JPH115600A - ブースタロケットの結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＲＰ製モータケースを用いたブースタロケ
ットでは、燃焼開始とともにモータケースが機軸方向に
伸びることから、コアロケットにブースタロケットを結
合する従来の装置では、伸びに対応することができなか
った。 【解決手段】 コアロケットＣから斜め後方に延出して
ブースタロケットＢの尾部に連結する後方ブレース２
に、同ブレース２を所定量伸長させてその伸長状態を維
持する緩衝手段１０を備えたブースタロケットの結合装
置とし、緩衝手段１０により、モータケースの伸びによ
るコアロケットＣとブースタロケットＢの間に生じる荷
重（変位）を吸収すると共に、吸収後にはブースタロケ
ットＢの推進力をコアロケットＣに伝達させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コアロケットにブ
ースタロケットを結合するのに用いるブースタロケット
の結合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブースタロケットの結合装置は、コアロ
ケットに対してブースタロケットを拘束すると共に、ブ
ースタロケットの推進力をコアロケットに伝達する機能
を有する。このような結合装置は、ブースタロケットの
大きさや配置、あるいは分離方式などに応じて適宜の構
成のものが採用されており、例えば、昭和５８年４月２
５日に丸善が発行した『航空宇宙工学便覧・増補版』の
第４６２頁に記載されているように上下の取付け金具を
用いたものがあり、このほかには、複数のブレースを用
いてブースタロケットの上下をコアロケットに結合する
ようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
固体推進薬を用いたブースタロケットにおいて、一体成
形が可能なＦＲＰ製のモータケースが採用されつつあ
る。ところが、ＦＲＰ製モータケースを用いたブースタ
ロケットでは、燃焼開始とともにモータケース全体が機
軸方向に伸び、その伸長量はモータケースの大型化に伴
って無視できない大きさになる。このため、従来のブー
スタロケットの結合装置では、ＦＲＰ製モータケースの
ブースタロケットへの適用を考えると、モータケースの
伸長により、ブースタロケットの姿勢角が変化したり、
結合装置自体に過大な荷重が加わったりする恐れがある
ことから、直接採用することが困難であり、このような
不具合を解決するためにモータケースの伸びに対する改
善が望まれていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記従来の状況に鑑みて成さ
れたもので、とくにＦＲＰ製モータケースを用いたブー
スタロケットに好適であって、燃焼開始とともに生じる
モータケースの機軸方向の伸びに対応することができる
ブースタロケットの結合装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるブースタ
ロケットの結合装置は、請求項１として、コアロケット
にブースタロケットを結合する装置であって、コアロケ
ットから斜め後方に延出してブースタロケットの尾部に
連結するブレースに、同ブレースを所定量伸長させてそ
の伸長状態を維持する緩衝手段を備えた構成としてお
り、上記の構成を課題を解決するための手段としてい
る。

【０００６】また、本発明に係わるブースタロケットの
結合装置は、請求項２として、緩衝手段が、コアロケッ
トおよびブースタロケットのいずれか一方側に連結され
るシリンダと、他方側に連結され且つシリンダに対して
その軸線方向に移動可能に挿入したピストンを備えると
共に、シリンダおよびピストンの相互に移動により全体
を伸縮可能とし、シリンダ内に、ピストンの伸長方向の
移動に伴って容積が減少する圧力室を形成すると共に、
最大容積にした圧力室に作動用流体を充填し、ピストン
に、所定の圧力で開放状態となって圧力室から作動用流
体を排出する一方向制御弁を備えると共に、シリンダと
ピストンの間に、伸長方向に所定量移動した位置で互い
を拘束するロック機構を備えた構成とし、請求項３とし
て、シリンダが、ピストンを摺動自在に挿入した内筒
と、内筒の外周側に環状空間を形成する外筒を備えてい
ると共に、ピストンが、内筒の内側面に摺接する大径部
を備えており、内筒とピストンとの間で、大径部の一方
側に圧力室を形成すると共に、大径部の他方側に一方向
制御弁側へ連通する流入空間を形成し、環状空間、圧力
室および流入空間に作動用流体を充填し、内筒に、その
内外を連通させる複数の流通孔を軸線方向に所定間隔で
設けた構成とし、請求項４として、ロック機構が、ピス
トンを摺動自在に保持するリテーナと、リテーナに形成
した貫通孔において同リテーナの内側に突没可能に収容
された係合用ボールと、ピストンに形成したボール係合
部と、リテーナの外周側でスプリングによりピストンの
軸線方向に付勢されるとともにピストンの移動により貫
通孔とボール係合部が一致した際に係合用ボールをリテ
ーナの内側に突出させて保持するスリーブを備えている
構成としており、上記の構成を課題を解決するための手
段としている。

【０００７】さらに、本発明に係わるブースタロケット
の結合装置は、請求項５として、緩衝手段が、コアロケ
ットおよびブースタロケットのいずれか一方側の連結体
と他方側の連結体を同軸状に備え、一方側の連結体には
他方側の連結体にその軸線方向に摺動自在に挿入する軸
体が同軸状に設けてあり、軸体と他方側の連結体の相互
の移動により全体を伸縮可能とし、軸体と他方側の連結
体の間に、伸長方向に所定量移動した位置で互いを拘束
するロック機構を備えた構成とし、請求項６として、一
方側の連結体が、他方側の連結体側へ進退可能な軸体
と、軸体を後退位置に保持するスプリングを備えてお
り、軸体と一方側の連結体の間に、伸長方向に所定量移
動した位置で互いを拘束するロック機構を設けた構成と
し、請求項７として、ロック機構が、連結体に形成した
貫通孔において同連結体の内側に突没可能に収容された
係合用ボールと、軸体に形成したボール係合部と、連結
体の外周側でスプリングにより軸体の軸線方向に付勢さ
れるとともに軸体の移動により貫通孔とボール係合部が
一致した際に係合用ボールを連結体の内側に突出させて
保持するスリーブを備えている構成としており、上記の
構成を課題を解決するための手段としている。

