(57)【要約】      （修正有）【課題】振動や衝撃に強く、発生ノイズを軽減でき、外部ノイズの影響を受けにくく、大電流を流せる電源でなくても使用可能なロケット用の点火装置を提供する。【解決手段】ロケットの制御コンピュータ２０及び直流電源３０に接続する点火制御回路５０と、点火制御回路と火工品４０とに接続し、火工品に近接して設けられるコンデンサ６１を有し、点火信号により大電流を火工品に供給して点火する点火回路６０と、点火制御回路と点火回路とを接続する接続ケーブル７０と、点火回路と火工品とを接続する極太ケーブル８０と、点火制御回路とコンデンサとの間に設けられた電流制限抵抗６７とを備え、接続ケーブルは放電時間より長時間で大電流より小さい小電流で大容量の電力をコンデンサに供給する極細電力線７１を有し、電流制限抵抗は、極細電力線を流れる電流を小電流に制限し、極太ケーブルは短い放電時間で大電流をコンデンサから火工品に供給する。【選択図】図３
2014092316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケットの制御コンピュータ及び直流電源に接続する点火制御回路と、
点火制御回路と火工品とに接続し、火工品に近接して設けられ、火工品の点火に必要な大容量の電力を蓄電するコンデンサを有し、点火信号により所定の放電時間で所定の大電流を火工品に供給して点火する点火回路と、
点火制御回路と点火回路とを接続し可撓性がある接続ケーブルと、
点火回路と火工品とを接続し可撓性がある極太ケーブルと、
点火制御回路とコンデンサとの間に設けられた電流制限抵抗と、を備え、
点火制御回路は、前記点火信号を出力する信号出力回路を有し、
接続ケーブルは、前記放電時間より長い時間にわたり前記大電流より小さい小電流で前記大容量の電力をコンデンサに供給する極細電力線を有し、
電流制限抵抗は、極細電力線を流れる電流を前記小電流に制限し、
極太ケーブルは、極細電力線より断面積が大きい電力線であり、前記放電時間で前記大電流をコンデンサから火工品に供給する、ことを特徴とするロケット用の点火装置。
【請求項２】
点火回路は、火工品を点火する点火スイッチと、
前記点火信号に従い点火スイッチの接続と切断とを切り替えるスイッチ制御回路と、を備え、
接続ケーブルは、スイッチ制御回路に接続され前記点火信号を出力する信号線を有し、
点火スイッチが切断されているときに、前記電力をコンデンサに蓄電し、
点火スイッチが接続されると、コンデンサに蓄電された所定の前記大電流を放電時間で火工品に供給して点火する、ことを特徴とする請求項１に記載のロケット用の点火装置。
【請求項３】
点火スイッチは、直列に接続された第１点火スイッチと第２点火スイッチとを有し、
スイッチ制御回路は、第１点火スイッチの接続と切断とを切り替える第１スイッチ制御回路と、第２点火スイッチの接続と切断とを切り替える第２スイッチ制御回路と、からなる、ことを特徴とする請求項２に記載のロケット用の点火装置。
【請求項４】
点火スイッチは、半導体スイッチである、ことを特徴とする請求項２に記載のロケット用の点火装置。
【請求項５】
電流制限抵抗は、接続ケーブルと点火回路との接続部位の直後に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のロケット用の点火装置。
【請求項６】
電流制限抵抗は、点火制御回路に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のロケット用の点火装置。
【請求項７】
請求項１に記載のロケット用の点火装置の使用方法であって、
前記放電時間より長い時間にわたり直流電源から小電流で供給された大容量の電力をコンデンサに蓄電し、
その後、点火のタイミングで、蓄電した大容量の電力から発生する大電流をコンデンサから火工品に放電時間で供給する、ことを特徴とするロケット用の点火装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火工品を点火するロケット用の点火装置とその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に人工衛星等の搭載機器をロケットで打ち上げる際、搭載機器は、地上で折りたたまれて小型化された状態で、ピンでロケットに固定されている。そしてロケットが打ち上げられて宇宙空間に到達した後、火工品に点火電力を与えて火薬の爆発力でピンを吹き飛ばすことで、ロケットから搭載機器が分離される。
