(57)【要約】【課題】連結の解除をより確実に行うことができる連結解除装置を提供する。【解決手段】航行体の分離に用いられる連結解除装置であって、分離可能に結合される一対の分離機構と、前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部とを備え、前記駆動部は、前記一対の分離機構の一方に固定されることを特徴とする。また、前記分離機構は、分離可能に結合される一対の連結部材と、一方側が前記連結部材に取り付けられ、他方側が分離対象物に取り付けられる中間部材とで構成され、前記駆動部は、前記中間部材に取り付けられることを特徴とする。【選択図】図１
2018065518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航行体の分離に用いられる連結解除装置であって、
分離可能に結合される一対の分離機構と、
前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、前記一対の分離機構の一方に固定されることを特徴とする連結解除装置。
【請求項２】
前記分離機構は、
分離可能に結合される一対の連結部材と、
一方側が前記連結部材に取り付けられ、他方側が分離対象物に取り付けられる中間部材とで構成され、
前記駆動部は、前記中間部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の連結解除装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記中間部材と一体に設けられた固定部材に対して取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の連結解除装置。
【請求項４】
前記分離機構に対して、前記分離機構が分離される方向への付勢力を及ぼす付勢手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の連結解除装置。
【請求項５】
宇宙航行体に取り付けられる連結解除装置であって、
前記駆動部は、前記分離機構に対して、前記宇宙航行体の進行方向後ろ側に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の連結解除装置。
【請求項６】
前記駆動部はモータであって、
前記モータの長手方向が前記分離機構における結合の解除方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の連結解除装置。
【請求項７】
前記連結部材は、分割された一対の半円部材で構成される円柱部材と、
前記円柱部材の外周面に沿って当接して前記円柱部材を保持する円形保持部と
を有し、
前記円形保持部は、一方の連結部材が有する半円部と他方の連結部材が有する半円部とを相対向させて各半円部の内周面を連続させることで形成され、前記円柱部材の外周面が摺接する円形内面部を有し、
前記円柱部材は、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として、前記円形内面部に沿って時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能であることを特徴とする請求項２または３に記載の連結解除装置。
【請求項８】
前記円柱部材を、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として前記円柱部材の周方向の一方に回転した位置で停止することで前記一対の連結部材の連結状態を保持され、
前記円柱部材を、前記一方とは逆の方向に回転することで前記連結状態が解除されることを特徴とする請求項７に記載の連結解除装置。
【請求項９】
前記円柱部材の外周面に設けられ、前記円柱部材の前記円形保持部に対する回転角度を規制し、前記円形保持部から分離することを防ぐ規制部材を有することを特徴とする請求項７または８に記載の連結解除装置。
【請求項１０】
前記駆動部はモータであって、
前記モータと一方の前記連結部材が直接または間接的に接続して一体となり、
前記モータの回転による前記結合の解除中に、外力等により前記分離機構が変位しても前記モータと該モータに接続された前記連結部材との相対位置が変位せずに解除動作を続けることができることを特徴とする請求項２または３に記載の連結解除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の物体同士を連結して分離可能に保持することができる連結解除装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の物体同士を連結して分離可能に保持する構造は、さまざまな分野で利用されており、種々の構造が提案されている。
【０００３】
一例として、ロケットと人工衛星の連結における連結構造として、引用文献１には、従来多用されていた火工品を使用せず、熱可塑性樹脂の形状変化を利用して分離する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、連結されている物体が負荷を受けた状態で連結されている場合、連結状態を徐々に解除すると、係合部に予期しない負荷が発生し、係合部に直結している駆動部にも予期しない負荷が発生して作動信頼性を低下させることがあったり、連結されている物体を分離するための荷重の伝達が途切れることがあったりするなど、分離動作の作動において好ましくない状態となることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、
航行体の分離に用いられる連結解除装置であって、
分離可能に結合される一対の分離機構と、
前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、前記一対の分離機構の一方に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、連結解除装置における連結の解除をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における連結解除装置の分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態における連結解除装置の要部分解斜視図。
【図３】本発明の一実施形態における連結解除装置の分離動作説明図。
【図４】本発明の一実施形態における連結解除装置の詳細な分離動作説明図。
【図５】本発明の一実施形態における連結解除装置の作動原理説明図。
【図６】本発明の一実施形態における連結解除装置の作動原理説明図。
【図７】本発明の一実施形態における連結解除装置の作動原理説明図。
【図８】本発明の一実施形態における連結解除装置の他の分離動作説明図。
【図９】本発明の一実施形態における連結解除装置の動作の比較図。
【図１０】本発明の一実施形態における連結解除装置を搭載した例の全体図。
【図１１】本発明の一実施形態における連結解除装置が作動した例の全体図。
【図１２】本発明の一実施形態における連結解除装置を搭載した例の要部拡大図。
【図１３】本発明の一実施形態における連結解除装置が作動した例の要部拡大図。
【図１４】本発明の他の実施形態における連結解除装置を搭載した他の例の要部拡大図。
【図１５】本発明の他の実施形態における連結解除装置が作動した他の例の要部拡大図。
【図１６】本発明の他の実施形態における連結解除装置を搭載した他の例の要部拡大図。
【図１７】本発明の他の実施形態における連結解除装置が作動した他の例の要部拡大図。
【図１８】本発明の他の実施形態における連結解除装置を搭載した他の例の要部拡大図。
【図１９】本発明の他の実施形態における連結解除装置が作動した他の例の要部拡大図。
【図２０】本発明の他の実施形態における連結解除装置を搭載した他の例の要部拡大図。
【図２１】本発明の他の実施形態における連結解除装置が作動した他の例の要部拡大図。
【図２２】本発明の一実施形態における連結解除装置を適用した航行体の全体図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る連結解除装置について、図１から図５を用いて説明する。図１の分解斜視図に示す通り、本発明の一実施形態に係る連結解除装置１００は、第１端部材（第１中間部材）１０１と第２端部材（第２中間部材）２０１、分離機構３０１と開錠モータＭおよび分離補助機構４０１とから構成されている。
