JP2009292365A - 連結分離装置とこれを用いた移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】高い連結強度を保持しつつ、分離に必要な押動力を低減させて、その分離の際に生じる衝撃を減少させることができるとともに、確実な分離動作を行うことができるようにする。
【解決手段】本発明は、互いの連結部３０，４０において荷重が相互作用する隣接する二つの部体１０，２０どうしを分離可能に連結する構成のものであり、上記連結部３０，４０間に作用する荷重を支持して、二つの部体１０，２０の連結状態を維持する連結位置（ア）から、二つの部体１０，２０を分離可能な分離位置（イ）に移動可能に配設した荷重支持ピン５０と、この荷重支持ピン５０を連結位置（ア）から分離位置（イ）に押動するための押動力を与える押動源７０とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロケット等の移動体に用いられ、例えば上部胴体と下部胴体を分離可能に連結する連結分離装置とこれを用いた移動体に関する。

この種の連結分離装置として、例えば特許文献１に開示された構成のものがある。
特許文献１に開示されている連結分離装置は、分割された複数の部体を連結して飛翔させるとともに、飛翔中に連結された前記部体の一部を分離して、飛翔を継続させる構成のものである。

上記従来の連結分離装置は、部体の連結を行う端部に設けられた結合部を嵌合させる溝を内周面に形成し前記結合部の外周に間隙を設けて配設され前記結合部の連結を行うクランプを内周面に固着して、前記結合部の外周面を巻回して固縛するクランプバンドと、前記クランプの間隙に配設され前記クランプとともに前記クランプバンドで固縛されるブロック内に配置されて、断面形状が前記クランプバンドに向けて開口する略Ｖ字形状にされた爆薬と、連結された前記部体の分離時に、前記爆薬に点火し前記クランプバンドを切断して、連結された前記部体の一部を分離する点火装置とを設けた構成になっている。
特開２０００−２０５７９９号公報

しかしながら、上記従来の連結分離装置は、爆薬によってクランプバンドを直接切断しているために、上記クランプバンドを切断し得る大きな爆破力を有する爆薬を使用しなければならない。
このために、分離の際に生じる衝撃が大きなものとなって、例えば飛翔体に搭載した電子機器等を破損させてしまうという虞がある。

また、飛翔体が大型化するのに伴って、上記クランプバンドの強度を増大させようとして板厚を大きくすると、厚みが増したクランプバンドを切断できる大きな爆破力を持つように爆薬量を増加する必要が生じ、これに伴い上記した衝撃力も増大して飛翔体に搭載した電子機器等をますます破損させやすいことになる。

そこで本発明は、高い連結強度を保持しつつ、分離に必要な押動力を低減させて、その分離の際に生じる衝撃を減少させることができるとともに、確実な分離動作を行うことができる連結分離装置とこれを用いた移動体の提供を目的としている。

上記目的を達成するための本発明の連結分離装置は、互いの連結部において荷重が相互作用する隣接する二つの部体どうしを分離可能に連結する連結分離装置において、上記連結部間に作用する荷重を支持して、二つの部体の連結状態を維持する連結位置から、二つの部体を分離可能な分離位置に移動可能に配設した荷重支持ピンと、上記荷重支持ピンを連結位置から分離位置に押動するための押動力を与える押動源とを有することを特徴としている。

同上の目的を達成するための移動体は、互いの連結部において荷重が相互作用する隣接する二つの部体どうしを、複数の連結分離装置を介して分離可能に連結しており、上記連結部間に作用する荷重を支持して、二つの部体の連結状態を維持する連結位置から、二つの部体を分離可能な分離位置に移動可能に配設した荷重支持ピンと、上記荷重支持ピンを押動するための押動力を与える押動源とを有している。

本発明によれば、高い連結強度を保持しつつ、二つの部体の分離に必要な押動力を低減させることにより、その分離の際に生じる衝撃を減少させることができる。
また、二つの部体の連結状態を維持する連結位置から、二つの部体を分離可能な分離位置に荷重支持ピンを移動させているので、確実な分離動作を行うことができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る連結分離装置を適用した移動体としての飛翔体の全体構成を示すものであり、（Ａ）は、互いに連結した上部胴体と下部胴体の一部を破断して示す説明図、（Ｂ）は、上部胴体と下部胴体とを分離した状態を示す説明図である。また、図２は、図１に包囲線Ｉで示す連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細断面図、図３は、その連結分離装置の分解断面図、図４は、本発明の第一の実施形態に係る連結分離装置の配列状態を示す平面図である。

