JPH0343919Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0343919Y2 JPH0343919Y2 JP19328285U JP19328285U JPH0343919Y2 JP H0343919 Y2 JPH0343919 Y2 JP H0343919Y2 JP 19328285 U JP19328285 U JP 19328285U JP 19328285 U JP19328285 U JP 19328285U JP H0343919 Y2 JPH0343919 Y2 JP H0343919Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- outer shell
- permanent magnet
- axis
- supporting means
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は人工衛星の三軸姿勢制御技術に関す
る。
る。
本考案は三軸姿勢制御を行うためのアクチユエ
ータに利用される。
ータに利用される。
本考案は、回転体の所定の軸まわりの回転速度
の増減時に発生するリアクシヨントルクやモーメ
ントによつて姿勢制御を行う三軸姿勢制御構造に
おいて、 回転体は細長い形状の永久磁石を中心に内蔵し
た真球形状の外殻を有し、この外殻を潤滑剤を介
して内殻面が真球形状のもで支持し、三軸方向に
それぞれ一対の電磁コイルでこの永久磁石に回転
磁界を与えることにより、 簡単な構造で任意の方向に反動力を発生するこ
とができるようにしたものである。
の増減時に発生するリアクシヨントルクやモーメ
ントによつて姿勢制御を行う三軸姿勢制御構造に
おいて、 回転体は細長い形状の永久磁石を中心に内蔵し
た真球形状の外殻を有し、この外殻を潤滑剤を介
して内殻面が真球形状のもで支持し、三軸方向に
それぞれ一対の電磁コイルでこの永久磁石に回転
磁界を与えることにより、 簡単な構造で任意の方向に反動力を発生するこ
とができるようにしたものである。
従来、この種の構造には一つの軸回りにリアク
シヨントルク（または角運動量）を発生させるリ
アクシヨンホイール（またはモーメンタムホイー
ル）構造のものや、モーメンタムホイールに一つ
または二つの軸のジルバルを取付けて、このモー
メンタムホイールの角運動量方向と直交する一つ
または二つの軸の方向に、リアクシヨントルクを
発生させるコントロールドモーメンタムジヤイロ
の構造がある（例えば、日本航空宇宙学会誌第24
巻、第266号、1975年３月、P14−20「人工衛星の
三軸姿勢制御について」）。
シヨントルク（または角運動量）を発生させるリ
アクシヨンホイール（またはモーメンタムホイー
ル）構造のものや、モーメンタムホイールに一つ
または二つの軸のジルバルを取付けて、このモー
メンタムホイールの角運動量方向と直交する一つ
または二つの軸の方向に、リアクシヨントルクを
発生させるコントロールドモーメンタムジヤイロ
の構造がある（例えば、日本航空宇宙学会誌第24
巻、第266号、1975年３月、P14−20「人工衛星の
三軸姿勢制御について」）。
しかしこれら従来の構造では、複数個のリアク
シヨンホイール、モーメンタムホイールまたはコ
ントロールドモーメンタムジヤイロや、あるいは
他のアクチユエータとの組合せが必要であり、重
量、寸法、信頼性等の点で不利となる欠点があ
る。
シヨンホイール、モーメンタムホイールまたはコ
ントロールドモーメンタムジヤイロや、あるいは
他のアクチユエータとの組合せが必要であり、重
量、寸法、信頼性等の点で不利となる欠点があ
る。
本考案はこの欠点を解決して、構造が簡単で任
意の方向にリアクシヨントルクまたは角運動量を
発生できる三軸姿勢制御構造を提供することを目
的とする。
意の方向にリアクシヨントルクまたは角運動量を
発生できる三軸姿勢制御構造を提供することを目
的とする。
本考案は、回転体と、この回転体を支持する支
持手段と、この支持手段に支持された上記回転体
を駆動する駆動手段とを備えた三軸姿勢制御構造
において、 上記回転体は細長い形状の永久磁石を中心に内
蔵する真球形状の外殻を有し、上記支持手段は、
上記外殻よりやや大きい真球形状の内殻が設けら
れ、この内殻面と上記外殻とのすき間に潤滑油が
入れられ、上記駆動手段は、上記永久磁石に作用
し、起磁力が制御される上記支持手段の三軸方向
にそれぞれ設けられた一対ずつの電磁コイルであ
ることを特微とする。
持手段と、この支持手段に支持された上記回転体
を駆動する駆動手段とを備えた三軸姿勢制御構造
において、 上記回転体は細長い形状の永久磁石を中心に内
蔵する真球形状の外殻を有し、上記支持手段は、
