(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、機軸方向及び軸直交方向のそれぞれの固有振動数を個別に設定することができるペイロードの支持架台を提供することを目的とする。【解決手段】ペイロードからの荷重を受ける天部材１１と、天部材１１と所定の間隔を空けて配置される底部材１３と、天部材１１と底部材１３の間に設けられ、天部材１１と底部材１３の両者とピン結合される第１支持体１５と、天部材１１と底部材１３の間に設けられ、天部材１１に直交する方向への相対移動を許容するが、天部材１１の平面方向への移動が阻止されるように結合され、底部材１３とは剛結合される第２支持体１７と、を備えるペイロードの支持架台１。【選択図】図１
2016088123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち上げ用ロケットに収容されるペイロードを支持する架台であって、
前記ペイロードからの荷重を受ける天部材と、
前記天部材と所定の間隔を空けて配置される底部材と、
前記天部材と前記底部材の間に設けられ、前記天部材と前記底部材の両者とピン結合される第１支持体と、
前記天部材と前記底部材の間に設けられ、前記天部材とは、前記天部材に直交する方向への相対移動を許容するが、前記天部材の平面方向への移動が阻止されるように結合され、前記底部材とは、剛結合される第２支持体と、
を備えることを特徴とするペイロードの支持架台。
【請求項２】
第１円周上に均等間隔で配置される少なくとも３か所において、棒状の前記第１支持体による支持がなされ、
第２円周上に均等間隔で配置される少なくとも３か所において、棒状の前記第２支持体による支持がなされる、
請求項１に記載のペイロードの支持架台。
【請求項３】
前記天部材を貫通し、かつ、前記天部材に対して、前記天部材に直交する方向へ相対移動可能に設けられる可動体と、
前記天部材に対して前記可動体を弾性支持する皿ばねと、
を備える請求項１又は請求項２に記載のペイロードの支持架台。
【請求項４】
前記天部材の一方の面側に配置される第１皿ばねと、前記天部材の他方の面側に配置される第２皿ばねと、が、内周縁側で間隔が空くように直列に配列された第１ばね組立体と、
前記第１皿ばねと前記第２皿ばねの内周縁同士を連結し、かつ、前記天部材を貫通して前記天部材に対して、天部材に直交する方向に相対移動可能に設けられる剛連結部材と、
を備える請求項１又は請求項２に記載のペイロードの支持架台。
【請求項５】
前記天部材の一方の面側に配置される第３皿ばねと、前記天部材の他方の面側に配置される第４皿ばねと、が、内周縁側で間隔が空くように直列に配列された第２ばね組立体と、
前記第１皿ばねと前記第２皿ばねの内周縁同士を貫通して、前記第２ばね組立体に対して、天部材に直交する方向に相対移動可能に設けられる第２可動体と、を備え。
前記第４皿ばねは、前記内周縁から径方向の外側に向けて突出するフランジを備え、
前記フランジが前記天部材を代替する、
請求項１又は請求項２に記載のペイロードの支持架台。
【請求項６】
第１支持体による、前記天部材と前記底部材の一方又は双方のピン結合部分が、
前記天部材と前記底部材を結ぶ機軸方向に、弾性変位可能に支持されている、
請求項１又は請求項２に記載のペイロードの支持架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロケットで打ち上げられるペイロード（Payload）、例えば人工衛星、探査機を支持する架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、打ち上げ用ロケット１００は、ペイロード支持架台（PAF:Payload Attach Fitting）１０１と、ペイロード１０２と、ロケット部１０３と、フェアリング１０４とを備えている。支持架台１０１は、ペイロード１０２とロケット部１０３の間に設けられ、ロケットの機軸方向ｙの振動とロッキング振動を抑制する。ペイロード１０２は、下端が支持架台１０１の上端と接続されるが、上端は打ち上げ用ロケット１００のいずれの箇所にも固定されず自由端となっている。
