JPH0518865Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、センサの鉛直状態を保持するジン
バル機構に対し給電する際に使用される給電装置
であつて、回転電極部に対する接触端子の接触圧
を可変にした接触圧可変給電装置に関する。

(ロ) 従来の技術 従来、ジンバル軸の一端に回転可能なセンサを
配備し、他端に回転電極部を備えてセンサの鉛直
状態を保持するジンバル機構において、この回転
電極部に対し端子を接触させる場合、通常はヘア
スプリング方式（渦巻状導電部材を回転電極部に
接続する方式）、或いはスリツプリング方式（導
体回転リングと固定ブラシを組合わせて回転導体
と固定された導体の間を連続的に電気的に接続す
る方式）が採用されている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 従来採用されているヘアスプリング方式では、
仮に筺体を円筒形状にした場合、筺体の設置姿勢
に制限があり、クランプ機構を必要とする不利が
ある許かりでなく、回転角度によつてヘアスプリ
ングのトルクが異なるため、センサの鉛直精度に
誤差を生じる等の不利があつた。一方、スリツプ
リング方式では、スリツプリングの回転電極部に
対する接触圧を小さく設定することで、センサの
鉛直精度を高くすることが出来る反面、接触圧を
小さく設定した場合には電気的な接触不良が生
じ、センサの測定信号を充分に検出し得ない等の
不利があつた。

この考案は、以上のような問題点を解消させ、
センサの鉛直精度が高く、しかもセンサの測定信
号を精度良く検出し得る接触圧可変給電装置を提
供することを目的とする。

(ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるために、この考案の接触
圧可変給電装置では、次のような構成としてい
る。

接触圧可変給電装置は、ハウジング内に配備さ
れ、一端部に回転可能なセンサを、他端部にこの
センサと電気的に接続される回転電極部を備えた
ジンバル軸と、このジンバル軸の前記回転電極部
に対してバネ付勢され、前記回転電極部に接触し
て前記センサと外部回路とを接続する接触端子を
備えた可動体と、この可動体に連繋配備され、前
記回転電極部に対して前記可動体をバネに抗して
後退させ、前記回転電極部と前記接触端子との接
触圧を可変する可動体駆動手段とから構成されて
いる。

このような構成を有する接触圧可変給電装置で
は、ジンバル（軸）機構により、センサ（磁気セ
ンサ）がハウジング内で常時鉛直状態に保持され
るようになつている。ジンバル軸の他端には、軸
に対し垂直状に回転電極部（回転板の面内に電極
パターンを備える）が取付けてある。この回転電
極部はジンバル軸に対応して回転するようになつ
ている。そして、この回転電極部に対向して可動
体が配備されている。可動体は、軸部先端に円板
部を備え、この円板部に電極パターンに接離する
接触端子を突設している。この可動体の軸部基端
は、ハウジング壁を貫通して外方へ突出し、ハウ
ジング壁外部に設けた可動体駆動手段、例えばベ
ロー機構（伸縮可能な蛇腹体）に連繋してある。
更に、可動体の軸部はハウジングとの間にバネを
介装し、可動体を回転電極部側へバネ付勢させて
ある。従つて、常態において、つまりベロー機構
のベロー容室内の体積を変化させない状態（ベロ
ー機構が縮小した状態）においては、可動体の接
触端子はバネの付勢力により回転電極部（電極パ
ターン）に対し強く圧接する。この状態におい
て、センサに電気的に接続する回転電極部と接触
端子との電気的導通状態は完璧であり、センサの
測定信号を精度良く検出し得る。今、仮に磁気セ
ンサを内蔵するハウジングを海中に投下したとす
ると、ハウジングが傾斜しセンサの鉛直保持が困
難となる。この時、センサの鉛直状態を保持する
ために、ジンバル軸が回動する。これにより、回
転電極部も回動する。しかし、回転電極部と接触
端子とが強く圧接している状態にあつては、回転
電極部の回動自由度が低い。そのため、センサの
鉛直保持が困難となる。ここで、ベロー（蛇腹状
容室）機構に例えば圧縮空気を充填する。これに
より、ベローの体積が増大しベローが伸張する。
このベローの伸張により、ベローに一体に連繋す
る可動体がバネに抗してハウジング外方（回転電
極部と反対方向）へ引つ張られる。従つて、回転
電極部に圧接していた接触端子も後退し、接触端
子が回転電極部から離脱（或いは極めて弱い接触
状態）状態に変位する。このため、回転電極部の
回動が自由状態となり、センサの鉛直状態が確実
に保持される。ハウジングが海底に着地し、セン
サの鉛直状態が確保された後は、再びベロー機構
（ベロー容室から圧縮空気を排気する）駆動を行
い、ベローを縮小させることで、接触端子はバネ
付勢力により回転電極の電極パターンに強く圧接
し、センサの測定信号を精度よく検出し得る。

