WO2021059406A1 - 射出装置及び射出システム - Google Patents

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WO2021059406A1
WO2021059406A1 PCT/JP2019/037657 JP2019037657W WO2021059406A1 WO 2021059406 A1 WO2021059406 A1 WO 2021059406A1 JP 2019037657 W JP2019037657 W JP 2019037657W WO 2021059406 A1 WO2021059406 A1 WO 2021059406A1
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WO
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accelerated
injection
injection device
coils
members
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/037657
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄一 中田
藤村　浩
Original Assignee
株式会社日本製鋼所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日本製鋼所 filed Critical 株式会社日本製鋼所
Priority to PCT/JP2019/037657 priority Critical patent/WO2021059406A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B6/00—Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers

Definitions

  • the present invention relates to an injection device and an injection system.
  • Non-Patent Document 1 At the International Space Station, activities are being carried out to release small satellites with various functions (Non-Patent Document 1).
  • a small artificial satellite will be transported from the ground to the experimental building "Kibo" at the International Space Station by a supply ship, and the small artificial satellite will be grasped by a robot arm and moved from the airlock to outer space. After that, a small artificial satellite is released into outer space by a spring mechanism provided on the robot arm.
  • the release mechanism uses a spring mechanism for the release of the small artificial satellite, there is a limit to the speed given to the small artificial satellite. Therefore, the emission orbit of the artificial satellite is limited to the vicinity of the International Space Station, and it is difficult to put the artificial satellite into a desired orbit.
  • the spring mechanism has a drawback that it is difficult to precisely control the speed of the artificial satellite. Furthermore, since the equipment used in space is required to be miniaturized, the increase in size of the spring mechanism for achieving a large speed is also restricted.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an injection device and an injection system capable of injecting an object with a simple configuration.
  • the injection device is A plurality of coils arranged in the injection direction, which generate a magnetic field in a direction along the injection direction of the object, A shaft member inserted into the plurality of coils extending in the injection direction of the object, and A plurality of accelerated members fixed to the shaft member so as to be separated from each other in the injection direction, and a plurality of accelerated members which are accelerated by a force in the injection direction due to a magnetic field generated by the plurality of coils. It has a holding member for ejecting the attached object, which is provided at an end portion of the shaft member on the side in the injection direction. Each of the plurality of accelerated members is accelerated by a magnetic field generated by one of the plurality of coils.
  • an injection device and an injection system capable of safely injecting an object with a simple configuration.
  • FIG. It is a figure which shows typically the structure of the injection system including the injection apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example which an injection system is mounted on an artificial satellite. It is a figure which shows typically the basic structure in the YY cross section of the injection apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the XY cross-sectional structure in the IV-IV line shown in FIG. 3 of the injection apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the acceleration of the accelerated body which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the movement of the accelerated body which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the acceleration of the accelerated body by the injection device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the braking of the accelerated body in the injection device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows typically the basic structure in the YY cross section of the injection apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows typically the structure of the injection apparatus of the object which concerns on Embodiment 2 when viewed from the direction of arrow A of FIG.
  • FIG. It is a figure which shows typically the structure of the YY cross section of the injection apparatus which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 12 It is a figure which shows typically the XY cross-sectional structure in the XIII-XIII line shown in FIG. 12 of the injection apparatus which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows typically the acceleration of the accelerated body which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows typically the acceleration of the accelerated body by the injection device which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows typically the braking of the accelerated body in the injection device which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows typically the basic structure in the YY cross section of the injection apparatus which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a figure which shows typically the XY cross-sectional structure in the XVIII-XVIII line shown in FIG.
  • FIG. It is a figure which shows typically the structure of the holding member which concerns on Embodiment 5. It is a figure which shows the attachment of the object to the holding member which concerns on Embodiment 5. It is a figure which shows typically the structure of the injection system which concerns on Embodiment 6. It is a figure which shows typically the structure in the case of storing a plurality of packing bodies in an artificial satellite. It is a figure which shows typically the structure when the cartridge delivery mechanism is provided in the artificial satellite.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of an injection system 1000 including the injection device 100 according to the first embodiment.
  • the injection system 1000 includes an injection device 100, a power supply device 110, and a control device 120.
  • the injection system 1000 supplies an electric current to the injection device 100 configured as a so-called coil gun, and accelerates the injection target by the force generated at that time to inject.
  • the operating principle of the coilgun is described in, for example, Non-Patent Documents 2 and 3.
  • the power supply device 110 is connected to the injection device 100 and is configured to be able to supply an electric current to the injection device 100.
  • the control device 120 is composed of, for example, a computer, and can control the operation of the power supply device 110 by giving a control signal CON.
  • the control device 120 can control the timing and waveform of the power supply device 110 supplying the current to the injection device 100, the current value of the current, and the like. Thereby, the control device 120 can control the timing at which the injection target is ejected from the injection device 100 and the injection speed of the injection target.
  • the injection system 1000 can be mounted on an artificial satellite, for example.
  • FIG. 2 shows an example in which the injection system is mounted on an artificial satellite.
  • the injection system 1001 in which the shock absorbing device 7H is added to the injection system 1000 is mounted on the artificial satellite SAT.
  • the power supply device 110 may be a power source for the artificial satellite SAT. Further, the power supply device 110 may be coupled to the power supply system of the artificial satellite SAT and charged by a solar cell 130 or the like provided in the artificial satellite SAT.
  • the control device 120 may be included in the control device of the artificial satellite SAT, or may be provided as a control device separate from the control device of the artificial satellite SAT.
  • the shock absorbing device 7H is a device that cushions the shock when the object PR is ejected from the injection device 100.
  • the shock absorbing device 7H may be a mechanism in which a shock absorber or the like is combined, or may be a device that injects gas in a direction opposite to the injection direction of the object.
  • the injection system 1001 can inject an object stored in the artificial satellite SAT into outer space.
  • a plurality of small artificial satellites can be stored in the artificial satellite SAT in advance, and the artificial satellite (object PR) can be launched in a predetermined direction at a predetermined speed as needed.
  • FIG. 3 schematically shows a basic configuration in a YY cross section of the injection device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 schematically shows the XY cross-sectional configuration of the injection device 100 according to the first embodiment in the IV-IV line shown in FIG.
  • the positive direction of the Z axis parallel to the horizontal direction of the paper surface also referred to as the right direction of the paper surface, also referred to as the first direction
  • the ejection direction D of the object is defined as the ejection direction D of the object.
  • the vertical direction of the paper surface perpendicular to the Z direction is referred to as the Y direction (also referred to as the third direction), and the directions perpendicular to the Y direction and the Z direction are referred to as the X direction (also referred to as the second direction).
  • the object injection device 100 has a configuration in which a plurality of coils are arranged in the object injection direction D.
  • the three coils C1 to C3 are arranged side by side at equal intervals of the pitch P with the injection direction D as the central axis.
  • the accelerated body 10 is inserted into the space penetrating the hollow portions of the three coils C1 to C3 in the injection direction D.
  • the accelerated body 10 is composed of a shaft member 1, a holding member 2, and magnetic members MB1 to MB3, and functions as a striker for pushing out an object PR which is an injection target.
  • the coils C1 to C3 are not shown, they may be installed inside a tubular member having the Z direction as the central axis, for example.
  • the tubular member may have various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape including a quadrangle as long as the coils C1 to C3 can be held.
  • the end portion of the tubular member on the injection direction D side may be open or may be closed.
  • the tubular member may be provided with a hole or the like for weight reduction.
  • the coils C1 to C3 may be held by a member having an arbitrary shape other than the tubular member.
  • the magnetic members MB1 to MB3 are accelerated members that are accelerated in the injection direction D according to the magnetic field generated when a current is passed through the coils C1 to C3.
  • the object to be accelerated 10 is accelerated by the electromagnetic force acting on the magnetic members MB1 to MB3 when an electric current is passed through the coils C1 to C3, and the object PR held by the holding member 2 is ejected.
  • It is configured as a type coil gun.
  • the shaft member 1 is a member extending in the injection direction D (Z direction) having a cross section coaxial with the central axes of the three coils C1 to C3.
  • the shaft member 1 is inserted into the hollow portion of the coils C1 to C3, the shaft member 1 on the injection direction D side protrudes from the coil C3, and the holding member 2 for holding the object PR which is the injection target is connected to the tip thereof. Has been done.
  • the holding member 2 is connected to the shaft member 1 so that the position of the center of gravity in the plane perpendicular to the injection direction D coincides with the central axis of the shaft member 1.
  • the holding member 2 is connected to the shaft member 1 so that the position of the center of gravity in the XY plane coincides with the central axis of the shaft member 1.
  • the holding member 2 has an XY cross section symmetrical with respect to the center, that is, the position of the center of gravity.
  • Magnetic members MB1 to MB3 are attached to the shaft member 1 side by side at equal intervals of pitch P with the injection direction D as the central axis.
  • the magnetic members MB1 to MB3 are configured as a disk made of the same magnetic material as the central axis of the coils C1 to C3.
