JPS63305209A - ２軸ジンバル装置のロンチロック装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野） この発明は、人Ｉｔ！ｔｉ星搭載用の２軸ジンバル装置
のロンチロック装置に関する。

（従来の技術） 一般に、人工衛星に搭載する２情ジンバル装首では、人
工衛星の射ら」−げ時に、大きな重力加速度や振動を受
ける為、駆動部を用ら上げ時の衝撃から保護する必要が
あり、ロンチロック装置が用いられている。

この人Ｉ衛１に用いられるロンチロック５Ａδは、人工
衛星が所定の軌道に入った後には、駆動機器の機能を妨
げないように０ツクｉ構を開放する必要がある。したが
って、人工衛星に搭載する駆動ｎ　＆のロンチロック装
置に要求される項目としては、一般に次のようなものが
挙げられる。

ａ、ｌ１ｌｉ成、構造が簡単なこと。

ｂ、射ち上げ時に生ずる縦、横の振動に耐ること。

Ｃ６開放後、駆ｖＪＩＩｉ器の本来の機構を阻害しない
こと。

ｄ、カッタとしてできるだけ少ない数の爆管ボルトを用
いること。

ｅ、軸受けなどの真空潤滑が必要な部分をできるだけ少
なくすること。

このような要求に答るために従来採用されている２軸ジ
ンバル装置のロンチロック装置としては、第１８図に示
すようなワイヤ１及び清Ｔｔｌ１２を用いたものが知ら
れている。この従来の２軸ジンバルＶ＆置のロンチロッ
ク装置では、第１と第２のジンバルを一体化したジンバ
ル３およびベース４の一方にフック５を設け、他方には
このフック５と係合する受番ノ具６を設けて互いに係合
させる。またジンバル３およびベース４の中央部間には
互いに離れる方向に予圧を与え、かつジンバル３を支持
している弾性ピボット７が設けられている。そして前記
フック５に対してスプリング８がフックを受は具６から
引離す方向に回転させるようにかけられている。他方前
記ワイヤ１は滑車２にか１ノまわされており、前記フッ
ク５がスプリング８の力に抗して受は具６と係合するよ
うに締め付番プレパー９によって固定しでいる。そして
この締め付番プレパー９の一端は固定ワイヤ１０により
一方の押え板４に固定されている。しがもこの固定ワイ
ヤ１０に対しては、爆管ポル１−１１が隣接して設置８
れている。

したがって、上記従来のロンチロック装置では、人工衛
星の射ら上げ時には各フック５をワイヤ１により固定し
た状態に置さ、所定の軌道に到達した後には爆管ボルト
１１を遠隔操作によって動作させ、固定ワイ％７１０を
切断することにより締め（−ｉけレバー９を開放し、ワ
イヤ１を緩めるようにする。この結果、各スプリング８
が７ツク５を倒し、受は具６との係合を外す。したがっ
て、中央部の弾性ピボット７がジンバル３とベース４を
上下に引き離し、２軸ジンバル装置の押え付けを解除す
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の２軸ジンバル装置のロ
ンチロック装置では、ワイヤと滑車とを用い、史にフッ
クとスプリングを必要とするために部品点数が多く、構
造が？！Ｊ雑となる問題点があった。また、消巾ヤフッ
クのように真？潤滑を必要とする軸受【ノが多くなる問
題点もあった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、構造が簡単でしかも真空鍔消を必要とす
るＦｌ１分を少なくし、動作の信頼性の高い２軸ジンバ
ル装置のロンチロック装置を捉供りることを目的とする
。

