JP2011117649A - ジンバル機構 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て工程を低減し、ガタつきのないジンバル機構を提供する。
【解決手段】軸方向Ｘと放射方向Ｙとにつき背面組み合わせベアリングをフレームに固定することによりジンバル軸をフレームに固定する第１の支持機構と、軸方向Ｘは自由摺動させ、放射方向Ｙにつきフレームにつき単列ベアリングをフレームに固定することによりジンバル軸をフレームに固定する第２の支持機構と、を備える。組み立て時における隙間調整が不要となり、飛しょう時等の振動によっても軸方向のガタつきが生じないという効果がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、飛しょう体に搭載される誘導装置のジンバル機構にかかり、特に組み立て工数を低減させるジンバル機構に関する。

飛しょう体に搭載される誘導装置のジンバル機構には、飛しょう時に振動が印加される。従って、ジンバル機構のベアリングは剛性を保つように固定される必要がある。従来のジンバル機構においては、アウタージンバルの両側に２本のベアリングを背面にて合わせた背面組み合わせベアリングを用いて固定していた（例えば、特許文献１、図３）。

両側に背面組み合わせベアリングを使用すると、ベアリングを固定するために隙間調整が両側に必要となる。すなわち、ベアリングを把持するスリーブとベアリングとの間には摺動のための適切な隙間が必要である。ベアリングの摺動の制御はスリーブの内径を調整することができないために、ベアリングに両脇から与圧を加えて摺動を制御する。この与圧の調整はジンバル軸とベアリングの間に設けられる環状の部品であるシムの厚さを削って行っていた。このため両側の隙間調整を同時に行うことは困難である。一方の隙間調整を先に行った場合、他方のベアリングにはわずかな隙間が残ることがある。この隙間が飛しょう時等の振動によるガタつきを発生させ、ジンバル機構の性能を低下させるという問題点がある。

特開平８−１４７９８号公報

本発明は、組み立て工程を低減し、ガタつきのないジンバル機構を提供することを目的とする。

本発明は、飛しょう体に端部が係止される第１のフレームを有し、軸方向と放射方向とにつき第１の環状ベアリングを第１のフレームに固定することにより、被支持体を支持する第１のジンバル軸を第１のフレームに固定する第１の支持機構と、第１の支持機構と被支持体を挟んで対向する位置に設置され、飛しょう体に端部が係止される第２のフレームを有し、軸方向は自由摺動させ、放射方向につき第２の環状ベアリングを、第２のフレームに固定することにより、被支持体を支持する第２のジンバル軸を第２のフレームに固定する第２の支持機構と、を備えるジンバル機構を提供する。

本発明のジンバル機構によれば、組み立て時における隙間調整が不要となり、飛しょう時等の振動によっても軸方向のガタつきが生じないという効果がある。

ジンバル機構の分解斜視図である。 第１の支持機構の断面図である。 第２の支持機構の断面図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るジンバル機構を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態のジンバル機構の分解斜視図である。図１に示すように、ジンバル機構１０は、第１の支持機構１０１と、アンテナなどの被支持体２０１と、被支持体２０１を挟んで第１の支持機構１０１に対向する位置に設けられる第２の支持機構１０２と、を備える。

図１においては、ピッチ軸であるアウタージンバルのみを図示し、ヨー軸乃至ロール軸のインナージンバルは省略されている。

第１の支持機構１０１は、背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１と、背面組み合わせベアリング１０１Ｃを外側から支持するナット１０１Ｂと、背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１を軸方向に押さえる外側押さえ部材１０１Ａと、背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１を回転軸に対して放射方向に押さえるスリーブ１０１Ｅと、被支持体２０１を支持するジンバル軸１０１Ｇと、背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１とジンバル軸１０１Ｇとの間に設けられる環状の軸方向押さえ部材１０１Ｆと、外側押さえ部材１０１Ａ及びスリーブ１０１Ｅをビスによって係止し、被支持体２０１を飛しょう体に支持するフレーム１０１Ｄと、を備える。

ここで、背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１は、２本の環状ベアリングを背面にて組み合わせたベアリングを言う。

第２の支持機構１０２は、単列ベアリング１０１Ｃ２と、単列ベアリング１０１Ｃ２を外側から支持するナット１０１Ｂと、単列ベアリング１０１Ｃ２を回転軸に対して放射方向に押さえるスリーブ１０１Ｅと、被支持体２０１を支持するジンバル軸１０１Ｇと、スリーブ１０１Ｅをビスによって係止し、被支持体２０１を飛しょう体に支持するフレーム１０１Ｄと、を備える。

ここで、単列ベアリング１０１Ｃ２は、１本の環状ベアリングからなるベアリングである。第１の支持機構１０１においては、より多くの負荷がかかるため背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１であることが望ましく、第２の支持機構１０２においては第１の支持機構１０１よりも負荷が軽いため単列ベアリング１０１Ｃ２でもよい。

ジンバル機構１０を組み立てた時、ジンバル軸１０１Ｇが放射方向に最も内側となり、その外側に背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１又は単列ベアリング１０１Ｃ２が配置され、これらのいずれかの環状ベアリングの外側にスリーブ１０１Ｅが配置され、もっとも外側にフレーム１０１Ｄが配置される。