【０００８】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わるブースタロケ
ットの結合装置では、燃焼開始とともにモータケースが
機軸方向に伸長すると、コアロケットから斜め後方に延
出してブースタロケットの尾部に連結したブレースが緩
衝手段により伸長するので、コアロケットとブースタロ
ケットの間に発生する荷重（変位）が緩衝手段により吸
収され、ブースタロケットの姿勢角が変化したりブレー
スに過大な荷重が加わったりするのを防止する。また、
ブレースの伸長後は、緩衝手段によりブレースの伸長状
態を維持するので、ブースタロケットの推進力が確実に
コアロケットに伝達されることとなる。

【０００９】本発明の請求項２に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、モータケースが機軸方向に伸長する
と、緩衝手段におけるシリンダとピストンが互いに引張
られる状態となって圧力室に充填した作動用流体が加圧
され、その圧力により一方向制御弁が開放状態となって
作動用流体が排出され、作動用流体の排出に伴って緩衝
手段全体が伸長することとなり、これにより、モータケ
ースの伸長によりコアロケットとブースタロケットの間
に発生する荷重（変位）を吸収する。また、伸長した緩
衝手段は、ロック機構によりシリンダとピストンを互い
に拘束してブレースを伸長状態に維持し、ブースタロケ
ットの推進力をコアロケットに伝達する。

【００１０】本発明の請求項３に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、シリンダおよびピストンが伸長方向
に移動する際に、圧力室内の作動用流体は流通孔を通っ
て環状空間に流れ、環状空間内の作動用流体は別の流通
孔を通って流入空間に流れ、流入空間の作動用流体は一
方向制御弁から排出される。このとき、当該結合装置で
は、内筒に、その内外を連通させる複数の流通孔を軸線
方向に所定間隔で設けているので、大径部の移動に伴っ
て、圧力室から環状空間に作動用流体を流す流通孔の数
が減り、これとは逆に、環状空間から流入空間に作動用
流体を流す流通孔の数が増えることとなる。つまり、シ
リンダに対してピストンが伸長方向に移動するのに伴っ
て、圧力室から流出する作動用流体の流量を減少させ且
つ圧力を増大させて、モータケースの伸長によりコアロ
ケットとブースタロケットの間に発生する荷重（変位）
を吸収する。

【００１１】本発明の請求項４に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、貫通孔を有するリテーナ、係合用ボ
ール、ピストンに形成したボール係合部、およびスプリ
ングにより付勢されるスリーブを備えたロック機構によ
り、緩衝手段の伸長状態を維持する。すなわち、ロック
機構は、緩衝手段が収縮状態にあるときには、リテーナ
の貫通孔とピストンのボール係合部とがずれた位置にあ
るので、貫通孔内の係合用ボールはピストンの側面に当
接してリテーナの内側に没入した状態にあり、スリーブ
は係合用ボールにより移動が妨げられてスプリングを圧
縮した状態にしている。そして、シリンダおよびピスト
ンが互いに伸長方向に移動して貫通孔とボール係合部と
が一致すると、スプリングの反発力で移動するスリーブ
によって貫通孔内の係合用ボールがリテーナの内側に押
圧され、係合用ボールがリテーナの内側に突出してボー
ル係合部に係合し、さらに、スリーブで係合用ボールの
移動を阻止する。これにより、シリンダとピストンが互
いに拘束され、緩衝手段の伸長状態を維持することとな
る。

【００１２】本発明の請求項５に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、モータケースが機軸方向に伸長する
と、一方側および他方側の両連結体が互いに引張られる
状態となって、一方側の連結体の軸体と他方側の連結体
が摺動して緩衝手段全体が伸長することとなり、これに
より、モータケースの伸長によりコアロケットとブース
タロケットの間に発生する荷重（変位）を吸収する。ま
た、伸長した緩衝手段は、ロック機構により軸体と他方
側の連結体を互いに拘束してブレースを伸長状態に維持
し、ブースタロケットの推進力をコアロケットに伝達す
る。

【００１３】本発明の請求項６に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、モータケースが機軸方向に伸長する
と、請求項５のように一方側の連結体の軸体と他方側の
連結体が摺動してロック機構により拘束されるのに続い
て、一方側の連結体と軸体がスプリングを圧縮しつつ摺
動して緩衝手段全体がさらに伸長することとなり、これ
により、モータケースの伸長によりコアロケットとブー
スタロケットの間に発生する荷重（変位）を２段階に吸
収する。また、伸長した一方側の連結体と軸体は、ロッ
ク機構により互いに拘束され、軸体と他方側の連結体に
あっても先にロック機構により拘束されているので、こ
れによりブレースを伸長状態に維持する。

