JPS59219200A - 破断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、緊張せる接続要素の破壊の瞬間にいたるまで
構造物の部分を所定の位置に維持１−るような緊張接続
要素を破断するための装置に係り、本装置は特に宇宙飛
しよう体における応用に向けられている。

かかる構造物は特に太陽パネル、アンテナその他の如き
宇宙飛しよう体の展開可能およびもしくは折りたたみ可
能の構造物に広く使用されている。

この緊張接続要素に結合せるロック要素装置により折り
たためられた構造体は接Ｍ要素が破、断するまで続刊は
固定された位置に維持され、その接続要素の破断後構造
体は解放され展開配置ができる。

又、かかる装置は監視衛星に設置せる器具の取外し可能
又は廃棄処分可能のカバーにも用いられる。

通常、宇宙飛しよう体にはそれが宇宙空間に入つてから
初めて機能を開始する装置や部品が設けられている。地
球からスペース内の位置罠いたる輸送中、これらの装置
は容積が限定されるように一体状に折りたたまれかつカ
バされ、更に、地球からスペース内の位置にいたるまで
の９１ｅしよう体の輸送中機械的およびもしくは音響的
負荷又は熱もしくは化学的影響（（より部品が損傷する
率が承認できる最小レベルにおさえられないしはこれら
部品の使用寿命を伸ば丁ように装置部品は固定およびも
しくはカバーされる。このため、問題の構造体はふたつ
きの箱に収納され又は廃棄処分できるカバーを前え所望
の瞬間にこれを開（働きをする機構を結合尽せることが
できる。又、ベヤリングに一時的にＩＩ　ｈｌｉ的ブリ
テンション？付与することも可能である。

上記序文で述べた様式の装置は欧州特許出願第００５９
６７３号に記載されている。この周知装置においては、
接続要素は固定支持要素と緊張ばねとの間におかれたワ
イヤ又はケーブルの形１１Ｙとり、他端は別の固定支持
要素に接続している。

このグリテンションの与えられたケーブルは多数片のロ
ック帯片材に結合されている。ケーブル破断の瞬間、そ
のケーブルはブリテンションのかかったばね罠まり軸径
されロック帯片材を裂きその結果それまでロック帯片材
で固定されていた飛しよう体の部品が解放される。しか
しながら、上記欧州特許出願には緊帳ケープ／Ｌ／％＝
切Ｉｔ（Ｉする方法についそなにも述べられてはいない
。

ブリテンションのかかった状態にばねを維持しているケ
ーブルが最終的には爆発的に働く機械的切断作用により
破断できることは先行技術で周知のことである。しかし
、この最後に３本べた方法には少くとも宇宙飛しよう体
の場合爆発性材料の残りの生成物が飛しょう体上に堆積
しもしくはり１モしよ５体の直ぐ近（に浮遊し始め特定
の装置糸の機能に悪い影響２与えるなどの危険性がとも
なっている。この点について爆発性材料の残余生成物を
保持するよう手段を講じた装置の場合、短時間にしろ長
時間にしろその経過後、飛しょう体の適正機能に対する
危険を招（腐食が発生する。従って、有害な粒子やがス
が殆ど解放されないような破１υｒ方法が好適とされる
。

そこで、本発明の目的は上述の如き欠点を有せざる装置
を得ることにある。

この目的に従って本発明により上記序文に記載の如き装
置にして、接続要素な局部的かつ短時間にわたり加熱す
るための装置を有し、接続要素は破断できるよう熱を受
けて強度が低下する材料より作られることな特徴とする
上記装置が得られる。

上記の加熱装置を適正な瞬間に作動せしめることにより
接続要素材の強度は有害な残留生成物を解放することな
しに破断する程度に局部的に低下し、このため原則とし
て可動部品は不要である。

各種の加熱装備の使用が可能なるも、この装置は少（と
も電気加熱要素を有するのが望ましい。

特に宇宙飛しよう体上では電気加熱要素はその機能がき
わめて清潔でありかつ十分な電力が入手可能であるとい
う利点がある。

電力の不要な消耗を防止し接続要素の破断端を更に加熱
するのをＩＳｌ」止するため、接続要素の実際の破断を
検出する装置が設けられ検出後加熱装置を停められるよ
う構成するのが望せしい。

