(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の真空容器の一端に扉を開閉可能に備えるとともに、前記真空容器の内部に作業用の足場を備えた宇宙環境試験装置において、前記足場に沿って配置されたワイヤと、該ワイヤの少なくとも一端に連結されたスイッチ作動子と、該スイッチ作動子が前記ワイヤによって引っ張られたときに開閉するスイッチと、前記真空容器の外部に配置されて前記スイッチの開閉に連動して作動する警報発生部とを有する閉じ込め防止手段を備え、前記スイッチ作動子と前記スイッチは前記真空容器の内部に配置されている宇宙環境試験装置。
【請求項２】
前記ワイヤは、外面が光反射性を有する材料で形成されている請求項１記載の宇宙環境試験装置。
【請求項３】
前記ワイヤは、蓄光ガラスを備えている請求項１又は２記載の宇宙環境試験装置。
【請求項４】
前記スイッチ作動子は、あらかじめ設定されたワイヤの引張力以上で作動する請求項１乃至３のいずれか１項記載の宇宙環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙環境試験装置に関し、詳しくは、開閉可能な扉を備えた大型真空容器の内部に模擬宇宙空間を形成して人工衛星などの試験体の試験を行う宇宙環境試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙環境試験装置は、一般に、軸線を水平方向に向けて配置した大型の真空容器の内部に人工衛星などの試験体を配置し、容器内周側に位置する各種部材に光を反射しない塗料を塗布した真空容器内を排気するとともに、シュラウドに導入される低温液化ガスで冷却して暗黒、高真空で極低温の模擬宇宙空間を形成するようにしている。真空容器の内部には、前記試験体を設置するための架台や作業員が作業するための足場が設けられており、真空容器の一端部には、試験体の搬入搬出口、作業員の出入口となる扉が開閉可能に設けられている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０４３００号公報
【特許文献２】特開２００９−２０８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
試験体の設置などを終了して扉を閉じる際には、作業員の人数を確認したり、真空容器の内部を目視で確認したりするなど、真空容器内に作業員が残留していないことを十分に確認する必要がある。しかし、作業員が出入りするたびに人数を確認するとしても、多人数の場合には確認作業に多大な手間が掛かっていた。さらに、真空容器内部では光が反射しないため、外からの光で内部の様子を視認することは極めて困難である。
【０００５】
また、作業員は、真空容器内での作業中に、何らかの原因で扉が閉じて真空容器の内部に閉じ込められてしまった場合、手持ちの工具などで真空容器内部を叩いて助けを求めることになるが、扉を閉じた真空容器の内部は、完全な暗黒状態であることから、作業員の行動が限られ、また、真空容器は、シュラウドによって二重構造になっており、さらに、各種センサに接続するケーブルや配管などが多数設けられているため、叩いても十分な音量を得られなかったり、機器を破損してしまったりするおそれがあった。
【０００６】
一方、金庫や冷凍庫での閉じ込め防止対策として、各種センサを利用したり、非常ボタンを設けたりすることが行われているが、暗黒、高真空で極低温の模擬宇宙空間を形成する宇宙環境試験装置にこれらを適用することはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は、高真空で極低温となる環境にも耐えることができ、暗黒の状態でも容易に操作することができる閉じ込め防止対策を備えた宇宙環境試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の宇宙環境試験装置は、筒状の真空容器の一端に扉を開閉可能に備えるとともに、前記真空容器の内部に作業用の足場を備えた宇宙環境試験装置において、前記足場に沿って配置されたワイヤと、該ワイヤの少なくとも一端に連結されたスイッチ作動子と、該スイッチ作動子が前記ワイヤによって引っ張られたときに開閉するスイッチと、前記真空容器の外部に配置されて前記スイッチの開閉に連動して作動する警報発生部とを有する閉じ込め防止手段を備え、前記スイッチ作動子と前記スイッチは前記真空容器の内部に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明の宇宙環境試験装置は、前記ワイヤの外面が光反射性を有する材料で形成されていること、また、前記ワイヤが蓄光ガラスを備えていること、さらに、前記スイッチ作動子は、あらかじめ設定されたワイヤの引張力以上で作動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の宇宙環境試験装置によれば、扉が閉じて暗黒の真空容器内に閉じ込められた作業員が、作業用の足場に沿って配置されたワイヤを引っ張ると、作動子が作動してスイッチを開閉することにより、真空容器の外部に設けられた警報発生手段が作動して作業員が真空容器内に閉じ込められていることを外部に通報することができる。さらに、ワイヤを足場に沿って配置することにより、作業員はほとんど移動することなくワイヤを操作することができ、暗黒状態での移動に伴う危険性も回避することができる。
