JPH1113542A - ロケットの可動ノズル - Google Patents
ロケットの可動ノズルInfo
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- JPH1113542A JPH1113542A JP17235597A JP17235597A JPH1113542A JP H1113542 A JPH1113542 A JP H1113542A JP 17235597 A JP17235597 A JP 17235597A JP 17235597 A JP17235597 A JP 17235597A JP H1113542 A JPH1113542 A JP H1113542A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投捨型のイグナイタを用いる場合において、
このイグナイタを投捨する際の衝撃荷重およびこれに伴
って生じるノズル本体の揺動による過大な荷重を減らし
てリニアアクチュエータの破損を防止する。 【解決手段】 ロケット尾部１ａに位置してピッチ軸Ｌ
´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りに首振り可能としたノズル
本体１１と、ロケット尾部１ａおよびノズル本体１１の
間に略機軸Ｌ方向に設けたノズル駆動用のリニアアクチ
ュエータ１２を備え、リニアアクチュエータ１２の軸心
上には、リニアアクチュエータ１２に対するノズル本体
１１からの負荷荷重が最大運用荷重を越えた場合に作動
してその負荷荷重を軽減する緩衝機構２０を設けた。
このイグナイタを投捨する際の衝撃荷重およびこれに伴
って生じるノズル本体の揺動による過大な荷重を減らし
てリニアアクチュエータの破損を防止する。 【解決手段】 ロケット尾部１ａに位置してピッチ軸Ｌ
´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りに首振り可能としたノズル
本体１１と、ロケット尾部１ａおよびノズル本体１１の
間に略機軸Ｌ方向に設けたノズル駆動用のリニアアクチ
ュエータ１２を備え、リニアアクチュエータ１２の軸心
上には、リニアアクチュエータ１２に対するノズル本体
１１からの負荷荷重が最大運用荷重を越えた場合に作動
してその負荷荷重を軽減する緩衝機構２０を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロケット（とくに
固体ロケット）において、噴流ガスの方向を変えて推力
ベクトルの制御を行うのに利用されるロケットの可動ノ
ズルに関するものである。
固体ロケット）において、噴流ガスの方向を変えて推力
ベクトルの制御を行うのに利用されるロケットの可動ノ
ズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記したロケットの可動ノズルと
しては、例えば、図７に示すように、固体ロケット１０
０の尾部１００ａにフレキシブルジョイント１０１を介
して取り付けられてピッチ軸およびヨー軸回りに首振り
可能としたノズル本体１０２と、固体ロケット１００の
尾部１００ａおよびノズル本体１０２の間に略機軸方向
に設けたリニアアクチュエータ１０３と、このリニアア
クチュエータ１０３と同じく固体ロケット１００の尾部
１００ａおよびノズル本体１０２の間に略機軸方向に設
けた舵角検出用のポテンショメータ１０４を備えたもの
がある。
しては、例えば、図７に示すように、固体ロケット１０
０の尾部１００ａにフレキシブルジョイント１０１を介
して取り付けられてピッチ軸およびヨー軸回りに首振り
可能としたノズル本体１０２と、固体ロケット１００の
尾部１００ａおよびノズル本体１０２の間に略機軸方向
に設けたリニアアクチュエータ１０３と、このリニアア
クチュエータ１０３と同じく固体ロケット１００の尾部
１００ａおよびノズル本体１０２の間に略機軸方向に設
けた舵角検出用のポテンショメータ１０４を備えたもの
がある。
【０００３】この場合、リニアアクチュエータ１０３の
基端およびアクチュエータロッド１０３ａの先端は、固
体ロケット１００の尾部１００ａおよびノズル本体１０
２に接線方向の軸１０５を介してそれぞれ回動自在に連
結してあり、この可動ノズルでは、ポテンショメータ１
０４で舵角を検出しつつ、リニアアクチュエータ１０３
を伸縮作動させてノズル本体１０２にピッチ軸およびヨ
ー軸回りの首振り動作を行わせることによって、噴流ガ
スの方向制御を行うようにしている。
基端およびアクチュエータロッド１０３ａの先端は、固
体ロケット１００の尾部１００ａおよびノズル本体１０
２に接線方向の軸１０５を介してそれぞれ回動自在に連
結してあり、この可動ノズルでは、ポテンショメータ１
０４で舵角を検出しつつ、リニアアクチュエータ１０３
を伸縮作動させてノズル本体１０２にピッチ軸およびヨ
ー軸回りの首振り動作を行わせることによって、噴流ガ
スの方向制御を行うようにしている。
【０００４】このロケットの可動ノズルに関しては、例
えば、「ロケット工学」 木村逸郎著 １９９３年１月
２７日、株式会社 養賢堂発行の第５０７〜５０８頁に
若干の説明がある。
えば、「ロケット工学」 木村逸郎著 １９９３年１月
２７日、株式会社 養賢堂発行の第５０７〜５０８頁に
若干の説明がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のロケットの可動ノズルにおいて、固体ロケット１０
０における固体推進薬の点火を行う投捨型のイグナイタ
がノズル本体１０２のスロート部分に取り付けられる場
合には、イグナイタが投捨される際の反動により、アク
チュエータロッド１０３ａを介してリニアアクチュエー
タ１０３に衝撃荷重が負荷されるうえ、これと同時に生
じる固体ロケット１００の内圧上昇に伴うフレキシブル
ジョイント１０１の機軸方向の圧縮変形によるノズル本
