JP3157899B2 - ロック解除装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟な構造物あるいは
駆動機構の可動部などを通常の輸送途中における振動
や、ロケットによる人工衛星打ち上げ時の衝撃・振動か
ら保護する機能を有するロンチロック機構等のロック解
除装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば人工衛星に搭載されるアン
テナ駆動機構装置のロンチロック機構のロック解除装置
として、火薬の爆発力でカッタを駆動し、ロンチロック
機構から延出するワイヤーロープを切断することで、ロ
ックを解除するものが知られている。

【０００３】しかし、火薬の爆発力を利用したもので
は、信頼性が高い反面、衝撃力が強く、また化学的な汚
染等を避けるために周辺機器の保護が必要となり、重量
が増大してしまう。さらにこれは１回しか使用できない
ために、事前に試験を行うことができないという欠点が
あった。

【０００４】これに対し、電磁式のロック解除装置が特
願昭６３−０４０６９０号として出願されている。以
下、このロック解除装置を図７を参照して説明する。

【０００５】図７は側面図で、ベース１にはロックアー
ム２が片端側中間部をベアリング３で回動自在に支持さ
れている。そしてロックアーム２の片端部には、図示し
ないロンチロック機構から延出するワイヤーロープ４が
取着され、このワイヤーロープ４によってロックアーム
２は、矢印５方向に回動するように引張されている。ま
たロックアーム２の他端側には磁性体部６が設けられ、
この磁性体部６の上面に凹部７が形成されている。

【０００６】一方、ロックアーム２の他端側のベース１
には、逆Ｌ字状のロックラッチ８がベアリング９によっ
て回動自在に支持され、さらにコイルスプリング１０に
よって矢印１１方向に回動するように付勢されている。
そしてロック状態ではロックラッチ８の先端部の爪１２
が、ロックアーム２の凹部７に係合することによって、
ロックアーム２が係止されている。

【０００７】また、ベース１には、ロックアーム２の磁
性体部６の下面に間隙を設けて対向するように、電源１
３によって励磁される電磁石１４が取着されている。

【０００８】そして、ロック解除にあたって電源１３を
入れ電磁石１４を励磁することによって磁性体部６が電
磁石１４に吸引され、ワイヤーロープ４の引張力に抗し
てロックアーム２は矢印５方向とは逆の方向に回動す
る。これによって凹部７に係合していた爪１２が外れ、
ロックラッチ８がコイルスプリング１０によって矢印１
１方向に回動する。

【０００９】続いて、電源１３を切って電磁石１４の励
磁を切ることによって磁性体部６は電磁石１４から離
れ、ワイヤーロープ４の引張力によってロックアーム２
は矢印５方向に回動し、ロック解除が行われる。

