JPH0642170Y2 - ダイナミカリーチューンドジャイロ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は、ダイナミカリーチューンドジャイロに関し、
特に、スピンモータの回転軸とロータとを兼用とするこ
とにより、構成部品の点数を大幅に少なくして全体構成
を細長い円柱体とし、スピンモータのステータの外周を
ガイドとしてケースを設けるようにするための新規な改
良に関する。

b.従来の技術 従来、用いられていたこの種のダイナミカリーチューン
ドジャイロとしては、種々の構成が提案されているが、
そのなかで代表的な構成について述べると、第６図にて
示される特開昭60−237313号公報の第３図の構成を示す
ことができる。

すなわち、第６図において符号１で示されるものは全体
がほぼ断面逆Ｕ字形をなすケースであり、このケース１
の内壁1aには、その軸中心に玉軸受からなる一対の軸受
２を有するフレーム３が嵌合により設けられている。

前記フレーム３の内壁3aには、ステータ巻線４を有する
ステータ4aが固定して設けられ、前記軸受２の内輪2aに
はロータ軸５が回転自在に設けられている。

前記フレーム３は、前記各軸受２の外輪2bに固定されて
おり、前記内輪2a及び回転軸５の下端5bに固定され全体
形状がほぼＵ形をなすエンドキャップ６の外周には、輪
状のヒステリシスリング７が設けられ、このエンドキャ
ップ６とヒステリシスリング７とによってモータロータ
８を構成し、前記ステータ4aとモータロータ８とによつ
てスピンモータ９を構成している。

前記回転軸５の上部には、ジンバル10及びばね部材11か
らなるヒンジ機構12を介してジャイロロータ13が設けら
れており、このジャイロロータ13は断面形状がほぼＵ字
形をなす輪体より構成され、このジャイロロータ13の内
壁には、リングマグネット14が固定して設けられてい
る。

さらに、前記回転軸５の上端には、円板状のストッパ21
が設けられ、このストッパ21の周縁にジャイロロータ13
が傾斜した時に当接する構成である。

また、前記ジャイロロータ13の下端には、センサーリン
グ15が設けられていると共に、このセンサーリング15に
対応する前記フレーム３上には、センサコイル16が立設
して設けられている。

さらに、前記フレーム３の上面には、トルカーコイル17
が設けられると共に、このトルカーコイル17は上方に向
けて立設され、その先端がジャイロロータ13内に位置す
ると共に、前記リングマグネット14と対応している。

さらに、前記ケース１の下端に取付けられた端子盤18に
は、絶縁部19を介して端子20が設けられている。

従来のダイナミカリーチューンドジャイロは、前述した
ように構成されており、以下に、その動作について説明
する。

第６図の状態において、スピンモータ９を作動させる
と、回転軸５が高速で回転し、ヒンジ機構12を介してジ
ャイロロータ13が高速で回転する。

前述の状態において、ジャイロロータ13に傾きが生じた
場合、この傾斜状態がセンサコイル16によって検出さ
れ、トルカーコイル17に所要の制御電流を印加すること
により、ジャイロロータ13、リングマグネット14の磁束
及びトルカーコイル17の制御電流の積に比例する力が作
用し、ジャイロロータ13の所要の姿勢制御がなされる。

c.考案が解決しようとする問題点 従来のダイナミカリーチューンドジャイロは、以上のよ
うに構成されていたため、次のような問題点が存在して
いた。

すなわち、前述の従来構成の場合、回転軸５を回転させ
るためのスピンモータ９が、この回転軸５の周囲に同軸
状に配設されたフレーム３、エンドキャップ６、ヒステ
リシスリング７及びステータ4aとからなり、さらに、こ
のフレーム３の外側にケース１が嵌合されているため、
ジャイロロータの外径が大となると共に、その構造が複
雑となり、細径状の構成を得ることが困難であった。

又、回転軸５は、その一端側のみが支持された片持式で
あったため、回転軸５の安定性が十分ではなかった。

又、ジャイロロータ13自体が断面コ字形をなしていたた
め、径方向の構成を小形化することができず、最大の障
害となっていた。

本考案は、以上のような問題点を解決するためになされ
たもので、特に、スピンモータの回転軸とロータとを兼
用することにより、構成部品の点数を大幅に少なくし、
構造を簡略化すると共に、全体構成を細長い円柱体と
し、スピンモータのステータの外周をガイドとしてケー
スを設け、小形で安定した特性を有するダイナミカリー
チューンドジャイロを提供することを目的とする。