［発明の構成１ （問題点を解決するための手段） この発明の２軸ジンバル装置の［１ンヂロツク装置は、
駆動対象を同定した第１のジンバルと、前記第１のジン
バル及び固定部にそれぞれ支持された第２のジンバルと
、前記第１のジンバルと前記第２のジンバルを上下互い
に逆方向から同時に押λつ番）る少なくとも３組以上の
押えバーを有する第１と第２の押え部材と、前記第１の
押え部材と第２の押え部材との間に互いに離れる方向に
予圧を働かせる予圧手段と、前記第１の押え部材と前記
第２の押え部材とをロックするタイロッドと、前記タイ
ロッドを切断するカッタとを備えたものである。

（作用） この発明の２軸ジンバル装置のロンチロック装置では、
上下の第１、第２の押え部材のそれぞれの押えバーが第
１のジンバルと第２のジンバルとを上下逆方向から同時
に押えつけ、第１と第２のジンバルを確実に固定する。

また人工衛星が軌道に到達した後は、カッタを動作させ
ることによりタイロッドを切断することによって、予圧
手段が動き、第１．第２の押え部材を互いに離れる方向
に移動させ、第１のジンバルと第２のジンバルとの押え
っけを開放し、これらの第１と第２のジンバルが動作で
きるようにする。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第２図は２軸ジンバル装Ｙの一般的な構成を示しており
、駆動対象を固定するための第１のジンバル１２に対し
て、第２のジンバル１３が同心に配冒されている。そし
て第２のジンバル１３は一つの中心軸Ｘの周りに回転自
在に支持脚１４．１４に支持されている。

また、口の第２のジンバル１３に対して、前記中心軸Ｘ
と直交する方向の中心＠Ｙ上にある支軸１５．１５によ
り、第１のジンバル１２が回転自在に支持されている。

したがって、第１のジンバル１２４よ、支持脚１４．１
４に対して直交２軸Ｘ、Ｙの周りでＩＴ意の向きに傾き
角度を調整することができる。

このような２軸ジンバル装着に対するロンチロック装置
の一寅施例が、第１図及び第３図に示されている。第１
のジンバル１２と第２のジンバル１３とを上側から押え
る押えバー１６を少なくとも３木（実施例では４本）有
する上部押え部材１７と、第１．第２のジンバル１２．
１３を下から押えつける少なくとも３本（図示実施例で
は４本）の押えバー１８．１８．・・・を有する下部押
え部材１９とが設けられ、これらの上下の押え部材１７
゜１９の中央穴２０．２１にはそれぞれ、上側７ランジ
２２を有する上部ロックシリンダ２３、下側７ランジ２
４を有する下部ロックシリンダ２５が挿入されている。

上部ロックシリンダ２３、下部ロックシリンダ２５には
それぞれ、２軸ジンバル装置の上下の固定部２６．２６
を上下から押え付けるための固定部用７ランジ２７．２
８が形成されている。

さらに上部ロックシリンダ２３と下部ロックシリンダ２
５との中空部にはタイロッド２９が挿通されており、下
端にロックナツト３０が設置ノられている。このロック
ナツト３０を締め付けることにより、７ランテ部３１を
介して前記上部ロックシリンダ２３と下部ロックシリン
ダ２５とを中央に突ぎ合せことができる。さらにタイロ
ッド２９のガイドとして、下部［１ツクシリンダ２５の
内部にロッドガイド３２が設けられており、タイロッド
２９の撮れを防止している。

下部【コツクシリンダ２５には、カッタとしての爆管ボ
ルト３３が前記タイロッド２９と近接して装置されでい
る。

前記上部押え部材１７と下部押え部材１９との上下の対
向面間において、上部ロックシリンダ２３と下部ロック
シリンダ２５との外周部に、予圧手段としてのコイルス
プリング３４が介装されている。