【０００３】
ペイロードに作用する振動荷重の評価の際には、周波数が例えば１００Ｈｚ以下と上限値が設定されている。そのため、現状のペイロード支持架台は、上限値以下の振動周波数について剛な構造とすることで、振動荷重が増幅するのを防止している。
ペイロードに作用する振動荷重レベルは低い程望ましいため、振動荷重レベルを下げたいニーズは常にある。振動荷重レベルを、現状から更に低減するための一つの方策として、柔支持可能な構造の支持架台を用いることが挙げられる。
【０００４】
これまで、ペイロードの支持架台についての提案がいくつかなされている。例えば、特許文献１，２である。
特許文献１の支持架台は、緩衝シリンダ装置とセミアクティブダンパを備える。緩衝シリンダ装置はペイロードの荷重支持し、機軸方向の振動およびロッキングを防止し、セミアクティブダンパはペイロードの機軸方向と直交する方向の振動を緩衝する。
【０００５】
特許文献２の支持架台は、外筒と内筒を有する二重構造の筒部材と、筒部材の一端で外筒と内筒に結合した第１の弾性部材と、筒部材の他端で外筒と内筒に結合した第２の弾性部材とを備える。特許文献２の支持架台は、機軸方向の振動荷重が入力されたとき、第１の弾性部材と第２の弾性部材が機軸方向に曲げ変形して、ペイロードの機軸方向の振動を抑制する。また、ロッキング振動が入力されたとき、第１の弾性部材と第２の弾性部材が軸力方向の剛性で抵抗してペイロードのロッキング振動を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２８９６９７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２８９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の支持架台は、構成部品が多く構造が複雑であり、信頼性の確保が困難であるとともに、高コスト及び重量増加が想定される。
特許文献２は、二重構造の筒部材からなる一体構造により、機軸方向及び機軸方向に直交する方向（軸直交方向）の両方を受け持っているため、機軸方向及び軸直交方向のそれぞれの固有振動数を個別に設定することが困難である。
そこで本発明は、簡易な構成でありながら、機軸方向及び軸直交方向のそれぞれの固有振動数を個別に設定することができるペイロードの支持架台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】
【０００８】
打ち上げ用ロケットに収容される本発明のペイロードの支持架台は、ペイロードからの荷重を受ける天部材と、天部材と所定の間隔を空けて配置される底部材と、天部材と底部材の間に設けられ、天部材と底部材の両者とピン結合される第１支持体と、天部材と底部材の間に設けられ、天部材とは、天部材に直交する方向への相対移動を許容するが、天部材の平面方向への移動が阻止されるように結合され、底部材とは、剛結合される第２支持体と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のペイロードにおいて、第１円周上に均等間隔で配置される少なくとも３か所において、棒状の第１支持体による支持がなされ、第２円周上に均等間隔で配置される少なくとも３か所において、棒状の第２支持体による支持がなされる、ことが好ましい。第１円周と第２円周が一致してもよい。
【００１０】
本発明のペイロードにおいて、柔支持を実現しながらロッキングを防止するのに皿ばねを用いることを提案する。この提案は、３つの形態を備えている。
