JP2006083917A - 部品の結合解放装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意のタイミングで部品を分離することができる部品の結合解放装置において、部品が結合されている場合の分離対抗力を高めた結合解放装置を提供し、また、そのような結合解放装置において部品の分離を確実にできる構成の結合解放装置を提供する。
【解決手段】 ハウジング１１の内筒壁に貫通孔を設け、この貫通孔にボール１４を配置する。内筒内に挿入された部品２０は、その嵌合溝にボール１４が嵌合されることによってハウジング１１に結着される。ヒータ１６への通電によって可溶融部材１５が溶融すると、可動部材１２は、ばね１３からの応力によって、ボール１４の外周方向への移動を許容する位置に移動し、部品２０の解放状態が実現する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品を結合および解放する装置に関し、特に、任意のタイミングで部品の結合を解放できる部品結合解放装置に関する。

自動車や航空宇宙等の機械構造あるいは機構を利用する分野では、部品を結合あるいは締結すると共に、これら部品を利用状況に応じて解放したい場合がある。たとえば、航空宇宙分野では、人工衛星を宇宙空間に射出した後、畳み込んだ太陽電池パネルを展開するような場合がある。このような場合、太陽電池パネルを展開するタイミングは適正である必要があり、何らかの信号制御によって結合状態が解放される部品解放機構が必要になる。自動車産業においても同様に、何らかの信号制御によって適正なタイミングで結合状態が解放される部品解放機構の要請がある。

上記のような要請を満たし得る部品解放機構の一つとして、特許文献１に記載の締結・分離機構がある。特許文献１記載の締結・分離機構は、宇宙航行体と分離体との分離時の衝撃を小さくしかも確実な分離を行うことを目的とし、その構成として、分離体と被分離体とを有する。被分離体には、頭部とおねじ部とを有する分離ボルト、分離ボルトを（めねじ体とともに）分離体から引き抜く応力を与えるスプリング、これらを収容する収納ケースおよび連結板を有し、分離体には、分離ボルトのおねじ部に螺着されるめねじ体、めねじ体を固着する介在体、介在体を溶融する加熱ヒータとメッシュクロス、これらを収容するナットハウジングおよび取付板を有する。なお、介在体とめねじ体を共通の一部材にする例も示されている。この場合、分離ボルトとの螺着性向上のためにヘリサートを用いることが開示されている。また、介在体の材料としてパラフィン、はんだが例示されている。このような締結・分離機構によれば、従来火薬等により連結部を***して部品を分離していたのに対し、介在体を熱溶融させることにより分離を実現するので、分離時の衝撃を小さくできる効果がある。また、分離ボルトをスプリングにより引き抜くので確実な分離が実現できる効果がある。
特開平７−２７１１９号公報

特許文献１記載の締結・分離機構では、分離体と被分離体との結着は、被分離体の一部である分離ボルトとめねじ体との螺着により実現され、めねじ体は介在体によって分離体に固着される。そして、めねじ体と介在体との固着は、介在体に形成された切り欠きがめねじ体に形成された溝に嵌合することにより実現される。つまり、分離体と被分離体との固着は、介在体の切り欠きとめねじ体の溝との嵌合によって実現され、特許文献１の図１から明らかに、分離体から被分離体が分離する方向は、介在体の切り欠き部にせん断応力を生ずる方向である。分離体からの被分離体の分離に抗するためには、介在体が、このせん断応力に十分に耐えるもので無ければならない。なお、特許文献１の図２に示されている構成では、めねじ体自体を熱溶融材料で構成する例も示されているが、この場合、熱溶融体であるめねじ体のねじ山にせん断応力が作用し、やはり、熱溶融体であるめねじ体にそのようなせん断応力に耐える特性が要求される。

