7455049 アクチュエータ、安全装置、および、安全装置を備えた飛行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-14

(45)【発行日】2024-03-25

(54)【発明の名称】アクチュエータ、安全装置、および、安全装置を備えた飛行体

(51)【国際特許分類】

   B64D 17/72 20060101AFI20240315BHJP

   B64D 17/80 20060101ALI20240315BHJP

   B64U 70/83 20230101ALI20240315BHJP

   F42B 3/12 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

B64D17/72

B64D17/80

B64U70/83

F42B3/12

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020195586

(22)【出願日】2020-11-25

(65)【公開番号】P2022083936

(43)【公開日】2022-06-06

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000004086

【氏名又は名称】日本化薬株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127203

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 泰宏

(72)【発明者】

【氏名】福元 麻衣子

(72)【発明者】

【氏名】大坪 秀礎

(72)【発明者】

【氏名】芦田 祥一

(72)【発明者】

【氏名】中村 博

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－００１６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７８９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７３４３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－２１４８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１８６１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０２９１０１０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｄ １７／００－１７／８０

Ｂ６４Ｄ ２５／００－２５／２０

Ｂ６４Ｕ ７０／００－７０／８７

Ｆ４２Ｂ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部と、前記本体部と接続されているとともに前記本体部より幅が小さい棒状部と、を有した摺動部材と、
前記摺動部材を摺動可能に内部に収容するシリンダと、
前記シリンダの一端部に設けられ、前記摺動部材を摺動させる動力を発生する動力源を前記シリンダ側において保持する略筒状部材と、前記略筒状部材の前記シリンダ側と反対側に設けられたフランジ部と、を有した基台と、
を備え、
前記フランジ部は、略中心に設けられ、前記略筒状部材の内部と連通し、前記動力源と接続されるコネクタを挿入可能な挿入口と、外縁の一部から前記挿入口にかけて形成された切り欠き部と、を有した略馬蹄形状のものであり、
前記コネクタは、前記切り欠き部の少なくとも一部に嵌合される突起部を有したものである、
アクチュエータ。

【請求項2】

前記突起部の先端に外部電源に接続される配線が接続されている、
請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記フランジ部の外縁のうち前記切り欠き部の一部を形成している部分が、曲線形状に形成されている、
請求項１または２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のアクチュエータと、
少なくとも前記シリンダの一部を覆うように配置された有底筒状部と、前記有底筒状部の開口部または側面の途中部分から外部に向けて突出するように形成された鍔状部とを有し、前記摺動部材により一方向に押し上げられる押し上げ部材と、
前記押し上げ部材の前記鍔状部により支持されつつ押し上げられる射出物と、
前記押し上げ部材および前記射出物が内包され、前記アクチュエータが底部に接続されている収容器と、
を備えていることを特徴とする安全装置。

【請求項5】

請求項２に記載のアクチュエータと、
少なくとも前記シリンダの一部を覆うように配置された有底筒状部と、前記有底筒状部の開口部または側面の途中部分から外部に向けて突出するように形成された鍔状部とを有し、前記摺動部材により一方向に押し上げられる押し上げ部材と、
前記押し上げ部材の前記鍔状部により支持されつつ押し上げられる射出物と、
前記押し上げ部材および前記射出物が内包され、前記アクチュエータの一部が底部に接続されている収容器と、
を備え、
前記収容器の底部には、通気孔が設けられており、
前記配線は、前記通気孔を閉塞しない位置に配設される、
安全装置。

【請求項6】

前記収容器の底部には、前記基台の前記フランジ部以外の部分を外部から挿入できる穴部が設けられており、
前記フランジ部は、前記収容器の外部に位置した状態で、前記収容器に固定されている、
請求項４または５に記載の安全装置。

【請求項7】

前記収容器の底部の中央部が凹部になっており、
前記中央部と前記中央部の周囲とで少なくとも二段の階段形状が形成されている、
請求項４～６のいずれか１項に記載の安全装置。

【請求項8】

請求項１～３のいずれか１項に記載のアクチュエータを備えていることを特徴とする飛行体。

【請求項9】

請求項４～７のいずれか１項に記載の安全装置を備えており、
前記射出物は、パラシュートまたはパラグライダーであることを特徴とする飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータ、当該アクチュエータを備え、パラシュート又はパラグライダー等の射出物を射出する安全装置、および、当該安全装置を備えた飛行体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自律制御技術および飛行制御技術の発展に伴って、例えばドローンと呼ばれる複数の回転翼を備えた飛行体の産業上における利用が加速しつつある。ドローンは、例えば複数の回転翼を同時にバランスよく回転させることによって飛行し、上昇および下降は回転翼の回転数の増減によって行い、前進および後進は回転翼の回転数の増減を介して機体を傾けることによって成し得る。このような飛行体は今後世界的に拡大することが見込まれている。