また、ロケットの分離も火工品の爆発力で行われる。
【０００３】
このような火工品を点火する際には、搭載機器やロケットを分離するのに必要なエネルギーで発火する点火薬を、それより小さいエネルギーを発する火工品で発火する。火工品は点火玉等であり、点火装置の電流パルスによって発火する。
【０００４】
「火工品」とは、火薬または爆薬を利用して爆発反応の生起、伝達などに適合するように加工したものである。かかる火工品には、例えば、雷管、信管、導火線、導爆線、などが含まれる。
【０００５】
図１は、ケーブルを使用した従来例の点火装置の簡略説明図である。
火工品を点火する従来例の点火装置（以下、従来例１）は、機械式リレーボックス４、点火制御回路５、電池３などから構成されている。また点火装置の内部に火工品６を有する場合もある。
ロケットなどの火工品の点火装置は、品質の安定性と高い信頼性が求められるため、従来は、主としてケーブル２（導電線）や高密封型導爆線を用いた点火装置が用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１３７８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来例１は、点火回路部に機械式リレーボックス４を使用しているため、ロケットが飛翔する際の振動や衝撃により、チャタリングを起こすおそれがあった。チャタリングとは、振動や衝撃によって、電気信号が断続を繰り返す現象である。
そのため、機械式リレーボックス４にチャタリング防止機構や防振構造を設ける必要があるため、点火回路部が大きく、またその重量が重くなってしまっていた。
【０００８】
さらにチャタリング防止機構や防振構造によりロケットに使用する機械式リレーボックス４の構造が複雑になるため、機械式リレーボックス４の製造ラインを自動化することが困難であった。そのためロケットに使用できる機械式リレーボックス４は高価であり、その分、従来例１の点火装置の製造コストも高かった。
【０００９】
また火工品６を発火させるためには、火工品６に大電流（例えば４Ａ）を所定の放電時間（例えば４ｍＳ以上）で流す必要がある。そのため火工品６から離れた位置に設けた電源からこの急峻な大電流を供給するためには、断面積の大きい太いケーブル２を使用する必要がある。一方ケーブル２から発生するノイズ（以下、発生ノイズ）は、ケーブル２に加わる電圧変動が急峻なほど、かつケーブル２に流れる電流が大きいほど発生しやすくなる。
【００１０】
そのため、発生ノイズの影響を抑えるために、ケーブル２の周囲を２重にシールドする必要があった（以下、二重シールド、もしくは２重にシールドとする）。このシールドは細いワイヤーをケーブル２の周囲でより合わせ編み込むことで形成されたツイストシールドである。このようなケーブル２は、シールドが２重に加工されることから高価であった。
また周辺機器や雷等の外部からのノイズ（以下、外部ノイズ）の影響を抑えるためにも二重シールドが必要であり、結果的にケーブル２がさらに太くなってしまった。
さらにケーブル２の重量が重い上に、ケーブル２の断面積が大きいことから曲がりにくく、ケーブル２の敷設に手間がかかり、その結果点火装置が高コストとなるという問題が生じた。
【００１１】
このように従来例１はケーブル２を有することにより、（１）敷設に手間が掛かる、（２）伝達ルートなどレイアウト上の制約が多い、等の問題点があった。
【００１２】
また、ロケットが運べる重量は限られているため、多くの機能を搭載する重い搭載機器を宇宙空間に運ぶには、ロケット自体の重量が軽いほうがよい。しかし火工品６に大電流を流す必要から、ロケットの点火装置の従来例１の電源には専用の電池３が使用される。その上火工品６から離れた位置に電源を配置するため、ケーブル２での電圧効果を考慮して電池３の電圧を設定しなければならない。つまりケーブル２の抵抗で減少する電圧も考慮して、その分電池３の電圧を高く設定しなければならない。そのため、点火に必要な電力容量よりもさらに大きな電力容量を有する電池３を使用するため、コストが高く、大きく、重い電池３を使用せざるを得なかった。
そのため従来例１には、ケーブル２や電池３の重量が重いことから、（３）ロケットの重量が増す、という問題点が生じていた。
【００１３】
そこで、例えば特許文献１に示すように、無線を用いた点火装置７が提案された。