確実度を増加するため接続要素の長手方向に少（とも２
個の加熱装置を相互間隔をおいて配置するのが望せしい
。

これは必ずしも必要とは限らないが、加熱装置が接続要
素に接触している場合には両方の加熱装置を半径方向反
対方向から接続要素に押しつけることが望ましい。

加熱装置と接ａ要素間に良好な接触を保証するため、加
熱装置は接続要素に対し弾力的に押しつけるのが望まし
い。もう一つの方法は、少（とも１個の加熱装置に直接
接触せねばならぬような通路にそい緊張接続要素を延は
丁ことである。

加熱装置が接続要素に押しつけられている場合には、接
続要素に接触する加熱装置の方には全熱機械的切断機能
を具えていないことが望ましい。

これにより予期せざる接続要素の切断が阻止される。

かかる危険は、例えば緊張接続要素が両方の加熱装置の
間で正規のルートから外れた通路に強いられケーブルが
関連する加熱装置の端部に接触せしめられるような場合
に発生する。

更に、接続要素の関連端な保持要素内にクランプしかつ
加熱装置をその保持装置内に設置するように支持要素を
実施することも可能である。この利点はきわめてコンパ
クトにして非常に小型な構造にある。

既述の如（、接続要素はその一方を固定支持要素に他方
ヲプリテンション化かけたばねに取付けることにより張
力を与えられている。しかしながら、接続部材はその破
断後その両方の破断端部が加熱要素の有効域の外部に引
かれるように張力が与えられている。これに関して例え
ば保持装置にグリテンションをかけることも可能である
。その場合、加熱装置の停止前における接続要素の局部
的過熱が確実に防げる。

この接続要素のきわめて好適な材料はアルアミド、（ａ
ｒａｍｉ＋ｄｅ　）繊維である。

次に、添付図面参照の下に本発明の詳細につき下記の如
（説明する。

第１図には、ケーブノシの実施形Ｉ與をとりカッく−３
つきの箱２に使用せる緊張接続要素１かボされている。

この緊張接続要素１は支持要素４とはね５との間に取付
けられロー／Ｌ／６に張架されて（・る。

緊張接続要素１と並んでロック帯片材７，８カー配され
それによりカバー３が箱２に接続して（・る。

緊張ケーブルの一端近くに緊張接続要素を破断するため
の装置９が位置している。この装置が働（と、ケーブル
が破断しワイヤははねにより一方に引きませられそれに
よりロック帯片材を引裂きその結果図示のようにカバー
３は箱２から外れる。

第２図から第５図にケーブル破断のための＠置について
の４つの実施例が示されている。

第２図の実施例に示す装部のハウジング１１にはこれを
宇宙飛しよう体の本体に取付けるためσ）脚部１４があ
る。この脚部の内部にはね１２がおかれ、装置糸の作動
状態でケーブル１３が装置σ）外方に出るようテンショ
ンがかけられている。ケープ／ｌ／１３はハウジングの
脚部内の保持要素内で終っている。ばねの自由長と完全
圧縮された長さとの差異は、ワイヤ材の弾性伸びとクリ
−７０ならびにケーブル加熱中の破断位置における長さ
の増加化考１虐に入れ、十分な張力が完全破断の瞬間ま
でワイヤ中に維持されるように選ばれている。ハウジン
グ１１には２個以上の電気加熱要素１６゜１６′が設け
られこれらの要素は破断位置１７゜１８でケーブルに接
触し加熱エネルギーの集中員を局所的に供給できるよう
に維持されている。この実がｌｊ例においてしま、それ
ぞれの加熱要素ははね１９．２０によりケーブルに押し
付けられ、それによりケープの張力とあいまって要素か
らケーブル１３へのきわめて良好にしてかつきわめて局
所的なエネルギー移動が行われるような接触圧力が得ら
れる。

第２ａ図は加熱要素１６．１６’のそれぞれの前部の構
成とこの部分が破断位置１７．１８でケープ／ＬｌＢを
押し付けている状態を示す。

第６図は本発明による装置の第２実施例を示し、同じ部
品は同じ参照番号が付けられている。本実施例と第２図
について述べた実施例との間の主な相違点は本例におけ
る加熱要素は緊張ケーブルに強制的に接触するように位
置き゛めされていることにある。従って、それぞれの加
熱要素にばねを設は十分な接触圧を保証するような必要
はない。更に、保持要素１５の実施例は第２図の冥１価
例とは異なっている。

