JPS6329292A - 磁気的隔絶指示ジンバル装置 - 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】 （イ）発明の技術分野 本発明は６自由度指示および２方向振動隔絶能力を有す
る磁気的隔絶指示ジンバル装置に関するものである。

（ロ）技術の背景 宇宙船の指示装置の表示は、宇宙船によって発生される
外乱により著しく影響される。このことは、非常に差し
迫った指示安定性の要件、例えば１秒以下などの要件を
もつ装置において特に当てはまる。

１秒以下の精密な指示安定性を達成するために、宇宙船
によって発生される外乱から指示装置を振動的に隔絶す
ること、およびジンバルの構造的な柔軟性において指示
制御機能を容易にすることがしばしば要求される。６自
由度程度、すなわち、３つの線形および回転軸で振動を
減衰させるためにアイソレータが必要となる。振動レベ
ルは、典形的には各軸において少なくとも＋００５０イ
ンチ（１インチは約２．５４ｃｍ　）の直線的運動能力
を必要とするごとき大きさとなっている。

１つの手法は、ペース取付は隔絶構造を利用することで
あったが、一対の指示系ジンバルがペイロードと振動隔
絶装置との間に取付けられる。振動隔絶装置は受動また
は能動構成要素を備えている。受動素子は、例えばスプ
リングおよび流体、粘弾性磁気ダンパーを含んでいる。

能動素子は直線化磁気アクチュエータおよび／または電
子制御ループを有する粘度感知器を含んでいる。ジンバ
ルはポール軸受または磁気的軸受で支持されてもよい。

このような系の慣性指示要件はジンバルによって負担さ
れ、各ジンバルは単一の特定軸まわシにのみ自由度を与
える。この手法によって代表される付加的コンプライア
ンスが、ジンバル制御機能を更に困難にすることになる
。

他の手法は、ベース取付けされた隔絶構造と同じジンバ
ル装置を利用するペイロード隔絶構造である。振動アイ
ソレータはペイロードとジンバルとの間に取付けられる
。しかし、慣性指示要件はジンバルから隔絶制御を行な
うアクチュエータへとシフトされる。これらのアクチュ
エータによって純粋な変換隔絶のについて３自由度、慣
性指示について２自由度、および純粋な隔絶または指示
であってもよい回転制御について５自由度を与えている
。隔絶したペイロードとジンバルセット間の角運動を最
小にするために複数のジンバルが制御される。ペイロー
ド隔絶構成の制御複軸性の増大がジンバルの構造上の柔
軟性に対する指示制御感度の低下によってオフセットさ
れる。また、指示エラー上のペイロード質量の効果によ
って、上記構成がより正確に制御できる。

ペイロード隔絶構造の事例としては、周知の環状懸吊指
示装置（ＡＳＰＳ　）がおるが、これは隔絶および指示
制御のために直線化磁気アクチュエータを採用している
。この装置は宇宙船の振動外乱を受けている間にペイロ
ードに対して１１０．０１秒の指示安定性を与えている
。この指示系のジンバルは各ジンバルに対する単軸のみ
のまわシに自由度を持つポール軸受で支持されている。

振動アイソレータおよびバーニア（微調）指示系の付加
物は電子制御ループを有する能動素子を含んでいる。こ
れらの能動素子は直線化された磁気アクチュエータおよ
び線形位置感知装置（センサ）となっており、それぞれ
は実質的な機械的クリアランスを有している。これらの
装置および電子的制御ループは６自由度の振動隔絶とバ
ーニア指示能力を与えるよう構成されている。

これらペースおよびペイロード構成の主たる限界は、ジ
ンバル装置に対する付加物として、それらが付加的な空
間、重重、パワーを必要とする上に、宇宙船への応用に
おいてはすべてクリチカルな要因となっている。ペース
構造のために受動機構が用いられた場合でさえ、ｉ−４
および重重の問題が残る。

前述のことが、現存装置においてその存在が周知となっ
ている限界を説明している。したがって、上述した限界
の１つ以上の問題を克服するために向けられる代替案を
与えるのに利点があろうことが明らかである。したがっ
て、適正な代替案が本発明において与えられるのであシ
、この点を下記に更に詳細に述べる。

（ハ）発明の概要 本発明は、指示軸が指示能力を支援しており、かつ６自
由度の二方向振動隔絶が統合アッセンブリにおいて与え
られた磁気隔絶指示ジンバル装置となっており、これに
よって制御の複雑性、重重、パワー、およびかさを最小
化している。