【0003】

一方で、上記のような飛行体の落下事故のリスクが危険視されており、飛行体の普及の妨げとなっている。こうした落下事故のリスクを低減するために、安全装置として飛行体用パラシュート装置が製品化されつつある。

【0004】

たとえば、上記パラシュート安全装置の一例として、出願人は、下記特許文献１に係る出願を行っている。この特許文献１の安全装置は、下記特許文献１の図１に示されるように、ピストン部材（摺動部材）と、ピストン部材を収容し、作動時に当該ピストン部材が外方に突出するための孔部が設けられたシリンダと、ピストン部材により一方向に押し上げられる押し上げ部材と、押し上げ部材により支持されつつ押し上げられる射出物と、ピストン部材をシリンダ内で移動させるガス発生器と、を備え、押し上げ部材は、ピストン部材の移動方向における当該ピストン部材の先端を基準としてピストン部材の末端側に配置された支持部を有している。また、押し上げ部材の底部は、ピストン部材の先端部に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－１６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のような安全装置におけるアクチュエータにおいては、飛行体に組み付ける際、ガス発生器の電極にコネクタが挿された後、コネクタまたは安全装置について、安全装置の収容器の周方向に回転する方向に誤って力を加えてしまい、ガス発生器の電極を破損してしまうおそれがあった。

【0007】

そこで、本発明は、飛行体などの外部装置に組み付ける際のガス発生器の電極の破損を防止できるアクチュエータ、当該アクチュエータを備え、パラシュート又はパラグライダー等の射出物を射出する安全装置、および、当該安全装置を備えた飛行体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１） 本発明に係るアクチュエータは、本体部と、前記本体部と接続されているとともに前記本体部より幅が小さい棒状部と、を有した摺動部材と、前記摺動部材を摺動可能に内部に収容するシリンダと、前記シリンダの一端部に設けられ、前記摺動部材を摺動させる動力を発生する動力源を前記シリンダ側において保持する略筒状部材と、前記略筒状部材の前記シリンダ側と反対側に設けられたフランジ部と、を有した基台と、を備え、前記フランジ部は、略中心に設けられ、前記略筒状部材の内部と連通し、前記動力源と接続されるコネクタを挿入可能な挿入口と、外縁の一部から前記挿入口にかけて形成された切り欠き部と、を有した略馬蹄形状のものであり、前記コネクタは、前記切り欠き部の少なくとも一部に嵌合される突起部を有したものであることを特徴とする。

【0009】

（２） 上記（１）のアクチュエータにおいては、前記突起部の先端に外部電源に接続される配線が接続されていることが好ましい。

【0010】

（３） 上記（１）または（２）のアクチュエータにおいては、前記フランジ部の外縁のうち前記切り欠き部の一部を形成している部分が、曲線形状に形成されていることが好ましい。

【0011】

（４） 本発明に係る安全装置は、上記（１）～（３）のいずれかのアクチュエータと、少なくとも前記シリンダの一部を覆うように配置された有底筒状部と、前記有底筒状部の開口部または側面の途中部分から外部に向けて突出するように形成された鍔状部とを有し、前記摺動部材により一方向に押し上げられる押し上げ部材と、前記押し上げ部材の前記鍔状部により支持されつつ押し上げられる射出物と、前記押し上げ部材および前記射出物が内包され、前記アクチュエータの一部が底部に接続されている収容器と、を備えていることを特徴とする。

【0012】

（５） また、別の観点として、本発明に係る安全装置は、上記（２）のアクチュエータと、少なくとも前記シリンダの一部を覆うように配置された有底筒状部と、前記有底筒状部の開口部または側面の途中部分から外部に向けて突出するように形成された鍔状部とを有し、前記摺動部材により一方向に押し上げられる押し上げ部材と、前記押し上げ部材の前記鍔状部により支持されつつ押し上げられる射出物と、前記押し上げ部材および前記射出物が内包され、前記アクチュエータの一部が底部に接続されている収容器と、を備え、前記収容器の底部には、通気孔が設けられており、前記配線は、前記通気孔を閉塞しない位置に配設されることを特徴とするものであってもよい。

【0013】

（６） 上記（４）または（５）の安全装置においては、前記収容器の底部に、前記基台の前記フランジ部以外の部分を外部から挿入できる穴部が設けられており、前記フランジ部は、前記収容器の外部に位置した状態で、前記収容器に固定されていることが好ましい。

【0014】

（７） 上記（４）～（６）の安全装置においては、前記収容器の底部の中央部が凹部になっており、前記中央部と前記中央部の周囲とで少なくとも二段の階段形状が形成されていることが好ましい。