d.問題点を解決するための手段 本考案によるダイナミカリーチューンドジャイロは、ケ
ースに設けられたスピンモータの回転軸に、ジンバル、
第１ヒンジ、第２ヒンジ、第１ヒンジ片及び第２ヒンジ
片とからなるヒンジ機構を介して設けられたジャイロロ
ータを有するダイナミカリーチューンドジャイロにおい
て、前記ケースを構成する一対の筒状のケース部と、前
記スピンモータを構成するステータと、前記回転軸を構
成するため前記ケースの内面に直接設けた一対の軸受を
介して回転自在に設けられた中空ヒステリシスリング
と、前記各ケース部の接合部の外周に設けた輪状のバン
ド部材とを備え、前記各ケース部は前記ステータの外周
をガイドとして嵌合されていると共に、前記ジャイロロ
ータの内側に前記ヒンジ機構が配設されていると共に前
記各ヒンジ片（11c）の外周が前記中空ヒステリシスリ
ング（５）の内周に固定されている構成である。

e.作用 本考案によるダイナミカリーチューンドジャイロにおい
ては、スピンモータのロータを構成するヒステリシスリ
ング自体が中空状に形成されて回転軸となっているた
め、従来構成のように、ロータを構成する構造が複雑と
ならず、さらに、この回転軸である中空ヒステリシスリ
ングの内側に、ジャイロロータ及びヒンジ機構等が配設
されているため、直径形状を大幅に細径化することがで
き、細長形状で安定した構成を得ることができる。

又、スピンモータを構成するステータの外周に、直接、
ケースを構成する各ケース部を嵌合することができ、従
来構成のフレームを用いることなく、ケースを取付ける
ことができ、ジャイロの細径化を達成することができ
る。

f.実施例 以下、図面と共に本考案によるダイナミカリーチューン
ドジャイロの好適な実施例について詳細に説明する。

尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて
説明する。

第１図から第５図迄は、本考案によるダイナミカリーチ
ューンドジャイロを示すためのもので、第１図は全体構
成を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面
図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線による断面図、第４図は
第１図のＣ−Ｃ線による断面図、第５図は第１図の要部
の分解斜視図である。

図において、符号１で示されたものは、一対の筒状をな
す第１及び第２ケース部1b及び1cを接合してなるケース
であり、このケース１の接合部1dの外周位置には、各ケ
ース部1b,1cの接合部1dを覆い、かつ各ケース部1b、1c
を強固に結合するため輪状でかつ帯状をなすバンド部材
22が設けられ、このケース１は一体状に構成されている
と共に、このバンド部材22の外周には、ジャイロ自体の
Ｘ軸又はＹ軸を表示するためのキー溝22aが形成されて
いる。

従って、このバンド部材22のキー溝22aの方向を使用者
がみると、外部からこのジャイロ装置の検出の軸方向
（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）を判別することができる。

前記ケース１の内面1aには、互いに離間した状態で、玉
軸受又はガスベアリング等からなる一対の軸受２が直接
配設され、各軸受２の外輪2bが前記ケース１に設けら
れ、各軸受２の内輪2aには筒状磁石よりなるロータ及び
回転軸としての中空ヒステリシスリング５が設けられる
と共に、この中空ヒステリシスリング５は回転自在に設
けられている。

さらに、前記ケース１の内側には、ステータ巻線４を有
するステータ4aが設けられており、前記ケース１を構成
する各ケース部1b及び1cは、前記ステータ4aの外周をガ
イドとして嵌合されていると共に、前記中空ヒステリシ
スリング５とステータ4aとによりスピンモータ９を構成
している。

前記中空ヒステリシスリング５の内側には、ジンバル1
0、第１ヒンジ11、第２ヒンジ11a、第１ヒンジ片11b及
び第２ヒンジ片11cとからなるヒンジ機構12及び一対の
第１及び第２ロータ片13a及び13bとからなる円柱体より
なるジャイロロータ13が設けられており、前記各第２ヒ
ンジ片11cの外周が前記中空ヒステリシスリング５の内
周に、第４図で示されるように固定されている。

前記各第２ヒンジ片11cと前記ジンバル10とは前記第２
ヒンジ11aによって弾性を伴って接続され、前記ジンバ
ル10の外周に前記第２ヒンジ11aとは直交する方向に設
けられた各第１ヒンジ11は前記各第１ヒンジ片11bに接
続されている。

さらに、前記各ロータ片13a及び13bは、第５図に示され
るように、ヒンジ機構12の軸方向における両側に嵌め込
み式に設けられており、第１ロータ片13aの嵌合片13aA
及び第２ロータ片13bの嵌合片13bBが、前記各第１ヒン
ジ片11bの内面11bB側に嵌合し、各嵌合片13aA及び13bB
間に形成された溝部13cが、各ヒンジ11及び11aとの当接
を避けるために形成されている。

さらに前記各ロータ片13a及び13bの中心部には、空隙部
13dが形成され、前記ジンバル10と非接触状態に保たれ
ており、前記第１ロータ片13aの端面13aBの中心のに
は、ねじ孔23が設けられ、このねじ孔23には、所要の質
量を有するねじ体（図示せず）が螺合され、ジャイロロ
ータ13の回転バランスを得る構成である。

前記第１ロータ片13aの端面近傍位置における外周に
は、センサーリング15が設けられていると共に、前記第
１ケース部1bの内周には前記センサーリング15に対応し
てセンサコイル16が設けられている。

