JP4858914B2 - Injection device - Google Patents

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Description

本発明は、射出装置に関し、より詳細には、親機と子機とから構成される親子人工衛星システムにおいて、親機に配設され、子機を所定方向に向けて射出する射出装置に関するものである。   The present invention relates to an injection apparatus, and more particularly to an injection apparatus that is disposed in a parent machine and emits the child machine in a predetermined direction in a parent-child satellite system including a parent machine and a child machine. It is.

従来、親機と子機とから構成される親子人工衛星システムにおいて、親機に配設され、子機を所定方向に射出する射出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a parent-child satellite system that includes a parent device and a child device, an injection device that is disposed in the parent device and injects the child device in a predetermined direction is known (for example, see Patent Document 1).

特開2000−128097号公報JP 2000-128097 A

上記特許文献1において、射出装置の詳細について記載されていないが、射出装置には、射出する子機の初速度を一定に保持できることが求められており、しかも装置の小型化を図る観点より簡単な構成であることが求められている。   Although the details of the injection apparatus are not described in Patent Document 1, the injection apparatus is required to be able to maintain a constant initial speed of the handset to be injected, and is easy from the viewpoint of downsizing the apparatus. Is required.

尚、ここでは親子人工衛星システムに適用される射出装置について説明したが、かかる親子人工衛星システムに限定されるものではなく、対象物を所定方向に向けて射出するような射出装置であっても同様なことが求められていることはいうまでもない。   In addition, although the injection apparatus applied to the parent-child satellite system has been described here, the present invention is not limited to such a parent-child satellite system, and may be an injection apparatus that emits an object in a predetermined direction. It goes without saying that the same is required.

本発明は、上記実情に鑑みて、対象物を一定の初速度で射出することが可能であり、しかも簡単な構成で装置全体の小型化を図ることができる射出装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an injection apparatus that can inject an object at a constant initial speed and can reduce the size of the entire apparatus with a simple configuration. To do.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る射出装置は、支持ロッド部材の所定域を巻回する態様で配設されたバネ部材に圧縮力を付与した後、該圧縮力を解除してバネ部材の弾性復元力により前記支持ロッド部材の先端部に支持された対象物を所定方向に向けて射出するようにした射出装置であって、アクチュエータの駆動に応じて回転する態様で構成された第1ギア要素と、前記バネ部材に一端が結合したワイヤー部材が取り付けられたプーリ部材と一体的に回転可能となる態様で構成され、回転することにより該プーリ部材を通じてワイヤー部材の巻き取りおよび繰り出しを可能にする第2ギア要素と、前記第1ギア要素と前記第2ギア要素とを伝達状態と非伝達状態との間で切り替え可能に係合し、伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達して前記ワイヤー部材を巻き取ることにより前記バネ部材に圧縮力を作用させる一方、非伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達しないで該第2ギア要素をフリーな状態にして前記バネ部材の弾性復元力により前記ワイヤー部材の繰り出しを許容する係合手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an injection apparatus according to claim 1 of the present invention applies a compressive force to a spring member disposed in a manner of winding a predetermined area of a support rod member, and then applies the compressive force. An injection device that releases and injects an object supported at the tip of the support rod member in a predetermined direction by the elastic restoring force of the spring member, and rotates in accordance with the driving of the actuator. The first gear element is configured to rotate integrally with the pulley member to which the wire member having one end coupled to the spring member is attached, and the wire member is wound through the pulley member by rotating. When the second gear element that enables take-out and feeding, the first gear element, and the second gear element are engaged in a switchable state between a transmission state and a non-transmission state, and the transmission state is established. The rotational force of the first gear element is applied to the spring member by transmitting the rotational force of the first gear element to the second gear element and winding the wire member. And engaging means for allowing the wire member to be unwound by an elastic restoring force of the spring member without bringing the second gear element into a free state without being transmitted to the second gear element.

また、本発明の請求項2に係る射出装置は、上述した請求項1において、前記係合手段は、前記第1ギア要素の周面の所定域に形成された第1噛合歯部と、該第1ギア要素の周面における第1噛合歯部の形成域を除く領域に該第1噛合歯部と連続する態様で形成された平滑部と、前記第2ギア要素の全周面に形成された第2噛合歯部とを備えて成り、所定の係合域で第1噛合歯部と第2噛合歯部とが対向して噛み合うことにより伝達状態となる一方、該係合域で平滑部と第2噛合歯部とが対向することにより非伝達状態となることを特徴とする。   The injection device according to a second aspect of the present invention is the injection device according to the first aspect, wherein the engagement means includes a first meshing tooth portion formed in a predetermined region of the peripheral surface of the first gear element, A smooth portion formed in a form continuous with the first meshing tooth portion in a region excluding the formation region of the first meshing tooth portion on the circumferential surface of the first gear element, and formed on the entire circumferential surface of the second gear element. The second meshing tooth portion is provided, and the first meshing tooth portion and the second meshing tooth portion are engaged with each other in a predetermined engagement region to be in a transmission state, while the smoothing portion is formed in the engagement region. And the second meshing tooth portion are opposed to each other so that a non-transmission state is achieved.