１つ目の形態は、天部材を貫通し、かつ、天部材に対して、天部材に直交する方向に相対移動可能に設けられる可動体と、天部材に対して可動体を弾性支持する皿ばねと、を備える。１つ目の形態は、可動体及び皿ばねを介して天部材がペイロードからの荷重を受ける。
【００１１】
２つ目の形態は、少なくとも２つの皿ばねを用いる。
２つ目の形態は、天部材の一方の面側に配置される第１皿ばねと、天部材の他方の面側に配置される第２皿ばねと、が、内周縁側で間隔が空くように直列に配列された第１ばね組立体と、第１皿ばねと第２皿ばねの内周縁同士を連結し、かつ、天部材を貫通して天部材に対して、天部材に機軸方向に相対移動可能に設けられる剛連結部材と、を備える。
【００１２】
３つ目の形態も、少なくとも２つの皿ばねを用いる。そして、３つ目の形態は、天部材の一方の面側に配置される第３皿ばねと、天部材の他方の面側に配置される第４皿ばねと、が、内周縁側で間隔が空くように直列に配列された第２ばね組立体と、第１皿ばねと第２皿ばねの内周縁同士を貫通して、第２ばね組立体に対して機軸方向に相対移動可能に設けられる第２可動体と、を備える。３つ目の形態は、第４皿ばねが、内周縁から径方向の外側に向けて突出するフランジを備え、フランジが記天部材を代替する。
【００１３】
本発明は、柔支持を実現しながらロッキングを防止するのに、皿ばねを用いる以外の手段を提案する。この手段は、第１支持体による、天部材と底部材の一方又は双方のピン結合部分が、天部材と底部材を結ぶ機軸方向に、弾性変位可能に支持する、というものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の支持架台によると、機軸方向及び軸直交方向の荷重を別部材である第１支持体と第２支持体で個別に分担して支持する。よって、第１支持体は、機軸方向の固有振動数だけを考慮してその仕様を設定することができるとともに、第２支持体は、軸直交方向の固有振動数だけを考慮してその仕様を設定することができる。
しかも、本発明の支持架台は、底部材と天部材の間に、第１支持体と第２支持体を配置するものであり、簡易かつ軽量な構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るペイロードの支持架台を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のIｂ−Iｂ線矢視断面図及び部分拡大図である。
【図２】第２実施形態に係るペイロードの支持架台を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のIIｂ−IＩｂ線矢視断面図である。
【図３】第３実施形態に係るペイロードの支持架台を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線矢視断面図である。
【図４】第４実施形態に係るペイロードの支持架台を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）とは異なる部位における縦断面図である。
【図５】本実施形態の好ましい柔支持構造を示す断面図であり、（ａ）は組み付けられた状態を、（ｂ）は分解された状態を示している。
【図６】打ち上げ用ロケットの先端部分の概要を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
［第１実施形態］
本実施形態に係る支持架台１は、例えば図６を参照して説明した打ち上げ用ロケット１００においてペイロード１０２とロケット部１０３の間に設けられ、ペイロード１０２を支持するものであり、簡易な構成でありながら、機軸方向ｙ及び軸直交方向ｘのそれぞれの固有振動数を個別に設定することができる。
【００１７】
支持架台１は、図１に示すように、天部材１１と、天部材１１と間隔を空けて配置される底部材１３と、を備える。支持架台１は、打ち上げ用ロケットに搭載されると、底部材１３がロケット部１０３に固定され、また、天部材１１にペイロード１０２が固定される。