しかし、熱溶融体である介在体あるいはめねじ体（同文献図２の構成の場合）は、その材料が熱溶融体であることから、一般に耐せん断性に乏しい材料にならざるを得ない。熱溶融体は融点が低く、そのような低融点材料の特徴として材料硬度は一般に低い。硬度と耐せん断性との間に明確な比例関係が存在するわけではないが、一般に硬度が高ければ耐せん断性は高く、硬度が低ければ耐せん断性は低いという相関の関係がある。よって、被分離体と分離体との分離対抗力は、締結を実現している熱溶融体の耐せん断応力によって制限され、熱溶融体の耐せん断性の低さから分離対抗力は低くならざるを得ない問題がある。

また、特許文献１記載の締結・分離機構では、熱溶融体である介在体あるいはめねじ体を溶融した後、その溶融された材料をメッシュクロスに吸収することによって、分離のための空間を確保する。しかし、メッシュクロスへの溶融材料の吸収は浸透圧を利用したものであって、確実にメッシュクロスに浸透されるとは限らない。分離体と被分離体との分離を確実にするためには、分離のための空間を積極的に確保する必要がある。

本発明の目的は、任意のタイミングで部品を分離することができる部品の結合解放装置において、部品が結合されている場合の分離対抗力を高めた結合解放装置を提供することにある。また、そのような結合解放装置において部品の分離を確実にできる構成の結合解放装置を提供することにある。

本明細書で開示する発明は、以下の通りである。すなわち、溶融が可能な可溶融部材と、前記可溶融部材を溶融させる溶融機構と、前記可溶融部材に接して配置され、前記可溶融部材が溶融した場合に前記可溶融部材が配置されていた方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材に前記方向への応力を与える弾性部材と、分離可能な部品を結合すると共に、前記可溶融部材の溶融に起因する前記可動部材の前記方向への移動により、結合状態にあった前記分離可能な部品を解放状態にする部品結合解放機構と、を有する。

このような部品の結合解放装置によれば、分離可能部品の結合は、可溶融部材を含まない部品結合解放機構により実現される。そして、分離可能部品の解放は、可溶融部材の溶融に起因する可動部材の可溶融部材が存在した位置の方向への移動により実現する。つまり、可溶融材料には、部品の結合を維持するためのせん断応力は作用せず、その材料自体を押し潰す力が作用する。通常、材料を押し潰す力は、材料をせん断する力より大きく、よって、本部品の結合解放機構では、大きな分離対抗力が実現できる。

また、本発明の部品の結合解放機構では、可動部材を弾性部材により強制的に移動させ、結合状態を分離状態にする。このため、分離のための積極的な空間を確保することが可能になる。

具体的には、以下のような構成が提示できる。すなわち、前記分離可能な部品には、その側周面にボールの一部が嵌まり込む嵌合溝または嵌合孔を有する結合部を備え、前記部品結合解放機構には、内筒および外筒が同心筒状に形成された二重同心筒構造のハウジングと、前記内筒の周壁に形成された貫通孔に配置されるボールと、前記内筒と外筒の間をスライドする可動部材と、を備え、前記分離可能な部品の前記結合部が前記内筒の内部に挿入され、前記可動部材が第１スライド位置にあることによって前記ボールが前記内筒の中心方向に押圧され、前記ボールの前記中心方向への押圧によって前記嵌合溝または前記嵌合孔に前記ボールの一部が嵌まり込み、それにより前記分離可能な部品の前記結合部が前記ハウジングに結合され、前記可動部材が第２スライド位置にあることにより前記ボールが前記内筒の外周方向に移動することを許容され、前記ボールの前記外周方向への移動により前記ボールの前記嵌合溝または前記嵌合孔からの嵌り込みが解除され、それにより前記部品の前記結合部が前記ハウジングから解放され、前記弾性部材が、前記可動部材を前記第２スライド位置にする応力を与え、前記可溶融部材が、前記応力に抗して前記可動部材を前記第１スライド位置に維持するようなスペーサとして機能する部品の結合解放装置とすることができる。このような結合解放装置では、ボールの一部が部品側周面の嵌合溝あるいは嵌合孔に嵌合することにより結合を実現する。ボールおよび部品は十分な耐せん断性を備えた材料で構成できるから、部品の分離対抗力を十分に高めることができる。また、弾性部材からの応力により可動部材を第２スライド位置にスライドさせ、積極的に部品解放状態を実現する。この結果、部品の分離が確実に行える。

