JP2002161321A - 慣性装置用ステージ及び筐体 - Google Patents
慣性装置用ステージ及び筐体Info
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- JP2002161321A JP2002161321A JP2000353751A JP2000353751A JP2002161321A JP 2002161321 A JP2002161321 A JP 2002161321A JP 2000353751 A JP2000353751 A JP 2000353751A JP 2000353751 A JP2000353751 A JP 2000353751A JP 2002161321 A JP2002161321 A JP 2002161321A
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- housing
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分な剛性を有し、さらには軽量で作業性の
良い慣性装置用ステージ及び筐体に関する技術を提供す
る。 【解決手段】 含有量が２０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料によ
り慣性装置用ステージ及び筐体を構成する。
良い慣性装置用ステージ及び筐体に関する技術を提供す
る。 【解決手段】 含有量が２０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料によ
り慣性装置用ステージ及び筐体を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度計、ジャイ
ロ等の慣性装置用ステージ及び筐体に関するもので、特
に、高剛性で軽量な慣性装置用ステージ及び筐体に関す
るものである。
ロ等の慣性装置用ステージ及び筐体に関するもので、特
に、高剛性で軽量な慣性装置用ステージ及び筐体に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車などの移動体に搭載するナ
ビゲーションシステムなど各種の慣性装置の需要が格段
に増加するのに伴い、その装置を設置するステージとそ
れを収納する筐体の需要も進んでいる。ここで、図１
は、慣性装置の一例である光ファイバジャイロの構成を
模式的に示したものであり、１は光源で、２は受光源、
３と４は方向性結合器であり、５は偏光子で、６は光フ
ァイバコイルである。また、７は信号処理用の回路基板
であり、位相変調器８と光源１および受光源２に電気的
に接続されている。光源１から出た光は、方向性結合器
３を通り、偏光子５によりノイズが除去され、さらに方
向性結合器４により２つの光路に分割され、光ファイバ
コイル６へそれぞれ反対方向回りの光となって入る。光
ファイバコイル６は、光ファイバをコイル状に巻いたも
ので、回転が生じた場合、光の位相差が生じ、これを位
相差変調器８により検出して回転量を計測する原理とな
っている。ここで、これらの慣性装置用の部品類はステ
ージ９に搭載され、さらに筐体（図示せず。）に収納さ
れるが、これらの慣性装置用ステージ及び筐体として
は、従来アルミニウム合金やステンレスが採用されてい
る。
ビゲーションシステムなど各種の慣性装置の需要が格段
に増加するのに伴い、その装置を設置するステージとそ
れを収納する筐体の需要も進んでいる。ここで、図１
は、慣性装置の一例である光ファイバジャイロの構成を
模式的に示したものであり、１は光源で、２は受光源、
３と４は方向性結合器であり、５は偏光子で、６は光フ
ァイバコイルである。また、７は信号処理用の回路基板
であり、位相変調器８と光源１および受光源２に電気的
に接続されている。光源１から出た光は、方向性結合器
３を通り、偏光子５によりノイズが除去され、さらに方
向性結合器４により２つの光路に分割され、光ファイバ
コイル６へそれぞれ反対方向回りの光となって入る。光
ファイバコイル６は、光ファイバをコイル状に巻いたも
ので、回転が生じた場合、光の位相差が生じ、これを位
相差変調器８により検出して回転量を計測する原理とな
っている。ここで、これらの慣性装置用の部品類はステ
ージ９に搭載され、さらに筐体（図示せず。）に収納さ
れるが、これらの慣性装置用ステージ及び筐体として
は、従来アルミニウム合金やステンレスが採用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アルミニウム
合金では、剛性が十分ではないために慣性装置としての
精度がでないという課題がある。また、ステンレスは、
剛性については改善されるが、重くて軽量化できないた
め効率的でないという課題があった。
合金では、剛性が十分ではないために慣性装置としての
精度がでないという課題がある。また、ステンレスは、
剛性については改善されるが、重くて軽量化できないた
め効率的でないという課題があった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために鋭
意検討してなされたものであり、十分な剛性を有し、さ
らには軽量で作業性の良い慣性装置用ステージ及び筐体
に関する技術を提供することを目的としている。
意検討してなされたものであり、十分な剛性を有し、さ
らには軽量で作業性の良い慣性装置用ステージ及び筐体
に関する技術を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とする慣性装置用ステージ及び筐体によって達成さ
れる。ここで、セラミックス粉末またはセラミックス繊
維の含有量が、２０〜８０体積％であることが好まし
い。また、セラミックス粉末またはセラミックス繊維
が、ＳｉＣまたはＡｌ2Ｏ3またはＡｌＮからなることが
好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好ましい。
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とする慣性装置用ステージ及び筐体によって達成さ
れる。ここで、セラミックス粉末またはセラミックス繊
維の含有量が、２０〜８０体積％であることが好まし
い。また、セラミックス粉末またはセラミックス繊維
が、ＳｉＣまたはＡｌ2Ｏ3またはＡｌＮからなることが
好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、さらに詳細に本発明を説明
する。本発明にいうセラミックスとは公知のセラミック
スが適用できるが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容
易さからＳｉＣまたはＡｌ2Ｏ3またはＡｌＮが好まし
く、さらにはＳｉＣが最も好ましい。
する。本発明にいうセラミックスとは公知のセラミック
スが適用できるが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容
易さからＳｉＣまたはＡｌ2Ｏ3またはＡｌＮが好まし
く、さらにはＳｉＣが最も好ましい。
【０００７】ここで、セラミックス粉末またはセラミッ
クス繊維の含有量が、２０〜８０体積％とした理由は、
２０体積％より少ないと剛性が十分でないため反りや変
形しやすくなり、８０体積％より多いと靭性が低下し
て、耐衝撃性が悪くなるからでる。
クス繊維の含有量が、２０〜８０体積％とした理由は、
２０体積％より少ないと剛性が十分でないため反りや変
形しやすくなり、８０体積％より多いと靭性が低下し
て、耐衝撃性が悪くなるからでる。
【０００８】次に、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない部分が発生しに
くくなるからである。
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない部分が発生しに
くくなるからである。
【０００９】次に、金属−セラミックス複合材料の製造
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
【００１０】（実施例）強化材として平均粒径６６μｍ
のＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ粉
末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロイ
ダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末１
００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それに
消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
を慣性装置用ステージ及び筐体の形状が得られる金型に
流し込み、フイルタープレスで脱水し、それを脱型した
後、１０００℃で焼成して空隙率３０％を有する多孔構
