JPH0468497B2

JPH0468497B2 -

Info

Publication number: JPH0468497B2
Application number: JP63253652A
Authority: JP
Inventors: Aaru Rudobigu Hawaado; Daburyu Heidoraa Jon; Esu Shii Yuan Maaku; Jei Eruson Robaato
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1992-11-02
Also published as: CA1308751C; EP0311026B1; DE3863737D1; US4842106A; JPH01131349A; EP0311026A1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は減衰装置に関する。さらに特定すれ
ば、本発明は宇宙航行体の展開機構等に使用され
る減衰装置に関する。

［従来の技術］従来のロータリ形の減衰装置は、移動する軸に
パドル部材が取付けられており、このパドル部材
は減衰作動流体が充填された室内に収容されてい
る。そして、この軸が回転すると、ハウジング内
の作動流体がこのハウジングと上記パドルとの狭
い〓間を通つてこのパドルの一方側から他方側に
流れるように構成されている。このような作動に
よつて、この作動流体の粘性によつて減衰力が発
生し、構造体の展開速度が制御される。

このような減衰および展開機構においては、た
とえばこの減衰機構はスプリングとラツチ等から
なるアクチユエータとともに取付けられている。
そして、このスプリングの付勢力がこの減衰機構
によつて減衰される。このような減衰および展開
機構は、その行程の最終段階における速度が規制
され、上記のラツチが係合してこの機構を展開状
態にロツクするように構成されている。

しかし、このような減衰機構は、たとえば作動
流体が漏洩する等の不具合がある。多くの場合、
このような作動流体の多少の漏洩は許容される
が、特別な場合にはこの漏洩は重大な問題にな
る。たとえば、宇宙その他の遠隔環境では、この
展開装置の減衰機構からの流体の漏洩はミツシヨ
ンの遂行に重大な影響がある。すなわち、この作
動流体の漏洩はその減衰特性の低下をもたらし、
この宇宙構造体の作動速度が増加して衝撃等の荷
重が増大し、重要な機器の損傷の原因ともなる。
また、この作動流体の漏洩によつて、宇宙航行体
の他の機器が汚染されることもある。また、この
ような場合には、保守、修理、交換等がきわめて
コスト高になるかあるいは不可能であるので、こ
のような減衰および展開機構には高い耐久性と信
頼性が要求される。

さらに、従来の減衰および展開機構は、これを
所定の位置にロツクするラツチ等の機構を必要と
する不具合がある。また、場合によつては中間位
置で仮にロツクするラツチ等を必要とする。よつ
て、この展開アーム等の作動範囲の複数箇所でこ
れをロツクするラツチ機構等が必要になる場合が
ある。

さらに、従来の展開機構を使用した構造体で
は、展開速度の調整ができない不具合があつた。
このような展開速度は調整できることが望まし
い。このような調整が可能であれば、より動力の
大きいアクチユエータ（強いスプリング）等を使
用してもこの展開速度を制御することができる。

また、従来の減衰機構ではこの展開機構の剛性
を大きくすることができない。すなわち、このよ
うな構造体が完全に展開された場合には、ラツチ
のみによつてロツクがなされる。このようなラツ
チのみによるロツクより強力な結合がなされるこ
とが望まれている。

さらに、従来の減衰機構はギヤツプによつて影
響される。すなわち、従来のものでは、パドルと
室の壁との間を作動流体が流れ、このギヤツプに
よつて減衰特性が影響を受ける。したがつて、従
来のものでは、このギヤツプの寸法を正確に制御
するために製造コストが高くなる。

［発明が解決しようとする課題］本発明は以上の事情に基づいてなされたもの
で、構造が簡単で低いコストで製造でき、さらに
漏洩が少なく、また各種のラツチが可能であり、
移動速度を調整でき、荷重に影響されず、また展
開機構の剛性を高めることができる減衰および展
開機構を提供するものである。

