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図面 (8)

課題

被収容物を好適に収容できる収容方法を提供する。

解決手段

パラシュート(又はサブアセンブリ)を入れた収納袋フローテーションバッグを入れた収納袋などの被収容物21を回収カプセルに収容する収容方法として、以下の行程を行う。(1)袋に入れた被収容物21を型枠31に入れて袋内を減圧しながら圧縮する行程。(2)圧縮状態の被収容物21の形状を加熱等により定着させる行程。(3)形状が定着した被収容物21を回収カプセルに配置する行程。これにより、被収容物21を収容するときに、当該被収容物21が周囲(分離装置内部筐体分離パネル等)にかける圧力を低減でき、被収容物21を好適に収容させることができる。

概要

背景

従来から、宇宙空間からの荷物宇宙実験で得られた成果物等)を地球上に運搬する回収カプセルパラシュートが使用されている(例えば、特許文献1)。

概要

被収容物を好適に収容できる収容方法を提供する。パラシュート(又はサブアセンブリ)を入れた収納袋フローテーションバッグを入れた収納袋などの被収容物21を回収カプセルに収容する収容方法として、以下の行程を行う。(1)袋に入れた被収容物21を型枠31に入れて袋内を減圧しながら圧縮する行程。(2)圧縮状態の被収容物21の形状を加熱等により定着させる行程。(3)形状が定着した被収容物21を回収カプセルに配置する行程。これにより、被収容物21を収容するときに、当該被収容物21が周囲(分離装置内部筐体分離パネル等)にかける圧力を低減でき、被収容物21を好適に収容させることができる。

目的

本発明は、被収容物を好適に収容できる収容方法、及び、収容を好適に行える被収容物の形成方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被収容物を収容する収容空間を模した空間を形成する型枠に前記被収容物を入れて、当該被収容物を変形させる第1ステップと、前記第1ステップで変形させた前記被収容物の形状を定着させる第2ステップと、前記第2ステップで前記形状を定着させた前記被収容物を前記収容空間に配置する第3ステップと、を備える収容方法

請求項2

前記被収容物は、内容物と、当該内容物を収納した収納袋と、を含み、前記第2ステップでは、前記第1ステップで変形させた前記被収容物の形状を保ったまま当該被収容物の少なくとも一部及び内容物の少なくとも一部を加熱し冷却することで、当該被収容物の形状を定着させる、請求項1に記載の収容方法。

請求項3

前記第1ステップは、前記被収容物を袋に入れ、当該袋を減圧するステップを備える、請求項1又は2に記載の収容方法。

請求項4

前記第2ステップでは、減圧された前記袋ごと前記被収容物を加熱する、請求項3に記載の収容方法。

請求項5

被収容物を収容する収容空間を模した空間を形成する型枠に前記被収容物を入れて、当該被収容物を変形させる第1ステップと、前記第1ステップで変形させた前記被収容物の形状を定着させる第2ステップと、を備える被収容物の形成方法

技術分野

0001

本発明は、回収カプセル等の収容物パラシュート等の被収容物を収容する収容方法、及び、被収容物の形成方法に関する。

背景技術

0002

従来から、宇宙空間からの荷物宇宙実験で得られた成果物等)を地球上に運搬する回収カプセルにパラシュートが使用されている(例えば、特許文献1)。

先行技術

0003

特開2016−147604号公報

発明が解決しようとする課題

0004

パラシュートのような被収容物を回収カプセルのような収容物に収容するとき、一般に、被収容物は、収容物に押し込まれ変形する(例えば、圧縮される)。しかしながら、この変形は、当該被収容物の周辺物収容カプセルに搭載された各種装置、収容カプセルの筐体など)に余計な圧力を与える恐れがあり、従来、被収容物を収容物に好適に収容できないことがあった。

0005

本発明は、被収容物を好適に収容できる収容方法、及び、収容を好適に行える被収容物の形成方法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

