DE2834379A1

DE2834379A1 - Universal bearing for precision instruments - has component portions in line and joined by flexible links forming intersecting bridges

Info

Publication number: DE2834379A1
Application number: DE19782834379
Authority: DE
Inventors: Robert Jerzy G Craig
Original assignee: INCOSYM Inc
Current assignee: INCOSYM Inc
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1979-02-15

Abstract

The one-piece universal bearing system is for use with gyroscopes etc. detecting inertia. A one-piece component (10) has two portions (12) spaced apart and in line. The two are coupled by a pair of intersecting bridges in the form of flexible links (40, 42) integral with them, and which form a pivot axis (52) about which the portions can pivot in relation to each other. The links can comprise a first bridge (44, 48) and a second one (46, 50) inclined to it, and integral with the first and second portions. The latter can each incorporate a ring, the rings being joined together by the links, each pair of links being joined to opposite sides of each ring.

Description

Universales Lagersystem mit Biegegelenken und Ver- Universal storage system with flexible joints and

fahren zu dessen Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lagersysteme für Gyroskope und andere Präzisionsinstrumente zum Erfassen der Trägheit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein monolithisches, integral ausgebildetes Lagersystem mit monolithischen, integral ausgebildeten Biegeelementen und Trägheitsinstrumente, die solche Lagersysteme verwenden. drive to its manufacture The present invention relates on storage systems for gyroscopes and other precision instruments for capturing the Inertia. In particular, the present invention relates to a monolithic, integral formed storage system with monolithic, integrally formed bending elements and inertial instruments using such storage systems.

Es sind trocken abgestimmte Gyroskope gebaut und verwendet worden, in welchen der Rotor des Gyroskops mit der Kreiselwelle des Gyroskops über ein Lagersystem mit zwei Achsen oder zwei Freiheitsgraden verbunden ist, wodurch der Rotor ausreichende Bewegungsfreiheitsgrade relativ zur Welle hat, an welcher er befestigt ist, so dass der Rotor aufgrund einer Störung der Rotation eine unabhängige Ausrichung im Raum hinsichtlich zur Welle einnehmen kann, wenn der Rotor sich mit der Welle dreht.Dry tuned gyroscopes have been built and used in which the rotor of the gyroscope with the gyroscope's gyroscope shaft via a bearing system associated with two axes or two degrees of freedom, making the rotor sufficient Degrees of freedom of movement relative to the shaft to which it is attached, so that the rotor due to a Disturbance of the rotation an independent alignment in space with respect to the shaft can take when the rotor rotates with the shaft.

Rückholdrehmomente für durch die Zentrifugalkraft geschaffene Neigungen des Rotors relativ zur Welle werden mittels biegsamer Elemente in der Lagerung aufgebracht und werden auf diese Weise gegeneinander aufgehoben (im abgestimmten Zustand) ,wodurch der Rotor hinsichtlich kleinerer Rotationsneigungen in bezug auf die Welle unbelastet ist. Die abgestimmte.Frequenz des Rotors wird teilweise durch die geeigneten Trägheitsmomente des Kardangelenks und durch die elastischen Kräfte, die beim Betrieb der Lagerung auftreten, bestimmt. Üblicherweise wird ein solches Gyroskop in der hängenden Anwendung (oder ebenen Form) verwendet. In der hängenden (strapped-down) Anwendung werden elektromagnetische Drehmomenterzeuger in dem Gyroskop zum Aufbringen von Drehmomenten vorgesehen, welche die Neigungen des Rotors aufgrund der aufgebrachten Rotation ausgleichen,wodurch die Ströme in dem Drehmomenterzeuger ein Mass für die Richtung und Grösse der Rotation, die durch das Gyroskop erfasst werden, sind.Return torques for inclinations created by centrifugal force of the rotor relative to the shaft are applied by means of flexible elements in the bearing and are in this way canceled out against each other (in the coordinated state), whereby the rotor is unloaded with respect to smaller rotational inclinations with respect to the shaft is. The tuned frequency of the rotor is partly determined by the appropriate moments of inertia of the universal joint and by the elastic forces that occur during operation of the bearing occur, determined. Usually such a gyroscope is used in hanging applications (or planar shape) is used. Be in the hanging (strapped-down) application electromagnetic torquers in the gyroscope for applying torque provided which the inclinations of the rotor due to the applied rotation equalize, whereby the currents in the torque generator a measure of the direction and amount of rotation detected by the gyroscope.

Das trockene, abgestimmte Gyroskop hat wegen seiner vielen Vorteile gegenüber den bekannten schwimmend gelagerten Instrumenten sich schnell an die Spitze der Gyroskope gebracht. Die Theorie der Arbeitsweise elastisch gelagerter, trocken abgestimmter Gyroskope wird klar in einem Aufsatz des Erfinders mit dem Titel "Theorie'der Arbeitsweise eines elastisch gelagerten abgestimmten Gyroskops" (I.E.E.E. Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Mai 1972, Bd. AES-8, Nr. 3, S. 280) dargestellt. In dieser Diskussion des elastisch gelagerten abgestimmten Gyroskops wird das zweiachsige Lagersystem oder das System mit zwei Freiheitsgraden, das den Rotor des Gyroskops mit der Drehwelle verbindet, als kardanisches System gezeigt, das mittels eines Paares Torsionsstäben mit dem Rotor (zur Ausbildung einer Rotationsachse des Rotors) und mittels eines anderen Paares Torsionsstäben mit der Welle (zur Ausbildung einer zweiten Rotationsachse des Rotors relativ zu der Welle) verbunden ist. Ein ähnliches, mittels Torsionsfedern kardanisch gelagertes Gyro ist schematisch in Fig. 1 der US-PS 3 463 016 und eine verwandte Vorrichtung in der US-PS 3 974 701 gezeigt.The dry, tuned gyroscope has many advantages because of its many advantages compared to the well-known floating instruments quickly to the top brought the gyroscope. The theory of the operation of elastically mounted, dry Tuned gyroscopes becomes clear in an essay by the inventor entitled "Theory'der Operation of an elastically mounted, coordinated gyroscope "(I.E.E.E. Transactions on Aerospace and Electronic Systems, May 1972, Vol. AES-8, No. 3, p. 280). In this discussion of the resiliently mounted tuned gyroscope, the two-axis Storage system or the system with two Degrees of freedom that the rotor of the gyroscope with the rotating shaft, shown as a cardanic system that by means of a pair of torsion bars with the rotor (to form an axis of rotation of the rotor) and by means of another pair of torsion bars with the shaft (for training a second axis of rotation of the rotor relative to the shaft) is connected. A A similar gyro, which is gimbal-mounted by means of torsion springs, is shown schematically in Figure 1 of U.S. Patent 3,463,016 and a related device in U.S. Patent 3,974,701 shown.

In der Entwicklung der Trägheitstechnik werden elastische Lagersysteme, die Torsionsstäbe als flexible Elemente verwenden, schnell durch zweiachsige elastische Lagersysteme ersetzt, die Biegegelenke oder Schwenkpunkte als elastische Elemente verwenden. Solche Biegegelenke werden in üblicher Weise als ein Paar gekreuzter metallischer Streifen ausgebildet, die zwischen zwei in bezug aufeinander drehbaren Elementen verbunden sind. Jeder Streifen wirkt als Steg zwischen den beiden in bezug aufeinander drehbaren Elementen und die Geometrie der gekreuzten Streifen ist so, dass sie eine genaue Schwenkachse an der Schnittlinie der gekreuzten Streifen oder Stege ausbilden.In the development of inertia technology, elastic bearing systems, Use the torsion bars as flexible elements, quickly thanks to biaxial elastic Bearing systems replaced the flexible joints or pivot points as elastic elements use. Such flexures are commonly crossed as a pair metallic strip formed between two rotatable with respect to each other Elements are connected. Each strip acts as a bridge between the two in relation rotatable elements and the geometry of the crossed strips is so, that they have an exact pivot axis at the intersection of the crossed strips or Form webs.

Die Genauigkeit und Verwendbarkeit eines elastischen Lagersystems mit Biege gelenken wird in der Technik durch die Genauigkeit der Konstruktion der Biegegelenke selbst und durch die Genauigkeit des Zusammenbaus der gesamten Lagerkonstruktion bestimmt, die die Kardangelenke und Biegegelenke umfasst, die miteinander mittels Verkleben oder Verleimen verbunden werden. Aufgrund der Tatsache, dass ein solches elastisches Lagersystem viele verschiedene Teile umfasst, die zusammengebaut werden müssen, ergibt sich ein Genauigkeitsverlust infolge der Akkumulation der Herstellungstoleranzen, der Zusammenbaufehler und dem Stabilitätsverlust der Konstruktion durch verklebte Verbindungen oder andere Arten der Verbindung der getrennten Teile. Zum Verbessern der Auslegung und Konstruktion derartiger Lagersysteme wurden viele Versuche unternommen, von denen jedoch keiner vollständig erfolgreich war. Beispielsweise zeigt die US-PS 3 832 906 ein elastisches Lagersystem, das eine Vielzahl von einteiligen Biegegelenken und eine Vielzahl von kardanischen Elementen verwendet, von denen alle miteinander in einer besonderen Anordnung verleimt oder verklebt sind, um eine zweiachsige elastische Lagerung für den Rotor eines abgestimmten Gyroskops zu schaffen. Wegen der grossen Anzahl der zusammenzubauenden Teile unterliegt diese Konstruktion der Akkumulation von Herstellungstoleranzen und der Instabilität des verwendeten Klebematerials, welches die äusserste Verwendbarkeit und Wirksamkeit stark begrenzt.The accuracy and usability of an elastic bearing system With bending joints is known in the art by the accuracy of the construction of the Flexural joints themselves and through the accuracy of the assembly of the entire bearing structure determined, which includes the universal joints and flexural joints that are connected to each other by means of Gluing or gluing can be connected. Due to the fact that such a elastic storage system includes many different parts that are assembled there is a loss of accuracy due to the accumulation of manufacturing tolerances, the assembly errors and the loss of stability of the construction due to glued links or other ways of connecting the separated parts. There have been many attempts to improve the design and construction of such storage systems Attempts have been made, none of which have been entirely successful. For example U.S. Patent No. 3,832,906 shows a resilient bearing system comprising a plurality of one-piece Flexible joints and a variety of gimbals are used, one of which are all glued or glued together in a special arrangement to form a to create two-axis elastic mounting for the rotor of a tuned gyroscope. Because of the large number of parts to be assembled, this construction is subject to the accumulation of manufacturing tolerances and the instability of the used Adhesive material, which severely limits the utmost usability and effectiveness.

In der US-PS 3 811 172 wird ein anderes Verfahren gezeigt, mit welchem dieses Problem der Stabilität und Genauigkeit eines elastischen Lagersystem zu lösen versucht wird. In dieser Ausführungsform werden die kardanischen Lager mittels zwei Zylindern ausgebildet, die ineinander angeordnet und miteinander verklebt sind. Bevor die Zylinder ineinander angeordnet und verklebt werden, werden sie getrennt mittels eines Formwerkzeuges so geschnitten, dass für jedes Biegegelenk, das zum Schluss in dem Lagersystem ausgebildet ist, ein Streifen oder ein Steg des Biegegelenks auf einem Zylinder ausgebildet wird und der entsprechende gekreuzte Streifen des Biegegelenks auf dem anderen Zylinder ausgebildet wird. Wenn die beiden Zylinder genau ineinander ausgerichtet und verklebt sind, ist die Zusammenarbeit der getrennten Streifen oder Gelenke in den zwei getrennten Zylindern so, dass sie denen der üblichen Biegegelenke in ihrer Leistung ähnlich ist. Diese bekannte Konstruktion reduziert das gesamte elastische Lagersystem auf zwei Elemente, die miteinander verklebt sind. Die Leistung dieses Systems ist jedoch sehr von dem genauen Schneiden der zwei getrennten Zylinder und dem sorgfältigen genauen Ausrichten relativ zueinander und nach einer gewissen Zeit von der Stabilität des verwendeten Klebematerials abhängig. In der Praxis begrenzen diese Erfordernisse die letztmögliche Leistung eines elastischen Lagersystems, das entsprechend der Lehre der US-PS 3 811 172 ausgebildet ist. Da bei dieser bekannten Ausführungsform die Schwenkachsen durch getrennte Steg-elemente in zwei getrennten Zylindern ausgebildet werden, bilden die Biegegelenke keine tatsächlichen Biegegelenke, sondern nur Nachahmungen, die keine genaue Begrenzung oder Festlegung der Schwenkachse gewährleisten, wodurch ebenfalls die Leistung einer solchen Vorrichtung begrenzt wird.Another method is shown in US Pat. No. 3,811,172 by which to solve this problem of stability and accuracy of an elastic bearing system is tried. In this embodiment, the cardan bearings are by means of two Cylinders formed, which are arranged one inside the other and glued together. Before the cylinders are nested and glued, they are separated cut by means of a molding tool so that for each flexible joint that is used for Finally, a strip or a web of the flexible joint is formed in the storage system is formed on a cylinder and the corresponding crossed strip of the Flexural joint is formed on the other cylinder. When the two cylinders are precisely aligned and glued together, is the cooperation of the separated Strips or joints in the two separate cylinders so that they are those of the usual Flexural joints are similar in their performance. This known construction reduces the entire elastic storage system on two elements that together are glued. However, the performance of this system is very much dependent on accurate cutting of the two separate cylinders and careful precise alignment relative to each other and after a certain time it depends on the stability of the adhesive material used. In practice, these requirements limit the ultimate performance of an elastic Storage system designed in accordance with the teaching of US Pat. No. 3,811,172. There In this known embodiment, the pivot axes by separate web elements are formed in two separate cylinders, the flexures are not actual ones Flexural joints, but only imitations that have no precise limitation or definition ensure the pivot axis, which also increases the performance of such a device is limited.

Die bekannte Vorrichtung weist weiter eine scharfe Begrenzung hinsichtlich ihrer Fähigkeit auf, grossen axialen Beschleunigungen oder g-Lasten zu widerstehen, wie sie in vielen Anwendungsbereichen der Gyroskope auftreten. Aufgrund des Aufbaus der bekannten Vorrichtung trägt nur die Hälfte der Stegelemente der Biegegelenke die Zug- oder Druckbeanspruchung aufgrund einer axial aufgebrachten Beschleunigung oder Kraft, wodurch nur die Hälfte der Stege den Beanspruchungen ausgesetzt ist.The known device also has a sharp limitation with regard to their ability to withstand large axial accelerations or g-loads, as they occur in many areas of application of gyroscopes. Because of the structure the known device carries only half of the web elements of the flexural joints the tensile or compressive stress due to an axially applied acceleration or force, whereby only half of the webs are exposed to the stresses.

Dies begrenzt die Lagerbelastbarkeit des Lagersystems in vielen Anwendungsbreichen des Gyroskops.This limits the bearing capacity of the storage system in many areas of application of the gyroscope.

Es ist eine weitere Vorrichtung, ähnlich der der US-PS 3 811 172 bekannt, bei der jedoch die aus vielen Teilen bestehenden Biegegelenke so ausgerichtet sind, dass sie sehr symmetrisch aufgrund von g-Belastungen oder Beschleunigungen in jeder Richtung längs der Trudeldrehachse reagieren. Da die Reaktion dieses Lagersystems hinsichtlich der g-Belastungen symmetrisch ist, ist die Frequenzreaktion dieses Kardansystems in gleicher Weise unabghängig von der Ausrichtung in bezug auf die Schwerkraft eines Gyroskops, das ein solches Lagersystem verwendet.There is another device, similar to that known from US Pat. No. 3,811,172, in which, however, the flexible joints, which consist of many parts, are aligned in such a way that that they are very symmetrical due to g-loads or accelerations in each React direction along the spin axis. Because the reaction of this storage system symmetrical with regard to the g-loads is is the frequency response this gimbal system in the same way regardless of the orientation in relation to the gravity of a gyroscope using such a storage system.

Wenn zwei Gyroskope mit diesem Aufbau in einem hängenden (strapped-down) oder einem ebenen Trägheitsnavigationssystem verwendet werden, in dem die Gyroskope hinsichtlich zur Gravitation verschieden ausgerichtet sind, werden sie trotzdem nicht die gleiche abgestimmte Frequenz aufweisen. Wegen der gegenseitigen Beeinflussung der zwei Gyroskope ist es in der Praxis üblich, beide Gyroskope tatsächlich unabgestimmt in entgegengesetzter Richtung zu betreiben, entweder mittels physikalischem Nichtabstimmen der Lagerung oder mittels Antreiben der beiden Gyroskope mit zwei verschiedenen Kreiselfrequenzen, wodurch die beiden Gyroskope ein wenig unabgestimmt werden.If two gyroscopes with this structure are in a hanging (strapped-down) or an inertial planar navigation system in which the gyroscopes are oriented differently with regard to gravity, they will anyway do not have the same tuned frequency. Because of the mutual influence of the two gyroscopes, it is common practice for both gyroscopes to actually go unmatched operate in the opposite direction, either by means of physical non-tuning storage or by driving the two gyroscopes with two different ones Gyroscope frequencies, which makes the two gyroscopes a little out of tune.

