JP3801230B2 - レーザ着火式火工品発火部 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ着火式火工品発火部に関する。詳しくは、ロケット、人工衛星、航空機、ミサイル等の航空宇宙製品の火工品に適用される発火部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空宇宙製品の火工品発火部は、火薬を電気的に着火する電気着火方式であった。そのため、光ファイバとのインターフェース部は存在しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（１）光ファイバコネクタから火薬への光伝送損失を小さくし、例えば、０．３〜１．０ｄＢ程度に小さくし、機上搭載レーザ源の小出力、小型化を可能とすること。
（２）火薬燃焼前の火薬室と外部との間に、高気密特性、例えば、１．０×１０-6ｃｃ・ａｔｍ／ｓｅｃ・Ｈe程度を確保し、保存中の火薬の特性劣化を防止すること。
（３）火薬燃焼後の火薬室と外部（光ファイバ・コネクタ側）の間に高気密特性を確保し、燃焼ガスの外部漏洩による搭載機器や衛星の汚染を防止すること。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成する本発明の構成は、中心に光ファイバを保持する第１のフェルールを備えた光ファイバコネクタに対して接続可能なコネクタレセプタクルであって発光部構体内部に火薬室を備えたレーザ着火式火工品発火部において、前記第１のフェルールに緊密に嵌合し得るスリーブが前記発光部構体に装着される一方、前記火薬室に直結し、中心に光ファイバを保持する第２のフェルールが前記スリーブに緊密に嵌合させられ、前記発光部構体に前記第２のフェルールが接触する部分は接着剤が塗布されて気密保持接着範囲となることを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の構成は、中心に光ファイバを保持するフェルールを備えた光ファイバコネクタに対して接続可能なコネクタレセプタクルであって発光部構体内部に火薬室を備えたレーザ着火式火工品発火部において、前記フェルールに緊密に嵌合し得る凹部が前記発光部構体に装着される一方、前記火薬室へレーザ光を透過可能で前記火薬室から離れるに従い小径となるテーパ状ウィンドウが前記凹部の底部に設けられ、前記発光部構体に前記ウィンドウが接触する部分は接着剤が塗布されて気密保持接着範囲となることを特徴とする。
【０００５】
【作用】
光ファイバコネクタ側のフェルールを、発火部側のスリーブに緊密に嵌合させることにより、スリーブ内で二つのフェルールを同軸に突合せ接合することができ、着火用レーザ光を光ファイバにより火薬室へ低損失に伝送することができる。
また、光ファイバコネクタ側のフェルールを、発火部側の凹部に緊密に嵌合させることにより、光ファイバをウィンドウに正確に接合させることができ、着火用レーザ光を光ファイバにより火薬室へ低損失に伝送することができる。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。
【０００７】
〔実施例１〕
図１に本発明の第１の実施例を示す。本実施例は、光ファイバ埋め込み方式に関するものである。
同図に示すように、光ファイバコネクタは、中心に光ファイバ心線５を保持する円筒状のフェルール３をハウジング９の前面に固定すると共にハウジング９の外周に回転自在な円筒状のリング１０を装着したものである。
【０００８】
光ファイバ心線５は、図示しない光源から、着火用レーザ光を伝送するものである。
リング１０は、ハウジング９の外周面との間に一定の間隙を有すると共に、その内周面にはレセプタクル固定用ネジ１０ａが形成されている。
一方、このような光ファイバコネクタに接続可能なコネクタレセプタクルであって、火薬室を備えたもの（以下、発火部という）は、発火部構体１内に、光ファイバ心線５等を埋め込んだ構造である。
【０００９】
即ち、発火部構体１の前面には、光ファイバコネクタのフェルール３と緊密に嵌合し得るスリーブ２が装着されると共にこのスリーブ２を中心として環状の突起部１ａが形成され、この突起部１ａの外周面にはコネクタ固定用ネジ１ｂが形成れさている。
従って、光ファイバコネクタ側のフェルール３を発火部側のスリーブ２に挿入すると、光ファイバコネクタ側のハウジング９が突起部１ａとスリーブ２の間に挿入されることなる。
【００１０】
このとき、光ファイバコネクタ側のリング１０を回転させて、そのレセプタクル固定用ネジ１０ａを突起部１ａのコネクタ固定用ネジ１ｂにネジ結合することができる。
これにより、光ファイバコネクタとコネクタレセプタクルである発火部とを機械的に結合させることができる。
【００１１】