【００１４】本発明の請求項７に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、連結体に形成した貫通孔、係合用ボ
ール、軸体に形成したボール係合部、およびスプリング
により付勢されるスリーブを備えたロック機構により、
緩衝手段の伸長状態を維持する。すなわち、ロック機構
は、緩衝手段が収縮状態にあるときには、連結体の貫通
孔と軸体のボール係合部とがずれた位置にあるので、貫
通孔内の係合用ボールは軸体の側面に当接して連結体の
内側に没入した状態にあり、スリーブは係合用ボールに
より移動が妨げられてスプリングを圧縮した状態にして
いる。そして、軸体および連結体が互いに伸長方向に移
動して貫通孔とボール係合部とが一致すると、スプリン
グの反発力で移動するスリーブによって貫通孔内の係合
用ボールが連結体の内側に押圧され、係合用ボールが連
結体の内側に突出してボール係合部に係合し、さらに、
スリーブで係合用ボールの移動を阻止する。これによ
り、軸体と連結体が互いに拘束され、緩衝手段の伸長状
態を維持することとなる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わるブースタロケ
ットの結合装置によれば、コアロケットから斜め後方に
延出してブースタロケットの尾部に連結するブレースを
採用すると共に、ブースタロケットの燃焼開始とともに
生じるモータケースの機軸方向の伸びに追従して緩衝手
段によりブレースを伸長させることから、コアロケット
とブースタロケットの間に発生する荷重（変位）を吸収
することができ、これにより、ブースタロケットの姿勢
角が変化したりブレースに過大な荷重が加わったりする
のを防止することができると共に、ブレースの伸長後に
おいては、緩衝手段によりブレースの伸長状態を維持し
て、ブースタロケットの推進力を確実にコアロケットに
伝達させることができる。また、コアロケットから斜め
後方に延出するブレースであることから、その軸線方向
に推進力の伝達が行われ、推進力の伝達性を良好なもの
にすることができ、しかも、コアロケットとブースタロ
ケットを結合するブレース自体に緩衝手段を備えている
ので、荷重（変位）を吸収する機能を備えたうえで結合
装置全体の構造を簡単なものにすることができ、重量の
軽減やコストの低下にも貢献し得る。

【００１６】本発明の請求項２に係わるブースタロケッ
トの結合装置によれば、請求項１と同様の効果を得るこ
とができるうえに、作動用流体の排出を伴うシリンダと
ピストンの相互の移動により、モータケースの伸長でコ
アロケットとブースタロケットの間で発生する荷重（変
位）をより円滑に吸収することができ、その後は、ロッ
ク機構によりシリンダとピストンを互いに拘束してブレ
ースの伸長状態を確実に維持することができ、ブースタ
ロケットの推進力を確実にコアロケットに伝達させるこ
とができる。

【００１７】本発明の請求項３に係わるブースタロケッ
トの結合装置によれば、請求項２と同様の効果を得るこ
とができるうえに、複数の流通孔を設けた内筒を採用し
たことにより、ピストンの伸長方向の移動に伴って圧力
室内の圧力が増大することとなり、これによってモータ
ケースの伸長でコアロケットとブースタロケットの間で
発生する荷重（変位）をより一層円滑に吸収することが
できると共に、速やかな伸長動作を行うことができ、し
かも、簡単な構造で良好な荷重吸収機能を得ることがで
きる。

【００１８】本発明の請求項４に係わるブースタロケッ
トの結合装置では、請求項２および３と同様の効果を得
ることができるうえに、貫通孔を有するリテーナ、係合
用ボール、ピストンに形成したボール係合部、およびス
プリングにより付勢されるスリーブを備えたロック機構
を採用したことにより、簡単な構造で作動の信頼性の高
いロック機構を得ることができ、また、伸長方向に移動
したシリンダとピストンを充分な強度で互いに確実に拘
束することができる。

【００１９】本発明の請求項５に係わるブースタロケッ
トの結合装置によれば、請求項１と同様の効果を得るこ
とができるうえに、軸体を設けた一方側の連結体と他方
側の連結体の採用により、構造をより簡単なものにする
ことができ、しかも、ロック機構により伸長方向に移動
したシリンダとピストンを互いに拘束してブレースの伸
長状態を確実に維持することができ、ブースタロケット
の推進力を確実にコアロケットに伝達させることができ
る。

【００２０】本発明の請求項６に係わるブースタロケッ
トの結合装置によれば、請求項５と同様の効果を得るこ
とができるうえに、モータケースの伸長によりコアロケ
ットとブースタロケットの間に発生する荷重（変位）を
２段階に吸収することができ、緩衝手段の伸長量の増加
あるいは荷重吸収機能のさらなる円滑化などを実現する
ことができる。

【００２１】本発明の請求項７に係わるブースタロケッ
トの結合装置によれば、請求項５および６と同様の効果
を得ることができるうえに、連結体に形成した貫通孔、
係合用ボール、軸体に形成したボール係合部、およびス
プリングにより付勢されるスリーブを備えたロック機構
を採用したことにより、簡単な構造で作動の信頼性の高
いロック機構を得ることができ、また、伸長方向に移動
した軸体と連結体を充分な強度で互いに確実に拘束する
ことができる。

【００２２】

【実施例】図１〜図４は、本発明の請求項１に係わるブ
ースタロケットの結合装置の一実施例を説明する図であ
る。

【００２３】図１に示すブースタロケットＢは、例え
ば、フィラメントワインディング法によって全体を一体
成形したＦＲＰ製のモータケースを備えると共に、その
モータケースに固体推進薬を装填したものであって、尾
部にはロケットノズルＮを備えている。このブースタロ
ケットＢは、コアロケットＣの尾部寄りに配置され、前
方ブレース１、後方ブレース２および中間ブレース３に
よりコアロケットＣに結合してある。なお、図ではコア
ロケットＣの片側のみを示したが、多くの場合、ブース
タロケットＢはコアロケットＣの円周方向に複数配置さ
れる。