Dies vermindert die gegenseitige Beeinflussung der Gyroskope.This reduces the mutual influence of the gyroscopes.

Dies hat zum Ergebnis, dass die Gyroskope nicht mehr gleich sind, was Probleme bei der Lagerhaltung der Gyroskope, bei der Ersatzteilbeschaffung der Gyroskope etc. mit sich bringt, oder dass die nicht abgestimmt betriebenen Gyroskope ihre Empfindlichkeit und Leistung verringern.As a result, the gyroscopes are no longer the same, what problems with the storage of the gyroscopes, with the procurement of spare parts Gyroscopes, etc. brings with it, or that the gyroscopes that are not operated in a coordinated manner decrease their sensitivity and performance.

Die höchste Leistung eines Gyroskops ist also sehr eng mit der Beschaffenheit der mechanischen, thermischen und gasförmigen Umgebung, in welchem es arbeitet, verbunden, die durch die Konstruktion,der Lagerung und des Gehäuses des Gyroskops gegeben werden. Bei bekannten Gyroskopen wird die Haupttragplatte für das Gyroskop mittels einer Platte einem zentralen zylindrischen Abschnitt eines zylindrischen Gehäuses gebildet, wobei der Gyromotor üblicherweise unterhalb der Platte und der Gyrorotor üblicherweise über der zentralen Platte angeordnet ist und das Gehäuse durch obere und untere Gehäusekappen, die miteinander mit dem mittleren zentralen zylindrischen Gehäuseelement verklebt werden, ausgebildet wird, um eine vakuumdichte Umhüllung zu schaffen. Die Verwendung von zwei Dichtungen erhöht die Dichtungsprobleme beim Versuch, einen verminderten Druck in einer Stickstoffatmosphäre, die üblicherweise im Inneren eines trocken abgestimmten Gyroskops verwendet wird, zu erhalten. Gasreibungseffekte, der thermische Gradient und die Stabilität der umgebenden Materialien werden über lange Zeitperioden kritisch beeinflusst. Weiter neigen die beschriebenen Konstruktionen dazu, kaum als ein Volumen zu arbeiten, da sie zwei getrennte obere und untere Abschnitte aufweisen, wodurch die Möglichkeit der Veränderung der thermischen und durch die Abmessung bedingter Effekte, die in den getrennten Kammern auftreten, gesteigert werden, wodurch die Stabilität und Gleichförmigkeit der gesamten Konstruktion beeinträchtigt wird. Es sind weiter vollständige Gyroskopkonstruktionen aus den US-PSen 3 354 726, 3 463 016 und 3 676 764 bekannt. Es ist festzustellen, dass in diesen Systemen irgendeine Überprüfung der Kreisellager oder anderer Elemente der Kreiselanordnung nur durchgeführt werden kann, wenn die Kreiselanordnung in der gesamten Gyrokonstruktion vorgespannt ist, da die Kreiselanordnung zu diesem Zeitpunkt nicht vollständig ist. Hierdurch werden schwierige Probleme-beim routinemässigen Überprüfen und der Wartung der Gyroskope geschaffen.The highest performance of a gyroscope is therefore very closely related to the nature the mechanical, thermal and gaseous environment in which it works, connected by the construction, storage and housing of the gyroscope are given. In known gyroscopes, the main support plate for the gyroscope by means of a plate a central cylindrical portion of a cylindrical Housing formed, the gyromotor usually below the plate and the Gyrorotor is usually arranged over the central plate and the housing by upper and lower case caps that interlock with the middle central cylindrical Housing element are glued, is formed, to create a vacuum-tight envelope. The use of two seals increases the sealing problems when attempting a reduced pressure in a nitrogen atmosphere, which is commonly used inside a dry-tuned gyroscope, to obtain. Gas friction effects, the thermal gradient and the stability of the surrounding materials are critically influenced over long periods of time. Further the constructions described tend to hardly work as a volume, since they have two separate upper and lower sections, which makes the possibility the change in thermal and dimensional effects that are shown in the separate chambers occur, increasing the stability and Uniformity of the entire construction is impaired. They are further complete Gyroscope designs are known from U.S. Patents 3,354,726, 3,463,016 and 3,676,764. It should be noted that in these systems some inspection of the gyro bearings or other elements of the gyro arrangement can only be carried out if the Gyro assembly is biased in the entire gyro structure as the gyro assembly is not complete at this point. This creates difficult problems with routine inspection and maintenance of the gyroscopes.

Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung ein Lagersystem zur Lagerung eines Trägheitselementes mit kardanischen Biegegelenken zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.Accordingly, the object of the invention is a storage system for storage to create an inertia element with cardanic bending joints that have the disadvantages of the prior art does not have.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das monolithische Biegegelenk, erste, zweite und dritte, im allgemeinen zylindrische Teile, aufweist, die längs einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind und die ein wenig voneinander beabstandet sind. Die kardanischen Teile sind miteinander durch ein Paar Biegegelenke verbunden, die auf gegenüberliegenden Seiten diametral zueinander zwischen den entsprechenden zu verbindenden Abschnitten angeordnet sind. Der durch ein Paar der Biegegelenke festgelegte Durchmesser verläuft orthogonal zu einem durch ein zweites Paar Biegegelenke, die einen anderen Teil verbinden, festgelegten Durchmesser.This object is achieved according to the invention in that the monolithic Flexural joint, first, second, and third, im general cylindrical Parts, which are aligned along a common axis and which a are little spaced from each other. The gimbal parts are through to each other a pair of flexure hinges connected on opposite sides diametrically to each other are arranged between the corresponding sections to be connected. The through a pair of the flexures set diameters are orthogonal to one through a second pair of flexures connecting another part, specified diameter.

Einer der Teile, die das Lagersystem mit Biegegelenken bilden, kann mit der Kreiselwelle des Gyroskops befestigt oder verbunden sein. Ein anderer Teil kann mit dem Rotor oder dem Trägheitsfühler des Gyroskops verbunden sein. Das Paar Biegegelenke, das die Teile verbindet, schafft zwei Freiheitsgrade für den rotorverbindenden Teil relativ zu dem wellenverbindenden Teil.One of the parts that make up the bearing system with flexible joints can attached or connected to the gyroscope's gyro shaft. Another part can be connected to the rotor or the inertia sensor of the gyroscope. The couple Flexural joints that connect the parts create two degrees of freedom for the one connecting the rotor Part relative to the shaft connecting part.

Das Lagersystem mit den monolithischen Biegegelenken wird aus einem einzigen festen Werkstück mittels Elektroentladungsbearbeitung (EDM) hergestellt. Das Werkstück mit einem zylindrischen hohlen Mittelteil, wird genau auf einer drehbaren Spindel ausgerichtet. Ein neues EDM-Schneidwerkzeug wird zur Ausbildung einteiliger, gekreuzter, schräg zueinander verlaufender Stege direkt in dem Metall des einzigen monolithischen Werkstücks verwendet. Andere EDM-Schneidwerkzeuge werden zur Ausbildung der Schnitte in dem einzigen Werkstück an anderen Stellen verwendet, um das monolithische Lagersystem zu vollenden. Da alle Elemente des Lagersystems in einem einzigen monolithischen Werkstück hergestellt werden, werden neue Massstäbe für Genauigkeit und Stabilität leicht in dem sich ergebenden monolithischen Lagersystem erreicht.The storage system with the monolithic flexible joints is made of one single solid workpiece manufactured using electric discharge machining (EDM). The workpiece, with a cylindrical hollow central part, is precisely rotatable on a Spindle aligned. A new EDM cutting tool is used to form one-piece, crossed, inclined webs directly in the metal of the only one monolithic workpiece used. Other EDM cutting tools are used for training the cuts in the single workpiece used in other places to make the monolithic To complete storage system. Because all the elements of the storage system in a single monolithic Workpiece are produced, are setting new standards for accuracy and stability easily achieved in the resulting monolithic storage system.

In besonders vorteilhafter Weise wird eine auf das Lagersystem aufgebrachte Belastung in gleiche Belastungen (entweder Zug oder Druck) auf alle einteiligen Stege verteilt. Es ist weiter vorteilhaft, dass die einteiligen Stege paarweise in solcher Weise ausgebildet sind, dass einer der Stege des Paars einer Belastung entgegengesetzt der des Stegs eines benachbarten Paares ausgesetzt ist. Aus der bisherigen Beschreibung ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Lagersystem geeignet zur Verbindung irgendwelcher zwei Elemente verwendet werden kann, bei denen eine begrenzte winklige Bewegung des einen Elements relativ zu dem anderen Element abgetastet werden soll. Technische Anwendungsgebiete findet man in Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und anderen ähnlichen Instrumenten.In a particularly advantageous manner, one is applied to the storage system Load into equal loads (either pull or pressure) on all one-piece Bars distributed. It is also advantageous that the one-piece webs are in pairs are designed in such a way that one of the webs of the pair a load opposite to that of the ridge of an adjacent pair. From the previous description it can be seen that the storage system according to the invention suitable for joining any two elements in which limited angular movement of one element relative to the other element to be scanned. Technical fields of application can be found in accelerometers, Gyroscopes and other similar instruments.

Es ist weiter vorteilhaft, dass das Lagersystem gemäss der Erfindung in einem einzigen Gyroskop angeordnet werden kann, das eine Kreiselwelle, einen Antrieb für die Kreiselwelle, einen Trägheitsfühler in Form eines Rotors, Drehmomenterzeuger zur Rückführung des Rotors relativ zur Kreiselachse der Welle, und Abschirmungen für den Rotor und den Drehmomenterzeuger erfasstz Die einheitliche Konstruktion vereinfacht in hohem Masse den Zusammenbau eines Gyroskops, die Herstellung des Gehäuses und die Instandsetzung der Teile. Die einzigartige Anordnung, die durch das Lagersystem geschaffen wird, schafft eine wesentliche Steigerung der Zugbeanspruchung des Lagersystems und der Beschleunigungen, denen das Gyroskop unterworfen werden kann.It is further advantageous that the storage system according to the invention can be placed in a single gyroscope that has a gyro shaft, a Drive for the gyro shaft, an inertia sensor in the form of a rotor, torque generator for the return of the rotor relative to the gyro axis of the shaft, and shields for the rotor and the torque generator. The uniform design greatly simplifies the assembly of a gyroscope, the manufacture of the Housing and repair of the parts. The unique arrangement made by the storage system is created creates a significant increase in tensile stress the bearing system and the accelerations to which the gyroscope is subjected can.

Das Verfahren zur Herstellung des Lagersystems und der einheitlichen Gyroskopanordnung erfordert eine äusserst hohe Qualitätskontrolle hinsichtlich der Symmetrie des Lagersystems und der Gyroskopanordnung.The method of making the storage system and the unified Gyroscope assembly requires extremely high quality control in terms of Symmetry of the bearing system and the gyroscope arrangement.

Es wird ein monolithisches, zweiachsiges, kardanisches Lagersystem für ein abgestimmtes Trägheitsinstrument mit Biegegelenken, die einteilig, monolithisch darin ausgebildet sind, beschrieben, die Schwenkachsen des Lagersystems bilden, wobei jedes monolithische, einteilige Biegegelenk ein Paar schräg verlaufender, sich einander kreuzender integral mit dem relativ drehbaren Kardangelenk des Lagersystems verbundener Stege aufweist. Das Lagersystem wird in einem trocken abgestimmten Gyroskop verwendet, um den Gyrorotor von der Gyrokreiselwelle zu lagern. Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung des monolithischen Lagersystems beschrieben, das eine elektrische Entladungsbearbeitung des auf einer drehbaren Spindel befestigten Werkstücks umfasst. Die monolithischen integralen Biegegelenke umfassen schräg verlaufende, darin ausgebildete, gekreuzte Stege, die die Kardanteile miteinander verbinden und die in dem Werkstück ausgebildet werden. Es wird weiter die Konstruktion eines verbesserten abgestimmten Gyroskops beschrieben, das das monolithische Lagersystem in einem einzigen Gehäuse verwendet.It becomes a monolithic, biaxial, cardanic bearing system for a coordinated inertial instrument with flexible joints that are one-piece, monolithic are formed therein, described, form the pivot axes of the storage system, each monolithic, one-piece bending joint is a pair of oblique, intersecting integrally with the relatively rotatable universal joint of the bearing system having connected webs. The storage system is in a dry tuned gyroscope used to mount the gyro rotor from the gyro shaft. It will continue to be a Process for the production of the monolithic storage system described, the one electrical discharge machining of the workpiece mounted on a rotatable spindle includes. The monolithic integral bending joints include oblique, crossed webs formed therein which connect the card parts to one another and which are formed in the workpiece. There is further the construction of an improved tuned gyroscope described that the monolithic storage system in a single Housing used.

Weitere Merkmale der Erfindung hinsichtlich des Zusammenbaus, der Arbeitsweise, zusammen mit weiteren Vorteilen, werden in der Zeichnung dargestellt und im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. Die Zeichnungen dienen lediglich der Illustration und Beschreibung und schränken den Erfindungsgedanken in keiner Weise ein.Further features of the invention with regard to the assembly, the The way of working, along with other advantages, are shown in the drawing and described below with reference to a preferred embodiment of the invention. The drawings are for illustration and description only and are a limitation in no way interferes with the idea of the invention.

Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines fertigen monolithischen Lagersystems, entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt des Lagersystems gemäss Fig. 1 längs der Linie 2-2 in Richtung der Pfeile; Fig. 3 eine Seitenansicht beim ersten Schritt zur Herstellung des Biegegelenks von Fig. 1 mittels Elektro-Entladungsbearbeitung; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks nach Beendigung der Schritte zur Herstellung des Lagersystems mit Biegegelenken gemäss Fig. 1; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Elektro-Entladungsschneidgerätes, das beim Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung verwendet wird; Fig. 6 eine Seitenansicht eines Werkstücks im Querschnitt, bei einem zusätzlichenBearbeitungsgang zur Herstellung der Biegegelenke gemäss Fig. 1; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks gemäss Fig. 6 nach Vollendung verschiedener Bearbeitungsgänge, bei dem verschiedene Teile des-Werkstücks in perspektivischer Sicht aus Gründen der Klarheit geschnitten dargestellt sind; Fig. 8 eine Seitenansicht des Werkstücks im Querschnitt, der Maschine und dem Herstellungsvorgang gemäss der Erfindung; Fig. 8å einen Querschnitt des EDM-Schneidwerkzeuges von Fig. 8 längs der Linie 8a-8a in Richtung der Pfeile; Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Biegegelenke der Fig. 1 und 2; Fig. 10 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht der Lagerstege gemäss Fig. 1, mitten bei der Herstellung; Fig. 10a eine Ansicht zur Darstellung eines Arbeitsganges der vorliegenden Erfindung; Fig. 11 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der fertigen Lagerstege gemäss Fig. 1; Fig. 12 eine perspektivische Explosionszeichnung eines Biegegelenks und seiner Komponenten nach dem Stand der Technik; Fig. 13 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Lagersystems gemäss Fig. 1; Fig. 14 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Gyroskop; Fig. 15 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform gemäss Fig. 14; Fig. 16 eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 14, bei der die Anordnung des Lagersystems im einzelnen gezeigt ist; Fig. 17 eine perspektivische schematische Ansicht einer Anwendung der Ausführungsformen von Fig. 15 und 16; und Fig. 18 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit drei parallelen Rotor-Wellenkardangelenken.It shows: FIG. 1 a side view of a finished monolithic Storage system, according to an embodiment of the invention; Fig. 2 shows a cross section of the storage system according to FIG. 1 along the line 2-2 in the direction of arrows; 3 is a side view of the first step in the manufacture of the flexible joint of Fig. 1 by means of electro-discharge machining; Fig. 4 is a perspective view of a workpiece after completing the steps for manufacturing the storage system Flexural joints according to FIG. 1; 5 is a perspective view of an electric discharge cutting device, which is used in the manufacturing process according to the invention; Fig. 6 a Side view of a workpiece in cross section, with an additional machining step for producing the flexible joints according to FIG. 1; Fig. 7 is a perspective view of a workpiece according to FIG. 6 after completion of various processing steps, in which different parts of the workpiece in perspective view for reasons are shown in section for clarity; 8 is a side view of the workpiece in cross section, the machine and the manufacturing process according to the invention; Fig. 8a shows a cross section of the EDM cutting tool of FIG. 8 along the line 8a-8a in the direction of the arrows; 9 is a perspective view of FIG Flexural joints of Figures 1 and 2; Fig. 10 is a partially sectioned, perspective View of the bearing webs according to FIG. 1, in the middle of production; Fig. 10a a View illustrating an operation of the present invention; Fig. 11 a partially sectioned perspective view of the finished bearing webs according to Fig. 1; 12 is an exploded perspective view of a flexure joint and FIG its components according to the state of the art; Fig. 13 is a partially sectioned perspective view of another embodiment of the storage system according to FIG. 1; Figure 14 is a cross section of another embodiment of the present invention in a gyroscope; 15 is a partially sectioned perspective view of a further embodiment according to FIG. 14; Fig. 16 is a partially sectioned view a further embodiment of the invention according to FIG. 14, in which the arrangement the storage system is shown in detail; 17 is a perspective view schematic view of an application of the embodiments of FIGS. 15 and 16; and 18 shows a cross section of another embodiment of the invention with three parallel Rotor shaft universal joints.

