JPH0642171Y2 - ジャイロコンパス - Google Patents
ジャイロコンパスInfo
- Publication number
- JPH0642171Y2 JPH0642171Y2 JP1988094138U JP9413888U JPH0642171Y2 JP H0642171 Y2 JPH0642171 Y2 JP H0642171Y2 JP 1988094138 U JP1988094138 U JP 1988094138U JP 9413888 U JP9413888 U JP 9413888U JP H0642171 Y2 JPH0642171 Y2 JP H0642171Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gyro
- center
- thermal expansion
- gimbal device
- suspension
- 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 - Lifetime
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- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はジャイロコンパスの改良に関する。
従来、ジャイロコンパスとしてジンバル装置内にジンバ
ル装置の垂直環上部に設けた懸吊台を介してジャイロ球
をピアノ線などの吊下げ部材で支持し、水平軸あるいは
垂直軸周囲にプリセッションを与えて指北作用を行わせ
るジャイロコンパスが知られている。
ル装置の垂直環上部に設けた懸吊台を介してジャイロ球
をピアノ線などの吊下げ部材で支持し、水平軸あるいは
垂直軸周囲にプリセッションを与えて指北作用を行わせ
るジャイロコンパスが知られている。
この種ジャイロコンパスはジャイロ球の重心がジンバル
装置の３次元方向の回転中心に対し上下に偏在すると動
揺誤差が生じるため、かかる誤差消去を目的としてジャ
イロ球の重心とジンバル装置の３次元方向の回転中心と
を一致させる場合が有る。
装置の３次元方向の回転中心に対し上下に偏在すると動
揺誤差が生じるため、かかる誤差消去を目的としてジャ
イロ球の重心とジンバル装置の３次元方向の回転中心と
を一致させる場合が有る。
ところで、ジャイロ球の重心とジンバル装置の中心とを
室温など同一熱的環境条件下で寸法的に一致させても、
ジャイロコンパス稼働中における温度上昇に伴う各部材
の熱膨張によって重心位置がかなりずれる傾向が有る。
室温など同一熱的環境条件下で寸法的に一致させても、
ジャイロコンパス稼働中における温度上昇に伴う各部材
の熱膨張によって重心位置がかなりずれる傾向が有る。
即ち、稼働前の状態ではジャイロ球、ジンバル装置ある
いは吊下げ部材等はすべて室温状態にあるが、一旦稼働
し始めた後は、ジャイロ球およびこれに直接接続されて
いる吊下げ部材等は稼働時に発生する熱により高温化
し、また外部を覆うジンバル装置および懸吊台等もこれ
らの影響を受けある程度温度が上昇する。
いは吊下げ部材等はすべて室温状態にあるが、一旦稼働
し始めた後は、ジャイロ球およびこれに直接接続されて
いる吊下げ部材等は稼働時に発生する熱により高温化
し、また外部を覆うジンバル装置および懸吊台等もこれ
らの影響を受けある程度温度が上昇する。
この温度上昇に伴うジンバル装置等の外部構成部材の熱
膨張はジャイロ球を上方へ引き上げ、一方、吊下げ部材
及びジャイロ球等の内部構成部材の熱膨張はジャイロ球
を下方へ引き下げることとなる。
膨張はジャイロ球を上方へ引き上げ、一方、吊下げ部材
及びジャイロ球等の内部構成部材の熱膨張はジャイロ球
を下方へ引き下げることとなる。
従来ではかかる熱的影響による伸縮をできるだけ少なく
するため各部構成部材の材質を熱膨張係数の小さなもの
とされているが、それでもなお上記ジンバル装置、ジャ
イロ球の材質をアルミ合金、懸吊台をガラス製としてな
る従来のジャイロコンパスについて、ジャイロコンパス
稼働中の熱影響に関する本考案者らの実験によれば、ジ
ンバル装置等の外部構成部材の熱膨張によるジャイロ球
の引き上げ作用が、吊下げ部材、ジャイロ球等内部構成
部材の熱膨張による引き下げ量に比し大きい傾向にあ
り、始動時により35μｍ〜40μｍ程度のジャイロ球の重
心上昇を来すことが確認された。
するため各部構成部材の材質を熱膨張係数の小さなもの
とされているが、それでもなお上記ジンバル装置、ジャ
イロ球の材質をアルミ合金、懸吊台をガラス製としてな
る従来のジャイロコンパスについて、ジャイロコンパス
稼働中の熱影響に関する本考案者らの実験によれば、ジ
ンバル装置等の外部構成部材の熱膨張によるジャイロ球
の引き上げ作用が、吊下げ部材、ジャイロ球等内部構成
部材の熱膨張による引き下げ量に比し大きい傾向にあ
り、始動時により35μｍ〜40μｍ程度のジャイロ球の重
心上昇を来すことが確認された。
この考案は上記問題点に鑑み、ジャイロ球の重心とジン
