JP2009174752A - Holding device and flying object - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、展開翼を有する小型飛しょう体において、展開翼の保持装置、及びその保持装置を備える飛しょう体に関するものである。 The present invention relates to a holding device for a deployment wing and a flying body including the holding device in a small flying body having a deployment wing.
従来、飛しょう体を発射筒に収納する際、単位面積当たりの飛しょう体の収納効率を高めるため、発射筒の収容面積を小さくする場合がある。その場合、飛しょう体に取り付ける翼を、飛しょう体に固定する固定翼と、固定翼の翼端を折曲軸として折り曲げ可能な展伸翼より構成される折畳翼とし、展伸翼を折り曲げて発射筒に収納する。 Conventionally, when a flying object is stored in a launcher, in order to increase the efficiency of storing the flying object per unit area, the accommodation area of the launcher may be reduced. In that case, the wing attached to the flying body is a folding wing composed of a fixed wing that is fixed to the flying body and a wing that can be bent with the wing tip of the fixed wing as a bending axis, and the wing is bent. And store in the launcher.
発射筒から飛しょう体が出た後、展伸翼を展開させる方法として、例えば、折曲軸に設けたトーションバー等の展伸機構により展伸翼を折曲軸まわりに回動させ、展伸させる方法がある。 As a method of deploying the expansion blade after the flying object comes out of the launch tube, for example, the expansion blade is rotated around the bending axis by the expansion mechanism such as a torsion bar provided on the bending shaft and expanded. There is a way.
また展伸した展伸翼を保持する方法としては、固定翼に内蔵されたロックピンを用いる。つまり、展伸翼が展開するまではロックピンは折曲軸のヒンジにより固定翼内部に押さえられ、展伸翼が展開したら、ロックピンの一端に取り付けられたばねの復元力により、ロックピンはヒンジに開けられた穴を貫通し、展伸翼に穿設されたロック穴に達することで、展伸翼を保持する(例えば、特許文献1参照)。 Further, as a method for holding the expanded wing, a lock pin built in the fixed wing is used. In other words, the lock pin is held inside the fixed wing by the hinge of the folding shaft until the expansion blade is deployed, and when the expansion blade is deployed, the lock pin is attached to the hinge by the restoring force of the spring attached to one end of the lock pin. The extending wing is held by penetrating the opened hole and reaching the lock hole formed in the expanding wing (see, for example, Patent Document 1).
ここで、例えば飛しょう体の全長が数100mm(ミリメートル)程度、直径が数10mm程度の小型飛しょう体の場合、小型飛しょう体の射程距離を長くするため、展開翼の小型軽量化を図る必要がある。その場合、機軸方向の空気抵抗を軽減するため、機軸方向から見た展開翼の幅を、例えば数mm程度と、薄くした方がよい。 Here, for example, in the case of a small flying body having an overall length of several hundred mm (millimeters) and a diameter of about several tens of millimeters, the deployment wing is reduced in size and weight in order to increase the range of the flying object. There is a need. In that case, in order to reduce the air resistance in the axial direction, it is preferable to make the width of the deployed wing viewed from the axial direction thin, for example, about several mm.
しかし展開翼の幅を薄くしたままだと、ロックピンやロックピンの一端に取り付けるばねの径も小さくしなくてはならず、ロックピン機構の製造が難しい。また、ばねの径を小さくする場合、ロックピンをヒンジに貫通させるだけの弾性力を得るようにすることが難しい。 However, if the width of the deployment wing is kept thin, the lock pin and the diameter of the spring attached to one end of the lock pin must be reduced, making it difficult to manufacture the lock pin mechanism. Further, when the spring diameter is reduced, it is difficult to obtain an elastic force sufficient to allow the lock pin to penetrate the hinge.
仮に、固定翼に対して小型のロックピン機構が内蔵可能となったとしても、ロックピンの径が小さいため、飛しょう時に展開翼の翼面が受ける空力荷重により、展開翼を保持できず、ロックピンとともに折れ曲がる可能性がある。 Even if a small lock pin mechanism can be built into the fixed wing, the diameter of the lock pin is small, so the deployment wing cannot be held by the aerodynamic load received by the wing surface of the deployment wing during flight. There is a possibility of bending with the lock pin.