【0015】

（８） 本発明に係る飛行体は、上記（１）～（３）のいずれか１つのアクチュエータを備えていることを特徴とする。

【0016】

（９） 本発明に係る飛行体は、上記（４）～（７）のいずれか１つの安全装置を備えており、前記射出物は、パラシュートまたはパラグライダーであることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、飛行体などの外部装置に組み付ける際のガス発生器の電極の破損を防止できるアクチュエータ、当該アクチュエータを備え、パラシュート又はパラグライダー等の射出物を射出する安全装置、および、当該安全装置を備えた飛行体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る安全装置を示す断面図である。

【図2】図１の安全装置におけるアクチュエータを示す断面図である。

【図3】図１の安全装置における基台を説明するための斜視図である。

【図4】図２のアクチュエータと基台との関係を説明するための斜視図である。

【図5】図１の安全装置が適用される飛行体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係るアクチュエータを備えた安全装置および飛行体について、図１～図５を参照しながら説明する。

【0020】

図１に示すように、安全装置１００は、アクチュエータ１と、アクチュエータ１により一方向（図１では上方向）に押し上げられる押し上げ部材１５と、当該押し上げ部材１５により支持されつつ押し上げられる射出物１６と、アクチュエータ１、押し上げ部材１５、および射出物１６を収容する有底円筒状の収容器１８と、収容器１８の開口端部を閉塞する蓋部２１と、を備えている。なお、本実施形態において、射出物１６はパラシュート又はパラグライダーである。

【0021】

アクチュエータ１は、摺動部材であるピストン部材１０と、当該ピストン部材１０を収容し、作動時に当該ピストン部材１０が外方（図１、図２では上方向）に突出するための孔部１３が設けられたシリンダ１４と、シリンダ１４の一端部がかしめ固定され、収容器１８内部の底部中央の穴部２５を介して取り付けられる基台２（スクイブホルダ）と、ピストン部材１０をシリンダ１４内で移動させる動力源としてのガス発生器（マイクロガスジェネレータ等）１７と、を備えている。

【0022】

基台２は、図３および図４に示したように、ピストン部材１０を摺動させる動力を発生するガス発生器１７をシリンダ１４側において保持する略筒状部材２Ａと、略筒状部材２Ａのシリンダ１４側と反対側に設けられたフランジ部２Ｂと、を備えている。

【0023】

フランジ部２Ｂは、収容器１８に取り付けるために用いられる複数の穴部２ａと、後述する飛行体３０の機体３１に取り付けるために用いられる複数の穴部２ｂと、ガス発生器１７の下部の電極１７ｂに通電用のコネクタ２２を嵌挿するために用いられる挿入口２ｃと、先端部２ｄ、２ｅと、を備え、略Ｕ字状の略馬蹄形状（リング形状の一部を外縁から中心にかけて切り欠いて、先端部２ｄ、２ｅ間に切り欠き部を形成したような形状）に加工されたものである。穴部２ａの内壁には、雌ねじが切られており、後述するボルト２８が螺合するようになっている。また、穴部２ｂの内壁にも雌ねじが切られており、後述する飛行体３０に機体３１側からボルト（図示せず）が螺合し、基台２を機体３１に固定できるようになっている。また、図３および図４に示したように、基台２の先端部２ｄ、２ｅのそれぞれは、丸みを帯びた曲線形状（Ｒ形状など）に形成されており、接触によって部品を傷つけること、および、人体への怪我などを防止できるようになっている。また、先端部２ｄ、２ｅ間の空間（切り欠き部）は、挿入口２ｃと連通している。

【0024】

コネクタ２２は、挿入口２ｃを介して略筒状部材２Ａ内に挿入可能な本体部２２ａと、本体部２２ａ下部の側面から突出している突起部２２ｂと、略筒状部材２Ａ内に位置する電極１７ｂが嵌挿される穴部２２ｃと、を備えている。突起部２２ｂは、コネクタ２２の挿入方向と垂直な方向に向けて（基台２に取り付けた場合、基台２の中心から径方向沿って）延設された配線４１を介して、外部電源と接続されるコネクタ４０と電気的に接続されている。また、本体部２２ａは、電極１７ｂおよび突起部２２ｂに接続された配線４１の両方に電気的に接続される穴部２２ｃが内部に設けられている。突起部２２ｂは、基台２の先端部２ｄ、２ｅ間（上述の切り欠き部を形成している部分）の形状に倣った形状となっており、基台２の先端部２ｄ、２ｅの間（上述の切り欠き部を形成している部分）に嵌合するように形成されている。これにより、挿入口２ｃに対して、コネクタ２２の位置決め（方向決め）が可能となる。また、挿入口２ｃへ取り付けた後に配線４１が基台２の周方向に可動させられた場合において、基台２の周方向にコネクタ２２が移動しないようになり、ガス発生器１７の下部の電極１７ｂの破損を防止することができる。

【0025】

また、基台２の挿入口２ｃとコネクタ２２とは、配線４１が通気孔２４を塞がないように配設できるように、基台２に取り付けた場合、基台２の中心から径方向沿って延設される状態となるように構成されている。

【0026】

ピストン部材１０は、シリンダ１４の内径とほぼ同じ外径の部分を備える本体部１０ａと、この本体部１０ａに接続され、上方に延びかつ本体部１０ａよりも小径の棒状部１０ｂと、本体部１０ａおよび棒状部１０ｂの内部に設けられた穴部１０ｃと、棒状部１０ｂの上端部に設けられた雌ねじ部１０ｄと、本体部１０ａの周方向に設けられた溝部１０ｅと、を有している。

【0027】

棒状部１０ｂの少なくとも上端部側は、図示しないが、断面が非円形状に形成されている。ここで、非円形状とは、たとえば、多角形状、楕円形状、星型形状、または、歯車形状、などのことであるが、非円形状であれば、どのような形状のものでも含まれる。また、棒状部１０ｂの下部において、本体部１０ａに一端部が接触した状態で、管状部材４が嵌設または遊嵌されている。なお、管状部材４の内壁と棒状部１０ｂの外壁との間は、隙間があってもよいが、その隙間としては、後述する衝突時の略均一な圧縮による塑性変形を妨げない程度以内のものであればよい。

【0028】

管状部材４は、図２に示したように、保持部材５によって、棒状部１０ｂの下部に、一端部が本体部１０ａに接触した状態で保持されている。また、管状部材４は、塑性変形する材料であるとともに、引張強度がピストン部材１０および後述のストッパー部材２３（たとえば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅などの金属、ステンレス、などの合金、樹脂、など）よりも低い材料（たとえば、アルミニウム、真鍮、などの金属、ステンレスなどの合金、モノマーキャストナイロン、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６などのポリアミド合成樹脂などの樹脂、など）からなる。ここで、保持部材５は、ゴムなどの弾性部材であってもよいし、管状部材４と同様の材料からなるものであってもよく、また、形状はリング状でもよいし、クリップ状であってもよい。

【0029】

また、管状部材４が、シリンダ１４の内壁部に接触しないように、管状部材４とシリンダ１４の内壁部とが所定距離（たとえば、ストッパー部材２３に衝突した際に略均一な圧縮によって塑性変形した管状部材４が、シリンダ１４の内壁部に接触しない距離）以上離間している。これらにより、管状部材４は、ストッパー部材２３に衝突して塑性変形しても、シリンダ１４の内壁部に阻害されることなく変形し、ピストン部材１０の衝撃を十分に緩和する。

【0030】

穴部１０ｃは、本体部１０ａの下端部から棒状部１０ｂの途中まで、中心軸に沿って形成されている。これにより、穴部１０ｃが形成されていない場合に比べて、ピストン部材１０は軽量化されている。

【0031】

雌ねじ部１０ｄは、棒状部１０ｂの先端部から中心軸に沿って途中まで形成されている。また、雌ねじ部１０ｄには、後述するボルト部材５０の雄ねじ部５０ｂを螺合することができる。

【0032】

溝部１０ｅには、周方向にＯ－リングなどのシール部材１１が設けられている。

【0033】

シリンダ１４内の上部には、ピストン部材１０の棒状部１０ｂの一部を取り囲むように配置された略筒状のストッパー部材２３が設けられている。すなわち、棒状部１０ｂはストッパー部材２３の孔部１３に挿通された状態で配されている。また、シリンダ１４には、作動時に、空間６内にある空気を外部に放出するための貫通孔１４ａが設けられている。なお、図１および図２において、貫通孔１４ａは１つしか設けていないが、周方向に複数設けられていてもよい。

【0034】

ストッパー部材２３は、管状部材４の移動をシリンダ１４内に制限するものであり、外周に沿って設けられた溝部２３ａと、内周に沿って設けられた溝部２３ｂと、有している。溝部２３ａは、シリンダ１４の他端部をストッパー部材２３にかしめ固定するために用いられている。また、溝部２３ｂには、周方向にＯ－リングなどのシール部材１２が設けられている。