体１０２の揺動によってもリニアアクチュエータ１０３
に過大な荷重が負荷されることから、上記衝撃荷重およ
び過大な荷重が最大運用荷重を越えた場合には、リニア
アクチュエータ１０３が破損することがないとは言え
ず、また、破損は免れても、リニアアクチュエータ１０
３に負荷される過大な荷重の立上がり速度がリニアアク
チュエータ１０３の作動速度よりも速いため、ノズル本
体１０２が揺動する間はリニアアクチュエータ１０３を
制御することができないという問題を有しており、この
問題を解決することが従来の課題であった。
来のロケットの可動ノズルにおいて、固体ロケット１０
０における固体推進薬の点火を行う投捨型のイグナイタ
がノズル本体１０２のスロート部分に取り付けられる場
合には、イグナイタが投捨される際の反動により、アク
チュエータロッド１０３ａを介してリニアアクチュエー
タ１０３に衝撃荷重が負荷されるうえ、これと同時に生
じる固体ロケット１００の内圧上昇に伴うフレキシブル
ジョイント１０１の機軸方向の圧縮変形によるノズル本
体１０２の揺動によってもリニアアクチュエータ１０３
に過大な荷重が負荷されることから、上記衝撃荷重およ
び過大な荷重が最大運用荷重を越えた場合には、リニア
アクチュエータ１０３が破損することがないとは言え
ず、また、破損は免れても、リニアアクチュエータ１０
３に負荷される過大な荷重の立上がり速度がリニアアク
チュエータ１０３の作動速度よりも速いため、ノズル本
体１０２が揺動する間はリニアアクチュエータ１０３を
制御することができないという問題を有しており、この
問題を解決することが従来の課題であった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目し
てなされたもので、投捨型のイグナイタを用いる場合に
おいて、このイグナイタを投捨する際の衝撃荷重および
これに伴って生じるノズル本体の揺動による過大な荷重
を減らすことができ、その結果、最大運用荷重の大きい
リニアアクチュエータに変更することなく、噴流ガスの
方向制御を確実に行うことが可能であるロケットの可動
ノズルを提供することを目的としている。
てなされたもので、投捨型のイグナイタを用いる場合に
おいて、このイグナイタを投捨する際の衝撃荷重および
これに伴って生じるノズル本体の揺動による過大な荷重
を減らすことができ、その結果、最大運用荷重の大きい
リニアアクチュエータに変更することなく、噴流ガスの
方向制御を確実に行うことが可能であるロケットの可動
ノズルを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明は、ロケット尾部に位置してピッチ軸およびヨー
軸回りに首振り可能としたノズル本体と、ロケット尾部
およびノズル本体の間に略機軸方向に設けたノズル駆動
用のリニアアクチュエータを備えたロケットの可動ノズ
ルにおいて、リニアアクチュエータに対するノズル本体
からの負荷荷重が最大運用荷重を越えた場合に前記負荷
荷重を軽減可能とした構成としたことを特徴としてお
り、このロケットの可動ノズルの構成を前述した従来の
課題を解決するための手段としている。
る発明は、ロケット尾部に位置してピッチ軸およびヨー
軸回りに首振り可能としたノズル本体と、ロケット尾部
およびノズル本体の間に略機軸方向に設けたノズル駆動
用のリニアアクチュエータを備えたロケットの可動ノズ
ルにおいて、リニアアクチュエータに対するノズル本体
からの負荷荷重が最大運用荷重を越えた場合に前記負荷
荷重を軽減可能とした構成としたことを特徴としてお
り、このロケットの可動ノズルの構成を前述した従来の
課題を解決するための手段としている。
【０００８】本発明の請求項２に係わる発明は、ロケッ
ト尾部に位置してピッチ軸およびヨー軸回りに首振り可
能としたノズル本体と、ロケット尾部およびノズル本体
の間に略機軸方向に設けたノズル駆動用のリニアアクチ
ュエータを備えたロケットの可動ノズルにおいて、リニ
アアクチュエータの軸心上には、リニアアクチュエータ
に対するノズル本体からの負荷荷重が最大運用荷重を越
えた場合に作動して前記負荷荷重を軽減する緩衝機構を
設けた構成としたことを特徴としており、このロケット
の可動ノズルの構成を従来の課題を解決するための手段
としている。
ト尾部に位置してピッチ軸およびヨー軸回りに首振り可
能としたノズル本体と、ロケット尾部およびノズル本体
の間に略機軸方向に設けたノズル駆動用のリニアアクチ
ュエータを備えたロケットの可動ノズルにおいて、リニ
アアクチュエータの軸心上には、リニアアクチュエータ
に対するノズル本体からの負荷荷重が最大運用荷重を越
えた場合に作動して前記負荷荷重を軽減する緩衝機構を
設けた構成としたことを特徴としており、このロケット
の可動ノズルの構成を従来の課題を解決するための手段
としている。
【０００９】本発明の請求項３に係わるロケットの可動
ノズルにおいて、緩衝機構は、ノズル本体側に略機軸方
向に固定されたシリンダと、このシリンダに収納される
と共にリニアアクチュエータの作動部と連結してリニア
アクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重が最
大運用荷重以内である場合にシリンダを介してノズル本
体にリニアアクチュエータからの駆動力を伝達しかつリ
ニアアクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重
が最大運用荷重を越えた場合にその超過分の荷重を吸収
する荷重吸収手段を具備している構成とし、本発明の請
求項４に係わるロケットの可動ノズルにおいて、緩衝機
構は荷重吸収手段を２組具備し、シリンダ内において２
組の荷重吸収手段を軸心方向に並べて配置すると共に、
２組の荷重吸収手段の互いに対向する端部とリニアアク
チュエータの作動部とをリンクさせた構成とし、本発明
の請求項５に係わるロケットの可動ノズルは、シリンダ
に荷重吸収手段の吸収量調整部を設けている構成として
