JP2003315000A - 破壊に依ることなく２つの部材を仮固定して花火技術的に分離させるデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材の破壊に依ることなく、部材どうしを分
離させ得るような花火技術的分離デバイスを提供するこ
と。 【解決手段】 仮固定して花火技術的に分離させるデバ
イス（１０）であって、分離させるべき２つの部材（１
２，１４）間の連結領域に形成された空間（２０）内に
設置された花火技術的膨張チューブ（１６）を具備し、
空間（２０）が、２つの部材のうちの第１部材（１２）
に対して固定された連結部材（１８）によって部分的に
閉塞され、連結部材（１８）が、通常状態においては２
つの部材間の押圧連結を形成するとともに、花火技術的
膨張チューブ（１６）の使用時には、曲げられることに
よって押圧連結を解放する活性部（４０）を有してい
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、部材の破壊を必要
とすることなく、２つの部材間の仮固定を行い得るとと
もに、花火技術的膨張チューブを使用することによっ
て、それら２つの部材を分離させ得るようなデバイスに
関するものである。

【０００２】特に、このタイプのデバイスは、航空宇宙
産業において使用可能であって、必要であれば破壊強度
内の大きな力を２つの部材間に伝達して、非常に短時間
でのそれら２つの構造部材の分離を制御することができ
る。

【０００３】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】力が
伝達される２つの部材を、非常に短い時間で不可逆的に
分離させなければならない場合に、花火技術的分離デバ
イスを、それら２つの部材の間の接合領域内に組み込ん
でおき、遠隔制御を利用してそのデバイスを起動するこ
とが、よく行われる。

【０００４】花火技術的分離デバイスは、通常、花火技
術的膨張チューブ、すなわち、内部に爆発ヒューズを有
した変形可能な気密式金属製チューブ、を備えている。
例えばゴムといったような柔軟な材料が、爆発フューズ
とこの爆発フューズを囲んでいるチューブとの間に介装
される。チューブは、点火前には、例えば楕円形や平坦
部付き円形といったような長円形断面形状を有してい
る。

【０００５】爆発フューズが点火されたときには、チュ
ーブに沿って、衝撃波が非常に大きな速度で伝搬し、チ
ューブが変形して、チューブが円形となる傾向がある。

【０００６】現存の花火技術的分離デバイスにおいて
は、花火技術的膨張チューブを使用することによって、
所定破壊ラインに沿って２つの部材のうちの一方の部材
を破壊し、これにより、２つの部材を互いに分離させて
いる。

【０００７】分離させるべき部材が金属製である場合に
は、Ｕ字形状横断面でもって一方の部材に形成された凹
所の底部内に、花火技術的膨張チューブを収容するとい
う手法が公知である。その場合、他方の部材は、例えば
ボルトや類似手段によって、その凹所の入口部分に固定
される。爆発フューズが点火されたときには、中空部材
の２つの側方ブランチが、薄肉領域によって規定された
ラインに沿って、破壊される。仏国特許出願公開明細書
第２ ５９８ ７９６号および欧州特許出願公開明細書第
０ ２７３ ０６１号には、このタイプのデバイスが開示
されている。

【０００８】また、米国特許明細書第４，１３７，８４
８号に開示されているように、分離対象をなす２つの金
属製部材の各対向部分どうしの間に、一方の対向部分の
厚さを低減することによって、花火技術的膨張チューブ
を収容するという手法が公知である。２つの部材は、チ
ューブの一方のサイドにおいてかつチューブの近傍にお
いて、ボルトや類似手段によって互いに連結される。爆
発フューズの点火によって、厚さが低減された部分が、
破壊される。

【０００９】米国特許明細書第３，３６２，２９０号に
は、上述した仏国特許出願公開明細書第２ ５９８ ７９
６号および欧州特許出願公開明細書第０ ２７３ ０６１
号において開示された構成と非常に類似した構成が開示
されている。しかしながら、この場合には、中空部材を
破壊する代わりに、爆発フューズの点火によって、分離
前には２つの部材を互いに固定していたリベットが剪断
される。したがって、リベットは、中空とされ、小さな
直径とされている。