本発明の１つの特徴は、ハウジングおよび該ハウジング
内に回転可能に取付けられたシャフトを有し、該シャフ
トの質量中心軸がノ・ウジング内で同軸的に延長してい
る磁気的隔絶指示ジンバル装置となっている。線形の二
軸大ギャップ径方向磁気アクチュエータがシャフトと共
に同心的にハウジング内に設けられている。径方向電機
子（アマチュア）が前記シャフトに接続され、軸方向磁
気アクチュエータ間に延長している。トルクモータも前
記シャフトに接続されている。大ギャップ回転位置感知
の第１の部分が前記シャフトに接続され、かつその第２
の部分が前記ハウジングに接続されている。

前記および他の特徴は、添付図面に関連して行なう下記
の発明の詳細な説明から明らかになろう。しかしながら
添付図面は説明のための図面であって必ずしもそれらに
限定されるものでないことを理解されたい。

に）好適な実施例についての説明 第１図の説明をする。図中の参照番号１１は、従来のジ
ンバルおよびアイソレータに代わる磁気隔絶指示ジンバ
ルであって、正確な指示と同時に振動外乱からの隔絶も
必要とするペイロード１０を支持する前記磁気隔絶指示
ジンバルを示す。該磁気ジンバル１１は、必要に応じて
、従来の多軸粗指示用ジンバル１２に取シ付けられるか
、直接構造体１３に取り付けられるかする。前記振動外
もしは、前記振動感知ペイロード１０が適切に作動して
指示するように前記磁気ジンバル１１により減衰される
が、その主な発生源は前記構造体１３にある。第１図に
図示の如くジンバル１１を位置決めした場合、ジンバル
１２が二次外乱を生ずることもあるが、これも前記磁気
ジンバル１１によって減衰する必要がある。

第２図は、本発明による磁気隔絶指示ジンバルをどのよ
うに前記第１図のシステムに適用し、従来のジンバル組
立て体および分離アイソレータと置換させるかを詳細に
示したものである。

同図を参照するに、磁気ジンバル組立て体１１は、前記
振動および指示感知ペイロード１０に取り付けられてい
る。本実施例の場合、前記ジンバル組立て体は軸方向モ
ジュール１４とトルクモジュール１５の二つのモジュー
ルに分割される。図示の如く、これらのモジュールは、
前記ペイロード１０の質量の中心を通って取シ付けられ
るように考慮されている。しかしながら、前記ジンバル
１１をペイロード構造体に取シ付け、ペイロード１０が
前記ジンバルの軸からオフセットされるように該ジンバ
ル１１を構成することもできる。前記各モジュール１４
および１５には、ハウジング１６，１６ａ、シャフト１
７゜１７ａ１線形二軸大ギャップ径方向磁気アクチュエ
ータ１８，１８８．径方向電機子１９．１９ａ、　　感
知電子回路パッケージ２０　、２０ａおよびカバー２１
．２１ａが夫々組込まれている。また図示されていない
が、位置および磁束感知器も組込まれている。本実施例
によれば、前記電子回路パッケージ２０は、どこにでも
（例えばここには図示されていない他のいかなる電子回
路にも）取り付けることができる。前記軸方向モジュー
ル１４には、一対の線形大ギャップ軸方向磁気アクチュ
エータ２２ならびに２２ａと、および軸方向電機子２３
とが組込まれている。前記トルクモジュール１５には、
上記構成要素のほかに、大ギャップ無鉄電機子ブラシレ
スＤＣトルクモータ２４，２４ａならびに２４ｂと、お
よび大ギャップ回転位置レゾルバ２５ならびに２５ａと
が備えられている。

前記トルクモータ２４　、２４ａ　、　２４ｂは、ブラ
シレスＤＣ無鉄電機子モータである。巻線が鉄を全く含
まない無鉄電機子構成は、懸吊性能の妨げとなる背分力
を生じない。前記モータによシ励磁電流に正比例するト
ルクが発生され、よって磁束密度帰還またはバイアス電
流線形化が不要と々る。前記七−夕には、交差軸運動を
可能にする大径方向クリアランスも組込まれている。