いる。
ノズルにおいて、緩衝機構は、ノズル本体側に略機軸方
向に固定されたシリンダと、このシリンダに収納される
と共にリニアアクチュエータの作動部と連結してリニア
アクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重が最
大運用荷重以内である場合にシリンダを介してノズル本
体にリニアアクチュエータからの駆動力を伝達しかつリ
ニアアクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重
が最大運用荷重を越えた場合にその超過分の荷重を吸収
する荷重吸収手段を具備している構成とし、本発明の請
求項４に係わるロケットの可動ノズルにおいて、緩衝機
構は荷重吸収手段を２組具備し、シリンダ内において２
組の荷重吸収手段を軸心方向に並べて配置すると共に、
２組の荷重吸収手段の互いに対向する端部とリニアアク
チュエータの作動部とをリンクさせた構成とし、本発明
の請求項５に係わるロケットの可動ノズルは、シリンダ
に荷重吸収手段の吸収量調整部を設けている構成として
いる。
【００１０】本発明の請求項６に係わるロケットの可動
ノズルにおいて、緩衝機構の荷重吸収手段は複数枚の皿
ばねを積層してなっている構成としている。
ノズルにおいて、緩衝機構の荷重吸収手段は複数枚の皿
ばねを積層してなっている構成としている。
【００１１】
【発明の作用】本発明の請求項１および２に係わるロケ
ットの可動ノズルでは、投捨型のイグナイタを用いる場
合、このイグナイタを投捨する際に生じる衝撃荷重およ
びこれに伴うノズル本体の揺動による過大な荷重がリニ
アアクチュエータの最大運用荷重を越えたとしても、リ
ニアアクチュエータに負荷される荷重が軽減されること
から、リニアアクチュエータの破損が阻止されることと
なり、通常時における噴流ガスの方向制御に支障を来す
ことが回避されることとなる。
ットの可動ノズルでは、投捨型のイグナイタを用いる場
合、このイグナイタを投捨する際に生じる衝撃荷重およ
びこれに伴うノズル本体の揺動による過大な荷重がリニ
アアクチュエータの最大運用荷重を越えたとしても、リ
ニアアクチュエータに負荷される荷重が軽減されること
から、リニアアクチュエータの破損が阻止されることと
なり、通常時における噴流ガスの方向制御に支障を来す
ことが回避されることとなる。
【００１２】本発明の請求項３に係わるロケットの可動
ノズルでは、投捨型のイグナイタを用いる場合、このイ
グナイタの投捨時における衝撃荷重およびこれに伴うノ
ズル本体の揺動による過大な荷重がリニアアクチュエー
タの最大運用荷重を越えたときには、緩衝機構のシリン
ダ内において荷重吸収手段が超過分の荷重を吸収するこ
とから、リニアアクチュエータの破損が回避され、一
方、ロケットの内圧が定常に戻ってリニアアクチュエー
タに対するノズル本体からの負荷荷重が最大運用荷重以
内になったときには、緩衝機構が作動せずに、すなわ
ち、荷重吸収手段が作動せずにシリンダを介してノズル
本体にリニアアクチュエータからの駆動力を伝達するこ
とから、噴流ガスの方向制御が確実になされることとな
る。
ノズルでは、投捨型のイグナイタを用いる場合、このイ
グナイタの投捨時における衝撃荷重およびこれに伴うノ
ズル本体の揺動による過大な荷重がリニアアクチュエー
タの最大運用荷重を越えたときには、緩衝機構のシリン
ダ内において荷重吸収手段が超過分の荷重を吸収するこ
とから、リニアアクチュエータの破損が回避され、一
方、ロケットの内圧が定常に戻ってリニアアクチュエー
タに対するノズル本体からの負荷荷重が最大運用荷重以
内になったときには、緩衝機構が作動せずに、すなわ
ち、荷重吸収手段が作動せずにシリンダを介してノズル
本体にリニアアクチュエータからの駆動力を伝達するこ
とから、噴流ガスの方向制御が確実になされることとな
る。
【００１３】本発明の請求項４に係わるロケットの可動
ノズルでは、上記した構成としているので、荷重吸収手
段とリニアアクチュエータの作動部とをリンクさせる作
業が簡単になされることとなり、本発明の請求項５に係
わるロケットの可動ノズルでは、上記した構成としてい
るので、荷重吸収手段の吸収量の調整が簡単になされる
こととなる。
ノズルでは、上記した構成としているので、荷重吸収手
段とリニアアクチュエータの作動部とをリンクさせる作
業が簡単になされることとなり、本発明の請求項５に係
わるロケットの可動ノズルでは、上記した構成としてい
るので、荷重吸収手段の吸収量の調整が簡単になされる
こととなる。
【００１４】本発明の請求項６に係わるロケットの可動
ノズルでは、皿ばねの初期セット荷重の増減により、荷
重吸収手段の作動開始荷重、すなわち、緩衝機構の作動
開始荷重の設定がなされることから、この作動開始荷重
の設定作業が簡単なものとなる。
ノズルでは、皿ばねの初期セット荷重の増減により、荷
重吸収手段の作動開始荷重、すなわち、緩衝機構の作動
開始荷重の設定がなされることから、この作動開始荷重
の設定作業が簡単なものとなる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の請求項１および２に係わるロケ
ットの可動ノズルでは、上記した構成としたため、投捨
型のイグナイタを用いるに際して、このイグナイタの投
捨時に発生する衝撃荷重およびこれに伴って生じるノズ
ル本体の揺動による過大な荷重がリニアアクチュエータ
の最大運用荷重を越えたとしても、リニアアクチュエー
タに負荷される荷重を軽減してリニアアクチュエータが
破損するのを阻止することができ、その結果、最大運用
荷重の大きいリニアアクチュエータを用いなくても、噴
流ガスの方向制御を確実に行うことが可能であるという
極めて優れた効果がもたらされる。
ットの可動ノズルでは、上記した構成としたため、投捨
型のイグナイタを用いるに際して、このイグナイタの投
捨時に発生する衝撃荷重およびこれに伴って生じるノズ
ル本体の揺動による過大な荷重がリニアアクチュエータ