【００２４】前方ブレース１は、コアロケットＣおよび
ブースタロケットＢにそれぞれ設けた前方連結具４，５
間に連結してあって、コアロケットＣの機軸に対してほ
ぼ直角に張出した状態にある。後方ブレース２は、コア
ロケットＣおよびブースタロケットＢにそれぞれ設けた
後方連結具６，７間に連結してあって、コアロケットＣ
から斜め後方に延出した状態にある。また、中間ブレー
ス３は、ブースタロケットＢの前方連結具５とコアロケ
ットＣの後方連結具６の間に連結してある。

【００２５】これらのブレース１〜３は、ブースタロケ
ットＢの両側に各々２本ずつ設けてあって、各連結具４
〜７に対しては軸線を適宜の方向に設定したピン等によ
り特定方向の回動を許容し得るように連結してあり、コ
アロケットＣに対してブースタロケットＢの３軸方向の
移動を規制すると共に、ブースタロケットＢの推進力を
コアロケットＣに伝達する。また、この実施例では詳細
な説明を省略するが、各ブレース１〜３はコアロケット
Ｃとの間に火工品類を用いた分離手段を備えており、ブ
ースタロケットＢの燃焼終了とともにコアロケットＣと
ブースタロケットの結合を解除する。

【００２６】上記ブースタロケットＢの結合装置は、コ
アロケットＣから斜め後方に延出してブースタロケット
Ｂの尾部に連結する後方ブレース２に、同ブレース２を
所定量伸長させてその伸長状態を維持する緩衝手段１０
を備えている。

【００２７】ここで、ＦＲＰ製のモータケースを用いた
ブースタロケットＢでは、図２に示すように、燃焼開始
とともにモータケースが機軸方向に伸長する。また、緩
衝手段を備えていない後方ブレースを用いた場合、モー
タケースの伸長によりコアロケットＣの機軸に対する倒
れ角が増大するので、例えば図３に示すように、初期の
段階でモータケースの伸長量に対応した倒れ角を設けて
おけば、モータケースの伸びとともに倒れ角を無くすこ
とが可能である。さらに、後方ブレースには、図４に示
すように、モータケースの伸長に伴う引張り荷重が加わ
り、これに続いてブースタロケットＢの推進力伝達に伴
う圧縮荷重が加わることになる。なお、図２〜図４で
は、着火時のモータケースの伸び量を１００ｍｍとした
場合を想定している。

【００２８】このような挙動を示すブースタロケットＢ
に対して、当該結合装置では、図１中に仮想線で示すよ
うに、燃焼開始とともにモータケースが機軸方向に伸長
すると、後方ブレース２が緩衝手段１０により伸長し、
これによりコアロケットＣとブースタロケットＢの間に
発生する荷重（変位）を吸収する。したがって、初期の
段階でブースタロケットＢに倒れ角（姿勢角）を設定し
ておかなくても、その倒れ角が変化することがなく、ま
た、後方ブレース２に過大な荷重が加わることも防止さ
れる。さらに、後方ブレース２の伸長後は、緩衝手段１
０により同ブレース２の伸長状態を維持するので、ブー
スタロケットＢの推進力をコアロケットＣに確実に伝達
し、ブレース本来の機能を充分に果たすこととなる。

【００２９】図５は、本発明の請求項２〜４に係わるブ
ースタロケットの結合装置の一実施例を説明する図であ
る。

【００３０】図示の緩衝手段２０は、図１に示すコアロ
ケットＣとブースタロケットＢを結合する後方ブレース
２を構成するものであって、図中右側となるブースタロ
ケット側に連結されるシリンダ２１と、コアロケット側
に連結され且つシリンダ２１に対してその軸線方向に移
動可能に挿入したピストン２２を備えると共に、シリン
ダ２１およびピストン２２の相互に移動により全体を伸
縮可能としている。

【００３１】シリンダ２１は、ブースタロケットの後方
連結具７に対して、ピン９により底部が連結される有底
円筒状の内筒２３と、内筒２３の外周側に環状空間２４
を形成する外筒２５を備えている。

【００３２】内筒２３は、底部側の端部の外周に断面鉤
型のフランジ２６を有すると共に、同フランジ２６によ
りコアロケット側（図５の左側）に開放した環状溝２７
を形成しており、この環状溝２７に外筒２５の一端部が
嵌合している。また、内筒２３の開放側の端部は、外筒
２５の内側に固定したリング状の閉塞部材２８の外周部
に嵌合している。

【００３３】外筒２５の他端部には、後記するロック機
構を構成するリテーナ２９が設けてある。リテーナ２９
は、ピストン２２を摺動自在に貫通させるものであっ
て、内筒２３と同様に端部の外周に断面鉤型のフランジ
３０を有すると共に、同フランジ３０によりブースタロ
ケット側（図５の右側）に開放した環状溝３１を形成し
ており、この環状溝３１に外筒２５の他端部が嵌合して
いる。このリテーナ２９は、外側の端面にピストン２２
が摺動自在に貫通するリング３２がボルト３３により固
定してあり、内側の端部は閉塞部材２８の内周部に嵌合
している。

【００３４】さらに、シリンダ２１は、ブースタロケッ
ト側の端部において、内筒２３のフランジ２６を挟み込
む状態にして、一方のキャップ３４が外筒２５に螺着し
てあると共に、コアロケット側の端部において、リテー
ナ２９のフランジ３０を挟み込む状態にして、他方のキ
ャップ３５が外筒２５に螺着してある。また、各部材の
接触部分にはシールリング３６ａ〜３６ｅが設けてあ
り、部材間の気密性を確保している。

