JPS6140347B2 - - Google Patents
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Description
本発明は速度検出機構、特に電気工学および流
体力学に基づく流体角速度検出機構並びに当該機
構を用いた航行案内機構に関する。 船舶、航空機、誘導弾等の航行案内機構の主に
姿勢検出装置として長年使用されている周知の機
械的なジヤイロスコープに代えて、流体力学に基
づくジヤイロスコープが望まれており、各種の構
成が提案されているが、通常流体角速度センサを
用いたものが多用されている。 流体角速度センサはチヤンバを区画する胴部を
備え、前記胴部内のノズル流路に圧縮空気を流動
させてチヤンバ内にジエツト流を噴流させてい
る。一方スプリツタがノズル流路のの出口部から
離間されかつジエツト流に突入するように配設さ
れており、流体角速度センサの胴部が停止状態に
ある時ジエツト流を2つの等しい流れに分流する
よう機能する。流体角速度センサがノズル流路の
中心線に対し直角な(船舶、航空機、誘導弾等
の)制御軸を中心に回転されると、スプリツタと
ジエツト流との相対的な偏位がコリオリ作用
(coriolis effect)により生じるのでスプリツタに
より前記回転の速度および方向に従つてジエツト
流が不均等に分流される。 不均等な2分流は夫々流体角速度センサの胴部
内に配設されたスプリツタの対向する一対の分岐
流路に導入される。この2分流量は等しくないの
で、2分岐流路間に圧力差(又は流量差)が生
じ、この圧力差(又は流速差)が流体角速度セン
サの制御軸を中心に回転する胴部の回転速度およ
び方向を表わすことになる。従つて少なくとも理
論上ではこの圧力差又は流量差を用いて補正入力
信号を発生し航行案内機構に送つて、船舶、航空
機、誘導弾等を制御軸に対し正しい飛行姿勢に戻
すことができる。 これまで周知のジヤイロスコープを流体力学に
基づいたものに置換しそれを利用した航行速度検
出機構を実現することは、流体角速度センサにお
いて構造上および機能上の各種の問題があつた。
例えば、周知の流体角速度センサでは組立精度が
低下するので、高精度のものには適用できない。
更に詳述するに、最新の精密製造技術を用いても
流体角速度センサの内部機構を対称に且充分に位
置決めすることができず、制御軸を中心とする流
体角速度センサの回転速度が零の場合でもジエツ
ト流が不均等に分流されてしまう(以下オフセツ
ト現象と呼ぶ)ことになる。従つて回転速度が零
の時にジエツト流が不均等に分流されれば出力に
絶えず誤差が生じることになり延いては流体角速
度センサが誤動作する。 このオフセツト現象は従来の流体角速度センサ
を配設する環境によつて内部機構が影響を受ける
ような場合一層悪化する。流体角速度センサの内
部機構が悪影響を受けるとき、ジエツト流とスプ
リツタとの連係が更に不十分となり流体角速度セ
ンサの出力に誤差が倍加することになる。 一方更に周知の流体角速度センサによつては有
効な出力信号(すなわち出力が充分に大きくかつ
精度が高く応答性に優れた信号)が得られないこ
とである。流体角速度センサからの最初の流体出
力を電気信号に変換して、流体角速度センサと案
内機構(例えば航空機の自動操縦機構)の電気制
御部とを好適に連係させることが望ましいが、上
述のようにオフセツト現象ないしはジエツト流と
スプリツタとの連係の不充分さによる精度の悪化
に加えて流体角速度センサからの当初の流体出力
が弱いので、圧力・電気変換装置を用いて電気出
力信号を得る際に困難が伴なつていた。一方検出
線を流体角速度センサの各分岐流路内に配設して
流量差を監視する熱線回路を採用する構成も提案
されているが、検出線を個別に冷却する構成が必
要であり、且応答時間が不必要に長く不適当であ
ることが判明している。 本発明の一目的は流体角速度センサを改良し、
機械式のジヤレロスコープを用いた従来の速度検
出機構と置換可能な電子技術および流体技術を採
用する速度検出機構を提供することにある。 本発明の他の目的は従来のジヤイロスコープと
置換可能で、従来の流体角速度センサに生じるオ
フセツト現象等を除去可能な校正装置を備えた流
体角速度センサを提供することにある。 本発明の別の目的は出力に誤差を伴なうことな
く流体角速度センサの流体出力を電気出力信号に
変換可能な出力機構を提供することにある。 本発明の他の目的および利点は以下の説明が進
むに応じ明らかとなろう。 以下本発明を好ましい実施例に沿つて説明す
る。 第1図は誘導弾、航空機、船舶等の運動体12
を互いに直交する所定の3制御軸、例えば航空機
のロール(横揺れ)軸、ピツチ(縦揺れ)軸およ
びイヨー(片揺れ)軸に対し所望の姿勢に保持す
る航行案内機構10を示す。3制御軸を中心とす
る運動体12の所望の姿勢に対する片寄方向の角
速度θ1,θ2,θ3が本発明の速度検出機構1
4により監視され、この場合速度検出機構14は
夫々運動体12の角速度θ1,θ2,θ3に相当
する入力信号16a,16b,16cを入力す
る。夫々実際の片寄りの角速度θ1,θ2,θ3
を表わす出力電気信号18a,18b,18cが
速度検出機構14から比較回路20へ送られる。
比較回路20では、入力信号18a,18b,1
8cと所望の角速度θ1,θ2,θ3(通常零)
を表わす基準入力信号22a,22b,22cと
が比較される。 夫々信号18aと22a,18bと22b,1
8cと22cとの差を検出した後、比較回路20
から好適な制御信号24a,24b,24cを運
動体12のサーボ制御装置26へ送る。これによ
りサーボ制御装置26(例えば航空機の自動操縦
機構)から運動体12へ補正力28a,28b,
28cが与えられ運動体12は3制御軸に対し好
適な回転角を持つ姿勢に戻される。 長年、従来の速度検出機構には、3制御軸の
夫々に対し主速度検出素子として運動体に機械的
に連結される3つの機械式のジヤイロスコープが
使用されていた。このような3軸速度検出機構の
場合、各ジヤイロスコープは基本的には運動体の
制御軸に直角なスピン軸を中心にモータにより高
速回動される。各制御軸を中心に(運動体の所定
外の回転に応じて)ジヤイロスコープが回転され
ると、ジヤイロスコープは歳差運動を行なう。す
なわちジヤイロスコープは運動体の姿勢の制御軸
に対する片寄りの方向および速度に相応する方向
および速度でスピン軸および制御軸に直角な第3
の軸を中心に回転する。ジヤイロスコープのこの
ような歳差運動がポテンシヨメータのような変換
装置に機械的に伝達され、変換装置からジヤイロ
スコープを一構成要素とする案内機構へ電気制御
信号が送出される。 しかしながら機械式のジヤイロスコープを用い
る周知の速度検出機構は、広く使用されているが
多様の欠点を有している。例えば、この種の速度
検出機構は周囲の環境に極めて敏感であり、温
度、圧力、湿度等が変化すると精度に悪影響を及
ぼす。又速度検出機構の機械的可動部材は極めて
精巧であるので、例えば誘導弾に使用する場合強
い衝撃および振動を受けたとき信頼性が大巾に低
減する。又ジヤイロスコープおよびこれと協働す
る装置は高精度に組立てる必要があるので、ジヤ
イロスコープによる速度検出機構の製作費および
保守費が極めて高くなる。一方ジヤイロスコープ
のロータが定常速度に達するのに時間がかかる場
合も、高い精巧性が要求され好ましくないことが
判明している。 以上のような欠点があるため、ジヤイロスコー
プによる速度検出機構を流体角速度センサによる
流体速度検出機構と置換すべく各種の構成が提案
されているが、流体角速度センサおよびその速度
検出機構の構造上および動作上に依然として欠点
があり好適なものはなかつた。 本発明の速度検出機構14によれば、これら欠
点が略除去され得かつ周知のジヤイロスコープお
よびそのジヤイロスコープによる速度検出機構が
流体センサおよび流体による速度検出機構と置換
される。 本発明を詳述する前に、周知の流体角速度セン
サ基本的構成および動作を第2図に従つて簡単に
説明する。米国特許第3971257号に開示されるよ
うなセンサ30には胴部32が具備され、胴部3
2内の中央部にはチヤンバ34が形成されてい
る。中心軸38に沿つて形成され出口端部40を
有するノズル流路36がチヤンバ34から後部へ
向つて(すなわち第2図の左側へ)延設されてい
る。胴部32は、ノズル部の中心線38が(検出
されるべき回転運動に関する)制御軸42に対し
直角となるよう制御軸42に対し位置決めされ
る。センサ30が作動中、空気のような圧縮流体
がノズル流路36に導入され更にノズル流路36
の出口端部40からチヤンバ34内へ前方に向つ
てジエツト流44の如く放出される。 チヤンバ34の先端部いおいて、ジエツト流4
4は胴部32のほぼ2叉の分岐部48の先鋭縁部
46に当たる。先鋭縁部46はノズル流路36の
中心線38とほぼ整合されており、制御軸42を
中心にセンサの胴部32が回転していない場合ジ
エツト流44は2つの等しい分岐流S1,S2に分流
されるよう構成されている。分岐流S1は胴部32
内分岐部48の片側に形成される分岐流路50
に、又分岐流S2は前記分岐部48の反対側に対称
的に形成された別の分岐流路52に夫々導入され
る。 従つてセンサ30の胴部32が制御軸42を中
心に回転していない場合、分岐流路50,52内
の各圧力は理論上等しくなる。 一方センサ30の胴部32が制御軸42を中心
として(例えば矢印54のように時計方向)回転
されると、コリオリ作用のため第2図の点線で示
す包絡線44aを持つべくジエツト流44が先鋭
縁部46に対し上方に偏向される。この場合ジエ
ツト流44が先鋭縁部46に対し相対的に変位さ
れるのは、胴部32が回転されてもジエツト流4
4はノズルの出口部40から分岐部の先鋭縁部4
6に向つて制御軸42に直角に流動し続けて直線
的に進むからである。即ちジエツト流がノズル流
路36の出口部から分岐部の先鋭縁部46へ向つ
て流動している間、ジエツト流の移動線に対し先
鋭縁部46は下方に変位することになる。ジエツ
ト流に対し先鋭縁部が変位する距離はセンサの胴
部32の回転速度およびジエツト流の流速も関与
する。 コリオリ作用により先鋭縁部が相対的に変位す
ると、ジエツト流44は先鋭縁部46に対し不均
一に分流され、分岐流S1は分岐流S2より大きくな
る。この結果、分岐流路50の圧力が分岐流路5
2の圧力より大となる。 分岐流路50,52圧力差を測定してセンサ3
0にかかる回転速度θと関連付けることができ
る。この構成は1942年9月付の刊行物「インスト
ルメンツ」(INSTRUMENTS)第15巻の345ペー
ジに掲示されて以来各種の流体角速度センサに適
用されている。一方分岐流路50,52をセンサ
の胴部32を貫通する流路に連通せしめ、外部へ
分岐流GS1,S2を流通するよう構成する場合、各
分岐流S1,S2間の流量差を容易に検出できる(例
えば米国特許第3205715号に開示されている)。 一方、流体式のジヤイロスコープに必要な精度
および応答性を得るのにコリオリ作用を利用する
構成が各種提案されているが、いずれも好適では
なかつた。 この従来の流体ジヤイロスコープではノズル流
路および分岐部の製造誤差が極めて小さくても流
体ジヤイロスコープの性能に悪影響を及ぼし、一
方最新の精密製造法を用いても極めて小さな誤差
の発生を避けることができないことが判明してい
る。特に、先鋭縁部46とノズル部流路の中心線
38とのずれが極めて小さくても、分岐流路5
0,52間の圧力差に誤差が生じる。ノズル流路
の出力口部が中心線38に対し充分に対称に形成
されていない場合も、ジエツト流44の中心線が
ノズル流路36の中心線38に対し変位して先鋭
縁部46と中心線38とが大巾にずれることにな
る。又ノズル流路の出口部が中心軸38に対し充
分に対称に形成されていない場合、センサの角速
度が零の場合又それ以外の作動時のいずれにおい
ても分岐流路50,52間の圧力(流量)差に誤
差が生じることになる。 一方速度検出装置における周知の角速度センサ
30はその精度が環境に極めて左右されやすいこ
とが判明している。すなわち、ジエツト流44の
受ける部分の環境の変化により、ジエツト流の軸
線がノズル流路の中心線38に対しずれを生じ、
センサ30の作動に更に誤差が生じることにな
る。 これにより従来の流体センサによつては充分に
高精度の電気出力信号を得ることが極めて困難で
ある。例えば電気出力信号を得る一構成において
は、分岐流S1,S2を流動する分岐流路として上述
の如き分岐流路50,52が採用され、且各分岐
流路50,52に米国特許第3205715号に開示さ
れるように熱線回路の検出線部が挿入される。セ
ンサの回転によりジエツト流が相対的に偏向する
際、2分岐流に流量が生じるので、2分岐流内の
一方の検出線が他方より早く冷却され熱線回路間
に電圧降下が生じる。しかしながら上述の如くセ
ンサが極めて高精度に対称性を持つてない場合、
誤差を生ずる上2検出線を個別に冷却するから応
答時間が長くなり、この構成は不適当であつた。 米国特許第3971257号には分岐流路50,52
間の圧力差を利用し圧力を電気信号に変換するア
ナログ変換器(例えば圧電変換器)を直接駆動す
る構成が開示されている。ジエツト流の変位が最
大の場合でもセンサの回転による圧力差は極めて
小さく、同変換器から充分な精度を得るには必要
な圧力差より大巾に低い。この場合センサと変換
器との間に圧力増巾装置を配設してみても、流体
速度センサ自体の精度が悪いので、誤差を更に増
幅して最終的の誤差の大きな電気制御信号に変換
する欠点があつた。 本発明によれば、上述のすべての欠点を好適に
除去し、極めて精度の高い流体角速度センサを備
えた3軸の角速度検出機構14が提供され得る。
第3図に示すように、各制御軸に対する本発明に
よる新規な検出機構は精度が高く汎用性も高い。
第3図において、各角速度センサの精度を示す曲
線54および帯域幅を示す曲線56はセンサ内の
ジエツト流の流動に応じて描かれている。 本発明の速度検出機構14によれば第3図に示
す動作特性を得るよう構成するから、小形の誘導
弾から高精度が要求される慣性航行の場合までの
全航行制御スペクトルを充分に満足させ得ること
になる。例えば、ジエツト流の長さが3センチメ
ータの場合(精度曲線のほぼ中間部において)、
本発明の各速度センサは地球の自転の角速度に等
しい角速度を検出可能な精度を有しかつ約15ヘル
ツの帯域幅を有する。 第3図に示す精度および応答性能を機械的ジヤ
イロスコープによる速度検出機構で得ようとすれ
ば、製造費および保守費が著しく高くなる。更に
機械的ジヤイロスコープによる速度検出機構では
極めて精巧に形成するから周囲の環境に左右され
やすく構造上用途が限られる。実際上従来の流体
速度センサによつては第3図のスペクトル性能を
得るものはなかつた。 本発明を更に詳述するに速度検出機構の構成部
材はすべて断納熱性を持つ小さな気密缶60(第
4図参照)に封入され制御対象の運動体に容易に
装備され得るように設けられる。第4図に示す実
施例では気密缶60はほぼ円筒形を4分割した形
状に成形されているが、取付空間の寸法および形
状により他の好適な形状に設け得る。 速度検出機構14は一対の電力線62により駆
動され制御線の3対の線路64,66,68に
夫々第1図に沿つて述べたような3つの電気出力
信号18a,18b,18cを出力する。 電力線62、対をなす制御線64,66,68
は導管70内において好適にまとめられ缶60の
取外可能な端板73に取り付けられピン形コンセ
ント72に挿入される。 速度検出機構 第5図は本発明の一実施例としての電子・流体
式航行案内機構の速度検出機構14を示す。速度
検出機構14の作動部材は上述したようにすべて
気密缶60に封入され、又3つの流体角速度セン
サ74は具備している。各流体角速度センサ74
は航行案内機構の互いに直交する3制御軸の個々
の角速度を検出するよう機能する。各流体角速度
センサ74は後述する相違点を除いて周知の流体
速度センサ30(第2図参照)と同様の機能を持
つよう形成され、内設されたノズル流路の入口部
76と2分岐流路の夫々の出口部78,80とを
有する。一方空気のような圧縮流体が可変速モー
タ83により駆動される可変容量ポンプ82から
空気供給回路網84を通り各センサ74の入口部
76へ送られる。 各センサ74の出口部78,80は3流体―電
気変換装置86の一に連結され、各流体―電気変
換装置86自体はセンサ内の各分岐流路の圧力を
増幅し86自体はセンサ内の各分岐流路の圧力を
増幅し一対の電気制御信号(第1図の制御信号1
8a,18b,18cの一に相当する)に変換す
るよう機能する。各流体―電気変換装置86から
の夫々1組の電気制御信号は制御線64,66,
68を経て航行案内機構10の比較回路20へ送
られる。 従来の高価で精巧な機械式ジヤイロスコープ速
度検出機構にかわつて流体式ジヤイロスコープ速
度検出機構を実現する際に生じる主に2つの問題
点、すなわち従来の流体速度センサの低整合性お
よび抵対称性、並びに同センサから得られる出力
信号の精度および応答性が低いという問題点が、
本発明による角速度検出センサ74および流体―
電気変換装置86により極めて経済的に解決され
得る。更に、航行案内機構に使用する従来の流体
速度センサが環境より左右されるという問題も、
速度検出機構14のパラメータを検出して速度検
出機構14の動作を安定化させかつ精度を大巾に
向上させるよう機能する流量制御装置90を具備
することにより解決されうる。 流体角速度センサ74 速度検出機構14の流体角速度センサ74の一
実施例を第6図に示す。流体角速度センサ74の
長方形の胴部100はほぼ長方形で互いに整合し
て積層され接着又は連結される多数の薄片から成
る。前記薄片は主薄片102と一連の補助薄片1
04,106とから成り、主薄片102は補助薄
片104,106間に配設されている。補助薄片
104,106には、後述する目的のため主薄片
102に対し空気を流通させる開口部、チヤンネ
ルおよび流路が形成されている。即ち流体速度セ
ンサ74の胴部100には補助薄片104の左端
部において下方に延びるような入口部76が区画
され主薄片102に対し流体を流動させ得るよう
に設けられている。一方流体速度センサの胴部に
は同じく補助薄片104の左端部において補助薄
片104を垂直方向に貫通するような出口部7
8,80が主薄片102に対し連通するように設
けられている。 更に第7図を参照するに、主薄片102の厚さ
は補助薄片104,106の一の厚さより僅かに
厚く設けられており、且主薄片102は両端縁部
108,110および長手の側縁部112,11
4を有する。また整合ノツチ116が右端縁部1
10の、下方側縁部114側に設けられ、他の薄
片104,106に同様に設けられた整合ノツチ
と整合され得、薄片を接着する前にすべての薄片
が好適に整合され位置決めされたか否かを観察し
得るように設けられている。更に好適な支承体に
胴部100を装着するため、4個の取付穴118
が主薄片102(および補助薄片)の4隅部近傍
に穿設されている(第6図および第7図参照)。 又円形の開口部120,122が主薄片102
に穿設されている。開口部120は右端縁部11
0の近傍に形成されており、かつ後述するように
空気を主薄片102および速度検出機構14の各
部へ流動させる入口部76の一部をなしている。
一方開口部122は左下取付開口部118の右側
に近接して穿設され、入口部76と連通し空気を
速度検出機構の各部へ流通する流路(図示せず)
の一部をなしている。 相対的に大きな開口部としてチヤンネル部13
0が主薄片102の中央部に設けられる。チヤン
ネル部130の左端部には内向きに先細に延びる
一対の減衰羽根132が突設される。又チヤンネ
ル部130には減衰羽根132と同方向に内向き
に延び互いに対峙する一対の減衰羽根134が減
衰羽根132の右側に離間して設けられている
が、減衰羽根134の先端部は減衰羽根132と
は異なり丸味が付けられかつ先端部間の距離も大
に取られている。減衰羽根132並びに134に
よりチヤンネル部30にはその左端部において外
向きに延びる一対のチヤンネル136と、減衰羽
根13,134間において外向きに延びる一対の
チヤンネル138と、減衰羽根134と右端部と
の間において外向きに延びる一対のチヤンネル1
40とが区画される。 又主薄片102の右端部110の近傍に一対の
チヤンネル142,144が形成され、夫々チヤ
ンネル140と連通する入口開口部146,14
8と外側の閉端部150,152とを有する。チ
ヤンネル142,144は巾方向外向きに2叉に
延び分岐部154を区画している。分岐部154
は入口部146,148を分離する先鋭縁部15
3を有する。 更に主薄片102の左側には3つの開口部15
8,160,162が設けられている。開口部1
58はほぼU字状をなし左端縁部108に隣接し
て設けられ、開口部160は開口部158と上側
のチヤンネル136との間に穿設され、又開口部
162は開口部158と下側のチヤンネル136
との間に穿設される。開口部158,160,1
62はジエツト流を作る主薄片102のノズル部
164の一部を形成するように設けられている。
ノズル部164は主薄片102の中心部に沿つて
長手方向に延び、上側の細い支承アーム166,
168および下側の細い支承アーム170,17
2を有し更に主薄片102のチヤンネル部130
と連通される。 ノズル部164の左縁部および右端縁部には
夫々導入部174および放出部176が設けられ
る。放出部176の長さは導入部174の長さと
ほぼ同様に設けられるが、放出部176の方が僅
かに狭くされている。支承アーム166,170
の内側端縁部は導入部174、放出部176の隣
接部より僅かに前方に位置せしめられ、一方支承
アーム168,172の内側端縁部は放出部17
6の右端縁部に位置される。各支承アーム16
8,172はノズル部の放出部176との隣接部
から後方に向かつて僅かに斜めに延びている。 入口チヤンネル部178がノズル部の導入部1
74に形成され、ノズル部の放出部176におい
て長手方向に延びる、前記入口チヤンネル部17
8より大巾に狭い出口チヤンネル部180と連通
され、放出部176の出口端部182を介しチヤ
ンネル部130に連通されている。出口チヤンネ
ル部180は主薄片102の側縁部112,11
4間のほぼ中心に位置するノズル部の中心線18
4(第8図参照、第8図は第7図の主薄平片10
2に対し90度反時計方向に回動されている)と整
合する。ノズル部の中心線184を中心に出口チ
ヤンネル部180の両側に水平方向に延びる狭い
壁部176a,176bが対設されている。壁部
176a,176bは支承アーム166,16
8,170,172により支承され、ノズル部の
放出部176を形成する。 以上述べた各開口部および流路等は主薄片10
2に化学エツチング処理法により略形成され得る
ので、製造精度を極めて高くできる。一方点線で
示される囲繞線内には入口チヤンネル部178、
出口チヤンネル部180、分岐部の先鋭縁部15
6およびチヤンネル142,144が含まれる)
は放電加工(EDM)法により形成され、高精度
が要求される部分の精度も充分満足できる精度を
得ることができる。EDM法自体は周知なので詳
述する要はないが、加工手段として極めて小径で
可動の放電線を用い囲繞線188内の薄片部分を
所望の形状に形成する。 流体角速度センサ74の作動時、空気供給回路
網84からの空気は各流体角速度センサ74の入
口部に導入され下方に案内され更に入口チヤンネ
ル部178に送られる。入口チヤンネル部178
に導入された空気は出口チヤンネル部180から
ジエツト流190(第8図参照)として前方に
(第8図の上方へ)放出せしめられてチヤンネル
部130を横断し分岐部の先鋭縁部156に衝突
する。ジエツト流190は連続的に減衰羽根13
2,134の内側端部間を通過し、この際減衰羽
根132,134によりノズル部の出口チヤンネ
ル部への逆流が阻止される。対設されたチヤンネ
ル136の外側端部は胴部内の流路(図示せず)
を介し充気室(図示せず)へ連通され、このため
チヤンネル136の各圧力が等しくされノズル部
の出口チヤンネル部近傍のジエツト流の乱れが防
止される。 いま中心線192に沿つて流動するジエツト流
190(第8図参照)は上述したように分岐部1
54により分岐流S1,S2に分流される。分岐流
S1,S2の流量差はノズル部の中心線184に垂直
な制御軸194を中心に回転した流体角速度セン
サ74の速度および回転方向を表わしている。 更に詳述するに、分岐部の先鋭縁部156は、
角速度センサ74が制御軸194を中心に回転し
ていない場合ジエツト流190を等分に分流する
(従つて分岐流S1,S2の断面積ないしは流量が実
質的に等しい)。一方流体角速度センサが制御軸
194を中心に時計方向に回転すると、上述した
ようにコリオリ作用のためジエツト流中心と分岐
部の先鋭縁部とが相対的に変位し、分岐流S1の断
面積が分岐流S2の断面積よりも大きくなる。 このように不均一にジエツト流が分流されると
(第1図の速度検出機構の入力信号16a乃至1
6cの1つをなす)、チヤンネル142,144
に圧力差が生じる。異なつた流量の流体は各チヤ
ンネル142,144と連通している出口部7
8,80から得られる。次にこの流体の流量が比
較され流体角速度および方向が検出され更にこの
比較結果が速度検出機構の出力信号18a乃至1
8c(第1図参照)の一として送出される。 流体角速度センサの校正および環境よる感度の調
整 流体角速度センサの主薄片102にノズル部、
分岐部およびチヤンネルを形成する際極めて高精
密度な製造法を用いても、局部的に精度が劣る部
分ができることもある。このように局部的に精度
が劣る部分が出来ると一部上述したように主に次
の2点の問題が生じる。(1)ノズル部の放出部17
6(第7図および第8図参照)が非対称となり、
胴部の非回転時にもジエツト流の中心線192と
ノズル部の中心線184とが不整合となり好まし
くない(第8図参照)。(2)分岐部の先鋭縁部15
6とノズル部の中心線184との整合がずれる。
従つて精度上の不正確さがあると、ジエツト流1
90が常に不均一に分流されるので、胴部100
が回転されていない時でも流体角速度センサの出
口部に圧力差が生じることになる。 本発明の流体角速度センサ74の開発中、流体
角速度センサの出口部に現われる誤差としての圧
力差は第9図に示されるようにジエツト流190
のレイノルド数(NRe)に関係していることが実
験的に判明した。第9図には流体角速度センサの
胴部が回転していない時の出口部での圧力差がジ
エツト流190のレイノルド数を函数として表わ
されている。又単調に延びる点線で示す曲線Aは
流体角速度センサの胴部100内の適所に配設さ