また機軸方向から見た展開翼の幅を無視して、従来の径のロックピンを用いて展開翼を保持する場合、ロックピンの貫通する部分が膨らみを持つ展開翼となり、展開翼に対する空力特性が劣化する恐れがあるとともに、展開翼自体が複雑な形状となるため製造が難しくなる、という問題点もある。 In addition, when the deployment blade is held using a lock pin with a conventional diameter ignoring the width of the deployment blade viewed from the axis direction, the portion where the lock pin penetrates becomes a deployment blade having a bulge, and the aerodynamic characteristics for the deployment blade There is also a problem that there is a risk of deterioration, and that the deployment blade itself has a complicated shape, making it difficult to manufacture.
本発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、展開翼の外部に保持装置を設け、更には保持装置により展開翼を展開させることで、展開翼を展開保持させることを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and has an object of providing a holding device outside the deployment blade and further deploying and holding the deployment blade by deploying the deployment blade by the holding device. To do.
本発明に係る保持装置は、
展開翼が折りたたまれた状態で外部に支持されており、当該外部の支持の開放で展開する展開翼を有する飛しょう体において、
前記飛しょう体の胴体に一端を固定し、前記一端と相対する他端を展開軸として前記展開翼の一端が回動可能に取り付けられる固定部材と、
前記展開軸と直交する回転軸と、
一端は前記固定部材に回動可能に取り付けられ、他端は前記展開翼の翼端に嵌合する嵌合部を有する保持部材と、
前記回転軸に設けられ、前記嵌合部を前記展開翼より離れた位置に付勢し、前記外部の支持の開放で作用する自身の復元力により、前記嵌合部を前記展開翼の翼端と当接させるように嵌合させるとともに、嵌合位置まで前記展開翼を展開させる弾性部材と、
を備えたことを特徴とする。
The holding device according to the present invention includes:
In a flying body having a deployment wing that is deployed to the outside in a state where the deployment wing is folded and opened by the release of the external support,
One end is fixed to the body of the flying body, and a fixing member to which one end of the deployment wing is rotatably attached with the other end facing the one end as a deployment axis;
A rotation axis orthogonal to the deployment axis;
One end is rotatably attached to the fixed member, and the other end is a holding member having a fitting portion that fits the blade tip of the deployment wing,
Provided on the rotating shaft, urges the fitting portion to a position away from the deployment blade, and causes the fitting portion to move to the blade tip of the deployment blade by its own restoring force that acts by opening the external support. And an elastic member that expands the deployment wing to the engagement position,
It is provided with.
本発明により、展開翼の外部に保持装置を設けるため、小型のロックピン機構や複雑な形状の展開翼を製造しなくてよい。また展開軸にトーションバー等の展開装置を設けなくてよい。 According to the present invention, since the holding device is provided outside the deployment blade, it is not necessary to manufacture a small lock pin mechanism or a deployment blade having a complicated shape. Further, it is not necessary to provide a developing device such as a torsion bar on the developing shaft.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図面を用いて説明する。図1は、本発明の保持装置を有する飛しょう体において、展開翼を展開する前の状態と、本発明の保持装置を用いて展開翼を展開保持している状態を示す図である。図2は、展開翼を折りたたんで飛しょう体を発射筒に収納した状態を示す図である。図3は、本発明の保持装置を用いて展開翼を展開されることを説明する図である。図4は、本発明の保持装置を用いて展開翼を保持している状態を示す図である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a state before a deployment blade is deployed and a state where the deployment blade is deployed and held using the retention device of the present invention in a flying object having the retention device of the present invention. FIG. 2 is a view showing a state in which the flying wing is folded and the flying object is stored in the launch tube. FIG. 3 is a diagram for explaining that the deployment blade is deployed using the holding device of the present invention. FIG. 4 is a view showing a state in which the developing blade is held using the holding device of the present invention.