【００１０】
第１端部材１０１と第２端部材２０１は、分離対象物と分離機構３０１等を連結するため、一方の端部に分離対象物と連結するための第１取付部１０２および第２取付部２０２を有する。
【００１１】
第１端部材１０１の他方は、ガイド孔１０３に挿入した第１調整部材１０４を介して分離機構３０１と連結し、またモータ孔１０５に挿入された開錠モータＭとモータ固定部材１０６を介して連結する。
【００１２】
第２端部材２０１の他方は、ガイド孔２０３に挿入した第２調整部材２０４を介して分離機構３０１と連結し、また、分離補助機構４０１が支持部固定部材４０４を介して第２端部材２０１と第２調整部材２０４との双方に固定される。
【００１３】
分離機構３０１と開錠モータＭは、軸固定部材３０２により固定され、開錠モータＭにて発生した回転動力が分離機構３０１に伝達する。
【００１４】
図２に示す通り、分離機構３０１は、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０および第１固定軸となる第１半円形固定部材（第１半円部材）３１１と第２固定軸となる第２半円形固定部材（第２半円部材）３２１とから構成されている。
【００１５】
第１連結部材３１０および第２連結部材３２０は、それぞれＬ字状に形成されており、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とはその外形が略等しくなるように構成されている。こうすることによって、図２のように両者を点対称に配置して当接させた際に隙間が生じないようになっている。なお、以下の説明においては第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とをまとめて連結部材１と記載する。
【００１６】
第１連結部材３１０と第２連結部材３２０には、それぞれ第１ガイドピン３１２と第２ガイドピン３２２とが設けられており、第１ガイドピン３１２は第１ガイドピン孔３１２ａに固定され、第２ガイドピン３２２は第２ガイドピン孔３２２ａに固定されている。なお、以下の説明においては第１ガイドピン３１２と第２ガイドピン３２２とをまとめてガイドピン３と記載する。
【００１７】
第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とが当接した状態（以下、連結状態）においては、ガイドピン３１２は第２連結部材に設けられた不図示のガイド孔５２４に挿通しており、ガイドピン３２２は第１連結部材に設けられたガイド孔５１４に挿通している。これにより第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との移動方向が規制され、ガイドピン３が延びる方向にのみ移動が可能となる。なお、以下の説明においてはガイド孔５１４とガイド孔５２４をまとめてガイド孔５と記載する。
【００１８】
第１連結部材３１０は、連結状態において第２連結部材３２０と当接する３面のうち、ガイドピン３と平行な面（当接面Ｆ１）に第１凹部３１５を有する。同様に、第２連結部材３２０は、連結状態において第１連結部材３１０と当接する３面のうち、ガイドピン３と平行な面（当接面Ｆ１）に第２凹部３２５を有する。
【００１９】
第１凹部３１５と第２凹部３２５とはそれぞれ半円形、より詳しくは真円を上面および底面とする円柱形状を、その上面と底面を形成する真円の中央を通る面（分割面Ｆ２）で割った形状（以下説明上、半円柱と称する。）に沿って凹んでいる。すなわち、連結状態においては、第１凹部３１５と第２凹部３２５とは互いの正面に対向し、貫通孔（円形保持部）６を形成する。貫通孔６は真円形状を延ばした円柱状である。ここで、説明上貫通孔６の断面形状が真円であるとして説明したが、実際に加工する際には正確に真円とすることは難しく、真円に近いものを含むことは言うまでもない。また、後述するように、第１凹部３１５と第２凹部３２５との間に隙間を生じる状態であっても、両者が対向している状態においては真円形状を成していると見做せる。当然、真円で形成することができれば、以下に説明する連結原理における連結の密着度を高めることができ、好適である。
【００２０】
貫通孔６内には、半円柱状の第１固定軸（第１半円形固定部材）３１１と半円柱状の第２固定軸（第２半円形固定部材）３２１とが挿入される。第１固定軸３１１と第２固定軸３２１とは、貫通孔６内で対向する部分においては同形状となっており、円柱状の固定軸（円柱部材）２を形成している。本実施形態においては、第１固定軸３１１における第１連結部材３１０に挿入される側とは逆側の端部は、開錠モータＭと嵌合するための不図示の挿入穴３０６があり、開錠モータＭの駆動軸Ｍａと連結することにより、開錠に必要な所望の回転動力を得ることができる構造になっている。
【００２１】
なお、開錠モータＭは、第１固定軸３１１のみならず、第１端部材１０１とも連結している。そのため、第１連結部材３１０及び第１固定軸３１１は、第１端部材１０１を介して開錠モータＭに連結しており、一体を成している。当構造により、開錠時に連結部材１が分離対象物に対して変位したとしても、開錠モータＭも同様に変位するため、駆動軸Ｍａに予期しない荷重は発生せず、動力の伝達が途切れることはない。
【００２２】
また、開錠モータＭに電力を供給するためのケーブルは、前記変位に対して十分に長い構造にすることにより、ケーブルに予期しない荷重が発生することなく、分離対象物に対して連結部材１が変位したとしても、開錠モータＭへの駆動力は伝達されつつ、前記変位を拘束することもない。
【００２３】
貫通孔６内においては、第１固定軸３１１と第２固定軸３２１とで形成される固定軸２とが摺接する。すなわち、貫通孔６の内面は円形内面部を形成しており、円柱部材としての固定軸２が滑らかに摺接するようになっている。
【００２４】
開錠モータＭからの駆動力が駆動軸Ｍａを介して伝達され、固定軸２が回転駆動される。すなわち、開錠用モータＭで発生した回転駆動力によって駆動軸Ｍａおよび駆動シャフトＭｂが回転し、次いで駆動シャフトＭｂに連動して回動可能なように連結された貫通孔３０６が回転し、貫通孔３０６が形成された第１固定軸３１１および第１固定軸３１１から負荷を受けた第２固定軸３２１とが、貫通孔６内において貫通孔６の周方向に沿って一体に回転可能なように支持されている。
【００２５】
第１固定軸３１１および第２固定軸３２１は、貫通孔６内で回転駆動される際に、固定軸２の延びる方向への移動を規制する構造を設けるために、その円柱形状（半円柱状）の側面にそれぞれ第１規制孔３１６と第２規制孔３２６とを有する。
【００２６】
第１固定軸３１１の第１規制孔３１６に対向するように、第１連結部材３１０にはガイドピン３が延在する方向に伸びた第１長穴３１６ａが設けられており、第１長穴３１６ａを貫通して第１規制部材３１３を第１規制孔３１６に嵌合させることによって、固定軸２が延在する方向に第２固定軸３２１が移動することを所定の範囲に制限（規制）している。本実施形態においては、第１長穴３１６ａの幅（固定軸２が延在する方向の長さ）と第１規制部材３１３の径をほぼ同等にしており、第１固定軸３１１が、固定軸２が延在する方向に移動しないようになっている。
【００２７】
また、第１規制部材３１３は、連結部材１に後述する分離動作が作用したとき、第１固定軸３１１が第１連結部材３１０から分離することを規制している。一例としては、第１規制孔３１６はビス、第１規制部材３１３はビス穴で構成され、ビスの頭部形状の径が第１長穴３１６ａの幅よりも大きくなっていれば、第１連結部材３１０から第１規制部材３１３が分離することを規制できる。
【００２８】
さらに、第１規制部材３１３は、第１長穴３１６ａのガイドピン３が延在する方向の端面に接触することにより、第１固定軸３１１の回転角度を規制している。
【００２９】
同様に、第２固定軸３２１の第２規制孔３２６に対向するように、第２連結部材３２０にはガイドピン３が延在する方向に伸びた第２長穴３２６ａが設けられており、第２長穴３２６ａを貫通して第２規制部材３２３を第２規制孔３２６に嵌合させることによって、固定軸２が延在する方向に第２固定軸３２１が移動することを所定の範囲に制限（規制）している。本実施形態においては、第２長穴３２６ａの幅（固定軸２が延在する方向の長さ）と第２規制部材３２３の径をほぼ同等にしており、第１固定軸３２１が、固定軸２が延在する方向に移動しないようになっている。