天部材１１と底部材１３は、いずれも外形が円形の板状の部材からなり、ペイロード１０２及びロケット部１０３との接続を考慮して直径が設定されている。天部材１１は、第２支持体１７の結合部１７Ｂが挿入される支持孔１４（部分拡大図参照）が、表裏を貫通して形成されている。支持孔１４は、天部材１１の外周縁の近傍に、周方向に均等間隔で４カ所に設けられている。この支持形態により、天部材１１がその平面方向（軸直交方向ｘ）への相対的に移動するのが阻止される。
天部材１１と底部材１３は、アルミニウム合金のように比強度の大きい金属材料から構成することができる。
なお、支持架台１は、図１（ｂ）に示す向きで打ち上げ用ロケットに搭載されるが、天部材１１と底部材１３は、打ち上げ用ロケットの軸直交方向ｘに沿って配列される。
【００１８】
支持架台１は、天部材１１と底部材１３の間に、機軸方向ｙに沿って配列される第１支持体１５と第２支持体１７によって、天部材１１と底部材１３の間が支持されている。第１支持体１５が支持架台１の受ける機軸方向ｙの荷重を支持し、第２支持体１７が支持架台１の受ける軸直交方向ｘの荷重を支持する役割を担う。つまり、支持架台１は、機軸方向ｙと軸直交方向ｘの荷重を、それぞれ別部材にて分担して支持する。
【００１９】
第１支持体１５は、丸棒状部材からなる支持本体１５Ａと、支持本体１５Ａの両端部に設けられる結合部１５Ｂ，１５Ｃとを備えており、上端側の結合部１５Ｂを介して天部材１１とピン結合され、下端側の結合部１５Ｃを介して底部材１３とピン結合されている。
第１支持体１５は、天部材１１及び底部材１３の周方向に沿って均等間隔に４本配置されている。４本の第１支持体１５は、同じ材料、同じ寸法で作製されている。
【００２０】
４本の第１支持体１５は、ペイロードから天部材１１に付加される荷重の内で、機軸方向ｙの荷重成分を支持するが、天部材１１及び底部材１３とピン結合されているので、軸直交方向ｘの荷重成分を支持しない。したがって、第１支持体１５には軸力のみが生じる。
【００２１】
第２支持体１７は、円錐状部材からなる支持本体１７Ａと、支持本体１７Ａの両端部に設けられる結合部１７Ｂ，１７Ｃとを備えている。上端側の結合部１７Ｂは、天部材１１に設けられる支持孔１４に単純に挿入されており、その先端部は支持孔１４を貫通して天部材１１のおもて面側に突き出している。結合部１７Ｂは、その外周面が支持孔１４を区画する内壁１６（拡大図参照）とちょうど接するように、第２支持体１７及び支持孔１４の寸法が設定されている。一方、第２支持体１７の下端側の結合部１７Ｃは、底部材１３と剛結合されている。
なお、単純に挿入されているとは、結合部１７Ｂと支持孔１４の周囲の内壁１６との間に機軸方向ｙには摩擦力以外の力が生じないことを意味する。しかも、内壁１６は、結合部１７Ｂとの接触面積を小さくして摩擦力を最小にするために、円弧状の表面形状をなしている。
第２支持体１７は、天部材１１及び底部材１３の周方向に沿って均等間隔に４本配置されており、４本の第２支持体１７は、同じ材料、同じ寸法で作製されている。また、４本の第２支持体１７は、４本の第１支持体１５が配列される同一の円周上に交互に配列されている。天部材１１と底部材１３の間であって、同一の円周上に配列される４本の第１支持体１５と４本の第２支持体１７で取り囲まれる領域は、空隙をなしている。
【００２２】
４本の第２支持体１７は、以上のように天部材１１と底部材１３の間に設けられているので、天部材１１に付加される荷重の内で、軸直交方向ｘの荷重成分を支持するが、機軸方向ｙの荷重成分を支持しない。したがって、第２支持体１７は、結合部１７Ｃにおいて水平力（軸直交方向ｘの力）のみを受ける。第２支持体１７による水平力の支持構造は、片持ち梁が自由端の近傍で集中荷重を受けるのと等価である。そこで、本実施形態では、固定端に相当する結合部１７Ｂから自由端に相当する結合部１７Ｃに向けて、第２支持体１７の断面積を連続時に小さくしており、これにより第２支持体１７、ひいては支持架台１の軽量化に寄与する。
