JPS6159209A - 傾斜角度検出装置 - Google Patents

傾斜角度検出装置

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JPS6159209A
JPS6159209A JP18139084A JP18139084A JPS6159209A JP S6159209 A JPS6159209 A JP S6159209A JP 18139084 A JP18139084 A JP 18139084A JP 18139084 A JP18139084 A JP 18139084A JP S6159209 A JPS6159209 A JP S6159209A
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JP
Japan
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rotating
shaft
rotating body
pendulum
gear
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JP18139084A
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JPH0448171B2 (ja
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Mitsumasa Kitayama
北山 光政
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Anritsu Corp
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Anritsu Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は揺動体(船舶など)が水平から傾いた場合の傾
斜角度を検出する装πにf3QiJる。
例えば船舶などのような1ヱ#J体に指向性アンラナを
搭載している場合、指向性アン・アナを常に同一方向に
指向Jるようにt4 lll−!iるためには、1z肋
休の水平に対する傾斜角度を検出する必要がある。
第1図はこのような目的の従来の傾斜角度検出装置の構
成を示している。同図におい′r:1は船舶に固定され
た水平な基台で、基台1に平1jに回動軸2が支持部材
3によって回動自在に支15されている。回動軸2の一
端には取付シトフト4を介して振子5が固定されている
。基台1には、塁台1に対する回動軸2の回動角度を検
出する角度検出器6が固定されている。
振子5は重力によって常に回動軸2の軸心がら鉛a下方
に位置しているため、第2図に実線で示すように船舶(
基台1)が水平から傾いていない場合には、基台1に対
して振子5の取付シャフト4はI直になっているが、船
舶(基台1)が第2図に鎖線で示すように水平から角度
θだけ傾いた場合には、振子5の取付シャフト4は鉛直
のままなので基台1に垂直な直線に対して角度θだけ傾
斜する。即ち、回動軸2は基台1に対して角度θだけ回
動する。この回動軸2の回動角度θが角度検出器6によ
って水平に対する船舶の傾斜角度として検出される。従
って、このような傾斜角度検出装置を直交する二軸に関
して検出できるように設置しておけば船舶の任意の方向
の水平からの傾斜を検出できる。
しかしながら、このような構成の傾斜角度検出装置では
、船舶がサージング(surging ) 、スウエイ
ング(svaying)を受けた場合、または船舶の揺
動中心からN1れた位置に傾斜角度検出装置を取り付(
プ1.:1月合、船舶の11動によって横方向(第1図
の紙面に垂直な方向)の加速度αが生じる。
この場合、振子5の工さをW、振子5の重心と回動軸2
の軸心どの距離を1とすると、αW5eの回転トルクが
生じて、回動軸2が回動することになり、角度検出器6
からは誤った角度が検出されるという欠点があった。
本発明は上記の欠点を改め、横方向の加速度の影響を除
去して正確な傾斜角度が検出できるようにした傾斜角度
検出装置を提供することを目的としている。
以下、図面に基づいて本発明の実施例をN2明する。
第3図は本発明の一実施例を示ケ側面図、第4図はその
正面図である。
これらの図において、11は船舶などのような揺動体(
図示せず)に水平に固定された基台、12は基台11の
上面に支持部材13によって水平に、かつ、回動自在に
支持され!ζ回動軸、14は基台11の上面に固定され
、回e’111112の基台11に対する回動角を検出
する検出vi置である。
回動軸12の一端には歯車15が固定されている。この
歯車15の通例において、回動軸12には細長板状の回
転体取付部材16が回動自在に取り付けられている。回
転体取付部材16の下端部には、歯車(下部回転体)1
7が回動自在に取り付けられている。歯車17は歯車1
5と噛み合っている。回転体取付部材16の上端部には
、歯車15の中心と歯117の中心とを通る直線上にそ
の回動中心が位置するように、歯車17と同−歯数、同
−重ωの歯車(上部回転体)18が回動自在に取り付け
られている。
下方の歯車17の軸部17aには、直線状の取付シャフ
ト19の一端が歯車18.15.17の中心を通る直線
と同一方向に、歯車18とは反対方向に延びるように固
定されている。この取付シャフト19には、下部振子2
0が締付具21によって所定位置に固定されている。
一方、上方のcl111!18の軸部18aには、直線
状の取付シレフト22の一端が歯rl) 18.15.
17の中心を通る直線と同一方向に、歯1T17とは反
対方向に延びるように固定されている1、この取付シャ
フト22には、上部振子23が締付具24によって所定
位置に固定されている。2つの取付シャフト19.22
は同一長さで同−itである。
ここで下部振子20の重■をWI、上部振子23のff
1ffiをWlとするど、Wl>Wlに設定されている
。また歯車17の中心と下部振子20の重心との距離を
11.歯118の中心と上部振子23の重心との距離を
12とし、下部振子2Qの重工をWI、上部振子23の
重量をWlとするど、Wl、i’1 =W2ノ2・・・
・・・(1)に設定されている。
次に、上記実施例の作動について説明する。
第4図に示すように取付シt・71−19.22を一直
