▶ チェアマン，ディフェンス リサーチ アンド ディヴェロップメント オーガナイゼーション （ディーアールディーオー）の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-12
(54)【発明の名称】物品取扱いシステム
(51)【国際特許分類】
B66F 9/06 20060101AFI20231004BHJP
【ＦＩ】
B66F9/06 A
B66F9/06 P
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023517343
(86)(22)【出願日】2021-03-04
(85)【翻訳文提出日】2023-05-11
(86)【国際出願番号】 IN2021050208
(87)【国際公開番号】W WO2022070203
(87)【国際公開日】2022-04-07
(31)【優先権主張番号】202011042842
(32)【優先日】2020-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517282148
【氏名又は名称】チェアマン，ディフェンス リサーチ アンド ディヴェロップメント オーガナイゼーション （ディーアールディーオー）
【氏名又は名称原語表記】ＣＨＡＩＲＭＡＮ， ＤＥＦＥＮＣＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＆ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＲＧＡＮＩＳＡＴＩＯＮ （ＤＲＤＯ）
【住所又は居所原語表記】ＭＩＮＩＳＴＲＹ ＯＦ ＤＥＦＥＮＣＥ， ＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴ ＯＦ ＩＮＤＩＡ， ＲＯＯＭ ＮＯ． ３４８， Ｂ－ＷＩＮＧ， ＤＲＤＯ ＢＨＡＷＡＮ， ＲＡＪＡＪＩ ＭＡＲＧ， ＮＥＷ ＤＥＬＨＩ １１００１１， ＩＮＤＩＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヴァラナシ ラマ クリシュナ
(72)【発明者】
【氏名】ナンダゴパン オブラ ラマナンダム
(72)【発明者】
【氏名】マルヤ パリクシス
(72)【発明者】
【氏名】クマール アッパダ アーバン
(72)【発明者】
【氏名】クルカルニ チャンドル パトレヤ
【テーマコード（参考）】
3F333
【Ｆターム（参考）】
3F333AA03
3F333AB03
3F333AC01
3F333AE38
3F333AF01
3F333BA01
3F333BA08
3F333BB01
3F333BD04
3F333BE04
3F333BF03
3F333BG08
3F333FA38
(57)【要約】
本発明は、海軍の水上戦用の船舶／艦のための物品取扱いシステム（１００）を開示する。物品取扱いシステム（１００）は、複数のシザーリフトリンケージ（１１５）によって相互接続された下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）を備える。複数の駆動ユニット（１４０、１５０、１６０）は、前記物品台（１３０）に取り付けられた前記物品（１０１）を上方向及び下方向、前方及び後方、及び傾斜並進自由度で並進させるように構成される。各前記駆動ユニット（１４０、１５０、１６０）は、前記物品取扱いシステム（１００）を格納位置（ＲＰ）から拡張動作位置（ＥＰ）に切り替えるように構成されている。物品取扱いシステム（１００）は、手動で、または制御ユニット（１７０ａ）またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）によって制御される。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品取扱いシステム（１００）であって、下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）の近位端（１０４ａ）及び遠位端（１０４ｂ）において、複数のシザーリフトリンケージ（１１５）によって相互接続された前記下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）であって、各前記シザーリフトリンケージ（１１５）は、枢動可能な第１のアーム（１２０ａ）及び枢動可能な第２のアーム（１２０ｂ）を有し、各枢動可能なアーム（１２０ａ、１２０ｂ）は、第１の端部（１２１ａ）及び第２の端部（１２１ｂ）を有する、前記下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）、
前記複数のシザーリフトリンケージ（１１５）と結合するための複数の枢動可能なリンクアーム（１２６）を有する第１の支持フレーム（１２５）であって、前記下部（１０５）及び上部（１１０）フレームの中間に配置される、前記第１の支持フレーム（１２５）、
前記上部フレーム（１１０）に結合された第２の支持フレーム（１３５）に取り付けられる物品台（１３０）であって、前記物品台（１３０）の反対にある側に配置された複数の多方向ローラ（１３６）を有し、それぞれの前記多方向ローラ（１３６）は、前記物品（１０１）の直線運動及び回転運動のために構成されている、前記物品台（１３０）、
前記第１の支持フレーム（１２５）に取り付けられる第１の駆動ユニット（１４０）であって、前記複数のシザーリフトリンケージ（１１５）及び前記上部フレーム（１１０）と相互接続された前記物品台（１３０）を、上方向及び下方向の並進自由度で、縦軸の周りに並進させるように構成されている、前記第１の駆動ユニット（１４０）、