Fig. 1 und 2 zeigen das monolithische Lagersystem mit Biegegelenken für Gyroskope und Beschleunigungsmesser gemäss der vorliegenden Erfindung. Die folgende Beschreibung wird durch die perspektivische Darstellung in Fig. 9 und die Schnittansichten von Fig. 1 und 2 erleichtert. Bei der Beschreibung der Erfindung wird durchgehend ein einheitliches Bezugszeichensystem verwendet.Fig. 1 and 2 show the monolithic bearing system with flexible joints for gyroscopes and accelerometers according to the present invention. The following Description is made by the perspective illustration in FIG. 9 and the sectional views 1 and 2 facilitated. In describing the invention will be continuous a uniform system of reference symbols is used.

Ein monolithisches Lager 10 mit Biegegelenken weist drei getrennte Teile auf. Ein Kardanteil 12 von im wesentlichen zylindrischer Form ist von einem wellenverbindenden Teil 14 von ebenfalls zylindrischer Form beabstandet angeordnet. Das Teil 14 ist beabstandet vom Teil 12 und längs einer gemeinsamen Achse 16 angeordnet. Wenn die hier beschriebenen Teile als zylindrisch oder ringähnlich bezeichnet werden, soll darunter im wesentlichen eine ringähnliche oder geschlossene Ringform verstanden werden, die sich als nützlich herausgestellt hat.A monolithic bearing 10 with flexure joints has three separate ones Divide up. A card portion 12 of substantially cylindrical shape is of one shaft connecting part 14 of also cylindrical shape spaced apart. The part 14 is arranged at a distance from the part 12 and along a common axis 16. When the parts described here are said to be cylindrical or ring-like, is to be understood as meaning essentially a ring-like or closed ring shape which has been found to be useful.

Ein rotorverbindender Teil 18 ist ebenfalls von im wesentlichen zylindrischer Form. Der rotorverbindende Teil 18 ist längs derAdhse 16 und beabstandet vom Teil 12 angeordnet. Der Teil 18 ist vom Teil 12 durch einen unregelmässigen Schnitt 20 getrennt, der vollständig durch das Lager 10 verläuft. Der Teil 12 ist ähnlich vom Teil 14 durch einen unregelmässigen Schnitt 22 getrennt, der ebenfalls vollständig durch das Lager 10 verläuft.A rotor connecting portion 18 is also substantially cylindrical Shape. The rotor connecting portion 18 is along the neck 16 and spaced from the portion 12 arranged. Part 18 is separated from part 12 by an irregular cut 20 separated, which runs completely through the bearing 10. Part 12 is similar from Part 14 by an irregular Section 22 separated, that too runs completely through the bearing 10.

Der Teil 18 ist einteilig mit dem Teil 12 mittels Biegegelenken 26 und 28 verbunden, die diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Das Biegegelenk 26 umfasst einen ersten Steg 30 und einen zweiten Steg 32. Beide Stege 30, 32 bestehen aus einem dünnen, plättchenförmigen Materialteil, das integral die Teile 12 und 18 verbindet. Der Steg 30 ist schräg hinsichtlich zum Steg 32 in der zylindrischen Öffnung durch die zylindrischen Wänder-der Teile 12 und 18 angeordnet, in welchen die Stege 30, 32 angeordnet sind.The part 18 is integral with the part 12 by means of flexible joints 26 and 28, which are arranged diametrically opposite one another. The flexible joint 26 comprises a first web 30 and a second web 32. Both webs 30, 32 are made of a thin, platelet-shaped material part, which integrally the parts 12 and 18 connects. The web 30 is inclined with respect to the web 32 in the cylindrical Opening through the cylindrical walls-of the parts 12 and 18 arranged in which the webs 30, 32 are arranged.

Die Stege 34 und 36 sind im gleichen geometrischen Zylinder, der die Stege 30, 32 umfasst, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite der Achse 16 angeordnet. Die Stege 34 und 36 sind integral mit den verbundenen Teilen 12 und 18 und in schräger Beziehung zueinander angeordnet. Zwischen den benachbarten Stegen 34 und 36 als auch zwischen den benachbarten Stegen 30 und 32 befindet sich ein Spalt.The webs 34 and 36 are in the same geometric cylinder that the Strips 30, 32, but arranged on the opposite side of the axis 16. The webs 34 and 36 are integral with the connected parts 12 and 18 and in an inclined manner Relation to each other arranged. Between the adjacent webs 34 and 36 as there is also a gap between the adjacent webs 30 and 32.

In ähnlicher Weise verbindet ein Paar Biegegelenke 40-und 42 integral den Teil 12 mit dem wellenverbindenden Teil 14. Die Biegegelenke 40 und 42 werden von einem gleichen Zylinder umgeben und sind auf diametral gegenüberliegenden Seiten der im wesentlichen zylindrischen Teile 12 und 14 angeordnet. Das Biegegelenk 40 umfasst zwei schräge Stege 44 und 46, die integral mit den verbundenen Teilen 12 und 14 ausgebildet sind.Similarly, a pair of flexural joints 40 and 42 integrally connect the part 12 with the shaft connecting part 14. The flexure joints 40 and 42 are surrounded by the same cylinder and are on diametrically opposite sides of the substantially cylindrical parts 12 and 14 are arranged. The flexure 40 comprises two inclined webs 44 and 46 which are integral with the connected parts 12 and 14 are formed.

Das Biegegelenk 42 umfasst zwei schräge Stege 48 und 50, die in ähnlicher Weise integral mit den verbundenen Teilen 12 und 14 ausgebildet sind. Diese Stege, ebenfalls wie die Stege der vorher erwähnten Biegegelenke verlaufen in einer solchen Weise schräg zueinander, dass sie einander nicht berühren. Zwischen den benachbarten Stegen ist ein Trennspalt in der entsprechenden öffnung durch die zylindrischen Wände der Teile vorgesehen.The bending joint 42 comprises two inclined webs 48 and 50, which are similar Way integrally with the connected parts 12 and 14 are formed. These bridges, also like the webs of the previously mentioned flexures run in such a way obliquely to each other that they do not touch each other. Between the adjacent webs is a separating gap in the corresponding opening through the cylindrical walls of the parts provided.

Da die Grundlagen der drehbaren Schwenkbewegung um den Zwischenabschnitt gekreuzter Stege bei der Anwendung zur Herstellung von Gyroskopen bekannt sind, ist es nicht notwenig, diese hier noch einmal zu wiederholen. Es wird z.B. auf die US-PS 3 832 806 hingewiesen, in der in Fig. 7 gekreuzte X-Biegegelenke dargestellt sind,oder auf die US-PS 3 413 858, ebenso wie auf andere eingangs genannte Veröffentlichungen hingewiesen, die Biegegelenke und die Schwenkbewegung kreuzweise angeordneter Stege zeigen.Because the basics of the rotatable pivoting movement around the intermediate section crossed webs are known to be used in the manufacture of gyroscopes, it is not necessary to repeat them here again. E.g. US Pat. No. 3,832,806 referred to, in which crossed X-bending joints are shown in FIG or to US Pat. No. 3,413,858, as well as to other publications mentioned at the outset pointed out, the bending joints and the pivoting movement of crosswise arranged webs demonstrate.

Aus der Beschreibung sieht man, dass der Teil 14 sich relativ zum Kardanteil 12 um die Achse 52 drehen kann. Ahnlich kann der rotorverbindende Teil 18 sich relativ zu dem Kardanteil 12 um die Achse 38 drehen.From the description it can be seen that the part 14 is relative to the Card part 12 can rotate about axis 52. The part connecting the rotor can be similar 18 rotate about the axis 38 relative to the cardan part 12.

In den Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 10a und 11 ist das Herstellungsverfahren für das einteilige monolithische Lager mit Biegegelenken gemäss Fig. 1 und 2 dargestellt. Beim Herstellen oder Ausbilden des Lagers mit den Biegegelenken wird ein Werkstück 60 auf einer drehbaren Spindel 62 befestigt, die wiederum an einem beweglichen Block 64 befestigt ist.In Figs. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a, 9, 10, 10a and 11, the manufacturing method is for the one-piece monolithic bearing with flexible joints according to FIGS. 1 and 2. When the bearing is manufactured or formed with the flexible joints, a workpiece is used 60 mounted on a rotatable spindle 62, which in turn is attached to a movable block 64 is attached.

Das Werkstück 60 wird im Querschnitt in Fig. 3 gezeigt und weist einen zentralen, hohlen Teil 66 auf, der durch Bohren oder auf andere Weise vor dem Befestigen an der Spindel 62 hergestellt wurde. Man kann jedoch das Bohren oder das anderweitige Bearbeiten des zylindrischen Inneren 66 alsersten Arbeitsschritt durchführen. Das Werkstück 60 ist im wesentlichen zylindrisch und weist eine ringförmige Erweiterung oder einen Flansch 68 an einem Ende auf. Das zylindrische Werkstück 60 hat eine äussere Fläche 61 und eine innere Fläche 67.The workpiece 60 is shown in cross section in FIG. 3 and has a central, hollow part 66 to be drilled or otherwise before fastening on the spindle 62 was produced. However, you can do the drilling or otherwise machining the cylindrical interior 66 as a first step carry out. The workpiece 60 is substantially cylindrical and has an annular shape Extension or flange 68 at one end. The cylindrical workpiece 60 has an outer surface 61 and an inner surface 67.

Das bewegliche Schneidwerkzeug 70 ist auf einem vertikal beweglichen Maschinenelement 72 befestigt. Das Schneidwerkzeug wird in dem Element 72 mittels eines Halters 74 gehalten, der längs mit dem Schneidwerkzeug 70 in das zylindrische Innere 66 eingeführt werden kann und dessen Arbeitsweise im einzelnen nachfolgend beschrieben werden soll.The movable cutting tool 70 is on a vertically movable Machine element 72 attached. The cutting tool is in the element 72 by means of a holder 74 held, the lengthways with the cutting tool 70 in the cylindrical Inner 66 can be introduced and its operation in detail below should be described.

Das Schneidelement 70 wird in vertikaler Richtung mit der Aussenseite der zylindrischen Wand des Werkstücks 60 in Berührung gebracht. Das Schneidwerkzeug 70 besteht aus einem elektrischen Entladungsschneidwerkzeug mit beabstandeten halbzylindrischen Spitzen, die im einzelnen in Fig. 5 gezeigt sind. Durch Anlegen eines Spannungspotentials an die zwei Spitzen 73a und 73b werden zwei halbzylindrische Vertiefungen oder Löcher von der Aussenseite des zylindrischen Werkstücks 60 ausgebildet, wie dies perspektivisch in Fig. 4 gezeigt ist. Die EDM-Sptize 73a bildet das Loch 76 und die EDM-Spitze 73b bildet das Loch 78 aus. Beide Löcher 76 und 78 sind voneinander beabstandet und passen in einen gemeinsamen Zylinder und weisen einen diametral dadurch verlaufenden Steg 30 auf.The cutting element 70 is in the vertical direction with the outside brought into contact with the cylindrical wall of the workpiece 60. The cutting tool 70 consists of an electric discharge cutting tool with spaced apart semi-cylindrical Peaks shown in detail in FIG. By applying a voltage potential the two tips 73a and 73b become two semi-cylindrical recesses or holes formed from the outside of the cylindrical workpiece 60, as shown in perspective is shown in FIG. The EDM tip 73a forms the hole 76 and the EDM tip 73b forms the hole 78. Both holes 76 and 78 are spaced from one another and fit into a common cylinder and have a diametrically therethrough Bridge 30 on.

Andere Formen für de EDM-beabstandeten Spitzen können verwendet werden. Beispielsweise kann ein Paar beabstandeter dreieckig gefornlter, sich ergänzender Spitzen mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet werden. Andere EDR-Spitzen ergeben die gewünschten Stege.Other shapes for the EDM-spaced tips can be used. For example, a pair of spaced triangular shaped, complementary Tips can be used with a satisfactory result. Other EDR peaks result the desired bars.

Die Löcher 76, 78 werden ausgebildet oder mit einer Tiefe geschnitten, die ein wenig grösser als die Haldicke der Zylinderwand des Werkstücks 60 ist. Das Schneidwerkzeug 70 wird dann vertikal von dem so geformten Loch oder der Vertiefung entfernt und die Spindel 62 wird genau um 1/4 einer Umdrehung dreimal nacheinander gedreht. Nach jeder Vierteldrehung bildet das Schneidwerkzeug 70 ähnliche Löcher oder Vertiefungen, teilweise durch die zylindrische Wand von der äusseren Oberfläche des Werkstücks 60.The holes 76, 78 are formed or cut to a depth which is a little larger than the half thickness of the cylinder wall of the workpiece 60. That Cutting tool 70 is then vertical from the hole or recess so formed removed and the spindle 62 is turned exactly 1/4 of a revolution three times in a row turned. After every quarter turn, the cutting tool 70 makes similar holes or depressions, partly through the cylindrical wall from the outer surface of the workpiece 60.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist auf die Ausbildung eines dreiteiligen Kardangelenks mit zwei Freiheitsgraden gerichtet.The inventive method is based on the formation of a three-part Cardan joint directed with two degrees of freedom.

Aus der Beschreibung ist verständlich, dass ein zweiteiliges Kardangelenk mit nur einem Freiheitsgrad ebenfalls mit dem gleichen Verfahren hergestellt werden kann, wenn man die Ausbildung der Hälfte der beschriebenen Vertiefungen und Biegegelenke und die Hälfte der Trennschnitte, die nachstehend beschrieben werden, weglässt. Um zwei gegenüberliegend, relativ zu der Zylinderachse, angeordnete Biegegelenke auszubilden, kann das Werkstück jeweils nur zweimal eine halbe Umdrehung gedreht werden.From the description it is understandable that a two-part universal joint can also be produced with only one degree of freedom using the same process can if you form half of the depressions and flexures described and omits half of the severing cuts described below. Around two bending joints arranged opposite one another, relative to the cylinder axis train, the workpiece can only be rotated half a turn twice will.

Am Ende dieses löcherformenden Arbeitsganges hat das Werkstück 60 das in Fig. 4 gezeigte Aussehen. Das Werkstück 60 kann mit der Spindel 62 für den in den Fig. 6 und 7 gezeigten nächsten Arbeitsgang verbunden bleiben. Das bewegliche Maschinenelement 72 wird so eingestellt, dass es den Halter 74 des Schneidwerkzeugs in das zylindrische Innere 66, wie in Fig. 6 gezeigt, einbringt.At the end of this hole-forming operation, the workpiece has 60 the appearance shown in FIG. The workpiece 60 can with the spindle 62 for the in the next operation shown in Figs. 6 and 7 remain connected. The movable one Machine element 72 is adjusted so that it holds the holder 74 of the cutting tool into the cylindrical interior 66 as shown in FIG.

Das Schneidwerkzeug 70 wird dann vertikal mit dem Werkstück 60 an seiner inneren Fläche 67 in Berührung gebracht. Das Schneidwerkzeug 70 bildet dann vorzugsweise mittels Elektro-Entladungs-(EDM) bearbeitung/zwei halb-zylindrische Löcher oder Vertiefungen 82 und 84, siehe Fig. 7, aus.The cutting tool 70 then becomes vertical with the workpiece 60 at its inner surface 67 brought into contact. The cutting tool 70 then forms preferably by means of electro-discharge (EDM) machining / two semi-cylindrical Holes or depressions 82 and 84, see FIG. 7.

Die Löcher 82 und 84 werden in zusammenfallenden Zylindern, die die von der Aussenfläche 61 ausgebildeten Löcher 76 und 78 umgeben, ausgebildet. Das Schneidwerkzeug bildet die Vertiefungen ein wenig tiefer als die Hälfte der Dicke der zylindrischen Wand des Werkstückes 60 aus. Beim Ausformen der Löcher von der inneren Fläche 67 entfernt das Schneidwerkzeug auf diese Weise einen Teil der Stege 30, die nach der Ausbildung der Löcher 76 und 78 verblieben sind.Holes 82 and 84 are in coincident cylinders that define the by the outer surface 61 formed holes 76 and 78 surrounded, formed. That Cutting tool makes the indentations a little deeper than half the thickness the cylindrical wall of the workpiece 60 from. When forming the holes from the inner surface 67 removes the cutting tool in this way some of the ridges 30 that remained after holes 76 and 78 were formed.