【0035】

シリンダ１４は、アクチュエータ１のピストン部材１０が何かしらの原因で不動となってしまった場合、且つ、アクチュエータ１の初期燃焼容積を小さくした場合に火薬が燃焼し、シリンダ１４の耐圧値以上の燃焼圧力が生じた場合（異常事態時）において、シリンダ１４の径方向に塑性変形できるように、材料の選定および外周部の肉厚の適宜調整がなされていてもよい。シリンダ１４を構成する材料としては、たとえば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅などの金属、ステンレス、などの合金が挙げられる。これにより、上記異常事態時において、シリンダ１４が径方向に塑性変形するので、Ｏ－リングなどのシール部材１２のシール性能が低下（緩和）し、シール部材１２とシリンダ１４の内壁との間に、発生したガスが通過可能な隙間ができる。したがって、この隙間から、上記異常事態時に発生したガスを漏れ出させることで、当該ガスは、貫通孔１４ａからシリンダ１４外部に放出された後、シリンダ１４外壁と有底筒状部１９内壁との隙間から収容器１８内部を経て、通気孔２４から収容器１８外部に放出されることになるので、シリンダ１４を破断しないようにすることができる（フェールセーフ機能）。なお、このフェールセーフ機能を有する場合、シリンダ１４外壁と有底筒状部１９内壁との間には、シリンダ１４が径方向に十分に塑性変形できるような空間（隙間）が設けられている。

【0036】

ガス発生器１７は、シリンダ１４の下方の開口端に圧入された状態で、ピストン部材１０の後述の本体部１０ａの下方に配置されている。また、ガス発生器１７のカップ体１７ａの周囲には、ピストン部材１０との間に所定距離を形成するための筒状部材３が設けられている。

【0037】

押し上げ部材１５は、金属製（アルミニウムまたは鉄などで、合金であってもよい）、樹脂製、または、樹脂と金属、ＣＦＲＰもしくは繊維強化樹脂などとの複合材などからなり、図１に示すように、シリンダ１４の一部、つまり当該シリンダ１４のうちガス発生器１７が配されている側の開口端付近を除く外側の部分を覆うように配置された有底筒状部１９と、当該有底筒状部１９の開口部にフランジ（鍔状部）として設けられ射出物１６を支持する円盤状の支持部２０と、を有している。

【0038】

有底筒状部１９は、略平板形状または略柱形状（本実施形態では略柱形状）の底部１９ａと、底部１９ａの蓋部２１側に形成された穴部５１と、穴部５１よりも径の小さい穴部５２（第２穴部）と、穴部５２を介して穴部５１と連通し、穴部５２よりも径の大きい穴部５３（第１穴部）と、を有している。穴部５１は、ボルト部材５０のヘッド部５０ａの径よりも大きい径を有している。穴部５２は、ヘッド部５０ａの径よりも小さい径を有し、穴部５１側から挿入されたボルト部材５０の雄ねじ部５０ｂを穴部５３側へ案内することができる。穴部５３は、棒状部１０ｂの一端部（上端部）の形状と略同一であり、有底筒状部１９の底部１９ａのシリンダ１４側に設けられた挿入用開口部５３ａから棒状部１０ｂの一端部が挿入されることによって、棒状部１０ｂの一端部が嵌合する嵌合部となっている。

【0039】

ボルト部材５０は、雄ねじ部５０ｂを、穴部５１側から穴部５２に挿入し、穴部５３の嵌合した棒状部１０ｂの雌ねじ部１０ｄに螺合することによって、棒状部１０ｂと押し上げ部材１５とを連結するものである。このとき、棒状部１０ｂの一端部は、非円形状であり、略同一形状の穴部５３に嵌合しているので、ボルト部材５０を雌ねじ部１０ｄに螺合する際、棒状部１０ｂが共回りすることがない。具体的には、押し上げ部材１５とピストン部材１０の先端部が非円形で嵌め合いになっているため、ボルト部材５０で締結する際に、押し上げ部材１５を固定しながら回すことができ、ピストン部材１０がガス発生器１７の方向に向かって締り、共回りすることなく、締め付けることができる。

【0040】

支持部２０は、初期状態で収容器１８の底部内面と離間して設けられている。また、支持部２０には、作動時において射出物１６の底部と支持部２０との間で発生する負圧の影響を軽減して射出物１６が射出されやすくするための通気孔２６を有している。また、支持部２０の外周部は、収容器１８の内側に接触しないように形成されている。また、支持部２０の上面には、射出物１６について有底筒状部１９の周囲方向への移動を防止する移動防止部材２７が少なくとも１つ（本実施形態では８部）設けられている。

【0041】

移動防止部材２７は、樹脂製、または、樹脂と金属、ＣＦＲＰもしくは繊維強化樹脂などとの複合材などからなる略三角形状の部材であり、有底筒状部１９を中心として、回転対称となるように複数設けられている。また、これらの移動防止部材２７の間ごとに通気孔２６が設けられている。ここで、一変形例として、移動防止部材２７は、１つだけ設けられているものであってもよい。この場合でも、通気孔２６は、支持部２０に複数設けられる。