  • the injection device 100 passes a time-varying current through each of the coils C1 to C3, so that a magnetic field is generated inside the coils C1 to C3 along the injection direction D.
  • a magnetic field is generated inside the coils C1 to C3 along the injection direction D.
  • FIG. 5 schematically shows the acceleration of the accelerated body 10 according to the first embodiment.
  • the coil C corresponding to each of the coils C1 to C3 and the magnetic member MB corresponding to each of the magnetic members MB1 to MB3 are displayed.
  • the injection direction A magnetic field B is generated along D.
  • the magnetic force F acts on the magnetic member MB, and the magnetic member MB is attracted toward the coil C to be accelerated.
  • the object PR can be efficiently accelerated and ejected by repeating the acceleration shown in FIG. 5 a plurality of times using the coils C1 to C3 for each of the magnetic members MB1 to MB3.
  • FIG. 7 schematically shows the acceleration of the accelerated body 10 by the injection device 100.
  • the magnetic field F generated by passing an electric current through the coil C1 causes the magnetic member MB3 to be accelerated by the magnetic force F acting in the injection direction D.
  • a plurality of magnetic members and a plurality of coils are arranged in the injection direction D, and acceleration in each coil shown in FIG. 5 is repeated a plurality of times for each of the magnetic members, thereby being efficient.
  • the object PR can be accelerated and ejected.
  • the injection timing and the injection speed of the object PR can be easily adjusted by controlling the current supplied to the coils C1 to C3.
  • the injection device when the injection device is configured by using the mechanism of a railgun, the armature and at least two conductive rails must be in mechanical contact with each other. In this case, since the armature is accelerated while sliding with respect to the conductive rail, dust or the like may be generated due to the sliding. When an injection device is used in outer space, it is not desirable to generate dust because such dust becomes minute space debris. On the other hand, in this configuration, since mechanical contact between the coils C1 to C3 and the accelerated body is unnecessary in principle, it is possible to prevent the generation of such dust. Therefore, it can be said that the injection device according to the present embodiment is more advantageous for use in outer space.
  • FIG. 8 schematically shows the braking of the accelerated body 10 in the injection device 100.
  • [Iii'] to [v'] in FIG. 8 replace [iii] to [v] in FIG. 7. That is, after the acceleration shown in [i] to [iii] of FIG. 7 is performed, the braking shown in [iii'] to [v'] of FIG. 8 is performed.
  • the accelerated body 10 can be decelerated and stopped. It can be understood.
  • the accelerated object may collide with another device or the like and cause an obstacle. Further, for example, when the injection device 100 is used in outer space, the accelerated object may become space debris and hinder the launch of other satellites or rockets. It is possible to burn out the accelerated body by appropriately selecting the material of the accelerated body and plunging it into the atmosphere, but it goes without saying that it is desirable not to inject the accelerated body in the first place.
  • the accelerated body 10 since the accelerated body 10 is not ejected, it can be reused. That is, by attaching the injection target object to the holding member 2 again, it is possible to continuously inject the object from the injection device 100. In particular, by attaching an automatic object loading device (not shown) to the injection device 100, it is possible to automatically and continuously eject an object.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, control of the current flowing through the coil has been described as a braking method for the accelerated body.
  • an injection device having a function of mechanically braking the object to be accelerated will be described.
  • FIG. 9 schematically shows a basic configuration in a YY cross section of the injection device 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 schematically shows the configuration of the injection device for the object according to the second embodiment when viewed from the direction of the arrow A in FIG.
  • the injection device 200 has a configuration in which the accelerated body 10 of the injection device 100 is replaced with the accelerated body 20 and the housing B1 is added.
  • FIG. 9 shows a case where the accelerated body 20 is arranged at the initial position before injection.
  • the accelerated body 20 has a configuration in which a braking member 3 is added to the accelerated body 10.
  • the braking member 3 is a disk-shaped member coaxial with the magnetic members MB1 to MB3, and is fixed to the shaft member 1 at a position between the magnetic member MB3 and the holding member 2 arranged on the injection direction D side.
  • the housing B1 is provided with a stopper ST1 protruding in the central axis direction in order to brake the accelerated body 20 moving in the injection direction D.
  • the stopper ST1 when viewed along the injection direction D, the stopper ST1 is provided so as to extend to a position where it overlaps with the braking member 3, that is, a position which extends to a position where it interferes.
  • FIG. 11 shows the braking of the accelerated body 20 in the injection device 200.
  • a current is supplied to the coils C1 to C3 and the accelerated body 20 starts accelerating, the accelerated body 20 moves in the injection direction D. After that, a current is supplied to the coil C3, and the magnetic member MB1 is braked. Since the principle of this braking is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, even when the accelerated body 20 is electromagnetically braked, it is conceivable that the braking force is not generated or the braking force is insufficient and the accelerated body 20 does not stop. On the other hand, in this configuration, even when braking is insufficient, the braking member 3 mechanically contacts the stopper ST1 to brake the accelerated body 20.
  • the braking member 3 functions as a safety device that prevents the accelerated body 20 from jumping out of the injection device even in the event of an unforeseen situation. As a result, it is possible to more reliably inject only the object PR while keeping the accelerated body 20 in the injection device 200 without injecting the accelerated body 20.
  • the stopper ST1 may have a shock absorbing mechanism for alleviating an impact when braking the braking member 3.
  • the stopper ST1 may have a mechanism for receiving the braking member 3 by a mechanism including an elastic body such as a spring.
  • the stopper ST1 may be made of an elastic member such as rubber. As a result, the accelerated body 20 can be gradually decelerated and stopped while preventing the accelerated body 20 from being damaged.
  • the accelerated body 20 since the accelerated body 20 is not ejected, it can be reused. That is, by attaching the injection target object to the holding member 2 again, it is possible to continuously inject the object from the injection device 200. In particular, by attaching an automatic object loading device (not shown) to the injection device 200, it is possible to automatically and continuously eject an object.
  • the stopper ST1 has been described as a ring-shaped member when viewed along the Z direction, but this is merely an example.
  • the stopper ST1 may be a member having an arbitrary shape such as one or more protrusions protruding from the housing toward the central axis as long as the braking member 3 can be received.
  • FIG. 12 schematically shows the configuration of the YY cross section of the injection device 300 according to the third embodiment.
  • FIG. 13 schematically shows the XY cross-sectional configuration of the injection apparatus according to the third embodiment on the line XIII-XIII shown in FIG.
  • the injection device 300 according to the third embodiment is a modified example of the injection device 100 according to the first embodiment, and the configuration of the accelerated body is changed.
  • the accelerated body 30 of the injection device 300 has a configuration in which the magnetic members MB1 to MB3 of the accelerated body 10 of the injection device 100 are replaced with armature coils AC1 to AC3.
  • the armature coils AC1 to AC3 are accelerated members that are accelerated in the injection direction D according to the magnetic field generated when a current is passed through the coils C1 to C3.
  • the armature coils AC1 to AC3 are held by, for example, the beams BM1 to BM3 and are fixed to the shaft member 1.
  • the coils C1 to C3 function as stator coils for accelerating the armature coils AC1 to AC3.
  • a time-varying current By passing a time-varying current through each of the coils C1 to C3, a magnetic field is generated inside the coils C1 to C3 along the injection direction D.
  • an induced current flows through the armature coils AC1 to AC3, and the repulsive force due to the induced current flows, so that the accelerated body 30 is accelerated in the injection direction D (Z direction).
  • FIG. 14 schematically shows the acceleration of the accelerated body 30.
  • the coil C corresponding to each of the coils C1 to C3 and the armature coil AC corresponding to each of the armature coils AC1 to AC3 are displayed.
  • a magnetic field is applied along the injection direction D. B occurs.
  • the induced current I1 in the direction of canceling the magnetic field generated by the coil C flows through the armature coil AC, and the magnetic field BA in the direction opposite to the magnetic field B is generated.
  • the object PR can be efficiently accelerated and ejected by repeating the acceleration shown in FIG. 14 a plurality of times using the coils C1 to C3.
  • FIG. 15 schematically shows the acceleration of the accelerated body 30 by the injection device 300.
  • the armature coil AC3 is in a position where it has passed through the coil C1.
  • an induced current is generated in the armature coil AC3 according to the magnetic field generated by passing a current through the coil C1, and as a result, an electromagnetic force (repulsive force) F acts on the armature coil AC3 in the injection direction D to accelerate the armature coil AC3. .
  • a plurality of armature coils and a plurality of coils are arranged in the injection direction D, and each of the armature coils is accelerated by each coil shown in FIG.
  • the object PR can be efficiently accelerated and ejected.
  • FIG. 16 schematically shows the braking of the accelerated body 30 in the injection device 300.
  • [Iv'] to [v'] in FIG. 16 replace [iv] to [v] in FIG. That is, after the acceleration shown in [i] to [iii] of FIG. 15 is performed, the braking shown in [iv'] to [v'] of FIG. 16 is performed.