【００２３】
［作用・効果］
以上の構成を備える支持架台１が奏する作用及び効果を説明する。
支持架台１が天部材１１を介して振動を受けると、機軸方向ｙの荷重成分を第１支持体１５が受け、軸直交方向ｘの荷重成分を第２支持体１７が受ける。このように、支持架台１は、機軸方向ｙ及び軸直交方向ｘの荷重を別部材である第１支持体１５と第２支持体１７で分担して支持する。よって、第１支持体１５は、機軸方向ｙの固有振動数だけを考慮してその仕様を設定することができるとともに、第２支持体１７は、軸直交方向ｘの固有振動数だけを考慮してその仕様を設定することができる。よって、支持架台１は、機軸方向ｙの固有振動数と軸直交方向ｘの固有振動数を個別に設定することができるので、機軸方向ｙと軸直交方向ｘの両方の固有振動数を１つの部材で考慮するのに比べて、設定が容易である。
しかも、支持架台１は、天部材１１と底部材１３の間に、棒状の部材である第１支持体１５と第２支持体１７を配置するという簡易かつ軽量な構造を実現できる。
【００２４】
支持架台１は、円周方向に均等に配列される４本の第１支持体１５で機軸方向ｙの荷重を受け、円周方向に均等に配列される４本の第２支持体１７で軸直交方向ｘの荷重を受ける。したがって、支持架台１は、円周方向に分散して荷重を支持するので、軸直交方向ｘにおけるいずれの方向に生じる荷重にも対応できるとともに、第１支持体１５と第２支持体１７の各部材に生じる応力を均等にかつ小さくできる。
【００２５】
次に、支持架台１は、第１支持体１５と第２支持体１７がともに機軸方向ｙに沿う棒状部材からなり、これらの棒状部材が占有する領域は小さくて済むので、省スペースな支持方法と言える。そして、第１支持体１５と第２支持体１７で取り囲まれる領域は空隙にできるので、この空隙を利用することもできる。
【００２６】
以上説明した支持架台１は、第１支持体１５及び第２支持体１７の本数を４本としているが、これは一例であり、４本以外の本数とすることもできる。ただし、荷重を受けた天部材１１が水平状態を保つために、第１支持体１５及び第２支持体１７のそれぞれの最小の本数は３本とされる。この場合も、第１支持体１５及び第２支持体１７は、それぞれ均等間隔で配列されることが好ましい。
第１支持体１５及び第２支持体１７の本数を変更することで、ペイロードの重量に応じた固有振動数を調整することができる。なお、第１支持体１５と第２支持体１７の本数は、同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００２７】
また、支持架台１は、第１支持体１５と第２支持体１７を同一の円周上に配列しているが、本発明はこれに限定されず、第１支持体１５と第２支持体１７を異なる円周上に配列してもよい。
また、支持架台１は、４本の第１支持体１５と４本の第２支持体１７がそれぞれ同じ仕様を有しているが、本発明はこれに限定されず、複数本の第１支持体１５が異なる仕様を有し、複数本の第２支持体１７が異なる仕様を有してもよい。
【００２８】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る支持架台２を、図２を参照して説明する。支持架台２は、ペイロードを柔支持することが求められる場合に対応するものであり、柔支持化に伴ってロッキング挙動が生じるのを抑制することを目的としている。
支持架台２は、天部材１１、底部材１３、第１支持体１５及び第２支持体１７を備える基本構成が支持架台１と同じである。したがって、支持架台１と同じ構成部分については、図２に支持架台１と同じ符号を付すとともに、以下では、支持架台１との相違点を中心に説明する。
なお、後に説明する第３実施形態（支持架台３）及び第４実施形態（支持架台４）も同様である。
【００２９】
