特許 7104478 ドッキング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-12

(45)【発行日】2022-07-21

(54)【発明の名称】ドッキング装置

(51)【国際特許分類】

   B64G 1/64 20060101AFI20220713BHJP

【ＦＩ】

B64G1/64 600

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019508802

(86)(22)【出願日】2018-02-23

(86)【国際出願番号】 JP2018006765

(87)【国際公開番号】W WO2018180086

(87)【国際公開日】2018-10-04

【審査請求日】2020-12-16

(31)【優先権主張番号】P 2017071259

(32)【優先日】2017-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】500302552

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩエアロスペース

(74)【代理人】

【識別番号】100090022

【弁理士】

【氏名又は名称】長門 侃二

(72)【発明者】

【氏名】諌山 道雄

【審査官】志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５０８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５３６４０４６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０８－２５１９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５０３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６３５４５４０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－２６０９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３３０５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２２１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許第１０２９２３３１８（ＣＮ，Ｂ）

【文献】中国特許出願公開第１０６２４０８４９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｇ １／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されて、該一方の宇宙機に宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機を結合するドッキング装置であって、
前記一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、
前記他方の宇宙機と接触する一方側捕獲リングと、
６自由度をもって前記ベースリング及び前記一方側捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を構成する６本のリンクと、
モータを駆動源として内蔵して前記リンクを伸縮させるリニアアクチュエータを備え、
前記リニアアクチュエータの前記モータの出力により回転して前記リンクの軸方向に往復移動すると共に、前記一方側捕獲リングに前記他方の宇宙機が接触して前記リンクが接触荷重を受けた時点において該リンクの軸力が緩和する方向に回転して前記リンクの軸方向に往復移動するすべりねじと、前記リンクが受ける圧縮荷重に対しては該リンクが縮む方向に前記すべりねじが回転することで前記リニアアクチュエータの前記モータに回生電流を発生させて抵抗力を生じさせ、前記リンクが受ける引張荷重に対しては前記モータに抵抗力を生じさせない抗力発生回路を具備している抗力発生機構を設けたドッキング装置。

【請求項2】

前記リニアアクチュエータの前記モータの動作を電気制御する制御部を備え、前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータ及び４つのＦＥＴを含むブリッジ回路を具備し、前記ブリッジ回路には、前記４つのＦＥＴの各ゲートの選択的な開閉で使用される前記抗力発生回路が含まれている請求項１に記載のドッキング装置。

【請求項3】

宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されて、該一方の宇宙機に宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機を結合するドッキング装置であって、
前記一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、
前記他方の宇宙機と接触する一方側捕獲リングと、
６自由度をもって前記ベースリング及び前記一方側捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を構成する６本のリンクと、
モータを駆動源として内蔵して前記リンクを伸縮させるリニアアクチュエータを備え、
前記一方側捕獲リングに前記他方の宇宙機が接触して前記リンクが接触荷重を受けた時点において、少なくとも圧縮荷重に対しては前記リニアアクチュエータの前記モータに回生電流を発生させて抵抗力を生じさせる抗力発生機構を設け、
前記リニアアクチュエータの前記モータの動作を電気制御する制御部を備え、前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータの出力により回転して前記リンクの軸方向に往復移動すると共に、前記リンクが接触荷重を受けた時点において該リンクの軸力が緩和する方向に回転して前記リンクの軸方向に往復移動するすべりねじと、前記リンクが受ける接触荷重に対して該リンクの軸力が緩和する方向に前記すべりねじが回転することで前記モータに生じる回生電流をパルス幅変調で制御するＰＷＭ制御回路を具備し、
前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータ及び４つのＦＥＴを含むブリッジ回路を具備し、前記ブリッジ回路には、前記４つのＦＥＴの各ゲートの選択的な開閉で使用される前記ＰＷＭ制御回路が含まれているドッキング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機において、宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機との結合に用いられるドッキング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、上記したドッキング装置としては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
このドッキング装置は、有人宇宙機のドッキングに使用されるものであり、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、荷重センサを具備して宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機と接触する捕獲リングと、６自由度をもってベースリング及び捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を備えており、このパラレルリンク機構は、モータ駆動のリニアアクチュエータで伸縮する６本のリンクで構成されている。