  • the number of armature coils on which the electromagnetic force acts is smaller than the acceleration in [i] to [iii] of FIG. 15, but the object PR is already separated and the load is accelerated. Since only the body 10 is used, the accelerated body 30 can be decelerated and stopped by appropriately controlling the current flowing through the coil.
  • the object to be accelerated can be decelerated and stopped by controlling the current flowing through the coil and gradually braking the armature coil. As a result, even in this configuration, it is possible to realize the advantage of braking the accelerated body as in the first embodiment.
  • Embodiment 4 The injection device according to the fourth embodiment will be described.
  • the present embodiment is a modification of the injection device 200 according to the second embodiment, and is configured to be capable of injecting a large object.
  • FIG. 17 schematically shows a basic configuration in a YY cross section of the injection device 400 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 18 schematically shows an XY cross-sectional configuration in the XVIII-XVIII line shown in FIG. 17 of the injection device 400 according to the fourth embodiment.
  • the injection device 400 shows an example in which acceleration units 401 to 404 having the same configuration as the injection device 200 are arranged.
  • the shaft members 11, 21, 31 and 41 of the acceleration units 401 to 404 correspond to the shaft member 1 of the injection device 200, respectively.
  • a common braking member 5 is attached to the shaft members 11, 21, 31 and 41 as in the second embodiment.
  • the shaft members 11, 21, 31 and 41 are connected to a common holding member 4.
  • the accelerated body 40 can be electromagnetically braked, and the braking member 5 mechanically comes into contact with the stopper ST2 provided on the housing B2. The accelerated body 40 can be reliably stopped.
  • the central axes of the plurality of accelerating portions that is, the shaft members
  • the central axes of the plurality of acceleration units that is, shaft members
  • Embodiment 5 The injection device according to the fifth embodiment will be described.
  • a modified example of the holding member 2 of the injection devices 100200 and 300 will be described.
  • the object PR to be injected has a simple shape such as a small rectangular parallelepiped, it is desirable to configure the holding member so that the object PR fits in the object PR in order to accurately eject the object PR in the injection direction D. ..
  • FIG. 19 schematically shows the configuration of the holding member 6 according to the fifth embodiment.
  • the tip of the shaft member 1 is connected to the connecting portion 6A.
  • the connecting portion 6A is configured so that the rectangular dimension of the XY cross section increases from the shaft member 1 toward the holding portion 6B (toward the Z + direction).
  • a rectangular counterbore 6C having a shape in which the object PR is fitted is formed.
  • FIG. 20 shows the attachment of the object PR to the holding member 6 according to the fifth embodiment.
  • the object PR By fitting the object PR into the counterbore 6C of the holding member 6, the object PR can be accelerated and ejected without the moving direction of the object PR deviating from the injection direction D.
  • the object PR at this time is, for example, a cube having a side of 10 cm. That is, when the object PR is a small artificial satellite, this holding member is suitable.
  • injection may be performed with a plurality of object PRs attached in the injection direction D.
  • object PRs attached in the injection direction D.
  • many small satellites can be efficiently released into outer space.
  • FIG. 21 schematically shows the configuration of the injection system 6000 according to the sixth embodiment.
  • the injection device 200 according to the second embodiment is mounted on the drive mechanism 7.
  • the drive mechanism 7 has a pedestal 7A and ball joint expansion / contraction mechanisms 7C to 7E.
  • the ball joint 7B connects the bottom of the ejection device 200 (the end opposite to the ejection port) and the pedestal 7A. As a result, the emission device 200 can direct the emission direction D in any direction on the pedestal 7A.
  • the outer surface of the exit device 200 (for example, the outer surface of the housing B1) and the pedestal 7A are connected by the expansion / contraction mechanisms 7C to 7E.
  • the expansion / contraction mechanisms 7C to 7E are independently expandable and contractible.
  • one ends of the expansion / contraction mechanisms 7C to 7E are connected to positions at equal intervals on the outer circumference of the cross section of the housing B1 of the ejection device 200, respectively.
  • the other ends of the expansion / contraction mechanisms 7C to 7E are connected to the pedestal 7A via a ball joint.
  • the injection direction D can be oriented and held in an arbitrary direction on the pedestal 7A.
  • Embodiment 7 The injection system according to the seventh embodiment will be described.
  • the injection system according to the seventh embodiment is configured to have a continuous firing function of continuously ejecting an object by using the injection device according to the above-described embodiment.
  • FIG. 22 schematically shows a configuration in which a plurality of packages are stored in an artificial satellite.
  • the artificial satellite SAT1 shown in FIG. 22 is configured to be equipped with the injection system 6000 according to the sixth embodiment.
  • the drive mechanism 7 is configured to further include a shock absorber 7H that absorbs a shock at the time of injection of the object PR.
  • a plurality of packing bodies PK are stored in the storage unit STR.
  • a plurality of object PRs such as small artificial satellites to be injected are stored in advance in each of the package PKs.
  • the plurality of object PRs are arranged vertically, and the object PRs can be continuously sent from the packing body to the injection device 100.
  • the object PR stored in each of the packing bodies PK can be of various types. As a result, it becomes possible to store a plurality of packaged bodies PK to which different types of objects are attached in the storage unit STR. It is also possible to mix different types of object PRs in a single package.
  • the case of the package containing the object PR of the type to be injected is unpacked and installed on the injection system 100 holding member 2, so that the object PR is released from the injection device 100. It can be ready to fire.
  • the object can be continuously ejected simply by attaching the packing body without reloading the relatively complicated object.
  • the package may be configured as a cartridge that can be automatically sent to the injection device, and a cartridge sending mechanism in which a plurality of cartridges are loaded may be provided.
  • FIG. 23 schematically shows a configuration when a cartridge delivery mechanism is provided on the artificial satellite.
  • the artificial satellite SAT2 shown in FIG. 23 has a configuration in which the storage portion STR shown in FIG. 22 is replaced with the cartridge delivery mechanism MAG.
  • the cartridge delivery mechanism MAG contains a plurality of cartridge CTRs in which a plurality of object PRs to be ejected are stored.
  • the cartridge delivery mechanism MAG is configured to be able to automatically send and attach the cartridge CTR to the injection device 100 in sequence.
  • the cartridge delivery mechanism MAG is connected to the power supply device 110 (not shown) after the cartridge CTR is held by the drive mechanism 7. After the object is ejected from the injection device 100 of the cartridge CTR, the cartridge delivery mechanism MAG discharges the ejected cartridge CTR. Next, the cartridge delivery mechanism MAG sends the next cartridge CTR to the drive mechanism 7, so that the object PR can be continuously and automatically ejected.
  • an object such as a small artificial satellite can be ejected in an arbitrary direction and at an arbitrary speed, whereby an artificial satellite having a desired function can be put into various orbits in a timely manner. ..
  • the energy required to launch a small satellite from an artificial satellite into outer space is significantly smaller than the energy required to launch a small satellite from the ground. Therefore, it is possible to reduce the cost of satellite introduction.
  • small satellites can be launched more easily than satellite launches, select a package or cartridge in which the artificial satellite is stored at an appropriate time when the small satellite is needed, with only a short preparation time.
  • Artificial satellites with various functions can be introduced.
  • a small satellite for backup can be introduced, so that it is possible to facilitate the maintenance of the satellite system.
  • the artificial satellite when the package or cartridge is stored in a manned facility such as a space station, the artificial satellite can be inspected before injection, and the artificial satellite settings can be changed according to the application. Therefore, it is possible to prevent the failure of the artificial satellite after the injection and improve the flexibility of the operation of the artificial satellite.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
  • a configuration in which three accelerated bodies (magnetic member, armature coil) and three coils are provided in the injection device has been described, but this is merely an example.
  • the number of objects to be accelerated may be a plurality other than 3, and the number of coils may be a plurality other than 3.
  • the number of accelerated bodies and the number of coil bodies may be the same or different. That is, the accelerated body may have good or few coils, and the accelerated body may have many good coils. From the viewpoint of the efficiency of acceleration of the accelerated body, it is advantageous to have many configurations in which the accelerated body has a good coil.
  • the braking of the accelerated body by the current control according to the first and third embodiments and the braking by the mechanical contact of the members according to the second embodiment are not alternatives, and both may be used in combination.
  • the injection device according to the third embodiment may also be configured to be provided with a stopper for braking the object to be accelerated, as in the injection device according to the second embodiment.
  • the injection device has various shapes such as a ring-shaped conductive member and a disc-shaped conductive member as long as acceleration using repulsion by electromagnetic force can be realized.
  • the member may be used as an accelerated member.
  • each of the plurality of accelerators has the same configuration as the injection device according to the second embodiment, that is, a suction type configuration. It may have the same configuration as the injection device according to the first and third embodiments.
  • the holding member according to the fifth embodiment may be used as a holding member for any injection device according to the above-described embodiment.
  • the injection device according to the second embodiment is mounted on the drive mechanism, but any injection device according to the above-described embodiment may be mounted on the activation mechanism. That is, any of the injection devices according to the above-described embodiment may be mounted on the artificial satellite according to the seventh embodiment.