0006

上記目的を達成するため、本願の第1の観点に係る収容方法は、
被収容物を収容する収容空間を模した空間を形成する型枠に前記被収容物を入れて、当該被収容物を変形させる第1ステップと、
前記第1ステップで変形させた前記被収容物の形状を定着させる第2ステップと、
前記第2ステップで前記形状を定着させた前記被収容物を前記収容空間に配置する第3ステップと、
を備える。

0007

上記目的を達成するため、本願の第2の観点に係る被収容物の形成方法は、
被収容物を収容する収容空間を模した空間を形成する型枠に前記被収容物を入れて、当該被収容物を変形させる第1ステップと、
前記第1ステップで変形させた前記被収容物の形状を定着させる第2ステップと、
を備える。

発明の効果

0008

本発明によれば、被収容物を好適に収容できる収容方法、及び、収容を好適に行える被収容物の形成方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

回収カプセルの概略断面図。
被収容物の収容方法の流れ図。
被収容物を袋に入れたときを示す図。
圧縮装置の概略断面図。
図4の型枠を上から見た図。
型枠に被収容物を入れ圧縮したときの図。
被収容物に冷却カバーを取り付けたときの図。

実施例

0010

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る収容方法を説明する。この収容方法は、図1の回収カプセル10内に用意された収容空間S1にパラシュート等の被収容物を収容する方法である。回収カプセル10は、被収容物を収容する収容装置であり、宇宙空間からの荷物(宇宙実験で得られた成果物等)を地球上に運搬する役割を有し、地球上に落下して回収される。以下、回収カプセル10を簡単に説明してから、本実施の形態に係る収容方法を説明する。

0011

(回収カプセル10)
回収カプセル10は、略円錐形状を有し、図1のような構造を有する。回収カプセル10は、内部筐体11と、分離パネル12と、下部パネル13と、断熱底部14と、蓋体15と、を備える。これらは、回収カプセル10の筐体を構成する。

0012

内部筐体11は、中心軸が上下方向に沿って延びている円筒部分と、当該円筒の下部から外側に張り出しているフランジと、を有する。分離パネル12は、内部筐体11及び下部パネル13に着脱可能に取り付けられている。下部パネル13は、断熱底部14と、内部筐体11と、に接続されている。断熱底部14は、回収カプセル10の下部(底)を構成する。断熱底部14は、回収カプセル10が落下しているときの大気との摩擦熱に耐え、かつ、当該摩擦熱を回収カプセル10内に伝達しにくい性質を有する。蓋体15は、内部筐体11の上部を蓋する。

0013

内部筐体11、下部パネル13、断熱底部14、及び、蓋体15に囲まれた空間には、回収カプセル10が自立飛行するための各種装置、地球上に運搬する宇宙空間からの荷物等が配される。

0014

内部筐体11、分離パネル12、及び、下部パネル13に囲まれた空間には、分離パネル12を内部筐体11等から分離する分離装置16A、分離パネル12と内部筐体11とを連結する連結部材16B、その他必要な装置等17が配される。前記空間のうち、これらが配されたあとの余った収容空間(残余スペース)S1にパラシュート等の被収容物が配される。収容空間S1はドーナツ形状を有するが、当該収容空間S1の輪郭には、分離装置16A及び連結部材16Bがその周囲よりも突出することにより形成される内側に凹んだ凹部が存在する。つまり、分離装置16A及び連結部材16Bにより、収容空間S1の断面積が小さい部分が生じる(図1の右側の収容空間S1参照)。

0015

収容空間S1に収容される被収容物には、回収カプセル10の落下速度減速させるパラシュートと、回収カプセル10が海上等に落下したときに浮力を付与するフローテーションバッグと、が含まれる。これらは、それぞれ、収納袋収納されて、収容空間S1に収容される。収納可能なパラシュートは、メインシュート(主)、パイロットシュート等の複数のサブアセンブリ毎に複数の収納袋に分けて収納されてもよい。前記被収容物は、パラシュート(又はサブアセンブリ)を入れた収納袋、フローテーションバッグを入れた収納袋であるものとする。

