を加えるリリース機構（例えばバネ部材）７０を間隙Ｇに設けることができる。かかる構成を採用すると、蓋部材１０の板状部１１の外側面１１ｂと宇宙航行体Ａの表面Ａｓとの間の間隙Ｇに設けられたリリース機構７０により、ブレーカブルボルト５０破断の際における宇宙航行体Ａから宇宙用筐体１の分離をアシストすることができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、本発明における特定部材として、浅い皿型の蓋部材１０を採用した例を示したが、特定部材の構成はこれに限られるものではない。例えば、被覆部材２０のような比較的底の深い有底開口部材を特定部材として機能させることもできる。
【００６８】
また、本実施形態においては、蓋部材１０及び被覆部材２０の平面形状を略矩形状とし、略直方体状の収納空間Ｓを形成した例を示したが、収納空間の三次元形状及びこれを形成する部材の平面形状はこれに限られるものではない。例えば、平面視円形状、平面視三角形状、平面視六角形状等の部材を採用し、円柱状、三角柱状、六角柱状等の収納空間を形成してもよい。
【００６９】
また、本実施形態においては、蓋部材１０及び被覆部材２０をチタン合金で構成した例を示したが、アルミニウム合金で蓋部材１０や被覆部材２０を構成することもできる。このように軽量で比強度の高いアルミニウム合金で蓋部材１０や被覆部材２０を構成すると、宇宙用筐体１の軽量化を実現させることができる。また、アルミニウム合金製の蓋部材１０や被覆部材２０に耐酸化・耐腐食用の表面処理を施すことにより、宇宙空間の過酷な環境に耐えることができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、一個の金属体を切削して蓋部材１０及び被覆部材２０を形成した例を示したが、鋳物や３Ｄプリンティングで蓋部材１０や被覆部材２０を形成することもできる。このように鋳物や３Ｄプリンティングで蓋部材１０や被覆部材２０を形成した場合においても、複数の部品を別々に製作して接合する手間を省くことができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、対象物固定手段として複数のボルト（第一ボルト３０及び第二ボルト４０）やナット４４を採用した例を示したが、対象物固定手段はこれに限られるものではなく、対象物の構造や、宇宙用筐体を構成する部材の構造等を勘案して種々のものを採用することができる。例えば、宇宙用筐体の収納空間を構成する部材に対象物を接着する「接着剤」を対象物固定手段として採用してもよい。また、宇宙用筐体の収納空間内に配置した対象物の周囲にエアロゲル等の「緩衝材」を充填することにより、対象物を所定位置に固定させることもできる。この場合、エアロゲル等の「緩衝材」は、対象物固定手段として機能することとなる。
【００７２】
また、本実施形態においては、５本のブレーカブルボルト５０を採用した例を示したが、ブレーカブルボルト５０の本数はこれに限られるものではなく、例えば１本のブレーカブルボルト５０のみを用いることもできる。また、筐体取付手段はブレーカブルボルト５０に限られるものではなく、宇宙航行体の構造や、宇宙用筐体を構成する部材の構造等を勘案して種々のものを採用することができる。
【００７３】
また、本実施形態においては、宇宙用筐体１の蓋部材１０から被覆部材２０が分離することを阻止するために、錠や突起部を有するロック機構を採用した例を示したが、ロック機構の構成はこれに限られるものではなく、宇宙用筐体を構成する部材の構造や形状等に応じて種々の構成を採用することができる。
【００７４】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、この実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前記実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１…宇宙用筐体
１０…蓋部材（特定部材）
１１…板状部
１１ａ…内側面
１１ｂ…外側面
１２…側壁部
１５…梁部
１７…屈曲部
２０…被覆部材
２１…底壁部
２２…側壁部
２３…屈曲部
３０…第一ボルト（対象物固定手段）
４０…第二ボルト（対象物固定手段）
４４…ナット（対象物固定手段）
５０…ブレーカブルボルト（筐体取付手段）
６０…ロック機構
７０…リリース機構
Ａ…宇宙航行体
Ａｓ…宇宙航行体の表面
Ｃ…小型筐体（対象物）
Ｇ…間隙
Ｐ…板体（対象物）
Ｓ…収納空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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