  • the injection device according to the above-described embodiment is not limited to outer space and may be used in the atmosphere.
  • it may be used to carry an object away from the injection device in the atmosphere.
  • it is also possible to load an injection device with an object containing various articles such as food and daily necessities in a container or bag and inject it.
  • a parachute or the like that is deployed after the injection may be attached to the injected object.
  • an object containing the above-mentioned articles can be easily delivered to an isolated place due to a natural disaster or the like from a separated position to the place.
  • the injection device according to the above-described embodiment can continuously inject a plurality of objects, it is also possible to quickly disperse a plurality of objects over a wide area.

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Abstract

射出方向（Ｄ）に配列された複数のコイル（Ｃ１～Ｃ３）は、物体（ＰＲ）の射出方向（Ｄ）に磁界を発生させる。軸部材（１）は、射出方向（Ｄ）に延在し、複数のコイル（Ｃ１～Ｃ３）に挿通される。複数の被加速部材（ＭＢ１～ＭＢ３）は、射出方向Ｄで互いに離隔するように軸部材（１）に固定され、複数のコイル（Ｃ１～Ｃ３）によって発生した磁界によって射出方向Ｄの力が作用して加速される。保持部材（２）は、軸部材（１）の射出方向Ｄの側の端部に設けられ、取り付けられた物体ＰＲを射出する。複数の被加速部材（ＭＢ１～ＭＢ３）のそれぞれは、複数のコイル（Ｃ１～Ｃ３）の１つが発生させた磁界によって加速される。

Description

射出装置及び射出システム
　本発明は、射出装置及び射出システムに関する。
　国際宇宙ステーションにおいては、様々な機能を有する小型衛星を放出する活動が行われている（非特許文献１）。この活動では、小型人工衛星を補給船によって地上から国際宇宙ステーションに設けられた実験棟「きぼう」に搬送し、ロボットアームで小型人工衛星を把持してエアロックから宇宙空間に移動させる。その後、ロボットアームに設けられたバネ機構によって、小型人工衛星を宇宙空間に放出している。
「ＪＥＭペイロードアコモデーションハンドブック -Vol.8- 超小型衛星放出インタフェース管理仕様書 Rev.C」、２０１７年１２月、宇宙航空研究開発機構、２０１８年１２月５日検索、ＵＲＬ：http://iss.jaxa.jp/kiboexp/equipment/ef/jssod/images/jx-espc-１１０132-c.pdf Katsumi Masugata, "Hyper Velocity Acceleration by a Pulsed Coilgun Using Traveling Magnetic Field", NOVEMBER 1997, IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL.33, NO.6, pp.4434-4438 矢守　章、「電磁飛翔体加速装置開発の歩み－（Ｉ）」、宇宙科学研究所、２００１年２月、宇宙科学研究所報告、第１１７号、pp. 1-36
　しかし、上述の放出機構では小型人工衛星の放出にバネ機構を用いているため、小型人工衛星に与える速度には限界がある。そのため、人工衛星の放出軌道は国際宇宙ステーションの近傍などに限られてしまい、所望の軌道に人工衛星を投入することは困難である。また、バネ機構では人工衛星の速度を精密に制御することが難しいという欠点も有する。さらに、宇宙で使用される機材は小型化が要求されるため、大きな速度を実現するためのバネ機構の大型化も制約されてしまう。
　本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成で物体を射出できる射出装置及び射出システムを提供することを目的とする。
　一実施の形態にかかる射出装置は、
　物体の射出方向に沿った方向に磁界を発生させる、前記射出方向に配列された複数のコイルと、
　前記物体の射出方向に延在する、前記複数のコイルに挿通された軸部材と、
　前記射出方向で互いに離隔するように前記軸部材に固定された、前記複数のコイルによって発生した磁界によって前記射出方向の力が作用して加速される複数の被加速部材と、
　前記軸部材の前記射出方向の側の端部に設けられた、取り付けられた前記物体を射出する保持部材と、を有し、
　前記複数の被加速部材のそれぞれは、前記複数のコイルの１つが発生させた磁界によって加速されるものである。
　一実施の形態によれば、簡易な構成で安全に物体を射出できる射出装置及び射出システムを提供することができる。
実施の形態１にかかる射出装置を含む射出システムの構成を模式的に示す図である。 射出システムが人工衛星に搭載される例を示す図である。 実施の形態１にかかる射出装置のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる射出装置の図３に示すＩＶ－ＩＶ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる被加速体の加速を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる被加速体の移動を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる射出装置による被加速体の加速を模式的に示す図である。 実施の形態１にかかる射出装置における被加速体の制動を模式的に示す図である。 実施の形態２にかかる射出装置のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す図である。 図９の矢印Ａの方向から見たときの実施の形態２にかかる物体の射出装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態２にかかる射出装置での被加速体の制動を示す図である。 実施の形態３にかかる射出装置のＹ－Ｚ断面の構成を模式的に示す図である。 実施の形態３にかかる射出装置の図１２に示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す図である。 実施の形態３にかかる被加速体の加速を模式的に示す図である。 実施の形態３にかかる射出装置による被加速体の加速を模式的に示す図である。 実施の形態３にかかる射出装置における被加速体の制動を模式的に示す図である。 実施の形態４にかかる射出装置のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す図である。 実施の形態４にかかる射出装置の図１７に示すＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す図である。 実施の形態５にかかる保持部材の構成を模式的に示す図である。 実施の形態５にかかる保持部材への物体の取り付けを示す図である。 実施の形態６にかかる射出システムの構成を模式的に示す図である。 人工衛星に複数の梱包体を貯蔵する場合の構成を模式的に示す図である。 人工衛星にカートリッジ送出機構を設けた場合の構成を模式的に示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
実施の形態１
　実施の形態１にかかる物体の射出装置について説明する。図１に、実施の形態１にかかる射出装置１００を含む射出システム１０００の構成を模式的に示す。射出システム１０００は、射出装置１００、電源装置１１０及び制御装置１２０を有する。
　射出システム１０００は、いわゆるコイルガンとして構成される射出装置１００に電流を供給し、そのときに生じる力によって射出対象物を加速して射出する。コイルガンの動作原理については、例えば非特許文献２及び３に記載されている。電源装置１１０は、射出装置１００と接続され、射出装置１００に電流を供給可能に構成される。
　制御装置１２０は、例えばコンピュータなどで構成され、制御信号ＣＯＮを与えることで電源装置１１０の動作を制御することができる。例えば、制御装置１２０は、電源装置１１０が射出装置１００へ電流を供給するタイミングや波形、電流の電流値などを制御することができる。これにより、制御装置１２０は、射出装置１００から射出対象物が射出されるタイミングや射出対象物の射出速度を制御することができる。
　射出システム１０００は、例えば、人工衛星に搭載することが可能である。図２に、射出システムが人工衛星に搭載される例を示す。この例では、図２に示すように、射出システム１０００に衝撃吸収装置７Ｈが追加された射出システム１００１が人工衛星ＳＡＴに搭載される。電源装置１１０は、人工衛星ＳＡＴの電源であってもよい。また、電源装置１１０は、人工衛星ＳＡＴの電源システムに結合され、人工衛星ＳＡＴに設けられた太陽電池１３０などによって充電されてもよい。制御装置１２０は、人工衛星ＳＡＴの制御装置に含まれていてもよいし、人工衛星ＳＡＴの制御装置とは別の制御装置として設けられていてもよい。
　衝撃吸収装置７Ｈは、射出装置１００から物体ＰＲが射出されるときの衝撃を緩和する装置である。衝撃吸収装置７Ｈは、ショックアブソーバなどを組み合わせた機構であってもよいし、物体の射出方向と反対方向にガスを噴射する装置であってもよい。