前記物品台（１３０）に結合される第２の駆動ユニット（１５０）であって、前記物品（１０１）を、前記第１の駆動ユニット（１４０）の前記縦軸に垂直な軸送り軸の周りを、前方及び後方の並進自由で並進させるように構成される、前記第２の駆動ユニット（１５０）、及び
前記物品台（１３０）に連結され、前記物品台（１３０）を角度ピッチ軸の周りに、傾斜並進自由度で並進させるように構成される、第３の駆動ユニット（１６０）を備え、
各前記駆動（１４０、１５０、１６０）ユニットは、プラットフォーム（１０２）に取り付けられた前記物品取扱いシステム（１００）を格納位置（ＲＰ）から拡張動作位置（ＥＰ）に切り替えるように構成され、これにより、前記物品（１０１）の並進を安定させ、前記物品（１０１）の外面（１０１ａ）に対する保護を確実にする、物品取扱いシステム（１００）。
【請求項2】
前記第１の駆動ユニット（１４０）は、動力を伝達するために相互接続されたジョークラッチ（１４５）を介してボールねじリニアアクチュエータ（１４４）に結合された遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１４２）を含み、前記上方向及び下方向の並進自由度で前記物品台（１３０）を並進させる、請求項１に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項3】
前記第２の駆動ユニット（１５０）は、動力を伝達するために相互接続されたジョークラッチ（１５５）及びチェーンドライブ（１５６）を介してボールねじリニアアクチュエータ（１５４）に結合された遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１５２）を含み、前記前方及び後方の並進自由度で前記物品（１０１）を並進させる、請求項１から２に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項4】
前記第３の駆動装置（１６０）ユニットは、電動スクリュードライバーに相互接続され、前記物品台（１３０）に結合されて前記物品台（１３０）の角度ピッチ位置を約０～±２の傾斜並進自由度に制御する立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）を含む、請求項１から３に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項5】
前記第１（１４０）、第２（１５０）、及び第３の駆動（１６０）ユニットは、前記物品取扱いシステム（１００）にオフセットして取り付けられた制御ユニット（１７０ａ）、またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）に電気的に接続される、請求項１から４に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項6】
前記枢動可能な第１（１２０ａ）及び第２（１２０ｂ）のアームの前記第１の端部（１２１ａ）または第２の端部（１２１ｂ）は、前記物品取扱いシステム（１００）が前記格納位置（ＲＰ）から前記拡張動作位置（ＥＰ）に切り替えられるとき、前記下部（１０５）及び上部（１１０）フレーム内で軸平面に沿ってスライド可能である、請求項１から５に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項7】
前記第１の駆動ユニット（１４０）は、前記物品台（１３０）を前記上方向及び下方向の並進自由度に手動で並進させるために、前記ボールねじリニアアクチュエータ（１４４）に結合された回転ハンドル（１４８）を有するウインチ（１４６）を含み、そのとき前記ジョークラッチ（１４５）が前記ボールねじリニアアクチュエータ（１４４）から外される、請求項１から６に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項8】
前記第２の駆動ユニット（１５０）は、前記物品（１０１）を前記前方及び後方の並進自由度に手動で並進させるために、前記ボールねじリニアアクチュエータ（１５４）に結合された第１のハンドホイール（１５８）を含み、そのとき前記ジョークラッチ（１５５）が前記ボールねじリニアアクチュエータ（１５４）から外される、請求項１から７に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項9】
前記第３の駆動ユニット（１６０）は、第２のハンドホイール（１６５）またはトルクレンチを含み、前記立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）に結合し、前記物品台（１３０）の角度ピッチ位置を前記傾斜並進自由度に関して手動で制御するようにし、そのとき前記電動スクリュードライバーが前記立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）から外されている、請求項１から８に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項10】
複数の電源リミットスイッチ（１７２）は、前記第１（１４０）、第２（１５０）、及び第３の駆動（１６０）ユニットに対して構成され、前記上方向／下方向、前方／後方、及び角度ピッチの並進自由度の間、閾値位置内で、前記物品（１０１）の位置を感知し、ロックする、請求項１から９に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項11】
