JPS6383610A - 羅針儀 - Google Patents

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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は羅針儀に関し、特に船舶用羅針儀又は航空機用
羅針儀に関する。

ｂ、　問題点を解決する手段 自由に懸垂された１個の磁石と、第１部材に接続された
１個の羅針儀カードと、船に接続されるように配置され
た第２部材と、前記第１部材の前記磁石に相対的な運動
を検出する方向合わせ手段から成り、前記第１部材が前
記第２部材に対し相対的に運動でき、前記羅針儀カード
及び前記第１部材は前記磁石に対し相対的に運動でき、
前記羅針儀カードは前記磁石に方向合わせできる羅針儀
において、前記船の針路方向の変更に際して前記第１部
材及び前記羅針儀カードが前記磁石に相対的に運動し、
前記検出手段はかかる運動に関連した情報を制御手段に
取り継ぎ、制御手段は次いで、駆動手段を作動して前記
羅針儀カードを前記磁石と再び方向合わせすべく前記羅
針儀カードと前記第１部材を動かすように、モータ手段
に合図する羅針儀が提供される。

Ｃ１実施例 第１図及び第２図には、グミ−環（ｐｈａｎｔｏｍ）　
として形成された第１部材により囲繞された磁石１２と
外部環２６形状の第２部材とから成る羅針儀ｌｏが示さ
れている。

ダミー環２２は重信環上部軸受２４及び重信環上部軸受
４６に接続されている。重信環２２は重信環上方軸受２
４の表面に対して、締付はナフト２１により堅固に保持
されている。

重信環上部軸受２４は外環２６の上部３４に設けられた
開口部に回動自在に取付けられている。

外環２６は外環下部軸受４４に堅固に接続されている。

重信環上部軸受４６は外環下部軸受４４に回動自在には
め込まれている。

かくて、重信環２２は重信環上部軸受２４と重信環上部
軸受４６の回動自在な取付けを介して、外環２６に相対
的に回動自在である。

外環２６は構造物、即ちその中に羅針儀１０が置かれて
いる船に堅固に接続されている枠組（図示せず）に取付
けられている。この取付けはジンバル取付けでもよい。

従って、外環２６の上部３４の各端部には軸受３８及び
４０が夫々設けられている。軸受３８及び４０は、第１
の水平軸の周りに旋回できるように、枠組の環状部に作
られている凹み（図示せず）に枢支されている。環状部
は、第２の枢軸接続部の対（つい）により枠組の残部と
接続されている。第２の枢軸接続部の対は、第１水平軸
に対し横方向にある第２の水平軸の周りに旋回すること
ができる。

このようにして、ジンバル取付けは、外環２６が水平交
軸の周りに旋回することを許すが、その鉛直軸の周りの
回動は排除されている。外環２６は、前方及び後方、並
びに横から横へ旋回可能である。

ジンバル取付けそのものは既知の取付は形式である。

平歯車４１が重信頂上部軸受２４にしっかりと取付けら
れている。通常の目盛りが付いた羅針儀カード４２はね
じ４３を通って平歯車４１に固定して接続されている。

平歯車４１は軸受９１に取付けられている。

自在ウオーム駆動装置７２が、以下に述べる方法で平歯
車４１を駆動するために外環２６の上部３４に設けられ
ている。

磁石１２は、締付はナフト５５及び軸受筒９２を通して
内管５３の外側に取付けられている。内管５３は、ねじ
り変化による影響が最小な高抗張力の糸１４により重信
頂上部軸受２４に接続されている、主軸５７から懸垂さ
れている。

内管５３の上方部分には内管軸受５９が設けられている
。主軸５７は軸受５７の中で回動自在である。糸１４の
他端は、接続部６１を経て、内管５３の底部附近におい
て内管に接続されている。

第１の外管６３は、内管５３の上部を囲んでいる。

外管６３は、締付はナツト６５及び側圧座金６７を経て
内管５３の周囲の決った位置に保持されている。

内管５３の下方部分には内管下部軸受６９が設けられて
いる。

重信環上部軸受４６は、内管下部軸受７５の中に回動自
在に置かれた伸長した部材４８を有している。

第２の外管７１は内管５３の下部を囲んでいる。外管７
１は締付はナツト７３及び側圧座金７５を通して、内管
５３の周りの定位置に保持されている。

内管５３および内管５３に取付けられた磁石１２は、主
軸５７から糸１４により自由に懸垂されている。

羅針儀は更に方向合わせ装置５日及び方向合わせ装置５
８に光を伝達する光ファイバ５４を有している。

方向合わせ装置５８は磁石１２に相対的な重信環２２の
運動を検出する。

光ファイバ５４は、重信頂上部軸受２４から重信環２４
の外面に沿い、重信環２２の開口を通り重信環の内面に
沿って、重信環の内面から延伸している上部板５６の上
面まで、延びている。光は第３図に示す電′ｆ！Ｊ８９
から動力を供給される遠隔の光源７７から方向合わせ装
置５８に伝達される。光は光ファイバ６０により光源７
７から光ファイバ５４まで伝達される。

