(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持体を支持台に載置して支持する際に、これら支持台と被支持体との間に介在させて被支持体を支持する支持構造において、
支持台に緩衝部材を設けて支持台から被支持体への振動の伝達を防止し、
前記緩衝部材を熱溶融性を備えた材料で構成するとともに、該緩衝部材を加熱する加熱手段を緩衝部材に埋設し、
前記加熱手段で前記緩衝部材を加熱して溶融することにより、前記被支持体の所定部位と支持台の所定部位とが密着した状態となって該被支持体を支持台で支持することを特徴とする支持構造。
【請求項２】
前記支持台及び被支持体は、前記緩衝部材が前記ヒータで加熱されて溶融し除去されることにより、互いに係合して前記被支持体の前記支持台に対するアライメントを行う凹部及び凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
支持台の支持面上にほぼ円錐形をした凸部を設け、
前記緩衝部材の外側面が前記凸部の円錐面よりも外側に突出した状態に設け、
被支持体に上記凸部と合致する凹部を設け、
前記緩衝部材が溶融して除去された状態で、上記凸部と凹部とが係合することを特徴とする請求項２に記載の支持構造。
【請求項４】
前記被支持体と支持台との間に付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力をこれら被支持体と支持台とが互に接近する方向に付勢したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被支持体を支持台に緩衝させながら支持するための構造であって、例えばロケットに搭載される機器等のように、打ち上げ時に振動が伝達され、安定した飛行に移行して振動が収まった状態では所定のアライメントが要求される機器を支持するのに適した支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被支持体を支持台で支持する場合に、振動が支持台から被支持体に伝達されることを抑制するために、被支持体と支持台との間にバネや弾性体等で構成した緩衝手段を介在させたものがある。また、例えばロケットなどに搭載される装置や機器にあっては、ロケットの打ち上げ時等の振動に対して該機器等、即ち被支持体を緩衝支持すると共に、安定した飛行となってその振動が収まった状態で該被支持体のアライメント、即ち位置決めを行う必要がある。
【０００３】
装置や機器等の被支持体に振動が伝達するのを抑制する緩衝を行ない、その後位置決めを行なうためのこの種の緩衝支持構造としては、例えば図４に示す構造が採用されている。同図に示す緩衝支持構造100 では、被支持体101 は、特開平９−８９０４５号公報に開示された緩衝支持体110 によりＯリングを介して支持台102 に取り付けられて支持されて、支持台102 から被支持体101 へ振動が伝達されることが抑制されている。図５に示すように、被支持体101 にはブラケット103 が固定されている。ブラケット103 は、支持台102 に形成された透孔102aを貫通して下方に突出している。ブラケット103 の下部の雌ねじ部103aには、雄ねじから成る調節ねじ104 が水平に螺合されている。調節ねじ104 は回転によりブラケット103 の雌ねじ部103aに対して水平な軸方向に進退し、先端にほぼ円錐形状のテーパ面104aを有している。一方、支持台102 には固定金具105 が固定されており、調節ねじ104 のテーパ面104aが当接する位置には、ほぼすり鉢形状のテーパ穴105aが形成されている。テーパ面104aとテーパ穴105aとはほぼ同じ傾斜角度のテーパ形状で形成してあり、調節ねじ104 の進退によってテーパ面104aとテーパ穴105 とが密着し、離隔するようにしてある。ブラケット103 と調節ねじ104 、固定金具105 とは被支持体101 と支持台102 との間に３組設けられて、被支持体101 と支持台102 との間の移動及び回転の６自由度を拘束している。
【０００４】
この緩衝支持構造100 では、組立段階において、各ブラケット103 と各固定金具105 との取付位置を調整して各調節ねじ104 を締め付けて、３組のテーパ面104aとテーパ穴105aとを密着させる。ここで、支持台102 に対する被支持体101 の位置及び回転の６自由度を拘束した状態で、被支持体101 の支持台102 に対するアライメントを行う。
【０００５】
ロケットの打ち上げ等に際しては、各調節ねじ104 をねじ込み方向と反対に回して３組のテーパ面104aとテーパ穴105aとを十分に離隔させ、打ち上げ時の振動により調節ねじ104 と固定金具105 とが干渉しないようにする。これにより、支持台102 が振動した際に、緩衝支持体110 の作用により支持台102 から被支持体101 への振動の伝達が抑制される。ロケットが安定した飛行状態となって支持台102 の振動が収まり被支持体101 の支持台102 に対するアライメントが必要になった段階で、調節ねじ104 をねじ込んで３組のテーパ面104aとテーパ穴105aとを密着させて最初の組立段階で調整したアライメントを再び得ることができる。