Bei der Ausbildung der Löcher 82 und 84 verbleibt der diametral durch den umgebenden Zylinder verlaufende Steg 32. Der Steg 32 kreuzt den Steg 30 und verläuft relativ zu ihm schräg. Die Beziehung des Steges 30 zum Steg 32 wird ohne Bewegung oder Einstellung der Ausrichtung des Schneidwerkzeugs 70 ausgebildet.When the holes 82 and 84 are formed, the diametrically remains through the surrounding cylinder extending web 32. The web 32 crosses the web 30 and runs obliquely relative to him. The relationship of the web 30 to the web 32 is without Movement or adjustment of the orientation of the cutting tool 70 is formed.

Der Spalt 73 am Schneidende des Schneidwerkzeuges 70 hat eine Ausrichtung, die im wesentlichen im Gegensatz zum Durchmesser in Längsrichtung des Werkstücks 60 steht.The gap 73 at the cutting end of the cutting tool 70 has an orientation which is essentially in contrast to the diameter in the longitudinal direction of the workpiece 60 stands.

Der Halter 70 des Schneidwerkzeugs wird dann in vertikaler Richtung angehoben, um das Schneidwerkzeug 70 von den neu ausgebildeten Löchern 82, 84 zu entfernen. Das Werkstück 60 wird dann um 900 dreimal gedreht, um die weiteren Löcher 82, 84 auszubilden, die koaxial mit und völlig von den umgebenden Zylindern umgeben werden, die die gegenüberliegenden Biegegelenke 28, 40 und 42 umgeben. Das Schneidwerkzeug 70 und der Halter 74 werden dann vom Inneren 66 entfernt.The holder 70 of the cutting tool is then turned in the vertical direction raised to the cutting tool 70 from the newly formed holes 82,84 remove. The workpiece 60 is then rotated three times 900 to reveal the additional holes 82, 84, which are coaxial with and completely surrounded by the surrounding cylinders surrounding the opposing flexures 28, 40 and 42. The cutting tool 70 and holder 74 are then removed from interior 66.

Es verbleiben Öffnungen 86, 88 und 90, sowie eine vierte Öffnung, die auf Fig. 7 nicht zu sehen ist, wobei jede der Öffnungen den gesamten Weg durch die zylindrische Wand des Werkstücks 60 durchmisst. Jede Öffnung 82, 88, 90 ist doppelfängig, wobei die getrennten zwei Wege durch die entsprechenden Stege 30, 32 in der Öffnung 84, die Stege 44, 46 in der Öffnung 88, die Stege 34 und 36 in der Öffnung 90 und die Stege 48 und 50 in der nicht gezeigten Öffnung trennen.There remain openings 86, 88 and 90, as well as a fourth opening, which cannot be seen in Figure 7, with each of the openings all the way through the cylindrical wall of the workpiece 60 is measured. Each opening 82, 88, 90 is double catch, the two separate paths through the corresponding webs 30, 32 in opening 84, webs 44, 46 in opening 88, webs 34 and 36 in the opening 90 and the webs 48 and 50 separate in the opening, not shown.

Das Schneidwerkzeug 70 wird bei dem bevorzugten Herstellungsverfahren nun gelöst. Es kann vorkommen, dass beim Ausbilden der Öffnungen 86, 88, 90 etc., es wichtig ist, dass die Ausbildung mit den anderen identisch ist, um so die Symmetrie der Biegegelenkanordnung sicherzustellen. Damit die Umdrehungen der Teile relativ zueinander ausreichend symmetrisch um die Kreiselachse und die Schwenkachsen ist, ist es wünschenswert, dass die Stege 34 und 36 in dem Biegegelenk 28 identisch und symmetrisch mit den entsprechenden Stegen 30 und 32 in dem diametral gegenüberliegenden Biegegelenk 26 sind. Wenn alle Löcher oder Vertiefungen mit dem gleichen identischen Schneidwerkzeug 70 ausgebildet sind, sind die Vertiefungen ebenso wie die verbleibenden Stege beim gleichen Werkstück identisch.The cutting tool 70 is used in the preferred manufacturing method now solved. It can happen that when forming the openings 86, 88, 90 etc., it is important that the training is identical to the others in order to maintain symmetry ensure the flexure joint assembly. So that the revolutions of the parts are relative are sufficiently symmetrical to each other about the gyro axis and the pivot axes, it is desirable that the webs 34 and 36 in the flexure joint 28 are identical and symmetrically with the corresponding webs 30 and 32 in the diametrically opposite one Flexural joints 26 are. If all holes or indentations are identical to the same Cutting tool 70 are formed, the depressions are just like the remaining Bridges are identical for the same workpiece.

Die Fig. 8, 8a und 9 zeigen den Bearbeitungsgang zum Trennen des Werkstücks in drei koaxial ausgerichtete und beabstandete Teile 12, 14 und 18. Während dieser Bearbeitungsgang im folgenden beschrieben wird, ist es verständlich, dass zur Vollendung der Ausbildung der Löcher Zwischenbearbeitungsgänge entsprechend der Herstellungstechnik und dem Fachwissen folgen können. Das Werkstück 60 mit den Öffnungen 86, 88, 90 etc., verbleibt auf der Drehspindel 62. Das Schneidwerkzeug 70 und der Schneidwerkzeughalter 74 werden von dem beweglichen Maschinenelement 72 entfernt. An seine Stelle wird ein zweiter Schneidwerkzeughalter 94 mit einem Elektro-Entladungsschneidwerkzeug 96 eingesetzt, wie er im Querschnitt in Fig. 8a gezeigt ist.FIGS. 8, 8a and 9 show the machining process for separating the workpiece into three coaxially aligned and spaced parts 12, 14 and 18. During this Machining process is described below, it is understandable that to completion the formation of the holes intermediate machining operations according to the manufacturing technique and be able to follow the expertise. The workpiece 60 with the openings 86, 88, 90 etc., remains on the rotating spindle 62. The cutting tool 70 and the cutting tool holder 74 are supported by the movable machine element 72 removed. At in its place becomes a second cutting tool holder 94 with an electric discharge cutting tool 96 is used, as shown in cross section in Fig. 8a.

Das EDM-Schneidwerkzeug 96 hat das Aussehen von drei Seiten eines Vierecks, mit sich nach aussen erstreckenden Enden 100.The EDM cutting tool 96 has the appearance of three sides Quadrilateral, with ends 100 extending outwards.

Das Schneidwerkzeug 96 hat einen Spalt 98 zwischen den beiden Hälften. Der Spalt 98 wird über dem Werkstück so angeordnet, dass es mit dem Zylinder zusammenfällt, der die Öffnungen 86, 88, 90 etc., umgibt.The cutting tool 96 has a gap 98 between the two halves. The gap 98 is placed over the workpiece so that it coincides with the cylinder, which surrounds the openings 86, 88, 90, etc.

Das Schneidwerkzeug 96 wird dann in Eingriff mit dem Werkstück 60 gebracht und schneidet einen Spalt 22 von dem oberen Teil der äusseren Oberfläche 61 durch die zylindrische Wand, durch den gegenüberliegenden Teil der gleichen zylindrischen Wand von der inneren Fläche und durch das ganze Werkstück, wie dies in gebrochenen Linien in Fig. 8 gezeigt ist. In einer solchen Weise wird das Teil 14 vollkommen von dem Kardanabschnitt 12 getrennt, mit Ausnahme der kreuzweisen Stegverbindungen 44, 46 des Biegegelenks 40 und der Stegverbindungen 48 und 50 des Biegegelenks 42.The cutting tool 96 is then engaged with the workpiece 60 brought and cuts a gap 22 from the top of the outer surface 61 through the cylindrical wall, through the opposite part of the same cylindrical Wall from the inner surface and through the whole workpiece, like this in broken Lines shown in Fig. 8. In such a way the part 14 becomes perfect separated from the cardan section 12, with the exception of the cross-web connections 44, 46 of the flexible joint 40 and the web connections 48 and 50 of the flexible joint 42.

Das Schneidwerkzeug wird dann erneut 1800 von der in Fig. 8 gezeigten Stellung angeordnet. Die Flansche 100 werden mit dem ringförmigen Flansch 68 ausgerichtet, so dass nach dem Heruntergehen sie mit der ringförmigen Stufe 68' in Berührung kommen.The cutting tool is then again 1800 from that shown in FIG Position arranged. The flanges 100 are aligned with the annular flange 68, so that after going down they come into contact with the annular step 68 '.

Das Werkstück wird vor diesem zweiten Trennschritt um 900 gedreht, so dass der Spalt 98 mit dem zweiten Zylinder zusammenfällt, der die Öffnungen 90 und 86 umgibt. Das EDM-Schneidwerkzeug 96 wird dann bewegt, um den Spalt 20 vollständig durch das Werkstück 60 zu schneiden.The workpiece is rotated by 900 before this second cutting step, so that the gap 98 coincides with the second cylinder, which the openings 90 and 86 surrounds. The EDM cutting tool 96 is then moved to complete the gap 20 cut through workpiece 60.

Mit einem derartigen Arbeitsgang wird der Kardanabschnitt 12 vollständig von dem den Rotor in Eingriff nehmenden Abschnitt 18 getrennt, mit Ausnahme der integralen Stegverbindungen 30 und 36 in dem Biegegelenk 28 und den Stegverbindungen 30 und 32 in dem Biegegelenk 26. Der ringförmige Flansch 68 mit im wesentlichen rechtwinkligen, t-förmigen Füssen bildet den Teil 18 der Biegegelenkanordnung. Wenn der Flansch 68 mit dem Rotor befestigt ist, ist zwischen der äusseren Fläche 67 des Werkstücks und dem befestigten Rotor ein zylindrischer Spalt, so dass der Rotor sich in den Freiheitsgraden relativ zum kardanischen Teil 14 bewegen kann.With such an operation, the cardan section 12 becomes complete separated from the rotor engaging portion 18, with the exception of the integral web connections 30 and 36 in the flexure 28 and the web connections 30 and 32 in the flexure joint 26. The annular flange 68 with substantially Right-angled, T-shaped feet forms part 18 of the flexible joint assembly. if the flange 68 attached to the rotor is between the outer surface 67 of the workpiece and the attached rotor a cylindrical gap so that the rotor can move in the degrees of freedom relative to the cardanic part 14.

Das EDM-Schneidwerkzeug 96 wird dann von dem Werkstück 60 entfernt. Wenn die Ausrichtung des EDM-Schneidwerkzeugs 96 genau ist, weisen die Spalte 20 und 22 im wesentlichen die gleichen Volumina auf. Durch genaues Ausrichten des Schneidwerkzeugs 96 relativ zum Werkstück 60 ist das Gewicht und die Verteilung des Werkzeugmaterials symmetrisch zur Ebene, die durch die gegenseitigen orthogonalen Achsen 38 und 52 gebildet wird.The EDM cutting tool 96 is then removed from the workpiece 60. If the orientation of the EDM cutting tool 96 is accurate, the gaps 20 will point and 22 have substantially the same volumes. By precisely aligning the cutting tool 96 relative to workpiece 60 is the weight and distribution of the tool material symmetrical to the plane defined by the mutually orthogonal axes 38 and 52 is formed.

Wie in Fig. 10, 10a und 11 dargestellt, werden durch die bisher durchgeführten Arbeitsgänge Reststücke 104 übrigbehalten, die die zwei schräg zueinander verlaufenden Stege in jeder Öffnung verbinden. In Fig. 10 wird die Öffnung 90 mit den Stegen 34 und 36 und den über den Spalt 20 verbundenen Teilen 12 und 18 repräsentativ gezeigt. Das Zwischenstück oder das Fesselstück 104 verbindet den Steg 34 integral mit dem Steg 36. Damit das Biegegelenk 28 jedoch schwenken kann, ist es notwendig, die benachbarten Stege in jeder Öffnung, die einander kreuzen, in einer unverbundenen schrägen Beziehung zueinander anzuordnen.As shown in Figs. 10, 10a and 11, the previously performed Work steps remaining pieces 104 left over, the two running obliquely to each other Connect bars in each opening. In Fig. 10, the opening 90 with the webs 34 and 36 and the parts 12 and 18 connected via the gap 20 are representatively shown. The intermediate piece or the tether 104 connects the web 34 integrally with the Web 36. However, so that the flexible joint 28 can pivot, it is necessary to adjust the adjacent Bars in each opening that cross each other in an unconnected oblique relationship to be arranged to each other.

Ein L-förmiges EDM-Schneidwerkzeug 106 kann durch die Öffnung 90 eingebracht und so eingestellt werden, dass es mit dem Zwischenstück 104 in Eingriff kommt, siehe Fig. 10a. Das Zwischenstück 104 wird dann etnfernt, um den Steg 34 von dem Steg 36 zu trennen. Ein ähnlicher Arbeitsgang zum Entfernen der Zwischenstücke kann für die verbleibenden Öffnungen 86, 88, 90, etc. verwendet werden, wodurch die kreuzweisen Stege des Biegegelenks 28, wie sie in geschnittener perspektivischer Darstellung in Fig. 11 gezeigt werden, erhalten werden. Bei dem Lagersystem gemäss Fig. 1 und 2 für ein Gyroskop, wird der Teil 14 mit der Kreiselwelle verbunden, während der Teil mit dem Trägheitsfühler in Form eines Rotors verbunden ist. Wenn der Teil 14 einer axialen Kraft unterliegt, schaffen die Stege 30, 32, 34 und 36 einen Freiheitsgrad um die Achse 38, ebenso wie die Stege 44, 46, 48 und 50 einen Rotationsfreiheitsgrad um die Achse 52 schaffen, wobei alle einer Zugspannung relativ zu dem Teil 18 unterliegen.An L-shaped EDM cutting tool 106 can be inserted through the opening 90 introduced and adjusted so that it with the intermediate piece 104 in engagement comes, see Fig. 10a. The intermediate piece 104 is then removed to form the web 34 to be separated from the web 36. A similar operation to remove the spacers can be used for the remaining openings 86, 88, 90, etc., whereby the cross-like webs of the flexible joint 28, as shown in a sectioned perspective Illustration shown in Fig. 11 can be obtained. With the storage system according to Fig. 1 and 2 for a gyroscope, the part 14 is connected to the gyro shaft, while the part with the inertia sensor is connected in the form of a rotor. if the part 14 is subject to an axial force, create the webs 30, 32, 34 and 36 one degree of freedom about the axis 38, just like the webs 44, 46, 48 and 50 one Creating degrees of freedom of rotation about axis 52, all of which are tensile stress relative subject to part 18.

Es wurde festgestellt, dass die dünnen Metallstreifen, aus denen diese Stege bestehen, eine weitaus grössere Zugspannung als Druckspannung aufnehmen können. Wenn das Teil 14 in Richtung des Teils 18 zusammengedrückt wird, tritt ein Versagen der Metallstreifen unter einem solchen Druck viel früher auf, als ein Versagen der gleichen dünnen Metallstreifen unter einer Zugspannung auftreten würde. Das heisst, dass die dünnen Metallstreifen der Biegegelenke eine weitaus grössere Zugbeanspruchung als Druckbeanspruchung ertragen können.It was found that the thin metal strips that make up these There are webs that can absorb a much greater tensile stress than compressive stress. When part 14 is compressed toward part 18, failure occurs the metal strip under such pressure on much earlier than failure of the same thin metal strip would occur under tension. This means, that the thin metal strips of the bending joints are subject to far greater tensile stress as compressive stress can endure.

Aus der obigen Beschreibung sieht man, dass die einzelnen Arbeitsschritte ein neues monolithisches Biegegelenk für eine kardanische Gyroanordnung shcaffen. Es gibt viele Anwendungsgebiete, wie äusserst hohe Beanspruchungen auf die Biegegelenkverbindungsstege aufgebracht werden. Es kommt nicht selten vor, dass Belastungen auftreten, die in manchen Anwendungsgebieten 100 g betragen, eine Kraft, die die dünnen Metallstreifen in dem Biegegelenk nicht ohne Zerstörung im Falle einer Druckbelastung hinnehmen.From the above description you can see that the individual work steps Create a new monolithic flexible joint for a cardanic gyro assembly. There are many areas of application, such as extremely high stresses on the flexible joint connecting webs be applied. It is not uncommon that burdens occur, which in some areas of application are 100 g, a force that the thin metal strips in the bending joint not without destruction in the event of a pressure load accept.