前記下部フレーム（１０５）は、前記プラットフォーム（１０２）のロール／ピッチ条件で２５度を超える角度で前記物品（１０１）の並進を安定させるために約１３０度拡張するように構成された複数の支持脚（１８０）を含む、請求項１から１０に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項12】
複数のサスペンション部材（１８２）が、前記格納位置（ＲＰ）において前記物品（１０１）の吸収荷重を受けるために、前記下部フレーム（１０５）に配置される、請求項１から１１に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項13】
複数の格納プレート（１８８）が前記第２の駆動ユニット（１５０）に結合されて、物品（１０１）と組み立て、前記ローラ（１３６）により前記物品を前記物品台（１３０）に格納する、請求項１から１２に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【請求項14】
前記制御ユニット（１７０ａ）またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）は、ユーザインターフェース（１７４）、ディスプレイインターフェース（１７５）、メモリ（１７６）、プロセッサ、またはマイクロコントローラ（１７８）を含み、リアルタイムで、電源（１７１）から前記物品取扱いシステム（１００）への電力供給を調整し、
操作の開始を示す信号を呼び出し、
使用者の指の動きまたはジョイスティックから受信したコマンド制御信号入力に基づいて、前記駆動（１４０、１５０、１６０）ユニットを作動させ、
前記駆動ユニット（１４０、１５０、１６０）に、送信された前記コマンド制御信号の実行を示すオン／オフ信号をトリガし、
前記電源リミットスイッチ（１７２）からのフィードバック信号を示すオン／オフ信号をトリガし、また
使用者が前記制御ユニット（１７０ａ）またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）を切り替えることができるようにするように構成される、請求項１から１３に記載の物品取扱いシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、海軍の水上戦用の船舶／艦用の物品取扱いシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、海軍の船舶／艦からの魚雷の発射プロセスは、潜水艦用の水中チューブ／ランチャーと、船舶／艦の船上に設置された甲板搭載ランチャーに分類できる。魚雷チューブ／ランチャーは、発射プロセスを開始する前に魚雷を装填する円筒形の装置である。潜水艦ベースの発射プロセスの魚雷装填手順は、その限定された環境及び水中での制限のために、事前に定められる。大気に開口されている甲板搭載の船上水面ランチャーの魚雷装填手順は、周囲の物体や船舶／艦のロール／ピッチ／ヨーのレートを含む多くの要因に依存し、影響を受ける難題であるプロセスである。
【0003】
現在、少なくとも８から１０名の人員の補助を伴う手動の油圧リフト機が、魚雷を、甲板に搭載された船上水面ランチャーに装填する。水上艦／船舶のスペースの制約は、そのような装填プロセスを制限するものである。また、海の中央を航行するとき、艦／船舶のロールとピッチのシナリオによる安定性の制限があり、外面を損傷することなく魚雷をランチャーに装填することは困難である。このような運用シナリオでの魚雷発射試行率は非常に低い。
【0004】
したがって、前述の問題の１つまたは複数を未然に防いで克服するシステムを提供する必要がある。
【発明の概要】
【0005】
この概要は、物品取扱いシステムに関連する概念を導入するために提供されている。この概要は、本発明の本質的な特徴を特定することを意図するものでも、本発明の範囲を決定または限定するために使用することを意図するものでもない。
【0006】
したがって、本発明の態様は、下部フレーム及び上部フレームの近位端及び遠位端において、複数のシザーリフトリンケージによって相互接続された該下部フレーム及び上部フレームであって、各該シザーリフトリンケージは、枢動可能な第１のアーム及び枢動可能な第２のアームを有し、各枢動可能なアームは、第１の端部及び第２の端部を有する、下部フレーム及び上部フレーム、該複数のシザーリフトリンケージと結合するための複数の枢動可能なリンクアームを有する第１の支持フレームであって、該下部及び上部フレームの中間に配置される、該第１の支持フレーム、該上部フレームに結合された第２の支持フレームに取り付けられる物品台であって、該物品台の反対にある側に配置された複数の多方向ローラを有し、それぞれの該多方向ローラは、該物品の直線運動及び回転運動のために構成されている、該物品台、該第１の支持フレームに取り付けられる第１の駆動ユニットであって、該複数のシザーリフトリンケージ及び該上部フレームと相互接続された該物品台を、上方向及び下方向の並進自由度で、縦軸の周りに並進させるように構成されている、第１の駆動ユニット、該物品台に結合される第２の駆動ユニットであって、該物品を、該第１の駆動ユニットの該縦軸に垂直な軸送り軸の周りを、前方及び後方の並進自由で並進させるように構成される、第２の駆動ユニット、及び該物品台に連結され、該物品台を角度ピッチ軸の周りに、傾斜並進自由度で並進させるように構成される、第３の駆動ユニットを備え、各該駆動ユニットは、ベース／艦プラットフォームに取り付けられた該物品取扱いシステムを格納位置から拡張動作位置に切り替えるように構成され、これにより、該物品の並進を安定させ、該物品の外面に対する保護を確実にする、物品取扱いシステムを開示する。
【0007】
本発明の特定の例示的実施形態の前述の及び他の態様、特徴及び利点は、添付の図面と併せることにより、以下の詳細な説明からいっそう明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の態様による物品取扱いシステムの等角図を示す。
