JPS62151710A - ジヤイロスコ−プ - 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】 、−の１ 本発明は、回転子の回転が、ばねの解放により引き起こ
されるジャイロスコープに関するものである。

従】（１裁」Ｌ 米国特許第４．３０５，３０４号明、１（ｌｌ書は、既
に、横切る固定軸の回りに回転するようにされた中空回
転子と 中空回転子の内部に収容されると共に前記固定軸をら旋
状に包囲している板ばねと それぞれ、ばねの第一の端部を固定軸に連結し、第二の
端部を回転子に連結し、その結果、ばねに応力を加える
ことにより、ばねの中にエネルギーを貯蔵することを可
能とさせるための第一及び第二の連結手段と ばねが応力を加えられるための位置において、固定軸に
関して中空回転子を封鎖するための手段と 中空回転子が、ばねの解放により回転するように駆動さ
れるように、中空回転子を解放するために封鎖手段を制
御するための手段と から成り立っており、前記第一の連結手段は、それが確
立する連結が、ばねの解放の終わりにおいて破られるよ
うなものである形式のジャイロスコープを記載しいる。

この米国特許に記載されたジャイロスコープの主な欠点
は、ばねの前記第一の端部と、固定軸との間の連結の特
殊な輪郭が、固定軸の上におけるばねの完全に信顆性の
ある締めｆすけを許さないという事実にある。実際、そ
の場きには、それ自身の上においで湾曲されている前記
ばねの第一の端部が、固定軸の中の長手スロットに係合
されている。今や、このような締め付けは、ばねの端部
と、固定軸との間の連結の前記端部の開口による破壊の
危険無しには、高い機械的応力を吸収しない、ばねは、
このようにして、最大のエネルギーを貯蔵する前に、ば
ねの応力を加えられている間にか、又は、その解放の間
にか、早過ぎて締め付けられなくなる。

口が　”　しようと　るａ″ それ故、ばねの端部と、固定軸との間の、すべての場合
に、それらが確立する連結の破壊が、ばねの解放の終わ
りである、ばねが最大のエネルギーを貯蔵した時にだけ
有効に生ずるように設計された連結手段から成り立って
いるジャイロスコープを得ることにより、この欠点を回
避することが、本発明の一つの目的である。

Ｕ　　を　゛　るための−八 この目的を達成するために、ここに記載される形式のジ
ャイロスコー１は、本発明によると、前記第一の連結手
段が、固定軸により支持された指から成り立っており、
この指は、固定軸の長手軸に閏して少なくとも実質的に
横方向に延びていると共にばねの前記第一の端部の中に
作られた開口に係合されることができるようにすること
が特徴となっている。

前記米国特許の中に記載されていることとは相違して、
前記連結手段のこの特殊な設計は、ばねと、固定軸との
間の、ばねに応力を加える間及びその解放、の間の両方
において高い機械的応力を支持するようにされた締め付
けを確保し、前記連結は、最大エネルギーが中空回転子
に貯蔵された後にだけ、破られることが可能となってい
る。

本発明の他の特徴によると、前記指は、ばねの第一端部
の中に作られた開口の前縁を締め付けるための溝を設け
られており、また、開口の横方向及び長手方向の寸法が
、指と開口との間の相対的運動並びにばねの解放の終わ
りにおける指の開口からの解放を許すようなものとなっ
ていることである。

前記開口は、一般的に、ばねの長手方向における形状が
、長方形状となっている。

指の中に設けられた溝のために、指は、ばねと、固定軸
との間の、ばねの応力を加えられている間、又は、その
解放の間における、一層信頼性のある締め付けを許し、
一方、ばねの解放の終わりにおけるばねの端部の即座の
自由化を、指と、開口との間の相対的運動の可能性のた
めに確実とする。

本発明の他の特徴によると、ばねの前記第一の端部が、
開口の縁の、前記溝の中に締め付けられることを意図さ
れている部分の上において固定される舌から成り立って
おり、この舌が、ばねを応力を加えられた位置において
は、固定軸に間して外方に傾斜されており、その自由端
部は、前記指の頭部と接触して、又は、その近くに横た
わっていることである。

