JPS60237313A - ジヤイロ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ジャイロ装置、特に高速で回転する回転体を
弾性ヒンジを用いて支持する方式のいわゆるフレックス
ジャイロに関する。

技術的背景とその問題点 従来、この種のフレックスジャイロとしては、例えば第
１図にしめずようなものがある。同図に於て、（１１は
ハウジングで、これは、その中央開孔の上トに２個の玉
軸受（２ンを有する。これ等玉軸受（２）の内輪には、
軸（３）が嵌合する。この軸（３）の一端に、モータの
カップ状の回転子（４）が取付けられる。

（５）はモータの固定子で、ハウジングｆｉ＋の下方の
円筒状突出部（１ａ）の内側に固定される。（６）は円
筒状突出部（１ａ）の下部キャップである。軸（３）の
上端部は細くくびれで、フレックスヒンジ（１２）を構
成する。上記軸（３）は、該フレックスヒンジ（１２）
を介してその上端で、高透磁率材製でカップ状のジャイ
ロロータ（７）を、その中心位置で弾性的に保持する。

ジャイロロータ（７）は、その外周付近にドーナツ状の
溝（７〜１）有し、その内部に、円環状の永久磁石（８
１が嵌着している。（田はハウジング（１）に固定した
トルカ−コイルで、上記永久磁石（８）がつくる磁束（
８−１’）と共動して、ジャイロロータ（７）に対し、
そのスピン軸（Ｚ−Ｚ）と直角且つ互いに垂直な（Ｘ−
Ｘ　）軸及び（Ｙ−Ｙ）軸（図不せず）のまわりにトル
クを加える。αωはハウジング（１）内に設けたピック
アンプで、ハウジング（１）に対するジャイロロータ（
７）の上記（×−Ｘ）軸及び（Ｙ−Ｙ）軸のまわりの偏
角を、電気信号に変換して出力する。（１１）は上部キ
ャンプである。尚、第１図に示すフレックスジャイロ全
体を（２０）とする。

−上述の構成のジャイロ（２０）に於て、モータの固定
子（５）の巻線（５′）に、外部から交流電圧が印加さ
れると、モータの回転子（４）に回転磁界が作用して、
これが回転し、従って軸（３）が回転する：軸（３）の
回転は、フレックスヒンジ（１２）を介して、ジャイロ
ロータ（７）に伝達され、これが商速で回転する。この
状態で、ハウジング（１１に対して、スピン軸（Ｚ−Ｚ
　’）と直交する（Ｘ−Ｘ　）軸、或いは（Ｙ−Ｙ）軸
のまわりに角速度が加えられると、ジャイロロータ（７
）は、ジャイロの方向保持性により、その回転軸の方向
を一定に保持しようとするため、フレ・ノクスヒンジ（
１２）ニは、（Ｘ−Ｘ　’）軸又は（Ｙ−Ｙ）軸のまわ
りに偏角が生ずる。このとき、２（１１ｉ１のピンクア
ップα〔が（Ｘ−Ｘ　）及び（Ｙ−Ｙ）軸まわりのこの
偏角を検出することにより、ハウジング（１ンの角速度
を検出することができる。すなわち、この様な構造を用
いても、ジャイロ装置を得ることが出来る。

第２図は上述のフレックスジャイロ（２０）ヲ用いたジ
ャイロコンパスの一例の路線的斜視図である。東西ジン
バル（３０）は水平面内に一対の水平軸（３１）　、（
３１’）を有すると共に、軸（３１）　。

（３１’）と直交し、水平面内に、軸（３）（第１図参
照ンの中心線が一致するように、ジャイロ（２０）を、
この東西ジンバル（３０）にとりつける。水平軸（３］
）　、（３１’）は、追従ジンバル（３２）の対向する
位置に取付けた水平軸軸受（３３）　、（３３’）の内
輪に、夫々回動的に嵌合している。追従ジンバル（３２
）は、水平軸軸受（３３）　、（３３’）と直交する位
置に、追従軸（３４）を有する。この追従軸（３４）は
、基台（３５）に固定された追従軸軸受（３６）にＩ動
的に支持される。