飛翔体Ａは、上部胴体１０と下部胴体２０とを、本発明の第一の実施形態に係る連結分離装置Ｂ１によって分離可能に連結した構造を有している。
上部胴体１０は、軌道に投入しようとする衛星を収載したノーズフェアリング１１を連結した上部ハウジング１２内に、所要の計器部や第二段モータ等（いずれも図示しない）を搭載したものである。

上部ハウジング１２は所要の外径にした略円筒形に形成されており、これの下端部に後記する下部ハウジング２１と連結するための上部側連結部３０が形成されている。
上部側連結部３０は、下端面に下部ハウジング２１の下部側連結部４０と当接する一定幅Ｗ１にした当接面３１を円環状に凹陥形成しているとともに、その当接面３１の内縁に沿って縁部３２が垂設され、かつ、当該当接面３１の外縁に沿って連結用片３３が所定の寸法にして垂下形成されている。

連結用片３３には、上下部胴体１０，２０の中心軸線Ｏ１（図４参照）、従ってまた、上下部ハウジング１２，２１の共通の中心軸線Ｏ１を中心とした一定の角度間隔αで、後述する荷重支持ピン５０を挿入するための断面円形の挿入孔３４が形成されている。

連結用片３３の外周壁面には、後述するピン保持プレート８０を取り付けるためのプレート取付け面３３ａが所要の高さ範囲を膨出させることにより形成されている。また、内周壁面３３ｂの基端部には、所定幅ｔ１の段差部３３ｃが形成されている。

下部胴体２０は、必要な高度，位置に到達するまで加速するための第一段モータ等を下部ハウジング２１内に搭載したものである。
下部ハウジング２１は所要の外径にした略円筒形に形成されており、これの上端部に上部ハウジング１２と連結するための下部側連結部４０が形成されている。
本実施形態において示す下部側連結部４０は、外周壁面４０ａと内周壁面４０ｂとの幅Ｗ２が、上記当接面３１の幅Ｗ１と一致している。すなわち、幅Ｗ１＝Ｗ２である。
なお、外周壁面４０ａと内周壁面４０ｂとの幅Ｗ２を、上記当接面３１の幅Ｗ１に一致させなくともよい。

下部側連結部４０の当接面４０ｃには、中心軸線Ｏ１を中心とした上記挿入孔３４と対応する押動用部材収容部４１が同じ角度間隔αにして形成されているとともに、それら各押動用部材収容部４１に連通した縦長方形断面の押動源収容部４２が下部ハウジング１２の内縁側に沿って円環状に形成されている。
各押動用部材収容部４１を区画する外周壁４３には、荷重支持ピン５０と押動用部材（以下、「ピストン」という。）６０を摺動自在に挿入するための挿入孔４４がそれぞれ形成されている。

上記した外周壁面４０ａの下端部には、上記連結用片３３の内周壁面３３ｂに当接する当接面４５が所要高さ範囲にわたり膨出させて形成している。これにより、当接面４５の上部側は、幅ｔ１だけ低く、換言すると小径にして形成されている。

これにより、上部ハウジング１２の上部側連結部３０と下部ハウジング２１の下部側連結部４０とを嵌合連結させたときに、連結用片３３の内周壁面３３ｂと外周壁面４０ａとの間に、当接面４５の幅ｔ１に一致する幅の分離用間隙βが区画形成されるようにしている。

分離用間隙βは、後述する分離位置（イ）に荷重支持ピン５０を摺動させたときに、その位置決めが多少ずれていても、上部胴体１０と下部胴体１０との確実な分離動作を行えるようにしたものである。
換言すると、分離用間隙βは、中心軸線Ｏ１を通る直径方向において荷重支持ピン５０の位置ずれを許容する間隙である。また、分離用間隙βを設けることにより、製造上の公差を吸収することもできる。
同様の効果を有するために、ピストン６０に寸法ｔ１の面取り部６１ａを設けることもできる。分離動作時に面取り部６１ａに接触してもピストン６０は戻り側に移動する。