【0003】

このドッキング装置では、捕獲リングの荷重センサで計測された他方の宇宙機との接触による荷重に応じて、６本のリンクにおけるリニアアクチュエータの各伸縮を電気制御することにより、他方の宇宙機とのミスアライメント（芯ずれ）を補正すると共に、他方の宇宙機が有する慣性力を減衰させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】US6354540B1

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記したドッキング装置にあっては、他方の宇宙機とのドッキングに際して、ミスアライメントの補正及び他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行うことができるものの、他方の宇宙機との接触荷重をフィードバックして６本のリンクにおけるリニアアクチュエータをそれぞれ伸縮させる都合上、リニアアクチュエータの電気制御が極めて複雑なロジックとなる。

【0006】

したがって、電気システムの規模が大きくなって高価なものとなっているという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。

【0007】

本開示は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、ドッキング時において、相手側の宇宙機とのミスアライメントを補正することができると共に、相手側の宇宙機が有する慣性力を減衰することができるのは勿論のこと、電気システムの簡略化及び低価格化を実現することが可能であるドッキング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】

本開示は、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されて、該一方の宇宙機に宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機を結合するドッキング装置であって、前記一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、前記他方の宇宙機と接触する一方側捕獲リングと、６自由度をもって前記ベースリング及び前記一方側捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を構成する６本のリンクと、モータを駆動源として内蔵して前記リンクを伸縮させるリニアアクチュエータを備え、前記リニアアクチュエータの前記モータの出力により回転して前記リンクの軸方向に往復移動すると共に、前記一方側捕獲リングに前記他方の宇宙機が接触して前記リンクが接触荷重を受けた時点において該リンクの軸力が緩和する方向に回転して前記リンクの軸方向に往復移動するすべりねじと、前記リンクが受ける圧縮荷重に対しては該リンクが縮む方向に前記すべりねじが回転することで前記リニアアクチュエータの前記モータに回生電流を発生させて抵抗力を生じさせ、前記リンクが受ける引張荷重に対しては前記モータに抵抗力を生じさせない抗力発生回路を具備している抗力発生機構を設けた構成としている。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係るドッキング装置では、リニアアクチュエータの複雑な電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行うことができるので、電気システムの簡略化及び低価格化を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施形態によるドッキング装置のドッキング寸前の状態を示す斜視説明図である。

【図2A】図１に示したドッキング装置におけるリニアアクチュエータのねじ引き込み状態の拡大断面説明図である。

【図2B】図１に示したドッキング装置におけるリニアアクチュエータのねじ押し出し状態の拡大断面説明図である。

【図3】本開示の他の実施形態によるドッキング装置図におけるリニアアクチュエータのねじ引き込み状態の拡大断面説明図である。

【図4】本開示のさらに他の実施形態によるドッキング装置における抗力発生機構のブリッジ回路を示す回路説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２Ａ及び図２Ｂは、本開示の一実施形態によるドッキング装置を示している。

【0012】

図１に示すように、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機Ａに搭載されるドッキング装置１は、この宇宙機Ａの結合部Ａ１に配置されるベースリング２と、図示しない荷重センサを具備して宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機Ｂとドッキング時に接触する一方側捕獲リング３と、リニアアクチュエータ１０により伸縮する６本のリンク４により構成されて６自由度をもってベースリング２及び一方側捕獲リング３を連結するパラレルリンク機構５を備えている。

【0013】

リニアアクチュエータ１０は、図２Ａに示すように、シリンダ１１と、このシリンダ１１の軸心Ｌａ上に位置し且つシリンダ１１とほぼ同じ長さを有するすべりねじ１２と、シリンダ１１の一端部（図示左端部）側に位置する大径部１１ａ内に収容されてすべりねじ１２を挟んで配置される２個のモータ１３，１３と、これらのモータ１３，１３の各出力軸に装着されたピニオン１４，１４と、シリンダ１１の大径部１１ａ内において軸心Ｌａ方向の移動が規制された状態ですべりねじ１２に螺合するナット１５と、このナット１５に同軸に固定されてピニオン１４，１４と噛み合う歯車１６を備えている。シリンダ１１の他端部（図示右端部）に位置するエンドカバー１７にはベースリング２との連結具１８が配置され、すべりねじ１２の一端部には一方側捕獲リング３との連結具１９が配置されている。

