JPH08326715A - クランプ機構付きジンバル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、水平に保持すべき計測器用台部材
をそなえたジンバル装置に関し、特に上記台部材を一組
のクランプ機構により適切に保持させるようにした。 【構成】 固定されるケース３の内部に第１支軸７を介
して支持された枠部材２と、枠部材２の内部に第２支軸
６を介して支持された計測器用台部材１とからなるジン
バル装置において、台部材１を拘束するためのクランプ
機構が、ケース３に装着されたクランプ力発生機構５
と、同機構５によりほぼ水平方向に駆動されて枠部材２
に対して接近したり遠ざかったりしうる第１クランプ片
５ａとが設けられるほか、第１支軸７に板ばね12を介し
て取り付けられた中間摩擦片11と、同中間摩擦片11に対
向するように台部材１に固着された第２クランプ片４と
が設けられている。これにより、クランプ力が、第１ク
ランプ片５ａ，中間摩擦片11および第２クランプ片４を
介して台部材１を固定するように伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地震計等の計測器を搭
載するための台部材を有するジンバル装置に関し、特に
上記台部材のクランプ機構をそなえるようにしたジンバ
ル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】海底に地震計を設置する場合、従来は図
２(a)，(b)や図３(a)，(b)に示されるクランプ機構付き
ジンバル装置が用いられていた。図２(a)，(b)に示す装
置では、海底等に固定されるケース３の内部に、枠部材
２が配設されて、同枠部材２は第１支軸７を介しケース
３に回動可能に支持されている。

【０００３】そして、枠部材２の内部に計測器用台部材
１が配設され、同台部材１は第１支軸７と直交する第２
支軸６を介して枠部材２に対し回動可能に支持されてい
る。上述のようなジンバル装置において、ケース３に固
定のクランプ力発生機構５ａにより押圧接触される一対
のクランプ片４ａが、それぞれクランプ発生機構５ａと
枠部材２とに、互いに対向するように設けられている。

【０００４】さらに枠部材２に対し台部材１を拘束でき
るように、枠部材２に固定のクランプ力発生機構５ｂに
より押圧接触される一対のクランプ片４ｂが、それぞれ
クランプ力発生機構５ｂと台部材１とに、互いに対向す
るように設けられている。このようにして、台部材１を
拘束するためのクランプ機構が構成されている。

【０００５】この例では、Ｘ成分センサ８ａ，Ｙ成分セ
ンサ９およびＺ成分センサ10からなる地震計が台部材１
に搭載されており、その使用時には、上記クランプ機構
によるクランプ状態で海底ケーブルなどともに海底に設
置されてから、一旦クランプ力を解除してジンバル機構
により台部材１を水平状態に調整し、次いで再び台部材
１をクランプ状態とすることにより、上記地震計を水平
状態に保持する操作が行なわれる。なお、図２におい
て、符号６ａ，７ａは、軸受を示している。

【０００６】次に図３(a)，(b)に示す従来のクランプ機
構付きジンバル装置では、図２の装置について述べたと
同様のジンバル装置において、台部材１を拘束するため
のクランプ機構が、次のように構成されている。すなわ
ちケース３の底部中央に設けられたクランプ力発生機構
５ｃと、同機構５ｃに付設のクランプ片４ｃおよび同ク
ランプ片４ｃにより摩擦接触されるように台部材１の下
面に設けられたクランプ片４ｄとで、クランプ機構が構
成されている。そして、クランプ力発生機構５ｃにより
ほぼ鉛直方向にクランプ片４ｃが駆動されることによ
り、他のクランプ片４ｄとの摩擦接触が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な従来のクランプ機構付きジンバル装置では、図２
(a)，(b)に示す装置の場合、２個のクランプ機構を必要
として、構造の複雑化やコストの増大を招くという問題
点があり、また図３(a)，(b)に示す装置の場合は、クラ
ンプ機構が１個ですむものの、台部材１の下面とケース
３の下部中央との間のスペースが狭いため、このスペー
スに装備されるクランプ機構の動作範囲が限定されると
いう問題点がある。

【０００８】本発明は、上述のような問題点の解消をは
かろうとするもので、単一のクランプ機構により、ジン
バル装置における台部材の拘束を行なえるようにしなが
ら、上記クランプ機構の装備を自由に行なえるようにし
たクランプ機構付きジンバル装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明のクランプ機構付きジンバル装置は、固定さ
れるケースと、同ケースの内部に配設され同ケースに対
して第１支軸を介し同支軸と一体に回動可能に支持され
た枠部材と、同枠部材の内部に配設されて同枠部材に上
記第１支軸と直交する方向の第２支軸を介し回動可能に
支持された計測器用台部材とからなるジンバル装置にお
いて、上記台部材を拘束するためのクランプ機構をそな
え、同クランプ機構が、上記ケースに装着されたクラン
プ力発生機構と、同クランプ力発生機構により駆動され
て上記枠部材に対しほぼ水平方向に接近したり遠ざかっ
たりしうる第１クランプ片と、上記の枠部材および第１
支軸の少なくとも一方に弾性部材を介し可動的に取り付
けられて上記第１クランプ片の上記枠部材への接近時に
同クランプ片により押圧される中間摩擦片と、同中間摩
擦片に対向するように上記台部材に固着され上記第１ク
ランプ片の上記中間摩擦片に対する押圧状態で同中間摩
擦片からクランプ力の伝達を受ける第２クランプ片とを
そなえて構成されたことを特徴としている。

【００１０】また、本発明のクランプ機構付きジンバル
装置は、上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片
を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上
記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面
が、互いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦
片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間
摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円
弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心
とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されたことを特徴
としている。

【００１１】さらに、本発明のクランプ機構付きジンバ
ル装置は、上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方
にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ
片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第
１支軸に関して対称に対をなして設けられ、これらの中
間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上
記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成
されたことを特徴としている。

【００１２】また、本発明のクランプ機構付きジンバル
装置は、上記中間摩擦片が上記枠部材に形成されたトン
ネル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦
片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾
性部材が板ばねとして形成されたことを特徴としてい
る。

【００１３】

【作用】上述の本発明のクランプ機構付きジンバル装置
では、上記ケースに装着されたクランプ力発生機構が、
第１クランプ片をほぼ水平方向に駆動して、枠部材付き
の中間摩擦片を介し台部材付きの第２クランプ片との摩
擦接触を行なわせることにより、同台部材のクランプ
（締め付け拘束）の作用が行なわれる。

【００１４】そして、上記クランプ力発生機構が上記第
１クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように
設けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接
触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上
記中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面
が、上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心
とする凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回
動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成され
ていると、上記クランプ力発生機構により第１支軸の方
向に生じるクランプ力が、第２支軸に対し直角方向に働
くので、第１クランプ片、中間摩擦片および第２クラン
プ片を介して伝達されるクランプ力が、上記第２支軸と
一体に回動しうる台部材を適切に拘束するように作用す
る。

【００１５】さらに、上記第１クランプ片が上記第１支
軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第
１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦
片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設けられ、
これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クラ
ンプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材
として構成されていると、上記クランプ力発生機構によ
る上記台部材の拘束が一層的確に行なわれるようにな
る。

【００１６】また、上記中間摩擦片が、上記枠部材に形
成されたトンネル孔をくぐるように配設されるととも
に、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取
り付ける上記弾性部材が板ばねとして形成されている
と、同板ばねによる上記中間摩擦片の支持が、狭いスペ
ースでも適切に行なわれるようになる。

【００１７】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
クランプ機構付きジンバル装置について説明すると、図
１(a)はその水平断面図、図１(b)はその縦断面図であ
る。

【００１８】図１(a)，(b)に示すように、海底に海底ケ
ーブルを介して固定されるケース３の内部に、枠部材２
が配設されて、同枠部材２は第１支軸７を介しケース３
に回動可能に支持されている。そして、枠部材２の内部
に計測器用台部材１が配設され、同台部材１は第１支軸
７と直交する第２支軸６を介して枠部材２に対し回動可
能に支持されている。

【００１９】また、台部材１を拘束するためのクランプ
機構として、ケース３に装着されたクランプ力発生機構
５と、同クランプ力発生機構５により第１支軸７の軸方
向へ駆動されて枠部材２に対しほぼ水平方向に接近した
り遠ざかったりしうる第１クランプ片５ａとが設けられ
るほか、第１支軸７に板ばね12を介して可動的に取り付
けられた中間摩擦片11と、同中間摩擦片11に対向するよ
うに台部材１に固着された第２クランプ片４とが設けら
れている。

【００２０】第１クランプ片５ａと中間摩擦片11との接
触しうる面は、互いに平面状に形成されているが、中間
摩擦片11と第２クランプ片４との接触しうる面は、中間
摩擦片11では第２支軸６の回動軸線を中心とする凹型円
弧面として形成され、第２クランプ片４では同回動軸線
を中心とする凸型円弧面として形成されている。

【００２１】また、第１クランプ片５ａは第１支軸７の
両側方にそれぞれ設けられ、これらの第１クランプ片５
ａによりそれぞれ押圧されうる中間摩擦片11は第１支軸
７に関して対称に対をなして設けられていて、これらの
中間摩擦片11にそれぞれ接触しうる第２クランプ片４
は、第２支軸６の回動軸線を中心とする円形部材として
構成されている。さらに、中間摩擦片11は、枠部材２に
形成されたトンネル孔２ａをくぐるように配設されてお
り、同中間摩擦片11の両端部がそれぞれ板ばね12により
第１支軸７に取り付けられている。

【００２２】本実施例では、台部材１に搭載される計測
器として、Ｘ成分センサ８，Ｙ成分センサ９およびＺ成
分センサ10からなる地震計が設けられている。なお図１
(a)，(b)における符号６ａ，７ａは軸受を示している。
クランプ力発生機構５としては、従来の装置と同様に、
図示しないコイルバネによりクランプ力を発生するよう
に構成されており、そのクランプ力の解除の際には、ジ
ンバルクランプ制御部からの信号により作動する直流モ
ータと同モータにより駆動されるカムレバー等を介して
上記コイルバネを撓める作用が行なわれるようになって
いる。

【００２３】本発明のクランプ機構付きジンバル装置は
上述のように構成されているので、ケース３に装着され
たクランプ力発生機構５が、第１クランプ片５ａをほぼ
水平方向に駆動して、枠部材２付きの中間摩擦片11を介
し台部材１付きの第２クランプ片４との摩擦接触を行な
わせることにより、同台部材１のクランプ（締め付け拘
束）が的確に行なわれる。

【００２４】そして、上記クランプ力発生機構５が第１
クランプ片５ａを第１支軸７の軸方向に駆動するように
設けられ、第１クランプ片５ａと中間摩擦片11との接触
しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、中間
摩擦片11と第２クランプ片４との接触しうる面が、中間
摩擦片11では第２支軸６の回動軸線を中心とする凹型円
弧面として、第２クランプ片４では同回動軸線を中心と
する凸型円弧面としてそれぞれ形成されているので、ク
ランプ力発生機構５により第１支軸７の方向に生じるク
ランプ力が、第２支軸６に対し直角方向に働くようにな
り、これにより、第１クランプ片５ａ，中間摩擦片11お
よび第２クランプ片４を介して伝達されるクランプ力
が、第２支軸６と一体に回動しうる台部材１を適切に拘
束するように作用する。

【００２５】さらに、上記第１クランプ片５ａが第１支
軸７の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの
第１クランプ片５ａによりそれぞれ押圧されうる中間摩
擦片11が第１支軸７に関して対称に対をなして設けら
れ、これらの中間摩擦片11にそれぞれ接触しうる第２ク
ランプ片４が第２支軸６の回動軸線を中心とする円形部
材として構成されているので、クランプ力発生機構５に
よる台部材１の拘束が一層的確に行なわれるようにな
る。

【００２６】また、中間摩擦片11が、枠部材２に形成さ
れたトンネル孔２ａをくぐるように配設されるととも
に、同中間摩擦片11の両端部をそれぞれ第１支軸に取り
付ける弾性部材が板ばね12として形成されているので、
同板ばね12による中間摩擦片11の支持が、狭いスペース
でも適切に行なわれるようになる。

【００２７】上述の実施例のクランプ機構付きジンバル
装置では、台部材１を固定するクランプ機構が１セット
で足りるようになるほか、同機構の装備のための所要ス
ペースが水平方向に展開されるので、同スペースを十分
にとることができ、台部材１の下方にクランプ機構を設
けるようにした従来の場合と比べて、設計の自由度を大
幅に高めうる利点がある。

【００２８】なお、本実施例の場合も、その使用時に
は、クランプ状態で本装置を海底ケーブルなどとともに
海底に着地させてから、一旦クランプ力を解除してジン
バル機構により台部材１を水平状態に調整し、次いで再
び台部材１をクランプ状態とすることにより、台部材１
上の地震計を水平状態に保持して、地震観測の準備が整
えられるようになる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のクランプ
機構付きジンバル装置によれば次のような効果が得られ
る。 (1) 固定されるケースに装着されたクランプ力発生機構
が、その第１クランプ片をほぼ水平方向に駆動して、上
記ケース内に軸支された枠部材に付設の中間摩擦片を介
し、上記枠部材内に軸支された台部材に付設の第２クラ
ンプ片との摩擦接触を行なわせることにより、同台部材
のクランプ（締め付け拘束）が的確に行なわれる。 (2) 上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片を上
記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上記第
１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面が、互
いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦片と上
記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間摩擦片
では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円弧面と
して、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心とする
凸型円弧面としてそれぞれ形成されていると、上記クラ
ンプ力発生機構により第１支軸の方向に生じるクランプ
力が、第２支軸に対し直角方向に働くので、第１クラン
プ片、中間摩擦片および第２クランプ片を介して伝達さ
れるクランプ力が、上記第２支軸と一体に回動しうる台
部材を適切に拘束できるようになる。 (3) 上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方にそれ
ぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片によ
りそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第１支軸
に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦
片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上記第２
支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成されて
いると、上記クランプ力発生機構による上記台部材の拘
束が一層的確に行なわれるようになる。 (4) 上記中間摩擦片が、上記枠部材に形成されたトンネ
ル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片
の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾性
部材が板ばねとして形成されていると、同板ばねによる
上記中間摩擦片の支持が、狭いスペースでも適切に行な
われるようになる。 (5) 計測器用台部材を固定するクランプ機構が１セット
で足りるようになるほか、同機構の装備のための所要ス
ペースが水平方向に展開されるので、同スペースを十分
にとることができ、台部材の下方にクランプ機構を設け
るようにした従来の場合と比べて、設計の自由度を大幅
に高められるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)図は本発明のクランプ機構付きジンバル装
置の水平断面図、(b)図はその縦断面図である。

【図２】(a)図は従来のクランプ機構付きジンバル装置
の水平断面図、(b)図はその縦断面図である。

【図３】(a)図は従来のクランプ機構付きジンバル装置
の他の例を示す水平断面図、(b)図はその縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 台部材２ 枠部材 ２ａ トンネル孔 ３ ケース ４ 第２クランプ片 ５ クランプ力発生機構 ５ａ 第１クランプ片 ６ 第２支軸 ６ａ 軸受 ７ 第１支軸 ７ａ 軸受 ８ Ｘ成分センサ ９ Ｙ成分センサ 10 Ｚ成分センサ 11 中間摩擦片 12 板ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿熊 英昭 神奈川県座間市広野台２丁目5020番地 株 式会社アカシ相模工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定されるケースと、同ケースの内部に
   配設され同ケースに対して第１支軸を介し同支軸と一体
   に回動可能に支持された枠部材と、同枠部材の内部に配
   設されて同枠部材に上記第１支軸と直交する方向の第２
   支軸を介し回動可能に支持された計測器用台部材とから
   なるジンバル装置において、上記台部材を拘束するため
   のクランプ機構をそなえ、同クランプ機構が、上記ケー
   スに装着されたクランプ力発生機構と、同クランプ力発
   生機構により駆動されて上記枠部材に対しほぼ水平方向
   に接近したり遠ざかったりしうる第１クランプ片と、上
   記の枠部材および第１支軸の少なくとも一方に弾性部材
   を介し可動的に取り付けられて上記第１クランプ片の上
   記枠部材への接近時に同クランプ片により押圧される中
   間摩擦片と、同中間摩擦片に対向するように上記台部材
   に固着され上記第１クランプ片の上記中間摩擦片に対す
   る押圧状態で同中間摩擦片からクランプ力の伝達を受け
   る第２クランプ片とをそなえて構成されたことを特徴と
   する、クランプ機構付きジンバル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクランプ機構付きジン
   バル装置において、上記クランプ力発生機構が上記第１
   クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設
   けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触
   しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上記
   中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、
   上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とす
   る凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸
   線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されたこ
   とを特徴とする、クランプ機構付きジンバル装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のクランプ機構
   付きジンバル装置において、上記第１クランプ片が上記
   第１支軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これ
   らの第１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中
   間摩擦片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設け
   られ、これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第
   ２クランプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円
   形部材として構成されたことを特徴とする、クランプ機
   構付きジンバル装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載のク
   ランプ機構付きジンバル装置において、上記中間摩擦片
   が上記枠部材に形成されたトンネル孔をくぐるように配
   設されるとともに、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上
   記第１支軸に取り付ける上記弾性部材が板ばねとして形
   成されたことを特徴とする、クランプ機構付きジンバル
   装置。