JP7212540B2 - decoupling device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の物体同士を連結して分離可能に保持することができる連結解除装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a decoupling device capable of connecting and detachably holding a plurality of objects.
複数の物体同士を連結して分離可能に保持する構造は、さまざまな分野で利用されており、種々の構造が提案されている。 Structures that connect and separably hold a plurality of objects are used in various fields, and various structures have been proposed.
一例として、ロケットと人工衛星の連結における連結構造として、引用文献１には、従来多用されていた火工品を使用せず、熱可塑性樹脂の形状変化を利用して分離する技術が提案されている。 As an example, as a connection structure for connecting a rocket and a satellite, Cited Document 1 proposes a technology for separating by utilizing the shape change of thermoplastic resin without using pyrotechnics that have been widely used in the past. there is
しかしながら、複数の連結解除装置が一対の負荷を受けた状態で連結されている場合、一方の連結解除装置が解除すると、負荷が抜けることでもう一方の連結解除装置の位置が変位し、連結解除装置に駆動力を伝達する駆動部と分離機構との連結が途切れることで分離動作が完了しないことがあった。 However, when a plurality of decoupling devices are coupled under a pair of loads, when one of the decoupling devices is released, the position of the other decoupling device is displaced due to the release of the load, causing the decoupling. The separation operation may not be completed due to disconnection between the drive unit that transmits the driving force to the device and the separation mechanism.
本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、
航行体の分離に用いられる連結解除装置であって、
分離可能に結合される一対の分離機構と、
前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部と、
前記分離機構に対し前記駆動部の反対側に設けられた規制部材と
を備え、
前記連結解除装置における連結解除時に、前記分離機構が前記駆動部から離れる方向に変位することを前記規制部材によって規制することを特徴とする連結解除装置。
The present invention has been made in view of this point,
A decoupling device for use in separating a vehicle, comprising:
a pair of separation mechanisms separably coupled;
a driving unit that generates a driving force for releasing the coupling of the separation mechanism;
a regulating member provided on the opposite side of the drive unit with respect to the separation mechanism,
A decoupling device, wherein the restricting member restricts displacement of the separation mechanism in a direction away from the driving portion when the decoupling device is used to decouple the decoupling device.
本発明によれば、連結解除時に分離機構が駆動部から離れることで駆動部からの駆動力の伝達が切れることを防止し、連結解除装置における連結の解除をより確実に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the disconnection of the driving force from the drive section due to the separating mechanism being separated from the drive section when the connection is released, so that the disconnection device can release the connection more reliably.
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る連結解除装置について、図１から図１８を用いて説明する。
図１に本発明の一実施形態における連結解除装置Ａの斜視図を示す。図１に示す通り、本発明の一実施形態に係る連結解除装置Ａは、分離機構１０００、動力伝達軸２０００およびモータＭから構成される。
(First embodiment)
A decoupling device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 18. FIG.
FIG. 1 shows a perspective view of a decoupling device A according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a decoupling device A according to one embodiment of the present invention comprises a
分離機構１０００は、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００から構成され、分離可能に結合される。
The separating
第１連結部材１１００と第２連結部材１２００は、それぞれ分離対象物を連結するための第１取付部１１００ａと第２取付部１２００ａを有する。
The first connecting
＜第１連結部材の説明＞
図２に連結解除装置Ａの分解斜視図を示す。図２に示す通り、第１保持ピン１１１０は、駆動半円軸１１０９に設けられた挿入孔１１０９ａに挿入され圧入または接着により固定される。なお、第１保持ピン１１１０と駆動半円軸１１０９をまとめて駆動半円部材１１１１と記載する。
<Description of the first connecting member>
FIG. 2 shows an exploded perspective view of the decoupling device A. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
第１駆動軸受１１０３は、第１ピストン軸１１０４に挿入されて圧入または接着により固定される。なお、第１駆動軸受１１０３および第１ピストン軸１１０４をまとめて第１ピストン１１０５と記載する。
The first drive bearing 1103 is inserted into the
第１連結部材１１００は、第１Ｌ形部材１１０１、第１ガイドピン１１０８、第１閉塞ピン１１０７、第１圧縮ばね１１０６、第１ピストン１１０５、第１固定軸受１１０２、駆動半円部材１１１１、第１カバー１１１３、第１カバー固定ねじ１１１２から構成される。
The first connecting
第１ガイドピン１１０８は、第１Ｌ形部材１１０１の貫通孔１１０１ｃに挿入され圧入または接着により固定される。
The
第１固定軸受１１０２は、第１Ｌ形部材１１０１のピストン孔１１０１ｂに挿入され圧入または接着により固定される。
The first fixed bearing 1102 is inserted into the
第１閉塞ピン１１０７は、第１ピストン１１０５および第１圧縮ばね１１０６をピストン孔１１０１ｂに挿入した状態において、ピストン孔１１０１ｂに挿入され圧入または接着により固定される。
The
第１カバー１１１３は、駆動半円部材１１１１の摺動面１１０９ｂと第１Ｌ形部材１１０１の摺動面１１０１ｄを当接させた状態において、第１Ｌ形部材１１０１に設置し、第１カバー固定ねじ１１１２によってモータＭが設けられた側と反対側から固定される。
The
なお、第１Ｌ形部材１１０１、第１ガイドピン１１０８、駆動半円部材１１１１は、連結中に応力集中等により高負荷が印加されるため、経年による腐食により強度が低下するのを防止する観点からも、高強度を有し耐食性材料でもあるステンレス鋼の一種であるＳＵＳ６３０－Ｈ９００が好適である。
The first L-
また、第１Ｌ形部材１１０１、第１ガイドピン１１０８、第１圧縮ばね１１０６、第１ピストン１１０５、駆動半円部材１１１１の表面状態は、後述する分離動作が作用したときに各部材間で摺動が発生するため、所望の摩擦係数を有する表面状態等を形成する必要がある。特に、摺動部の摩擦係数を小さくすることにより、所望の分離動作を得るためのモータＭの出力を小さくすることができるので、表面粗さを小さくするとともに、二硫化モリブデン塗装（ＭＩＬ－Ｌ－２３３９８相当）またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを施工することが好適である。
The surface conditions of the first L-
＜第２連結部材の説明＞
第２保持ピン１２１０は、従動半円軸１２０９に設けられた挿入孔１２０９ａに挿入され圧入または接着により固定される。なお、第２保持ピン１２１０と従動半円軸１２０９をまとめて従動半円部材１２１１と記載する。
<Description of the second connecting member>
The
第２駆動軸受１２０３は、第２ピストン軸１２０４に挿入されて圧入または接着により固定される。なお、第２駆動軸受１２０３および第２ピストン軸１２０４をまとめて第２ピストン１２０５と記載する。
The second drive bearing 1203 is inserted into the
第２連結部材１２００は、第２Ｌ形部材１２０１、第２ガイドピン１２０８、第２閉塞ピン１２０７、第２圧縮ばね１２０６、第２ピストン１２０５、第２固定軸受１２０２、従動半円部材１２１１、第２カバー１２１２、第２カバー固定ねじ１２１３から構成される。
The second connecting