図２は特許文献１に記載の従来の点火装置７の断面概略図である。
【００１４】
特許文献１の無線を用いた点火装置７は、薬包８に挿入された雷管本体９と、雷管本体９に接続する起動装置１０とから構成される。特許文献１では、雷管本体９の後端部が起動装置１０の嵌入凹部１８に嵌入されることにより、着脱可能に接続する。
特許文献１の起動装置１０には、乾電池１１、リードリレイ１２、スイッチ１３、電子回路１４が内蔵されている。また雷管本体９の後端部には、発熱体１５、延時薬１６、及び起爆薬１７が内蔵されており、起動装置１０の乾電池１１から発熱体１５に電力が供給されると雷管本体９が点火状態となるように構成されている。
【００１５】
また、上述の特許文献１の点火装置７は、雷管本体９の後端部が起動装置１０の嵌入凹部１８に嵌入されているが、雷管本体９に対して起動装置１０が大きいため、雷管本体９と起動装置１０との接続部に大きな応力がかかる構造となってしまう。そのためロケットを打ち上げる際に生じる強い振動荷重や衝撃がこの接続部にかかり、雷管本体９から起動装置１０が外れるおそれがある。
したがって、特許文献１の点火装置７の構造には振動や衝撃に弱いという問題点があることから、特許文献１の点火装置７をロケットの点火装置として使用できなかった。
【００１６】
またそのような構造にした場合、接続部を強固な構造にする必要が生じるため、必要以上に重量が重くなってしまう。
その上、起動装置１０と一体に嵌入凹部１８が形成されているため、使用できる雷管本体９の後端部の形状が限られてしまい、取り付け自由度が低かった。
【００１７】
また電源である乾電池１１と雷管本体９とを点火装置７の内部に併存させる構成は、安全上の取り扱いで制約を受ける。そのため振動や衝撃に強くするために特許文献１の点火装置７の構成を雷管本体９と起動装置１０とを一体に形成することはできなかった。また雷管本体９に近接して電源を設けることも、安全上好ましくなかった。
【００１８】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、取り付け自由度が高く、振動や衝撃に強く、敷設が容易であり、発生ノイズを軽減でき、外部ノイズの影響を受けにくく、安全で低コストかつ軽量であり、大電流を流せる電源でなくても使用可能なロケット用の点火装置とその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、ロケットの制御コンピュータ及び直流電源に接続する点火制御回路と、
点火制御回路と火工品とに接続し、火工品に近接して設けられ、火工品の点火に必要な大容量の電力を蓄電するコンデンサを有し、点火信号により所定の放電時間で所定の大電流を火工品に供給して点火する点火回路と、
点火制御回路と点火回路とを接続し可撓性がある接続ケーブルと、
点火回路と火工品とを接続し可撓性がある極太ケーブルと、
点火制御回路とコンデンサとの間に設けられた電流制限抵抗と、を備え、
点火制御回路は、前記点火信号を出力する信号出力回路を有し、
接続ケーブルは、前記放電時間より長い時間にわたり前記大電流より小さい小電流で前記大容量の電力をコンデンサに供給する極細電力線を有し、
電流制限抵抗は、極細電力線を流れる電流を前記小電流に制限し、
極太ケーブルは、極細電力線より断面積が大きい電力線であり、前記放電時間で前記大電流をコンデンサから火工品に供給する、ことを特徴とするロケット用の点火装置が提供される。
【００２０】
また、点火回路は、火工品を点火する点火スイッチと、
前記点火信号に従い点火スイッチの接続と切断とを切り替えるスイッチ制御回路と、を備え、
接続ケーブルは、スイッチ制御回路に接続され前記点火信号を出力する信号線を有し、
点火スイッチが切断されているときに、前記電力をコンデンサに蓄電し、
点火スイッチが接続されると、コンデンサに蓄電された所定の前記大電流を放電時間で火工品に供給して点火する。
【００２１】
また、点火スイッチは、直列に接続された第１点火スイッチと第２点火スイッチとを有し、
スイッチ制御回路は、第１点火スイッチの接続と切断とを切り替える第１スイッチ制御回路と、第２点火スイッチの接続と切断とを切り替える第２スイッチ制御回路と、からなる。
【００２２】
さらに点火スイッチは、半導体スイッチである。
【００２３】
また電流制限抵抗は、接続ケーブルと点火回路との接続部位の直後に設けられる。
【００２４】
もしくは電流制限抵抗は、点火制御回路に設けられる。