の最大運用荷重を越えたとしても、リニアアクチュエー
タに負荷される荷重を軽減してリニアアクチュエータが
破損するのを阻止することができ、その結果、最大運用
荷重の大きいリニアアクチュエータを用いなくても、噴
流ガスの方向制御を確実に行うことが可能であるという
極めて優れた効果がもたらされる。
【００１６】本発明の請求項３に係わるロケットの可動
ノズルでは、上記した構成としているので、投捨型のイ
グナイタを用いる場合、このイグナイタの投捨時におけ
る衝撃荷重およびこれに伴うノズル本体の揺動による過
大な荷重がリニアアクチュエータの最大運用荷重を越え
たとしても、リニアアクチュエータの破損を確実に防ぐ
ことができ、一方、リニアアクチュエータに対するノズ
ル本体からの負荷荷重が最大運用荷重以内になったとき
には、噴流ガスの方向制御を確実に行う事が可能である
という極めて優れた効果がもたらされる。
ノズルでは、上記した構成としているので、投捨型のイ
グナイタを用いる場合、このイグナイタの投捨時におけ
る衝撃荷重およびこれに伴うノズル本体の揺動による過
大な荷重がリニアアクチュエータの最大運用荷重を越え
たとしても、リニアアクチュエータの破損を確実に防ぐ
ことができ、一方、リニアアクチュエータに対するノズ
ル本体からの負荷荷重が最大運用荷重以内になったとき
には、噴流ガスの方向制御を確実に行う事が可能である
という極めて優れた効果がもたらされる。
【００１７】本発明の請求項４に係わるロケットの可動
ノズルでは、荷重吸収手段とリニアアクチュエータの作
動部とをリンクさせる作業を簡単なものとすることがで
き、本発明の請求項５に係わるロケットの可動ノズルで
は、上記した構成としているので、荷重吸収手段の吸収
量の調整を簡単に行うことができるという極めて優れた
効果がもたらされる。
ノズルでは、荷重吸収手段とリニアアクチュエータの作
動部とをリンクさせる作業を簡単なものとすることがで
き、本発明の請求項５に係わるロケットの可動ノズルで
は、上記した構成としているので、荷重吸収手段の吸収
量の調整を簡単に行うことができるという極めて優れた
効果がもたらされる。
【００１８】本発明の請求項６に係わるロケットの可動
ノズルでは、上記した構成としたから、緩衝機構の作動
開始荷重の設定を簡単に行うことが可能であるという極
めて優れた効果がもたらされる。
ノズルでは、上記した構成としたから、緩衝機構の作動
開始荷重の設定を簡単に行うことが可能であるという極
めて優れた効果がもたらされる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１ないし図６は本発明に係わるロケット
の可動ノズルの一実施例を示している。
の可動ノズルの一実施例を示している。
【００２１】図１および図２に示すように、この可動ノ
ズル１０は、固体ロケット１における尾部１ａの開口縁
部１ｂにフレキシブルジョイント２を介して取り付けら
れてピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りに首振り可
能（回動可能）としたノズル本体１１と、固体ロケット
１の尾部１ａおよびノズル本体１１の間に略機軸Ｌ方向
に設けたリニアアクチュエータ１２と、このリニアアク
チュエータ１２と同じく固体ロケット１の尾部１ａおよ
びノズル本体１１の間に略機軸Ｌ方向に設けた舵角検出
用のポテンショメータ１３を備えており、ノズル本体１
１のスロート部分には、固体推進薬の点火を行う仮想線
で示す投捨型のイグナイタ３が取り付けられるようにな
っている。
ズル１０は、固体ロケット１における尾部１ａの開口縁
部１ｂにフレキシブルジョイント２を介して取り付けら
れてピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りに首振り可
能（回動可能）としたノズル本体１１と、固体ロケット
１の尾部１ａおよびノズル本体１１の間に略機軸Ｌ方向
に設けたリニアアクチュエータ１２と、このリニアアク
チュエータ１２と同じく固体ロケット１の尾部１ａおよ
びノズル本体１１の間に略機軸Ｌ方向に設けた舵角検出
用のポテンショメータ１３を備えており、ノズル本体１
１のスロート部分には、固体推進薬の点火を行う仮想線
で示す投捨型のイグナイタ３が取り付けられるようにな
っている。
【００２２】リニアアクチュエータ１２およびポテンシ
ョメータ１３は、ノズル本体１１の外周に沿って２個ず
つ配設してあり、２個のリニアアクチュエータ１２，１
２は９０゜の間隔をもってピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸
Ｌ´ｙ上にそれぞれ配設され、一方、２個のポテンショ
メータ１３，１３は９０゜の間隔をもちかつそれぞれリ
ニアアクチュエータ１２，１２と対向するようにして配
設されている。
ョメータ１３は、ノズル本体１１の外周に沿って２個ず
つ配設してあり、２個のリニアアクチュエータ１２，１
２は９０゜の間隔をもってピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸
Ｌ´ｙ上にそれぞれ配設され、一方、２個のポテンショ
メータ１３，１３は９０゜の間隔をもちかつそれぞれリ
ニアアクチュエータ１２，１２と対向するようにして配
設されている。
【００２３】この場合、リニアアクチュエータ１２の基
端は、図３にも示すように、固体ロケット１の尾部１ａ
に設けたフランジ４に接線方向の軸５（ピッチ軸Ｌ´ｐ
あるいはヨー軸Ｌ´ｙと平行をなす軸、図示例ではピッ
チ軸Ｌ´ｐと平行をなす軸）を介して回動自在に連結し
てあると共に、アクチュエータロッド（作動部）１２ａ
の先端は、ノズル本体１１の外周面に設けた緩衝機構２
０に連結してあり、一方、ポテンショメータ１３の両端
は、固体ロケット１の尾部１ａおよびノズル本体１１に
設けた各フランジ６，７にリニアアクチュエータ１２の
基端と同じく接線方向の軸８を介してそれぞれ回動自在