また、前記分離可能な部品には、ねじ山が螺設されたボルト部を有し、前記部品結合解放機構には、その解放状態においては前記ボルト部の外径より大きな内径になり、前記ボルト部に螺合した状態で前記ボルト部を螺着するヘリサートと、前記ヘリサートが前記ボルト部に螺合した状態での前記ヘリサートの外周に螺合する複数に分割されたヘリサートホルダと、を有し、前記ヘリサートが前記弾性部材として機能し、前記可溶融部材が、前記ヘリサートの弾性応力に抗して、前記ヘリサートが前記ボルト部に螺合しかつ前記複数のヘリサートホルダが前記ヘリサートの外周に螺合する螺合状態を維持する結合解放装置とすることができる。このような結合解放装置では、ヘリサートがボルト部に螺合しさらにそのヘリサートにリサートホルダが螺合することにより結合を実現する。ヘリサートおよびボルト部には十分な耐せん断性を備えた材料を適用できるから部品の分離対抗力を十分に高めることができる。また、可溶融部材が溶融し、ヘリサートおよびヘリサートホルダの束縛が解放されたときにはヘリサートの持つ弾性力によってその内径を拡張する。これによりねじ部には十分な解放空間が確保され、部品の確実な解放が実現できる。

なお、前記可溶融部材は、熱溶融可能な低融点材料とすることができ、前記溶融機構として、ヒータ手段または超音波発生手段を例示できる。また、低融点材料としては、錫を例示できる。

請求項１に記載の発明によれば、任意のタイミングで部品を分離することができる部品の結合解放装置において、分離可能部品の結合を可溶融部材を含まない部品結合解放機構により実現できる。このため可溶融材料には部品の結合を維持するためのせん断応力が作用せず、部品が結合されている状態での分離対抗力を高めることが可能になる。また、請求項１に記載の発明によれば、可動部材を弾性部材により強制的に移動させて結合状態を分離状態にするため、分離のための積極的な空間を確保することが可能になり、そのような結合解放装置における部品の分離を確実にすることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記した請求項１記載の発明による効果を、請求項２記載の構成によって実現できる。すなわち、ボールの一部が、分離可能な部品の側周面の嵌合溝あるいは嵌合孔に嵌合することにより結合を実現する。ボールおよび部品は十分な耐せん断性を備えた材料で構成できるから、部品の分離対抗力を十分に高めることができる。また、弾性部材からの応力により可動部材を第２スライド位置にスライドさせ、積極的に部品解放状態を実現する。この結果、部品の分離が確実に行える。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記した請求項１記載の発明による効果を、請求項３記載の構成によって実現できる。すなわち、ヘリサートが分離可能部品のボルト部に螺合しさらにそのヘリサートにリサートホルダが螺合することにより結合を実現する。ヘリサートおよびボルト部には十分な耐せん断性を備えた材料を適用できるから部品の分離対抗力を十分に高めることができる。また、可溶融部材が溶融し、ヘリサートおよびヘリサートホルダの束縛が解放されたときにはヘリサートの持つ弾性力によってその内径を拡張する。これによりねじ部には十分な解放空間が確保され、部品の確実な解放が実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の一実施の形態である部品結合解放装置の一例を示した断面図である。図１は本実施の形態の部品結合解放装置に分離可能な部品が装着されている状態を示し、図２は本実施の形態の部品結合解放装置から分離可能な部品が抜き取られている状態を示している。図１および図２において、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。