連結分離装置Ｂ１は、図４に示すように、複数の荷重支持ピン５０…、これと同数のピストン６０…、火工品７０及び飛散防止プレート８０を主要の構成としたものであり、それらのうち、荷重支持ピン５０…とピストン６０…とを、上部側連結部３０と下部側連結部４０間において一定の角度間隔αで複数配列している。

荷重支持ピン５０は円柱形に形成されており、互いに連結した上下部ハウジング１２，２１の互いに同軸的に配置された上記挿入孔３４，４４に共通に挿入されることにより、上下部連結部３０，４０間に作用する荷重を支持し、上下部ハウジング１２，２１の連結状態を維持するようになっている。

具体的には、上下部連結部３０，４０間に作用する荷重を支持し、二つの部体である上部胴体１０と下部胴体２０の連結状態を維持する連結位置（ア）から、上部胴体１０と下部胴体２０を分離可能な分離位置（イ）に移動可能に配設されている。

本実施形態において「荷重支持ピン５０の移動」とは、挿入孔３４，４４において荷重支持ピン５０が摺動することを意味しているが、例えば挿入孔３４，４４の内壁面と荷重支持ピン５０との間に潤滑油等が介在して、荷重支持ピン５０と挿入孔３４，４４とが直接摺接しない場合も含まれる。
「上下部連結部３０，４０間に作用する荷重」は、例えば飛翔に伴って中心軸線Ｏ１と平行な方向に繰り返し作用する力であり、その力に直交する方向に荷重支持ピン５０を配置している。すなわち、荷重支持ピン５０には剪断力が作用するようになっている。

ピストン６０は荷重支持ピン５０と同じ外径にしたピン当接部６１と、このピン当接部６１よりも大径にした鍔部６２とを一体に形成したものである。
荷重支持ピン５０が下記の分離位置（イ）に位置したときに、鍔部６２が外周壁４３の内摺壁面４３ａに当接するようにピン当接部６１の長さを設定している。すなわち、それらピン当接部６１と鍔部６２とが、荷重支持ピン５０を分離位置（イ）に位置決めする位置決め部を構成している。

火工品７０は、厚さ１（ｍｍ）ほどの扁平なステンレス管７１に、テフロン（登録商標）サポートで固定された紐状の火薬（МＤＦ：Mild Detnating Fuse）７２を装填したものである。これを、ＥＳМＤＣ（Expanding Shielded Mild Detnating Cord：膨張密閉型金属被覆導爆線）という。
本実施形態においては、上記火工品７０が、荷重支持ピン５０を押動するための押動力を与える押動源である。

本実施形態においては、上述した従来のように火工品の爆発力によって、クランプバンドを直接破断するのではなく、概略的には荷重支持ピン５０を上記した連結位置（ア）から分離位置（イ）（図５参照）に移動させることによって上下部胴体１０，２０どうしを分離しているので、必要な火薬量を低減させられる。
要約すると、荷重支持ピン５０を押動させるだけでよいので、上下部胴体１０，２０どうしを分離するために必要な火薬量を低減させられるのである。

ピン保持プレート８０は、分離位置（イ）に移動した荷重支持ピン５０を保持することにより、その荷重支持ピン５０が挿入孔３４から外部に抜脱するのを防止するためのものである。
具体的には、上部ハウジング１２の挿入孔４４の内径よりも大きな高さ寸法の長尺帯状に形成され、当該上部ハウジング１２の上部連結部３０のプレート取付け面３３ａに巻回取着されている。

本実施形態においては、ピン保持プレート８０の各挿入孔４４に対向する部分に、その挿入孔４４よりも小径の円形開口８１が穿設されており、分離位置（イ）に移動した荷重支持ピン５０によって、円形開口８１を塑性変形させて保持するようにしている。
上記のように、本実施形態においては、分離位置（イ）に移動した荷重支持ピン５０を保持することができ、従ってまた、その荷重支持ピン５０を分離位置（イ）に位置決めする機能を有している。
なお、分離位置（イ）に移動した荷重支持ピン５０を保持することに限るものではなく、必要に応じて、荷重支持ピン５０を分離位置（イ）に位置決めする機能を有するものとすればよい。

