JPH0531546Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は材料試験装置等で使用する試料を収
納し、必要に応じて取り出す試料マガジンと、こ
れを試料の取出し収納位置に回転駆動する駆動機
構とを着脱可能に連結する試料マガジンの着脱駆
動機構に関し、駆動機構を利用してロツクするよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

金属等の材料試験装置の中には、温度勾配炉や
イメージ炉等があり、試験装置に取付けた試料を
溶融加熱し、凝固成長した結晶等を得るように
し、研究に供している。

このような試験装置では、試験が完了する毎に
試料を交換して新たな試料に取り替えることが行
なわれており、通常、複数の試料を用意し、試料
マガジンに収納保管しておき、試料マガジンから
取り出して試験装置に取付けたり、試験装置から
取り出した試験後の試料を試料マガジンに収納す
るようにしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような試験装置を無重力環境である宇宙船
や宇宙基地等に設置して試験を行なうことが考え
られているが、地上での試験と異なり、効率良く
試験を行なうためには、特に短期間に多くの試料
を交換しなければならず、予め用意する試料が多
くなると、複数の試料マガジンが必要となる。

このため試料マガジンとこれを駆動して試料の
取出し収納位置とする駆動機構を着脱できるよう
な機構が必要となる。

そこで、最も簡単な機構としてねじで結合する
ことが考えられるが、真空状態である宇宙空間で
は、ねじの焼付き等が起こりやすく着脱不能にな
つたり、駆動機構による回転でゆるんでしまうお
それもあり、信頼性が低い。

また、試料マガジン側と駆動機構側との間に係
止爪と、これを係止する係止溝を形成しておき、
係止爪を回転して係止溝に係止する機構も考えら
れ、ねじ機構に比べ、着脱に必要な回転操作が少
なく用意となるが、駆動機構の回転によつては、
係止爪がはずれるおそれがあり、信頼性が十分で
ない。

一方、駆動機構の回転方向にかかわらず試料マ
ガジンをロツクすることができる機構を装着する
ことも考えられるが、ロツク操作のための駆動源
や付属機構が必要となり、電力使用や搭載重量等
に成約のある宇宙基地等での使用には問題があ
る。

この考案はかかる従来技術の問題点に鑑みてな
されたもので、試料マガジンとその駆動機構とを
簡単に着脱できるとともに、連結状態を確実に保
持できる試料マガジンの着脱駆動機構を提供しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの考案は、試料が
収納された試料マガジンとこの試料マガジンを回
転する駆動機構とを着脱可能に連結保持する着脱
駆動機構において、試料マガジンの端部に、ロツ
ク用切欠部が複数形成されるとともに互いに嵌合
される円錐状凸部と円錐状凹部でなる位置決め部
材のいずれか一方を取付けたつば状のマガジン側
着脱部材を設け、駆動機構の端部に、前記位置決
め部材のいずれか他方を備えるとともに２つのリ
ンクを連結し先端部を前記ロツク用切欠部に係止
し得る開閉可能かつ往復動可能な複数のフツクを
備え前記駆動機構で往復動される連結リンクをフ
ツクに連結した駆動側着脱部材を設けたことを特
徴とするものである。

〔作用〕

試料マンガンをマニプレータ等で把持し、位置
決め部材を互いに嵌合するようにして駆動側着脱
部材とマガジン側着脱部材を一定の位置で当接さ
せ、駆動機構で連結リンクを往復動するようにし
て２つのリンクを連結して形成したフツクの開閉
と往復動を行ない、連結時には、フツクをロツク
用切欠部に係止するよう閉じたのち引き寄せるよ
うにしてロツクし、取外し時には、フツクを遠ざ
けてから開くようにしており、試料マガジンの駆
動機構でフツクを動作させることで、ロツクと回
転駆動を１つの駆動機構で行なうようにしてい
る。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図〜第４図はこの考案の試料マガジンの着
脱駆動機構の一実施例にかかり、第１図はロツク
状態の断面図、第２図は第１図の−断面図、
第３図は解放状態の断面図、第４図は全体の概略
構成図である。

この考案の試料マガジンの着脱駆動機構１０
は、例えば第４図に示すように、試料１１の試験
を行なう試験装置１２に付設された試料自動交換
装置１３に使用され、試料１１が収納される略円
筒状の試料マガジン１４の一端部を着脱自在に支
持し、回転駆動することで、各試料１１を取出し
収納位置に割り出すようになつている。

