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特表2024-527397宇宙ビークル用物体移送インターフェースならびに関連システムおよび方法
(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】2024-07-24
(54)【発明の名称】宇宙ビークル用物体移送インターフェースならびに関連システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
B64G 1/64 20060101AFI20240717BHJP
B64G 1/10 20060101ALI20240717BHJP
B64G 1/66 20060101ALI20240717BHJP
F16L 37/12 20060101ALI20240717BHJP
F16L 37/38 20060101ALI20240717BHJP
【ＦＩ】
B64G1/64 600
B64G1/10 500
B64G1/66 Z
F16L37/12
F16L37/38
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024501768
(86)(22)【出願日】2022-07-13
(85)【翻訳文提出日】2024-03-07
(86)【国際出願番号】 US2022037019
(87)【国際公開番号】W WO2023287922
(87)【国際公開日】2023-01-19
(31)【優先権主張番号】63/221,841
(32)【優先日】2021-07-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522376793
【氏名又は名称】オービット ファブ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100128428
【弁理士】
【氏名又は名称】田巻 文孝
(72)【発明者】
【氏名】デューイッチ アレクサンダー
(72)【発明者】
【氏名】スレッシュ スリニヴァサン エイ
(72)【発明者】
【氏名】フェッテス ローガン
(72)【発明者】
【氏名】チョ ジェイムズ
【テーマコード（参考）】
3J106
【Ｆターム（参考）】
3J106AB01
3J106BA01
3J106BB01
3J106BC06
3J106BE01
3J106EA03
3J106EB05
3J106EC07
3J106ED09
3J106EF04
3J106GA01
3J106GA13
3J106GA27
3J106GB04
(57)【要約】
宇宙ビークル（宇宙船）用の物体移送インターフェースならびに関連システムみよび方法が開示される。代表的なシステムは、第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラ、および第１のカプラによって担持された第１の弁装置を含む。このシステムは、第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラ、および第２のカプラによって担持された第２の弁装置をさらに含む。第１のカプラは、第２のカプラに係合して結合するよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有する。第１の弁装置は、流体を第１の弁装置と第２の弁装置との間で移送するために第１のカプラのラッチアームが第２のカプラに連結される際に第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
宇宙ビークル用の流体移送システムであって、第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラと、
前記第１のカプラによって担持された第１の弁装置と、
第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラと、
前記第２のカプラによって担持された第２の弁装置とを含み、
前記第１のカプラは、前記第２のカプラに係合して結合されるよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有し、
前記第１の弁装置は、流体を前記第１の弁装置と前記第２の弁装置の間で移送するために前記第１のカプラの前記ラッチアームが前記第２のカプラに連結される際に前記第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有する、流体移送システム。
【請求項2】
前記回転可能かつ並進可能ラッチアームの全てに結合される単一のモータをさらに含み、個々の前記ラッチアームは、弾性要素と、閉鎖位置と開放位置との間で動くための固定的に可動の要素の両方に結合される、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項3】
前記弾性要素は、前記個々のラッチアームを前記閉鎖位置に向かって付勢するように位置決めされたラッチアームスプリングを含み、前記固定的に可動要素は、前記個々のラッチアームを前記閉鎖位置に解除可能に保持するよう位置決めされた少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含む、請求項２記載の流体移送システム。
【請求項4】
前記第１の弁装置の前記プローブは、少なくとも３つの位置、すなわち、閉鎖位置と、チェック位置と、開放位置との間で動くことができる、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項5】
前記閉鎖位置では、前記第１の弁装置を通る流体経路が閉鎖される、請求項４記載の流体移送システム。
【請求項6】
前記開放位置では、前記第１の弁装置と前記第２の弁装置を通る流体経路が開いている、請求項４記載の流体移送システム。
【請求項7】
前記チェック位置では、流体経路が前記第１の弁装置を通って開いているが、前記第２の弁装置を通っては開いていない、請求項４記載の流体移送システム。
【請求項8】
前記プローブは、前記少なくとも３つの位置相互間で並進可能である、請求項４記載の流体移送システム。
【請求項9】
前記ラッチアームは、開放位置に動くよう構成されている、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項10】
前記ラッチアームを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で動かすよう前記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、前記アクチュエータが故障した場合に前記ラッチアームを前記開放位置に動かすよう前記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、請求項９記載の流体移送システム。
【請求項11】
前記ラッチアームは、閉鎖位置に動くよう構成されている、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項12】
前記ラッチアームを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で動かすよう前記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、前記アクチュエータが故障した場合に前記ラッチアームを前記閉鎖位置に動かすよう前記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、請求項１１記載の流体移送システム。
【請求項13】
カムスロットを有するカムチューブをさらに有し、前記カムスロットは、前記カムチューブの少なくとも一部分周りに円周方向に延びるとともに、前記カムチューブの長さの少なくとも一部に沿って少なくとも部分的に軸方向に延び、前記カムスロット内に位置決めされたカムフォロアを有するラッチアームキャリヤをさらに含み、前記ラッチアームは、前記ラッチアームキャリヤに回動可能に結合され、
前記カムチューブを回転させたり、前記ラッチアームキャリヤを並進させたりするよう前記カムチューブに動作可能に結合されたアクチュエータをさらに含む、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項14】
前記カムチューブが回転するのを阻止する係合位置と、前記カムチューブが前記アクチュエータによって回転可能な係合離脱位置との間で前記カムチューブに対して動くよう位置決めされたカムチューブロックをさらに含む、請求項１３記載の流体移送システム。
【請求項15】
前記カムチューブは、ギヤを担持し、前記カムチューブロックは、前記係合位置では前記ギヤに係合し、前記離脱位置では前記ギヤから離脱するよう位置決めされた歯を有する、請求項１４記載の流体移送システム。
【請求項16】
前記カムチューブと前記ラッチアームキャリヤとの間で同心状に位置決めされた支持チューブをさらに含む、請求項１３記載の流体移送システム。
【請求項17】
前記支持チューブによって担持されたラッチアームガイドをさらに含み、前記ラッチアームガイドは、前記少なくとも１本のラッチアームが並進しているときに前記ラッチアームのうちの前記少なくとも１つ表面に沿って転動するよう位置決めされたローラを含む、請求項１６記載の流体移送システム。
【請求項18】
前記少なくとも１本のラッチアームは、回動可能であり、前記ラッチアームガイドに対する前記ラッチアームの並進運動経路は、少なくとも１本のラッチアームを回転させる、請求項１７記載の流体移送システム。
【請求項19】
前記ラッチアームキャリヤは、前記カムフォロアを連結する第１の要素と、
前記ラッチアームを連結する第２の要素と、
荷重を前記第１の要素と前記第２の要素との間で伝達するために、前記第１の要素と前記第２の要素との間に位置決めされた可撓性弾性の第３の要素とを含む、請求項１３記載の流体移送システム。
【請求項20】
前記可動プローブは、プローブ軸線に沿って動くことができ、第１の弁装置が位置決めブラケットによって担持され、
前記位置決めブラケットは、前記プローブ軸線に沿う場合よりも前記プローブ軸線に対して横方向に高い可撓性の度合いを有する、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項21】
前記位置決めブラケットは、第１の位置合わせ特徴を有し、前記第２のカプラは、前記第１の位置合わせ特徴に係合可能な対応の第２の位置合わせ特徴を有し、前記プローブ軸線に対して横方向の前記位置決めブラケットの前記可撓性は、前記第１の位置合わせ特徴と前記第２の位置合わせ特徴との間の位置合わせ不良を許容する、請求項２０記載の流体移送システム。
【請求項22】
前記第１の位置合わせ特徴は、タブを含み、前記第２の位置合わせ特徴は、凹部を含む、請求項２１記載の流体移送システム。
【請求項23】
前記タブと前記凹部は、前記タブと前記凹部が係合すると、前記第１のカプラと前記第２のカプラとの間の６つの対応の点のところで６つの自由度を抑制するよう位置決めされる、請求項２２記載の流体移送システム。
【請求項24】
前記第１のカプラまたは前記第２のカプラのうちの少なくとも一方は、前記第１のカプラと前記第２のカプラを互いに押し離すよう位置決めされたセパレータを有する、請求項１記載の流体移送システム。
【請求項25】
前記セパレータは、スプリングに結合されたプランジャを有し、前記スプリングは、前記第１のカプラおよび前記第２のカプラが前記ラッチアームによってラッチ止めされると、エネルギーを蓄え、前記ラッチアームが互いに離脱されると、エネルギーを放出するよう位置決めされている、請求項２４記載の流体移送システム。
【請求項26】
前記セパレータは、前記第２のカプラが前記ラッチアームの把持範囲内にある時間の長さを延ばす、請求項２４記載の流体移送システム。
【請求項27】
流体を２機の宇宙ビークル相互間で移送する方法であって、前記第１の宇宙ビークルを前記第２の宇宙ビークルにラッチ止めすることによって、前記第１の宇宙ビークルと第２の宇宙ビークルを結合するステップを含み、前記ラッチ止めステップは、前記第１の宇宙ビークルによって担持された複数のラッチアームを回転させたり並進させたりして、前記第２の宇宙ビークルを前記第１の宇宙ビークルの方へ引き寄せるステップを含み、
前記第１の宇宙ビークルの前記第１の弁装置によって担持された可動プローブを、前記第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置中に挿入するステップを含み、
流体を前記第１および第２の弁装置経由で前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップを含む、方法。
【請求項28】
前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルを結合する前記ステップは、各ラッチアームにつき、該ラッチアームを弾性要素と固定的に可動の要素の両方の力を受けて前記ラッチアームを動かすステップを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項29】
前記弾性要素は、スプリングを含み、前記固定的に可動要素は、少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含み、前記結合ステップは、前記スプリングを前記ラッチアームの閉鎖位置に向かって付勢するステップおよび前記剛性ラッチアームガイドを前記ラッチアームに当てた状態で動かして前記ラッチアームを前記閉鎖位置に保持するステップを含む、請求項２８記載の方法。
【請求項30】
前記可動プローブを挿入する前記ステップは、前記可動プローブを前記閉鎖位置から中間位置に動かすステップと、
前記可動プローブが前記中間位置にある間に、前記第１の弁装置を通るが前記第２の弁装置全体を通ることはない流路に沿って漏れがあるかどうかをチェックするステップと、
