JPS5928325Y2 - 浮子式ジヤイロコンパスにおける方位検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は外球内に内球を浮遊する方式のジャイロコンパス
の改良に係り、その目的は外球を内球に追従することな
く、内聞の回転角を検出しようとするものである。

この種従来装置は白球の指北作用に基づく方位を検出す
るのに、第１図に示すように内球１の赤道部に半周に渡
って固着された導電帯２と外球３の赤道部対象位置に設
けられた電極４，５との間に構成されるブリッジ回路で
検出していた。

すなわち第１図に示す関係位置では、液抵抗Ｒ１とＲ２
が同−故ブリッジの一辺を構成する電源６→対向電極７
４→導電帯２→導電波８の抵抗Ｒ２→抵抗Ｒ３→電源の
直列回路を流れる電流と、電源６→対向電極７→導電帯
２→抵抗Ｒ１→抵抗Ｒ３→電源６の直列回路を流れる電
流とは同一でＡ、Ｂ点間に電位差は発生しない。

しかし、内球１が外球３に対してその位置を例えば矢印
方向に変えると抵抗Ｒ１は増加し、抵抗Ｒ２はやや減少
するのでＡ点からＲ３を流れる電流の方がＢ点がらＲ３
に流れる電流より大きくなる。

したがって、Ａ、Ｂ２点間には電位差が発生する。

この信号は差動増巾器９に供給されサーボモーター１０
、したがってシンクロ受信器１１を駆動せしめる。

シンクロ発信器１１はシンクロ受信器１２の回転子を所
定方向に回転させるこれにより外球３を内球と同方向に
回動させる。

又シンクロ受信器１２は同時にコンパスカード１３をも
回動する。

この回動作用は外球と内球の位置関係が初期状態になる
まで、したがってＡ８２点間の電位差が零になるまで続
く。

上記の装置では、内球の動きに外球を追従させるので、
例えばまだ静定していないにもかかわらず外球を回動さ
せて、そのために逆に液の粘性により内球に不要なトル
クを与える欠点がある。

又、外球を回動させるために精密且つ大がかりな機構を
必要とし価格を上げる一因となっている。

又、内球内の回転体に液を通して電力を供給するための
電極の他に上述した外球追従用の電極が必要となり、信
号検出用の特殊なブリッジ回路を必要とする等の実用上
の欠点があった。

