JPS5910572Y2

JPS5910572Y2 - 粘性制動装置を用いたジヤイロ装置

Info

Publication number: JPS5910572Y2
Application number: JP1978025263U
Authority: JP
Inventors: 修治中村
Original assignee: 東京航空計器株式会社
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1984-04-03
Also published as: US4222278A; JPS54127990U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は粘性制動装置を用いたジャイロ装置、さらに詳
しくいえば旋回率指示装置などのジンバル軸の回転方向
の制動に液体制動装置を用いたジャイロ装置に関する。

旋回率指示装置では旋回率の表示のための制動率を１、
ターンコージネータなどでは制動率を１以上のオーバー
ダンピングにする必要がある。

そのためジャイロシンバルの回転制動のために種々の制
動方式が提案され実施されている。

それ等の制動方式の一つとしてシリコンオイル等の液体
を用いた円周制動方式がある。

制動を受けるべき軸またはその軸に固定された管の外周
と受軸の間に適当な粘性をもつ液体を充填して、円周方
向の制動力を得ようとするものである。

第６図を参照してさらに説明する。

この制動方式の制動装置を組み立てるためには、軸Ａ側
のホイールＡの外周、または軸受Ｂの内周、または両方
にあらかじめ制動液を塗布して嵌め合せる。

なおホイルＡの外周は適当な制動力を得るために軸の外
径よりも大きくなっている場合が多い。

このような制動装置では塗る厚さのむらや嵌めるときの
心ずれ、あるいは塗る量の多過により、肝心のギャップ
間に気泡部Ｄが生じたり、下側のように制動液が流れ出
し、他の部分に悪い影響を与えたりするので製造に熟練
と細心の注意が要求される。

またギャップに気泡が生じると希望する制動トルクが得
られず製品の制動力にむらやばらつきが生じるという問
題があった。

本考案の目的は前述した問題を解決し均一な制動力が得
られ、かつ製造が容易である粘性制動装置を有するジャ
イロ装置を提供することにある。

以下図面等を参照して本考案による粘性制動装置を用い
たジャイロ装置である旋回率表示装置をさらに詳しく説
明する。

以下説明は旋回率指示装置の１種であるターンコージネ
ータについて行なうが他の旋回率指示装置にも同様に適
用できるものである。

第１図は本考案による装置の実施例を示す図である。

内部の構造を明らかにするために外部構造等を一部破断
して示してある。

第２図はジンバルとジャイロを構或するホールモータの
関係を示す図である。

第３図はパネル板と指針の関連を説明するための略図で
ある。

第４図は制動装置部分を拡大して示した図である。

第５図は制動装置部分の組立て手順を説明する説明図で
ある。

第１図に示されているようにアルミニウム合金等により
鋳造された本体１０にはシンバル受管３０が一体的に設
けられている。

ジンバル４０にはシンバル軸３５が固定されており、ロ
ーラベアリング３１．３２により前記受管に回転可能
に支持されている。

シンバル軸３５にはさらにダンピングリング３３．３
４が固定されており、これ等のリングの外周面とシンバ
ル受管３０との内周間には制動液が充填されており、こ
の実施例では軸まわりのシンバル系の回転に対して制動
率を１以上、つまりオーバダンピングにしてある。