前記可動プローブを前記中間位置から開放位置に動かすステップと、
前記可動プローブが前記開放位置にある間に、前記第１および前記第２の弁装置を通って流体を前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップとを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項31】
前記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、前記方法は、前記アクチュエータが故障した場合に前記ラッチアームを前記開放位置に推し進めるステップをさらに含む、請求項２７記載の方法。
【請求項32】
前記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、前記方法は、前記アクチュエータが故障した場合に前記ラッチアームを前記閉鎖位置に推し進めるステップをさらに含む、請求項２７記載の方法。
【請求項33】
前記ラッチアームは、カムフォロアを有するラッチアームキャリヤによって担持され、前記ラッチアームを並進させる前記ステップは、前記カムフォロアをはめ込むカムスロットを有するカムチューブを回転させるステップを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項34】
個々のラッチアームは、対応のラッチアームガイドに当接し、前記ラッチアームを回転させる前記ステップは、前記ラッチアームが並進しているときに前記ラッチアームを前記ラッチアームガイドに対して動かすステップを含む、請求項３３記載の方法。
【請求項35】
前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルを、前記第１の宇宙ビークルによって担持されたタブおよび前記第２の宇宙ビークルに設けられた凹部により位置合わせするステップをさらに含み、前記タブの位置は、第２の方向よりも第１の方向においていっそう抑制され、前記第１の方向は、前記ラッチアームの前記並進運動と合わせられ、前記第２の軸線は、前記第１の軸線に対して横方向である、請求項２７記載の方法。
【請求項36】
前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルが結合されているときに、かつ前記流体を移送する前に、前記第１の宇宙ビークルおよび前記第２の宇宙ビークルの互いに向かう運動によって生じたエネルギーを貯蔵するステップと、前記前記貯蔵したエネルギーの少なくとも一部分を放出して、前記第１の宇宙ビークルと前記第２の宇宙ビークルを前記流体の移送後に互いに離すステップとをさらに含む、請求項２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示内容（本発明）は、一般に宇宙ビークル（宇宙船）のための物体移送インターフェース並びに関連システムおよび方法に関する。
【0002】
〔関連出願の引照〕
本願は、２０２１年７月１４日に出願された米国特許仮出願第６３／２２１，８４１号の優先権主張出願であり、その米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
本願は、２０２１年７月１４日に出願された米国特許仮出願第６３／２２１，８４１号の優先権主張出願であり、その米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【0003】
既存の宇宙システムにはいくつかの欠点がある。例えば、打ち上げビークルは、体積および質量に関する能力が制限されている場合がある。宇宙航空機、例えば人工衛星および／または宇宙空間を移動する他のマシーンは、特定のミッションに合わせて宇宙航空機を設計する際にバランスが取られなければならないサイズおよび／またはコストの制約に起因して、船内に限定された量の燃料を積んだ状態で軌道に向けて打ち上げられる場合が多い。したがって、宇宙探査ミッションは、燃料の制限に起因して、寿命および／または有用性が制限される場合がある。同様に、宇宙航空機の特徴および機能、例えば、宇宙航空機それ自体が運搬できるペイロードの種類および量は、宇宙航空機がその寿命全体にわたって必要とするたっぷりの燃料で一杯にした状態で打ち上げられる必要があるので、制限を受けるとともに／あるいは妥協点を見出される場合がある。したがって、宇宙航空機、特に長期間にわたって軌道上にあることが意図された長いライフサイクルを持つ宇宙航空機に燃料補給するシステムおよび方法が要望されている。
【0004】
人工衛星に燃料補給することは、既存のシステムでは困難または不可能である。例えば、既存のドッキングシステムおよび手順は、複雑であり、しかも２機の人工衛星またはビークルのドッキングシステムは不適合な場合があり、あるいはこれらにドッキングシステムが存在しない場合がある。既存のドッキングシステムは、自律的に用いるのも困難または不可能である。既存のドッキングシステムはまた、適当なドッキング機能と物体移送インターフェース（例えば、充填および／または排出のため）を同時には提供しない。したがって、宇宙空間内で物体を移送するシステムおよび方法であって、既存の宇宙システムの欠点を解決するシステムおよび方法が要望されている。
【発明の概要】
【0005】
本発明の一観点によれば、宇宙ビークル用の流体移送システムであって、第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラと、第１のカプラによって担持された第１の弁装置と、第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラと、第２のカプラによって担持された第２の弁装置とを含み、第１のカプラは、第２のカプラに係合して結合されるよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有し、第１の弁装置は、流体を第１の弁装置と第２の弁装置の間で移送するために第１のカプラのラッチアームが第２のカプラに連結される際に第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有することを特徴とする流体移送システムが提供される。
【0006】
本発明のもう１つの観点によれば、流体を２機の宇宙ビークル相互間で移送する方法であって、第１の宇宙ビークルを第２の宇宙ビークルにラッチ止めすることによって、第１の宇宙ビークルと第２の宇宙ビークルを結合するステップを含み、ラッチ止めステップは、第１の宇宙ビークルによって担持された複数のラッチアームを回転させたり並進させたりして、第２の宇宙ビークルを第１の宇宙ビークルの方へ引き寄せるステップを含み、本方法は、第１の宇宙ビークルの第１の弁装置によって担持された可動プローブを、第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置中に挿入するステップと、流体を第１および第２の弁装置経由で第１の宇宙ビークルと第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップとをさらに含むことを特徴とする方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本技術の実施形態に従って結合して物体を移送する準備状態にある２つの宇宙ビークルの部分概略等角図である。
【図3】本技術の実施形態に従って第１の宇宙ビークルを第２の宇宙ビークルに結合するために用いられる第１のカプラの部分概略等角図である。
【図5】本技術の実施形態に従って、ラッチアームの運動を制御する集成体の部分概略側面図である。
【図6】２つの宇宙ビークルを互いに結合するときにエネルギーを貯蔵するために用いられるプランジャの部分概略部分断面組立分解図である。
【図7】本技術の実施形態に従って構成された第１のカプラ内に設けられた種々の要素の部分概略分解組立図である。
【図9】本技術の実施形態に従って構成された弁駆動組立体内に設けられた種々の要素の部分概略部分分解組立図である。
【図10】本技術の実施形態に従って宇宙ビークル用に構成された弁装置の部分概略等角図である。
【図12】本技術の実施形態に従って、弁装置を開いたり閉じたりするための弁装置・駆動装置集成体の部分概略断面図である。
【図14】本技術の実施形態に従ってハウジングが弁装置を固定するために位置決めされた状態で取付けフランジ上に位置決めされた弁駆動組立体の部分概略分解組立図である。
【図15】本技術の実施形態に従って第２の宇宙航空機によって担持されるよう構成され、かつ第１の宇宙航空機によって担持された第１のカプラと合体するよう構成された第２のカプラの部分概略等角図である。
【図17A】本技術の実施形態に従って、弁カバーを備えた閉鎖位置にある状態の代表的な第２の弁装置を示す図である。
【図17B】本技術の実施形態に従って、弁カバーを備えた開放位置にある状態の代表的な第２の弁装置を示す図である。
【図19】本技術の実施形態に従って構成された弁カバー装置の部分分解組立図である。
【図20】本技術の実施形態に従って構成された第２の弁装置の部分概略等角図である。
【図22】合体前の上遺体で示された第１および第２の弁装置の部分略図である。
【図23A-23C】図２３Ａ～図２３Ｃは、本技術の実施形態に従って、第１の宇宙ビークルによって担持された第１の弁装置を第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置に結合するシーケンスを示す図である。
【図24】本技術の実施形態に従って、２つの宇宙航空機を互いに結合して物体をこれら宇宙航空機相互間で移送するプロセスを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本技術のいくつかの実施形態は、宇宙空間中および／または惑星表面上および／または月面上において物体（例えば、液体、気体、固体、および／または他の物質）を移送するシステムおよび方法に関する。代表的なシステムは、第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラと、第１のカプラによって担持された第１の弁装置とを含む。本システムは、第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラと、第２のカプラによって担持された第２の弁装置とをさらに含む。第１のカプラは、第２のカプラに係合して結合されるよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有する。第１の弁装置は、流体を第１の弁装置と第２の弁装置の間で移送するために第１のカプラのラッチアームが第２のカプラに連結される際に第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有する。
【0009】
特定の実施形態では、ラッチ機構体は、アンダーアクチュエーション（underactuation）され、このことは、それによりこの機構体の多数のラッチアームを単一のアクチュエータによって駆動することができるので有利である。個々のラッチアームは、個々のラッチアームが閉じているときに別個独立に動くことができる一方で、閉鎖がいったん完了するとラッチアームを閉鎖位置に保持することができるような仕方で、閉鎖位置と開放位置との間を動くように弾性要素と固定可動要素の両方に結合されるのがよい。別の実施形態では、弁は、これらの弁が流体の移送前に正しく位置合わせされていて封止されていることを確認するために、「チェック」形態に位置決めされるのがよい。ラッチ機構体は、電力喪失の場合に標的状態／位置まで動くよう構成されているのがよく、標的状態は、多数のオプション、例えば、ラッチ外し状態またはラッチ止め状態から予め選択できる。他の代表的な特徴は、弁が互いにいったん連結されると、宇宙ビークルが外れるのを阻止するためのロック、結合プロセス中に小規模な位置合わせ不良を許容する可撓性インターフェース、および／または移送プロセスがいったん完了すると宇宙ビークルを押し離す分離装置を含む。
【0010】
本技術のいくつかの実施形態の多くの特定の細部がこれら実施形態の完全な理解を提供するために、以下の説明および図１～図２４に記載されている。かかる実施形態と関連する場合が多いが、本発明のいくつかの重要な観点を不必要にぼかす場合のある周知の構造、システム、および方法は、説明を分かりやすくするために以下の本文中には記載されていない。さらに、以下の開示は、本技術のいくつかの実施形態を記載しているが、本技術の他の実施形態は、本明細書において説明する実施形態とは異なる構成および／または異なるコンポーネントを有することができる。したがって、本技術は、追加の要素を含む実施形態、および／または図１～図２４を参照して以下に説明する要素のうちのいくつかを備えない状態の実施形態を含むことができる。
【0011】
以下に説明する技術のいくつかの実施形態は、プログラマブルコンピュータまたはコントローラによって実行されるルーチンを含むコンピュータまたはコントローラによる実行可能な命令の形態をとることができる。当業者であれば、本技術を図示するとともに以下に説明するコンピュータ／コントローラシステム以外のコンピュータ／コントローラシステムで実施できることが理解されよう。本技術は、以下に説明するコンピュータにより実行可能な命令のうちの１つ以上を実行するよう特別にプログラムされ、設定され、または構成された特殊目的のコンピュータ、コントローラまたはデータプロセッサで具体化できる。したがって、本明細書において一般的に用いられる「コンピュータ」および「コントローラ」という用語は、任意のデータプロセッサを意味し、そしてインターネットアプライアンスおよび手持ち型デバイス（パームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、セルラーフォン、携帯電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサ利用またはプログラマブル家庭用電化製品、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータなどを含む）を含むことができる。これらコンピュータによって取り扱われる情報を、ＬＣＤを含む任意の適切なディスプレイ媒体で提示できる。