バル装置の中心との温度変化による変位を出来るだけ少
なくし、もって動揺誤差の発生しないジャイロコンパス
の改良を目的としてなされたものである。
バル装置の中心との温度変化による変位を出来るだけ少
なくし、もって動揺誤差の発生しないジャイロコンパス
の改良を目的としてなされたものである。
即ち、この考案のジャイロコンパスはジンバル装置の垂
直環上部から、懸吊台を介してジャイロ球を吊下げ支持
し、ジャイロ球の重心をジンバル装置の中心に一致させ
たジャイロコンパスにおいて、ジンバル装置と懸吊台の
垂直方向の熱膨張量の合計量と、吊下げ部材とジャイロ
球の垂直方向の熱膨張量の合計量とを略等しくなる材質
により構成したことを特徴とするものである。
直環上部から、懸吊台を介してジャイロ球を吊下げ支持
し、ジャイロ球の重心をジンバル装置の中心に一致させ
たジャイロコンパスにおいて、ジンバル装置と懸吊台の
垂直方向の熱膨張量の合計量と、吊下げ部材とジャイロ
球の垂直方向の熱膨張量の合計量とを略等しくなる材質
により構成したことを特徴とするものである。
この考案のジャイロコンパスにおいて、ジンバル装置、
ジャイロ球の材質、吊下げ部材の材質およびこれに付属
する部材はジャイロコンパスの構造上従来と同一材料と
せざるを得ない。
ジャイロ球の材質、吊下げ部材の材質およびこれに付属
する部材はジャイロコンパスの構造上従来と同一材料と
せざるを得ない。
従って、これら材質の熱的性質そのものの改良には限界
がある。
がある。
そこで、ジャイロコンパスの構成部材をジャイロ球を引
き上げる方向に作用する外部構造部材と引き上げる方向
に作用する内部構造部材とに分け、これら構成部材毎に
合計された垂直方向の熱膨張量を互いに略等しくし、外
部構成部材、即ちジンバル装置および懸吊台を介しての
ジャイロ球の引き上げ量と、内部構成部材、即ち吊下げ
部材およびジャイロ球自身の熱膨張による引き下げ量を
丁度相殺させるようにし、結果としてジャイロ球の重心
が一定状態となるようにするのである。
き上げる方向に作用する外部構造部材と引き上げる方向
に作用する内部構造部材とに分け、これら構成部材毎に
合計された垂直方向の熱膨張量を互いに略等しくし、外
部構成部材、即ちジンバル装置および懸吊台を介しての
ジャイロ球の引き上げ量と、内部構成部材、即ち吊下げ
部材およびジャイロ球自身の熱膨張による引き下げ量を
丁度相殺させるようにし、結果としてジャイロ球の重心
が一定状態となるようにするのである。
この具体的手段として、ジンバル装置の垂直環に取り付
けられる懸吊台を熱膨張率の低い材質とし同一熱的条件
下におけるジンバル装置と懸吊台との垂直方向の合計し
た熱膨張量を低く抑えるのである。
けられる懸吊台を熱膨張率の低い材質とし同一熱的条件
下におけるジンバル装置と懸吊台との垂直方向の合計し
た熱膨張量を低く抑えるのである。
上記懸吊台を形成する熱膨張率の低い材質としては、ア
ンバー合金、マシナブルセラミック、あるいは石英ガラ
スなどが好適に使用される。
ンバー合金、マシナブルセラミック、あるいは石英ガラ
スなどが好適に使用される。
上記において石英ガラスは特に熱膨張率が低く懸吊台の
材質として好適であるが、ジンバル装置と懸吊台の相互
の寸法を勘案してアンバー合金またはマシナブルセラミ
ックスを用いることもできる。
材質として好適であるが、ジンバル装置と懸吊台の相互
の寸法を勘案してアンバー合金またはマシナブルセラミ
ックスを用いることもできる。
次に、この考案の実施例を説明する。
第１図はこの考案の実施例の断面図、第２図は実施例の
要部断面図である。
要部断面図である。
実施例１ ジンバル装置１の垂直環1A上部から、懸吊台２を介して
ジャイロ球３をピアノ線４（吊下げ部材、以下同じ）で
吊下げ、ジャイロ球３の重心Ｇをジンバル装置１の中心
に一致させてなるジャイロコンパスにおいて、ジンバル
装置１およびジャイロ球３を従来と同様アルミ合金製と
し、大略図示した寸法関係となる懸吊台２の材質を第２
図に示すように石英ガラス2Aとしたジャイロコンパスを
試作した。
ジャイロ球３をピアノ線４（吊下げ部材、以下同じ）で
吊下げ、ジャイロ球３の重心Ｇをジンバル装置１の中心
に一致させてなるジャイロコンパスにおいて、ジンバル
装置１およびジャイロ球３を従来と同様アルミ合金製と
し、大略図示した寸法関係となる懸吊台２の材質を第２
図に示すように石英ガラス2Aとしたジャイロコンパスを
試作した。
なお、第１図中1Bはジンバル装置１水平環、また第２図
中2Bはガラス台、2Cは懸吊台基部、2Dは結合フック台を
示す。
中2Bはガラス台、2Cは懸吊台基部、2Dは結合フック台を
示す。
実施例２ 実施例１における懸吊台２の材質をマシナブルセラミッ
クスとした他は実施例１と同様なジャイロコンパスを試
作した。
クスとした他は実施例１と同様なジャイロコンパスを試
作した。
実施例３ 実施例１における懸吊台２の材質をアンバー合金とした
他は実施例１と同様なジャイロコンパスを試作した。
他は実施例１と同様なジャイロコンパスを試作した。