［課題を解決するための手段とその作用］上記した従来の不具合は、本発明の速度調整自
在の減衰機構によつて解決される。本発明の装置
は、ハウジング内に形成されたチヤンバを備え、
またこのチヤンバ内で移動する部材を備え、この
チヤンバ内に減衰材料（低融点合金材料が好まし
い）が収容されており、融点以下の第１の温度で
はこの材料によつて移動部材の移動が防止され、
また融点以上の第２の温度ではこの部材が減衰し
て移動自在となり、また、この減衰材料をその融
点以下の温度から融点まで加熱するとともに溶融
潜熱を供給するヒータを備えている。この減衰特
性は溶融の率を変えることによつて調整できる。
この固体の減衰材料が溶融することによつてパド
ルとハウジングの間を流動することが可能とな
る。この展開の速度は、この溶融の割合いによつ
て調整できる。

また、本発明は、構造体の応力を逃がす方法に
も関する。

［実施例］以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１Ａ図および第１Ｂ図には、本発明の速度
可変形の減衰機構１０の一部を破断した側面図を
示す。第１Ａ図にはこの機構１０の展開前の状態
すなわち収納状態を示し、また第１Ｂ図にはこの
機構１０の展開状態を示す。この第１Ａ，１Ｂ図
に示すものは、回動形のものであるが、本発明の
ものはその他の移動に対する減衰機構にも適用で
きるものである。この機構１０には、ステータす
なわちパドルホイール１１が設けられ、このステ
ータはチヤンバ内に相対的に回動自在に収容され
ており、またこのチヤンバ内には低融点金属合金
１３が充填されており、この合金としてはたとえ
ばペンシルバニア州BellefonteのCerro Metal
Products Corporation社製の“Cerrobend”な
る製品がある。また、第１Ａ，１Ｂ図には図示さ
れていないが、このステータ１１は後述するよう
にフレームに取付けられたハウジングに取付けら
れている。また、このチヤンバを囲んでロータ１
５が設けられており、このロータはハブ１７に取
付けられており、このハブは軸１９に取付けられ
ている。また、このハブ１７には棒状またはコイ
ル状の加熱要素２１が設けられている。なお、こ
の加熱要素２１は上記以外の任意の位置に配置し
てもよい。また、この加熱要素も任意の構造のも
のが使用できる。

この加熱要素２１の加熱は、作動速度（すなわ
ち展開速度）およびロツク位置に対して制御され
る。そして、この加熱要素２１によつて加熱がな
され、上記の合金１３がその溶融温度に達する
と、軸１９とフレーム２５の間に配置されたスプ
リング２３によつてこの軸１９が第１Ａ図に示す
収納位置から第１Ｂ図に示す展開位置まで移動す
る。この状態は第２Ｂ図にも示す。そして、この
ステータ１１とロータ１５とが相対的に回動する
と、第１Ａ図に示すように、溶融した金属がこの
ステータ１１とロータ１５との間の間〓２７を通
つてこのステータ１１の一方側から他方側に流れ
る。したがつて、この本発明のものは、減衰作用
をなし、また、この金属合金が凝固した場合に
は、この展開構造物に大きな剛性が与えられ、同
じ剛性を得るための継手はより小形化することが
できる。

この減衰特性は粘性や間〓の寸法に影響されな
いので、従来のものと比較してこの間〓の精度を
必要としない。すなわち、本発明のものは、間〓
の寸法が減衰特性に影響しない。また、本発明の
ものは、漏洩が生じない。このチヤンバ内の合金
が溶融した場合以外にはこのチヤンバ内に液体が
存在しない。もし、漏洩が生じた場合でも、この
漏洩した合金は外部の環境で固化し、拡散するこ
とがないので近接した機器を汚染しない。また、
上述した特徴は、この分野の技術者であれば、作
動条件に対応したその他のアクチユエータに適用
することができる。

第３図および第４図には、本発明を適用した他
の新規な例を示す。このものは、宇宙航行体のク
レードル２７′に設けられた応力逃がし機構１
０′として本発明を適用したものである。このク
レードル２７′は衛星ペイロード２９′を支持する
ものである。第４図には、この応力逃がし機構１
０′を一部破断して詳細に示す。この実施例では、
この機構１０′は略円筒状のハウジング１２′を備
えており、このハウジングを囲んでヒータ２１′
が設けられ、このハウジングはフレーム２５′に
取付けられている。このハウジングの一端部には
拡径部１４′が形成され、また他端部にはソケツ
ト部１６′が形成されている。このソケツト部１
６′には軸１９′のボール部１８′が嵌合している。
また、このソケツト部にはＯ−リングシール２
０′が設けられている。そして、このハウジング
１２′の拡径部内には上記軸１９′の端部が挿入さ
れている。この軸１９′の端部はロータすなわち
パドル１５′に形成されている。このパドル１
５′は、この実施例では中空に形成され、その内
部にはハウジングのエンドキヤツプ３１′から突
設されたステータ１１′が挿入されている。また、
この軸の他端部は輸送体たとえばスペースシヤト
ルに取付けられている。また、上記ステータ１
１′内には、上記のヒータ２１′を制御するサーモ
スタツト３３′が埋設されている。上記のチヤン
バ内には、低融点金属合金１３′その他の前述し
たような材料が充填されている。このような機構
１０′は、このクレードル２７′の一部としてフレ
ーム２５′に取付けられている。