Die Konstruktion des erfindungsgemässen Lagersystems mit Biegegelenken muss mit den übrigen Biegegelenken nach dem Stand der Technik verglichen werden, wobei ein repräsentatives Beispiel als Explosionszeichnung in Fig. 12 dargestellt ist. Das bekannte Biegegelenk weist eine vollständig getrennte innere Biegegelenkeinheit 110 und eine äussere Biegegelenkeinheit 140 auf.The construction of the bearing system according to the invention with flexible joints must be compared with the other flexible joints according to the state of the art, a representative example is shown as an exploded view in FIG is. The known flexure joint has a completely separate inner flexure joint unit 110 and an outer flexure joint unit 140.

In der inneren Biegegelenkeinheit 110 sind durch die zylindrische Einheit sich am Umfang erstreckende Schlitze 114, 116 ausgebildet. Eine Bohrung mit einem Durchmesser, grösser als die Breite der Spitze, bildet Öffnungen 118a und 118b, sowie ähnliche nicht gezeigte Öffnungen auf dem gegenüberliegenden Abschnitt des Zylinders der Biegegelenkeinheit 110. Die Bohrungen 118a und 118b bilden einen sogenannten "halsförmigen"(necked-down) dünnen Metallbiegeabschnitt 120 zwischen sich aus.In the inner flexure joint unit 110 are through the cylindrical Unity of circumferentially extending slots 114, 116 is formed. One hole having a diameter greater than the width of the tip forms openings 118a and 118b, as well as similar openings not shown on the opposite section of the cylinder of the flexure joint unit 110. The bores 118a and 118b form one so-called "neck-shaped" (necked-down) thin bent metal portion 120 between from.

Ein zusätzliches Paar am Umfang angeordneter Schlitze 124 und 126 sind am inneren Biegegelenkelement 110 axial beabstandet von den Schlitzen 114, 116 ausgebildet. Wie die Schlitze 114 und 116, sind die Schlitze 124 und 126 U-förmig, jedoch hinsichtlich der Schlitze 114, 116 umgekehrt. Am Ende dieser Schlitze sind Bohrungen 128a und 128b ebenso wie entsprechende Bohrungen auf dem gegenüberliegenden Abschnitt der zylindrischen Wand des Biegegelenks 111 so ausgebildet, dass sie dünne, Metallbiegestreifen 130 mit einer Dicke, die den "halsförmigen" Biegeabschntten i20 entspricht, ausgebildet. Die innere Biegegelenkeinheit 110 umfasst Kardanabschnitte 132, 134 und 136, die jeweils miteinander nur durch die Biegestreifen 120, 130 etc, verbunden sind.An additional pair of circumferential slots 124 and 126 are axially spaced from the slots 114 on the inner flexural hinge element 110, 116 formed. Like slots 114 and 116, slots 124 and 126 are U-shaped, however, reversed with regard to the slots 114, 116. At the end of these slots are Bores 128a and 128b as well as corresponding bores on the opposite one Section of the cylindrical wall of the flexure joint 111 formed so that they have thin, Metal flexural strips 130 of a thickness that cut off the "neck-shaped" flexure i20 corresponds, trained. The inner flexure joint unit 110 includes gimbal sections 132, 134 and 136, the each with each other only through the bending strips 120, 130 etc, are connected.

Auf ähnliche Weise ist die äussere Biegegelenkeinheit 140 ausgebildet. Ein Paar Schlitze 144, 146 ist am Umfang der Wand der Einheit 140 an einer axialen Stelle genau gleich der der Schlitze 114 und 116 der inneren Einheit 110 ausgebildet. Die U-förmigen Schlitzte 144, 146 enden in Bohrungen 148a und 148b, die ganz anders als die Bohrungen 118, 128 der inneren Einheit 110 ausgerichtet sind.The outer flexural joint unit 140 is designed in a similar manner. A pair of slots 144, 146 are circumferentially on the wall of the unit 140 on an axial one Position exactly the same as that of the slots 114 and 116 of the inner unit 110. The U-shaped slots 144, 146 terminate in bores 148a and 148b, which are completely different than the bores 118, 128 of the inner unit 110 are aligned.

Zusätzliche Schlitze 154 und 156 sind am Umfang in U-förmiger Form so ausgebildet, dass sie genau mit den entsprechenden Schlitzen 124 und 126 der inneren Einheit 110 zusammenfallen.Additional slots 154 and 156 are circumferentially U-shaped formed to align snugly with corresponding slots 124 and 126 of the inner unit 110 coincide.

Die Schlitze 154 und 156 enden ebenfalls in Bohrungen 158a und 158b und haben eine Ausrichtung, die den Bohrungen 148a und 148b ähnlich,jedoch 900 gegenüber ihnen gedreht ist. Die Bohrungen 148a und 148b haben entsprechende diametral gegenüberliegende Bohrungen, die man in Fig. 12 nicht sieht. Ähnlich haben die Bohrungen 158a und 158b diametral gegenüberliegende nicht gezeigte Bohrungen.The slots 154 and 156 also terminate in bores 158a and 158b and have an orientation similar to bores 148a and 148b but 900 opposite turned them. The bores 148a and 148b have corresponding diametrically opposite one another Holes that cannot be seen in FIG. Similarly, the bores 158a and 158b diametrically opposed bores, not shown.

Die Bohrungen 148a und 148b sind so ausgebildet, dass dünne Metallbiegestreifen 150 zwischen ihnen verbleiben. Ähnlich sind Bohrungen 158a und 158b benachbart so zueinander ausgebildet, dass sich ein dünner Biegestreifen 160 ergibt. Die Schlitze und Bohrungen der äusseren Biegegelenkeinheit 140 trennt die äussere Biegegelenkeinheit in kardanische Abschnitte 162, 164 und 166, die mit den benachbarten kardanischen Abschnitten nur durch die entsprechenden Biegestreifen 150 oder 160 verbunden sind.The bores 148a and 148b are formed so that thin metal bending strips 150 remain between them. Similarly, bores 158a and 158b are adjacently so designed to each other that a thin bending strip 160 results. The slots and bores in the outer flexure joint unit 140 separate the outer flexure joint unit into gimbal sections 162, 164 and 166, which are with the neighboring gimbals Sections are only connected by the corresponding bending strips 150 or 160.

Die innere Biegegelenkeinheit wird dann teleskopartig in die äussere Biegegelenkeinheit eingeschoben, so dass der Schlitz 114 im wesentlichen mit dem Schlitz 146, der Schlitz 116 mit dem Schlitz 144, der Schlitz 122 mit dem Schlitz 154 und der Schlitz 126 mit dem Schlitz 156 zusammenfällt. Der kardanische Teil 136 der inneren Biegegelenkeinheit wird mit dem äusseren kardanischen Biegegelenkteil 166 verbunden.The inner flexure joint then telescopes into the outer one Flexural joint unit pushed in, so that the slot 114 is essentially with the Slot 146, slot 116 with slot 144, slot 122 with slot 154 and slot 126 coincides with slot 156. The gimbal part 136 of the inner flexure joint unit is connected to the outer cardanic flexure joint part 166 connected.

Die kardanischen Abschnitte 134 und 164 bleiben im wesentlichen unabhängig voneinander, wobei der Biegestreifen 120 den Biegestreifen 150 kreuzt. Ähnlich kreuzt der Biegestreifen 130 den Biegestreifen 160. Andere sich kreuzende Biegestreifen befinden sich auf den gegenüberliegenden Seiten der Anordnung der inneren und äusseren Biegegelenkeinheiten 110, 140.The gimbals 134 and 164 remain essentially independent from each other, wherein the bending strip 120 crosses the bending strip 150. Similar cruises bending strip 130 bending strip 160. Other crossing bending strips are on opposite sides of the arrangement of the inner and outer Flexural joint units 110, 140.

Man sieht, dass jedes Biegegelenk nur einen einzigen Steg aufweist, der der Druck- oder Zugbeanspruchung aufnimmt, wobei eine derartige Beanspruchung nicht durch ein Paar Stege (wie dies in der Erfindung geschieht) aufgenommen wird, wodurch ungefähr nur die Hälfte der Belastung aufgenommen werden kann, im Vergleich zum Lagersystem der vorliegenden Erfindung. Eine axiale Kraft in der entgegengesetzten nach unten gerichteten Richtung bewirkt eine einfache Durchbiegung oder Biegebelastung der Biegestreifen 150 und 160 (siehe Fig. 12). Der Anwendungbereich einer derartigen Konstruktion in Gyrobiegegelenken ist sehr begrenzt.You can see that each flexible joint has only one web, which absorbs the compressive or tensile stress, such stress is not received by a pair of webs (as is done in the invention), which means that only about half of the load can be absorbed, in comparison to the storage system of the present invention. An axial force in the opposite downward direction causes a simple deflection or bending load the flexural strips 150 and 160 (see Fig. 12). The scope of such Construction in gyro flexures is very limited.

Weiter müssen die Schlitze und Bohrungen getrennt, als unabhängige Elemente mit einer ausserordentlichen Präzision hergestellt werden. Weiter muss bei dem bekannten Biegegelenk ein Bindemittel oder Klebstoff die getrennten Elemente des Lagersystems verbinden, wodurch grosse Probleme hinsichtlich der Kurz- und Langzeitstabilität sowohl in. mechanischer als auch in thermischer Hinsicht auftreten, besonders deswegen, weil eine freie Wärmeleitung zwischen den Teilen verhindert wird. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung vin Biegegelenken und die dadurch hergestellten Biegegelenke vermeiden die geschilderten Probleme nach dem Stand der Technik.Next, the slots and holes must be separated, as independent Elements are manufactured with an extraordinary precision. Must continue in the known flexural joint, a binding agent or adhesive is used to separate the elements of the storage system, causing major problems in terms of short-term and long-term stability occur both mechanically and thermally, especially because because a free heat conduction between the parts is prevented. The inventive method for the production of flexible joints and the resulting manufactured bending joints avoid the problems outlined according to the state of the art Technology.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Ausbildung eines monolithischen Biegegelenks kann verwendet werden, um ein Biegegelenklagersystem auszubilden, das mit der Trudelwelle und dem Trägheitsfühler in Form des Rotors an ungefähr der gleichen axialen Stelle verbunden ist. Fig. 13 zeigt beispielsweise ein derartig ausgebildetes Biegegelenklagersystem als weitere Ausführungsform. Ein Werkstück ähnlich dem Werkstück 60, jedoch ohne vollständig durchgehende innere Bohrung, wird auf der Spindel 62 befestigt. Eine zylindrische Bohrung wird über einen Teil der axialen Länge des Werkstücks ausgebildet, um ein zylindrisches Werkstück mit einem geschlossenen Ende auszubilden.The inventive method for forming a monolithic Flexural Joints can be used to form a Flexural Joint Support System that with the spin shaft and the inertia sensor in the form of the rotor at about the same axial point is connected. Fig. 13 shows, for example, one designed in this way Flexible joint bearing system as a further embodiment. A workpiece similar to the workpiece 60, but without a completely continuous inner bore, is placed on the spindle 62 attached. A cylindrical bore is made over part of the axial length of the Workpiece formed to be a cylindrical workpiece with a closed end to train.

Im wesentlichen den Biegegelenken 26, 28, 40 und 42 gleiche Biegegelenke werden in dem zylindrischen Abschnitt des Werkstücks ausgebildet, so dass Biegegelenke 170 und 180 jeweils um 900 versetzt entstehen. Diametral gegenüberliegende Biegegelenke sind auf dem Abschnitt des zylindrischen Biegegelenklagersystems ausgebildet, jedoch in Fig. 13 nicht gezeigt.Flexural joints essentially the same as flexural joints 26, 28, 40 and 42 are formed in the cylindrical portion of the workpiece so that flexural joints 170 and 180 are each offset by 900. Diametrically opposed flexures are formed on the portion of the cylindrical flexure pivot bearing system, however not shown in FIG.

Trennschnitte 182 und 184 können durchgeführt werden, um die geschlossenen Enden des Werkstücks von dem zylindrischen Teil zu trennen. In einem getrennten Schnitt oder gleichzeitig mit der Ausbildung der Schnitte 182 und 184 können Schnitte 186 und 188 ausgebildet werden. Der kardanische Teil 190 wird dann vollständig von dem verbleibenden Abschnitt des Werkstücks getrennt mit der Ausnahme der integralen Stege der Biegegelenke 170, 180, etc.Severing cuts 182 and 184 can be made to close the closed Separate ends of the workpiece from the cylindrical part. In a separate Cut or simultaneously with the formation of the cuts 182 and 184, cuts 186 and 188 are formed. The gimbal part 190 is then completely from the remaining portion of the workpiece separated except for the integral Bars of the bending joints 170, 180, etc.

Ein zweiter Trennschnitt kann dann konzentrisch mit der Achse durchgeführt werden, um die Schnitte 192 und 194 auf entgegengesetzten Seiten eines diametralen Kreuzstückes 196 auszubilden. Weiter werden Trennschnitte 198 und ein entsprechender Schnitt in dem weggeschnittenen Abschnitt diametral entgegengesetzt axial durchgeführt, um die kardanischen Teile 200 und 202 vollständig zu trennen.A second severing cut can then be carried out concentrically with the axis be made to make cuts 192 and 194 on opposite sides of a diametrical Train cross piece 196. Separation cuts 198 and a corresponding one are also provided Cut in the cut-away section carried out diametrically opposite axially, to completely separate the gimbals 200 and 202.

Eine axiale Öffnung 204 kann für die Anbringung der Gyroskopkreiselwelle ausgebildet sein. Ähnlich der bevorzugten Ausführungsform kann ein Flansch am kardanischen Abschnitt 200 mit einem grösseren Radius als der Radius des kardanischen Abschnitts 190 für die Anbringung eines konzentrisch angeordneten Rotors vorgesehen sein. Man sieht, dass die Ausführungsform gemäss Fig.An axial opening 204 may be used for attachment of the gyroscope shaft be trained. Similar to the preferred embodiment, a flange on the gimbal Section 200 with a larger radius than the radius of the gimbal section 190 can be provided for the attachment of a concentrically arranged rotor. Man sees that the embodiment according to Fig.

13 eine Anbringung für den Rotor und die Welle am mittleren Kardangelenk an im wesentlichen gleichen Stellen längs der Kreiselachse schafft. Axial auf die Welle aufgebrachte Kräfte werden daher auf den Rotor durch die Biegegelenke 170, 180 wirken, wobei die integralen schrägen Stege gleichzeitig einer Druck- und Zugbeanspruchung unterliegen. Eine vollständige Symmetrie über die Kreisel und Schwenkachsen kann in der monolithischen Konstruktion erreicht werden, wie dies beschrieben wurde.13 an attachment for the rotor and the shaft on the central universal joint creates at substantially the same points along the gyro axis. Axially to the Forces applied to the shaft are therefore transferred to the rotor by the flexural joints 170, 180 act, whereby the integral inclined webs are subjected to compressive and tensile stress at the same time subject. A complete symmetry over the gyroscope and swivel axes can can be achieved in the monolithic construction as described.

Fig. 14 zeigt eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform, die in einem Gyroskop 230 angeordnet ist. Das Gyroskop 230 umfass ein Gehäuse mit einem Deckel 232 und einer Grundplatte 234.14 shows another embodiment according to the invention, which is shown in FIG a gyroscope 230 is arranged. The gyroscope 230 includes a housing with a Cover 232 and a base plate 234.

Der Rand des Deckels 232 ist in eine Nut 236 der Grundpaltte 234 oberhalb eines ringförmigen Dichtungsringes 238 eingepasst.The edge of the cover 232 is in a groove 236 of the base gap 234 above an annular sealing ring 238 is fitted.

Der Dichtungsring 238 kann geschweisst sein, um eine vakuumdichte Dichtung zu schaffen. Ebenso können Metallstreifen 240 verschweisst oder anderweitig befestigt sein, um den Dichtungsring 238 und die Verbindung des Deckels 232 in der Nut 236 abzudecken.The sealing ring 238 may be welded to be vacuum tight To create poetry. Metal strips 240 can also be welded or otherwise attached to the sealing ring 238 and the connection of the lid 232 to be covered in the groove 236.

Ein flexibler Schlauch 244 ist pneumatisch mit dem Inneren der einzigen Kammer des Gyroskops 230 und mit dem Gehäuse verbunden. Durch den Schlauch 244 kann Luft evakuiert und durch ein anderes Medium im Inneren des Gehäuses, üblicherweise Stickstoff mit einer halben Atmosphäre, ersetzt werden. Der Druck im Inneren des Gehäuses wird auf diese Weise vermindert, wodurch die Gasreibungseffekte des sich drehenden Rotors vermindert werden. Auf diese Weise können ebenfalls die Wärmegradienten, die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien hervorgerufen werden, besser kontrolliert werden. Der Schlauch 244 kann an seiner Spitze 246 einen Klemmwulst aufweisen, der in eine längs eines Umfangsteils der Grundplatte 234 ausgebildeten Nut passt.A flexible hose 244 is pneumatically connected to the interior of the only one Chamber of the gyroscope 230 and connected to the housing. Through the hose 244 can Air evacuated and through another medium inside the housing, usually Nitrogen with half an atmosphere. The pressure inside the Housing is reduced in this way, reducing the gas friction effects of the itself rotating rotor can be reduced. In this way, the thermal gradients, due to the different coefficients of thermal expansion of the various Materials evoked can be better controlled. The hose 244 can have at its tip 246 a clamping bead, which is in a along a peripheral part the base plate 234 formed groove fits.