【0042】

図１に示すように、収容器１８の底部には、収容器１８内部と外部とを連通する複数の通気孔２４と、基台２が挿入される穴部２５と、ボルト締結用の穴２９と、が設けられている。また、図１に示すように、収容器１８の底部は、中央部が凹部になっており、この中央部と中央部の周囲とで少なくとも二段の階段形状を形成している。なお、押し上げ部材１５が収容器１８内において急速で移動する際には、当該押し上げ部材１５と収容器１８の底面との間の領域に負圧が生じる。そのため、押し上げ部材１５を移動させ難くなる。そこで、上記通気孔２４を設けることで、負圧現象を低減することができ、押し上げ部材１５をスムーズに移動させることが可能となる。また、収容器１８の底部の外側に位置する基台２のフランジ部に設けられた穴部２ａを、穴２９を介してボルト２８で収容器１８の内側から締結固定することにより、穴部２５は閉口される。また、支持部２０と収容器１８内側の底面との距離を小さくすることで、射出物１６の収容器１８内側の底面への落下を防止している。

【0043】

また、射出物１６は、収容器１８内において当該収容器１８の内面と押し上げ部材１５の有底筒状部１９の外側面との間に、たとえば有底筒状部１９の外側面を取り巻くように収容されている。また、射出物１６は、その外側が収容器１８の内側に接触しないように折り畳まれている。なお、射出物１６は、たとえば紐（図示略）の一端に接続されており、当該紐の他端は収容器１８内部（たとえば、複数の通気孔２６を介して支持部２０に括り付けられる）又は後述する飛行体３０の機体３１に接続される。ここで、一変形例として、射出物１６は、その外側が収容器１８の内側に接触した状態で折り畳まれていてもよい。

【0044】

ガス発生器１７は、点火器のみ用いても良いし、点火器およびガス発生剤を備えたガス発生器を用いても良い。また、火薬式の点火器により小型のガスボンベにおける封板を開裂させ、内部のガスを外部へと排出するハイブリッド型、ストアード型のガス発生器を用いてもよい。この場合、ガスボンベ内の加圧ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などの不燃性のガスあるいはこれらの混合物を用いることができる。また、加圧ガスが放出される際に確実にピストンを推進させるために、ガス発生剤組成物またはテルミット組成物等からなる発熱体をガス発生器に具備させてもよい。

【0045】

なお、主に、ピストン部材１０、シリンダ１４、押し上げ部材１５、ガス発生器１７、などで、射出物１６を射出する射出部を構成している。

【0046】

以上のような構成において、安全装置１００が搭載されるたとえば飛行体などが落下する際にガス発生器１７が作動すると、当該作動により発生するガスの圧力によってピストン部材１０がシリンダ１４内を上方に推進する。これにより、ピストン部材１０の棒状部１０ｂに接続された有底筒状部１９を有する押し上げ部材１５が収容器１８内において上方に推進（突出）する。これによって、蓋部２１が外れ、収容器１８の開口端部が開放されると共に、射出物１６が収容器１８内から外方（図１紙面の上方向）に射出される。このとき、ピストン部材１０および管状部材４が上方に移動するが、管状部材４がストッパー部材２３に衝突して停止する。そして、射出物１６がパラシュート又はパラグライダーである場合には、射出物１６は収容器１８から射出された後、展開される。

【0047】

なお、安全装置１００は、図５に示したように、飛行体３０の機体３１に基台２の穴部２ｂ（図４参照）を介して機体３１側からボルト（図示せず）によって連結固定されている。このとき、図５に示したように、基台２は、通気孔２４を閉塞しない位置において、収容器１８と機体３１とを連結している。したがって、飛行体３０は、機体３１と、当該機体３１に結合される安全装置１００と、機体３１に結合され、当該機体３１を推進させる１つ以上の推進機構（たとえばプロペラ等）３２と、機体３１の下部に設けられた複数の脚部３３と、を備えている。

【0048】

また、このような飛行体３０における安全装置１００は、図５には図示していないが、配線４１およびコネクタ４０を図５の横方向に出した状態で取り付けることができる。したがって、飛行体３０の機体３１のいずれかから取り出した配線（図示せず）に接続しやすい構成とできる。また、飛行体３０の上部にある配線を避ける部分は基台２部分のみなので、それ以外の収容器１８底面と飛行体３０の上部面との間の空間を有効活用できる。

【0049】

以上のように、本実施形態によれば、コネクタ２２の一部（配線４１と接続されている部分）は、基台２の先端部２ｄ、２ｅ間の形状に倣った形状となっている。これにより、挿入口２ｃに対して、コネクタ２２の位置決め（方向決め）が可能となる。また、挿入口２ｃへ取り付けた後に配線４１が基台２の周方向に可動させられた場合において、基台２の周方向にコネクタ２２が移動しないようになり、ガス発生器１７の下部の電極１７ｂの破損を防止することができる。