上述した荷重支持ピン５０、ピストン６０及び火工品７０の相対的な寸法関係は、次のように設定している。
荷重支持ピン５０の長さＬ１は、連結用片３０の厚みｔ２よりも大きく設定している。
すなわち、ピン保持プレート８０に荷重支持ピン５０の外端面５０ａを当接して位置決めしたときに、上部ハウジング１２の挿入孔３４と、下部ハウジング２１の挿入孔４４の双方に同時に挿入される長さに設定している。これにより、上下部側連結部３０，４０間に作用する荷重を支持している。

また、ピストン６０の小径部の長さＬ２は、外周壁４３の厚みｔ３よりもやや長く形成している。本実施形態においては、上記した分離用間隙βの中間にピストン６０の外端面６０ａが位置する長さに設定している。
すなわち、ピストン６０で押動した荷重支持ピン５０の内端面５０ｂが分離用間隙βのほぼ中間に位置するようにしている。換言すると、分離位置（イ）に位置した荷重支持ピン５０の内端面５０ｂが分離用間隙β内に臨むように設定している。

以上の構成からなる連結分離装置Ｂ１の動作について、上記した図２とともに図５を参照して説明する。図５（Ａ）は、火工品によって荷重支持ピンを連結位置から分離位置に移動させた状態を示す説明図、（Ｂ）は、上部ハウジングと下部ハウジングとを分離させた状態を示す説明図である。

まず、図２に示すように、上部胴体１０と下部胴体２０とを連結しているときには、荷重支持ピン５０は、これの外端面５０ａがピン保持プレート８０に当接しており、これにより、荷重支持ピン５０は、挿入孔３４，４４の双方に同時に挿入された状態になっている。
また、荷重支持ピン５０の外端面５０ａをピン保持プレート８０に当接していることにより、その荷重支持ピン５０を連結位置（ア）に位置決めしておく機能をも有している。
これにより、上部胴体１０と下部胴体２０とを連結しているとともに、それら上部胴体１０と下部胴体２０とに相互に作用する中心軸線Ｏ１に沿う荷重を支持し、それらの連結状態を維持している。

火工品７０を図示しない点火装置によって点火すると、図５（Ａ）に示すように、火薬７２が爆発してステンレス管７１を押し広げて膨張変形し、ピストン６０及び荷重支持ピン５０が外方に向けて摺動する。このとき、膨張変形量は、必ずしもピストン６０が分離位置（イ）に移動して止まる必要はない。すなわち、荷重支持ピン５０のみが分離位置（イ）に移動するようにしてもよい。
すなわち、荷重支持ピン５０を上記した連結位置（ア）から分離位置（イ）に移動させることによって上下部胴体１０，２０どうしを分離しているので、分離に必要な火薬量、従ってまた、分離に必要な押動力を低減させて、その分離の際に生じる衝撃を減少させることができる。その結果、飛翔体に搭載している上記所要の計器部（図示しない）等に与える悪影響を低減するか、当該悪影響を無くすことができるようになる。

また、荷重支持ピン５０が外方に向けて摺動するのに伴って、その荷重支持ピン５０の外端面５０ａ側がピン保持プレート８０の円形開口８１に突入して、これにより、当該円形開口８１が塑性変形して拡開して、突入した荷重支持ピン５０を保持した状態、若しくは荷重支持ピン５０が連結位置（ア）に戻ることを防止できる。
これにより、荷重支持ピン５０が胴体の外部に飛散することを防ぐことができ、従って、飛散した荷重支持ピン５０が胴体に衝突することに伴う破損を防止することができる。

また、荷重支持ピン５０が分離位置（イ）に位置すると、ピストン６０の鍔部６２の外側面６２ａが外周壁４３の内面４３ａに当接する。これにより、ピストン６０の外端面６１ａと、これに当接する荷重支持ピン５０の内端面５０ｂの境目が分離用間隙β内に臨んだ状態になる。
すなわち、荷重支持ピン５０が分離位置（イ）に移動することにより、上部胴体１０と下部胴体２０間に作用する荷重に従って、それら上部胴体１０と下部胴体２０との分離が可能となる。