比較例 実施例１〜３と同型の従来のジャイロコンパスを用意し
た。
た。
なお、上記実施例１〜３および比較例におけるジャイロ
コンパスの各構成部材の材質および線熱膨張率は表１の
通りであった。
コンパスの各構成部材の材質および線熱膨張率は表１の
通りであった。
次に、各実施例および比較例につき、室温（−20〜50
℃）にてジンバル装置１の中心とジャイロ球の中心を±
５μｍの範囲内で一致させ、次いでジャイロ球３表面を
室温（−20〜50℃）より40℃高く、ジンバル装置１は室
温より30℃高い温度条件となるよう加熱しジャイロ球３
の重心移動量を測定した。
℃）にてジンバル装置１の中心とジャイロ球の中心を±
５μｍの範囲内で一致させ、次いでジャイロ球３表面を
室温（−20〜50℃）より40℃高く、ジンバル装置１は室
温より30℃高い温度条件となるよう加熱しジャイロ球３
の重心移動量を測定した。
その結果は第３図に示す通りである。
即ち、比較例は、室温−20℃〜50℃までの温度変化にお
いて、略35μｍの重心上昇が見られたのに対し、実施例
１は殆ど０、また実施例２では20μｍ同実施例３では14
μｍに止まった。
いて、略35μｍの重心上昇が見られたのに対し、実施例
１は殆ど０、また実施例２では20μｍ同実施例３では14
μｍに止まった。
この考案は以上説明したように、ジンバル装置および懸
吊台の垂直方向の合計された熱膨張量を小さくすると共
に、ピアノ線（吊下げ部材）、ジャイロ球等の合計され
た垂直方向の熱膨張によるジャイロ球の重心下降量に見
合う熱膨張量としたため、室温条件下で重心調整を行っ
てもジャイロコンパス稼働後の温度上昇に係わりなくジ
ャイロ球の重心移動が殆どなく、動揺誤差を構造的に消
去できるものである。
吊台の垂直方向の合計された熱膨張量を小さくすると共
に、ピアノ線（吊下げ部材）、ジャイロ球等の合計され
た垂直方向の熱膨張によるジャイロ球の重心下降量に見
合う熱膨張量としたため、室温条件下で重心調整を行っ
てもジャイロコンパス稼働後の温度上昇に係わりなくジ
ャイロ球の重心移動が殆どなく、動揺誤差を構造的に消
去できるものである。
第１図はこの考案の実施例の断面図、第２図は実施例の
要部断面図、第３図は作動試験結果を示すグラフであ
る。
要部断面図、第３図は作動試験結果を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】ジンバル装置の垂直環上部から、懸吊台を
介してジャイロ球を吊下げ支持し、ジャイロ球の重心を
ジンバル装置の中心に一致させたジャイロコンパスにお
いて、ジンバル装置と懸吊台の垂直方向の熱膨張量の合
計量と、吊下げ部材とジャイロ球の垂直方向の熱膨張量
の合計量とを略等しくなる材質により構成したことを特
徴とするジャイロコンパス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988094138U JPH0642171Y2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | ジャイロコンパス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988094138U JPH0642171Y2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | ジャイロコンパス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0216017U JPH0216017U (ja) | 1990-02-01 |
| JPH0642171Y2 true JPH0642171Y2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=31318637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988094138U Expired - Lifetime JPH0642171Y2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | ジャイロコンパス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642171Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331193U (ja) * | 1976-08-23 | 1978-03-17 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP1988094138U patent/JPH0642171Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0216017U (ja) | 1990-02-01 |
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