JPH02216398A

JPH02216398A - 結合体の分離装置

Info

Publication number: JPH02216398A
Application number: JP1037734A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kawai; 正川合; Masao Akiyama; 正雄秋山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、２つの部材を常態で結合すると共に、所定
時に、この両部材を分離することができる結合体の分離
装置に関するものである。

［従来技術］一般に、この種の構造としては、例えばロケットにおけ
るノーズフェアリングに用いられたものがある。

このノーズフェアリングは、２つのノーズセグメントと
からなる２分割型で、このノーズセグメント同士を、接
合部の全長に渡って多数のセパレーションナツト等の結
合している。

そして、ロケットが所定の高度に到達したときに、この
セパレーションナツトを破壊してノーズセグメント同士
の結合を解除して開腹するようにしている。

なお、この種のものとしては、例えば特開昭５８−３８
８００号公報に記載されたようなものがある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来の構造にあっては、複数
のセパレーションナツトを用いて、これを破壊すること
により、ノーズセグメントを分離するようにしているた
め、セパレーションナツトの破壊には大きな爆発力が必
要であり、複数のセパレーションナツトを同時に破壊し
ていることから、この破壊時には大きな衝撃が発生した
り、破墳片が吹飛んだりするため、このノーズフェアリ
ング内に収納されたペイロード等に悪影響を与えること
がある、という問題がある。

［課題を解決するための手段］この発明は、かかる従来の問題点に着目してなされたも
ので、２つの部材の接合部に配設されて両部材を複数箇
所で結合させると共に、所定時に該２つの部材を分離す
る結合体の分離装置において、前記一方の部材の接合部
に沿って、パイプを配設すると共に、該パイプの少なく
とも結合箇所に所定の温度となったときに断面変化する
形状記憶合金の断面変化部を設け、該パイプ内に断面変
化部の加熱用の流体を流す流体圧送手段を設け、前記間
接合部の間に、常態で、前記両部材を結合し、前記所定
時に、前記加熱用の流体の法人による前記断面変化部の
断面変化により、前記両部材の係合を解除して前記両部
材を分離する係合機構を配設した結合体の分ｍ装置とし
たことを特徴としている。

また、前記パイプ内には、基端部がパイプ内面部に固定
され、小径の先端部が流体流入方向に延設されて前記断
面変化部内に挿入されたノズルを配設することにより、
該ノズルと断面変化部とで二重構造とし、該ノズルと断
面変化部との間に流体の淀み空間を形成することもでき
る。

［作　用］かかる手段によれば、２つの部材を分離するときには、
流体圧送手段を作動させて、パイプ内に気体を流通させ
る。

すると、形状記憶合金からなる断面変化部が断面変化し
て、この断面変化により、係合機構による両部材の係合
が解除されることにより、両部材が分離されることとな
る。

このようにすれば、従来のように多数のセパレーション
ナツトを同時に破壊するようなことがないため、衝撃力
が小さく、両部材を静粛に分離することができる。

また、パイプ内の断面変化部にノズルを設けて淀み空間
を形成することにより、流通する気体にて断面変化部に
熱が作用する時期を、気体がパイプ全長に渡って流通し
た後に設定することができる。これにより、複数の断面
変化部の断面変化する時期を合わせることができること
から、両部材を全体に渡って略同時に分離することがで
きることから、分離性能が向上することとなる。

［実施例］以下、この発明を各実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第６図はこの発明の結合体の分離装置をロ
ケットのノーズフェアリングに適用した第１実施例を示
す図である。

まず構成を説明すると、第４図ないし第６図中符号１１
は前段ロケットのケースであり、このケース１１の端部
には継手部１１ａが形成され、この継手部１１ａにノー
ズフェアリング１２の継手部１３が、２分割されたバン
ド１４を介して接続されると共に、このノーズフェアリ
ング１２はヒンジ１５を介して前段ロケットケース１１
に連結されている。このバンド１４は一対のセパレーシ
ョンナツト１６を介して連結され、ノーズフェアリング
１２間頭時には、このセパレーションナツト１Ｂが破壊
されてバンド１４が分割されるようになっている。