に連結してある。
端は、図３にも示すように、固体ロケット１の尾部１ａ
に設けたフランジ４に接線方向の軸５（ピッチ軸Ｌ´ｐ
あるいはヨー軸Ｌ´ｙと平行をなす軸、図示例ではピッ
チ軸Ｌ´ｐと平行をなす軸）を介して回動自在に連結し
てあると共に、アクチュエータロッド（作動部）１２ａ
の先端は、ノズル本体１１の外周面に設けた緩衝機構２
０に連結してあり、一方、ポテンショメータ１３の両端
は、固体ロケット１の尾部１ａおよびノズル本体１１に
設けた各フランジ６，７にリニアアクチュエータ１２の
基端と同じく接線方向の軸８を介してそれぞれ回動自在
に連結してある。
【００２４】緩衝機構２０は、図４および図５にも示す
ように、略円筒状をなすケース本体２１ａを有しかつケ
ース本体２１ａの端部および外周面に位置してノズル本
体１１に装着したブラケット１６に複数本のボルト９を
介して固定されるフランジ２１ｂ，２１ｃを有するケー
ス２１と、このケース２１のケース本体２１ａに形成し
ためねじ部２１ｄと螺合するおねじ部２２ｄを有するシ
リンダ２２と、このシリンダ２２の内側に軸方向に摺動
自在に嵌合される内筒部２３ａ，外筒部２３ｂおよびリ
ング状底部２３ｃを具備した二重筒状をなすスライダ２
３と、このスライダ２３の両筒部２３ａ，２３ｂの間に
形成された空間に積層状態で嵌め込んだ複数枚の皿ばね
（荷重吸収手段）２４と、スライダ２３のリング状開口
部が位置するシリンダ２２の端部にねじ込まれて複数枚
の皿ばね２４を圧縮可能としたナット（吸収量調整部）
２５を備えている。
ように、略円筒状をなすケース本体２１ａを有しかつケ
ース本体２１ａの端部および外周面に位置してノズル本
体１１に装着したブラケット１６に複数本のボルト９を
介して固定されるフランジ２１ｂ，２１ｃを有するケー
ス２１と、このケース２１のケース本体２１ａに形成し
ためねじ部２１ｄと螺合するおねじ部２２ｄを有するシ
リンダ２２と、このシリンダ２２の内側に軸方向に摺動
自在に嵌合される内筒部２３ａ，外筒部２３ｂおよびリ
ング状底部２３ｃを具備した二重筒状をなすスライダ２
３と、このスライダ２３の両筒部２３ａ，２３ｂの間に
形成された空間に積層状態で嵌め込んだ複数枚の皿ばね
（荷重吸収手段）２４と、スライダ２３のリング状開口
部が位置するシリンダ２２の端部にねじ込まれて複数枚
の皿ばね２４を圧縮可能としたナット（吸収量調整部）
２５を備えている。
【００２５】この実施例において、緩衝機構２０は、ス
ライダ２３，複数枚の皿ばね２４およびナット２５をセ
ットしたシリンダ２２を２個備えており、２個のシリン
ダ２２，２２は、ケース２１のケース本体２１ａの両側
からはめ込んである。この場合、ケース本体２１ａの中
間部分で互いに向き合う両スライダ２３，２３の各リン
グ状底部２３ｃ，２３ｃの間には、アクチュエータロッ
ド１２ａの先端に設けた球面軸受１４とピン１５を介し
て連結してアクチュエータロッド１２ａと両スライダ２
３，２３とを連動させるリンク部２６が設けてあり、こ
のリンク部２６は、２個のシリンダ２２，２２をケース
本体２１ａに対して両側から互いに対称をなすように締
め込んで位置決めピン２７により固定することで、両ス
ライダ２３，２３の各リング状底部２３ｃ，２３ｃにが
たつきなく当接するようになっている。
ライダ２３，複数枚の皿ばね２４およびナット２５をセ
ットしたシリンダ２２を２個備えており、２個のシリン
ダ２２，２２は、ケース２１のケース本体２１ａの両側
からはめ込んである。この場合、ケース本体２１ａの中
間部分で互いに向き合う両スライダ２３，２３の各リン
グ状底部２３ｃ，２３ｃの間には、アクチュエータロッ
ド１２ａの先端に設けた球面軸受１４とピン１５を介し
て連結してアクチュエータロッド１２ａと両スライダ２
３，２３とを連動させるリンク部２６が設けてあり、こ
のリンク部２６は、２個のシリンダ２２，２２をケース
本体２１ａに対して両側から互いに対称をなすように締
め込んで位置決めピン２７により固定することで、両ス
ライダ２３，２３の各リング状底部２３ｃ，２３ｃにが
たつきなく当接するようになっている。
【００２６】緩衝機構２０におけるリンク部２６の両側
に位置する複数枚の皿ばね２４は、シリンダ２２に対す
るナット２５の締め込みによりいずれも縮んだ状態でス
ライダ２３に収納されており、このときの複数枚の皿ば
ね２４の弾性力Ｆ０は、リニアアクチュエータ１２の最
大運用荷重Ｆよりも若干大きく設定してある。
に位置する複数枚の皿ばね２４は、シリンダ２２に対す
るナット２５の締め込みによりいずれも縮んだ状態でス
ライダ２３に収納されており、このときの複数枚の皿ば
ね２４の弾性力Ｆ０は、リニアアクチュエータ１２の最
大運用荷重Ｆよりも若干大きく設定してある。
【００２７】つまり、この緩衝機構２０において、リニ
アアクチュエータ１２に対するノズル本体１１からの負
荷荷重が最大運用荷重Ｆ以内である場合には、すなわ
ち、図６に示す斜線部分では、リニアアクチュエータ１
２とノズル本体１１とを剛の状態で連結して、ノズル本
体１１にリニアアクチュエータ１２からの駆動力を伝達
する。
アアクチュエータ１２に対するノズル本体１１からの負
荷荷重が最大運用荷重Ｆ以内である場合には、すなわ
ち、図６に示す斜線部分では、リニアアクチュエータ１
２とノズル本体１１とを剛の状態で連結して、ノズル本
体１１にリニアアクチュエータ１２からの駆動力を伝達
する。
【００２８】また、ノズル本体１１からリニアアクチュ
エータ１２に対してその最大運用荷重Ｆを越え、さら
に、複数枚の皿ばね２４の弾性力Ｆ０をも越える引張り
荷重が負荷された状態（図４に示す状態）では、緩衝機
構２０が作動を開始して、すなわち、シリンダ２２内に
おける図３左側に位置するスライダ２３がアクチュエー
タロッド１２ａと連結したリンク部２６に押圧されるこ
とによって、複数枚の皿ばね２４が図４に示すストロー
クＡの範囲でさらに縮んで超過分の荷重を吸収し、一