第２ガイドピン１２０８は、第２Ｌ形部材１２０１の貫通孔１２０１ｃ（不図示）に挿入され圧入または接着により固定される。
The
第２固定軸受１２０２は、第２Ｌ形部材１２０１のピストン孔１２０１ｂ（不図示）に挿入され圧入または接着により固定される。
The second fixed
第２閉塞ピン１２０７は、第２ピストン１２０５および第２圧縮ばね１２０６をピストン孔１２０１ｂに挿入した状態において、ピストン孔１２０１ｂに挿入され圧入または接着により固定される。
With the
第２カバー１２１２は、従動半円部材１２１１の摺動面１２０９ｂと第２Ｌ形部材１２０１の摺動面１２０１ｄを当接させた状態において、第２Ｌ形部材１２０１に設置し、第２カバー固定ねじ１２１３によってモータＭが設けられた側と反対側から固定される。
The
なお、第２Ｌ形部材１２０１、第２ガイドピン１２０８、従動半円部材１２１１は、連結中に応力集中等により高負荷が印加されるため、経年による腐食により強度が低下するのを防止する観点からも、高強度を有し耐食性材料でもあるステンレス鋼の一種であるＳＵＳ６３０－Ｈ９００が好適である。
The second L-shaped
また、第２Ｌ形部材１２０１、第２ガイドピン１２０８、第２圧縮ばね１２０６、第２ピストン１２０５、従動半円部材１２１１の表面状態は、後述する分離動作が作用したときに各部材間で摺動が発生するため、所望の摩擦係数を有する表面状態等を形成する必要がある。特に、摺動部の摩擦係数を小さくすることにより、所望の分離動作を得るためのモータＭの出力を小さくすることができるので、表面粗さを小さくするとともに、二硫化モリブデン塗装（ＭＩＬ－Ｌ－２３３９８相当）またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを施工することが好適である。
Further, the surface conditions of the second L-
＜動力伝達軸の連結説明＞
動力伝達軸２０００は、入力孔２０００ａ（不図示）にモータＭの出力軸Ｍａが挿入されて連結し、出力溝２０００ｂに駆動半円部材１１１１の凸部１１０９ｇが連結し、駆動部としてのモータＭによって分離機構１０００の連結を解除するのに必要な回転駆動力を得られる構成となる。
<Description of connecting the power transmission shaft>
The
なお、動力伝達軸２０００は、作動中に応力集中等により高負荷が印加されるため、経年による腐食により強度が低下するのを防止する観点からも、高強度を有し耐食性材料でもあるステンレス鋼の一種であるＳＵＳ６３０－Ｈ９００が好適である。
Since the
また、動力伝達軸２０００の表面状態は、後述する分離動作が作用したときに各部材間で摺動が発生するため、所望の摩擦係数を有する表面状態等を形成する必要がある。特に、摺動部の摩擦係数を小さくすることにより、所望の分離動作を得るためのモータＭの出力を小さくすることができるので、表面粗さを小さくするとともに、二硫化モリブデン塗装（ＭＩＬ－Ｌ－２３３９８相当）またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを施工することが好適である。
In addition, the surface condition of the
＜ＣＣＷ回転するときの分離機構の組立および作動原理＞
分離機構１０００の係合部である駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１がＣＣＷ方向に回転して連結が解除されるときの説明を図３から図６を用いて説明する。図３に分離機構１０００を組み立てるときの説明図を示す。図３の断面図に示す通り、組立時、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００は、それぞれＬ字状に形成されており、その外形が略等しくなるように構成されている。こうすることによって、図３のように両者を点対称に配置して当接させた際に隙間が生じないようになっている。
<Assembly and operating principle of separation mechanism during CCW rotation>
3 to 6, a description will be given of when the driving
また、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００が連結した状態において、第１ガイドピン１１０８は第２ガイド孔１２０１ａ、第２ガイドピン１２０８は第１ガイド孔１１０１ａに挿入されており、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００の移動方向が、第１ガイドピン１１０８および第２ガイドピン１２０８の軸方向（基準面Ｘ方向）に規制されている。
Further, in a state in which the first connecting
ただし、第１ガイドピン１１０８と第２ガイド孔１２０１ａ、第２ガイドピン１２０８と第１ガイド孔１１０１ａとの間の軸直交方向（基準面Ｙ方向）には、意図的に隙間Ｓ／２が設けられており、基準面Ｙ方向にも若干の移動が可能である。
However, a gap S/2 is intentionally provided in the axial direction (reference plane Y direction) between the
さらに、第１ガイド孔１１０１ａと第１ピストン孔１１０１ｂ、第２ガイド孔１２０１ａと第２ピストン孔１２０１ｂは内部で貫通しており、第１ガイドピン１１０８を第２ピストン１２０５、第２ガイドピン１２０８を第１ピストン１１０５が分離方向（図３中の矢印ａ方向であり第１連結部材１１００は右方向、第２連結部材１２００は左方向が分離方向となる。）に弾性力ａを与えているため、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００を分離方向と逆方向（矢印ｂ方向）に外力ｂを与えた状態にて連結させる。
Further, the
なお、弾性力ａは、第１圧縮ばね１１０６および第２圧縮ばね１２０６を圧縮したときに生じる力もしくは、分離対象物から第１連結部材、第２連結部材に及ぼされる力である。このとき、弾性力ａは、外力ｂより小さい。
The elastic force a is the force generated when the
また、図３に示すように、第１Ｌ形部材１１０１と第２Ｌ形部材１２０１には、駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１を合わせて形成される外周面が略真円形の円柱に対応する凹みがある。
In addition, as shown in FIG. 3, the first L-shaped
なお、第１Ｌ形部材１１０１の摺動面１１０１ｄと第２Ｌ形部材１２０１の摺動面１２０１ｄはそれぞれ半円形、より詳しくは、真円を上面および底面とする円柱形状を、その上面と底面を形成する真円の中央を通る面（基準面Ｘ）で割った形状（以下説明上、半円柱と称する。）に沿って凹んでいる。すなわち、連結状態においては、摺動面１１０１ｄと摺動面１２０１ｄは互いの正面に対向し、貫通孔（円形保持部）ｃを形成する。貫通孔ｃは真円形状を延ばした円柱状である。ここで、説明上貫通孔ｃの断面形状が真円であるとして説明したが、実際に加工する際には正確に真円とすることは難しく、真円に近いものを含むことは言うまでもない。また、後述するように、摺動面１１０１ｄと摺動面１２０１ｄの間に隙間を生じる状態であっても、両者が対向している状態においては真円形状を成していると見做せる。当然、真円で形成することができれば、以下に説明する連結原理における連結の密着度を高めることができ、好適である。
The sliding
駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１は、それぞれの摺動面１１０９ｃと摺動面１２０９ｃが当接して円柱形状を成し、それぞれの摺動面１１０９ｂと摺動面１２０９ｂが、第１Ｌ形部材１１０１の摺動面１１０１ｄと第２Ｌ形部材１２０１の摺動面１２０１ｄの両方に当接するように配置されることで、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００が分離することを規制し、連結状態を維持している。
The driving
図４に連結時の分離機構１０００の断面図を示す。図４に示す通り、連結時、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００は、分離方向に弾性力ａが与えられた状態である。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the
なお、基準面Ｘに対し摺接面ｄの駆動半円部材１１１１側が成す角をθ１とすると、角度θ１は９０度より若干大きく設定され、駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１は摺接面ｄ方向にほぼ摺動しない。
Assuming that the angle formed by the driving
第１連結部材１１００と第２連結部材１２００は、基準面Ｙ方向には規制がないため、それぞれ基準面Ｙ方向に移動する。
Since the first connecting
しかし、第１ガイドピン１１０８と第２ガイド孔１２０１ａ、第２ガイドピン１２０８と第１ガイド孔１１０１ａが接触することにより、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００の摺接面ｄ方向への移動は、基準面Ｙ方向に隙間Ｓ開いたところで規制される。
However, contact between the
図５に作動中の分離機構１０００の断面図を示す。図５の断面図に示す通り、作動時、駆動半円部材１１１１はモータＭ（不図示）からの駆動力によりＣＣＷ方向に回転する。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of
また、従動半円部材１２１１は、駆動半円部材１１１１と摺接面ｄで当接しており、摺接面ｄ方向に摺動しながら駆動半円部材１１１１より駆動力が伝達され、ＣＣＷ方向に回転する。
The driven
このとき、角度θ１が小さくなるに従い、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００の分離方向の隙間Ｌが大きくなる。
At this time, the gap L between the first connecting
なお、隙間Ｌと角度θ１の関係は、Ｌ＝Ｓ／ｔａｎθ１となる。 The relationship between the gap L and the angle θ1 is L=S/tan θ1.
そのため、角度θ１が９０度以下で比較的大きい場合には角度θ１の変化に対して移動量Ｌの変化は小さく、角度θ１が減少し、角度θ１が０に近づくにつれて移動量Ｌが急激に無限大に発散することが上記Ｌを求める式から分かる。 Therefore, when the angle θ1 is 90 degrees or less and relatively large, the change in the movement amount L is small with respect to the change in the angle θ1. It can be seen from the above formula for obtaining L that it diverges greatly.