【００１０】分離されるべき２つの部材がサンドイッチ
タイプの構造である場合には、花火技術的膨張チューブ
を、これら構造のうちの、細胞状コアを有していない部
分内に収容することが提案される。この場合には、爆発
フューズの点火によって、構造のうちの、チューブに対
向した表皮部分が破壊される。このタイプの構成は、仏
国特許出願公開明細書第２ ７７９ ２２３号および仏国
特許出願公開明細書第２ ７７９ ２２４号に開示されて
いる。

【００１１】仏国特許出願公開明細書第２ ７７９ ２２
２号には、同等の構成が開示されている。この文献にお
いては、２つの部材は、初期的には、少なくとも１つの
接着性連結部分によって、互いに連結される。点火時に
は、チューブの膨張により、接着性連結部分が非接着性
となり、２つの部材が分離される。

【００１２】要約すれば、２つの金属製部材に関連した
すべての公知の花火技術的分離デバイスは、２つの部材
のうちの一方の部材の破壊を制御することによって、あ
るいは、それら２つの部材を連結しているデバイスを剪
断することによって、両部材を分離させる。同じこと
は、通常、複合材料製の２つの部材に関連した花火技術
的分離デバイスについても、当てはまる。

【００１３】唯一の例外は、仏国特許出願公開明細書第
２ ７７９ ２２２号に開示されたデバイスの場合であ
る。この場合には、２つの部材のうちの一方の部材を破
壊するのではなく、接着性連結部分が非接着性となる。
しかしながら、このタイプのデバイスは、複合材料製の
部材どうしを連結する場合にしか、使用できない。

【００１４】

【特許文献１】仏国特許出願公開明細書第２ ５９８ ７
９６号

【特許文献２】欧州特許出願公開明細書第０ ２７３ ０
６１号

【特許文献３】米国特許明細書第４，１３７，８４８号

【特許文献４】米国特許明細書第３，３６２，２９０号

【特許文献５】仏国特許出願公開明細書第２ ７７９ ２
２３号

【特許文献６】仏国特許出願公開明細書第２ ７７９ ２
２４号

【特許文献７】仏国特許出願公開明細書第２ ７７９ ２
２２号

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、いかな
る部分をも破壊することなく、特に金属製材料も含めた
任意の材料から形成された部材どうしを分離させ得るよ
うな、革新的な構成を有した花火技術的分離デバイスを
提供することである。

【００１６】本発明においては、上記目的は、仮固定し
て花火技術的に分離させるデバイスであって、分離させ
るべき２つの部材間の連結領域に形成された空間内に設
置された花火技術的膨張チューブを具備し、空間が、２
つの部材のうちの第１部材に対して固定された連結部材
によって部分的に閉塞され、連結部材が、通常状態にお
いては２つの部材間の押圧連結を形成するとともに、花
火技術的膨張チューブの使用時には、押圧連結を解放す
るように変形することができ、このようなデバイスにお
いて、連結部材が、第１部材の面上に固定される底部
と、少なくとも１つの活性部と、を備え、活性部の端部
が、第２部材のうちの、第１部材上に形成された張出部
上に当接したヒールを保持することができるとともに、
この保持によって、押圧連結が形成されるようになって
おり、空間が、第１部材、または、第２部材のヒール、
のいずれかに形成され、空間が、底部と端部との間にお
いて、連結部材の活性部の面上において開口しているこ
とを特徴とするデバイスに依って、達成される。

【００１７】この構成においては、２つの部材を、いか
なる部材の破壊にも依ることなく、分離させることがで
きる。これにより、破壊が起こったときに放出される破
片が連結領域近傍の設備を損傷してしまうというリスク
が、除去される。

【００１８】有利には、連結部材の活性部の端部は、フ
ック形状とされ、これにより、この端部は、通常状態に
おいては、第２部材のヒールに形成されたノッチ内に嵌
め込まれている。

【００１９】この場合、連結部材と第１部材の面とは、
好ましくは、楔効果を有した相補面によって、底部の取
付手段が第１部材の面上において締め付けられたときに
は底部に向けてフック形状端部をわずかに移動させ得る
ようにして、互いに協働する。

【００２０】本発明の好ましい実施形態においては、連
結部材には、有利には、底部に対しての一体部材として
形成された複数の活性部が設けられ、これら活性部は、
花火技術的膨張チューブが使用されたときには面から離
間する向きに移動し得るように変形可能とされている。