特に、前記指の頭部は、傾斜路を現しており、その上に
おいて、前記舌が、ばねの解放の終わりにおいて滑るこ
とができるようになっている。

ばねの解放の終わりにおいて、ばねの固定軸から離れる
ように動くばねの端部の自然的な傾向は、このようにし
て、舌の指の頭部の上の滑りにより促進され、これは、
同時に、間口の反対の縁の、ばねの端部の余りにも大き
な前方への変位により、指に対して阻止されることを防
止し、このようにして、ばねと、固定軸との間の連結の
破壊を防止するが、このばねの端部の固定軸から離れて
動くことは、前記端部のわずかな前方への変位を即座に
従わせ、これにより、その開口の前縁が指の溝を逃げる
結果とするものである。

本発明の一つの特殊な実施例においては、指は、一般的
に、形状が円筒形であり、その溝は環状であり、一方、
その頭部は、一般的に、形状が斜切頭状であり、その横
方向の面は、前記舌に対する滑動傾斜路として役立って
いる。

その上、指は、固定軸の中の横方向の開口の中に部分的
に収容されることもできる。

本発明のなお池の特徴によると、ばねの前記第一の端部
の曲率半径は、ばねの非応力状態において、いったん、
ばねが、前記指に締め１寸けられ、応力を加えられた場
かにおけるその曲率半径よりも、より大きい。

この特殊な特徴は、上述した、ばねの解放の終わりにお
ける、ばねの端部の固定軸から離れるように動く自然的
な傾向を補強し、このようにして、ばねと、固定軸との
間の連結の破壊を容易とさせる自然的な傾向を補強する
。

最後に、ばねの第二の端部に関する限りは、この端部は
、それ自身の上において、中空回転子の内部の横方向の
壁の上に設けられたキャッチに締めけけられるように、
湾曲されることができる。

塞−ＪＬＪＬ 本発明は、添付図面に関する以下の説明から、一層明ら
かに理解することができる。

図面、特に、第１及び２図を参照するが、本発明による
ジャイロスコープ１は、中空回転子２から成り立ってい
るが、この回転子２は、それを貫通している固定軸２の
回りに、例えば、玉軸受により構成されている軸受の上
を回転するようにされている。

板ばね５が、回転子２の内部に収容されており、固定軸
３を、ら旋状に包囲している。ばね５の第一の端部６は
、固定軸３に連結されており、また、ばね５の第二の端
部７は、中空回転子２に連結されており、その結果、ば
ね５の中に、それに応力を加えることにより、エネルギ
ーを貯蔵することが可能となる。

本発明によると、固定軸３は、指８を有しているが、こ
の指８は、固定軸３の長手方向の軸Ｘ−Ｘ′に関して、
少なくとも、実質的に横方向に延びており、また、ばね
５の第一の端部６の中に作られた開口９に係合されるよ
うにされている。また、ばね５の第一の端部６と、固定
軸３との間の連結は、ばね５の解放の終わりに、破られ
るように意図されている。

図示されている実施例においては、中空回転子２は、例
えば、ねじにより一緒に組み立てられている２Ｍの部分
２ａ及び２ｂから構成されている。中空回転子２と、固
定軸３との組立体は、ケーシングの中に収容されている
が、ゲージングは、そのほんの一部分１０だけが、図を
明瞭とするために、第１図に示されている。

ゲージングのこの部分１０の中には、中空回転子２を封
鎖するための手段並びに中空ｒｇＪ転子２の封鎖を解放
し、これにより、中空回転子２が、ばね５の解放により
駆動されるようにするために、前記の封鎖手段を制御す
るための手段が設けられている。

これらの対顔手段及び制御手段は、本実施例においては
、中空回転子２の中の穴１２の中を滑るようにされたピ
ストン棒１１により構成されている。ピストンＩｆｉ１
１と協同されるピストン１３は、シリンダ１４の中を、
例えば、小さな花火製造技術的な装入物、又は、任意の
他の適当な手段（図示されていない）の作用の下に動く
ことができ、これにより、ピストン棒１１が引き込み、
中空回転子２を自由とし、中空回転子２が、このように
して、たちまち解放されるばね５により、駆動されるよ
うにする。

次に、第３及び４図を参照する。固定軸３の中の横方向
の開口１５の中に部分的に収容されている指８は、固定
軸３から突出している一端部１６を有しており、また、
ばね５の対応する端部６の中の開口９の中に締め付けら
れるようになっている。指８は、横方向の開口１５の中
に、横方向の開口１５と整列して固定軸３の中に作られ
たくぼみ１９の中に、その他端部１８に設けられたフラ
ンジ１７のような任意の適当な手段により固定されるこ
とができる。