【図2】本発明の実施形態による、格納位置にある物品取扱いシステムの等角図及び正面図を示す。
【図3】本発明の実施形態による、拡張動作位置にある物品取扱いシステムの等角図及び正面図を示す。
【図4】本発明の実施形態による、第１の駆動ユニット及び第１の支持フレームの詳細な図を示す。
【図5】本発明の実施形態による、第２の駆動ユニット及び物品台の詳細な図を示す。
【図6】本発明の実施形態による、第３の駆動ユニットの詳細な図を示す。
【図7】本発明の実施形態による、制御ユニットのブロック図を示す。
【図8】物品取扱いシステムの等角図であり、本発明の実施形態による、物品の回転またはロールと、複数の格納プレートとを示している。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図の要素は簡素さ及び明瞭さのために描写されており、必ずしも原寸に比例して描画されていないことを当業者は理解する。例えば、図のいくつかの要素の寸法は、本開示の様々な例示的実施形態の理解を深めるのに役立つように、他の要素に対して誇張されている場合がある。
【0010】
図面を通して、同じまたは類似の要素、特徴、及び構造を示すために同様の参照番号が使用されることに留意されたい。
【0011】
以下の説明では、説明を目的として、本発明の理解をもたらすために、具体的な詳細が述べられている。しかし、これらの詳細がなくとも本発明が実施され得ることは、当業者には明らかであろう。当業者は、一部を下部で説明する本発明の実施形態を、多数のシステムに組み込むことができることを理解するであろう。
【0012】
本発明は、海軍の水上戦用の船舶／艦のための物品取扱いシステムに関する。物品取扱いシステムは、複数のシザーリフトリンケージによって相互接続された下部フレーム及び上部フレーム、該下部及び上部フレームの中間に配置され、該複数のシザーリフトリンケージに結合される第１の支持フレーム、該上部フレームに結合された第２の支持フレームに取り付けられた物品台、該物品台に取り付けられた該物品を上方向及び下方向、前方及び後方、及び傾斜並進自由度で並進するように構成された複数の駆動ユニットを備え、それぞれの該駆動ユニットが、ベース／艦プラットフォームに取り付けられた該物品取扱いシステムを格納位置から拡張動作位置に切り替えるように構成され、これにより、該物品の並進を安定させ、該物品の外面に対する保護を確実にする。物品取扱いシステムは、手動で、または制御ユニットまたはハンドヘルドコントローラによって制御される。
【0013】
本発明の他の態様、利点、及び卓越する特徴は、本発明の例示的実装形態を開示する添付の図面を併用して以下の詳細な説明から当業者に対して明らかになる。
【0014】
以下の説明及び特許請求の範囲で使用される用語及び単語は、書誌的意味に限定されず、本発明の明確かつ一貫した理解を可能にするために発明者によって使用されるだけである。したがって、当業者には、本発明の例示的な実施形態の以下の説明は、例示のみを目的として提示されており、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義される本発明を限定する目的で提示されていないことが明らかであろう。当業者は、本明細書では明確に説明されていないが、本発明の原理を具現化する様々な構成を考案することができるであろう。説明におけるすべての用語及び表現は、理解を目的とするだけであり、本発明を限定するものではない。したがって、本明細書の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態の多くの修正及び変形がなされることを、当業者は認識するであろう。さらに、明確かつ簡潔にするために、よく知られている機能及び構造の説明は省略されている。第１、第２、頂部、底部、上部、下部などの用語は、同じ用語を使用する対象物を区別するために使用され、特に明記されていない限り、年代順を表すことを意図したものではない。さらに、本発明の原理、態様、及び実施形態ならびにその特定の実施例を列挙する本明細書のすべての記述は、その均等物を包含することを意図している。
【0015】
図１～８を参照することは、物品（１０１）取扱いシステム（１００）、物品の外面（１０１ａ）、ベース／艦プラットフォーム（１０２）、近位端（１０４ａ）、遠位端（１０４ｂ）、下部フレーム（１０５）、上部フレーム（１１０）、複数のシザーリフトリンケージ（１１５）、枢動可能な第１のアーム（１２０ａ）及び枢動可能な第２のアーム（１２０ｂ）、第１の端部（１２１ａ）、第２の端部（１２１ｂ）、第１の支持フレーム（１２５）、複数のリンクアーム（１２６）、物品台（１３０）、第２の支持フレーム（１３５）、複数の多方向ローラ（１３６）、第１の駆動ユニット（１４０）、遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１４２）、ボールねじリニアアクチュエーター（１４４）、ジョークラッチ（１４５）、ウインチ（１４６）、回転ハンドル（１４８）、第２の駆動ユニット（１５０）、遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１５２）、ボールねじリニアアクチュエーター（１５４）、ジョークラッチ（１５５）、チェーンドライブ（１５６）、第１のハンドル（１５８）、第３の駆動ユニット（１６０）、立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）、電動ドライバー（図示せず）、第２のハンドホイール（１６５）、トルクレンチ（図示せず）、格納位置（ＲＰ）、拡張動作位置（ＥＰ）、制御ユニット（１７０ａ）、ハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）、電源（１７１）、複数の電源リミットスイッチ（１７２）、複数の電源ケーブル（１７３）、ユーザインターフェース（１７４）、ディスプレイインターフェース（１７５）、メモリ（１７６）、プロセッサまたはマイクロコントローラ（１７８）、制御パネル（１９０）、複数の支持脚（１８０）、複数のサスペンション部材（１８２）、複数の車輪（１８４）、牽引ハンドル（１８５）、複数の使用者係合ホルダ（１８６）、複数の格納プレート（１８８）を示す。