【0012】
本技術はまた、タスクまたはモジュールが通信ネットワークを介してリンクされた遠隔処理デバイスによって実行される分散型環境でも具体化できる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールおよび／またはサブルーチンをローカルおよび遠隔記憶装置内に格納することができる。以下において説明する本技術の諸観点は、磁気的または光学的に読み取り可能なまたは取り外し可能なコンピュータディスクを含むコンピュータ可読媒体上に記憶可能であるとともに／あるいは分散可能であるとともに、ネットワークにより電子的に分散可能である。本技術の諸観点に特有のデータ構造およびデータの伝送もまた、本技術の実施形態の範囲に含まれる。
【0013】
本明細書において「宇宙（空間）」への言及がなされる。宇宙空間は、地球、月、または別の惑星体の近傍またはその周りの軌道空間を含む。当業者であれば、本技術の実施形態を他の惑星表面もしくは月面の近くで実施できることもまた理解されよう。また、本明細書では、燃料および推進剤について言及する。当業者であれば、宇宙航空機に動力供給するとともに／あるいは推進する物体または物質について言及する場合には、燃料という用語と推進剤という用語は、互換的に使用でき、そしてこれらの用語は、燃料と組み合わせたときに推進剤として機能する酸化剤を含む場合があることが理解されよう。また、当業者であれば、燃料または推進剤の移送への言及がなされる場合、対応の実施形態が２機のビークルおよび／または他のコンテナ相互間で移送できる他の物体、例えば、加圧剤、水、冷却剤、廃棄物、および／または他の物体を移送するために使用できることは理解されよう。加うるに、当業者であれば理解されるように、宇宙航空機は、宇宙空間における任意の人工物体を含むことができる。
【0014】
Ａ．システム概観
本開示は、地球外環境、例えば宇宙空間内、または地球外天体、例えば月、惑星、および／または小惑星上、および／または地球上または地球の大気圏内において、コンテナ（例えば、宇宙航空機に載せて運ばれているコンテナ）相互間で物体（例えば流体、これには燃料、推進剤、および／または他の物質が含まれる）の移送を容易にするよう構成されたシステムおよび／または物体移送インターフェースを含む装置について説明している。本技術はまた、宇宙航空機を例えばランデブーおよび／またはドッキング操縦の際に互いに連結する結合システムを含む。したがって、本技術の実施形態は、利点のうちとりわけ、燃料を補給するとともに有効寿命を延ばすとともに／あるいは廃棄物を排出する能力を備えた宇宙航空機を提供する。いくつかの実施形態は、自律型物体移送活動に関するが、本明細書において開示するシステムおよび／または宇宙航空機によって遂行される活動は、半自律型または非自律型であり、しかもロボット、人工知能（ＡＩ）、および／または人間による支援を含むのがよい。
本開示は、地球外環境、例えば宇宙空間内、または地球外天体、例えば月、惑星、および／または小惑星上、および／または地球上または地球の大気圏内において、コンテナ（例えば、宇宙航空機に載せて運ばれているコンテナ）相互間で物体（例えば流体、これには燃料、推進剤、および／または他の物質が含まれる）の移送を容易にするよう構成されたシステムおよび／または物体移送インターフェースを含む装置について説明している。本技術はまた、宇宙航空機を例えばランデブーおよび／またはドッキング操縦の際に互いに連結する結合システムを含む。したがって、本技術の実施形態は、利点のうちとりわけ、燃料を補給するとともに有効寿命を延ばすとともに／あるいは廃棄物を排出する能力を備えた宇宙航空機を提供する。いくつかの実施形態は、自律型物体移送活動に関するが、本明細書において開示するシステムおよび／または宇宙航空機によって遂行される活動は、半自律型または非自律型であり、しかもロボット、人工知能（ＡＩ）、および／または人間による支援を含むのがよい。
【0015】
図１は、第１の宇宙ビークル１０１（例えば、第１の宇宙航空機）が第２の宇宙ビークル２０１（例えば、第２の宇宙航空機）とドッキングして物体をこれら２機の宇宙ビークル相互間で移送するよう位置決めされた状態の部分概略等角図である。特定の実施形態では、第１の宇宙ビークル１０１は、サービスビークル、例えば、スペースタグ、または燃料移送ビークルでありまたはこのサービスビークルを含む。第２の宇宙ビークル２０１は、物体の送り先でありかつ／あるいは物体の受取先である人工衛星、または別の宇宙ビークルであるのがよくまたはこの人工衛星または別の宇宙ビークルを含むのがよい。物体を２機の宇宙ビークル相互間で移送するため、各宇宙ビークルは、全体的移送インターフェースシステム１００の一部分を含む。したがって、第１の宇宙ビークル１０１は、第１のカプラ１５０を有するのがよく、第２の宇宙ビークル２０１は、第２のカプラ２１０を有するのがよい。多くの場合において、流体が、第１の宇宙ビークル１０１と第２の宇宙ビークル２０１との間で移送される。例えば、上述したように、適当な流体としては、第２の宇宙ビークル２０１が別のミッションを遂行することができるようにするために、第１の宇宙ビークル１０１から第２の宇宙ビークル２０１に移送される推進流体が挙げられる。したがって、第１のカプラ１５０は、第１の弁装置１６０を有するのがよく、第２のカプラ２１０は、第２の弁装置２２０を有するのがよい。２つのカプラ１５０，２１０を互いに連結すると、２つの弁装置１６０，２２０は、流体および／または他の物体を２つのビークル相互間で移送することができる。ビークルを結合し、そして特に、流体をビークル相互間で移送する代表的なシステムの更なる詳細について以下において説明する。
【0016】
移送インターフェースシステム１００は、人間の支援の有無にかかわらず、２つの宇宙ビークル１０１，２０１を結合するとともに／あるいは物体を２つの宇宙ビークル相互間で移送する作業を指図するコントローラシステム１０３を含むのがよい。したがって、コントローラシステム１０３は、第１の宇宙ビークル１０１によって担持された第１のコントローラ１０２、および第２の宇宙ビークル２０１によって担持された第２のコントローラ２０２を含むのがよい。コントローラシステム１０３は、第１の宇宙ビークル１０１によっても第２の宇宙ビークル２０１によっても担持されないが、その代わりに外部に配置される船外コントローラ１０４をさらに含むのがよい。例えば、船外コントローラ１０４は、地球上に設置されまたは位置決めされるのがよい。
【0017】
図２Ａは、図１に示す第１の宇宙ビークル１０１によって担持された第１のカプラ１５０、およびこれまた図１に示す第２の宇宙ビークル２０１によって担持された第２のカプラ２１０の部分概略断面略図である。第１のカプラ１５０は、１本以上のラッチアーム１５１（図２Ａには２本が示されている）を有するのがよく、これらラッチアーム１５１は、第２のカプラ２１０によって担持された対応のアーム受け入れ部２１１内に受け入れられるよう構成されている。２つのカプラ１５０，２１０を連結するプロセスは、「ソフトラッチ（soft latch）」プロセスと「ハードラッチ（hard latch）」プロセスを含むのがよい。ソフトラッチプロセスは、２つのカプラ１５０，２１０を互いに近接して位置決めするが、いずれの宇宙航空機によっても生じうる少なくとも幾分かの運動についての許容差が設けられる。ハードラッチプロセスは、２つの宇宙ビークル相互間の相対運動をなくし、または少なくとも著しく減少させ／最小限に抑える。ハードラッチ方式では、２つのカプラ１５０，２１０は、流体移送プロセスを開始するよう十分にラッチ止めされる。
【0018】
図２Ｂでは、ラッチアーム１５１は、矢印Ａで示すように、アーム受け入れ部２１１に向かって回動し始めている。図２Ｃでは、２本のラッチアーム１５１は、２つのカプラ１５０，２１０をソフトラッチ方式に配置するために対応のアーム受け入れ部２１１内に受け入れられている。この方式では、各カプラ１５０，２１０は、互いに対してわずかに動くことができるが、ラッチアーム１５１は、いずれかのカプラも他方から完全には離脱しないようにしている。
【0019】
ラッチアーム１５１がソフトラッチ操作をいったん完了すると、ラッチアームは、矢印Ｂによって指示するように第１のカプラ１５０に向かって下方に動く。図２Ｄに示すように、ラッチアーム１５１は、完全下方位置まで移動しており、したがって、ハードラッチ方式における第１のカプラ１５０と第２のカプラ２１０との間のそれ以上の運動が阻止される。この時点で、２つのカプラ１５０，２１０は、流体移送プロセスを開始するよう互いに十分にラッチ止めされる。このプロセスの詳細については図２３Ａ～図２３Ｃを参照して後で説明する。
【0020】
Ｂ．結合／ラッチ止め要素‐第１のビークル
図３は、代表的な第１のカプラ１５０の全体的レイアウトの部分概略等角図である。第１のカプラ１５０は、内部の機械的コンポーネントおよび電子的コンポーネントを包囲したハウジング１５３を有するのがよい。ハウジング１５３は、取り付けフランジ１５４に取り付けられ、取り付けフランジ１５４は、第１の宇宙ビークル１０１（図１）に取り付けられる。ハウジング１５３は、多数のハウジングスロット１５２を有するのがよく、各ハウジングスロットは、ラッチアーム１５１が矢印Ａで示すように、内方に回動して互いに近づいたり、外方に回動して互いに遠ざかったりすることができるような仕方で対応のラッチアーム１５１を受け入れるよう構成されている。図示の構成例では、第１のカプラ１５０は、かかる運動を行うよう構成された４本のラッチアーム１５１を有する。他の実施形態は、他の適当な数のラッチアームを含むことができる。また図３に示すように、第１のカプラ１５０は、１つ以上のセパレータ、例えば接触プランジャ１５５（図３には４つが示されている）を有するのがよい。接触プランジャ１５５（および／または他の適当に構成されたセパレータ）は、２つの宇宙ビークルが結合されたときにエネルギーを貯蔵することができ、そして、これらが結合解除されたときには宇宙ビークルの分離を助けるようエネルギーを放出することができる。例えば、セパレータは、第１のカプラ１５０がその対応の第２のカプラに連結されるときに圧縮されるのがよく、流体移送プロセスが完了したときに２つのカプラの分離を助けるためにエネルギーを貯蔵するのがよい（例えば、圧縮スプリングを介して）。さらなる詳細については、図４Ａ～図４Ｄおよび図６を参照して以下において説明する。
図３は、代表的な第１のカプラ１５０の全体的レイアウトの部分概略等角図である。第１のカプラ１５０は、内部の機械的コンポーネントおよび電子的コンポーネントを包囲したハウジング１５３を有するのがよい。ハウジング１５３は、取り付けフランジ１５４に取り付けられ、取り付けフランジ１５４は、第１の宇宙ビークル１０１（図１）に取り付けられる。ハウジング１５３は、多数のハウジングスロット１５２を有するのがよく、各ハウジングスロットは、ラッチアーム１５１が矢印Ａで示すように、内方に回動して互いに近づいたり、外方に回動して互いに遠ざかったりすることができるような仕方で対応のラッチアーム１５１を受け入れるよう構成されている。図示の構成例では、第１のカプラ１５０は、かかる運動を行うよう構成された４本のラッチアーム１５１を有する。他の実施形態は、他の適当な数のラッチアームを含むことができる。また図３に示すように、第１のカプラ１５０は、１つ以上のセパレータ、例えば接触プランジャ１５５（図３には４つが示されている）を有するのがよい。接触プランジャ１５５（および／または他の適当に構成されたセパレータ）は、２つの宇宙ビークルが結合されたときにエネルギーを貯蔵することができ、そして、これらが結合解除されたときには宇宙ビークルの分離を助けるようエネルギーを放出することができる。例えば、セパレータは、第１のカプラ１５０がその対応の第２のカプラに連結されるときに圧縮されるのがよく、流体移送プロセスが完了したときに２つのカプラの分離を助けるためにエネルギーを貯蔵するのがよい（例えば、圧縮スプリングを介して）。さらなる詳細については、図４Ａ～図４Ｄおよび図６を参照して以下において説明する。
【0021】
図４Ａ～図４Ｄは、図２Ａ～図２Ｄを参照して上述したのと同一の仕方で第１のカプラ１５０を第２のカプラ２１０に連結するシーケンスを断面図で示しているが、作動のそれ以上の細部が含まれている。図４Ａで始まって、第１のカプラ１５０は、図３に示す４本のラッチアームを有し、この図が断面図であることにより、これらのうちの３本だけが図４Ａで見える。同様に、４つの接触プランジャ１５５のうちの３つだけが図４Ａに見える。図４Ａはまた、第２のカプラ２１０を、第１のカプラ１５０によって担持されたラッチアーム１５１を受け入れる位置で示している。ラッチアーム１５１の運動は、以下にさらに詳細に説明するようにアームガイド１５６によって制御されるのがよい。ラッチアームは、対応のスプリング（例えば、アームスプリング１７８）および／または他の適当な装置によって解放位置または閉鎖位置に向かって付勢されるのがよい（設計上の検討事項に応じて）。ラッチアーム１５１は、ラッチアームキャリヤ１５７によって担持され、これらラッチアームは、ラッチアームキャリヤ１５７の運動により回転したり並進したりするよう駆動される。ラッチアームキャリヤ１５７は、２つのカムフォロア１５８を有し、カムフォロア１５８は、カムチューブ１７０の対応のスロット１７１中に外方に延びている。カムチューブ１７０が回転しているとき、カムフォロア１５８とカムスロット１７１との相互作用により、ラッチアームキャリヤ１５７が下方に駆動され、ラッチアーム１５１が閉鎖され、そして第２のカプラ２１０が第１のカプラ１５０に向かって引き寄せられる。
【0022】