固定軸３に関して突出している指８の端部１６は、ばね
５の端部６の中の開口９の前部縁２１（第５及び６図）
を締め付けるために溝２０を設けられており、端部６そ
れ自体は、ばね５の前端部と考えられる。

図示された実施例においては、指８は、一般的に形状が
円筒形状であり、また、溝２０は、環状であり、一方、
指８の頭部２２は、一般的に、形状が斜切頭状である。

第３及び４図に明瞭に示されるように、指８の端部１６
は、軸３の最大直径の中心部分２４の中を長手方向に延
びている平らな部分２３に関して突出している。平らな
部分２３は、前記中心部分２４の、整列された長手方向
の講２６が設けられている端部２５までは延びていない
ことに注目されたい、なお、溝２６は、ばね５の端部６
の指８に関する位置決めを、例えば、視覚で監視するこ
とを可能とさせる基準として役立つものである。

次に第５及び６（２１を参照するが、ばね５の端部６の
中に作られる開口９の横方向及び長手方向の寸法は、そ
れらの寸法が、指８と、開口９との間の相対的運動及び
ばねの解放の終わりにおける指８の開口９からの解放を
許すようなものとなっている。ばね５の端部６が、湾曲
されていない状態において示されている第６図の中に一
層明瞭に示されているように、開口９は、形状が、ばね
５の長手方向に、一般的に、長方形状である。

ばね５の解放の終わりにおいて、ばね５の端部６と、固
定軸３との間の連結を破ることを容易とさせるために、
ばね５の前記端部６は、部分２１の反対側の開口９の、
満２０の中に締めけけられることを意図されている部分
２８の上に固定された舌２７から成り立っている。舌２
７は、ばね５を応力状態にして、固定軸３に関して外方
に傾斜されており、また、その自由端部は、ばね５の解
放の間に、指８の頭部２２の上を滑ることにより、指８
の頭部２２と接触、又は、その近くにあり、ばね５の解
放の終わりに、ばね５の解放を許すようにする。

ばね５の端部６の曲率半径は、ばね５が非応力状態にお
いて、いったん、ばね５が、指８に締め付けられ、応力
を加えら）した時の曲率半径よりも、より大きいことに
注口されたい。

最後に、ばね５の第二の端部７は、それ自身の上に、中
空回転子２の内部の横方向の壁の下部に設けられたキャ
ッチ２９の上に締め付けるように湾曲されている。

本発明によるジャイロスコープ１のイＹ動は１次のとお
りである。

いったん、ばね５の端部６が、指８に締め付けられると
、ばね５は、エネルギーをその中に貯蔵するように応力
を加えられ、それから、中空回転子２は、中空回転子２
の中の穴１２の中に導入されるピストン棒１１のために
、ばね５が応力を加えられる位置に封鎖される。

この位置においては、ばね５の端部６の中の開口９の前
縁２１は、指８の溝２０の中に締め付けられ、一方、舌
２７の自由端部は、指８の頭部２２と接触する力枢第７
ａ［Ｊ）、又は、少なくとも、その近くにあるかする。

希望される瞬間に、中空回転子２は、例えば、小さな花
火技術的な装入物の点火により自由とされるが、その作
用は、ピストン棒１１の矢印Ｆの方向への引き込みを許
しく第１図）、また、ばね５の急な解放により回転する
ように駆動される。

ばね５の解放の終わりに、その端部６と、指８との間の
連結が破られる。実際、その瞬間に、ばね５の固定軸３
から離れるように動かす自然的な傾向は、指８の傾斜路
を形成している頭部２２の上における舌２７の滑りによ
り促進されるが（第７ｂ図）、このばね５の固定軸３か
ら離れるように動かすことは、前記の端部のわずかな前
方変位の結果として直ちに生じ、これにより、その開口
９の前縁２１は、指８の講２０を逃げるようにされる。

ばね５の端部６と、指８との間の連結が破れた後、ばね
５は、中空回転子２の内部壁に当てられ、このようにし
て５回転子２の質量を増加し、従って、その運動エネル
ギーを対応して増加する。従って、中空回転子２は、急
速に、その最高速度に到達する。