方、ノズル本体１１からリニアアクチュエータ１２に対
してその最大運用荷重Ｆを越え、さらに、複数枚の皿ば
ね２４の弾性力Ｆ０をも越える圧縮荷重が負荷された状
態では、シリンダ２２内における図３右側に位置する複
数枚の皿ばね２４がストロークＡの範囲でさらに縮んで
超過分の荷重を吸収するようになっている。
エータ１２に対してその最大運用荷重Ｆを越え、さら
に、複数枚の皿ばね２４の弾性力Ｆ０をも越える引張り
荷重が負荷された状態（図４に示す状態）では、緩衝機
構２０が作動を開始して、すなわち、シリンダ２２内に
おける図３左側に位置するスライダ２３がアクチュエー
タロッド１２ａと連結したリンク部２６に押圧されるこ
とによって、複数枚の皿ばね２４が図４に示すストロー
クＡの範囲でさらに縮んで超過分の荷重を吸収し、一
方、ノズル本体１１からリニアアクチュエータ１２に対
してその最大運用荷重Ｆを越え、さらに、複数枚の皿ば
ね２４の弾性力Ｆ０をも越える圧縮荷重が負荷された状
態では、シリンダ２２内における図３右側に位置する複
数枚の皿ばね２４がストロークＡの範囲でさらに縮んで
超過分の荷重を吸収するようになっている。
【００２９】なお、図３および図４における符号２８
は、ナット回り止めピンである。
は、ナット回り止めピンである。
【００３０】上記した可動ノズル１０では、２個のポテ
ンショメータ１３，１３で舵角を検出しつつ、リニアア
クチュエータ１２，１２を適宜伸縮作動させてノズル本
体１１にピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りの首振
り動作を行わせることによって、噴流ガスの方向制御を
行う。
ンショメータ１３，１３で舵角を検出しつつ、リニアア
クチュエータ１２，１２を適宜伸縮作動させてノズル本
体１１にピッチ軸Ｌ´ｐおよびヨー軸Ｌ´ｙ回りの首振
り動作を行わせることによって、噴流ガスの方向制御を
行う。
【００３１】この間、リニアアクチュエータ１２に対す
るノズル本体１１からの負荷荷重は最大運用荷重Ｆ以内
であることから、この段階では作動を開始しない緩衝機
構２０を介してリニアアクチュエータ１２とノズル本体
１１とは剛の状態で連結されることとなり、したがっ
て、ノズル本体１１にリニアアクチュエータ１２からの
駆動力が伝達されて、この可動ノズル１０による噴流ガ
スの方向制御が確実になされることとなる。
るノズル本体１１からの負荷荷重は最大運用荷重Ｆ以内
であることから、この段階では作動を開始しない緩衝機
構２０を介してリニアアクチュエータ１２とノズル本体
１１とは剛の状態で連結されることとなり、したがっ
て、ノズル本体１１にリニアアクチュエータ１２からの
駆動力が伝達されて、この可動ノズル１０による噴流ガ
スの方向制御が確実になされることとなる。
【００３２】一方、イグナイタ３を投捨する場合には、
その反動によってアクチュエータロッド１２ａを介して
リニアアクチュエータ１２に衝撃荷重が負荷されるう
え、これと同時に生じる固体ロケット１の内圧上昇に伴
うフレキシブルジョイント２の機軸Ｌ方向の圧縮変形に
よるノズル本体１１の揺動によってもリニアアクチュエ
ータ１２に過大な荷重が負荷されるが、これらの荷重が
リニアアクチュエータ１２の最大運用荷重Ｆを越え、さ
らには、複数枚の皿ばね２４の弾性力Ｆ０をも越える場
合には、緩衝機構２０のシリンダ２２内における図３左
側に位置する複数枚の皿ばね２４（あるいはシリンダ２
２内における図３右側に位置する複数枚の皿ばね２４）
がストロークＡの範囲でさらに縮んで超過分の荷重を吸
収することから、リニアアクチュエータ１２の破損が回
避されることとなり、その結果、固体ロケット１の内圧
が定常に戻ったときには、上記と同じく、この可動ノズ
ル１０による噴流ガスの方向制御が支障なくなされるこ
ととなる。る。
その反動によってアクチュエータロッド１２ａを介して
リニアアクチュエータ１２に衝撃荷重が負荷されるう
え、これと同時に生じる固体ロケット１の内圧上昇に伴
うフレキシブルジョイント２の機軸Ｌ方向の圧縮変形に
よるノズル本体１１の揺動によってもリニアアクチュエ
ータ１２に過大な荷重が負荷されるが、これらの荷重が
リニアアクチュエータ１２の最大運用荷重Ｆを越え、さ
らには、複数枚の皿ばね２４の弾性力Ｆ０をも越える場
合には、緩衝機構２０のシリンダ２２内における図３左
側に位置する複数枚の皿ばね２４（あるいはシリンダ２
２内における図３右側に位置する複数枚の皿ばね２４）
がストロークＡの範囲でさらに縮んで超過分の荷重を吸
収することから、リニアアクチュエータ１２の破損が回
避されることとなり、その結果、固体ロケット１の内圧
が定常に戻ったときには、上記と同じく、この可動ノズ
ル１０による噴流ガスの方向制御が支障なくなされるこ
ととなる。る。
【００３３】また、この可動ノズル１０の緩衝機構２０
では、スライダ２３，複数枚の皿ばね２４およびナット
２５をセットしたシリンダ２２を２個備え、これらのシ
リンダ２２，２２をケース２１のケース本体２１ａの両
側からはめ込むことにより、アクチュエータロッド１２
ａと各スライダ２３，２３とをリンクさせるようにして
いるので、荷重吸収手段としての複数枚の皿ばね２４と
リニアアクチュエータ１２の作動部としてのアクチュエ
ータロッド１２ａとをリンクさせる作業が簡単になされ
ることとなり、さらに、この可動ノズル１０の緩衝機構
２０において、シリンダ２２の端部に吸収量調整部とし
てのナット２５をねじ込んで複数枚の皿ばね２４を圧縮
するようにしているので、複数枚の皿ばね２４における
弾性力Ｆ０の調整、すなわち、緩衝機構２０の作動開始
荷重の調整が簡単になされることとなる。
では、スライダ２３，複数枚の皿ばね２４およびナット
２５をセットしたシリンダ２２を２個備え、これらのシ
リンダ２２，２２をケース２１のケース本体２１ａの両
側からはめ込むことにより、アクチュエータロッド１２
ａと各スライダ２３，２３とをリンクさせるようにして
いるので、荷重吸収手段としての複数枚の皿ばね２４と