また、本発明の請求項3に係る射出装置は、上述した請求項1または請求項2において、先端が前記対象物に結合するテザーの基端が取り付けられ、モータの駆動に応じて回転することによりテザーの巻き取りおよび繰り出しを可能にするリール部材と、前記モータと前記リール部材との間に介在し、モータが駆動する場合にリール部材の回転トルクを一定に保持するトルク保持部材とを備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an injection device according to the first or second aspect, wherein the base end of a tether whose tip is coupled to the object is attached and rotates in accordance with the driving of the motor. A reel member that enables winding and unwinding of the tether, and a torque holding member that is interposed between the motor and the reel member and that keeps the rotational torque of the reel member constant when the motor is driven. It is characterized by that.

本発明の射出装置によれば、バネ部材の弾性復元力により対象物を所定方向に向けて射出するので、対象物を一定の初速度で射出させることができる。また、第1ギア要素と第2ギア要素とを伝達状態と非伝達状態との間で切り替え可能に係合し、伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達してワイヤー部材を巻き取ることによりバネ部材に圧縮力を作用させる一方、非伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達しないで該第2ギア要素をフリーな状態にしてバネ部材の弾性復元力によりワイヤー部材の繰り出しを許容するようにしたので、第1ギア要素を一方向に向けて回転させるだけでワイヤー部材の巻き取りおよび繰り出しを行うことができ、簡単な構成で対象物を複数回にわたって射出することができる。従って、対象物を一定の初速度で射出することが可能であり、しかも簡単な構成で装置全体の小型化を図ることができるという効果を奏する。   According to the injection device of the present invention, since the object is injected in a predetermined direction by the elastic restoring force of the spring member, the object can be injected at a constant initial speed. Further, the first gear element and the second gear element are engaged so as to be switchable between a transmission state and a non-transmission state, and in the transmission state, the rotational force of the first gear element is applied to the second gear element. While transmitting and winding the wire member to apply a compressive force to the spring member, in the non-transmitting state, the rotational force of the first gear element is not transmitted to the second gear element and the second gear element is moved. Since the wire member is allowed to be unwound by the elastic restoring force of the spring member in a free state, the wire member can be wound and unwound simply by rotating the first gear element in one direction. The object can be ejected a plurality of times with a simple configuration. Therefore, it is possible to inject the object at a constant initial velocity, and there is an effect that the entire apparatus can be downsized with a simple configuration.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る射出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下の実施の形態においては、親機と子機とから構成される親子人工衛星システムに適用され、親機に配設された射出装置について説明する。   Exemplary embodiments of an injection apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an injection device that is applied to a parent-child satellite system including a parent device and a child device and is arranged in the parent device will be described.

図1は、本発明の射出装置の構成を示す斜視図である。ここに例示する射出装置は、装置本体10を備えている。装置本体10は、例えば軽量形鋼等を加工して形成したフレーム部材11を直方体の各辺を成す態様で結合して骨組みを構成し、上面、底面および側面となる部位に板状体を配設して形成したものである。ここで、フレーム部材11のうち図中において上下方向に延在するものは、上端部が上面より突出している。また、上面、底面および側面となる部位に配設した板状体を、それぞれ天板12、底板13および側板14と称する。尚、図1は、説明の便宜上、装置本体10の内部が見えるように示している。   FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the injection apparatus of the present invention. The injection apparatus illustrated here includes an apparatus main body 10. The apparatus body 10 is composed of a frame member 11 formed by processing, for example, lightweight steel and the like in a form that forms each side of a rectangular parallelepiped to form a framework, and plate-like bodies are arranged on the upper, bottom, and side portions. It is formed. Here, the frame member 11 that extends in the vertical direction in the figure has an upper end protruding from the upper surface. In addition, the plate-like bodies disposed on the top, bottom, and side portions are referred to as a top plate 12, a bottom plate 13, and a side plate 14, respectively. FIG. 1 shows the inside of the apparatus main body 10 so that the inside of the apparatus main body 10 can be seen for convenience of explanation.

このような装置本体10の天板12には複数(図示の例では4つ)の支持ロッド部材15が上下方向に延在する態様で配設してある。支持ロッド部材15は、それぞれ天板12の各頂点より内方に僅かに移動した個所に配設してある。これら支持ロッド部材15は、それぞれの先端部分が子機1に当接して該子機1を支持している。そして、各支持ロッド部材15の所定域、すなわち先端部から中央部分に至る領域にバネ部材16が巻回する態様で配設してある。バネ部材16は、コイルバネであり、図2に示すように基端部分16aが支持ロッド部材15のフランジ部分15aに係止してある一方、先端部分16bが自由端部分となっている。ここで、図には明示しないが、バネ部材16の先端部分16bには、後述するワイヤーケーブル(ワイヤー部材)WCが結合してある。   A plurality of (four in the illustrated example) support rod members 15 are arranged on the top plate 12 of the apparatus main body 10 in such a manner as to extend in the vertical direction. Each of the support rod members 15 is disposed at a position slightly moved inward from each vertex of the top plate 12. Each of the support rod members 15 is in contact with the slave unit 1 to support the slave unit 1. And the spring member 16 is arrange | positioned in the aspect wound around the predetermined area of each support rod member 15, ie, the area | region from a front-end | tip part to a center part. The spring member 16 is a coil spring. As shown in FIG. 2, the base end portion 16a is engaged with the flange portion 15a of the support rod member 15, while the distal end portion 16b is a free end portion. Here, although not shown in the drawing, a wire cable (wire member) WC, which will be described later, is coupled to the distal end portion 16 b of the spring member 16.

上記装置本体10の内部には、圧縮機構20と伸展機構30とが配設してある。圧縮機構20は、上記バネ部材16に圧縮力を付与するとともに、該圧縮力を解除させるものであり、モータギア(第1ギア要素)21と、シャフト22と、プーリ部材23と、プーリギア(第2ギア要素)24とを備えて構成してある。   A compression mechanism 20 and an extension mechanism 30 are disposed inside the apparatus main body 10. The compression mechanism 20 applies a compression force to the spring member 16 and releases the compression force. The compression mechanism 20 has a motor gear (first gear element) 21, a shaft 22, a pulley member 23, and a pulley gear (second gear). Gear element) 24.

モータギア21は、図3に示すように複数(図示の例では2つ)あり、それぞれが装置本体10の底板13に固定配置された圧縮モータ25に連結された出力軸25aに配設してある。より詳細に説明すると、モータギア21は、それぞれが円板状の形態を成し、同一の外径を有している。またモータギア21は、それぞれが出力軸25aに貫通される態様で配設してあり、該出力軸25aの軸心回りに回転可能となっている。これらモータギア21は、図から明らかなように、互いの間に所定の間隔が設けてある。モータギア21の詳細な構造については後述する。   As shown in FIG. 3, there are a plurality of motor gears 21 (two in the illustrated example), each of which is arranged on an output shaft 25 a connected to a compression motor 25 fixedly arranged on the bottom plate 13 of the apparatus body 10. . If it demonstrates in detail, the motor gear 21 will each comprise a disk-shaped form, and has the same outer diameter. The motor gears 21 are arranged so as to penetrate each of the output shafts 25a, and can rotate around the axis of the output shaft 25a. As is apparent from the drawing, these motor gears 21 are provided with a predetermined interval therebetween. The detailed structure of the motor gear 21 will be described later.

シャフト22は、複数(図示の例では2本)あり、圧縮モータ25の両側域、すなわち圧縮モータ25の左方域および右方域に上記出力軸25aと平行に配設してある。これらシャフト22は、その軸心(中心軸)回りに回転可能となる態様で支持部材に支持してある。支持部材は、装置本体10の底板13より上方に突出する態様で設けてある。   There are a plurality of shafts 22 (two in the illustrated example), which are arranged in parallel to the output shaft 25 a in both side regions of the compression motor 25, that is, the left and right regions of the compression motor 25. These shafts 22 are supported by the support member in such a manner that the shafts 22 can rotate around their axis (center axis). The support member is provided so as to protrude upward from the bottom plate 13 of the apparatus main body 10.

プーリ部材23は、複数(図示の例では4つ)あり、各シャフト22に2つずつ固定配設してある。より詳細に説明すると、プーリ部材23は、円板状の形態を成し、その中心部分をシャフト22に貫通される態様で該シャフト22に固定配設してあり、シャフト22の軸心回りの回転により回転可能と成っている。これら各プーリ部材23の周面の所定個所にはワイヤーケーブルWCの基端が取り付けてあり、プーリ部材23が一方向に回転することにより、該ワイヤーケーブルWCを周面上に巻き取ることができる一方、他方向に回転することにより、該ワイヤーケーブルWCを周面から繰り出すことができるようになっている。ここで、プーリ部材23に取り付けられたワイヤーケーブルWCの先端は、支持ロッド部材15に巻回する態様で配設されたバネ部材16の先端部分16bにそれぞれ取り付けてある。つまり、一のプーリ部材23に取り付けられたワイヤーケーブルWCの先端は、一の支持ロッド部材15に巻回する態様で配設されたバネ部材16の先端部分16bに取り付けてある(図2参照)。   There are a plurality of pulley members 23 (four in the illustrated example), and two pulley members 23 are fixedly disposed on each shaft 22. More specifically, the pulley member 23 has a disk shape and is fixedly disposed on the shaft 22 in such a manner that a central portion thereof is penetrated by the shaft 22. It can be rotated by rotation. The base end of the wire cable WC is attached to a predetermined portion of the peripheral surface of each pulley member 23, and the wire cable WC can be wound on the peripheral surface by rotating the pulley member 23 in one direction. On the other hand, by rotating in the other direction, the wire cable WC can be drawn out from the peripheral surface. Here, the tip end of the wire cable WC attached to the pulley member 23 is attached to the tip end portion 16 b of the spring member 16 disposed in a manner of winding around the support rod member 15. That is, the tip end of the wire cable WC attached to one pulley member 23 is attached to the tip end portion 16b of the spring member 16 arranged in a manner wound around the one support rod member 15 (see FIG. 2). .