【0014】

このリニアアクチュエータ１０は、２個のモータ１３，１３の出力をピニオン１４，１４及びこれらと噛み合う歯車１６を介してナット１５に伝えることで、図２Ａに示すねじ引き込み状態から図２Ｂに示すねじ押し出し状態までの範囲で、すべりねじ１２を作動させる、すなわち、伸縮動作するようになっている。

【0015】

また、このドッキング装置１は、一方側捕獲リング３に他方の宇宙機Ｂが接触してパラレルリンク機構５のリンク４が接触荷重を受けた時点において、圧縮荷重に対してリニアアクチュエータ１０のモータ１３，１３に回生電流を発生させて抵抗力を生じさせる抗力発生機構を備えている。

【0016】

この実施形態において、抗力発生機構は、リンク４が接触荷重を受けた時点において、このリンク４の軸力が緩和する方向に回転してリンク４の軸方向に往復移動する上記したすべりねじ１２と、モータ１３と電気的に接続するダイオード２１を有する抗力発生回路２２を具備している。

【0017】

この抗力発生機構では、パラレルリンク機構５のリンク４が受ける圧縮荷重に対して、このリンク４が縮む方向にすべりねじ１２が回転することで抗力発生回路２２内のモータ１３に回生電流を発生させて抵抗力を生じさせる一方で、リンク４が受ける引張荷重に対して、モータ１３に抵抗力を生じさせないようになっている。

【0018】

なお、図１における符号２０はガイドであり、一方側捕獲リング３上において１２０°の間隔をおいて開閉自在に配置されている。
また、この実施形態において、他方の宇宙機Ｂにも、上記ドッキング装置１の一方側捕獲リング３と同じタイプの他方側捕獲リング３、いわゆる無性型のものが搭載される。

【0019】

上記した本実施形態に係るドッキング装置１によって一方の宇宙機Ａに他方の宇宙機Ｂを結合する場合、まず、一方側捕獲リング３にドッキング相手である他方の宇宙機Ｂが接触してパラレルリンク機構５のリンク４が圧縮荷重を受けると、リンク４が縮む方向に抗力発生機構のすべりねじ１２が回転し、抗力発生回路２２内のモータ１３に回生電流が発生して抵抗力（軸力）が生じる。

【0020】

一方、パラレルリンク機構５のリンク４が受ける引張荷重に対しては、リンク４が伸びる方向に抗力発生機構のすべりねじ１２が回転したとしても、抗力発生回路２２による抵抗力は生じない。

【0021】

つまり、リニアアクチュエータ１０が縮む方向の荷重をリンク４が受けた場合には、大きな抵抗力が生じるので、リニアアクチュエータ１０の電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機Ｂとのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機Ｂが有する慣性力の減衰が成されることとなる。

【0022】

したがって、リニアアクチュエータ１０の電気制御が簡易なロジックとなり、電気システムの簡略化及び低価格化が図られることとなる。

【0023】

このように、この実施形態に係るドッキング装置１の抗力発生機構は、電気制御を必要することなく、他方の宇宙機Ｂとのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機Ｂが有する慣性力の減衰を行い得るので、図１に破線で示すように、６本のリンク４のリニアアクチュエータ１０とリード線６ａ（中途まで図示）を介して接続して、６本のリンク４のリニアアクチュエータ１０を電気制御する制御部６を備えている場合には、この電気システムのバックアップとしても用いることがでる。

【0024】

加えて、この実施形態に係るドッキング装置１において、モータ１３に生じた抵抗トルクがリンク４の軸力に変換される際には、抗力発生機構におけるすべりねじ１２のフランクの摩擦によって増幅されるため、モータ１３の出力による抵抗力と比べて、より大きなリニアアクチュエータ１０の抵抗力が得られることとなる。

【0025】

この実施形態に係るドッキング装置１では、モータ１３と電気的に接続するダイオード２１を有する抗力発生回路２２を抗力発生機構の抗力発生回路としているが、これに限定されるものではない。

【0026】

他の構成として、例えば、６本のリンク４のリニアアクチュエータ１０を電気制御する図１に破線で示す制御部６を有する場合において、図３に示すように、リニアアクチュエータ１０（リンク４）が受ける接触荷重に対してその軸力が緩和する方向にすべりねじ１２が回転することでモータ１３に生じる回生電流をパルス幅変調で制御するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御回路２３を抗力発生機構の抗力発生回路としてもよい。

【0027】

このドッキング装置１では、一方側捕獲リング３にドッキング相手である他方の宇宙機Ｂが接触した時点において、パラレルリンク機構５のリンク４が受ける接触荷重に対して、このリンク４の軸力が緩和する方向にすべりねじ１２が回転することでモータ１３に生じる回生電流をＰＷＭ制御回路２３のパルス幅変調で制御する。

【0028】

すなわち、制御部６に電気制御されるリニアアクチュエータ１０の抵抗力をＰＷＭ制御回路２３で能動的に制御するので(電力パルスがオンの時だけ電流を流すので)、従来大電流が必要だったリニアアクチュエータ１０の電気制御をＰＷＭ制御回路２３用の微小電流だけで行い得ることとなり、電気システムの低電力化及びワイヤハーネスの軽量化が図られるのに加えて、より精細なアライメント制御及び減衰力制御を行い得ることとなる。

【0029】

さらに、他の構成として、例えば、６本のリンク４のリニアアクチュエータ１０を電気制御する図１に破線で示す制御部６を有する場合において、図４に示すように、制御部６に電気制御されるリニアアクチュエータ１０のモータ１３及び４つのＦＥＴ（Field effect transistor;電界効果トランジスタ）２５ａ～２５ｄを含むブリッジ回路２７を構築し、このブリッジ回路２７に、４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄの各ゲートの選択的な開閉で使用される抗力発生回路２２Ａ及びＰＷＭ制御回路２３Ａを含むようにしてもよい。

【0030】

この場合、抗力発生回路２２Ａには、モータ１３と電気的に接続するダイオード２１のほかにリレー２６が接続されている。
なお、抗力発生回路２２Ａ及びＰＷＭ制御回路２３Ａは、この実施形態のように、ブリッジ回路２７に両方含まれていてもよいし、いずれか一方のみ含まれていてもよい。

【0031】

この実施形態では、４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのすべてのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのゲートを閉じると共に、抗力発生回路２２Ａ内のリレー２６を閉じた場合に、パラレルリンク機構５のリンク４が受ける圧縮荷重に対して、このリンク４が縮む方向にすべりねじ１２が回転することで抗力発生回路２２Ａ内のモータ１３に発生する回生電流をダイオード２１の順方向にのみ流して抵抗力を生じさせ、リンク４が受ける引張荷重に対しては、モータ１３に抵抗力を生じさせないようになっている。

【0032】

また、この実施形態では、４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのうちのＦＥＴ２５ａ，２５ｂのゲートを閉じると共に、抗力発生回路２２Ａ内のリレー２６を開いた場合に、リンク４が受ける接触荷重に対して、その軸力が緩和する方向にすべりねじ１２が回転することでモータ１３に生じる回生電流を４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのうちのＦＥＴ２５ｃ，２５ｄ（ＰＷＭ制御回路２３Ａ）でＰＷＭ制御する ようになっている。

【0033】

そして、この実施形態では、抗力発生回路２２Ａ内のリレー２６を開いたうえで、ブリッジ回路２７の４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのすべてを用いることで、制御部６によるリニアアクチュエータ１０のモータ１３の制御がなされるようになっている。

【0034】

つまり、この実施形態においても、４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのすべてのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのゲートを閉じると共に、抗力発生回路２２Ａ内のリレー２６を閉じることで、電気制御を必要することなく、他方の宇宙機Ｂとのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機Ｂが有する慣性力の減衰を行い得ることとなる。