Vor dem Abdichten des Deckels 232 mit der Grundplatte 234 wird das Gyroskop zusammengebaut. Ein ringförmiger Hysteresemotor 250 wird auf einer Montageplatte 252 befestigt. Die Montageplatte bildet einen zentralen zurückgesetzten Zylinder zur Aufnahme der Wellenlager 254, die durch einen Distanzring 256 beabstandet sind.Before sealing the cover 232 to the base plate 234, the Assembled gyroscope. An annular hysteresis motor 250 is mounted on a mounting plate 252 attached. The mounting plate forms a central recessed cylinder for receiving the shaft bearings 254, which are spaced apart by a spacer ring 256.

Ringförmige angeordnete Drehmomenterzeuger 257 und 258 sind an der Montageplatte 252 mittels Schrauben 259 befestigt.Annularly arranged torques 257 and 258 are on the Mounting plate 252 fastened by means of screws 259.

Die Fig. 15 und 16 zeigen die Anordnung eines Teils des Gyroskops. Ein ringförmiger Rotor 270 mit einem umgekehrten U-förmigen Querschnitt, wird mit der Welle 260 über Biegegelenke verbunden, wie dies in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Der wellenverbindende Teil kann in der Nähe des oberen Flansches 262 des oberen Wellenabschnitts 264 mittels eines Klebers 265 geklebt werden. Entweder zusammen oder alternativ kann der obere Flansch 262 mit dem Welleneingriffsabschnitt 14 mittels Schrauben 266 verbunden werden. Eine Ausgleichsscheibe 267 kann auf dem oberen Flansch 262 angeordnet werden. Die Ausgleichsscheibe 267 kann mit Ausgleichsbolzen 268 zum Ausgleichen des Dralls der Welle um die Trudeldrehachse 269 versehen sein.Figs. 15 and 16 show the arrangement of part of the gyroscope. An annular rotor 270 with an inverted U-shaped cross-section is provided with of the shaft 260 via flexural joints, as is the case in connection with FIG. 1 and 2 has been described. The shaft connecting part can be near the upper one Flange 262 of the upper shaft section 264 can be glued by means of an adhesive 265. Either together or alternatively, the top flange 262 may be with the shaft engaging portion 14 can be connected by means of screws 266. A shim 267 can be on the upper flange 262 can be arranged. The shim 267 can be fitted with a shim bolt 268 can be provided to compensate for the swirl of the shaft about the spin axis 269.

Der Eingriffsabschnitt 18 für den Rotor kann mittelsEpoxidkleber 265 mit dem Rotor 270 verklebt sein. Der Rotor 270- kann so ausgebildet sein, dass er mit den Ausgleichsbolzen 272, 274 zusammenwirkt. Die Ausgleichsbolzen 272, 274 haben ein Aussengewinde an einem Schaft, das mittels interner Gewinde 276 aufgenommen wird. Die interen Gewinde 276 sind innerhalb des Rotors 270 ausgebildet, wodurch irgendwelche Unwuchten, die manchmal durch besondere Anordnungen der Muttern für die Ausgleichsbolzen auftreten, vermindert werden.The rotor engagement portion 18 can be sealed with epoxy glue 265 be glued to the rotor 270. The rotor 270- can be designed so that it interacts with the compensating bolts 272, 274. The balance bolts 272, 274 have an external thread on a shaft, which is received by means of internal threads 276 will. The internal threads 276 are formed within the rotor 270, whereby any imbalances that are sometimes caused by special arrangements of the nuts for the compensating bolts occur, are reduced.

Permanentmagnete 278 sind im Inneren des U-förmigen Rotors befestigt so dass, wenn der Rotor 270 mit der Trudeldrehachse 269 ausgerichtet ist, die Permanentmagneten 278 konzentrisch mit und in feldinfluenzeirender Nachbarschaft mit den Drehmomenterzeugern 257 und 258 angeordnet sind. Die Permanentmagneten 278 und die Drehmomenterzeuger 257, 258 sind von den Einflüssen des Hysteresemotors 250 durch die Montageplatte 252 beim endgültigen Zusamenbau abgeschirmt.Permanent magnets 278 are attached inside the U-shaped rotor so that when the rotor 270 is aligned with the spin axis 269, the permanent magnets 278 concentric with and in the field-influencing neighborhood with the torque generators 257 and 258 are arranged. The permanent magnets 278 and the torque generators 257, 258 are from the influences of the hysteresis motor 250 through the mounting plate 252 shielded during the final assembly.

Man sieht, dass der Rotor 270 zum oberen Wellenabschnitt 264 durch die Biegegelenkanordnung 10 über den kardanischen Teil 12 kardanisch gelagert ist. Die Stege der Biegegelenke 40 und 42 und des Biegegelenks 28 sind in Fig. 14 gestrichelt dargestellt, während die Biegegelenke 26 und 40 in der Fig. 15 gesehen werden können.It can be seen that the rotor 270 passes through to the upper shaft section 264 the flexible joint arrangement 10 is mounted in a cardanic manner via the cardanic part 12. The webs of the flexures 40 and 42 and the flexure joint 28 are shown in dashed lines in FIG. 14, while the flexural joints 26 and 40 in FIG. 15 can be seen.

Der so zusammengebaute obere Wellenabschnitt 264 kann mit dem unteren Wellenabschnitt 260 über Schrauben 282 durch die axiale Öffnung 284 im oberen Wellenabschnitt 264 verbunden werden.The thus assembled upper shaft portion 264 can be connected to the lower Shaft section 260 via screws 282 through the axial opening 284 in the upper shaft section 264 can be connected.

Ein Antriebsflansch 288 auf einer Seite der Montageplatte 252 kann mit der Welle 260 mittels Muttern 290 verbunden werden.A drive flange 288 on one side of the mounting plate 252 can be connected to the shaft 260 by means of nuts 290.

Durch das Anziehen der Mutter 290 kann die Welle 260 in der Lageranordnung durch den oberen Flansch 292 vorgespannt werden.By tightening nut 290, shaft 260 can be in the bearing assembly be biased by the upper flange 292.

Der Antriebsflansch 288 weist eine konzentrisch mit der Antriebseinrichtung, z.B. dem Motor 250 ausgerichtete Ringscheibe auf, an die Permanentmagnete 294 zur induktiven Energieaufnahme von dem Motor 250, angebracht sind. Induktionsfühler 296 und 298 sind auf der Montageplatte 252 zur Aufnahme induktiv erzeugter Differentialsignale von dem Rotor 270 angeordnet, um ein Rignal entsprechend der Verschiebung der Welle relativ zu dem Rotor 270 zu erzeugen.The drive flange 288 has a concentric with the drive device, e.g. inductive energy absorption from the motor 250, are attached. Induction probe 296 and 298 are on the mounting plate 252 for receiving inductively generated differential signals arranged by the rotor 270 to generate a signal corresponding to the displacement of the shaft relative to the rotor 270.

Das so zusammengebaute Gyroskop kann in einen ringförmigen Sitz 300 im Inneren der Grundplatte 234 eingepasst werden. Schrauben 302 befestigen die Montageplatte und die zusammengebaute Gyroskopeinheit mit der Grundplatte 234. Der Deckel 237 wird dann in die Nut 236 eingepasst und eine vakuumdichte Dichtung, wie oben beschrieben, angeordnet.The thus assembled gyroscope can be placed in an annular seat 300 be fitted inside the base plate 234. Screws 302 secure the mounting plate and the assembled gyroscope unit with the base plate 234. The lid 237 is then fitted into the groove 236 and a vacuum-tight seal, as described above, arranged.

Aus der Beschreibung s-ieht man, dass das Gyroskop vollständig unabhängig von einem Gehäuse zusammengebaut werden kann, in welches es später eingebracht wird. Das Gyroskop ist eine einzige Einheit und kann sehr leicht und einfach in einem einzigen inneren Raum eines Gehäuses befestigt werden, der vakuumdicht durch das Befestigen einer einzigen Dichtung gemacht werden kann.From the description it can be seen that the gyroscope is completely independent can be assembled from a housing into which it is later placed. The gyroscope is a single unit and can be easily and simply rolled into one single inner Space of a housing to be attached, which is vacuum-tight can be made by attaching a single gasket.

Das Gehäuse kann im wesentlichen evakuiert werden und ein bestimmtes Medium für eine gewünschte Atmosphäre in dem Gehäuse zugeführt werden.The housing can be evacuated and a certain essentially Medium can be supplied for a desired atmosphere in the housing.

Das einheitliche in Fig. 14 gzeigte Gehäuse stellt ein alternatives Verfahren einer Gyrokonstruktion dar, welche eine grössere Genauigkeit der Lager und Wellen ermöglicht. Der Motor 250, die Lger 254, die Welle 260 und die An£riebsscheibe 288 können an der Montageplatte 252 befestigt werden-und als Einheit auf dem Sitz 300 angeordnet und mittels Schrauben 302 befestigt werden. Die Welle 260 kann dann mit Betriebsumdrehungen gedreht werden, um die Stabilität der Welle und die Genauigkeit der Lagerumwucht vor dem Einsetzen der Rotoranordnung, die am oberen Wellenabschnitt 264 befestigt ist, zu prügen. Die Wellen-und Lagerumwucht oder -abgleichung kann in der tatsächlichen Gehäusegrundplatte 234 vor dem Anordnen des Rotors geprüft werden. Zum weiteren vorteilhaften Zusammenbau können die Welle 260, die Lager 254, die Antriebsscheibe 288 und die Distanzscheibe 256 vor dem Befestigen auf der Montageplatte 252 zusammengebaut werden, um eine Lagerhülse auszubilden. Die Lagerhülse kann, wenn dies gewünscht wird, ebenfalls den Motor 250 einschliessen.The unitary housing shown in Fig. 14g represents an alternative Method of a gyro construction, which increases the accuracy of the bearings and waves. The motor 250, the bearing 254, the shaft 260 and the drive pulley 288 can be attached to mounting plate 252 - and as a unit on the seat 300 are arranged and fastened by means of screws 302. The shaft 260 can then rotated with operating revolutions to ensure the stability of the shaft and the accuracy the bearing imbalance before inserting the rotor assembly on the upper shaft section 264 is attached. The shaft and bearing unbalance or adjustment can checked in the actual housing base plate 234 prior to placing the rotor will. For further advantageous assembly, the shaft 260, the bearings 254, drive pulley 288 and spacer 256 prior to mounting on the mounting plate 252 can be assembled to form a bearing sleeve. The bearing sleeve can also include motor 250 if so desired.

Dem Antrieb 250 wird über die Leitungen 308 Energie zugeführt.The drive 250 is supplied with energy via the lines 308.

Die Leitungen 308 führen Energie über elektrische Verbindungen 310 zu, die durch die Grundplatte 234 in einer abgedichteten Kappe 312 verlaufen. Signale von den Aufnehmern 296, 298 können in ähnlicher Weise durch das vakuumdichte Gehäuse dem elektrischen, auf einer Platte 316 befestigten Schaltkreis 314 zugeführt werden, der als gedruckte Schaltung ausgeführt ist.The lines 308 carry power via electrical connections 310 which extend through the base plate 234 in a sealed cap 312. Signals from the transducers 296, 298 can in a similar manner through the vacuum-tight housing applied to the electrical circuit 314 mounted on a board 316, which is designed as a printed circuit.

Die Fig. 15 und 16 zeigen alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es ist festzustellen, dass eine vorteilhafte Ausführungsform der monolithischen Biegegelenkanordnung so ist, dass der mit der Welle 264 verbundene Biegegelenkteil 14 axial beabstandet zu der Trudeldrehachse 269 von dem mit dem Rotor 270 verbundenen Biegegelenkteil 18 angeordnet ist. Wenn die Welle 264 mit einem Teil 14 höher als einem Teil 18 vertikal angeordnet ist, stehend die Stege in jedem Biegegelenk unter Zugspannung. Der Rotor 270 hängt mittels des Kardanteils 12 an der drehbar befestigten Welle 264.Figures 15 and 16 show alternative embodiments of the present invention Invention. It should be noted that an advantageous embodiment of the monolithic The flexure joint arrangement is such that the flexure joint part connected to the shaft 264 14 axially spaced apart from the spin axis 269 from the one connected to the rotor 270 Flexural joint part 18 is arranged. If the shaft 264 with a part 14 higher than a part 18 is arranged vertically, standing under the webs in each bending joint Tensile stress. The rotor 270 is suspended from the rotatably attached by means of the card component 12 Wave 264.

Wenn der Rotor, die Welle und die Kardananordnung gemäss Fig.If the rotor, the shaft and the cardan arrangement according to Fig.

15 um die vertikale Trudeldrehachse 269 gedreht werden, wird jeder Steg der Biegegelenkanordnung einer Druckbeanspruchung ausgesetzt. Man fand jedoch, dass die dünnen Stetge der Biegegelenke unter einer Druckbeanspruchung 5 mal eher knickten oder zerbrachen als unter einer Zugbeanspruchung. Von der Technik werden Biegegelenkstege benötigt, die eine Zugbeanspruchung von mehreren g ohne Versagen ertragen können. Durch die vorliegende Erfindung wird diesem Bedürfnis Rechnung getragen, wenn die Anordnung vertikal ausgerichtet ist, wodurch eine Zugbeanspruchung in den Biegegelenkstegen auftritt. Es wird weiter darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Konstruktion in jedem Biegegelenk die g-Belastungen auf zwei Stege des Biegegelenks aufgeteilt werden.15 rotated about the vertical spin axis 269, everyone will Web of the flexure joint assembly exposed to compressive stress. However, it was found that the thin rods of the flexible joints are 5 times more likely to be subjected to compressive stress buckled or broken when under tensile stress. Be from technology Flexural joint bars are required that can withstand tensile stress of several g without failure can endure. The present invention addresses this need worn when the assembly is oriented vertically, creating a tensile stress occurs in the flexible joint webs. It is further noted that in the present construction, the g-loads on two webs in each flexible joint of the flexible joint.

In Fig. 16 ist die Trudeldrehachse orthogonal zur vertikalen ausgerichtet, so dass die Trudeldrehachse im wesentlichen orthogonal zu den Feldkräften der Schwerkraft verläuft. Der Rotor 270 ist mittels des Kardangelenks 12 mit der horizontalen Welle 264 verbunden. Die Belastungen in dem Steg 30 sind von denen des Steges 32 unterschiedlich.In Fig. 16 the spin axis is oriented orthogonally to the vertical one, so that the spin axis is essentially orthogonal to the field forces of gravity runs. The rotor 270 is connected to the horizontal shaft by means of the universal joint 12 264 connected. The loads in the web 30 are of those of the Bridge 32 different.

In vielen Anwendungsbereichen wird eine Ausführungsform gemäss Fig. 16 gewünscht. Es wird angenommen, dass die Zugbelastung in einem Stegepaar irgendeine durch eine Druckbeanspruchung in dem anderen Stegepaar bewirkte Ungleichheit behebt. In jedem Fall kann eine geringe, jedoch ausschlaggebende konstruktive Änderung in der Resonanzkreiselfrequenz der Ausführungsform von Fig. 16 gegenüber der von Fig. 15 gemacht werden.In many areas of application, an embodiment according to FIG. 16 desired. It is believed that the tensile load in a pair of webs is some corrects inequality caused by compressive stress in the other pair of webs. In any case, a minor but decisive change in the design of the the resonance gyro frequency of the embodiment of FIG. 16 compared to that of FIG. 15 can be made.

Bei der Verwendung, besonders dort, wo eine grosse Lagerhaltung für Ersatzgyros vorhanden ist, ist es wünschenswert, dass eine vollständige Auswechselbarkeit bei der routinemässigen Wartung gegeben ist. Diese Gleichförmigkeit kann jedoch zu ernsten praktischen Problemen in gewissen Anwendungsbereichen der Gyroskope führen.When using, especially where there is a large amount of storage for If replacement gyros are available, it is desirable that they be fully interchangeable is given during routine maintenance. However, this uniformity can lead to serious practical problems in certain areas of application of the gyroscope.