第６ａ図は加熱要素の詳細ケ示１−０ 第４図は本発明による装置の第６実施例を示し、第６図
の例に類似せるも別の図示省１１１８せる方法でテンシ
ョンをかけられケーブル破断のための装ｆＦｔと係りな
く接続された緊定ケーブル上に使用するようになってい
る。従って、木丈施、例では保持要素とそれに協同する
ばねが省略されている。装置の適正な位置ぎめにより保
持要素は接続要素に強制接触させられる。

最後に、第５図は本発明による第４実施例を示し、加熱
要素とケーブルとの間には実質的な接触がないよう加熱
要素が位置ぎめされている。この構成では、ケーブル破
断後でもそのケープ）Ｖは加・熱要素によりなんらかの
卯由で保持されない点が保証きれる。

第５ａ図は加熱要素の１つの断面図を示す。

複数個の加２１！要素の使用は先づワイヤな装置の外部
に軸方向に押し出すのに必要ではなく装置の故障のチャ
ンス化減ら丁ものであり、これは４つの図示実施例の全
部に適用される。もし最初にスイッチを入れた加熱要素
が思いがけなく正しく機能しない場合には他の要素を代
りに使用できる。

位＋ｔ１７，１Ｂにおけるケーブルの破断後、折りたた
１れもしくは閉ざされた構造体に結合しているワイヤの
部分が外部ばね張力を受けて装置外に引き出される。ホ
ルタゞ−の脚部に接試せるケーブルの他の部分は装置に
ばねがある場合引き戻され加＃！要素はもはやケーブル
とは接触せずその結果論＠要素の最後の残りの余熱によ
り引き起こされるケーブルのその部分の余分の品質低下
が避けられる。器具のきわめて短かいオン・オフ作動中
に発生しより多くの分解生成物乞もたら丁ことのある不
・み要な化学反作用が防止される。

通信衛星おｊ；び地球観察衛星などの宇宙飛しよう体に
対する応用においては、ケーブルの結合する装置の作用
する荷車にもとづくワイヤ中の張力により材料特性の組
合せによる以外に装置のためのケーブルの直径が決めら
れる。決定因である材料％性には、引張強度、比熱容吐
、クリー−／″特性比重、熱影響下における機械的％性
の変化ならびに材料が劣化した場合解放される最終的分
薯牛頷物の質および量などがあげられる。

一定直径にもとづいて、ワイヤと加熱要素との間に最適
の接触面が形成されるようにケーブルの実施形態がきめ
られる。ここに１形態実施」なる用語は、ワイヤ断面（
丸、平坦、かた筐り、筒状）の形と充実性およびもしく
はまり線としてのワイヤの成分又はスピンやツイストに
よるより数からの成分などを表わす。最適の接触面によ
り加熱要素からのエネ／Ｌ／ギー移動はケーブルの小１
す丁面上に集中しそれにより破断工程のための必要エネ
ルギーを最小にしそのため破断の瞬間までの一定σ２椋
準期間を加熱要素当りで決定することかできる。

ワイヤの切断後はエネルギーは加熱要素から引き出され
なく従って要素の熱は増加する。この熱の増加は装置に
対するエネルギー消費な〃ｒつ信号として使用できろ、
安全上の理由で、スイッチを装置の脚部の内部（（設置
代できこのスイッチはケーブル破１υτ後内部に設けた
ばねにより作動させることができる。

賓験の示１−θ−［によると、アルアミド（ａｒａｍｉ
ｄｅ　）繊！（例えばＫｅｖｌａｒ　４９　）が本装置
系に使用するのに非常に適している。合成繊維は金属や
ガラス状繊維より好適であるっ 本発明による装ｆＮ：は特に宇宙飛しよう体への応用に
おいて一般に装置の機能作動にきわめて僅かな時間しか
使用できないような範囲の所定グロダラムでたった一回
きり作動するよりに決められているものである。エネル
ギー消費の見地から装置の作動すべき時間期間ケ限定す
ることも望ましい。