支持チューブ１３０がカムチューブ１７０とラッチアームキャリヤ１５７との間の中央に位置決めされている。支持チューブ１３０は、回転カムチューブ１７０および並進ラッチアームキャリヤ１５６に対して固定された位置を有する。したがって、支持チューブ１３０は、アームガイド１５６を担持し（ラッチアーム１５１の並進運動を制御するために）、また支持チューブスロット１３１を有する。支持チューブスロット１３１により、カムフォロア１５８（支持チューブ１３０から半径方向内方に位置決めされている）がカムスロット１７１（支持チューブ１３０から半径方向外方に位置決めされている）に接近することができる。
【0023】
図４Ａはまた、接触プランジャ１５５のうちの代表的な１つについて、結合プロセス中に圧縮されたときにエネルギーを貯蔵するプランジャスプリング１５９を示している。このエネルギーは、２機の宇宙ビークルの分離を助けるために、第１のカプラ１５０と第２のカプラ２１０が離脱されたときに放出されるのがよい。
【0024】
図４Ｂでは、ラッチアームキャリヤ１５７は、矢印Ｂで示すように、その下方運動を開始したところであり、ラッチアーム１５１は、対応のアームガイド１５６との接触関係に起因して、矢印Ａで示すように互いに向かって内方に回転させられるようになっている。以下にさらに説明するように、ラッチアーム１５１の運動は、完全に抑制された状態よりも全く完全ではない程度に抑制されるのがよく、ラッチアーム１５１は、これらが互いに向かって接近するにつれてアームガイド１５６に近づいたり遠ざかったりすることができる。すなわち、ラッチアーム１５１は、この作動部分において少なくとも１つの無制限の自由度を有することができる。特定の実施形態では、アームガイド１５６は、対応するラッチアーム１５１の外方に向いた表面に接触するローラを有する。他の実施形態では、アームガイド１５６は、他の適当な形態のものであってよい。図４Ｃでは、ラッチアーム１５１は、これらの内方回転を完了しており、今や、ソフトラッチ操作を完了している。したがって、ラッチアーム１５１は、第２のカプラ２１０のアーム受け入れ部２１１内に完全に受け入れられている。この時点で、ラッチアーム１５１は、それ以上回転するよう作動されることはないが、ラッチアームキャリヤ１５７が下方に動くにつれて、矢印Ｂで示すように下方に動き続ける。加うるに、ラッチアーム１５１は、第１のカプラ１５０と第２のカプラ２１０との幾分かの相対的横方向運動を依然として可能にするが、これまた以下にさらに説明するように、２つのカプラを互いに対して心出しするとともに／あるいは、かかる相対運動を減衰させまたは減少させるよう作用することができる。
【0025】
図４Ｄでは、ラッチアームキャリヤ１５７は、その下方運動を完了しており、かくしてこれまた、ハードラッチ操作が完了している。この位置では、第２のカプラ２１０は、第１のカプラ１５０にしっかりと係合し、接触プランジャ１５５は、今や、第１および／または第２のカプラ１５０，２１０が互いに引き寄せられた結果として、圧縮されている。各接点プランジャ１５５は、プランジャスプリング１５９に圧接する。したがって、接触プランジャ１５５を完全に押し下げると、エネルギーがプランジャスプリング１５９に蓄えられる。第２のカプラ２１０が第１のカプラ１５０から放されると、プランジャスプリング１５９の貯蔵エネルギーは、接触プランジャ１５５を上方に押しがちであり、それにより第２のカプラ２１０（およびこれが取り付けられている第２の宇宙ビークル）を第１のカプラ１５０（およびこれが取り付けられている第１の宇宙ビークル）から押し離すのを助ける。
【0026】
図５は、ラッチアーム１５１のうちの一本の一部分の部分概略側面図であり、ラッチアーム１５１とアームガイド１５６との相互作用を示している。ラッチアーム１５１は、アームスプリング１７８に結合され、アームスプリング１７８は、ラッチアーム１５１を矢印Ｄ１で示すようにその閉鎖位置に向かって付勢しようとする。ラッチアーム１５１は、ラッチアーム１５１の回転を制限する停止タブ１７５を有する。例えば、ラッチアーム１５１をその完全開放位置まで時計回り（矢印Ｄ２）に回転させると、停止タブ１７５は、対応の完全開放停止面１７６に係合する。ラッチアーム１５１を開くため、ラッチアーム１５１を矢印Ｂで示すように下方に動かし、その結果、ラッチ開放タブ１７４がアームガイド１５６に係合するようする。この接触により、ラッチアーム１５１は、矢印Ｄ２で示すように時計回りに回転させられ、それによりラッチアーム１５１は、対応の第２のカプラから離脱して、図４Ｂに示す位置から図４Ａに示す位置にうつる。上述したように、第１の宇宙ビークルから遠ざかる第２の宇宙ビークルの運動は、接触プランジャによって開始されるとともに／あるいは加速されるのがよい。
【0027】
上述の機構の実施形態の１つの特徴は、この機構をアンダーアクチュエーションすることができ、かつ／あるいはラッチアーム１５１の運動をいくつかの位置において他の位置よりもいっそう抑制することができるということにある。例えば、ラッチアーム１５１を開放位置および閉鎖位置にあるときには完全に抑制することができるが、これらの位置相互間にあるときにはそれほど抑制することができない。具体的に説明すると、アームスプリング１７８は、ラッチアーム１５１を閉鎖位置に向かって付勢することができるが、この閉鎖位置まで完全に付勢することはできない。この力は、弾性である。剛性（または少なくともほぼ剛性）であるアームガイド１５６は、ラッチ開放タブ１７４に作用することによってラッチアーム１５１を開放位置に保持する。ラッチアームガイド１５６は、ラッチアーム１５１の後面１５１ａに作用することによってラッチアーム１５１を閉鎖位置に保持する。ラッチアーム１５１が中間位置にあるとき、アームスプリング１７８もラッチアームガイド１５６もラッチアーム１５１を特定の位置に拘束することはない。したがって、ラッチアームスプリング１７８は、２つの宇宙ビークルおよびこれらの対応のカプラが、当初完全には位置合わせされていない場合であっても、かつ／あるいは、結合プロセスが進行するにつれて、ラッチアーム１５１を第２の宇宙ビークルの対応の受け入れ部２１１に押し付ける（例えば、図４Ｂを参照されたい）。このやり方により、ラッチアーム１５１は、２つの宇宙ビークル相互間の相対運動を束縛するとともに、その運動を減少させるようアームスプリング１７８を介してエネルギーを吸収することができる。
【0028】
図６は、接触プランジャ１５５を担持するとともに展開する集成体の部分分解組立図であり、これら接触プランジャのうちの１つが図６に示されている。具体的に説明すると、接触プランジャ１５５は、プランジャハウジング１８３によって担持されるのがよく、プランジャハウジング１８３はまた、プランジャスプリング１５９を担持する。プランジャハウジング１８３は、ブラケット１８４に対して位置決めされるのがよく、ブラケット１８４は、運動中の接触プランジャ１５５に対して固定された位置を有する。接触プランジャ１５５を押し下げると、接触プランジャ１５５は、プランジャスプリング１５９内にエネルギーを蓄える。図４Ａ～図５を参照して上述したラッチアーム１５１が第２のカプラ２１０から離脱すると、プランジャスプリング１５９は、接触プランジャ１５５を上方に押し上げ、したがって、そしてまた、第２のカプラおよび第２の宇宙ビークルを押し離す。接触プランジャの位置（例えば、伸長位置、押し下げ位置、および／または中間位置）は、接触プランジャ１５５によって担持された第１のセンサ素子１７７ａ、およびブラケット１８４によって担持された第２のセンサ素子１７７ｂ（例えば、１つ以上のスイッチ）を介して検出されるのがよい。
【0029】
図７は、ラッチアーム１５１を駆動する集成体の部分分解組立図である。ラッチアーム１５１は、上述したように、ラッチアームキャリヤ１５７に回動可能に結合されている。ラッチアームキャリヤ１５７は、半径方向外方に延びる１つ以上のカムフォロア１５８を有する。ラッチアームキャリヤ１５７は、支持チューブ１３０およびカムチューブ１７０の環状開口部中にはまり込み、カムフォロア１５８は、カムチューブ１７０の対応の円周方向に延びるカムスロット１７１内に受け入れられる。各カムスロット１７１は、第１の（例えば、平坦な）部分１７３および第２の（例えば、傾斜した）部分１７２を有する。第１の部分１７３は、軸方向成分なしで円周方向に延び、第２の部分１７２は、軸方向成分を有する。すなわち、第２の部分１７２は、カムチューブ１７０の回転軸線と整列した成分を含む方向に延びている。カムチューブ１７０は、リングギヤ１７９をさらに有し、リングギヤ１７９は、対応の駆動ギヤ１８１と噛み合っている。駆動ギヤ１８１は、電気モータ（または他の適当なアクチュエータ）１８０、およびスプリングモータ１８２に結合されている。アクチュエータ１８０と駆動ギヤ１８１を駆動すると、駆動ギヤは、リングギヤ１７９を回転させ、リングギヤ１７９とカムチューブ１７０は、矢印Ｃで示すようにラッチアームキャリヤ１５７に対して一緒に回転する。カムチューブ１７０が反時計回りの方向に回転すると、カムフォロア１５８は、カムスロット１７１の傾斜部分１７２に入る。この運動により、ラッチアームキャリヤ１５７が下方に（矢印Ｂ）押しやられ、それにより、ラッチアーム１５１を閉じ（矢印Ａ）、そしてこれらラッチアームを、図４Ａ～図４Ｄを参照して上述した仕方で下方に引き下げる。スプリングモータ１８２および対応の巻き取りスプール１８２ａは、アクチュエータ１８０が動力を失った場合にはラッチアーム１５１を予め選択された標的形態に配置するようエネルギーを蓄える。標的形態は、閉鎖（結合）可能でありあるいは開放（結合解除）可能であり、かかる標的形態は、特定のビークルおよび／またはミッションの要件に基づいて選択されるのがよい。
【0030】
また、２つのカムチューブロック１３５が図７に示されている。各カムチューブロック１３５は、カムチューブ１７０がアクチュエータ１８０の動力を受けて自由に回転することができる第１の（例えば、ロック解除または係合解除）位置から、カムチューブが動くのが阻止されまたは少なくとも著しく妨げられる第２の（例えば、ロックまたは係合）位置に動くことができまたは違ったやり方で変化することができる。例えば、カムチューブロック１３５は、１組のロック歯１３６を有するのがよく、１組のロック歯は、リングギヤが例えば対応の弁を互いに係合させたときに偶発的に回されて流体または他の物体を２つの宇宙ビークル相互間で運ぶのを阻止するようリングギヤ１７９と噛み合う。カムチューブロック１３５は、弁結合部分１３７をさらに含む。弁結合部分１３７は、第１の弁装置１６０（図１）が開いていて流体を運ぶよう構成されている場合には、カムチューブ１７０を定位置にロックするよう第１の弁装置１６０に動作可能に結合されるのがよい。
【0031】
図８は、図７に示す集成体の一部分の断面非分解組立図である。図８に示すように、カムチューブ１７０は、アームガイド１５６（図７）を担持した支持チューブ１３０から半径方向外方に位置決めされている。ラッチアーム１５１は、支持チューブ１３０から半径方向内方に位置決めされた状態でラッチアームキャリヤ１５７によって担持されている。駆動ギヤ１８１は、リングギヤ１７９と噛み合い、スプリングモータ１８２は、電気モータが電力を喪失した場合には、ラッチアーム１５１を結合（または結合解除）位置に付勢するための戻し力をもたらす。
【0032】
また、図８に示すように、ラッチアームキャリヤ１５７は、互いに対して動くことができる多数の要素を有するのがよい。例えば、ラッチアームキャリヤ１５７は、カムフォロア１５８（図７に示す）を担持した第１の要素１５７ａを有するのがよく、カムフォロア１５８は、カムスロット１７１に嵌合している。ラッチアームキャリヤ１５７は、第２の要素１５７ｂをさらに有するのがよく、第２の要素１５７ｂは、ラッチアーム１５１に連結されている。第３の要素１５７ｃ（例えば、スプリングまたは他の弾性要素）が、第１の要素１５７ａと第２の要素１５７ｂとの間に位置決めされている。第１の要素１５７ａがカムフォロアとカムスロット１７１との相互作用によって下方に押し下げられると、第１の要素１５７ａは、第３の要素１５７ｃに当接し、すると、第３の要素１５７ｃは、第２の要素１５７ｂに当接する。第２の要素１５７ｂの下方運動により、ラッチアーム１５１が下方に引き下げられる。第３の要素１５７ｃが可撓性かつ弾性である特性により、もしそのように構成されていなければラッチアーム１５１の最終的な動きを制限する恐れのある考えられる位置合わせ不良が許容される。かかる位置合わせ不良は、製造公差、熱膨張率の差、および／または他の作用効果の結果として生じる場合がある。第３の要素１５７ｃはまた、少なくとも最小限のクランプ荷重（ラッチアーム１５１と第２の宇宙ビークルとの間の）を標的公差範囲にわたって達成されるようにする仕方でラッチアーム１５１に荷重を伝達することができる。
【0033】
Ｃ．弁動作‐第１のビークル
先の見出しセクションは、２つの宇宙航空機を解除可能に互いに結合して物体（例えば、流体）を宇宙航空機相互間で移送する代表的なシステムおよび対応の方法について説明した。図９～図１４を参照して行う以下の説明は、第１の宇宙ビークルによって担持された弁集成体に関する。図９で始まって、第１のカプラ１５０は、弁駆動組立体１８６を有するのがよい。弁駆動組立体１８６は、１つ以上の第１の弁装置１６０（図９では２つが示されている）を駆動するために使用されるのがよい。図９に示すように、弁駆動組立体１８６は、２つの駆動モータ１８７を含むのがよく、駆動モータの各々は、中間ギヤ１９３と噛み合う駆動モータギヤ１９２を有する。各中間ギヤ１９３は、これまたスクリューまたはウォーム１９４を担持した対応のシャフトに連結されている。したがって、駆動モータ１８７を作動させると、駆動モータは、スクリュー１９４を回転させる。スクリュー１９４は、図１２を参照して後で説明する仕方で、ナット１９５に係合しており、ナット１９５は、対応の第１の弁装置１６０と係合している。
