JPH08135613A - 保持解放装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、小形化を図ったうえで、信頼性の
高い確実な保持解放動作を実現し得るようにすることに
ある。 【構成】保持方向と逆方向に保持対象１１を設け、この
保持対象１１の被保持部１１ｂをロック部材１２の第１
の係合部１２ａで保持して、該ロック部材１２の第２の
係合部１２ｂを回転部材１５の第１乃至第３の係合部１
５ａ〜１５ｃに係合させることにより、ばね部材１６，
１８の付勢力に抗して位置決め保持を実現し、該回転部
材１５をばね部材１８の規制力に抗して回転駆動させる
ことにより、ロック部材１２の第２の係合部１２ｂが回
転部材１２の第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃから
離脱されて、ばね部材１６の付勢力により回転され、第
１の係合部１２ａが保持対象１１の被保持部１１ｂから
離脱されて保持が解放されるように構成し、所期の目的
を達成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星等の
宇宙航行体に搭載される可動される光学系機器等の宇宙
搭載機器を取付位置等に位置決め保持するのに用いられ
る保持解放装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、宇宙搭載機器は、宇宙空間に打
上げる際、非常に強い振動を受けることで、ローンチロ
ック装置と称する保持解放装置を用いて宇宙航行体本体
に位置決め保持された状態で、宇宙空間に輸送され、宇
宙空間に到達した状態で、保持が解放されて所定の運用
に供される。

【０００３】このような保持解放装置としては、宇宙搭
載機器を周知の分離ナットやワイヤカッタ等の火工品を
介して宇宙航行体本体に配設して、この火工品を爆発さ
せることにより、宇宙搭載機器の保持を解放させる位置
規制方式や、電磁気を利用した磁気回路で構成される力
拘束型アクチュエータを用いて宇宙搭載機器を保持・解
放する力拘束方式のものが知られている。

【０００４】しかしながら、上記保持解放装置では、前
者の位置規制方式の場合、火薬を備えた火工品を使用し
て解放動作を実現している構成上、その火薬の燃焼に伴
う衝撃、温度上昇、あるいは燃焼に伴って発生する物質
の残留等の関係から光学系機器等の保持に適用すること
ができない。このため、位置規制方式では、確実な保持
・解放動作が可能であるが、適用可能な宇宙搭載機器に
制約を受けるという問題を有する。

【０００５】また、後者の力拘束方式の場合には、宇宙
航行体を宇宙空間に打ち上げる際に、宇宙搭載機器に非
常に大きな衝撃が加わるために、その衝撃に伴う振動荷
重がアクチュエータに加わる。このため、アクチュエー
タの保持力として、非常に大きな保持力が必要となり、
装置全体が大形となるという問題を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の保持解放装置では、適用範囲に制約を受けるもので
あったり、あるいは大形となるという問題を有する。こ
の発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易
にして、小形化を図り得、且つ、信頼性の高い確実な保
持解放動作を実現し得るようにした宇宙搭載機器の保持
解放装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、一端が保持
方向と逆方向に可動自在に設けられるものであって、他
端に被保持部が設けられた保持対象と、一端に前記保持
対象の被保持部に係合される第１の係合部を有し、他端
に前記第１の係合部と略直交して形成される第２の係合
部を有し、中間部が前記保持対象の保持方向と略直交す
る軸回りに回転自在に設けられた３個以上のロック部材
と、このロック部材の第１の係合部を前記保持対象の被
保持部に対して弾性係合して軸力を付与する弾性係合手
段と、前記ロック部材をそれぞれ前記保持対象の被保持
部から離間する方向に回動付勢する付勢手段と、前記ロ
ック部材の第２の係合部に係合される３個以上の係合部
を有し、前記保持対象の軸回りに回転自在に設けられた
回転部材と、この回転部材を、前記係合部に対して前記
ロック部材の第２の係合部が係合されている状態で位置
規制して、前記ロック部材の第１の係合部による前記保
持対象の被保持部の保持位置を保つ位置規制手段と、こ
の位置規制手段の規制力に抗して前記回転部材を回転駆
動して、前記係合部を前記ロック部材の第２の係合部か
ら離脱させ、該ロック部材を前記付勢手段の付勢力によ
る回転を許容して、前記第１の係合部を前記保持対象の
被保持部から離間させて可動自在に保持を解放する回転
駆動手段とを備えて保持解放装置を構成したものであ
る。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、保持対象は、その被保持部
がロック部材の第１の係合部に保持され、ロック部材の
第２の係合部が回転部材の係合部に係合されることによ
り、付勢手段の付勢力に抗して位置決め保持される。そ
して、回転部材が位置規制手段の規制力に抗して回転駆
動されると、ロック部材の第２の係合部が回転部材の係
合部から離脱されることにより、該ロック部材が付勢手
段の付勢力により回転され、第１の係合部が，被保持部
から離脱されて保持が解放される。これにより、保持対
象を回転駆動手段を利用した位置拘束方式で保持解放す
ることが可能となり、最小限の回転駆動力で信頼性の高
い安全な保持解放動作が実現される。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例に
係る保持解放装置を示すもので、図中１０は、支持体で
ある。この支持体１０には、透孔１０ａが形成され、こ
の透孔１０ａには、光学系機器等の保持対象１１が軸方
向（矢印Ａ，Ｂ方向）に可動自在に挿通される。この保
持対象には、一端に２本のテーパ状の嵌合ピン１１ａが
形成され、この嵌合ビン１１ａが支持体１０の一方面に
嵌合される。また、保持対象１１の他端には、例えば唾
状の被保持部１１ｂが形成され、この被保持部１１ｂに
は、３個のＬ字状のロック部材１２の一端に形成される
第１の係合部１２ａが皿ばね１３及び軸力調整用スペー
サ１４を介して軸方向に弾性力を付与するようにそれぞ
れ係合される（図１中においては、図の都合上、２個の
みを図示）。