上記外殻よりやや大きい真球形状の内殻が設けら
れ、この内殻面と上記外殻とのすき間に潤滑油が
入れられ、上記駆動手段は、上記永久磁石に作用
し、起磁力が制御される上記支持手段の三軸方向
にそれぞれ設けられた一対ずつの電磁コイルであ
ることを特微とする。
回転体の外殻は真球形状で、これを支持する部
分も真球形状の内殻面を有する。これらのすき間
には潤滑油が入れられるので、回転体は各方向に
自由に回転する。したがつて三軸方向の電磁コイ
ルにそれぞれ適当な周波数と電流値の励磁電流を
与えることにより、回転体内部の細長い永久磁石
は所定の方向に所定の回転速度だけ変化すること
ができ、三軸姿勢制御に必要な大きさのリアクシ
ヨントルクまたは角運動量が得られる。〔実施例〕 次に、本考案の一実施例について図面を参照し
て説明する。第１図は上記実施例の一部を破断し
た模式斜視図である。
分も真球形状の内殻面を有する。これらのすき間
には潤滑油が入れられるので、回転体は各方向に
自由に回転する。したがつて三軸方向の電磁コイ
ルにそれぞれ適当な周波数と電流値の励磁電流を
与えることにより、回転体内部の細長い永久磁石
は所定の方向に所定の回転速度だけ変化すること
ができ、三軸姿勢制御に必要な大きさのリアクシ
ヨントルクまたは角運動量が得られる。〔実施例〕 次に、本考案の一実施例について図面を参照し
て説明する。第１図は上記実施例の一部を破断し
た模式斜視図である。
ここで本考案の特徴とするところは、回転体で
ある真球形状の球形ローター１の内部に細長い形
状の永久磁石２が設けられ、球形ローター１の外
周は球形軸受け３でささえられ、球形ローターと
球形軸受け間に潤滑剤４が充填され、永久磁石２
に対して回転磁界を発生させるため、それぞれｘ
軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の巻線、ｘ軸巻
線５、ｙ軸巻線６およびｚ軸巻線７により、構成
されたところにある。
ある真球形状の球形ローター１の内部に細長い形
状の永久磁石２が設けられ、球形ローター１の外
周は球形軸受け３でささえられ、球形ローターと
球形軸受け間に潤滑剤４が充填され、永久磁石２
に対して回転磁界を発生させるため、それぞれｘ
軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の巻線、ｘ軸巻
線５、ｙ軸巻線６およびｚ軸巻線７により、構成
されたところにある。
つぎに、本実施例の動作について説明する。第
１図において、球形ローター１は球形軸受３によ
つて支えられ、その間の潤滑油４によつて任意の
軸回りに自由に回転できるようになつている。球
形ローター１には細長い棒状の永久磁石２が内蔵
され、球形軸受３には球形ローター１が収まる部
分に回転磁界を発生させるために相互に直交する
３組の巻線、すなわちｘ軸巻線５、ｙ軸巻線６お
よびｚ軸巻線７が内蔵されている。これらの３組
の巻線に次式で与えられる電流x、yおよび
ｚを印加する。
１図において、球形ローター１は球形軸受３によ
つて支えられ、その間の潤滑油４によつて任意の
軸回りに自由に回転できるようになつている。球
形ローター１には細長い棒状の永久磁石２が内蔵
され、球形軸受３には球形ローター１が収まる部
分に回転磁界を発生させるために相互に直交する
３組の巻線、すなわちｘ軸巻線５、ｙ軸巻線６お
よびｚ軸巻線７が内蔵されている。これらの３組
の巻線に次式で与えられる電流x、yおよび
ｚを印加する。
x＝nsinβcos（ωt−α） 〔Ａ〕
y＝nsin（ωt−α） 〔Ａ〕
z＝ncosβcos（ωt−α） 〔Ａ〕
……(1)
ただし、nは回転磁界の強さを決定する定数、
αおよびβは回転磁界の回転方向を決定する定数
で、これらは第４図に示すものである。
αおよびβは回転磁界の回転方向を決定する定数
で、これらは第４図に示すものである。
これらの電流によつて、球形軸受の中心には次
式で示す回転磁界Φx，Φy，およびΦzが発生する。
式で示す回転磁界Φx，Φy，およびΦzが発生する。
Φx＝Φnsinβcos（ωt−α） 〔Wb／m2〕
Φy＝Φnsin（ωt−α） 〔Wb／m2〕
Φz＝Φncosβcos（ωt−α） 〔Wb／m2〕
ただし、Φnはnによつて決まる回転磁界の強
さである。
さである。
この回転磁界は磁界の強さがΦnでその回転方
向は第４図に示す方向（〓ω）で与えられる。こ
の回転磁界中に置かれた球形ローターの永久磁石
の磁極はこの磁界に追従して回転を行う。したが
つて、球形ローターの回転方向（α，β）から決
まる式２の回転磁界Φx，ΦyおよびΦzの振幅およ
び位相の他、その周波数ωを与えることによつ
て、球形ローターを任意の方向に任意の速度で回
転を与えることができる。