かくして、ベロー機構の作動により、つまり外
部状況に応じてベロー（蛇腹状容室）を拡縮し、
回転電極部に対し可動体を進退させることで、セ
ンサの鉛直保持と電気的接続の確実性とを達成し
得る。

(ホ) 実施例 第１図及び第２図は、この考案に係る接触圧可
変給電装置の具体的な一実施例を示す断面図であ
る。

接触圧可変給電装置は、ハウジング１と、ハウ
ジング１に配備されるジンバル軸２と、ジンバル
軸２に回転可能に配備されるセンサ３及び回転電
極部４と、回転電極部４に対し対向配備される可
動体５と、この可動体５を進退させる可動体駆動
手段６とから構成される。

ハウジング１は、２軸ハウジング体１１と、２
軸ハウジング体１１の開口面を閉成するキヤツプ
状のケーシング体１２とから成り、オーリング１
３を介して密閉状に組合わせて、内部にセンサ３
を配備する空室部１４を形成している。また、２
軸ハウジング体１１には後述するジンバル軸２を
嵌挿する貫通孔１５を設け、この貫通孔１５に対
応して、外方へ突出する円筒状密閉室１６を突設
している。この密閉室１６内に後述する回転電極
部４と可動体５が内蔵され、密閉室１６の外部に
可動体５に連繋する可動体駆動手段（ベロー機
構）６が配備されている。

上記ジンバル軸２は、上記貫通孔１５に配備さ
れた軸受け部１７により回転可能に貫通配備され
ている。ジンバル軸２の先端には、平面形状矩形
の枠体部２１を設け、この枠体部２１にジンバル
軸２に対し直交する回転軸２２を軸受けし、この
回転軸２２に後述するセンサ３を配備している。
また、ジンバル軸２の基端には回転板ホルダ２３
を備え、このホルダ２３の開口面に後述する回転
電極部４を一体に取付けている。そして、ジンバ
ル軸２の内部にはリード線２４を内装し、このリ
ード線２４の先端をセンサ３に、基端を回転電極
部４に接続している。

前記センサ３は、例えば磁気センサ本体３１を
センサハウジング３２内に内装して構成され、セ
ンサハウジング３２の下部にはセンサ本体３１の
鉛直状態を保持するための重り部３３が設けてあ
る（第２図参照）。このセンサ本体３１は、リー
ド線２４を介して回転電極部４に電気的に接続さ
れている。

上記回転電極部４は、第３図で示すように、円
板４１で、面内にジンバル軸２を中心とする同芯
円状の電極パターン４２，４２が設けてある。こ
の電極パターン４２は、スパツタ或いは蒸着法等
により金合金電極を形成したものである。

前記可動体５は、回転電極部４に対応した大き
さの円板５１と、この円板５１中心から外方へ突
出する軸部５２とからなり、軸部５２の基端（円
板５１と反対側）を前記密閉室１６の外壁を貫通
し、外方へ突出した状態で配備してある。従つ
て、円板５１は回転電極部４に対向しており、こ
の円板５１の面内に、つまり電極パターン４２に
対応して棒体の先端がフツク状（弯曲部５３ａ）
となつた接触端子５３を備えている。また、この
軸部５２基端側は密閉室（の内壁）１６との間に
介装したバネ５４により、円板５１を回転電極部
４側へバネ付勢し、常態において接触端子５３の
先端弯曲部５３ａが回転電極部４の電極パターン
４２に強く圧接するように設定してある（第１図
及び第４図参照）。更に、上記接触端子５３はリ
ード線５５を介して密閉室１６の壁部に備えたハ
ーメチツク端子１８と接続してある。

上記可動体駆動手段６は、実施例ではベロー機
構を採用している。ベロー機構６は、外壁を蛇腹
状とした、つまりアコーデイオン状壁面を持ち、
容室６２の体積が変えられるベロー体６１で、ベ
ロー体６１の開口基端側を前記密閉室１６の外壁
に止着し、密閉室１６外面との間に容室６２を形
成している。ベロー体６１の閉成先端側には、前
記可動体５の軸部５２基端を止着すると共に、容
室６２内に圧力体、例えば圧縮空気或いはオイル
を充填するための吸排用口部６３を設けている。
この吸排用口部６３には、例えばバイモルフポン
プ（図示せず）等が接続される。この容室６２に
対し圧力体（流体・液体）を導入・排出すること
で、ベロー体６１が拡縮し、バネ５４に抗して可
動体（接触端子５３）５を、回転電極部４に対し
進退させるように設定してある。つまり、ベロー
体６１に圧力体を導入した状態で、可動体５が回
転電極部４に対し後退し、ベロー体６１から圧力
体を排出した状態で、可動体５がバネ５４の付勢
力で回転電極部４側へ押しつけられるように設定
されている。