【００３５】他方、ピストン２２は、内筒２３の内部に
挿設されるブースタロケット側において、その中間部
に、内筒２３の内側面に摺接する大径部３７を有すると
共に、端部に、同じく内筒２３の内周面に摺接する閉塞
部３８を有しており、閉塞部３８の外周部にはシールリ
ング３６ｆが装着してある。また、ピストン２２は、内
筒２３内の端部中央に凹部３９を有し、この凹部３９に
は一方向制御弁４０が収容してある。

【００３６】そして、ピストン２２は、大径部３７のコ
アロケット側において、内筒２３および閉塞部材２８と
の間に、当該ピストン２２の伸長方向（図５の右方向）
の移動に伴って容積が減少する圧力室４１を形成すると
共に、大径部３７のブースタロケット側すなわち大径部
３７と閉塞部３８の間において、内筒２３との間に、一
方向制御弁４０側へ連通する流入空間４２を形成してい
る。なお、流入空間４２は、ピストン２２に形成した流
路４３を介して、一方向制御弁４０を収容した凹部３９
の底部側に連通している。

【００３７】また、内筒２３には、その内外を連通させ
る複数（この実施例では５個）の流通孔４４ａ〜４４ｅ
がシリンダ２１の軸線方向に所定間隔で設けてある。こ
れらの流通孔４４ａ〜４４ｅは、図５の上半分に示す緩
衝手段２０の収縮状態において、端から４つの流通孔４
４ａ〜４４ｄが圧力室４１と環状空間２４を連通させて
おり、残りの１つの流通孔４４ｆが環状空間２４と流入
空間４２を連通させている。

【００３８】これにより、圧力室４１、環状空間２４、
流入空間４２、流路４３および凹部３９の底部側はすべ
て連通しており、圧力室４１の容積が最大となる当該緩
衝手段２０の収縮状態において、これらの空間には作動
用流体（例えば油）が充填してある。なお、流通孔４４
ａ〜４４ｅは、内筒２３の軸線方向に配列した複数を１
組として、内筒２３の円周方向に複数の組を設けても良
い。

【００３９】一方向制御弁４０は、テーパ部４０ａと、
その小径端部に連続する軸部４０ｂを有している。これ
に対して、凹部３９は、ピストン２２の端部側から内径
が漸次減少するテーパ部３９ａと、その小径端部に連続
する円筒部３９ｂを有している。そして、一方向制御弁
２０は、軸部４０ｂを凹部３９の底部側にして同凹部３
９に収容されると共に、凹部３９の底部中央に螺着した
保持ボルト４５との間にスプリング４６を介装すること
により、凹部３９のテーパ部３９ａに当該弁のテーパ部
４０ａを圧接させており、同テーパ部４０ａにはシール
リング３６ｇが装着してある。

【００４０】また、シリンダ２１とピストン２２の端部
の間には、ピストン２２の伸長方向の移動に伴って容積
が増大する排出用空間４７が形成してある。つまり、一
方向制御弁４０は、圧力室４１側の圧力が所定値以上に
なると開放され、圧力室４１側の空間に充填した作動用
流体を排出用空間４７に排出する。なお、排出用空間４
７の容積は圧力室４１の容積よりも大きい。

【００４１】さらに、シリンダ２１とピストン２２の間
には、伸長方向に所定量移動した位置で互いを拘束する
ロック機構が設けてある。ロック機構は、ピストン２２
を摺動自在に保持する先のリテーナ２９と、リテーナ２
９に形成した貫通孔４８において同リテーナ２９の内側
に突没可能に収容された係合用ボール４９と、ピストン
２２に形成した凹状のボール係合部５０と、リテーナ２
９の外周側と外筒２５の内周側の間に装着され且つスプ
リング５１によりピストン２２の軸線方向（ブースタロ
ケット方向）に付勢したスリーブ５２を備えている。

【００４２】スリーブ５２は、スプリング５１による付
勢方向の先端部内側に、リテーナ２９の外側に突出した
係合用ボール４９に当接する傾斜部５２ａを有し、傾斜
部５２ａの付勢方向後端側に、リテーナ２９の内側に突
出した係合用ボール４９に当接する円筒部５２ｂを有し
ている。また、貫通孔４８、係合用ボール４９およびボ
ール係合部５０は、リテーナ２９およびピストン２２の
円周方向において複数箇所に設けてある。なお、ボール
係合部５０は、ピストン２２の円周方向に溝状に形成し
てもよい。

【００４３】上記ロック機構は、図５の上半分に示す緩
衝手段２０の収縮状態において、貫通孔４８とボール係
合部５０が圧力室４１の軸線方向の長さに相当する分だ
けずれた状態にある。また、貫通孔４８内の係合用ボー
ル４９は、ピストン２２の側面に当接してリテーナ２９
の内側に没入し、且つリテーナ２９の外側に突出してス
リーブ５２の傾斜部５２ａに当接した状態にある、さら
に、スリーブ５１は、係合用ボール４９により移動が妨
げられてスプリング５１を圧縮した状態にしている。

【００４４】上記の構成を備えたブースタロケットの結
合装置は、図１中に仮想線で示すようにブースタロケッ
トＢの燃焼開始とともにモータケースが機軸方向に伸長
し始めると、緩衝手段２０におけるシリンダ２１とピス
トン２２が互いに逆方向に引張られる状態となり、圧力
室４１、環状空間２４および流入空間４２に充填した作
動用流体が加圧される。そして、圧力室４１側の圧力が
所定値以上になると一方向制御弁４０が開放される。す
なわち、圧力室４１側の圧力により、一方向制御弁４０
がスプリング４６に抗して凹部３９から脱する方向に移
動し、一方向制御弁４０のテーパ部４０ａと凹部３９の
テーパ部３９ａとが離間する。