光ファイバ５４と６０の間で、軸受９０と重信頂上部軸
受２４との間に間隙６２が作られている。これにより重
信頂上部軸受２４はじゃまされることなり３６０゜にわ
たって回動可能になる。

もう１本の光ファイバ６４が、重信環２２の内面から延
びる下部板６６の底面から延びている。光ファイバ６４
は重信環２２の内面に沿って重信環下方軸受４６まで延
びている。１本の光ファイバ６８が外部環下部軸受４４
から第３図に示す制御装置７９まで延びている。

光ファイバ６４と６８の終点において、重信環上部軸受
４６と外部環下方軸受４４との間に、間隙７０が存在す
る。これにより重信環上部軸受４６は、じゃまされるこ
となく実質的に３６０°にわたり回転できるようになる
。

方向合わせ装置５８は磁石１２に接続された仮５２を含
んでいる。板５２の一部は、重信環２２の内面から延び
る上部板５６と下部板６Ｇとの間に形成される間隙の中
へ延びている。

板５２にはすべての周波数の光に対し不透明な中央部８
１と、それに隣接した、各々が、異なる周波数の光又は
周波数範囲に、透明な部分８３及び８５が設けられてい
る。従って８３及び８５部は光フィルタと考えられる。

或いは、中央不透明部８１は、８３及び８５部を透過で
きる周波数に対してのみ不透明であるとしてもよい。

羅計儀１０は更に、外環２６上に据付けられた自在ウオ
ーム駆動装置７２を有している。自在ウオーム駆動装置
７２は第３図に示すパルス駆動系７４を通ってパルスモ
ータ８７に接続されている。

自在ウオーム駆動装？！ｆ７２は、平歯車４１を、従っ
て羅針儀カード４２及び重信環２２を、回転させるよう
になっている。重信環２２は第１図に示すように、止め
金具８０を設けた一対の腕７８を伴っていてもよい。

腕７８及び止め金具８０は、上記の方法の代りに、重信
環２２の、第１図に示す位置とは反対側に置くこともで
きる。

更に別な方法として、一対の腕７８は、重信環２２の互
に相対向する部分に置くこともできる。第１図に示す腕
７Ｈの配置の代りに、止め具８０が磁石１２の上方部分
に接触するように、腕７８を位置してもよい。

止め具８０はネオブレン類のものが好ましい。

止め具８０は、必要ならば磁石１２の緩衝のために設け
られる。

次に、本発明の羅針＠１０の燥作の方法を、実施例を用
いて、航洋船に搭載された罹針儀１０に関連して説明す
る。

使用に際しては、磁石１２は磁北方向を探して、それに
自らの向きを合わせる。

次に、光ｔＡ７７から光ファイバ６０及び５４を通って
光が方向合わせ装置５８へ伝達される。

羅針儀１０が正しく方向付けられると板５２の不透明な
中心部分８１は、上部板５６及び下部板６６の間で、光
ファイバ５４及び６４の間に来る。

このようにして、方向合わせ装置５８が方向合わせされ
ると羅針儀カード４２は磁石１２と共に磁北方向に向合
わせされる。

もし船が針路を変えると、外環２６は前述したように枠
組及びジンバル取付けを通して船に接続されているので
、外環２６はそれに対応する仕方で磁石１２に相対的に
動く、外部環２６のこの運動は、今度は重信環２２に、
外環２６の運動に対応するような運動を起させる。重信
環上部軸受２４に接続されている羅針儀カード４２は、
かくして磁北方向から外れるように動かされる。

重信環２２がこのように連動すると、磁石１２（従って
仮５２も）は常に磁北に向う方向を指して実質的に静止
しているから、光は板５２の８３又は８５部のどちらか
（船の針路変更の方向による）をＪ■遇する。

板５２の８３又は８５部を通った光は、光ファイバ６４
を介して光ファイバ６８へ通過して羅針儀１０の外へ出
る。

光ファイバ６８は制御装置７９へ導いて行く。

制御装置７９は、光周波数センサと一連の光電池の形を
していて、光ファイバ６４から送られて来る情報を分析
する。光周波数センサは、通過する光を適切に配置され
た光電池の集団に向かわせる、プリズムとしてもよい、
これらの光電池の集団は、光ファイバ６４及び６８によ
り方向合わせ装置５日から送られた光の周波数に依存す
る電流を発生する。