次に、第二の実施形態に係る連結分離装置Ｂ２について、図６，７を参照して説明する。図６は、第二の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図であり、図１に包囲線Ｉで示す部分に相当している。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第二の実施形態に係る連結分離装置Ｂ２は、複数対の荷重支持ピン５０…を上記した中心軸線Ｏ１を中心とした所定の角度間隔αで配列した構成になっている。

上部ハウジング１２に形成した上部側連結部９０は、下端面に下部ハウジング２１の下部側連結部１００と当接する一定幅Ｗ２にした当接面９１を円環状に凹陥形成しているとともに、その当接面９１の内外縁部に沿って連結用片９２，９３が所定の寸法にして垂下形成されている。

連結用片９２，９３には、上下部ハウジング１２，２１の共通の中心軸線Ｏ１を中心とした一定の角度間隔αで、荷重支持ピン５０を挿入するための円形の挿入孔９４，９５が互いに同軸的に対向して形成されている。

連結用片９２の外周壁面及び連結用片９３の内周壁面には、ピン保持プレート８０を取り付けるためのプレート取付け面９２ａ，９３ａが所要の高さ範囲を膨出させることにより形成されている。

下部ハウジング２１に形成した下部側連結部１００は、外周壁面１２１ａと内周壁面１２２ａとの幅を上記当接面９１の幅Ｗ２に一致させて立設している。
当接面１００ａには、上下部ハウジング１２，２１の中心軸線Ｏ２に一致して、断面縦長方形にした押動源収容部１１０が円環状に形成されている。
また、中心軸線Ｏ１を中心とした上記挿入孔９４，９５と対応する角度間隔にして、断面縦長方形にした押動用部材収容部１２０，１２０が、押動源収容部１１０の内外両側に連通して形成されている。
各押動用部材収容部１２０を区画する内外周壁１２１，１２１には、荷重支持ピン５０とピストン６０を摺動自在に挿入するための挿入孔１２２，１２２がそれぞれ形成されている。

上記した外周壁面１２１ａ，１２１ａの下端部には、上記連結用片９２，９３の内周壁面９２ｂ，９３ｂに当接する当接面１２３，１２３が所要高さ範囲にわたり膨出させて形成している。すなわち、当接面１２３，１２３の上部側は幅ｔ１だけ低く、換言すると小径にして形成されている。

これにより、上部側連結部９０と下部側連結部１００とを嵌合連結させたときに、連結用片９２，９３の内周壁面９２ｂ，９３ｂと外周壁面１２１ａ，１２１ａとの間に、当接面１２３，１２３の幅ｔ１に一致する幅の分離用間隙β，βが区画形成されるようにしている。

以上の構成からなる連結分離装置Ｂ２の動作について、図７を参照して説明する。図７（Ａ）は、火工品によって荷重支持ピンを連結位置から分離位置に移動させた状態を示す説明図、（Ｂ）は、上部胴体と下部胴体とを分離させた状態を示す説明図である。

まず、図６に示すように上部胴体１０と下部胴体２０とを連結しているときには、荷重支持ピン５０，５０は、これらの外端面５０ａ，５０ａがピン保持プレート８０，８０に当接している。
これにより、荷重支持ピン５０，５０は、挿入孔９４，１２２、９４，１２２の双方にそれぞれ同時に挿入された状態になっている。
すなわち、上部胴体１０と下部胴体２０とを連結しているとともに、それら上部胴体１０と下部胴体２０とに相互に作用する軸線Ｏ１に沿う荷重を支持し、従ってまた、小型軽量化を図りながら連結強度を高めている。

火工品７０を図示しない点火装置によって点火すると、火薬が爆発してステンレス管７１を押し広げて膨張変形し、ピストン６０，６０及び荷重支持ピン５０，５０がそれぞれ外方に向けて同時に摺動する。
また、荷重支持ピン５０，５０が外方に向けて摺動するのに伴って、それら荷重支持ピン５０，５０の外端部５０ａ，５０ａ側がピン保持プレート８０，８０の円形開口８１，８１にそれぞれ突入して、当該円形開口８１，８１が塑性変形して拡開し、突入した荷重支持ピン５０，５０を保持した状態になる。
これにより、荷重支持ピン５０，５０が胴体の外部に飛散することを防ぐことができ、従って、飛散した荷重支持ピン５０，５０が胴体に衝突することに伴う破損を防止することができる。