　射出システム１００１は、人工衛星ＳＡＴに格納された物体を宇宙空間に射出することができる。例えば、複数の小型の人工衛星を人工衛星ＳＡＴに予め格納しておき、必要に応じて、所定の方角に所定の速度で人工衛星（物体ＰＲ）を射出することができる。
　次いで、射出装置１００の構成及び動作について説明する。図３に、実施の形態１にかかる射出装置１００のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す。図４に、実施の形態１にかかる射出装置１００の図３に示すＩＶ―ＩＶ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す。図２では、紙面水平方向に平行なＺ軸の正方向（紙面右方向、第１の方向とも称する）を物体の射出方向Ｄとする。また、Ｚ方向に垂直な紙面鉛直方向をＹ方向（第３の方向とも称する）、Ｙ方向及びＺ方向に垂直な方向をＸ方向（第２の方向とも称する）とする。
　物体の射出装置１００は、物体の射出方向Ｄに複数のコイルが配列された構成を有する。この例では、３つのコイルＣ１～Ｃ３が、射出方向Ｄを中心軸として、ピッチＰの等間隔で並んで配列されている。３つのコイルＣ１～Ｃ３の中空部を射出方向Ｄに貫く空間には、被加速体１０が挿入される。被加速体１０は、軸部材１、保持部材２及び磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３からなり、射出対象物である物体ＰＲを押し出すストライカーとして機能する。
　コイルＣ１～Ｃ３は、図示しないが、例えばＺ方向を中心軸とする筒状部材の内側に設置してもよい。筒状部材は、コイルＣ１～Ｃ３を保持できる限り、円形、楕円形や、四角形を含む多角形などの、各種の形状としてもよい。筒状部材の射出方向Ｄ側の端部は、開放されていてもよいし、閉塞されていてもよい。また、筒状部材には、軽量化のための孔などを設けてもよい。また、コイルＣ１～Ｃ３は、筒状部材以外の任意の形状の部材によって保持されてもよい。
　磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３は、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流した場合に生じる磁界に応じて射出方向Ｄに加速される被加速部材である。射出装置１００では、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流した場合に磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３に作用する電磁力によって被加速体１０を加速して、保持部材２に保持された物体ＰＲを射出する、吸引型のコイルガンとして構成される。
　軸部材１は、３つのコイルＣ１～Ｃ３の中心軸と同軸の断面を有する、射出方向Ｄ（Ｚ方向）に延在する部材である。軸部材１は、コイルＣ１～Ｃ３の空洞部に挿通され、射出方向Ｄ側の軸部材１はコイルＣ３から突き出しており、その先端に射出対象物である物体ＰＲを保持する保持部材２が連結されている。
　保持部材２は、射出方向Ｄに対して垂直な面内における重心位置が軸部材１の中心軸と一致するように、軸部材１と連結される。換言すれば、保持部材２は、Ｘ－Ｙ面内における重心位置が軸部材１の中心軸と一致するように、軸部材１と連結される。また、保持部材２は、中心、すなわち重心位置に対して対称なＸ－Ｙ断面を有することが望ましい。
　軸部材１には、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３が、射出方向Ｄを中心軸として、ピッチＰの等間隔で並んで取り付けられている。本実施の形態では、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３は、コイルＣ１～Ｃ３の中心軸と同一の磁性材料からなる円板として構成される。
　次いで、射出装置１００の動作について説明する。射出装置１００は、コイルＣ１～Ｃ３のそれぞれに時間的に変化する電流を流すことで、コイルＣ１～Ｃ３の内側には、射出方向Ｄに沿って磁界が発生する。この磁界によって磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３がコイルの方向に引きつけられることで、被加速体１０が射出方向Ｄ（Ｚ方向）に加速される。
　図５に、実施の形態１にかかる被加速体１０の加速を模式的に示す。図５では、一般化を行うため、コイルＣ１～Ｃ３のそれぞれに対応するコイルＣと、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３のそれぞれに対応する磁性部材ＭＢと、を表示している。磁性部材ＭＢがコイルＣに対して射出方向Ｄ（Ｚ（＋）方向）と反対側（図５のＺ（－）側、すなわち左側）に位置している状態でコイルＣに通電すると、射出方向Ｄに沿って磁界Ｂが生じる。これにより、図５に示すように、磁性部材ＭＢに磁力Ｆが作用し、磁性部材ＭＢはコイルＣに向かって引き寄せられることで加速される。その後、図６に示すように、磁性部材ＭＢがコイルＣに到達した時点でコイルＣの通電を停止すると磁界Ｂが消失するので、磁性部材ＭＢに作用する磁力Ｆも消失する。よって、図６に示すように、磁性部材ＭＢは慣性によって射出方向Ｄ（Ｚ＋方向）へ移動を継続する。
　本構成では、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３のそれぞれについて、コイルＣ１～Ｃ３を用いて図５に示す加速を複数回繰り返すことで、効率的に物体ＰＲを加速して射出することができる。
　図７に、射出装置１００による被加速体１０の加速を模式的に示す。まず、［ｉ］の初期位置において、コイルＣ１に電流を流して発生した磁界によって、磁性部材ＭＢ３は射出方向Ｄに磁力Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｉ］のように、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ２及びＭＢ３がそれぞれコイルＣ１及びＣ２の手前まで移動すると、コイルＣ１及びＣ２に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ２及びＭＢ３は、射出方向Ｄに磁力Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｉｉ］のように、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３がそれぞれコイルＣ１～Ｃ３の手前まで移動すると、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３は、射出方向Ｄに磁力Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｖ］のように、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１及びＭＢ２がそれぞれコイルＣ２及びＣ３の手前まで移動すると、コイルＣ２及びＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１及びＭＢ２は、射出方向Ｄに磁力Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｖ］のように、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１がそれぞれコイルＣ３の手前まで移動すると、コイルＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１は、射出方向Ｄに磁力Ｆが作用して加速される。
　このように、本構成によれば、射出方向Ｄに複数の磁性部材及び複数のコイルを配列し、磁性部材のそれぞれについて、図５に示す各コイルでの加速を複数回繰り返すことで、効率的に物体ＰＲを加速して射出することができる。
　また、本構成では、物体ＰＲの射出タイミングや射出速度は、コイルＣ１～Ｃ３に供給する電流を制御することで、容易に調整することが可能である。
　さらに、例えばレールガンの仕組みを用いて射出装置を構成する場合には、電機子と少なくとも２本の導電レールとが機械的に接触していなければならない。この場合、電機子は導電レールに対して摺動しながら加速されるため、摺動による塵などが生じるおそれがある。宇宙空間で射出装置を用いる場合には、こうした塵が微少なスペースデブリとなるため、塵の発生は望ましくない。これに対し、本構成では、コイルＣ１～Ｃ３と被加速体との間の機械的接触が原理的に不要であるため、このような塵の発生を防止することができる。よって、本実施の形態にかかる射出装置は、宇宙空間での使用により有利であると言える。
　なお、本構成においては、コイルＣ１～Ｃ３に流す電流を制御することで、被加速体１０を制動することも可能である。図８に、射出装置１００における被加速体１０の制動を模式的に示す。図８の［ｉｉｉ‘］～［ｖ’］は、図７の［ｉｉｉ］～［ｖ］を置換したものである。つまり、図７の［ｉ］～［ｉｉｉ］に示す加速を行った後に、図８の［ｉｉｉ‘］～［ｖ’］に示す制動が行われる。
　図８の［ｉｉｉ‘］に示す様に、被加速体１０の加速終了後、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３がそれぞれコイルＣ１～Ｃ３を通過したときに、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３には射出方向Ｄと反対方向に磁力Ｆが作用して、被加速体１０が制動される。これに伴い、物体ＰＲは保持部材２から離れて射出される。
　次いで、［ｉｖ‘］に示す様に、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１及びＭＢ２がそれぞれコイルＣ２及びＣ３を通過したときに、コイルＣ２及びＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１及びＭＢ２には射出方向Ｄと反対方向に磁力Ｆが作用して、被加速体１０が制動される。
　次いで、［ｖ‘］に示す様に、被加速体１０が移動して、磁性部材ＭＢ１がコイルＣ３を通過したときに、コイルＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、磁性部材ＭＢ１には射出方向Ｄと反対方向に磁力Ｆが作用して、被加速体１０が制動される。