【００１０】ロック部材１２は、中間部が保持対象１１
の軸方向に略直交する軸回りに回転自在に支持され、そ
の他端には、第２の係合部１２ｂがそれぞれ設けられ
る。この第２の係合部１２ｂには、図２に示すように回
転部材１５の第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃに離
脱自在に係合される。また、ロック部材１２には、ばね
部材１６が、その付勢力を第１の係合部１２ａが被保持
部１１ｂから離間する方向に付与するように係着され
る。

【００１１】上記回転部材１５は、回転自在に設けら
れ、その基部には、永久磁石及びコイルで形成される電
磁アクチュエータ１７が連結される。また、回転部材１
５には、ばね部材１８が、その付勢力を、第１乃至第３
の係合部１５ａ〜１５ｃに対してロック部材１２の第２
の係合部１２ｂが係合された状態で、回転を規制するよ
うに係着される。

【００１２】上記構成において、例えば宇宙空間への打
上げ時には、保持対象１１の被保持部１１ｂにロック部
材１２の第１の係合部１２ａが皿ばね１３及びスペーサ
１４を介してばね部材１６の付勢力に抗して係合され、
該ロック部材１２の第２の係合部１２ｂが回転部材１５
の第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃにそれぞれ係合
される。回転部材１５は、ばね部材１８により、ロック
部材１２の第２の係合部１２ｂの係合位置で位置規制さ
れる。これにより、保持対象１１は、保持方向をＸ軸と
し、Ｘ軸と直交する２軸をＹ軸及びＺ軸とすると、各軸
方向及び各軸回りのいわゆる６自由度が、嵌合ピン１１
ａ、ロック部材１２及び回転部材１５の第１乃至第３の
係合部１５ａ〜１５ｃにより拘束された状態で、支持体
１０に位置決め保持される。

【００１３】この位置決め保持状態において、保持対象
１１に付与される軸力は、皿ばね１３及びスペーサ１４
に応じて可変され、その値が高精度な保持解放動作を実
現し得るように設定される。

【００１４】そして、保持対象１１の保持を解放する場
合には、電磁アクチュエータ１７が駆動される。する
と、回転部材１５は、電磁アクチュエータ１７の発生す
る回転力が付与され、ばね部材１８の付勢力に抗して回
転され、その第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃがロ
ック部材１２の第２の係合部１２ｂから離脱される（図
３参照）。これにより、ロック部材１２は、図４に示す
ようにばね部材１６の付勢力により、図中時計方向に回
転され、その第１の係合部１２ａが保持対象１１の被保
持部１１ｂから離間され、保持対象１１が保持方向と逆
方向（矢印Ａ方向）に可動可能に解放される。

【００１５】このように、上記保持解放装置は、保持方
向と逆方向に保持対象１１を設け、この保持対象１１の
被保持部１１ｂをロック部材１２の第１の係合部１２ａ
で保持して、該ロック部材１２の第２の係合部１２ｂを
回転部材１５の第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃに
係合させることにより、ばね部材１６，１８の付勢力に
抗して保持位置での位置決め保持を実現し、回転部材１
５をばね部材１８の規制力に抗して回転駆動させること
により、ロック部材１２の第２の係合部１２ｂが回転部
材１２の第１乃至第３の係合部１５ａ〜１５ｃから離脱
されて、該ロック部材１２がばね部材１６の付勢力によ
り回転され、第１の係合部１２ａが，保持対象１１の被
保持部１１ｂから離脱されて位置決め保持が解放される
ように構成した。