【0035】

加えて、この実施形態でも、４つのＦＥＴ２５ａ～２５ｄのうちのＦＥＴ２５ａ，２５ｂのゲートを閉じると共に、抗力発生回路２２Ａ内のリレー２６を開くことで、従来大電流が必要だったリニアアクチュエータ１０の電気制御をＰＷＭ制御回路２３Ａ用の微小電流だけで行い得ることとなる。

【0036】

本開示に係るドッキング装置の構成は、上記した実施形態の構成に限定されるものではない。

【0037】

本開示の第１の態様は、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されて、該一方の宇宙機に宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機を結合するドッキング装置であって、前記一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、前記他方の宇宙機と接触する一方側捕獲リングと、６自由度をもって前記ベースリング及び前記一方側捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を構成する６本のリンクと、モータを駆動源として内蔵して前記リンクを伸縮させるリニアアクチュエータを備え、前記リニアアクチュエータの前記モータの出力により回転して前記リンクの軸方向に往復移動すると共に、前記一方側捕獲リングに前記他方の宇宙機が接触して前記リンクが接触荷重を受けた時点において該リンクの軸力が緩和する方向に回転して前記リンクの軸方向に往復移動するすべりねじと、前記リンクが受ける圧縮荷重に対しては該リンクが縮む方向に前記すべりねじが回転することで前記リニアアクチュエータの前記モータに回生電流を発生させて抵抗力を生じさせ、前記リンクが受ける引張荷重に対しては前記モータに抵抗力を生じさせない抗力発生回路を具備している抗力発生機構を設けた構成としている。

【0040】

また、本開示の第２の態様は、前記リニアアクチュエータの前記モータの動作を電気制御する制御部を備え、前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータ及び４つのＦＥＴを含むブリッジ回路を具備し、前記ブリッジ回路には、前記４つのＦＥＴの各ゲートの選択的な開閉で使用される前記抗力発生回路が含まれている構成としている。

【0041】

さらに、本開示の第３の態様において、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されて、該一方の宇宙機に宇宙空間を慣性飛行する他方の宇宙機を結合するドッキング装置であって、前記一方の宇宙機の結合部に配置されるベースリングと、前記他方の宇宙機と接触する一方側捕獲リングと、６自由度をもって前記ベースリング及び前記一方側捕獲リングを連結するパラレルリンク機構を構成する６本のリンクと、モータを駆動源として内蔵して前記リンクを伸縮させるリニアアクチュエータを備え、前記一方側捕獲リングに前記他方の宇宙機が接触して前記リンクが接触荷重を受けた時点において、少なくとも圧縮荷重に対しては前記リニアアクチュエータの前記モータに回生電流を発生させて抵抗力を生じさせる抗力発生機構を設け、前記リニアアクチュエータの前記モータの動作を電気制御する制御部を備え、前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータの出力により回転して前記リンクの軸方向に往復移動すると共に、前記リンクが接触荷重を受けた時点において該リンクの軸力が緩和する方向に回転して前記リンクの軸方向に往復移動するすべりねじと、前記リンクが受ける接触荷重に対して該リンクの軸力が緩和する方向に前記すべりねじが回転することで前記モータに生じる回生電流をパルス幅変調で制御するＰＷＭ制御回路を具備し、前記抗力発生機構は、前記制御部に電気制御される前記リニアアクチュエータの前記モータ及び４つのＦＥＴを含むブリッジ回路を具備し、前記ブリッジ回路には、前記４つのＦＥＴの各ゲートの選択的な開閉で使用される前記ＰＷＭ制御回路が含まれている構成としている。

【0042】

本開示に係るドッキング装置は、宇宙空間を慣性飛行する一方の宇宙機に搭載されるが、この一方の宇宙機と結合する相手である他方の宇宙機には、本発明に係るドッキング装置の捕獲リングと同じタイプの捕獲リング、いわゆる無性型のものが搭載される。

【0043】

本開示の第１の態様に係るドッキング装置では、一方側捕獲リングにドッキング相手である他方の宇宙機が接触してリンクが接触荷重、少なくとも圧縮荷重を受けた時点において、抗力発生機構がリニアアクチュエータのモータに回生電流を発生させてリンクに抵抗力（軸力）を生じさせる。