また、荷重支持ピン５０，５０が分離位置（イ），（イ）に位置すると、ピストン６０，６０の鍔部６１，６１の外側面６１ａ，６１ａが内外周壁１２１，１２１の内外面１２１ｃ，１２１ｃに当接する。これにより、ピストン６０，６０の外端面６１ａ，６１ａと、これに当接する荷重支持ピン５０，５０の内端面５０ｂ，５０ｂの境目が分離用間隙β，β内に臨んだ状態になる。

そして、荷重支持ピン５０，５０が分離位置（イ），（イ）にそれぞれ移動することにより、上部胴体１０と下部胴体２０間に作用する荷重に従って、それら上部胴体１０と下部胴体２０との分離が可能となる。

第三の実施形態に係る連結分離装置Ｂ３について、図８を参照して説明する。図８は、第三の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図であり、図１に包囲線Ｉで示す部分に相当している。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第三の実施形態に係る連結分離装置Ｂ３は、上下部ハウジング１２，２１の中心軸線Ｏ２上において、上下側連結部１３０，１４０間に作用する荷重を支持するようにしている点で、第一の実施形態に係る連結分離装置Ｂ１と相違しており、その詳細は次のとおりである。

上部側連結部１３０の下端面１３１には、中心軸線Ｏ２に近接して、連結用片１３２が所定の寸法にして垂下形成されている。
また、上部側連結部１３０の内周壁１３３を内方に膨出するとともに、下面に下部ハウジング２１に形成した後述する押動用部材押動源収容部１５０内のピストン６０と火工品７０を抑える抑え片１３３ａを垂設している。

また、上部側連結部１４０の外壁面には、荷重支持ピン５０の飛散を防止するための飛散防止プレート１３４を取り付けるためのプレート取付け面１３１ａをやや膨出させて形成している。
飛散防止プレート１３４は正面視Ｌ字形に形成されており、上部側連結部１３０の下端面１３１と連結用片１３２との間に空間δを区画形成している。

連結用片１３２の内周壁面１３２ｂの基端部には、所定幅ｔ１の段差部１３２ｃが形成されており、また、外周壁面１３２ｄには上述したものと同等のピン保持プレート８０が取り付けられている。
この連結用片１３２には、上下部胴体１０，２０の図示しない中心軸線Ｏ１、従ってまた、上下部ハウジング１２，２１の共通の中心軸線Ｏ１を中心とした一定の角度間隔αで、荷重支持ピン５０を挿入するための円形の挿入孔１３２ａが形成されている。

下部側連結部１４０の当接面１４１には、ピストン６０と火工品７０とを収容する断面縦長方形にした押動用部材押動源収容部１５０が内縁部に沿って円環状に形成されている。
押動用部材押動源収容部１５０を区画する外周壁１５１は、上記した段差部１３２ｃと抑え片１３３との間隔よりもやや狭い厚みに形成されており、また、荷重支持ピン５０とピストン６０を摺動自在に挿入するための挿入孔１５２が、各挿入孔１３２ａに対向する位置に同軸的に穿設されている。
外周壁１５１の基端部には、所定幅ｔ１の当接部１５１ａが形成されている。

これにより、上部側連結部１３０と下部側連結部１４０とを嵌合連結させたときに、連結用片１３２と外周壁１５１との間に、当接部１５１ａと段差部１３２ｃの高さに一致する幅の上述したものと同等の分離用間隙βが区画形成されるようにしている。

次に、本発明の第四の実施形態に係る連結分離装置Ｂ４について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は、第四の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図であり、図１に包囲線Ｉで示す部分に相当している。また、同図（Ｂ），（Ｃ）は、（Ａ）に示すＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は荷重支持ピンを連結位置から分離位置に押動させる前の状態を示し、（Ｃ）は、荷重支持ピンを分離位置に押動させた後の状態を示している。

本実施形態に係る連結分離装置Ｂ４は、上述した第三の実施形態において説明した構成のものと押動源が相違し、その他は同等の構成になっているので、その相違点について詳細に説明し、その他のものについてはそれらと同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

すなわち、連結分離装置Ｂ４における押動源は、各ピストン６０毎に、このピストン６０を介して荷重支持ピン５０を押動するための押動源の一部をなす押動部材１６０を、収容部１５０内に作動方向γに摺動自在に配設したものである。