主１し回地り一 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、前記の米国特許第４，３０５．３０４号によるジャイ
ロスコープの有するすべての欠点を除去した改良された
ジャイロスコープを提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるジャイロスコープの略縦断面図
５第２図は、第１図の線ＩＩ−ＩＩによる断面図、第３
図は、本発明によるジャイロスコープの固定軸の一部切
断略図、第４！２Ｉは、第３１２７の線ＩＶ−ＩＶによ
る断面図、第５図は、ジャイロスコープの中に位置決め
される前におけるばねの一部切断面図、第６図は、ばね
の非応力状態における平面図、第７ａ及び７ｂ図は、固
定軸及び対応するばねの端部の、それぞれ、ばねが応力
状態及びばねの解放の間における略横断面図である。 １・・・ジャイロスコープ、２・・・中空回転子、３・
・・固定軸、５・・・板ばね、６．７・・・板ばねの端
部、８・・・指、９・・・開口、１５・・・開口、１６
・・・講、２２・・・指の頭部、２９・・・キャッチ。 た？！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、横切る固定軸の回りに回転するようにされた中空回
   転子と 中空回転子の内部に収容されると共に前記固定軸をら旋
   状に包囲している板ばねと それぞれ、ばねの第一端部を固定軸に連結し、第二端部
   を回転子に連結し、その結果、ばねに応力を加えること
   により、ばねの中にエネルギーを貯蔵することを可能と
   させるための第一及び第二の連結手段と ばねに応力を加えるための位置において、固定軸に関し
   て中空回転子を封鎖するための手段と中空回転子が、ば
   ねの解放により回転するように駆動されるように、回転
   子を解放するために封鎖手段を制御するための手段と から成り立っており、前記第一の連結手段は、それが確
   立する連結が、ばねの解放の終わりにおいて破られるよ
   うなものであるジャイロスコープにおいて、 前記第一の連結手段が、固定軸により支持され指から成
   り立っており、この指が、固定軸の長手軸に関して少な
   くとも実質的に横方向に延びると共にばねの前記第一の
   端部の中に作られる開口に係合されることができるよう
   にしたことを特徴とするジャイロスコープ。 ２、前記指が、ばねの第一の端部の中に作られた開口の
   前縁を締め付けるための溝を設けられており、また、開
   口の横方向及び長手方向の寸法が、それらが、指と開口
   との間において相対的運動及びばねの解放の終わりにお
   いて開口からの指の解放を許すようなものとなっている
   特許請求の範囲第１項記載のジャイロスコープ。 ３、前記開口が、ばねの長手方向における形状が、一般
   的に、長方形状である特許請求の範囲第２項記載のジャ
   イロスコープ。 ４、前記ばねの第一の端部が、開口の縁の前記溝の中に
   締め付けられるように意図されている縁と反対側の部分
   の上に固定された舌から成り立っており、この舌は、ば
   ねが応力状態にある時に、固定軸に関して外方に傾斜さ
   れており、その自由端部は、前記指の頭部に接触、又は
   、その近くに横たわっている特許請求の範囲第２項記載
   のジャイロスコープ。 ５、前記指の頭部が、傾斜路を現しており、その上を、
   前記舌が、ばねの解放の終わりにおいて滑ることができ
   るようにした特許請求の範囲第４項記載のジャイロスコ
   ープ。 ６、前記指が、形状が一般的に円筒形であり、前記溝が
   一般的に環状である特許請求の範囲第２項記載のジャイ
   ロスコープ。 ７、前記指の頭部が、形状が一般的に斜切頭状である特
   許請求の範囲第６項記載のジャイロスコープ。 ８、固定軸が、前記指を部分的にその中に収容するため
   に横方向の穴を有している特許請求の範囲第１項記載の
   ジャイロスコープ。 ９、ばねの前記第一の端部の曲率半径が、ばねの非応力
   状態において、いったん、ばねが前記指に締め付けられ
   、応力を加えられた時の、その曲率半径よりも、より大
   きい特許請求の範囲第１項記載のジャイロスコープ。 １０、ばねの前記第二の端部が、それ自身の上において
   、中空回転子の内部の横壁の上に設けられたキャッチに
   締め付けられるように湾曲されている特許請求の範囲第
   １項記載のジャイロスコープ。