また、隙間Ｓを任意に調整することで、隙間Ｌと角度θ１の関係を一意に定めることができる。 Further, by arbitrarily adjusting the clearance S, the relationship between the clearance L and the angle θ1 can be uniquely determined.
図６に分離時の分離機構１０００の断面図を示す。図６に示す通り、隙間Ｌが所定の大きさとなった時点で第１ガイドピン１１０８が第２ガイド孔１２０１ａ、第２ガイドピン１２０８が第１ガイド孔１１０１ａから抜け、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００の連結が解除される。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the
なお、第１ガイドピン１１０８および第２ガイドピン１２０８をそれぞれ第２ガイド孔１２０１ａおよび第１ガイド孔１１０１ａから確実に抜けるようにするため、第１ピストン１１０５の端部１１０５ａおよび第２ピストン１２０５の端部１２０５ａがそれぞれ第１ガイド孔１１０１ａの端部１１０１ｅおよび第２ガイド孔１２０１ａの端部１２０１ｅから抜ける設計にすることが好適である。
In order to ensure that the
また、第１ピストン１１０５は第１固定軸受１１０２、第２ピストン１２０５は第２固定軸受１２０２と接触することで、連結解除後の位置を一意に決めることができる。
Also, the
連結が解除されると、駆動半円部材１１１１の凸部１１０９ｇは、規制力が無くなるため、動力伝達軸２０００の溝２０００ｂが延在する方向に第１Ｌ型連結部材１１０１と共に移動し、溝２０００ｂから分離する。
When the connection is released, the
第１ガイドピン１１０８と第２ガイドピン１２０８の軸方向長さを同じに設計すると、加工誤差の影響で厳密に同じ長さに製造することができないため、第１ガイドピン１１０８と第２ガイドピン１２０８がそれぞれ第２ガイド孔１２０１ａおよび第１ガイド孔１１０１ａから抜ける順序を設定することができない。そのため、前述の順序を設定したい場合、第１ガイドピン１１０８と第２ガイドピン１２０８の軸方向長さを違わせる設計とすることで、前述の順序を設定することができる。
If the
図７に第２ガイドピン１２０８が第１ガイドピン１１０８より早く規制が解除されるように設計した場合の分離機構１０００の断面図を示す。図８に示す通り、第１ガイドピン１１０８を第２ガイドピン１２０８より軸方向に長くすることで、第２ガイドピン１２０８は第１ガイド孔１１０１ａを抜けて規制が解除されているが、第１ガイドピン１１０８は第２ガイド孔１２０１ａに挿通されて規制された状態となり、設計した通り第２ガイドピン１２０８が第１ガイドピン１１０８より早く規制が解除されていることがわかる。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the
＜ＣＷ回転するときの分離機構の組立および作動原理＞
分離機構１０００の係合部である駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１がＣＷ方向に回転して連結が解除されるときの説明を図８から図１１を用いて説明する。図８に分離機構１０００を組み立てるときの説明図を示す。組立時の説明は、前述したＣＣＷ方向に回転して連結が解除されるときの説明（図３）と、駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１の位置関係が入れ替わったのみであるので省略する。
<Assembly and operating principle of separation mechanism during CW rotation>
8 to 11, a description will be given of when the driving
図９に連結時の分離機構１０００の断面図を示す。連結時の説明は、前述したＣＣＷ方向に回転して連結が解除されるときの説明（図４）と、駆動半円部材１１１１と従動半円部材１２１１の位置関係が入れ替わったのみであるので省略する。なお、基準面Ｘに対し摺接面ｄの駆動半円部材１１１１側が成す角θ１は、９０度より若干小さく設定される。よって、基準面Ｘと摺接面ｄの位置関係は、図４と図９で同一である。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the
図１０に作動中の分離機構１０００の断面図を示す。図１０の断面図に示す通り、分離作動時、駆動半円部材１１１１はモータＭ（不図示）からの駆動力によりＣＷ方向に回転する。
FIG. 10 shows a cross-sectional view of
また、従動半円部材１２１１は、駆動半円部材１１１１と摺接面ｄで当接しており、摺接面ｄ方向にほぼ摺動することなく、駆動半円部材１１１１より駆動力が伝達され、ＣＷ方向に回転する。
The driven
このとき、角度θ１が小さくなっても、第１連結部材１１００と第２連結部材１２００の分離方向の隙間Ｌは、ＣＣＷのときのように大きくなることはない。
At this time, even if the angle θ1 becomes small, the gap L in the separating direction between the first connecting
そのため、角度θ１が０度になった瞬間に急激に分離する。 Therefore, at the moment when the angle θ1 becomes 0 degrees, the separation is abrupt.
図１１に分離時の分離機構１０００の断面図を示す。分離時の説明は、前述したＣＣＷ方向に回転して連結が解除されるときの説明（図６）と、同じであるので省略する。
＜ＣＷ方向への回転とＣＣＷ方向への回転における駆動トルクの比較＞
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the
<Comparison of drive torque in rotation in CW direction and rotation in CCW direction>
図１２に前述した係合部をＣＣＷおよびＣＷ方向に回転して分離機構１０００が分離する場合における、基準面Ｘと摺接面ｄの駆動半円部材１１１１側の成す角θ１と係合部を回転させるために必要なトルクの関係を示す。ＣＣＷ方向に回転させると、角度θ１が小さくなるに従い、係合部を回転させるために必要なトルクも小さくなる。
FIG. 12 shows the angle θ1 between the reference surface X and the sliding contact surface d on the driving
また、係合部をＣＣＷ方向に回転させる場合、角度θ１が０付近になると、前述した弾性力ａおよび後述するマルマンバンドを周方向に引っ張る力による係合部をＣＣＷ方向に回転させるトルクが大きくなり、係合部はＣＣＷ方向にモータＭの動力がなくても駆動する場合がある。 Further, when the engaging portion is rotated in the CCW direction, when the angle θ1 becomes close to 0, the elastic force a described above and the force that pulls the Marman band in the circumferential direction, which will be described later, increase the torque for rotating the engaging portion in the CCW direction. Therefore, the engaging portion may be driven in the CCW direction without the power of the motor M.
上記の現象は、図１２においては、ＣＣＷ方向に回転させる場合の曲線において、係合部を回転させるために必要なトルクが０以下になったときの現象に対応する。 In FIG. 12, the above phenomenon corresponds to the phenomenon when the torque required to rotate the engaging portion becomes 0 or less on the curve for rotating in the CCW direction.
ＣＣＷ方向に回転させる場合、分離時、係合部を回転させるために必要なトルクは小さく、すなわち、分離機構１０００に印加された負荷が小さい状態で分離されるため、分離により発生する衝撃は小さくなる。
In the case of rotating in the CCW direction, the torque required to rotate the engaging portion at the time of separation is small, that is, separation occurs with a small load applied to the
ＣＷ方向に回転させると、角度θ１が小さくなっても、係合部を回転させるために必要なトルクはほとんど変化しない。 When rotating in the CW direction, even if the angle θ1 becomes small, the torque required to rotate the engaging portion hardly changes.
ＣＷ方向に回転させる場合、分離時、連結対象部材を瞬間的に分離することができる。 When rotating in the CW direction, the members to be connected can be separated instantaneously at the time of separation.