れる主薄片102が製造上誤差がある場合すなわ
ちノズル部が非対称で分岐部の先鋭縁部がずれて
いる場合の状態を示す。 本発明によれば、主薄片102の製造上の不正
確さを補償し、環境に起因するあるパラメータの
変化から生じるジエツト流190のずれを除去す
る3工程による校正法が提供される。 上記校正法の第1の工程は、チヤンネル14
2,144から流体を不均等に排出する、即ちチ
ヤンネル142,144の一方の圧力を増加し分
岐部の先鋭縁部のずれを補償する。第10図およ
び第11図を参照するに、上記のようにチヤンネ
ルから流体を不均等に排出するため、ほぼ、同一
の一対の逃し流路195,196(センサの胴部
100において下側の補助薄片106に形成され
る)がチヤンネル142,144から胴部の底部
へ向つて夫々延設される。逃し流路195は流体
角速度センサの出口部78およびチヤンネル14
4と連通され、一方逃し流路196は流体角速度
センサの出口部80およびチヤンネル142と連
通される。また逃し流路195,196はチヤン
ネル142,144から最下位の補助薄片106
yに隣接する補助薄片106xに沿つて左側へ延
び次に最下位の薄片106yに穿設された出口部
195a,196aを経て外面に開口するように
形成されている。(空気をノズル部に供給し)流
体角速度センサ74を校正する時、出口部78,
80のいずれの圧力が高いか検出され、その高い
方のチヤンネルが識別される。例えば、(胴部が
回転していないとき、)分岐部の先鋭縁部156
が第8図の右側へ変位していると、チヤンネル1
42および出口部80の方の圧力が高くなる。次
に各出口部の圧力が等しくなるまで低圧側の出口
部78と連通する逃し流路(すなわち逃し流路1
95)を次第に狭めることにより、各出口部の圧
力が等しくされる。この場合、逃し流路195を
狭める動作は、第11図に示すように補助薄片1
06yの一部を押圧し変形させて逃し流路196
に向つて膨出することにより行なわれ、これによ
り逃し流路に流れる空気量が制限されチヤンネル
144の圧力が上昇されることになる。 上述の如き第1の工程が終了せしめられて分岐
部の先鋭縁部のジエツト流中心線との不整合が補
償されると、ジエツト流190のレイノルド数と
流体角速度センサの出口部の圧力差との関係は第
9図の点線で示した曲線Bのようになる。単調に
延びる曲線Bは、上記曲線Aの起点である零圧力
差線から下方に描かれる部分を持つ。分岐部の先
鋭縁部のジエツト流中心線との不整合を補償する
工程により得られた曲線Bも依然としてノズル部
の非対称性により生じるずれが残された(ジエツ
ト流のレイノルド数の函数としての)状態の流体
角速度センサの出口部の圧力を示している。 特に流体角速度センサ74の開発中、このよう
なノズル部の非対称性は主に放出部176前面の
出口端部182と壁部176a,176bの対向
する内壁面200との接合部をなす隅面198
(第8図参照)で生じることが判明した。ノズル
部の放出チヤンネル部180の出口端部は鋭縁と
なるよう形成はするが実際には隅面198が非対
称に丸く形成されてしまう。この状態を第8図に
誇張して示してある。 製作上出口チヤンネル部に隅面198が非対称
に形成されるので、ノズル部から隅面に向い分離
点202,204においてノズル部の中心線18
4と平行な方向に対しジエツト流190が分離さ
れる。第8図の場合、左側の隅面198に沿うジ
エツト流の分離点202は右側の隅面198に沿
う分離点204より後方に(すなわち第8図の下
方に)ずれている。図示のように分離点がずれて
いる場合、ジエツト流の中心線192はノズル部
の中心線184に対し左側へずれる。このため分
岐部の先鋭縁部156がノズル部の中心線184
と正確に整合されていてもジエツト流190は不
均一に分流されてしまう。 本発明によるセンサ校正法の第2の工程におい
てはノズルの出口チヤンネル部の縁部の非対称性
を補償することにあり、これはノズル部164の
導入部174において巾方向に働く力F(第7図
参照)を与え流体角速度センサの一部分を変形し
調整することにより実現される。ノズル部の中心
線184にほぼ直角な方向に加えるこの調整力に
より導入部174が僅かに上方に変位される。こ
れにより第8図の矢印206により示されるよう
にノズル部の中心線184と平行な方向に、対向
する壁部176a,176bが相対的に変位され
る。 更に第7図および第8図を参照して詳述する
に、ノズル部の導入部174がこのように巾方向
に変形されると、壁部176aが前方に(すなわ
ち第7図の右側へ又は第8図の上方へ)移動し支
承アーム166,168も前方にわん曲し、同時
に対向する壁部176bが後方へ移動し支承アー
ム170,172が後部176bが後方へ移動し
支承アーム170,172が後方へわん曲する。
壁部176a,178bがこのように相対的に移
動されると、対向する隅面198もそれに応じ相
対的に移動して、分離点202,204が正確に
整合される。これにより、ジエツト流の中心線1
92が右側へ旋回し(第8図参照)ノズル部の中
心線184と正確に整合されるので、流体角速度
センサ74のジエツト流の分流が補償される。 巾方向に好適な調整力F(第7図参照)を与
え、ジエツト流の分離点202,204(第8図
参照)を整合させる工程は実際上次の様にして行
なわれる。流体角速度センサの主薄片102の直
上に配置された数枚の補助薄片104(例えば連
続的に接合された薄片104a,104b,10
4c)および主薄片102の直下に配置された数
枚の補助薄片106(例えば連続的に接合された
薄片106a,106b,106c)はその左側
部が主薄片102と全く同様に構成されている
(第12図および第13図参照)。更に詳述する
に、形状および位置が主薄片102の、左端縁縁
部108に隣接したU字状の開口部158と同様
の開口部210が各補助薄片に穿設される。各補
助薄片104a,104b,104c,106
a,106cに形成されたU字状の開口部210
には、形状および位置が主薄片102のノズル部
の導入部174とほぼ等しい舌部212が突設さ
れている。この場合舌部212には、主薄片10
2の入口チヤンネル部178と同様に開口部を設
ける必要はない。舌部212に形成される開口部
としては薄片106a,106b,106cの舌
部212に互いに整合可能に穿設される入口部7
6のみであり、上述したように入口部76を介し
空気が入口チヤンネル部178に導入され得る。 流体角速度センサの各薄片が接着されて単一の
胴部が形成されると、ノズル部の導入部174に
対し上下に位置する舌部212により胴部内のノ
ズル部調整部214(第12図参照)が形成され
る。胴部の巾方向に働く調整力Fはこのノズル部
調整部214に対して与えられる。ノズル部調整
部214延いてはノズル部の導入部174)を巾
方向に変位させるため、ノズル部調整部214の
上・下面には薄片接着工程前に接着抑制剤が塗布
される。接着抑制剤を塗布することにより、ノズ
ル部調整部214が接着剤を介しノズル部調整構
造体214の上下の薄片と接着されることが防止
されるので、前記の上下薄片に対しノズル部調整
部214が摺動可能になる。ノズル部調整部21
4が巾方向に変形されたとき、ノズル部の壁部1
76a,176bが上述したように相対移動し得
るようになすため、支承アーム166,168,
170,172の上・下面および壁部176a,
176bの上下面にも接着抑制剤が塗布される。
これによりノズル部調整部214の巾方向の変形
に伴つて、壁部176a,176bがこれと隣接
する2補助薄片104a,106a間において互
いに反対方向に摺動することになる。 ノズル部の隅部198の調整動作は実際上一対
の調整ネジ218,220(第12図参照)を用
いて行なわれる。各ネジ218,220は胴部の
左端部に対設されたネジ山付の一対の開口部22
2,224(第13図参照)内に巾方向内向きに
螺入され、かつノズル部調整部214の両側面に
当接される。胴部の開口部222,224を好適
に位置決めするため、ノズル部調整部214の左
端部から僅かに右側即ち前方の位置において各薄
片104a,104b,104c,102,10
6a,106b,106cに対向する一対の整合
ノツチ226が設けられる。前記整合ノツチ22
6は胴部が完成されたとき、ネジ用の開口部22
2,224の案内部としても機能する。 ネジ218,220により、ノズル部調整部2
14(延いてはジエツト流の分離点)を簡単かつ
極めて正確に調整できる。例えば第12図のノズ
ル部調整部214を上方に変形させる場合、上側
の調整ネジ220を僅かに後限させ下側のネジ2
18を押し込むことによりノズル部調整部214
が上方に変形され調整される。ノズル部調整部2
14を好適な距離変位させた後、上側のネジ22
0をノズル部調整部214に対し再び締め付けそ
の調整位置にノズル調整部を固定する。 再び第9図を参照するに、このようにノズル部
の非対称性を調整すると、ジエツト流の曲線B
(分岐部の不整合を補償する第1の調整動作を行
なつたもの)に対し実線で示すように中間のわん
曲部B1と直線NReの沿つてほぼ平行に延びる直線
部Xとが描かれるような曲線を得ることができ
る。直線部Xにより表わされるレイノルド数の範
囲内では、流体角速度センサが制御軸194を中
心に回動されない場合センサのチヤンネル14
2,144(延いては出口部78,80)間の圧
力差がほぼ零となる。 一方曲線Bの直線部Xの右部分および左部分で
は、ジエツト流のレイノルド数が変化すると、ジ
エツト流の中心線がノズル部の中心線に対し変位
する。あるジエツト流の流速および断面積に対す
るレイノルド数(ジエツト流の密度と流速とジエ
ツト流の直径との積をジエツト流の粘性率で割つ
たもの)は主にジエツト流の温度および圧力に左
右される。従つてレイノルド数は主に流体角速度
センサの受ける環境すなわち温度および圧力の2
パラメータの変化を受け直線部X以外においてそ
の特性線には依然としてわん曲部が残つている。 しかして本発明の校正法による第3の工程で
は、実際の動作点Pが曲線B1の直線部Xに沿つ
て確実に維持されるようジエツト流のレイノルド
数を調整する。これは第5図に示した流量制御装
置90により行なわれる。流量制御装置90は上
述したような方法でジエツト流の温度および圧力
を検出してジエツト流のレイノルド数を調整し、
流体角速度センサの各出口部の圧力差に実質的な
誤差を生じないように直線部Xの範囲内に動作点
Pが置かれるべきレイノルド数を与えるよう機能
する。 第5図を参照するに、レイノルド数を調整する
流量制御装置90は速度検出機構14の構成部材
と同様気密缶60に封入されるように設けられて
おり、かつ圧力センサ230および温度センサ2
32が包有されている。圧力センサ230の第1
の空気入口部234は分岐流路236を介し空気
供給回路網84に連結され、一方第2の空棺気入
口部238は気密缶60に連結され、一方第2の
空気入口部238は気密缶60の内部において開
口されている。圧力センサ230の入口部23
4,238間の圧力差は流体角速度センサ74内
の各ジエツト流自体の圧力を示しており、この圧
力差により圧力センサ230から電気信号240
が発生され演算増幅器242に与えられる。 温度センサ232は半導体素子であり、第5図
に示すように流体角速度センサの胴部100の一
に固設され同胴部の温度を検出する。この胴部の
温度はその内部のジエツト流の温度にほぼ等し
い。胴部の温度が変化するに応じ、温度センサ2
32はほぼ同一の温度変化を受けるので、それに
比例して抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に
相当する電気信号246が温度センサ232と演
算増幅器242との間に配設される出力線を経て
演算増幅器242へ送られる。電力は電力線62
の分岐線244,244a,244b,244c
を介し圧力センサ230、温度センサ232、お
よび演算増幅器242に供給される。 演算増幅器242は夫々実際のジエツト流のレ
イノルド数を表わす圧力に関した電気信号240
および温度に関する電気信号246を入力しこれ
ら実際のレイレルド数に正比例した大きさの出力
信号248を速度制御装置250へ伝える。速度
制御装置250は出力線252を介し可変速モー
タ83の速度を制御する。可変速モータ83の速
度が変化すると、可変容量ポンプ82による空気
供給回路網84を経た流体角速度センサ74への
空気供給量が変化するので、流体角速度センサの
ジエツト流の流速が自動的に変えられ上述したよ
うに直線部X(第9図参照)上にレイノルド数が
維持されレイノルド数が所定の範囲内に収められ
ることになる。 レイノルド数を調整する流量制御装置90の一
動作例を説明する。まず演算増幅器242は第9
図の動作点Pに各ジエツトのレイノルド数を保つ
べくすでに設定されており、ジエツト流の温度お
よび圧力が変化してレイノルド数が増加し動作点
Pが第9図のP1へ右へ移動する状態にあるものと
する。演算増幅器242は圧力に関する電気信号
240および圧力の変化を検出し、ジエツト流の
レイノルド数が所望の動作値を越えて増加したこ
とを検知しそれに応じ出力信号248の大きさを
自動的に低下させる。 出力信号248がこのように低下すると可変速
モータ83の速度が低下するので、各流体角速度
センサ74に供給される空気の流速が減少する。
これにより各流体角速度センサのジエツト流の流
速がレイノルド数を好適な値Pに維持するに必要
な量だけ減少される。一方ジエツト流の温度およ
び圧力が変化し各ジエツト流のレイノルド数が減
少している場合、演算増幅器242の出力信号2
48が上昇し可変速モータ83の速度が上昇する
ので、ジエツト流の流速が増加しそれに応じ各ジ
エツト流のレイノルド数が上昇する。 流量制御装置90の各構成部材は流体角速度畝
ンサ74の動作を環境に対応して安定化させるよ
う機能する。速度検出機構14は断熱された気密
缶60内に封入され、高い温度および高圧力の変
化を受けないことが理解されよう。又各ジエツト
流の動作点Pを直線部Xのほぼ中央部に維持すべ
く演算増幅器を設定することにより、ジエツト流
のレイノルド数を当初の所定の範囲内で流体角速
度センサの出力部における圧力差に誤差が生じな
い直線部X内に容易に収めることができる。 流体―電気変換装置86 各流体角速度センサ74の出口部78,80は
第5図に示すように3流体―電気変換装置86の
一に流体を流動するように連通される。各流体―
電気変換装置86は流体角速度センサの流体出力
信号を高精度の電気制御用の出力信号18に後述
する新規な方法をもつて変換する。3流体―電気
変換装置は同一なのであるから説明上第5図の最
上部の流体―電気変換装置86のみについて説明
する。 流体―電気変換装置86には、流体角速度セン
サの出口部78,80間に連続的に接続される3
つの比例型の流体増幅器256,268,260
と、一対の流体オシレータ262,264と、一
対のマイクロホン型圧力―電気変換器266,2
68とが包有される。流体―電気変換装置86の
各流体増幅器および各流体オシレータは第6図に
示すように流体角速度センサ74の薄片とほぼ同
一の形状を有する一枚の金属製の主薄片と多数の
補助薄片とを備えている。流体増幅器および流体
オシレータの主薄片は多数の補助薄片270間に
間設され流体―電気変換装置の胴部272を形成
する。流体―電気変換装置の胴部272および流
体角速度センサ74の胴部100は実際上互いに
整合可能に設けられ接着されて一体化された胴部
274を形成する。 流体―電気変換装置の胴部272の補助薄片2
70には胴部272内部において連通する多様の
開口部が設けられ、これらの開口部を介し第5図
に示すように薄片で形成される流体増幅器の25
6,258,260および薄片で形成される流体
オシレータ262,264が流体を流動可能に相
連通される。これらの開口部の内の一対の内部流
路276を介し、流体角速度センサの出口部7
8,80が第1の流体増幅器256の制御部に連
結される。又第2の内部流路278を介し第1の
流体増幅器256の出口部が第2の流体増幅器2
58の制御部に、第3の内部流路280を介し第
2の流体増幅器258の出口部が第3の流体増幅
器260の制御部に夫々連通されている。又第4
の内部流路282を介し第3の流体増幅器260
の出口部が流体オシレータ262,264の入口
部に連通される。胴部272内に補助薄片270
により区画された流体オシレータ262,264
の各制御部は4つの内部流路284の一を介し流
体オシレータ262,264の2出口部の一に流
体を流動するように連通される。且補助薄片27
0により3つの分岐供給流路286が形成されて
おり、前記各分岐供給流路286を介し流体増幅
器256,258,260の入口部の夫々が空気
供給回路網84に連通されている。 流体角速度センサの入口部76が流体―電気変
換装置の胴部272の左端縁部近傍において上方
に延長されている。又入口部76を挾んで2流路
288,290が胴部72を貫通して上方に延び
るように設けられている。流路288,290は
夫々流体オシレータ262の内部流路284の一
と、および流体オシレータ264の内部流路28
4の一と夫々連通される。流路288,290は
以下に詳述する構成をもつて夫々圧力―電気変換
器266,268の入口部に連通される。 薄片で形成された流体増幅器256,258,
260および薄片で形成された流体オシレータ2
62,264の構成および動作は当業者には容易
に理解されようが、流多体―電気変換装置86の
好適な動作を簡単に説明する。 再び第5図を参照するに、分岐供給流路286
を介し各流体増幅器256,258,260内の
チヤンネル内においてジエツト流296が流体増
幅器の入口部とこれに対向する同流体増幅器の出
口部との間において噴出される。また流体増幅器
の入口部および出口部間のジエツト流の両側に配
設された同流体増幅器の制御部に導入される空気
により、同流体増幅器の制御器の制御部間の圧力
差に応じてある一方向にジエツト流が前記入口部
と出口部とを結ぶ線からずらされる。これによ
り、流体増幅器の出口部に増幅された圧力差が生
じる。 増幅器256,258,260の一動作例を説
明するに流体角速度センサのチヤンネル142の
圧力がチヤンネル144の圧力より大きい場合、
これに応じて下側の内部流路276(第5図参
照)の圧力が上側の内部流路276の圧力より大
きくなる。このように圧力差が生じると、第1の
流体増幅器256のジエツト流296が上方へ変
位される。従つて内部流路278に増幅された圧
力差が生じ、こ場合、上側の内部流路278の圧
力が下側の内部流路278の圧力が下側の内部流
路278の圧力より大きくなる。このため第2の
流体増幅器258のジエツト流296が下方に変
位され、第2の流体増幅器258の内部流路28
0に更に増幅された圧力差が生じる(この場合下
側の内部流路280の圧力は上側の内部流路28
0の圧力より大きくなる)。この圧力差は更にも
う一度増幅され第3の流体増幅器260のジエツ
ト流296が上方へ変位されて、上側の内部流路
282の圧力が下側の内部流路282の圧力より
高くなる。 流体オシレータ262,264はその構成が前
段の流体増幅器と同様であり、その内部において
夫々ジエツト流298が第3の流体増幅器260
の内部流路282を経て噴出される。一方各流体
オシレータの出口部は上述したように内部流路2
84を介し制御部に流体を流動するように連通さ
れているので、前記制御部から空気が帰還される
ことによりジエツト流298は迅速に振動せしめ
られる。この振動により各流体オシレータの上側
および下側の内部流路284が交互に加圧され
る。このときの振動数は流体オシレータの内部流
路の圧力に正比例したものとなる。各流体オシレ
ータのジエツト流の振動により、上側および下側
の内部流路284に前記振動と同一振動数の圧力
パルスが生じる。 この結果、流路288,290を介し、流体オ
シレータ262の内部流路284の一が圧力―電
気変換器266に流体を流動するように連通され
且流体オシレータ264の内部流路284の一が
圧力―電気変換器268に流体を流動するように
連通されているので、流体オシレータ262,2
64内の圧力に相応する圧力パルスが流路28
8,290に生じる。この場合流路288,29
0の圧力パルスの振動数は第3の流体増幅器26
0の上側および下側の内部流路282の各圧力に
正比例している。 流路288,290からの圧力パルスにより圧
力―電気変換器266,268が駆動されるの
で、流体角速度センサのチヤンネル142,14
4の圧力差を極めて正確に表わしたパルス周波数
差を有する2正弦波信号が制御線64に現出され
る。制御線64に現われる出力信号18a(又は
18b,18c)としての電気信号の周波数は例
えば航空機の自動操縦コンピユータセンタで自動
的に演算され制御軸の一を中心に胴部の実際に回
動される角速度が正確に表示されうる。 上述のように流体を増幅し振動すべく構成する
ことにより、高価なアナログ形変換器のかわりに
極めて低廉なマイクロホン形(デイジタル形)変
換器266,268の使用が可能となる。上述の
如く各流体―電気変換装置86の圧力―電気変換
器266,268は(アナログ形変換器の場合で
の入口信号の周波数に応答するので、所要の動作
電力も低減し得る。又このように周波数に応答す
る圧力―電気変換器266,268はアナログ形
のものに比べ大巾に小形化できかつ軽量化しうる
ので、応答性が向上されかつヒステリシス等の影
響も大巾に削減できる。 上述したように流体―電気変換装置86は流体
角速度センサ74に極めて正確に組み込まれ得る
ので、流体―電気変換装置86により流体角速度
センサの出口部78,80の信号が大きく増幅さ
れても、出口部78,80の信号に大きな誤差が
生じない。 本実施例の場合各流体―電気変換装置には流体
増幅器が3個使用されているが、流体角速度セン
サの寸法および流体―電気変換装置の種類に応じ
て好適に増減することができることは理解されよ
う。第5図のように流体増幅器は縦続に接続し得
るので、入手の容易な標準の比例型の流体増幅器
を使用でき、速度検出機構14において単一の市
販増幅器を用いて得ることが困難な高い増幅率も
好適に得られる。無論所望ならば、所望の出力を
有する特注の単一の増幅器を用いて各流体―電気
変換装置86に使用された3流体増幅器と置換し
うる。 周波数の差が対をなす圧力―電気変換器26
6,268に連通される流体角速度センサの各チ
ヤンネルの圧力差を表わしている電気信号が圧力
―電気変換器266,268により発生されるの
で、前記電気信号の各周波数の和は流体角速度セ
ンサのジエツト流の圧力を表わしている。従つて
圧力に関する電気信号240を流量制御装置90
の演算増幅器242に送るため、圧力センサ23
0を用いずに電子周波数加算器を使用してもよ
い。圧力センサ230のかわりに圧力検出装置と
しての周波数加算器(第5図に仮想線302で示
す)を線路304を介し対をなす圧力―電気変換
器の一に接続しうる。線路304の周波数加算器
302との反対端は圧力―電気変換器266,2
68間の線路306に接続される。この場合流体
角速度センサのジエツト流の圧力を表わしている
周波数加算器302からの電気出力信号308は
演算増幅器242に送られることになる。 流体角速度センサの他の実施例 流体角速度センサ74の他の実施例としての流
体角速度センサ314を第14図に示す。流体角
速度センサ74と同様、流体角速度センサ314
には1枚の主薄片316と複数の補助薄片31
8,320とが具備され、補助薄片318,32
0との間には主薄片316が間装される。主薄片
316,318,320の形状はほぼ同一であり
互いに接着されて単一の胴部322が形成され
る。 第15図に示す主薄片316は更に第16図に
示すように数枚の薄片316aから成つている。 第15図の主薄片316は第7図の主薄片10
2より僅かに小さく描いてあるが、特に第3図グ
ラフの慣性航行部に適合する場合には(無論第3
図の左部にも好適に適合しうる)実際には主薄片
102より長手に且巾が広く設けられる。 主薄片316はほぼ長方形に近い形状に設けら
れ、右端部はほぼ三角形状に形成されて三角部3
24をなしており、三角部324の側縁部32
6,328は互いに直角をなし長さも等しくさ
れ、且側縁部326,328との連接部は丸味付
けられた前方隅部330をなしている。 以下に詳述する相違点を除いて、主薄片316
の構造および作用は第7図で説明した主薄片10
2と同様である。両者の比較を容易にするため、
主薄片316において主薄片102と構成および
作用が同一の部分は同一の番号を付してある。主
薄片316にはノズル部164が具備されてお
り、ノズル部164全体に亘つて入口チヤンネル
部180が形成され、又入口チヤンネル部178
および出口チヤンネル部180は互いに対向する
一対の壁部176a,176bにより区画され、
一方壁部176a,176b自体は支承アーム1
66,168,170,172に連接されてい
る。出口チヤンネル部180はその前方がチヤン
ネル部130に向つて開口され、又チヤンネル部
130自体は出口チヤンネル部180の前方にお
いて対向して配設された対をなす減衰羽根13
2,134により区画される。チヤンネル部13
0の右端部には先鋭縁部156を有した分岐部1
54が設けられ、分岐部154の両側部にはチヤ
ンネル部130から更に前方に延びるチヤンネル
142,144が設けられている。前方隅部33
0に連接する側縁部326には整合ノツチ116
が設けられる。主薄片316には更に5個の取付
穴118と空気流通用の開口部122とが形成さ
れている。 流体角速度センサの主薄片316を製造する
際、図示の開口部を含む各部(ただし点線で示す
包絡線188内のものは除く)は各薄片316a
に化学エツチング処理を施こして形成される。次
にエツチング処理された薄片は正確に整合して積
層され接着されて主薄片316が作られる。最終
的に、点線の包絡線188内の部分(ノズル部の
入口チヤンネル部178、放出チヤンネル部18
0、分岐部の先鋭縁部156およびチヤンネル1
42,144が包有される)は上述したEDM法
により高精度に形成される。 また後述する目的のため一対のチヤンネル33
4,336が主薄片316に対称に形成される。
各チヤンネル334,336は支承アーム16
6,170から僅かに後部の側縁部112,11
4の一から前方に延び、次にノズル部の出口チヤ
ンネル部180の位置を通過して更に前方に延
び、減衰羽根134の一の位置に達してその内側
へと延びる。これにより主薄片316は減衰羽根