【００１６】これによれば、保持対象１１を電磁アクチ
ュエータ１７を利用した位置拘束方式で保持・解放する
ことが可能となり、最小限の回転駆動力を持つ電子アク
チュエータ１７を用いて信頼性の高い保持解放動作が実
現される。

【００１７】また。これによれば、従来の位置拘束方式
の如く火工品を用いていないことで、安全性の高い高精
度な保持解放動作を実現することが可能となり、精密機
器や光学系機器の保持解放に好適される。

【００１８】なお、上記実施例では、回転部材１５を電
磁アクチュエータ１７を用いて回転駆動自在に配設し、
ばね部材１８を用いて保持位置に位置規制するように構
成した場合で説明したが、これに限ることなく、回転モ
ータ等の駆動モータを用いて構成することも可能であ
る。また、回転規制手段としては、ばね部材１８を用い
ることなく、構成可能である。

【００１９】また、上記実施例では、ロック部材１２を
３個用いて構成した場合で説明したが、これに限ること
なく、３個以上のロック部材１２を用いて構成すること
も可能である。

【００２０】さらに、上記実施例では、ばね部材１６を
用いてロック部材１２を保持解放方向に移動付勢するよ
うに構成した場合で説明したが、これに限ることなく、
移動付勢構成としては、各種の構成が適用可能である。

【００２１】また、上記実施例では、保持対象１１を支
持体１０に保持方向と逆方向に可動自在に配設するのに
２本の嵌合ピン１１ａを用いて構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、少なくとも２本以上の嵌合ピ
ン１１ａを用いて構成することで同様の効果が期待され
る。よって、この発明は、上記実施例に限ることなく、
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
を実施し得ることは勿論のことである。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、小形化を図り得、且つ、信頼性の
高い確実な保持解放動作を実現し得るようにした保持解
放装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る保持解放装置を示し
た図。

【図２】図１のロック部材と回転部材との係合状態を示
した図。

【図３】図１の保持解放状態を示した図。

【図４】図３のロック部材と回転部材との離脱状態を示
した図。

【符号の説明】

１０…支持体。 １１…保持対象。 １１ａ…嵌合ピン。 １１ｂ…被保持部。 １２…ロック部材。 １２ａ，１２ｂ…第１及び第２の係合部。 １３…皿ばね。 １４…スペーサ。 １５…回転部材。 １６、１８…ばね部材。 １７…電磁アクチュエータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が保持方向と逆方向に可動自在に設
   けられるものであって、他端に被保持部が設けられた保
   持対象と、 一端に前記保持対象の被保持部に係合される第１の係合
   部を有し、他端に前記第１の係合部と略直交して形成さ
   れる第２の係合部を有し、中間部が前記保持対象の保持
   方向と略直交する軸回りに回転自在に設けられた３個以
   上のロック部材と、 このロック部材の第１の係合部を前記保持対象の被保持
   部に対して弾性係合して軸力を付与する弾性係合手段
   と、 前記ロック部材をそれぞれ前記保持対象の被保持部から
   離間する方向に回動付勢する付勢手段と、 前記ロック部材の第２の係合部に係合される３個以上の
   係合部を有し、前記保持対象の軸回りに回転自在に設け
   られた回転部材と、 この回転部材を、前記係合部に対して前記ロック部材の
   第２の係合部が係合されている状態で位置規制して、前
   記ロック部材の第１の係合部による前記保持対象の被保
   持部の保持位置を保つ位置規制手段と、 この位置規制手段の規制力に抗して前記回転部材を回転
   駆動して、前記係合部を前記ロック部材の第２の係合部
   から離脱させ、該ロック部材を前記付勢手段の付勢力に
   よる回転を許容して、前記第１の係合部を前記保持対象
   の被保持部から離間させて可動自在に保持を解放する回
   転駆動手段とを具備した保持解放装置。
2. 【請求項２】 前記回転駆動手段は、電磁気を駆動源と
   する電磁アクチュエータで構成したことを特徴とする請
   求項１記載の保持解放装置。
3. 【請求項３】 前記位置規制手段は、前記回転部材を支
   持体に弾性結合するばね部材であることを特徴とする請
   求項１又は２記載の保持解放装置。
4. 【請求項４】 前記弾性係合手段は、軸力が調整自在に
   設けられてなることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか記載の保持解放装置。