そのようなトルクモータ２４，２４ａ、２４ｂの一例と
しては、米国特許第２，９６０，５５９号に開示された
スベリ−コーポレーション製造によるものが挙げられる
。

ペイロード１０の支持および浮揚は、径方向アクチュエ
ータ１８．１８ａを並列に２自由度作動して行なわれる
。その他のト棹運動支持は、軸方向アクチュエータ２２
および２２ａを作動して行なわれる。２自由度の回転は
、径方向アクチュエータ１８，１８ａを差動的に作動し
て得られる。

その他の回転自由度は、トルクモータ２４，２４ａおよ
び２４ｂによって制御される。磁気アクチュエータ１Ｂ
、１８ａ、２２および２２ａの制御は、磁束感知器を介
して行なわれる。但し、力または位置感知器を利用して
もよい、該位置感知器は、アクチュエータギャップ内の
磁気電機子１？。

１９ａおよび２５の中心づけに利用される。これらの感
知器は、渦電流式、肪導式、容量式、または光学式のい
ずれであってもよい。これらの位置感知器を利用して、
約２自由度の指示制御と、約５自由度の浮揚制御を行な
うことができる。前記トルクモータ２４，２４ａおよび
２４ｂの整流は、内部ホール効実装置と、レゾルバと、
符号器とによって達成されるが、僅かな角度運動の場合
は不要である。前記ブラシレスＤＣモータ２４，２４ａ
および２４ｂは、必要に応じてＡＣ銹導モータに置換す
ることができる。前記トルクモータの自由度の位置感知
は、大ギャップ位置レゾルバ２５および２５ａによって
行なわれる。このレゾルバ２５および２５ａからの出力
は、ジンバルの角度制御ループにおけるエラー信号の発
生、またはジンバルの角度制御以外に応用した場合には
位置の読出しに利用することができる。外部感知器から
の信号を利用して、ジンバルのトルク命令を発生するこ
ともできる。前記レゾルバ２５および２５ａは、必要に
応じて角度エンコーダのようないずれの角度位置感知器
にも置換することができる。前記大磁気ギャップと前記
制御ループの低帯域幅とによって全部で６自由度の隔絶
が行なわれる。これらの線形化された磁気アクチュエー
タ１８．１８ａ、２２および２２ａを利用することによ
って、前記エアギャップの大部分に渡シ磁気ジンバル１
１を作動できると共に、極度に直線的な力対力命令制御
が行なわれ、システムを減結合する。前記大ギャップ無
鉄電機子トルク２４，２４ａおよび２４ｂを利用するこ
とによって、ギャップの位置に関係なく低速度で正確な
直線的力対力指令制御が行なわれる。このモータ型式は
、他のモータ型式で必要とするアクチュエータの交差結
合補償も必要としない。

次に、第３図および第４図の説明をする。同図には、本
実施例の位置感知器２８，２８ａおよび２８ｂの場所が
示しである。前記径方向アクチュエータ１８，１８ａに
対する位置を感知するため、前記感知器２８　、２８ａ
は調整可能なホルダー２９゜２９ａに集積され、次いで
前記ホルダーがハウジング１６，１６ａに取り付けられ
、前記径方向電機子１９．１９ａを感知する。第５図に
はとのことが更に詳細に示しである。前記軸方向の位置
を感知するため、前記感知器２８ｂがホルダー２９ｂ内
に取シ付けられ、軸方向電機子２３−を感知するように
位置決めされる。この場合、ハウジング１６への取付け
、および軸方向電機子２３に対する軸方向アクチュエー
タ２２ａならびに感知器２８ｂの位置決めには中間プレ
ー）３０が利用される。第６図には、その詳細が図示さ
れている。

他の感知器を利用する場合には、ホールダー（保持装置
）　２９，２９ａならびに２９ｂと取付台とを使用して
いる装置に合わせて変更してもよい。

再び第３図および第４図を参照するに、前記浮揚シャフ
ト１７．１７ａとペイロード１０の運動は停止部２６，
２６ａおよび２７，２７ａとして機能する一連の連動面
で拘束される。図示されていないが、一体のケージング
構造体として機能し、連結を強固なものにする一連の連
動タブを前記連動面２７，２７ａに組み込んだり、不作
動の場合に備えて前記ハウジング１６．１６ａに前記シ
ャツ）　１７．１７ａを組み込んだシしてもよい。本実
施例では、前記抑制器とケージング構造体とが一体化し
ており、それらを別個の組立て体にする必要はないが、
別個の組立て体として前記停止部ならびにケージング構
造体を付加することもできる。