134の端部342のみにより連結された2つの
部分338,340に分離される。流体角速度セ
ンサの胴部322を組み立てる前に主薄片316
を構造的に強化するため、ほぼU字状の薄い支承
部材344が主薄片316のチヤンネル334,
336の入口部近傍に装着されて2部分338,
340の連結強化を得ている。 一方第14図に示すように、各補助薄片31
8,320には、積層されて形成された胴部32
2がチヤンネル334,336の端部間に位置す
る接合部346を介してのみ連結されるような2
部分338,340に分割されるよう、主薄片と
同位置、同形状のチヤンネル334,336が設
けられる。この場合各補助薄片318,320に
もその組立当初、主薄片316と同様の略U字状
の支承部材334が具備されているが、すべての
薄片が接着されて流体角速度センサの胴部322
が形成された後、すべての支承部材344が小さ
な接合部346のみにより連結されるように設け
られる。 流体角速度センサ314の動作は流体角速度セ
ンサ74とほぼ同一である。入口部76は胴部3
22内において下方へ延び入口チヤンネル部17
8に達している。従つて入口チヤンネル部178
に導入された空気は出口チヤンネル部180から
ジエツト流としてチヤンネル部130に放出さ
れ、チヤンネル部130を前方に通過して先鋭縁
部156に当たりジエツト流がチヤンネル14
2,144へと分流される。チヤンネル142,
144自体は第14図に示すように夫々胴部32
2の右端部内において上方に延びる出口部78,
80と連通されている。 流体角速度センサ74の場合と異なり、本実施
例の流体角速度センサにおいて、第1の校正工程
(すなわち分岐部のずれを補償すること)はチヤ
ンネル142,144の一から空気を過剰に排出
することにより達成することなく、制御軸194
に対し平行な軸を中心に胴部322と曲げ分岐部
の先鋭縁部156を実際に移動してノズル部の軸
184と正確に整合することにより実現する。 胴部322のこの曲げ作業は一対の調整ネジ3
50,352により行なわれ得る。ネジ350,
352は胴部322の前方部分340の後端部よ
り僅かに前方位置において外側面に設けられたネ
ジ山付開口部から内側へ螺入され、チヤンネル3
34,336を貫通して後方部分338の側面に
当接される(第15図の仮想線参照)。一方案内
ノツチ354が主薄片316およびその上下の数
枚の補助薄片318,320に前記ネジ山付開口
部を含む好適な領域に形成される。 しかして調整ネジ350,352を用いて分岐
部の先鋭縁部156をノズル部の中心線184と
正確に整合させる一例を説明する。まず第15図
において分岐部の先鋭縁部156が製造過程です
でにノズル部の中心線184より僅かに下方にず
れているものとする。この製造過程での誤差を補
正するため、調整ネジ350(第14図参照)を
僅かに後退させ、他方の調整ネジ352を後方部
分388と圧接することにより、第14図の矢印
356のように時計方向に前方部分340を僅か
に旋回させる。これにより先鋭縁部156は第1
5図の矢印358のように僅かに上方へ相対的に
移動されノズル部の中心線184と整合される。 先鋭縁部156を所望の量だけ上方へ変位させ
た後、調整ネジ352を締めると共に調整ネジ3
50を後方部分338に当接させて、先鋭縁部1
56を確実に固定し中心線184に好適に整合さ
せる。 ノズル部の非対称性を補償する第2の校正工程
は上述した流体角速度センサ74の場合とほぼ同
一の方法、すなわち調整ネジ218,220を主
薄片316(およびその上下の数枚の補助薄片)
に設けられた案内ノツチ226に位置するネジ穴
から内向きに螺入しノズル部164の左端部に圧
接することにより行なわれる。ノズル部164、
壁部176a,176bおよび支承アーム16
6,168,170,172の所定の部分に接着
抑止剤を塗布する工程は流体角速度センサ74の
対応部分について上述したと同様に行なわれ、こ
れにより胴部322内において壁部176a,1
76bが移動可能にされジエツト流の分離点が正
確に整合される。 上述したようにレイノルド数を制御する流量制
御装置90(第5図参照)を用いて流体角速度セ
ンサ314の環境の変化に応じて動作を安定にさ
せている。 流体―電気変換装置86の流体用構成部(すな
わち縦続に接続される流体増幅器256,25
8,260および流体オシレータ262,26
4)は第6図の胴部272の場合と同様に主薄片
および補助薄片から成る胴部272の場合と同様
に主薄片および補助薄片から成る胴部362とし
て形成され得る。流体角速度センサの胴部322
(第14図参照)が大形の場合、前記胴部362
の各薄片には方形のものが使用される。また胴部
362の側部は主薄片316および補助薄片の側
縁部326,328(第15図参照)の長さに等
しくされる。第14図に示すように、流体―電気
変換装置の胴部362は流体角速度センサの前方
部分のほぼ三角部324上に配設され、かつ胴部
362の隣接する一対の側縁部が前記三角部32
4の2側縁部と整合される。 胴部362の後隅部は胴部の2部分340,3
38を連結する狭い接合部346を越え僅かに後
方に延びることは第14図から理解されよう。胴
部362の接合部346と重なる部分の下面には
流体角速度センサの胴部および流体―電気変換装
置の胴部の薄片を接着する前に接着抑止剤が塗布
される。これにより胴部362の上記後隅部と流
体角速度センサの後方部分338の上面とが相対
的に摺動可能となり流体角速度センサの胴部が上
述したように曲げら得る。 第6図の場合のように、第14図の流体角速度
センサおよび流体―電気変換装置の各胴部に使用
される主薄片、補助薄片には内部において空気を
好適に移動させるよう各種の流路、チヤンネルお
よび開口部が形成される。例えば、主薄片316
および補助薄片318に設けられた開口部122
は入口部76と連通され、空気が流体―電気変換
装置の流体増幅器および流体オシレータを構成す
る主薄片に向つて上方に流動される。流体増幅器
および流体オシレータの主薄片は第5図に示すよ
うに流体―電気変換装置の胴部362内で流体を
流動させるように形成される。流路228,29
0は胴部362内を上方に延び圧力―電気変換器
266,268の一に連結される。 速度検出機構の構成および動作 組立られた状態の速度検出機構14を第17図
および第18図に示す。この速度検出機構14は
気密缶60の端板73の側面に装着され、且各種
構成部材を支承すべく金属製の長手の支承部材3
64が具備される。支承部材364には、基板部
366と、基板部366から後方へ(すなわち第
17図の左側又は第18図右側へ)延びる一対の
取付脚部368,370と、基板部366から税
前方へ延びる長手の取付ブロツク372とが具備
される。支承部材364は各取付脚部368,3
70を貫通し後方へ延びるネジ374を介し気密
缶60の端板73に固設される。 一方取付ブロツク372はほぼ平坦な外端面3
76と、ほぼ平担で互いに離間されれ長手方向に
延びる一対の斜側面378,380と、外端面3
76から相対的に短かい距離後方へ延びる側面3
78,380間において上方に突出する先端部3
82とを有する。側面378,380は互いに直
角をなしかつ外端面378に対し鉛直に設けられ
ている。 流体角速度センサおよび流体―電気変換装置の
3つの胴部274(第6図参照)は各胴部の取付
穴118にネジ384を螺入することにより互い
に直角をなす各外端面並びに斜側面376,37
8,380に対し装着される。流体―電気変換装
置の胴部274は、開口部195a,196a
(第10図参照)が外側に面し協働する出口部7
8,流路288,290が内側に面するよう位置
決めされる。取付面をなす外側面並びに斜側面3
76,378,380は互いに直角をなしている
ので、これらの面に取り付けられる3つの流体角
速度センサの制御軸も又互いに直角になる。 可変容量のポンプ82(第5図参照)は円筒形
に設けられ、取付ブロツクの先端部382に形成
された円形開口部386に挿入される。可変速モ
ータ83は可変容量ポンプ82に付設され、基板
部366と取付ブロツクの先端部382との間に
配設される。 3つの各圧力―電気変換器266,268(第
5図参照)はほぼ円筒形の3ハウジング388に
内蔵され、一方ハウジング388自体は支承部材
364に固設されている。3ハウジング388の
内の2つは流体―電気変換装置の胴部274の下
部の支承部材364に固設され(第18図参
照)、残りの一のハウジング388は基板部36
6の側面に装着される。 上述した第5図の空気供給回路網84は支承部
材364内に形成され、これにより第5図に示す
ように可変容量ポンプ82の放出部が流体角速度
センサおよび流体増幅器の入口部と連通される。
同様に、他の流路も支承部材364内に形成され
例えば流体オシレータ262,264が流路28
9,290を介してハウジング388内の圧力―
電気変換器266,268に連通される。 上述した流量制御装置90の圧力センサ23
0、演算増幅器242、および速度制御装置25
0は基板部366の下部に取り付けられる。一方
温度センサ232は第17図に示すように流体角
速度センサの一に直接取り付けられる。分岐流路
236(第5図参照)も又支承部材364内に形
成され、これにより圧力センサ230が支承部材
364内に設けられた空気供給回路網84と連通
される。 組立られた速度検出機構14が気密缶60の胴
部を速度検出機構14上において滑動させつゝ気
密缶60の端板73に固定されるとき、速度検出
機構14は気密缶60内部で気密かつ断熱状態に
置かれる。 気密缶60は運動体12(第1図参照)上の好
適な位置に、気密缶60内の3つの流体角速度セ
ンサの制御軸が運動体12の所望の制御軸に対し
平行になるよう容易に取付可能である。次に制御
線64,66,68が第1図の案内機構10の他
部に、電力線62は電源に夫々接続される。次に
3制御軸の1を中心運動体が回動したとき、気密
缶60がそれに伴つて回動し出力信号18a,1
8b,18cが変化して運動体が所望の姿勢に迅
速に復帰される。 上述から速度検出機構14が気密缶60内に完
全に封入されることは理解されよう。各種の流通
部材に流動させる空気は気密かつ断熱された気密
缶内から供給される。第5図の矢印390で示す
ように、流体角速度センサ、流体増幅器、および
流体オシレータの各チヤンバおよびチヤンネルは
各胴部の開口部(図示せず)を通し気密缶の内部
へ周知な方法で排出される。この排出された空気
および流体角速度センサの開口部195a,19
6aから逃される空気は可変容量ポンプ82の入
口部に導入され、速度検出機構14の作動中空気
供給回路網84に導入される。空気供給回路網8
4は閉ループを形成するので、外部から気密缶内
に空気を導入する必要がない。 本発明の速度検出機構は、堅牢で低コストかつ
流体装置固有の特性を生かして瞬間的に作動で
き、又機械的なジヤイロスコープおよび機械的な
速度検出機構に代えて流体式なものに置換でき
る。以上に述べた本発明になる電子・流体式の速
度検出機構の可動部材は空気ポンプとモータのみ
である。 用途に応じて本発明の速度検出機構は各種の設
計変更が可能である。例えば、流体角速度センサ
の一又は二(並びに流体―電気変換装置)を省
き、二軸又は一軸の角速度検出機構に構成しう
る。更に空気以外の圧縮流体も使用可能である。
加えて、可変容量ポンプにより気密缶内に高圧の
流体が生せしめられジエツト流としては可変容量
ポンプの入口部で吸入して得られる低圧のジエツ
ト流を使用する圧力機構も採用可能である。必要
ならば、各種のジエツト流は胴部に送入ではなく
吸引により発生するよう構成しうる。又所望に応
じて各流体―電気変換装置の流体増幅器の数を増
減できる。加えて、第14図に示す本発明の他の
実施例の流体角速度センサにおいては外形および
薄片の形状等の異なる流体角速度センサも使用で
きる。 本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲の技術的思想に含まれる設計
変更を包有することは理解されよう。 本発明の実施態様を要約すると次の通りであ
る。 1 制御軸を中心に回転可能な回動部材と、流体
供給源から流体を受け中心線に沿つて流体ジエ
ツト流を放出するよう機能し、前記回転部材と
共に回転可能に前記回転部材により支承され前
記制御軸に対し実質的に直角な中心線に沿つて
配設されたノズル装置と、前記ジエツト流から
前記制御軸を中心に回転する前記回転部材の回
転速度および回転方向を表すよう機能し、前記
回転部材と共に回転すべく前記回転部材により
支承され前記ノズル装置から離間して配設さ
れ、前記ジエツト流の流路内に配設して前記ジ
エツト流を2分岐流に分流する分岐装置と夫々
前記2分岐流の夫々を受ける一対の受流路と
夫々前記受流路の夫々と連通する一対の出口流
路とを包有し、作動中前記出口流路間の圧力差
が前記制御軸を中心に回転する前記回転部材の
回転速度および回転方向を表わすよう機能する
ジエツト流受装置と、前記回転部材が前記制御
軸を中心に回転していない時前記ノズル装置お
よび前記ジエツト流受装置と連係され製造上の
前記分岐装置と前記ノズル装置の中心線との間
並びに前記ノズル装置の中心線と前記ジエツト
流の中心線との間不整合による誤差を補償して
前記圧力差を実質的に零にする校正装置とを備
えた流体角速度センサ。 2 校正装置には受流路の一から排気する調整排
気装置が包有される上記第1項記載の流体角速
度センサ。 3 ジエツト流受装置には夫々受流路の各々と連
通する一対の逃し流路が包有され、排気装置に
は前記逃し流路の一の流れを制限する調整制限
装置が包有されてなる上記第2項記載の流体角
速度センサ。 4 逃し流路の一の一部は外面部に対し実質的に
平行かつ内向きに延び、前記外面部は前記逃し
流路の一の前記一部内において所定の距離だけ
変形可能であり、調整制限装置に前記外面部が
包有されてなる上記第3項記載の流体角速度セ
ンサ。 5 校正装置には分岐装置を移動してノズル装置
の中心線と整合させる整合装置が包有されてな
る上記第1項記載の流体角速度センサ。 6 整合装置には制御軸に対し実質的に平行な軸
を中心に回転部材を曲げる曲げ装置が包有され
てなる上記第5項記載の流体角速度センサ。 7 回転部材を所定の曲げ位置に固定する固定装
置を包有した上記第6項記載の流体角速度セン
サ。 8 曲げ装置および固定装置が回転部材の第1の
部分と螺合し互いに対向する両側部で前記回転
部材の第2の部分と当接する一対の調整部材を
備えてなる上記第7項記載の流体角速度セン
サ。 9 校正装置にはジエツト流の中心線とノズル装
置の中心線とを整合する線整合装置が包有され
てなる上記第1項記載の流体角速度センサ。 10 線整合装置にはノズル装置の中心線に対し実
質的に直角な方向に所定の力をノズル装置に与
える装置が包有されてなる上記第9項記載の流
体角速度センサ。 11 ノズル装置には放出流路と前記放出流路の少
なくとも一部をなす面を有した一対の壁部とが
包有され、線整合装置には一対の前記壁部と前
記ノズル装置に所定の力がかかることにより一
対の前記壁部がノズル装置の中心線に対し実質
的に平行に互いに反対方向に移動させる装置と
が包有されてなる上記第10項記載の流体角速度
センサ。 12 ノズル装置が一対の出口隅面を有し、前記出
口隅面に沿つてジエツト流が分離点で前記ノズ
ル装置から離れ、線整合装置には一対の前記出
口隅面を相対移動して前記分離点を整合する装
置が包有されてなる上記第9項記載の流体角速
度センサ。 13 分岐装置には先鋭縁部が包有され、校正装置
には前記先鋭縁部およびノズル装置の中心線お
よびジエツト流の中心線を互いに整合する先鋭
縁部整合装置が包有されてなる上記第1項記載
の流体角速度センサ。 14 先鋭縁部整合装置には制御軸に対し実質的に
平行な軸を中心にノズル装置および回転部材を
曲げる装置が包有されてなる上記第13項記載の
流体角速度センサ。 15 ジエツト流の長さが約0.5cm乃至約1.5cm、精
度が約0.3×10-3(ラジアン/秒)乃至約0.008
×10-3(ラジアン/秒)、および帯域幅が約800
Hz乃至約100Hzであるよう構成された上記第1
項記載の流体角速度センサ。 16 ジエツト流の長さが約1.5cm乃至4.2cm、精度
が約0.008×10-3(ラジアン/秒)乃至約
0.0003×10-3(ラジアン/秒)、帯域幅が約100
Hz乃至約8Hzであるよう構成された上記第1項
記載の流体角速度センサ。 17 ジエツト流の長さが約4.2cm乃至約7.5cm、精
度が約0.0003×10-3(ラジアル/秒)乃至約
0.0006×10-3(ラジアン/秒)および帯域幅が
約8Hz乃至約2Hzであるよう構成された上記第
1項記載の流体角速度センサ。 18 制御軸を中心に回転することにより流体供給
源からの流体を利用して前記前記回転の回転速
度および回転方向を表わす相対的な圧力差を有
した一対の流体出力信号を発生する装置を包有
した流体角速度センサと、前記角速度センサに
連係されており前記制御軸を中心に前記流体角
速度センサが回転していない時前記流体角速度
センサの製造誤差にもかかわらず前記圧力差を
実質的に零にするように前記流体角速度センサ
を変形する装置を有した校正装置とを備える流
体角速度検出機構。 19 流体角速度センサが受容した流体を流通させ
る二重の流路を有し、校正装置が前記二重の流
路の一の流体を排気する装置を有してなる上記
第18項記載の流体角速度検出機構。 20 流体供給源から流体を受け流体ジエツト流を
放出するジエツト流発生装置と前記ジエツト流
発生装置から離間されたジエツト流受装置とを
包有する流体角速度センサと、前記ジエツト流
発生装置に流体を供給する流体供給装置と、前
記流体供給装置と連係され前記ジエツト流のレ
イノルド数を所定の範囲内に収めて前記流体角
速度センサの環境による動作を安定化させるジ
エツト流制御装置とを備え、前記ジエツト流受
装置は前記ジエツト流を用いて制御軸を中心に
回転する前記流体角速度センサの回転速度およ
び回転方向を表わす相対圧力差を有した一対の
流体出力信号を発生するべく設けられた流体角
速度検出機構。 21 ジエツト流制御装置にはジエツト流の温度を
検出する装置と、前記ジエツト流の圧力を検出
る装置と、検出した前記圧力および温度に応じ
て前記ジエツト流の流速を変化させる流速変化
装置とが包有されてなる上記第20項記載の流体
角速度検出機構。 22 流体供給装置にはジエツト流発生装置と連通
し出口部を有するポンプと前記ポンプにより駆
動可能に連結されたモータとが包有され、流速
変化装置には前記モータの速度を変えて前記ジ
エツト流発生装置に送られる流体の流量を変化
させる装置が包有されてなる上記第21項記載の
流体角速度検出機構。 23 流体供給源からの流体をジエツト流に変え前
記ジエツト流を用いて2流体出力信号を発生し
これを比較して制御軸を中心に回転する回転速
度および回転方向を決定する流体角速度検出装
置と、ポンプと、前記ポンプから放出された流
体を前詰記流体角速度検出装置へ供給する供給
流路装置と、前記ポンプに駆動可能に連結され
た可変束速モータと、前記ジエツト流のレイノ
ルド数を所定の範囲内に収めるレイノルド数制
御装置とを備え、前記レイノルド数制御装置は
前記ジエツト流の圧力を検出し検出した圧力を
示す出力信号を出力する圧力検出装置と、前記
ジエツト流の温度を検出し検出した前記温度を
示す出力信号を出力する温度検出装置と、前記
可変速モータの速度を変える速度制御装帯置
と、前記圧力検出装置および前記温度検出装置
からの各々出力信号を入力し前記速度制御装置
を作動して前記ジエツト流の圧力、温度並びに
流速を所定の関係にする演算増幅装置とを包有
してなる航行案内機構。 24 圧力検出装置には供給流路装置の内・外部間
の圧力差を検出する圧力センサが包有されてな
る上記第23項記載の航行案内機構。 25 回転速度および回転方向を示す圧力差を有し
た流体出力信号を発生する流体角速度検出装置
と、前記の圧力差を示す周波数差を有した2つ
の振動出力信号に前記流体出力信号を変換する
装置と、前記周波数差を検出する周波数加算器
を有した圧力検出装置とを包有してなる上記第
23項記載の航行案内装置。 26 温度検出装置が流体角速度検出装置と熱的に
連結する半導体温度センサである上記第23項記
載の航行案内装置。 27 流体角速度センサ内のジエツト流の環境によ
るずれを防止する偏位防止装置であつて、前記
ジエツト流の温度および圧力を検出する装置
と、前記圧力および温度に応じて前記ジエツト
流の流速を変え前記ジエツト流のレイノルド数
を所定の範囲内に収める流速変化装置とを備え
てなる前記偏位防止装置。 28 流体が可変速モータの駆動によるポンプを介
し流体角速度センサへ供給され流速変化装置が
前記可変速モータの速度を変化させる装置であ
る上記第27項記載の偏位防止装置。 29 流体角速度センサの製造誤差を補償する校正
装置を包有してなる上記第27項記載の偏位防止
装置。 30 所定の姿勢からのずれを示す制御信号に応じ
前記所定の姿勢に復帰させるよう機能する制御
装置と連係された運動体の回転姿勢を所定の制
御軸に対し制御する機構において、流体をジエ
ツト流に変えるジエツト流発生装置と前記ジエ
ツト流を用いて前記制御軸を中心に回転する前
記運動体の回転速度および回転方向を示す圧力
差を有した一対の流体出力信号を発生するジエ
ツト流受装置とを包有した流体角速度センサ
と、流体を前記ジエツト流発生装置へ供給する
流体供給装置と、前記ジエツト流の圧力および
温度を検出し検出した前記圧力および温度を示
す一組の出力信号を発生する圧力・温度検出装
置と、前記出力信号に応じ前記ジエツト流発生
装置へ前記流体供給装置を介し送出する流量を
制御して前記ジエツト流のレイノルド数を所定
の範囲内に収める流量制御装置と、前記流体角
速度センサからの前記流体出力信号を、前記制
御軸を中心に回転する前記運動体の前記回転速
度および前記回転方向を示す周波数差を有した
制御信号としての一対の振動信号に変換する変
換装置と、前記制御信号を前記運動体の前記制
御装置へ送る装置とを備えた前記運動体に装着
される流体角速度検出機構。 31 流体角速度センサ、流体供給装置、圧力・温
度検出装置、流量制御装置および変換装置が断
熱かつ実質的に気密の缶内に収容され、前記変
換装置は流体作動部材を有し、前記流体供給装
置には入口部を有したポンプと前記ポンプから
放出される流体を前記流体作動部材へ供給する
流路装置とが包有され、前記流体角速度センサ
および前記流体作動部材には導入した流体を前
記缶の内部へ排出する装置が包有され、前記ポ
ンプの前記入口部には排出する装置が包有さ
れ、前記ポンプの前記入口部には排出した流体
が導入されてなる上記第30項記載の流体角速度
検出機構。 32 運動体の制御軸に対する所定の姿勢からの偏
差を示す補正入力信号を受けることにより前記
運動体に補正力を与え前記運動体を前記所定の
姿勢に戻す制御装置と、流体を受けジエツト流
を放出する流路装置と前記ジエツト流を用い前
記制御軸を中心に回転する前記運動体の回転速
度および回転方向を示す圧力差を有した一対の
圧力出力信号を発生する装置と前記制御軸を中
心に前記運動体が回転しない時製造上の誤差に
もかかわらず前記圧力差を実質的に零にする校
正装置とを包有した前記運動体と共に回転し前
記運動体に支承される流体角速度センサと、前
記回転速度および前記回転方向を示す周波数差
を有し前記運動体の実際の回転速度を示す出力
信号としての一対の振動信号に前記圧力出力信
号を変換する変換装置と、前記流体角速度セン
サの前記流路装置へ流体を供給する流体供給装
置と、前記流体供給装置と連係され前記ジエツ
ト流のレイノルド数を所定の範囲内に収める装
置と、前記変換装置からの前記出力信号を前記
制御軸を中心に回転する前記運動体の所定の回
転速度と比較しそれに応じ前記制御装置に補正
入力制御信号を送り前記制御装置を作動させる
比較装置とを備えた、少なくとも一の制御軸に
対し運動体の回転姿勢を制御する航行案内機
構。 33 夫々が制御軸と流体供給源からの流体をジエ
ツト流し放出する流路装置と一対の出口部と前
記制御軸を中心として回転するに応じ前記ジエ
ツト流を用いて前記回転の速度および方向を示
す圧力差を有した一対の圧力出力信号を前記出
口部に発生する装置とを包有した3つの流体角
速度センサと、前記各制御軸が互いに直角をな
すよう前記3流体角速度センサを一体に運動可
能に連結する連結装置と、前記各流税体角速度
センサの前記流路装置に流体を導入する導入装
置と、前記圧力出力信号間の前記圧力差を示す
周波数差を有した一対の振動電気信号に一対の
前記圧力出力信号を変換する変換装置と、前記
導入装置と連係され前記ジエツト流の圧力又は
温度の変化に拘わらず前記各ジエツト流のレイ
ノルド数を所定の範囲内に収めるレイノルド数
制御装置とを備え3軸航行案内機構。 34 連結装置には互いに直角な3面を有する支承
部材と前記各3面に各流体角速度センサを装着
する装置とが包有され、導入装置には出口部を
有したポンプと前記出口部を前記流体角速度セ
ンサの流路装置と流体を流動するよう連通する
前記支承部材内の流路装置とが包有されてなる
上記第33項記載の3軸航行案内機構。 35 レイノルド数制御装置にはジエツト流の圧力
および温度の変化に応じ前記ジエツト流の流速
を変化させる装置が包有されてなる上記第33項
記載の3軸航行案内装置。 36 導入装置には流体角速度センサの入口部と連
通した出口部を有するポンプが包有され、レイ
ノルド数制御装置にはジエツト流の温度および
圧力を検出する装置と検出された前記温度およ
び圧力に応じ前記ポンプの速度を変化させる装
置とが包有されてなる上記第35項記載の3軸航
行案内装置。 37 流体角速度センサ、連結装置、導入装置、変
換装置およびレイノルド数制御装置が缶内に収
容され、前記変換装置は流体により作動され、
前記導入装置には出口部と前記缶内において設
けられた入口部と前記流体角速度センサおよび
前記変換装置から前記ポンプの前記出口部へと
連通する流路とを有したポンプが包有され、前
記流体角速度センサおよび前記変換装置は流体
を前記缶の内部へ放出し前記ポンプの前記入口
部へ戻す装置を有してなる上記第33項記載の3
軸航行案内装置。 38 流体を中心線に沿つて導入しそれ自体の中心
線に沿つてジエツト流として前記流体を放出す
るジエツト流発生流路装置と、前記ジエツト流
の流路内に前記ジエツト流発生流路装置から離
間され前記ジエツト流を2分岐流に分流する分
岐装置と、夫々前記分岐流の一を導入し加圧さ
れる一対の受流路とを包有した流体角速度セン
サを校正する方法において、前記流路装置に流