このように、一つの連結解除装置において連結の解除の仕方を複数有する構造を実現することで、装置の使用用途や目的に合わせた解除の仕方を選択することができ、連結解除装置の汎用性を高めることができる。 In this way, by realizing a structure having a plurality of ways of releasing connection in one release device, it is possible to select a way of releasing according to the usage and purpose of the device, and the versatility of the release device. can increase
＜精密位置決め機構の説明＞
係合部の回転を止める精密位置決め機構について、図１３から図１４を用いて説明する。図１３にＣＣＷ回転により分離したときの分離機構１０００の分解斜視図を示す。第１Ｌ形部材１１０１は、第１カバー１１１３と当接する面１１０１ｆと摺動面１１０１ｄとの間に溝１１０１ｇを有している。
<Description of precision positioning mechanism>
A precision positioning mechanism for stopping the rotation of the engaging portion will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. FIG. 13 shows an exploded perspective view of the
また、溝１１０１ｇを形成する壁の一部として端部１１０１ｈを有している。
It also has an
駆動半円部材１１１１は、半円を形成する摺動面１１０９ｂおよび摺動面１１０９ｃより第１カバー１１１３側に駆動回転調整部１１０９ｄを有している。
The driving
また、駆動回転調整部１１０９ｄは、端部１１０９ｅを有している。
In addition, the driving
駆動半円部材１１１１は、ＣＣＷ方向に回転すると、端部１１０９ｅが端部１１０１ｈに接触することで回転が停止する。
When the driving
第２Ｌ形部材１２０１は、第２カバー１２１３と当接する面１２０１ｆと摺動面１２０１ｄとの間に溝１２０１ｇを有している。
The second L-shaped
また、溝１２０１ｇを形成する壁の一部として端部１２０１ｈを有している。
It also has an
従動半円部材１２１１は、半円を形成する摺動面１２０９ｂおよび摺動面１２０９ｃより第２カバー１２１３側に従動回転調整部１２０９ｄを有している。
The driven
また、従動回転調整部１２０９ｄは、端部１２０９ｅを有している。
In addition, the driven
従動半円部材１２１１は、ＣＣＷ方向に回転すると、端部１２０９ｅが端部１２０１ｈに接触することで回転が停止する。
When the driven
第１Ｌ形部材１１０１、駆動半円軸１１０９、第２Ｌ形部材１２０１および従動半円軸１２０９は、切削加工により精密加工が成されており、係合部の回転を精密に止めることが可能である。
The first L-shaped
また、上記で説明した精密位置決め機構は、係合部の保持機構を兼ねていない。 Further, the precision positioning mechanism described above does not also serve as a holding mechanism for the engaging portion.
なお、分離機構１０００を小型化する場合および部品形状を簡単化する場合等、精密位置決め機構と係合部の保持機構を兼ねる別の形態を採用することも可能である。図１４にＣＣＷ回転により分離したときの分離機構１０００の分解斜視図（図１３を別角度から記載）を示す。第１連結部材１１００を組み立てた状態において、駆動半円部材１１１１の駆動回転調整部１１０９ｄは、第１Ｌ形部材１１０１の溝１１０１ｇと第１カバー１１１３との間に隙間を有して挟まれる。
It is also possible to employ another form that serves both as a precision positioning mechanism and as a holding mechanism for the engaging portion, such as when the
駆動半円部材１１１１の第１保持ピン１１１０は、第１カバー１１１３に形成された溝１１１３ａに挿通される。
The
また、作動中、駆動半円部材１１１１がＣＣＷ方向に回転しても、溝１１１３ａは第１保持ピン１１１０の軌跡に沿うように形成されており、溝１１１３ａの側面１１１３ｂおよび底面１１１３ｃに接触することはない。
Further, even if the driving
例えば、駆動半円部材１１１１は、ＣＣＷ方向に回転すると、第１保持ピン１１１０が溝１１１３ａの側面１１１３ｂに接触することで回転が停止する。
For example, when the driving
第２連結部材１２００を組み立てた状態において、従動半円部材１２１１の従動回転調整部１２０９ｄは、第２Ｌ形部材１２０１の溝１２０１ｇと第２カバー１２１３との間に隙間を有して挟まれる。
When the second connecting
また、従動半円部材１２１１の第２保持ピン１２１０は、第２カバー１２１３に形成された溝１２１３ａに挿通される。
Also, the
また、作動中、従動半円部材１２１１がＣＣＷ方向に回転しても、溝１２１３ａは第２保持ピン１２１０の軌跡に沿うように形成されており、溝１２１３ａの側面１２１３ｂおよび底面１２１３ｃに接触することはない。
Further, even if the driven
例えば、従動半円部材１２１１は、ＣＣＷ方向に回転すると、第２保持ピン１２１０が溝１２１３ａの側面１２１３ｂに接触することで回転が停止する。
For example, when the driven
第１Ｌ形部材１１０１、駆動半円軸１１０９、第１カバー１１１３、第２Ｌ形部材１２０１、従動半円軸１２０９、第２カバー１２１３は、切削加工により精密加工が成されており、係合部の回転を精密に止めることが可能である。
First L-shaped
＜斉発性の確保の説明＞
連結解除装置Ａの斉発性を確保するための、係合部回転量調整機構について、図１５から図１８を用いて説明する。図１５にＣＣＷ回転により分離するときの連結状態における分離機構１０００の分解斜視図を示す。第１Ｌ形部材１１０１の溝１１０１ｇは、形成する壁の一部として端部１１０１ｉを有している。
<Explanation of securing simultaneous occurrence>
A mechanism for adjusting the amount of rotation of the engaging portion for ensuring the unison of the coupling release device A will be described with reference to FIGS. 15 to 18. FIG. FIG. 15 shows an exploded perspective view of the
駆動半円部材１１１１の駆動回転調整部１１０９ｄは、端部１１０９ｆを有している。
The drive
駆動半円部材１１１１は、ＣＷ方向に回転すると、端部１１０９ｆが端部１１０１ｉに接触することで回転が停止する。
When the drive
第２Ｌ形部材１２０１の溝１２０１ｇは、形成する壁の一部として端部１２０１ｉを有している。
The
従動半円部材１２１１の従動回転調整部１２０９ｄは、端部１２０９ｆを有している。
The driven
従動半円部材１２１１は、ＣＷ方向に回転すると、端部１２０９ｆが端部１２０１ｉに接触することで回転が停止する。
When the driven
つまり、分離機構１０００を連結させたとき、モータＭをＣＷ方向に回転させることで、係合部である駆動半円部材１１１１および従動半円部材１２１１の回転開始位置を精密に決めることができる。
In other words, when the
また、前述の通り、係合部の回転停止位置も精密に決めることができるので、係合部の回転量を精密に決めることができる。 Further, as described above, the rotation stop position of the engaging portion can also be determined precisely, so the amount of rotation of the engaging portion can be determined precisely.
なお、端部１１０１ｈと端部１１０１ｉおよび端部１２０１ｈと端部１２０１ｉは、それぞれ同じ部材（第１Ｌ形部材１１０１および第２Ｌ形部材１２０１）に加工されることにより、部品間のガタによるバラツキをなくして精度を向上させることができる。
The ends 1101h and 1101i, and the
前述の通り、第１Ｌ形部材１１０１、駆動半円軸１１０９、第２Ｌ形部材１２０１および従動半円軸１２０９は、切削加工により精密加工が成されており、製造による寸法のバラツキは極小化されている。
As described above, the first L-shaped
よって、分離機構１０００は、複数個製造したときも個体間の係合部の回転量はほぼ同じであり、高い斉発性を確保することが可能である。
Therefore, even when a plurality of separating
なお、係合部である駆動半円部材１１１１および従動半円部材１２１１の回転開始位置は、精密に、かつ任意に決めることができる。図１６に図１５より端部１１０１ｉおよび端部１２０１ｉの位置及び構造を変更したときの、連結状態の分離機構１０００の正面図を一例として示す。
The rotation starting positions of the driving
第１Ｌ形部材１１０１の端部１１０１ｉと基準面Ｘ方向の成す角θ２および第２Ｌ形部材１２０１の端部１２０１ｉと基準面Ｘ方向の成す角θ２の大きさは、任意に決めることが可能である。（図１５に示すθ２は９０°、図１６に示すθ２は４５°で記載している。）
The angle θ2 formed between the
図１５や図１６に示すようにθ１＝θ２とするのであれば、係合部をＣＣＷ方向に回転させて連結を解除する場合、図１２に示すとおり、角度θ２を小さくすると係合部を回転させるために必要なトルクを小さくすることができるため、モータＭの小型化、すなわち連結解除装置Ａの小型化に好適である。 If θ1=θ2 as shown in FIGS. 15 and 16, when the engagement portion is rotated in the CCW direction to release the connection, as shown in FIG. This is suitable for downsizing of the motor M, that is, downsizing of the decoupling device A, since the torque required for the rotation can be reduced.