本実施の形態１の部品結合解放装置１０は、ハウジング１１と、可動部材１２と、ばね１３と、ボール１４と、可溶融部材１５と、ヒータ１６と、キャップ１７とを有する。部品結合解放装置１０には分離可能な部品２０が図の上部から挿入され、部品２０を結合しあるいは解放状態にする。

図３は、ハウジング１１を示した断面図である。ハウジング１１は、外筒１１ａと内筒１１ｂとが二重同心筒状に形成された部品結合解放装置１０の一部品である。外筒１１ａと内筒１１ｂの間の上面には上面板１１ｃが形成され、後に詳述するばね１３のストッパとして機能する。内筒１１ｂの上面は開放されており、解放面の方向から部品２０が挿入される。外筒１１ａの下面は開放されており、キャップ１７によって封止される。内筒１１ｂの下面には下面板１１ｄが形成されているが、これは特に無くても良い。

内筒１１ｂの周面には、貫通孔１１ｅが形成されており、この貫通孔１１ｅにはボール１４が配置される。貫通孔１１ｅの直径はボール１４の直径より大きく、ボール１４が内筒１１ｂの厚さ方向で移動可能に構成される。また、ボール１４の直径は内筒１１ｂの厚さより大きな値であり、貫通孔１１ｅにボール１４を配置したとき、ボール１４の一部分が貫通孔１１ｅの厚さからはみ出すように構成される。なお、ボール１４を貫通孔１１ｅにセットしたときにボール１４が内筒１１ｂの内側に脱落しないよう貫通孔１１ｅをテーパ状に形成してもよい。

ハウジング１１は、前記のとおり外筒１１ａ、内筒１１ｂ、上面板１１ｃおよび下面板１１ｄからなる（ただし下面板１１ｄは無くても良い）が、これらは一体形成されたものであってもよく、別部品で構成されたものが溶接等により接着されたものであってもよい。ハウジング１１の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

図４は、可動部材１２を示した断面図である。可動部材１２は、外筒１１ａと内筒１１ｂの間をスライドする円筒状の一部品である。可動部材１２は筒の上下方向で上部１２ａ、中間部１２ｂおよび下部１２ｃに分けられる。下部１２ｃでの可動部材１２の厚さは外筒１１ａおよび内筒１１ｂの間隔にほぼ一致し、可動部材１２が外筒１１ａと内筒１１ｂの間で平行にスライドすることを担保する。

上部１２ａでは、その内径が大きくなるよう可動部材１２の肉厚が細く形成されている。このような上部１２ａの内周面にボール１４が当接する位置（第２スライド位置）に可動部材１２がある場合、ボール１４は外周方向に移動可能な余裕を有することになる。一方、可動部材１２の中間部１２ｂは上部１２ａより肉厚が厚く形成され、ボール１４がそのような中間部１２ｂの内周面に当接する位置（第１スライド位置）に可動部材１２がある場合には、ボール１４を内周方向に押圧することになる。図１では可動部材１２が第１スライド位置にある状態を示し、図２では可動部材１２が第２スライド位置のある状態を示す。

なお、可動部材１２の外周面側にはばね１３を受けるかぎ部１２ｄを有し、ばね１３の弾性応力によって可動部材１２が第２スライド位置にスライドするよう常に応力を受けるようになっている。可動部材１２の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

ばね１３は、可動部材１２の外周面側に配置され、可動部材１２が第２スライド位置にあるよう常に応力を与えるよう構成された弾性部材の一例である。ばね１３としては弦巻ばねが例示できる。なお、ばね１３の一例としてここでは弦巻ばねを例示しているが、可動部材１２が第２スライド位置にあるよう応力を与えるものであるならば、ばね１３は弦巻ばねである必要はない。ばね１３の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融せず、かつ弾性係数の大きな、りん青銅等を例示できる。