【００１０】このように構成された装置では、ロック解
除時に強い衝撃力が働かず、また化学的な汚染等がない
ため重量が増大してしまうことがなく、事前に試験を行
うこともできる。しかし、ロックアーム２の磁性体部６
と電磁石１４との間に間隙を有するため、場合によって
は打ち上げ時の衝撃力等によってロックアーム２が電磁
石１４側に回動し、ロックラッチ８の爪１２が外れ、誤
ってロックが解除されてしまう虞がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ロック
アームと電磁石との間に間隙が形成されたような従来の
装置では、外部からの衝撃力等によってロックラッチが
外れ、誤ってロックが解除されてしまう虞がある。本発
明はこのような状況に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは衝撃力等が加わってもロックラッチが外
れ難く、誤ってロックが解除されてしまう虞のない信頼
性の高いロック解除装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のロック解除装置
は、中間部が回動自在に枢支され片端部がロック機構に
連結したロックアームと、このロックアームの他端部に
設けられ中間部に永久磁石を有し両側部に磁性部材を有
する第１の磁性体部と、基端部が回動自在に枢支された
ロックラッチと、このロックラッチの先端部に設けられ
第１の磁性体部の磁性部材に対応した磁極を有し、該磁
極と磁性部材とが吸着することによってロック機構のロ
ック状態を保持しかつ第１の磁性体部との間に永久磁石
の閉塞した磁気回路を形成する第２の磁性体部と、第１
の磁性体部の磁性部材に高磁気抵抗部を介して対向する
と共に磁極を通過する永久磁石の磁力線を打ち消すよう
に励磁してロックラッチをロックアームの他端部から離
脱させる電磁石と、ロックラッチをロックアームの回動
軌跡外へ離反させる付勢手段とを備えていることを特徴
とするものであり、 さらに、ロック状態での第１の磁性
体部によるロックラッチと、ロックアームとの吸着が、
付勢手段により付勢された前記ロックラッチの離反に抗
するようにして行われていることを特徴とするものであ
り、 さらに、ロック状態の解除が、電磁石を第１の磁性
体部による磁力線を打ち消すように励磁し、ロックラッ
チを付勢手段によって離反方向に回動させた後、電磁石
の励磁を切り、第１の磁性体部による電磁石の磁心の吸
着に抗してロックアームをロック機構により回動させる
ことによって行われることを特徴とするものであり、さ
らに、ロックラッチとロックアームが、回動中心回りの
重量バランスをとるカウンタウェイトを備えていること
を特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成されたロック解除装置は、ロ
ックアームに設けられた第１の磁性体部の永久磁石の閉
塞した磁気回路を、ロックラッチの第２の磁性体部との
間で形成し、ロックアームとロックラッチを吸着してロ
ック機構のロック状態を保持し、ロック状態の解除に当
っては永久磁石によるロックアームとロックラッチの吸
着部分の磁力線を打ち消す磁力線を電磁石によって発生
させるよう構成したことにより、ロック状態では第１の
磁性体部の永久磁石の磁力線が、閉塞した磁気回路を形
成する第２の磁性体部に有効に結合し、ロックアームと
ロックラッチとは強固に吸着する。またロック解除で
は、電磁石を励磁することで吸着部分の磁力線を打ち消
す磁力線を発生させることで、永久磁石による吸着力を
減らしたものとすることができ、さらに第１の磁性体部
の永久磁石が電磁石との間に高磁気抵抗部を設けて吸着
するものであるため、吸着力が弱く離脱し易い。このた
めにロック状態では、衝撃力等が加わってもロックラッ
チが外れ難く、誤ってロックが解除されてしまう虞のな
い状態が確実に実現すると共に、ロック解除が確実かつ
容易に行える信頼性の高いロック解除装置が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１５】先ず、第１の実施例を図１乃至図５により
説明する。図１は電磁式のロック解除装置の概要を示す
側面図であり、図２はロック状態での要部の側面図であ
り、図３乃至図５はロック解除の過程における要部の側
面図である。

【００１６】図１において、ベース２１の両端部に設け
られたサブベース２２，２３には、軸受台２４，２５が
取り付けられている。片方のサブベース２２に設けられ
た軸受台２４には角棒状のロックアーム２６が、片端側
中間部がベアリング２７を介してベース２１の面と平行
に回動自在に支持されている。そしてロックアーム２６
の片端部には、図示しないロンチロック機構から延出す
るワイヤーロープ２８の端部が取着され、このワイヤー
ロープ２８によってロックアーム２６は、矢印２９方向
に回動するように引張されている。

【００１７】また、ロックアーム２６の他端側には第１
の磁性体部３０が設けられ、この第１の磁性体部３０
は、ロックアーム２６の他端側がＮ極となるよう長手方
向に着磁された永久磁石３１を中間部分に有し、この永
久磁石３１の両側に磁性部材３２，３３を配するように
して構成されている。

【００１８】一方、他方のサブベース２３に設けられた
軸受台２５にはロックラッチ３４が、基端部がベアリン
グ３５を介し、ロックアーム２６と同じ回動面を有する
ようにして回動自在に支持されている。ロックラッチ３
４は逆Ｌ字状部３６を基端部側に有し、先端部側にコ字
状の第２の磁性体部３７を有して構成されている。なお
ロックラッチ３４は縮設されたコイルスプリング３８に
よって矢印３９方向に回動するように付勢されている。