先の見出しセクションは、２つの宇宙航空機を解除可能に互いに結合して物体（例えば、流体）を宇宙航空機相互間で移送する代表的なシステムおよび対応の方法について説明した。図９～図１４を参照して行う以下の説明は、第１の宇宙ビークルによって担持された弁集成体に関する。図９で始まって、第１のカプラ１５０は、弁駆動組立体１８６を有するのがよい。弁駆動組立体１８６は、１つ以上の第１の弁装置１６０（図９では２つが示されている）を駆動するために使用されるのがよい。図９に示すように、弁駆動組立体１８６は、２つの駆動モータ１８７を含むのがよく、駆動モータの各々は、中間ギヤ１９３と噛み合う駆動モータギヤ１９２を有する。各中間ギヤ１９３は、これまたスクリューまたはウォーム１９４を担持した対応のシャフトに連結されている。したがって、駆動モータ１８７を作動させると、駆動モータは、スクリュー１９４を回転させる。スクリュー１９４は、図１２を参照して後で説明する仕方で、ナット１９５に係合しており、ナット１９５は、対応の第１の弁装置１６０と係合している。
【0034】
第１の弁装置１６０は各々、弁ハウジング１９１、第１ポート１６４ａ、および第２ポート１６４ｂを有する。第１の弁装置１６０を閉じると、第１のポート１６４ａと第２のポート１６４ｂとの間の流体連通は存在しない。第１の弁装置１６０が開かれると、２つのポート１６４ａ，１６４ｂは、互いに流体連通関係をなす。第１の弁装置１６０は、弁ハウジング１９１から外方に突き出たプローブ１６３を動かすことによって、開き（開放）位置形態と閉じ（閉鎖）位置形態との間で変わる。
【0035】
駆動モータ１８７に連続的に動力供給する必要を回避するため、駆動モータが第１の弁装置１６０を適正な位置までいったん動かすと、対応の弁ロック装置１８８が弁を定位置にロックするために用いられるのがよく、モータ１８７への動力供給を止めるのがよく。したがって、弁ロック装置１８８は、ロック要素１４４を有するロックアーム１４２を有するのがよく、ロック要素１４４は、ピボット継手１４３回りに回動して第１の弁装置１６０をその開放位置に駆動する機構体と係合する。この動作のそれ以上の詳細については、図１２を参照して後で説明する。
【0036】
弁ハウジング１９１は、対応の弁位置決めブラケット１６１に取り付けられるのがよい。弁位置決めブラケット１６１は、第１の位置合わせ特徴１４９を有するのがよい。特定の実施形態では、第１の位置合わせ特徴１４９は、位置決めタブ１６２を含む。他の実施形態では、位置合わせ特徴１４９は、他の形態を含むことができるが、これら実施形態のうちの任意のものにおいて、第１の位置合わせ特徴は、第２の弁装置によって担持された対応の第２の位置合わせ特徴とインターフェースしており、これについては以下においてさらに説明する。
【0037】
図１０は、上述した第１の第１の弁装置１６０の拡大図であり、プローブ１６３、弁ハウジング１９１、および第１のポート１６４ａ、および第２のポート１６４ｂを示している。上述したように、第１の弁装置１６０は、１つ以上の第１の位置合わせ特徴１４９を備えた位置決めラケット１６１をさらに有する。位置合わせ特徴１４９は、「カヌー球形（canoe sphere）」またはその他の尖ったもしくは傾斜した形状を有する位置決めタブ１６２を含むのがよい。この形状は、第２の宇宙航空機によって担持された対応の位置合わせ特徴に係合してこれと整列するよう特に選択されており、これについては、図１５を参照してさらに説明する。
【0038】
特定の実施形態では、各位置決めタブ１６２の２つの対向する傾斜主要面は、単一の場所で第２の宇宙航空機の位置合わせ特徴の対応の表面に接触し、それにより、６本の軸線における２つの組をなす位置合わせ特徴間の相対運動が正確に拘束される。特定の実施形態では、位置決めブラケット１６１（および／または位置決めタブ１６２または他の位置合わせ特徴）は、１本の軸線において別の軸線よりも高い可撓性（または減少した剛性）を有するのがよい。例えば、位置決めブラケット１６１は、横方向軸線よりも長手方向軸線に沿った方が剛性を有し、長手方向軸線は、プローブ１６３の運動および／またはラッチアームの並進運動に全体として平行であり、横方向軸線は、長手方向軸線に対して横方向である。この特徴により、２機の宇宙ビークルが結合する際にこれら宇宙ビークル相互間の小規模な位置合わせ不良を計算に入れることができる。２機の宇宙ビークルが互いにいったん結合されると、プローブ１６３は、軸方向に動いて第１のポート１６４ａと第２のポート１６４ｂとの連通を開閉し、これについては、図１１Ａ～図１１Ｃを参照して以下においてさらに説明する。
【0039】
図１１Ａ～図１１Ｃは、３つの位置における第１の弁装置１６０の断面図である。図１１Ａは、第１の弁装置１６０をその閉鎖位置で示している。プローブ１６３は、弁孔１６６を有し、弁孔１６６は、弁が開かれると、フローチャネル１６５を介して第１のポート１６４ａと第２のポート１６４ｂとの流体連通を可能にする。図１１Ａに示す閉鎖形態では、弁孔１６６は、かかる流体連通をもたらさない。また、一連のシール１８９が図１１Ａに示されており、これらシール１８９は、プローブ１６３と１つ以上の外方に位置決めされたシール支持体１９８との流体密な結合をもたらす。シール支持体１９８はまた、全体的な流体密構造を提供するために、弁ハウジング１９１の内部に密着した１つ以上のＯリング１９０を担持している。
【0040】
図１１ｂは、第１の弁装置１６０を「チェック」形態で示している。この形態では、第１の弁装置１６０は、第２の宇宙ビークル２０１の対応の第２の弁装置２２０（その一部分が概略的に示されている）と接触状態にある。特に、プローブ１６３は、第２の弁装置２２０中に部分的に挿入されるよう動いたところである（例えば、並進したところである）。この位置では、（ａ）第１および第２の弁装置１６０，２２０内の圧力を等しくすることができ、しかも（ｂ）流体は、第１のポート１６４ａから第２のポート１６４ｂに流れ、そして第２の弁装置２２０の一部分中に流れるようになっているが、第２の弁装置２２０は、完全には開かれない。その結果、オペレータ（または自動システム）は、適正な結合が第２の弁装置２２０の完全開放前に第１の弁装置１６０と第２の弁装置２２０との間で行われたかどうかをチェックすることができる。この形態では、弁孔１６６は、第１のポート１６４ａとも連通しているチェックスロット１６８と整列する。したがってこの形態では、少量の流体が、流路の矢印ＦＰによって示すように、第１のポート１６４ａからチェックスロット１６８および弁孔１６６を通って第２のポート１６４ｂに流れることができ、そして部分的に第２の弁装置２２０を通過することができる。流体の量は、最小限であり、それによりオペレータは、弁装置が正しく結合されていない場合でも多量の流体を不注意で損失することなく、連結の連続性をチェックすることができる。
【0041】
図１１Ｃでは、プランジャ１６３は、その完全開放位置まで動いている。この位置では、弁孔１６６は全て、流体結合チャンバ１６９と整列しており、流体結合チャンバ１６９は、弁孔１６６を円周方向に包囲するとともに第１の流体ポート１６４ａと流体連通状態にある。この形態では、流体は、流路矢印ＦＰで示すように、２つのポート１６４ａ，１６４ｂ相互間で自由に流れることができる。この位置では、プランジャ１６３もまた、第２の流体ポート１６４ｂからの完全流出を可能にするよう、第２の宇宙ビークルに設けられた対応する弁を完全に開いている。これとは対照的に、図１１Ｂに示すチェック形態では、ほんのわずかな数の弁孔１６６が対応のチェックスロット１６８と流体連通状態にあり、第２の弁装置２２０は、完全には開かれない。
【0042】
さらに図１１Ｃに示すように、プローブ１６３は、接触面１６７を有するのがよく、この接触面は、駆動組立体１８６（図９に示す）によって駆動され、これについては、図１２を参照して以下においてさらに説明する。特定の実施形態では、接触面１６７は、プローブ１６３と対応の駆動機構体とのなんらかの位置合わせ不良を許容するよう、極めてなだらかに湾曲した（すなわち、半径が大きい）球面を有する。
【0043】
図１２は、弁駆動組立体１８６に結合された第１の弁装置１６０のうちの１つの部分概略断面図である。弁駆動組立体１８６は、プローブ１６３を矢印Ｘで示すように前後に駆動して第１の弁装置１６０を開閉する。図示の弁駆動組立体１８６は、２つの第１の弁装置１６０を作動させるよう構成されているが、以下における説明の目的上、第１の弁装置１６０のうちの１つだけについて詳細に説明する。
【0044】
弁駆動組立体１８６は、上述したスクリュー１９４を含み、このスクリューは、中間ギヤ１９３によりモータ駆動される。スクリュー１９４は、対応のナット１９５に螺合し、ナット１９５は、プローブ駆動装置１９６に連結されている。したがって、中間ギヤ１９３が回転すると、中間ギヤは、スクリュー１９４を回転させ、それによりナット１９５およびかくしてプローブ駆動装置１９６が矢印Ｘで示すように軸方向に並進する。プローブ駆動装置１９６は、駆動装置接触面１９７を有し、駆動装置接触面１９７は、プローブ１６３によって担持されかつ図１１Ｃを参照して上述した対応のプローブ接触面１６７に係合する。また、上述したように、プローブ接触面１６７は、プローブ駆動装置１９６とプローブ１６３との小規模な位置合わせ不良を考慮にいれるとともに、これら２つの要素相互間の駆動力のずれを回避するよう極めて大きな半径の球面を有するのがよい。
【0045】
プローブ駆動装置１９６は、１つ以上のラチェット歯を備えたラック１４０を担持しており、これらラチェット歯のうちの２つが第１および第２のラチェット歯１４１ａ，１４１ｂとして図１２に示されている。ラチェット歯は、第１の弁装置１６０を所望の位置に維持するために駆動モータ１８７（図９）への依存を回避するよう、ロック装置１８８と係合するのがよい。特に、プローブ駆動装置１９６がプローブ１６３を弁チェック位置に駆動した場合、ロック装置１８８は、第１のラチェット歯１４１ａと係合することができる。プローブ１６３を開放位置に駆動すると、弁ロック装置１８８は、ラック１４０の第２のラチェット歯１４１ｂと係合することができる。いずれの場合も、ロック装置１８８は、プローブ駆動装置１９６が不注意に後退するのを阻止する。このように、（ａ）モータは、プローブ駆動装置１９６を図示の位置に維持するために電流を連続して供給する必要がなく、しかも（ｂ）モータが故障した場合、弁は、その開放位置に維持される。
【0046】
図９を参照して上述したように、ロック装置１８８は、ロックアーム１４２を有するのがよく、ロックアーム１４２は、ピボット継手１４３回りに回動し、このロックアームは、ロック要素１４４を担持している。ロック要素１４４が１つまたは複数のラチェット歯１４１と係合すると、プローブ駆動装置１９６は定位置にロックされる。ロック要素１４４がラチェット歯から離脱すると、プローブ駆動装置１９６は、開放位置と閉鎖位置との間で自由に動くことができる。
【0047】
図１３Ａおよび１３Ｂは、ロック装置１８８をロック解除位置（図１３Ａ）およびロック位置（図１３Ｂ）で示している。図１３Ａで始まって、ロックアーム１４２は、アームリテーナ１４６のスロット１４７中に対応関係をなして延びる横方向部分を有する。アームリテーナ１４６は、スプリングまたは一連のワッシャ１４５によって下方に付勢されている。したがって、ロックアーム１４２に加わるアームリテーナ１４６の下向きの力は、ロック要素１４４が回転してラック１４０内に入るのを阻止する。
【0048】
アームリテーナ１４６は、アクチュエータ１４８（例えば、ワックスモータおよび／または他の適当な装置）と係合し、アクチュエータを１４８は、例えば、ピストン１４８ａを駆動する。アクチュエータ１４８は、作動時、ピストン１４８ａを伸長させ、このピストンは、図１３Ｂに示すように、スプリング１４５の力に抗して、アームリテーナ１４６を上方に動かす。この運動により、ロックアーム１４２が回転し、その結果、ロック要素１４４がラック１４０と係合するようになる。付勢スプリング１３９が、今や解除されたロックアーム１４２をラック１４０に向かって、そして歯１４１ａ，１４１ｂのうちの一方に係合するよう付勢する。この位置では、ラック１４０（およびかくして図１２を参照して上述した対応のプローブ駆動装置１９６およびプローブ１６３）は、定位置にロックされる。
【0049】
図１４は、取り付けフランジ１５４によって担持された上述の弁駆動組立体１８６の部分分解組立図である。弁駆動組立体１８６は、ラッチアームキャリヤ１５７および構造チューブ１３０から半径方向内方におさまる。図１４はまた、弁駆動組立体１８６上に位置決めされ、かつ、ラッチアーム、弁装置、および接触プランジャに適したスロットを有する上側構造体１３８を示している。さらに、接近開口部が支持チューブスロット１３１を含み、それにより、カムフォロワー１５８（図１４には図示せず）は、外側に伸長し、そしてカムチューブ１７０（これも図１４には図示せず）に係合することができる。
【0050】
Ｄ．弁動作‐第２のビークル
２つの宇宙ビークルを互いに結合するとともに、第１の宇宙ビークルの弁を開閉する機構について説明した。以下の説明は、第２の宇宙ビークルの弁に関する。図１５で始まって、図１を参照して上述した第２の宇宙ビークルによって担持された第２のカプラ２１０は、１つ以上の第２の弁装置２２０を担持したハウジング２１４を有するのがよい。図１５に示す実施形態では、ハウジング２１４は、第１の宇宙ビークルによって担持された２つの第１の弁装置に対応した２つの第２の弁装置２２０を担持している。第２の弁装置２２０は各々、第２の弁装置が開いているときには互いに流体連通状態にあり、第２の弁装置が閉じているときに互いに流体連通状態から隔離される第１のポート２２１ａおよび第２ポート２２１ｂを有するのがよい。第２のカプラ２１０は、第１のカプラ１５０によって担持され、かつ、図９～図１１Ａを参照して上述した第１の位置合わせ特徴１４９と合体するよう位置決めされるとともに構成された第２の位置合わせ特徴２１２をさらに有するのがよい。この特定の実施形態では、第２の位置合わせ特徴２１２は、カヌー球形を有する凹部２１３を有するのがよく、この凹部２１３は、上述の第１の位置合わせ特徴の対応した形状のタブを受け入れるようになっている。