【0016】
図１～３を参照すると、格納位置（ＲＰ）及び拡張動作位置（ＥＰ）にある物品取扱いシステム（１００）の様々な図が示されている。以下の物品（１０１）は、例示的な実施形態として魚雷であり、海軍水上戦用の船舶／艦から発射する前に、魚雷ランチャーの内側に装填されなければならない。物品取扱いシステム（１００）は、魚雷ランチャーの補助装置として使用することができ、これにより、発射軌跡速度が増加し、ランチャーへの装填プロセスを実行するための人員要件が減少し、装填プロセス中、魚雷の外面が保護される。
【0017】
本発明の実施形態によれば、物品取扱いシステム（１００）の非限定的な特徴には、１２００ｍｍのリフト時の高さ、４５０Ｋｇの最大積載量、２６００×７２０ｍｍの全長及び幅、Ｃチャネルを備えた下部フレームから６２０ｍｍの閉じた時の高さと１６２０ｍｍの開いた時の高さが含まれる。システム（１００）では、それぞれがそれぞれの駆動ユニットに連結されたステッパモータで構成された複数の自動駆動装置が、前記システムを前記格納位置（ＲＰ）から前記拡張動作位置（ＥＰ）に移動させるのを助ける。第１のステッパモータは、シザーリフトの操作のために構成される。第１のステッパモータは、シザーリフトを約０ｍｍから１２００ｍｍまで上げ下げする。第２のステッパモータは、魚雷が魚雷チューブ／ランチャーに挿入されるように、魚雷の直線運動用に構成される。ステッパモータは最大のトルクを持ち、最小の角モーメントは１．８度である。ステッパモータの適用は、複雑なＶＦＤ駆動現象を回避するためにも有利であり、それによりシステムの総コストが大幅に削減される。システムの第３の自由度は、魚雷台の角運動／傾斜であり、電動スクリュードライバーを使用して構成される。限定しない魚雷台の最大傾斜は０度から±２度であり、可能である。
【0018】
態様によれば、本発明は、該下部（１０５）及び上部（１１０）フレームの近位端（１０４ａ）及び遠位端（１０４ｂ）で複数のシザーリフトリンケージ（１１５）によって相互接続された下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）を備える物品取扱いシステム（１００）を開示する。各該シザーリフトリンケージ（１１５）は、枢動可能な第１のアーム（１２０ａ）と枢動可能な第２のアーム（１２０ｂ）とを有する。各枢動アーム（１２０ａ、１２０ｂ）は、第１の端部（１２１ａ）及び第２の端部（１２１ｂ）を有する。
【0019】
実施形態によれば、複数の駆動ユニット（１４０、１５０、１６０）ユニットは、ベース／艦プラットフォーム（１０２）に取り付けられた該物品取扱いシステム（１００）を格納位置（ＲＰ）から拡張動作位置（ＥＰ）に切り替えるように構成され、これにより、該物品（１０１）の移動を安定させ、該物品（１０１）の外面（１０１ａ）に対する保護を確実にする。
【0020】
実施形態によれば、該枢動可能な第１（１２０ａ）及び第２（１２０ｂ）のアームの該第１の端部（１２１ａ）または第２の端部（１２１ｂ）は、該物品取扱いシステム（１００）が該格納位置（ＲＰ）から該拡張動作位置（ＥＰ）に切り替えられるとき、該下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）内で軸平面に沿ってスライド可能である。
【0021】
実施形態によれば、該下部フレーム（１０５）は、該ベース／艦プラットフォーム（１０２）のピッチ条件で２５度を超える角度で該物品（１０１）の並進を安定させるために約１３０度拡張するように構成された複数の支持脚（１８０）を含む。複数のサスペンション部材（１８２）が、該格納位置（ＲＰ）において物品（１０１）の吸収荷重を受けるために、該下部フレーム（１０５）に配置される。複数の車輪（１８４）、牽引ハンドル（１８５）が該下部フレーム（１０５）に結合され、複数の使用者係合ホルダー（１８６）が、物品取扱いシステム（１００）を操作及び輸送するために該下部フレーム（１０５）及び上部フレーム（１１０）に結合される。
【0022】
本発明によれば、システムは頑丈であり、システム（１００）の安定性は、必要な艦のロール基準に適合している。安定性を高めるために、限定されない少なくとも４つの支持アーム／ジブ（１８０）が設けられる。例示的な実施形態によれば、シザーリフト（１１５）が完全に上げられた状態にあり、魚雷（１０１）が支持台（１３０）に載置されてランチャー内部に積載されているとき、ピッチ軸におけるシステム（１００）の安定性分析が実行される。したがって、システムのベース／艦プラットフォーム（１０２）は３０度まで傾けられ、距離がゼロに減少するまで、システムＣＧから支持アームの端部までの水平距離が測定される。結果は、システム（１００）が艦のロール基準において良好な安定性であることを明示する。
【0023】