体を流して前記流体角速度センサの製造上の誤
差により前記ジエツト流のレイノルド数の増加
に対し単調に増加する前記受流路間の圧力差を
発生する圧力差発生工程と、前記分岐装置と前
記ジエツト流発生流路装置の中心線との間の製
造上の誤差を補償して前記圧力差と前記レイノ
ルド数との関係を変え前記レイノルド数が増加
するに応じ前記圧力差を非単調に増加させる補
償工程と、前記ジエツト流の中心線と前記ジエ
ツト流発生流路装置の中心線とを正確に整合さ
せ前記ジエツト流のレイノルド数の範囲内で前
記圧力差を実質的に除去する整合工程とを包有
してなる前記方法。 39 レイノルド数の所定の範囲内にレイノルド数
を収めることにより環境に対するジエツト流の
安定化を行なうジエツト流安定化工程を包有し
てなる上記第38項記載の方法。 40 ジエツト流安定化工程はジエツト流の温度、
圧力および流速間に所定の関係を与えることに
より行なわれる上記第39項記載の方法。 41 圧力差発生工程にはポンプの出口部をジエツ
ト流発生流路装置に連通させる工程が包有さ
れ、ジエツト流の温度、圧力および流速間の所
定の関係は前記ジエツト流の温度および圧力の
変化に応じ前記ポンプの速度を自動的に変化さ
せることにより保たれる上記第40項記載の方
法。 42 補償工程は流体角速度センサを曲げ分岐装置
をジエツト流発生流路装置の中心線と正確に整
合することにより行なわれる上記第38項記載の
方法。 43 補償工程が受流路の一を排気することにより
行なわれる第38項記載の方法。 44 補償工程および整合工程が流体角速度センサ
を曲げ分岐装置、ジエツト流発生流路装置の中
心線およびジエツト流の中心線を互いに正確に
整合させることにより行なわれる上記第38項記
載の方法。 45 流体角速度センサの主薄片を設ける薄片製造
工程と、主チヤンネル部を形成する開口部、前
記主チヤンネル部内に前方で開口し中心線に沿
う流路を有したノズル部、前記ノズル部を前記
主薄片の隣接部に対し移動可能に前記ノズル部
を前記隣接部に連結する装置、前記流路の前方
に離間され前記ノズル部の中心線と実質的に整
合合された後方に延びる先鋭縁部を有した分岐
部並びに前記分岐部の両側で前記主チヤンネル
部内に後方で開口する一対の受チヤンネル部を
前記主薄片に形成する工程と、複数の補助薄片
を設ける工程と、前記主薄片が一対の前記補助
薄片間に配置されるよう前記主薄片と前記補助
薄片とを積層する工程と、前記薄片を連結し積
層胴部を形成しかつ前記積層胴部内で前記ノズ
ル部を移動可能にする工程と、前記胴部と連係
させる装置を設けて前記胴部内で前記ノズル部
を調整移動させ前記ノズル部の製造上の誤差を
補償する補償工程とを包有してなる流体角速度
センサを製造する方法。 46 流体角速度センサの胴部の制御軸はノズル部
の中心線に対し実質的に直角であり、補償工程
には前記胴部と連係して前記制御軸に対し実質
的に直角の方向にノズル部に力を与える装置を
設ける工程が包有されてなる上記第45項記記載
の方法。 47 流体角速度センサの胴部の制御軸はノズル部
の中心線に対し実質的に直角であり、前記胴部
と連係し前記制御軸に対し実質的に平行な軸を
中心に前記胴部を曲げ分岐部の先鋭縁部を前記
ノズル部の中心線と正確に整合させて前記流体
角速度センサの製造上の誤差を補正する装置を
設ける工程を包有した上記第45項記載の方法。 48 流体角速度センサと連係し受チヤンネル部の
一から排気して分岐部の先鋭縁部と前記ノズル
部の中心線との間の製造上の不整合を補償する
装置を設ける工程を包有した上記第45項記載の
方法。 49 流体角速度センサの主薄片を設ける工程と、
前記主薄片を貫通する開口部を設け、主チヤン
ネル部、後方部分と前記主チヤンネル部内に前
方で開口しノズル部の中心線に沿つて配置され
るノズル流路の両側部で前記後方部分の前方に
対向して配置される一対の壁部とを有したノズ
ル部、並びに前記ノズル部の前記後方部分が前
記主薄片の他部に対し移動可能で前記移動によ
り前記ノズル部の中心線に対し実質的に平行な
方向に前記壁部間が相対移動するよう前記他部
に前記ノズル部を連結する支承部を形成する形
成工程と、複数の第1および第2の補助薄片を
設ける工程と、前記第1および第2の補助薄片
間に前記主薄片が間設されるよう前記主薄片お
よび前記補助薄片を積層する積層工程と、積層
した前記薄片を連結して積層胴部を形成しかつ
前記後方部分および前記壁部を前記積層胴部に
おいて移動可能に設ける連結工程と、前間記胴
部と連係し力を前記後方部分に与え前記ノズル
部の前記壁部間を所定の量だけ相対移動させる
押圧装置を設ける工程とを包有してなる流体角
速度センサを製造する方法。 50 複数の第1および第2の補助薄片の少なくも
一内に他部に対し移動可能な調整部分を形成す
る工程が包有され、積層工程には前記調整部分
および後方部分を配置して流体角速度センサ内
に調整部を形成する工程が包有され、連結工程
には積層し隣接する前記薄片を接着しかつ前記
調整部、支承部および互いに対向する壁部の各
対向面に接着抑止剤を塗布する工程が包有さ
れ、押圧工程には胴部と連係しノズル部の中心
線に対し実質的に直角な方向に力と前記調整部
に対し加える装置を設ける工程が包有されてな
る上記第49項記載の方法。 51 形成工程には流体角速度センサの主薄片を貫
通して形成される開口部とノズル部流路の前方
に離間されノズル部の中心線と実質的に整合さ
れた先鋭縁部を有する分岐部と主チヤンネル部
内に後方において開口し前記分岐部の両側に位
置する一対の受チヤンネル部とを形成する工程
が包有され、胴部に形成され前記受チヤンネル
部の一から流体を排気してノズル部の中心線と
前記先鋭縁部との製造上の不整合を補償する工
程が包有されてなる上記第49項記載の方法。 52 形成工程には流体角速度センサの主薄片を貫
通して形成される開口部とノズル部流路の前方
に離間されノズル部の中心線と実質的に整合さ
れた先鋭縁部を有する分岐部と主チヤンネル部
内に後方において開口し前記分岐部の両側に位
置する一対の受チヤンネル部とを形成する工程
が包有され、胴部において前記ノズル部の中心
線に対し実質的に直角な軸を中心に前記胴部を
曲げて前記先鋭縁部を前記ノズル部の中心線と
整合し前記先鋭縁部と前記ノズル部の中心線と
の製造上の不整合を補償する補償工程が包有さ
れてなる上記第49項記載の方法。 53 流体速度センサの胴部を前方部分、後方部分
および前記前方部分と前記後方部分とを連結す
る比較的小さな接合部分になすべく補助薄片お
よび主薄片の各々に一対の校正チヤンネル部を
形成する工程が包有され、補償工程が胴部と連
係し前記前方並びに後方部分の一を前記接合部
を中心に前記胴部の前記前方並びに後方部分の
他方に対し回動する装置を設けることにより行
なわれてなる上記第52項記載の方法。 54 形成工程には放電加工法により開口部の少な
くとも一部を形成する工程が包有されてなる上
記第45項又は第49項のいずれか一項記載の方
法。 55 薄片製造工程および形成工程は流体角速度セ
ンサの主薄片を構成する複数の薄片を形成し、
前記各主薄片に少なくとも一の開口部を設ける
べくエツチング処理し、前記各主薄片用薄片を
接合して前記主薄片を形成し、放電加工法によ
り前記主薄片に少なくとも一の開口部を形成す
ることにより行なわれる上記第45項又は第49項
のいずれか一項記載の方法。 56 先鋭縁部を有した分岐部と前記先鋭縁部から
離間され前記先鋭縁部に対し実質的に整合され
た中心線に沿つて形成される放出流路と前記分
岐部の両側に位設する一対の受流路とを包有し
た流体角速度センサを設ける工程と、前記放出
流路に流体を流してジエツト流を放出しジエツ
ト流の中心線に沿つて流れる前記ジエツト流を
前記先鋭縁部に衝突させて2分岐流に分流し前
記受流路の各々を加圧する工程と、運動体を流
体角速度センサと連係され制御軸を中心に前記
運動体が回転するとき前記先鋭縁部に対し前記
ジエツト流が前記受流路の一方に向つてずれ前
記受流路の前記一方の圧力を上昇させ前記受流
路の他方の圧力を減少させる工程と、前記流体
角速度センサの製造上の誤差のため前記先鋭縁
部、前記ジエツト流の中心線および放出流路の
中心線間が不整合となるにも拘わらず前記運動
体が前記制御軸を中心に回転していない時前記
受流路の各圧力を実質的に等しくする圧力等化
工程と、前記先鋭縁部に対するジエツト流のず
れを前記運動体の回転のみによるずれに限定す
る限定工程と、前記受流路間の回転により生じ
る圧力差を利用して前記運動体を所定の回転姿
勢に戻す装置を設ける工程とを包有してなる、
運動体の制御軸に対し運動体を所定の回転姿勢
に保つ方法。 57 圧力等化工程には一対の受流路から流体を不
均等に排気する工程が包有されてなる上記第56
項記載の方法。 58 圧力等化工程には流体角速度センサを曲げる
工程が包有されてなる上記第56項記載の方法。 59 限定工程にはジエツトト流のレイノルド数を
所定の範囲内に収める工程が包有されてなる上
記第56項記載の方法。 60 流体角速度センサを運動体と制御軸を中心に
運動可能に連係させる工程と、前記流体角速度
センサへ流体を送り前記運動体が所定の姿勢か
ら離れ制御軸を中心に回転する回転速度および
回転方向を示す圧力差を持つ2つの圧力出力信
号を出力する工程と、前記流体角速度センサの
製造上の誤差に拘わらず前記制御軸を中心に前
記運動体が回転していない時前記圧力差を実質
的に零にする零設定工程と、前記圧力出力信号
を利用して前記運動体を前記所定の姿勢に戻す
工程とを備えてなる、制御軸に対する運動体の
姿勢を制御する方法。 61 零設定工程には流体確角速度センサに供給さ
れる流体の一部を排気する工程が包有されてな
る上記第60項記載の方法。 62 零設定工程には流体角速度センサを変形する
工程が包有されてなる上記第60項又は第61項の
いずれか一項記載の方法。 63 流体供給源からの流体からジエツト流を作る
ジエツト流発生装置を設ける工程と、前記ジエ
ツト流発生装置を運動体と連係させる工程と、
流体を前記ジエツト流発生装置に供給する流体
供給工程と、前記ジエツト流を利用して制御軸
を中心に回転する前記運動体の回転速度および
回転方向を示す2つの出力信号を発生する工程
と、前記出力信号を利用して前記制御軸に対し
所定の姿勢に前記運動体を戻す工程と、前記ジ
エツト流の温度および圧力の変化に拘わらず前
記ジエツト流のレイノルド数を所定の範囲内に
収めるレイノルド数制御工程とを備えてなる運
動体の航路を案内する方法。 64 レイノルド数制御工程はジエツト流の圧力お
よび温度の変化に応じ前記ジエツト流の流速を
変化させることにより行なわれる上記第63項記
載の方法。 65 流体供給工程にはポンプをジエツト流発生装
置に連通する工程が包有され、レイノルド数制
御工程にはジエツト流の温度および圧力の変化
に応じ前記第64項記載の方法。 66 1つの入口および一対の出口部を有した流体
角速度センサを設ける工程と、制御軸を中心に
運動可能に前記流体角速度センサを運動体に連
係させる工程と、前記入口部に流体を導入して
前記流体角速度センサ内でジエツト流を作り前
記制御軸を中心に回転する前記運動体の回転方
向および回転速度を示す圧力差を有した一対の
圧力出力信号を前記出口部内に発生させる工程
と、前記ジエツト流のレイノルド数を制御し環
境に応じる前記ジエツト流のずれを実質的に除
去する工程と、前記流体角速度センサの製造上
の誤差にも拘わらず前記運動体が前記制御軸を
中心に回転していない時前記圧力差を実質的に
零にする工程と、前記圧力出力信号の差に応じ
前記運動体に補正力を与え前記運動体を前記制
御軸に対し所定の姿勢に保つ工程とを備えてな
る運動体の回転姿勢を制御する方法。
体力学に基づく流体角速度検出機構並びに当該機
構を用いた航行案内機構に関する。 船舶、航空機、誘導弾等の航行案内機構の主に
姿勢検出装置として長年使用されている周知の機
械的なジヤイロスコープに代えて、流体力学に基
づくジヤイロスコープが望まれており、各種の構
成が提案されているが、通常流体角速度センサを
用いたものが多用されている。 流体角速度センサはチヤンバを区画する胴部を
備え、前記胴部内のノズル流路に圧縮空気を流動
させてチヤンバ内にジエツト流を噴流させてい
る。一方スプリツタがノズル流路のの出口部から
離間されかつジエツト流に突入するように配設さ
れており、流体角速度センサの胴部が停止状態に
ある時ジエツト流を2つの等しい流れに分流する
よう機能する。流体角速度センサがノズル流路の
中心線に対し直角な(船舶、航空機、誘導弾等
の)制御軸を中心に回転されると、スプリツタと
ジエツト流との相対的な偏位がコリオリ作用
(coriolis effect)により生じるのでスプリツタに
より前記回転の速度および方向に従つてジエツト
流が不均等に分流される。 不均等な2分流は夫々流体角速度センサの胴部
内に配設されたスプリツタの対向する一対の分岐
流路に導入される。この2分流量は等しくないの
で、2分岐流路間に圧力差(又は流量差)が生
じ、この圧力差(又は流速差)が流体角速度セン
サの制御軸を中心に回転する胴部の回転速度およ
び方向を表わすことになる。従つて少なくとも理
論上ではこの圧力差又は流量差を用いて補正入力
信号を発生し航行案内機構に送つて、船舶、航空
機、誘導弾等を制御軸に対し正しい飛行姿勢に戻
すことができる。 これまで周知のジヤイロスコープを流体力学に
基づいたものに置換しそれを利用した航行速度検
出機構を実現することは、流体角速度センサにお
いて構造上および機能上の各種の問題があつた。
例えば、周知の流体角速度センサでは組立精度が
低下するので、高精度のものには適用できない。
更に詳述するに、最新の精密製造技術を用いても
流体角速度センサの内部機構を対称に且充分に位
置決めすることができず、制御軸を中心とする流
体角速度センサの回転速度が零の場合でもジエツ
ト流が不均等に分流されてしまう(以下オフセツ
ト現象と呼ぶ)ことになる。従つて回転速度が零
の時にジエツト流が不均等に分流されれば出力に
絶えず誤差が生じることになり延いては流体角速
度センサが誤動作する。 このオフセツト現象は従来の流体角速度センサ
を配設する環境によつて内部機構が影響を受ける
ような場合一層悪化する。流体角速度センサの内
部機構が悪影響を受けるとき、ジエツト流とスプ
リツタとの連係が更に不十分となり流体角速度セ
ンサの出力に誤差が倍加することになる。 一方更に周知の流体角速度センサによつては有
効な出力信号(すなわち出力が充分に大きくかつ
精度が高く応答性に優れた信号)が得られないこ
とである。流体角速度センサからの最初の流体出
力を電気信号に変換して、流体角速度センサと案
内機構(例えば航空機の自動操縦機構)の電気制
御部とを好適に連係させることが望ましいが、上
述のようにオフセツト現象ないしはジエツト流と
スプリツタとの連係の不充分さによる精度の悪化
に加えて流体角速度センサからの当初の流体出力
が弱いので、圧力・電気変換装置を用いて電気出
力信号を得る際に困難が伴なつていた。一方検出
線を流体角速度センサの各分岐流路内に配設して
流量差を監視する熱線回路を採用する構成も提案
されているが、検出線を個別に冷却する構成が必
要であり、且応答時間が不必要に長く不適当であ
ることが判明している。 本発明の一目的は流体角速度センサを改良し、
機械式のジヤレロスコープを用いた従来の速度検
出機構と置換可能な電子技術および流体技術を採
用する速度検出機構を提供することにある。 本発明の他の目的は従来のジヤイロスコープと
置換可能で、従来の流体角速度センサに生じるオ
フセツト現象等を除去可能な校正装置を備えた流
体角速度センサを提供することにある。 本発明の別の目的は出力に誤差を伴なうことな
く流体角速度センサの流体出力を電気出力信号に
変換可能な出力機構を提供することにある。 本発明の他の目的および利点は以下の説明が進
むに応じ明らかとなろう。 以下本発明を好ましい実施例に沿つて説明す
る。 第1図は誘導弾、航空機、船舶等の運動体12
を互いに直交する所定の3制御軸、例えば航空機
のロール(横揺れ)軸、ピツチ(縦揺れ)軸およ
びイヨー(片揺れ)軸に対し所望の姿勢に保持す
る航行案内機構10を示す。3制御軸を中心とす
る運動体12の所望の姿勢に対する片寄方向の角
速度θ1,θ2,θ3が本発明の速度検出機構1
4により監視され、この場合速度検出機構14は
夫々運動体12の角速度θ1,θ2,θ3に相当
する入力信号16a,16b,16cを入力す
る。夫々実際の片寄りの角速度θ1,θ2,θ3
を表わす出力電気信号18a,18b,18cが
速度検出機構14から比較回路20へ送られる。
比較回路20では、入力信号18a,18b,1
8cと所望の角速度θ1,θ2,θ3(通常零)
を表わす基準入力信号22a,22b,22cと
が比較される。 夫々信号18aと22a,18bと22b,1
8cと22cとの差を検出した後、比較回路20
から好適な制御信号24a,24b,24cを運
動体12のサーボ制御装置26へ送る。これによ
りサーボ制御装置26(例えば航空機の自動操縦
機構)から運動体12へ補正力28a,28b,
28cが与えられ運動体12は3制御軸に対し好
適な回転角を持つ姿勢に戻される。 長年、従来の速度検出機構には、3制御軸の
夫々に対し主速度検出素子として運動体に機械的
に連結される3つの機械式のジヤイロスコープが
使用されていた。このような3軸速度検出機構の
場合、各ジヤイロスコープは基本的には運動体の
制御軸に直角なスピン軸を中心にモータにより高
速回動される。各制御軸を中心に(運動体の所定
外の回転に応じて)ジヤイロスコープが回転され
ると、ジヤイロスコープは歳差運動を行なう。す
なわちジヤイロスコープは運動体の姿勢の制御軸
に対する片寄りの方向および速度に相応する方向
および速度でスピン軸および制御軸に直角な第3
の軸を中心に回転する。ジヤイロスコープのこの
ような歳差運動がポテンシヨメータのような変換
装置に機械的に伝達され、変換装置からジヤイロ
スコープを一構成要素とする案内機構へ電気制御
信号が送出される。 しかしながら機械式のジヤイロスコープを用い
る周知の速度検出機構は、広く使用されているが
多様の欠点を有している。例えば、この種の速度
検出機構は周囲の環境に極めて敏感であり、温
度、圧力、湿度等が変化すると精度に悪影響を及
ぼす。又速度検出機構の機械的可動部材は極めて
精巧であるので、例えば誘導弾に使用する場合強
い衝撃および振動を受けたとき信頼性が大巾に低
減する。又ジヤイロスコープおよびこれと協働す
る装置は高精度に組立てる必要があるので、ジヤ
イロスコープによる速度検出機構の製作費および
保守費が極めて高くなる。一方ジヤイロスコープ
のロータが定常速度に達するのに時間がかかる場
合も、高い精巧性が要求され好ましくないことが
判明している。 以上のような欠点があるため、ジヤイロスコー
プによる速度検出機構を流体角速度センサによる
流体速度検出機構と置換すべく各種の構成が提案
されているが、流体角速度センサおよびその速度
検出機構の構造上および動作上に依然として欠点
があり好適なものはなかつた。 本発明の速度検出機構14によれば、これら欠
点が略除去され得かつ周知のジヤイロスコープお
よびそのジヤイロスコープによる速度検出機構が
流体センサおよび流体による速度検出機構と置換
される。 本発明を詳述する前に、周知の流体角速度セン
サ基本的構成および動作を第2図に従つて簡単に
説明する。米国特許第3971257号に開示されるよ
うなセンサ30には胴部32が具備され、胴部3
2内の中央部にはチヤンバ34が形成されてい
る。中心軸38に沿つて形成され出口端部40を
有するノズル流路36がチヤンバ34から後部へ
向つて(すなわち第2図の左側へ)延設されてい
る。胴部32は、ノズル部の中心線38が(検出
されるべき回転運動に関する)制御軸42に対し
直角となるよう制御軸42に対し位置決めされ
る。センサ30が作動中、空気のような圧縮流体
がノズル流路36に導入され更にノズル流路36
の出口端部40からチヤンバ34内へ前方に向つ
てジエツト流44の如く放出される。 チヤンバ34の先端部いおいて、ジエツト流4
4は胴部32のほぼ2叉の分岐部48の先鋭縁部
46に当たる。先鋭縁部46はノズル流路36の
中心線38とほぼ整合されており、制御軸42を
中心にセンサの胴部32が回転していない場合ジ
エツト流44は2つの等しい分岐流S1,S2に分流
されるよう構成されている。分岐流S1は胴部32
内分岐部48の片側に形成される分岐流路50
に、又分岐流S2は前記分岐部48の反対側に対称
的に形成された別の分岐流路52に夫々導入され
る。 従つてセンサ30の胴部32が制御軸42を中
心に回転していない場合、分岐流路50,52内
の各圧力は理論上等しくなる。 一方センサ30の胴部32が制御軸42を中心
として(例えば矢印54のように時計方向)回転
されると、コリオリ作用のため第2図の点線で示
す包絡線44aを持つべくジエツト流44が先鋭
縁部46に対し上方に偏向される。この場合ジエ
ツト流44が先鋭縁部46に対し相対的に変位さ
れるのは、胴部32が回転されてもジエツト流4
4はノズルの出口部40から分岐部の先鋭縁部4
6に向つて制御軸42に直角に流動し続けて直線
的に進むからである。即ちジエツト流がノズル流
路36の出口部から分岐部の先鋭縁部46へ向つ
て流動している間、ジエツト流の移動線に対し先
鋭縁部46は下方に変位することになる。ジエツ
ト流に対し先鋭縁部が変位する距離はセンサの胴
部32の回転速度およびジエツト流の流速も関与
する。 コリオリ作用により先鋭縁部が相対的に変位す
ると、ジエツト流44は先鋭縁部46に対し不均
一に分流され、分岐流S1は分岐流S2より大きくな
る。この結果、分岐流路50の圧力が分岐流路5
2の圧力より大となる。 分岐流路50,52圧力差を測定してセンサ3
0にかかる回転速度θと関連付けることができ
る。この構成は1942年9月付の刊行物「インスト
ルメンツ」(INSTRUMENTS)第15巻の345ペー
ジに掲示されて以来各種の流体角速度センサに適
用されている。一方分岐流路50,52をセンサ
の胴部32を貫通する流路に連通せしめ、外部へ
分岐流GS1,S2を流通するよう構成する場合、各
分岐流S1,S2間の流量差を容易に検出できる(例
えば米国特許第3205715号に開示されている)。 一方、流体式のジヤイロスコープに必要な精度
および応答性を得るのにコリオリ作用を利用する
構成が各種提案されているが、いずれも好適では
なかつた。 この従来の流体ジヤイロスコープではノズル流
路および分岐部の製造誤差が極めて小さくても流
体ジヤイロスコープの性能に悪影響を及ぼし、一
方最新の精密製造法を用いても極めて小さな誤差
の発生を避けることができないことが判明してい
る。特に、先鋭縁部46とノズル部流路の中心線
38とのずれが極めて小さくても、分岐流路5
0,52間の圧力差に誤差が生じる。ノズル流路
の出力口部が中心線38に対し充分に対称に形成
されていない場合も、ジエツト流44の中心線が
ノズル流路36の中心線38に対し変位して先鋭
縁部46と中心線38とが大巾にずれることにな
る。又ノズル流路の出口部が中心軸38に対し充
分に対称に形成されていない場合、センサの角速
度が零の場合又それ以外の作動時のいずれにおい
ても分岐流路50,52間の圧力(流量)差に誤
差が生じることになる。 一方速度検出装置における周知の角速度センサ
30はその精度が環境に極めて左右されやすいこ
とが判明している。すなわち、ジエツト流44の
受ける部分の環境の変化により、ジエツト流の軸
線がノズル流路の中心線38に対しずれを生じ、
センサ30の作動に更に誤差が生じることにな
る。 これにより従来の流体センサによつては充分に
高精度の電気出力信号を得ることが極めて困難で
ある。例えば電気出力信号を得る一構成において
は、分岐流S1,S2を流動する分岐流路として上述
の如き分岐流路50,52が採用され、且各分岐
流路50,52に米国特許第3205715号に開示さ
れるように熱線回路の検出線部が挿入される。セ
ンサの回転によりジエツト流が相対的に偏向する
際、2分岐流に流量が生じるので、2分岐流内の
一方の検出線が他方より早く冷却され熱線回路間
に電圧降下が生じる。しかしながら上述の如くセ
ンサが極めて高精度に対称性を持つてない場合、
誤差を生ずる上2検出線を個別に冷却するから応
答時間が長くなり、この構成は不適当であつた。 米国特許第3971257号には分岐流路50,52
間の圧力差を利用し圧力を電気信号に変換するア
ナログ変換器(例えば圧電変換器)を直接駆動す
る構成が開示されている。ジエツト流の変位が最
大の場合でもセンサの回転による圧力差は極めて
小さく、同変換器から充分な精度を得るには必要
な圧力差より大巾に低い。この場合センサと変換
器との間に圧力増巾装置を配設してみても、流体
速度センサ自体の精度が悪いので、誤差を更に増
幅して最終的の誤差の大きな電気制御信号に変換
する欠点があつた。 本発明によれば、上述のすべての欠点を好適に
除去し、極めて精度の高い流体角速度センサを備
えた3軸の角速度検出機構14が提供され得る。
第3図に示すように、各制御軸に対する本発明に
よる新規な検出機構は精度が高く汎用性も高い。
第3図において、各角速度センサの精度を示す曲
線54および帯域幅を示す曲線56はセンサ内の
ジエツト流の流動に応じて描かれている。 本発明の速度検出機構14によれば第3図に示
す動作特性を得るよう構成するから、小形の誘導
弾から高精度が要求される慣性航行の場合までの
全航行制御スペクトルを充分に満足させ得ること
になる。例えば、ジエツト流の長さが3センチメ
ータの場合(精度曲線のほぼ中間部において)、
本発明の各速度センサは地球の自転の角速度に等
しい角速度を検出可能な精度を有しかつ約15ヘル
ツの帯域幅を有する。 第3図に示す精度および応答性能を機械的ジヤ
イロスコープによる速度検出機構で得ようとすれ
ば、製造費および保守費が著しく高くなる。更に
機械的ジヤイロスコープによる速度検出機構では
極めて精巧に形成するから周囲の環境に左右され
やすく構造上用途が限られる。実際上従来の流体
速度センサによつては第3図のスペクトル性能を
得るものはなかつた。 本発明を更に詳述するに速度検出機構の構成部
材はすべて断納熱性を持つ小さな気密缶60(第
4図参照)に封入され制御対象の運動体に容易に
装備され得るように設けられる。第4図に示す実
施例では気密缶60はほぼ円筒形を4分割した形
状に成形されているが、取付空間の寸法および形
状により他の好適な形状に設け得る。 速度検出機構14は一対の電力線62により駆
動され制御線の3対の線路64,66,68に
夫々第1図に沿つて述べたような3つの電気出力
信号18a,18b,18cを出力する。 電力線62、対をなす制御線64,66,68