図1(a)は、展開翼が展開する前の状態を示す図である。また図1(b)は、展開翼4が展開した後、保持部材10により保持されている状態を示す図である。図1のように、飛しょう体1の胴体には、固定部材3が取り付けられており、例えば、固定部材3の一端を止め具2を用いて飛しょう体1の胴体に固定する。また固定部材3の相対する他端には、ヒンジ6により展開翼4が回動可能なように取り付けられている。また固定部材3には、展開翼4が嵌合する嵌合部を有する保持部材10が取り付けられている。
Fig.1 (a) is a figure which shows the state before an expansion | deployment blade | wing expand | deploys. FIG. 1B is a diagram showing a state where the
図2は、展開翼4を折りたたんで飛しょう体1を発射筒7に収納した状態を示す図であり、図1(a)の白抜き矢印Aより見たものである。図1でも示したように、固定部材3の一端は飛しょう体1の胴体に固定される。また固定部材3の相対する他端は、図2に示したように展開軸5であり、ヒンジ6を用いて展開翼4の一端が回動可能なように取り付けられている。
FIG. 2 is a view showing a state in which the
また後述するように、保持部材10の一端は、固定部材3に対して、展開軸5と相対しない展開翼4の翼端の延長線上より展開翼4の翼面側にあり、展開軸5から位置ずれしており、展開軸5および自らが回動する固定部材3の面と直交する位置にある回転軸8に取り付けられる。
Further, as will be described later, one end of the
また回転軸8を軸中心として弾性部材が取り付けられており、保持部材10を弾性部材の復元力により回動させて、展開翼4を展開保持させる。弾性部材としては、例えば、回転軸8を中心として巻かれた捩りばね(ばね用鋼)や、回転軸8の軸方向に取り付けたトーションバーでよい。以降の説明は、弾性部材として捩りばね9を用いて説明する。
Further, an elastic member is attached with the rotary shaft 8 as the center, and the
なお図2のように、展開翼4を折りたたんで飛しょう体1を発射筒7にセットする方法としては、例えば、保持部材10を展開軸5と相対しない展開翼4の翼端より離れた位置に押し広げ、展開翼4を展開軸5より折り曲げた状態で、テープ等で飛しょう体1に仮止めし、発射筒7へ飛しょう体1をセットする。飛しょう体1をセットした後、仮止めのテープを取り外すようにすればよい。飛しょう体1が発射筒7に収納されている状態では、仮止めのテープを外しても、図2のように、展開翼4は発射筒7の内壁で展開が抑えられる。このように、飛しょう体1の展開翼4は、折りたたまれた状態で発射筒7(外部)に支持されており、飛しょう体1が発射筒7から出ることにより、展開翼4は発射筒7の支持より開放され展開する。
As shown in FIG. 2, as a method of folding the
固定部材3と展開翼4の材料はアルミニウムでよい。またヒンジ6、回転軸8での保持部材10の止め具、及び捩りばね9の材料は鉄でよい。ただしヒンジ6や、保持部材10の止め具や、捩りばね9おいて強度を確保したい場合は、ステンレスを用いても良い。また保持部材10の材料は、アルミニウムでよい。ただし保持部材10の強度を確保したい場合は、ステンレスを用いてもよい。
The material of the fixing member 3 and the
図3は、保持部材10を用いて展開翼4を展開させることを説明する図であり、図3(a)は、図2の白抜き矢印Eより見たものである。また図3(b)は、図1の破線部を白抜き矢印Bより見たものである。
FIG. 3 is a diagram for explaining the deployment of the
図3(a)に示すように、保持部材10の一端は、固定部材3に対して、展開軸5と相対しない展開翼4の翼端の延長線上より展開翼4の翼面側にあり、展開軸5から位置ずれしており、展開軸5および自らが回動する固定部材3の面と直交する位置にある回転軸8に、回動可能に取り付けられる。また回転軸8を軸中心として、捩りばね9が取り付けられている。捩りばね9は、自身の復元力により、回転軸8を軸中心として、保持部材10を回動させるように、保持部材10と接合している。
As shown in FIG. 3A, one end of the holding
飛しょう体1が発射筒7に収納される場合、保持部材10の嵌合部11は、図3(a)に示すように、展開翼4の翼端より離れた位置に押し広げられる。飛しょう体1が発射筒7より出ると、捩りばね9の復元力が作用し、保持部材10は、図3(a)に示すように、回転軸8を軸中心として回動する。保持部材10が回動することにより、図3(b)に示すように折りたたんだ展開翼4と接触し、捩りばね9の復元力により展開翼4を押し上げる力が働く。この力により、展開翼4は展開する。
When the flying body 1 is accommodated in the
なお保持部材10を用いて展開翼4を押し上げる際、保持部材10が展開翼4に引っかからずスムーズに押し上げるように、図3(a)に示すように、保持部材10において展開翼4の接触する箇所(嵌合部11)を曲線状にしたり、面取りを施したりしてもよい。また可能であるならば、展開翼4をテーパ形状として、保持部材10による押し上げをスムーズにさせてもよい。
As shown in FIG. 3A, when the