【００１９】そして、第２の磁性体部３７の磁極４０，
４１の端面は、ロックアーム２６の第１の磁性体部３０
両側部分に配された磁性部材３２，３３の上面に、当接
するように設けられる。ロック状態では磁極４０，４１
の端面が磁性部材３２，３３の上面に吸着され、第１の
磁性体部３０と第２の磁性体部３７とによって永久磁石
３１の閉塞した磁気回路が形成されるようになってい
る。

【００２０】また、他方側のサブベース２３にはロック
アーム２６の第１の磁性体部３０の下側に近接して、コ
字状の磁心４２を有する電磁石４３が取り付けられてい
る。そして磁心４２の端面は、アルミニウムあるいはプ
ラスチック等の非磁性体で形成された吸着防止板４４，
４５を間に介在させて、第１の磁性体部３０の磁性部材
３２，３３の下面に対向している。なお電磁石４３の励
磁コイル４６には、電源４７がスイッチ４８を有するリ
ード線４９を介して接続されている。

【００２１】次に、上述のように構成されたロック解除
装置の動作について説明する。

【００２２】ロック状態では図２に示すように、第１の
磁性体部３０の磁性部材３２，３３の上面に第２の磁性
体部３７の磁極４０，４１の端面が吸着しており、第１
の磁性体部３０と第２の磁性体部３７とによって永久磁
石３１の閉塞した磁気回路が形成され、この磁気回路を
永久磁石３１の磁力線５０が破線で示す矢印方向に通
る。なお第１の磁性体部３０の磁性部材３２，３３と電
磁石４３の磁心４２の端面の間に吸着防止板４４，４５
が介在し、磁気抵抗が大きくなっているため、永久磁石
３１の磁力線５０は磁心４２側を通りにくくなってい
る。

【００２３】このためロックアーム２６とロックラッチ
３４とは、ワイヤーロープ２８による矢印２９方向に回
動させようとする引張力、及びコイルスプリング３８に
よる矢印３９方向に回動させようとする付勢力に抗し
て、永久磁石３１の磁気力によって強固に吸着、固定さ
れている。

【００２４】そして、ロック状態の解除に当たって、先
ずスイッチ４８を入れることにより電源４７によって電
磁石４３の励磁コイル４６が励磁される。これにより図
３に示すように電磁石４３の磁心４２が磁化し、磁心４
２から吸着防止板４４、磁性部材３２を通り、さらに磁
極４０から第２の磁性体３７、磁極４１、磁性部材３
３、吸着防止板４５を通り、磁心４２に戻る磁気回路
を、電磁石４３の磁力線５１が１点鎖線で示す矢印方向
に通る。

【００２５】この時、第２の磁性体３７内では、電磁石
４３が作る磁力線５１の方向と永久磁石３１の磁力線５
０の方向が逆方向となって打ち消し合い、磁性部材３２
と磁極４０及び磁性部材３３と磁極４１の当接面での磁
気力による吸着力が減る。この吸着力がコイルスプリン
グ３８によってロックラッチ３４を付勢する力より小さ
くなるよう設定されているため、ロックラッチ３４は矢
印３９方向に回動し、ロックアーム２６の回動軌跡外に
離れる。

【００２６】また、ロックラッチ３４が回動し、第２の
磁性体部３７が第１の磁性体部３０から離れると、図４
に示すように永久磁石３１の磁力線５０は、破線で示す
ように磁性部材３３、吸着防止板４５、磁心４２、吸着
防止板４４、磁性部材３２を通るように変わる。さらに
電磁石４３の磁力線５１も、１点鎖線で示すように磁心
４２から吸着防止板４４、磁性部材３２、永久磁石３
１、磁性部材３３、吸着防止板４５を通り磁心４２に戻
るように変わり、永久磁石３１の磁力線５０と同じ方向
に通る。

【００２７】この時のロックアーム２６の第１の磁性体
部３０と、電磁石４３との間に作用する吸着防止板４
４，４５を間に介在させての吸着力は、ロックアーム２
６をワイヤーロープ２８により矢印２９方向に回動させ
ようとする引張力より大きい状態にある。