（３７）は周知のスリップリングで、これを介して、ジ
ャイロ（２０）等に外部から電力等を供給する。又、（
３８）は追従軸（３４）に設けた方位サーボモータで、
これに、東西ジンバル（３０）の垂直軸まわりの角運動
を検出するジャイロ（２ｏ）のＸ−ピックアップ（１０
−１）の出力が、方位アンプ（３９）を介して入力され
る。（４０）は追従軸（３４）に設けた方位発振器で、
基台（３５）に対する追従ジンバル（３２）の追従軸（
３４）まわりの偏角を、電気信号に変換し、外部に出力
する。（４１）は一方、例えば水平軸（３１’）に設け
た水平サーボモータで、これに、東西ジンバル（３０）
の水平軸（３１）　。

（３１’）まわりの角運動を検出するジャイロ（２ｏ）
のＹ−ビックアンプ（１０−２）の出力が、水平アンプ
（４２）を介して入力される。（４３）は東西ジンバル
（３０）に設けた南北加速度計、（４４）は同じく東西
ジンバル（３０）に設けた東西加速度針で、それぞれ東
西ジンバル（３０）の水平軸（３１）　。

（３１’）まわり及び水平面内で水平軸（３１）　、（
３１’）と直角な軸（Ｚ−Ｚ軸）まわりの傾斜角を検出
する。

上記２個の加速度針（４３）　、（４４）の出力は、ト
ルキングアンプ（４５）に入力され、そこで、ジャイロ
コンパスとしての所要の演算処理を行った後、その出力
がジャイロ°（２０）のＸ−）ルヵー（９−１）及びＹ
−）ルカー（９−２）に入力される。方位カード（４６
）は、追従ジンバル（３２）に取付けられており、これ
と、基台（３５）に取付けられた基線（４７）とにより
、基台（３５）の取付けられた航行体の針路を読みとる
ことが出来る。

第１図において説明した如く、ジャイロ（２０）は（Ｘ
−Ｘ）軸まわり及び（Ｙ−Ｙ　）軸まわりの角速度を検
出発掘するため、Ｘ−ピックアップ（１０−１）方位ア
ンプ（３９）、方位サーボモータ（３８）からなる方位
追従ループ及びＹ−ピックアップ（１０−２）水平アン
プ（４２）　、水平サーボモータ（４１）からなる水平
追従ループにより、東西ジンバル（３０）は、基台（３
５）の取付けられた航行体の角運動とは完全に絶縁され
たいわゆる安定プラットホームを構成する。一方、東西
ジンバル（３０）の（Ｙ−Ｙ　）軸まわりの傾斜角は、
南北加速度針（４３）によって検出され、その出力はト
ルキングアンプ（４５）を介した後、一つはｙ−トルカ
−（９−２）に入力され、東西ジンバル（３０）を、垂
直軸即ち（Ｘ−Ｘ　）軸まわりにプリセツションさせ、
追従ジンバル（３２）以内を真北に向かわせる、いわゆ
る指北ループを構成すると共に、他の１つはＸ−）ルカ
ー（９−１）に入力され、東西ジンバル（３０）を、水
平軸即ち（Ｙ−Ｙ　）軸まわりにプリセツションさせ、
指北運動に対して減衰効果をりえるダンピングループを
構成する。

上述の如く、フレックスジャイロ（２０）を用いても、
従来のジャイロコンパスと全く同様の原理により、真北
を検出することが出来る。面、東西加速度針（４４）は
、基台（３５）の取付けられた航行体の（Ｚ−Ｚ）軸ま
わりの傾斜の指北ループに対する影響を補正する為に用
いられる。

しかしながら、上述したフレックスジャイロ（２０）を
用いた装置においそば、次の如き欠点がある。

（１）第１図にボしたフレックスジャイロ（２０）にお
いては、ハウジング（１）に対してジャイロロータ（７
）が（Ｘ−Ｘ）軸或いは（Ｙ−Ｙ）軸のまわりに傾斜し
た場合に、出来る限りジャイロロータ（７）に対してト
ルクが加わらないようにするために、フレックスヒンジ
（１２）の偏角に対するトルクバネ定数を可能な限り小
さくするとともに、外部の振動、衝撃に対してフレック
スヒンジ（１２）に十分な強度を持たせるという相反す
る条件を、同時に満足させる必要かあね、実用化されて
いるフレックスヒンジ（１２）は、第１図に示した単に
軸（３）の一部を、細くくびれさせた形状ではなく、各
種の部材の組合せであり、製造上、西度の技術と多大の
コストを要する。