ただし、角度θ２を小さくし過ぎると、前述したとおり、弾性力ａおよび後述するマルマンバンドを周方向に引っ張る力による係合部をＣＣＷ方向に回転させるトルクが大きくなり、係合部がＣＣＷ方向にモータＭの動力がなくても駆動する場合があるので、弾性力ａおよび後述するマルマンバンドを周方向に引っ張る力を鑑みて、適切な角度θ２を設定する必要がある。 However, if the angle θ2 is too small, as described above, the torque for rotating the engaging portion in the CCW direction due to the elastic force a and the force that pulls the Marman band in the circumferential direction, which will be described later, increases, and the engaging portion moves in the CCW direction. Since the motor M may be driven without power, it is necessary to set an appropriate angle θ2 in consideration of the elastic force a and the force that pulls the Marman band in the circumferential direction, which will be described later.
一方、係合部をＣＷ方向に回転させて連結を解除する場合、図１２に示すとおり、角度θ２を小さくしても係合部を回転させるために必要なトルクは小さくならないが、モータＭを作動させる時間が短くなるため、モータＭを駆動させるための電源等の小型化に好適である。 On the other hand, when the engagement portion is rotated in the CW direction to release the connection, as shown in FIG. Since the operation time is shortened, it is suitable for miniaturization of the power supply for driving the motor M and the like.
図１７に駆動半円部材１１１１および従動半円部材１２１１の形状をＣＷ方向に回転させて回転開始位置を決めるとき、それぞれの部材が接触する場所を図１５より変化させたときの、連結状態の分離機構１０００の正面図を示す。
FIG. 17 shows the connection state when the driving
駆動半円部材１１１１は、ＣＷ方向に回転すると、端部１１０９ｇが第２Ｌ形部材１２０１の端部１２０１ｊに接触することで回転が停止する。
When the driving
従動半円部材１２１１は、ＣＷ方向に回転すると、端部１２０９ｇが第１Ｌ形部材１１０１の端部１１０１ｊに接触することで回転が停止する。
When the driven
上記の形状の場合、前述のように端部１１０９ｇおよび端部１２０９ｇの形状を調整することにより、回転開始位置を精密に決めることができる。
In the case of the above shape, the rotation start position can be precisely determined by adjusting the shape of the
上記の形状の場合、一方の半円部材の回転開始位置を決める突き当てを、分離時に他方の半円部材が保持されるＬ型部材に設けることによって、第１Ｌ形部材１１０１、駆動半円部材１１１１、第２Ｌ形部材１２０１、従動半円部材１２１１の部品形状を図１５よりも簡単化することができるため、量産に好適である。
In the case of the above shape, the first L-shaped
また、上記で説明した係合部回転量調整機構は、係合部の保持機構を兼ねていない。 Further, the mechanism for adjusting the amount of rotation of the engaging portion described above does not also serve as a holding mechanism for the engaging portion.
なお、分離機構１０００を小型化する場合および部品形状を簡単化する場合等、係合部回転量調整機構と係合部の保持機構を兼ねる別の態様を採用することも可能である。図１８にＣＣＷ回転により分離するときの連結状態の分離機構１０００の分解斜視図（図１５を別角度から記載）を示す。第１連結部材１１００を組み立てた状態において、駆動半円部材１１１１の駆動回転調整部１１０９ｄは、第１Ｌ形部材１１０１の溝１１０１ｇと第１カバー１１１３との間に隙間を有して挟まれる。
It is also possible to adopt another mode that serves both as an engaging portion rotation amount adjusting mechanism and an engaging portion holding mechanism, for example, when the
駆動半円部材１１１１の第１保持ピン１１１０は、第１カバー１１１３に形成された溝１１１３ａに挿通される。
The
駆動半円部材１１１１は、ＣＷ方向に回転すると、第１保持ピン１１１０が溝１１１３ａの側面１１１３ｂに接触することで回転が停止する。
When the driving
第２連結部材１２００を組み立てた状態において、従動半円部材１２１１の従動回転調整部１２０９ｄは、第２Ｌ形部材１２０１の溝１２０１ｇと第２カバー１２１３との間に隙間を有して挟まれる。
When the second connecting
また、従動半円部材１２１１の第２保持ピン１２１０は、第２カバー１２１３に形成された溝１２１３ａに挿通される。
Also, the
従動半円部材１２１１は、ＣＷ方向に回転すると、第２保持ピン１２１０が溝１２１３ａの側面１２１３ｂに接触することで回転が停止する。
When the driven
つまり、分離機構１０００を連結させたとき、モータＭをＣＷ方向に回転させることで、係合部である駆動半円部材１１１１および従動半円部材１２１１の回転開始位置を精密に決めることができる。
In other words, when the
また、前述の通り、連結解除時における係合部の回転停止位置も精密に決めることができるので、係合部の回転量を精密に決めることができる。 Further, as described above, the rotation stop position of the engaging portion when the coupling is released can also be precisely determined, so the amount of rotation of the engaging portion can be determined precisely.
前述の通り、第１Ｌ形部材１１０１、駆動半円部材１１１１、第２Ｌ形部材１２０１および従動半円軸１２０９は、切削加工により精密加工が成されており、製造による寸法のバラツキは極小化されている。
As described above, the first L-shaped
よって、分離機構１０００は、複数個製造したときも個体間の係合部の回転量はほぼ同じであり、高い斉発性を確保することが可能である。
Therefore, even when a plurality of separating
＜保持機構の説明＞
連結解除装置Ａが解除されたとき、係合部がバラバラにならないための保持機構について、図１４を用いて説明する。図１４にＣＣＷ回転により分離したときの分離機構１０００の分解斜視図（図１３を別角度から記載）を示す。第１連結部材１１００を組み立てた状態において、駆動半円部材１１１１の駆動回転調整部１１０９ｄは、第１Ｌ形部材１１０１の溝１１０１ｇと第１カバー１１１３との間に隙間を有して挟まれる。
<Explanation of holding mechanism>
A holding mechanism for preventing the engaging portions from coming apart when the disconnecting device A is released will be described with reference to FIG. 14 . FIG. 14 shows an exploded perspective view of the
また、駆動半円部材１１１１の第１保持ピン１１１０は、第１カバー１１１３に形成された溝１１１３ａに挿通される。
Also, the
連結解除後、駆動半円部材１１１１は、駆動回転調整部１１０９ｄが第１Ｌ形部材１１０１の溝１１０１ｇと第１カバー１１１３との間に挟まれているため、第１保持ピン１１１０の軸方向に規制される。
After the connection is released, the driving
また、駆動半円部材１１１１は、第１保持ピン１１１０が第１カバー１１１３に形成された溝１１１３ａに挿通されているため、第１保持ピン１１１０の軸直交方向に規制される。
Further, since the
よって、係合部の一部である駆動半円部材１１１１は、分離機構１０００の作動後も第１連結部材１１００からバラバラになることはない。
Therefore, the driving
同様に、第２連結部材１２００を組み立てた状態において、従動半円部材１２１１の従動回転調整部１２０９ｄは、第２Ｌ形部材１２０１の溝１２０１ｇと第２カバー１２１３との間に隙間を有して挟まれる。
Similarly, when the second connecting
また、従動半円部材１２１１の第２保持ピン１２１０は、第２カバー１２１３に形成された溝１２１３ａに挿通される。
Also, the
連結解除後、従動半円部材１２１１は、従動回転調整部１２０９ｄが第２Ｌ形部材１２０１の溝１２０１ｇと第２カバー１２１３との間に挟まれているため、第２保持ピン１２１０の軸方向に規制される。
After the connection is released, the driven
また、従動半円部材１２１１は、第２保持ピン１２１０が第２カバー１２１３に形成された溝１２１３ａに挿通されているため、第２保持ピン１２１０の軸直交方向に規制される。
Further, the driven
よって、係合部の一部である従動半円部材１２１１は、分離機構１０００の作動後も第２連結部材１２００からバラバラになることはない。
Therefore, the driven
そのため、分離機構１０００の係合部は、精密位置決め機構とは別に、分離後も係合部がバラバラにならないための保持機構を有する。
For this reason, the engaging portion of the
なお、前述した精密位置決め機構、斉発性の確保および保持機構の説明は、係合部である駆動半円部材１１１１および従動半円部材１２１１をＣＣＷ方向に回転させて連結を解除する場合について図１３から図１８を用いて説明したが、係合部をＣＷ方向に回転させて連結を解除する場合は、回転開始位置や回転停止位置を決める各規制構造を図３から図１１に示す基準面Ｙに対して対称な構造とする必要がある。
It should be noted that the above description of the precise positioning mechanism, the securing of coincidence, and the holding mechanism refers to the case where the driving
また、前述した係合部をＣＣＷ方向に回転させて解除すると低衝撃に解除、ＣＷ方向に回転させて解除すると瞬間的に解除する特徴は、図１に示す通り駆動半円部材１１１１、従動半円部材１２１１からなる半円部材の下部に第１連結部材１１００が、上部に第２連結部材１２００が係合している場合の特徴であり、半円部材の上部に第１連結部材１１００が、下部に第２連結部材１２００が係合する形状の場合は、ＣＣＷ方向に回転させて解除すると瞬間的に解除、ＣＷ方向に回転させて解除すると低衝撃に解除となり、解除時の特徴が逆となる。
In addition, as shown in FIG. It is a feature of the case where the first connecting
ここで、本実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の一例として、ロケットや衛星等の宇宙航行体の分離装置に設けた例を示す。図１９に示すとおり、打ち上げ時のロケット（図１９（ａ））は、１段からフェアリングまで連結した状態であるが、飛翔中にフェアリングおよび下段部材の連結を解除しながら（図１９（ｂ）および（ｃ））、最終的に衛星等のペイロードとの連結を解除する（図１９（ｄ））。この構成によれば、フェアリングとロケットとの連結を解除する際に発生する衝撃を、火工品を用いて分離するものに比べて抑えることができると同時に、より確実に分離動作を行わせることができる。 Here, as an example of a device to which the decoupling device according to the present embodiment is applied, an example provided in a separation device for a space vehicle such as a rocket or a satellite will be shown. As shown in Fig. 19, the rocket (Fig. 19(a)) at the time of launch is in a state where the first stage to the fairing are connected. b) and (c)), and finally disconnect from the payload such as the satellite (FIG. 19(d)). According to this configuration, it is possible to suppress the impact generated when the fairing and the rocket are disconnected from each other as compared with the separation using pyrotechnics, and at the same time, the separation operation can be performed more reliably. be able to.
