JPH08640Y2 - 誘導装置におけるジンバル保持機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は飛しょう体誘導装置等のジンバルの回転を作
動時以外は拘束し、所定の位置に保持する機構に関す
る。

〔従来の技術〕 一般に飛しょう体誘導装置等の大部分は、輸送中や発
射ステーション上あるいは発射後誘導を開始するまでジ
ンバルの動きを拘束し機体の動揺等によるジンバルの不
要な回転を制限する保持機構を持っている。

従来この保持機構は第８図に示すようにソレノイドに
より駆動されるソレノイドピン（ロック・ピン）、フッ
クあるいはブレーキ機構等を利用している。

すなわち、ジンバルを所定の保持位置にソレノイドピ
ン、フックあるいはブレーキ等で機械的に固定し、作動
が必要な時に電気信号によりソレノイドピン等を解放
し、ジンバルを保持位置より解放するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来のジンバルの保持機構には次の問題点があ
る。

（１）ロック機構等の複雑なメカニズムが必要で、信頼
性が低いにも拘らず、高価となり、かつ、重量、占有ス
ペース共に大きくなる。

（２）制御用のスイッチング回路が必要で、ノズル発生
の原因となる。

（３）駆動用の動力が必要で動力消費が大きい。

（４）構成要素間の配線が必要でそれだけ設計を複雑に
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記従来の問題点解決の手段として、ジンバ
ル機構を備えた誘導装置において、内側ジンバルの外端
となる任意の部位に固設された磁性体又は永久磁石と、
ジンバルを支える構造体の上記磁性体又は永久磁石と対
向する部位に上記磁性体又は永久磁石とのみ吸引可能に
かつ吸引されたジンバルがジンバルの作動領域外となる
よう設けられた磁性体又は磁石体とを具備してなること
を特徴とする誘導装置におけるジンバル保持機構を提供
しようとするものである。

〔作用〕

本考案は上記のように構成されるので、作動時以外の
ジンバルの保持（ケージ）を内側ジンバルとジンバル構
造体の各々に設けた軟磁性体と永久磁石、永久磁石と永
久磁石等の組合わせで磁気吸引させてきわめて簡便に果
たすことができる。

〔実施例〕

本考案の第１実施例を第１図ないし第３図によって説
明する。

これらの図において赤外線センサ７は２軸の自由度を
有するジンバル３を介して誘導装置の構造部６で支持さ
れている。ジンバル３は赤外線センサ７を固定支持する
内側ジンバル3aと、内側ジンバル3aを回転自由に支える
外側ジンバル3bと、外側ジンバル3bを回転自由に支える
構造部６（通常誘導装置構造部の一部）とから成る。外
側ジンバル3bに設けられた軸承部には内側ジンバル3aの
回転角を制御する駆動機構５が組込まれており、構造部
６に設けられた軸承部には外側ジンバル3bの回転角を制
御する駆動機構５が組込まれていて、赤外線センサ７の
指向方向を２軸の自由度で制御できるようになってい
る。

赤外線センサ７を固定支持する内側ジンバル3aの端部
には軟磁性体（もしくは永久磁石）１が第２図に示すよ
うに植設され、それに対向して構造部６には永久磁石
（もしくは軟磁性体）２が、近接した距離に植設されて
いる。これら軟磁性体１と永久磁石２との組合わせは永
久磁石同志の組合わせでもよく要するに磁気によって吸
引し合えばよい。これら軟磁性体１と永久磁石２との相
対位置はジンバル３がその保持領域内の理想位置にある
時に最も近づく様に設定する。本実施例では第１図に仮
想線で示すように赤外線センサ７がヨー軸に対して約45
°、第２図に示すようにピッチ角θを約30°に保持され
るよう永久磁石２の植設位置を選んである。

次に作用について説明する。先ず、ジンバル３は第２
図に示すような姿勢で軟磁性体１と永久磁石２とが強く
吸引し合って自由に回転できない状態即ち、保持状態に
あるものとする。

駆動機構５はジンバル制御回路４の信号に従いジンバ
ル回転角を制御する。従ってジンバル３の保持状態にお
いてジンバル制御回路４に通常の制御信号を加えること
により駆動機構５は最大出力トルクを生じ、軟磁性体１
と永久磁石２による保持力を振り切ってジンバル３を制
御信号に対応する位置（作動領域内）まで回転し、赤外
線センサ７の指向方向を制御する状態に入る。

保持状態に戻すにはケージ信号（保持位置指令信号）
をジンバル制御回路４に加える。すると駆動機構５は所
定の保持位置にジンバル３を回転させるのでそこで制御
信号を断つ。この後ジンバル３は再び軟磁性体１と永久
磁石２の保持力により保持状態を保つ。なお、保持状態
は上記した通り、ジンバル３の作動領域であるピッチ
軸、ヨー軸の両軸近傍を大きく離れた領域で保たれるの
が望ましい。第３図は軟磁性体１と永久磁石２の吸引し
合う概念的保持領域を示した図である。

次に本考案の第２実施例について第４図により説明す
る。なお、第４図に示す構成以外は第１図ないし第３図
と同様につき、図示を省略する。図において、内側ジン
バル3aに固着されたピンホルダ10は磁性体よりなり、ケ
ージピン11は永久磁石よりなっている。ケージピン11は
図示のようにケース12に、底部のフランジ14をスプリン
グ13で右方に押されたまま組込まれている。この状態の
ところへ、内側ジンバル3aがケージのために回転されて
到来すると、ピンホルダ10にケージピン11が磁力で引き
つけられ、スプリング13の押圧力に抗してわずかなスト
ロークだけ飛び出し、図示のように吸着し合って内側ジ
ンバル3aがケージされる。アンケージの場合はピンホル
ダ10とケージピン11との吸着力以上の力を内側ジンバル
3aに与えて引離す。一旦、引き離されゝば、磁力は距離
の二乗に反比例して急速に衰えるので、ケージピン11が
内側ジンバル3aを拘束することはない。本実施例ではソ
レノイドを用いなくてもケージピン11がアンケージ後、
ひとりでに引込むという利点がある。