そのノーズフェアリング１２は、一対のノーズセグメン
ト１７．１８から構成され、これらノーズセグメント１
７．１８は、半円錐状の頭部１７ａ、１８ａと、半円筒
形状の胴部１７ｂ、１８ｂとから構成されている。これ
らノーズセグメント１７．１８は、この実施例の分離装
置を介して互いに、その接合部１７ｃ、１８ｃ同士が当
接した状態で結合されている。

具体的には、両ノーズセグメント１７．１８の接合部１
７　ｃ、　　１８　ｃには、主に第２図に示すように、
端部に互いに嵌合する一対の嵌合部１７ｄ。

１８ｄが形成されると共に、この一方のノーズセグメン
ト１７の接合部１７ｃ内には、第１図、第４図に示すよ
うに全長に渡ってバイブ１９が配設されている。このバ
イブ１９には、適宜間隔で複数の箇所にバイブ継手２０
を介して形状記憶合金の断面変化部２１が設けられてい
る。この断面変化部２１は、常態では、楕円形状を呈し
、加熱されて所定の温度まで達したときに１円形に変形
するように設定されている。

また、このバイブ１９の断面変化部２１には、内面部に
化学反応物２２が配設されている。この化学反応物２２
は、例えばリチウム（Ｌｉ）から構成されている。他に
酸化カルシウム（Ｃａｂ）や酸化鉄（Ｆａｎ）等で構成
することもできる。

さらに、このバイブ１９内には、ノズル２３が配設され
ている。このノズル２３は、蔦端部２３ａがバイブ１９
内面部に固定され、小径の先端部２３ｂが流体流入方向
に延設されて前記断面変化部２１内に挿入されることに
より、このノズル２３と断面変化部２１とで二重構造と
され、このノズル２３と断面変化部２１との間に流体の
淀み空間Ａが形成されている。

そして、両ノーズセグメント１７．１８の接合部１７　
ｃ、　　１８　ｃの間には、以下のような係合機構２４
が設けられている。この係合機構２４は、一方のノーズ
セグメント１７側に固定された被係合部材２５と、他方
のノーズセグメント１８側に固定された係合部材２６と
から構成されている。

この被係合部材２５は、ナツト２７により、一方のノー
ズセグメント１７に固定され、前記断面変化部２１が遊
挿される遊挿孔２５ａが形成されると共に、先端部側に
は、係合孔２５ｂが前記遊挿孔２５ａまで貫通して形成
されている。この係合孔２５ｂには、後述するボール２
８が係合される環状の凹所２５ｃが形成されている。

また、係合部材２６は、筒状の係合部材本体２６ａにフ
ランジ部２６ｂが形成されると共に、ナツト２９が螺合
されることにより、このナツト２９とフランジ部２６ｂ
との間に、ノーズセグメント１８の一部を挟持して、こ
の係合部材２６が固定されている。さらに、係合部材本
体２６ａには、バイブ１９側、の端部に所定の大きさの
複数の配設孔２６ｃが開設され、この配設孔２６ｃに前
記ボール２８が離脱可能に挿入されている。さらにまた
、係合部材本体２６ａには、一端部側に蓋部２６ｄが螺
合される一方、他端部側にピストン２６ｅが挿入され、
このピストン２６ｅと蓋部２６ｄとの間に圧縮スプリン
グ２６ｆが配設されている。

このピストン２６ｅは、先端部が前記バイブ１９の断面
変化部２１に当接すると共に、ボール２８を押圧する当
接部２６ｇおよびそのボール２８が退避する退避部２６
ｈが形成されている。そして、第２図に示すように、ピ
ストン２６ｅの突出状態では、このピストン２６ｅの当
接部２６ｇにてボール２８が外側に押圧されることによ
り、このボール２８と前記被係合部材２５の凹所２５ｃ
との嵌合状態が維持されて、両ノーズセグメント１７゜
１８を連結するようにしている。

一方、前記バイブ１９に加熱用の流体を流通させる流体
圧送手段３０は、主に第１図および第４図に示すように
構成されている。

詳しくは、ノーズフェアリング１２の先頭部内に、所定
の圧力に設定されたガスタンク３１が配設されている。

このガスタンク３１内には、前記化学反応物２２（リチ
ウム）と反応して熱を発生させる６フツ化イオウ（３Ｆ
・）が封入されている。

化学反応物２２が例えば酸化カルシウム（Ｃａｂ）であ
れば水蒸気（Ｈａｄ）を、酸化鉄ＦｅＯであれば酸Ｘ：
（Ｏｔ）をそれぞれ封入して、化学反応により、熱が発
生するようにする。そして、このガスタンク３１とバイ
ブ１９との間には、開閉バルブ３２が配設されている。