【0050】

また、基台２のフランジ部２Ｂが収容器１８の底部の外側に設けられているので、基台２を飛行体３０の機体３１に直接取り付けることができる。これにより、作動時の反動は、収容器１８を介してではなく、直接、機体３１が受けることになるが、収容器１８への作動時の影響を小さくすることができるので、基台２が収容器１８の内部に設けられた場合に比べて、収容器１８の底部の強度を小さくすることができる。すなわち、収容器１８の底部の強度を従前よりも安全に低下させ（たとえば、収容器１８の底部の厚みを安全な所定の厚みに低下させる設計として）、従来と同様の安全性を確保しながら、収容器１８を全体として従来よりも軽量化することができる。また、収容器１８の底面には段差が設けられているので、収容器１８の底面の強度を、段差がない平坦なものに比べて強化することができる。

【0051】

また、コネクタ２２が突起部２２ｂを有した特徴のある形状となっているので、コネクタの挿し間違いを防止することができる。

【0052】

また、飛行体３０側の安全装置１００用の電源配線を必ずしも安全装置１００の直下部付近に設ける必要がない。したがって、飛行体３０の設計のしやすさに貢献できる。

【0053】

また、基台２の先端部のそれぞれが丸みを帯びた形状（Ｒ形状）となっているので、単に円形状の外側から中心に向けて扇状部分を直線的に切り取っただけのような形状の場合（先端部が鋭角のある形状になっている場合）と比べて、基台２の製造時（パーツフィーダに入っているときなど）における基台２同士の傷つけ合いを防止できる。

【0054】

また、コネクタ２２に接続されている配線４１は、基台２に取り付けた場合、基台２の中心から径方向沿って延設された状態となるので、配線がしやすくなる。また、配線４１は、通気孔２４を塞がないように配設されるので、通気孔２４の機能を妨げることがない。

【0055】

また、上述のような構成の安全装置１００を備えた飛行体３０を得ることができる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0057】

たとえば、本発明には、以下の変形例が含まれる。上記実施形態では、基台２の一部が収容器１８の外側に位置するように構成されたものであったが、基台２全体が収容器１８の内側に位置するように構成されていてもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、アクチュエータ１を安全装置１００の一部として、飛行体３０の機体３１に取り付けたものとしたが、アクチュエータ１は他の用途にも適用可能である。

【0059】

また、上記実施形態では動力源としてガス発生器を採用したが、摺動部材がシリンダ内を推進するための駆動力を当該摺動部材に付与することが可能なものであればその構成は限定されるものではなく、たとえばバネ等の弾性体を採用してもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、収容器１８を円筒状に形成したが、これに限定されるものではなく、たとえば四角筒のような他の形状に形成してもよい。

【0061】

また、上記各実施形態において、射出物としてパラシュート又はパラグライダーを採用する場合、当該パラシュート又はパラグライダーがパッキングされていてもよい。なお、当該パッキングは作動時に破れるまたは剥がれるように構成されている。

【0062】

さらに、上記各実施形態では、射出物として、パラシュート又はパラグライダーを挙げたが、これに限らず、揚力発生部材を含むものを射出物として射出してもよい。揚力発生部材としては、たとえば、パラフォイル、ロガロ型パラシュート、シングルサーフェース型パラシュート、飛行機の翼、プロペラ、バルーン等が挙げられる。また、揚力発生部材がコントロールラインを有する場合、安全装置は、コントロールラインを利用して、射出した揚力発生部材の傾斜角度の変更などを行うことができる操舵機構を備えておくことが望ましい。この操舵機構は、たとえば、揚力発生部材に連結された複数のコントロールラインをそれぞれ巻き取る複数のリールと、これらのリールの動力となるモータと、を備えたものであり、モータの駆動により、コントロールラインを巻き取ったり、出したりすることで、適宜、揚力発生部材を引っ張ったり、引っ張りを緩めたりすることができる。

【0063】

また、パラシュート又はパラグライダーの代わりに、ネット（網）を射出することが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、タイミングを合わせて、フックまたは突起物などに向けてネットを射出すれば、当該フックまたは突起物に飛行体を引っ掛けることができる。その結果として、飛行体が地面へ落下衝突することを防止できる。

【0064】

また、アクチュエータによって、収縮させたまたは折り畳んだ浮き輪（フロート）を駆動機構（ガス発生器などを含む膨張装置など）とともに射出し、駆動機構によって当該浮き輪を膨張展開させることが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、飛行体が水没することを防止できるととともに、飛行体が墜落した際の回収場所の目印とすることができる。