【０００６】
ところで、調節ねじ104 を回転させるためには、調節ねじ104 にモータ等により駆動される回転機構（図示せず）が取り付けられている。この回転機構の回転方向を変更することにより、調節ねじ104 を締め付けたり緩めたりすることができる。また、スペースシャトル等のように緩衝支持構造100 の近くに搭乗した作業者がいる場合は、モータ駆動の回転機構を取り付けずに作業者が調節ねじ104 を回転操作することもできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した緩衝支持構造100 では、振動後に被支持体101 の支持台102 に対するアライメントを得るために調節ねじ104 を回転させなければならないので、モータ駆動の場合は回転のための複雑なモータ駆動機構を設けなければならなかった。このため、緩衝支持構造100 が大型化して重量が増大してしまう。これは、特にロケット等で装置の重量に大きな制限のある場合に不都合である。
【０００８】
また、モータ駆動機構を設けずに作業者が調節ねじ104 を回転させることもあるが、治具等でねじを回す作業を行わなければならないので、アライメント作業が煩雑であった。
【０００９】
そこで、本発明は、振動に対して緩衝支持を行いながらも、振動後に被支持体の支持台に対するアライメントを得ることができる簡単な構造で操作性の良い支持構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る支持構造は、被支持体を支持台に載置して支持する際に、これら支持台と被支持体との間に介在させて被支持体を支持する支持構造において、支持台に緩衝部材を設けて支持台から被支持体への振動の伝達を防止し、前記緩衝部材を熱溶融性を備えた材料で構成するとともに、該緩衝部材を加熱する加熱手段を緩衝部材に埋設し、所望により前記加熱手段で前記緩衝部材を加熱して溶融することにより、前記被支持体の所定部位と支持台の所定部位とが密着した状態となって該被支持体を支持台で支持することを特徴としている。
【００１１】
すなわち、ヒータにより加熱される前は、被支持体が支持台に対して緩衝部材を介在して支持される。このため、支持台に振動が加えられても緩衝部材により吸収されるので、被支持体の振動が抑制される。一方、ヒータにより緩衝部材が加熱されて溶融した後は、被支持体と支持台との間から緩衝部材が流れ出して除去される。このため、被支持体が支持台に直接支持されるようになり、アライメントを行うことができる。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る支持構造は、前記支持台及び被支持体は、前記緩衝部材が前記ヒータで加熱されて溶融し除去されることにより、互いに係合して前記被支持体の前記支持台に対するアライメントを行う凹部及び凸部を有することを特徴としている。
【００１３】
緩衝部材がヒータの加熱により溶融して被支持体と支持台との間から流れ出して除去されると、これら支持台及び被支持体の凹部及び凸部が係合してアライメントが行われる。
【００１４】
前記凹部及び凸部にとって好ましい形状として、請求項３の発明に係る支持構造は、支持台の支持面上にほぼ円錐形をした凸部を設け、前記緩衝部材の外側面が前記凸部の円錐面よりも外側に突出した状態に設け、被支持体に上記凸部と合致する凹部を設け、前記緩衝部材が溶融して除去された状態で、上記凸部と凹部とが係合することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４の発明に係る支持構造は、前記被支持体と支持台との間に付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力をこれら被支持体と支持台とが互に接近する方向に付勢したことを特徴としている。
【００１６】
すなわち、前記緩衝部材が溶融して被支持体と支持台との間から除去された場合には、前記付勢手段の付勢力によって被支持体が支持台に引き寄せられて、これらの係合が確保されて位置決めがなされる。特に、ロケットの場合には宇宙空間において被支持体の位置決めを行なうから、無重力空間での位置決めとなり、被支持体が支持台から離隔しないようにしなければならない。このため、前記付勢手段の付勢力を被支持体と支持台とを密着させる方向に付勢するものである。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る支持構造は、前記被支持体と支持台との間に付勢手段を設け、該付勢手段の付勢力をこれら被支持体と支持台とが互に離隔する方向に付勢したことを特徴としている。
【００１８】