本案は、電磁結合による無接触検出機構によって上記欠
点を一掃するもので以下実施例によりこれを説明する。

第２図で、１は外球３の内部に液中に浮遊された内球で
あって、内部には高速回転体（図示せず）が周知の機構
で収納されている。

１４は回転体を軸支する基枠であり、その中央部は支持
柱１５，１６によって内球の天井部と底面部とに固定さ
れている。

１７は内球底部に固定された環状磁石であって、その磁
北はジャイロ指北端に合致されている。

１８はそのカバーである。

外球３の底部からは下方に支柱１９が伸びている。

その下部には絶縁板２０が固定され導電ブラシ２１．２
２．２３が設置されている。

又支柱には歯車２４が軸受され、２５はその止め金具で
あり、２６は空洞になされた軸受部で内部にグリースが
入れられている。

歯車２４の内部には四部が設けられ、環状鉄心２７に巻
いた磁気検出用コイル２８が収納され樹脂材２９でモー
ルドされている。

山車２４のボス部には絶縁材より形成された円盤３０が
固定され導電ブラシに対応する位置にスリップリング３
１゜３２．３３が固設されている。

歯車２４の歯の一部は外球１を固定する枠３４かも伸び
る腕３５に固定された追従用サーボモータ１０の回転軸
に取付けられた歯車３６に係合している。

又歯車２４の歯の他の一部はこの歯に回動量を検出する
ために設けられた追従用シンクロ発信器１１の回転子（
図示せず）の回転軸に固定された歯車３７と噛合ってい
る。

なお、白球の外球内での球心保持方法や内球内への電力
供給方法は周知の種々の技術が利用できるが、本案′ど
は直接関係ないので説明を省略する。

上記の装置の動作を次に説明する。

内球内の回転体に電力を供給すると、回転体は高速で回
転し始める。

回転軸の指北作用によって内球２に赤道に沿った回動ト
ルクが働き内球は回動を始める。

この動きは環状磁石１７の回動すなわち磁極の偏位を生
み、このため磁気検出コイル２８の出力平衡を破り、電
橋回路（図示せず）に偏位出力が現われる。

この出力はブリッジ追従用サーボモータ１０に供給され
てこれを駆動する。

すると歯車３６、したがって２４が回動されるがその方
向は磁気検出コイル８の出力が平衡する向きである。

そして該コイル２８が内球の動きと同量だけ回動した時
にコイルの出力は平衡して廿−ボモータ１０を停止させ
る。

歯車２４の回動はシンクロ発信器１１の回転子を駆動す
ることになり、遠隔個所に置かれたコンパスカードや副
指示器を駆動する。

第３図は環状磁石１７と磁気検出コイル２８との位置関
係を示し、環状磁石１７は実質的に磁気検出コイル内で
回動する棒磁石３８と同機能を持つ。

磁気検出コイル２８は磁気飽和する環状鉄心２７に同一
方向にまかれた全く同一の２個のコイル２８Ａ。

２８ Ｂで構成されている。

静定状態すなわち図の実線の状態では両コイルの左右半
分に対し右廻りの磁束と左廻りの磁束とが同量で平衡が
取れているが、点線のようにずれると、平衡がくずれて
不平衡検出回路３９（図示せず）に不平衡出力が現われ
る。

なお、この不平衡検出回路３９は、例えば磁気コンパス
オートパイロットで使用される偏角信号検出回路が利用
できるが詳細は省略する。

以上説明したように、本案によれば従来の如く外球を内
球に追従させる必要がないので、大がかりな追従機構を
必要とせず、外球回動による液随伴によって内球が影響
を受けることがない。

又従来のように液中電導のための特殊且つ精巧な追従用
電極も必要としない。

又環状磁石の磁気能率をジャイロの指度に支障のない程
度にまで高めることによって、故障等の原因で回転体が
停止したときに、磁気コンパスとして活用できる。

なお、外球の上半分を透明材で形成し、内球の上半分外
周面にＮ、Ｅ、Ｓ、Ｗ等の指標を付けておれば白球の動
きを目視出来一層便利である。

なお、上述の実施例では、環状磁石を内球底部に付けた
が、内球上部に取付けても同等の効果を得ることは云う
までもない。

又環状磁石は多角状のものでも中央が曲った棒状のもの
でも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来装置の説明図、第２図は本案の実施例を
示す一部縦断正面図、第３図は第２図の環状磁石と磁気
検出コイルとの位置関係を示す説明図である。 １・・・・・・内球、２・・・・・・導電帯、３・・・
・・・外球、４，５・・・・・・追従用の電極、７・・
・・・・対向電極、８・・・・・・導電液、１０・・・
・・・サーボモータ、１１・・・・・・シンクロ発信器
、１２・・・・・・シンクロ受信器、１４・・・・・・
回転体用支持枠、１７・・・・・・環状磁石、２４・・
・・・・歯車、２６・・・・・・グリース人軸受、２７
・・・・・・磁気飽和鉄心、２８・・・・・・磁気検出
コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外球中に白球を両者無接触状態に浮かし、内球内に高速
   度回転する回転体を収容し、該内球の回動ベクトルを検
   出する装置において、上記内球内の適所に回動軸に対し
   対称方向にＮＳ極が位置するように永久磁石を配置し、
   該永久磁石の磁束平衡を検出する磁気検出コイルを上記
   外球の外側の適所に回動軸の延長線を中心として回動す
   るように回転自在に設け、上記内球の回動動作に起因す
   る上記磁気検出コイル内の磁束の不平衡を滅する方向に
   上記磁気検出コイルを回動させるコイル回動機構と、該
   磁気検出コイルの回動量を検出する回転角検出器とを設
   けたことを特徴とする浮子式ジャイロコンパスにおける
   方位検出装置。