ボール１４は、前記のとおり、貫通孔１１ｅに配置される部品結合解放装置１０の一部品である。前記のとおり、可動部材１２が第１スライド位置にある状態では、ボール１４が内筒１１ｂの内周側に押圧され、後に説明する部品の嵌合孔または嵌合溝にボール１４の一部が嵌まり込む。これによって部品２０をハウジング１１に結合する。ボール１４の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

可溶融部材１５は、ばね１３から可動部材１２が受ける応力に抗して可動部材１２を第１スライド位置に維持する部材であり、熱エネルギの印加によってそれ自体が溶融する部材である。可動部材１２の第１スライド位置への維持は、可動部材１２が第１スライド位置にあるときのキャップ１７との間のスペースに可溶融部材１５を挿入することにより実現する。可溶融部材１５の溶融によって可動部材１２は、ばね１３からの応力に抗することができなくなり、第２スライド位置にスライドすることになる。なお、可溶融部材１５は溶融前の部材であって、図１にはそれが表示されているが、図２においては可溶融部材１５は既に溶融しており表示されていない。図２においては溶融した後の可溶融材料１５'が表示されている。可溶融部材１５の材料としては、熱で容易に溶融する錫、半田等を例示できる。

ヒータ１６は、可溶融部材１５への熱伝導が可能な位置に配置される可溶融部材１５の溶融機構の一つである。ここでは、可溶融部材１５を溶融させる溶融機構の一つとしてヒータ１６を例示しているが、熱発生装置である必要はなく、たとえば可溶融部材１５が超音波で溶融するような材料（たとえば半田）で構成されるなら、超音波発生装置でも良い。

キャップ１７は、ハウジング１１の外筒１１ａの下面開口を封止する一部品である。キャップ１７がハウジング１１の下面を封止することにより、可溶融部材１５はキャップからの抗力を受けてばね１３からの応力に抗することができる。キャップ１７の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

部品２０は、ハウジング１１の内筒１１ｂに挿入可能な円筒状の部品であり、部品結合解放装置１０に結合されあるいは部品結合解放装置１０から解放される結着部品である。部品２０の上面にはタップが切られており、ボルト２１を螺着できるようにしている。ボルト２１によって他の部品を結着することができる。また、部品２０の外周面には、嵌合溝２０ａが形成されている。嵌合溝２０ａに前記ボール１４の一部が嵌合することにより、部品２０が部品結合解放装置１０に結合され、ボール１４が嵌合溝２０ａから外れるあるいは容易に外れる状態になって、部品２０が部品結合解放装置１０から解放される状態（解放状態）になる。なお、ここでは嵌合溝２０ａを例示するが、溝である必要はなく、孔でもよい。

上記のような構成の部品結合解放装置１０の動作を以下に説明する。まず、部品２０が結合された状態を実現するには、以下のように組立てを行う。まず、部品２０の嵌合溝２０ａがハウジング１１の貫通孔１１ｅに当接するよう部品２０をハウジング１１の内筒１１ｂに挿入する。そしてボール１４を貫通孔１１ｅにセットし、ばね１３および可動部材１２をハウジング１１の外筒１１ａと内筒１１ｂの間にセットする。次に、この状態では、可動部材１２は、ボール１４が内筒１１ｂの中心方向に押圧されない第２スライド位置にあるため、可動部材１２を第１スライド位置にスライドさせるとともに可溶融部材１５をセットしてキャップ１７を嵌める。この状態で、ボール１４は内筒１１ｂの中心方向に押圧されボール１４の一部が嵌合溝２０ａに嵌合して、部品２０は部品結合解放装置１０に結合される。なお、ヒータ１６は、予めキャップ１７にセットしておくか、可溶融部材１５をセットした後にセットすることにより、図１に示すように配置できる。