（２）　上述のフレックスジャイロ（２０）を用いたジ
ャイロコンパス（第２図）においては、指北運動を与え
るため、南北加速度針（４３）が必須であり、製造コス
トの増大という欠点がある。

発明の目的 本発明は上述した欠点のないジャイロ装置を提供せんと
するものである。

発明の概要 本発明の要旨は、ハウジング、該ハウジングに固定され
たモータの固定子、上記モータの回転子が固定され上記
ハウジングに回動的に支持された軸、該軸の一端にフレ
ックスヒンジを介して固定したジャイロロータ、上記軸
に直交し且つ互いに直角な２つの軸まわりの上記ジャイ
ロロータの上記ハウジングに対する偏角を検出するピン
クアンプ、上記２つの軸まわりに上記ハウジングから上
　、記ジャイロロータに対してトルクを加えるトルカ−
よりなるジャイロ装置において、上記ハウジングに対す
る上記ジャイロロータの上記軸方向の変位を検出する変
位ピックアップと、上記ハウジングから上記ジャイロロ
ータに対して上記軸方向に力を与えるフォーサ−とを設
けると共に、上記フレックスヒンジを上記ハウジングに
対する上記ジャイロロータの上記軸方向の変位を許容し
得るように構成したジャイロ装置に在る。係る本発明の
ジャイロ装置によれば、従来の欠点は、悉く遡避される
ものである。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第３図は、本発明の一実施例を示す断面図である。

同図において、第１図と同一の部分には同一の番号を付
し、その詳細な説明は省略する。第３図に示す本発明の
フレックスジャイロ（２０）と第１図のフレックスジャ
イロ（２０）との異なる点の第１は、フレックスヒンジ
（１２）である。第３図のフレックスヒンジ（１２）は
、晶強度材より形成した薄板からなる略々円板状のダイ
アフラムを、フレ・７クスヒンジ（１２）として用いで
ある。このフレックスヒンジ（１２）の中央部は、軸（
３）の先（遊）端部に、ナンド　（３−１）により、２
個のストツノぐ−（１５）間に、それ等と離間して共ジ
メされている。この円板状ダイアフラムのフレ・ノクス
ヒンジ（１２）の外周部は、ジャイロロータ（７）の内
周部に溶接等により固定され、又、ジャイロロータ（７
）の重心の軸（３）方向の位置は、フレックスヒンジ（
１２）の位置と一致するように設計されている。ジャイ
ロロータ（７）は、軸（３）或いはハウジング（１１に
対する軸（３）、即ち（Ｚ−Ｚ）軸方向の並行移動及び
（Ｘ−Ｘ）又は（Ｙ−Ｙ　）軸まわりの偏角に対しては
十分柔らかく、上記以外、特に（Ｘ−Ｘ）又は（Ｙ−Ｙ
）軸方向の並行移動及び（Ｚ−Ｚ　）軸まわりの偏角に
対しては十分な剛性と強度を有する如くなされ′ζいる
。

第４図はフレックスヒンジ（１２）の他の例の斜視図で
ある。同図の例においては、薄板からなる円板状のフレ
ックスヒンジ（１２）よりエツチング等の手段により、
４分円状の４個所が除去されて、リング部（１２−３）
とこれと連結する４個のスポーク状撓み部（１２−１）
が形成され、（Ｘ−Ｘ）又は（Ｙ−Ｙ）軸まわりの偏角
及び（Ｚ−Ｚ）軸方向の並行移動に対し、更にフレキシ
ビリティ　（可撓性）を持たせたものである。尚、スポ
ーク状の撓み部（１２−１）は、４本に限る必要はなく
、例えば３本や５本以上でも可能である。

第５図はフレックスヒンジ（１２）の更に他の実施例の
斜視図である。この例では、薄板からなるフレックスヒ
ンジ（１２）は、外周のリング部（１２−３）と、これ
に連結する１２０°間隔の３本の第１のスポーク状撓み
部（１２−１）と、これ等第１のスポーク状撓み部（１
２−１）の中間で、中心部より半径方向に、リング部（
１２−３）近傍迄伸延する３本の第２のスポーク状撓み
部（１２−２）とからなる。各第２のスポーク状撓み部
（１２−２）の遊端部は、連結棒（３−２）の一端に固
定され、この連結棒（３−２）の他端は、中心部にて軸
（３）の一端に固定された円板状の連結板（３−３）に
固定される。尚、この例においても、スポーク状撓み部
（１２−１）　、（１２−２）の数は６本に限定する必
要はないことは、明ら力）であろう。

第６図は、第３図の例の主としてトルカ−コイル（９）
及びフォーサ−コイル（１６）の拡大斜視図である。同
図に不ず如く、ジャイロロータ（７）に固定された永久
磁石（８）は、（Ｚ−Ｚ’）軸方向に磁化されたリング
状磁石部１（８−２）と、それを挾むように２個の環状
の継鉄部材（８−１）　、（８−３）とより構成され、
トルカ−コイル（９）及びフォーサ−コイル（１６）に
対して、Ｈｌ、Ｈ２で示すリング状しヤイ・・−タ（７
）の半径方向の磁界Ｈを作る。トルカ−コイル（９）は
、４個のコイル（９−１’）　、（９−（９−３’）　
、（９−４’）からなり、円周上で１８０°対向するコ
イル（９−１’）　、（９−３’）及び（９−２’）　
。

（９−４’）は、差動的に接続され、それ゛ぞれジャイ
ロロータ（７）の（Ｘ−Ｘ　）軸まわり及び（’／−Ｙ
）軸まわりに、コイルに流れる電流に比例したトルクを
与える作用をする。

籾で、本発明のフレックスジャイロ（２０）の第１図の
フレックスジャイロ（２０）との異なる点の第２は、ジ
ャイロロータ（７）のスピン軸、即ち（Ｚ−Ｚ）軸のま
わりに、トルカ−フレーム（９−５）に巻装された２（
固のコイル（１６−１）　、（１６−２）からなるフォ
ーザーコイル（１６）を、ジャイロロータ（７）の永久
磁石（８）が作る磁界Ｈ１，Ｈ２中に配置した点にある
。２個のコイル（１６−１）　、（１６−２）は、外部
の制御回路（図示せず）に、同図１１．Ｉ２で示した如
く、互いに逆方向に電流Ｉがそれ等に流れるように接続
されている。この場合、フレミングの左手の法則が適用
可能で、同図の場合、フォーサ−コイル（１６）には、
電流Ｉ及び磁界Ｈに比例した力が左方向に働き、その反
作用として、ジャイロロータ（７）には、右方向に向か
う力が作用することになる。尚、トルカ−コイル（９−
１’）〜（９−４’）の各々を２本の線で巻回し、第１
組の巻線を従来同様トルカ−コイルとして使用し、第２
組の巻線を直列に接続することによっても、フォーサー
コイルク１６）の代わりとすることも可能である。

第７図は、トルカ−コイル（９）及びフォーサ−コイル
（１６）の他の例の断面図である。この例においては、
ジャイロロータ（７）をｌａｉ透磁率材で構成し、リン
グ状永久磁石（８１は、その半径方向に磁化しであるの
で、そごよりの磁束は、ジャイロロータ（７）の一部を
通ってトルカ−コイル（９）及びフォーサ−コイル（Ｉ
６）に対して磁界Ｈを作っζおり、フォーザーコイル（
１６）は、第３図又は第６図の例と異なっ一ζ、単一の
コイルとなる。

第３図に戻り、０ωはピックアップであり、これは、ジ
ャイロロータ（７）の内径部に固定した商透磁率材から
なる環状鉄心（１７）と、環状鉄心（１７）の内周面に
対向し、ジャイロロータ（７）のスピン軸即ち（Ｚ−Ｚ
　）軸に関し、対称且つ円周方向に沿って９０゛間隔の
４個のＥ素鉄心（１Ｂ−１）　、（１Ｂ−２）　。