前記第３図には、前記軸状電機子２６に対する対向型大
ギャップ軸方向アクチュエータ２２ならびに２２ａと位
置感知器２８ｂの相対的位置が示しである。本図面では
、浮揚組立て体全体を左側に移行して示しである。同第
３図の停止部の面２７を第４図の核部２７ａと比較する
と、運動制限装置としての前記面の機能を一層理解する
ことができる。

前記第４図には、トルクモジュール１５が示しである。

前記径方向アクチュエータ１８ａならびに感知器２８ａ
の取付けおよび動作は、前記軸方向モジュールに対して
明示した通シであるが、前記軸方向アクチュエータ２２
および２２ａが大ギャップ位置レゾルバ２５ならびに２
５ａ１および無鉄電機子トルクモータ２４　、２４ａ　
　ならびに２４ｂと置換されるという点では相違してい
る。同第４図は、磁気ギャップに中心づけられた浮揚ア
センブリを示している。

第７図の説明をする。同図には、前記第２図に図示のジ
ンバル１１の別の構成が示しであるが、該構成は、第１
図に図示のペースジンバル１２に利用してもよい。同第
７図においては、ペイロード１０に取り付けられるシャ
フト１７と、ハウジング１６と、二本の軸で転位ならび
に回転を右なう二つの線形二軸大ギャップ径方向磁気ア
クチュエータ１８，１８ａと、径方向電機子１９．１９
ａと、軸方向電機子２５と、別の転位自由度で転位制御
を行なう一対の線形大ギャップ軸方向磁気アクチュエー
タ２２．２２ａと、別の回転軸回シに制御を行なう大ギ
ャップ無鉄電機子トルクモータ２４　、２４ａ　、　２
４ｂと、およびジンバル軸回りに回転感知を行なう大ギ
ャップレゾルバ２　ｓ　、　２　ｓ　ａ　＋！：　カー
つのコンパクトモジュールに組込まれている。制御感知
器、および前記アクチュエータの磁気ギャップに前記山
気電機子１９、ｌａ、２３．２４ならびに２４ｂを中心
づけるのに利用される位置感知器は、図示されていない
。前記磁気ギャップの電気接続を行なう電気ケーブル組
立て体３１が図示されているが、該組立て体は、電気ケ
ーブルだけでなく、光フアイバーケーブル、光学的送信
機、変圧機、同調空胴、または容量性連動装置であって
もよい。

機能的制御構成についての説明 前記磁気隔絶指示ジンバルを利用したシステムの機能め
制御ループ構造は、もとのジンバルシステムの指示対象
物によって異なると共に、標準的ジンバルが磁気ジンバ
ルに置換される。

付加物式隔絶システムの場合のように、通常前記磁気ジ
ンバルシステムに対する磁気制御ループの複雑性は、磁
気インターフェイスをペイロードに対してどれｔｌど近
接して配置するかによって異なる。前記磁気隔絶指示ジ
ンバルの応用例として考えられた第８図および第９図に
図示の二つの機器構成は、この制御ループの多様性を示
している。

第８図において、磁気ジンバル１１は、ジンバルスタッ
クの上部に置かれておシ、ペイロード１０の付属構造と
して作用している。同図に示すようにＸＰ軸とＹｐ軸ま
わ勺の慣性指示が、Ｙｐ軸用の径方向磁気アクチュエー
タおよびＸＰＭ用のトルクモータを用いて達成される。

第２レベルのジンバル１２．１２ａが磁気ジンバル１１
の径方向ギャップを追従するのに用いられている。他の
４自由度の隔絶を与えるために、径方向および軸方向ア
クチュエータが、ジンバル固定子に対してジンバル回転
子の横方向およびＺｐ軸回転位置ぎめを行なっている。

第１０図の機能ブロック図において、別個の指示位置ぎ
め機能は上部および下部制御ループによってそれぞれ示
されている。低部ループ、ＸＤおよびＯＺＤ用の駆動部
は、制御点で磁気ジンバルの固定子側の横方向およびＺ
ｐ軸回転運動を表わす０図における中心制御点は任意に
選択できるが、多くの場合は回転子の質量中心として、
適宜、定められる。

外乱入力からペイロード運動へと変換によって定められ
る４つの中央ループの隔絶についての特徴は、アイソレ
ータ補償器の形式によってほとんど決定される。慣性指
示軸まわりの外乱隔絶は、慣性補償器の帯域幅およびペ
イロード外乱トルク予測の精度によって決定される。