図４を参照すると、図１～３と共に、本発明の実施形態による、第１の駆動ユニット（１４０）及び第１の支持フレーム（１２５）の詳細な図を示す。実施形態によれば、第１の駆動ユニット（１４０）は、該第１の支持フレーム（１２５）に取り付けられ、該複数のシザーリフトリンケージ（１１５）及び該上部フレーム（１１０）と相互接続された該物品台（１３０）を、上方向及び下方向の並進自由度で、縦軸の周りに並進させるように構成されている。実施形態によれば、該第１の支持フレーム（１２５）は、該複数のシザーリフトリンケージ（１１５）と結合するための複数の枢動可能なリンクアーム（１２６）を有し、該第１の支持フレーム（１２５）は該下部（１０５）及び上部（１１０）フレームの中間に配置される。
【0024】
実施形態によれば、自動モードにおいて、該第１の駆動ユニット（１４０）は、動力を伝達するために相互接続されたジョークラッチ（１４５）を介して ボールねじリニアアクチュエータ（１４４）に結合された遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１４２）を含み、該上方向及び下方向の並進自由度で該物品台（１３０）を並進させる。手動のオーバーライドモードでは、該第１の駆動ユニット（１４０）は、該物品台（１３０）を該上方向及び下方向の並進自由度に手動で並進させるために、該ボールねじリニアアクチュエータ（１４４）に結合された回転ハンドル（１４８）を有するウインチ（１４６）を含み、そのとき該ジョークラッチ（１４５）が該ボールねじリニアアクチュエータ（１４４）から外される。
【0025】
実施形態によれば、ボールねじは、回転ねじ（Ｓ）及び回転ナット（Ｎ）の２つの基本構成で設けられる。回転ねじアセンブリは、モータが親ねじを回転させ、親ナットに取り付けられた負荷を変換することによって作動する。モーションは、モータを拘束して親ねじに取り付けられた負荷を並進させるか、親ねじを拘束してモータに取り付けられた負荷を変換することによって達成される。上方向及び下方向の並進自由度は、２ＨＰモータステッパモータアセンブリを備えた親ねじロッドによって達成される。自動モードの該第１の駆動ユニット（１４０）を備えたシザーリフトは、モータ（１４２）シャフトからジョークラッチ（１４５）を介して親ねじロッドへの直接駆動を有する。モータが電流で作動しているときはいつでも、手動ウインチ（１４６）のハンドル（１４８）を取り外してツールキットに保管する。
【0026】
実施形態によれば、パワーダウンの間、システム（１００）への電力供給が利用できないので、システムは手動オーバーライドモードにシフトされる。カスタムメイドのウインチ（１４６）は、留め具を使用してボールねじアセンブリ（１４４）の端に取り付けられる。ジョークラッチ（１４５）の留め具を緩めると、モータ（１４２）からボールねじロッドへの動力伝達が解除される。手動操作ハンドル（１４８）は、圧入によってウインチ（１４６）に組み立てられる。手動ウインチハンドル（１４８）の回転により、ボールねじロッド（１４４）への動力伝達が生じる。このボールねじロッドの手動回転運動は、物品台（１３０）の上方向及び下方向の並進自由度を操作する。したがって、システムは手動で操作され、機器の取り扱いが容易で、モータからボールねじへ効率的に動力が伝達される。操作完了後、電源付きシステム（１００）を通常使用するために、取り付けと取り外しのプロセスを逆にする。
【0027】
図１～３と共に図５を参照して、本発明の実施形態による、第２の駆動ユニット（１５０）の詳細な図を示す。実施形態によれば、第２の駆動ユニット（１５０）は、該物品台（１３０）に結合され、該物品（１０１）を、該第１の駆動ユニット（１４０）の該縦軸に垂直な軸送り軸の周りを、前方及び後方の並進自由で並進させるように構成される。実施形態によれば、物品台（１３０）は、該上部フレーム（１１０）に結合された第２の支持フレーム（１３５）に取り付けられ、該物品台（１３０）は、該物品台（１３０）の反対にある側に配置された複数の多方向ローラ（１３６）を有し、それぞれの該多方向ローラ（１３６）は、該物品（１０１）の直線運動及び回転運動のために構成されている。したがって、これに限定されないが、各側に８対の多方向ローラが使用され、したがって合計１６個のローラが該物品を直線運動で並進させる。
【0028】
実施形態によれば、自動モードにおいて、該第２の駆動ユニット（１５０）は、動力を伝達するために相互接続されたジョークラッチ（１５５）及びチェーンドライブ（１５６）を介してボールねじリニアアクチュエータ（１５４）に結合された遊星歯車式バイポーラステッパモータ（１５２）を含み、該前方及び後方の並進自由度で該物品（１０１）を並進させる。手動のオーバーライドモードでは、該第２の駆動ユニット（１５０）は、該物品（１０１）を該前方及び後方の並進自由度に手動で並進させるために、該ボールねじリニアアクチュエータ（１５４）に結合された第１のハンドホイール（１５８）を含み、そのとき該ジョークラッチ（１５５）が該ボールねじリニアアクチュエータ（１５４）から外される。本発明によれば、電力供給自動モードの間の第２の駆動ユニットは、ジョークラッチの留め具を締めたり緩めたりすることによって従動チェーンスプロケットとジョークラッチを係合させることにより、モータ（１５２）からチェーンドライブ（１５６）を介してボールねじロッドに動力を伝達する。モータ（１５２）の出力軸はドライブチェーン（１５６）スプロケットに接続され、親ねじは従動ギアスプロケットに接続される。モータが電流で作動しているときはいつでも、従動ギアに使用される第１のハンドホイール（１５８）を取り外してツールキットに保管する。パワーダウンのシナリオの間、ジョークラッチ（１５５）の留め具が緩められ、これにより、モータ（１５２）とボールねじロッド（１５４）の間の接続が解除される。ボールねじ（１５４）のテールに取り付けたソケットビットをスパナまたは第１のハンドル（１５８）で回転させることにより、前方及び後方の並進自由度の手動操作が達成される。操作完了後、電源付きシステム（１００）を通常使用するために、取り付けと取り外しのプロセスを逆にする。