支持架台２は、柔支持構造２０を備えている。柔支持構造２０は、図示を省略するペイロードを柔支持することができるのに加えて、ロッキング防止機能を備えている。柔支持とロッキング防止は、皿ばねを用いることで実現される。以下、柔支持構造２０の構成について説明する。
【００３０】
柔支持構造２０は、円筒状部材からなるガイド２２と、ガイド２２の下端に固定されるストッパ２３と、ガイド２２の上端に固定され、ペイロードが搭載される固定板２４と、から構成される可動体２１を備える。可動体２１は、ガイド２２が天部材１１を貫通するように設けられ、ストッパ２３が天部材１１の下側に配置され、固定板２４が天部材１１の上側に配置される。可動体２１は、天部材１１に対して、機軸方向ｙに相対移動可能とされる。
柔支持構造２０は、ガイド２２の周囲であって、天部材１１と固定板２４の間に皿ばね２５を設けており、天部材１１に載せられる皿ばね２５により固定板２４が弾性を持って支持される。
【００３１】
固定板２４がペイロードから機軸方向ｙの下向きの振動を受けると、皿ばね２５は、固定板２４を介して圧縮荷重を受けるので縮む。一方、圧縮荷重が除荷されると、皿ばね２５は、少なくとも元の状態に伸びることができる。このようにして、支持架台２は、可動体２１及び皿ばね２５を介してペイロードからの荷重の柔支持を実現する。
【００３２】
ここで、皿ばね２５は、機軸方向ｙの圧縮及び引張りに対する剛性と比較して、軸直交方向ｘの曲げに対する剛性が高いことが知られている。そのため、皿ばね２５を備える構造では、ロッキング挙動の固有値が低振動数となりにくい。よって、柔支持構造２０にロッキング挙動が生じるのを防止できるので、ロッキング挙動に伴って生じる、周囲構造とペイロードとの緩衝を防止できる。
【００３３】
ここで、軸直交方向ｘへの柔支持を実現するためには、皿ばね２５の軸直交方向ｘへの変位を拘束する必要である。そこで、可動体２１を設け、その周囲に皿ばね２５を配置した柔支持構造２０を構成する。これにより、機軸方向ｙの並進、軸直交方向ｘの並進及びロッキング挙動の固有値を調整することが可能となる。特に、皿ばね２５の軸直交方向ｘの並進運動を抑制するために、ガイド２２を用いる。ガイド２２の外周面（ガイド面）は平滑とすることにより摩擦力を低減し、また、皿ばね２５に引張力が負荷された時にガイド２２を抜け止めのためにストッパ２３を設ける。皿ばね２５は、単体で用いることができるが、目標とする固有値を実現するために、複数の皿ばね２５を並列又は直列に配列することができる。
【００３４】
［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る支持架台３を、図３を参照して説明する。支持架台３も、特に機軸方向ｙの柔支持化が求められる場合に対応するものであり、柔支持化に伴ってロッキング挙動が生じるのを抑制することを目的としている。
なお、支持架台３は、天部材１１、底部材１３、第１支持体１５及び第２支持体１７を備える基本構成が支持架台１と同じである。したがって、支持架台１と同じ構成部分については、図３に支持架台１と同じ符号を付すとともに、以下では、支持架台１との相違点を中心に説明する。
【００３５】
支持架台３は、柔支持構造３０を備えている。柔支持構造３０は、図示を省略するペイロードを柔支持することができるのに加えて、ロッキング防止機能を備えている。柔支持とロッキング防止は、直列に皿ばねを配列することで実現される。以下、柔支持構造３０の構成について説明する。
【００３６】
柔支持構造３０は、円筒状部材からなる補剛体３２と、補剛体３２の上端に固定され、ペイロードが搭載される固定板３４と、から構成される可動体３１を備える。可動体３１は、補剛体３２が天部材１１を貫通するように設けられ、固定板３４が天部材１１よりも上に配置される。可動体３１は、天部材１１に対して、機軸方向ｙに相対移動可能とされる。
【００３７】
柔支持構造３０は、補剛体３２の周囲に、ばね組立体３５を備えている。