この開閉バルブ３２は、ガスタンク３１の圧力で破壊す
るダイヤフラム３３にて流通路が閉成されると共に、こ
のダイヤフラム３３を押えるスライダ３４が配設されて
いる。このスライダ３４には、バルブ用ピストン３５が
係脱する係止部３４ａが形成されている。このバルブ用
ピストン３５は、頭部３５ａがシリンダ室３６内にスラ
イド自在に配設され、このバルブ用ピストン３５のロッ
ド部３５ｂが、前記スライダ３４の係止部３４ａに係脱
するようになっている。そして、このバルブ用ピストン
３５はスプリング３７により、その係止方向に付勢され
ると共に、バルブ制御用インレットから流入する気体に
より、離脱方向に移動されるように設定されている。

なお、この開閉バルブ２３に火工品を用いても良いこと
は勿論である。

次に、かかる構成より成る結合体の分離装置の作用につ
いて説明する。

ロケットが所定の高度まで到達すると、ペイロードを開
放すべく、ノーズフェアリング１２が以下のように開腹
する。

すなわち、まず、所定信号により、セパレーションナツ
ト１６が破壊されて、バンド１４が分割されると共に、
バルブ制御装置から気体がシリンダ室３６内に流入され
、スプリング３７の付勢力に抗してバルブ用ピストン３
５が図中右方向にスライドされて、スライダ３４との係
合が解除され、このスライダ３４は退避位１ｌＩ３８ま
で移動する。

すると、このスライダ３４によるダイヤフラム３３の押
え力が解除されることから、ガスタンク３１内の圧力に
よりダイヤフラム３３が破摂され、このガスタンク３１
内の気体（６フツ化イオウ）がバイブ１９内に高速で流
入する。すると、バイブ１９の断面変化部２１には、ノ
ズル２３が設けられているため、この部分の流速が速く
なり、パイプ１９全体を流通した後に、ノズル２３周囲
の淀み空間Ａに気体が回り、化学反応物２２と反応して
、この断面変化部２１の温度が上昇する。

所定の温度まで上昇すると、この断面変化部２１が楕円
形から円形に断面変化して、この断面変化時の力により
、ピストン２６ｅがスプリング２６ｆの付勢力に抗して
、第２図中上方にスライドされる。すると、第３図に示
すように、このピストン２８ｅの当接部２８ｇによるポ
ール２８の押圧力が解除され、ポール２８はピストン２
６ｓの退避部２６ｈ内側に移動する。これにより、この
ポール２８と被係合部材２５の凹所２５ｃとの係合状態
が外れて、第３図に示すように一対のノーズセグメント
１７．１８が分離されて、図外の圧縮スプリングにより
ノーズフェアリング１２が開腹されることとなる。

このように分離すれば、従来のように複数のセパレーシ
ョンナツトを一度に破壊するようなものでないため、（
釘撃力がほとんどなく、このノーズフェアリング１２を
分離することができ、このノーズフェアリング１２内に
収納されているペイロードに悪影響を与えるようなこと
がない。

また、バイブ１９内の断面変化部２１にノズル２３を設
けて淀み空間Ａを形成することにより、流通する気体が
断面変化部２１の化学反応物２２と化学反応を起こす時
期を、気体がバイブ１９全長に渡って流通した後に設定
することができる。

これにより、複数の断面変化部２１の断面変化する時期
を合わせることができることから、ノーズセグメント１
７．１８を全体に渡って略同時に分離することができ、
分離性能が向上することとなる。

また、第７図ないし第９図には、この発明の第２実施例
を示す。

この実施例は、第１実施例と比較すると、断面変化部２
１内に化学反応物２２およびノズル２３が設けられてお
らず、この楕円形状の断面変化部２１に、直接、他方の
ノーズセグメントト８に設けられたフック部材４５が係
合されている。この実施例の係合機構４４は、フック部
材４５．楕円形の断面変化部２１とで構成されている。