0016

回収カプセル10が落下している最中に、分離装置16Aは、分離パネル12を吹き飛ばす。分離パネル12は、例えば、3つに分離されて吹き飛ばされる。これにより、被収容物が回収カプセル10から放出されるとともに、被収容物の収納袋それぞれから内容物(各サブアセンブリ、フローテーションバッグ)それぞれが開放される(内容物が本来の機能を発揮できる)。

0017

回収カプセル10は、その他にも、図示しない各種装置が搭載される。回収カプセル10の構成は、一般的なものでよい。

0018

(被収容物の収容方法)
被収容物を回収カプセル10に収容する収容方法として、この実施の形態では、以下の行程が行われる(図2参照)。
(1)袋に入れた被収容物を型枠に入れて袋内を減圧しながら圧縮する行程(ステップS101)
(2)圧縮状態の被収容物の形状を加熱等により定着させる行程(ステップS102)
(3)形状が定着した被収容物を回収カプセルに配置する行程(ステップS103)
以下、これら行程を詳細に説明する。

0019

(袋に入れた被収容物を型枠に入れて袋内を減圧しながら圧縮する行程;ステップS101)
まず、回収カプセル10に収容される被収容物それぞれを合成樹脂製の袋に入れ、当該袋を、内部が減圧可能となるようにチューブを通して封止する。

0020

例えば、図3のように、被収容物21(内容物21Bが入った収納袋21A)を、透明なナイロンポリ袋などの袋25に入れる。袋25の口は、袋25内の空気を排出するチューブ26を通した状態で、封止線25Aで封止される。チューブ26は、図示しない吸気装置に接続されている。

0021

図3に関する説明は、全ての被収容物について同様であるので(当然形状等は異なる)、以下、上記各被収容物を被収容物21、各被収容物に含まれる収納袋及びその内容物(パラシュート等)を収納袋21A及び内容物21B、上記合成樹脂製の袋を袋25、上記合成樹脂製の袋を減圧可能とするチューブをチューブ26と、総称して説明する。なお、袋25に複数の被収容物21が入れられてもよい。また、被収容物21に含まれる収納袋21A又はその内容物21B(パラシュート等)と、他の被収容物21に含まれる収納袋21A又は内容物21B等とを連結する各種の連結索は、収納袋に入れられ、被収納物21が実際に回収カプセル10に配置される際に取り出され、他の被収容物21に含まれる収納袋21A又は内容物21B等と連結される。

0022

上記の封止後、袋25に入れられた被収容物21それぞれは、図4に示すような圧縮装置30に入れられ、圧縮される。圧縮装置30は、型枠31と、押圧部材32と、押圧器33と、を備える。

0023

型枠31は、アルミ、木等の剛性を有する材料により形成されている。型枠31は、型枠本体31Aと、凸部31Bと、凸部31Cと、を備える(図5も参照)。型枠本体31Aは、分離装置16Aによる凹部及び連結部材16Bによる凹部が形成されていない輪郭の空間(図1紙面左側の収容空間S1を断面とする空間)を形成する。凸部31Bは、型枠本体31Aから突き出た部分であり、分離装置16Aを模した形状を有する。凸部31Cは、型枠本体31Aから突き出た部分であり、連結部材16Bを模した形状を有する。型枠31の内壁により、収容空間S1を模した(再現した)再現空間S2が区画されている。模す対象(分離装置16Aなど)の形状が複雑な場合、凸部31B及び凸部31Cは、模す対象を包含し、かつ、凹凸が無い、直方体等、簡素な形状のものとするとよい。再現空間S2は、収容空間S1の輪郭を細かく再現した空間であっても、収容空間S1の輪郭の凹部が簡素な形状で再現された空間であってもよい。被収容物21それぞれは、袋25ごと再現空間S2の周方向に沿って並べて型枠31に入れられる。