は導管70内において好適にまとめられ缶60の
取外可能な端板73に取り付けられピン形コンセ
ント72に挿入される。 速度検出機構 第5図は本発明の一実施例としての電子・流体
式航行案内機構の速度検出機構14を示す。速度
検出機構14の作動部材は上述したようにすべて
気密缶60に封入され、又3つの流体角速度セン
サ74は具備している。各流体角速度センサ74
は航行案内機構の互いに直交する3制御軸の個々
の角速度を検出するよう機能する。各流体角速度
センサ74は後述する相違点を除いて周知の流体
速度センサ30(第2図参照)と同様の機能を持
つよう形成され、内設されたノズル流路の入口部
76と2分岐流路の夫々の出口部78,80とを
有する。一方空気のような圧縮流体が可変速モー
タ83により駆動される可変容量ポンプ82から
空気供給回路網84を通り各センサ74の入口部
76へ送られる。 各センサ74の出口部78,80は3流体―電
気変換装置86の一に連結され、各流体―電気変
換装置86自体はセンサ内の各分岐流路の圧力を
増幅し86自体はセンサ内の各分岐流路の圧力を
増幅し一対の電気制御信号(第1図の制御信号1
8a,18b,18cの一に相当する)に変換す
るよう機能する。各流体―電気変換装置86から
の夫々1組の電気制御信号は制御線64,66,
68を経て航行案内機構10の比較回路20へ送
られる。 従来の高価で精巧な機械式ジヤイロスコープ速
度検出機構にかわつて流体式ジヤイロスコープ速
度検出機構を実現する際に生じる主に2つの問題
点、すなわち従来の流体速度センサの低整合性お
よび抵対称性、並びに同センサから得られる出力
信号の精度および応答性が低いという問題点が、
本発明による角速度検出センサ74および流体―
電気変換装置86により極めて経済的に解決され
得る。更に、航行案内機構に使用する従来の流体
速度センサが環境より左右されるという問題も、
速度検出機構14のパラメータを検出して速度検
出機構14の動作を安定化させかつ精度を大巾に
向上させるよう機能する流量制御装置90を具備
することにより解決されうる。 流体角速度センサ74 速度検出機構14の流体角速度センサ74の一
実施例を第6図に示す。流体角速度センサ74の
長方形の胴部100はほぼ長方形で互いに整合し
て積層され接着又は連結される多数の薄片から成
る。前記薄片は主薄片102と一連の補助薄片1
04,106とから成り、主薄片102は補助薄
片104,106間に配設されている。補助薄片
104,106には、後述する目的のため主薄片
102に対し空気を流通させる開口部、チヤンネ
ルおよび流路が形成されている。即ち流体速度セ
ンサ74の胴部100には補助薄片104の左端
部において下方に延びるような入口部76が区画
され主薄片102に対し流体を流動させ得るよう
に設けられている。一方流体速度センサの胴部に
は同じく補助薄片104の左端部において補助薄
片104を垂直方向に貫通するような出口部7
8,80が主薄片102に対し連通するように設
けられている。 更に第7図を参照するに、主薄片102の厚さ
は補助薄片104,106の一の厚さより僅かに
厚く設けられており、且主薄片102は両端縁部
108,110および長手の側縁部112,11
4を有する。また整合ノツチ116が右端縁部1
10の、下方側縁部114側に設けられ、他の薄
片104,106に同様に設けられた整合ノツチ
と整合され得、薄片を接着する前にすべての薄片
が好適に整合され位置決めされたか否かを観察し
得るように設けられている。更に好適な支承体に
胴部100を装着するため、4個の取付穴118
が主薄片102(および補助薄片)の4隅部近傍
に穿設されている(第6図および第7図参照)。 又円形の開口部120,122が主薄片102
に穿設されている。開口部120は右端縁部11
0の近傍に形成されており、かつ後述するように
空気を主薄片102および速度検出機構14の各
部へ流動させる入口部76の一部をなしている。
一方開口部122は左下取付開口部118の右側
に近接して穿設され、入口部76と連通し空気を
速度検出機構の各部へ流通する流路(図示せず)
の一部をなしている。 相対的に大きな開口部としてチヤンネル部13
0が主薄片102の中央部に設けられる。チヤン
ネル部130の左端部には内向きに先細に延びる
一対の減衰羽根132が突設される。又チヤンネ
ル部130には減衰羽根132と同方向に内向き
に延び互いに対峙する一対の減衰羽根134が減
衰羽根132の右側に離間して設けられている
が、減衰羽根134の先端部は減衰羽根132と
は異なり丸味が付けられかつ先端部間の距離も大
に取られている。減衰羽根132並びに134に
よりチヤンネル部30にはその左端部において外
向きに延びる一対のチヤンネル136と、減衰羽
根13,134間において外向きに延びる一対の
チヤンネル138と、減衰羽根134と右端部と
の間において外向きに延びる一対のチヤンネル1
40とが区画される。 又主薄片102の右端部110の近傍に一対の
チヤンネル142,144が形成され、夫々チヤ
ンネル140と連通する入口開口部146,14
8と外側の閉端部150,152とを有する。チ
ヤンネル142,144は巾方向外向きに2叉に
延び分岐部154を区画している。分岐部154
は入口部146,148を分離する先鋭縁部15
3を有する。 更に主薄片102の左側には3つの開口部15
8,160,162が設けられている。開口部1
58はほぼU字状をなし左端縁部108に隣接し
て設けられ、開口部160は開口部158と上側
のチヤンネル136との間に穿設され、又開口部
162は開口部158と下側のチヤンネル136
との間に穿設される。開口部158,160,1
62はジエツト流を作る主薄片102のノズル部
164の一部を形成するように設けられている。
ノズル部164は主薄片102の中心部に沿つて
長手方向に延び、上側の細い支承アーム166,
168および下側の細い支承アーム170,17
2を有し更に主薄片102のチヤンネル部130
と連通される。 ノズル部164の左縁部および右端縁部には
夫々導入部174および放出部176が設けられ
る。放出部176の長さは導入部174の長さと
ほぼ同様に設けられるが、放出部176の方が僅
かに狭くされている。支承アーム166,170
の内側端縁部は導入部174、放出部176の隣
接部より僅かに前方に位置せしめられ、一方支承
アーム168,172の内側端縁部は放出部17
6の右端縁部に位置される。各支承アーム16
8,172はノズル部の放出部176との隣接部
から後方に向かつて僅かに斜めに延びている。 入口チヤンネル部178がノズル部の導入部1
74に形成され、ノズル部の放出部176におい
て長手方向に延びる、前記入口チヤンネル部17
8より大巾に狭い出口チヤンネル部180と連通
され、放出部176の出口端部182を介しチヤ
ンネル部130に連通されている。出口チヤンネ
ル部180は主薄片102の側縁部112,11
4間のほぼ中心に位置するノズル部の中心線18
4(第8図参照、第8図は第7図の主薄平片10
2に対し90度反時計方向に回動されている)と整
合する。ノズル部の中心線184を中心に出口チ
ヤンネル部180の両側に水平方向に延びる狭い
壁部176a,176bが対設されている。壁部
176a,176bは支承アーム166,16
8,170,172により支承され、ノズル部の
放出部176を形成する。 以上述べた各開口部および流路等は主薄片10
2に化学エツチング処理法により略形成され得る
ので、製造精度を極めて高くできる。一方点線で
示される囲繞線内には入口チヤンネル部178、
出口チヤンネル部180、分岐部の先鋭縁部15
6およびチヤンネル142,144が含まれる)
は放電加工(EDM)法により形成され、高精度
が要求される部分の精度も充分満足できる精度を
得ることができる。EDM法自体は周知なので詳
述する要はないが、加工手段として極めて小径で
可動の放電線を用い囲繞線188内の薄片部分を
所望の形状に形成する。 流体角速度センサ74の作動時、空気供給回路
網84からの空気は各流体角速度センサ74の入
口部に導入され下方に案内され更に入口チヤンネ
ル部178に送られる。入口チヤンネル部178
に導入された空気は出口チヤンネル部180から
ジエツト流190(第8図参照)として前方に
(第8図の上方へ)放出せしめられてチヤンネル
部130を横断し分岐部の先鋭縁部156に衝突
する。ジエツト流190は連続的に減衰羽根13
2,134の内側端部間を通過し、この際減衰羽
根132,134によりノズル部の出口チヤンネ
ル部への逆流が阻止される。対設されたチヤンネ
ル136の外側端部は胴部内の流路(図示せず)
を介し充気室(図示せず)へ連通され、このため
チヤンネル136の各圧力が等しくされノズル部
の出口チヤンネル部近傍のジエツト流の乱れが防
止される。 いま中心線192に沿つて流動するジエツト流
190(第8図参照)は上述したように分岐部1
54により分岐流S1,S2に分流される。分岐流
S1,S2の流量差はノズル部の中心線184に垂直
な制御軸194を中心に回転した流体角速度セン
サ74の速度および回転方向を表わしている。 更に詳述するに、分岐部の先鋭縁部156は、
角速度センサ74が制御軸194を中心に回転し
ていない場合ジエツト流190を等分に分流する
(従つて分岐流S1,S2の断面積ないしは流量が実
質的に等しい)。一方流体角速度センサが制御軸
194を中心に時計方向に回転すると、上述した
ようにコリオリ作用のためジエツト流中心と分岐
部の先鋭縁部とが相対的に変位し、分岐流S1の断
面積が分岐流S2の断面積よりも大きくなる。 このように不均一にジエツト流が分流されると
(第1図の速度検出機構の入力信号16a乃至1
6cの1つをなす)、チヤンネル142,144
に圧力差が生じる。異なつた流量の流体は各チヤ
ンネル142,144と連通している出口部7
8,80から得られる。次にこの流体の流量が比
較され流体角速度および方向が検出され更にこの
比較結果が速度検出機構の出力信号18a乃至1
8c(第1図参照)の一として送出される。 流体角速度センサの校正および環境よる感度の調
整 流体角速度センサの主薄片102にノズル部、
分岐部およびチヤンネルを形成する際極めて高精
密度な製造法を用いても、局部的に精度が劣る部
分ができることもある。このように局部的に精度
が劣る部分が出来ると一部上述したように主に次
の2点の問題が生じる。(1)ノズル部の放出部17
6(第7図および第8図参照)が非対称となり、
胴部の非回転時にもジエツト流の中心線192と
ノズル部の中心線184とが不整合となり好まし
くない(第8図参照)。(2)分岐部の先鋭縁部15
6とノズル部の中心線184との整合がずれる。
従つて精度上の不正確さがあると、ジエツト流1
90が常に不均一に分流されるので、胴部100
が回転されていない時でも流体角速度センサの出
口部に圧力差が生じることになる。 本発明の流体角速度センサ74の開発中、流体
角速度センサの出口部に現われる誤差としての圧
力差は第9図に示されるようにジエツト流190
のレイノルド数(NRe)に関係していることが実
験的に判明した。第9図には流体角速度センサの
胴部が回転していない時の出口部での圧力差がジ
エツト流190のレイノルド数を函数として表わ
されている。又単調に延びる点線で示す曲線Aは
流体角速度センサの胴部100内の適所に配設さ
れる主薄片102が製造上誤差がある場合すなわ
ちノズル部が非対称で分岐部の先鋭縁部がずれて
いる場合の状態を示す。 本発明によれば、主薄片102の製造上の不正
確さを補償し、環境に起因するあるパラメータの
変化から生じるジエツト流190のずれを除去す
る3工程による校正法が提供される。 上記校正法の第1の工程は、チヤンネル14
2,144から流体を不均等に排出する、即ちチ
ヤンネル142,144の一方の圧力を増加し分
岐部の先鋭縁部のずれを補償する。第10図およ
び第11図を参照するに、上記のようにチヤンネ
ルから流体を不均等に排出するため、ほぼ、同一
の一対の逃し流路195,196(センサの胴部
100において下側の補助薄片106に形成され
る)がチヤンネル142,144から胴部の底部
へ向つて夫々延設される。逃し流路195は流体
角速度センサの出口部78およびチヤンネル14
4と連通され、一方逃し流路196は流体角速度
センサの出口部80およびチヤンネル142と連
通される。また逃し流路195,196はチヤン
ネル142,144から最下位の補助薄片106
yに隣接する補助薄片106xに沿つて左側へ延
び次に最下位の薄片106yに穿設された出口部
195a,196aを経て外面に開口するように
形成されている。(空気をノズル部に供給し)流
体角速度センサ74を校正する時、出口部78,
80のいずれの圧力が高いか検出され、その高い
方のチヤンネルが識別される。例えば、(胴部が
回転していないとき、)分岐部の先鋭縁部156
が第8図の右側へ変位していると、チヤンネル1
42および出口部80の方の圧力が高くなる。次
に各出口部の圧力が等しくなるまで低圧側の出口
部78と連通する逃し流路(すなわち逃し流路1
95)を次第に狭めることにより、各出口部の圧
力が等しくされる。この場合、逃し流路195を
狭める動作は、第11図に示すように補助薄片1
06yの一部を押圧し変形させて逃し流路196
に向つて膨出することにより行なわれ、これによ
り逃し流路に流れる空気量が制限されチヤンネル
144の圧力が上昇されることになる。 上述の如き第1の工程が終了せしめられて分岐
部の先鋭縁部のジエツト流中心線との不整合が補
償されると、ジエツト流190のレイノルド数と
流体角速度センサの出口部の圧力差との関係は第
9図の点線で示した曲線Bのようになる。単調に
延びる曲線Bは、上記曲線Aの起点である零圧力
差線から下方に描かれる部分を持つ。分岐部の先
鋭縁部のジエツト流中心線との不整合を補償する
工程により得られた曲線Bも依然としてノズル部
の非対称性により生じるずれが残された(ジエツ
ト流のレイノルド数の函数としての)状態の流体
角速度センサの出口部の圧力を示している。 特に流体角速度センサ74の開発中、このよう
なノズル部の非対称性は主に放出部176前面の
出口端部182と壁部176a,176bの対向
する内壁面200との接合部をなす隅面198
(第8図参照)で生じることが判明した。ノズル
部の放出チヤンネル部180の出口端部は鋭縁と
なるよう形成はするが実際には隅面198が非対
称に丸く形成されてしまう。この状態を第8図に
誇張して示してある。 製作上出口チヤンネル部に隅面198が非対称
に形成されるので、ノズル部から隅面に向い分離
点202,204においてノズル部の中心線18
4と平行な方向に対しジエツト流190が分離さ
れる。第8図の場合、左側の隅面198に沿うジ
エツト流の分離点202は右側の隅面198に沿
う分離点204より後方に(すなわち第8図の下
方に)ずれている。図示のように分離点がずれて
いる場合、ジエツト流の中心線192はノズル部
の中心線184に対し左側へずれる。このため分
岐部の先鋭縁部156がノズル部の中心線184
と正確に整合されていてもジエツト流190は不
均一に分流されてしまう。 本発明によるセンサ校正法の第2の工程におい
てはノズルの出口チヤンネル部の縁部の非対称性
を補償することにあり、これはノズル部164の
導入部174において巾方向に働く力F(第7図
参照)を与え流体角速度センサの一部分を変形し
調整することにより実現される。ノズル部の中心
線184にほぼ直角な方向に加えるこの調整力に
より導入部174が僅かに上方に変位される。こ
れにより第8図の矢印206により示されるよう
にノズル部の中心線184と平行な方向に、対向
する壁部176a,176bが相対的に変位され
る。 更に第7図および第8図を参照して詳述する
に、ノズル部の導入部174がこのように巾方向
に変形されると、壁部176aが前方に(すなわ
ち第7図の右側へ又は第8図の上方へ)移動し支
承アーム166,168も前方にわん曲し、同時
に対向する壁部176bが後方へ移動し支承アー
ム170,172が後部176bが後方へ移動し
支承アーム170,172が後方へわん曲する。
壁部176a,178bがこのように相対的に移
動されると、対向する隅面198もそれに応じ相
対的に移動して、分離点202,204が正確に
整合される。これにより、ジエツト流の中心線1
92が右側へ旋回し(第8図参照)ノズル部の中
心線184と正確に整合されるので、流体角速度
センサ74のジエツト流の分流が補償される。 巾方向に好適な調整力F(第7図参照)を与
え、ジエツト流の分離点202,204(第8図
参照)を整合させる工程は実際上次の様にして行
なわれる。流体角速度センサの主薄片102の直
上に配置された数枚の補助薄片104(例えば連
続的に接合された薄片104a,104b,10
4c)および主薄片102の直下に配置された数
枚の補助薄片106(例えば連続的に接合された
薄片106a,106b,106c)はその左側
部が主薄片102と全く同様に構成されている
(第12図および第13図参照)。更に詳述する
に、形状および位置が主薄片102の、左端縁縁
部108に隣接したU字状の開口部158と同様
の開口部210が各補助薄片に穿設される。各補
助薄片104a,104b,104c,106
a,106cに形成されたU字状の開口部210
には、形状および位置が主薄片102のノズル部
の導入部174とほぼ等しい舌部212が突設さ
れている。この場合舌部212には、主薄片10
2の入口チヤンネル部178と同様に開口部を設
ける必要はない。舌部212に形成される開口部
としては薄片106a,106b,106cの舌
部212に互いに整合可能に穿設される入口部7
6のみであり、上述したように入口部76を介し
空気が入口チヤンネル部178に導入され得る。 流体角速度センサの各薄片が接着されて単一の
胴部が形成されると、ノズル部の導入部174に
対し上下に位置する舌部212により胴部内のノ
ズル部調整部214(第12図参照)が形成され
る。胴部の巾方向に働く調整力Fはこのノズル部
調整部214に対して与えられる。ノズル部調整
部214延いてはノズル部の導入部174)を巾
方向に変位させるため、ノズル部調整部214の
上・下面には薄片接着工程前に接着抑制剤が塗布
される。接着抑制剤を塗布することにより、ノズ
ル部調整部214が接着剤を介しノズル部調整構
造体214の上下の薄片と接着されることが防止
されるので、前記の上下薄片に対しノズル部調整
部214が摺動可能になる。ノズル部調整部21
4が巾方向に変形されたとき、ノズル部の壁部1
76a,176bが上述したように相対移動し得
るようになすため、支承アーム166,168,
170,172の上・下面および壁部176a,
176bの上下面にも接着抑制剤が塗布される。
これによりノズル部調整部214の巾方向の変形
に伴つて、壁部176a,176bがこれと隣接
する2補助薄片104a,106a間において互
いに反対方向に摺動することになる。 ノズル部の隅部198の調整動作は実際上一対
の調整ネジ218,220(第12図参照)を用
いて行なわれる。各ネジ218,220は胴部の
左端部に対設されたネジ山付の一対の開口部22
2,224(第13図参照)内に巾方向内向きに
螺入され、かつノズル部調整部214の両側面に
当接される。胴部の開口部222,224を好適
に位置決めするため、ノズル部調整部214の左
端部から僅かに右側即ち前方の位置において各薄
片104a,104b,104c,102,10
6a,106b,106cに対向する一対の整合
ノツチ226が設けられる。前記整合ノツチ22
6は胴部が完成されたとき、ネジ用の開口部22
2,224の案内部としても機能する。 ネジ218,220により、ノズル部調整部2
14(延いてはジエツト流の分離点)を簡単かつ
極めて正確に調整できる。例えば第12図のノズ
ル部調整部214を上方に変形させる場合、上側
の調整ネジ220を僅かに後限させ下側のネジ2
18を押し込むことによりノズル部調整部214
が上方に変形され調整される。ノズル部調整部2
14を好適な距離変位させた後、上側のネジ22
0をノズル部調整部214に対し再び締め付けそ
の調整位置にノズル調整部を固定する。 再び第9図を参照するに、このようにノズル部
の非対称性を調整すると、ジエツト流の曲線B
(分岐部の不整合を補償する第1の調整動作を行
なつたもの)に対し実線で示すように中間のわん
曲部B1と直線NReの沿つてほぼ平行に延びる直線
部Xとが描かれるような曲線を得ることができ
る。直線部Xにより表わされるレイノルド数の範
囲内では、流体角速度センサが制御軸194を中
心に回動されない場合センサのチヤンネル14
2,144(延いては出口部78,80)間の圧
力差がほぼ零となる。 一方曲線Bの直線部Xの右部分および左部分で
は、ジエツト流のレイノルド数が変化すると、ジ
エツト流の中心線がノズル部の中心線に対し変位
する。あるジエツト流の流速および断面積に対す
るレイノルド数(ジエツト流の密度と流速とジエ
ツト流の直径との積をジエツト流の粘性率で割つ
たもの)は主にジエツト流の温度および圧力に左
右される。従つてレイノルド数は主に流体角速度
センサの受ける環境すなわち温度および圧力の2
パラメータの変化を受け直線部X以外においてそ
の特性線には依然としてわん曲部が残つている。 しかして本発明の校正法による第3の工程で
は、実際の動作点Pが曲線B1の直線部Xに沿つ
て確実に維持されるようジエツト流のレイノルド
数を調整する。これは第5図に示した流量制御装
置90により行なわれる。流量制御装置90は上
述したような方法でジエツト流の温度および圧力
を検出してジエツト流のレイノルド数を調整し、
流体角速度センサの各出口部の圧力差に実質的な
誤差を生じないように直線部Xの範囲内に動作点
Pが置かれるべきレイノルド数を与えるよう機能
する。 第5図を参照するに、レイノルド数を調整する
流量制御装置90は速度検出機構14の構成部材
と同様気密缶60に封入されるように設けられて
おり、かつ圧力センサ230および温度センサ2
32が包有されている。圧力センサ230の第1
の空気入口部234は分岐流路236を介し空気
供給回路網84に連結され、一方第2の空棺気入
口部238は気密缶60に連結され、一方第2の
空気入口部238は気密缶60の内部において開
口されている。圧力センサ230の入口部23
4,238間の圧力差は流体角速度センサ74内
の各ジエツト流自体の圧力を示しており、この圧
力差により圧力センサ230から電気信号240
が発生され演算増幅器242に与えられる。 温度センサ232は半導体素子であり、第5図
に示すように流体角速度センサの胴部100の一
に固設され同胴部の温度を検出する。この胴部の
温度はその内部のジエツト流の温度にほぼ等し
い。胴部の温度が変化するに応じ、温度センサ2
32はほぼ同一の温度変化を受けるので、それに
比例して抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に
相当する電気信号246が温度センサ232と演
算増幅器242との間に配設される出力線を経て
演算増幅器242へ送られる。電力は電力線62
の分岐線244,244a,244b,244c
を介し圧力センサ230、温度センサ232、お
よび演算増幅器242に供給される。 演算増幅器242は夫々実際のジエツト流のレ
イノルド数を表わす圧力に関した電気信号240
および温度に関する電気信号246を入力しこれ
ら実際のレイレルド数に正比例した大きさの出力
信号248を速度制御装置250へ伝える。速度
制御装置250は出力線252を介し可変速モー
タ83の速度を制御する。可変速モータ83の速
度が変化すると、可変容量ポンプ82による空気
供給回路網84を経た流体角速度センサ74への
空気供給量が変化するので、流体角速度センサの
ジエツト流の流速が自動的に変えられ上述したよ
うに直線部X(第9図参照)上にレイノルド数が
維持されレイノルド数が所定の範囲内に収められ
ることになる。 レイノルド数を調整する流量制御装置90の一
動作例を説明する。まず演算増幅器242は第9
図の動作点Pに各ジエツトのレイノルド数を保つ
べくすでに設定されており、ジエツト流の温度お
よび圧力が変化してレイノルド数が増加し動作点
Pが第9図のP1へ右へ移動する状態にあるものと
する。演算増幅器242は圧力に関する電気信号
240および圧力の変化を検出し、ジエツト流の
レイノルド数が所望の動作値を越えて増加したこ
とを検知しそれに応じ出力信号248の大きさを
自動的に低下させる。 出力信号248がこのように低下すると可変速
モータ83の速度が低下するので、各流体角速度
センサ74に供給される空気の流速が減少する。
これにより各流体角速度センサのジエツト流の流
速がレイノルド数を好適な値Pに維持するに必要
な量だけ減少される。一方ジエツト流の温度およ
び圧力が変化し各ジエツト流のレイノルド数が減
少している場合、演算増幅器242の出力信号2
48が上昇し可変速モータ83の速度が上昇する
ので、ジエツト流の流速が増加しそれに応じ各ジ
エツト流のレイノルド数が上昇する。 流量制御装置90の各構成部材は流体角速度畝
ンサ74の動作を環境に対応して安定化させるよ
う機能する。速度検出機構14は断熱された気密
缶60内に封入され、高い温度および高圧力の変
化を受けないことが理解されよう。又各ジエツト
流の動作点Pを直線部Xのほぼ中央部に維持すべ
く演算増幅器を設定することにより、ジエツト流
のレイノルド数を当初の所定の範囲内で流体角速
度センサの出力部における圧力差に誤差が生じな
い直線部X内に容易に収めることができる。 流体―電気変換装置86 各流体角速度センサ74の出口部78,80は
第5図に示すように3流体―電気変換装置86の
一に流体を流動するように連通される。各流体―
電気変換装置86は流体角速度センサの流体出力
信号を高精度の電気制御用の出力信号18に後述
する新規な方法をもつて変換する。3流体―電気
変換装置は同一なのであるから説明上第5図の最
上部の流体―電気変換装置86のみについて説明
する。 流体―電気変換装置86には、流体角速度セン
サの出口部78,80間に連続的に接続される3
つの比例型の流体増幅器256,268,260
と、一対の流体オシレータ262,264と、一
対のマイクロホン型圧力―電気変換器266,2
68とが包有される。流体―電気変換装置86の
各流体増幅器および各流体オシレータは第6図に
示すように流体角速度センサ74の薄片とほぼ同
一の形状を有する一枚の金属製の主薄片と多数の
補助薄片とを備えている。流体増幅器および流体
オシレータの主薄片は多数の補助薄片270間に