ばね組立体３５は、天部材１１を挟んで２枚の皿ばね３６Ａ（第１皿ばね），３６Ｂ（第２皿ばね）を直列に配列して構成されており、２枚の皿ばね３６Ａ，３６Ｂはその内周縁が補剛体３２により剛接合により連結されている。したがって、固定板３４を介して皿ばね３６Ａが受けた荷重は補剛体３２を介して皿ばね３６Ｂの内周縁に伝えられる。
ばね組立体３５は、２枚の皿ばね３６Ａ，３６Ｂの外周縁が固定具３７により天部材１１に固定され。機軸方向ｙへの動きが拘束されている。
【００３８】
固定板３４がペイロードから機軸方向ｙの下向きの振動を受けると、上側に配置される皿ばね３６Ａは、固定板２４を介して圧縮荷重を受けるので、機軸方向ｙに縮む。この圧縮荷重は、補剛体３２を介して皿ばね３６Ｂの内周縁に伝えられるので、皿ばね３６Ｂには引張り荷重が作用する。こうして、支持架台３は、ペイロードの柔支持を実現する。
【００３９】
第３実施形態の支持架台３は、２枚の皿ばね３６Ａ，３６Ｂを内周縁で剛体とみなしうる補剛体３２で繋いでいるので、ばね組立体３５としての軸直交方向ｘの剛性が高くなり、第２実施形態の支持架台２よりも確実にロッキング挙動を防止できる。
【００４０】
［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態に係る支持架台４を、図４を参照して説明する。
支持架台４も、特に、機軸方向ｙの柔支持化が求められる場合に対応するものであり、柔支持化に伴ってロッキング挙動が生じるのを抑制することを目的としている。このことを前提として、支持架台４は、２枚の皿ばね４６Ａ，４６Ｃの間に滑りが生ずるのを防止できる。
なお、支持架台４は、天部材１１が省かれていることを除くと、底部材１３、第１支持体１５及び第２支持体１７を備える基本構成が支持架台１と同じである。したがって、支持架台１と同じ構成部分については、図４に支持架台１と同じ符号を付すとともに、以下では、支持架台１との相違点を中心に説明する。
【００４１】
支持架台４は、柔支持構造４０を備えている。柔支持構造４０は、図示を省略するペイロードを柔支持することができるのに加えて、ロッキング防止機能を備えている。柔支持とロッキング防止は、直列に皿ばね４６Ａ，４６Ｃを配列することで実現される。以下、柔支持構造４０の構成について説明する。
【００４２】
柔支持構造４０は、円筒状部材からなるガイド４２と、ガイド４２の下端に固定されるストッパ４３と、ガイド４２の上端に固定され、ペイロードが搭載される固定板４４と、から構成される可動体４１を備える。可動体４１は、第２実施形態の可動体２１と等価の構造を有している。ただし、第２実施形態のガイド２２が天部材１１を貫通するように設けられているのに対し、ガイド４２は、２枚の皿ばね４６Ａ，４６Ｃからなるばね組立体４５の内周縁よりも内側に貫通して配置される。
【００４３】
ばね組立体４５は、２枚の皿ばね４６Ａ（第３皿ばね），４６Ｃ（第４皿ばね）を直列に配列して構成されている。２枚の皿ばね４６Ａ，４６Ｃは、両者が互いに接触している部分に滑りが生じないように、固定具４７により外周縁が固定されている。また、可動体４１は、ばね組立体４５の内周縁よりも内側に、機軸方向に相対移動可能に配置されている。
【００４４】
皿ばね４６Ｃは、第１実施形態の天部材１１に代替するフランジ４６Ｄを備えている。フランジ４６Ｄは、皿ばね４６Ｃの内周縁から径方向の外側に張り出すように形成されており、周方向に連なっている。ばね組立体４５が所定の位置に配置されると、フランジ４６Ｄは、天部材１１及び底部材１３と平行をなす。
フランジ４６Ｄは、第２支持体１７の結合部１７Ｂが挿入される支持孔４８が、表裏を貫通して形成されている。この支持孔４８は、第１実施形態の支持孔１４に対応しており、フランジ４６Ｄの周方向に均等間隔で４カ所に設けられている。
【００４５】
支持架台４は、底部材１３とフランジ４６Ｄの間に、４本の第１支持体１５と４本の第２支持体１７が設けられる。第１支持体１５が支持架台４の受ける機軸方向ｙの荷重を支持し、第２支持体１７が支持架台４の受ける軸直交方向ｘの荷重を支持する役割を担う。