【００２１】場合によっては、２つの部材は、端部どう
しを接合させて配置された管状部材とすることができ
る、あるいは、端部どうしを接合させて配置されたパネ
ルとすることができる。第１の場合には、連結部材は、
その接合領域を取り囲む。第２の場合には、連結部材
は、その接合領域にわたってオーバーラップする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下においては、添付図面を参照
しつつ、本発明を何ら限定するものではなく単なる例示
としての本発明の好ましい実施形態に関して説明する。

【００２３】図１〜図３は、第１部材（１２）と第２部
材（１４）との間に配置された、仮固定して花火技術的
に分離させるデバイス（１０）の好ましい実施形態を示
している。

【００２４】第１部材（１２）および第２部材（１４）
は、有利には、ほぼ同じ直径を有した２つの環状部材と
して、あるいは、任意形状を有した２つのパネルとし
て、形成されている。双方の場合において、両部材（１
２，１４）は、互いの端部どうしで連結されるよう構成
されている。

【００２５】本発明によるデバイス（１０）は、２つの
部材（１２，１４）の間の連結領域内に配置されてい
る。デバイス（１０）は、主に、従来構成とされた花火
技術的膨張チューブ（１６）と、連結部材（１８）と、
を備えている。

【００２６】組立前の各部材を示している図１からわか
るように、花火技術的膨張チューブ（１６）は、第１部
材（１２）内に形成されかつこの第１部材（１２）の面
（２２）上において開口している空間（２０）内に、収
容されている。より詳細には、空間（２０）は、矩形横
断面形状を有したグルーブによって具現されており、花
火技術的膨張チューブ（１６）は、そのグルーブ内に配
置されたときには、第１部材（１２）の面（２２）に対
して面一となる。

【００２７】空間（２０）を超えた端部においては、第
１部材（１２）は、張出部（２４）を有している。この
張出部（２４）の機能は、以下の説明を読むことによっ
て、明瞭となるであろう。この張出部（２４）は、この
場合には、第１部材（１２）の面（２２）に対して垂直
であるとともに面（２２）に対して開口した側面と、面
（２２）に対して平行な側面と、によって規定されてい
る。

【００２８】空間（２０）に関して、張出部（２４）と
反対側においては、第１部材（１２）の面（２２）は、
面（２２）のうちの、空間（２０）が形成されている部
分に対して、傾斜面（２６）を介して連接されている凹
所を有している。

【００２９】複数の穴（２８）が、傾斜面（２６）に近
いところにおいて、第１部材（１２）の面（２２）のそ
の凹所を貫通している。複数のナット（４４）にそれぞ
れ関連した複数のネジ（３０）といったような複数の取
付デバイスが、これら複数の穴を貫通しており、第１部
材（１２）の面（２）上に連結部材（１８）を取り付け
るための取付手段を構成している。

【００３０】第２部材（１４）は、第１部材（１２）に
対して連結される端部のところに、ヒール（３２）を有
している。このヒール（３２）は、第１部材（１２）の
端部に形成された張出部（２４）に対して当接し得るよ
うに構成されている。これを得るために、ヒール（３
２）には、張出部（２４）を規定する表面に対して相補
的な表面が設けられている。

【００３１】第２部材（１４）のヒール（３２）には、
さらに、第１部材（１２）の面（２２）と同じ側に位置
することとなる面（３４）上に、ノッチ（３６）が設け
られている。この場合、このノッチ（３６）は、矩形横
断面を有したグルーブの形態とされている。

【００３２】連結部材（１８）は、ベース部（３８）
と、少なくとも１つのあるいは好ましくは複数の活性部
（４０）と、を備えている。複数の活性部（４０）とベ
ース部（３８）とは、一体部材として形成されている。
複数の活性部（４０）は、花火技術的膨張チューブ（１
６）の内部に配置された爆発ヒューズの点火によって生
成された力がこれら活性部（４０）に対して印加された
ときには、変形し得るように構成されている。

【００３３】底部（ベース部）（３８）は、上述した取
付手段によって、第１部材（１２）の面（２２）上に固
定され得るように構成されている。したがって、複数の
穴（４２）が、連結部材（１８）が所定に配置されたと
きにはそれぞれ対応する穴（２８）に対してほぼ一直線
状をなすようにして、底部（３８）を貫通している。複
数のネジ（３０）が、互いに一直線状とされた穴（２
８，４２）内へと挿入される。その後、複数のナット
（４４）が、それぞれ対応するネジ（３０）上にネジ止
めされ、これにより、取付手段が完成される。