２つの宇宙ビークルを互いに結合するとともに、第１の宇宙ビークルの弁を開閉する機構について説明した。以下の説明は、第２の宇宙ビークルの弁に関する。図１５で始まって、図１を参照して上述した第２の宇宙ビークルによって担持された第２のカプラ２１０は、１つ以上の第２の弁装置２２０を担持したハウジング２１４を有するのがよい。図１５に示す実施形態では、ハウジング２１４は、第１の宇宙ビークルによって担持された２つの第１の弁装置に対応した２つの第２の弁装置２２０を担持している。第２の弁装置２２０は各々、第２の弁装置が開いているときには互いに流体連通状態にあり、第２の弁装置が閉じているときに互いに流体連通状態から隔離される第１のポート２２１ａおよび第２ポート２２１ｂを有するのがよい。第２のカプラ２１０は、第１のカプラ１５０によって担持され、かつ、図９～図１１Ａを参照して上述した第１の位置合わせ特徴１４９と合体するよう位置決めされるとともに構成された第２の位置合わせ特徴２１２をさらに有するのがよい。この特定の実施形態では、第２の位置合わせ特徴２１２は、カヌー球形を有する凹部２１３を有するのがよく、この凹部２１３は、上述の第１の位置合わせ特徴の対応した形状のタブを受け入れるようになっている。
【0051】
図１６は、２つの第２の弁装置２２０の部分分解組立図であり、ハウジング２１４および対応のハウジングカバー２１５を示している。ハウジング２１４もまた、２つの弁カバー装置２１６を担持し、これら弁カバー装置の各々は、弁が第１の宇宙ビークルから流体を受け入れる準備が整うまで、対応の第２の弁装置２２０の対応の第２のポート２２１ｂを覆うよう構成されている。
【0052】
図１７Ａは、組立て状態の第２の弁装置２２０、および対応の弁カバー装置２１６の拡大図である。弁カバー装置２１６の各々は、１つ以上の接触要素２１９（これらのうちの２つが図１７Ａに示されている）を担持するのがよい。接触要素２１９を第１の宇宙ビークルとの接触に起因して互いに係合して押し下げたとき（図１７Ａに示すように）、弁カバー２１７（これらは、図１７Ａに閉鎖位置で示されている）は、図１７Ｂに示すように開放位置に動く。したがって、接触要素２１９は、弁カバー装置２１６のアクチュエータ２１８として動作する。
【0053】
図１７Ｂは、弁カバー２１７を接触要素２１９が押し下げられた結果として生じる開放または引っ込み位置で示している。この位置では、弁カバー２１７は、対応の第２のポート２２１ｂから引っ込めて遠ざけられており、それにより、これらのポートを通る流体連通が可能になる。接触要素２１９は、第２の位置合わせ特徴２１２を第１の宇宙ビークルの対応の第１の位置合わせ特徴に係合させる同一の運動の一部として押し下げられるのがよく、ただし、これらの動作は、同時に行われる必要はない。
【0054】
図１８Ａ～図１８Ｃは、弁カバー２１７の動作のさらなる細部を示している。図１８Ａで始まって、弁カバー装置２１６は、弁カバー２１７を対応の第２ポート２２１ｂに近づけたりこれから遠ざけたりするリンケージ集成体２２２（例えば、四節回転機構）を有するのがよい。特定の実施形態では、カバー２１７は、第１のリンク２２２ａとして動作し、このカバーは、第２のリンク２２２ｂに回動可能に連結されている。第２のリンク２２２ｂは、第３のリンク２２２ｃに回動可能に連結され、第３のリンク２２２ｃは、対応のブラケット２２３に連結されている。ブラケット２２３は、第４のリンクとして動作し、リンケージ集成体２２２は、接触要素２１９によって駆動される。したがって、接触要素２１９が図１８Ｂの矢印Ｅで示されるように下方に駆動されると、弁カバー２１７は、矢印Ｆで示すように、右側に引っ込み、それにより第２ポート２２１ｂを露出させる。図１８Ｃは、弁カバー２１７をその閉鎖位置で示し、さらにまた、ブラケット２２３内に位置決めされるとともに弁カバー２１７をその閉鎖（例えば、常閉）位置に付勢するよう構成された閉鎖スプリング２２４を示している。図１９は、上述の弁カバー装置のコンポーネントの部分分解組立図である。
【0055】
図２０は、第２の弁装置２２０の部分概略等角図であり、第１のポート２２１ａ、第２のポート２２１ｂ、カバーハウジング２１４、および対応の弁ハウジング２２５を示している。
【0056】
図２１は、後述の主要コンポーネントを備えた第２の弁装置２２０の分解組立図である。図２１は、第１のポート２２１ａを備えた弁ハウジング２２５を示している。弁要素またはピントル２２６が弁ハウジング２２５内で往復動し、または軸方向に動く（例えば、長手方向軸線に沿って）。弁要素２２６は、弁が開いているときに第１のポート２２１ａと第２のポート２２１ｂとの流体連通を可能にし、弁が閉じられているときにはかかる流体連通を阻止する弁ポート２２８を含む。シールリテーナ２２９が１つ以上の内部シールを支持し、このシールリテーナは、内側スプリング２２７ａと外側スプリング２２７ｂを収容している。内側および外側スプリング２２７ａ，２２７ｂは、弁要素２２６をその閉鎖位置に付勢するとともに、互いの干渉を回避するよう互いに反対側の巻き方向／向きを有する余力を提供し、かかる余力は、弁要素を以下に説明する仕方で付勢する。
【0057】
Ｅ．組み合わせ弁動作‐第１および第２のビークル
図２２は、第２の弁装置２２０と対応関係をなして合体するよう位置決めされた一対の第１の弁装置１６０の拡大図である。いったん合体すると、流体は、第１の弁装置１６０を通り、そして第２の弁装置２２０に至り、そしてこれを通って流れることができ（矢印Ｙ）、またはこの逆の関係が成り立つ。いくつかの実施形態では、第１および／または第２の弁装置１６０，２２０は、考えられる位置合わせ不良を考慮して、ある程度の横方向撓みを許容するが、軸方向に剛直である特徴を有する。例えば、第１の弁装置１６０によって担持された弁位置決めブラケット１６１は、かかる形態を有することができる。
図２２は、第２の弁装置２２０と対応関係をなして合体するよう位置決めされた一対の第１の弁装置１６０の拡大図である。いったん合体すると、流体は、第１の弁装置１６０を通り、そして第２の弁装置２２０に至り、そしてこれを通って流れることができ（矢印Ｙ）、またはこの逆の関係が成り立つ。いくつかの実施形態では、第１および／または第２の弁装置１６０，２２０は、考えられる位置合わせ不良を考慮して、ある程度の横方向撓みを許容するが、軸方向に剛直である特徴を有する。例えば、第１の弁装置１６０によって担持された弁位置決めブラケット１６１は、かかる形態を有することができる。
【0058】
図２３Ａ～図２３Ｃは、第１の宇宙ビークルによって担持された第１の弁装置１６０を第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置２２０に係合させる代表的なプロセス、および２機の宇宙ビークル相互間の流体連通を可能にするよう両方の弁装置を開く操作を示している。図２３Ａで始まって、各宇宙ビークルによって担持されたカプラを互いに係合させると、第１の弁装置１６０によって担持された第１の位置合わせ特徴１３９は、第２の弁装置２２０によって担持された第２の位置合わせ特徴２１２に係合する。位置合わせ特徴１３９，２１２をいったん係合させると、第１の弁装置１６０によって担持されたプローブ１６３は、図２３Ｂに示すように右から左に前進を開始する。プローブ１６３の運動は、オペレータおよび／または自動システムが第２の弁装置２２０を完全に開いて２つの宇宙ビークル相互間の流体連通を可能にする前に流体の漏れがあるかどうかについてチェックすることができるようにするよう、チェック位置（図２３Ｂに示す）で一時停止する。チェックにいったん合格すると、プローブ１６３は、図２３Ｃに示すように左側への駆動を続けて第２の弁装置２２０を開き、それにより、双方向であるのがよい流路ＦＰに沿う２つの弁装置相互間の流体連通が可能になる。各弁装置１６０，２２０は、移送された流体を収容するために、対応の宇宙ビークルによって担持された流体容器（例えば、流体源および／または流体シンク）に結合されている。
【0059】
図２４は、流体を２つの宇宙ビークルまたは宇宙航空機相互間で結合して移送する代表的なプロセスを示す流れ図である。プロセス３００は、ブロック３０２で始まり、ブロック３０２では、機械的合体または結合を完了させてチェックする。ブロック３０４では、結合プロセス中の障害が検出された場合、プロセスは、ブロック３０８に進み、このブロック３０８では、２機のビークルを離脱させてこれらビークルを安全な場所に移動させる。ブロック３１０では、障害を管理して是正する。プロセスは、次に、ブロック３０２に戻って宇宙ビークルを再合体／再結合させる。障害が是正された場合、プロセスは、ブロック３０６に進んで流体移送インターフェースを作動させる。弁を互いに係合させて、例えば上述の図２３Ｂに示すように、試験位置またはチェック位置に動かす。試験により良好なシールが立証された場合、プロセスは、続いてブロック３１８に進む。もしそうでなければ、シールをブロック３１４で再び試み、そしてブロック３１６で再びチェックする。良好なシールが依然として得られない場合、宇宙航空機を離脱させ、安全な場所に動かし、そしてプロセスを再開するのがよい。
【0060】
ブロック３１８から進んで、弁がいったん適切に位置合わせされてチェックされると、ブロック３２０において、流体を移送する。これは、例えば、推進剤を適切に受け取るよう第２の宇宙ビークルの推進システムの参与を含むのがよい。
【0061】
ブロック３２２では、弁を試験／チェック位置に動かし、この試験／チェック位置では、弁を外部から封止するが、内部を清浄化するのがよい。このプロセスにより、移送された流体が宇宙ビークルのいずれか一方に滴下して光学的に敏感な表面を閉塞させたり、かつ／あるいは宇宙ビークルに損傷を与える恐れを減少させまたはなくすことができる。加うるに、この操作によって弁を清浄化することができ、弁のいずれの中にも流体が残ることなく、それにより、後に残留流体が弁から漏れる恐れを回避する。
【0062】
ブロック３２４では、要素を上述したようにカス抜きしまたはパージし、そして、ブロック３２６では、結合部を互いに離脱させ、すなわち、弁を閉じる。ブロック３２８では、２機のビークル相互間の機械的結合を解除し、または外す。このプロセスは、プランジャが２機のビークルを互いに押しまたは加速して互いに引き離すステップを含むのがよい。ブロック３３０では、宇宙ビークルを安全な場所に動かし、そこから各宇宙ビークルは、次のミッションを実行する。
【0063】
上記プロセスのうちのいくつかまたは全てを、例えば、図１を参照して上述したコントローラにより自動的にまたは半自動的に完了させることができる。いくつかの実施形態では、プロセス全体を自動化することができ、他の実施形態では、人間のオペレータが上記プロセスのうちの１つ以上を見張るとともに／あるいは制御することができ、そして、自動システムが望ましくない行為を生じさせた場合にはプロセスを中断することができる。
【0064】
上記実施形態のうちの任意のものに関し、２機の宇宙ビークルをいったん結合すると、流体を移送することができる（上述したように）が、ビークルが互いに結合された状態で他のデータまたは情報もまた転送することができる。例えば、インターフェース装置は、一方のビークルから他方のビークルへの迅速なデータ転送を可能にする電気インターフェースを含むのがよい。他の実施形態では、他の適当な連結方式もまた可能である。例えば、データに加えて、電力を各宇宙ビークルによって担持された対応のインターフェース要素経由で伝えることができる。
【0065】
Ｆ．結論
本技術に関する実施形態のさらなる詳細が、２０２１年３月２４日に出願された米国特許出願公開第２０２１／０３００６０２号明細書に含まれており、この米国特許出願公開を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。参照により引用したどの文献であっても、本開示と相反する範囲では、本発明が優先する。
本技術に関する実施形態のさらなる詳細が、２０２１年３月２４日に出願された米国特許出願公開第２０２１／０３００６０２号明細書に含まれており、この米国特許出願公開を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。参照により引用したどの文献であっても、本開示と相反する範囲では、本発明が優先する。
【0066】
上記内容から、本技術のいくつかの実施形態を例示目的で本明細書において説明したが、本技術から逸脱することなく種々の改造を行うことができることが理解されよう。例えば、上述のアクチュエータのうちのいくつかは、明示的に説明したアクチュエータとは異なる形態を有することができる。移送される流体は、液体および／または気体であるのがよく、推進剤以外の流体を含むことができ、かつ／あるいはビークル相互間のいずれの方向にも移送することができる。いくつかの実施形態では、本技術の要素の１つ以上の表面は、静電気の堆積に抵抗する導電性表面または皮膜を有するのがよい。
【0067】
さらに、本技術のいくつかの実施形態と関連した利点をこれら実施形態の関連で説明したが、いくつかの実施形態もまた、かかる利点を奏することができ、必ずしも全ての実施形態が本技術の範囲に属するようかかる利点を奏する必要はない。したがって、本発明および関連の技術は、明示的に説明せずまたは本願において図示しなかった他の実施形態を含むことができる。
【0068】
本明細書で用いられる「および／または」という用語は、「Ａおよび／またはＢ」という表現で用いられる場合、「ＡまたはＢ、あるいは、ＡとＢの両方」を意味している。類似の解釈の仕方は、３つ以上の用語のリストで用いられる場合、「および／または」という表現に当てはまる。本明細書で用いられる「約」および「ほぼ」という用語は、記載された値の１０％の範囲内の値を指している。
【0069】
以下の実施態様は、本技術の追加の実施形態を含む。
実施態様
〔実施態様項１〕 宇宙ビークル用の流体移送システムであって、
第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラと、