【0029】
図１～３と共に図６を参照して、本発明の実施形態による、第３の駆動ユニットの詳細な図を示す。実施形態によれば、第３の駆動ユニット（１６０）は、物品台（１３０）に連結され、該物品台（１３０）を角度ピッチ軸の周りに傾斜並進自由度で並進させるように構成される。実施形態によれば、自動モードでは、第３の駆動装置（１６０）ユニットは、電動スクリュードライバーに相互接続され、該物品台（１３０）に結合されて該物品台（１３０）の角度ピッチ位置を約０～±２の傾斜並進自由度に制御する立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）を含む。手動オーバーライドモードでは、第３の駆動ユニット（１６０）は、第２のハンドホイール（１６５）またはトルクレンチを含み、該立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）に結合し、該物品台（１３０）の角度ピッチ位置を該傾斜並進自由度に関して手動で制御するようにし、そのとき該電動スクリュードライバーが該立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）から外されている。
【0030】
実施形態によれば、立方体ウォームギアねじジャッキ（１６４）は、自動可搬式スクリュードライバー（図示せず）で操作され、ねじジャッキ下部の力の放出のいずれの場合でも、トルクレンチ（図示せず）、または第２のハンドホイール（１６５）が、自動可搬式スクリュードライバーの代わりに使用される。パワーダウンの状態では、可搬式スクリュードライバーがねじジャッキから取り外され、２つの延長ビットがウォームギアジャッキ（１６４）に取り付けられる。トルクレンチまたは第２のハンドル（１６５）を使用してソケットビットを回転させると、魚雷の角度または傾斜モーションが可能になる。第２のハンドル（１６５）を時計回り及び反時計回りに回転させると、ジャッキ（１６４）のヘッドが上下方向に移動し、これにより、魚雷台がそれぞれの角度で傾斜し、魚雷台の積載のための魚雷台（１３０）の位置合わせを容易にする。操作完了後、自動可搬式スクリュードライバーのシステム（１００）を通常使用するために、取り付けと取り外しのプロセスを逆にする。
【0031】
図７について参照することが、本発明の実施形態による、制御パネル（１９０）のブロック図を示す。本発明の実施形態によれば、該第１の駆動ユニット（１４０）、第２の駆動ユニット（１５０）、及び第３の駆動ユニット（１６０）は、該物品取扱いシステム（１００）にオフセットして取り付けられた制御ユニット（１７０ａ）、またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）に電気的に接続される。制御ユニット（１７０ａ）は、制御パネル（１９０）内にある。両方のコントローラ（１７０ａ、１７０ｂ）の動作は相互に排他的である。制御ユニットは、電源スイッチング及びモータ駆動電子機器のマスターハブとして機能し、ハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）は、システム（１００）から３メートル離れた場所から操作することができ、それによって、操作者が独立して移動できるようにする。２つのコントローラ間の切り替えは、制御ユニット（１７０ａ）に設けられたスイッチを介して行うことができる。任意の所与の瞬間に、１つのコントローラのみ有効である。
【0032】
実施形態によれば、該制御ユニット（１７０ａ）またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）は、ユーザインターフェース（１７４）、ディスプレイインターフェース（１７５）、メモリ（１７６）、プロセッサまたはマイクロコントローラ（１７８）を含み、リアルタイムで、電源（１７１）から該物品取扱いシステム（１００）への電力供給を調整し、操作の開始を示す信号を呼び出し、ユーザの指の動きまたはジョイスティックから受信したコマンド制御信号入力に基づいて、該駆動（１４０、１５０、１６０）ユニットを作動させ、該駆動ユニット（１４０、１５０、１６０）に送信された該コマンド制御信号の実行を示すオン／オフ信号をトリガし、該電源リミットスイッチ（１７２）からのフィードバック信号を示すオン／オフ信号をトリガし、使用者が該制御ユニット（１７０ａ）またはハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）を切り替えることができるように構成される。
【0033】
実施形態によれば、システム（１００）は、水平軸及び垂直軸に沿った動きを制限する合計４つのリミットスイッチを含み、リミットスイッチ（１７２）は通常開（ＮＯ）状態で動作する。複数の電源リミットスイッチ（１７２）は、該第１の駆動（１４０）、第２の駆動（１５０）、及び第３の駆動（１６０）ユニットに対して構成され、該上方向／下方向、前方／後方、及び角度ピッチの並進自由度の間、閾値位置内で、該物品（１０１）の位置を感知し、ロックする。
【0034】
この実施形態によれば、ペイロードの垂直及び水平運動を達成するために、２つのバイポーラステッパモータが使用される。バイポーラステッパモータには、ステーターフェーズごとに１つの巻線がある。２相バイポーラステッパモータには４つのリードがある。バイポーラステッパでは、ユニポーラステッパモータのように共通のリードは使用できない。したがって、巻線を通る電流方向の自然な反転はない。バイポーラステッパモータは配線が簡単であるが、操作は少し複雑である。バイポーラステッパを駆動するには、Ｈブリッジ構成が設けられるため、マイクロコントローラまたはプロセッサを介して制御できるように、別のモータ駆動ユニットが必要である。