Beispielsweise ist in zwei Gyrosystemen, wie z,B, dem strappeddown" Plattformsystem gemäss Fig. 17 die Trudeldrehachse 330 des einen Gyros 332 orthogonal zur Trudeldrehachse 336 des zweiten Gyros 338 angeordnet. Wenn die Achse 330 in z-Richtung angeordnet ist, und die Achse 336 in y-Richtung angeordnet ist, verläuft die x-Achse in cartesischen Koordinaten in einer Ebene parallel zur Grundplatte 340. Das Gyroskop 332 erfasst dann Bewegungen um die x-Achse und die y-Achse. Das zweite Gyroskop 338 erfasst Bewegungen um die x-Achse und die z-Achse.For example, in two gyro systems, such as, for example, the strappeddown " Platform system according to FIG. 17, the spin axis 330 of one gyro 332 orthogonally arranged to the spin axis 336 of the second gyro 338. When the axis is 330 in is arranged in the z-direction, and the axis 336 is arranged in the y-direction, runs the x-axis in Cartesian coordinates in a plane parallel to the base plate 340. The gyroscope 332 then detects movements about the x-axis and the y-axis. That second gyroscope 338 detects movements about the x-axis and the z-axis.

Bewegungen um alle drei cartesischen Koordinatenachsen werden entweder durch das eine oder das andere Gyro 332, 338 mit einer überzähligen Messung um die x-Achse durchgbeide Gyros erfasst.Movements around all three Cartesian coordinate axes are either by one or the other gyro 332, 338 with an excess measurement around the x-axis recorded by both gyros.

Energie wird von einer Energierversorgung für den Motor 342 über Leitungen 344, 346 zu den entsprechenden Gyroskopen 332 und 338 zugeführt.Energy is supplied from a power supply for motor 342 via lines 344, 346 are fed to the gyroscopes 332 and 338, respectively.

Es ist bekannt, dass, wenn zwei dynamisch abgestimmte Gyros auf der gleichen Grundplatte 340 befestigt sind und mit gleichen Kreiselgeschwindigkeiten betrieben werden, dass geringe Vibrationen durch das eine Gyro 332 die Leistung des anderen Gyros 338 herabsetzen. Diese Erscheinung wird als gegenseitige Beeinflussung (cross-talk) bezeichnet und wird im einzelnen in der Veröffentlichung "Theory of Errors of a Multigimbal, Elastically Supported, Tuned Gyroscope", I.E.E.E., Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Bd. AES-8, Nr. 3, Mai 1972, Dynamically Tuned Gyros in Strapped-Down Systems Conference Proceedings, No. 116, Agard, Nato, beschrieben. Um diese Genauigkeitsverminderung auszuschalten ist es üblich, die zwei Gyros bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu betreiben. So wird durch das Gyroskop 332 eine Frequenz f1 geschaffen, während eine unterschiedliche Frequenz f2 durch den Motor des Gyroskops 338 übermittelt wird.It is known that when two dynamically tuned gyros are on the same base plate 340 are attached and with the same gyro speeds operated that low vibrations through the one Gyro 332 the performance of the other gyro 338. This phenomenon is called mutual influencing (cross-talk) and is described in detail in the publication "Theory of Errors of a Multigimbal, Elastically Supported, Tuned Gyroscope ", I.E.E.E., Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. AES-8, No. 3, May 1972, Dynamically Tuned Gyros in Strapped-Down Systems Conference Proceedings, No. 116, Agard, Nato. In order to eliminate this decrease in accuracy, it is common to use the two gyros at operate at different speeds. Thus, through the gyroscope 332 a frequency f1 is created, while a different frequency f2 is created by the Motor of the gyroscope 338 is transmitted.

Mit einer derartigen Arbeitsweise treten jedoch bisher ungelöste Probleme auf. Wenn zwei Gyros die gleiche Abstimmung unabhängig ihrer Ausrichtung hinsichtlich der Schwerkraft haben, ist eine derartige Arbeitsweise bekannt, um die Gyros mit zwei unterschiedlichen Frequenzen zu betreiben, wobei jede ein wenig von der abgestimmten Frequenz abweicht. Beide Instrumente sind dadurch tatsächlich nicht abgestimmt. Der Betrieb bei unterschiedlichen Kreiselgeschwindigkeiten erzeugt auf diese Weise Abstimmungfehler. Wenn andererseits die Gyros bei unterschiedlicher Geschwindigkeit abgestimmt werden, wird das normale Erfordernis der Austauschbarkeit nicht erfüllt.However, unsolved problems arise with such an operation on. When two gyros have the same vote regardless of their orientation regarding Having gravity, such a way of working is known to use the gyros operate two different frequencies, each a little different from the tuned Frequency deviates. As a result, both instruments are actually not coordinated. The operation at different gyro speeds produces in this way Voting mistake. On the other hand, if the gyros are at different speeds are voted, the normal requirement of interchangeability is not met.

Durch die gleichzeitige Verwendung der Ausführungsformen gemäss Fig. 15 und 16 in einem Gyrosystem wird erfindungsgemäss die Notwendigkeit einer solchen Nichtabstimmung ausgeschaltet. Es können identische Gyros verwendet werden und die anhaftende abgestimmte Kreiselfrequenzverschiebung, die durch die unterschiedliche Belastung der unterschiedlich ausgerichteten Biegegelenke bewirkt wird, hat eine ausreichend unterschiedliche Kreiselfrequenz zur Folge,um eine Gyrointerferenz oder gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden.The simultaneous use of the embodiments according to FIG. 15 and 16 in a gyro system is according to the invention need such a non-vote turned off. Identical gyros can be used and the inherent tuned gyro frequency shift caused by the causes different loads on the differently aligned flexures results in a gyro frequency that is sufficiently different to avoid gyro interference or to avoid mutual interference.

Das heisst, dass, wenn f1 f2 in Fig. 17 ist, die Beanspruchung in allen Stegen, entweder eine Zug- oder eine Druckbeanspruchung, in der Ausführungsform gemäss Fig. 15 eine besondere abgestimmte Frequenzresonanz erzeugt. Diese abgestimmte Frequenzresonanz ist von der abgestmmmten Frequenzresonanz getrennt und feststellbar unterschiedlich, weobei die abgestimmte Frequenzresonanz durch den identischen Aufbau bewirkt wird, bei dem die Trudeldrehachse in einer im wesentlichen horizontalen Ebene verläuft, wie in Fig. 16- gezeigt. Die unterschiedlich abgestimmte Frequenzresonanz wird durch die Tatsache bewirkt, dass die Stege in jedem Paare der Biegegelenke entgegengesetzte Belastungen aufweisen.That is, when f1 is f2 in FIG. 17, the stress in all webs, either tensile or compressive, in the embodiment According to FIG. 15, a specially tuned frequency resonance is generated. This coordinated Frequency resonance is separate from the tuned frequency resonance and can be determined different, although the tuned frequency resonance due to the identical structure is effected in which the spin axis in a substantially horizontal The plane runs as shown in Fig. 16-. The differently tuned frequency resonance is caused by the fact that the webs in each pair of flexure hinges have opposite loads.

Fig. 18 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 18 sind drei Kardangelenke 350 im Querschnitt gezeigt. Der obere Wellenabschnitt oder die Nabe 354 kreiselt um die Trudeldrehachse 352. Der Trägheitsfühler ist der Rotor 356. Im Gegensatz zu dem Lagersystem von Fig. 1 und 2 umfasst Fig, 18 eine dreifahce Kardangelenkanordnung 350, bestehend aus drei miteinander verbundenen monolithischen Kardanlagersystemen 360, 370 und 380.Fig. 18 shows another embodiment of the invention. In Fig. 18, three universal joints 350 are shown in cross section. The upper shaft section or the hub 354 gyrates around the spin axis 352. The inertia sensor is the Rotor 356. In contrast to the bearing system of FIGS. 1 and 2, FIG dreifahce universal joint assembly 350, consisting of three interconnected monolithic cardan bearing systems 360, 370 and 380.

Das Kardangelenklagersystem 360 hat einen Aufbau und ist in einer derartigen Weise hergestellt, die der Kardanlagersystem-Bauweise 10 ähnlich ist. Das Lagersystem 360 hat einen Wellenbefestigungsteil 362, einen Rotorbefestigungsteil 364 und einen Kardanteil 366. Der Rotorbefestigungsteil 364 hat relativ zum Wellenbefestigungsteil 362 aufgrund der monolithischen Biegegelenke 368 (siehe Fig. 18) zwei Freiheitsgrade.The universal joint bearing system 360 has structure and is in one manufactured in such a way that the gimbal system construction 10 is similar. The storage system 360 has one Shaft mounting part 362, a Rotor attachment part 364 and a cardan part 366. The rotor attachment part 364 has relative to the shaft mounting portion 362 due to the monolithic flexure joints 368 (see Fig. 18) two degrees of freedom.

Das zweite monolithische Lagersystem 370 ist in ähnlicher Weise aufgebaut, wie das Lagersystem 360, weist jedoch einen grösseren Durchmesser auf, so dass es konzentrisch um das Lagersystem 360 angeordent werden kann. Das Lagersystem 370 umfasst einen Wellenbefestigungsabschnitt 372, einen Kardanabschnitt 376 und einen Rotorbefestigungsabschnitt 374. Der Wellenbefestigungsabschnitt 372 ist mit dem Wellenbefestigungsabschnitt 362 des Lagersystems mittels Kleben oder Schweissen 378 verbunden. Ähnlich ist der Rotorbefestigungsabschnitt 374 mit dem Rotorbefestigungsabschnitt 364 des monolithischen Lagersystems 360 durch Kleben oder Schweissen 379 verbunden.The second monolithic storage system 370 is constructed in a similar way, like the storage system 360, but has a larger diameter so that it can be arranged concentrically around the storage system 360. The storage system 370 includes a shaft mounting portion 372, a gimbal portion 376 and a Rotor mounting portion 374. Shaft mounting portion 372 is connected to the Shaft fastening section 362 of the bearing system by means of gluing or welding 378 connected. Similarly, the rotor attachment portion 374 is identical to the rotor attachment portion 364 of the monolithic storage system 360 connected by gluing or welding 379.

In ähnlicher Weise ist das monolithische Lagersystem 380 ähnlich dem Biegegelenklager 10 aufgebaut, hat jedoch einen grösseren Durchmesser als das monolithische Lagersystem 370. Das Lagersystem 380 passt konzentrisch um das Lagersystem 370 und weist einen Wellenbefestigungsteil 382, einen Rotorbefestigungsteil 384 und einen Kardanteil 386 auf. Der Rotorbefestigungsteil 384 hat um die orthogonale Schwenkachse relativ zum Wellenbefestigungsteil 382 zwei Freiheitsgrade, ebenso wie der Rotorbefestigungsteil 374 des Lagersystems 370 zwei Freiheitsgrade relativ zu seinem Wellenbefestigungsabschnitt 372 infolge der gegenseitig orthogonal verlaufenden Schwenkachsen des Kardanabschnitts 376 hat. Der Wellenbefestigungsabschnitt 372 ist mit dem Wellenbefestigungsabschnitt 382 durch Kleben oder Schweissen 388 verbunden. Ähnlich ist der Rotorbefestigungsabschnitt 374 mit dem Rotorbefestigungsteil 384 befestigt.Similarly, the monolithic storage system 380 is similar to that Flexural joint bearing 10 constructed, but has a larger diameter than the monolithic Storage system 370. Storage system 380 fits concentrically around storage system 370 and has a shaft mounting part 382, a rotor mounting part 384, and a Cardboard part 386. The rotor mounting portion 384 has an orthogonal pivot axis relative to the shaft mounting part 382 two degrees of freedom, as well as the rotor mounting part 374 of the bearing system 370 has two degrees of freedom relative to its shaft mounting portion 372 due to the mutually orthogonal pivot axes of the cardan section 376 has. The shaft attachment portion 372 is with the shaft attachment portion 382 connected by gluing or welding 388. The rotor mounting section is similar 374 attached to the rotor attachment part 384.

Die gegenseitig orthogonal zueinander verlaufenden Achsen des Lagersystems 370 sind drehbar oder winklig beabstandet von den gegenseitig orthogonal verlaufenden Achsen des Lagersystems 360 und zwar um 600. Weiter sind die gegenseitig orthogonal verlaufenden Achsen des Lagersystems 380 drehbar von den gegenseitig orthogonal verlaufenden Achsen des Lagersystems 360 um 1200 beabstandet. Die Wellenbefestigungsabschnitt 362, 372 und 382 sind mit dem oberen Abschnitt oder der Nabe 354 der Welle befestigt. Da die Rotorbefestigungsabschnitte 364, 374 und 384 mit dem Rotor 356 befestigt sind, sieht man, dass nur die Kardanabschnitte 366, 376 und 386 relativ zueinander frei sind. Der Rotor 356 hat die gewünschten zwei Freiheitsgrade um die Nabe 354 ebenso wie in dem Biegegelenklagersystem 10 gemäss Fig. 1 und 2, hat jedoch zwei Freiheitsgrade um drei getrennte gegenseitig orthogonal verlaufende Achsen, wobei jedes Achsenpaar um 600 von dem anderen Achsenpaar gedreht ist. Die Trägheitsmomente der Drei-Kardangelenkanordnungen 350 können ausgewählt werden, um vollständig Fehler doppelter Kreiselfrequenzeinstellung auszuschalten, indem die Trägheitsmomente der Kardangelenke 366, 376 und 386 eingestellt werden. Das Prinzip eines dynamsich abgestimmten Gyros mit drei Rotoren mit drei konzentrischen Kardangelenken ist im einzelnen in der US-PS 3 832 906 beschrieben.The mutually orthogonal axes of the storage system 370 are rotatable or angularly spaced from the mutually orthogonal Axes of the storage system 360, namely around 600. Furthermore, they are mutually orthogonal extending axes of the bearing system 380 rotatable from the mutually orthogonal extending axes of the storage system 360 spaced by 1200. The shaft mounting section 362, 372 and 382 are attached to the top portion or hub 354 of the shaft. Since the rotor attachment portions 364, 374, and 384 are attached to the rotor 356 it can be seen that only the gimbal sections 366, 376 and 386 are relative to one another are free. The rotor 356 has the desired two degrees of freedom about the hub 354 just as in the flexible joint bearing system 10 according to FIGS. 1 and 2, but has two Degrees of freedom around three separate mutually orthogonal axes, where each pair of axles is rotated 600 from the other pair of axles. The moments of inertia the three universal joint assemblies 350 can be selected to completely fail double gyro frequency setting by reducing the moments of inertia of the Universal joints 366, 376 and 386 can be adjusted. The principle of a dynamically coordinated Three rotor gyros with three concentric universal joints is detailed in U.S. Patent 3,832,906.

Weitere Vprteile können durch eine Mehrfach-Kardananordnung erreicht werden, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und in einem Kardan-Lagersystem, ähnlich dem Lagersystem 360 und 370 in Fig. 18, angebracht sind. Das Lagersystem 380 wird entfernt, so dass der Rotor 356 direkt mit dem Rotorverbindungsteil 374 des Lagersystems 370 verbunden werden kann. In einer solchen Zwei-Kardangelenkanordnung sind die Freiheitsgradschwenkachsen der einzelnen Kardangelenke jeweils voneinander um 900 gedreht. Eine Beschreibung der Arbeitsweise und der Vorteile einer solchen Mehrfach-Kardangelenkanordnung ist in Fig. 1 der oben erwähnten US-PS3 832 906 gezeigt.Further advantages can be achieved with a multiple cardan arrangement which are arranged concentrically to each other and in a cardan bearing system, similar to the storage system 360 and 370 in FIG. The storage system 380 is removed so that the rotor 356 is directly connected to the rotor connector 374 of the storage system 370 can be connected. In such a two-universal joint arrangement are the degrees of freedom pivot axes of the individual universal joints from each other around 900 rotated. A description of the operation and advantages of such a multiple universal joint assembly is shown in Fig. 1 of the aforementioned U.S. Patent 3,832,906.

Es wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es ist verständlich, dass weitere Ausführungsformen für den Fachmann im Erfindungsgedanken liegen. Die beschriebenen Ausführungsformen, ebenfalls für die dem Fachmann nahegelegten Ausführungsformen, sollen durch den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abgedeckt werden.Various embodiments of the invention have been described. It is understandable that further embodiments are within the scope of the invention for those skilled in the art lie. The embodiments described, likewise for those suggested to the person skilled in the art Embodiments are intended to be supported by the spirit of the present invention to be covered.

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Claims

Universal storage system with flexible joints and procedures for it Manufacture of PATENT CLAIMS 1. One-piece storage system, not shown e t by a monolithic element (10) with a first bearing part (4) and a second part (12), the second part (12) at a distance from the first part (14) is arranged and aligned with him, and with the first part (14) only by means a pair of crossed bridges in the form of flexible joints (40, 42), which are in one piece are formed with the first part (14) and the second part (12), is connected, wherein the bending joints (40, 42) form a pivot axis (52) around which the Parts (12, 14) can rotate with respect to one another.

2. Storage system according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the flexures (40, 42) have a first bridge (44, 48) and a second bridge (46, 50), which is inclined with respect to the first bridge, the bridges are formed in one piece with the first part (14) and the second part (12).