（１Ｂ−３）　、（１８−４）及びそれ等に巻装された
巻線からなる固定子（１８）とから構成される。

第８図は上記ピックアップＱＯ）の固定子（１８）の中
の対向する一対のＥ素鉄心（１８−１）　、（１８−３
）及びそれ等の巻線を拡大して示ず路線図である。

同図に示す如く、各Ｅ素鉄心（１Ｂ−１＞　、（］、８
−３）の中央磁極には、−次巻線（２０−’ｌ）が巻装
され、これ等は交流電源（２１）に接続され、これによ
り励磁され、同図Ｂｌ、Ｂ２で示ず磁束を空間に発生さ
せる。（２０−２）　、（２０−３）はＥ素鉄心（１８
−１）の両端の磁極に巻装された第１の二次巻線で、両
者は差動的に接続された後、固定子（１８）の他のＥ素
鉄心（１８〜３）の同様の第１の二次巻線（２０−２）
　。

（２０−３）の差動接続端と加算的に接続され、その出
力端子（２２）は、ジャイロロータ（７）の（Ｚ−Ｚ）
軸方向の並行移動に対応した電気信号を出力する。

一方、Ｅ素鉄心（１８−１）の両端の磁極に巻装された
第２の二次巻線（２０−４）　、（２０−５）は１．差
動的に接続された後、他のＥ素鉄心（１８−３）の同様
の第２の二次巻線の差動接続端と、更に差動接続され、
その出力端（１Ｏ−１）及び（１０−２）は、第２図と
同様ハウジング（１）に対するジャイロロータ（７）の
（Ｘ−Ｘ）軸及び（Ｙ−Ｙ）軸まわりの偏角に対応した
電気信号を出力する。

尚、第１の二次巻数（２０−２）　、（２０−３）をそ
れぞれの磁極に巻装した後、その上に第２の二次巻線（
２０−４）　、（２０−５）等を巻装しても同様の効果
が得られる。

第９図はピックアップａωの他の例を示す断面図である
。この例では、ジャイロロータ（７）のノ＼ウシング（
１）側の端部に、スリーブ（７−１）を設け、該スリー
ブ（７−］　）の軸方向中央部に、円周方向に沿って多
数の開孔（７−２）を設ける。軸（３）に関して対称目
、つ円周方向に９０゛間隔で４個配置された保持具（１
０−５）の各延長端に、上記開孔（７−２）を挟むよう
に、１個の発光素子（１０−６）と２個の受光素子（１
０−７）とを取りつける。これ等２個の受光素子（１０
−７）の差動出力は都合４個あり、それ等はジャイロロ
ータ（７）のスリーブ（７−１）におけるハウジング（
１１に対する変位に対応しているため、これ等を第８図
と同様の演算を行うことにより、ジャイロロータ（７）
のハウジング（１）に対する（Ｘ−に）軸及び（Ｙ−Ｙ
　）軸まわりの偏角に対応した信号、並びに（Ｚ−Ｚ）
軸方向の並行移動に対応した信号を得ることができる。

第１０図は第３図にボした本発明によるフレックスジャ
イロ（２０）を航行体用のジャイロコンパスに通用した
具体例を示す斜視図である。同図において、第２図と同
一の部材は同一の番号を付し、。

その説明は省略する。

この第１０図の例と第２図の例との異なる点の第１は、
この例では、南北加速度針（４３）がなく、その代わり
に、ピンクアップθωの（Ｚ−Ｚ）軸方向並行移動出力
（２２）を、フィードバンクアンプ（５０）を介してフ
ォーサ−コイル（１６）に帰還し、ジャイロロータ（７
）のハウジング（１）に刻するスピン軸、即ち、（Ｚ−
Ｚ）軸方向の変位を、サーボ系によって當にゼロとし、
その時のフォーザーコイル（１６）に流れる電流に対応
した信号（５１）を、トルキングアンプ（４５）に入力
し、指北及びダンピングに用いるようにしたことである
。即ち、ジャイロロータ（７）は、第４図或いは第５図
に示したように、スピン軸方向に撓みやすいフレックス
ヒンジ（１２）によって支持されていると同時に、その
軸方向変位を検出、増巾して、フォーサ−コイル（１６
）に帰還することに−より、ジャイロロータ（７）、ピ
ックアップ０ψ、フォーサ−コイル（１６）はフィード
バンク型加速度計と同一の作用及び機能を有し、従って
、第２図における南北加速度針（４３）の作用、即ちジ
ャイロロータ（７）のスピン軸の水平面に対する傾斜の
検出を行うことが出来、上記南北加速度計（４３）が不
要となる。

第１０図の例と第２図の例との異なる点の第２は、第１
Ｏ図の例では、第２図の例の東西加速度計（４４）を廃
し、代わりに、南北ジンバル（５２）を、ジャイロ（２
０）と追従ジンバル（３２）との間に配置し、水平軸（
３１）が船体の傾斜に拘わらず、當に水平を保持するよ
うにしたものである。

しかしながら、この点に関しては、南北ジジバル（５２
）がなく、ジャイロ（２０）の取付けられた東西ジンバ
ル（３０）　（第２図参照）に東西加速度計（４４）を
取りつけ、南北軸、即ち（Ｚ−Ｚ）軸まわりの船体傾斜
角に対応した上記東西加速度計（４４）の出力信号を、
トルキングアンプ（４５）に入力し、上記船体傾斜角を
補正するようになしても良い。

即ち、第１０図の構成によっても、第２図と同様のジャ
イロコンパスとしての機能を達成させることが出来る。

又、第１０図の例においては、ジャイロのスピン軸の水
平面の傾斜角に対応するフィードバンクアンプ（５０）
の出力（５１）を、トルキングアンプ（４５）を通した
後、ｘ−トルカ−（９−１）に入力し、指北運動を減衰
させるいわゆる垂直軸ダンピング法を用いているが、指
北運動の減衰には、トルキングアンプ（４５）にダンピ
ング演算用のフィルター機能を持たせて、その出力をＹ
−トルカ−（９−２）のみに入力するいわゆる水平軸ダ
ンピング法も採用可能である。

第１１図は第３図に示す本発明のフレックスジャイロ（
２０）を、スタビライズドジャイロコンパス、即ら装置
が搭載される例えば艦船等の方位と傾斜角とを同時に出
力する装置に応用した場合の具体例の斜視図である。

第１１図に於て、（６０）は、方位ジンバルで、該方位
ジンバル（６０）には、２個の本発明のジャイロ（２０
）　、即ら（１−八）、（１−Ｂ）が夫々のスピン軸が
水平且つ互いに直角になるように取りつけられる。方位
ジンバル（６０）は、２個の方位軸（６１）　（下方は
図示せず）を有する支持枠（６２）　。

（６２’）ヲ有１−ル。上記２（ｌｌ（７）方位軸（６
１）は、夫々それ等の外側に配されたピンチジンバル（
６３）の対応する位置に取付けられた２個の方位軸軸受
（６４）　（下方の１個は図示せず）に、回動的に嵌合
する。方位ジンバル（６０）の上下の方位軸（６１）と
ピ・７チジンバル（６３）との間には、方位レゾルバ−
（６５）　、方位号−ボモータ（６６）　、方位発振シ
ンクロ（６７）がそれぞれ取付けられる。

ピンチジンバル（６３）は、上記方位軸軸受（６４）と
直角且つ水平の位置に、２個のピッチ軸（６８）（一方
は図示せず）を有し、これ等２個のピッチ軸（６８）は
、大々それ等の外側に配されたロールジンバル（６９）
の対応位置に取付けた２個のピンチ軸軸受（７０）　（
一方は図示せず）に、回動的に嵌合する。ロールジンバ
ル（６９）は、上記ピンチ軸軸受（７０）と直角の位置
に２個のロール軸（７１）（反対側は図示せず）を有し
、これ等２個のロール軸（７１）は、基台（７２）に固
定されたロール軸受基台（７３）　、（７３’）に取付
けた２個のロール軸軸受（７４）　（反対側は図ボせず
）に、夫々回動的に嵌合する。ピンチジンバル（６３）
とロールジンバル（６９）との間には、ピッチサーボモ
ータ（７５）及びピンチ発振シンクロ（７６）が、又ロ
ールジンバル（６９）とロール軸受基台（７３’）との
間には、ロールサーボモータ（７７）とロール発振シン
クロ（７８）とが夫々取付けられる。ジャイロ（１−Ａ
）。

（１−８）のスピン軸方向の並行移動出力（２２）　。

（２２’）は、フィードバックアンプ（５０）　、（５
０’）で増巾された後、フォーサ−コイル（１６）　、
（１６’）に夫々帰還され、ジャイロロータの軸方向移
動を防止すると共に、フィードバンクアンプ（５０）の
出力は、方位ジンバル（６０）の同図Ｎで示す指北端の
傾斜に対応した信号となり、又フイードノベ・ツクアン
プ（５０’）の出力は、上記Ｎと直角な東西方向の方位
ジンバル（６０）の傾斜に対応した信号となる。