【0065】

また、アクチュエータによって、収縮させたまたは折り畳んだ浮き輪（フロート）およびパラシュートを駆動機構（ガス発生器などを含む膨張装置など）とともに射出し、駆動機構によって当該浮き輪およびパラシュートを展開させることが可能な安全装置を備えた飛行体であってもよい。これにより、飛行体の墜落時の落下速度を低減させるととともに、飛行体が水没することを防止でき、さらに飛行体が墜落した際の回収場所の目印とすることができる。

【0066】

また、アクチュエータによってパラシュートを駆動機構（駆動部を備えた切断装置など）とともに射出し、当該パラシュートが展開した後に、駆動機構によって当該パラシュートと飛行体とを連結している複数の連結部材のうち一部を切断し、飛行体の機体の重心をずらして横向きにして落下させ、その後、飛行体の落下側の側面に設けられているエアバッグ装置を用いて地面などへの衝突の衝撃を緩和することが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。

【0067】

また、アクチュエータによって、いわゆるパラモーターを駆動機構（電源などの駆動部を含む）とともに射出し、パラシュートまたはパラグライダーが完全に展開した後に、駆動機構によってモータを駆動させてプロペラを回転させることが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、パラシュートまたはパラグライダーがプロペラに絡まることがない。なお、パラモーターとは、パラシュートまたはパラグライダーのハーネス部分に動力（モーターによるプロペラ回転機など）を設けて、推力を得て飛行可能なものである。

【0068】

また、アクチュエータによって音声発生装置を駆動機構（電源などの駆動部を含む）とともに射出し、駆動機構によって飛行体の墜落時に当該音声発生装置を作動させ、周囲に危険を報知することが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。

【0069】

また、アクチュエータによって照明装置（フラッシュライトなど）を駆動機構（電源などの駆動部を含む）とともに射出し、駆動機構によって飛行体の墜落時に当該照明装置を作動させ、周囲に危険を報知することが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。

【0070】

また、アクチュエータによって消火器を駆動機構（電源などの駆動部を含む）とともに射出し、駆動機構によって飛行体の墜落時に当該消火器を作動させて、飛行体の機体および周囲に消火剤を噴霧可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。

【0071】

また、アクチュエータによって、予め射出可能に搭載しておいたパラシュート付き搭載物（たとえば高価な装置類）を駆動機構とともに射出し、駆動機構によって当該パラシュート付き搭載物のパラシュートを展開させる安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、当該パラシュート付き搭載物を重点的に保護することができる。

【0072】

また、アクチュエータによって、予め射出可能に搭載しておいたエアバッグ装置付き搭載物（たとえば高価な装置類）を駆動機構（ガス発生器などを含む膨張装置など）とともに射出し、駆動機構によって当該エアバッグ装置付き搭載物のエアバッグを膨張展開させる安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、当該エアバッグ装置付き搭載物を重点的に保護することができる。

【0073】

また、アクチュエータによって救難信号送信装置を駆動機構（電源などの駆動部を含む）とともに射出し、駆動機構によって飛行体の墜落時に当該救難信号送信装置を作動させて、救難信号を外部に送信することが可能な安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、飛行体が墜落した場合、墜落地点を特定することができる。

【0074】

また、アクチュエータによってパラシュート付きブラックボックス（フライトレコーダーなど）を駆動機構（ガス発生器などを含む膨張装置など）とともに射出し、駆動機構によって飛行体の墜落時に当該パラシュート付きブラックボックスのパラシュートを展開させる安全装置を備えた飛行体としてもよい。これにより、当該パラシュート付きブラックボックスを重点的に保護することができる。その結果として、飛行データを保護することができる。

【符号の説明】

【0075】

１ アクチュエータ
２ 基台
２Ａ、３ 筒状部材
２Ｂ フランジ部
２ａ、２ｂ、１０ｃ、２２ｃ、２５、５１、５２、５３ 穴部
２ｃ 挿入口
２ｄ、２ｅ 先端部
４ 管状部材
５ 保持部材
６ 空間
１０ ピストン部材
１０ａ、２２ａ 本体部
１０ｂ 棒状部
１０ｄ 雌ねじ部
１０ｅ、２３ａ、２３ｂ 溝部
１１、１２ シール部材
１３ 孔部
１４ シリンダ
１４ａ 貫通孔
１５ 押し上げ部材
１６ 射出物
１７ ガス発生器
１７ａ カップ体
１７ｂ 電極
１８ 収容器
１９ 有底筒状部
１９ａ 底部
２０ 支持部
２１ 蓋部
２２ コネクタ
２２ｂ 突起部
２３ ストッパー部材
２４、２６ 通気孔
２７ 移動防止部材
２８ ボルト
２９ 穴
３０ 飛行体
３１ 機体
３３ 脚部
４０ コネクタ
４１ 配線
５０ ボルト部材
５０ａ ヘッド部
５０ｂ 雄ねじ部
５３ａ 挿入用開口部
１００ 安全装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】