3. Storage system according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the first and second parts (14, 12) each comprise a ring, wherein the rings are monolithically connected to one another by means of the flexible joints (40, 42) and wherein each pair of the flexure hinges (40, 42) have opposite sides of each ring and one on opposite sides, respectively each ring is arranged.

4. Storage system according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the monolithic element continues a third, generally with the first and second part comprises aligned and spaced part (18), and that monolithic with the second part (12) by means of a second pair of crossed bridges in the form of flexible joints (26, 28) which are integral with the second part (12) and the third Part (18) are formed, and a second pivot axis (38) generally orthogonal to the first pivot axis (52) forms, and wherein the third Rotate part (18) with respect to the second part (12) about the second pivot axis (38) can.

5. Storage system according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the first part (14), the second part (12) and the third part (18) in general are ring-shaped and wherein the first part (14) with a gyro shaft (260) and the third part (18) is connected to a gyrorotor (270).

6. Storage system according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that a plurality of monolithic elements are arranged concentrically relative to one another are, the first part of each element with the first part of each another element is attached and wherein the third part of each element with attached to the third part of every other monolithic element, and further wherein the first and second pivot axes of each monolithic element angularly spaced from each other's first and second pivot axes monolithic element is arranged.

7. Storage system according to claim 6, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that three monolithic elements are provided, the first and second Pivot axis of each element equiangularly spaced from the first and second Swivel axis of every other element for evenly dividing a circle is arranged.

8. Storage system according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the third part is connected to an inertial mass, its relative Shift to the first section can be felt and detected.

9. Storage system according to claim 8, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that an electromagnetic drive near the probe and in fixed Relationship to the first part for generating a corrective force for alignment of the third part is arranged with the first part, whereby the displacement of the first part is balanced with respect to the third part.

10. Monolithic storage system, not shown first, second and third, each generally cylindrical rings, wherein all rings have a common central axis about which the rings are arranged and along which the rings are axially spaced apart by monolithic Connections integral with the first and second rings and the second and third Rings are formed comprising respective first and second pairs of flexure hinges, the flexures of each pair being diametrically opposed to each other, whereby first and second mutually orthogonal pivot axes that are orthogonal to the central axis are formed, the rings around the first and rotate second mutually orthogonal pivot axes with respect to each bending joint can, monolithically at one end with one ring and at the other end is formed with the adjacent ring.

11. Monolithic storage system according to claim 10, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that each flexible joint has at least two inclined to one another Includes bridges.

12. Monolithic storage system according to claim 11, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that due to an acceleration in a predetermined central axial direction the stresses in each of the bridges are uniform, with two bridges of each joint at approximately equal acute angles in with respect to the central axial direction are aligned to essentially central axial acceleration forces that act on the flexible joint are approximately uniform to split up.

13. Monolithic storage system according to claim 10, g e k e n n -z e i c h n e t by an inertia sensor arranged on the third ring and a rotation device for the first ring to rotate the inertia sensor.

14. Monolithic storage system according to claim 13, characterized in that g e -k e Note that there are electromagnets placed near the inertia sensor for applying an electromagnetic force to the inertial sensor to create a signal corresponding and representative of the applied force is.

15. Monolithic storage system according to claim 13, characterized in that g e -k e do not indicate that a gyroscope shaft is connected to the first ring, and that the second ring is a universal joint with two degrees of freedom.

16. Gyro and rotor system with two degrees of freedom, thereby g e k It is noted that a first gyro shaft about a first spin axis gyrates that a rotor is essentially concentric with the first spin axis and is arranged rotatably with the shaft that a monolithic, cardanic bearing the rotor in two degrees of freedom, orthogonal to the shaft, that connects the gimbal bearing several integral, axially spaced, by means of several crossed Bridges in the form of parts connected by bending elements, that each bending joint, comprises monolithic bridges formed in one piece with the connected parts, with all bridges in the axial direction when axial forces on the shaft are relative act on the rotor, have the same tension.

17. Gyro and rotor system according to claim 16, characterized in that g e k e n n -z E i c h n e t that each flexure joint is at least two relatively oblique to one another includes arranged bridges.

18. Gyro and rotor system according to claim 17, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the monolithic, cardanic bearing is three axially arranged Comprises parts, with a central axially disposed part with one with the shaft connected part by means of first two flexible joints which are diametrically opposite the shaft, is connected to form a first pivot axis, and wherein the centrally arranged Part with a third part attached to the rotor by means of a second pair the shaft of diametrically opposite bending joints is connected to a second Form swivel axis.

19. Gyro and rotor system according to claim 16, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that as a function of a predetermined axial pressure on the Shaft in a second predetermined direction relative to the rotor of each flexure bridge is first subjected to compressive stress, the two bridges in each Flexural joint essentially share the forces applied and at an acute angle are aligned with respect to the axial direction.

20. Gyro and rotor system according to claim 16, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that due to an axial pressure in a first predetermined In the direction of the shaft, each flexure bridge is first subjected to tensile stresses, with the two bridges in each joint the applied forces substantially Divide and each aligned at an acute angle with respect to the axial direction are.

21. Gyro and rotor system according to claim 19, characterized in that g e k e n n -z It is true that there is a gyro angular reference system with a second gyro wave includes, which is about a second spin axis, orthogonal to the first spin axis, can spin, the second gyro shaft having a rotor connected to it and a has monolithic universal joint that the rotor with two degrees of freedom with the second shaft connects, the monolithic universal joint several one-piece Includes parts by means of a plurality of flexural joints in the form of crossed bridges are connected, each bending joint two obliquely arranged, integrally having bridges formed with the parts to be connected to one another, wherein one of the two inclined bridges is under tension while the other of the two inclined bridges is under compressive stress, creating a tuned frequency for the second gyro wave, separate from the tuned frequency of the first gyro wave, is created.

22. Gyro and rotor system according to claim 21, characterized in that g e k e n n -z e i n e t that the connection between the universal joint and the first gyro shaft a predetermined distance along the first spin axis from the same universal joint and the rotor connected therewith.

23. Gyro and rotor system according to claim 22, characterized in that g e k e n n -z e i n e t that the connection between the universal joint and the second gyro shaft a predetermined distance along the second spin axis from the same universal joint and the rotor connected therewith.

24. Two-gyro angle reference system, thus g e k e n n n z e i c h -n e t that there is at least a first gyro and a second identical Gyro comprises that the first and second gyro have a monolithic cardan joint, one shaft for spinning around a spin axis of a rotor for detecting a Inertial force includes that the universal joint includes a pair of flexure joints, of each of which is diametrically opposed to the shaft to connect a rotor and a shaft connecting part of the universal joint, is arranged that each Flexible joint has at least two crossed bridges that run obliquely to one another, which are integrally formed monolithically in the universal joint in which the spin axis The first gyro is aligned in one direction to provide a uniform voltage distribution to create in the crossed bridges of the first gyro and taking the spin axis of the first gyro is oriented orthogonally to the spin axis of the second gyro, around a tuned frequency for the first gyro, separate from a tuned Frequency of the second gyro.

25. Two-gyro-angle reference system according to claim 24, characterized in that g e -k e Note that uniform stress is tensile stress.

26. Two-gyro-angle reference system according to claim 24, characterized in that g e -k e Note that uniform stress is compressive stress.

27. Two-gyro-angle reference system according to claim 24, characterized in that g e -k e It should be noted that the spin axis of the second gyro is essentially runs orthogonally to the gravitational force field, and where one of the inclined bridges in each bending joint of the second gyro primarily a tensile stress and the at least other of the sloping bridges partially a compressive stress to create a gyro frequency resonance separate from the gyro frequency resonance of the first gyro, is subject.

28. Gyrocardiac joint and rotor system with a spin axis rotatable shaft, characterized in that a monolithic rotor bearing element comprise a plurality of coaxial, axially spaced parts, each part being pivotable is connected to the adjacent part by means of at least one flexure joint that comprises two inclined bridges formed integrally with the spaced apart portions.

29. Gyrocardiac joint and rotor system according to claim 28, characterized g e it is not noted that the parts are generally cylindrical and coaxial are formed with the shaft, a first part with the shaft and a second Part is connected to the rotor.

30. Gyrocardiac joint and rotor system according to claim 29, characterized g e it is not noted that the rotor bearing has a third axially between the first and second part comprising aligned bearing, each part having an axially adjacent part is connected by means of first bending joints, the oblique, diametrical relative to the spin axis of a second such flexible joint with inclined bridges includes oppositely arranged bridges.

31. Gyrocardiac joint and rotor system according to claim 30, characterized g e it is not noted that the rotor has an inertia sensor with two degrees of freedom relative to the shaft about axes orthogonal to the spin axes, and wherein the system continues to use electromagnets near the rotor Apply an electromagnetic force that has the rotor in axial alignment with returns the spin axes in the event of an inertial shift, and where the system further comprises a drive for gyrating the axis about the axes.

32. Gyrocardiac joint and rotor system according to claim 31, characterized g e It is not indicated that the actuator and the electromagnet are in one unit are formed with the rotor, the shaft and the gyrocardiac joint, the axially spaced Comprises parts, and wherein the unitary assembly in a one-piece, closed Housing can be mounted.

33. Gyrocardiac joint and rotor system according to claim 32, characterized in that It is not stated that the drive is a motor and devices for power dissipation included by the engine.

34. Method of manufacturing a bearing system with one-piece flexible joints for a coordinated inertial instrument, therefore not shown, that one (a) an axially extending workpiece with an at least partially axial bore extending therethrough, creating a wall with an inner and an outer Surface is formed attached to a rotating spindle; (b) in the outer surface at two diametrically opposite points on the workpiece, two complementary ones forms adjacent depressions, which are separated from each other by means of a thin remaining, upright web are separated; (c) in the inner surface at two diametrically opposite points, a second complementary adjacent one Forms depressions that are separated from each other by a second thin, remaining one upright web are separated relative to the first upright The bridge runs diagonally and crosses it; (d) a predetermined one at each of the locations first and second indentations that meet the other corresponding indentation, so that an opening is formed at each point through the tubular wall, bridged by the respective first and second upright crossed webs will; (e) in each opening the remaining material of the workpiece, which is the first connecting upright bar and the adjacent second upright bar, removed, whereby the crossed webs in each opening are separated from one another; and (f) cuts the workpiece between the diametrically opposite openings to form two substantially coaxially cylindrical tubes that are monolithic, in one piece are only connected by the separate, inclined, upright, crossed webs.

35. The method according to claim 34, characterized in that it is not indicated that before fastening the workpiece, an axially, essentially cylindrical Drilling through the workpiece.

36. The method as claimed in claim 34, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that cutting is done with an electric discharge cutter.

37. The method as claimed in claim 34, characterized in that it is e t that the workpiece on the rotating spindle between forming the corresponding Wells rotated by 1800.

38. The method as claimed in claim 34, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the formation of the outer surface and the formation of the inner surface is carried out by moving the workpiece relative to the cutting tool, whereby the workpiece comes into engagement with the cutting tool,

39. Procedure after Claim 37, characterized in that the cutting tool is a includes electric discharge machining tool.

40. The method as claimed in claim 34, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that one: from the outer surface at diametrically opposite points two first mutually corresponding adjacent wells separated from each other by a thin remaining upright web are separated, forms; from the inner surface of the workpiece two additional second indentations at diametrically opposite points forms that are separated from each other by a second thin, remaining upright Webs are separated, the second thin upright web relative to the first runs obliquely and crosses it, whereby second openings are formed in the workpiece will; in each of the second openings some connecting part between the upright bars and the adjacent second upright bars removed, whereby the crossed upright bars in each opening are separated from each other.

41. The method as claimed in claim 40, characterized in that it is e t that you can place the workpiece between the second diametrically opposed openings cuts to form three monolithically connected parts, two of which are parts radially adjacent to one another relative to the substantially cylindrical workpiece are and connected to the third part by separate, inclined, upright webs are.

42. The method according to claim 40, characterized in that there is no e n n z e i c h -n e t that you can place the workpiece between the two diametrically opposed openings to form three substantially coaxial, axially spaced cylindrical Cuts pipe parts that are monolithic only by means of separate, inclined, upright webs are connected.

43. The method as claimed in claim 42, characterized in that it is not that the machining and cutting is carried out by means of a cutting tool will.

44. The method as claimed in claim 43, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the cutting tool is an electrical discharge tool.

45. Process for the production of a coordinated inertial instrument, in that one (a) in a first arrangement has a Rotor shaft and a gimbal-mounted inertia sensor with it at least an axis of a degree of freedom of rotation substantially orthogonal to the rotor shaft assemble; (b) the rotor shaft in a second arrangement with a motor for Rotating the rotor shaft rotatably mounted, the second arrangement further comprising electromagnets for applying a return torque to the inertia sensor; and (c) the first assembled arrangement and the second arrangement in a unitary, single housing attached, the inside being essentially airtight from the outside Environment is.

46. The method as claimed in claim 45, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the rotatable fastening of the rotor shaft, which has a bearing ring, preloaded, the bearing ring and the bearings connected to the second arrangement are.

47. The method as claimed in claim 46, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that pretensioning through a single screw connection, which is essentially runs coaxially with the shaft, is achieved and wherein the shaft about its axis is balanced by setting compensating screws on the shaft.

48. The method as claimed in claim 45, characterized in that it is e t that one evacuated the inside of the housing and in it at least half atmospheric Maintains pressure with a substantially inert gas medium.

49. The method as claimed in claim 45, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that you put the inertia sensor in the first Arrangement and the second arrangement in the housing balanced.

50. The method as claimed in claim 45, characterized in that it is e t that when assembling the first assembly the inertia sensor with the rotor shaft with a monolithic universal joint with at least one degree of freedom around one connects to the axis orthogonal to the shaft.

51. The method as claimed in claim 50, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the monolithic universal joint at least two degrees of freedom of rotation around Has axes that are substantially orthogonal to the shaft and to each other.

52. The method as claimed in claim 45, characterized in that it is not e t that when assembling the first assembly and the second assembly in the housing by providing an annular seal between the base plate and the cover seals the housing.

53. The method as claimed in claim 52, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the cover is welded to the base plate by means of the sealing ring will.

54. Coordinated inertial gyro, thus g e k e n n n z e i c h n e t that it is (a) a uniform, single, essentially airtight to the environment Housing includes; (b) that there is a motor to drive the shaft inside the housing includes; (c) that a shaft is rotatably attached to the motor inside is and can rotate around a spin axis by means of the motor (d) that a coordinated inertia sensor in the form of a rotor with the shaft inside by means of a universal joint is connected to at least one degree of freedom; and (e) that Means in the unitary single housing for applying an electromagnetic Torque on the coordinated inertia sensor and to determine a displacement of the tuned inertia sensor in the form of the rotor from an orthogonal to the shaft Level are provided.

55. Gyro according to claim 54, characterized in that Devices for mounting the motor, the shaft, the coordinated inertia sensor in the form of the rotor and the electromagnetic torque device together in a unitary assembly and means for securing the assembly the base plate are provided and part of the unitary single housing interior form.

56. Matched inertial gyro according to claim 55, characterized in that g e -k e It is not noted that a cover fits into the base plate with a suitable seal is so as to form the unitary single housing interior.

57. Matched inertial gyro according to claim 54, characterized in that g e -k e It should be noted that the electromagnetic torque device is relative is fixed to the motor and the spin axes.

58. Matched inertial gyro according to claim 54, characterized in that g e -k e It is noted that the tuned inertia-sensing rotor is internally formed Having bores and further threaded means for engagement in the inner bores for balancing the rotor about the spin axes.

59. Coordinated inertia gyro according to claim 54, characterized in that g e -k e It should be noted that the universal joint bearing is a monolithic, integrally formed Flexible joint for the oscillating connection of the coordinated inertia sensor in the form of the rotor with the shaft.

60. Matched inertial gyro according to claim 59, characterized in that g e -k e It is not noted that the monolithic cardan joint with multiple flexural joints monolithically connected to one another by means of integrally formed cross webs Comprises segments, with the cross-web connections on opposite sides the shaft are arranged and the pairing of the connections between two parts one Pivot axis forms orthogonal to a similar one through the pair of links formed pivot axis runs, i.

of the connections that connect the third part of the universal joint.

61. Matched inertial gyro according to claim 60, characterized in that g e -k e n n e i h n e t that the integral connections are at least two with respect to each other comprises inclined webs which are arranged so that they are subject to stress subject in one direction in alignment with the spin axes.

62 Matched inertial gyro according to Claim 61, characterized in that it is g e -k e n It is noted that the movement of the shaft axially along the spin axis applies tensile stress in one direction to each of the webs.

63. Matched inertial gyro according to claim 60, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the spin axis is essentially in a horizontal one Position is aligned, and that the integral connections are a pair at an angle includes extending webs, one of which absorbs tensile stress while the adjacent sloping ridge is compressive at any moment records.