そして、試料自動交換装置１３の試料取出し収
納位置には、試料１１の把持機構１５が設置さ
れ、この把持機構１５を旋回機構１６で旋回する
ことで試料１１の試料マガジン１４からの側法へ
の取出しおよび収納を行ない、さらに挿脱機構１
７で往復動することで試料１１の試験装置１２へ
の挿入および取出しを行なうようになつている。

このような試料マガジンの着脱駆動機構１０の
具体的な構造は、第１図および第２図に示すよう
に、試料マガジン１４側では、試料マガジン１４
の中心部の支柱１８（第４図参照）の一端部にマ
ガジン側着脱部材１９が同軸上に取付けられてい
る。

このマガジン側着脱部材１９は、支柱１８の端
部に円形のつば状に形成され、その外周の対角位
置に２つのロツク用切欠部２０が形成されるとと
もに、２つのロツク用切欠部２０と直交する２ケ
所に位置決め部材２１を構成する円錐状凹部２２
が形成してある。

一方、試料マガジン１４を回転駆動する駆動機
構２３は、第４図に示すように、試験装置１２上
にブラケツト２４を介して駆動モータ２５が取付
けられ、必要に応じ減速機や制御装置等を備えて
構成されており、その回転軸２６の先端部に、第
２図に示すように、マガジン側着脱部材１９と着
脱可能に連結される駆動側着脱部材２７が設けら
れる。

この駆動側着脱部材２７は、第１図〜第３図に
示すように、２枚の円板状の支持体２８，２９の
中心部に軸受を介して回転軸２６が支持されてお
り、先端側の支持体２９がマガジン側着脱部材１
９と当接連結されるようになつている。

この駆動側着脱部材２７の先端側の支持体２９
には、位置決め部材２１を構成する他方の円錐状
凸部３０が取付けられ、これら円錐状凸部３０を
マガジン側着脱部材１９の円錐状凹部２２に嵌合
することで両着脱部材１９，２７の位置決めを行
なうとともに、円錐面を着脱時のガイドとするこ
とができるようになつている。また、この支持体
２９には、ロツク用切欠部２０と同一位置に切欠
きが形成され、フツクと干渉しないようになつて
いる。

この駆動側着脱部材２７の基端側の支持体２８
には、ロツク用切欠部２０に対応する２ケ所に小
リンク３１と、基端部が内側に曲げられ先端部に
係止部３２が形成された大リンク３３とが連結さ
れたフツク３４の小リンク３１の端部が支承さ
れ、回動による開閉および伸縮による軸方向への
往復動ができるようになつている。

また、フツク３４の大リンク３３の中間部に
は、それぞれ連結リンク３５の一端が連結されて
おり、他端は、支持体２８，２９間に位置する回
転軸２６に形成したボールねじ３６にねじ込まれ
たボールナツト３７に連結されている。

この連結リンク３５は、ボールナツト３７にほ
ぼ垂直とした状態で支持体２９の外側に突き出す
ような長さとされ、小リンク３１より短かくなつ
ている。

また、小リンク３１の中間部両側に対応してス
トツパ３８が支持体２９と一体に取付けてあり、
小リンク３１が支持体２９との連結部から回転軸
２６に向つて傾斜した状態でわずかに回動するよ
う規制する。

したがつて、回転軸２６の回転によりボールナ
ツト３７を往復動すると、フツク３４の係止部３
２は開閉と往復動を合わせた動作を行ない、閉じ
たのち引き寄せたり、遠のいたのち開くようにな
る。

また、駆動側着脱部材２７とマガジン側着脱部
材１９を当接させ、フツク３４で連結した状態に
すると、位置決め部材２１の嵌合およびフツク３
４とロツク用切欠部２０との係止で回転軸２６の
回転が試料マガジン１４に伝達できることにな
る。

かように構成した試料マガジンの着脱駆動機構
１０では、次のようにして着脱を行なう。

まず、試料マガジン１４のマガジン側着脱部材
１９と反対側の端部をマニプレータ等で把持し、
駆動側着脱部材２７とほぼ同軸となり、しかも２
つの位置決め部材２１が対向するようにし、駆動
側着脱部材２７の支持体２８に当てるようにす
る。

この場合、位置決め部材２１の円錐状凸部３０
が円錐状凹部２２に案内されて自動的に調心さ
れ、多少のずれがあつても円滑に結合され、ロツ
ク用切欠部２０に対応してフツク３４が位置す
る。