光電池は、適切な周波数の光が適切な光電池に入射する
場合にだけ電流を生ずる。このようにして発生した電流
は、パルスモータ８７により使用される。

パルスモータ８７は、自在ウオーム駆動装置７２を、制
御装置７９の出力に依存する方向に回転させるようにす
ることができる。

ウオーム駆動装置７２は平歯車４１を適切な方向に回転
させ、それにより羅針儀カード４２が磁石１２と再び方
向合わせされるように対応する方法で羅針儀カード１２
と重信環２２を回転させる。これにより羅針！１１０は
再び正しく方向合わせされ重信環２２は重信環上部軸受
２４及び重信環上部軸受４６を介して運動し、光ファイ
バ５４の端が再び板５２の不透明制御部分８１の上に来
るようになる。この位置では、光は光ファイバ６４には
少しも透過されず、従って制御装置７９は自在ウオーム
駆動装置７２が回動するようにパルスモータ８７を作動
させる何等の出力も発生しない。

かくして羅針儀カード４２は磁石１２と共に磁北方向に
百方向合わせされる。

本発明の前記実施例は、方向合わせ装Ｔ１５Ｂが異なる
周波数の光に惑する部分を使用することに関連して説明
したが、この他に適切なシステムの使用も可能である。

他の代案の一例として、板５２上の光周波数悪心部分の
代りに中立密度部分を使用することもできる。これらの
部分は、特定の部分を透過する光の廿（又は強震）を、
周波数に対する影響を最小にして、制御する。制御装置
７９は、中立密度部分の使用に当っては操作のための適
切な変更が必要となるであろう。

更に別な代案として、８３及び８５部を細分することが
考えられる。これらの細分割された部分の各々は、異な
る周波数又は周波数範囲に感応することになろう。８３
及び８５部の細分割された各部分の感度は段階的に変化
するようにすることになろう。

このように、重信環２２の運動によって、方向合わせ装
置５８を透過する光の物理的特性の変化を検出できるよ
うないかなる手段でも、本発明に対して使用することが
できる。

又、すべての適切な型の電磁輻射を可視光線の代りに使
用してもよい。

その上、磁石１２に相対的な重信環の運動の検出を可能
にし、且つかかる運動に関連した情報の制御装置に転送
することができるものであるならば、いかなる適切な手
段、例えば上述の代りに超音波を方向合わせ装置として
使用することができる。

自在ウオーム駆動装置に供給される信号は船に搭載され
ているすべての操向制御装置及び中継器にも転送される
のが好ましい、それには、標準国際システムを用いて毎
分２００のパルスを船上の操向制御装置や中継器に転送
すればよい、このようにして、船は正確に針路を維持す
ることができる。

外被（図示せず）を用いて、羅針儀１０の各部を包み、
外被の外側及び羅針儀カード４２のみが外部から見える
ようにする。

船の進行方向は船首方位１旨示器９１を参照して決定で
きる。船首方位指示器９１は船、即ち羅針儀１０の外被
につけられる。船首方位指示器９１は船の進行方向と方
向合わせされている。船首方位指示器９１はこのように
方向合わせされているので羅針儀カード４２上の印に相
対的な位置が船の進行方向を示すことになる。船首方位
指示器９１はそれ故羅針儀カード４２に対し適切な位置
に置かれている。