【００３４】連結手段（１８）のうちの、第１部材（１
２）の面（２２）上に適用され得るよう構成された面
（４６）は、面（２２）の形状に対して相補的な（ある
いは、補完的な）形状を有している。よって、連結部材
（１８）のこの面（４６）は、面（２２）の傾斜面（２
６）に対して相補的な傾斜面（４８）を有している。

【００３５】よって、傾斜面（２６，４８）は、楔とし
て機能する相補面を形成する。これら傾斜面（２６，４
８）は、複数のネジ（３０）と複数のナット（４４）と
によって形成された複数のボルトが締め付けられたとき
に、連結部材（１８）が図面上においてわずかに下向き
に変位し得るように、構成されている。ここで、複数の
ボルトは、連結部材（１８）を第１部材（１２）上に取
り付けるための取付手段を構成している。

【００３６】複数の活性部（４０）は、連結部材（１
８）が第１部材（１２）上に固定されたときに第１部材
（１２）の端部に形成された張出部（２４）を超えて延
在し得るようにして、連結部材（１８）の底部（３８）
から延出されている。

【００３７】各活性部（４０）は、フック形状の端部
（５０）を有している。連結部材（１８）が第１部材
（１２）上に固定され、さらに、第２部材（１４）のヒ
ール（３２）が第１部材（１２）の張出部（２４）に対
して当接したときには、フック形状端部（５０）は、図
２に示すように、ヒール（３２）に形成されたノッチ
（３６）内に嵌め込まれる。

【００３８】より詳細には、ボルト（３０，４４）が締
め付けられた際の相補的楔形状表面（２６，４８）間に
おける協働効果により、折り曲げられたフック形状をな
す各端部は、ボルトに向かう向きに移動する。よって、
端部（５０）の内表面が、ノッチ（３６）のうちの、ヒ
ール（３２）の端部に近い部分に対して当接する。これ
により、ヒール（３２）が張出部（２４）に対して押圧
され、第１部材（１２）と第２部材（１４）との間に押
圧連結が形成される。

【００３９】この構成は、連結部材（１８）と取付手段
（３０，４４）とによって、図２に示すようにして両部
材（１２，１４）が連結された後に、得られる。これに
より、両部材間の仮固定が行われ、アセンブリの『通
常』状態が形成される。

【００４０】両部材（１２，１４）を分離させるような
命令が与えられたときには、花火技術的膨張チューブ
（１６）内に収容された爆発フューズが、点火される。
従来技術における場合と同様に、これによって、点火に
よって解放されたガスの効果により、チューブ（１６）
が膨張する。初期的にはフラットな断面形状であった花
火技術的膨張チューブ（１６）が、図３に示すように、
ほぼ円形断面形状のものとなる。

【００４１】本発明においては、花火技術的膨張チュー
ブ（１６）の膨張によって、連結部材（１８）の複数の
活性部（４０）が、活性部（４０）と底部（３８）との
間の連結領域を曲げ軸として、第１部材（１２）から離
れる向きに、曲げられる。このことは、第１部材（１
２）のうちの、空間（２０）が機械加工されている部分
が剛直であることにより、および、複数の活性部（４
０）が変形可能であることにより、実現可能とされてい
る。

【００４２】その場合、連結部材（１８）の複数の活性
部（４０）は、非常に短い時間内において、花弁のよう
にして開く。このことは、ヒール（３２）に形成された
ノッチ（３６）とフック形状端部（５０）との間の係合
が完全に解除されるという効果を有している。これによ
り、両部材（１２，１４）間の機械的連結が、解除され
る。したがって、これら両部材は、図３に示すようにし
て、互いに分離される。

【００４３】明らかなように、本発明は、一例としての
上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、上
述したように、両部材（１２，１４）は、環状の形態と
することができる、あるいは、平面状パネルとして構成
することができる、あるいは、他の任意のパネル形状と
することができる。これらのうちの、第１の場合におい
ては、連結部材（１８）が、２つの部材間の接合領域を
取り囲み、さらに、複数の活性部（４０）が、周縁全体
にわたって分散配置されることとなる。第２の場合にお
いては、連結部材（１８）が、２つのパネル間の接合領
域に対してオーバーラップすることとなる。また、取付
手段は、様々な形態とすることができる（リベット、ネ
ジ、等）。最後に、花火技術的膨張チューブ（１６）
は、第１部材（１２）に機械加工された空間内に収容さ
れる代わりに、第２部材（１４）のヒール（３２）の端
部とノッチ（３６）との間のところにおいて、ヒール
（３２）に機械加工された空間内に設置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２つの部材を組み立てる前の状態において、
本発明によるデバイスを示す断面図である。