間設され流体―電気変換装置の胴部272を形成
する。流体―電気変換装置の胴部272および流
体角速度センサ74の胴部100は実際上互いに
整合可能に設けられ接着されて一体化された胴部
274を形成する。 流体―電気変換装置の胴部272の補助薄片2
70には胴部272内部において連通する多様の
開口部が設けられ、これらの開口部を介し第5図
に示すように薄片で形成される流体増幅器の25
6,258,260および薄片で形成される流体
オシレータ262,264が流体を流動可能に相
連通される。これらの開口部の内の一対の内部流
路276を介し、流体角速度センサの出口部7
8,80が第1の流体増幅器256の制御部に連
結される。又第2の内部流路278を介し第1の
流体増幅器256の出口部が第2の流体増幅器2
58の制御部に、第3の内部流路280を介し第
2の流体増幅器258の出口部が第3の流体増幅
器260の制御部に夫々連通されている。又第4
の内部流路282を介し第3の流体増幅器260
の出口部が流体オシレータ262,264の入口
部に連通される。胴部272内に補助薄片270
により区画された流体オシレータ262,264
の各制御部は4つの内部流路284の一を介し流
体オシレータ262,264の2出口部の一に流
体を流動するように連通される。且補助薄片27
0により3つの分岐供給流路286が形成されて
おり、前記各分岐供給流路286を介し流体増幅
器256,258,260の入口部の夫々が空気
供給回路網84に連通されている。 流体角速度センサの入口部76が流体―電気変
換装置の胴部272の左端縁部近傍において上方
に延長されている。又入口部76を挾んで2流路
288,290が胴部72を貫通して上方に延び
るように設けられている。流路288,290は
夫々流体オシレータ262の内部流路284の一
と、および流体オシレータ264の内部流路28
4の一と夫々連通される。流路288,290は
以下に詳述する構成をもつて夫々圧力―電気変換
器266,268の入口部に連通される。 薄片で形成された流体増幅器256,258,
260および薄片で形成された流体オシレータ2
62,264の構成および動作は当業者には容易
に理解されようが、流多体―電気変換装置86の
好適な動作を簡単に説明する。 再び第5図を参照するに、分岐供給流路286
を介し各流体増幅器256,258,260内の
チヤンネル内においてジエツト流296が流体増
幅器の入口部とこれに対向する同流体増幅器の出
口部との間において噴出される。また流体増幅器
の入口部および出口部間のジエツト流の両側に配
設された同流体増幅器の制御部に導入される空気
により、同流体増幅器の制御器の制御部間の圧力
差に応じてある一方向にジエツト流が前記入口部
と出口部とを結ぶ線からずらされる。これによ
り、流体増幅器の出口部に増幅された圧力差が生
じる。 増幅器256,258,260の一動作例を説
明するに流体角速度センサのチヤンネル142の
圧力がチヤンネル144の圧力より大きい場合、
これに応じて下側の内部流路276(第5図参
照)の圧力が上側の内部流路276の圧力より大
きくなる。このように圧力差が生じると、第1の
流体増幅器256のジエツト流296が上方へ変
位される。従つて内部流路278に増幅された圧
力差が生じ、こ場合、上側の内部流路278の圧
力が下側の内部流路278の圧力が下側の内部流
路278の圧力より大きくなる。このため第2の
流体増幅器258のジエツト流296が下方に変
位され、第2の流体増幅器258の内部流路28
0に更に増幅された圧力差が生じる(この場合下
側の内部流路280の圧力は上側の内部流路28
0の圧力より大きくなる)。この圧力差は更にも
う一度増幅され第3の流体増幅器260のジエツ
ト流296が上方へ変位されて、上側の内部流路
282の圧力が下側の内部流路282の圧力より
高くなる。 流体オシレータ262,264はその構成が前
段の流体増幅器と同様であり、その内部において
夫々ジエツト流298が第3の流体増幅器260
の内部流路282を経て噴出される。一方各流体
オシレータの出口部は上述したように内部流路2
84を介し制御部に流体を流動するように連通さ
れているので、前記制御部から空気が帰還される
ことによりジエツト流298は迅速に振動せしめ
られる。この振動により各流体オシレータの上側
および下側の内部流路284が交互に加圧され
る。このときの振動数は流体オシレータの内部流
路の圧力に正比例したものとなる。各流体オシレ
ータのジエツト流の振動により、上側および下側
の内部流路284に前記振動と同一振動数の圧力
パルスが生じる。 この結果、流路288,290を介し、流体オ
シレータ262の内部流路284の一が圧力―電
気変換器266に流体を流動するように連通され
且流体オシレータ264の内部流路284の一が
圧力―電気変換器268に流体を流動するように
連通されているので、流体オシレータ262,2
64内の圧力に相応する圧力パルスが流路28
8,290に生じる。この場合流路288,29
0の圧力パルスの振動数は第3の流体増幅器26
0の上側および下側の内部流路282の各圧力に
正比例している。 流路288,290からの圧力パルスにより圧
力―電気変換器266,268が駆動されるの
で、流体角速度センサのチヤンネル142,14
4の圧力差を極めて正確に表わしたパルス周波数
差を有する2正弦波信号が制御線64に現出され
る。制御線64に現われる出力信号18a(又は
18b,18c)としての電気信号の周波数は例
えば航空機の自動操縦コンピユータセンタで自動
的に演算され制御軸の一を中心に胴部の実際に回
動される角速度が正確に表示されうる。 上述のように流体を増幅し振動すべく構成する
ことにより、高価なアナログ形変換器のかわりに
極めて低廉なマイクロホン形(デイジタル形)変
換器266,268の使用が可能となる。上述の
如く各流体―電気変換装置86の圧力―電気変換
器266,268は(アナログ形変換器の場合で
の入口信号の周波数に応答するので、所要の動作
電力も低減し得る。又このように周波数に応答す
る圧力―電気変換器266,268はアナログ形
のものに比べ大巾に小形化できかつ軽量化しうる
ので、応答性が向上されかつヒステリシス等の影
響も大巾に削減できる。 上述したように流体―電気変換装置86は流体
角速度センサ74に極めて正確に組み込まれ得る
ので、流体―電気変換装置86により流体角速度
センサの出口部78,80の信号が大きく増幅さ
れても、出口部78,80の信号に大きな誤差が
生じない。 本実施例の場合各流体―電気変換装置には流体
増幅器が3個使用されているが、流体角速度セン
サの寸法および流体―電気変換装置の種類に応じ
て好適に増減することができることは理解されよ
う。第5図のように流体増幅器は縦続に接続し得
るので、入手の容易な標準の比例型の流体増幅器
を使用でき、速度検出機構14において単一の市
販増幅器を用いて得ることが困難な高い増幅率も
好適に得られる。無論所望ならば、所望の出力を
有する特注の単一の増幅器を用いて各流体―電気
変換装置86に使用された3流体増幅器と置換し
うる。 周波数の差が対をなす圧力―電気変換器26
6,268に連通される流体角速度センサの各チ
ヤンネルの圧力差を表わしている電気信号が圧力
―電気変換器266,268により発生されるの
で、前記電気信号の各周波数の和は流体角速度セ
ンサのジエツト流の圧力を表わしている。従つて
圧力に関する電気信号240を流量制御装置90
の演算増幅器242に送るため、圧力センサ23
0を用いずに電子周波数加算器を使用してもよ
い。圧力センサ230のかわりに圧力検出装置と
しての周波数加算器(第5図に仮想線302で示
す)を線路304を介し対をなす圧力―電気変換
器の一に接続しうる。線路304の周波数加算器
302との反対端は圧力―電気変換器266,2
68間の線路306に接続される。この場合流体
角速度センサのジエツト流の圧力を表わしている
周波数加算器302からの電気出力信号308は
演算増幅器242に送られることになる。 流体角速度センサの他の実施例 流体角速度センサ74の他の実施例としての流
体角速度センサ314を第14図に示す。流体角
速度センサ74と同様、流体角速度センサ314
には1枚の主薄片316と複数の補助薄片31
8,320とが具備され、補助薄片318,32
0との間には主薄片316が間装される。主薄片
316,318,320の形状はほぼ同一であり
互いに接着されて単一の胴部322が形成され
る。 第15図に示す主薄片316は更に第16図に
示すように数枚の薄片316aから成つている。 第15図の主薄片316は第7図の主薄片10
2より僅かに小さく描いてあるが、特に第3図グ
ラフの慣性航行部に適合する場合には(無論第3
図の左部にも好適に適合しうる)実際には主薄片
102より長手に且巾が広く設けられる。 主薄片316はほぼ長方形に近い形状に設けら
れ、右端部はほぼ三角形状に形成されて三角部3
24をなしており、三角部324の側縁部32
6,328は互いに直角をなし長さも等しくさ
れ、且側縁部326,328との連接部は丸味付
けられた前方隅部330をなしている。 以下に詳述する相違点を除いて、主薄片316
の構造および作用は第7図で説明した主薄片10
2と同様である。両者の比較を容易にするため、
主薄片316において主薄片102と構成および
作用が同一の部分は同一の番号を付してある。主
薄片316にはノズル部164が具備されてお
り、ノズル部164全体に亘つて入口チヤンネル
部180が形成され、又入口チヤンネル部178
および出口チヤンネル部180は互いに対向する
一対の壁部176a,176bにより区画され、
一方壁部176a,176b自体は支承アーム1
66,168,170,172に連接されてい
る。出口チヤンネル部180はその前方がチヤン
ネル部130に向つて開口され、又チヤンネル部
130自体は出口チヤンネル部180の前方にお
いて対向して配設された対をなす減衰羽根13
2,134により区画される。チヤンネル部13
0の右端部には先鋭縁部156を有した分岐部1
54が設けられ、分岐部154の両側部にはチヤ
ンネル部130から更に前方に延びるチヤンネル
142,144が設けられている。前方隅部33
0に連接する側縁部326には整合ノツチ116
が設けられる。主薄片316には更に5個の取付
穴118と空気流通用の開口部122とが形成さ
れている。 流体角速度センサの主薄片316を製造する
際、図示の開口部を含む各部(ただし点線で示す
包絡線188内のものは除く)は各薄片316a
に化学エツチング処理を施こして形成される。次
にエツチング処理された薄片は正確に整合して積
層され接着されて主薄片316が作られる。最終
的に、点線の包絡線188内の部分(ノズル部の
入口チヤンネル部178、放出チヤンネル部18
0、分岐部の先鋭縁部156およびチヤンネル1
42,144が包有される)は上述したEDM法
により高精度に形成される。 また後述する目的のため一対のチヤンネル33
4,336が主薄片316に対称に形成される。
各チヤンネル334,336は支承アーム16
6,170から僅かに後部の側縁部112,11
4の一から前方に延び、次にノズル部の出口チヤ
ンネル部180の位置を通過して更に前方に延
び、減衰羽根134の一の位置に達してその内側
へと延びる。これにより主薄片316は減衰羽根
134の端部342のみにより連結された2つの
部分338,340に分離される。流体角速度セ
ンサの胴部322を組み立てる前に主薄片316
を構造的に強化するため、ほぼU字状の薄い支承
部材344が主薄片316のチヤンネル334,
336の入口部近傍に装着されて2部分338,
340の連結強化を得ている。 一方第14図に示すように、各補助薄片31
8,320には、積層されて形成された胴部32
2がチヤンネル334,336の端部間に位置す
る接合部346を介してのみ連結されるような2
部分338,340に分割されるよう、主薄片と
同位置、同形状のチヤンネル334,336が設
けられる。この場合各補助薄片318,320に
もその組立当初、主薄片316と同様の略U字状
の支承部材334が具備されているが、すべての
薄片が接着されて流体角速度センサの胴部322
が形成された後、すべての支承部材344が小さ
な接合部346のみにより連結されるように設け
られる。 流体角速度センサ314の動作は流体角速度セ
ンサ74とほぼ同一である。入口部76は胴部3
22内において下方へ延び入口チヤンネル部17
8に達している。従つて入口チヤンネル部178
に導入された空気は出口チヤンネル部180から
ジエツト流としてチヤンネル部130に放出さ
れ、チヤンネル部130を前方に通過して先鋭縁
部156に当たりジエツト流がチヤンネル14
2,144へと分流される。チヤンネル142,
144自体は第14図に示すように夫々胴部32
2の右端部内において上方に延びる出口部78,
80と連通されている。 流体角速度センサ74の場合と異なり、本実施
例の流体角速度センサにおいて、第1の校正工程
(すなわち分岐部のずれを補償すること)はチヤ
ンネル142,144の一から空気を過剰に排出
することにより達成することなく、制御軸194
に対し平行な軸を中心に胴部322と曲げ分岐部
の先鋭縁部156を実際に移動してノズル部の軸
184と正確に整合することにより実現する。 胴部322のこの曲げ作業は一対の調整ネジ3
50,352により行なわれ得る。ネジ350,
352は胴部322の前方部分340の後端部よ
り僅かに前方位置において外側面に設けられたネ
ジ山付開口部から内側へ螺入され、チヤンネル3
34,336を貫通して後方部分338の側面に
当接される(第15図の仮想線参照)。一方案内
ノツチ354が主薄片316およびその上下の数
枚の補助薄片318,320に前記ネジ山付開口
部を含む好適な領域に形成される。 しかして調整ネジ350,352を用いて分岐
部の先鋭縁部156をノズル部の中心線184と
正確に整合させる一例を説明する。まず第15図
において分岐部の先鋭縁部156が製造過程です
でにノズル部の中心線184より僅かに下方にず
れているものとする。この製造過程での誤差を補
正するため、調整ネジ350(第14図参照)を
僅かに後退させ、他方の調整ネジ352を後方部
分388と圧接することにより、第14図の矢印
356のように時計方向に前方部分340を僅か
に旋回させる。これにより先鋭縁部156は第1
5図の矢印358のように僅かに上方へ相対的に
移動されノズル部の中心線184と整合される。 先鋭縁部156を所望の量だけ上方へ変位させ
た後、調整ネジ352を締めると共に調整ネジ3
50を後方部分338に当接させて、先鋭縁部1
56を確実に固定し中心線184に好適に整合さ
せる。 ノズル部の非対称性を補償する第2の校正工程
は上述した流体角速度センサ74の場合とほぼ同
一の方法、すなわち調整ネジ218,220を主
薄片316(およびその上下の数枚の補助薄片)
に設けられた案内ノツチ226に位置するネジ穴
から内向きに螺入しノズル部164の左端部に圧
接することにより行なわれる。ノズル部164、
壁部176a,176bおよび支承アーム16
6,168,170,172の所定の部分に接着
抑止剤を塗布する工程は流体角速度センサ74の
対応部分について上述したと同様に行なわれ、こ
れにより胴部322内において壁部176a,1
76bが移動可能にされジエツト流の分離点が正
確に整合される。 上述したようにレイノルド数を制御する流量制
御装置90(第5図参照)を用いて流体角速度セ
ンサ314の環境の変化に応じて動作を安定にさ
せている。 流体―電気変換装置86の流体用構成部(すな
わち縦続に接続される流体増幅器256,25
8,260および流体オシレータ262,26
4)は第6図の胴部272の場合と同様に主薄片
および補助薄片から成る胴部272の場合と同様
に主薄片および補助薄片から成る胴部362とし
て形成され得る。流体角速度センサの胴部322
(第14図参照)が大形の場合、前記胴部362
の各薄片には方形のものが使用される。また胴部
362の側部は主薄片316および補助薄片の側
縁部326,328(第15図参照)の長さに等
しくされる。第14図に示すように、流体―電気
変換装置の胴部362は流体角速度センサの前方
部分のほぼ三角部324上に配設され、かつ胴部
362の隣接する一対の側縁部が前記三角部32
4の2側縁部と整合される。 胴部362の後隅部は胴部の2部分340,3
38を連結する狭い接合部346を越え僅かに後
方に延びることは第14図から理解されよう。胴
部362の接合部346と重なる部分の下面には
流体角速度センサの胴部および流体―電気変換装
置の胴部の薄片を接着する前に接着抑止剤が塗布
される。これにより胴部362の上記後隅部と流
体角速度センサの後方部分338の上面とが相対
的に摺動可能となり流体角速度センサの胴部が上
述したように曲げら得る。 第6図の場合のように、第14図の流体角速度
センサおよび流体―電気変換装置の各胴部に使用
される主薄片、補助薄片には内部において空気を
好適に移動させるよう各種の流路、チヤンネルお
よび開口部が形成される。例えば、主薄片316
および補助薄片318に設けられた開口部122
は入口部76と連通され、空気が流体―電気変換
装置の流体増幅器および流体オシレータを構成す
る主薄片に向つて上方に流動される。流体増幅器
および流体オシレータの主薄片は第5図に示すよ
うに流体―電気変換装置の胴部362内で流体を
流動させるように形成される。流路228,29
0は胴部362内を上方に延び圧力―電気変換器
266,268の一に連結される。 速度検出機構の構成および動作 組立られた状態の速度検出機構14を第17図
および第18図に示す。この速度検出機構14は
気密缶60の端板73の側面に装着され、且各種
構成部材を支承すべく金属製の長手の支承部材3
64が具備される。支承部材364には、基板部
366と、基板部366から後方へ(すなわち第
17図の左側又は第18図右側へ)延びる一対の
取付脚部368,370と、基板部366から税
前方へ延びる長手の取付ブロツク372とが具備
される。支承部材364は各取付脚部368,3
70を貫通し後方へ延びるネジ374を介し気密
缶60の端板73に固設される。 一方取付ブロツク372はほぼ平坦な外端面3
76と、ほぼ平担で互いに離間されれ長手方向に
延びる一対の斜側面378,380と、外端面3
76から相対的に短かい距離後方へ延びる側面3
78,380間において上方に突出する先端部3
82とを有する。側面378,380は互いに直
角をなしかつ外端面378に対し鉛直に設けられ
ている。 流体角速度センサおよび流体―電気変換装置の
3つの胴部274(第6図参照)は各胴部の取付
穴118にネジ384を螺入することにより互い
に直角をなす各外端面並びに斜側面376,37
8,380に対し装着される。流体―電気変換装
置の胴部274は、開口部195a,196a
(第10図参照)が外側に面し協働する出口部7
8,流路288,290が内側に面するよう位置
決めされる。取付面をなす外側面並びに斜側面3
76,378,380は互いに直角をなしている
ので、これらの面に取り付けられる3つの流体角
速度センサの制御軸も又互いに直角になる。 可変容量のポンプ82(第5図参照)は円筒形
に設けられ、取付ブロツクの先端部382に形成
された円形開口部386に挿入される。可変速モ
ータ83は可変容量ポンプ82に付設され、基板
部366と取付ブロツクの先端部382との間に
配設される。 3つの各圧力―電気変換器266,268(第
5図参照)はほぼ円筒形の3ハウジング388に
内蔵され、一方ハウジング388自体は支承部材
364に固設されている。3ハウジング388の
内の2つは流体―電気変換装置の胴部274の下
部の支承部材364に固設され(第18図参
照)、残りの一のハウジング388は基板部36
6の側面に装着される。 上述した第5図の空気供給回路網84は支承部
材364内に形成され、これにより第5図に示す
ように可変容量ポンプ82の放出部が流体角速度
センサおよび流体増幅器の入口部と連通される。
同様に、他の流路も支承部材364内に形成され
例えば流体オシレータ262,264が流路28
9,290を介してハウジング388内の圧力―
電気変換器266,268に連通される。 上述した流量制御装置90の圧力センサ23
0、演算増幅器242、および速度制御装置25
0は基板部366の下部に取り付けられる。一方
温度センサ232は第17図に示すように流体角
速度センサの一に直接取り付けられる。分岐流路
236(第5図参照)も又支承部材364内に形
成され、これにより圧力センサ230が支承部材
364内に設けられた空気供給回路網84と連通
される。 組立られた速度検出機構14が気密缶60の胴
部を速度検出機構14上において滑動させつゝ気
密缶60の端板73に固定されるとき、速度検出
機構14は気密缶60内部で気密かつ断熱状態に
置かれる。 気密缶60は運動体12(第1図参照)上の好
適な位置に、気密缶60内の3つの流体角速度セ
ンサの制御軸が運動体12の所望の制御軸に対し
平行になるよう容易に取付可能である。次に制御
線64,66,68が第1図の案内機構10の他
部に、電力線62は電源に夫々接続される。次に
3制御軸の1を中心運動体が回動したとき、気密
缶60がそれに伴つて回動し出力信号18a,1
8b,18cが変化して運動体が所望の姿勢に迅
速に復帰される。 上述から速度検出機構14が気密缶60内に完
全に封入されることは理解されよう。各種の流通
部材に流動させる空気は気密かつ断熱された気密
缶内から供給される。第5図の矢印390で示す
ように、流体角速度センサ、流体増幅器、および
流体オシレータの各チヤンバおよびチヤンネルは
各胴部の開口部(図示せず)を通し気密缶の内部
へ周知な方法で排出される。この排出された空気
および流体角速度センサの開口部195a,19
6aから逃される空気は可変容量ポンプ82の入
口部に導入され、速度検出機構14の作動中空気
供給回路網84に導入される。空気供給回路網8
4は閉ループを形成するので、外部から気密缶内
に空気を導入する必要がない。 本発明の速度検出機構は、堅牢で低コストかつ
流体装置固有の特性を生かして瞬間的に作動で
き、又機械的なジヤイロスコープおよび機械的な
速度検出機構に代えて流体式なものに置換でき
る。以上に述べた本発明になる電子・流体式の速
度検出機構の可動部材は空気ポンプとモータのみ
である。 用途に応じて本発明の速度検出機構は各種の設
計変更が可能である。例えば、流体角速度センサ
の一又は二(並びに流体―電気変換装置)を省
き、二軸又は一軸の角速度検出機構に構成しう
る。更に空気以外の圧縮流体も使用可能である。
加えて、可変容量ポンプにより気密缶内に高圧の
流体が生せしめられジエツト流としては可変容量
ポンプの入口部で吸入して得られる低圧のジエツ
ト流を使用する圧力機構も採用可能である。必要
ならば、各種のジエツト流は胴部に送入ではなく
吸引により発生するよう構成しうる。又所望に応
じて各流体―電気変換装置の流体増幅器の数を増
減できる。加えて、第14図に示す本発明の他の
実施例の流体角速度センサにおいては外形および
薄片の形状等の異なる流体角速度センサも使用で
きる。 本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲の技術的思想に含まれる設計
変更を包有することは理解されよう。 本発明の実施態様を要約すると次の通りであ
る。 1 制御軸を中心に回転可能な回動部材と、流体
供給源から流体を受け中心線に沿つて流体ジエ
ツト流を放出するよう機能し、前記回転部材と
共に回転可能に前記回転部材により支承され前
記制御軸に対し実質的に直角な中心線に沿つて
配設されたノズル装置と、前記ジエツト流から
前記制御軸を中心に回転する前記回転部材の回
転速度および回転方向を表すよう機能し、前記
回転部材と共に回転すべく前記回転部材により
支承され前記ノズル装置から離間して配設さ
れ、前記ジエツト流の流路内に配設して前記ジ
エツト流を2分岐流に分流する分岐装置と夫々
前記2分岐流の夫々を受ける一対の受流路と
夫々前記受流路の夫々と連通する一対の出口流
路とを包有し、作動中前記出口流路間の圧力差
が前記制御軸を中心に回転する前記回転部材の
回転速度および回転方向を表わすよう機能する
ジエツト流受装置と、前記回転部材が前記制御
軸を中心に回転していない時前記ノズル装置お
よび前記ジエツト流受装置と連係され製造上の
前記分岐装置と前記ノズル装置の中心線との間
並びに前記ノズル装置の中心線と前記ジエツト
流の中心線との間不整合による誤差を補償して
前記圧力差を実質的に零にする校正装置とを備
えた流体角速度センサ。 2 校正装置には受流路の一から排気する調整排
気装置が包有される上記第1項記載の流体角速
度センサ。 3 ジエツト流受装置には夫々受流路の各々と連
通する一対の逃し流路が包有され、排気装置に
は前記逃し流路の一の流れを制限する調整制限
装置が包有されてなる上記第2項記載の流体角
速度センサ。 4 逃し流路の一の一部は外面部に対し実質的に
平行かつ内向きに延び、前記外面部は前記逃し
流路の一の前記一部内において所定の距離だけ
変形可能であり、調整制限装置に前記外面部が
包有されてなる上記第3項記載の流体角速度セ
ンサ。 5 校正装置には分岐装置を移動してノズル装置
の中心線と整合させる整合装置が包有されてな
る上記第1項記載の流体角速度センサ。 6 整合装置には制御軸に対し実質的に平行な軸
を中心に回転部材を曲げる曲げ装置が包有され
てなる上記第5項記載の流体角速度センサ。 7 回転部材を所定の曲げ位置に固定する固定装
置を包有した上記第6項記載の流体角速度セン
サ。 8 曲げ装置および固定装置が回転部材の第1の
部分と螺合し互いに対向する両側部で前記回転
部材の第2の部分と当接する一対の調整部材を
備えてなる上記第7項記載の流体角速度セン
サ。 9 校正装置にはジエツト流の中心線とノズル装
置の中心線とを整合する線整合装置が包有され
てなる上記第1項記載の流体角速度センサ。 10 線整合装置にはノズル装置の中心線に対し実
質的に直角な方向に所定の力をノズル装置に与
える装置が包有されてなる上記第9項記載の流
体角速度センサ。 11 ノズル装置には放出流路と前記放出流路の少
なくとも一部をなす面を有した一対の壁部とが
包有され、線整合装置には一対の前記壁部と前
記ノズル装置に所定の力がかかることにより一
対の前記壁部がノズル装置の中心線に対し実質
的に平行に互いに反対方向に移動させる装置と
が包有されてなる上記第10項記載の流体角速度
センサ。 12 ノズル装置が一対の出口隅面を有し、前記出