上部押えバー１６．１６．・・・、下部押えバー１８．
１８．・・・には、第１のジンバル１２と第２のジンバ
ル１３との接触する先端部分に１■合川凸起３５．３６
が形成されており、第１のジンバル１２と第２のジンバ
ル１３とに設けられた嵌合用凹部３７．３８と凹凸嵌合
している。これらの嵌合用凸起３５．３６と嵌合用凹部
３７．３８には、その表面に共に、例えば２硫化モリブ
デンのような固体ｒ１８′Ｊ剤が固着されている。なＪ
３、この固体ｒｌｌｉｆＮ剤は、上部ロックシリンダ２
３と固定部２６どの嵌合部３９や下部ロックシリンダ２
５と固定部２６との嵌合部４０にも固着され、これらの
嵌合部の摩擦抵抗が小さくなるように配慮されている。

上記の構成の２軸ジンバル装置のロンチロック装買の動
作について次に説明する。

人工衛星を射ら上げる時には、小力加速度や振動が大き
くて２＠ジンバル装置どζに大さな衝撃が加わるため、
第１のジンバル１２と第２のジンバル１３とを共に固定
部２６に対して固定しておく必要があり、第４図に示し
たようにロックナツト３０を締め付けることにより、タ
イロッド２９によって上下のロックシリンダ２３．２５
を中央に引さ４−Ｊける。この操作により、上下の押え
部材１７゜１９それぞれの押えバー１６．１８の先端の
嵌合用凸起３５．３６が、第１．第２のジンバル１２゜
１３の嵌合用凹部３７．３８に凹凸嵌合した状態で固定
される。

人工衛星が軌道に到達し、２帖ジンバルｖ装置を動作さ
せる必要が生じた時には、地上からの信号により爆管ボ
ルト３３を爆発させ、タイロッド２９を切断する。

このタイ０ツド２９の切断により、第５図に示１ように
コイルスプリング３４に与えられている予圧が開放され
、上下の押え部ｌ１１７．１９を引き離し、６押えバー
１６．１８の嵌合用凸起３５゜３６を、第１、第２のジ
ンバル１２．１３の嵌合用四部３７．３８から外ｔ、。

この結果、第１のジンバル１２．第２のジンバル１３は
本来の自由状態に戻され、第２図で説明した２軸回転が
可能な状態になる。４にお、凹凸嵌合部３５〜３８、嵌
合部３９，４０に設けられた固体潤滑剤は、この爆管ボ
ルト３３によるタイロッド２９の明所時の開放動作を円
滑に行なわせ、引っ掛かりが生じないように働く。また
、タイロッド２９のロッドガイド３２は、切断後のタイ
１．１ツド２９が２軸ジンバル装置の外乱として作用す
るのを防止するためにその振れを防止し、２軸ジンバル
装冒の本来の機能を果すようにできる。

なお、上記実施例における嵌合用凸起３５，３６の形状
は、第６図に示すような円錐台形状のものや、第７図に
示すような角錐台形、第８図に示すような三角錐形、さ
らに第９図に示すような半球状のもの等いずれであって
もよく、特にその形状は限定されない。

第１０図及び第１１図は、この発明の他の実施例を示し
ている。この実施例の場合、第１図乃至第３図に示した
第１実施例と同様の構成をイイするものは同一の符号を
用いることによりその詳しい説明が省略されている。

この第２実施例の場合、上下の押え部材１７゜１９の押
えバー１６．１８は共に３本である。

２軸ジンバル装置は支持脚１４により内側の第１ジンバ
ル１２がＸ軸の周りに回転自在に支持され、この第１ジ
ンバル１２に対し、外側の第２のジンバル１３がＹ軸の
周りに回転自在に支軸１５により支持された構成となり
、第２のジンバル１３に対してアンテナその他の駆動対
象が固定され、２ｆｌＡ調整を行なう。

そしてこの２軸ジンバル装冒のＯンチロツク装置は、上
下の押え部材１７．１９の６押えバー１６．１８のジン
バル１２．１３との接触部が傾斜面４１に形成されてお
り、第１のジンバル１２、第２のジンバル１３に対して
この傾斜面４１を利■してロックを行なっている。さら
に、上部ロックシリンダ２３、下部ロックシリンダ２５
はそれぞれ上部押え部材１７、下部押え部材１９と一体
に形成されている。このように構成することにより、装
欝金体の構造がざらに筒素化されることになる。