以下にロケットの上段部材（フェアリング含む）、下段部材間および衛星分離装置に本実施形態に係る連結解除装置を適用した場合の具体的な構造について、図２０から図２４を用いて詳述する。図２０に本実施形態における連結状態の斜視図を示す。図２０に示す通り、本実施形態は、分離対象である下段部材３００１と上段部材３００２および連結解除装置３０００、マルマンバンド３００３、分離スプリング３００４、半径方向規制部材３００５から構成される。
The specific structure when the decoupling device according to this embodiment is applied to the upper stage member (including the fairing) of the rocket, between the lower stage members, and to the satellite separation device will be described in detail below with reference to FIGS. 20 to 24. . FIG. 20 shows a perspective view of the connected state in this embodiment. As shown in FIG. 20, this embodiment comprises a
連結解除装置３０００は、機体の周方向に１８０度対称に配置され、モータＭは下段部材３００１に保持される。
The
モータＭは、上段部材３００２に保持されてもよいが、上段部材３００２を軽量にしたい場合は、下段部材３００１に保持させる方が好適である。
The motor M may be held by the
マルマンバンドは、クランプ３００３ａ、エンドクランプ３００３ｂ、バンド３００３ｃから構成され、バンド３００３ｃの両端はエンドクランプ３００３ｂに締結される。
The Marman band is composed of a
連結解除装置３０００の連結部３０００ａは、エンドクランプ３００３ｂの連結穴３００３ｄに挿通され、締結用ナット３０００ｂにより締結される。
A connecting
締結用ナット３０００ｂを締め付けるとバンド３００３ｃが周方向に引っ張られ、機軸中心方向に発生した締付力によりクランプ３００３ａと下段部材３００１および上段部材３００２が嵌合することで、下段部材３００１および上段部材３００２が連結する。
When the
なお、分離スプリング３００４は、搭載された圧縮コイルばねが圧縮された状態であり、下段部材３００１および上段部材３００２に対して、機軸方向に弾性力を負荷した状態である。
The
半径方向規制部材３００５は、連結解除装置３０００の機軸直交方向外側、すなわち、連結解除装置３０００の結合を解除するモータＭと、連結解除装置３０００を挟んで反対側に配置され、下段部材３００１に締結される。なお、複数の連結解除装置３０００を用いて分離動作を行うようにした場合には、それぞれの連結解除装置３０００に対応して半径方向規制部材３００５が設けられることが好ましい。
The
半径方向規制部材３００５は、上段部材３００２に保持されてもよいが、上段部材３００２を軽量にしたい場合は、下段部材３００１に保持させる方が好適である。
The
半径方向規制部材３００５の突起３００５ａは、連結解除装置３０００の近傍に配置される。
A
図２１に動力伝達軸２０００および駆動半円部材１１１１の連結状態の斜視図を示す。図２１に示す通り、駆動半円部材１１１１は、前述したバンド３００３ｃによる機軸中心方向への締付力が負荷され、矢印ｃ方向に付勢された状態となり、動力伝達軸２０００は、出力溝２０００ｂに駆動半円部材１１１１の凸部１１０９ｇが連結し、モータＭより連結解除に必要な回転動力が得られる構成となる。
FIG. 21 shows a perspective view of the connected state of the
なお、前述の締付力がなくなると、駆動半円部材１１１１は、矢印ｃの逆方向等、凸部１１０９ｇと出力溝２０００ｂが干渉しない方向に任意に移動可能となる。
When the tightening force described above is removed, the driving
図２２に連結解除装置３０００の近傍の正面図を示す。図２２に示す通り、半径方向規制部材３００５の突起３００５ａは、連結解除時に、連結解除装置３０００の機軸直交方向外側（図２２の紙面手前方向）への移動を規制する。
FIG. 22 shows a front view of the vicinity of the
突起３００５ａは、連結解除装置３０００の分離動作の妨げとならないように、駆動半円部材１１１１（不図示）を有する第１連結部材３１００のみを規制することが望ましく、半径方向規制部材３００５を下段部材３００１に保持させる場合は、第１連結部材３１００が下段部材３００１側に配置されるよう、連結解除装置３０００を配置する。
The
突起３００５ａの上端３００５ｂは、第１連結部材３１００のみを規制するために、基準面Ｘから第１連結部材３１００方向に若干の隙間Ｐを設けた位置に配置するのが好適である。
The
また、図４および図９で説明した通り、連結解除装置３０００は連結状態において、第２連結部材３２００が基準面Ｘより隙間Ｓ／２（不図示）を有した位置に配置される。そのため、突起３００５ａの上端３００５ｂは、第２連結部材３２００の水平分離面３２００ａより下側に配置するのも好適である。
4 and 9, the
また、突起３００５ａの左端３００５ｃは、第１連結部材３１００のみを規制するために、第１連結部材３１００と第２連結部材３２００の当接面３０００ｃと同じ位置に配置するのが好適である。換言すると、一対の分離機構１０００（連結解除装置３０００）を構成する第１連結部材３１００と第２連結部材３２００とのうちの、一方（第１連結部材３１００）のみに当接可能な位置に突き当て部３００５を設けている。
Also, the
また、図５で説明した通り、連結解除装置３０００は連結状態において、第２連結部材３２００が第１連結部材３１００との間に隙間Ｌを有した位置に配置される。そのため、突起３００５ａの左端３００５ｃは、第２連結部材３２００の垂直分離面３２００ｂより右側に配置するのも好適である。
5, the
突起３００５ａの右端３００５ｄは、連結解除装置３０００の連結解除後の動作の妨げにならないために、第１連結部材３１００と第２連結部材３２００の連結が解除された瞬間に連結解除装置３０００の規制を解除する位置に配置することが望ましい。第１連結部材３１００と第２連結部材３２００の連結は、図６および図１１で説明した通り、第１ガイドピン１１０８および第２ガイドピン１２０８が、それぞれ第２ガイド孔１２０１ａの端部１２０１ｅおよび第１ガイド孔１１０１ａの端部１１０１ｅを抜けたときに解除される。連結状態から上記の連結が解除されるまでに第１連結部材３１００が分離方向に移動する距離をＺ（不図示）とすると、突起３００５ａの幅３００５ｅは距離Ｚと略等しく、分離の瞬間は右端３００５ｄと第１連結部材３１００の垂直分離面３１００ａが同一にあることがより好ましい。
The