造のプリフォームを得た。
のＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ粉
末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロイ
ダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末１
００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それに
消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
を慣性装置用ステージ及び筐体の形状が得られる金型に
流し込み、フイルタープレスで脱水し、それを脱型した
後、１０００℃で焼成して空隙率３０％を有する多孔構
造のプリフォームを得た。
【００１１】次に、得られたプリフォームに対してＡｌ
−１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアル
ミニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非
加圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が
７０体積％の金属−セラミックス複合材料からなる慣性
装置用ステージ及び筐体を得て慣性装置を設置し、収納
した。
−１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアル
ミニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非
加圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が
７０体積％の金属−セラミックス複合材料からなる慣性
装置用ステージ及び筐体を得て慣性装置を設置し、収納
した。
【００１２】得られた慣性装置用ステージ及び筐体の弾
性率は２６５ＧＰａとアルミニウ合金の８０ＧＰａより
３倍以上と大きくな剛性を有しており、慣性装置として
十分な耐衝撃性を確保でき、精度が向上した。また、比
重は３．０とステンレスの７．９の半分以下と軽量とな
ったため従来の慣性装置を車に搭載するよりも省エネル
ギー性に格段に向上できた。
性率は２６５ＧＰａとアルミニウ合金の８０ＧＰａより
３倍以上と大きくな剛性を有しており、慣性装置として
十分な耐衝撃性を確保でき、精度が向上した。また、比
重は３．０とステンレスの７．９の半分以下と軽量とな
ったため従来の慣性装置を車に搭載するよりも省エネル
ギー性に格段に向上できた。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、高い剛性を有し、さら
にはステンレスより軽量で作業性と省エネルギーに貢献
できる慣性装置用ステージ及び筐体を提供することがで
きる。
にはステンレスより軽量で作業性と省エネルギーに貢献
できる慣性装置用ステージ及び筐体を提供することがで
きる。
【図１】本発明の構成例を説明するための説明図であ
る。
る。
１ 光源 ２ 受光源 ３ 方向性結合器 ４ 方向性結合器 ５ 偏光子 ６ 光ファイバコイル ７ 信号処理回路基板 ８ 位相変調器 ９ ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 101:04） Ｃ２２Ｃ 101:04） (Ｃ２２Ｃ 49/06 (Ｃ２２Ｃ 49/06 101:14） 101:14） (Ｃ２２Ｃ 49/06 (Ｃ２２Ｃ 49/06 101:16） 101:16） Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB03 2F105 AA02 BB12 BB14 BB20 4K020 AA05 AA06 AA07 AA22 AC01 BA05 BB02 BB22
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料から
なることを特徴とする慣性装置用ステージ及び筐体。 - 【請求項２】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維の含有量が、２０〜８０体積％であることを特徴とす
る請求項１記載の慣性装置用ステージ及び筐体。 - 【請求項３】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維が、ＳｉＣまたはＡｌ2Ｏ3またはＡｌＮからなること
を特徴とする請求項１または２記載の慣性装置用ステー
ジ及び筐体。 - 【請求項４】 アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
系のアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項
１、２または３記載の慣性装置用ステージ及び筐体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353751A JP2002161321A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 慣性装置用ステージ及び筐体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353751A JP2002161321A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 慣性装置用ステージ及び筐体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002161321A true JP2002161321A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18826462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000353751A Pending JP2002161321A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 慣性装置用ステージ及び筐体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002161321A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100405015C (zh) * | 2005-06-07 | 2008-07-23 | 中国航天时代电子公司 | 一种具有高抗振性能的光纤陀螺惯性测量系统 |
| CN100462683C (zh) * | 2007-02-07 | 2009-02-18 | 北京航空航天大学 | 一种隐式结构微型惯性测量单元 |
| JP2022524634A (ja) * | 2019-03-12 | 2022-05-09 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 車両用の位置特定装置、及び、車両 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000353751A patent/JP2002161321A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100405015C (zh) * | 2005-06-07 | 2008-07-23 | 中国航天时代电子公司 | 一种具有高抗振性能的光纤陀螺惯性测量系统 |
| CN100462683C (zh) * | 2007-02-07 | 2009-02-18 | 北京航空航天大学 | 一种隐式结构微型惯性测量单元 |
| JP2022524634A (ja) * | 2019-03-12 | 2022-05-09 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 車両用の位置特定装置、及び、車両 |
| US11835634B2 (en) | 2019-03-12 | 2023-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Position determining arrangement for a vehicle, and vehicle |
| JP7485690B2 (ja) | 2019-03-12 | 2024-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 車両用の位置特定装置、及び、車両 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20060808 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |