JP5641747B2

JP5641747B2 - Detachment device for flying object and rocket motor

Info

Publication number: JP5641747B2
Application number: JP2010030977A
Authority: JP
Inventors: 典男榎本; 政人立川; 聡窪塚
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: JP2011169479A

Description

本発明は、無人標的機等の飛翔体と、それを推進するためのロケットモータを着脱自在にするための着脱装置に関する。 The present invention relates to an attachment / detachment device for detachably attaching a flying object such as an unmanned target aircraft and a rocket motor for propelling the flying object.

特許文献１には、標的機等の飛翔体の後方に接続したロケットモータであって、接続にシェアピンを用い、ロケットモータの推進力でシェアピンを切断して、飛翔体とロケットモータを分離する技術が開示されている（第３図、第５図〜第７図）。
さらに特許文献１には、シェアピンが破断後、飛翔体とロケットモータとを分離させるときに、ロケットモータの燃焼ガスを飛翔体の方に出力するように離脱用推進力を生じる分離機構が開示されている（第１図、第２図）。 Patent Document 1 discloses a rocket motor connected to the rear of a flying object such as a target aircraft, using a shear pin for connection and cutting the shear pin with the propulsive force of the rocket motor to separate the flying object and the rocket motor. Is disclosed (FIGS. 3 and 5 to 7).
Further, Patent Document 1 discloses a separation mechanism that generates a detachment thrust so that the combustion gas of the rocket motor is output to the flying object when the flying object and the rocket motor are separated after the shear pin is broken. (FIGS. 1 and 2).

特許文献２には、接続・分離手段とは別に設けたバネの復元力を利用した分離力付与手段36が開示されている（第１図、第４図）。 Patent Document 2 discloses a separating force applying means 36 using a restoring force of a spring provided separately from the connecting / separating means (FIGS. 1 and 4).

特許文献３には、ロケットモータの燃焼後の推進力を利用して、ピン14の固定を解除して分離する機構が開示されている（第２図（ｄ）、（ｅ））。
さらに特許文献３には、ソレノイドによる電磁力を利用して、フランジ付きピン３による固定を強制的に解除する機構が開示されている。 Patent Document 3 discloses a mechanism for releasing and separating the pin 14 by utilizing the propulsive force after combustion of the rocket motor (FIGS. 2 (d) and 2 (e)).
Further, Patent Document 3 discloses a mechanism for forcibly releasing the fixing by the flanged pin 3 using the electromagnetic force of the solenoid.

特開昭６３−２０７８００号公報JP-A 63-207800 実開昭６１−１１０５００号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-110500 特開昭６４−５４１９９号公報JP-A 64-54199

飛翔体の使用前の点検では、飛翔体とロケットモータを分離できた方が、それぞれの点検作業が容易になることは自明である。しかし、特許文献１、２では、使用前の段階では飛翔体とロケットモータを分離することはできない。 It is obvious that in the inspection before using the flying object, the inspection work becomes easier if the flying object and the rocket motor can be separated. However, in Patent Documents 1 and 2, the flying object and the rocket motor cannot be separated before use.

特許文献３では、ソレノイドの電磁力を利用して飛翔体とロケットモータを接続しているため、使用前の段階での分離はできるものの、ソレノイド自体が大型化して、全体の質量を増加させるという問題がある。
さらに特許文献３では、ロケットモータの前後に接続手段を有しているため、分離作業が２段階となるほか、前後の接続手段の分離方向が異なるので、広い作業スペースが必要であるという点でも作業性が損なわれる。 In Patent Document 3, since the flying object and the rocket motor are connected using the electromagnetic force of the solenoid, although the separation at the stage before use is possible, the solenoid itself is increased in size and the overall mass is increased. There's a problem.
Further, in Patent Document 3, since the connection means are provided before and after the rocket motor, the separation work is performed in two stages, and the separation direction of the front and rear connection means is different, so that a large work space is required. Workability is impaired.

本発明は、着脱作業が容易であり、飛翔体を回収したときには再利用が可能である、無人標的機等の飛翔体と、それを推進するためのロケットモータを着脱自在にするための着脱装置を提供することを課題とする。 The present invention is an attachment / detachment device for easily attaching / detaching a flying object such as an unmanned target aircraft and a rocket motor for propelling the flying object, which can be easily attached / detached and reused when the flying object is collected. It is an issue to provide.

本発明は、課題の解決手段として、
飛翔体とロケットモータの着脱装置であって、
着脱装置が、
飛翔体に固定された固定部（11）と、固定部（11）側に閉塞端面（13）を有する筒部（12）とを有するシャフトホルダ（10）と、
シャフトホルダ（10）に外側から嵌め込まれる、シャフトホルダ（10）表面を軸方向に摺動可能なスリーブ（20）と、
シャフトホルダ（10）とスリーブ（20）に差し込まれるシャフト（30）と、
シャフト（30）の軸方向に分離可能に接続される、ロケットモータと連結一体化される支持棒（40）とを有しており、
シャフトホルダ（10）とスリーブ（20）との間には、シャフト（30）が挿入できるようにしてコイルバネ（28）が保持されており、
シャフト（30）が、本体軸部（31）と矢尻状の先端部（32）とを有し、さらに本体軸部（31）と矢尻状の先端部（32）の間にくびれ部（33）を有しており、
ロック機構により、シャフト（30）をシャフトホルダ（10）に接続することができ、かつ分離機構によりシャフトホルダ（10）からシャフト（30）を分離ができるものであり、
ロック機構と分離機構が、
複数のボール（16）と、
シャフトホルダ（10）の周面を貫通して形成された、ボール（16）の一部がシャフトホルダ（10）の内側に突出した状態で保持できるボール保持孔（15）と、
スリーブ（20）の内周面に形成されたボール移動凹部（21）とを有しており、
ボール（16）とボール保持孔（15）が同数であり、
下記の第１段階〜第３段階を経て、シャフトホルダ（10）にシャフト（30）を接続することができ、逆に第３段階〜第１段階を経て、シャフトホルダ（10）からシャフト（30）を分離することができる飛翔体とロケットモータの着脱装置を提供する。 As a means for solving the problems, the present invention
A device for attaching and detaching a flying object and a rocket motor,
Detachable device
A shaft holder (10) having a fixed portion (11) fixed to the flying body, and a cylindrical portion (12) having a closed end surface (13) on the fixed portion (11) side;
A sleeve (20) that is fitted into the shaft holder (10) from the outside and is slidable in the axial direction on the surface of the shaft holder (10);
A shaft (30) inserted into the shaft holder (10) and the sleeve (20);
A support rod (40) connected to and integrated with the rocket motor, which is detachably connected in the axial direction of the shaft (30);
A coil spring (28) is held between the shaft holder (10) and the sleeve (20) so that the shaft (30) can be inserted,
The shaft (30) has a main body shaft portion (31) and an arrowhead-shaped tip portion (32), and a constricted portion (33) between the main shaft portion (31) and the arrowhead-shaped tip portion (32). Have
The shaft (30) can be connected to the shaft holder (10) by the lock mechanism, and the shaft (30) can be separated from the shaft holder (10) by the separation mechanism.
Lock mechanism and separation mechanism
With multiple balls (16),
A ball holding hole (15) formed through the peripheral surface of the shaft holder (10) and capable of holding a part of the ball (16) protruding inside the shaft holder (10);
A ball moving recess (21) formed on the inner peripheral surface of the sleeve (20),
The number of balls (16) and ball holding holes (15) is the same,
The shaft (30) can be connected to the shaft holder (10) through the following first to third stages, and conversely through the third to first stages, the shaft (30) to the shaft (30 ) And a rocket motor attaching / detaching device.

（第１段階：シャフトホルダ（10）とシャフト（30）が分離されている段階）
シャフトホルダ（10）のボール保持孔（15）とスリーブ（20）のボール移動凹部（21）との軸方向位置が異なっており、ボール（16）が、シャフトホルダ（10）のボール保持孔（15）とボール保持孔（15）を覆うスリーブ（20）内周面により、一部がシャフトホルダ（10）の内側に突き出された状態で保持されている。 (First stage: stage where the shaft holder (10) and the shaft (30) are separated)
The axial positions of the ball holding hole (15) of the shaft holder (10) and the ball moving recess (21) of the sleeve (20) are different, and the ball (16) is connected to the ball holding hole ( 15) and the inner peripheral surface of the sleeve (20) covering the ball holding hole (15) are held in a state in which a part thereof protrudes to the inside of the shaft holder (10).

（第２段階：シャフトホルダ（10）にシャフト（30）を差し込む段階）
スリーブ（20）をシャフトホルダ（10）の固定部（11）方向に制限された範囲で移動させることで、シャフトホルダ（10）のボール保持孔（15）とスリーブ（20）のボール移動凹部（21）との軸方向位置を一致させ、ボール（16）をボール移動凹部（21）側に移動可能にした状態にて、シャフト（30）の先端部（32）がシャフトホルダ（10）の閉塞端面（13）に当接するまで差し込む。 (Second stage: Inserting the shaft (30) into the shaft holder (10))
By moving the sleeve (20) in a limited range in the direction of the fixed portion (11) of the shaft holder (10), the ball holding hole (15) of the shaft holder (10) and the ball moving recess ( 21) The axial position of the shaft (30) coincides with that of the ball moving recess (21) so that the tip (32) of the shaft (30) is blocked by the shaft holder (10). Insert until it touches the end face (13).

（第３段階：シャフトホルダ（10）へのシャフト（30）の接続が完了する段階）
スリーブ（20）を第１段階の状態に戻し、ボール（16）が、ボール保持孔（15）とスリーブ（20）の内周面により、シャフトホルダ（10）の内側に突出した状態で、かつシャフト（30）のくびれ部（33）に位置するようにする。 (Third stage: stage where the connection of the shaft (30) to the shaft holder (10) is completed)
The sleeve (20) is returned to the first stage, and the ball (16) protrudes inside the shaft holder (10) by the ball holding hole (15) and the inner peripheral surface of the sleeve (20), and Position it at the constriction (33) of the shaft (30).

本発明の着脱装置において、飛翔体とロケットモータを接続し、かつ分離するためのロック機構と分離機構は同一のものである。 In the attachment / detachment device of the present invention, the locking mechanism and the separation mechanism for connecting and separating the flying object and the rocket motor are the same.

本発明では、スリーブ（20）の摺動できる距離を制限する手段を設けてもよく、当該手段は特に限定されるものではなく、例えばシャフトホルダ（10）の外表面の固定部（11）側に形成された突起部や、シャフトホルダ（10）の固定部（11）と筒部（12）の間に形成されたフランジ部（14）を当該手段にすることができる。スリーブ（20）の移動距離を制限することで、第２段階のように、シャフトホルダ（10）のボール保持孔（15）とスリーブ（20）のボール移動凹部（21）との軸方向位置を一致させることが容易となり、ボール（16）をボール移動凹部（21）側に移動可能にすることができる。 In the present invention, a means for limiting the slidable distance of the sleeve (20) may be provided, and the means is not particularly limited. For example, the fixing part (11) side of the outer surface of the shaft holder (10) is provided. The projecting portion formed on the flange portion 14 and the flange portion 14 formed between the fixing portion 11 and the cylindrical portion 12 of the shaft holder 10 can be used as the means. By limiting the moving distance of the sleeve (20), the axial position of the ball holding hole (15) of the shaft holder (10) and the ball moving recess (21) of the sleeve (20) can be adjusted as in the second stage. It becomes easy to match, and the ball (16) can be moved to the ball moving recess (21) side.

シャフトホルダ（10）とスリーブ（20）との間にコイルバネ（28）を配置して保持するとき、シャフトホルダ（10）とスリーブ（20）にコイルバネ（28）の保持を容易にするための段差部を形成することもできる。 Step for facilitating the holding of the coil spring (28) between the shaft holder (10) and the sleeve (20) when the coil spring (28) is disposed and held between the shaft holder (10) and the sleeve (20). A part can also be formed.

本発明では、スリーブ（20）の摺動できる距離を制限するためと、シャフトホルダ（10）からスリーブ（20）が脱落することを防止するため、シャフトホルダ（10）の外周面から突き出された位置調整ピン（17）と、スリーブ（20）に形成された軸方向長さが設定されたスリット（23）との組み合わせも適用することができる。 In the present invention, the sleeve (20) is protruded from the outer peripheral surface of the shaft holder (10) in order to limit the slidable distance and to prevent the sleeve (20) from falling off the shaft holder (10). A combination of the position adjusting pin (17) and the slit (23) formed in the sleeve (20) and having a set axial length can also be applied.

シャフト（30）と支持棒（40）は分離可能に接続されており、２つの間を分離したとき、シャフト（30）は、シャフトホルダ（10）、スリーブ（20）共に飛翔体側に残り、支持棒（40）はロケットモータ側に残る。シャフト（30）と支持棒（40）を接続し、かつ分離可能にする手段は、例えば、外力が加わることで破断する、周知のシェアピンを用いることができる。 The shaft (30) and the support rod (40) are separably connected, and when the two are separated, the shaft (30) remains on the flying object side together with the shaft holder (10) and the sleeve (20). The rod (40) remains on the rocket motor side. As a means for connecting the shaft (30) and the support rod (40) and making them separable, for example, a well-known shear pin that breaks when an external force is applied can be used.

本発明の着脱装置は、同じ機構にて、飛翔体とロケットモータをロックして接続することができ、逆にロックを解除して飛翔体とロケットモータを分離することができる。このため、着脱作業が簡単であることから、日常の点検作業性が非常に良くなる。 The attachment / detachment device of the present invention can lock and connect the flying object and the rocket motor with the same mechanism, and can release the lock and separate the flying object and the rocket motor. For this reason, since the attaching / detaching work is simple, daily inspection workability is very improved.

本発明の飛翔体とロケットモータの着脱装置の軸方向断面図と、接続方法の説明図。An axial direction sectional view of a flying object and a rocket motor attachment and detachment device of the present invention, and an explanatory view of a connection method. 図１（ｃ）に示すように飛翔体とロケットモータを接続して飛翔体を飛行させたときの飛翔体とロケットモータとの分離方法を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the isolation | separation method of a flying body and a rocket motor when connecting a flying body and a rocket motor as shown in FIG.1 (c), and flying a flying body.

図１（ａ）〜（ｃ）により、本発明の飛翔体とロケットモータの着脱装置と、接続方法について説明する。 The flying object and rocket motor attachment / detachment device and connection method of the present invention will be described with reference to FIGS.

着脱装置は、シャフトホルダ10、スリーブ20、シャフト30及び支持棒40とを有している。これらは金属製又は合成樹脂製のものである。 The attachment / detachment device includes a shaft holder 10, a sleeve 20, a shaft 30, and a support bar 40. These are made of metal or synthetic resin.

シャフトホルダ10は、飛翔体に固定された固定部11と、固定部11側に閉塞端面13を有する中空の筒部12とを有している。固定部11と筒部12との間にはフランジ部14が形成されている。フランジ部14の外径は、スリーブ20の外径と同程度である。 The shaft holder 10 has a fixed portion 11 fixed to the flying body, and a hollow cylindrical portion 12 having a closed end face 13 on the fixed portion 11 side. A flange portion 14 is formed between the fixed portion 11 and the cylindrical portion 12. The outer diameter of the flange portion 14 is approximately the same as the outer diameter of the sleeve 20.

固定部11は、飛翔体に対して溶接やボルト等の固定手段により固定されており、フランジ部14と筒部12は固定部11と一体成形されている。 The fixing portion 11 is fixed to the flying object by fixing means such as welding or bolts, and the flange portion 14 and the cylindrical portion 12 are integrally formed with the fixing portion 11.

スリーブ20は、シャフトホルダ10に外側から嵌め込まれるものであり、図１（ａ）と図１（ｂ）に示すとおり、シャフトホルダ10表面を軸方向にフランジ部14までの所定の長さＬ₁だけ摺動可能なものである。スリーブ20の内径とシャフトホルダ10の外径は、スリーブ20が摺動可能なように大きさが調整されている。 The sleeve 20 is fitted into the shaft holder 10 from the outside. As shown in FIGS. 1A and 1B, the sleeve 20 has a predetermined length L ₁ extending from the surface of the shaft holder 10 to the flange portion 14 in the axial direction. It is only slidable. The inner diameter of the sleeve 20 and the outer diameter of the shaft holder 10 are adjusted so that the sleeve 20 can slide.

スリーブ20の内部には、端部26側の内径が小さくされることで、段差部24が形成されている。そして、シャフトホルダ10の開口部18側と段差部24の間にコイルバネ28が挟まれた状態で配置されている。前記長さＬ₁は、ロケットモータの作動時に後述のロック機構が解除されないように、コイルバネ28の圧縮による反力等を考慮して決められる。コイルバネ28の圧縮しろは前記長さＬ₁よりも大きく設定されている。なおコイルバネ28は、前記配置の他に、図示しないが、シャフトホルダ10の外側であって、スリーブ20とフランジ部14との間にそれぞれに当接した状態で配置してもよく、その場合は、シャフトホルダ10とスリーブ20の段差部24の距離を上記長さＬ₁と同様に設定することで、摺動可能な距離を確保できる。 A step portion 24 is formed inside the sleeve 20 by reducing the inner diameter on the end portion 26 side. The coil spring 28 is disposed between the opening 18 side of the shaft holder 10 and the stepped portion 24. The length L ₁ is determined in consideration of a reaction force due to compression of the coil spring 28 and the like so that a lock mechanism described later is not released when the rocket motor is operated. The compression margin of the coil spring 28 is set to be larger than the length L ₁ . In addition to the above arrangement, the coil spring 28 may be arranged outside the shaft holder 10 and in contact with each other between the sleeve 20 and the flange portion 14, although not shown. By setting the distance between the step holder 24 of the shaft holder 10 and the sleeve 20 in the same manner as the length L ₁ , a slidable distance can be secured.

シャフトホルダ10とスリーブ20は、それらが有する要素の組み合わせにより、シャフト30の軸方向への移動を停止するためのロック機構と、シャフト30の軸方向への分離をするための分離機構を形成している。 The shaft holder 10 and the sleeve 20 form a lock mechanism for stopping the movement of the shaft 30 in the axial direction and a separation mechanism for separating the shaft 30 in the axial direction by a combination of elements included in the shaft holder 10 and the sleeve 20. ing.

ロック機構及び分離機構は、ボール16、ボール保持孔15及びボール移動凹部21を有している。ボール16は、金属製、合成樹脂製又はセラミックス製のボールである。 The lock mechanism and the separation mechanism include a ball 16, a ball holding hole 15, and a ball moving recess 21. The ball 16 is a metal ball, a synthetic resin ball, or a ceramic ball.

ボール保持孔15は、シャフトホルダ10の周面を貫通して形成されており、ボール16の一部のみがシャフトホルダ10の内側に突き出された状態で保持できるように、孔径及び孔形状が調整されている。 The ball holding hole 15 is formed so as to penetrate the peripheral surface of the shaft holder 10, and the hole diameter and the hole shape are adjusted so that only a part of the ball 16 can be held in a state of protruding inside the shaft holder 10. Has been.

具体的には、図１に示すように、断面形状が台形になるような孔で、シャフトホルダ10の内側開口部の径はボール16の径よりも小さくなり、かつボール16の一部のみがシャフトホルダ10の内側に突き出されるような大きさに調整されている。そして、シャフトホルダ10の外開口部の径は、ボール16の径よりも大きくなるように調整されている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the hole has a trapezoidal cross-sectional shape, the diameter of the inner opening of the shaft holder 10 is smaller than the diameter of the ball 16, and only a part of the ball 16 is present. The size is adjusted so as to protrude inside the shaft holder 10. The diameter of the outer opening of the shaft holder 10 is adjusted to be larger than the diameter of the ball 16.

但し、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、ボール16がスリーブ20の軸方向への摺動を妨げることがないように（即ち、シャフトホルダ10の外表面に突き出されないように）するため、ボール16の直径、ボール保持孔15の形状及び大きさ、シャフトホルダ10の厚みが調整されている。 However, as shown in FIGS. 1A and 1C, the ball 16 does not prevent the sleeve 20 from sliding in the axial direction (ie, it does not protrude from the outer surface of the shaft holder 10). Therefore, the diameter of the ball 16, the shape and size of the ball holding hole 15, and the thickness of the shaft holder 10 are adjusted.

ボール移動凹部21は、スリーブ20の内周面に形成された凹部であり、ボール移動凹部21とボール保持孔15とを合わせて形成される空間は、内部にボール16が完全に入ってしまう程度の大きさのものである。但し、ボール移動凹部21のみの空間容積は、ボール16の全体が入るほどの大きさはない。ボール移動凹部21は、複数のボール１６が入る溝状の凹部であるが、ボール１６と同数の窪み状の凹部であってもよい。 The ball moving recess 21 is a recess formed on the inner peripheral surface of the sleeve 20, and the space formed by combining the ball moving recess 21 and the ball holding hole 15 is such that the ball 16 completely enters the inside. Of the size. However, the space volume of only the ball moving recess 21 is not large enough for the entire ball 16 to enter. The ball moving recess 21 is a groove-like recess into which a plurality of balls 16 are inserted, but may be the same number of recesses as the balls 16.

ボール16の数と、ボール保持孔15の数は同数であり、１個でもよいが、好ましくは２個以上、より好ましくは２〜８個の範囲である。 The number of balls 16 and the number of ball holding holes 15 are the same, and may be one, but it is preferably in the range of 2 or more, more preferably 2 to 8.

さらにロック機構及び分離機構を補助する補助機構として、シャフトホルダ10の位置調整ピン17と、スリーブ20のスリット23を有している。 Further, as an auxiliary mechanism for assisting the lock mechanism and the separation mechanism, a position adjusting pin 17 of the shaft holder 10 and a slit 23 of the sleeve 20 are provided.

位置調整ピン17は、シャフトホルダ10の外表面から垂設されたものであり、板状や丸棒状のものにすることができる。位置調整ピン17は、シャフトホルダ10に対してネジや溶接等により固定されている。位置調整ピン17とスリット23は、それぞれシャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21の位置合わせが可能な位置に調整して設けられている。 The position adjusting pin 17 is suspended from the outer surface of the shaft holder 10 and can be formed in a plate shape or a round bar shape. The position adjustment pin 17 is fixed to the shaft holder 10 by screws or welding. The position adjusting pin 17 and the slit 23 are provided so as to be adjusted to positions where the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 can be aligned.

スリット23は、スリーブ20のボール移動凹部21よりも端部26側に形成されている。 The slit 23 is formed closer to the end 26 than the ball moving recess 21 of the sleeve 20.

位置調整ピン17は、スリーブ20の外表面より外側に突き出されないようにしてスリット23内に嵌め込まれており、スリット23内を軸方向に決められた長さＬ₂だけ移動できるようになっている。
スリット23が位置調整ピン17の移動距離を制限するように軸方向に所定の長さを有していることから、位置調整ピン17がスリーブ20の移動に伴ってスリット23内にて決められた所定の長さＬ₂だけ移動することで、図１（ｂ）に示すように、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21の位置合わせができるようになっている。また、位置調整ピン17とスリーブ20の組み合わせにより、スリーブ20が、シャフトホルダ10から軸方向に抜けて脱落することが防止されている。 Positioning pins 17, so as not to protrude outward from the outer surface of the sleeve 20 is fitted into the slit 23, it is adapted to be movable within the slit 23 by a length L ₂ that is determined in the axial direction .
Since the slit 23 has a predetermined length in the axial direction so as to limit the moving distance of the position adjusting pin 17, the position adjusting pin 17 is determined in the slit 23 as the sleeve 20 moves. By moving by a predetermined length L ₂ , the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 can be aligned as shown in FIG. Further, the combination of the position adjusting pin 17 and the sleeve 20 prevents the sleeve 20 from coming off the shaft holder 10 in the axial direction and dropping off.

シャフト30は、本体軸部31と矢尻状（図面では、軸方向の断面形状が円錐台状）の先端部32とを有しており、本体軸部31と矢尻状（円錐台状）の先端部32の間にくびれ部33を有している。シャフト30の先端部32と本体軸部31は、スリーブ20とシャフトホルダ10に差し込み可能な大きさになるように調整されている。 The shaft 30 has a main body shaft portion 31 and a tip portion 32 having an arrowhead shape (in the drawing, the cross-sectional shape in the axial direction is a truncated cone shape). A constricted portion 33 is provided between the portions 32. The distal end portion 32 and the main body shaft portion 31 of the shaft 30 are adjusted to have a size that can be inserted into the sleeve 20 and the shaft holder 10.

支持棒40は、弾性体42が配置された細長い凹部41を有している。支持棒40の他端部（凹部41とは反対側の端部）は、ロケットモータに連結固定される。支持棒40は、シャフト30の外径と同じかそれよりも小さい寸法とすることで、スリーブ20の差込口22に挿入可能となり、装置全長をより小さくすることができる。 The support bar 40 has an elongated recess 41 in which an elastic body 42 is disposed. The other end of the support bar 40 (the end opposite to the recess 41) is connected and fixed to the rocket motor. The support bar 40 can be inserted into the insertion port 22 of the sleeve 20 by making the size equal to or smaller than the outer diameter of the shaft 30, and the overall length of the apparatus can be further reduced.

シャフト30の後端側（先端部32とは反対の端部側）は、支持棒40の細長い凹部41に挿入可能な寸法に形成された小径部35と、本体軸部31と小径部35との間に形成される段差部36を有しており、シャフト30と支持棒40は、当該シャフト30の小径部35が弾性体（コイルバネ）42が配置された細長い凹部41に差し込まれた状態で、シェアピン43で連結されている。 The rear end side of the shaft 30 (the end side opposite to the front end portion 32) includes a small-diameter portion 35 formed in a size that can be inserted into the elongated concave portion 41 of the support rod 40, a main body shaft portion 31, and a small-diameter portion 35. The shaft 30 and the support rod 40 are formed in a state where the small-diameter portion 35 of the shaft 30 is inserted into an elongated concave portion 41 in which an elastic body (coil spring) 42 is disposed. They are linked by share pin 43.

当該連結状態において、シャフト30の小径部35の端部は弾性体（コイルバネ）42に当接しており、弾性体（コイルバネ）42の反力（反作用）をより大きく利用するために、弾性体（コイルバネ）42が圧縮された状態であってもよい。また、シャフト30の段差部36と支持棒40の開口端部（細長い凹部41を設けた側の開口端部）44とは、所定の距離を設けた状態で連結されており、シェアピン43による固定が解除されると、シャフト30の小径部35は、さらに弾性体42を圧縮してその反力が大きくなる方向に移動可能である。前記所定の距離は、シェアピン43の切断距離と弾性体42の反力を考慮して決められる。このシェアピン43は、ロケットモータの推進力で破断することで、シャフト30と支持棒40の連結が解除できるようになっている。 In the connected state, the end portion of the small-diameter portion 35 of the shaft 30 is in contact with the elastic body (coil spring) 42, and in order to use the reaction force (reaction) of the elastic body (coil spring) 42 more greatly, The coil spring 42 may be in a compressed state. Further, the stepped portion 36 of the shaft 30 and the opening end portion (opening end portion on the side where the elongated concave portion 41 is provided) 44 of the support rod 40 are connected with a predetermined distance, and are fixed by the shear pin 43. When is released, the small-diameter portion 35 of the shaft 30 can move in a direction in which the elastic body 42 is further compressed and the reaction force is increased. The predetermined distance is determined in consideration of the cutting distance of the shear pin 43 and the reaction force of the elastic body 42. The shear pin 43 is broken by the propulsion force of the rocket motor so that the connection between the shaft 30 and the support rod 40 can be released.

次に、図１により、本発明の着脱装置のロック機構を用いた接続方法を説明する。 Next, referring to FIG. 1, a connection method using the lock mechanism of the attachment / detachment device of the present invention will be described.

以下、着脱装置を用いた接続方法を第１段階から第３段階に分けて説明する。以下に示す接続方法にて接続できるのであれば、第１段階から第３段階の分け方に限定されるものではなく、段階数の増減（１つの段階を２以上の段階に分けたり、２つの段階を１つにしたりすること）は制限されない。 Hereinafter, the connection method using the attachment / detachment device will be described by dividing it from the first stage to the third stage. As long as the connection method shown below can be used, the method is not limited to the division from the first stage to the third stage, but the number of stages can be increased or decreased (one stage can be divided into two or more stages, There is no limit to the number of steps).

（第１段階）
図１（ａ）は、飛翔体とロケットモータとを接続する前の段階である。
図１（ａ）に示すように、シャフトホルダ10にシャフト30が差し込まれる前は、スリーブ20の端部25はフランジ部14には当接されていない。このとき、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21との軸方向位置は異なっている。 (First stage)
FIG. 1A is a stage before connecting the flying object and the rocket motor.
As shown in FIG. 1A, the end portion 25 of the sleeve 20 is not in contact with the flange portion 14 before the shaft 30 is inserted into the shaft holder 10. At this time, the axial positions of the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 are different.

そして、ボール16は、シャフトホルダ10のボール保持孔15とボール保持孔15を覆うスリーブ20の内周面により、一部がシャフトホルダ10の内側に突き出された状態で保持されている。このとき、対向するボール16間の間隔Ｄは、少なくともシャフト30の先端部32の全体が通過できない大きさになっている。 The ball 16 is held in a state in which a part of the ball 16 protrudes to the inside of the shaft holder 10 by the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the inner peripheral surface of the sleeve 20 covering the ball holding hole 15. At this time, the distance D between the opposing balls 16 is such that at least the entire tip portion 32 of the shaft 30 cannot pass.

第１段階では、図１（ａ）に示すとおり、シャフトホルダ10の位置決めピン17は、スリット23の一端（スリーブ端部25側）に位置している。 In the first stage, as shown in FIG. 1A, the positioning pin 17 of the shaft holder 10 is positioned at one end of the slit 23 (on the sleeve end portion 25 side).

（第２段階）
次に、図１（ｂ）に示すように、コイルバネ28を押し縮めながら、スリーブ端部25がシャフトホルダ10のフランジ部14に当接されるまで（図１（ａ）に示す長さＬ₁だけ移動させる）押し込んで行き、そこで保持する。このとき、シャフトホルダ10の位置決めピン17は、スリット23の他端（スリーブ端部26側）まで移動している（図１（ａ）に示す長さＬ₂だけ移動している）。ここで、Ｌ₁とＬ₂の長さは同一である。 (Second stage)
Next, as shown in FIG. 1B, while the coil spring 28 is being compressed, the sleeve end 25 is brought into contact with the flange portion 14 of the shaft holder 10 (the length L ₁ shown in FIG. 1A). Push it in) and hold it there. At this time, the positioning pin 17 of the shaft holder 10 has moved to the other end (sleeve end portion 26 side) of the slit 23 (moved by a length L ₂ shown in FIG. 1A). Here, the lengths of L ₁ and L ₂ are the same.

このようにして、Ｌ₁とＬ₂の長さが同一であるようにすることで、２つの位置決め手段の組み合わせにより、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21との軸方向位置は、図１（ｂ）に示すように確実に一致され、ボール16は、ボール移動凹部21側に移動可能な状態になる。 In this way, by making the lengths of L ₁ and L ₂ the same, the axis of the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 can be obtained by combining two positioning means. As shown in FIG. 1B, the directional position is surely matched, and the ball 16 becomes movable to the ball moving recess 21 side.

そして、シャフト30をスリーブ20の差込口22から、コイルバネ28を通してシャフトホルダ10の筒部12に挿入して閉塞端面13方向に差し込んで行く過程において、シャフト先端部32で半径方向外側に押されたボール16がボール移動凹部21側に移動する。このとき、図１（ａ）で示す間隔Ｄは、シャフト30を通過させるに充分な大きさとなるため、シャフト30のさらなる差し込みが可能となる。なお、ボール16は、ボール移動凹部21側に移動するが、ボール保持孔15とボール移動凹部21の両方にまたがった状態になっている。 Then, in the process of inserting the shaft 30 from the insertion port 22 of the sleeve 20 into the cylindrical portion 12 of the shaft holder 10 through the coil spring 28 and inserting it in the direction of the closed end face 13, the shaft tip 32 is pushed radially outward. The ball 16 moves to the ball moving recess 21 side. At this time, since the interval D shown in FIG. 1A is large enough to allow the shaft 30 to pass through, the shaft 30 can be further inserted. The ball 16 moves to the ball moving recess 21 side, but is in a state of straddling both the ball holding hole 15 and the ball moving recess 21.