上記第１のカプラによって担持された第１の弁装置と、
第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラと、
上記第２のカプラによって担持された第２の弁装置とを含み、
上記第１のカプラは、上記第２のカプラに係合して結合されるよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有し、
上記第１の弁装置は、流体を上記第１の弁装置と上記第２の弁装置の間で移送するために上記第１のカプラの上記ラッチアームが上記第２のカプラに連結される際に上記第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有する、流体移送システム。
〔実施態様項２〕 上記回転可能かつ並進可能ラッチアームの全てに結合される単一のモータをさらに含み、個々の上記ラッチアームは、弾性要素と、閉鎖位置と開放位置との間で動くための固定的に可動の要素の両方に結合される、実施態様項１記載の流体移送システム。
〔実施態様項３〕 上記弾性要素は、上記個々のラッチアームを上記閉鎖位置に向かって付勢するように位置決めされたラッチアームスプリングを含み、上記固定的に可動要素は、上記個々のラッチアームを上記閉鎖位置に解除可能に保持するよう位置決めされた少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含む、実施態様項２記載の流体移送システム。
〔実施態様項４〕 上記第１の弁装置の上記プローブは、少なくとも３つの位置、すなわち、閉鎖位置と、チェック位置と、開放位置との間で動くことができる、実施態様項１～３のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項５〕 上記閉鎖位置では、上記第１の弁装置を通る流体経路が閉鎖される、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項６〕 上記開放位置では、上記第１の弁装置と上記第２の弁装置を通る流体経路が開いている、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項７〕 上記チェック位置では、流体経路が上記第１の弁装置を通って開いているが、上記第２の弁装置を通っては開いていない、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項８〕 上記プローブは、上記少なくとも３つの位置相互間で並進可能である、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項９〕 上記ラッチアームは、開放位置に動くよう構成されている、実施態様項１～８のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１０〕 上記ラッチアームを上記開放位置と上記閉鎖位置との間で動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記開放位置に動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、実施態様項９記載の流体移送システム。
〔実施態様項１１〕 上記ラッチアームは、閉鎖位置に動くよう構成されている、実施態様項１～１０のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１２〕 上記ラッチアームを上記開放位置と上記閉鎖位置との間で動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記閉鎖位置に動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、実施態様項１１記載の流体移送システム。
〔実施態様項１３〕 カムスロットを有するカムチューブをさらに有し、上記カムスロットは、上記カムチューブの少なくとも一部分周りに円周方向に延びるとともに、上記カムチューブの長さの少なくとも一部に沿って少なくとも部分的に軸方向に延び、
上記カムスロット内に位置決めされたカムフォロアを有するラッチアームキャリヤをさらに含み、上記ラッチアームは、上記ラッチアームキャリヤに回動可能に結合され、
上記カムチューブを回転させたり、上記ラッチアームキャリヤを並進させたりするよう上記カムチューブに動作可能に結合されたアクチュエータをさらに含む、実施態様項１～１２のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１４〕 上記カムチューブが回転するのを阻止する係合位置と、上記カムチューブが上記アクチュエータによって回転可能な係合離脱位置との間で上記カムチューブに対して動くよう位置決めされたカムチューブロックをさらに含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項１５〕 上記カムチューブは、ギヤを担持し、上記カムチューブロックは、上記係合位置では上記ギヤに係合し、上記離脱位置では上記ギヤから離脱するよう位置決めされた歯を有する、実施態様項１４記載の流体移送システム。
〔実施態様項１６〕 上記カムチューブと上記ラッチアームキャリヤとの間で同心状に位置決めされた支持チューブをさらに含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項１７〕 上記支持チューブによって担持されたラッチアームガイドをさらに含み、上記ラッチアームガイドは、上記少なくとも１本のラッチアームが並進しているときに上記ラッチアームのうちの上記少なくとも１つ表面に沿って転動するよう位置決めされたローラを含む、実施態様項１６記載の流体移送システム。
〔実施態様項１８〕 上記少なくとも１本のラッチアームは、回動可能であり、上記ラッチアームガイドに対する上記ラッチアームの並進運動経路は、少なくとも１本のラッチアームを回転させる、実施態様項１７記載の流体移送システム。
〔実施態様項１９〕 上記ラッチアームキャリヤは、
上記カムフォロアを連結する第１の要素と、
上記ラッチアームを連結する第２の要素と、
荷重を上記第１の要素と上記第２の要素との間で伝達するために、上記第１の要素と上記第２の要素との間に位置決めされた可撓性弾性の第３の要素とを含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項２０〕 上記可動プローブは、プローブ軸線に沿って動くことができ、
第１の弁装置が位置決めブラケットによって担持され、
上記位置決めブラケットは、上記プローブ軸線に沿う場合よりも上記プローブ軸線に対して横方向に高い可撓性の度合いを有する、実施態様項１～１９のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項２１〕 上記位置決めブラケットは、第１の位置合わせ特徴を有し、上記第２のカプラは、上記第１の位置合わせ特徴に係合可能な対応の第２の位置合わせ特徴を有し、上記プローブ軸線に対して横方向の上記位置決めブラケットの上記可撓性は、上記第１の位置合わせ特徴と上記第２の位置合わせ特徴との間の位置合わせ不良を許容する、実施態様項２０記載の流体移送システム。
〔実施態様項２２〕 上記第１の位置合わせ特徴は、タブを含み、上記第２の位置合わせ特徴は、凹部を含む、実施態様項２１記載の流体移送システム。
〔実施態様項２３〕 上記タブと上記凹部は、上記タブと上記凹部が係合すると、上記第１のカプラと上記第２のカプラとの間の６つの対応の点のところで６つの自由度を抑制するよう位置決めされる、実施態様項２２記載の流体移送システム。
〔実施態様項２４〕 上記第１のカプラまたは上記第２のカプラのうちの少なくとも一方は、上記第１のカプラと上記第２のカプラを互いに押し離すよう位置決めされたセパレータを有する、実施態様項１～２３のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項２５〕 上記セパレータは、スプリングに結合されたプランジャを有し、上記スプリングは、上記第１のカプラおよび上記第２のカプラが上記ラッチアームによってラッチ止めされると、エネルギーを蓄え、上記ラッチアームが互いに離脱されると、エネルギーを放出するよう位置決めされている、実施態様項２４記載の流体移送システム。
〔実施態様項２６〕 上記セパレータは、上記第２のカプラが上記ラッチアームの把持範囲内にある時間の長さを延ばす、実施態様項２４記載の流体移送システム。
〔実施態様項２７〕 流体を２機の宇宙ビークル相互間で移送する方法であって、
上記第１の宇宙ビークルを上記第２の宇宙ビークルにラッチ止めすることによって、上記第１の宇宙ビークルと第２の宇宙ビークルを結合するステップを含み、上記ラッチ止めステップは、上記第１の宇宙ビークルによって担持された複数のラッチアームを回転させたり並進させたりして、上記第２の宇宙ビークルを上記第１の宇宙ビークルの方へ引き寄せるステップを含み、
上記第１の宇宙ビークルの上記第１の弁装置によって担持された可動プローブを、上記第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置中に挿入するステップを含み、
流体を上記第１および第２の弁装置経由で上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップを含む、方法。
〔実施態様項２８〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを結合する上記ステップは、各ラッチアームにつき、該ラッチアームを弾性要素と固定的に可動の要素の両方の力を受けて上記ラッチアームを動かすステップを含む、実施態様項２７記載の方法。
〔実施態様項２９〕 上記弾性要素は、スプリングを含み、上記固定的に可動要素は、少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含み、上記結合ステップは、上記スプリングを上記ラッチアームの閉鎖位置に向かって付勢するステップおよび上記剛性ラッチアームガイドを上記ラッチアームに当てた状態で動かして上記ラッチアームを上記閉鎖位置に保持するステップを含む、実施態様項２８記載の方法。
〔実施態様項３０〕 上記可動プローブを挿入する上記ステップは、
上記可動プローブを上記閉鎖位置から中間位置に動かすステップと、
上記可動プローブが上記中間位置にある間に、上記第１の弁装置を通るが上記第２の弁装置全体を通ることはない流路に沿って漏れがあるかどうかをチェックするステップと、
上記可動プローブを上記中間位置から開放位置に動かすステップと、
上記可動プローブが上記開放位置にある間に、上記第１および上記第２の弁装置を通って流体を上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップとを含む、実施態様項２７～２９のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３１〕 上記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、上記方法は、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記開放位置に推し進めるステップをさらに含む、実施態様項２７～３２１のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３２〕 上記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、上記方法は、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記閉鎖位置に推し進めるステップをさらに含む、実施態様項２７～３１のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３３〕 上記ラッチアームは、カムフォロアを有するラッチアームキャリヤによって担持され、上記ラッチアームを並進させる上記ステップは、上記カムフォロアをはめ込むカムスロットを有するカムチューブを回転させるステップを含む、実施態様項２７～３２のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３４〕 個々のラッチアームは、対応のラッチアームガイドに当接し、上記ラッチアームを回転させる上記ステップは、上記ラッチアームが並進しているときに上記ラッチアームを上記ラッチアームガイドに対して動かすステップを含む、実施態様項３３記載の方法。
〔実施態様項３５〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを、上記第１の宇宙ビークルによって担持されたタブおよび上記第２の宇宙ビークルに設けられた凹部により位置合わせするステップをさらに含み、上記タブの位置は、第２の方向よりも第１の方向においていっそう抑制され、上記第１の方向は、上記ラッチアームの上記並進運動と合わせられ、上記第２の軸線は、上記第１の軸線に対して横方向である、実施態様項２７～３４のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３６〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルが結合されているときに、かつ上記流体を移送する前に、上記第１の宇宙ビークルおよび上記第２の宇宙ビークルの互いに向かう運動によって生じたエネルギーを貯蔵するステップと、
上記上記貯蔵したエネルギーの少なくとも一部分を放出して、上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを上記流体の移送後に互いに離すステップとをさらに含む、実施態様項２７～３４のうちいずれか一に記載の方法。
実施態様
〔実施態様項１〕 宇宙ビークル用の流体移送システムであって、