ジンバル軸１０１Ｇは、円筒形状をなし、ビスなどによって被支持体２０１を支持する。ナット１０１Ｂ、軸方向押さえ部材１０１Ｆは円環状をなす。スリーブ１０１Ｅは、円筒形状の筒体１０１Ｅ１の一端にビス穴を有する円環状の円盤部１０１Ｅ２を有する。外側押さえ部材１０１Ａは、ビス穴を有する円環状の円盤部からなり、この円盤部には環状ベアリングをはめ込む嵌合部１０１Ａ１を有する。フレーム１０１Ｄは、一端にスリーブ１０１Ｅをはめ込む嵌合孔を有し他端を飛しょう体に係止する。

すなわち、ジンバル機構１０は、軸方向Ｘと放射方向Ｙとにつき背面組み合わせベアリング１０１Ｃをフレーム１０１Ｄに固定することによりジンバル軸１０１Ｇをフレーム１０１Ｄに固定する第１の支持機構１０１と、軸方向Ｘは自由摺動させ、放射方向Ｙにつき単列ベアリング１０１Ｃ２をフレーム１０１Ｄに固定することによりジンバル軸１０１Ｇをフレーム１０１Ｄに固定する第２の支持機構１０２と、を備える。

図２は、第１の支持機構１０１の断面図である。図２に示すように、第１の支持機構１０１は、放射方向Ｙにつきスリーブ１０１Ｅを介して背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１をフレーム１０１Ｄが押さえ、軸方向Ｘにつき外側押さえ部材１０１Ａ、軸方向押さえ部材１０１Ｆ、及びナット１０１Ｂが背面組み合わせベアリング１０１Ｃ１をジンバル軸１０１Ｇに押さえる。

ここで、軸方向押さえ部材１０１Ｆはビスによる締め付けの際に剛性を与える役割を果たす。

図３は、第２の支持機構１０２の断面図である。図３に示すように、第２の支持機構１０２は、放射方向Ｙにつきスリーブ１０１Ｅを介して単列ベアリング１０１Ｃ２をフレーム１０１Ｄが押さえる。軸方向Ｘについてはナット１０１Ｂのみにより単列ベアリング１０１Ｃ２が押さえられているため、ジンバル軸１０１Ｇ及び単列ベアリング１０１Ｃ２が自由摺動する。

ジンバル機構１０の組み立て時においては、従来行っていた隙間調整が第１の支持機構１０１及び第２の支持機構１０２の両方について不要となる。なぜなら、第２の支持機構１０２が軸方向Ｘに自由摺動するからである。

以上述べたように、本実施形態のジンバル機構１０は、第１の支持機構１０１を軸方向Ｘと放射方向Ｙとにつきフレームに固定し、第２の支持機構１０２を軸方向Ｘは自由摺動させ、放射方向Ｙにつきフレームに固定する。従って、組み立て時における隙間調整が不要となり、飛しょう時等の振動によっても軸方向のガタつきが生じないという効果がある。

１０１：第１の支持機構、
１０２：第２の支持機構、
１０１Ａ：外側押さえ部材、
１０１Ｂ：ナット、
１０１Ｃ１：背面組み合わせベアリング、
１０１Ｄ：フレーム、
１０１Ｅ：スリーブ、
１０１Ｆ：軸方向押さえ部材、
１０１Ｇ：ジンバル軸。

Claims (3)

1. 飛しょう体に端部が係止される第１のフレームを有し、軸方向と放射方向とにつき第１の環状ベアリングを前記第１のフレームに固定することにより、被支持体を支持する第１のジンバル軸を前記第１のフレームに固定する第１の支持機構と、
   前記第１の支持機構と前記被支持体を挟んで対向する位置に設置され、前記飛しょう体に端部が係止される第２のフレームを有し、軸方向は自由摺動させ、放射方向につき第２の環状ベアリングを、前記第２のフレームに固定することにより、前記被支持体を支持する第２のジンバル軸を前記第２のフレームに固定する第２の支持機構と、
   を備えるジンバル機構。
2. 前記第１の環状ベアリングが背面組み合わせベアリングであり、
   前記第２の環状ベアリングが単列ベアリングである、
   ことを特徴とする請求項１記載のジンバル機構。
3. 前記第１の支持機構は、
   放射方向につき円筒形状の第１のスリーブを介して前記第１の環状ベアリングを前記第１のフレームが押さえ、軸方向につき前記第１のフレームに係止される外側押さえ部材、剛性を与える環状の軸方向押さえ部材、及び環状のナットが前記第１の環状ベアリングを前記第１のジンバル軸に押さえ、
   前記第２の支持機構は、
   放射方向につき円筒形状の第２のスリーブを介して前記第２の環状ベアリングを前記第２のフレームが押さえ、軸方向については環状のナットが前記第２の環状ベアリングを押さえて前記第２のジンバル軸を自由摺動させる
   ことを特徴とする請求項１記載のジンバル機構。

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