第１２図及び第１３図は、予圧手段としてコイルスプリ
ング３４に代えて永久１ｉｔｌもの吸引力を利用した実
施例を示している。

２軸ジンバル装置の固定部２６と、上下の押え部材１７
．１９との対向面にそれぞれ永久磁石４２．４３を逆の
極が対向するように配置している。

なお、その他の構成については、前記第１０図及び第１
１図に示した実施例と同一の構成を有する部分に同一の
符号を付してその説明を省略している。

この実施例にあっても、射ち上げ時には、タイロッド２
９により上下のロックシリンダ２３，２５を中央に引付
け、押え部材１７．１９の押えバー１６．１８の傾斜面
４１により第１．第２のジンバル１２．１３を上下から
挟み付けて固定する。

そして、軌道にのった後には、爆管ボルト３３によりタ
イ［ｌラド２９を切断する。この結果、ロックシリンダ
２３．２５の引き付ける力は開成され、自由になる。イ
して永久磁石４２．４３が互いに引き合い、固定部２６
に対して上下の押え部材１７．１９を吸引し、第１のジ
ンバル１２、第２のジンバル１３を押え部１４１７．１
９から自由にするのである。

予圧手段として永久磁石を用いた実施例にＪｊ４）る変
形例が、第１４図および第１５図に示されている。第１
４図に示した実施例では、固定部２６側に永久磁石４４
を設けると共にヨーク４５を設け、対向する押え部材１
７．１９にはヨーク４６だけを設けている。そして、永
久磁石４４がらの磁力によりヨーク４５．４６を介して
押え部材１７．１９を固定部２６側に吸引するのである
。このように構成ザることにより、吸引時にはヨーク４
５．４６が接触し衝撃に弱い永久磁石４４を保護するこ
とができる。

第１５図に示した実施例の場合には、固定部２６、押え
部材１７．１９それぞれに永久磁石４７゜４８を設番ノ
ると共に、それぞれの永久磁石４７゜４８の両側にヨー
ク４９．５０を設け、吸引時に］−り４９．５０が接触
するＪ：うにし、永久磁石４７．４８を保護するように
している。

第１６図及び第１７図は、予圧手段として］イルスプリ
ング３４に代えて、永久磁石の反発力を利用した実施例
を示している。この実施例においても、前記第１２図及
び第１３図に示した実施例と同一の構成部材については
同一の１１月を（−Ｉ　Ｊることによりこの詳しい構成
が省略されている。

上部ｆｉｌｌえ部材１７と一体になった上部ロックシリ
ンダ２３、また下部押え部材１９と一体になった下部［
１ツクシリンダ２５の中央側の対向部にそれぞれ、永久
磁石５１．５２が互いにその同極が向い合うように配買
されている。そして、射ら土げ時には、タイロッド２９
により両永久磁石５１゜５２が接触する状態において上
下のロックシリンダ２３．２５を固定し、押えバー１６
．１８により第１．第２のジンバル１２．１３を上下か
ら固定する。

そして、軌道にのった後には、爆管ボルト３３によりタ
イロッド２９を切断させる。このタイロッド２９の切断
により、上下のロックシリンダ２３．２５はフリーにな
り、対向部に設けられた永久磁石５１．５２が反発し合
って上下に開く。この結果、上下の押えバー１６．１８
が第１．第２のジンバル１２．１３から離れ、両ジンバ
ル１２゜１３の動きを自由にする。

なお、この発明は上記の各実施例に限定されるものでは
なく、第１実施例に示したコイルスプリングにかえて永
久磁石の吸引力あるいは反発力を用いて予圧手段とする
こともでき、特許請求の範囲に記載された技術的思想の
範Ｗｉ内において種々の変形が可能である。