そのため、突起３００５ａは、図２２に示す基準面Ｙより左側にずれた位置に配置される。
Therefore, the
なお、上記よりも確実に連結解除装置３０００を規制したい場合、突起３００５ａの右端３００５ｄを、左端３００５ｃから右側に距離Ｚよりも大きくした位置に配置したとしてもよい。
If it is desired to restrict the
図２３に連結解除装置３０００の近傍の側面図を示す。図２３に示す通り、連結解除装置３０００と半径方向規制部材３００５の突起３００５ａは隙間Ｑを介して配置されている。
FIG. 23 shows a side view of the vicinity of the
そのため、図２１に示す駆動半円部材１１１１の凸部１１０９ｇの長さ１１０９ｈより隙間Ｑを小さく設定することで、上記締付力が解除されて連結解除装置３０００が機軸直交方向外側に移動しても、隙間Ｑ移動したときに半径方向規制部材３００５と干渉して移動を規制され、駆動半円部材１１１１の凸部１１０９ｇと動力伝達軸２０００の出力溝２０００ｂの連結が解除されることはないので、モータＭからの動力を伝達し続けることができる。
Therefore, by setting the gap Q smaller than the
なお、連結解除装置３０００と半径方向規制部材３００５の突起３００５ａを当接させた状態で配置することも可能であるが、当接面の摩擦抵抗が分離動作の妨げになるため、隙間Ｑを設けることが好適である。
Although it is possible to dispose the
図２４に連結解除装置３０００の近傍の上面図を示す。図２４に示す通り、突起３００５ａは、左端３００５ｃから右端３００５ｄに向けてテーパ面３００５ｆ（傾斜面）を有している。
FIG. 24 shows a top view of the vicinity of the
テーパ面３００５ｆは、マルマンバンド３００３のように分離後に機軸直交方向外側に移動するもの、また小型観測ロケットのように機軸中心に回転している状態で分離するため、遠心力により、分離後、連結部材が機軸直交方向外側に移動するもの等の連結解除後の動作の妨げにならないために配置することが好適である。
The tapered
テーパ面３００５ｆを設けることにより、突起３００５ａの右端３００５ｄより左側で第１連結部材３１００の連結が解除された場合でも、上記外力により第１連結部材３１００はテーパ面３００５ｆを摺動し、機軸直交方向外側に移動することができる。すなわち、連結の解除時に垂直分離面３１００ａがテーパ面３００５ｆと対向する位置で分離解除する場合でも、テーパ面３００５ｆに当接した第１連結部材３１００（垂直分離面３１００ａを形成する端部）がテーパ面３００５ｆによってガイドされ、突起３００５ａに引っ掛かることなく分離される。従って、上述したように、確実に連結解除装置３０００を規制したい場合に、突起３００５ａの右端３００５ｄを、左端３００５ｃから右側に距離Ｚよりも大きくした位置に配置したとしても、テーパ面３００５ｆによって分離動作を妨げることなくマルマンバンド３００３を分離することができる。
By providing the tapered
上記の通り、連結解除装置３０００は、半径方向規制部材３００５に接触することにより位置を規制される。そのため、連結解除装置３０００と半径方向規制部材３００５の摺接面の摩擦抵抗が分離動作の妨げになるので、摺接面は表面粗さを小さくするとともに、二硫化モリブデン塗装（ＭＩＬ－Ｌ－２３３９８相当）またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを施工することが好適である。
As described above, the
図２５に本実施形態における分離状態の斜視図を示す。図２５に示す通り、連結解除装置３０００が作動するとマルマンバンド３００３が切断される。
FIG. 25 shows a perspective view of the separated state in this embodiment. As shown in FIG. 25, the
なお、上記切断を微視的に見ると、複数個配置された連結解除装置３０００について、精密に同時に締結を解除させることは、部品の製造誤差等の影響により不可能である。
Microscopically, it is impossible to precisely release the fastening of the plurality of
つまり、１個の連結解除装置３０００の連結が解除された瞬間に上記締付力は無くなり、他の連結解除装置３０００は連結が解除される前に機軸直交方向外側に移動する可能性があるが、上記の通り、半径方向規制部材３００５の設置により、モータＭからの動力を伝達し続けることができ、確実に分離することができる。
In other words, the tightening force disappears at the moment when one of the
マルマンバンド３００３が切断されると、マルマンバンド３００３は機軸中心方向に発生していた締付力が解放されることにより機軸直交方向にはじかれ、下段部材３００１と上段部材３００２の連結が解除さる。
When the
下段部材３００１と上段部材３００２の連結が解除さると、分離スプリング３００４の弾性力が解除され、下段部材３００１と上段部材３００２は機軸方向に分離する。
When the connection between the
なお、下段部材３００１と上段部材３００２が機軸方向に傾くことなく分離されることが望ましい。
In addition, it is desirable that the
また、フェアリング等の衛星近傍の分離箇所は、衛星への衝撃を低減することが要求されるため、駆動半円部材１１１１、従動半円部材１２１１をＣＣＷ方向に回転させて分離することが好適である。
In addition, since it is required to reduce the impact on the satellite at the separation point near the satellite such as the fairing, it is preferable to separate by rotating the driving
一方、機体への外力が負荷された状態で分離する等、分離動作をゆっくり行うことで機体の姿勢制御が困難になる場合等、瞬間的な分離が要求されるときはＣＷ方向に回転させて分離することが好適である。 On the other hand, if momentary separation is required, for example, if the separation operation is slow and it becomes difficult to control the attitude of the aircraft, such as when separating with an external force applied to the aircraft, rotate it in the CW direction. Separation is preferred.