【００１１】
また、ワイヤの外面を光反射性とすることにより、僅かな光でもワイヤが反射することによってワイヤの位置を示す目印となり、作業員が容易にワイヤを確認することができる。さらに、ワイヤが蓄光ガラスを備えている場合は、光がない暗黒の状態でも、発光した蓄光ガラスが目印となるため、ワイヤの位置を作業員が極めて容易に確認することができる。また、あらかじめ設定されたワイヤの引張力以上で作動するようにスイッチ作動子の作動力を設定することにより、作業中の作業員が誤って接触した程度でスイッチ作動子が誤作動することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の宇宙環境試験装置に設置した閉じ込め防止手段の第１形態例を示す説明図である。
【図２】宇宙環境試験装置の概略を示す斜視図である。
【図３】宇宙環境試験装置に設置した足場とワイヤとの位置関係を示す断面図である。
【図４】本発明の宇宙環境試験装置の第２形態例を示す説明図である。
【図５】本発明の宇宙環境試験装置の第３形態例を示す要部の断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、図２及び図３において、本形態例に示す宇宙環境試験装置は、軸線を水平方向に向けて配置し、一端開口に扉（図示せず）を開閉可能に設けた円筒状の真空容器１１の内部に、人工衛星などの試験体を設置するための作業を行う作業員が通る歩廊（足場）１２を設置するとともに、各歩廊１２の近傍で、作業員の手の届く範囲の位置に、真空容器１１の軸線に平行な方向に２本のワイヤ１３，１３をそれぞれ配置している。各ワイヤ１３，１３の一端１３ａ，１３ａは、真空容器１１の一端に設けられた固定具１４に固定されており、各ワイヤ１３，１３の他端１３ｂ，１３ｂは、スイッチ１５の電気回路を開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）するスイッチ作動子１６にそれぞれ連結されている。
【００１４】
図１に示すように、宇宙環境試験装置に設けられた閉じ込め防止手段１７は、前記歩廊１２に沿って配置されたワイヤ１３と、該ワイヤ１３の一端１３ｂに連結された前記スイッチ作動子１６と、該スイッチ作動子１６の作動によって電気回路を開閉する前記スイッチ１５と、前記真空容器１１の外部に配置されて前記スイッチ１５の開閉に連動して作動する警報発生部１８とを備えている。スイッチ作動子１６は、スイッチ１５に形成された通孔１５ａ内に挿入された状態でスイッチ１５内に設けられた接点を閉じて通電状態とし、スイッチ１５の前記通孔１５ａから抜き取られたときに接点を開放して非通電状態にするように作動する。また、スイッチ作動子１６の挿入部外面には、鋸歯状の凹凸１６ａが形成されており、通孔１５ａに対する凹凸１６ａの高さなどを適宜設定することにより、スイッチ１５の前記通孔１５ａ内からスイッチ作動子１６を抜き取ってスイッチ１５を作動させる抜き取り力をあらかじめ設定された抜き取り力に設定することができる。
【００１５】
前記ワイヤ１３は、外面が光反射性を有する金属材料で形成されるとともに、所定の間隔で多数の蓄光ガラス１９が組み込まれている。この蓄光ガラス１９は、扉を開いて作業を行っているときの光によって蓄光し、扉を閉じて真空容器１１の内部が暗黒状態になったときに発光するものであって、蓄光ガラス１９の発光時間は、扉が閉じられて真空容器１１内が暗黒状態になってから、真空容器１１内に閉じ込められた作業員がワイヤ１３の位置を確認して操作するまでに必要な時間以上に設定されている。
【００１６】
警報発生部１８は、スイッチ作動子１６が抜き取られてスイッチ１５が開放されたときに警報を発するように形成された電気回路を有しており、例えば、スイッチ１５が閉じて通電状態になっているときには青ランプが点灯し、スイッチ１５が開いて非通電状態になったときに赤ランプが点灯するとともにブザーが鳴動したりするように形成することができる。また、スイッチ作動子１６がスイッチ１５に挿入された状態を通常の状態としておくことにより、電気回路の断線などの確認を容易かつ確実に行うことができる。
【００１７】
このように形成した宇宙環境試験装置において、扉が閉じられて真空容器１１内に作業員が閉じ込められた状態になったとき、作業員がワイヤ１３を掴んで強く引っ張ることによってスイッチ作動子１６がスイッチ１５から抜き取られてスイッチ１５の接点が開放状態になり、警報発生部１８に赤ランプが点灯したり、ブザーが鳴動したりして真空容器１１内に作業員が閉じ込められていることを真空容器１１の外部の作業員に知らせることができる。また、閉じ込められた作業員は、扉が完全に閉じて真空容器１１内が暗黒状態になったとしても、ワイヤ１３に設けられた蓄光ガラス１９が発光するので、歩廊１２に沿って配置されたワイヤ１３の位置を容易に見つけ出すことができる。これにより、真空容器１１内に閉じ込められた作業員を、扉を開いて救出することができる。
【００１８】