線状にしたまJ:、例えば第5図のように歯車18.1
5,17、回転体取付部材16、取付シャフト19.2
2の全体を鉛直線Vから角度θだシブ類かぼたとする。
すると、下方の歯車17の中心の回りに下部振子20の
重力にJ:ってj’+sinθX W s なる反時計凹りの回転トルクが生じ、歯車17によって
中央の歯車15へ伝達される。同様に上方の歯車18の
中心の回りに上部振子23の重力によって ノ2 sinθX W 2 なる時計回りの回転トルクが生じ、歯!118によって
中央の歯車15へ伝達される。
ここでWlJl t −Wz I zであるから、1t
sinθXWt −12sinθXW2 ・・・・・・
(2)である。歯車15には、このように逆方向の等し
い回転トルクが加わるから、歯車17.15.18@に
は相対運動は生じない。従って、回転体取付部材16及
び取付シャフト19.22は一直線状のままで維持され
る。この状態で、中央の歯車15の中心の回りには、下
部振子20の重力によって (11+a  )sin  θX Wtなる反時匹1回
りの回転トルクが生じ、上部振子23の重力ににっで (J!z +a ) SinθXW2 なる時計回りの回転トルクが生じる(lFIL+1ai
l!15の中心と歯車17.18の中心との距離をaど
する)。
両回転トルクの差は (71+a   )   sin   θ XW+−(
J! z   ・ト a  )sin  θXWz=(
lr  sin  がWI−12sin θ×Wz )
 + (WI −Wl ) a sinθ−−−−−−
(3)となる。ここで(2)式より右辺第1−項は0で
あるから、(3)式の右辺は (WI  −Wl  )a  sin  θとなる。こ
こでWl>Wzであるから (WI −Wl ) a sinθ〉Oとなる。従って
下部振子17ににる回転トルクの方が大であるから、取
付シ1pフト19.22、歯車17.15.18、回転
体取付部材16の仝捧は、下部振子17を下にして鉛直
線■に一致するまで回動する。
即ち、取付シャフト19.22を一直線状にした場合、
重力によりて常に取付シャツ1−19,22は鉛直方向
に一致している。
従って、第2図に示した従来例と全く同様に、第4図に
実線で示すように揺動体(33台11)が水平から傾い
ていない場合には、基台11に対して取付シャフト19
.22は垂直になっているが、揺動体(基台11ンが第
4図に鎖線で示すように水平から角度θだけ傾いた場合
には、取付シャフト19.22は鉛直なままなので基台
11に垂直な直線に対して角度θだけ傾斜する。即ち、
回動軸12は基台11に対して角度θだ1プ回動する。
この回動軸12の回動角度θが角度検出器14によって
水平に対する揺動体の傾斜角度として検出される。
しかして、第4図に示ずように揺動体(基台11)に横
方向(第3図に43いて紙面に垂直な方向)の加速度α
が作用した場合、下部振子2oによって回転トルクのW
s/+が生じると共に、上部振子23によって回転トル
クのWzlzが生じる。
この両回転トルクはW+ノt=W2ノ2のため等しい値
となり、中央の6!IQ115に互いに逆方向の回転ト
ルクどして作用する。このため横方向の加速度が作用し
ても、下部振子20による回転l−ルクを上部振子23
による回転トルクが打も消すことになるから、横方向の
加速度が生じても影響されず、常に正しい傾斜角度が検
出される。
第6図は本発明の他の実施例を示している。
本実施例では、回!lJ軸12には歯数の箕なる2つの
歯車15a、15bがff!ね合わせて固定され、下方
の歯車17は歯数の多い歯車15aと噛み合い、同一歯
数となっており、上方の歯■18は歯数の少ない64車
15bと噛み合い、同一歯数となっている。回転体取付
部材16の上端には、下部振子20及び上部振子23を
除い/=全全体璽mバランス(回転体取付部材16を水
平にした場合の回!1!lJ軸12を中心とし!、:全
体の1聞のバランス)を維持するためのバランスウェイ
ト25が固定されている。下方の歯111117によっ
て回動軸12に伝達される回転1−ルクと、上方の歯車
18によって回動軸12に伝達される回転トルクとは異
なる。
例えば歯車15a (歯TJ117)の歯数が歯車15
b (歯車18)の@数の2倍である場合には、下方の
歯車17によって伝達される回転トルクは上方の歯車1
8によって伝達される回転トルクの1/2になるから、
同一の回転トルクとなるように W1ノー=2WzJz・・・・・・(4)に設定すれば
、第4図の実施例の場合と同様に、横方向の加速度によ
る影響を免れることができる。
また本実施例では、下方の歯巾17の中心と歯車15a
(15b)の中心との距離a1が上方の歯車18の中心
と歯車15b (15a)の中心との距11118zよ
り大となるから、取付シャフト19.22が下部振子2
0を下にして鉛直方向になる安定度が増大する。なお(
4)式を満たすために、例えば12を1/2にすればよ
いから上部振子23の長さを短縮でき、装置全体の大き
さを小さくできる。
以上本発明の詳細な説明したが、本発明は上記実施例の
構造に限定されるものではなく、種々の変形が可能なこ
とは勿論であり、例えば歯車による回転トルクの伝達を
プーリどベルトによって代用してもよく、また回動軸を
回転体数(4部材に固定し、かつ、中央の歯車を回動軸
に対して回動自在に軸支して傾斜角度を検出するように
してもにい。
本発明は上記の如く構成されているので、横加速度によ
る影響を除去して正確な傾斜角度を検出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の傾斜角度検出装γを承り側面図、第2図
はその正面図、第3図は本発明の一丈tM例を示ず側面
図、第4図はその正ωj図、第5図は動作説明図、第6
図は本発明の他の実ffl 15i1を示す側面図であ
る。 11・・・・・・基台、12・・・・・・回動軸、13
・・・・・・支持部材、14・・・・・・角度検出器、
15・・・・・・m車、16・・・・・・回転体取付部
材、17・・・・・・歯車、18・・・・・・歯車、1
9・・・・・・取付シャフト、20・・・・・・下部振
子。 21・・・・・・締(4具、22・・・・・・取付シャ
フト、23・・・・・・上部振子、24・・・・・・締
付具、25・・・・・・バランスウェイト。 特許出願人   安立電気株式会社 代理人 弁理士  早 川 誠 志 第 3 四 第4 図 @ 5 因 2ス 第69