このフック部材４５は、一対の係止片部４５ａを有し、
このフック部材４５が、楕円形状の断面変化部２１の長
軸側の両端部２１ａに係合されている。

このフック部材４５が係合されるバイブ１９は、複数の
支承部４６により支持されている。この支承部４６は、
載置台４８ａとベルト４６ｂとを有し、前記バイブ１９
の円形の一般部が載置台４６ａの凹所上に載せられ、こ
のバイブ１９にベルト４６ｂが捲回され、このベルト４
６ｂの両端部が載置台４８ａにネジ４８ｃにより固定さ
れることにより、バイブ１９が複数箇所において支持さ
れている。

これによれば、バイブ１９内を流体圧送手段としての図
示省略の熱ガス発生器から圧送された加熱流体が通過す
ることにより、断面変化部２１が所定の温度まで上昇す
ると、この断面変化部２１は、第９図に示すように、円
形に断面変化する。

すると、長軸側の両端部２１ａに係止されていたフック
部材４５は、この断面変化部２１から外れ、両ノーズセ
グメント１７．１８が分離されることとなる。

このようにしても衝撃力をほとんど発生させることなく
、簡単にノーズセグメント１７．１８を分離することが
できる。

なお、上記実施例では、この発明をノーズフェアリング
１２に適用したが、これに限らず、他の構造物にも適用
できることは勿論である。また、断面変化部を楕円形状
から円形状に断面変化させるようにしているが、これに
限らず、各種形状に断面変化させてもよい。

［発明の効果］以上説明してきたように、この発明によれば、従来のよ
うに複数のセパレーションナツトを一度に破壊させる必
要がないため、破壊時の衝撃を極力緩和させることがで
き、また、破壊片を飛ばすこともないので両部材の分離
時に計器等の装置に悪影響を与えることが少ない。

また、バイブ内にノズルを配設して淀み空間を形成する
ことにより、両部材の接合部全長に渡ってほとんど同時
に分離させることができるため、分離性能を向上させる
ことができる、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の結合体の分離装置の第
１実施例を示す図で、第１図は要部断面図、第２図は第
１図のＩＮ　−ＩＮ線に沿う断面図、第３図はノーズセ
グメントの分離状態を示す第２図に相当する断面図、第
４図はノーズフェアリングの概略を示す正面図、第５図
は第４図を矢印Ｘ方向から見た図、第６図はノーズフェ
アリングの開腹状態を示す正面図、第７図ないし第９図
はこの発明の第２実施例を示す図で、第７図は第１図に
相当する断面図、第８図は第２図に相当する断面図、第
９図は第３図に相当する断面図である。１７・・・ノーズセグメント（一方の部材）１８・・・
ノーズセグメント（他方の部材〉１７ｃ、１８Ｃ・＝接
合部１９・・・バイブ２１・・・断面変化部２１ａ・・・両端部２３・・・ノズル２３ａ・・・基端部２３ｂ・・・先端部２４．４４・・・係合機構３０・・・渣体圧送手段第図第区Ａ＋’− 第図７ａ７ｂ第図 −一弔図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つの部材の接合部に配設されて両部材を複数箇
所で結合させると共に、所定時に該２つの部材を分離す
る結合体の分離装置において、前記一方の部材の接合部
に沿って、パイプを配設すると共に、該パイプの少なく
とも結合箇所に所定の温度となったときに断面変化する
形状記憶合金の断面変化部を設け、該パイプ内に断面変
化部の加熱用の流体を流す流体圧送手段を設け、前記両
接合部の間に、常態で、前記両部材を結合し、前記所定
時に、前記加熱用の流体の流入による前記断面変化部の
断面変化により、前記両部材の係合を解除して前記両部
材を分離する係合機構を配設したことを特徴とする結合
体の分離装置。
（２）前記パイプ内には、基端部がパイプ内面部に固定
され、小径の先端部が流体流入方向に延設されて前記断
面変化部内に挿入されたノズルを配設することにより、
該ノズルと断面変化部とで二重構造とし、該ノズルと断
面変化部との間に流体の淀み空間を形成したことを特徴
とする請求項１記載の結合体の分離装置。