押動部材１６０は、これのピストン６０との摺接する部分に、荷重支持ピン５０を連結位置（ア）から分離位置（イ）に押動させるための押動曲面１６１を形成した所謂クサビ形のものである。

押動曲面１６１は、当接始端１６１ａから中間部１６１ｂにかけて、ピストン６０を介して荷重支持ピン５０を連結位置（ア）から分離位置（イ）に向かわせるように曲成されているとともに、中間部１６１ｂから当接終端１６１ｃにかけてピストン６０を分離位置（ロ）に位置決めする平坦面として形成している。
このような押動部材１６０は、例えば収容部１５０内に図示しない圧縮空気供給源から、空気を上記作動方向γに急激に流入させることにより作動させることができる。
本実施形態においては、圧縮空気供給源と押動部材１６０とにより、押動源を構成している。

上記の構成においては、各押動部材１６０を、（Ｂ）に示す押動開始位置（ハ）から押動終了位置（二）に移動させることにより、ピストン６０は押動部材１６０の押動曲面１６１の開始端１６１ａから中間部１６１ｂを経て当接終端１６１ｃに摺接し、これに伴い荷重支持ピン５０は連結位置（ア）から分離位置（イ）に摺動する。

次に、本発明の第五の実施形態に係る連結分離装置Ｂ５について、図１０，１１を参照して説明する。図１０は、第五の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図、図１１は、衝撃加速度と周波数との関係を示す関係図である。

本実施形態に係る連結分離装置Ｂ５は、上述した第一の実施形態において説明した構成に、衝撃吸収部材２００を加えた構成のものである。
なお、その他の構成は上記した第一の実施形態において説明したものと同等の構成になっているので、その相違点について詳細に説明し、その他のものについてはそれらと同一の符号を付して説明を省略する。

衝撃吸収部材２００は、火工品７０の爆発に伴って生じる衝撃力を吸収緩和するためのものであり、具体的には、火薬が爆発することによって膨張変形するステンレス管７１やピストン６０が、周囲の部材に衝接することが想定される位置に配設している。
「衝撃吸収部材２００」は、火工品７０の爆発に伴って生じる衝撃力を吸収緩和することができる材質のものであればよく、例えばコルク材やゴム等を採用することができる。

本実施形態においては、各押動用部材収容部４１を区画する外周壁４３の内面４３ａ、及び押動源収容部４２を区画する内周壁４６の押動源対向面４６ａに、それぞれ所要厚みにしたシート状の衝撃吸収部材２００，２００を貼着している。

図１１には、衝撃吸収部材としてコルク材を採用した場合と、その衝撃吸収部材を設けていない場合における比較例を示しており、縦軸が衝撃加速度（ＳＲＳ）［Ｇ］、横軸が周波数（Ｈｚ）である。
また、衝撃加速度の計測は、押動源から５インチ離隔した位置において測定しており、ａで示す折れ線が衝撃吸収部材を設けたもの、ｂで示す折れ線が衝撃吸収部材を設けていないものである。
同図から、衝撃吸収部材を設けた場合には、衝撃加速度が低減していることが明らかである。

なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
上述した実施形態においては、押動用部材を介して荷重支持ピンを押動する構成のものを例として説明したが、押動用部材を設けることなく、押動源によって荷重支持ピンを直接押動させる構成としてもよい。

上述した実施形態においては、分離位置に移動した荷重支持ピンを保持するピン保持プレートを設けた例について説明したが、必ずしも設ける必要はない。

上述した実施形態においては、荷重支持ピンを分離位置に位置決めする位置決め部を押動用部材に配設した構成について説明したが、他の部分に設けてもよい。

また、荷重支持ピンと押動用部材とを中心軸線Ｏ１を中心として等角度間隔に配列した構成について説明したが、必ずしも等角度に配列することに限るものではなく、例えば設計上の事由により、一定の角度間隔に配列してもよい。

上述した実施形態において、上部胴体と下部胴体を二つの部体として説明したが、ノーズフェアリングと上部胴体との間の連結部、及びフェアリングどうしの連結部についても適用することができることは勿論である。