【００４５】これにより、当該結合装置は、開放した一
方向制御弁４０から作動用流体が排出用空間４７に排出
され、この作動用流体の排出を伴いながらシリンダ２１
とピストン２２が互いに移動し、緩衝手段２０全体が伸
長することとなり、モータケースの伸長によりコアロケ
ットＣとブースタロケットＢの間に発生する荷重（変
位）を吸収する。

【００４６】ここで、当該結合装置では、シリンダ２１
およびピストン２２が伸長方向に移動し始めるときは、
圧力室４１内の作動用流体は４つの流通孔４４ａ〜４４
ｄを通って環状空間２４に流れ、環状空間２４内の作動
用流体は別の１つの流通孔４４ｅを通って流入空間４２
に流れ、流入空間４２の作動用流体が一方向制御弁４０
から排出される。

【００４７】そして、当該結合装置では、内筒２３に、
その内外を連通させる複数の流通孔４４ａ〜４４ｅを軸
線方向に所定間隔で設けているので、大径部３７の移動
に伴って、圧力室４１から環状空間２４に作動用流体を
流す流通孔の数が減り、これとは逆に、環状空間２４か
ら流入空間４２に作動用流体を流す流通孔の数が増え
る。つまり、シリンダ２１に対してピストン２２が伸長
方向に移動するのに伴って、圧力室４１から流出する作
動用流体の流量が減少し、且つ圧力が増大することとな
り、このように圧力を変化させることにより、コアロケ
ットＣとブースタロケットＢの間で発生する荷重（変
位）を速やかに且つより一層円滑に吸収するようにして
いる。

【００４８】そしてさらに、当該結合装置では、緩衝手
段２０が所定量伸長したところで、ロック機構によりシ
リンダ２１とピストン２２を互いに拘束し、緩衝手段２
０の伸長状態を維持する。

【００４９】すなわち、図５の下半分に示すように、緩
衝手段２０が伸長状態に至ると、ピストン２２の大径部
３７が閉塞部材３８に当接して同ピストン２２の移動が
規制されると同時に、貫通孔４８とボール係合部５０と
が一致する。これらが一致すると、スプリング５１の反
発力で移動するスリーブ５２の傾斜部５２ａによって貫
通孔４８内の係合用ボール４９がリテーナ２９の内側に
押圧され、係合用ボール４９がリテーナ２９の内側に突
出してボール係合部５０に係合する。そして、さらに移
動したスリーブ５２の円筒部５２ｂによって係合用ボー
ル４９の移動を阻止する。これにより、シリンダ２１と
ピストン２２が互いに拘束される。

【００５０】このようにして、当該結合装置は、ロック
機構により緩衝手段２０を含む後方ブレースの伸長状態
を維持し、ブースタロケットＢの推進力を確実にコアロ
ケットＣに伝達させる。また、当該結合装置は、コアロ
ケットＣから斜め後方に延出する後方ブレースを採用し
ているので、その軸線方向に推進力の伝達が行われるこ
ととなり、推進力の伝達性が良好である。

【００５１】さらに、当該結合装置では、貫通孔４８を
有するリテーナ２９、係合用ボール４９、ピストン２２
に形成したボール係合部５０、およびスプリング５１に
より付勢されるスリーブ５２を備えたロック機構を採用
したことにより、簡単な構造で作動の信頼性の高いロッ
ク機構が得られ、しかも、伸長方向に移動したシリンダ
２１とピストン２２を充分な強度で互いに確実に拘束す
る。

【００５２】図６は、本発明の請求項５〜７に係わるブ
ースタロケットの結合装置の一実施例を説明する図であ
る。

【００５３】図示の緩衝手段６０は、図１に示すコアロ
ケットＣとブースタロケットＢを結合する後方ブレース
２を構成するものであって、図中左側となるコアロケッ
ト側に連結される一方側の連結体６１と、ブースタロケ
ット側に連結される他方側の連結体６１を同軸状に備え
ている。一方側の連結体６１には、他方側の連結体６２
にその軸線方向に摺動自在に挿入される軸体６３が同軸
状に設けてある。この軸体６３は、一方側の連結体６１
に対して、他方側の連結体６２側へ進退可能に設けてあ
る。これにより、緩衝手段６０は、軸体６３と両連結体
６１，６２との相互の移動により全体を伸縮可能として
いる。

【００５４】両連結体６１，６２は、概略円筒状を成し
ている。一方側の連結体６１は、内部中間に隔壁部６４
を有し、この隔壁部６４を底部とする軸体６３の嵌合部
６５を有している。他方側の連結体６２は、端部から所
定範囲にわたって内径を拡大するように形成した軸体６
３の嵌合部６６を有している。

【００５５】軸体６３は、両連結体６１，６２の嵌合部
６５，６６に摺動可能に嵌合し得る直径の概略円筒状を
成している。この軸体６３は、一方側の連結体６１側の
端部寄りの内部に隔壁部６７を有している。そして、軸
体６３は、他方側の連結体６２側からその内部に挿入し
た連結ボルト６８を隔壁部６７に摺動自在に貫通させる
と共に、連結ボルト６８の頭部に係止したプレート６９
と隔壁体部６７との間にスプリング７０を介装し、さら
に連結ボルト６８を一方側の連結体６１の隔壁部６４に
螺着させている。これにより、軸体６３は、一方側の連
結体６１に対して、他方側の連結体６２側に進退可能で
あり、且つスプリング７０によって隔壁部６４に当接す
る後退位置に保持してある。