一方、ジャイロ（１−Ａ）のピ・ノクア・ノブ（１Ｏ−
１）の出力は、方位ジンバル（６０）の垂直軸まわりの
角速度出力として、垂直サーボアンプ（７９）を介して
、方位サーボモータ（６６）に入力する。又、ジャイロ
（１−へ）のピ・ンクアソブ（１０−２）及びジャイロ
（１−Ｂ　）のピックアンプ（１０−２’）の出力番よ
、方位ジンバル（６０）の互いに直交する２個の水平軸
まわりの角速度信号に対応し、これ等は、方位レゾルバ
＝（６５）を通った後、ピ・ノ千号−、Ｉζアンプ（８
０）及びロールサーボアンプ（８１）を介して、ピッチ
サーボモータ（７５）、ロールサーボ・モータ（７７）
に夫々入力される。

１１記３（ｌＩｉＩのビソクア・ノブから３個のサーボ
モータに至る３個のサーボループによりて、方位ジンバ
ル（６０）は、基台（７２）が取付けられる艦船等の如
何なる角運動からも安定化され、絶縁されたことになる
。ジャイロ（１−Ｂ）の垂直軸まわりのピンクアップ（
１０−１’）の出力は一ケージングアンプ（８２）を介
して、トルカ−（９〜２′）に入力され、ジャイロ（１
−Ｂ）のジャイロロータのジャイロケースに対する垂直
軸まわりの角位置を所定の位置に保持する。

一方、フィードバンクアンプ（５０）の出力、即ち方位
ジンバル（６０）の南北傾斜信号を、第１のトルキング
アンプ（８３）を介して、トルカ−（９−２）にフィー
ドバンクし、指北ループとすると共に、第２のトルキン
グアンプ（８４）を介して、トルカ−（９−１）にフィ
ードバックし、指北運動を減衰させる。

又、フィードバンクアンプ（５０’）の出力、即ち方位
ジンバル（６０〉の東西（頃斜信号を、第３のトルキン
グアンプ（８５）を介して、トルカ−（９−１’）に入
力し、方位ジンバル（６０）の東西）頃斜をゼロに保持
する。

一上述したように、方位ジンバル（６０）は、真北、水
平に制御されるため、各ジンバル間に取付けた方位発振
シンクロ（６７）、ピッチ発振シンクロ（７６）、ロー
ル発振シンクロ（７８）により、基台（７２）が固定さ
れる艦船等の方位、水平を検出、発信できることになる
。

又、フィードバンクアンプ（５０）　、（５０’）の出
力を、デジタル化すると共に、第１〜第３のトルキング
アンプ（８３）　、（８４）’、（８５）において積分
等のイナーシャル演算を行わせることにより、スタビラ
イズドブラットホーム方式の慣性航法装置として、方位
角、姿勢角の発信のほか、速度及び位置も出力させるこ
ともできる。

又、第１１図の方位ジンバル（６０）を直接、艦船等に
固定すると共に、垂直方向の加速度針を取付け、それぞ
れにデジタル回路を介して、コンピューターと接続させ
ることにより、周知のストランプダウン方式の慣性航法
装置或いは方位水平基準儀とすることも可能となる。

発明の詳細 な説明してきたように、本発明のジャイロ装置によれば
、以下に列挙する効果が得られる。

（１１従来のフレックスジャイロにおいて最も製作困難
とされているフレックスヒンジが、本発明によれば厚さ
一定の薄板を所要の形状（スポーク等）に加工するだけ
で形成されるので、加工時間の短縮、組立ての簡素化が
図れる。

（２）　ジャイロロータのスピン軸方向のハウジングに
対する変位を検出する変位ピックアンプと力を加えるフ
ォーサ−とを設け、変位ピンクアップの出力を増巾して
上記フォーサ−にフィードバックし、その電流値を出力
するごとにより、上記ジャイロにスピン軸方向の加速度
針としての機能をもたせることが出来る。