図4は、保持部材10を用いて展開翼4を保持している状態を示す図であり、図4(a)は、図1の白抜き矢印Dより見たものであり、図4(b)は、図1の白抜き矢印Cより見たものである。一端が回転軸8に取り付けられた保持部材10の他端は、図4に示すように、嵌合部11を有する。展開翼4の展開時には、保持部材10の嵌合部11が展開翼4に接触しつつ回転することにより、嵌合部11が展開翼4と嵌合する位置まで、展開翼4が展開する。
4 is a view showing a state in which the
展開翼4が展開すると、図4に示すように、保持部材10の嵌合部11が展開翼4の翼端と当接させるように嵌合することにより、展開翼4が保持される。
When the
展開翼4の、例えば展開軸5方向の空力特性を劣化させないように、展開軸5方向の幅の薄さを変えずにロックピンを内蔵して展開翼4を保持させた場合、展開軸5の方向から見た展開翼4の厚さが数mm程度では、ロックピン及びロックピンを貫通させる動力となるばねの径を小さくしなくてはならない。しかし展開翼4には、図4(a)に示すように、展開翼4の翼面に対して空力荷重がかかる。従って、展開翼4の翼面にかかる空力荷重を受け止めきれず、ロックピンが折れる可能性がある。
For example, when the
また展開翼4の幅の厚みを考慮せず、図5のように、ロックピン12及びロックピン12を貫通させる動力となるばねの径を従来のままとした場合、展開翼4の形状は、ロックピン貫通箇所に膨らみをもつ複雑な形状となる。この場合、展開翼4の翼面にかかる空力荷重を受け止めることはできるが、展開翼4の形状が複雑になるため、展開翼4における空力特性が劣化する。
Further, if the diameter of the spring serving as the driving force for penetrating the
しかし図4に示すように、保持部材10の嵌合部11が、図4(b)のように展開翼4と嵌合し保持することで、展開翼4の翼面にかかる空力荷重を受け止めることが可能となる。また展開翼4の形状は複雑ではないため、展開翼4における空力特性の劣化を防ぐことができる。
However, as shown in FIG. 4, the
なお図3、4では、保持部材10は展開翼4の両端に備えているが、展開翼4の展開および保持が可能であるならば、展開翼4の片端のみに備えるものとしてもよい。
3 and 4, the holding
本発明のように、展開翼4の外部に保持装置10を設けることで、ロックピンを展開翼4に貫通させて保持する必要がないため、小型のロックピン機構や、ロックピン貫通箇所を膨らませた複雑な形状の展開翼4を製造する必要がなく、保持装置10および展開翼4が製造しやすくなる。
By providing the holding
また外部に設けた保持装置10により、展開翼4の翼面が受ける空力荷重を受け止めることができる。また展開翼4の形状は複雑ではないため、展開翼4における空力特性の劣化を防ぐことができる。
The aerodynamic load received by the blade surface of the
更には保持装置10により展開翼4を展開させることで、展開軸5にトーションバー等の展開装置を設けなくてよい。
Furthermore, by deploying the
また保持部材10による展開翼4の展開を補助する構成として、図6に示すように、飛しょう体1の胴体と展開翼4の相対する位置に磁性体、例えば磁石13を取り付けてもよい。ここで図6のように、飛しょう体1の胴体が有する磁石13の磁性と展開翼4が有する磁石13の磁性を同極、例えばN極などとすることで、飛しょう体1の胴体と展開翼4との間に磁性反発力を作用させ、展開翼4の展開を補助する。なお飛しょう体1の胴体と展開翼4が有する磁石13は、各々に埋め込んでもよいし、各々に取り付けてもよい。
Further, as a configuration for assisting the deployment of the
また保持部材10による展開翼4の展開を補助する構成として、図7に示すように、飛しょう体1の胴体と、展開翼4の間に弾性体を配置する。弾性体は、例えば図7に示すように、ばね14でよい。このばね14は、展開翼4を折りたたみ発射筒7へ収納する際、飛しょう体1の胴体と展開翼4の間に挟まれている。ばね14の復元力は、飛しょう体1が発射筒7を出たら、展開翼4が展開軸5まわりに回動し、展開するように働く。
Further, as a configuration for assisting the deployment of the
なお、ばね14は、飛しょう体1にテープ等により仮止めさせておくか、もしくは単に飛しょう体1と展開翼4との間に挟むだけのものとしてよく、飛しょう体1が発射し、展開翼4の展開補助を行ったあと、飛しょう体1から脱落させるようにしてよい。
The
このように、飛しょう体1の胴体と展開翼4の相対する位置に取り付ける同極の磁性体や、飛しょう体1の胴体と展開翼4の間に挟む弾性体を用いて、展開翼4の展開を補助させることで、よりスムーズに展開翼4を展開させることができる。
In this way, using the same-polarity magnetic body attached to the position where the body of the flying body 1 and the
1. 飛しょう体
2. 止め具
3. 固定部材
4. 展開翼
5. 展開軸
6. ヒンジ
7. 発射筒
8. 回転軸
9. 捩りばね(弾性部材)
10.保持部材
11.嵌合部
12.ロックピン
13.磁石(磁性体)
14.ばね(弾性体)
1. Flying
10. Holding
14 Spring (elastic body)
Claims (4)
一端が飛しょう体の胴体に固定され、前記一端と相対する他端を展開軸として前記展開翼の一端が回動可能に取り付けられる固定部材と、
前記固定部材に設けられ、前記展開軸と直交する回転軸と、
一端は前記回転軸に回動可能に取り付けられ、他端は前記展開翼の翼端に嵌合する嵌合部を有する保持部材と、