次に、上記の部品２０が部品結合解放装置１０に結合されている状態から部品２０が開放される状態を説明する。ヒータ１６に通電し、可溶融部材１５に熱を加えることにより、可溶融部材１５が溶融する。前記のとおり、可動部材１２は常に可溶融部材１５が存在する方向（第２スライド位置の方向）に応力を受けているので、可溶融部材１５の溶融によってばね１３からの応力に抗する存在がなくなり、可動部材１２は第２スライド位置に移動する。可動部材１２が第２スライド位置にある状態では、ボール１４は内筒１１ｂの中心方向に押圧されず、外周方向に容易に移動可能な状態にある。この状態では、ボール１４は嵌合溝２０ａから容易に外れ、部品２０が解放される状態になる。

上記した部品結合解放装置１０によれば、部品２０のハウジング１１への結合が、ボール１４により実現される。ボール１４の材料は、熱等によって容易に溶融あるいは溶融する材料ではないため、その耐せん断性は極めて高い。よって、耐せん断性に優れた部品２０の結合を実現できる。また、熱によって溶融する可溶融部材１５は、完全に溶融される必要はなく、ばね１３からの応力に抗しきれなくなった段階で部品２０の解放状態が実現される。これは、ばね１３と可動部材１２との組み合わせによって実現できる機構であり、不完全な可溶融部材の溶融によっても確実に部品２０の解放状態が実現できる。

（実施の形態２）
図５および図６は、本発明の他の実施の形態である部品結合解放装置の一例を示した断面図である。図５は本実施の形態２の部品結合解放装置に分離可能な部品が装着されている状態を示し、図６は本実施の形態２の部品結合解放装置から分離可能な部品が解放されている状態を示している。図５および図６において、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。

本実施の形態２の部品結合解放装置３０は、ハウジング３１と、ヘリサートホルダ３２と、ヘリサート３３と、可溶融部材３５と、ヒータ３６と、キャップ３７とを有する。部品結合解放装置３０には分離可能な部品であるボルト４０が螺着され、ボルト４０を結合しあるいは解放状態にする。

ハウジング３１は、図示するとおり他の部品を収納する筒状の部品結合解放装置３０の一部品である。ハウジング３１の上面にはボルト４０を挿入する孔が形成され、底面は開放されている。底面はキャップ３７によって封止される。ハウジング３１は、その周面と上面が一体に形成されたものであるが、必ずしも一体形成される必要はなく、別部品で構成されたものが溶接等により接着されたものであってもよい。ハウジング３１の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

ヘリサートホルダ３２は、その内側面にねじ山が形成された円筒状部品であり、３つのヘリサートホルダ３２で１つの円筒が構成されるようにしたものである。３つのヘリサートホルダ３２によって構成された円筒の内側には、ねじ山に沿ってヘリサート３３が配置されることになる。ヘリサートホルダ３２の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。なお、ここでは３つのヘリサートホルダ３２によって１つの円筒が構成される例を示しているが、１つの円筒を構成するヘリサートホルダ３２の数に特に制限はない。２つ、４つ、あるいはそれ以上でも良い。

ヘリサート３３は、その自由状態における外径が前記３つのヘリサートホルダ３２によって構成される円筒の内径より大きな、螺状線である。自由状態におけるヘリサート３３の外径が３つのヘリサートホルダ３２による円筒の内径より大きいため、３つのヘリサートホルダ３２による円筒内にヘリサート３３を納めるには、その外径を小さくするために、ヘリサート３３をその弾性力に抗して螺状に捻る必要がある。このような状態で３つのヘリサートホルダ３２による円筒に何らの束縛がなければ、ヘリサート３３の弾性力によって各ヘリサートホルダ３２は分離し、外周方向に押し出されることになる。この束縛を与えるのが次に説明する可溶融部材３５である。なお、ヘリサート３３の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。また、熱で容易に溶融あるいは溶融せず、かつ弾性係数の大きな、りん青銅等を例示できる。