し発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、第１のジンバルと第２
のジンバルとを上下互いに逆方向から同時に押え部材に
よって押え付け、これらの押え部材間には予圧手段を設
け、この予圧手段の予圧に抗して両押え部材をタイロッ
ドによってロックし、このタイロッドの切断のためのカ
ッタを備えたものであるから、従来のように上下の押え
部材の固定のための手段が複雑ではなく、１木のタイロ
ッドによって固定することができ、構造が極めて簡単と
なる。また、カッタによりタイロッドを切断し、第１．
第２のジンバルの固定を開放７る際、回転する部分がな
いため、真空潤滑の必要のある玉軸受部分が少なく、動
作の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図は一般の
２軸ジンバル装冒の概略斜視図、第３図は第１図におけ
るｎｒ−ｍ！９所面図、第４図は１シシ実施例のＯフチ
０ツク状態の断面図、第５図は上記実施例のロンチロッ
ク開放状態の断面図、第６図は、Ｆ記実施例に用いられ
る円ｆｉｔ台形状の嵌合用凸起の斜視図、第７図は角錐
台形状の凸起の斜視図、第８図は三角鉗形状の凸起の斜
視図、第９図は半球形状の凸起の斜視図、第１０図はこ
の発明の伯の実施例の断面図、第１１図は第１０図にお
れるＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図は予圧手段に永久磁
石の吸引力を利用した実施例の断面図、第１３図１．１
ｍ１２図ニ３３　ケア、、）　Ｘ　ｍ　　Ｘ　ｍ　ｌ！
Ｊ　１９ｉ而図、第１４図は予圧手段に永久磁石を用い
た実施例の他の変形例を示す断面図、第１５図はさらに
他の変形例を示す断面図、第１６図は予圧手段に永久磁
石の反発力を用いた実施例の断面図、第１７図は第１６
図におけるｘ　ｖｉ　−ｘ　ｖｔ線断面図、第１８図は
従来例の一部破断斜祝図である。 １２・・・第１のジンバル　１３・・・第２のジンバル
１６．１８・・・押えバー　１７．１９・・・押え部材
２２．２４・・・フランジ ２３．２５・・・ロックシリンダ ２９・・・タイロッド　　　３３・・・爆管ボルト３４
・・・コイルスプリング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動対象を固定した第１のジンバルと、前記第１
   のジンバルおよび固定部にそれぞれ支持された第２のジ
   ンバルと、前記第１のジンバルと前記第２のジンバルを
   上下互いに逆方向から同時に押さえつける少なくとも３
   組以上の押えバーを有する第１と第２の押え部材と、前
   記第１の押え部材と第２の押え部材との間に互いに離れ
   る方向に予圧を働かせる予圧手段と、前記第１の押え部
   材と前記第２の押え部材とをロックするタイロッドと、
   前記タイロッドを切断するカッタとを具備した２軸ジン
   バル装置のロンチロック装置。
2. （２）前記各押えバーと前記第１のジンバルおよび第２
   のジンバルの押え部分とに凹凸嵌合部を設けることを特
   徴とする特許請求の範囲１項に記載の２軸ジンバル装置
   のロンチロック装置。
3. （３）前記凹凸嵌合部の突起が角錐、角錐台、円錐、円
   錐台若くは半球形状に形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の２軸ジンバル装置のロン
   チロック装置。
4. （４）前記凹凸嵌合部に固体潤滑剤を固着したことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の２軸ジンバル装置
   のロンチロック装置。
5. （５）前記予圧手段にコイルバネを用いたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の２軸ジンバル装置の
   ロンチロック装置。
6. （６）前記予圧手段に永久磁石の吸引力あるいは反発力
   を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の２軸ジンバル装置のロンチロック装置。
7. （７）前記タイロッドに、その切断後の振れを防止する
   ためのガイドを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の２軸ジンバル装置のロンチロック装置。