このような構成を有する接触圧可変給電装置で
は、ベロー機構（ベロー体６１の容室６２）６内
へ、圧力体（圧縮空気或いはオイル）を導入しな
い状態において、可動体５がバネ５４により回転
電極部４側へ付勢されており、接触端子５３の弯
曲部５３ａが電極パターン４２に対し強く圧接し
ている（第４図参照）。従つて、この状態におい
て、電気的接触状態は完璧であり、センサ本体３
１よりの測定信号を精度よく検出し得る。一方、
ハウジング１を例えば海中等に投下し、海底の磁
気を検出する際、海中降下中においてハウジング
１が傾斜し、センサ本体３１の鉛直状態が失われ
る。この時、ジンバル軸２が回動、つまり回転電
極部４が回動し、センサ本体３１の鉛直状態を保
持しようとする。ところが、回転電極部４と接触
端子（弯曲部５３ａ）５３とが強く圧接している
状態（第４図の状態）においては、回転電極部４
の回動自由性がない。このため、センサ本体３１
の鉛直状態を精度よく確保し得ない。ここで、ベ
ロー機構（ベロー体６１の容室６２）６内へ、例
えば圧縮ガスを充填する。これにより、ベロー体
６１の体積が増大、つまり伸張する。このベロー
体６１の伸張により、ベロー体６１に連結してい
る可動体５がバネ５４に抗してベロー体６１方向
（回転電極部４と反対方向）へ引つ張られ、回転
電極部４に対し後退する。従つて、接触端子５３
が回転電極部４の電極パターン４２に対し離間
し、或いは極めて弱く接触する（第５図参照）。
ここにおいて、回転電極部４の回転自由度が増
し、センサ本体３１の鉛直状態が精度よく確保さ
れる。

尚、回転電極部４に対する可動体５の進退動作
により、接触端子（弯曲部５３ａ）５３の電極パ
ターン４２に対する接触部位（弯曲部５３ａの接
触部位）が異なるため（第４図及び第５図参照）、
接触端子の接触面が代わることで、酸化膜等の除
去及び活性金属面の露出により接触不良が減少す
る作用がある。

また、ハウジング１が海底に着地し、センサ本
体３１の鉛直状態が確保された後は、ベロー機構
（ベロー容室６２から圧力体を排出し）６を駆動
させることで、接触端子５３をバネ５４の付勢力
で電極パターン４２に対し強く圧接させることが
できる。

かくして、センサ体３１の鉛直状態を保持する
場合には、ベロー機構６を伸張動作させ、センサ
本体３１の鉛直状態が完全に確保された後に、ベ
ロー機構６を縮小動作させることで、完全な電気
的接続が可能となる。

尚、実施例では回転電極部４を平板状の円板と
した例を示したが、実施に際してはジンバル軸２
中心に回転するリング状電極としても良い。ま
た、ベロー機構６の圧力吸排手段により可動体５
を進退動作させる例を示したが、実施に際しては
超音波モータ等によるカム駆動方式としても良い
こと勿論である。

(ヘ) 考案の効果 この考案では、以上のように、一端にセンサを
回動可能に取付けたジンバル軸の他端に回転電極
部を備えさせ、この回転電極部に対しバネ付勢さ
れ接触端子を備えた可動体を、可動体駆動手段に
よりバネに抗して可動体を回転電極部に対し進退
させることとしたから、外部状況に応じて可動体
駆動手段を作動させることで、回転電極部に対す
る接触端子の接触圧を変化させ得る。つまり、セ
ンサの鉛直状態を保持させる場合は、可動体駆動
手段（ベロー機構）を作動させ、可動体を回転電
極部に対し後退させる。これにより、接触端子と
電極パターンとの接触圧が極めて小さくなり、回
転電極部の回動自由が保持される結果、センサの
鉛直が精度よく保持される。また、センサの鉛直
状態が確保された後は、可動体駆動手段の駆動を
停止させ、可動体をバネの付勢作用で回転電極部
側へ復帰させる。これにより、接触端子が電極パ
ターンに対し強く圧接し、完全な電気的導通が得
られ、センサの測定信号を精度よく検出し得る
等、考案目的を達成した優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例接触圧可変給電装置の横断面
図、第２図は、実施例接触圧可変給電装置の縦断
面図、第３図は、回転電極部を示す要部拡大断面
図、第４図は、接触端子を電極パターンに強く圧
接させた状態を示す説明図、第５図は、接触端子
を電極パターンに弱く接触させた状態を示す説明
図である。 １……ハウジング、２……ジンバル軸、３……
センサ、４……回転電極部、５……可動体、６…
…可動体駆動手段、５３……接触端子、５４……
バネ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジング内に配備され、一端部に回転可能な
   センサを、他端部にこのセンサと電気的に接続さ
   れる回転電極部を備えたジンバル軸と、 このジンバル軸の前記回転電極部に対してバネ
   付勢され、前記回転電極部に接触して前記センサ
   と外部回路とを接続する接触端子を備えた可動体
   と、 この可動体に連繋配備され、前記回転電極部に
   対して前記可動体をバネに抗して後退させ、前記
   回転電極部と前記接触端子との接触圧を可変する
   可動体駆動手段とから成る接触圧可変給電装置。