【００２５】
また本発明によれば、上述した本発明のロケット用の点火装置の使用方法であって、
前記放電時間より長い時間にわたり直流電源から小電流で供給された大容量の電力をコンデンサに蓄電し、
その後、点火のタイミングで、蓄電した大容量の電力から発生する大電流をコンデンサから火工品に放電時間で供給する、ことを特徴とするロケット用の点火装置の使用方法が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
上述した本発明のロケット用の点火装置によれば、点火制御回路と点火回路とを可撓性がある接続ケーブルで接続し、点火回路と火工品とを可撓性がある極太ケーブルで接続するので、直流電源から離れた位置に火工品を設置でき、取り付け自由度が高く、振動や衝撃に強い。
【００２７】
さらに点火制御回路とコンデンサとを接続する極細電力線の断面積が極太ケーブルの断面積より小さく、極細電力線を流れる電流を前記小電流に電流制限抵抗が制限するため、極細電力線からノイズが発生しにくい。また、外部機器や雷などの外部ノイズが発生したとしても、外部ノイズのエネルギーがコンデンサに蓄えられるだけなので、外部ノイズが火工品を発火させるおそれがなく、接続ケーブルを２重にシールドする必要もなく、安全である。
その上、ケーブルを２重にシールドする必要がないため、接続ケーブルを低コストで軽量にすることができる。
【００２８】
また離れた位置に設置された点火制御回路とコンデンサとを極細電力線で接続し、近接して設けられたコンデンサと火工品とを極太ケーブルで接続する構成により、直流電源から供給された電力をコンデンサに一旦蓄電し、その後、蓄電した電力を点火のタイミングでコンデンサから火工品に一気に供給するという方法で使用できる。そのため極細電力線でコンデンサに電力を供給する際の電流は小電流で十分であるため、大電流を流す電池を使用する必要がなく、一般で使用するような小さく軽い電池を直流電源に使用できる。
【００２９】
その上、直流電源から供給された電力をコンデンサに一旦蓄電した後に、蓄電した電力をコンデンサから火工品に供給する構成となっているため、直流電源から火工品に直接電力が供給される可能性がなく、安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ケーブルを使用した従来例の点火装置の簡略説明図である。
【図２】特許文献１に記載の従来の点火装置の断面概略図である。
【図３】本発明のロケット用の点火装置の簡略説明図である。
【図４】本発明のロケット用の点火装置の点火回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３２】
図３は、本発明のロケット用の点火装置１００の簡略説明図である。また、図４は、本発明のロケット用の点火装置１００の点火回路図である。
本発明の本実施形態で使用するロケットは、制御コンピュータ２０、直流電源３０、火工品４０、そして複数のロケット用の点火装置１００を備える。すなわち本発明の本実施形態で使用するロケットは複数の火工品４０と、１つの火工品４０につき１つのロケット用の点火装置１０を備える。そして直流電源３０の電力が、ロケットに搭載された電力分配器５１を介して、各点火装置１００に供給される。
【００３３】
制御コンピュータ２０は、点火制御回路５０の点火指令発生器５２を介してスイッチ制御回路６３に信号を出力する。
【００３４】
直流電源３０は、５０〜３００ｍＡの小電流で点火装置１００に電力を供給する。直流電源３０は２８Ｖ、１００ｍＡのものが好ましい。
【００３５】
火工品４０は、例えば点火玉であり、脚線の先端に設けられた電橋に電流を流すことによって電橋を発熱させ、その熱によりその電橋を包囲する火薬を発火させて、点火用エネルギーを発生させる。そのため火工品４０に使用する火薬は、電流によって生ずる電橋の発熱で確実に点火用エネルギーを得られるような感度の高いものである。
本発明の本実施形態では、点火の必要電流容量が４Ａ、４ｍＳ（１６ｍＡＳ）の鈍感型であり、最大不着火電流は１Ａで５分の火工品４０を使用する。以下、点火の際に必要な４Ａ以上の電流を大電流とし、点火の際に必要な４ｍＳ以上の放電時間を単に放電時間とする。
なお、火工品４０はこれに限らず、その他のものを使用してもよい。
また火工品４０は、回路を電気的に接続および切断するＳＡＤ機構８１を有することが好ましい。
【００３６】