リニアアクチュエータ１２の作動部としてのアクチュエ
ータロッド１２ａとをリンクさせる作業が簡単になされ
ることとなり、さらに、この可動ノズル１０の緩衝機構
２０において、シリンダ２２の端部に吸収量調整部とし
てのナット２５をねじ込んで複数枚の皿ばね２４を圧縮
するようにしているので、複数枚の皿ばね２４における
弾性力Ｆ０の調整、すなわち、緩衝機構２０の作動開始
荷重の調整が簡単になされることとなる。
【００３４】さらにまた、この可動ノズル１０の緩衝機
構２０では、荷重吸収手段を複数枚の皿ばね２４を積層
してなるものとしているので、皿ばねの枚数を増減する
だけで、すなわち、初期セット荷重を増減するだけで、
緩衝機構２０の作動開始荷重の設定がなされることとな
り、したがって、この作動開始荷重の設定作業が簡単な
ものとなる。
構２０では、荷重吸収手段を複数枚の皿ばね２４を積層
してなるものとしているので、皿ばねの枚数を増減する
だけで、すなわち、初期セット荷重を増減するだけで、
緩衝機構２０の作動開始荷重の設定がなされることとな
り、したがって、この作動開始荷重の設定作業が簡単な
ものとなる。
【００３５】なお、本発明に係わるロケットの可動ノズ
ルの詳細な構成は、上記した実施例に限定されるもので
はなく、他の構成として、例えば、荷重吸収手段として
コイルばねや、ウレタンばねを採用することも可能であ
る。
ルの詳細な構成は、上記した実施例に限定されるもので
はなく、他の構成として、例えば、荷重吸収手段として
コイルばねや、ウレタンばねを採用することも可能であ
る。
【図１】本発明に係わるロケットの可動ノズルの一実施
例を示す固体ロケット尾部の断面説明図である。
例を示す固体ロケット尾部の断面説明図である。
【図２】図１に示したロケットの可動ノズルにおけるリ
ニアアクチュエータおよびポテンショメータの位置関係
を示す説明図である。
ニアアクチュエータおよびポテンショメータの位置関係
を示す説明図である。
【図３】図１に示したロケットの可動ノズルにおけるリ
ニアアクチュエータおよび緩衝機構の拡大説明図であ
る。
ニアアクチュエータおよび緩衝機構の拡大説明図であ
る。
【図４】図３に示したロケットの可動ノズルにおける緩
衝機構の部分拡大断面説明図である。
衝機構の部分拡大断面説明図である。
【図５】図３に示したロケットの可動ノズルにおける緩
衝機構をロケット尾部側から見た部分破砕説明図であ
る。
衝機構をロケット尾部側から見た部分破砕説明図であ
る。
【図６】図３に示したロケットの可動ノズルにおける緩
衝機構の作動範囲を示すグラフである。
衝機構の作動範囲を示すグラフである。
【図７】従来のロケットの可動ノズルを示す固体ロケッ
ト尾部の断面説明図である。
ト尾部の断面説明図である。
１ 固体ロケット １ａ ロケット尾部 １０ 可動ノズル １１ ノズル本体 １２ リニアアクチュエータ １２ａ アクチュエータロッド（リニアアクチュエータ
の作動部） ２０ 緩衝機構 ２２ シリンダ（緩衝機構） ２４ 皿ばね（荷重吸収手段；緩衝機構） ２５ ナット（吸収量調整部） Ｌ 機軸 Ｌ´ｐ ピッチ軸 Ｌ´ｙ ヨー軸
の作動部） ２０ 緩衝機構 ２２ シリンダ（緩衝機構） ２４ 皿ばね（荷重吸収手段；緩衝機構） ２５ ナット（吸収量調整部） Ｌ 機軸 Ｌ´ｐ ピッチ軸 Ｌ´ｙ ヨー軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 田 泰 弘 神奈川県相模原市由野台３−１−１ (72)発明者 大 塚 浩 仁 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 北 井 保 夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 ロケット尾部に位置してピッチ軸および
ヨー軸回りに首振り可能としたノズル本体と、ロケット
尾部およびノズル本体の間に略機軸方向に設けたノズル
駆動用のリニアアクチュエータを備えたロケットの可動
ノズルにおいて、リニアアクチュエータに対するノズル
本体からの負荷荷重が最大運用荷重を越えた場合に前記
負荷荷重を軽減可能としたことを特徴とするロケットの
可動ノズル。 - 【請求項２】 ロケット尾部に位置してピッチ軸および
ヨー軸回りに首振り可能としたノズル本体と、ロケット
尾部およびノズル本体の間に略機軸方向に設けたノズル
駆動用のリニアアクチュエータを備えたロケットの可動
ノズルにおいて、リニアアクチュエータの軸心上には、
リニアアクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷
重が最大運用荷重を越えた場合に作動して前記負荷荷重
を軽減する緩衝機構を設けたことを特徴とするロケット
の可動ノズル。 - 【請求項３】 緩衝機構は、ノズル本体側に略機軸方向
に固定されたシリンダと、このシリンダに収納されると
共にリニアアクチュエータの作動部と連結してリニアア
クチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重が最大
運用荷重以内である場合にシリンダを介してノズル本体
にリニアアクチュエータからの駆動力を伝達しかつリニ
アアクチュエータに対するノズル本体からの負荷荷重が
最大運用荷重を越えた場合にその超過分の荷重を吸収す
る荷重吸収手段を具備している請求項２に記載のロケッ
トの可動ノズル。 - 【請求項４】 緩衝機構は荷重吸収手段を２組具備し、
シリンダ内において２組の荷重吸収手段を軸心方向に並
べて配置すると共に、２組の荷重吸収手段の互いに対向
する端部とリニアアクチュエータの作動部とをリンクさ
せた請求項３に記載のロケットの可動ノズル。 - 【請求項５】 シリンダに荷重吸収手段の吸収量調整部
を設けている請求項３または４に記載のロケットの可動
ノズル。 - 【請求項６】 緩衝機構の荷重吸収手段は複数枚の皿ば
ねを積層してなっている請求項３ないし５のいずれかに