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 基台(11)に対して回動自在に支持された回動軸(1
    2)と; 前記回動軸(12)に対して回動自在に取り付けられた
    回転体取付部材(16)と; 前記回転体取付部材(16)の一端側に回動自在に取り
    付けられ、回動によって前記回動軸(12)に回転トル
    クを伝達する下部回転体(17)と; 前記回転体取付部材(16)の他端側に回動自在に取り
    付けられ、回動によって前記回動軸(12)に回転トル
    クを伝達する上部回転体(18)と; 重力によって前記回動軸(12)の回動中心の鉛直方向
    に位置するように、前記下部回転体(17)に固定され
    た下部振子(20)と; 前記下部回転体(17)に加わる横方向加速度によって
    前記回動軸に伝達される回転トルクを打ち消すように、
    前記上部回転体(18)に固定された上部振子(23)
    と; 前記回転軸(12)の前記基台(11)に対する回動角
    度を検出する角度検出器(14)とを具備する傾斜角度
    検出装置。
JP18139084A 1984-08-30 1984-08-30 傾斜角度検出装置 Granted JPS6159209A (ja)

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JP18139084A JPS6159209A (ja) 1984-08-30 1984-08-30 傾斜角度検出装置

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JPS6159209A true JPS6159209A (ja) 1986-03-26
JPH0448171B2 JPH0448171B2 (ja) 1992-08-06

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JP18139084A Granted JPS6159209A (ja) 1984-08-30 1984-08-30 傾斜角度検出装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52135852U (ja) * 1976-04-10 1977-10-15
JPS56155808A (en) * 1980-05-07 1981-12-02 Toshiba Corp Inclinometer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52135852U (ja) * 1976-04-10 1977-10-15
JPS56155808A (en) * 1980-05-07 1981-12-02 Toshiba Corp Inclinometer

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