さらに、スイッチ１５からのスイッチ作動子１６の抜き取り力を、通常の作業時に作業員がワイヤ１３に接触してもスイッチ作動子１６がスイッチ１５から抜けることはなく、ある程度の力で意識的にワイヤ１３を作業員が引っ張ったときにスイッチ作動子１６がスイッチ１５から抜けるように設定しておくことにより，通常作業時の誤作動を防止することができ、警報発生部１８からの警報の発生の信頼度を向上させることができる。
【００１９】
また、ワイヤ１３を、歩廊１２の斜め上方や斜め下方に配置することにより、通常の作業時の邪魔になりにくく、かつ、非常時には見つけやすく、引張操作も容易に行うことが可能となる。さらに、歩廊１２が屈曲したり、分岐したりしているときには、ワイヤガイドを適宜使用したり、ワイヤ１３に補助ワイヤを連結したりすることにより、歩廊１２の屈曲や分岐に併せてワイヤ１３を配置することができる。また、容器の軸線方向のみでなく、容器の半径方向の周囲に配置してもよい。
【００２０】
図４に示す形態例は、スイッチ１５とスイッチ作動子１６とを磁石２１の磁力によって着脱可能に取り付けた例を示している。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した宇宙環境試験装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２１】
本形態例においても、適当な磁力を有する磁石２１を選択することにより、所定の力でワイヤ１３を引っ張ったときに磁石２１が外れ、スイッチ作動子１６の接触片１６ｂがスイッチ１５の接点１５ｂから離れてスイッチ１５を開放した状態にすることができ、前記同様に警報発生部１８から警報を発生させることができる。また、本形態例では、ワイヤ１３を、外面の金属光沢によって光反射性を有する金属材料で形成し、僅かな光によってワイヤ１３の位置を確認できるようにしている。
【００２２】
図５及び図６に示す形態例は、スイッチ１５にスイッチ作動子１６を移動可能に設けた例を示している。スイッチ１５には、有底円筒状のガイド部材３１が設けられ、該ガイド部材３１の内周面には、軸線方向のガイド溝３１ａを等間隔で３箇所に設けている。スイッチ作動子１６は、前記ワイヤ１３に連結された円盤状のスライダ３２によって形成され、前記スライダ３２の外周面には、前記ガイド溝３１ａにガイドされる３箇所のガイド突起３２ａが設けられ、スライダ３２の前面には、スイッチ１５の接点１５ｂを閉じるための接触片１６ｂが設けられるとともに、スライダ３２の後面とガイド部材３１の底面３１ｂとの間には、スライダ３２を接点１５ｂの方向に付勢するスプリング３３が設けられている。
【００２３】
本形態例では、前記スプリング３３として適度な付勢力を有するものを選択することにより、前記同様に、所定の力でワイヤ１３を引っ張ったときにスライダ３２がスプリング３３を圧縮しながらガイド部材３１の底面３１ｂの方向に移動し、接触片１６ｂが接点１５ｂから離れてスイッチ１５を開放した非通電状態にする。また、ワイヤ１３を引っ張る力が弱くなると、スプリング３３の付勢力によって接触片１６ｂが接点１５ｂに接触してスイッチ１５を閉じた通電状態に復帰する。
【００２４】
したがって、前記第１形態例や第２形態例では、スイッチ１５からスイッチ作動子１６が外れるため、スイッチ作動子１６をスイッチ１５の所定位置に戻す作業が必要であることから、スイッチ１５の設置位置として、スイッチ操作子１６を戻せる範囲に制限されるが、本形態例では、自動的に復帰するため、スイッチ１５の設置位置を任意に設定することが可能となる。一方、スイッチ１５が自動復帰するため、前記警報発生部１８には、警報発生時に、安全確認後のリセットを行うまで警報の発生状態を維持するように設定した電気回路を設けておけばよい。
【００２５】
なお、各形態例における各種部品、機器は、警報発生部を除いて暗黒、高真空で極低温の模擬宇宙空間で使用可能なものを選定し、かつ、高真空状態でガスを発生させないものを選定する。また、ワイヤの設置位置や設置本数は任意であり、歩廊や作業台などの上の作業員の手が届く範囲であればよく、ワイヤの太さも任意である。さらに、ワイヤの両端にスイッチを設けることも可能であり、通常時に非通電状態でワイヤが引っ張られたときに通電状態になるスイッチを選択することもできる。また、警報発生部は、警報発生と同時に扉を開く動作を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１１…真空容器、１２…歩廊、１３…ワイヤ、１３ａ…一端、１３ｂ…他端、１４…固定具、１５…スイッチ、１５ａ…通孔、１５ｂ…接点、１６…スイッチ作動子、１６ａ…凹凸、１６ｂ…接触片、１７…閉じ込め防止手段、１８…警報発生部、１９…蓄光ガラス、２１…磁石、３１…ガイド部材、３１ａ…ガイド溝、３１ｂ…底面、３２…スライダ、３２ａ…ガイド突起、３３…スプリング
【図１】
0005352700.tif 000002
【図２】
0005352700.tif 000003
【図３】
0005352700.tif 000004
【図４】
0005352700.tif 000005
【図５】
0005352700.tif 000006
【図６】
0005352700.tif 000007