【００２８】続いて、スイッチ４８を切ることによって
電源４７による電磁石４３の励磁コイル４６の励磁がな
くなる。これにより図５に示すように永久磁石３１の磁
力線５０のみが、破線で示すように磁性部材３３、吸着
防止板４５、磁心４２、吸着防止板４４、磁性部材３２
を通ることになる。永久磁石３１による吸着は、高磁気
抵抗を有する吸着防止板４４，４５を間に介在させての
吸着となるため力が弱く、ロックアーム２６はワイヤー
ロープ２８による引張力よって矢印２９方向へ回動し、
ワイヤーロープ２８が弛緩してロンチロック機構のロッ
ク解除が行われる。

【００２９】このように構成されているので、ロック状
態においては永久磁石３１の閉塞した磁気回路が、第１
の磁性体部３０と第２の磁性体部３７とに永久磁石３１
の磁気力を有効に利用して形成され、ロックアーム２６
とロックラッチ３４とは強固に吸着、固定される。

【００３０】また、ロック状態ではロックアーム２６
は、その上面側がロックラッチ３４に吸着されて動きが
規制され、さらに下面側は電磁石４３の磁心４２との間
に吸着防止板４４，４５を介在させているので間隙がな
く、動きが制約された状態となっている。このため外部
からの衝撃力等が加わってもロックラッチが外れ難く、
誤ってロックが解除されてしまう虞がない。

【００３１】そして、ロック状態の解除においては、電
磁石４３の励磁コイル４６に流れる電流を入り切りする
ことによって、簡単かつ確実に動作させることができ、
また電磁式であるためロック解除時に強い衝撃力が働か
ず、化学的な汚染等がないので装置の重量が増大してし
まうことがなく、事前に試験を行うこともできる。

【００３２】次に、第２の実施例を図６により説明す
る。図６はロック解除状態の装置の概要を示す側面図で
ある。

【００３３】図６において、ベース２１の片端部と軸受
台２５には、それぞれロックアーム２６及びロックラッ
チ３４の回動範囲を制限するストッパ５２，５３が、回
動軌跡上に設けられている。ストッパ５２，５３は支承
部５４，５５の先端部に永久磁石５６，５７が取り付け
られている。

【００３４】そして、ロックアーム２６及びロックラッ
チ３４には、ストッパ５２，５３の永久磁石５６，５７
が当接する部位に磁性部材５８，５９が取着されてい
る。これにより、ロック解除状態ではストッパ５２，５
３の永久磁石５６，５７に磁性部材５８，５９が吸着さ
れ、ロックアーム２６及びロックラッチ３４のふらつき
が防止される。なお永久磁石５６，５７を緩衝性を有す
るプラスチック磁石で構成すればさらによい。

【００３５】また、ロックアーム２６及びロックラッチ
３４の端部には、カウンタウエイト６０，６１が取着さ
れており、これらのカウンタウエイト６０，６１によっ
て、ベアリング２７，３５に対するロックアーム２６及
びロックラッチ３４の両端の重量がバランスするように
設けられている。

【００３６】このように構成されているので、第１の実
施例と同様の作用、効果が得られると共に、ロック解除
状態でのロックアーム２６及びロックラッチ３４のふら
つきが防止でき、安定な装置が実現できる。さらにロッ
クアーム２６及びロックラッチ３４は、ベアリング２
７，３５回りの重量がカウンタウエイト６０，６１によ
ってバランスしているので、ロック状態で外部から加わ
る並進成分の多い衝撃力に対して、より回動し難いもの
となり、誤ってロックが解除されてしまう虞がさらに少
なくなる。

【００３７】尚、本発明は上記の各実施例のみに限定さ
れるものではなく、例えば磁心４２の端面と第１の磁性
体部３０の磁性部材３２，３３との間には、２枚の非磁
性体でなる吸着防止板４４，４５を介在させたが、ロッ
クアーム２６の磁心４２方向への回動を制限し、かつ両
者間の磁路の磁気抵抗が大きく取れるように、断面積を
小さくして磁気抵抗を大きくした突起や、両者間が空隙
となるように別部位に回動制限部材を設けるように構成
してもよい。