プーリギア24は、複数(図示の例では2つ)あり、各シャフト22に別個に配設してある。より詳細に説明すると、プーリギア24は、それぞれが円板状の形態を成し、同一の外径を有している。またプーリギア24は、それぞれがシャフト22に貫通される態様で配設してあり、該シャフト22と一体的に回転可能となっている。つまり、各プーリギア24は、共通のシャフト22に固定配設された2つのプーリ部材23と一体的に回転可能となる態様で構成してある。このようなプーリギア24は、それぞれ別個に上記モータギア21と所定の係合域Lで係合可能となる態様で設けてある。つまり、一のプーリギア24は、一のモータギア21と係合可能となる一方、他のプーリギア24は、他のモータギア21と係合可能となっている。   There are a plurality of pulley gears 24 (two in the illustrated example), and each pulley gear 24 is disposed separately on each shaft 22. More specifically, the pulley gears 24 are each formed in a disk shape and have the same outer diameter. The pulley gears 24 are arranged so as to penetrate the shaft 22, and can rotate integrally with the shaft 22. That is, each pulley gear 24 is configured in such a manner that it can rotate integrally with two pulley members 23 fixedly disposed on a common shaft 22. Such pulley gears 24 are provided in such a manner that they can be individually engaged with the motor gear 21 in a predetermined engagement area L. That is, one pulley gear 24 can be engaged with one motor gear 21, while the other pulley gear 24 can be engaged with another motor gear 21.

以下に、モータギア21とプーリギア24との係合について説明する。まず、モータギア21の構造について説明する。   Below, engagement with the motor gear 21 and the pulley gear 24 is demonstrated. First, the structure of the motor gear 21 will be described.

それぞれのモータギア21の周面には、第1噛合歯部21aと平滑部21bとが連続する態様で形成してある(図6〜図8参照)。第1噛合歯部21aは、通常の歯車と同様に凹凸が形成されたものであり、所定の係合域Lにて対向するギアの歯部と噛合する部位である。平滑部21bは、凹凸が形成されないで平らな周面を形成する部位である。ここに、第1噛合歯部21aの周方向の長さは、後述するようにバネ部材16を十分に圧縮させるのに十分なものとなっている。一方、平滑部21bの周方向に長さは、後述するようにバネ部材16が弾性復元力により復元させるのに十分なものとなっている。   On the peripheral surface of each motor gear 21, a first meshing tooth portion 21a and a smooth portion 21b are formed in a continuous manner (see FIGS. 6 to 8). The first meshing tooth portion 21a is formed with irregularities in the same manner as a normal gear, and is a portion that meshes with a gear tooth portion facing in a predetermined engagement region L. The smooth portion 21b is a portion that forms a flat peripheral surface without forming irregularities. Here, the circumferential length of the first meshing tooth portion 21a is sufficient to sufficiently compress the spring member 16, as will be described later. On the other hand, the length in the circumferential direction of the smooth portion 21b is sufficient for the spring member 16 to be restored by an elastic restoring force, as will be described later.

次に、プーリギア24の構造について説明する。それぞれのプーリギア24の全周面には、第2噛合歯部24aが形成してある(図6〜図8参照)。第2噛合歯部24aは、通常の歯車と同様に凹凸が形成されたものであり、所定の係合域Lにて対向するギアの歯部と噛合する部位である。   Next, the structure of the pulley gear 24 will be described. A second meshing tooth portion 24a is formed on the entire peripheral surface of each pulley gear 24 (see FIGS. 6 to 8). The second meshing tooth portion 24a is formed with irregularities in the same manner as a normal gear, and is a portion that meshes with a gear tooth portion facing in a predetermined engagement area L.