口隅面に沿つてジエツト流が分離点で前記ノズ
ル装置から離れ、線整合装置には一対の前記出
口隅面を相対移動して前記分離点を整合する装
置が包有されてなる上記第9項記載の流体角速
度センサ。 13 分岐装置には先鋭縁部が包有され、校正装置
には前記先鋭縁部およびノズル装置の中心線お
よびジエツト流の中心線を互いに整合する先鋭
縁部整合装置が包有されてなる上記第1項記載
の流体角速度センサ。 14 先鋭縁部整合装置には制御軸に対し実質的に
平行な軸を中心にノズル装置および回転部材を
曲げる装置が包有されてなる上記第13項記載の
流体角速度センサ。 15 ジエツト流の長さが約0.5cm乃至約1.5cm、精
度が約0.3×10-3(ラジアン/秒)乃至約0.008
×10-3(ラジアン/秒)、および帯域幅が約800
Hz乃至約100Hzであるよう構成された上記第1
項記載の流体角速度センサ。 16 ジエツト流の長さが約1.5cm乃至4.2cm、精度
が約0.008×10-3(ラジアン/秒)乃至約
0.0003×10-3(ラジアン/秒)、帯域幅が約100
Hz乃至約8Hzであるよう構成された上記第1項
記載の流体角速度センサ。 17 ジエツト流の長さが約4.2cm乃至約7.5cm、精
度が約0.0003×10-3(ラジアル/秒)乃至約
0.0006×10-3(ラジアン/秒)および帯域幅が
約8Hz乃至約2Hzであるよう構成された上記第
1項記載の流体角速度センサ。 18 制御軸を中心に回転することにより流体供給
源からの流体を利用して前記前記回転の回転速
度および回転方向を表わす相対的な圧力差を有
した一対の流体出力信号を発生する装置を包有
した流体角速度センサと、前記角速度センサに
連係されており前記制御軸を中心に前記流体角
速度センサが回転していない時前記流体角速度
センサの製造誤差にもかかわらず前記圧力差を
実質的に零にするように前記流体角速度センサ
を変形する装置を有した校正装置とを備える流
体角速度検出機構。 19 流体角速度センサが受容した流体を流通させ
る二重の流路を有し、校正装置が前記二重の流
路の一の流体を排気する装置を有してなる上記
第18項記載の流体角速度検出機構。 20 流体供給源から流体を受け流体ジエツト流を
放出するジエツト流発生装置と前記ジエツト流
発生装置から離間されたジエツト流受装置とを
包有する流体角速度センサと、前記ジエツト流
発生装置に流体を供給する流体供給装置と、前
記流体供給装置と連係され前記ジエツト流のレ
イノルド数を所定の範囲内に収めて前記流体角
速度センサの環境による動作を安定化させるジ
エツト流制御装置とを備え、前記ジエツト流受
装置は前記ジエツト流を用いて制御軸を中心に
回転する前記流体角速度センサの回転速度およ
び回転方向を表わす相対圧力差を有した一対の
流体出力信号を発生するべく設けられた流体角
速度検出機構。 21 ジエツト流制御装置にはジエツト流の温度を
検出する装置と、前記ジエツト流の圧力を検出
る装置と、検出した前記圧力および温度に応じ
て前記ジエツト流の流速を変化させる流速変化
装置とが包有されてなる上記第20項記載の流体
角速度検出機構。 22 流体供給装置にはジエツト流発生装置と連通
し出口部を有するポンプと前記ポンプにより駆
動可能に連結されたモータとが包有され、流速
変化装置には前記モータの速度を変えて前記ジ
エツト流発生装置に送られる流体の流量を変化
させる装置が包有されてなる上記第21項記載の
流体角速度検出機構。 23 流体供給源からの流体をジエツト流に変え前
記ジエツト流を用いて2流体出力信号を発生し
これを比較して制御軸を中心に回転する回転速
度および回転方向を決定する流体角速度検出装
置と、ポンプと、前記ポンプから放出された流
体を前詰記流体角速度検出装置へ供給する供給
流路装置と、前記ポンプに駆動可能に連結され
た可変束速モータと、前記ジエツト流のレイノ
ルド数を所定の範囲内に収めるレイノルド数制
御装置とを備え、前記レイノルド数制御装置は
前記ジエツト流の圧力を検出し検出した圧力を
示す出力信号を出力する圧力検出装置と、前記
ジエツト流の温度を検出し検出した前記温度を
示す出力信号を出力する温度検出装置と、前記
可変速モータの速度を変える速度制御装帯置
と、前記圧力検出装置および前記温度検出装置
からの各々出力信号を入力し前記速度制御装置
を作動して前記ジエツト流の圧力、温度並びに
流速を所定の関係にする演算増幅装置とを包有
してなる航行案内機構。 24 圧力検出装置には供給流路装置の内・外部間
の圧力差を検出する圧力センサが包有されてな
る上記第23項記載の航行案内機構。 25 回転速度および回転方向を示す圧力差を有し
た流体出力信号を発生する流体角速度検出装置
と、前記の圧力差を示す周波数差を有した2つ
の振動出力信号に前記流体出力信号を変換する
装置と、前記周波数差を検出する周波数加算器
を有した圧力検出装置とを包有してなる上記第
23項記載の航行案内装置。 26 温度検出装置が流体角速度検出装置と熱的に
連結する半導体温度センサである上記第23項記
載の航行案内装置。 27 流体角速度センサ内のジエツト流の環境によ
るずれを防止する偏位防止装置であつて、前記
ジエツト流の温度および圧力を検出する装置
と、前記圧力および温度に応じて前記ジエツト
流の流速を変え前記ジエツト流のレイノルド数
を所定の範囲内に収める流速変化装置とを備え
てなる前記偏位防止装置。 28 流体が可変速モータの駆動によるポンプを介
し流体角速度センサへ供給され流速変化装置が
前記可変速モータの速度を変化させる装置であ
る上記第27項記載の偏位防止装置。 29 流体角速度センサの製造誤差を補償する校正
装置を包有してなる上記第27項記載の偏位防止
装置。 30 所定の姿勢からのずれを示す制御信号に応じ
前記所定の姿勢に復帰させるよう機能する制御
装置と連係された運動体の回転姿勢を所定の制
御軸に対し制御する機構において、流体をジエ
ツト流に変えるジエツト流発生装置と前記ジエ
ツト流を用いて前記制御軸を中心に回転する前
記運動体の回転速度および回転方向を示す圧力
差を有した一対の流体出力信号を発生するジエ
ツト流受装置とを包有した流体角速度センサ
と、流体を前記ジエツト流発生装置へ供給する
流体供給装置と、前記ジエツト流の圧力および
温度を検出し検出した前記圧力および温度を示
す一組の出力信号を発生する圧力・温度検出装
置と、前記出力信号に応じ前記ジエツト流発生
装置へ前記流体供給装置を介し送出する流量を
制御して前記ジエツト流のレイノルド数を所定
の範囲内に収める流量制御装置と、前記流体角
速度センサからの前記流体出力信号を、前記制
御軸を中心に回転する前記運動体の前記回転速
度および前記回転方向を示す周波数差を有した
制御信号としての一対の振動信号に変換する変
換装置と、前記制御信号を前記運動体の前記制
御装置へ送る装置とを備えた前記運動体に装着
される流体角速度検出機構。 31 流体角速度センサ、流体供給装置、圧力・温
度検出装置、流量制御装置および変換装置が断
熱かつ実質的に気密の缶内に収容され、前記変
換装置は流体作動部材を有し、前記流体供給装
置には入口部を有したポンプと前記ポンプから
放出される流体を前記流体作動部材へ供給する
流路装置とが包有され、前記流体角速度センサ
および前記流体作動部材には導入した流体を前
記缶の内部へ排出する装置が包有され、前記ポ
ンプの前記入口部には排出する装置が包有さ
れ、前記ポンプの前記入口部には排出した流体
が導入されてなる上記第30項記載の流体角速度
検出機構。 32 運動体の制御軸に対する所定の姿勢からの偏
差を示す補正入力信号を受けることにより前記
運動体に補正力を与え前記運動体を前記所定の
姿勢に戻す制御装置と、流体を受けジエツト流
を放出する流路装置と前記ジエツト流を用い前
記制御軸を中心に回転する前記運動体の回転速
度および回転方向を示す圧力差を有した一対の
圧力出力信号を発生する装置と前記制御軸を中
心に前記運動体が回転しない時製造上の誤差に
もかかわらず前記圧力差を実質的に零にする校
正装置とを包有した前記運動体と共に回転し前
記運動体に支承される流体角速度センサと、前
記回転速度および前記回転方向を示す周波数差
を有し前記運動体の実際の回転速度を示す出力
信号としての一対の振動信号に前記圧力出力信
号を変換する変換装置と、前記流体角速度セン
サの前記流路装置へ流体を供給する流体供給装
置と、前記流体供給装置と連係され前記ジエツ
ト流のレイノルド数を所定の範囲内に収める装
置と、前記変換装置からの前記出力信号を前記
制御軸を中心に回転する前記運動体の所定の回
転速度と比較しそれに応じ前記制御装置に補正
入力制御信号を送り前記制御装置を作動させる
比較装置とを備えた、少なくとも一の制御軸に
対し運動体の回転姿勢を制御する航行案内機
構。 33 夫々が制御軸と流体供給源からの流体をジエ
ツト流し放出する流路装置と一対の出口部と前
記制御軸を中心として回転するに応じ前記ジエ
ツト流を用いて前記回転の速度および方向を示
す圧力差を有した一対の圧力出力信号を前記出
口部に発生する装置とを包有した3つの流体角
速度センサと、前記各制御軸が互いに直角をな
すよう前記3流体角速度センサを一体に運動可
能に連結する連結装置と、前記各流税体角速度
センサの前記流路装置に流体を導入する導入装
置と、前記圧力出力信号間の前記圧力差を示す
周波数差を有した一対の振動電気信号に一対の
前記圧力出力信号を変換する変換装置と、前記
導入装置と連係され前記ジエツト流の圧力又は
温度の変化に拘わらず前記各ジエツト流のレイ
ノルド数を所定の範囲内に収めるレイノルド数
制御装置とを備え3軸航行案内機構。 34 連結装置には互いに直角な3面を有する支承
部材と前記各3面に各流体角速度センサを装着
する装置とが包有され、導入装置には出口部を
有したポンプと前記出口部を前記流体角速度セ
ンサの流路装置と流体を流動するよう連通する
前記支承部材内の流路装置とが包有されてなる
上記第33項記載の3軸航行案内機構。 35 レイノルド数制御装置にはジエツト流の圧力
および温度の変化に応じ前記ジエツト流の流速
を変化させる装置が包有されてなる上記第33項
記載の3軸航行案内装置。 36 導入装置には流体角速度センサの入口部と連
通した出口部を有するポンプが包有され、レイ
ノルド数制御装置にはジエツト流の温度および
圧力を検出する装置と検出された前記温度およ
び圧力に応じ前記ポンプの速度を変化させる装
置とが包有されてなる上記第35項記載の3軸航
行案内装置。 37 流体角速度センサ、連結装置、導入装置、変
換装置およびレイノルド数制御装置が缶内に収
容され、前記変換装置は流体により作動され、
前記導入装置には出口部と前記缶内において設
けられた入口部と前記流体角速度センサおよび
前記変換装置から前記ポンプの前記出口部へと
連通する流路とを有したポンプが包有され、前
記流体角速度センサおよび前記変換装置は流体
を前記缶の内部へ放出し前記ポンプの前記入口
部へ戻す装置を有してなる上記第33項記載の3
軸航行案内装置。 38 流体を中心線に沿つて導入しそれ自体の中心
線に沿つてジエツト流として前記流体を放出す
るジエツト流発生流路装置と、前記ジエツト流
の流路内に前記ジエツト流発生流路装置から離
間され前記ジエツト流を2分岐流に分流する分
岐装置と、夫々前記分岐流の一を導入し加圧さ
れる一対の受流路とを包有した流体角速度セン
サを校正する方法において、前記流路装置に流
体を流して前記流体角速度センサの製造上の誤
差により前記ジエツト流のレイノルド数の増加
に対し単調に増加する前記受流路間の圧力差を
発生する圧力差発生工程と、前記分岐装置と前
記ジエツト流発生流路装置の中心線との間の製
造上の誤差を補償して前記圧力差と前記レイノ
ルド数との関係を変え前記レイノルド数が増加
するに応じ前記圧力差を非単調に増加させる補
償工程と、前記ジエツト流の中心線と前記ジエ
ツト流発生流路装置の中心線とを正確に整合さ
せ前記ジエツト流のレイノルド数の範囲内で前
記圧力差を実質的に除去する整合工程とを包有
してなる前記方法。 39 レイノルド数の所定の範囲内にレイノルド数
を収めることにより環境に対するジエツト流の
安定化を行なうジエツト流安定化工程を包有し
てなる上記第38項記載の方法。 40 ジエツト流安定化工程はジエツト流の温度、
圧力および流速間に所定の関係を与えることに
より行なわれる上記第39項記載の方法。 41 圧力差発生工程にはポンプの出口部をジエツ
ト流発生流路装置に連通させる工程が包有さ
れ、ジエツト流の温度、圧力および流速間の所
定の関係は前記ジエツト流の温度および圧力の
変化に応じ前記ポンプの速度を自動的に変化さ
せることにより保たれる上記第40項記載の方
法。 42 補償工程は流体角速度センサを曲げ分岐装置
をジエツト流発生流路装置の中心線と正確に整
合することにより行なわれる上記第38項記載の
方法。 43 補償工程が受流路の一を排気することにより
行なわれる第38項記載の方法。 44 補償工程および整合工程が流体角速度センサ
を曲げ分岐装置、ジエツト流発生流路装置の中
心線およびジエツト流の中心線を互いに正確に
整合させることにより行なわれる上記第38項記
載の方法。 45 流体角速度センサの主薄片を設ける薄片製造
工程と、主チヤンネル部を形成する開口部、前
記主チヤンネル部内に前方で開口し中心線に沿
う流路を有したノズル部、前記ノズル部を前記
主薄片の隣接部に対し移動可能に前記ノズル部
を前記隣接部に連結する装置、前記流路の前方
に離間され前記ノズル部の中心線と実質的に整
合合された後方に延びる先鋭縁部を有した分岐
部並びに前記分岐部の両側で前記主チヤンネル
部内に後方で開口する一対の受チヤンネル部を
前記主薄片に形成する工程と、複数の補助薄片
を設ける工程と、前記主薄片が一対の前記補助
薄片間に配置されるよう前記主薄片と前記補助
薄片とを積層する工程と、前記薄片を連結し積
層胴部を形成しかつ前記積層胴部内で前記ノズ
ル部を移動可能にする工程と、前記胴部と連係
させる装置を設けて前記胴部内で前記ノズル部
を調整移動させ前記ノズル部の製造上の誤差を
補償する補償工程とを包有してなる流体角速度
センサを製造する方法。 46 流体角速度センサの胴部の制御軸はノズル部
の中心線に対し実質的に直角であり、補償工程
には前記胴部と連係して前記制御軸に対し実質
的に直角の方向にノズル部に力を与える装置を
設ける工程が包有されてなる上記第45項記記載
の方法。 47 流体角速度センサの胴部の制御軸はノズル部
の中心線に対し実質的に直角であり、前記胴部
と連係し前記制御軸に対し実質的に平行な軸を
中心に前記胴部を曲げ分岐部の先鋭縁部を前記
ノズル部の中心線と正確に整合させて前記流体
角速度センサの製造上の誤差を補正する装置を
設ける工程を包有した上記第45項記載の方法。 48 流体角速度センサと連係し受チヤンネル部の
一から排気して分岐部の先鋭縁部と前記ノズル
部の中心線との間の製造上の不整合を補償する
装置を設ける工程を包有した上記第45項記載の
方法。 49 流体角速度センサの主薄片を設ける工程と、
前記主薄片を貫通する開口部を設け、主チヤン
ネル部、後方部分と前記主チヤンネル部内に前
方で開口しノズル部の中心線に沿つて配置され
るノズル流路の両側部で前記後方部分の前方に
対向して配置される一対の壁部とを有したノズ
ル部、並びに前記ノズル部の前記後方部分が前
記主薄片の他部に対し移動可能で前記移動によ
り前記ノズル部の中心線に対し実質的に平行な
方向に前記壁部間が相対移動するよう前記他部
に前記ノズル部を連結する支承部を形成する形
成工程と、複数の第1および第2の補助薄片を
設ける工程と、前記第1および第2の補助薄片
間に前記主薄片が間設されるよう前記主薄片お
よび前記補助薄片を積層する積層工程と、積層
した前記薄片を連結して積層胴部を形成しかつ
前記後方部分および前記壁部を前記積層胴部に
おいて移動可能に設ける連結工程と、前間記胴
部と連係し力を前記後方部分に与え前記ノズル
部の前記壁部間を所定の量だけ相対移動させる
押圧装置を設ける工程とを包有してなる流体角
速度センサを製造する方法。 50 複数の第1および第2の補助薄片の少なくも
一内に他部に対し移動可能な調整部分を形成す
る工程が包有され、積層工程には前記調整部分
および後方部分を配置して流体角速度センサ内
に調整部を形成する工程が包有され、連結工程
には積層し隣接する前記薄片を接着しかつ前記
調整部、支承部および互いに対向する壁部の各
対向面に接着抑止剤を塗布する工程が包有さ
れ、押圧工程には胴部と連係しノズル部の中心
線に対し実質的に直角な方向に力と前記調整部
に対し加える装置を設ける工程が包有されてな
る上記第49項記載の方法。 51 形成工程には流体角速度センサの主薄片を貫
通して形成される開口部とノズル部流路の前方
に離間されノズル部の中心線と実質的に整合さ
れた先鋭縁部を有する分岐部と主チヤンネル部
内に後方において開口し前記分岐部の両側に位
置する一対の受チヤンネル部とを形成する工程
が包有され、胴部に形成され前記受チヤンネル
部の一から流体を排気してノズル部の中心線と
前記先鋭縁部との製造上の不整合を補償する工
程が包有されてなる上記第49項記載の方法。 52 形成工程には流体角速度センサの主薄片を貫
通して形成される開口部とノズル部流路の前方
に離間されノズル部の中心線と実質的に整合さ
れた先鋭縁部を有する分岐部と主チヤンネル部
内に後方において開口し前記分岐部の両側に位
置する一対の受チヤンネル部とを形成する工程
が包有され、胴部において前記ノズル部の中心
線に対し実質的に直角な軸を中心に前記胴部を
曲げて前記先鋭縁部を前記ノズル部の中心線と
整合し前記先鋭縁部と前記ノズル部の中心線と
の製造上の不整合を補償する補償工程が包有さ
れてなる上記第49項記載の方法。 53 流体速度センサの胴部を前方部分、後方部分
および前記前方部分と前記後方部分とを連結す
る比較的小さな接合部分になすべく補助薄片お
よび主薄片の各々に一対の校正チヤンネル部を
形成する工程が包有され、補償工程が胴部と連
係し前記前方並びに後方部分の一を前記接合部
を中心に前記胴部の前記前方並びに後方部分の
他方に対し回動する装置を設けることにより行
なわれてなる上記第52項記載の方法。 54 形成工程には放電加工法により開口部の少な
くとも一部を形成する工程が包有されてなる上
記第45項又は第49項のいずれか一項記載の方
法。 55 薄片製造工程および形成工程は流体角速度セ
ンサの主薄片を構成する複数の薄片を形成し、
前記各主薄片に少なくとも一の開口部を設ける
べくエツチング処理し、前記各主薄片用薄片を
接合して前記主薄片を形成し、放電加工法によ
り前記主薄片に少なくとも一の開口部を形成す
ることにより行なわれる上記第45項又は第49項
のいずれか一項記載の方法。 56 先鋭縁部を有した分岐部と前記先鋭縁部から
離間され前記先鋭縁部に対し実質的に整合され
た中心線に沿つて形成される放出流路と前記分
岐部の両側に位設する一対の受流路とを包有し
た流体角速度センサを設ける工程と、前記放出
流路に流体を流してジエツト流を放出しジエツ
ト流の中心線に沿つて流れる前記ジエツト流を
前記先鋭縁部に衝突させて2分岐流に分流し前
記受流路の各々を加圧する工程と、運動体を流
体角速度センサと連係され制御軸を中心に前記
運動体が回転するとき前記先鋭縁部に対し前記
ジエツト流が前記受流路の一方に向つてずれ前
記受流路の前記一方の圧力を上昇させ前記受流
路の他方の圧力を減少させる工程と、前記流体
角速度センサの製造上の誤差のため前記先鋭縁
部、前記ジエツト流の中心線および放出流路の
中心線間が不整合となるにも拘わらず前記運動
体が前記制御軸を中心に回転していない時前記
受流路の各圧力を実質的に等しくする圧力等化
工程と、前記先鋭縁部に対するジエツト流のず
れを前記運動体の回転のみによるずれに限定す
る限定工程と、前記受流路間の回転により生じ
る圧力差を利用して前記運動体を所定の回転姿
勢に戻す装置を設ける工程とを包有してなる、
運動体の制御軸に対し運動体を所定の回転姿勢
に保つ方法。 57 圧力等化工程には一対の受流路から流体を不
均等に排気する工程が包有されてなる上記第56
項記載の方法。 58 圧力等化工程には流体角速度センサを曲げる
工程が包有されてなる上記第56項記載の方法。 59 限定工程にはジエツトト流のレイノルド数を
所定の範囲内に収める工程が包有されてなる上
記第56項記載の方法。 60 流体角速度センサを運動体と制御軸を中心に
運動可能に連係させる工程と、前記流体角速度
センサへ流体を送り前記運動体が所定の姿勢か
ら離れ制御軸を中心に回転する回転速度および
回転方向を示す圧力差を持つ2つの圧力出力信
号を出力する工程と、前記流体角速度センサの
製造上の誤差に拘わらず前記制御軸を中心に前
記運動体が回転していない時前記圧力差を実質
的に零にする零設定工程と、前記圧力出力信号
を利用して前記運動体を前記所定の姿勢に戻す
工程とを備えてなる、制御軸に対する運動体の
姿勢を制御する方法。 61 零設定工程には流体確角速度センサに供給さ
れる流体の一部を排気する工程が包有されてな
る上記第60項記載の方法。 62 零設定工程には流体角速度センサを変形する
工程が包有されてなる上記第60項又は第61項の
いずれか一項記載の方法。 63 流体供給源からの流体からジエツト流を作る
ジエツト流発生装置を設ける工程と、前記ジエ
ツト流発生装置を運動体と連係させる工程と、
流体を前記ジエツト流発生装置に供給する流体
供給工程と、前記ジエツト流を利用して制御軸
を中心に回転する前記運動体の回転速度および
回転方向を示す2つの出力信号を発生する工程
と、前記出力信号を利用して前記制御軸に対し
所定の姿勢に前記運動体を戻す工程と、前記ジ
エツト流の温度および圧力の変化に拘わらず前
記ジエツト流のレイノルド数を所定の範囲内に
収めるレイノルド数制御工程とを備えてなる運
動体の航路を案内する方法。 64 レイノルド数制御工程はジエツト流の圧力お
よび温度の変化に応じ前記ジエツト流の流速を
変化させることにより行なわれる上記第63項記
載の方法。 65 流体供給工程にはポンプをジエツト流発生装
置に連通する工程が包有され、レイノルド数制
御工程にはジエツト流の温度および圧力の変化
に応じ前記第64項記載の方法。 66 1つの入口および一対の出口部を有した流体
角速度センサを設ける工程と、制御軸を中心に
運動可能に前記流体角速度センサを運動体に連
係させる工程と、前記入口部に流体を導入して
前記流体角速度センサ内でジエツト流を作り前
記制御軸を中心に回転する前記運動体の回転方
向および回転速度を示す圧力差を有した一対の
圧力出力信号を前記出口部内に発生させる工程
と、前記ジエツト流のレイノルド数を制御し環
境に応じる前記ジエツト流のずれを実質的に除
去する工程と、前記流体角速度センサの製造上
の誤差にも拘わらず前記運動体が前記制御軸を
中心に回転していない時前記圧力差を実質的に
零にする工程と、前記圧力出力信号の差に応じ
前記運動体に補正力を与え前記運動体を前記制
御軸に対し所定の姿勢に保つ工程とを備えてな
る運動体の回転姿勢を制御する方法。
第1図は本発明を適用する航行案内機構の簡略
説明図、第2図は従来の流体角速度センサの簡略
断面図、第3図は第1図の航行案内機構に適用す
る速度検出機構の性能特性図、第4図は速度検出
機構を内装する気密かつ断熱性を持つ気密缶の斜
視図、第5図は速度検出機構の簡略回路図、第6
図は本発明の一実施例の部分分解斜視図、第7図
は同部分平面図、第8図は同部分拡大横断面図、
第9図は本発明による校正工程の結果を示す図、
第10図は第6図の同部分底面図、第11図は第
10図の線11―11に沿つて切断した部分断面
図、第12図は第6図の線12―12から見た内
部部分平面図、第13図は同部分拡大分解斜視
図、第14図は本発明の他の実施例の部分分解斜
視図、第15図は同部分平面図、第16図は第1
5図の線16―16に沿つて切断した部分断面
図、第17図は同組立状態の速度検出機構の斜視
図、第18図は同一部を切開いて示す平面図であ
る。 10……航行案内機構、12……運動体、14
……速度検出機構、16,16a乃至16c……
入力信号、18,18a乃至18c……出力信
号、20……比較回路、22a乃至22c……入
力信号、24a乃至24c……制御信号、26…
…サーボ制御装置、28a乃至28c……補正
力、30……センサ、32……胴部、34……チ
ヤンバ、36……ノズル流路、38……ノズル部
の中心線、40……出口端部、42……制御軸、
44……ジエツト流、44a……包絡線、46…
…先鋭縁部、48……分岐部、50,52……分
岐流路、54,56……曲線、60……気密缶、
62……電力線、64,66,68……制御線、
70……導管、72……コンセント、73……端
板、74……流体角速度センサ、76……入口
部、78,80……出口部、82……可変容量ポ
ンプ、83……可変速モータ、84……空気供給
回路網、86……流体―電気変換装置、90……
流量制御装置、100……胴部、102……主薄
片、104,106……補助薄片、108,11
0……端縁部、112,114……側縁部、11
6……整合ノツチ、118……取付穴、120,
122……開口部、130……チヤンネル部、1
32,134……減衰羽根、136,138,1
40,142,143,144……チヤンネル、
146,148……入口開口部、150,152
……外閉端部、154……分岐部、156……先
鋭縁部、158,160,162……開口部、1
64……ノズル部、166,168,170,1
72……支承アーム、174……導入部、176
a,176b……壁部、176……放出部、17
8……入口チヤンネル部、180……出口チヤン
ネル部、182……出口端部、184……中心
線、188……囲繞線、190……ジエツト流、
192……中心線、194……制御軸、195,
196……逃し流路、195a,196a……出
口部、198……隅面、200……内壁面、20
2,204……分離点、206……矢印、210
……開口部、212……舌部、214……ノズル
部調整部、218,220……ネジ、222,2
24……開口部、226……整合ノツチ、230
……圧力センサ、232……温度センサ、234
……入口部、236……分岐流路、238……空
気入口部、240……電気信号、242……演算
増幅器、244,244a乃至244c……分岐
線、246……出力線、248……出力信号、2
50……速度制御装置、252……出力線、25
6,258,260……流体増幅器、262,2
64……流体オシレータ、266,268……圧
力―電気変換器、270……補助薄片、272,
274……胴部、276,278,280,28
2,284……内部流路、286……分岐供給流
路、288,290……流路、296,298…