前記回転軸に設けられ、前記嵌合部を前記展開翼より離れた位置に付勢し、前記外部の支持の開放で作用する自身の復元力により、前記嵌合部を前記展開翼の翼端と当接させるように嵌合させるとともに、嵌合位置まで前記展開翼を展開させる弾性部材と、
を備えたことを特徴とする保持装置。 In a deployment device for a deployment wing that is supported externally in a folded state and is deployed by opening the external support,
One end is fixed to the body of the flying body, and the other end facing the one end is a deployment shaft, and one end of the deployment wing is rotatably attached,
A rotation axis provided on the fixed member and orthogonal to the deployment axis;
One end is rotatably attached to the rotating shaft, and the other end is a holding member having a fitting portion that fits into the blade tip of the deployment blade,
Provided on the rotating shaft, urges the fitting portion to a position away from the deployment blade, and causes the fitting portion to move to the blade tip of the deployment blade by its own restoring force that acts by opening the external support. And an elastic member that expands the deployment wing to the engagement position,
A holding device comprising:
一端が飛しょう体の胴体に固定され、前記一端と相対する他端を展開軸として前記展開翼の一端が回動可能に取り付けられる固定部材と、
前記固定部材に対して、前記展開翼の側端の延長線上より展開翼の翼面側にあり、前記展開軸から位置ずれしており、前記展開軸と直交する位置にある回転軸と、
一端は前記回転軸に回動可能に取り付けられ、他端は前記展開翼の翼端より離れた位置から前記翼端との嵌合位置に回転する嵌合部とを有する保持部材と、
前記回転軸に設けられ、前記嵌合部を前記展開翼より離れた位置に付勢し、前記外部の支持の開放で作用する自身の復元力により、前記嵌合部を前記展開翼の翼端と当接させるように嵌合させるとともに、嵌合位置まで前記展開翼を展開させる弾性部材と、
を備えたことを特徴とする保持装置。 In a deployment device for a deployment wing that is supported externally in a folded state and is deployed by opening the external support,
One end is fixed to the body of the flying body, and the other end facing the one end is a deployment shaft, and one end of the deployment wing is rotatably attached,
A rotating shaft that is on the blade surface side of the deployment blade from the extension line of the side end of the deployment blade with respect to the fixed member, is displaced from the deployment shaft, and is at a position orthogonal to the deployment shaft;
A holding member having one end rotatably attached to the rotary shaft and the other end rotating from a position away from the blade tip of the deployment blade to a fitting position with the blade tip;
Provided on the rotating shaft, urges the fitting portion to a position away from the deployment blade, and causes the fitting portion to move to the blade tip of the deployment blade by its own restoring force that acts by opening the external support. And an elastic member that expands the deployment wing to the engagement position,
A holding device comprising:
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