（３）　上述の本発明によるフレックスジャイロをジャ
イロコンパスとして応用することにより、スピン軸の水
平面に対する傾斜を検出するための加速度針が不要とな
り、小型低価格且フ商精度のジャイロコンパスを得るこ
とが出来ると共に、加速度計を用いたときに、必要な入
力軸の整合等の時間のかかる作業が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフレックスジャイロの断面図、第２図は
第１図に示す従来のフレックスジャイロを用いたジャイ
ロコンパスの斜視図、第３図は本発明によるフレックス
ジャイロの一例の断面図、第４図及び第５図は夫々本発
明によるフレックスヒンジの他の例の斜視図、第６図は
主として第３図の例にボずフォーサ−コイル及びトルカ
−コイル部の拡大斜視図、第７図はフォーサ−及びトル
カ−コイルの他の例の断面図、第８図は第３図のピック
アンプの一例の説明図、第９図はピンクアンプの他の例
の断面図、第１０図は本発明によるフレックスジャイロ
を用いたジャイロコンパスの斜視図、第１１図は本発明
によるフレックスジャイロを用いたスタビライストジャ
イロコンパスの斜視図である。 図に於て、（１１はハウジング、（２）は玉軸受、（３
）は軸、（４）は回転子、（５）は固定子、（７）はジ
ャイロロータ、（８）は永久磁石、（９）はトルカ−コ
イル、（２）はピックアップ、（１２）はフレックスヒ
ンジ、（１５）はストッパー、（１６）はフォーサ−コ
イル、（１７）は環状鉄心、（１８）は固定子、（２０
）はフレックスジャイロ、（３０）は東西ジンバル、（
３１）。 （３１’）は水平軸、（３２）は追従ジンバル、（３３
）　。 （３３’）は水平軸軸受、（３４）は追従軸、（３８）
　。 （６６）は方位サーボモータ、（３９）は方位アンプ、
（４０）は方位発信器、（４１）は水平サーボモータ、
（４２）は水平アンプ、（４５）　、（８３）　、（８
４）　。 （８５）はトルキングアンプ、（５０）　、（５０’）
はフィードバックアンプ、（５２）は南北ジンバル、（
６０）は方位ジンバル、（６１）は方位軸、（，６２）
　。 （６２’）は支持枠、（６３）はピッチジンバル、（６
５）はレゾルバ、（６７）は方位発信シンクロ、（６８
）はピッチ軸、（６９）はロールジンバル、（７１）は
ロール軸、（７２）は基台、（７３）　、（７３’）は
ロール軸受基台、（７５）はピッチサーボモータ、（７
６）はピッチ発信シンクロ、（７７）はロールサーボモ
ータ、（７８）はロール発信シンクロ、（８０）はピン
チサーボアンプ、（８１）はロールサーボアンプ、（８
２）はケーシングアンプを夫々示す。 第１図 ↑ 第５図 第６図 第１図 第９図 第８図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ハウジング、該ハウジングに固定されたモータの
   固定子、上記モータの回転子が固定され上記ハウジング
   に回動的に支持された軸、該軸の一端にフレックスヒン
   ジを介して固定したジャイロロータ、上記軸に直交し且
   つ互いに直角な２つの軸まわりの上記ジャイロロータの
   上記ハウジングに対する偏角を検出するピックアップ、
   上記２つの軸まわりに上記ハウジングから上記ジャイロ
   ロータに対してトルクを加えるトルカ−よりなるジャイ
   ロ装置において、上記ハウジングに対する上記ジャイロ
   ロータの上記軸方向の変位を検出する変位ピックアップ
   と、上記ハウジングから上記ジャイロロータに対して上
   記軸方向に力を与えるフォーサ−とを設けると共に、上
   記フレックスヒンジを上記ハウジングに対する上記ジャ
   イロロータの上記軸方向の変位を許容し得るように構成
   したことを特徴とするジャ４ロ装智。 ２、上記フレックスヒンジは薄板より成ることを特徴と
   する特許 ャイロ装置。 ３、上記フレックスヒンジは薄板より成る円板であるこ
   とを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載のジャイ
   ロ装置。 ４、上記フレックスヒンジは薄板より或るリング部及び
   該リング部に連結する薄板より成る複数個のスポーク部
   より成ることを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記
   載のジャイロ装置。