向は第４図に示す方向（〓ω）で与えられる。こ
の回転磁界中に置かれた球形ローターの永久磁石
の磁極はこの磁界に追従して回転を行う。したが
つて、球形ローターの回転方向（α，β）から決
まる式２の回転磁界Φx，ΦyおよびΦzの振幅およ
び位相の他、その周波数ωを与えることによつ
て、球形ローターを任意の方向に任意の速度で回
転を与えることができる。
以上説明したように、本考案によれば、回転体
であるローターの回転を三つの自由度（回転方向
α，β）および回転速度ω）に対して、任意に制
御できるので、所定の方向にそのリアクシヨント
ルクまたは角運動量を発生させ、三軸姿勢制御を
簡単な構造で実現できる効果がある。
であるローターの回転を三つの自由度（回転方向
α，β）および回転速度ω）に対して、任意に制
御できるので、所定の方向にそのリアクシヨント
ルクまたは角運動量を発生させ、三軸姿勢制御を
簡単な構造で実現できる効果がある。
第１図は本考案一実施例の一部破断の模式斜視
図。第２図は球形ローターの側面図。第３図は第
１図のＭ−M′断面図。第４図は球形軸受の座標
と回転磁界の回転方向との関係図。 １……球形ローター、２……永久磁石、３……
球形軸受、４……潤滑剤、５……ｘ軸巻線、６…
…ｙ軸巻線、７……ｚ軸巻線。
図。第２図は球形ローターの側面図。第３図は第
１図のＭ−M′断面図。第４図は球形軸受の座標
と回転磁界の回転方向との関係図。 １……球形ローター、２……永久磁石、３……
球形軸受、４……潤滑剤、５……ｘ軸巻線、６…
…ｙ軸巻線、７……ｚ軸巻線。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 回転体と、 この回転体を支持する支持手段と、 この支持手段に支持された上記回転体を駆動す
る駆動手段と を備えた三軸姿勢制御構造において、 上記回転体は細長い形状の永久磁石を中心に内
蔵する真球形状の外殻を有し、 上記支持手段は、上記外殻よりやや大きい真球
形状の内殻が設けられ、この内殻面と上記外殻と
のすき間に潤滑油が入れられた構造であり、 上記駆動手段は、上記永久磁石に作用し、起磁
力が制御される上記支持手段の三軸方向にそれぞ
れ設けられた一対ずつの電磁コイルである ことを特徴とする三軸姿勢制御構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19328285U JPH0343919Y2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19328285U JPH0343919Y2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100299U JPS62100299U (ja) | 1987-06-26 |
| JPH0343919Y2 true JPH0343919Y2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=31149161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19328285U Expired JPH0343919Y2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0343919Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015527860A (ja) * | 2012-07-25 | 2015-09-17 | コリア エアロスペース リサーチ インスティトゥートＫｏｒｅａ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 三次元球体駆動システム |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP19328285U patent/JPH0343919Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015527860A (ja) * | 2012-07-25 | 2015-09-17 | コリア エアロスペース リサーチ インスティトゥートＫｏｒｅａ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 三次元球体駆動システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62100299U (ja) | 1987-06-26 |
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