上述した実施形態においては、火薬７２の爆発によりステンレス管７１を押し広げて膨張変形させ、これにより、ピストン６０及び荷重支持ピン５０が外方に向けて摺動させた例について説明したが、ステンレス管７１の膨張変形によるものに限らず、火薬７２の爆発により荷重支持ピン５０を直接摺動させるようにしてもよい。

本発明の第一の実施形態に係る連結分離装置を適用した移動体としての飛翔体の全体構成を示すものであり、（Ａ）は、互いに連結した上部胴体と下部胴体の一部を破断して示す説明図、（Ｂ）は、上部胴体と下部胴体とを分離した状態を示す説明図である。 図１に包囲線Ｉで示す連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細断面図である。 同上の連結分離装置の分解断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る連結分離装置の配列状態を示す平面図である。 （Ａ）は、火工品によって荷重支持ピンを連結位置から分離位置に移動させた状態を示す説明図、（Ｂ）は、上部ハウジングと下部ハウジングとを分離させた状態を示す説明図である。 第二の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図であり、図１に包囲線Ｉで示す部分に相当している。 （Ａ）は、火工品によって荷重支持ピンを連結位置から分離位置に移動させた状態を示す説明図、（Ｂ）は、上部胴体と下部胴体とを分離させた状態を示す説明図である。 第三の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図であり、図１に包囲線Ｉで示す部分に相当している。 （Ａ）は、第四の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図、（Ｂ），（Ｃ）は、（Ａ）に示すＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は荷重支持ピンを連結位置から分離位置に押動させる前の状態を示し、（Ｃ）は、荷重支持ピンを分離位置に押動させた後の状態を示している。 第五の実施形態に係る連結分離装置の一部を拡大して示す拡大詳細図である。 衝撃加速度と周波数との関係を示す関係図である。

符号の説明

１０，２０ 部体
３０，４０ 連結部（上部側連結部，下部側連結部）
５０ 荷重支持ピン
６０ 押動用部材（ピストン）
６１，６２ 位置決め部（ピン当接部，鍔部）
７０ 押動源
８０ ピン保持プレート
２００ 衝撃吸収部材
Ｂ１〜Ｂ４ 連結分離装置
Ｏ１ 共通の中心軸線
（ア） 連結位置
（イ） 分離位置

Claims (10)

1. 互いの連結部において荷重が相互作用する隣接する二つの部体どうしを分離可能に連結する連結分離装置において、
   上記連結部間に作用する荷重を支持して、二つの部体の連結状態を維持する連結位置から、二つの部体を分離可能な分離位置に移動可能に配設した荷重支持ピンと、
   上記荷重支持ピンを連結位置から分離位置に移動するための押動力を与える押動源とを有することを特徴とする連結分離装置。
2. 荷重支持ピンを、連結位置から分離位置に向けて押動するように配設した押動用部材を有しており、
   上記押動用部材を介して荷重支持ピンを押動するように押動源を配設したことを特徴とする請求項１に記載の連結分離装置。
3. 連結部間に作用する荷重を複数の荷重支持ピンで支持しており、
   各荷重支持ピンに単一の押動源を対応させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結分離装置。
4. 押動源は、上記荷重支持ピンに爆発力を与える火工品であることを特徴とする請求項３に記載の連結分離装置。
5. 荷重支持ピンを分離位置に位置決めする位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の連結分離装置。
6. 位置決め部を押動用部材に配設していることを特徴とする請求項５に記載の連結分離装置。
7. 連結状態を維持するように荷重支持ピンを保持するピン保持プレートを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の連結分離装置。
8. 火工品の爆発力による衝撃を吸収緩和するための衝撃吸収部材を設けたことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の連結分離装置。
9. 互いの連結部において荷重が相互作用する隣接する二つの部体どうしを、複数の連結分離装置を介して分離可能に連結している移動体において、
   上記連結部間に作用する荷重を支持して、二つの部体の連結状態を維持する連結位置から、二つの部体を分離可能な分離位置に移動可能に配設した荷重支持ピンと、
   上記荷重支持ピンを押動するための押動力を与える押動源とを有することを特徴とする移動体。
10. 円筒形に形成した隣接する二つの部体が共通の中心軸線を一致させて連結されており、
    複数の荷重支持ピンを中心軸線を中心とした所定の角度間隔で配列していることを特徴とする請求項９に記載の移動体。

Images