【００５６】また、緩衝手段６０は、軸体６３と両連結
体６１，６２との間に、伸長方向に所定量移動した位置
で互いを拘束するロック機構を備えている。ロック機構
は、各連結体６１，６２に形成した貫通孔７１，７２に
おいて同連結体６１，６２の内側に突没可能に収容され
た係合用ボール７３，７４と、軸体６３に形成した凹状
のボール係合部７５，７６と、各連結体６１，６２の端
部外周に装着され且つスプリング７７，７８により軸体
６３の軸線方向に付勢されたスリーブ７９，８０を備え
ている。

【００５７】両スリーブ７９，８０は、各々のスプリン
グ７７，７８により互いに接近する方向へ付勢されてお
り、その付勢方向の先端部内側に、連結体６１，６２の
外側に突出した係合用ボール７３，７４に当接する傾斜
部７９ａ，８０ａを有し、傾斜部７９ａ，８０ａの付勢
方向後端側に、連結体６１，６２の内側に突出した係合
用ボール７３，７４に当接する円筒部７９ｂ，８０ｂを
有している。また、貫通孔７１，７２、係合用ボール７
３，７４およびボール係合部７５，７６は、連結体６
１，６２の円周方向において複数箇所に設けてある。ボ
ール係合部７５，７６は、連結体６１，６２の円周方向
に溝状に形成してもよい。

【００５８】なお、両連結体６１，６２は、端部から所
定範囲にわたって外径を縮小する状態に形成した小径部
６１ａ，６２ａを有していて、この小径部６１ａ，６２
ａにそれぞれの貫通孔７１，７２が形成してあると共
に、小径部６１ａ，６２ａの外周にスプリング７７，７
８が装着してあり、さらに、小径部６１ａ，６２ａの先
端部にはスリーブ７９，８０の脱落を防止する抜け止め
用リング８１，８２が嵌着固定してある。

【００５９】上記の構成を備えたブースタロケットの結
合装置は、図６の上半分に示す緩衝手段６０の収縮状態
において、軸体６３が両連結体６１，６２の嵌合部６
５，６６の全体に嵌合すると共に、両連結体６１，６２
の端部同士が当接した状態にあり、ロック機構において
は、各貫通孔７１，７２とボール係合部７５，７６がず
れた位置関係にある。なお、この実施例では、一方側の
連結体６１における貫通孔７１とボール係合部７５との
ずれの長さよりも、他方側の連結体６２における貫通孔
７２とボール係合部７６とのずれの長さのほうが充分に
大きい。

【００６０】また、ロック機構において、各貫通孔７
１，７２内の係合用ボール７３，７４は、軸体６３の側
面に当接して連結体６１，６２の内側に没入し、且つ連
結体６１，６２の外側に突出してスリーブ７９，８０の
傾斜部７９ａ，８０ａに当接した状態にある、さらに、
各スリーブ７９，８０は、係合用ボール７３，７４によ
り移動が妨げられてスプリング７７，７８を圧縮した状
態にしている。

【００６１】次に、当該結合装置は、図１中に仮想線で
示すようにブースタロケットＢの燃焼開始とともにモー
タケースが機軸方向に伸長し始めると、緩衝手段６０に
おける両連結体６１，６２が互いに逆方向に引張られる
状態となり、このとき、一方側の連結体６１と軸体６３
の間にはスプリング７０の力が働いているので、先に、
軸体６３と他方側の連結体６２とが互いに伸長方向に摺
動する。

【００６２】この摺動により、軸体６３のボール係合部
７６と他方側の連結体６２の貫通孔７２とが一致する
と、図６の下半分に示すように、スプリング７８の反発
力で移動するスリーブ８０の傾斜部８０ａによって貫通
孔７２内の係合用ボール７４が連結体６２の内側に押圧
され、係合用ボール７４が連結体６２の内側に突出して
ボール係合部７６に係合する。そして、さらに移動した
スリーブ５８０の円筒部８０ｂによって係合用ボール７
４の移動を阻止する。これにより、軸体６３と他方側の
連結体６２が互いに拘束される。

【００６３】また、軸体６３と他方側の連結体６２が拘
束されると、スプリング７０を圧縮しつつ軸体６３と一
方側の連結体６１とが互いに摺動し、この摺動によりボ
ール係合部７５と貫通孔７１とが一致すると、他方側の
連結体６２のロック機構と同様に、係合用ボール７３、
ボール係合部７５、スプリング７７により付勢されたス
リーブ７９により、軸体６３と一方側の連結体６１が互
いに拘束される。

【００６４】このように、当該結合装置では、軸体６３
と両連結体６１，６２との摺動によって緩衝手段６０全
体が伸長することとなり、モータケースの伸長によりコ
アロケットＣとブースタロケットＢの間に発生する荷重
（変位）を吸収する。また、軸体６３に対して他方側の
連結体６２を摺動可能にすると共に、軸体６３に対して
一方側の連結体６１もスプリング７０を介して摺動可能
にしたことから、コアロケットＣとブースタロケットＢ
の間に発生する荷重（変位）を２段階に吸収することが
でき、緩衝手段６０の伸長量の増加あるいは荷重吸収機
能のさらなる円滑化などに貢献し得るものとなってい
る。そして、当該結合装置では、先の実施例と同様に、
各ロック機構により緩衝手段６０を含む後方ブレースの
伸長状態を維持し、ブースタロケットＢの推進力を確実
にコアロケットＣに伝達させることとなる。