この部分の構造および製造工程については後に詳述する
。

シンバル軸３５の下端に一体に設けられているねじ３６
の頭部と、前記ジンバル受管３０との間にはヘアスプリ
ング３７がかけられている。

なお前記シンバル軸は機軸に平行な垂直平面に存在し機
軸に対して３０゜の傾きを保っている。

このシンバルの両先端に設けられている凹溝で、ホール
モータのステータ軸が支持される。

このステータ軸、つまりジャイロのスピン軸は非旋回時
に機軸に直角であり、かつ水平であるように支持される
。

第２図は、シンバル軸３５に垂直な方向から見た図であ
る。

ジンバル４０、ステータ軸および後述する放熱板を兼ね
る制御回路支持フレーム６２は、ナット５８，５９，
６０，６１により一体に固定される。

ジャイロロータを構戒するホールモータロー夕５０は、
ベアリング５６．５７によりステータ軸５３に回転可
能に支持されている。

５２はステータコアの１つを示している。

このホールモータのステータは４極であり、それぞれの
コアにはコイル５４が巻かれている。

この４極のコアーのうちの互いに直交する２極の先端部
にはホール素子５５が設けられている。

これ等のコイルおよび素子はステータ軸５３に設けられ
ている両端に開く孔を介して接続線７０，７１により後
述する回転および速度制御回路７３に接続されている。

速度制御回路７３を形戊するためのプリント板６４は、
前記速度制御回路支持フレーム６２と、ジンバルに一端
が固定されているサポートフレームに支持されており、
モータのステータのコア５２に巻かれているコイル５４
への電流供給をスイッチするパワートランジスタＱ１は
フレーム６２に熱的に結合されておりトランジスタの電
極はプリント板に半田付けされている。

なお図示しない他の３個のトランジスタも同様に設けら
れている。

制御回路に直流電源を接続するための接続線７２はケー
スと主フレーム１６に固定されているコネクタ１２と制
御回路７３間にたるみを持って接続し、シンバル４０の
回転に制限を加えないようにしてある。

電源が接続されるとホールモー夕のロータ５０の内側に
接続されている磁化されている磁石リングが、ホール素
子に磁束をおよぼしこのホール素子のホール電圧により
、コイルに接続されているトランジスタ４個をつぎつぎ
に作動させ回転磁界を形或することによりロータを高速
回転させる。

ジンバル４０には伝達ピン４２が設けられている。

第３図はパネル板を前方から見た状態を示している。

第３図に示す指標１３ａは１８０゜毎分の左旋回位置
、指標１３ｂは１８０゜毎分の右旋回位置を示している
。

この図は左方向に旋回中の各部の位置関係を示している
。

パネル板１３は第１図に示すように本体１０の前方に固
定され、さらにその前方に表面ガラス１４がガラス押え
リング１５により本体に固定されている。

航空機の形状をした指針１７は指針軸１８に固定され、
この指針軸１８は軸受１９，２０により本体１０の中
心に設けられた孔を貫通し回転可能に設けられている。

軸１８の他端には指針ホイル２１が固定されており、こ
のホイル２１にホークばね２２が固定されている。

このホークばね２２の先端は２又になっており前述した
ジンバル４０に固定されているピン４２に結合されてい
る。

第３図に示されているように、航空機が左旋回をすると
、ロータ５０のスピン軸ＳＡは図示のように傾むく、こ
の傾むきすなわちジンバル４０の回転は伝達ピン４２を
介してホークばね２２を介して指針１７に伝達される。

第３図に示す状態を、１分間持続すれば例えば旋回開始
前の進行方向から左方向に１８０゜の方向転換をするこ
とができる。

次に第４図、第５図を参照しながら粘性制動装置部分に
ついてさらに詳細に説明する。

第４図は制動装置部分を拡大して示した図である。

ジンバル４０に固定されている軸３５には、第１のリン
グ３４が圧入固定される。

この第１のリングは軸方向の端面に円周状の溝３４ａ
が設けられている。

同様にジンバル軸３５に圧入固定される第２のリングは
前記円周状の溝３４ａに挿入される円周状の突起３３
ａが設けられている。

これ等第１および第２のリングが固定されているジンバ
ル軸はローラベアリング３１．３２によりジンバル軸受
であるジンバル受管３０に、各リングと受管３０の内周
に均一な空隙が生じるように回転可能に支持される。

ねじ３６は前述したヘアスプリング３７の一端の受軸を
兼ねるとともに、ベアリング３１，第１のリング３３、
第２のリング３４、ベアリング３２の軸方向の移動を制
限している。