この支持構造を地上において利用する場合には、被支持体はその自重によって支持台に密着して載置されるから、被支持体への振動の伝達を前記緩衝部材のみならず付勢手段を用いて、これらの協働によって抑制させるようにすることができる。例えば、各種の測定装置を所定の場所まで車両によって搬送する場合、搬送中の振動を緩衝部材と付勢手段によって抑制し、所定の位置に位置付けた状態で緩衝部材を溶融し、除去すれば、被支持体の重力が付勢手段の付勢力に抗して支持台に密着し、被支持体が支持台に対して所定の位置に位置付けられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３に本発明の支持構造８の実施形態の一例を示す。なお、本実施形態では、この支持構造８によってロケットに搭載した機器が該ロケットの所定の位置に支持されるものとしてある。この支持構造８は、支持台２と被支持体１との間に熱溶融性を備えた緩衝部材４を介在させると共に、該緩衝部材４を加熱し溶融させるためのヒータ５が緩衝部材４に埋設されたものである。支持台２には、平面で形成された支持面2aが形成されており、この支持面2aに凸部としての位置決めブロック３が固定されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、位置決めブロック３はほぼ円錐形状で、その円錐面3aには被支持体１に当接して支持するための突起部3bが周方向に９０度ごとに形成されている。また、この突起部3bは、円錐面3aの先端側と基端側とに分離して形成されている。位置決めブロック３の円錐面3aの中央部には、緩衝部材４を取り付けるための環状の溝3cが全周にわたって形成されている。
【００２１】
緩衝部材４はほぼ円錐に一部により形成された円環形状で、位置決めブロック３の溝3cに組み込まれる形状としてあり、その外側部分が突起部3bの外側面よりも外側に突出するようにしてある。但し、円錐面3aの先端側と基端側とに隣り合う突起部3b、3bの間の部分には薄肉部4aを形成してある。
【００２２】
緩衝部材４の材質としては、熱溶融性を有するシリコン系の接着剤を使用することが好ましい。そして、この緩衝部材４にはヒータ５が埋設されている。ヒータ５は、例えばニクロム線等から構成されており、例えば成形型によりヒータ５と緩衝部材４とを一体形成することによりヒータ５が埋設された緩衝部材４とすることができる。ここで、図１に示すように、緩衝部材４の内部でのヒータ５の位置は、緩衝部材４を位置決めブロック３の溝3cに取り付けたときに円錐面3aより低くなるようにする。
【００２３】
ヒータ５は、支持台２の適宜箇所に形成された端子７に接続されている。この端子７に通電することにより、ヒータ５により緩衝部材４が加熱されて溶融される。
【００２４】
被支持体１の支持台２に対向した面であって位置決めブロック３と合致する位置には、該位置決めブロック３を収容する凹部である支持穴1aが形成されている。支持穴1aはほぼすり鉢形状で、位置決めブロック３の円錐面3aとほぼ等しい傾斜角度のテーパ面とされており、このため、該位置決めブロック３が支持穴1aに直接収容された状態では、これらが密接することになる。また、被支持体１の位置決めをする際に６自由度を拘束するために、１つの被支持体１に対して位置決めブロック３及び支持穴1aの組を２組以上設けている。
【００２５】
さらに、被支持体１と支持台２との間には、被支持体１を支持台２に寄せるよう付勢する引張コイルバネから成る付勢手段としての引寄せバネ６が設けられている。
【００２６】
上述した支持構造８により被支持体１を支持する動作を説明する。
【００２７】
被支持体１を支持させる際は、支持台２に位置決めブロック３を仮置きする。そして、被支持体１の支持穴1aを位置決めブロック３に緩衝部材４を設けずに直接係合させて、被支持体１を仮組みする。ここで、支持台２に対する被支持体１のアライメントを調整すべく、位置決めブロック３の位置を調整して支持台２に固着する。
【００２８】
次に、被支持体１を取り外して、位置決めブロック３に緩衝部材４を取り付ける。そして、被支持体１を、緩衝部材４を挟み込みながら再び位置決めブロック３に支持させる。この状態にして、ロケットの打ち上げを行う。
【００２９】
ロケットの打ち上げにより支持台２が振動すると、その振動は緩衝部材４により緩衝されて被支持体１に伝達される。なお、ここでの支持台２から被支持体１への振動の伝達は緩衝部材４と引寄せバネ６とを伝わって為されるので、緩衝効果は両者のバネ定数を複合した値により決定される。
【００３０】
ロケットが安定した飛行を行なうと振動が消滅し、この振動の停止後、被支持体１の支持台２に対するアライメントが必要になった場合に、端子７に電流を流してヒータ５に通電する。ヒータ５が加熱することにより、緩衝部材４が徐々に溶ける。ここで、溶けだした緩衝部材４は、被支持体１と支持台２とが引寄せバネ６で引き寄せられているので、位置決めブロック３の円錐面3aと支持穴1aとの間を伝わって押し出される。そして、位置決めブロック３の突起部3bが、被支持体１の支持穴1aに密接する。これにより、被支持体１の支持台２に対するアライメントを再現、即ち振動前に行ったアライメントを得ることができる。
【００３１】
このとき、緩衝部材４の薄肉部4aから緩衝部材４が流れ出す量は他の部分に比べて少ないので、突起部3bと支持穴1aの間に緩衝部材４が入り込んで密接を妨げることを防止できる。また、緩衝部材４の内部でのヒータ５の位置は円錐面3aより低いので、緩衝部材４が溶けだしても突起部3bまたは円錐面3aと支持穴1aとの間にヒータ５が挟まれて突起部3bと支持穴1aの密接を妨げることを防止できる。
【００３２】