本発明のロケット用の点火装置１００（以下、単に点火装置１００）は、点火制御回路５０、点火回路６０、接続ケーブル７０、及び極太ケーブル８０を有し、制御コンピュータ２０から入力された点火信号に従い、直流電源３０から供給される電流パルスで、点火玉等の火工品４０を点火する。
【００３７】
点火制御回路５０は、ロケットの制御コンピュータ２０及び直流電源３０に接続している。また好ましくは、点火制御回路５０は、ロケットの制御コンピュータ２０及び直流電源３０に近接して設けられる。また点火制御回路５０は、直流電源３０から供給された電流をコンデンサ６１に供給する電力分配器５１と、制御コンピュータ２０から入力された指令に従い点火信号を出力する信号出力回路を有する点火指令発生器５２とを有する。
そして点火制御回路５０の点火指令発生器５２と電力分配器５１とが制御コンピュータ２０及び直流電源３０にそれぞれケーブルで接続され、制御コンピュータ２０から入力された点火信号を点火指令発生器５２がスイッチ制御回路６３に出力し、直流電源３０から供給された電流を電力分配器５１がコンデンサ６１に供給する。
【００３８】
接続ケーブル７０は可撓性があり、点火制御回路５０と点火回路６０とを接続する。接続ケーブル７０は、離れた位置に設置された点火制御回路５０と点火回路６０とを接続するものであるため、極太ケーブル８０より長い。
【００３９】
また、接続ケーブル７０は、極細電力線７１と信号線７２とを有する。
極細電力線７１は、点火制御回路５０の電力分配器５１とコンデンサ６１とを電流制限抵抗６７を介して接続する可撓性がある電力線であり、放電時間より長い時間にわたり大電流より小さい小電流で大容量の電力をコンデンサ６１に供給する。つまり、極細電力線７１は、極細電力線７１を流れる電流を小電流に制限する電流制限抵抗６７を介してコンデンサ６１に接続する。
例えば本発明の本実施形態では、直径の大きさが２．４ｍｍであり、重量が１０ｇ／ｍである電力線を極細電力線７１として使用している。しかし、極細電力線７１はこれよりも断面積が小さくても大きくてもよい。また極細電力線７１はシールドが不要だが、シールドで覆ってもよい。
【００４０】
このように本発明の点火装置１００は、制御コンピュータ２０及び直流電源３０に接続する点火制御回路５０の電力分配器５１と点火回路６０のコンデンサ６１とを電流制限抵抗６７を介して極細電力線７１で接続し、その極細電力線７１には放電時間より長い時間にわたり小電流が流れるので、極細電力線７１が極太ケーブル８０より断面積が小さい電力線であっても、制御コンピュータ２０及び直流電源３０から離れた位置に火工品４０を設置できる。
【００４１】
信号線７２は、点火制御回路５０の点火指令発生器５２とスイッチ制御回路６３とを接続し、スイッチ制御回路６３に点火信号を出力する。
なお、信号線７２を設けずに、点火装置１００は、点火指令発生器５２からの点火信号を無線で授受してもよい。
【００４２】
点火回路６０は、コンデンサ６１、点火スイッチ６２、及びスイッチ制御回路６３を有し、さらにフィルタ６５、充電回路６６、及び電流制限抵抗６７を有する。
また点火回路６０は、点火制御回路５０と火工品４０とに接続し、火工品４０に近接して設けられている。本実施形態の点火回路６０は、制御コンピュータ２０及び直流電源３０から離れた位置に設置された火工品４０に近接して設けられている。
また点火回路６０は、火工品４０の点火に必要な大容量の電力を蓄電するコンデンサ６１を有し、点火信号により所定の放電時間で所定の大電流を火工品４０に供給して点火する。なお、本発明の本実施形態において、「所定の放電時間」の「所定」とは例えば４ｍＳ以上を示し、「所定の大電流」の「所定」とは例えば４Ａ以上を示す。
【００４３】
電流制限抵抗６７は、極細電力線７１を流れる電流を小電流に制限する抵抗である。電流制限抵抗６７は、点火制御回路５０の電力分配器５１とコンデンサ６１との間に設置する。電流制限抵抗６７は、図４のＡに示すように、接続ケーブル７０と点火回路６０との接続部位の直後、すなわちＤＣ／ＤＣ変換回路６８とフィルタ６５との分岐点と、接続ケーブル７０と点火回路６０との接続部位との間のＨ側の点火ライン６０ａ上に設置されることが最も好ましい。しかしこれに限らず電流制限抵抗６７は、図４のＢのように電力分配器５１内のＨ側の点火ライン６０ａ上にあってもよく、また図４のＣのように極細電力線７１上にあってもよい。もしくは、フィルタ６５と充電回路６６との間や、充電回路６６とコンデンサ６１との間に電流制限抵抗６７を設置してもよい。