更に、上記発火部構体１及びスリーブ２内には、円筒状のフェルール３が緊密に嵌合される一方、発光部構体１の後部には、火薬６を収納した火薬室１ｃが形成されている。火薬室１ｃは、クロージャディスク８により密封されている。
このフェルール３は、中心に光ファイバ心線５を保持し、その一端がスリーブ２の約半分の位置まで挿入されると共にその他端は火薬室１ｃと直接接触している。
また、フェルール３の発火部構体１と接触する部分には接着剤が塗布され気密保持接着範囲４となっている。
【００１２】
従って、光ファイバコネクタ側のフェルール３を発火部のスリーブ２に挿入し、スリーブ２内で二つのフェルール３を同軸に突合せることにより、光ファイバ心線５を通じて着火用レーザ光を火薬室１ｃへ伝送することが可能となる。
ここで、二つのフェルール３は同一の外径を有し、その外径とスリーブ２の内径はほぼ等しく設計されている。
【００１３】
上記構成を有する本実施例では、発火部側のスリーブ２に光ファイバコネクタ側のフェルール３を緊密に挿入しながら、光ファイバコネクタ側のリング１０を回転させて、そのレセプタクル固定用ネジ１０ａをコネクタ固定用ネジ１ｂに対してねじ結合させることにより、光ファイバコネクタと発火部とを機械的に結合させることができると同時に、スリーブ２内で二つのフェルール３を同軸に突合せ接合することができる。
これにより、二つのフェルール３の高い同軸度が達成され、フェルール３の中心に保持される光ファイバ３による光伝送損失を低減することができる。
【００１４】
また、発火部側において、フェルール３の一端が火薬室１ｃに直接接触しているため、光の拡散がなく、エネルギ密度の低下がないという利点もある。
更に、円筒状のフェルール３と発火部構体１との間は、比較的広い気密保持接着範囲４が確保されているため、接着強度が上り、発火前においても高い気密性が得られ保存中の火薬の特性劣化が防止されると共に発火後も高い気密性が得られるため、燃焼ガスの外部漏洩による搭載機器、衛星の汚染が防止される。
【００１５】
〔実施例２〕
図２に本発明の第２の実施例を示す。本実施例は、ウィンドウ方式に関するものである。
同図に示すように、光ファイバコネクタは、中心に光ファイバ心線５を保持する円筒状のフェルール３をハウジング９の前面に固定すると共にハウジング９の外周に回転自在な円筒状のリング１０を装着したものである。
光ファイバ心線５は、図示しない光源から、着火用レーザ光を伝送するものである。
【００１６】
リング１０は、ハウジング９の外周面との間に一定の間隙を有すると共に、その内周面にはレセプタクル固定用ネジ１０ａが形成されている。
一方、このような光ファイバコネクタに接続可能なコネクタレセプタクルであって、火薬室を備えたもの（以下、発火部という）は、発火部構体１１内に、ウィンドウ１２等を設けた構造である。
即ち、発火部構体１１の前面には、光ファイバコネクタのフェルール３と緊密に嵌合し得る凹部１４が装着されると共にこの凹部１４を中心として環状の突起部１１ａが形成され、この突起部１１ａの外周面にはコネクタ固定用ネジ１１ｂが形成れさている。
【００１７】
凹部１４の内径は、フェルール３の外径とほぼ等しく設計されている。
従って、光ファイバコネクタ側のフェルール３を発火部側の凹部１４に挿入すると、光ファイバコネクタ側のハウジング９が突起部１１ａと凹部１４の間に挿入されることなる。
このとき、光ファイバコネクタ側のリング１０を回転させて、そのレセプタクル固定用ネジ１０ａを突起部１１ａのコネクタ固定用ネジ１１ｂにネジ結合することができる。
【００１８】
これにより、光ファイバコネクタとコネクタレセプタクルである発火部とを機械的に結合させることができる。
更に、上記発光部構体１１の後部には、火薬１６を収納した火薬室１１ｃが形成され、火薬室１１ｃはクロージャディスク１８により密封される一方、上記凹部１４の底面中央には、火薬室１１ｃにつながるウィンドウ１２が形成されている。
【００１９】
ウィンドウ１２は、ガラス、サファイヤ等の光透過性が良く、強度のあるものを用いる。例えば、厚さは、０．３〜１．０ｍｍ程度とし、径は光ファイバ心線５の径の数倍程度且つ厚さの２〜３倍程度とする。
ウィンドウ１２と発火部構体１１との接合部は、火薬の燃焼圧によってウィンドウ１２がコネクタ側に吹き飛ばされないようにするため、図中に示すように、火薬室１１ｃから離れるに従い小径となるテーパ状となっている。
また、ウィンドウ１２と発火部構体１１との接合部には、高気密性の接着が施された気密保持接着部１３となっている。
【００２０】
従って、光ファイバコネクタ側のフェルール３を発火部の凹部１４に挿入し、光ファイバ心線５をウィンドウ１２に接合させることが可能となり、ウィンドウ１２を透過した着火用レーザ光を火薬室１１ｃへ伝送することが可能となる。
【００２１】
上記構成を有する本実施例では、発火部側の凹部１４に光ファイバコネクタ側のフェルール３を緊密に挿入しながら、光ファイバコネクタ側のリング１０を回転させて、そのレセプタクル固定用ネジ１０ａをコネクタ固定用ネジ１１ｂに対してねじ結合させることにより、光ファイバコネクタと発火部とを機械的に結合させることができると同時に、光ファイバコネクタ側のフェルール３をウィンドウ１２へ接合することができる。