（第３段階）
次に、図１（ｃ）に示すように、シャフト30の先端部32をシャフトホルダ10の閉塞端面13に当接するまで差し込んだとき、スリーブ20の押し込みを開放すると、コイルバネ28の作用により、スリーブ20がフランジ14から離れるように長さＬ₁だけ移動する（位置決めピン17も長さＬ₂だけ移動する）。 (3rd stage)
Next, as shown in FIG. 1 (c), when the distal end portion 32 of the shaft 30 is inserted until it abuts against the closed end face 13 of the shaft holder 10, when the pushing of the sleeve 20 is released, the action of the coil spring 28 causes the sleeve 20 is moved by a length L ₁ so as to be away from the flange 14 (the positioning pin 17 is also moved by a length L ₂ ).

スリーブ20の移動により、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21との軸方向位置が異なり、ボール16は、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20の内周面により、シャフトホルダ10の内側に突き出された状態（図１（ａ）の間隔Ｄを形成した状態）になる。 Due to the movement of the sleeve 20, the axial positions of the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 are different, and the ball 16 depends on the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the inner peripheral surface of the sleeve 20. In this state, the shaft holder 10 protrudes to the inside of the shaft holder 10 (the state in which the interval D in FIG. 1A is formed).

そして、ボール16がシャフト30のくびれ部33に位置することで、ボール16とくびれ部33の組み合わせによる第１のストッパ作用と、コイルバネ28による第２のストッパ作用により、シャフト30の軸方向への移動が停止され、脱着が防止される。このときスリーブ20は、位置決めピン17がスリット23の端部に当接されることにより移動が制限されて、シャフトホルダ10からの脱落が防止されている。 Since the ball 16 is positioned at the constricted portion 33 of the shaft 30, the first stopper action by the combination of the ball 16 and the constricted part 33 and the second stopper action by the coil spring 28 cause the shaft 30 to move in the axial direction. Movement is stopped and desorption is prevented. At this time, the movement of the sleeve 20 is restricted by the positioning pin 17 coming into contact with the end of the slit 23, and the sleeve 20 is prevented from falling off the shaft holder 10.

次に、図１により、本発明の着脱装置の分離機構を用いた分離方法を説明する。 Next, a separation method using the separation mechanism of the attachment / detachment device of the present invention will be described with reference to FIG.

分離するときは、第３段階から第１段階まで逆に移行する。図１（ｃ）において、スリーブ20をフランジ部14に当接するまで押し込んでコイルバネ28による第２のストッパ作用を解除すると、シャフトホルダ10のボール保持孔15とスリーブ20のボール移動凹部21との軸方向位置が重なり合って図１（ｂ）に示す状態となる。その状態でシャフト30をシャフトホルダ10から引き抜く方向に移動させることで、ボール16がスリーブ20のボール移動凹部21側へ移動して、ボール16とくびれ部33の組み合わせによる第１のストッパ作用が解除される。その後、シャフトホルダ10及びスリーブ20からシャフト30を引き抜くことでシャフト30が簡単に分離され、スリーブ20の押し込みを開放すると、コイルバネ28の反力により図１（ａ）に示す状態になる。 When separating, the process proceeds from the third stage to the first stage. In FIG. 1C, when the sleeve 20 is pushed into contact with the flange portion 14 and the second stopper action by the coil spring 28 is released, the axis between the ball holding hole 15 of the shaft holder 10 and the ball moving recess 21 of the sleeve 20 is reached. The direction positions overlap with each other and the state shown in FIG. In this state, by moving the shaft 30 in the direction in which it is pulled out from the shaft holder 10, the ball 16 moves to the ball moving recess 21 side of the sleeve 20, and the first stopper action due to the combination of the ball 16 and the constricted portion 33 is released. Is done. Thereafter, the shaft 30 is easily separated by pulling out the shaft 30 from the shaft holder 10 and the sleeve 20, and when the pushing of the sleeve 20 is released, the state shown in FIG.

本発明の着脱装置は、図１から明らかなとおり、飛翔体とロケットモータをロックして接続するときも、ロックを解除して分離するときも、同じ方向に同じ範囲だけの作業スペースがあればよいため、狭いスペースでの作業性が非常に良い。 As is apparent from FIG. 1, the attachment / detachment device of the present invention has a working space in the same direction in the same direction, both when the flying object and the rocket motor are locked and connected, and when the lock is released and separated. Therefore, workability in a narrow space is very good.

次に、本発明の着脱装置のロック機構と分離機構は、実用時においては、飛翔体からロケットモータを脱離させるための脱離機構としても使用できる。以下、この脱離機構を図２（ａ）〜（ｃ）により説明する。 Next, the lock mechanism and separation mechanism of the attachment / detachment device of the present invention can be used as a detachment mechanism for detaching the rocket motor from the flying object in practical use. Hereinafter, this detachment mechanism will be described with reference to FIGS.

飛翔体の打ち上げ後、図２（ａ）にて矢印で示す方向にロケットモータの推進力が加えられるため、シャフト30と支持棒40とを連結していたシェアピン43が破断して、支持棒40の端部44がシュフト30の後端部の段差部36の方向に移動して当接する。 After launching the flying object, the propulsive force of the rocket motor is applied in the direction indicated by the arrow in FIG. 2 (a), so that the shear pin 43 connecting the shaft 30 and the support rod 40 is broken and the support rod 40 is broken. This end 44 moves in the direction of the stepped portion 36 at the rear end of the Schft 30 and comes into contact therewith.