次に、この状態で試料マガジン１４の駆動機構
２３の駆動モータ２５により回転軸２６を回転す
ると、２枚の支持体２８，２９が試料マガジン１
４を把持するマニプレータ等で位置決め部材２１
を介して回転不能状態であることから、ボールナ
ツト３７が先端から基端側に移動され、第３図に
示すフツク３４の開いた状態から、第２図に示す
ように、フツク３４が閉じられて試料マガジン１
４のロツク用切欠部２０の外側に係止される。

そして、さらに回転軸２６が回転されると、フ
ツク３４の先端係止部３２が引き寄せるよう移動
し、マガジン側着脱部材１９と駆動側着脱部材２
７を強固に連結するようになり、ロツク状態とな
る。

こうしてロツク状態となつたのち、試料マガジ
ン１４の把持をマニプレータ等で解放すると、回
転軸２６の回転がフツク３４およびロツク用切欠
部２０と、位置決め部材２１とで試料マガジン１
４に伝達され、全体の回転駆動が行なわれる。

一方、試料マガジン１４を取外す場合には、試
料マガジン１４をマニプレータ等で把持したの
ち、回転軸を逆転すると、ボールナツト３７の先
端側への移動が起り、フツク３４が前方へ遠のい
たのち外側に開かれ、ロツクが解除される。

こののち、新たな試料マガジン１４と交換す
る。

以上のように、試料マガジン１４の回転用の駆
動機構２３だけで試料マガジン１４の全体の回転
駆動と、ロツクのためのフツク３４の駆動とがで
き、着脱駆動機構１０をコンパクトにして軽量化
をはかることができる。

また、フツク３４の動きを開閉のみならず往復
動もするようにしたので、マニプレータ等で試料
マガジン１４を密着することなく、強固なツク状
態にできる。

なお、上記実施例では、連結リンクをボールね
じおよびボールナツトで往復動するようにした
が、ボールを介装しない送りねじ等他の機構にか
えるようにしても良い。

また、位置決め部材およびフツクの数をさらに
多く設けるようにしても良い。

〔考案の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したよう
にこの考案の試料マガジンの着脱駆動機構によれ
ば、マガジン側着脱部材と駆動側着脱部材とを位
置決め部材を嵌合して位置決めし、ロツク用切欠
部に試料マガジンの回転用の駆動機構で駆動され
るフツクを係止してロツクするようにしているの
で試料マガジンの回転用の駆動機構だけで試料マ
ガジンと駆動機構とのロツクができ、しかも試料
マガジンの回転方向によつて外れることがない。

したがつて、着脱駆動機構がコンパクトとな
り、軽量化をはかることもでき、消費電力を少な
くできることからも宇宙基地等での使用に好適で
ある。

また、フツクを開閉のみならず往復動するよう
にしてあるので、閉じたのち引き寄せたり、逆に
開いたのち遠ざけることができ、一層簡単に着脱
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の試料マガジンの着
脱駆動機構の一実施例にかかり、第１図はロツク
状態の断面図、第２図は第１図の−断面図、
第３図は解放状態の断面図、第４図は全体の概略
構成図である。 １０……着脱駆動機構、１１……試料、１４…
…試料マガジン、１８……支柱、１９……マガジ
ン側着脱部材、２０……ロツク用切欠部、２１…
…位置決め部材、２２……円錐状凹部、２３……
駆動機構、２５……駆動モータ、２６……回転
軸、２７……駆動側着脱部材、３０……円錐状凸
部、３４……フツク、３５……連結リンク、３６
……ボールねじ、３７……ボールナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料が収納された試料マガジンとこの試料マガ
   ジンを回転する駆動機構とを着脱可能に連結保持
   する着脱駆動機構において、試料マガジンの端部
   に、ロツク用切欠部が複数形成されるとともに互
   いに嵌合される円錐状凸部と円錐状凹部でなる位
   置決め部材のいずれか一方を取付けたつば状のマ
   ガジン側着脱部材を設け、駆動機構の端部に、前
   記位置決め部材のいずれか他方を取付けるととも
   に２つのリンクを連結し先端部を前記ロツク用切
   欠部に係止し得る開閉可能かつ往復動可能な複数
   のフツクを備え前記駆動機構で往復動される連結
   リンクをフツクに連結した駆動側着脱部材を設け
   たことを特徴とする試料マガジンの着脱駆動機
   構。