【００３０】
また、第２規制部材３２３は、連結部材１に後述する分離動作が作用したとき、第２固定軸３２１が第２連結部材３２０から分離することを規制している。一例としては、第２規制孔３２６はビス、第２規制部材３２３はビス穴で構成され、ビスの頭部形状の径が第２長穴３２６ａの幅よりも大きくなっていれば、第２連結部材３２０から第２規制部材３２３が分離することを規制できる。
【００３１】
さらに、第２規制部材３２３は、第２長穴３２６ａのガイドピン３が延在する方向の端面に接触することにより、第２固定軸３２１の回転角度を規制している。
【００３２】
このように構成された分離機構３０１が連結する対象は、第１連結部材３１０におけるガイド孔３１２ａが設けられる外面であって、第１ガイドピン３１２が挿通される位置と隣接して設けられた不図示の第１連結部３１８と、第２連結部材３２０におけるガイド孔３２２ａが設けられる外面であって、第２ガイドピン３２２が挿通される位置と隣接して設けられた第２連結部３２８とに固定されることによって、連結解除装置１００を介して連結がなされる。また、後述する分離動作を行うことによって連結を解除できる。
【００３３】
連結部材１と固定軸２、連結部材１と他方のガイドピン３の接触箇所は、後述する分離する方向の外力による応力が集中するため、高強度の材料であるＳＵＳ６３０−Ｈ９００
が好適である。また、各構成品を複数に分割し、接触点のみに高強度の材料を適用することも好適である。
【００３４】
また、経年による腐食により強度が低下するのを防止する観点からも、耐食性材料であるステンレス鋼の一種であるＳＵＳ６３０−Ｈ９００が好適である。
【００３５】
各部材の表面状態においては、後述する分離動作が作用したときに各部材間で摺動が発生するため、所望の摩擦係数を有する表面状態等を形成する必要がある。特に、摺動部の摩擦係数を小さくすることにより、所望の分離動作を得るための開錠モータＭの出力を小さくすることができるので、表面粗さを小さくするとともに、二硫化モリブデン塗装（ＭＩＬ−Ｌ−２３３９８相当）またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを施工することが好適である。
【００３６】
図３に本発明の一実施形態における連結解除装置の分離動作（反時計回りによる分離）の説明図を示す。図の左側には連結解除装置１００の正面図を示し、図の右側には連結解除装置１００の断面図を示している。
【００３７】
ｔ１〜ｔ４は連結または分離における各ステップを示しており、以下ではステップごとに順を追って説明する。
【００３８】
ステップｔ１は本実施形態に係る連結解除装置１００の連結状態を示しており、ステップｔ１においては、固定軸２における第１固定軸３１１および第２固定軸３２１のいずれも、第１連結部材３１０および第２連結部材３２０に跨った位置にある。より詳しくは、ステップｔ２に示すような固定軸２の分割面Ｆ２が連結部材１の当接面Ｆ１と面一になる解除位置となっている解除状態から、ステップｔ１に示すように、固定軸２を時計回り（ＣＷ）方向に第１所定角度（初期角度）θ１だけ回転した状態となっている。
【００３９】
開錠モータＭによって固定軸２を図３における反時計回り（ＣＣＷ）方向に回転していくと、第１固定軸３１１および第２固定軸３２１は、徐々に他方の連結部材１内から逃げていくことになる。さらに回転を続けていくと、ステップｔ２の状態に到達する。なお、本実施形態においては、開錠モータＭを用いて固定軸２を回転させる例を示すが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば固定軸２を電磁クラッチで保持した状態でねじりばねで付勢し、電磁クラッチを解放することによりねじりばねの復元力によって固定軸２を回転させるもの等も含まれる。
【００４０】
ステップｔ２に到達すると、第１固定軸３１１は第１連結部材３１０内にのみ存在し、第２固定軸３２１は第２連結部材３２０内にのみ存在することになる。
【００４１】
このとき、図１に示す通り、第２連結部材３２０は第２調整部材２０４、第１ばね支持部材４０２ａおよび第２ばね支持部材４０２ｂを介して、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０が分離する方向に付勢された引張ばね４０３に連結している。また、分離対象物の復元力も同方向に発生しているため、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とが、ガイドピン３にガイドされながら摺動して、その相対位置が開いていく。
【００４２】
ステップｔ３にて、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とがガイドピン３にガイドされながら摺動して相対位置が開いている様子を示している。ステップｔ３の時点でガイドピン３がガイド孔５から抜けて、連結解除装置１００を介した分離対象物の連結が完全に分離される。
【００４３】
なお、分離対象物の復元力のみによって連結部材１が分離される方向に付勢した場合には、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との相対位置が開いていくことで分離対象物の復元力は低下し、ガイドピン３がガイド孔５から抜ける前に消滅して分離が完了せず、本発明の分離動作を適切に作動させることができない可能性がある。
【００４４】
一方、本実施形態に係る連結解除装置においては、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との相対位置が開いていくことで引張ばね４０３による復元力も低下するものの、ガイドピン３がガイド孔５から抜けるまでの距離以上の変位量を有する引張ばね４０３を配置することにより、分離対象物の復元力に依らず、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０が離れる方向への付勢力を及ぼし、分離動作を適切に作動させることができる。
【００４５】
なお、引張ばね４０３による復元力がガイドピン３の延びる方向に作用するように、引張ばね４０３は支持部固定部材４０４によって第２端部材２０１から離隔して設けられている。より詳しくは、引張ばね４０３は第２調整部材２０４の延長上に配置されており、図２に示すように、第２調整部材２０４が接続される第２連結部３２８は第２ガイドピン孔３２２ａに出来る限り隣接して設けられている。第２連結部３２８と第２ガイドピン孔３２２ａとが一致するようにしてもよく、その場合、第２ガイドピン３２２と第２調整部材２０４とを一体に構成してもよい。
【００４６】
ステップｔ４には係合が解除され、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とが離れた状態を示している。
【００４７】
なお、分離動作においては、第１連結部材３１０および第２連結部材３２０が分離移動する方向が第１ガイドピン３１２および第２ガイドピン３２２によって規制されており、少なくともステップｔ３まではガイドピン３の延びる方向に移動する。ガイドピン３によって連結部材１の移動方向を規制することによって、ガイドピンの延びる方向に直交する方向への連結部材１の移動を規制し、本発明の分離動作を適切に動作させることができる。
【００４８】
本実施形態に係る連結解除装置においては、ＣＣＷ方向に固定軸２を回転して係合を解除することで、ステップｔ１の連結状態からステップｔ２の解除状態に遷移するまでの間に、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との密着状態を僅かに緩めることができる。以下にその原理を説明する。
【００４９】
説明のために、分離対象物によって連結部材１に対して分離する方向の外力が加わっている状態を仮定する。すなわち第１連結部３１８に接続された物体の外力によって第１連結部材３１０が図３における左側に引っ張られ、第２連結部３２８に接続された物体の外力によって第２連結部材３２０が図３における右側に引っ張られている状態である。
【００５０】