このようなモータギア21とプーリギア24とは、所定の係合域Lにて、第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが対向する場合には、これら第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが噛み合ってモータギア21の回転力がプーリギア24に伝達する伝達状態となる一方、平滑部21bと第2噛合歯部24aとが対向する場合にはモータギア21の回転力がプーリギア24に伝達しない非伝達状態となる。尚、モータギア21およびプーリギア24は、2つずつ設けられており、一のモータギア21と一のプーリギア24とが伝達状態にある場合には、他のモータギア21と他のプーリギア24とも伝達状態にあり、一のモータギア21と一のプーリギア24とが非伝達状態にある場合には、他のモータギア21と他のプーリギア24とも非伝達状態にあるように調整されている。つまり、一のモータギア21と一のプーリギア24とが、係合域Lにて、第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが対向して噛み合っている場合には、他のモータギア21と他のプーリギア24とが、係合域Lにて、第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが対向して噛み合っており、一のモータギア21と一のプーリギア24とが、係合域Lにて、平滑部21bと第2噛合歯部24aとが対向している場合には、他のモータギア21と他のプーリギア24とが、係合域Lにて平滑部21bと第2噛合歯部24aとが対向するように調整されている。   When the first gear teeth 21a and the second gear teeth 24a are opposed to each other in the predetermined engagement area L, the motor gear 21 and the pulley gear 24 have the first gear teeth 21a and the second gear teeth 24a. When the two meshing teeth 24a mesh with each other and the rotational force of the motor gear 21 is transmitted to the pulley gear 24, the smoothing portion 21b and the second meshing teeth 24a face each other. The non-transmission state is not transmitted to 24. Note that two motor gears 21 and two pulley gears 24 are provided. When one motor gear 21 and one pulley gear 24 are in a transmission state, the other motor gear 21 and the other pulley gear 24 are also in a transmission state. When one motor gear 21 and one pulley gear 24 are in a non-transmitting state, the other motor gear 21 and the other pulley gear 24 are adjusted so as to be in a non-transmitting state. That is, when one motor gear 21 and one pulley gear 24 are engaged with each other in the engagement region L such that the first meshing tooth portion 21a and the second meshing tooth portion 24a are engaged with each other, the other motor gear 21 is engaged. And the other pulley gear 24 are engaged with each other in the engagement region L such that the first meshing tooth portion 21a and the second meshing tooth portion 24a are opposed to each other, and the one motor gear 21 and the one pulley gear 24 are engaged with each other. When the smoothing portion 21b and the second meshing tooth portion 24a are opposed to each other in the engagement region L, the other motor gear 21 and the other pulley gear 24 are connected to the smoothing portion 21b and the second portion in the engagement region L. It is adjusted so that the meshing tooth portion 24a faces each other.

伸展機構30は、図4に示すように、リール部材31と、トルク保持部材32とを備えて構成してある。リール部材31は、装置本体10において回転可能に配設してある。このリール部材31の外周面の所定個所には、子機1に結合するテザーTの基端が取り付けられている。つまり、テザーTは、天板12の貫通孔(図示せず)を貫通する態様で、先端が子機1に結合し、基端がリール部材31に取り付けられている。このリール部材31は、伸展モータ33の一定方向の駆動(この例ではテザーTを巻き取る方向)によりトルク保持部材32を介して回転するものである。ただし、トルク保持部材32で設定したトルク以上の力がテザーTに加わった場合は、テザーTを繰り出す方向に回転するものである。従って、トルク保持部材32で設定したトルク以内であれば伸展モータ33の駆動によりリール部材31がテザーTを巻き取る方向に回転し、テザーTを外周面上に巻き取ることができる。その一方、伸展モータ33が駆動しない場合、あるいは伸展モータ33が一定方向に駆動してトルク保持部材32で設定したトルク以上の力がテザーTに加わった場合には、リール部材31は、他方向にも回転可能となっており、他方向に回転することによりテザーTを外周面から繰り出すことができるようになっている。   As shown in FIG. 4, the extension mechanism 30 includes a reel member 31 and a torque holding member 32. The reel member 31 is rotatably disposed in the apparatus main body 10. A base end of a tether T coupled to the slave unit 1 is attached to a predetermined portion of the outer peripheral surface of the reel member 31. That is, the tether T has a distal end coupled to the slave unit 1 and a proximal end attached to the reel member 31 in such a manner as to penetrate a through hole (not shown) of the top plate 12. The reel member 31 is rotated through the torque holding member 32 by driving the extension motor 33 in a certain direction (in this example, a direction in which the tether T is wound up). However, when a force equal to or greater than the torque set by the torque holding member 32 is applied to the tether T, the tether T rotates in the direction in which it is extended. Therefore, if the torque is within the torque set by the torque holding member 32, the reel member 31 rotates in the direction of winding the tether T by driving the extension motor 33, and the tether T can be wound on the outer peripheral surface. On the other hand, when the extension motor 33 is not driven, or when the extension motor 33 is driven in a certain direction and a force greater than the torque set by the torque holding member 32 is applied to the tether T, the reel member 31 moves in the other direction. The tether T can be fed out from the outer peripheral surface by rotating in the other direction.

トルク保持部材32は、例えばパーマトルクのようなものであって、伸展モータ33が駆動している場合には、図5に示すように入力軸32aから入力された伸展モータ33の回転駆動力を、出力軸32bを通じて一定トルクで出力することにより、一方向に回転するリール部材31の回転トルクを一定に保持し、かつ伸展モータ33が駆動していない場合、あるいは伸展モータ33が一定方向に駆動していて設定したトルク以上の力がテザーTに加わった場合にも他方向に回転するリール部材31の回転トルクを一定に保持するものである。   The torque holding member 32 is, for example, a permanent torque, and when the extension motor 33 is driven, the rotational driving force of the extension motor 33 input from the input shaft 32a as shown in FIG. When the rotation torque of the reel member 31 rotating in one direction is kept constant by outputting with a constant torque through the output shaft 32b and the extension motor 33 is not driven, or the extension motor 33 is driven in a constant direction. Thus, even when a force greater than the set torque is applied to the tether T, the rotational torque of the reel member 31 that rotates in the other direction is kept constant.