従って、加熱要素にスイッチを入れた後接続要素が比較
的短い時間で破断するよう加熱要素の性能およびもしく
は接続要素の材料％性を選定するのが望ましい。最大数
分の時間特に１分未満の時間が好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は破断の瞬間１でカバーを油上に維持するための
緊張接続要素の応用２示し、第２図は本発明による装置
の第１実施例を示し、第２ａ図は第１実施例の加熱要素
の詳細を示す図、第６図は本発明装置の第２実施例を示
し、第６ａ図は第２実施例の加熱要素の詳細を示す図、
第４図は本発明装置の第６実施例を示し、第５図は本発
明装置梢の第４実施例を示し、第５ａ図は第４実ｈａ＋
、例の加熱要素の断面図である。 １：緊張接続要素又はケーブル；２：箱；３：カバー；
７，８：ロック帯片材；９　：　装置又は加熱要素；５
：ばね；１３：ケーブル；１５：保持要素；１６，１６
’：電気加熱要素；１９，２０：はね 代理人　浅　利　　　皓 手続補正書（自発） 昭和５９年！月　？■ 特許庁長官殿 １、小件の表示 ｌ１ｌ−ＩＴｉ　５９　相持１γ＋’Ｅｈｉ第４０２７
９　　号２、発明の名称 破断装置 ３、補正をする者 事（！１との関係　持ｊ′ｆｉｌｆＦｊＪ１人４、代理
人 ５、補正命令の日イ」 昭和　　年　　月　　日 ６、補止により増加する発明の数 明細書の浄書（内容に変更なし） ５６３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　破断の瞬間１で構造体の部分を所定の位置に
   維持せしめる緊張せる接続要素又は該要素の組合せを破
   断てるためにして特に宇宙飛しよう体への応用に向けら
   れた破断装置にして、接続要素を局部的にかつ短１侍間
   にわたり加熱するための装置２有し、接続要素は熱の影
   響を受は破断できるように低下する強度の材料より作ら
   れることを特徴とする破［ｉ装置。 （２）　　前記の加熱するための装置は少くとも１つの
   電気加熱要素より成ることを特徴とする特許請求の唾囲
   旭１項による装置。 （３）接続要素の実１祭の破断瞬間を検出しその後加熱
   製筒のスイッチケ切るための装置が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２積による装
   置。 （４）少くとも２つの加熱装置が接続要素の伸張方向に
   相互間隔をおいて設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１槙から第６項のいづれか一つの項による
   装置。 （５）緊張せる接続要素の延びる方向が加熱装置ａの少
   （とも１つの外端の周りに変わることを特徴とする特許
   請求の１ｆｉｆｌ囲第１項から第４項のいづれか一つの
   項による装置。 （６）　　加熱装置がばね力により接続要素に押し付け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
   第４項のいづれか一つの項による装置。 （７）加熱装置の両方が半径方向反対の方向から接続要
   素に押し付けられていること欠特徴と１−る特許請求の
   範囲第５項又は第６項による製油１゜（８）接続斐、素
   に接触する加熱装置の部分は１つだ（機械的切断機能を
   もっていないことケ特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第７項のいづれか一つの項による装置。 （９）加熱装置のいづれも°が緊張せる接続要素と直接
   接触していないことｆａ：特徴とするｔｈ・許請求の範
   囲第１項から第８項のいづれか一つの積による装置。 ００）　　接続要素の破断後詰要素の破断された両端部
   分が加州）装置にの有効域の外部に引き出されるように
   接続要素に張力が与えられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第９項のいづれか一つの項による
   装置。 （１１）　　接続要素が一端で保持要素内にフランツ９
   され加熱装置は前記保持要素内に設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項のいづれ
   か一つの項による装置。 （１望　　保持要素は接続要素の対応端部と共に破断後
   加熱装置から遠ざかるように動かされるように保持要素
   力はねによりグリテンションがかかツテイること？：％
   徴とする特許請求の範囲第１項から第１０頃のいづれか
   一つの項による装置。 （１３）接続要素はアラマイト（ａｒａｍｉｄｅ　）繊
   維で作られるケーブルより成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第１２積のいづれか一つの項による
   装置。 （１４）加熱装置およびもしくは接続要素の材料特性は
   、加熱装置にスイッチを入れた後接続要素が数分内に破
   断することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１
   ６項のいづれか一つの項による装置旌。