【0044】

つまり、リニアアクチュエータが縮む方向の荷重をリンクが受けた場合には、大きな抵抗力が生じるので、リニアアクチュエータの複雑な電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰が成されることとなる。

【0045】

したがって、リニアアクチュエータの電気制御が簡易なロジックとなり、電気システムの簡略化及び低価格化が図られることとなる。

【0046】

また、本開示の第１の態様に係るドッキング装置では、一方側捕獲リングにドッキング相手である他方の宇宙機が接触した時点において、リンクが受ける圧縮荷重に対しては、リンクが縮む方向に抗力発生機構のすべりねじが回転し、抗力発生回路内のモータに回生電流が発生して抵抗力が生じる。

【0047】

一方、リンクが受ける引張荷重に対しては、リンクが伸びる方向に抗力発生機構のすべりねじが回転したとしても、抗力発生回路による抵抗力は生じない。つまり、リニアアクチュエータの電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰が成されることとなる。

【0048】

このように、本開示の第１の態様に係るドッキング装置の抗力発生機構は、リニアアクチュエータの電気制御を必要としないので、従来の電気システムのバックアップとしても（リニアアクチュエータの電気制御を行えない場合の衝突事故防止策としても）用いることができる。

【0049】

加えて、モータに生じた抵抗トルクがリンクの軸力に変換される際には、抗力発生機構におけるすべりねじのフランクの摩擦によって増幅されるため、モータの出力による抵抗力と比べて、より大きなリニアアクチュエータの抵抗力が得られることとなる。

【0052】

さらに、本開示の第２の態様に係るドッキング装置では、４つのＦＥＴのすべてのＦＥＴのゲートを閉じることで、本開示の第１の態様に係るドッキング装置と同様に、電気制御を必要することなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行い得ることとなる。

【0053】

さらにまた、本開示の第３の態様に係るドッキング装置では、４つのＦＥＴのうちの２つのＦＥＴの各ゲートを選択的に閉じることで、従来大電流が必要だったリニアアクチュエータの電気制御をＰＷＭ制御回路用の微小電流だけで行い得ることとなる。

【0054】

本開示の第１の態様に係るドッキング装置では、リニアアクチュエータの複雑な電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行うことができるので、電気システムの簡略化及び低価格化を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

【0055】

また、本開示の第１の態様に係るドッキング装置では、リニアアクチュエータの電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行うことができるので、より低価格化を実現することが可能であるうえ、従来の電気システムのバックアップとしても用いることができる。

【0057】

本開示の第２の態様に係るドッキング装置では、ブリッジ回路の４つのＦＥＴのすべてを用いることで、制御部によるリニアアクチュエータのモータの制御が可能であり、４つのＦＥＴのすべてのＦＥＴのゲートを閉じれば、リニアアクチュエータの電気制御を必要とすることなく、他方の宇宙機とのミスアライメントの補正、及び、他方の宇宙機が有する慣性力の減衰を行うことができる。

【0058】

本開示の第３の態様に係るドッキング装置では、ブリッジ回路の４つのＦＥＴのすべてを用いることで、制御部によるリニアアクチュエータのモータの制御が可能であり、４つのＦＥＴのうちの２つのＦＥＴのゲートを閉じれば、従来大電流が必要だったリニアアクチュエータの電気制御をＰＷＭ制御回路用の微小電流だけで行ことができる。

【符号の説明】

【0059】

１ ドッキング装置
２ ベースリング
３ 一方側捕獲リング
４ リンク
５ パラレルリンク機構
６ 制御部
１０ リニアアクチュエータ
１２ すべりねじ（抗力発生機構）
１３ モータ
２２，２２Ａ 抗力発生回路（抗力発生機構）
２３，２３Ａ ＰＷＭ制御回路（抗力発生機構）
２５ａ～２５ｄ ＦＥＴ
Ａ 一方の宇宙機
Ａ１ 一方の宇宙機の結合部
Ｂ 他方の宇宙機

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】