その場合、ステップｔ１の状態において、第１固定軸３１１は、第１連結部材３１０から図３における左方向の力を受ける。その際に、第１ガイドピン３１２と第２ガイド孔５２４との間に、第１ガイドピン３１２の径方向に対して形成された調整隙間Ｓによって、第１連結部材３１０は第１固定軸３１１に摺接しながら上側に引っ張られる方向の力を受けることとなり、調整隙間Ｓの分だけ上側に移動しながら僅かに左側に移動する。
【００５１】
結果として、ステップｔ２に遷移する前に、第１連結部材３１０が第２連結部材３２０に対して僅かに左側に移動することができ、それは固定軸２がＣＣＷ方向（左回転方向）に進むにつれて第１凹部３１５と第２凹部３２５とのずれが大きくなるため顕著になる。したがって、ステップｔ２の状態に移る前に第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との連結状態を固定軸２の回転に伴って徐々に緩めることができ、連結が解除される際の衝撃を低減することができる。
【００５２】
上記説明においては、外力が加わっている状態を仮定したが、外力が加わっていない場合でも同様であり、ステップｔ２に遷移する前に第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との連結状態を緩めることが可能である。
【００５３】
上記説明をより分かりやすくするために、図４には調整隙間Ｓを大きく表現した図を示す。ステップＴ１からＴ５の順に分離動作が進むこととなり、具体的な説明は次の図５から図９にて説明する。なお、ステップＴ１およびＴ５は、それぞれ図３におけるステップｔ１およびｔ２（もしくはｔ３）に対応している。
【００５４】
図５には、図４のステップＴ１の状態を示している。この状態において、外力による張力が連結部材１に働いていない場合、ガイドピン３とガイド孔５との間には調整隙間Ｓが与えられている。図４の状態では、ガイドピンの脇に形成された隙間ｓ１と隙間ｓ２の合算が調整隙間Ｓとなっている。
【００５５】
図６には、図５と同様の状態において、外力による張力が連結部材１に働いている状態を示しており、図４のステップＴ２に対応する。この状態においては、張力によって固定軸２が分割面Ｆ２上でスライドしている。
【００５６】
図６における上方に第１連結部材３１０がＳだけ移動したときガイドピン３１２とガイド孔５２４が接触してスライドが停止する。このときの基準面Ｘ方向への移動量Ｌは、基準面Ｘと当接面Ｙとのなす角をθとすると、Ｌ＝Ｓ／ｔａｎθとなる。
【００５７】
上記の移動量Ｌを求める式から分かるように、ガイドピン３およびガイド孔５の設計時にＳの寸法を適切な値とすることにより、第１所定角度θ１と移動量Ｌの関係を任意に決めることができる。なお、移動量Ｌをある程度大きくする場合には、第１連結部３１８と第２連結部３２８の中心がずれることとなるため、第１連結部３１８と第２連結部３２８に接続する分離対象物によって外力が働く場合には、図６の状態、すなわち第１連結部材３１０と第２連結部材３２０とがそれぞれ上下に移動して、ガイドピン３がガイド孔５の外側の面に当接した状態において第１連結部３１８と第２連結部の中心が揃うように、第１連結部３１８と第２連結部３２８の基準面Ｘと垂直な方向に対する取り付け位置を設定してもよい。
【００５８】
開錠モータＭなどによって固定軸２の回転を進めると、角度θが小さくなるに従い、移動量Ｌは徐々に大きくなる。その状態を図４におけるステップＴ３に示している。ここで、回転数が一定であったとしても、移動量Ｌは線形には増加しない。すなわち上記の移動量Ｌを求める式からも分かるように、角度θが９０度以下で比較的大きい場合には角度θの変化に対して移動量Ｌの変化は小さく、連結解除装置１００にかかる衝撃も小さいものとなる。また、角度θが減少し、角度θが０に近づくにつれて移動量Ｌが急激に無限大に発散することが上記Ｌを求める式から分かる。
【００５９】
実際には、Ｌが所定の大きさとなった時点で、ガイドピン３がガイド孔５から離脱することで第１連結部材３１０と第２連結部材３２０の規制が解除され、分離される。但し、開錠モータＭの回転の勢い等のパラメータの振り方によっては固定軸２の回転方向先端が連結部材１の当接面Ｆ１を形成する面に接触してからガイドピン３がガイド孔５から抜け、連結部材１が分離することもある。本実施形態においては、開錠モータＭの回転数を制御することでＬの時間変化量の制御が可能である。
【００６０】
すなわち、図７に示す状態（図４におけるステップＴ４）でガイドピン３がガイド孔５から離脱して第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との連結が解除される解除状態となるようにガイドピン３の長さを設定してもよいし、基準面Ｘと当接面Ｙが一致する位置（図４におけるステップＴ５）で連結が解除される解除状態となるようにしてもよい。
【００６１】
つまり、ここまでの説明をまとめると、図４のステップＴ１は図３のｔ１に対応する連結状態であり、固定軸２の回転を進めると図４のステップＴ２およびＴ３に示す分離動作開始後の遷移状態を経て、連結の解除状態である図４のステップＴ５の状態となる。図４のステップＴ５は図３のｔ２もしくはｔ３に対応している。なお、図３のステップｔ３、ｔ４は、解除状態となったあとに外力によって第１連結部材３１０および第２連結部材３２０を引き離す方向の力を加えた場合の分離状態を示している。
【００６２】
ここで、第１所定角度θ１を変更した場合について説明する。第１所定角度θ１を小さくすると、連結状態から分離動作を開始する際に、開錠モータＭの駆動力によって固定軸２を回転するために必要なトルクを低減することができる。すなわち開錠モータＭとして小さなものを用いることができ、連結解除装置１００または装置全体を小型化することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態においては、第１所定角度θ１を３０度程としており、連結状態としてある程度の張力を保ちながら、比較的小さい駆動トルクでの駆動が可能なようにしており、連結解除装置１００の小型化を図っている。
【００６４】
図８に本発明の一実施形態における連結解除装置の他の分離動作（時計回りによる分離）の説明図を示す。図の左側には連結解除装置１００の正面図を示し、図の右側には連結解除装置１００の断面図を示している。基本的な分離動作の方法については上述した分離動作と同様であるため、詳細は割愛し、異なる部分のみ説明を行う。
【００６５】
ステップｔ’１は本実施形態に係る連結解除装置の連結状態を示しており、ステップｔ’１においては、固定軸２における第１固定軸３１１および第２固定軸３２１のいずれも、第１連結部材３１０および第２連結部材３２０に跨った位置にある。より詳しくは、ステップｔ’２のような固定軸２の分割面Ｆ２が連結部材１の当接面Ｆ１と面一になる状態から、ステップｔ’１に示すように、固定軸２を反時計回り（ＣＣＷ）方向に第２所定角度（初期角度）θ’１だけ回転した状態となっている。
【００６６】
開錠モータＭによって固定軸２を図８における時計回り（ＣＷ）方向に回転していくと、第１固定軸３１１および第２固定軸３２１とは、徐々に他方の連結部材１内から逃げていくことになる。さらに回転を続けていくと、ステップｔ’２の状態に到達する。なお、固定軸２の回転は必ずしも開錠モータＭによって行う必要はなく、例えば固定軸２を電磁クラッチで保持した状態でねじりばねで付勢し、電磁クラッチを解放することによるねじりばねの復元力によって行ってもよい。
【００６７】
ステップｔ’２に到達すると、第１固定軸３１１は第１連結部材３１０内にのみ存在し、第２固定軸３２１は第２連結部材３２０内にのみ存在することとなり、連結部材１の分離が可能となる。
【００６８】
ＣＷ方向に固定軸２を回転して係合を解除することで、ステップｔ’１からステップｔ’２に遷移するまでの間は、第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との連結状態を確保して第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との密着状態を保つことができ、ステップｔ’３への到達によって上述した反時計回りへの分離動作に比べて急激に分離を行うことが出来る。以下にその原理を説明する。
【００６９】