以上のような構成を有する射出装置の動作について図6〜図8を適宜利用して説明する。尚、図6〜図8は、一のモータギア21と一のプーリギア24との係合状態しか示していないが、上述したように他のモータギア21と他のプーリギア24との係合状態も一のモータギア21と一のプーリギア24と同じように係合状態が変化するようになっている。   The operation of the injection apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 8 show only the engagement state between one motor gear 21 and one pulley gear 24, the engagement states between the other motor gear 21 and the other pulley gear 24 are the same as described above. As with the motor gear 21 and the one pulley gear 24, the engagement state changes.

まず、図1および図2に示すように子機1が支持ロッド部材15に支持されており、かかる子機1を射出する場合について説明する。かかる説明の前提として、伸展モータ33は駆動していないものとし、図6に示すように、所定の係合域Lにおいてモータギア21の平滑部21bとプーリギア24の第2噛合歯部24aとが対向しており、モータギア21とプーリギア24とは非伝達状態にあるものとする。   First, the case where the subunit | mobile_unit 1 is supported by the support rod member 15 as shown in FIG. 1 and FIG. 2 and inject | emits this subunit | mobile_unit 1 is demonstrated. As a premise of this explanation, it is assumed that the extension motor 33 is not driven, and the smooth portion 21b of the motor gear 21 and the second meshing tooth portion 24a of the pulley gear 24 face each other in a predetermined engagement region L as shown in FIG. The motor gear 21 and the pulley gear 24 are in a non-transmitting state.

この場合に圧縮モータ25が駆動することにより、モータギア21は、出力軸25aを介して該出力軸25aの軸心回りに一方向(図示の例では時計回りの方向)に回転する。これにより、該係合域Lにおいては、時計回りの方向に回転するモータギア21の第1噛合歯部21aが係合域Lに進入し、プーリギア24の第2噛合歯部24aと対向する結果、第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが噛み合って、モータギア21とプーリギア24とが伝達状態になり(図7参照)、モータギア21の回転力がプーリギア24に伝達されて、プーリギア24が図7中反時計回りの方向に回転する。このようにプーリギア24が反時計回りの方向に回転することは、これと一体的に回転するプーリ部材23も反時計回りの方向に回転することになり、これによりワイヤーケーブルWCが巻き取られる。ワイヤーケーブルWCが巻き取られることにより先端部分16bにワイヤーケーブルWCが結合するバネ部材16は圧縮されて縮むことになる。つまり、圧縮機構20は、バネ部材16に圧縮力を付与していることになる。   When the compression motor 25 is driven in this case, the motor gear 21 rotates in one direction (clockwise direction in the illustrated example) around the axis of the output shaft 25a via the output shaft 25a. As a result, in the engagement region L, the first meshing tooth portion 21a of the motor gear 21 rotating in the clockwise direction enters the engagement region L and faces the second meshing tooth portion 24a of the pulley gear 24. The first meshing tooth portion 21a and the second meshing tooth portion 24a mesh with each other, the motor gear 21 and the pulley gear 24 are in a transmission state (see FIG. 7), and the rotational force of the motor gear 21 is transmitted to the pulley gear 24. Rotates counterclockwise in FIG. When the pulley gear 24 rotates in the counterclockwise direction as described above, the pulley member 23 that rotates integrally with the pulley gear 24 also rotates in the counterclockwise direction, whereby the wire cable WC is wound. When the wire cable WC is wound, the spring member 16 to which the wire cable WC is coupled to the distal end portion 16b is compressed and contracted. That is, the compression mechanism 20 applies a compressive force to the spring member 16.

そして、モータギア21が時計回りに回転する結果、上記係合域Lに平滑部21bが再び進入し、プーリギア24の第2噛合歯部24aと対向する結果、モータギア21とプーリギア24とが非伝達状態になると、プーリギア24はフリーな状態になる。つまり、バネ部材16に付与していた圧縮力が解除されることになる。そのため、バネ部材16は、弾性復元力により自由端部分16bが上方に変位し、支持ロッド部材15に支持された子機1を押圧する結果、子機1は所定方向に射出されることになる。その一方、バネ部材16の弾性復元力がこれに結合するワイヤーケーブルWCにも作用し、プーリ部材23は時計回りの方向に回転して該プーリ部材23からワイヤーケーブルWCが繰り出されることになる。このときプーリ部材23と一体的に回転するプーリギア24も、図8に示すように時計回りの方向に回転することになる。   As a result of the motor gear 21 rotating clockwise, the smoothing portion 21b re-enters the engagement area L and faces the second meshing tooth portion 24a of the pulley gear 24. As a result, the motor gear 21 and the pulley gear 24 are in a non-transmitting state. Then, the pulley gear 24 becomes free. That is, the compressive force applied to the spring member 16 is released. Therefore, the free end portion 16b of the spring member 16 is displaced upward by the elastic restoring force, and as a result of pressing the slave unit 1 supported by the support rod member 15, the slave unit 1 is ejected in a predetermined direction. . On the other hand, the elastic restoring force of the spring member 16 also acts on the wire cable WC coupled thereto, and the pulley member 23 rotates in the clockwise direction so that the wire cable WC is drawn out from the pulley member 23. At this time, the pulley gear 24 that rotates integrally with the pulley member 23 also rotates in the clockwise direction as shown in FIG.