　以上、図８を参照して説明したように、コイルＣ１～Ｃ３に流す電流を制御して、段階的に磁性部材ＭＢ１及びＭＢ２を制動することで、被加速体１０を減速して停止できることが理解できる。
　例えば、本来射出する必要が無い被加速体を射出してしまうと、被加速体が他の装置等に衝突して障害を与えるおそれが有る。また例えば、射出装置１００を宇宙空間で使用する場合には、被加速体はスペースデブリとなって他の衛星や、ロケット打ち上げの障害となるおそれも有る。被加速体の材料を好適に選択し、大気圏へ突入させることで被加速体を燃尽させることも可能であるが、そもそも被加速体を射出しないことが望ましいことは、言うまでもないことである。
　これに対し、図８に示した被加速体１０の制動を行うことで、被加速体１０を射出することなく、射出装置１００に留めることができる。
　この場合、被加速体１０は射出されないため、再利用が可能である。すなわち、射出対象物を再度保持部材２に取り付けることで、射出装置１００から連続的に物体を射出することが可能である。特に、物体の自動装填装置（不図示）を射出装置１００に取り付けることで、自動的かつ連続的物体を射出することも可能である。
実施の形態２
　実施の形態１では、被加速体の制動方法として、コイルに流す電流を制御することについて説明した。これに対し、本実施の形態では、被加速体の機械的に制動する機能を有する射出装置について説明する。図９に、実施の形態２にかかる射出装置２００のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す。図１０に、図９の矢印Ａの方向から見たときの実施の形態２にかかる物体の射出装置の構成を模式的に示す。
　射出装置２００は、射出装置１００の被加速体１０を被加速体２０に置換し、かつ、筐体Ｂ１を追加した構成を有する。図９では、被加速体２０が射出前の初期位置に配置されている場合を示している。
　被加速体２０は、被加速体１０に制動部材３を追加した構成を有する。制動部材３は磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３と同軸の円板状の部材であり、射出方向Ｄ側に配置された磁性部材ＭＢ３と保持部材２との間の位置で軸部材１に固定される。
　筐体Ｂ１には、射出方向Ｄへ移動する被加速体２０を制動するため、中心軸方向に突き出したストッパＳＴ１が設けられる。図１０及び図１１に示すように、射出方向Ｄに沿って見た場合に、ストッパＳＴ１は、制動部材３と重なる位置、すなわち干渉する位置まで延在する位置まで延在するように設けられる。
　図１１に、射出装置２００での被加速体２０の制動を示す。コイルＣ１～Ｃ３に電流が供給されて被加速体２０の加速が開始すると、被加速体２０は射出方向Ｄに移動する。その後、コイルＣ３に電流が供給され、磁性部材ＭＢ１は制動される。この制動の原理については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。しかし、電磁的に被加速体２０を制動した場合でも、制動力が発生しない又は制動力が不足して、被加速体２０が停止しない事態が起こることも考え得る。これに対し、本構成では、制動が不十分な場合でも、制動部材３がストッパＳＴ１に機械的に接触することで、被加速体２０が制動される。換言すれば、制動部材３は、不測の事態が生じた場合でも、被加速体２０が射出装置から飛び出すことを防止する安全装置として機能することが理解できる。これにより、より確実に、被加速体２０を射出することなく射出装置２００に留めつつ、物体ＰＲのみを射出することが可能となる。
　ストッパＳＴ１には、制動部材３を制動するときの衝撃を緩和するための緩衝機構を有してもよい。例えば、ストッパＳＴ１は、バネ等の弾性体を含む機構によって制動部材３を受け止める機構を有してもよい。また、射出機構２００を大気圏内で使用する場合には、ストッパＳＴ１は、ゴム等の弾性を有する部材で構成してもよい。これにより、被加速体２０を緩やかに減速して、被加速体２０の破損を防止しつつ停止させることができる。
　この場合でも、被加速体２０は射出されないため、再利用が可能である。すなわち、射出対象物を再度保持部材２に取り付けることで、射出装置２００から連続的に物体を射出することが可能である。特に、物体の自動装填装置（不図示）を射出装置２００に取り付けることで、自動的かつ連続的物体を射出することも可能である。
　なお、図１０では、ストッパＳＴ１は、Ｚ方向に沿って見た場合にリング状の部材であるものとして説明したが、これは例示に過ぎない。制動部材３を受け止められるならば、ストッパＳＴ１は、筐体から中心軸へ向かって突き出した１以上の突出部などの任意の形状の部材としてもよいことは、言うまでもない。
実施の形態３
　実施の形態３にかかる射出装置について説明する。図１２に、実施の形態３にかかる射出装置３００のＹ－Ｚ断面の構成を模式的に示す。図１３に、実施の形態３にかかる射出装置の図１２に示すＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す。実施の形態３にかかる射出装置３００は、実施の形態１にかかる射出装置１００の変形例であり、被加速体の構成を変更したものである。
　射出装置３００の被加速体３０は、射出装置１００の被加速体１０の磁性部材ＭＢ１～ＭＢ３を、アーマチュア（armature）コイルＡＣ１～ＡＣ３に置換した構成を有する。　アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３は、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流した場合に生じる磁界に応じて射出方向Ｄに加速される被加速部材である。アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３は、例えばビームＢＭ１～ＢＭ３によって保持され、かつ、軸部材１に固定されている。
　射出装置３００のその他の構成は、射出装置１００と同様であるので、説明を省略する。
　次いで、射出装置３００の動作について説明する。射出装置３００では、コイルＣ１～Ｃ３は、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３を加速するためのステータコイルとして機能する。コイルＣ１～Ｃ３のそれぞれに時間的に変化する電流を流すことで、コイルＣ１～Ｃ３の内側には、射出方向Ｄに沿って磁界が発生する。このとき、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３に誘導電流が流れ、これによる斥力が作用することで、被加速体３０が射出方向Ｄ（Ｚ方向）に加速される。
　図１４に、被加速体３０の加速を模式的に示す。図１４では、一般化を行うため、コイルＣ１～Ｃ３のそれぞれに対応するコイルＣと、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３のそれぞれに対応するアーマチュアコイルＡＣと、を表示している。アーマチュアコイルＡＣがコイルＣに対して射出方向Ｄの側（図１４のＺ（＋）側、すなわち右側）に位置している状態でコイルＣに電流Ｉを流すと、射出方向Ｄに沿って磁界Ｂが生じる。これにより、アーマチュアコイルＡＣには、コイルＣによって生じた磁界を打ち消す方向の誘導電流Ｉ１が流れ、磁界Ｂと反対方向の磁界ＢＡが生じる。その結果、アーマチュアコイルＡＣとコイルＣとの間には、射出方向Ｄに、電磁力（ローレンツ力）Ｆによる斥力が生じる。当該斥力の発生原理については、例えば非特許文献１及び２に開示されている。
　本構成では、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３のそれぞれについて、コイルＣ１～Ｃ３を用いて図１４に示す加速を複数回繰り返すことで、効率的に物体ＰＲを加速して射出することができる。
　図１５に、射出装置３００による被加速体３０の加速を模式的に示す。まず、［ｉ］の初期位置においては、アーマチュアコイルＡＣ３はコイルＣ１を通過した位置にある。この状態でコイルＣ１に電流を流して発生した磁界に応じて、アーマチュアコイルＡＣ３に誘導電流が生じ、その結果アーマチュアコイルＡＣ３には射出方向Ｄに電磁力（斥力）Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｉ］のように、被加速体３０が移動して、アーマチュアコイルＡＣ２及びＡＣ３がそれぞれコイルＣ１及びＣ２を通過したときに、コイルＣ１及びＣ２に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ２及びＡＣ３は、射出方向Ｄ電磁力（斥力）Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｉｉ］のように、被加速体３０が移動して、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３がそれぞれコイルＣ１～Ｃ３を通過したときに、コイルＣ１～Ｃ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ１～ＡＣ３は、射出方向Ｄに電磁力（斥力）Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｉｖ］のように、被加速体３０が移動して、アーマチュアコイルＡＣ１及びＡＣ２がそれぞれコイルＣ２及びＣ３を通過したときに、コイルＣ２及びＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ１及びＡＣ２は、射出方向Ｄに電磁力（斥力）Ｆが作用して加速される。
　次いで、［ｖ］のように、被加速体３０が移動して、アーマチュアコイルＡＣ１がコイルＣ３を通過したときに、コイルＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ１は、射出方向Ｄ電磁力（斥力）Ｆが作用して加速される。
　このように、本構成によれば、実施の形態１に同様に、射出方向Ｄに複数のアーマチュアコイル及び複数のコイルを配列し、アーマチュアコイルのそれぞれについて、図５に示す各コイルでの加速を複数回繰り返すことで、効率的に物体ＰＲを加速して射出することができる。