（第二実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、周方向規制部材を配置した例を示す。本実施形態は、前述のマルマンバンドを介して連結解除装置の位置を規制することで、一方の連結解除装置が解除されても他方の連結解除装置の動力伝達が継続し、確実に分離させることができる。本実施形態の具体的な構造について図２６から図２７を用いて説明する。なお、本実施形態の多くの構成は前記実施形態の構成と同様であるため、詳細は割愛し、異なる部分のみ説明を行う。図２５に本実施形態における連結状態の斜視図を示す。図２６に示す通り、本実施形態は、分離対象である下段部材４００１と上段部材４００２を、複数の連結解除装置４０００を配置した一対のマルマンバンド４００３で締め付けて連結している。
(Second embodiment)
As another example of a device to which the connection releasing device according to one embodiment of the present invention is applied, an example in which a circumferential direction restricting member is arranged is shown. In this embodiment, by regulating the position of the decoupling device via the above-mentioned Maruman band, even if one decoupling device is released, the power transmission of the other decoupling device continues, ensuring separation. can be done. A specific structure of this embodiment will be described with reference to FIGS. 26 and 27. FIG. Since many configurations of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, details will be omitted and only different parts will be described. FIG. 25 shows a perspective view of the connected state in this embodiment. As shown in FIG. 26, in this embodiment, a
周方向規制部材４００８は、マルマンバンド４００３の位置を径方向で規制するためにマルマンバンド４００３の周方向に複数設置され、機体固定部材４００５、連結ワイヤ４００６、バンド固定部材４００７から構成される。
A plurality of circumferential
機体固定部材４００５は、マルマンバンド４００３の機軸直交方向外側に配置され、下段部材４００１に締結される。
The
機体固定部材４００５は、上段部材４００２に保持されてもよいが、上段部材４００２を軽量にしたい場合は、下段部材４００１に保持させる方が好適である。
The
バンド固定部材４００７は、クランプ４００３ａと締結し、バンド固定部材４００７とクランプ４００３ａの間にバンド４００３ｃを挟み込むことにより、マルマンバンドに固定される。
The
連結ワイヤ４００６は、機体固定部材４００５とバンド固定部材４００７を連結する。
A connecting
このとき、後述する分離動作において連結解除装置４０００の位置を規制するために、連結解除装置４０００同士の周方向の中間に周方向規制部材４００８を配置し、連結ワイヤ４００６を各連結解除装置４０００方向に１個ずつ余長なく設置する。
At this time, in order to regulate the position of the
図２６に本実施形態における連結状態の斜視図を示す。なお、周方向固定部材４００８等を図示するために上段部材４００２は不図示とする。図２７に示す通り、連結解除装置４０００Ａと連結解除装置４０００Ｂの周方向の中間に周方向規制部材４００８Ａと周方向規制部材４００８Ｂがそれぞれ配置されている。
FIG. 26 shows a perspective view of the connected state in this embodiment. Note that the
前述の通り、複数個配置された連結解除装置４０００について、精密に同時に締結を解除させることは不可能であるため、仮に連結解除装置４０００Ａが先に解除されたとする。
As described above, it is impossible to release the connection of a plurality of
連結解除装置４０００Ａを解除すると、マルマンバンド４００３Ａとマルマンバンド４００３Ｂの締付力が解除され、連結解除装置４０００Ｂは、機軸直交方向外側ｆに移動することができる。
When the
しかし、連結ワイヤ４００６Ｂと連結ワイヤ４００６Ｃが、連結解除装置４０００Ｂの機軸直交方向外側ｆへの移動をマルマンバンド４００３Ａとマルマンバンド４００３Ｂを介して規制することで、連結解除装置４０００Ｂは移動することができない。
However, the
つまり、１個の連結解除装置４０００Ａの連結が解除された瞬間に上記締付力は無くなり、他の連結解除装置４０００Ｂは連結が解除される前に機軸直交方向外側ｆに移動する可能性があるが、上記の通り、周方向規制部材４００８Ａと周方向規制部材４００８Ｂの設置により、モータＭからの動力を伝達し続けることができ、確実に分離することができる。
In other words, the tightening force disappears at the moment when one of the
なお、連結用ワイヤ４００６を引張ばねに代替することも可能であり、引張ばねの弾性力により上記規制動作をワイヤより能動的に行うことができ、かつ連結解除後はマルマンバンド４００３を機軸直交方向外側に変位させることができる。
It should be noted that it is also possible to replace the connecting
（第三実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、動力伝達軸および駆動半円部材の連結部形状を変更した例を示す。本実施形態は、動力伝達軸および駆動半円部材の連結部の移動を機軸直交方向外側に規制することで、一方の連結解除装置が解除されても他方の連結解除装置の動力伝達が継続し、確実に分離させることができる。本実施形態の具体的な構造について図２８を用いて説明する。なお、本実施形態の多くの構成は前記実施形態の構成と同様であるため、詳細は割愛し、異なる部分のみ説明を行う。図２８に本形態の連結状態における動力伝達軸近傍の斜視図を示す。図２８に示す通り、動力伝達軸５０００の出力溝５０００ａおよび駆動半円部材５００１の凸部５００１ａは、台形形状を形成しており、互いに噛み合うことで、前述した矢印ｃ方向への付勢力が無い状態においても、機軸直交方向外側（矢印ｃ方向と逆方向）に移動することは無い。
(Third embodiment)
As another example of a device to which the decoupling device according to one embodiment of the present invention is applied, an example in which the shape of the connecting portion between the power transmission shaft and the driving semicircular member is changed is shown. In this embodiment, by restricting the movement of the connecting portion between the power transmission shaft and the driving semicircular member to the outside in the direction perpendicular to the machine axis, even if one of the decoupling devices is released, the power transmission of the other decoupling device continues. can be reliably separated. A specific structure of this embodiment will be described with reference to FIG. Since many configurations of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, details will be omitted and only different parts will be described. FIG. 28 shows a perspective view of the vicinity of the power transmission shaft in the connected state of this embodiment. As shown in FIG. 28, the
つまり、１個の連結解除装置の連結が解除された瞬間に上記締付力は無くなり、他の連結解除装置は、連結が解除される前に機軸直交方向外側に移動する可能性があるが、上記の通り、動力伝達軸５０００の出力溝５０００ａおよび駆動半円部材５００１の凸部５００１ａが噛み合い、連結解除装置の機軸直交方向外側への移動を規制することで、モータＭからの動力を伝達し続けることができ、確実に分離することができる。
In other words, the tightening force disappears at the moment one of the decoupling devices is decoupled, and the other decoupling devices may move outward in the direction perpendicular to the axis before the decoupling is released. As described above, the
（第四実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、動力伝達軸および駆動半円部材の連結部形状を変更した例を示す。本実施形態は、動力伝達軸および駆動半円部材の連結部を機軸直交方向外側に規制することで、一方の連結解除装置が解除されても他方の連結解除装置の動力伝達が継続し、確実に分離させることができる。本実施形態の具体的な構造について図２９を用いて説明する。なお、本実施形態の多くの構成は前記実施形態の構成と同様であるため、詳細は割愛し、異なる部分のみ説明を行う。図２９に本形態の連結状態における動力伝達軸近傍の斜視図を示す。図２９に示す通り、動力伝達軸６０００の出力溝６０００ａおよび駆動半円部材６００１の凸部６００１ａは、矩形形状を形成しており、互いに噛合うことで、前述した矢印ｃ方向への付勢力が無い状態においても、機軸直交方向外側（矢印ｃ方向と逆方向）に移動することは無い。
(Fourth embodiment)
As another example of a device to which the decoupling device according to one embodiment of the present invention is applied, an example in which the shape of the connecting portion between the power transmission shaft and the driving semicircular member is changed is shown. In this embodiment, by restricting the connecting portion between the power transmission shaft and the driving semicircular member to the outer side in the direction perpendicular to the machine axis, even if one of the connection release devices is released, the power transmission of the other connection release device continues and is ensured. can be separated into A specific structure of this embodiment will be described with reference to FIG. Since many configurations of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, details will be omitted and only different parts will be described. FIG. 29 shows a perspective view of the vicinity of the power transmission shaft in the connected state of this embodiment. As shown in FIG. 29, the
つまり、１個の連結解除装置の連結が解除された瞬間に上記締付力は無くなり、他の連結解除装置は、連結が解除される前に機軸直交方向外側に移動する可能性があるが、上記の通り、動力伝達軸６０００の出力溝６０００ａおよび駆動半円部材６００１の凸部６００１ａが噛合い、連結解除装置の機軸直交方向外側への移動を規制することで、モータＭからの動力を伝達し続けることができ、確実に分離することができる。
In other words, the tightening force disappears at the moment one of the decoupling devices is decoupled, and the other decoupling devices may move outward in the direction perpendicular to the axis before the decoupling is released. As described above, the
１ 連結部材
１１００ 第１連結部材
１２００ 第２連結部材
２ 固定軸
１１１１ 駆動半円部材
１２１１ 従動半円部材
３ ガイドピン
５ ガイド孔
１１１０ 第１保持ピン
１２１０ 第２保持ピン
Ｍ 開錠モータ
1 connecting
Claims (4)
分離可能に結合される一対の分離機構と、
前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部と、
前記分離機構に対し前記駆動部の反対側に設けられた規制部材と
を備え、
前記連結解除装置における連結解除時に、前記分離機構が前記駆動部から離れる方向に変位することを前記規制部材によって規制することを特徴とする連結解除装置。 A decoupling device for use in separating a vehicle, comprising:
a pair of separation mechanisms separably coupled;
a driving unit that generates a driving force for releasing the coupling of the separation mechanism;
a regulating member provided on the opposite side of the drive unit with respect to the separation mechanism,
A decoupling device, wherein the restricting member restricts displacement of the separation mechanism in a direction away from the driving portion when the decoupling device is used to decouple the decoupling device.
前記一対の分離機構のうち、一方の分離機構にのみ当接可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の連結解除装置。 The regulation member is
2. The decoupling device according to claim 1, wherein the decoupling device is provided at a position where it can come into contact with only one of the pair of separating mechanisms.
A surface of the regulating member facing the separation mechanism is provided with an inclined surface that increases in distance from the separation mechanism toward the separation direction of one of the separation mechanisms. A decoupling device as described.
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