【００２２】
ここで、ウィンドウ１２を薄くすることにより、レーザ光の拡散を最小限とし、着火エネルギの増大を抑えることができる。そのため、光ファイバ心線５からのレーザ光を火薬１６に照射させることにより、レーザ光の薬面照射径の広がりを抑え、単位面積当たりの光エネルギーの低下を防止し、トータルの着火エネルギを小さくすることができる。
【００２３】
更に、ウィンドウ１２と発火部構体１１との間は、気密保持接着範囲１３により接着されているため、発火前においても高い気密性が得られ保存中の火薬の特性劣化が防止される。
特に、ウィンドウ１２の径を小さくして、発火時におけるウィンドウ１２が受ける力を小さくし、ウィンドウ１２の破壊を防ぐことができる、また、燃焼圧によるウィンドウ１２の発火部構体１１への押し付けにより、高い気密性が得られ、燃焼ガスの外部漏洩による搭載機器、衛星の汚染が防止される。
【００２４】
また、ウィンドウ１２の径を光ファイバ心線５の数倍程度とすることにより、フェルール３と凹部１４の形状精度を高くしなくとも、軸ズレによる光伝送損失が生じない。
【００２５】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発明のレーザ着火式火工品発火部は、光ファイバコネクタとの接続において、光ファイバコネクタ側のフェルールを、発火部側のスリーブ又は凹部に緊密に嵌合させることにより、光ファイバを正確に接合させて、光伝送損失を小さくすることができる。また、火薬室の気密性をスリーブ又はウィンドウにより高められるため、火薬の特性劣化、燃焼ガスの外部漏洩を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るレーザ着火式火工品発火部の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るレーザ着火式火工品発火部の構成図である。
【符号の説明】
１，１１ 発火部構体
１ａ 突起部
１ｂ コネクタ固定用ネジ
１ｃ 火薬室
２ スリーブ
３ フェルール
４，１３ 気密保持接着範囲
５ 光ファイバ心線
６，１６ 火薬
７，１７ 火工品取付用ネジ
８１，８ クロージャディスク
９ ハウジング
１０ リング
１０ａ レセプタクル固定用ネジ
１２ ウィンドウ
１４ 凹部
Claims (2)
- 中心に光ファイバを保持する第１のフェルールを備えた光ファイバコネクタに対して接続可能なコネクタレセプタクルであって発光部構体内部に火薬室を備えたレーザ着火式火工品発火部において、前記第１のフェルールに緊密に嵌合し得るスリーブが前記発光部構体に装着される一方、前記火薬室に直結し、中心に光ファイバを保持する第２のフェルールが前記スリーブに緊密に嵌合させられ、前記発光部構体に前記第２のフェルールが接触する部分は接着剤が塗布されて気密保持接着範囲となることを特徴とするレーザ着火式火工品発火部。
- 中心に光ファイバを保持するフェルールを備えた光ファイバコネクタに対して接続可能なコネクタレセプタクルであって発光部構体内部に火薬室を備えたレーザ着火式火工品発火部において、前記フェルールに緊密に嵌合し得る凹部が前記発光部構体に装着される一方、前記火薬室へレーザ光を透過可能で前記火薬室から離れるに従い小径となるテーパ状ウィンドウが前記凹部の底部に設けられ、前記発光部構体に前記ウィンドウが接触する部分は接着剤が塗布されて気密保持接着範囲となることを特徴とするレーザ着火式火工品発火部。
Priority Applications (1)
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| JP11144095A JP3801230B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | レーザ着火式火工品発火部 |
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| JP11144095A JP3801230B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | レーザ着火式火工品発火部 |
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| JP11144095A Expired - Lifetime JP3801230B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | レーザ着火式火工品発火部 |
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