　なお、本構成においても、実施の形態１と同様に、コイルＣ１～Ｃ３に流す電流を制御することで、被加速体３０を制動することも可能である。図１６に、射出装置３００における被加速体３０の制動を模式的に示す。図１６の［ｉｖ‘］～［ｖ’］は、図１４の［ｉｖ］～［ｖ］を置換したものである。つまり、図１５の［ｉ］～［ｉｉｉ］に示す加速を行った後に、図１６の［ｉｖ‘］～［ｖ’］に示す制動が行われる。
　図１６の［ｉｖ‘］に示す様に、被加速体３０の加速終了後、アーマチュアコイルＡＣ１及びＡＣ２がそれぞれコイルＣ２及びＣ３の手前に移動したときに、コイルＣ２及びＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ１及びＡＣ２には射出方向Ｄと反対方向に電磁力（斥力）Ｆが作用して、被加速体３０が制動される。
　次いで、［ｖ‘］に示す様に、被加速体３０が移動して、アーマチュアコイルＡＣ１がコイルＣ３の手前に移動したときに、コイルＣ３に電流を流して磁界を発生させる。これにより、アーマチュアコイルＡＣ１には射出方向Ｄと反対方向に電磁力（斥力）Ｆが作用して、被加速体１０が制動される。
　図１６に示す制動では、図１５の［ｉ］～［ｉｉｉ］での加速と比べて、電磁力が作用するアーマチュアコイルの数は少ないものの、既に物体ＰＲは分離されており、負荷は被加速体１０のみとなるため、コイルに流す電流を適宜制御することで、被加速体３０を減速、停止することが可能である。
　以上、図１６を参照して説明したように、コイルに流す電流を制御して、段階的にアーマチュアコイルを制動することで、被加速体を減速して停止できることが理解できる。これにより、本構成においても、実施の形態１と同様に、被加速体の制動による利点を実現することが可能となる。
実施の形態４
　実施の形態４にかかる射出装置について説明する。本実施の形態では、実施の形態２にかかる射出装置２００の変形例であり、大型の物体を射出可能なものとして構成される。図１７に、実施の形態４にかかる射出装置４００のＹ－Ｚ断面における基本的構成を模式的に示す。図１８に、実施の形態４にかかる射出装置４００の図１７に示すＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線におけるＸ－Ｙ断面構成を模式的に示す。
　射出装置４００は、射出方向Ｄに沿って見た場合に、実施の形態２にかかる射出装置２００を２×２＝４個配列した構成を有する。ここでは、射出装置４００は、射出装置２００と同様の構成を有する加速部４０１～４０４が配列される例を示している。
　加速部４０１～４０４の軸部材１１、２１、３１及び４１は、それぞれ射出装置２００の軸部材１に対応する。軸部材１１、２１、３１及び４１には、実施の形態２と同様に、共通の制動部材５が取り付けられている。軸部材１１、２１、３１及び４１は、共通の保持部材４に連結されている。本構成では、実施の形態２と同様に、電磁的に被加速体４０の制動が可能であり、かつ、制動部材５が筐体Ｂ２に設けられたストッパＳＴ２に機械的に接触することで、被加速体４０を確実に停止させることができる。
　本構成では、Ｘ－Ｙ平面において、射出装置１００と同様の構成を有する加速部を複数配置することで、物体ＰＲが大型の場合、例えば質量が２００～３００ｋｇ程度の大型の人工などを射出できる射出装置を容易に構成することができる。
　本構成では、物体ＰＲを射出方向Ｄに正確に射出するために、複数の加速部（すなわち、軸部材）の中心軸が、等間隔で円周上に配列されることが望ましい。また、複数の加速部（すなわち、軸部材）の中心軸のそれぞれが正方格子の各格子点上に配列されることが望ましい。
実施の形態５
　実施の形態５にかかる射出装置について説明する。本実施の形態では、射出装置１００２００及び３００の保持部材２の変形例について説明する。射出対象物である物体ＰＲが小型の直方体などの単純な形状の場合には、物体ＰＲを正確に射出方向Ｄへ射出するため、物体ＰＲが嵌まり込むように保持部材を構成することが望ましい。
　図１９に、実施の形態５にかかる保持部材６の構成を模式的に示す。保持部材６は、軸部材１の先端が連結部６Ａと接続される。連結部６Ａは軸部材１から保持部６Ｂへ向かって（Ｚ＋方向へ向かって）Ｘ－Ｙ断面の矩形寸法が増加するように構成される。保持部材６の保持部６Ｂの先端には、物体ＰＲが嵌まり込む形状の矩形の座繰り６Ｃが形成されている。
　図２０に、実施の形態５にかかる保持部材６への物体ＰＲの取り付けを示す。保持部材６の座繰り６Ｃに物体ＰＲをはめ込むことで、物体ＰＲの移動方向が射出方向Ｄから逸れることなく、物体ＰＲを加速して射出することが可能となる。このときの物体ＰＲは、例えば一辺が１０ｃｍの立方体である。すなわち、物体ＰＲが小型の人工衛星の場合に、本保持部材は好適である。
　また、物体ＰＲを１つの単位として、物体ＰＲを射出方向Ｄに複数個取り付けた状態で射出を行ってもよい。この場合、例えば、多くの小型衛星などを効率的に宇宙空間に放出することができる。
実施の形態６
　本実施の形態では、物体の射出方向Ｄを任意の方向に指向可能な射出システムについて説明する。図２１に、実施の形態６にかかる射出システム６０００の構成を模式的に示す。射出システム６０００は、駆動機構７に実施の形態２にかかる射出装置２００が搭載されている。
　駆動機構７は、台座７Ａ、ボールジョイント伸縮機構７Ｃ～７Ｅを有する。
　ボールジョイント７Ｂは出射装置２００の底部（射出口と反対側の端部）と台座７Ａとを連結している。これにより、出射装置２００は、出射方向Ｄを台座７Ａ上の任意の方向に指向させることができる。
　また、出射装置２００の外面（例えば、筐体Ｂ１の外面）と台座７Ａとの間は、伸縮機構７Ｃ～７Ｅにより連結される。伸縮機構７Ｃ～７Ｅは、それぞれ独立して伸縮可能に格構成される。この例では、伸縮機構７Ｃ～７Ｅの一端は、それぞれ出射装置２００の筐体Ｂ１の断面外周の等間隔の位置に接続される。また、伸縮機構７Ｃ～７Ｅの他端は、ボールジョイントを介して台座７Ａと接続される。
　以上の構成により、伸縮機構７Ｃ～７Ｅのそれぞれを伸縮させることで、射出方向Ｄを台座７Ａ上の任意の方向に指向させて保持することができる。
実施の形態７
　実施の形態７にかかる射出システムについて説明する。実施の形態７にかかる射出システムは、上述の実施の形態にかかる射出装置を用い物体を連続的に射出する連射機能を有するものとして構成される。
　上述したように、上述の実施の形態にかかる射出装置は比較的簡易な構成を有するため、例えば物体ＰＲをケースに梱包した梱包体として保管することが可能である。図２２に、人工衛星に複数の梱包体を貯蔵する場合の構成を模式的に示す。図２２に示す人工衛星ＳＡＴ１は、実施の形態６にかかる射出システム６０００を搭載したものとして構成されている。
　この例では、駆動機構７は、物体ＰＲの射出時の衝撃を吸収する衝撃吸収装置７Ｈをさらに含むものとして構成される。収納部ＳＴＲは、複数の梱包体ＰＫが収納されている。梱包体ＰＫのそれぞれには、射出対象となる小型人工衛星などの物体ＰＲが複数個、予め格納されている。複数の物体ＰＲは縦続配列され、梱包体から射出装置１００へ連続的に物体ＰＲを送り出すことが可能となっている。
　当然のことながら、梱包体ＰＫのそれぞれに格納された物体ＰＲは様々な種類のものとすることができる。これにより、収納部ＳＴＲには異なる種類の物体が取り付けられた複数の梱包体ＰＫを収納することが可能となる。また、単一の梱包体内でも、異なる種類の物体ＰＲを混載することも可能である。物体の射出が必要になったときに、射出対象の種類の物体ＰＲが格納された梱包体のケースを開梱し、射出システム１００保持部材２に設置することで、射出装置１００から物体ＰＲを発射可能な状態にすることができる。
　以上、射出対象となる物体を梱包体に格納することで、比較的繁雑な物体の再装填を行うことなく、梱包体を取り付けるだけで物体を連続的に射出することができる。
　また、梱包体を、射出装置への自動的に送出できるカートリッジとして構成し、かつ、複数のカートリッジが装填されたカートリッジ送出機構を設けてもよい。図２３に、人工衛星にカートリッジ送出機構を設けた場合の構成を模式的に示す。図２３に示す人工衛星ＳＡＴ２は、図２２に示した収納部ＳＴＲをカートリッジ送出機構ＭＡＧに置換した構成を有する。
　カートリッジ送出機構ＭＡＧは、射出対象の物体ＰＲが複数個格納されたカートリッジＣＴＲが、複数収納されている。カートリッジ送出機構ＭＡＧは、カートリッジＣＴＲを、順次、射出装置１００へ自動的に送出し、取り付けることが可能に構成される。
　カートリッジ送出機構ＭＡＧが、カートリッジＣＴＲは、駆動機構７に保持された後に電源装置１１０（不図示）と接続される。カートリッジＣＴＲの射出装置１００から物体が射出された後、カートリッジ送出機構ＭＡＧは射出後のカートリッジＣＴＲを排出する。次いで、カートリッジ送出機構ＭＡＧが次のカートリッジＣＴＲを駆動機構７へ送出することで、物体ＰＲを連続的かつ自動的に射出することが可能となる。
　本構成によれば、小型の人工衛星などの物体を任意の方角及び任意の速度で射出することができる、これにより、所望の機能を有する人工衛星を様々な軌道に適時に投入することができる。人工衛星から小型の人工衛星を宇宙空間に射出するのに要するエネルギーは、地上から小型衛星を打ち上げるエネルギーと比べて大幅に小さい。そのため、衛星投入のコストを削減することが可能である。
　また、衛星打ち上げに比べて容易に小型衛星を射出できるため、小型衛星が必要となった適切な時期に、短時間の準備時間のみで人工衛星が格納された梱包体又はカートリッジを選択して、様々な機能を有する人工衛星を投入することができる。また、既存の衛星が故障するなどの不定期のイベントが生じた場合でも、バックアップ用の小型衛星を投入できるので、衛星システムの維持管理を容易にすることも可能である。
　また、１回の打ち上げで複数の梱包体又はカートリッジを人工衛星に搬送して貯蔵することができるので、射出される人工衛星あたりの運用コストをさらに削減することが可能である。
　また、例えば梱包体又はカートリッジを宇宙ステーションなどの有人施設に貯蔵する場合には、射出前に人工衛星を点検したり、用途に応じて人工衛星の設定などを変更することができる。よって、射出後の人工衛星の故障を防止でき、かつ、人工衛星の運用の柔軟性を向上させることができる。
その他の実施の形態
