分離ボルト
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/10/08 15:13 UTC 版)
分離ボルト（ぶんりボルト、英: separation bolt）は、結合された構造体を短時間で解放・分離するための火工品（pyrotechnic device）またはガス圧作動機構を用いた締結解除用の機械要素の総称である。航空宇宙分野では、段間分離、フェアリング分離、搭載機器の解放などに広く用いられる[1][2]。
用語
日本語では「分離ボルト」の語が総称として用いられる一方、ボルト自体を爆轟で破断する方式を特に爆発ボルト（英: explosive bolt, frangible bolt）と呼ぶことがある。さらに、ボルトではなく分離ナット（frangible nut）を破断して締結を解く方式、ガス圧でピストンを作動させてピンを引抜き／押出すピン・プラー／ピン・プッシャー（pin puller/pusher）型など、作動原理に基づく分類が一般的である[3][4][5]。
作動原理
爆轟破断型（爆発ボルト）
ボルト軸に切欠き（ノッチ）や脆性部を設け、内蔵した雷管・装薬の爆轟でボルトを破断する方式。構造が簡潔で、極めて短時間に解除できる反面、パイロショック（高周波衝撃）や破片発生への配慮が必要となる[6]。
分離ナット（フランジブルナット）
二分割されたナットを爆轟で割断して締結を解放する方式。スペースシャトルなどで採用され、破片・ガスの封じ込めやショック低減の対策が発達している[7][8]。近年は低ショック化のための減衰機構も研究・適用されている[9]。
ガス圧ピストン型（ピン・プラー／ピン・プッシャー）
点火器でガスを発生させ、シリンダ内ピストンでピンを引き抜く／押し出すことでロックを解除する方式。破断破片を出さず、相対的に低ショックで制御性に優れる[10][11][12]。
利点と課題
- 反応速度：爆轟破断型・分離ナットは非常に高速。ピストン型も実用上十分に高速。[13]
- 衝撃・破片：破断型はパイロショックや破片対策が重要。封じ込めや減衰機構で低減が図られる。ピストン型は破片が出ない構造が取りやすい[14][15]。
主な用途
ロケット段間・フェアリング分離、人工衛星や探査機の機器解放、ドッキング機構の解除など[16]。
安全と規制（日本）
日本では、用途・装薬量・作動様式等に応じて「火薬類取締法」の適用除外指定がなされている機器がある。たとえば「分離ナット型締結解除装置」等について仕様要件が告示されている[17]。
関連項目
脚注
- ^ Space Shuttle Separation Mechanisms (PDF) (Report) (英語). NASA Johnson Space Center. 12 July 1978. 2025年10月7日閲覧.
- ^
Laurence J. Bement; Morry L. Schimmel (June 1995). A Manual for Pyrotechnic Design, Development and Qualification (PDF) (Report) (英語). NASA Langley Research Center. 2025年10月7日閲覧.
{{cite report}}: CS1メンテナンス: 複数の名前/author (カテゴリ) - ^ A Manual for Pyrotechnic Design, Development and Qualification (PDF) (Report) (英語). NASA Langley Research Center. June 1995. 2025年10月7日閲覧.
- ^ “Pyrotechnic Glossary” (英語). PacSci EMC. 2025年10月7日閲覧。
- ^ “ピンプッシャー・ピンプラー、穿孔器”. 株式会社ダイセル. 2025年10月7日閲覧。
- ^
William F. Rogers; David S. Grissom; Larry R. Rhodes (1981). Pyrotechnic Shock at the Orbiter/External Tank Forward Attachment (PDF) (Report) (英語). NASA Johnson Space Center. 2025年10月7日閲覧.
{{cite report}}: CS1メンテナンス: 複数の名前/author (カテゴリ) - ^ Space Shuttle Separation Mechanisms (PDF) (Report) (英語). NASA Johnson Space Center. 12 July 1978. 2025年10月7日閲覧.
- ^ “低衝撃セパレーションナットによる分離機構の開発”. JAXA. 2025年10月7日閲覧。
- ^ “スペースデブリ発生防止対策設計・運用マニュアル（ロケット編）”. JAXA (2021年5月11日). 2025年10月7日閲覧。
- ^ A Manual for Pyrotechnic Design, Development and Qualification (PDF) (Report) (英語). NASA Langley Research Center. June 1995. 2025年10月7日閲覧.
- ^ “Rational design of pin puller and its closed bomb test” (英語). AIP Advances 12 (2). (2022) 2025年10月7日閲覧。.
- ^ “ピンプッシャー・ピンプラー、穿孔器”. 株式会社ダイセル. 2025年10月7日閲覧。
- ^ Space Shuttle Separation Mechanisms (PDF) (Report) (英語). NASA. 12 July 1978. 2025年10月7日閲覧.
- ^ Pyrotechnic Shock at the Orbiter/External Tank Forward Attachment (PDF) (Report) (英語). NASA. 1981. 2025年10月7日閲覧.
- ^ “スペースデブリ発生防止対策設計・運用マニュアル（ロケット編）”. JAXA (2021年5月11日). 2025年10月7日閲覧。
- ^ Space Shuttle Separation Mechanisms (PDF) (Report) (英語). NASA. 12 July 1978. 2025年10月7日閲覧.
- ^ “火薬類取締法の適用を受けない火工品を指定する告示（経済産業省告示第十四号）”. 経済産業省 (2012年2月3日). 2025年10月7日閲覧。
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