0024

押圧部材32は、ドーナツ盤形状であり、押圧器33により押圧されることにより、型枠31に入れられた被収容物21(袋25に入れられている。以下、適宜同じ。)を押圧する。なお、押圧部材32は、押圧時に凸部31Cが引っかからないように、凸部31Cが通る切り欠き32Aを有する。前記押圧により、被収容物21が型枠31に押し込まれる。なお、当該押し込みは、押圧器33を下方に移動させることにより行われてもよいし、型枠31を上方に移動させることにより行われてもよいし、押圧器33と型枠31との両者を移動させることにより行われてもよい。

0025

押圧部材32により被収容物21を押圧する際、袋25内の空気はチューブ26を介して吸気装置により吸気され、袋25内は減圧される。つまり、袋25内を減圧しながら、被収容物21を押圧する。チューブ26は、押圧部材32と、型枠31と、の間を通る。

0026

上記押圧(押し込み)及び減圧により、被収容物21は、再現空間S2の輪郭に合った形状(型枠31の内面に沿った形状)に圧縮される(変形する)。この圧縮により、被収容物21それぞれの形状は、上方から見た場合に、再現空間S2に合わせて湾曲した形状になり、かつ、凸部31B及び凸部31C(分離装置16A及び連結部材16B)を避ける形状(凸部31B及び凸部31Cの部分が凹んだ形状)になる(図6等参照)。前記圧縮により、被収容物21の収納袋21Aには、しわが形成される。押圧及び減圧は、被収容物21が所望の大きさになるまで行われる。

0027

(圧縮状態の被収容物の形状を加熱等により定着させる行程;ステップS102)
被収容物21が所望の大きさに圧縮された場合、押圧状態及び減圧(吸気)をしばらく維持する。その後、押圧を解除しても、被収容物21が押圧前の状態に復元しないようになったら、減圧(吸気)を維持したまま被収容物21を袋25ごと取り出す。そして、加熱炉等により、これらを加熱する。所定時間の加熱後、被収容物21を袋25ごと加熱炉等から取り出すと、当該被収容物21は自然冷却される。この実施の形態の被収容物21の収納袋21Aや内容物21Bは、加熱により軟化熱変形)し、その後の冷却により硬化する化学繊維熱可塑性ポリアミド等)により形成される。これにより、被収容物21の形状は、上記加熱及び冷却により、圧縮状態の形状(上記のしわが形成された形状)で定着する。特に、前記加熱の際の加熱温度は、例えば、被収容物21の収納袋21A及び内容物21Bを形成している繊維のガラス転移点を超えない温度で、かつ、当該繊維の強伸度が大きく低下しない温度(繊維の劣化が0.5%未満に留まるような温度)とする(例えば、60度前後)。さらに、当該加熱温度は、袋25に影響を与えない温度とするとよい。

0028

なお、内容物21Bは、上記軟化及び硬化しない繊維により形成されてもよい。少なくとも収納袋21Aが上記軟化及び硬化しない繊維により形成されれば、圧縮状態の被収容物21の形状を定着させることができる。ただし、内容物21Bが上記軟化及び硬化しないと、圧縮前の状態に復帰しようとする内容物21Bが収納袋21Aを押し、被収容物21が変形してしまう場合もあるので、内容物21Bも上記軟化及び硬化させるとよい。収納袋等は、芳香族ポリアミドに熱可塑性のポリウレタンコーティングした繊維により形成されてもよい(ポリウレタンが上記軟化及び硬化に寄与する)。

0029

なお、内容物21Bに加熱したくない部分(例えば、前記の加熱温度によって不具合が生じる部分)がある場合には、図7に示すように、その部分を冷却カバー41(例えば、内部に水を流す管41Aが通された布状部材)で覆い、加熱時に当該部分の温度が上がらないようにする。

0030

(形状が定着した被収容物を回収カプセルに配置する行程;ステップS103)
上記定着後、被収容物21を、再度、圧縮装置30により圧縮(上記押圧(押し込み)及び減圧)を行い、上記の加熱によって生じる歪みを修正し、その後、直ちに被収容物21を、袋25から取り出し、回収カプセル10の収容空間S1に配置してもよい。なお、歪みの修正が不要な場合等では、圧縮装置30による再度の圧縮を省略し、上記定着(冷却)後、直ちに被収容物21を、袋25から取り出し、回収カプセル10の収容空間S1に配置してもよい。