第２のリング３３と第１のリング３４の外周には制動液
Ｃが充填されており、これにより回転方向の制動力を生
せしめる。

第１のリング３４に設けられている外周の溝３４ｂ、お
よび第２のリング３３の外周に設けられている溝３３
ｂは、制動液Ｃの流出を阻止するための溝で゛ある。

なおベアリング３１とリング３３の突き当て面間にスプ
リングワツシャを挿入するようにしても良い。

次に第５図を参照して制動部分の組立ての順序を説明す
る。

まず第１のリング３４を第５図イに示すように立てて、
制動液Ｃを注射器などで適当量円周溝に注入する。

この液剤としてシリコンオイル２０万センチストークス
（ｃＳｔ）の運動粘性係数を有するものを使用した。

相当な粘性を有するものであるから図示のように充填し
たのちに第１のリング３４を傾むけてもすぐに流れ出す
ことはなく、その状態をしばらく維持することができる
。

次にジンバル受管３０にローラベアリング３４を挿入し
たのちに第１のリング３４を圧入固定する。

次に第２のリング３３を軸に徐々に挿入する（第５図口
）。

第２のリングを押入こむと制動液Ｃは第５図八に示すよ
うに次第に押し出され第１および第２のノングの表面と
受管３０との間に満たされる。

第４図に示すようにさらに他のベアリング３１を挿入し
、ねじ３６で締め付けることにより、制動部分の組立て
を終了する。

制動液Ｃの量が少し多くても溝３３ｂ，３４ｂにより流
出は阻止される。

なおこの実施例では溝３３ｂ，３４ｂを第１および第２
のリングの外周に設けたが、第４図に仮想線で示すよう
にジンバル受管側に設けても良い。

以上の説明から明らかなように本考案によるジャイロ装
置の組立ては従来のそれに比較して著しく容易となる。

また制動液が容易に均一に充填されるのでジャイロ装置
の粘性制動を確実に行なうことができ、均一な制動力を
常に与えることができるなどの秀れた特徴が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の実施例を示す図、第２図は
ジンバルとジャイロを構或するホールモータの関係を示
す図、第３図はパネル板と指針等の関連を説明するため
の略図、第４図は制動装置部分を拡大して示した図、第
５図は制動装置部分の組立て手順を説明するための説明
図、第６図は従来の粘性制動装置の問題を説明するため
の説明図で゛ある。１０・・・計器本体、１１・・・ケース、１２・・・コ
ネクタ、１３・・・パネル板、１４・・・表面ガラス、
１５・・・ガラス押え、１６・・・フレーム、１７・・
・ポインタ（指針）、１８・・・ポインタ軸、１９．
２０・・・軸受、２１・・・ポインタホイル、２２・・
・ホークばね、３０・・・ジンバル受管、３１．３２
・・・シンバルベアノング、３３，３４・・・ダンパ
管、３５・・・ジンバル軸、３６・・・ねじ、３７・・
・ヘアスプリング、４０・・・ジンバル、４１・・・腕
、４２・・・伝達ピン、５０・・・ロータ、５１・・・
永久磁石、５２・・・ステータコア、５３・・・ステー
タ軸、５４・・・ステータコイル、５５・・・ホール素
子、５６，５７・・・ポールベアノング、５８，５
９，６０，６１・・・ナット、６２・・・放熱フレ
ーム、６３・・・支持フレーム、６４・・・プリント板
、７０，７１・・・制御接続線、７２・・・電源線、
７３・・・回路ブロック。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）ジンバル軸を回転可能に支持しかつジンバル軸と
その軸を受ける軸受間に回転方向の制動を施す形式のジ
ャイロ装置において、ジンバル軸と、軸受と、前記シン
バル軸外周に固定される軸方向端面に円周溝を有する第
１リングと、前記シンバル軸外周に固定される前記円周
溝に対応しその溝の体積よりも小さい体積の円周突起を
有する第２リングと、前記第１および第２のリングが円
周溝と円周突起が対応させられて固定されたシンバル軸
を前記第１および第２のリングの外周と前記軸受の内周
間に均一な空間ができるように軸受内に支持するローラ
ベアリングと、前記第１および第２のリングの外周と軸
受内周間に充填されている制動液とから構威した粘性制
動装置を用いたジャイロ装置。
（２）前記第ｌのリングの円周溝に定量の粘性制動液を
充填し前記シンバル軸に固定し、前記軸受内に挿入し、
ついで第２のリングを挿入固定することにより第２のリ
ングの円周突起か゛前記粘性制動液を押し出して第１お
よび第２のリングの外周と軸受内周間に制動液が充填さ
れるようにした第１項記載の粘性制動装置を用いたジャ
イロ装置。
（３）前記第１および第２のリングは互いに結合される
端面と異なる端面側の外周に粘性制動液のあふれ出しを
阻止するための溝が設けられている第１項記載の粘性制
動装置を用いたジャイロ装置。
（４）前記軸受の内周面にすくなくとも２条の粘性制動
液あふれ出しを阻止するための溝が設けられている第１
項記載の粘性制動装置を用いたジャイロ装置。