第１の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第１のカプラと、
上記第１のカプラによって担持された第１の弁装置と、
第２の宇宙ビークルによって担持されるよう構成された第２のカプラと、
上記第２のカプラによって担持された第２の弁装置とを含み、
上記第１のカプラは、上記第２のカプラに係合して結合されるよう位置決めされる回転可能かつ並進可能なラッチアームを有し、
上記第１の弁装置は、流体を上記第１の弁装置と上記第２の弁装置の間で移送するために上記第１のカプラの上記ラッチアームが上記第２のカプラに連結される際に上記第２の弁装置中に挿入可能な可動プローブを有する、流体移送システム。
〔実施態様項２〕 上記回転可能かつ並進可能ラッチアームの全てに結合される単一のモータをさらに含み、個々の上記ラッチアームは、弾性要素と、閉鎖位置と開放位置との間で動くための固定的に可動の要素の両方に結合される、実施態様項１記載の流体移送システム。
〔実施態様項３〕 上記弾性要素は、上記個々のラッチアームを上記閉鎖位置に向かって付勢するように位置決めされたラッチアームスプリングを含み、上記固定的に可動要素は、上記個々のラッチアームを上記閉鎖位置に解除可能に保持するよう位置決めされた少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含む、実施態様項２記載の流体移送システム。
〔実施態様項４〕 上記第１の弁装置の上記プローブは、少なくとも３つの位置、すなわち、閉鎖位置と、チェック位置と、開放位置との間で動くことができる、実施態様項１～３のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項５〕 上記閉鎖位置では、上記第１の弁装置を通る流体経路が閉鎖される、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項６〕 上記開放位置では、上記第１の弁装置と上記第２の弁装置を通る流体経路が開いている、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項７〕 上記チェック位置では、流体経路が上記第１の弁装置を通って開いているが、上記第２の弁装置を通っては開いていない、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項８〕 上記プローブは、上記少なくとも３つの位置相互間で並進可能である、実施態様項４記載の流体移送システム。
〔実施態様項９〕 上記ラッチアームは、開放位置に動くよう構成されている、実施態様項１～８のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１０〕 上記ラッチアームを上記開放位置と上記閉鎖位置との間で動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記開放位置に動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、実施態様項９記載の流体移送システム。
〔実施態様項１１〕 上記ラッチアームは、閉鎖位置に動くよう構成されている、実施態様項１～１０のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１２〕 上記ラッチアームを上記開放位置と上記閉鎖位置との間で動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたアクチュエータと、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記閉鎖位置に動かすよう上記ラッチアームに動作可能に結合されたスプリングモータとをさらに含む、実施態様項１１記載の流体移送システム。
〔実施態様項１３〕 カムスロットを有するカムチューブをさらに有し、上記カムスロットは、上記カムチューブの少なくとも一部分周りに円周方向に延びるとともに、上記カムチューブの長さの少なくとも一部に沿って少なくとも部分的に軸方向に延び、
上記カムスロット内に位置決めされたカムフォロアを有するラッチアームキャリヤをさらに含み、上記ラッチアームは、上記ラッチアームキャリヤに回動可能に結合され、
上記カムチューブを回転させたり、上記ラッチアームキャリヤを並進させたりするよう上記カムチューブに動作可能に結合されたアクチュエータをさらに含む、実施態様項１～１２のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項１４〕 上記カムチューブが回転するのを阻止する係合位置と、上記カムチューブが上記アクチュエータによって回転可能な係合離脱位置との間で上記カムチューブに対して動くよう位置決めされたカムチューブロックをさらに含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項１５〕 上記カムチューブは、ギヤを担持し、上記カムチューブロックは、上記係合位置では上記ギヤに係合し、上記離脱位置では上記ギヤから離脱するよう位置決めされた歯を有する、実施態様項１４記載の流体移送システム。
〔実施態様項１６〕 上記カムチューブと上記ラッチアームキャリヤとの間で同心状に位置決めされた支持チューブをさらに含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項１７〕 上記支持チューブによって担持されたラッチアームガイドをさらに含み、上記ラッチアームガイドは、上記少なくとも１本のラッチアームが並進しているときに上記ラッチアームのうちの上記少なくとも１つ表面に沿って転動するよう位置決めされたローラを含む、実施態様項１６記載の流体移送システム。
〔実施態様項１８〕 上記少なくとも１本のラッチアームは、回動可能であり、上記ラッチアームガイドに対する上記ラッチアームの並進運動経路は、少なくとも１本のラッチアームを回転させる、実施態様項１７記載の流体移送システム。
〔実施態様項１９〕 上記ラッチアームキャリヤは、
上記カムフォロアを連結する第１の要素と、
上記ラッチアームを連結する第２の要素と、
荷重を上記第１の要素と上記第２の要素との間で伝達するために、上記第１の要素と上記第２の要素との間に位置決めされた可撓性弾性の第３の要素とを含む、実施態様項１３記載の流体移送システム。
〔実施態様項２０〕 上記可動プローブは、プローブ軸線に沿って動くことができ、
第１の弁装置が位置決めブラケットによって担持され、
上記位置決めブラケットは、上記プローブ軸線に沿う場合よりも上記プローブ軸線に対して横方向に高い可撓性の度合いを有する、実施態様項１～１９のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項２１〕 上記位置決めブラケットは、第１の位置合わせ特徴を有し、上記第２のカプラは、上記第１の位置合わせ特徴に係合可能な対応の第２の位置合わせ特徴を有し、上記プローブ軸線に対して横方向の上記位置決めブラケットの上記可撓性は、上記第１の位置合わせ特徴と上記第２の位置合わせ特徴との間の位置合わせ不良を許容する、実施態様項２０記載の流体移送システム。
〔実施態様項２２〕 上記第１の位置合わせ特徴は、タブを含み、上記第２の位置合わせ特徴は、凹部を含む、実施態様項２１記載の流体移送システム。
〔実施態様項２３〕 上記タブと上記凹部は、上記タブと上記凹部が係合すると、上記第１のカプラと上記第２のカプラとの間の６つの対応の点のところで６つの自由度を抑制するよう位置決めされる、実施態様項２２記載の流体移送システム。
〔実施態様項２４〕 上記第１のカプラまたは上記第２のカプラのうちの少なくとも一方は、上記第１のカプラと上記第２のカプラを互いに押し離すよう位置決めされたセパレータを有する、実施態様項１～２３のうちいずれか一に記載の流体移送システム。
〔実施態様項２５〕 上記セパレータは、スプリングに結合されたプランジャを有し、上記スプリングは、上記第１のカプラおよび上記第２のカプラが上記ラッチアームによってラッチ止めされると、エネルギーを蓄え、上記ラッチアームが互いに離脱されると、エネルギーを放出するよう位置決めされている、実施態様項２４記載の流体移送システム。
〔実施態様項２６〕 上記セパレータは、上記第２のカプラが上記ラッチアームの把持範囲内にある時間の長さを延ばす、実施態様項２４記載の流体移送システム。
〔実施態様項２７〕 流体を２機の宇宙ビークル相互間で移送する方法であって、
上記第１の宇宙ビークルを上記第２の宇宙ビークルにラッチ止めすることによって、上記第１の宇宙ビークルと第２の宇宙ビークルを結合するステップを含み、上記ラッチ止めステップは、上記第１の宇宙ビークルによって担持された複数のラッチアームを回転させたり並進させたりして、上記第２の宇宙ビークルを上記第１の宇宙ビークルの方へ引き寄せるステップを含み、
上記第１の宇宙ビークルの上記第１の弁装置によって担持された可動プローブを、上記第２の宇宙ビークルによって担持された第２の弁装置中に挿入するステップを含み、
流体を上記第１および第２の弁装置経由で上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップを含む、方法。
〔実施態様項２８〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを結合する上記ステップは、各ラッチアームにつき、該ラッチアームを弾性要素と固定的に可動の要素の両方の力を受けて上記ラッチアームを動かすステップを含む、実施態様項２７記載の方法。
〔実施態様項２９〕 上記弾性要素は、スプリングを含み、上記固定的に可動要素は、少なくともほぼ剛性のラッチアームガイドを含み、上記結合ステップは、上記スプリングを上記ラッチアームの閉鎖位置に向かって付勢するステップおよび上記剛性ラッチアームガイドを上記ラッチアームに当てた状態で動かして上記ラッチアームを上記閉鎖位置に保持するステップを含む、実施態様項２８記載の方法。
〔実施態様項３０〕 上記可動プローブを挿入する上記ステップは、
上記可動プローブを上記閉鎖位置から中間位置に動かすステップと、
上記可動プローブが上記中間位置にある間に、上記第１の弁装置を通るが上記第２の弁装置全体を通ることはない流路に沿って漏れがあるかどうかをチェックするステップと、
上記可動プローブを上記中間位置から開放位置に動かすステップと、
上記可動プローブが上記開放位置にある間に、上記第１および上記第２の弁装置を通って流体を上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルとの間で移送するステップとを含む、実施態様項２７～２９のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３１〕 上記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、上記方法は、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記開放位置に推し進めるステップをさらに含む、実施態様項２７～３２１のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３２〕 上記ラッチアームは、アクチュエータにより開放位置と閉鎖位置との間で動くことができ、上記方法は、上記アクチュエータが故障した場合に上記ラッチアームを上記閉鎖位置に推し進めるステップをさらに含む、実施態様項２７～３１のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３３〕 上記ラッチアームは、カムフォロアを有するラッチアームキャリヤによって担持され、上記ラッチアームを並進させる上記ステップは、上記カムフォロアをはめ込むカムスロットを有するカムチューブを回転させるステップを含む、実施態様項２７～３２のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３４〕 個々のラッチアームは、対応のラッチアームガイドに当接し、上記ラッチアームを回転させる上記ステップは、上記ラッチアームが並進しているときに上記ラッチアームを上記ラッチアームガイドに対して動かすステップを含む、実施態様項３３記載の方法。
〔実施態様項３５〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを、上記第１の宇宙ビークルによって担持されたタブおよび上記第２の宇宙ビークルに設けられた凹部により位置合わせするステップをさらに含み、上記タブの位置は、第２の方向よりも第１の方向においていっそう抑制され、上記第１の方向は、上記ラッチアームの上記並進運動と合わせられ、上記第２の軸線は、上記第１の軸線に対して横方向である、実施態様項２７～３４のうちいずれか一に記載の方法。
〔実施態様項３６〕 上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルが結合されているときに、かつ上記流体を移送する前に、上記第１の宇宙ビークルおよび上記第２の宇宙ビークルの互いに向かう運動によって生じたエネルギーを貯蔵するステップと、
上記上記貯蔵したエネルギーの少なくとも一部分を放出して、上記第１の宇宙ビークルと上記第２の宇宙ビークルを上記流体の移送後に互いに離すステップとをさらに含む、実施態様項２７～３４のうちいずれか一に記載の方法。
【図1】
【図2A-2D】
【図3】
【図4A-4B】
【図4C-4D】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A-11C】
【図12】
【図13A-13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B-18C】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A-23C】
【図24】
【国際調査報告】