また電流制限抵抗６７の抵抗値は、直流電源３０が出力する電圧が２８Ｖの場合、５０〜２００Ωが好ましい。しかしこれに限らず、直流電源３０の出力に応じてそれ以外の抵抗値でもよい。
本発明の点火装置１００は、電流制限抵抗６７を備えることにより、極細電力線７１に流す電流を小電流に制限できるため、極細電力線７１からノイズを発生しにくくできる。
【００４４】
コンデンサ６１には、接続ケーブル７０の極細電力線７１と、極太ケーブル８０が接続する。そして、直流電源３０の電力が点火制御回路５０の電力分配器５１と電流制限抵抗６７を介して小電流でゆっくりコンデンサ６１に供給される。この構造により、点火装置１００の内部に直流電源３０を備える必要がないため、安全である。
なお、コンデンサ６１への充電時間は１０ｍＳ〜１０秒である。また小電流とは、５０〜３００ｍＡであり、好ましくは１００ｍＡである。
【００４５】
点火スイッチ６２は、火工品４０を点火する。点火スイッチ６２は、直列に接続された第１点火スイッチ６２ａと第２点火スイッチ６２ｂとを有する。また、点火スイッチ６２は、半導体スイッチである。点火スイッチ６２はコンデンサ６１に蓄積された点火エネルギーを選択的に火工品４０に伝達する。第２点火スイッチ６２ｂは、複数設けることが好ましい。好ましくは、第２点火スイッチ６２ｂをＨ側とＬ側のそれぞれに１ずつ設けるのが良い。
【００４６】
第１点火スイッチ６２ａと第２点火スイッチ６２ｂは、直列に接続される。これにより、片方の点火スイッチ６２が、誤作動を起こしたり故障したりしても、火工品４０が誤って点火することを防ぐことができる。
【００４７】
スイッチ制御回路６３は電圧モニタ６９や制御コンピュータ２０との信号の授受や、点火スイッチ６２の切り替えを行う制御回路を有する。そしてスイッチ制御回路６３は、点火信号に従い点火スイッチ６２の接続と切断とを切り替える。
【００４８】
またスイッチ制御回路６３は、第１点火スイッチ６２ａの接続と切断とを切り替える第１スイッチ制御回路６３ａと、第２点火スイッチ６２ｂの接続と切断とを切り替える第２スイッチ制御回路６３ｂと、からなる。
第２スイッチ制御回路６３ｂは、Ｈ側とＬ側の両方の第２点火スイッチ６２ｂの接続と切断とを切り替える。これにより火工品４０の誤発火を防ぐことができる。
さらに第１スイッチ制御回路６３ａが駆動する点火スイッチ６２（第１点火スイッチ６２ａ）と第２スイッチ制御回路６３ｂが駆動する点火スイッチ６２（第２点火スイッチ６２ｂ）が異なるので、たとえ片方のスイッチ制御回路６３が誤作動したとしても火工品４０の誤発火を防ぐことができる。
【００４９】
また点火スイッチ６２として機械式リレーの代わりに半導体スイッチを使用するため、チャタリングの心配がなく、点火装置１００を振動や衝撃に強くすることができる。その上、チャタリング防止機構や防振構造のような複雑な装置を設ける必要がないため、機械式リレーを使用した従来のスイッチより点火スイッチ６２を小さく、軽く、その上低コストで製造できる。そのため、点火装置１００を軽量化かつ小型化でき、また低コストで製造できる。
【００５０】
フィルタ６５は、高周波のノイズを除去して外部からのノイズ（以下、外部ノイズ）の進入や発生するノイズ（以下、発生ノイズ）の発散を低減するとともに、直流のみを通過させる。フィルタ６５は抵抗とコンデンサ、又はコイルとコンデンサで形成することが好ましい。
【００５１】
充電回路６６は、入力側と出力側とを電気的に絶縁して電力供給し、第１スイッチ制御回路６３ａを介して制御コンピュータ２０から入力される充電制御信号により出力側の接続と切断とを切り替えることができる絶縁型の充電回路である。制御コンピュータ２０から充電制御信号が入力されると、充電回路６６は、出力側を接続し、コンデンサ６１に対して電力の蓄電を開始する。
【００５２】
ＤＣ／ＤＣ変換回路６８は、点火スイッチ６２、スイッチ制御回路６３、及び電圧モニタ６９に内部電子回路電源Ｖｃｃを供給する絶縁型の変換回路である。
【００５３】
電圧モニタ６９は、計測用電圧を測定する。
【００５４】
また、本発明の点火装置１００は、抵抗器Ｒ１〜Ｒ７を有する。
抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、点火ライン６０ａのＨ側もしくはＬ側に静電気などにより発生した電圧の電荷をアースラインに逃すための接地抵抗である。また抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、コンデンサ６１に蓄積された電荷を逃がす放電抵抗の役割も果たす。