その後、ロケットモータの推進力が低下する又は無くなると、ロケットモータが受ける空気抵抗と、押し縮められた弾性体（コイルバネ）42の反作用により、支持棒40がロケットモータに引張られて容易にシャフト30と支持棒40の連結が解除され、支持棒40が固定された状態のロケットモータが飛翔体から容易に分離される。 Thereafter, when the propulsive force of the rocket motor decreases or disappears, the support rod 40 is easily pulled by the rocket motor due to the air resistance received by the rocket motor and the reaction of the compressed elastic body (coil spring) 42, so that the shaft 30 And the connection of the support bar 40 is released, and the rocket motor with the support bar 40 fixed is easily separated from the flying object.

シャフトホルダ10、スリーブ20、シャフト30は、飛翔体に接続された状態で分離するため、分離後に飛散物とならず、飛翔体とともに回収可能である。 Since the shaft holder 10, the sleeve 20, and the shaft 30 are separated while being connected to the flying object, the shaft holder 10, the sleeve 20, and the shaft 30 do not become a flying object after the separation and can be collected together with the flying object.

１０シャフトホルダ
１１固定部
１２筒部
１３閉塞底面
１４フランジ部
１５ボール保持孔
１６ボール
２０スリーブ
２１ボール移動凹部
２８コイルバネ
３０シャフト
３１本体軸部
３２先端部
４０支持棒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Shaft holder 11 Fixing part 12 Cylinder part 13 Blocking bottom face 14 Flange part 15 Ball holding hole 16 Ball 20 Sleeve 21 Ball moving recessed part 28 Coil spring 30 Shaft 31 Main body shaft part 32 Tip part 40 Support rod

Claims

A device for attaching and detaching a flying object and a rocket motor,
Detachable device
A shaft holder (10) having a fixed portion (11) fixed to the flying body, and a cylindrical portion (12) having a closed end surface (13) on the fixed portion (11) side;
A sleeve (20) that is fitted into the shaft holder (10) from the outside and is slidable in the axial direction on the surface of the shaft holder (10);
A shaft (30) inserted into the shaft holder (10) and the sleeve (20);
A support rod (40) connected to and integrated with the rocket motor, which is detachably connected in the axial direction of the shaft (30);
A coil spring (28) is held between the shaft holder (10) and the sleeve (20) so that the shaft (30) can be inserted,
The shaft (30) has a main body shaft portion (31) and an arrowhead-shaped tip portion (32), and a constricted portion (33) between the main shaft portion (31) and the arrowhead-shaped tip portion (32). Have
A state in which the shaft (30) and the support rod (40) are in contact with the elastic body (42) in an elongated recess (41) formed on the support rod (40) in which the elastic body (42) is disposed. The shaft (30) is inserted, and the shaft (30) and the support rod (40) are connected by a shear pin (43) that is broken by the propulsive force of the rocket motor.
The shaft (30) can be connected to the shaft holder (10) by the lock mechanism, and the shaft (30) can be separated from the shaft holder (10) by the separation mechanism.
Lock mechanism and separation mechanism
With multiple balls (16),
A ball holding hole (15) formed through the peripheral surface of the shaft holder (10) and capable of holding a part of the ball (16) protruding inside the shaft holder (10);
A ball moving recess (21) formed on the inner peripheral surface of the sleeve (20),
The number of balls (16) and ball holding holes (15) is the same,
The shaft (30) can be connected to the shaft holder (10) through the following first to third stages, and conversely through the third to first stages, the shaft (30) to the shaft (30 ) A flying object and rocket motor attaching / detaching device capable of separating.
(First stage: stage where the shaft holder (10) and the shaft (30) are separated)
The axial positions of the ball holding hole (15) of the shaft holder (10) and the ball moving recess (21) of the sleeve (20) are different, and the ball (16) is connected to the ball holding hole ( 15) and the inner peripheral surface of the sleeve (20) covering the ball holding hole (15) are held in a state in which a part thereof protrudes to the inside of the shaft holder (10).
(Second stage: Inserting the shaft (30) into the shaft holder (10))
By moving the sleeve (20) in the direction of the fixed portion (11) of the shaft holder (10), the shaft between the ball holding hole (15) of the shaft holder (10) and the ball moving recess (21) of the sleeve (20) With the direction position matched, the tip (32) of the shaft (30) is placed on the closed end face (13) of the shaft holder (10) with the ball (16) movable to the ball moving recess (21). Insert until contacted.
(Third stage: stage where the connection of the shaft (30) to the shaft holder (10) is completed)
The sleeve (20) is returned to the first stage, and the ball (16) protrudes inside the shaft holder (10) by the ball holding hole (15) and the inner peripheral surface of the sleeve (20), and Position it at the constriction (33) of the shaft (30).

The shaft holder (10) has a flange portion (14) formed between the fixed portion (11) and the cylindrical portion (12),
The flying object and rocket motor attachment / detachment device according to claim 1, wherein the slidable distance is limited by stopping the sliding of the sleeve (20) at the flange portion (14).

The shaft holder (10) has a position adjustment pin (17) protruding from the outer peripheral surface,
The sleeve (20) has a slit (23) with a set axial length;
The position adjustment pin (17) is fitted in the slit (23), and the position adjustment pin (17) moves in the slit (23) as the sleeve (20) moves, so that the shaft in the second stage The flying object and rocket motor attachment / detachment device according to claim 1 or 2, wherein the holder (10) and the sleeve (20) are combined so as to be positioned.