記載のロケットの可動ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17235597A JP3666710B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | ロケットの可動ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17235597A JP3666710B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | ロケットの可動ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113542A true JPH1113542A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3666710B2 JP3666710B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=15940374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17235597A Expired - Fee Related JP3666710B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | ロケットの可動ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666710B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100832734B1 (ko) * | 2007-02-28 | 2008-05-27 | 국방과학연구소 | 3자유도 회전 운동체 구동장치 |
| JP2008169738A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | 可動ノズルの推力方向制御方法及び推力方向制御装置 |
| JP2008190474A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Ihi Aerospace Co Ltd | 可動ノズル駆動装置及びロケットモータ |
| JP2010007668A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Snecma | ロケットエンジンノズルに作用するジェット剥離による横方向力を減衰させる装置 |
| CN103867341A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海新力动力设备研究所 | 一种小型固体火箭发动机球窝摆动喷管空间矢量抗扭装置 |
| CN114658568A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-24 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 具有防扭的球窝喷管 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17235597A patent/JP3666710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169738A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Ihi Aerospace Co Ltd | 可動ノズルの推力方向制御方法及び推力方向制御装置 |
| JP2008190474A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Ihi Aerospace Co Ltd | 可動ノズル駆動装置及びロケットモータ |
| KR100832734B1 (ko) * | 2007-02-28 | 2008-05-27 | 국방과학연구소 | 3자유도 회전 운동체 구동장치 |
| US7975467B2 (en) | 2007-02-28 | 2011-07-12 | Agency For Defense Development | Apparatus for driving body with three-degree of freedom angular motion |
| JP2010007668A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Snecma | ロケットエンジンノズルに作用するジェット剥離による横方向力を減衰させる装置 |
| CN103867341A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海新力动力设备研究所 | 一种小型固体火箭发动机球窝摆动喷管空间矢量抗扭装置 |
| CN114658568A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-24 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 具有防扭的球窝喷管 |
| CN114658568B (zh) * | 2022-04-19 | 2024-03-29 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 具有防扭的球窝喷管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3666710B2 (ja) | 2005-06-29 |
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