説明のために、分離対象物によって連結部材１に対して分離する方向の外力が加わっている状態を仮定する。すなわち第１連結部３１８に接続された物体の外力によって第１連結部材３１０が図８における左側に引っ張られ、第２連結部３２８に接続された物体の外力によって第２連結部材３２０が図８における右側に引っ張られている状態である。
【００７０】
その場合、ステップｔ’１の状態において、第１固定軸３１１は、第１連結部材３１０から図８における左向きの力を受ける。その際に、第１固定軸３１１は第２連結部材３２０と直接接触しており第２連結部材３２０から図８における右向きの力を受けるが、各部材間やＣＣＷ方向への回転による分離方法のようにガイドピン３とガイド孔５との間に調整隙間Ｓを形成していても、第２連結部材３２０に対する相対位置は調整隙間Ｓ以下の分しか変わらない状態となっている。
【００７１】
結果として、ステップｔ’２に遷移するまでは、第１連結部材３１０が第２連結部材３２０に対して左側に移動することがなく、ステップｔ’２の状態に移るまでは第１連結部材３１０と第２連結部材３２０との連結状態を保つことができ、ステップｔ’２への到達によって比較的に急激に連結を解除することができる。
【００７２】
すなわち、ステップｔ’２へ到達する直前の状態で本実施形態の連結解除装置を使用し、そこから僅かにＣＷ方向に回転することによって、連結の解除動作を開始した直後に連結を解除することができる（連結の解除動作の立ち上がり時間を短縮することができる）。そのため、連結状態における第２所定角度θ’１を、確実な連結を行うべくある程度の大きさとなっている第１所定角度θ１とは異なり、少し回転させれば連結が解除させる角度にして装置を使用することで、急激に連結を解除することが求められた際に、瞬時に連結を解除することができる。当然、第２所定角度θ’２が第１所定角度θ１と等しくてもよいし、第１所定角度θ１よりも大きく設定することを妨げるものではない。
【００７３】
ここで、連結の解除動作を開始するとは、開錠モータＭに対する解除動作の駆動指令を出力した時点や固定軸２を回転動作するためにねじりばねの復元力を解放するために電磁クラッチに解除指令を出力した時点などを意味する。
【００７４】
図９は、上述した反時計回りによる分離（ＣＣＷ方向への分離）を行う場合と時計回りによる分離（ＣＷ方向への分離）を行う場合における連結部材１に対して及ぼされる張力の比較を示した概念図である。なお、上述した角度θに対する移動量Ｌの変化同様に、実際には張力についても線形には減少しないが、図９においては説明のために簡略化して線形に表現してある。
【００７５】
図９に実線で示している、反時計回りによる分離を行う場合の張力は、上述したように第１固定軸３１１と第２固定軸３２１との分割面（当接面）Ｆ２の角度θが小さくなるに従って減少する。それに対し、図９に破線で示している、時計回りによる分離を行う場合の張力は、上述したように第１固定軸３１１と第２固定軸３２１との分割面（当接面）Ｆ２の角度θ’が０に近づくと瞬間的に０となる。
【００７６】
一方で、連結の解除時に連結部材１等に掛かる衝撃は、反時計回りによる分離を行う場合の方が小さくすることができる。
【００７７】
このように、一つの連結解除装置において連結の解除の仕方を複数有する構造を実現することで、装置の使用用途や目的に合わせた解除の仕方を選択することができ、連結解除装置の汎用性を高めることができる。
【００７８】
ここで、本実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の一例として、ロケットや衛星等の宇宙航行体の分離装置に設けた例を示す。図１８には、本実施形態に係る連結解除装置を衛星等が搭載されるフェアリングとロケットとの間などの分離装置として適用した例を示している。この構成によれば、フェアリングとロケットとの連結を解除する際に発生する衝撃を、火工品を用いて分離するものに比べて抑えることができると同時に、より確実に分離動作を行わせることができる。また、ロケットの上段部材、下段部材間に本実施形態に係る連結解除装置を適用した場合にも同様の効果を得ることができ、好適である。以下にその具体的な構造について詳述する。図１０、１１は本実施形態に係る分離装置を示した全体図である。連結解除装置１１００の分離動作を行うことによって、マルマンバンド１６００を分離させることで衛星とロケットの上段部材間や、ロケットの上段部材とロケットの下段部材間の切り離しを行う。以下の説明においては、分離機構１３０１によって保持する２部材のうち、上段側を上段部材１７０１、下段側を下段部材１７０２とまとめて表す。
【００７９】
図１０は、ロケットの段間継手１７００を示しており、衛星とロケットの上段部材やロケットの上段部材とロケットの下段部材とを当接させたものをマルマンバンド１６００で固定している。
【００８０】
マルマンバンド１６００は、バンド１６０１に複数のクランプ１６０２を連結したものであり、端部は、本実施形態の連結解除装置１１００またはエンドクランプ１８００が連結されている。なお、連結解除装置１１００は、冗長の目的等で複数個配置でき、エンドクランプ１８００も後述するバンド張力の調整および分離時のマルマンバンド１６００の挙動を考慮して複数個配置することができる。
【００８１】
マルマンバンド１６００の固定時は、連結解除装置１１００およびエンドクランプ１８００により、バンド１６０１をロケットの段間継手１７００の周方向に、バンド１６０１が閉じるように引っ張ることで、連結解除装置１１００、エンドクランプ１８００およびクランプ１６０２がロケットの段間継手１７００の中心方向に付勢され、上段部材１７０１と下段部材１７０２が連結される。
【００８２】
なお、バンド１６０１は周方向に付勢された状態で固定されており、図１１に示すように、その復元力は連結解除装置１１００が作動したときに、連結解除装置１１００が分離する方向に働く。すなわち、バンド１６０１の径が広がる方向に復元力が働く。
【００８３】
図１２、１３に本実施形態に係る連結解除装置１１００の拡大図を示している。第１連結部材１３１０は、第１連結部１１０２に接続された第１調整部材１１０４によって、第１端部材１１０１に固定されている。同様に、第２連結部材１３２０は、第２連結部１２０２に接続された第２調整部材１２０４によって、第２端部材１２０１に固定されている。なお、第１端部材１１０１および第２端部材１２０１は、それぞれマルマンバンド１６００に接続されている。
【００８４】
図１２に示すように、開錠モータ１Ｍは、第１端部材１１０１に連結されており、また開錠モータの駆動軸１Ｍａは第１固定軸１３１１に接続され、当接している第２固定軸１３２１とともに回転させることができ、これまで説明したように、ＣＷ方向へ回転することによる分離とＣＣＷ方向へ回転することによる分離とが可能となっている。
【００８５】
なお、上述したとおり、第１端部材１１０１、開錠モータ１Ｍおよび第１固定軸１３１１を一体連結とすることで、開錠時にバンド１６０１の復元力によりマルマンバンド１６００に予期しない変位が発生しても、当該部材も同じように変位するため、動力が開錠途中で途切れることはなく、より確実に開錠することができる。
【００８６】
図１３に示すように、開錠モータ１Ｍが作動すると、第１固定軸１３１１と第２固定軸１３２１が回転して、第１固定軸１３１１と第２固定軸１３２１の分離面と第１連結部材１３１０と第２連結部材１３２０の分離面とが一致したとき、バンド１６０１の復元力および引張ばね１４０３の復元力が第２調整部材１２０４を介して第２連結部材１３２０に働き、第２連結部材１３２０と第１連結部材１３１０とが分離する。
【００８７】
このとき、バンド１６０１の復元力のみで連結解除装置１１００の分離機構１３０１は、ロケットの段間継手１７００により制約を受けるバンド１６０１の形状およびバンド張力等の設定により、第１連結部材１３１０から第２連結部材１３２０が離脱する前に復元力が消滅し、分離することができない可能性がある。
【００８８】
一方、引張ばね１４０３は、ロケットの段間継手１７００から制約を受けないため、第１連結部材１３１０から第２連結部材１３２０が離脱するまで変位できるように復元力を調整できるため、より確実に分離することができる。
【００８９】
なお、分離動作が行われる際には、連結解除装置１１００によってバンド１６０１を締め上げた力と締め上げた力を解放するのにかかる時間で衝撃が決まる。従来、継手を火工品で切断していた場合には、締め上げた力を解放する時間が一瞬だったため衝撃が大きかったが、本実施形態においては徐々に連結状態を解放することができるため、衝撃を低減することが可能となる。