可溶融部材３５は、ヘリサート３３から受ける応力に抗してヘリサートホルダ３２を円筒状に維持する部材であり、熱エネルギの印加によってそれ自体が溶融する円筒状部材である。なお、可溶融部材３５を円筒状に構成して、この円筒による締付けによってヘリサートホルダ３２に束縛を与える他、円筒状に構成されたヘリサートホルダ３２とヒータ３６との隙間に可溶融部材３５を配置し、可溶融部材３５の存在方向へのヘリサートホルダ３２の移動を制限することによってヘリサートホルダ３２の円筒形状を維持することも可能である。この場合、可溶融部材３５は、円筒状に形成される必要はなく、各ヘリサートホルダ３２の移動を制限する限り、任意な形状が採用でき、また、分割して配置することも可能である。なお、可溶融部材３５は溶融前の部材であって、図５にはそれが表示されているが、図６においては可溶融部材３５は既に溶融しており表示されていない。図６においては溶融した後の可溶融材料３５'が表示されている。可溶融部材３５の材料としては、熱で容易に溶融する錫、半田等が例示できる。

ヒータ３６は、可溶融部材３５の外周に配置される可溶融部材３５の溶融機構の一つである。ここでは、可溶融部材３５を溶融させる溶融機構の一つとしてヒータ３６を例示しているが、熱発生装置である必要はなく、たとえば可溶融部材３５が超音波で溶融するような材料（たとえば半田）で構成されるなら、超音波発生装置でも良い。

キャップ３７は、ハウジング３１の下面開口を封止する一部品である。キャップ３７の材料としては、熱で容易に溶融あるいは溶融しないステンレス、鋼等を例示できる。

図５に示す部品結合解放装置３０は以下のように組立てることができる。ハウジング３１内にヒータ３６および可溶融部材３５をセットし、さらに円筒形状にしたヘリサートホルダ３２を配置して、その内部に捻ったヘリサート３３をセットする。その後、キャップ３７を配置する。このようにして組立てられた部品結合解放装置３０では、その上部の開口からヘリサート３３の内側面で構成されたネジ部を望むことができ、このネジ部にボルト４０のねじ山を螺着することができる。これにより、部品を部品結合解放装置３０に結着することが可能である。

一方、ヒータ３６に通電し可溶融部材３５が溶融し始めると、ヘリサートホルダ３２は、ヘリサート３３からの応力を受けて円筒形状が崩れ、外周方向に移動を開始する。つまり、ヘリサートホルダ３２は、可動部材として機能する。ヘリサートホルダ３２が外周方向に十分に押し出されると、ヘリサート３３の内径が広がり、ボルト４０のねじ山の外径より大きくなる。この状態は、何時でもボルト４０が部品結合解放装置３０から分離できる解放状態である。

上記した部品結合解放装置３０によれば、ボルト４０の部品結合解放装置３０への結合が、ヘリサート３３により実現される。ヘリサート３３の材料は、熱等によって容易に溶融あるいは溶融する材料ではないため、その耐せん断性は極めて高い。よって、耐せん断性に優れたボルト４０の結合を実現できる。また、熱によって溶融する可溶融部材３５は、完全に溶融される必要はなく、ヘリサート３３からの応力に抗しきれなくなった段階でボルト４０の解放状態が実現される。これは、弾性部材として機能するヘリサート３３と可動部材として機能するヘリサートホルダ３２との組み合わせによって実現できる機構であり、不完全な可溶融部材の溶融によっても確実にボルト４０の解放状態が実現できる。

以上、本発明を具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。たとえば、上記した実施の形態では、可溶融部材として熱溶融する部材を説明した。しかし、特定の溶剤等によって溶融する材料を用いてもよく、この場合、溶融機構としては特定の溶剤を供給する機構を例示できる。