前記第２ロータ片13bの下部外周には、一対のリングマ
グネット14が軸方向に着磁されて軸方向に離間して設け
られ、各リングマグネット14間には、第２ケース部1cの
内周に設けられた複数の輪状をなすトルカーコイル17が
配設されている。

尚、前述のリングマグネット14が設けられた磁性体より
なる補助ロータ13eは、前記第２ロータ片13bとは別体に
構成され、前述と同様のねじ孔23が形成されているが、
この補助ロータ13eは、第１図に示す別体構成に限ら
ず、図示しない一体構成とした場合も同様の作用を得る
ことができる。

又、前記ケース１の上端には、蓋体24が設けられている
と共に、この下端には、絶縁部19を介して端子20を有す
る端子盤が設けられている。

本考案によるダイナミカリーチューンドジャイロは、前
述したように構成されており、以下に、その動作につい
て説明する。

第１図の状態において、スピンモータ９を作動させる
と、中空ヒステリシスリング５が高速で回転し、ヒンジ
機構12を介してジャイロロータ13が高速で回転する。

前述の状態において、ジャイロロータ13に傾きが生じた
場合、この傾斜状態がセンサコイル16によって検出さ
れ、トルカーコイル17に所要の制御電流を印加すること
により、ジャイロロータ13、リングマグネット14の磁束
及びトルカーコイル17の制御電流の積に比例する力が作
用し、ジャイロロータ13の所要の姿勢制御がなされる。

尚、前述のように、ジャイロロータ13の傾斜時におい
て、中空ヒステリシスリング５の内周とジャイロロータ
13の外周との間隙を所要量に設定することにより、スト
ッパの作用を得ることができる。

g.考案の効果 本考案によるダイナミカリーチューンドジャイロは、以
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。

（１）中空ヒステリシスリング自体が、ロータの作用を
なし、直接ジャイロロータと結合しているため、スピン
モータの構造を大巾に簡略化し、直径を小形化した細長
形の構成を得ることができる。

（２）ケースの端部に設けられた蓋体を除去することに
より、ケースの端部が完全に開放状となり、極めて容易
に内部の各部の調整を行うことができる。

（３）ケースの外周にバンド部材が設けられていること
により、ケースを構成する各ケース部が一体状に強固に
保持できると共に、このバンド部材に形成されたキー溝
によってＸ軸又はＹ軸等の軸方向を表示することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図迄は、本考案によるダイナミカリーチ
ューンドジャイロを示すためのもので、第１図は全体構
成を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面
図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線による断面図、第４図は
第１図のＣ−Ｃ線による断面図、第５図は第１図の要部
の分解斜視図、第６図はは従来のダイナミカリーチュー
ンドジャイロを示す断面図である。 １はケース、1b及び1cはケース部、4aはステータ、５は
中空ヒステリシスリング、９はスピンモータ、12はヒン
ジ機構、13はジャイロロータ、16はセンサコイル、17は
トルカーコイル、22はバンド部材、22aはキー溝、24は
蓋体である。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース（１）に設けられたスピンモータ
   （９）の回転軸に、ジンバル（10）、第１ヒンジ（1
   1）、第２ヒンジ（11a）、第１ヒンジ片（11b）及び第
   ２ヒンジ片（11c）とからなるヒンジ機構（12）を介し
   て設けられたジャイロロータ（13）を有するダイナミカ
   リーチューンドジャイロにおいて、前記ケース（１）を
   構成する一対の筒状のケース部（1b,1c）と、前記スピ
   ンモータ（９）を構成するステータ（4a）と、前記回転
   軸を構成するため前記ケース（１）の内面（1a）に直接
   設けた一対の軸受（２）を介して回転自在に設けられた
   中空ヒステリシスリング（５）と、前記各ケース部（1
   b,1c）の接合部（1d）の外周に設けた輪状のバンド部材
   （22）とを備え、前記各ケース部（1b,1c）は前記ステ
   ータ（4a）の外周をガイドとして嵌合されていると共
   に、前記ジャイロロータ（13）の内側に前記ヒンジ機構
   （12）が配設されていると共に前記各第２ヒンジ片（11
   c）の外周が前記中空ヒステリシスリング（５）の内周
   に固定されていることを特徴とするダイナミカリーチュ
   ーンドジャイロ。
2. 【請求項２】前記バンド部材（22）の外周には、キー溝
   （22a）が形成され、前記キー溝（22a）によりＸ軸又は
   Ｙ軸方向を表示するようにしたことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のダイナミカリーチューン
   ドジャイロ。
3. 【請求項３】前記ケース（１）には、トルカーコイル
   （17）及びセンサコイル（16）が直接設けられているこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項又は第２
   項に記載のダイナミカリーチューンドジャイロ。
4. 【請求項４】前記ケース（１）の端部に着脱自在に設け
   られた蓋体（24）を有し、前記蓋体（24）をケース
   （１）から離脱させた場合、前記ケース（１）の端部が
   開放状態となるように構成したことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載のダ
   イナミカリーチューンドジャイロ。