【００９０】
（第二実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、開錠モータを段間接手の機軸直交方向に配置した例を示す。本形態は、開錠モータを配置するスペースについて、機軸方向にスペースが無く、機軸直交方向にスペースがあるときに有効である。特に、宇宙航行体においては、フェアリングの内部に配置された、ロケットと人工衛星の段間への適用が好適である。
【００９１】
図１４、１５は本実施形態の連結解除装置の拡大図である。開錠モータ２Ｍの機軸直交方向配置に伴い、開錠モータ２Ｍに接続する不図示の第１固定軸２３１１も機軸直交方向配置となるよう連結解除装置２１００が配置されている。（第１実施形態から９０°回転した配置となっている。）
【００９２】
図１４に示すように、第１端部材２１０１は、連結解除装置２１００が機軸直交方向に配置されたことに伴い、不図示のモータ孔２１０５が機軸直交方向に配置され、開錠用モータ２Ｍが機軸直交方向に配置される。この配置によれば、分離機構１３０１すなわち第１調整部材２１０４および第２調整部材２２０４をマルマンバンド２６００の外周面上に近づけることができる。第１調整部材２１０４および第２調整部材２２０４の軸方向に対してマルマンバンド２６００からの締結力が働いているため、マルマンバンド２６００に取り付けられた第１端部材２１０１および第２端部材２２０１が分離対象物に及ぼす負荷を均一化する（応力集中を低減する）ことができ、各部の損傷を防ぐことができる。
【００９３】
分離動作については、第一実施形態と同じである。図１５に示すように、開錠モータ２Ｍが作動することにより、開錠モータ２Ｍに接続されている不図示の第１固定軸２３１１が回転し、第１固定軸２３１１に当接されている第２固定軸２３２１も共に回転する。
【００９４】
第１固定軸２３１１と第２固定軸２３２１の分離面が第１連結部材２３１０と第２連結部材２３２０の分離面に到達すると、バンド２６０１の復元力および引張りばね２４０３の復元力により第２連結部材２３２０が第１連結部材２３１０から離脱して、連結解除装置２１００が分離する。
【００９５】
なお、上述したとおり、第１端部材２１０１、モータ２Ｍおよび第１固定軸２３１１を一体連結とすることで、開錠時にバンド２６０１の復元力によりマルマンバンド２６００に予期しない変位が発生しても、当該部材も同じように変位するため、動力が開錠途中で途切れることはなく、より確実に開錠することができる。
【００９６】
本実施形態によれば、特に、宇宙航行体においては、ロケットや衛星などの宇宙航行体の進行方向の後ろ側に開錠モータ２Ｍを配置することによって、ロケット段間等を連結する連結解除装置の機軸直交方向への突起を低減し、飛翔時の空気抵抗を低減することができる。
【００９７】
（第三実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、開錠モータＭを段間接手外側の接線方向に配置した例を示す。本実施形態は、開錠モータを配置するスペースについて、機軸方向および機軸直交方向にスペースがないときに有効である。特に、宇宙航行体においては、ロケット段間などを連結するために連結解除装置を搭載すると、機軸直交方向への突起となり、飛翔時の空気抵抗が増大してロケット性能が低下する。そのため、機軸直交方向への突起を小さくすることのできる本実施形態は好適である。
【００９８】
図１６、１７は本実施形態の連結解除装置の拡大図である。開錠モータ３Ｍは、第１端部材３１０１の下方に、段間接手外側の接線方向、すなわち第１調整部材３１０４の軸線と同じ方向に向かって（平行に）配置されおり、第１端部材３１０１に接続されている。
【００９９】
図１６に示すように、開錠モータ３Ｍと第１固定部材３３１１の軸線は直交しているため、前記実施形態のように直接接続することができず、第１ギア３１１６と第２ギア３１１７を介して、間接的に開錠モータ３Ｍは第１固定部材３３１１に接続している。なお、第２ギア３１１７は、第一固定部材３３１１に接続して固定されている。
【０１００】
ここで、第１ギア３１１６と第２ギア３１１７の歯数を異にして介在させることにより、開錠モータ３Ｍのトルクを増幅することができるため、開錠モータ３Ｍを小型化することが可能である。
【０１０１】
また、第１ギア３１１６と第２ギア３１１７の種類および角度変更量は任意であるため、モータの位置を任意に変更することも可能である。
【０１０２】
分離動作については、前記実施形態と同じである。図１７に示すように、開錠モータ３Ｍが作動することにより、開錠モータ３Ｍに接続されている第１ギア３１１６、第２ギア３１１７、第１固定軸３３１１の順で回転し、第１固定軸３３１１に当接している第２固定軸３３２１も共に回転する。
【０１０３】
第１固定軸３３１１と第２固定軸３３２１の分離面が第１連結部材３３１０と第２連結部材３３２０の分離面に到達すると、バンド３６０１の復元力および引張りばね３４０３の復元力により第２連結部材３３２０が第１連結部材３３１１から離脱して、連結解除装置３１００が分離する。
【０１０４】
なお、上述したとおり、第１端部材３１０１、モータ３Ｍおよび第１固定軸３３１１を一体連結とすることで、開錠時にバンド３６０１の復元力によりマルマンバンド３６００に予期しない変位が発生しても、当該部材も同じように変位するため、動力が開錠途中で途切れることはなく、より確実に開錠することができる。
【０１０５】
本実施形態によれば、特に、宇宙航行体においては、ロケットや衛星などの宇宙航行体の進行方向の後ろ側に開錠モータ２Ｍを配置することによって、ロケット段間等を連結する連結解除装置の機軸直交方向への突起を低減し、飛翔時の空気抵抗を低減することができる。また、本実施形態における分離機構３３０１は、分離動作をスライドによって行うため、分離方向（第１ガイドピン３３１２、第２ガイドピン３３２２の移動方向）にはある程度のスペースを設けることになる。それに対して開錠モータ３Ｍの長手方向を分離方向に沿うように配置することで、宇宙航行体の進行方向に対して開錠モータ３Ｍをできるだけ分離機構３３０１の後ろ側に設けることで空気抵抗を低減でき、また、開錠モータ３Ｍの下段部材側への突出量も抑えることができ、分離対象物の分離の際に、分離対象物などに接触することを防ぐことができる。
【０１０６】
（第四実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、第２端部材に分離用の圧縮ばねを設けた例を示す。本形態は、分離方向への付勢用のばねについて、配置するスペースに制限があるときに有効である。特に、宇宙航行体においては、ロケット段間等を連結するために連結解除装置を搭載すると、機軸直交方向への突起となり、飛翔時の空気抵抗が増大してロケット性能が低下する。そのため、機軸直交方向への突起を小さくすることのできる本実施形態は好適である。
【０１０７】
図１８、１９は本実施形態の連結解除装置の拡大図である。本実施形態においては、分離方向への付勢用のばねを圧縮にしたことで、第１実施形態で使用した引張ばね１４０３等が廃止することができ、ロケットの機軸直交方向への突起を無くすことができている。
【０１０８】
図１８に示すように、圧縮ばね４１３０は、第２端部材４２０１と第２調整部材４２０４の間に配置され、分離前は、第２調整部材４２０４の軸線方向に付勢された状態で保持されている。具体的には、第２調整部材４２０４として用いたビスの頭部形状または頭部形状に隣接して設けたワッシャに対して圧縮ばね４１３０の一端が当接しており、他端が不図示の第２端部材４２０１のガイド孔４２０３内に設けられた当接部に当接することによって圧縮された状態で保持されている。
【０１０９】
分離動作については、第一実施形態と同じである。図１９に示すように、開錠モータ４Ｍが作動することにより、開錠モータ４Ｍに接続されている第１固定軸４３１１が回転し、第１固定軸４３１１に当接されている第２固定軸４３２１も共に回転する。
【０１１０】
第１固定軸４３１１と第２固定軸４３２１の分離面が第１連結部材４３１０と第２連結部材４３２０の分離面に到達すると、バンド４６０１の復元力および圧縮ばね４１３０の復元力により第２連結部材４３２０が第１連結部材４３１０から離脱して、連結解除装置４１００が分離する。