このものは、スプリングを備えていない点以外
は前述の第１図および第２図に示す実施例と同様
のものであり、応力逃がし機構として作用する。
すなわち、上記のヒータ２１′によつて加熱され
て上記の合金１３′が溶融し、上記のパドル１
５′がハウジング１２′に対して移動自在となる。

本発明の応力逃がし機構の作用を第３図に示す
例にしたがつて説明する。本発明の技術分野の技
術者であれば、この他の各種の構造体に適用でき
ることは明白である。まず、従来公知の方法によ
つて、この第３図に示すクレードルの所定の複数
の支持箇所にそれぞれこのような応力逃がし機構
を配置する。最初には、上記のヒータ２１′は作
動しておらず、合金１３′は固体の状態である。
そして、このクレードルには内部および外部の荷
重が作用し、このクレードルの構造体に応力が発
生する。たとえば、このクレードルの場合には、
スペースシヤトルの打上げの際や宇宙空間環境に
おいてこのような応力が発生する。そして、この
各機構１０′のヒータ２１′が作動する。これによ
つて、上記の合金１３′が溶融し、応力すなわち
歪みが逃がされる。そして、このヒータ２１′の
作動が停止し、合金が凝固する。この実施例で
は、このクレードル２７′からペイロードである
衛星が放出される。

なお、本発明は上記の実施例について説明した
が、本発明はこれらの実施例には限定されない。
本発明の技術分野における技術者であれば、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更、改良を
おこなうことができる。たとえば、上記のロータ
およびステータは必ずしもパドルとチヤンバでな
くともよい。また、各部の形式、形状、ヒータ要
素等の配置等も上記のものには限定されない。ま
た、この減衰流体も上記のものには限定されず、
所定の作動温度で溶融および凝固（または液化お
よび固化）するものであればよい。また、本発明
は駆動機構を備えた展開機構１０として構成する
ものに限らず、前述の応力逃がし機構１０′のよ
うに駆動機構を備えないものでもよい。

［発明の効果］上述の如く本発明は、減衰材料の溶融および凝
固によつて減衰作用とロツク作用をなすすので、
構造が簡単で信頼性が高い等、その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の実施例の減衰機構の展開
前の状態における一部を破断して示す側面図、第
１Ｂ図は展開状態における第１Ａ図と同様の図、
第２Ａ図は一部展開した状態における第１Ａ図減
衰機構の正面図、第２Ｂ図は第２Ａ図の減衰機構
の側面図、第３図は本発明を応力逃がし機構とし
て適用した実施例の概略図、第４図はこの応力逃
がし機構を一部破断して示す側面図である。１０……減衰機構、１１……パドル、１３……
合金、１９……軸、２１……ヒータ。

Claims

【特許請求の範囲】１減衰作用および応力逃がし作用をなす減衰機
構であつて、ハウジング内に形成されたチヤンバを備え、また、上記のチヤンバ内に配置されたパドル手
段を備え、また、減衰材料を備え、この減衰材料は上記の
チヤンバ内に充填されており、この減衰材料は第
１の温度では固体で上記のパドル手段の移動を阻
止し、また第２の温度では液体で上記のパドル手
段の移動の減衰をなし、また、加熱手段を備え、この加熱手段は上記の
減衰材料を上記の第１の温度から第２の温度に選
択的に加熱するものであることを特徴とする減衰
機構。２前記減衰材料は低融点金属合金であるととも
に、前記加熱手段は電気ヒータであることを特徴
とする前記特許請求の範囲第１項記載の減衰機
構。３前記パドル手段を駆動する手段を備えたこと
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の減
衰機構。