ところで、射出される子機1に結合するテザーTを取り付けたリール部材31は、回転してテザーTを繰り出すことになる。この際、リール部材31の回転トルクは、トルク保持部材32により一定に保持されているため、テザーTに一定の張力が作用している。   By the way, the reel member 31 to which the tether T coupled to the handset 1 to be injected is attached rotates to feed out the tether T. At this time, since the rotational torque of the reel member 31 is held constant by the torque holding member 32, a constant tension acts on the tether T.

このようにして射出された子機1を再び親機に戻すためには、伸展モータ33を駆動させて回転するリール部材31にテザーTの巻き取りを行わせることにより子機1を再び支持ロッド部材15の先端部に支持させることができる。尚、このように子機1を親機に戻す場合には、圧縮モータ25の駆動を停止させている。   In order to return the injected child device 1 to the parent device again, the extension device 33 is driven to cause the rotating reel member 31 to wind up the tether T, whereby the child device 1 is again supported by the support rod. The tip of the member 15 can be supported. Note that when the slave unit 1 is returned to the master unit in this way, the drive of the compression motor 25 is stopped.

以上説明したように、本実施の形態における射出装置においては、バネ部材16の弾性復元力のみで子機1を所定方向に向けて射出するので、子機1を一定の初速度で射出させることができる。また、所定の係合域Lで第1噛合歯部21aと第2噛合歯部24aとが噛み合うことによりモータギア21とプーリギア24とが伝達状態となる場合には、ワイヤーケーブルWCを巻き取ってバネ部材16に圧縮力を作用させる一方、該係合域Lで平滑部21bと第2噛合歯部24aとが対向してモータギア21とプーリギア24とが非伝達状態となる場合には、プーリギア24をフリーな状態にしてワイヤーケーブルWCの繰り出しを許容するので、圧縮モータ25を駆動させてモータギア21を一方向に向けて回転させるだけでワイヤーケーブルWCの巻き取りおよび繰り出しを行うことができ、簡単な構成で子機1を複数回にわたって射出することができる。従って、子機1を一定の初速度で射出することが可能であり、しかも簡単な構成で装置全体の小型化を図ることができる。   As described above, in the injection device according to the present embodiment, since the handset 1 is injected in a predetermined direction only by the elastic restoring force of the spring member 16, the handset 1 is injected at a constant initial speed. Can do. Further, when the first gear teeth 21a and the second gear teeth 24a are engaged with each other in the predetermined engagement area L and the motor gear 21 and the pulley gear 24 are in the transmission state, the wire cable WC is wound up and the spring is wound. When the compression force is applied to the member 16 while the smoothing portion 21b and the second meshing tooth portion 24a face each other in the engagement region L and the motor gear 21 and the pulley gear 24 are in a non-transmitting state, the pulley gear 24 is Since the wire cable WC is allowed to be unrolled in a free state, the wire cable WC can be wound and unwound simply by driving the compression motor 25 and rotating the motor gear 21 in one direction. The subunit | mobile_unit 1 can be inject | emitted several times with a structure. Therefore, it is possible to inject the slave unit 1 at a constant initial speed, and to reduce the size of the entire apparatus with a simple configuration.

また、上記射出装置によれば、伸展機構30を構成するトルク保持部材32によりリール部材31の回転トルクを一定に保持するので、テザーTに一定の張力を与えることができ、該テザーTを通じて子機1の姿勢等の制御を容易にすることができる。また、テザーTに一定の張力を与えることからテザーTがたるむ虞れがなく、テザーTの巻き取りや繰り出し時等に絡むことがない。   Further, according to the injection device, since the torque torque of the reel member 31 is held constant by the torque holding member 32 constituting the extension mechanism 30, a constant tension can be applied to the tether T, and the child is transmitted through the tether T. Control of the attitude of the machine 1 can be facilitated. Further, since a constant tension is applied to the tether T, there is no fear that the tether T will sag, and the tether T will not be entangled during winding or unwinding.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。すなわち、上述の実施の形態では、モータギア21の周面に平滑部21bを形成するようにしたが、本発明では、プーリギアに平滑部を形成し、モータギアの全周面に第1噛合歯部を形成するようにしても良い。これによっても、上述した射出装置と同様の作用効果を奏することができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made. That is, in the above-described embodiment, the smooth portion 21b is formed on the peripheral surface of the motor gear 21, but in the present invention, the smooth portion is formed on the pulley gear, and the first meshing tooth portion is formed on the entire peripheral surface of the motor gear. You may make it form. Also by this, the same effect as the injection device mentioned above can be produced.