【０１１１】
なお、上述したとおり、圧縮ばね４１３０の復元力などの初期設定は、外部部品からの制約を受けないため任意に設定が可能であり、第２連結部材４３２０が第１連結部材４３１０から確実に分離することのできる復元力および移動量に設定することにより、分離動作途中で分離動作が途切れることはなく、確実に開錠することができる。
【０１１２】
本実施形態によれば、特に、宇宙航行体においては、ロケットや衛星などの宇宙航行体の進行方向の後ろ側に開錠モータ４Ｍを配置することによって、ロケット段間等を連結する連結解除装置の機軸直交方向への突起を低減し、飛翔時の空気抵抗を低減することができる。
【０１１３】
（第五実施形態）
本発明の一実施形態に係る連結解除装置を適用した装置の他の例として、分離機構内部に、分離方向への付勢用の第１圧縮ばね５１３０および第２圧縮ばね５１３１を配置した例を示す。
【０１１４】
連結解除装置を分離対象物に対して複数個配置したとき、各連結解除装置を厳密に同時に分離させることは難しく、１個の連結解除装置が分離した時点では、他の連結解除装置は連結した状態となっていることがある。そのため、第１実施形態および第２実施形態のように、第２端部材５２０１と第２調整部材５２０４の間に付勢されたばねを配置した場合、ばねによって分離機構５３０１を分離させるのに必要な荷重よりも第２端部材５２０４を分離機構５３０１側に引き寄せるのに必要な荷重の方が小さくなった場合には、第２調整部材５２０４が分離方向に移動することなく、第２端部材５２０４が分離機構５３０１方向に移動してしまい、分離が完了しない場合が考えられる。
【０１１５】
そのため、本実施形態では、分離機構５３０１に、分離方向への付勢用のばねを配置することにより、各連結解除装置の分離が同時でないときでも、より確実に分離機構５３０１が分離方向に付勢されるものとした。
【０１１６】
よって、特に、冗長のために連結解除装置を複数個配置する宇宙航行体への本実施形態の適用は好適である。但し、本実施形態の連結解除装置５１００を１つだけ分離対象物へ取り付けるものを妨げるわけではなく、その場合においても、他の実施形態同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
図２０、２１は本実施形態の連結解除装置の拡大図である。図２０に示すように、第１圧縮ばね５１３０および第２圧縮ばね５１３１は、第１連結部材５３１０と第２連結部材５３２０の間に配置され、分離前は、第１調整部材５１０４および第２調整部材５２０４の軸線方向に付勢された状態で保持されている。
【０１１８】
分離動作については、第一実施形態と同じである。図２１に示すように、開錠モータ５Ｍが作動することにより、開錠モータ５Ｍに接続されている第１固定軸５３１１が回転し、第１固定軸５３１１に当接されている第２固定軸５３２１も共に回転する。
【０１１９】
第１固定軸５３１１と第２固定軸５３２１の分離面が第１連結部材５３１１と第２連結部材５３２１の分離面に到達すると、バンド５６０１の復元力と第１圧縮ばね５１３０及び第２圧縮ばね５１３１の復元力により第２連結部材５３２０が第１連結部材５３１０から離脱して、連結解除装置５１００が分離する。
【０１２０】
なお、上述したとおり、圧縮ばねの復元力などの初期設定は、外部部品からの制約を受けないため任意に設定が可能であり、第２連結部材５３２０が第１連結部材５３１０から確実に分離することのできる復元力および移動量に設定することにより、分離動作途中で分離動作が途切れることはなく、確実に開錠することができる。
【０１２１】
本実施形態においては、第１調整部材５１０４を第１連結部材５３１０における固定軸２の延在方向に対して中央部に配置しており、固定軸２の延在方向における第１調整部材５１０４の両脇にガイドピン５３１２と圧縮ばね５１３０が対称に配置されるように設けられており、同様に、第２構成部材５２０４を第２連結部材５３２０における固定軸２の延在方向に対して中央部に配置しており、固定軸２の延在方向における第２調整部材５２０４の両脇にガイドピン５３２２と圧縮ばね５１３１が対称に配置されるように設けられている。
【０１２２】
この構成により、圧縮ばね５１３０、５１３１によって連結部材１を付勢する際に、ガイドピン３と圧縮ばね５１３０、５１３１による分離動作における摺動ロスを低減し、効率的に分離動作を補助することができる。また、圧縮ばね５１３０、５１３１が当接する他方側の連結部材における圧縮ばね５１３０、５１３１の当接位置に、分離動作開始後に圧縮ばねによる付勢方向がガイドピン３の軸方向となるようにする当接構造を設けていることが好ましい。当接構造は圧縮ばね５１３０、５１３１が挿入される凹部形状の溝などで形成される。
【０１２３】
また、本実施形態に係る連結解除装置５１００を分離対象物に複数個配置した場合、１個の連結解除装置が分離するとマルマンバンド５６００が予期しない変位をすることがあるが、１個の連結解除装置５１００が分離することによって、連結している状態の他の連結解除装置５１００に対してバンド５６００からの付勢力を受けない状態となったとしても、第１圧縮ばね５１３０と第２圧縮ばね５１３１は、常に第１連結部材５３１０と第２連結部材５３２０の間に配置されて付勢力を及ぼすため、第１連結部材５３１０と第２連結部材５３２０の分離動作を促すことができる。
【０１２４】
以上説明したように、付勢手段としての引張ばね１４０３、圧縮ばね４１３０の付勢力によって第２連結部材１３２０、４３２０を第１連結部材１３１０、４３１０から離脱させるために、マルマンバンド１６００、４６００をロケットの段間継手等の分離対象物に対して取り付ける際に、付勢手段をできるだけ伸長もしくは圧縮させ、第２連結部材１３２０、４３２０の頭部形状が第２端部材１２０１、４２０１のガイド孔１２０３、４２０３に当接するようにした状態でマルマンバンド１６００、４６００を締結することが好ましい。そうすることによって、付勢手段が有する付勢力（弾性力）を効果的に連結部材間に及ぼすことができるため、好適である。圧縮ばね５１３０、５１３１を用いる場合も同様であり、できるだけ圧縮ばね５１３０、５１３１が圧縮された状態で連結部材内に配置されることが好ましい。
【０１２５】
ここで、第１端部材が有する第１取付部の外表面について詳述する。第１取付部の外表面は平坦な面となっており、その平坦な面に内周面が当接するようにしてマルマンバンドが取り付けられる。第１取付部は、第１端部材における分離機構が設けられる側とは反対側の端部を含むように形成されており、第１取付部の外表面は、その端部とマルマンバンドの中心とを通る直線に対して垂直である。すなわち、分離対象物の連結時に、第１取付部に当接する位置以外では真円形状をなすように形成されたマルマンバンドの内周面（内周円）の、第１取付部の端部との交点における接線と一致するように第１連結部の外表面は形成されている。
【０１２６】
この構成によれば、マルマンバンドの復元力によって第１端部材等がマルマンバンドに及ぼす荷重の方向を接線方向とすることができ、分離対象物等に及ぼす負荷を均一化する（応力集中を低減する）ことができ、各部の損傷を防ぐことができる。第２端部材、第２連結部においても同様に負荷を均一化している。
【０１２７】
図２２には、本発明に係る連結解除装置を衛星等が搭載されるフェアリングとロケットとの間などの分離装置として適用した例を示している。図２２（ａ）に、３段に構成されたロケット本体とその上部に設けられたフェアリングＰＬＦ内部に衛星ＳＡＴなどの積載物が搭載されたロケットを示している。ロケットの各段とフェアリングＰＬＦとの間にはそれぞれ本発明に係る連結解除装置を用いた分離装置６１００が設けられている。また、衛星接手ＰＡＦと衛星ＳＡＴとの間にも本発明に係る連結解除装置を用いた分離装置６１００が設けられている。なお、分離装置６１００に対しては、これまでに説明した各実施形態における連結解除装置のいずれの形態が用いられてもよい。
【０１２８】
図２２（ｂ）から（ｅ）に示すように、ロケットの各段Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３やフェアリングＰＬＦの切り離しおよび衛星ＳＡＴと衛星接手ＰＡＦとの分離において、本発明に係る連結解除装置を用いることによって、連結解除装置への衝撃を低減しつつ、確実に分離動作を行うことができる。特に、衛星ＳＡＴと衛星接手ＰＡＦとの分離においては、できる限り衝撃を抑えることが望まれており、本発明に係る連結解除装置の適用は非常に好適である。