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態では、射出装置に３つの被加速体（磁性部材、アーマチュアコイル）と３つのコイルを設ける構成について説明したが、これは例示に過ぎない。被加速体の数は３以外の複数であってもよいし、コイルの数は３以外の複数であってもよい。また、被加速体の数とコイル体の数とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。つまり、被加速体はコイルよい少なくてもよいし、被加速体はコイルよい多くてもよい。なお、被加速体の加速の効率性に観点からは、被加速体がコイルよい多く構成が有利である。
　実施の形態１及び３にかかる電流制御による被加速体の制動と、実施の形態２かかる部材の機械的接触による制動とは、択一的なものではなく、両者を組み合わせて用いてもよい。
　実施の形態３にかかる射出装置においても、実施の形態２にかかる射出装置と同様に、被加速体を制動するためのストッパを設けた構成としてもよい。
　実施の形態３にかかる射出装置においは、アーマチュアコイルの他にも、電磁力による反発を利用した加速が実現できる限り、リング形状の導電性部材や円板状の導電性部材など、各種形状の部材を被加速部材として用いてもよい。
　上述の実施の形態４では、複数の加速体のそれぞれが実施の形態２にかかる射出装置と同様の構成、すなわち吸引型の構成を有するものとして説明したが、複数の加速体のそれぞれが実施の形態１及び３にかかる射出装置と同様の構成であってもよい。
　実施の形態５にかかる保持部材は上述の実施の形態にかかるいずれの射出装置の保持部材として用いてもよい。
　実施の形態６においては、駆動機構に実施の形態２にかかる射出装置が搭載されるものとして説明したが、起動機構には上述の実施の形態にかかるいずれの射出装置が搭載されてもよい。すなわち、実施の形態７にかかる人工衛星には、上述の実施の形態にかかるいずれの射出装置が搭載されてもよい。
　上述の実施の形態にかかる射出装置は、宇宙空間に限られず、大気圏内で使用してもよいことは言うまでもない。例えば、大気圏内において、射出装置から離れた位置に物体を運搬するために用いてもよい。例えば、射出装置に、コンテナや袋に食料や日用品等の各種の物品を収めた物体を装填して射出することも可能である。また、射出された物体に、射出後に展開するパラシュート等を取り付けてもよい。この場合、例えば、自然災害等により孤立した場所に、離隔した位置から当該場所へ向けて、上記したような物品が収められた物体を容易に送り届けることができる。さらに、上記したように、上述の実施の形態にかかる射出装置は、連続的な物体の射出が可能であるので、広範囲に複数の物体を迅速に散布することも可能である。
　この場合、上述の射出装置は物体の射出に火薬などの危険物を用いないことより、法令等による制限が比較的緩やかであるので、建築物等の様々な場所に設置することが可能である。
１　軸部材
２、４、６　保持部材
３、５　制動部材
６Ａ　連結部
６Ｂ　保持部
６Ｃ　座繰り
７　駆動機構
７Ａ　台座
７Ｂ　ボールジョイント
７Ｃ～７Ｅ　伸縮機構
７Ｈ　衝撃吸収装置
１０、２０、３０、４０　被加速体
１００、２００、３００、４００、　射出装置
１１０　電源装置
１２０　制御装置
１３０　太陽電池
４０１～４０４　加速部
１０００、１００１、６０００　射出システム
ＡＣ、ＡＣ１～ＡＣ３　アーマチュアコイル
ＢＭ１～ＢＭ３　ビーム
Ｃ、Ｃ１～Ｃ３　コイル
ＣＯＮ　制御信号
ＣＴＲ　カートリッジ
Ｄ　射出方向
ＭＡＧ　カートリッジ送出機構
ＭＢ　磁性部材
ＭＢ１～ＭＢ３　磁性部材
ＰＫ　梱包体
ＰＲ　物体
ＳＡＴ、ＳＡＴ１、ＳＡＴ２　人工衛星
ＳＴ１、ＳＴ２　ストッパ
ＳＴＲ　収納部

Claims (22)

  1. 　物体の射出方向に沿った方向に磁界を発生させる、前記射出方向に配列された複数のコイルと、
    　前記物体の射出方向に延在する、前記複数のコイルに挿通された軸部材と、
    　前記射出方向で互いに離隔するように前記軸部材に固定された、前記複数のコイルによって発生した磁界によって前記射出方向の力が作用して加速される複数の被加速部材と、
    　前記軸部材の前記射出方向の側の端部に設けられた、取り付けられた前記物体を射出する保持部材と、を備え、
    　前記複数の被加速部材のそれぞれは、前記複数のコイルの１つが発生させた磁界によって加速される、
    　射出装置。
  2. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、前記射出方向に向かって移動するにつれて、前記複数のコイルの全部又は一部によって１回又は複数回加速される、
    　請求項１に記載の射出装置。
  3. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、磁性を有する部材であり、
    　前記複数のコイルのそれぞれには、１つの前記被加速部材が前記射出方向の反対側に位置している状態で電流が供給され、
    　前記電流によって生じた磁力によって前記１つの被加速部材に引力が作用することで、前記１つの被加速部材が加速される、
    　請求項２に記載の射出装置。
  4. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、前記射出方向を中心軸とする円板形状の部材として構成される、
    　請求項３に記載の射出装置。
  5. 　前記複数の被加速部材の一部が、加速された後に、前記複数のコイルの全部又は一部によって１回又は複数回減速されることで、前記複数の被加速部材、前記軸部材及び前記保持部材が制動される、
    　請求項３又は４に記載の射出装置。
  6. 　前記複数のコイルのそれぞれには、前記１つの被加速部材が前記射出方向の側に位置している状態で電流が供給され、
    　前記電流によって生じた磁力によって前記１つの被加速部材に引力が作用することで、前記１つの被加速部材を減速する、
    　請求項５に記載の射出装置。
  7. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、導電性を有する部材であり、
    　前記複数のコイルのそれぞれには、１つの前記被加速部材が前記射出方向の側に位置している状態で電流が供給されることで磁力が生じ、
    　前記磁力に応じて前記１つの被加速部材に渦電流が流れることで生じた電磁力によって、前記１つの被加速部材に斥力が作用することで、前記１つの被加速部材が加速される、
    　請求項２に記載の射出装置。
  8. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、前記射出方向を中心軸とするコイル、リング形状の部材又は円板形状の部材として構成される、
    　請求項７に記載の射出装置。
  9. 　前記複数の被加速部材のそれぞれは、被導電性部材を介して前記軸部材に固定される、
    　請求項８に記載の射出装置。
  10. 　前記複数の被加速部材の一部が、加速された後に、前記複数のコイルの全部又は一部によって１回又は複数回減速されることで、前記複数の被加速部材、前記軸部材及び前記保持部材が制動される、
    　請求項７乃至９のいずれか一項に記載の射出装置。
  11. 　前記複数のコイルのそれぞれには、前記１つの被加速部材が前記射出方向の反対側に位置している状態で電流が供給され、
    　前記電流によって生じた磁力によって前記１つの被加速部材に斥力が作用することで、前記１つの被加速部材を減速する、
    　請求項１０に記載の射出装置。
  12. 　前記複数のコイルの数は、前記複数の被加速部材の数以上である、
    　請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の射出装置。
  13. 　前記複数のコイルの配列ピッチは、前記複数の被加速部材の配列ピッチと同じである、
    　請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の射出装置。
  14. 　前記保持部材の前記射出方向に垂直な面における重心の位置は、前記軸部材の中心軸と一致している、
    　請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の射出装置。
  15. 　前記保持部材は、前記射出方向に垂直な面において、前記軸部材の中心軸に対して対称な形状を有する、
    　請求項１４に記載の射出装置。
  16. 　前記複数のコイル、前記軸部材及び前記複数の被加速部材からなる加速部が、前記射出方向に垂直な方向から見て複数個配列され、
    　前記複数の加速部は、同じ前記保持部材に連結される、
    　請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の射出装置。
  17. 　前記複数の被加速部材によりも前記射出方向の側の位置で前記軸部材に固定された制動部材と、
    　前記複数のコイルに対して位置が固定されたストッパと、を備え、
    　前記制動部材が前記射出方向に移動して前記ストッパに接触することで、前記複数の被加速部材、前記軸部材及び前記保持部材が制動される、
    　請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の射出装置。
  18. 　複数の前記物体が、前記射出方向に並んで前記保持部材に取り付けられる、
    　請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の射出装置。
  19. 　請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の前記射出装置と、
    　前記射出装置が搭載され、前記射出方向を任意の方向に指向可能な駆動機構と、を備える、
    　射出システム。
  20. 　前記物体は、前記物体がケースに収納された梱包体として前記射出システムに搭載される、
    　請求項１９に記載の射出システム。
  21. 　前記射出装置に前記梱包体を送り出す梱包体送り出し機構をさらに備え、
    　前記射出装置は、前記射出装置に送り出された前記梱包体に格納された前記物体を射出する、
    　請求項２０に記載の射出システム。
  22. 　前記梱包体は、複数の前記物体が格納され、格納された前記複数の物体を連続的に前記射出装置へ送出可能に構成される、
    　請求項２０又は２１に記載の射出システム。
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