本願発明は、機械構成部品の分離を任意のタイミングで行うことができる部品結合解放装置に関する発明であり、機械分野全般に適用することが可能な発明である。

本発明の一実施の形態である部品結合解放装置の結合状態における一例を示した断面図であり、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。 本発明の一実施の形態である部品結合解放装置の解放状態における一例を示した断面図であり、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。 ハウジング１１を示した断面図である。 可動部材１２を示した断面図である。 本発明の他の実施の形態である部品結合解放装置の結合状態における一例を示した断面図であり、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。 本発明の他の実施の形態である部品結合解放装置の解放状態における一例を示した断面図であり、（ａ）は縦方向断面図を、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。

符号の説明

１０…部品結合解放装置、１１…ハウジング、１１ａ…外筒、１１ｂ…内筒、１１ｃ…上面板、１１ｄ…下面板、１１ｅ…貫通孔、１２…可動部材、１２ａ…上部、１２ｂ…中間部、１２ｃ…下部、１２ｄ…かぎ部、１３…ばね、１４…ボール、１５…可溶融部材、１５'…可溶融材料、１６…ヒータ、１７…キャップ、２０…部品、２０ａ…嵌合溝、２１…ボルト、３０…部品結合解放装置、３１…ハウジング、３２…ヘリサートホルダ、３３…ヘリサート、３５…可溶融部材、３５'…可溶融材料、３６…ヒータ、３７…キャップ、４０…ボルト。

Claims (3)

1. 溶融可能な可溶融部材と、
   前記可溶融部材を溶融させる溶融機構と、
   前記可溶融部材に接して配置され、前記可溶融部材が溶融した場合に前記可溶融部材が配置されていた方向に移動可能な可動部材と、
   前記可動部材に前記方向への応力を与える弾性部材と、
   分離可能な部品を結合すると共に、前記可溶融部材の溶融に起因する前記可動部材の前記方向への移動により、結合状態にあった前記分離可能な部品を解放状態にする部品結合解放機構と、
   を有する部品の結合解放装置。
2. 前記分離可能な部品には、その側周面にボールの一部が嵌まり込む嵌合溝または嵌合孔を有する結合部を備え、
   前記部品結合解放機構には、内筒および外筒が同心筒状に形成された二重同心筒構造のハウジングと、前記内筒の周壁に形成された貫通孔に配置されるボールと、前記内筒と外筒の間をスライドする可動部材と、を備え、
   前記分離可能な部品の前記結合部が前記内筒の内部に挿入され、前記可動部材が第１スライド位置にあることによって前記ボールが前記内筒の中心方向に押圧され、前記ボールの前記中心方向への押圧によって前記嵌合溝または前記嵌合孔に前記ボールの一部が嵌まり込み、それにより前記分離可能な部品の前記結合部が前記ハウジングに結合され、
   前記可動部材が第２スライド位置にあることにより前記ボールが前記内筒の外周方向に移動することを許容され、前記ボールの前記外周方向への移動により前記ボールの前記嵌合溝または前記嵌合孔からの嵌り込みが解除され、それにより前記分離可能な部品の前記結合部が前記ハウジングから解放され、
   前記弾性部材が、前記可動部材を前記第２スライド位置にする応力を与え、
   前記可溶融部材が、前記応力に抗して前記可動部材を前記第１スライド位置に維持するようなスペーサとして機能する請求項１記載の部品の結合解放装置。
3. 前記分離可能な部品には、ねじ山が螺設されたボルト部を有し、
   前記部品結合解放機構には、
   その解放状態においては前記ボルト部の外径より大きな内径になり、前記ボルト部に螺合した状態で前記ボルト部を螺着するヘリサートと、
   前記ヘリサートが前記ボルト部に螺合した状態で前記ヘリサートの外周に螺合する複数に分割されたヘリサートホルダと、を有し、
   前記ヘリサートが前記弾性部材として機能し、
   前記可溶融部材が、前記ヘリサートの弾性応力に抗して、前記ヘリサートが前記ボルト部に螺合しかつ前記複数のヘリサートホルダが前記ヘリサートの外周に螺合する螺合状態を維持する請求項１記載の部品の結合解放装置。

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