【００３８】また、ロックラッチ３４の矢印３９方向へ
の回動を付勢するものとしてコイルスプリング３８を縮
設しているが、回転コイルスプリングを設けてそのベア
リング３８の回転中心を中心とする回転力や、永久磁石
を設けてその吸引力で付勢するようにしてもよい。また
図５において、ロック解除の際に永久磁石３１の磁力線
と逆方向になるように電磁石４３の電流を印加してもよ
い。さらにロックアーム２６とロックラッチ３４の回動
面が平行な面となっているが、交差するように設けても
よい等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し
得るものである。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ロック状態では永久磁石の閉塞した磁気回路を形成
し、その永久磁石によってロックアームとロックラッチ
が吸着し、ロック状態の解除に当ってはロックアームと
ロックラッチの吸着部分の永久磁石による磁力線を打ち
消す磁力線を電磁石によって発生させるように構成した
ことにより、衝撃力等が加わってもロックラッチが外れ
難く、誤ってロックが解除されてしまう虞のない確実な
ロック状態が実現すると共に、ロック解除が確実かつ容
易に行える信頼性の高いロック解除装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概要を示す側面図であ
る。

【図２】同上におけるロック状態を示す要部の側面図で
ある。

【図３】同上におけるロック解除過程で電磁石を励磁し
た時の要部の側面図である。

【図４】同上におけるロック解除過程のロックラッチ回
動時の要部の側面図である。

【図５】同上におけるロック解除過程のロックラッチ回
動後に電磁石の励磁を切った時の要部の側面図である。

【図６】本発明の第２の実施例の概要を示す側面図であ
る。

【図７】従来例の概略を示す側面図である。

【符号の説明】

２６…ロックアーム ２８…ワイヤーロープ ３０…第１の磁性体部 ３１…永久磁石 ３２，３３…磁性部材 ３４…ロックラッチ ３７…第２の磁性部材 ３８…コイルスプリング ４０，４１…歯 ４３…電磁石 ４４，４５…吸着防止板

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B64G 1/64 B64G 1/22 B64G 1/44 B64G 1/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間部が回動自在に枢支され片端部がロ
   ック機構に連結したロックアームと、このロックアーム
   の他端部に設けられ中間部に永久磁石を有し両側部に磁
   性部材を有する第１の磁性体部と、基端部が回動自在に
   枢支されたロックラッチと、このロックラッチの先端部
   に設けられ前記第１の磁性体部の磁性部材に対応した磁
   極を有し、該磁極と前記磁性部材とが吸着することによ
   って前記ロック機構のロック状態を保持しかつ前記第１
   の磁性体部との間に前記永久磁石の閉塞した磁気回路を
   形成する第２の磁性体部と、前記第１の磁性体部の磁性
   部材に高磁気抵抗部を介して対向すると共に前記磁極を
   通過する前記永久磁石の磁力線を打ち消すように励磁し
   て前記ロックラッチを前記ロックアームの他端部から離
   脱させる電磁石と、前記ロックラッチを前記ロックアー
   ムの回動軌跡外へ離反させる付勢手段とを備えているこ
   とを特徴とするロック解除装置。
2. 【請求項２】 ロック状態での第１の磁性体部によるロ
   ックラッチと、ロックアームとの吸着が、付勢手段によ
   り付勢された前記ロックラッチの離反に抗するようにし
   て行われていることを特徴とする請求項１記載のロック
   解除装置。
3. 【請求項３】 ロック状態の解除が、電磁石を第１の磁
   性体部による磁力線を打ち消すように励磁し、ロックラ
   ッチを付勢手段によって離反方向に回動させた後、前記
   電磁石の励磁を切り、前記第１の磁性体部による前記電
   磁石の磁心の吸着に抗してロックアームをロック機構に
   より回動させることによって行われることを特徴とする
   請求項１記載のロック解除装置。
4. 【請求項４】 ロックラッチとロックアームが、回動中
   心回りの重量バランスをとるカウンタウェイトを備えて
   いることを特徴とする請求項１記載のロック解除装置。