【００６５】なお、上記実施例に示すブースタロケット
の結合装置によれば、軸体６３と各連結体６１，６２と
の間の摩擦抵抗を調整することにより、荷重吸収性能を
変化させることが可能であり、先に実施例の結合装置に
比べて作動用流体を用いないことから、さらなる構造の
簡略化や軽量化を図ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係わるブースタロケットの
結合装置の一実施例を説明する要部の側面図である。

【図２】ブースタロケットの燃焼開始後の時間経過に伴
うモータケースの伸びの変化を示すグラフである。

【図３】ブースタロケットの燃焼開始後の時間経過に伴
う倒れ角の変化を示すグラフである。

【図４】ブースタロケットの燃焼開始後の時間経過に伴
う後方ブレースに作用する軸方向の荷重の変化を示すグ
ラフである。

【図５】本発明の請求項２〜４に係わるブースタロケッ
トの結合装置の一実施例における緩衝手段であり、上半
分に収縮状態を示し、下半分に伸長状態を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の請求項５〜７に係わるブースタロケッ
トの結合装置の一実施例における緩衝手段であり、上半
分に収縮状態を示し、下半分に伸長状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｂ ブースタロケット Ｃ コアロケット ２ 後方ブレース １０ ２０ ６０ 緩衝手段 ２１ シリンダ ２２ ピストン ２９ リテーナ（ロック機構） ２３ 内筒 ２４ 環状空間 ２５ 外筒 ３７ 大径部 ４０ 一方向制御弁 ４１ 圧力室 ４２ 流入空間 ４４ａ〜４４ｅ 流通孔 ４８ ７１ ７２ 貫通孔（ロック機構） ４９ ７３ ７４ 係合用ボール（ロック機構） ５０ ７５ ７６ ボール係合部（ロック機構） ５１ ７７ ７８ スリーブを付勢するスプリング（ロ
ック機構） ５２ ７９ ８０ スリーブ（ロック機構） ６１ 一方側の連結体 ６２ 他方側の連結体 ６３ 軸体 ７０ 軸体を付勢するスプリング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアロケットにブースタロケットを結合
   する装置であって、コアロケットから斜め後方に延出し
   てブースタロケットの尾部に連結するブレースに、同ブ
   レースを所定量伸長させてその伸長状態を維持する緩衝
   手段を備えたことを特徴とするブースタロケットの結合
   装置。
2. 【請求項２】 緩衝手段が、コアロケットおよびブース
   タロケットのいずれか一方側に連結されるシリンダと、
   他方側に連結され且つシリンダに対してその軸線方向に
   移動可能に挿入したピストンを備えると共に、シリンダ
   およびピストンの相互に移動により全体を伸縮可能と
   し、シリンダ内に、ピストンの伸長方向の移動に伴って
   容積が減少する圧力室を形成すると共に、最大容積にし
   た圧力室に作動用流体を充填し、ピストンに、所定の圧
   力で開放状態となって圧力室から作動用流体を排出する
   一方向制御弁を備えると共に、シリンダとピストンの間
   に、伸長方向に所定量移動した位置で互いを拘束するロ
   ック機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のブ
   ースタロケットの結合装置。
3. 【請求項３】 シリンダが、ピストンを摺動自在に挿入
   した内筒と、内筒の外周側に環状空間を形成する外筒を
   備えていると共に、ピストンが、内筒の内側面に摺接す
   る大径部を備えており、内筒とピストンとの間で、大径
   部の一方側に圧力室を形成すると共に、大径部の他方側
   に一方向制御弁側へ連通する流入空間を形成し、環状空
   間、圧力室および流入空間に作動用流体を充填し、内筒
   に、その内外を連通させる複数の流通孔を軸線方向に所
   定間隔で設けたことを特徴とする請求項２に記載のブー
   スタロケットの結合装置。
4. 【請求項４】 ロック機構が、ピストンを摺動自在に保
   持するリテーナと、リテーナに形成した貫通孔において
   同リテーナの内側に突没可能に収容された係合用ボール
   と、ピストンに形成したボール係合部と、リテーナの外
   周側でスプリングによりピストンの軸線方向に付勢され
   るとともにピストンの移動により貫通孔とボール係合部
   が一致した際に係合用ボールをリテーナの内側に突出さ
   せて保持するスリーブを備えていることを特徴とする請
   求項２または３に記載のブースタロケットの結合装置。
5. 【請求項５】 緩衝手段が、コアロケットおよびブース
   タロケットのいずれか一方側の連結体と他方側の連結体
   を同軸状に備え、一方側の連結体には他方側の連結体に
   その軸線方向に摺動自在に挿入する軸体が同軸状に設け
   てあり、軸体と他方側の連結体の相互の移動により全体
   を伸縮可能とし、軸体と他方側の連結体の間に、伸長方
   向に所定量移動した位置で互いを拘束するロック機構を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載のブースタロケ
   ットの結合装置。
6. 【請求項６】 一方側の連結体が、他方側の連結体側へ
   進退可能な軸体と、軸体を後退位置に保持するスプリン
   グを備えており、軸体と一方側の連結体の間に、伸長方
   向に所定量移動した位置で互いを拘束するロック機構を
   設けたことを特徴とする請求項５に記載のブースタロケ
   ットの結合装置。
7. 【請求項７】 ロック機構が、連結体に形成した貫通孔
   において同連結体の内側に突没可能に収容された係合用
   ボールと、軸体に形成したボール係合部と、連結体の外
   周側でスプリングにより軸体の軸線方向に付勢されると
   ともに軸体の移動により貫通孔とボール係合部が一致し
   た際に係合用ボールを連結体の内側に突出させて保持す
   るスリーブを備えていることを特徴とする請求項５また
   は６に記載のブースタロケットの結合装置。