上述したように、本実施形態の支持構造８によれば、被支持体１を緩衝部材４を用いて支持しているので、ロケットの打ち上げにより振動が生じても被支持体１を緩衝しながら支持することができる。これにより、例えば振動の影響を受けて誤作動し易い精密機器等をロケットに搭載しても、振動による誤作動等の発生を防止することができる。
【００３３】
また、本実施形態の支持構造８によれば、ヒータ５に通電して緩衝部材４を溶融することにより位置決めブロック３と被支持体１の支持穴1aとを直接接触させて被支持体１を支持することができるので、被支持体１の支持台２に対するアライメントを容易に得ることができる。このため、アライメントを再現するために複雑な構造を必要としないので、支持構造８の簡素化及び小型軽量化を図ることができる。また、アライメントを再現するために煩雑な作業を要しないので、操作性を向上させることができる。
【００３４】
なお、ここに説明した実施形態は本発明の好ましい一形態であって、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができることは勿論である。例えば、上述した実施形態では支持構造８をロケットに搭載した機器等を支持するものとしているが、これには限られず地上で使用される機器等を支持するものとすることができる。この場合も被支持体１を緩衝しながら支持することができると共に、被支持体１の支持台２に対するアライメントを容易に得ることができる。なお、地上で使用される機器等の場合には宇宙空間の場合と異なって自重により被支持体１が支持台２に載置されるので、前記付勢手段の付勢力の方向を、被支持体１を支持台２から離隔させる方向に付勢するものであってもよい。斯かる方向に付勢力を付勢した場合には、振動の抑制を緩衝手段４と付勢手段とで協働して行なうので、振動を効率良く抑制することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１の支持構造は、支持台と被支持体との間に熱溶融性を備えた緩衝部材が介在すると共に、緩衝部材を加熱してこれを溶融させるヒータを該緩衝部材に埋設したので、ヒータで加熱する前は被支持体が支持台に対して緩衝部材を介在して支持される。このため、支持台に振動が加えられても緩衝部材により吸収されるので、被支持体が振動することを抑制できる。
【００３６】
また、ヒータを加熱して緩衝部材を溶融した後は、被支持体と支持台との間から緩衝部材が流れ出して除去される。このため、被支持体が支持台に直接支持されるようになり、被支持体の支持台に対するアライメントを容易に行うことができる。すなわち、アライメントを得るために複雑な構造を必要としないので、支持構造の簡素化及び小型軽量化を図ることができる。また、アライメントを得るために煩雑な作業を要しないので、操作性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、請求項２の発明に係る支持構造では、支持台及び被支持体は、緩衝部材がヒータの加熱で溶融して除去されることにより互いに係合して被支持体の支持台に対するアライメントを行う凹部及び凸部を有するようにしているので、緩衝部材がヒータの加熱により溶融して被支持体と支持台との間から流れ出して除去されると、これら支持台及び被支持体の凹部及び凸部が係合してアライメントを行うことができる。このため、アライメントを確実に行うことができる。
【００３８】
また、請求項３の発明に係る支持構造によれば、緩衝部材を加熱し除去する際に、凸部と凹部とを徐々に係合させることができるとともに、被支持体の支持台に対する位置を容易に位置決めすることができ、アライメントを確実に行なうことができる。
【００３９】
そして、請求項４の発明に係る支持構造によれば、被支持体が支持台に引寄せられてこれらの係合状態を確実に維持させることができる。このため、特に無重力空間において有効な支持構造となる。
【００４０】
さらに、請求項５の発明に係る支持構造によれば、被支持体が緩衝手段と併せて付勢手段によっても支持されるので、振動の抑制をより確実に行なうことができる。このため、特に自重によって被支持体が支持台に密着する場合に有効な支持構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の支持構造の全体を示す概略図である。
【図２】位置決めブロック及び緩衝部材を示す斜視図である。
【図３】位置決めブロックを示す中央縦断面図である。
【図４】従来の支持構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】従来の支持構造の主要部を示す図４のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
１  被支持体
1a  支持穴（凹部）
２  支持台
３  位置決めブロック（凸部）
４  緩衝部材
５  ヒータ
６  引寄せバネ（付勢手段）
８  支持構造
【図１】
0004063381.tif 000002
【図２】
0004063381.tif 000003
【図３】
0004063381.tif 000004
【図４】
0004063381.tif 000005
【図５】
0004063381.tif 000006