【0035】
例示的な実施形態によれば、ステッパモータ及び各ドライバユニットの動作電圧は７２ＶＤＣであるが、艦／船舶で利用可能な電源は２３０ＶＡＣであり、したがって、システム（１００）に適合された変圧器ベースのＡＣ／ＤＣコンバータは、２３０ＶＡＣを７２Ｖｄｃに変換する。６Ａを供給することができる２つの出力独立ポート、各ポートに１つのステッパドライバーが接続されているシステム内部に設けられている。作動中、回転ライトが、制御ユニット（１７０ａ）が「オン」であること、すなわち制御ユニットが作動するように読み取られていることを示す。制御ユニットパネル（１９０）に設けられたライトインジケータは、システム（１００）が限界に達したかどうか、及び上限／下限スイッチがトリガされたかどうかを示す。同様に、制御パネルには極端な状況を示すライトインジケータが設けられており、水平軸の場合はリミットスイッチがトリガされる。制御ユニットパネル（１９０）はまた、制御機構が制御ユニット（１７０ａ）によるものであるかハンドヘルドコントローラ（１７０ｂ）によるものであり、どのコントローラがモータを作動させるかを切り替えて使用者に伝えるためのインジケータ及び使用者入力提示を含む。水平軸と垂直軸に沿った動きを制御するために、コントロールユニットに設けられる２軸ジョイスティック。ジョイスティック最上部のキースイッチを押した時のみジョイスティックは有効になる。制御ユニットパネル（１９０）はまた、入力／ユーザインターフェース（１７４）及び出力ポート／ディスプレイ（１７５）を含み、モータ、電源リミットスイッチなどを接続する様々なケーブル（１７３）を収容する。
【0036】
図８を参照することは物品取扱いシステム（１００）の等角図を示し、本発明の実施形態による、物品（１０１）の回転またはロールと、複数の格納プレート（１８８）とを示している。例示的な実施形態では、物品（魚雷と呼ばれる）がランチャーに装填される。物品取扱いシステム（１００）が完全に拡張した前方位置（ＥＰ）にあるとき、物品（１０１）は、第２（１５０）及び第３駆動（１６０）ユニットを使用してランチャーの内側に押される。物品をランチャーに装填する前に、物品を魚雷台に置き、多方向オムニ車輪／ローラを片手で転がして、そのスクープをランチャーのスクープスロットに合わせ、物品をランチャーに安全に挿入する。これは、スクラッチなしで物品をランチャーに位置合わせするために使用される基準点である。実際のシナリオでは、魚雷の発射が何らかの理由で中止された場合、物品は格納されるか、未発射の物品がランチャーから取り出される。複数の格納プレート（１８８）が第２の駆動ユニット（１５０）に結合されて、物品（１０１）の裏側と組み立てられ、次にシステム（１００）が後方に回転されて、魚雷台の多方向オムニ車輪／ローラに安全に着陸する。手作業での装填／格納の時間と労力が大幅に軽減される。実施形態によれば、物品取扱いシステム（１００）は、物品（１０１）を載せた物品取扱いシステム（１００）をある場所から別の場所へと移動させることをもたらし、また完全なシステム（１００）をロックして、それ以上動かないことをもたらすレベリングカーター（底部ホイール）（１８４）を備える。
【0037】
本明細書では、物品取扱いシステムのいくつかの実施形態を説明し図示してきた。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明が当技術分野許容する範囲と同じくらい広く、明細書が同様に読まれることも意図されているので、本発明がそれに限定されることは意図されていない。構成要素の材料のタイプ及び構成要素は、本明細書で上述したものに限定されない。さらに、構造、結合方法、及びシステム、構成要素の構成は、本発明の参照及び控えめな目的のためにのみ提示される。例えば、長さ、幅、高さ、角運動、駆動ユニット及び機構のタイプは、本明細書で上述したものに限定されず、本発明の参照及び控えめな目的のためにのみ提示される。実施形態は、他のタイプの材料で製造されてもよく、さらに、アセンブリの構造及び設計もそれに応じて変化し得ることが理解されるであろう。例えば、システムには３つの異なる自由度があり、すべての動きが異なる駆動メカニズムを使用して制御される。これらのメカニズムを交換することができる、または代替メカニズムを同様の種類の動きに使用して、同じ自由度を実現することができ、それは非限定的に油圧システム、空気圧システム、ベルトダイブシステム、チェーンドライブシステム、それぞれの制御システムを備えたＡＣ／ＤＣモータを含む。
【0038】
上の記載は、限定的ではなく、例示的であることを意図するものであることが理解される。添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲内に含まれ得る代替物、改変物、及び均等物をすべて包含することが意図される。多くの他の実施形態は、上述の説明を概観すると当業者に明らかになるであろう。そのため、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲について、そのような特許請求の範囲の権利が与えられる等価物の十分な範囲と共に、決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」は、それぞれの用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」の平易な英語の等価物としてそれぞれ使用される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】