…ジエツト流、302……周波数加算器、30
4,306……線路、308……電気出力信号、
314……流体角速度センサ、316……主薄
片、316a……薄片、318,320……補助
薄片、322……胴部、324……三角部、32
6,328……側縁部、330……前方隅部、3
34,336……チヤンネル、338,340…
…部分、342……端部、344……支承部材、
346……接合部、350,352……ネジ、3
54……案内ノツチ、356,358……矢印、
362……胴部、364……支承部材、366…
…基板部、368,370……取付脚部、372
……取付ブロツク、374……ネジ、376……
外端面、378,380……斜側面、382……
先端部、384……ネジ、386……円形開口
部、388……ハウジング。
説明図、第2図は従来の流体角速度センサの簡略
断面図、第3図は第1図の航行案内機構に適用す
る速度検出機構の性能特性図、第4図は速度検出
機構を内装する気密かつ断熱性を持つ気密缶の斜
視図、第5図は速度検出機構の簡略回路図、第6
図は本発明の一実施例の部分分解斜視図、第7図
は同部分平面図、第8図は同部分拡大横断面図、
第9図は本発明による校正工程の結果を示す図、
第10図は第6図の同部分底面図、第11図は第
10図の線11―11に沿つて切断した部分断面
図、第12図は第6図の線12―12から見た内
部部分平面図、第13図は同部分拡大分解斜視
図、第14図は本発明の他の実施例の部分分解斜
視図、第15図は同部分平面図、第16図は第1
5図の線16―16に沿つて切断した部分断面
図、第17図は同組立状態の速度検出機構の斜視
図、第18図は同一部を切開いて示す平面図であ
る。 10……航行案内機構、12……運動体、14
……速度検出機構、16,16a乃至16c……
入力信号、18,18a乃至18c……出力信
号、20……比較回路、22a乃至22c……入
力信号、24a乃至24c……制御信号、26…
…サーボ制御装置、28a乃至28c……補正
力、30……センサ、32……胴部、34……チ
ヤンバ、36……ノズル流路、38……ノズル部
の中心線、40……出口端部、42……制御軸、
44……ジエツト流、44a……包絡線、46…
…先鋭縁部、48……分岐部、50,52……分
岐流路、54,56……曲線、60……気密缶、
62……電力線、64,66,68……制御線、
70……導管、72……コンセント、73……端
板、74……流体角速度センサ、76……入口
部、78,80……出口部、82……可変容量ポ
ンプ、83……可変速モータ、84……空気供給
回路網、86……流体―電気変換装置、90……
流量制御装置、100……胴部、102……主薄
片、104,106……補助薄片、108,11
0……端縁部、112,114……側縁部、11
6……整合ノツチ、118……取付穴、120,
122……開口部、130……チヤンネル部、1
32,134……減衰羽根、136,138,1
40,142,143,144……チヤンネル、
146,148……入口開口部、150,152
……外閉端部、154……分岐部、156……先
鋭縁部、158,160,162……開口部、1
64……ノズル部、166,168,170,1
72……支承アーム、174……導入部、176
a,176b……壁部、176……放出部、17
8……入口チヤンネル部、180……出口チヤン
ネル部、182……出口端部、184……中心
線、188……囲繞線、190……ジエツト流、
192……中心線、194……制御軸、195,
196……逃し流路、195a,196a……出
口部、198……隅面、200……内壁面、20
2,204……分離点、206……矢印、210
……開口部、212……舌部、214……ノズル
部調整部、218,220……ネジ、222,2
24……開口部、226……整合ノツチ、230
……圧力センサ、232……温度センサ、234
……入口部、236……分岐流路、238……空
気入口部、240……電気信号、242……演算
増幅器、244,244a乃至244c……分岐
線、246……出力線、248……出力信号、2
50……速度制御装置、252……出力線、25
6,258,260……流体増幅器、262,2
64……流体オシレータ、266,268……圧
力―電気変換器、270……補助薄片、272,
274……胴部、276,278,280,28
2,284……内部流路、286……分岐供給流
路、288,290……流路、296,298…
…ジエツト流、302……周波数加算器、30
4,306……線路、308……電気出力信号、
314……流体角速度センサ、316……主薄
片、316a……薄片、318,320……補助
薄片、322……胴部、324……三角部、32
6,328……側縁部、330……前方隅部、3
34,336……チヤンネル、338,340…
…部分、342……端部、344……支承部材、
346……接合部、350,352……ネジ、3
54……案内ノツチ、356,358……矢印、
362……胴部、364……支承部材、366…
…基板部、368,370……取付脚部、372
……取付ブロツク、374……ネジ、376……
外端面、378,380……斜側面、382……
先端部、384……ネジ、386……円形開口
部、388……ハウジング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 制御軸を中心に回動可能な回動部材と、流体
供給源から流体を受け中心線に沿つてジエツト流
を放出し、前記回動部材により支承され前記回動
部材と共に回転しかつ前記制御軸に対し実質的に
直角な中心線に沿つて配設されるノズル装置と、
前記ジエツト流により一組の出力を発生して比較
し前記制御軸を中心に回転する前記回動部材の回
転速度および回転方向を決定し、前記回動部材に
より支承され前記回動部材と共に回転するジエツ
ト流受装置と、前記回動部材が前記制御軸を中心
に回転していない時流体角速度センサの製造誤差
を補正しジエツト流により発生される出力を実質
的に同一にし、かつ前記ジエツト流の中心線およ
び前記ノズル部の中心線を整合する中心線整合装
置を包有した校正装置とを備え、前記ジエツト流
受装置には前記ノズル装置から離間され前記回動
部材の前記回転速度および前記回転方向を示す差
を有した2分岐流に前記ジエツト流を分流する分
岐装置が包有されてなる流体角速度センサ。 2 ノズル装置には前記ノズル装置から放出され
る流体を案内する壁面部が包有され、中心線整合
装置には前記各壁面部の相対位置を調整する位置
調整装置が包有されてなる特許請求の範囲第1項
記載の流体角速度センサ。 3 各壁面部がノズル部の中心線の両側部に位置
せしめられ、位置調整装置には前記ノズル部の中
心線に対し実質的に平行な方向に所定の距離だけ
前記壁面部を移動させる移動装置が包有されてな
る特許請求の範囲第2項記載の流体角速度セン
サ。 4 移動装置にはノズル部の中心線に対し実質的
に直角な方向に所定の力をノズル装置に与える装
置が包有されてなる特許請求の範囲第3項記載の
流体角速度センサ。 5 ノズル装置に力を加える押圧装置には回動部
材に螺合され前記ノズル装置と当接する調整部材
が包有されてなる特許請求の範囲第4項記載の流
体角速度センサ。 6 分岐装置にはジエツト流と衝突するよう配設
された先鋭縁部が包有され、校正装置には前記先
鋭縁部とノズル部の中心部の中心線とを整合する
整合装置が包有されてなる特許請求の範囲第1項
記載の流体角速度センサ。 7 整合装置には回動部材を曲げる曲げ装置が包
有されてなる特許請求の範囲第6項記載の流体角
速度センサ。 8 先鋭縁部が制御軸に対し実質的に平行に位置
せしめられ、曲げ装置が前記先鋭縁部に対し実質
的に平行な軸を中心に回動部材を曲げる装置であ
る特許請求の範囲第7項記載の流体速度センサ。 9 回動部材がノズル装置を装着する第1の部分
と、ジエツト流受装置を装着する第2の部分と、
前記第1および第2の部分を連結する第3の部分
とを備え、曲げ装置には前記第3の部分を中心に
前記第2の部分を前記第1の部分に対し旋回する
回動装置が包有されてなる特許請求の範囲第8項
記載の流体角速度センサ。 10 回動装置には前記第1の部分と第2の部分
との一方と螺合し前記第1の部分および第2の部
分の他方に当接する調整部材が包有されてなる特
許請求の範囲第9項記載の流体角速度センサ。 11 流体供給源から流体を受け流体のジエツト
流を放出するジエツト流発生装置と前記ジエツト
流発生装置から離間されたジエツト流受装置とを
包有する流体角速度センサと、前記ジエツト流発
生装置に流体を供給する流体供給装置と、前記ジ
エツト流の圧力および湿度の各変化を補償して前
記ジエツト流受装置に対し前記ジエツト流の位置
変化が制御軸を中心に回動する前記流体角速度セ
ンサの実質的に回転速度および回転方向の変化の
みにより生じるようになす補償装置とを備えてな
り、前記ジエツト流受装置は前記ジエツト流を用
いて制御軸を中心に回転する前記流体角速度セン
サの回転速度および回転方向を表わす圧力差を有
した一対の流体出力信号を発生するべく構成され
た流体角速度検出機構。 12 補償装置にはジエツト流のレイノルド数を
所定の範囲内に収めるレイノルド数説定装置が包
有されてなる特許請求の範囲第11項記載の流体
角速度検出機構。 13 レイノルド数設定装置にはジエツト流のレ
イノルド数の変化を検出する変化検出装置と前記
レイノルド数の変化に応じて前記ジエツト流の流
速を変化させる装置とが包有されてなる特許請求
の範囲第12項記載の流体角速度検出機構。 14 変化検出装置にはジエツト流の温度および
圧力の変化を検出する装置が包有されてなる特許
請求の範囲第13項記載の流体角速度検出機構。 15 制御軸を中心に回動可能な胴部と校生装置
とを備え、前記胴部は流体角速度センサをなす主
薄片と前記主薄片の両側に配設された複数の補助
薄片とを包有し、前記主薄片は主チヤンネル部
と、入口チヤンネル部および前記主チヤンネル部
に向つて開口し且前記入口チヤンネル部と連通す
る出口チヤンネル部を有しかつ前記制御軸に実質
的に直角な中心線に沿つて配設されるノズル部
と、前記ノズル部に対し前方に離間され前記ノズ
ル部の中心線の両側において前記主チヤンネル部
と連通する入口部を有した一対の受チヤンネル部
と、前記受チヤンネル部の入口部間に位置せしめ
られ前記ノズル部の中心線上に位置する先鋭の先
鋭縁部を有した分岐部とを有し、前記補助薄片に
前記胴部内において前記ノズル部の入口チヤンネ
ル部と連通する入口流路と前記受チヤンネル部の
夫々と連通する一対の出口流路とが区画されてな
り、流体が前記入口流路から流入されてジエツト
流が作られ、前記ジエツト流は前記ノズル部の中
心線に沿つて前記出口チヤンネル部から前記主チ
ヤンネル部を通り、前記先鋭縁部に衝突して前記
各受チヤンネル部に分流され、前記制御軸を中心
に回転する前記胴部の回転方向および回転速度を
示す圧力差が前記出口流路間において作られ、前
記制御軸を中心に前記胴部が回転していない時前
記校正装置が前記胴部と連係されて前記主薄片の
製造誤差を補正し、前記圧力差を実質的に零にす
るように設けられた航行案内機構。 16 校正装置は胴部内のノズル部を変位可能な
ノズル部移動装置と、ノズル部の中心線に対し実
質的に直角な方向において前記ノズル部に所定の
力を加える押圧装置とを包有した特許請求の範囲
第15項記載の航行案内装置。 17 ノズル部が一対の壁部から成る第1の部分
と前記第1の部分の後方に配設される第2の部分
とを包有し、前記第1の部分の壁部はノズル部の
中心線に対し実質的に平行に延びかつ互いに対向
する面を有していて出口チヤンネルを区画し、ノ
ズル部移動装置は主薄片の一部に前記ノズル部と
連結する少なくとも一対の相対的に巾の狭い支承
アームと胴部内において前記支承アームを移動可
能にする装置とを包有し、前記各支承アームは前
記壁部の各一から実質的に巾方向かつ外向きに延
びてなり、前記第2の部分が前記ノズル部の中心
線に対し直角方向に移動することにより前記支承
アームがたわみ前記壁部が前記ノズル部の中心線
に対し実質的に平行かつ互いに逆方向に相対移動
され、押圧装置は前記ノズル部の前記第2の部分
に所定の力を加える第2の押圧装置を有してなる
特許請求の範囲第16項記載の航行案内機構。 18 流体角速度センサの主薄片および補助薄片
が共に接着され、前記主薄片の上部の少なくとも
一の補助薄片の下部の少なくとも一の補助薄蔑片
はノズル部の第2の部分に対し整合可能に設けら
れかつ実質的に外形が同一に構成され前記第2の
部分により調整部が形成され、ノズル部移動装置
には前記調整部と支承部と壁部との当接面に塗布
される接着抑止剤が包有され、第2の部分の押圧
装置は前記調整部に所定の力を与える調整部押圧
装置が包有されてなる特許請求の範囲第17項記
載の航行案内機構。 19 調整部押圧装置には胴部と螺合し調整部に
対し進退可能に当接する調整ネジ装置が包有され
てなる特許請求の範囲第18項記載の航行案内機
構。 20 校正装置には受チヤンネル部の一から排気
する調整排気装置が包有されてなる特許請求の範
囲第15項記載の航行案内機構。 21 調整排気装置には胴部内において補助薄片
により区画され各受チヤンネル部と連通する一対
の逃し流路と、前記逃し流路の一を狭めて前記逃
し流路と連通する受チヤンネル部の圧力を上昇さ
せる流路調整装置とが包有されてなる特許請求の
範囲第20項記載の航行案内機構。 22 逃し流路の一が最外部の補助薄片の真下に
延び、流路調整装置が前記の一の逃し流路内に内
側へ変形可能に最外部の前記補助薄片の一部をな
すよう設けられた特許請求の範囲第21項記載の
航行案内機構。 23 校正装置には分岐部の先鋭縁部を移動して
ノズル部の中心線と整合させる整合装置が包有さ
れてなる特許請求の範囲第15項記載の航行案内
機構。 24 整合装置には制御軸に対し実質的に平行な
軸を中心に胴部を曲げ装置が包有されてなる特許
請求の範囲第23項記載の航行案内機構。 25 胴部が分岐部および受チヤンネル部を含む
前方部分と、ノズル部を含む後方部分と、前記分
岐部および前記ノズル部間において前記前方部分
および前記後方部分を連結する接合部分とを有
し、曲げ装置は前記接合部分を中心に前記前方部
分を後方部分に対し旋回する回動装置を有してな
る特許請求の範囲第24項記載の航行案内機構。 26 回動装置には前方部分と螺合し後方部分の
側部に当接する一対の調整ネジが包有されてなる
特許請求の範囲第25項記載の航行案内機構。 27 校正装置には胴部に支承され主薄片に所定
の力を与えてノズル部の中心線、ジエツト流の中
心線および先鋭縁部を互いに整合させる装置が包
有されてなる特許請求の範囲第15項記載の航行
案内機構。
Applications Claiming Priority (1)
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| US06/206,195 US4467984A (en) | 1980-11-12 | 1980-11-12 | Angular rate sensing apparatus and methods |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453056U (ja) * | 1987-09-26 | 1989-03-31 | ||
| JPH0211056U (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL78851A0 (en) * | 1985-05-22 | 1986-09-30 | Garrett Corp | Method of bonding of metallic laminates |
| US4702969A (en) * | 1985-05-22 | 1987-10-27 | The Garrett Corporation | Laminate bonding methods for nonferrous metallic fluidic devices |
| US4949755A (en) * | 1986-11-21 | 1990-08-21 | Allied-Signal Inc. | Fluidic volumetric fluid flow meter |
| US4945764A (en) * | 1988-12-09 | 1990-08-07 | Frederick Gary L | Constant gain laminar jet angular rate sensing device |
| US4874016A (en) * | 1989-02-28 | 1989-10-17 | Allied-Signal Inc. | Method for improving signal-to-noise ratios in fluidic circuits and apparatus adapted for use therewith |
| JP2721840B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1998-03-04 | 本田技研工業株式会社 | ガス式角速度検出器 |
| FR2813669B1 (fr) * | 2000-09-01 | 2002-10-11 | Schlumberger Ind Sa | Methode de mesure de la frequence d'oscillation d'un jet de fluide dans un oscillateur fluidique |
| EP2462406A1 (en) * | 2009-08-06 | 2012-06-13 | Met Tech Inc. | Non-magnetic azimuth sensing with met electrochemical sensors |
| RU2527529C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Трехкомпонентный струйный датчик угловой скорости |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3205715A (en) * | 1962-04-18 | 1965-09-14 | James M Meek | Angular rate sensor utilizing at least one fluid beam |
| US3246863A (en) * | 1962-10-25 | 1966-04-19 | Honeywell Inc | Control apparatus |
| US3310985A (en) * | 1964-04-07 | 1967-03-28 | Franklin Institute | Accelerometer apparatus |
| US3398759A (en) * | 1965-10-21 | 1968-08-27 | Howard L. Rose | Variable fluid impedance and systems employing same |
| US3430895A (en) * | 1966-10-21 | 1969-03-04 | Us Army | Aircraft control system |
| US3441996A (en) * | 1966-11-30 | 1969-05-06 | Gen Electric | Method of manufacturing laminated fluid amplifiers |
| US3513710A (en) * | 1966-12-21 | 1970-05-26 | Gen Electric | Fluidic digital linear and angular motion sensor |
| US3500690A (en) * | 1967-04-20 | 1970-03-17 | Hercules Inc | Angular movement sensing device |
| US3500691A (en) * | 1967-04-20 | 1970-03-17 | Hercules Inc | Angular movement sensing device |
| GB1178048A (en) * | 1967-07-05 | 1970-01-14 | Hobson Ltd H M | Fluidic Temperature Sensors |
| DE1773606A1 (de) * | 1968-06-11 | 1971-11-18 | Teves Gmbh Alfred | Piezoxyde in Drehverzoegerungsmessgeraeten |
| US3575187A (en) * | 1968-06-13 | 1971-04-20 | Garrett Corp | Fluidic pressure-insensitive oscillator |
| US3540463A (en) * | 1968-09-16 | 1970-11-17 | Gen Electric | Fluidic devices with improved temperature characteristics |
| US3626765A (en) * | 1969-06-05 | 1971-12-14 | Hercules Inc | Fluid jet deflection type instrument |
| US3789935A (en) * | 1969-09-22 | 1974-02-05 | Texaco Inc | Angular accelerometer |
| US3621861A (en) * | 1969-11-12 | 1971-11-23 | Bowles Fluidics Corp | Fluidic amplifiers with adaptive gain and/or frequency responses |
| DE2120076C3 (de) * | 1971-04-24 | 1974-07-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrofluidischer Wandler |
| US3741018A (en) * | 1971-11-23 | 1973-06-26 | Us Army | Fluidic angular rate sensor |
| US4073316A (en) * | 1972-06-12 | 1978-02-14 | Skega Aktiebolag | Flexible flow diverter |
| DE2333690C3 (de) * | 1973-07-03 | 1980-01-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Analoger elektrofluidischer Signalumformer |
| US3934603A (en) * | 1974-01-08 | 1976-01-27 | General Electric Company | Fluidic upstream control of the directional flow of a power jet exiting a fluidic power nozzle |
| DD115206A5 (de) * | 1974-07-13 | 1975-09-12 | Monforts Fa A | Fluidik-oszillator |
| US3971257A (en) * | 1975-08-14 | 1976-07-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Laminar jet linear accelerometer |
| US4256015A (en) * | 1978-12-08 | 1981-03-17 | The Garrett Corporation | Fluidic stabilization control |
| US4241760A (en) * | 1979-02-01 | 1980-12-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Fluidic valve |
-
1980
- 1980-11-12 US US06/206,195 patent/US4467984A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-09-11 CA CA000385741A patent/CA1169780A/en not_active Expired
- 1981-10-30 JP JP56173173A patent/JPS57108757A/ja active Granted
- 1981-11-06 PL PL23371081A patent/PL233710A1/xx unknown
- 1981-11-11 DE DE8181305355T patent/DE3176382D1/de not_active Expired
- 1981-11-11 EP EP81305355A patent/EP0052019B1/en not_active Expired
- 1981-11-11 AT AT81305355T patent/ATE29170T1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453056U (ja) * | 1987-09-26 | 1989-03-31 | ||
| JPH0211056U (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0052019A3 (en) | 1984-06-20 |
| DE3176382D1 (en) | 1987-10-01 |
| PL233710A1 (ja) | 1982-08-30 |
| CA1169780A (en) | 1984-06-26 |
| EP0052019B1 (en) | 1987-08-26 |
| JPS57108757A (en) | 1982-07-06 |
| ATE29170T1 (de) | 1987-09-15 |
| US4467984A (en) | 1984-08-28 |
| EP0052019A2 (en) | 1982-05-19 |
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