【００４６】
固定板４４がペイロードから機軸方向ｙの下向きの振動を受けると、上側に配置される皿ばね４６Ａは、固定板４４を介して圧縮荷重を受けるので縮む。この圧縮荷重は皿ばね４６Ａと皿ばね４６Ｃとの固定具４７による固定部分を介して皿ばね４６Ｃに伝えられるので、皿ばね４６Ｃにも圧縮荷重が作用し、ばね組立体４５が全体として機軸方向ｙに圧縮される。こうして、支持架台４は、ペイロードの柔支持を実現する。
【００４７】
ばね組立体４５の圧縮の過程で、皿ばね４６Ａと皿ばね４６Ｃのそれぞれが縮む量（変形量）は同じである。しかも、ばね組立体４５は、内周縁側にガイド４２が設けられ、外周縁側が固定具４７で固定されており、皿ばね４６Ａと皿ばね４６Ｃの間の軸直交方向ｘにおける相対的な動きが拘束されている。したがって、皿ばね４６Ａと皿ばね４６Ｃの外周縁側の接触部分、換言すると荷重伝達部分において、滑りは発生しない。
【００４８】
宇宙空間のような真空状態において、滑り挙動は不確定要素が多く複雑であるため、ペイロードの支持架台には、理想的には滑りが生じないことが要求される。皿ばね４６Ａと皿ばね４６Ｃの荷重伝達部分において滑りが生じない支持架台４は、この要求に応えることができる。
【００４９】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、ピン結合に係る第１支持体１５の結合部１５Ｂ，１５Ｃの具体的な形態は問わないが、図５に示すように、この結合部１５Ｂ，１５Ｃに柔支持構造５０を持たせることもできる。
この柔支持構造５０は、ともに円筒状の外筒部材５１と内筒部材５２からなる。この柔支持構造５０は、内筒部材５２の空隙に結合部１５Ｃの軸端１５Ｄを嵌合して収容し、外筒部材５１の空隙に内筒部材５２を嵌合して収容する。外筒部材５１は下端が底部材１３に固定されるが、内筒部材５２は軸方向の寸法が外筒部材５１よりも短く形成され、内筒部材５２の下端は底部材１３から離れている。
ここで、外筒部材５１は金属材料から構成され、内筒部材５２は弾性体、例えばゴムから構成される。外筒部材５１は、内筒部材５２に対して剛体とみなしうるように作製される。したがって、柔支持構造５０は、軸端１５Ｄを機軸方向ｙに弾性変位可能に支持するので、ペイロードを機軸方向ｙに柔支持することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１      支持架台
２      支持架台
３      支持架台
４      支持架台
１１    天部材
１３    底部材
１４    支持孔
１５    第１支持体
１５Ａ  支持本体
１５Ｂ，１５Ｃ  結合部
１５Ｄ  軸端
１６    内壁
１７    第２支持体
１７Ａ  支持本体
１７Ｂ，１７Ｃ  結合部
２０    柔支持構造
２１    可動体
２２    ガイド
２３    ストッパ
２４    固定板
２５    皿ばね
３０    柔支持構造
３１    可動体
３２    補剛体
３４    固定板
３５    ばね組立体
３６Ａ  皿ばね
３６Ｂ  皿ばね
３７    固定具
４０    柔支持構造
４１    可動体
４２    ガイド
４３    ストッパ
４４    固定板
４５    ばね組立体
４６Ａ  皿ばね
４６Ｃ  皿ばね
４６Ｄ  フランジ
４７    固定具
４８    支持孔
５０    柔支持構造
５１    外筒部材
５２    内筒部材
１００  打ち上げ用ロケット
１０１  支持架台
１０２  ペイロード
１０３  ロケット部
１０４  フェアリング
【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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