本発明の射出装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the injection apparatus of this invention. 図1に示した射出装置を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the injection apparatus shown in FIG. 図1に示した圧縮機構の要部を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the principal part of the compression mechanism shown in FIG. 図1に示した伸展機構の要部を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the principal part of the extension mechanism shown in FIG. 図4に示したトルク保持部材を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the torque holding member shown in FIG. モータギアとプーリギアとの係合状態を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the engagement state of a motor gear and a pulley gear. モータギアとプーリギアとの係合状態を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the engagement state of a motor gear and a pulley gear. モータギアとプーリギアとの係合状態を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the engagement state of a motor gear and a pulley gear.

符号の説明Explanation of symbols

1 子機
15 支持ロッド部材
16 バネ部材
21 モータギア
21a 第1噛合歯部
21b 平滑部
23 プーリ部材
24 プーリギア
24a 第2噛合歯部
31 リール部材
32 トルク保持部材
L 係合域
WC ワイヤーケーブル
T テザー
1 slave unit 15 support rod member 16 spring member 21 motor gear 21a first meshing tooth portion 21b smoothing portion 23 pulley member 24 pulley gear 24a second meshing tooth portion 31 reel member 32 torque holding member L engagement region WC wire cable T tether

Claims (3)

支持ロッド部材の所定域を巻回する態様で配設されたバネ部材に圧縮力を付与した後、該圧縮力を解除してバネ部材の弾性復元力により前記支持ロッド部材の先端部に支持された対象物を所定方向に向けて射出するようにした射出装置であって、
アクチュエータの駆動に応じて回転する態様で構成された第1ギア要素と、
前記バネ部材に一端が結合したワイヤー部材が取り付けられたプーリ部材と一体的に回転可能となる態様で構成され、回転することにより該プーリ部材を通じてワイヤー部材の巻き取りおよび繰り出しを可能にする第2ギア要素と、
前記第1ギア要素と前記第2ギア要素とを伝達状態と非伝達状態との間で切り替え可能に係合し、伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達して前記ワイヤー部材を巻き取ることにより前記バネ部材に圧縮力を作用させる一方、非伝達状態となる場合には第1ギア要素の回転力を第2ギア要素に伝達しないで該第2ギア要素をフリーな状態にして前記バネ部材の弾性復元力により前記ワイヤー部材の繰り出しを許容する係合手段と
を備えたことを特徴とする射出装置。
After applying a compressive force to the spring member arranged in a manner of winding a predetermined region of the support rod member, the compressive force is released and the spring member is supported on the tip of the support rod member by the elastic restoring force. An injection device configured to inject the target object in a predetermined direction,
A first gear element configured in a manner to rotate in response to driving of the actuator;
A second member that is configured to be rotatable integrally with a pulley member to which a wire member having one end coupled to the spring member is attached, and that allows the wire member to be wound and fed through the pulley member by rotating. Gear elements,
The first gear element and the second gear element are engaged in a switchable state between a transmission state and a non-transmission state, and when the transmission state is established, the rotational force of the first gear element is applied to the second gear element. While transmitting and winding up the wire member, a compressive force is applied to the spring member. On the other hand, in the non-transmitting state, the rotational force of the first gear element is not transmitted to the second gear element. An injection apparatus comprising: an engaging means that allows the wire member to be unwound by an elastic restoring force of the spring member in a free state.
前記係合手段は、
前記第1ギア要素の周面の所定域に形成された第1噛合歯部と、
該第1ギア要素の周面における第1噛合歯部の形成域を除く領域に該第1噛合歯部と連続する態様で形成された平滑部と、
前記第2ギア要素の全周面に形成された第2噛合歯部と
を備えて成り、
所定の係合域で第1噛合歯部と第2噛合歯部とが対向して噛み合うことにより伝達状態となる一方、該係合域で平滑部と第2噛合歯部とが対向することにより非伝達状態となることを特徴とする請求項1に記載の射出装置。
The engaging means includes
A first meshing tooth portion formed in a predetermined area of the peripheral surface of the first gear element;
A smooth portion formed in a form continuous with the first meshing tooth portion in a region excluding the formation region of the first meshing tooth portion on the peripheral surface of the first gear element;
A second meshing tooth portion formed on the entire peripheral surface of the second gear element,
When the first meshing tooth portion and the second meshing tooth portion are engaged with each other in a predetermined engagement area, the transmission state is established. On the other hand, the smooth portion and the second meshing tooth portion are opposed in the engagement area. 2. The injection apparatus according to claim 1, wherein the injection apparatus is in a non-transmission state.
先端が前記対象物に結合するテザーの基端が取り付けられ、回転することによりテザーの巻き取りおよび繰り出しを可能にするリール部材と、
前記リール部材の回転トルクを一定に保持するトルク保持部材と
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の射出装置。
A reel member that is attached to a base end of a tether whose front end is coupled to the object, and that allows the tether to be wound and unwound by rotating;
The injection device according to claim 1, further comprising: a torque holding member that holds the rotational torque of the reel member constant.
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