0031

(本実施の形態の効果)
上記のように、被収容物21を、型枠31に押し込み圧縮し、当該被収容物21の形状を加熱及び冷却により定着させてから(多少の変形、減圧又は押し込みの解除による元の形状への多少の復帰等は許容される)、当該被収容物21を回収カプセル10に収容するので、被収容物21を収容するときに、当該被収容物21が周囲(分離装置16A、内部筐体11、分離パネル12等)にかける圧力を低減でき、被収容物21を好適に収容させることができる。特に、被収容物21を収容する収容空間S1が、他の装置等を配置したあとの残余スペースになってしまい、分離装置16A及び連結部材16Bによる凸部等、収容空間S1の形状が複雑であっても、当該被収容物21が周囲(例えば、内部筐体11、分離パネル12、分離装置16A、連結部材16B、装置等17等)にかける負荷を低減でき、被収容物21を好適に収容させることができる。また、回収カプセル10の筐体が柔らかい場合であっても、被収容物21の収納により、筐体(内部筐体11、分離パネル12等)の形状が変化してしまうことを低減できる(理想的には無くすことができる。低減について同じ)。

0032

被収容物21を型枠31に押し込む際に、袋25の内部を減圧することで、効率的に被収容物21を圧縮できるとともに、袋25の内部を減圧したまま被収容物21を加熱するので、被収容物21を型枠31から取り出すときに、当該被収容物21の形状が元に戻ってしまうこと(多少の戻りは許容される)を防止できる。

0033

(変形例)
本発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。

0034

型枠31に被収容物21を押し込んだ状態のまま加熱を行ってもよい。この場合、上記減圧及び袋25を不要としてもよい。収容空間S1が十分な大きさを有する場合等では、被収容物21を、型枠31に入れ、押し込みや減圧無し(圧縮無し)に、変形させてもよい。

0035

また、加熱する際に、高圧下で加熱を行ってもよい。被収容物21の形状の定着は、加熱等によらず、テープ等を巻き付ける等により行われてもよい。例えば、減圧等を解除してから直ちに、つまり、被収容物21が復元するまでに、テープ等を巻き付けることで被収容物21の形状を定着させる。

0036

被収容物21を押圧する際、圧力センサを被収容物21に挿入等し、被収容物21の内容物にかかる圧力が所定値を超えないよう、被収容物21を押圧する力を調整してもよい。また、X線断層装置等により、X線による内容物の変形の有無を確認してもよい。

0037

収容物及び被収容物は、上記実施形態に限らず、他のものであってもよい。上記実施の形態のように、被収容物の形状を収納時の形状(多少復元されてもよい)に一旦定着させ、形状が定着した被収容物を収容物に収容することで、収容物における被収容物の周囲に余計な圧力がかかることを軽減でき、好適に被収容物を収容できる。なお、被収容物は、パラシュート又はフローティングバッグ等、折りたたまれて、圧縮されて収容されるものであるとよい。なお、型枠31は、収容物と同形状のものであってもよい。例えば、第1の収容物を型枠とし、第1の収容物と同じ形状(同じ型)の第2の収容物を、実際に被収容物を収容するものとしてもよい。

0038

収容空間S1及び再現空間S2は、上記凹部(分離装置16A等が入り込んだ分凹んだ部分)の代わり又は上記凹部に加えて、収容物の凹部の分だけ外側に突出した凸部(凹部同様、再現空間の輪郭の凸部は、収容空間の凸部の形状が簡素化されたものでもよい)が形成されたものであってもよい。

0039

被収容物21は、回収カプセル10の現在位置を知らせる通信機器を入れた収納袋等であってもよい。

0040

10回収カプセル
16A分離装置
16B連結部材
21被収容物
21A収納袋
21B 内容物
25 袋
31型枠
31A 型枠本体
31B 凸部
31C 凸部
S1 収容空間
S2 再現空間

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