【００５５】
抵抗器Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は、点火ライン６０ａの電圧を測定するための計測用抵抗である。この抵抗の比により、測定できる電圧範囲に点火ライン６０ａの電圧を分割し、アンプを介して電圧モニタ６９へ信号を送る。また抵抗器Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５も、コンデンサ６１に蓄積された電荷を逃がす放電抵抗の役割も果たす。
【００５６】
抵抗器Ｒ６、Ｒ７は、火工品４０を含めた点火ライン６０ａのＨ側もしくはＬ側に静電気などにより発生した電圧の電荷をアースラインに逃すための接地抵抗である。また抵抗器Ｒ６、Ｒ７は、外部機器や雷により点火ライン６０ａに誘起電圧が発生した場合にその電荷をアースラインに逃す耐雷抵抗の役割も果たす。
【００５７】
これらの抵抗器Ｒ１〜７を有することにより、保管時に点火装置１００を完全な放電状態に保持できるため、本発明の点火装置１００を安全に運用できる。
【００５８】
極太ケーブル８０は、極細電力線７１より断面積が大きい可撓性がある電力線であり、点火回路６０と火工品４０とを接続する。極太ケーブル８０は、放電時間で大電流をコンデンサ６１から火工品４０に供給する。
このように極太ケーブル８０は、可撓性がある電力線であるため、ロケット飛翔時の振動や衝撃を吸収できる。そのため振動や衝撃に強い点火装置１００を実現できる。
【００５９】
また極太ケーブル８０は、従来の火工品４０に直接接続できるインターフェースが末端に設けられていることが好ましい。これにより従来の火工品４０を一切改造することなく使用できる。また、極太ケーブル８０の固定技術も、信頼性が高い従来の技術を使用することができる。
【００６０】
極太ケーブル８０は、二重にシールドされていることが好ましい。それにより、発火時の電流によりノイズが発生したり、外部ノイズの影響で火工品４０が誤発火したりするのを防ぐことができる。
【００６１】
シールドの方法は、細いワイヤーをより合わせて編み込むことで形成したツイストシールドでケーブルの周囲を２重に被うものが好ましい。しかしシールドは３重以上に施されてもよい。
また極太ケーブル８０は、近接して設けられた火工品４０と点火装置１００とを接続するものなので、長さが接続ケーブル７０よりも短い。そのため極太ケーブル８０に２重にシールドを施しても、また、極太ケーブル８０が極細電力線７１より断面積が大きい電力線であっても、従来の点火装置よりも本発明の点火装置１００を軽量にかつ低コストにできる。その上、極太ケーブル８０は太くても短い電力線なので、極太ケーブル８０の敷設は容易である。
なお、極太ケーブル８０の長さは２０〜５０ｃｍであり、好ましくは２０〜３０ｃｍがよい。
【００６２】
次に、図４を使用して、点火装置１００の使用方法について説明する。
（１）まず直流電源３０から電源が供給されると、ＤＣ／ＤＣ変換回路６８から内部電子回路電源Ｖｃｃが発生する。
【００６３】
（２）内部電子回路電源Ｖｃｃの発生により、第１スイッチ制御回路６３ａ、第２スイッチ制御回路６３ｂ、及びその他の電子回路が起動する。
（３）制御コンピュータ２０からの指示により、点火ライン６０ａの初期電圧を電圧モニタ６９から読み取り、電圧がゼロボルトであることを確認する。
【００６４】
（４）ロケット打ち上げのシーケンスで、点火準備の開始指示を制御コンピュータ２０から受け取ると、第１スイッチ制御回路６３ａが充電回路６６に対して充電制御信号を出力し、充電回路６６がコンデンサ６１に対して充電を開始する。充電時間は１０ｍＳ〜１０秒である。
（５）コンデンサ６１に対する充電の状況を電圧モニタ６９により計測する。
【００６５】
（６）充電が完了すると、制御コンピュータ２０からのアーム切替指示を受け、第１点火スイッチ６２ａを接続する。
（７）その後、点火のタイミングで、２つの第２点火スイッチ６２ｂを同時に接続し、火工品４０を点火させる。
【００６６】
これにより本発明の点火装置１００は、点火スイッチ６２が切断されているときに、放電時間より長い時間にわたり直流電源３０から小電流で供給された大容量の電力をコンデンサ６１に蓄電する。そしてその後、点火のタイミングで点火スイッチ６２が接続されると、蓄電した大容量の電力から発生する大電流をコンデンサ６１から火工品４０に放電時間で供給し、火工品４０を点火する。