【０１２９】
以上、本発明の連結解除装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をすることができる。
【０１３０】
上記実施形態において、連結解除装置をマルマンバンドに対して一つ配置した例を説明したが、例えば、マルマンバンドの円周形状のうち、対向する位置に２つの連結解除装置を配置してもよく、その場合本発明の効果を高めることができる。すなわち、２つ連結解除装置に同時に解除指示をした場合にも、厳密に同時に駆動することは難しく、一方の連結解除装置の連結が解除されると、他方へのマルマンバンドの復元力が急激に低減し、そのままでは連結が解除されない可能性があるが、本発明を適用すれば、マルマンバンドの復元力が低下したあとでも連結解除装置の連結を解除できるため、好適である。連結解除装置を３つ以上設けた場合にもより好適に本発明を適用できる。
【０１３１】
例えば、上記実施形態において、ガイドピン３は断面円形状すなわち概略円筒形状のものを用いて説明したが、実際にはガイドピン３を直方体形状とし、ガイド孔５を楕円形状とするなどの変更を施してもよい。
【０１３２】
（付記１）
本発明は、第一部材と第二部材を係合する係合部と、
前記係合部による係合を解除するための駆動部と
を備え、
前記係合部は、分割された一対の半円部材で構成される円柱部材と、
前記円柱部材の外周面に沿って当接して前記円柱部材を保持する円形保持部を形成する一対の連結部材と
を備え、
前記円形保持部は、一方の連結部材が有する半円部と他方の連結部材が有する半円部とを相対向させて各半円部の内周面を連続させることで形成され、前記円柱部材の外周面が摺接する円形内面部を有し、
前記円柱部材は、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる解除位置を基準として、前記円形内面部に沿って半円を形成する第一半円固定軸と、もう一方の半円を形成し、かつ駆動部と連結するための穴を形成する第二半円固定軸を有し、
前記駆動部は、開錠用駆動部と、分離用駆動部と
を備え、
開錠用駆動部は、前記円柱部材の一方と連結するための駆動軸と、第一部材と連結するためのハウジングを有し、
分離用駆動部は、第二部材と連結するバネ支持部材と、解除後に前記一対の連結部材の一方を分離させるための引張ばねを有し、
第一部材と第二部材が係合しているときは、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一とならない状態で、前記一対の連結部材に前記円柱部材が挿入された状態が維持され、
第一部材と第二部材の係合が解除されるときは、前記駆動軸および前記駆動軸と連結している第二半円固定軸が回動し、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となることで、分割面の接線方向に対して第一部材と第二部材が拘束されない状態となり、前記引張ばねが縮むことにより前記一対の連結部材の一方が分割面の接線方向に移動し、第一部材と第二部材の係合が解除される構成である。
【０１３３】
分割された一対の半円部材で構成される円柱部材と、
前記円柱部材の外周面に沿って当接して前記円柱部材を保持する円形保持部を形成する一対の連結部材と
を備え、
前記円形保持部は、一方の連結部材が有する半円部と他方の連結部材が有する半円部とを相対向させて各半円部の内周面を連続させることで形成され、前記円柱部材の外周面が摺接する円形内面部を有し、
前記円柱部材は、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として、前記円形内面部に沿って時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能に構成されることを特徴とする連結解除装置。
【０１３４】
前記円柱部材の回転角度を制限する規制部を有し、
前記円形保持部は、前記円柱部材を前記円形内面部に対して当接するいずれの向きでも保持可能なように構成されることを特徴とする連結解除装置。
【０１３５】
前記規制部は、前記連結部材における前記連結部材の当接面の前記円柱部材を通る法線上に設けられることを特徴とする連結解除装置。
【０１３６】
前記円柱部材を、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として反時計回りに回転した位置で停止することで前記一対の連結部材の連結状態を保持され、
前記円柱部材を、時計回りに回転することで前記連結状態が解除されることを特徴とする連結解除装置。
【０１３７】
前記円柱部材を、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として時計回りに回転した位置で停止することで前記一対の連結部材の連結状態を保持され、
前記円柱部材を、反時計回りに回転することで前記連結状態が解除されることを特徴とする連結解除装置。
【０１３８】
前記円柱部材を、前記一対の連結部材の当接面と前記円柱部材の分割面とが面一となる位置を基準として時計回り及び反時計回りのいずれに回転して停止した場合にも、前記一対の連結部材の連結状態を保持可能であることを特徴とする連結解除装置。
【０１３９】
前記一対の連結部材が分離する際に移動する方向に前記円柱部材が回転することで前記
一対の連結部材の連結状態を解除することを特徴とする連結解除装置。
【０１４０】
（付記２）
連結解除装置を分離するための力を分離対象物の復元力に依存していると、分離動作の途中で分離対象物の復元力が無くなった場合に、分離動作を完了できない可能性がある。
【０１４１】
それに対し、本発明に係る連結解除装置は、
航行体の分離に用いられる連結解除装置であって、
分離可能に結合される一対の分離機構と、
前記分離機構の結合を解除する駆動力を発生する駆動部と
を備え、
前記分離機構に対し、前記分離機構が分離される方向への付勢力を及ぼす付勢手段を有することを特徴とする連結解除装置。
【０１４２】
この構成によれば、分離時に分離対象物の復元力が消滅または減少したとしても、付勢手段の付勢力によって、連結の解除を行うことができる。
【０１４３】
前記分離機構は、
分離可能に結合される一対の連結部材と、
一方側が前記連結部材に取り付けられ、他方側が分離対象物に取り付けられる中間部材とで構成され、
前記駆動部は、前記中間部材のうち、第一の中間部材に取り付けられ、
前記付勢手段は、前記中間部材のうち、第二の中間部材に取り付けられることを特徴とする連結解除装置。
【０１４４】
前記連結部材は、
係合部材によって前記中間部材に対してスライド可能に係合し、
前記付勢手段は、前記係合部材に設けられることを特徴とする連結解除装置。
【０１４５】
前記付勢手段は、前記中間部材内部に設けられることを特徴とする連結解除装置。
【０１４６】
前記一対の分離機構は、前記分離機構が分離される方向において対向する分離面を跨いで配置される第一連結部材と第二連結部材とを有し、
前記付勢手段は、前記分離面において前記第一連結部材と前記第二連結部材とを跨るように設けられ、前記分離機構が分離される方向に付勢力を及ぼす弾性部材であることを特徴とする連結解除装置。
【０１４７】
前記付勢手段は、
前記分離機構が分離される方向と直交する方向における両端部にそれぞれ設けられることを特徴とする連結解除装置。
【０１４８】
前記一対の分離機構の一方に、前記付勢手段が配置され、
前記分離機構に働く外力に依らず、前記付勢手段の付勢力に依り分離動作を行うことのできる連結解除装置。
【符号の説明】
【０１４９】
１  連結部材
３１０、１３１０、２３１０、３３１０  第１連結部材
３２０、１３２０、２３２０、３３２０  第２連結部材
２  固定軸
３１１、１３１１、２３１１、３３１１  第１固定軸
３２１、１３２１、２３２１、３３２１  第２固定軸
３  ガイドピン
５  ガイド孔
４０１  分離補助機構
Ｍ、１Ｍ、２Ｍ、３Ｍ  開錠モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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