船首方位指示器９１は羅針儀の基線であってよい。

羅針儀ＩＯの各部、即ち外部環２６９重信重信環、及び
外被は非（ｎ性体で作られている。適切な原料はプラス
チックであろう。これならば又軽量にすることもできる
。

本発明の羅針儀は特に船舶用羅針儀として適当である。

それは航洋船や小型の遊び用船舶に搭載できる。

熟練した読者に自明な変更や変形は本発明の有効範囲内
にあるものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の羅針儀の斜視図、第２図は第１図に示
した羅針儀の断面図、第３図は第１図に示した羅針儀の
概略表示で、その運用環境における接続状態を示す。 １０・・・羅針儀、　　　　１２・・・磁石、１４・・
・糸、　　　　　　　２１・・・ナツト、２２・・・ダ
ミー環、　　　２４・・・軸受、２６・・・外環、　　
　　　３４・・・上部、３日・・・軸受、　　　　　４
０・・・軸受、４１・・・平歯車、　　　　４２・・・
罹針儀カード、４３・・・ねじ、　　　　　４３・・・
軸受、４６・・・軸受、　　　　　５２・・・板、５３
・・・内管、　　　　　５４・・・光ファイバ、５５・
・・ナツト、　　　　５６・・・上部板、５７・・・主
軸、　　　　　５８・・・方向合せ装置、５９・・・軸
受、　　　　　６０・・・光ファイバ、６１・・・接続
部、　　　　６２・・・間隙、６３・・・外管、　　　
　　６４・・・光ファイバ、６５・・・ナツト、　　　
　６６・・・下部板、６７・・・座金、　　　　　６８
・・・光ファイバ、６９・・・軸受、　　　　　７０・
・・間隙、７１・・・外管、　　　　　７２・・・ウオ
ーム駆動装置、７４・・・パルス駆動系、　７５・・・
軸受、７７・・・光源、　　　　　７８・・・腕、７９
・・・制動装置、　　　８０・・・止め具、８１・・・
不透明中央部、　８３・・・透明部、８５・・・透明部
、　　　　８７・・・パルスモータ、８９・・・電源、
　　　　　９０・・・軸受、９１・・・軸受、　　　　
　９２・・・軸受筒。 特許出願人　　レイモンド・ジョン・フロイドど一一、
。 代理人　弁理士　　奥　　山　　尚　　１力 （ばか２名） シム上 二しシ ０Ｘ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自由に懸垂された１個の磁石と、第１部材に接続さ
   れた１個の羅針儀カードと、船に接続されるように配置
   された第２部材と、前記第１部材の前記磁石に相対的な
   運動を検出する方向合わせ手段から成り、前記第１部材
   が前記第２部材に相対的に運動可能で、前記羅針儀カー
   ド及び前記第１部材が前記磁石に相対的に運動可能で、
   前記羅針儀カードが前記磁石に方向合わせ可能である羅
   針儀において、前記船の針路変更に当って前記第１部材
   及び前記羅針儀カードが前記磁石に相対的に運動し、前
   記方向合わせ手段がかかる運動に関連した情報を分析手
   段に取継ぎ、前記分析手段が次いで前記羅針儀カード及
   び前記第１部材を動かして前記羅針儀カードを前記磁石
   と再び方向合わせするために駆動手段を作動するように
   モータ手段に信号を送ることを特徴とする羅針儀。 ２、前記第１部材が前記磁石の周りに回動可能なことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の羅針儀。 ３、前記第１部材が上部軸受及び下部軸受に非回転的に
   接続され、前記上部軸受及び前記下部軸受は前記第２部
   材に回動可能に接続されることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の羅針儀。 ４、前記磁石が第１端部及び第２端部を有するひも手段
   を介して自由に懸垂され、前記第１端部が前記軸受に接
   続された主軸手段に接続され、前記第２端部が前記磁石
   に囲繞された管手段に接続され、更に前記管手段が前記
   ひも手段を包むことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の羅針儀。 ５、前記方向合わせ手段が第１の周波数又は強度範囲の
   電磁輻射の通過を許すように段取りされた第１部分、第
   ２の周波数又は強度範囲の電磁輻射の通過を許すように
   段取りされた第２部分、及び少くとも前記第１の周波数
   又は強度範囲及び前記第２の周波数又は強度範囲に対し
   実質的に不透明である第３部分より成ることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲の任意の１項に記載の羅針儀。 ６、電磁輻射源が、前記第１の周波数又は強度範囲及び
   前記第２の周波数又は強度範囲から成る、周波数又は強
   度範囲を有する電磁輻射を前記方向合わせ手段に伝え、
   前記第３部分は前記電磁輻射源により前記方向合わせ手
   段に伝えられる実質的に全周波数範囲に対して、実質的
   に不透明であることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の羅針儀。 ７、前記板手段の前記第１部分又は前記段２部分を通過
   する電磁輻射が、前記方向合わせ手段から、前記板手段
   を通過する電磁輻射の周波数または強度範囲を決定する
   制御手段へ、伝えられることを特徴とする特許請求の範
   囲第５項又は第６項記載の羅針儀。 ８、前記船がその針路を変更する時は、前記第１部材は
   第１の方向に回動し、よって電磁輻射の前記方向合わせ
   手段の通過を可能にし、輻射は次いで制御手段で分析さ
   れ、その結果モータ手段が駆動手段を起動させて前記第
   １部材を第１方向とは反対で、前記方向合わせ手段を通
   過する電磁輻射の周波数又は強度範囲に依存する第２の
   方向に回動させ、第１部材が回転して前記第３の不透明
   部分が、前記電磁輻射の前記方向合わせ手段の通過を妨
   げるようにすることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   から第７項の中の任意の１項記載の羅針儀。 ９、羅針儀カードが前記第１部材に取付けられていて、
   前記羅針儀カードは、前記方向合わせ手段を前記電磁輻
   射が通過するのを妨げるように前記不透明部分を位置さ
   せた時に前記磁石と正しく方向合わせされる印から成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の羅針儀。 １０、前記電磁輻射は、光ファイバによって前記方向合
   わせ手段へ伝えられ又はそこから伝えられることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項から第９項までの任意の１
   項に記載の羅針儀。 １１、前記第１部材が重信環より成り、前記第２部材は
   前記重信環を取り囲む外部環より成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第１０項までの任意の１項に
   記載の羅針儀。