次に本考案の第３実施例について第５図により説明す
る。なお、第５図は第４図と同様構成品は同符号で示
し、図示以外は第１図ないし第３図と同様である。図に
おいてケージピン11aは頭部近傍にフランジ14aを備えた
永久磁石よりなっており、アンケージ時はスプリング13
に押されてピンホルダ10との吸着面の位置よりわずか突
き出ている。ケージのため、内側ジンバル3aが到来する
と、ピンホルダ10の頭部及びケージピン11aの頭部に設
けられた緩やかな面取りのため、接触力に伴う分力が生
じて、ケージピン11aはスプリング13の力に抗してわず
か引込み、ピンホルダ10の頂面と吸着し合う。本実施例
では磁力による吸着力以外にピンホルダ10とケージピン
11aとがスプリング13の力で押圧されるのでケージが一
層、確実に維持されるという利点がある。

次に、本考案の第４実施例について第６図により説明
する。なお、第６図に示す構成以外は第１図ないし第３
図及び第５図と同様につき、図示を省略する。図におい
てケース12a内にスプリング13で突出方向に押されて組
込まれた、永久磁石よりなるケージピン11aは、図示の
ように到来する内側ジンバル3aの、磁性体よりなるピン
ホルダ10aに対し、直交する向きにその側部を吸着す
る。本実施例ではピンホルダ10aとケージピン11aとが磁
力線に対し、正対した向きに接離し合うので、たとえ
ば、磁力線を剪断し合う第２、第３実施例に比し、ケー
ジ力が一層強固であるという利点がある。なお、スプリ
ング13は、ピンホルダ10aがケージのため衝突した場合
のショックを緩和する働きがある。

次に本考案の第５実施例について第７図により説明す
る。なお、第７図に示す構成以外は第１図ないし第３図
及び第６図と同様につき、図示を省略する。図におい
て、永久磁石よりなるケージピン11bはケース12bにつ植
設されている。第４実施例に比し、ピンホルダ10aの衝
突ショックを緩和する効果は小さいものゝ、部品点数少
なく、構造簡単という利点を有する。

以上、第１実施例では内側ジンバル3aの端部に植設す
る軟磁性体（又は永久磁石）に対し、構造部６には永久
磁石（又は軟磁性体）を植設したがこれはジンバル3a側
に永久磁石を用い、構造部６側に軟磁性体を用いてもよ
く、或いは両方とも永久磁石としてもよく、又、永久磁
石は必ずしも金属に限らず、外囲条件のゆるす限り、た
とえばプラスチック磁石等が用いられてもよい。又、本
実施例は飛しょう誘導装置のジンバル機構の例について
説明したが、搭載対象は飛しょう体に限定されるもので
はない。又、第２ないし第５実施例では、ピンホルダ1
0,10aに磁性体を、ケージピン11,11a,11bに永久磁石を
各々用いたが、勿論、この逆としてもよく、或は極性を
異にして永久磁石同士としてもよい。要するに磁力で引
き合えばよい。

〔考案の効果〕

本考案は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。

（１）複雑な固定メカニズムやスイッチング回路が不要
となること。

（２）単純な構成となったのでそれだけトラブル要素が
減り、信頼性が高くなること。

（３）軽量小型となったので、それだけ飛しょう体とし
てのペイロードが向上すること。

（４）軟磁性体又は永久磁石のみの磁力によってジンバ
ルのケージを行なうので、拘束力の発生消滅用の操作装
置や電力を必要としないため、相応して設計が容易で、
かつ、安価に装置を得られること。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例のジンバル機構の正面図
で、破断部は第２図のＩ−Ｉ矢線に沿って見た面での部
分破断を示す。第２図は第１図の右側面図（但し、一部
破断して示す）、第３図はジンバル機構の通常作動角の
範囲と第１実施例の保持領域の説明図、第４図は第２実
施例の、第５図は同じく第３実施例の、第６図は同じく
第４実施例の、第７図は同じく第５実施例の内側ジンバ
ル及び外側ジンバルの各磁性体等が吸引し合った状態を
示す各詳細断面図、第８図は従来例の説明図である。 １……軟磁性体（もしくは永久磁石）、２……永久磁石
（もしくは軟磁性体）、３……ジンバル、3a……内側ジ
ンバル、3b……外側ジンバル、４……ジンバル制御回
路、５……駆動機構、６……構造部、７……赤外線セン
サ、10,10a……ピンホルダ、11,11a,11b……ケージピ
ン、12,12a,12b……ケース、13……スプリング、14,14a
……フランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ジンバル機構を備えた誘導装置において、
   内側ジンバルの外端となる任意の部位に固設された磁性
   体又は永久磁石と、ジンバルを支える構造体の上記磁性
   体又は永久磁石と対向する部位に上記磁性体又は永久磁
   石とのみ吸引可能にかつ吸引されたジンバルがジンバル
   の作動領域外となるよう設けられた磁性体又は磁石体と
   を具備してなることを特徴とする誘導装置におけるジン
   バル保持機構。