【００６７】
すなわち本発明の点火装置１００は、火工品４０への点火エネルギーをゆっくりとコンデンサ６１に蓄え、そのエネルギーを一気に火工品４０へ出力する。具体的には、充電のためにコンデンサ６１に供給される電流は１００ｍＡ程度の小電流であり、かつ１０ｍＳ〜１０秒かけてゆっくり充電する。それにより、極細電力線７１が、断面積が小さい細いケーブルであっても、点火の必要電流容量（４Ａ、４ｍＳ）をコンデンサ６１に供給できる。
【００６８】
上述した本発明のロケット用の点火装置１００によれば、点火制御回路５０と点火回路６０とを可撓性がある接続ケーブル７０で接続し、点火回路６０と火工品４０とを可撓性がある極太ケーブル８０で接続するので、直流電源３０から離れた位置に火工品４０を設置でき、取り付け自由度が高く、振動に強い。その上、直流電源３０から離れた位置に火工品４０を設置できるため、安全性が高い。
【００６９】
さらに点火制御回路５０とコンデンサ６１とを接続する極細電力線７１が極太ケーブル８０より断面積が小さく、極細電力線７１を流れる電流を電流制限抵抗６７が小電流に制限するため、極細電力線７１からノイズが発生しにくい。また、外部機器や雷などの外部ノイズが発生したとしても、外部ノイズのエネルギーがコンデンサ６１に蓄えられるだけなので、外部ノイズが火工品４０を発火させるおそれがなく、接続ケーブル７０を２重にシールドする必要もなく、安全である。
その上、接続ケーブル７０を２重にシールドする必要がないため、接続ケーブル７０を低コストで軽量にすることができる。
【００７０】
また離れた位置に設置された点火制御回路５０とコンデンサ６１とを極細電力線７１で接続し、近接して設けられたコンデンサ６１と火工品４０とを極太ケーブル８０で接続する構成により、直流電源３０から供給された電力をコンデンサ６１に一旦蓄電し、その後、点火のタイミングで蓄電した電力をコンデンサ６１から火工品４０に一気に供給するという方法で使用できる。そのため極細電力線７１でコンデンサ６１に電力を供給する際の電流は小電流で十分であるため、大電流を流す電池を使用する必要がない。そのため、一般で使用するような小さく軽い電池を直流電源３０に使用することもできる。
【００７１】
その上、直流電源３０から供給された電力をコンデンサ６１に一旦蓄電した後に、その蓄電した電力をコンデンサ６１から火工品４０に供給する構成となっているため、直流電源３０から火工品４０に直接電力が供給される可能性がなく、安全性が高い。
【００７２】
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。また、本実施形態の説明はロケットの点火装置１００を用いて説明したが、エアバック等のように、ロケット以外の点火装置１００として使用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  従来例の点火装置、
２  ケーブル、３  電池、
４  機械式リレーボックス、
５  点火制御回路、
６  火工品、
７  点火装置、８  薬包、
９  雷管本体、１０  起動装置、
１１  乾電池、１２  リードリレイ、
１３  スイッチ、１４  電子回路、
１５  発熱体、１６  延時薬、
１７  起爆薬、１８  嵌入凹部、
１００  点火装置、
２０  制御コンピュータ、３０  直流電源、
４０  火工品、５０  点火制御回路、
５１  電力分配器、５２  点火指令発生器、
６０  点火回路、６０ａ  点火ライン６０ａ、
６１  コンデンサ、
６２  点火スイッチ、
６２ａ  第１点火スイッチ、６２ｂ  第２点火スイッチ、
６３  スイッチ制御回路、
６３ａ  第１スイッチ制御回路、６３ｂ  第２スイッチ制御回路、
６５  フィルタ、６６  充電回路、
６７  電流制限抵抗、Ｒ１〜Ｒ７  抵抗器、
６８  ＤＣ／ＤＣ変換回路、６９  電圧モニタ、
７０  接続ケーブル、７１  極細電力線、
７２  信号線、
８０  極太ケーブル、８１  ＳＡＤ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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