【図２】 図１のデバイスに関し、組み立てられたデバ
イスを示す断面図である。

【図３】 図１および図２のデバイスに関し、花火技術
的膨張チューブの使用後におけるデバイスを示す断面図
である。

【符号の説明】

１０ 仮固定して花火技術的に分離させるデバイス １２ 第１部材 １４ 第２部材 １６ 花火技術的膨張チューブ １８ 連結部材 ２０ 空間 ２２ 面 ２４ 張出部 ２６ 傾斜面（相補面） ３０ ネジ（取付手段） ３２ ヒール ３６ ノッチ ３８ 底部 ４０ 活性部 ４４ ナット（取付手段） ４８ 傾斜面（相補面） ５０ 端部、フック形状端部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮固定して花火技術的に分離させるデバ
   イスであって、 分離させるべき２つの部材（１２，１４）間の連結領域
   に形成された空間（２０）内に設置された花火技術的膨
   張チューブ（１６）を具備し、 前記空間（２０）が、前記２つの部材のうちの第１部材
   （１２）に対して固定された連結部材（１８）によって
   部分的に閉塞され、 前記連結部材（１８）が、通常状態においては前記２つ
   の部材間の押圧連結を形成するとともに、前記花火技術
   的膨張チューブ（１６）の使用時には、前記押圧連結を
   解放するように変形することができ、 このようなデバイスにおいて、 前記連結部材（１８）が、前記第１部材（１２）の面
   （２２）上に固定される底部（３８）と、少なくとも１
   つの活性部（４０）と、を備え、 前記活性部の端部（５０）が、第２部材（１４）のうち
   の、前記第１部材（１２）上に形成された張出部（２
   ４）上に当接したヒール（３２）を保持することができ
   るとともに、この保持によって、前記押圧連結が形成さ
   れるようになっており、 前記空間（２０）が、前記第１部材（１２）、または、
   前記第２部材（１４）の前記ヒール（３２）、のいずれ
   かに形成され、 前記空間（２０）が、前記底部（３８）と前記端部（５
   ０）との間において、前記連結部材（１８）の前記活性
   部（４０）の面上において開口していることを特徴とす
   るデバイス。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記連結部材（１８）の前記活性部（４０）の前記端部
   （５０）が、フック形状とされ、これにより、前記端部
   （５０）が、通常状態においては、前記第２部材（１
   ４）の前記ヒール（３２）に形成されたノッチ（３６）
   内に嵌め込まれていることを特徴とするデバイス。
3. 【請求項３】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記連結部材（１８）と前記第１部材（１２）の前記面
   （２２）とが、楔効果を有した相補面（２６，４８）に
   よって、前記底部（３８）の取付手段（３０，４４）が
   前記第１部材（１２）の前記面（２２）上において締め
   付けられたときには前記底部（３８）に向けて前記フッ
   ク形状端部（５０）をわずかに移動させ得るようにし
   て、互いに協働することを特徴とするデバイス。
4. 【請求項４】 請求項３記載のデバイスにおいて、 前記取付手段が、ボルト（３０，４４）とされているこ
   とを特徴とするデバイス。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のデ
   バイスにおいて、 前記連結部材（１８）には、前記底部（３８）に対して
   の一体部材として形成された複数の活性部（４０）が設
   けられ、 これら活性部が、前記花火技術的膨張チューブ（１６）
   が使用されたときには前記面（２２）から離間する向き
   に移動し得るように変形可能とされていることを特徴と
   するデバイス。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のデ
   バイスにおいて、 前記２つの部材（１２，１４）が、管状部材とされると
   ともに、端部どうしを接合させて配置され、 前記連結部材（１８）が、その接合領域を取り囲んでい
   ることを特徴とするデバイス。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のデ
   バイスにおいて、 前記２つの部材（１２，１４）が、端部どうしを接合さ
   せて配置されたパネルとされ、 前記連結部材（１８）が、その接合領域にわたってオー
   バーラップしていることを特徴とするデバイス。