第１０図のブロックＡは、慣性指示補償マトリックス機
能を含む。これは制御補償ブロックであり、マトリック
ス（入力として２つの慣性エラー信号０ＰＥＸ、０ＰＹ
Ｅおよび出力として２つのトルク命令ＴＸｃ、ＴＹｃ）
として区別されておシ、補償ブロックは２つの信号チャ
ンネル補償器から構成でき、各指示制御軸に対して１つ
になっている。補償はアナログ回路または搭載用ディジ
タル処理装置で実現される。

慣性角度運動−知装置の機能はＢで示され、ペイロード
慣性運動を検出するための感知装置となっている。該感
知装置からの出力ＯＰＸ　。

ＯＰＹは各指示軸に対して１つづつの信号を発生してお
シ、各軸に関して指示ループが閉じられている。運動感
知装置用の同様の候補は懸吊式ジャイロパッケージとな
っている。

磁気アクチュエータおよびトルクモータフレーム機能に
変換するソフトウェアは、ブロックＣで指定される。こ
れはペイロード慣性フレームおよび命令および隔絶力に
おける指示トルクを受け、かつジンバルモータ用のトル
ク命令ト軸方向磁気アクチュエータ用の力命令を発生す
る計算ブロックである。ソフトウェア変換にっいて言及
したがそのブロックはアナログ回路で実現できる。この
変換はアクチュエータのそれぞれ、およびペイロードフ
レーム中のジンバルモータの方向と位置によって決定さ
れ、−り部ジンバル角の関数となっている。

トルクモータ２４，２４ａ、２４ｂはブロックＤなる機
能によって指定され、第８図に示すように上部または下
部磁気ジンバル軸Ｘｐまわシで動作が行なわれる。

ペイロードおよび回転子動的機能はブロックＥで示され
、ペイロード用の運動方程式および上部ジンバル構造の
回転子側の運動方程式を与える。

径方向および軸方向磁気アクチュエータ１８゜１８ａ、
２２，２２ａは、ブロック下としての機能が行表われる
。これらはジンバル軸ＸＰに直角な軸ＹｐとＺＰマわシ
で変換におけるペイロードを制御する力のアクチュエー
タがある。

隔絶補償マトリックス機能はブロックＧで示され、各隔
絶チャンネルに対する単一の補償フィルタと目視ペイロ
ード線まわりの３つの変換および１つの回転フィルタを
含む。

中央制御ポイント機能に対するソフトウェア変換は、ブ
ロックＨで指定され、ペイロード隔絶制御ポイント（ペ
イロードに対して固定された点）でのペイロード運動（
固定子構造に対して）に対するギャップ感知器によって
検出される如き磁気インターフェースで変換マトリック
スに関係する相対的運動である。

ギャップ感知器２８，２８ａ、２８ｂはブロック下で示
されている。アクチュエータ固定子に対して磁気アクチ
ュエータ電機子の運動を測定するのに用いられる近似装
置がある。隔絶制御ポイントからアクチュエータギャッ
プ機能への幾何学的な変換はブロックＪで指定される。

これはアクチュエータにおける相対運動に対する隔絶制
御ポイント（ブロックＧ）での物理的変換（ソフトウェ
ア変換と反対）に関係する運動を表わす。

第９図に示す第２の実施例は、２個の標準ジンバル１２
，１２ａであって慣性指示およびジンバル支持構造１３
に用いられる前記ジンバル１２゜１２８間の磁気ジンバ
ル１１を採用している。この実施例においては、ペース
および磁気ジンバル１１はペイロードＹＰ軸とジンバル
１２の軸間の角度を防止するだめの操作のためにのみ用
いられる。慣性指示モードにおいて、磁気ジンノ（ル角
は固定値に位置ぎめされている。磁気ジンバル回転子の
残りの５自由度は、磁気中央ループで制御される。した
がって、磁気ジンバルループすべては、同じ相対位置ぎ
め制御対象を有している。

第１１図は、第２の実施例用の磁気ジンバル用のジンバ
ル指示動作モードを表わす。この実施例において、磁気
アクチュエータは隔絶のためにのみ用いられる。ジンバ
ルモータはいくつかの指令されたジンバル方向に対して
低部ジンバルを駆動するのに用いられる。第１１図は、
第１０図に記載したように同じ機能ブロックＣ−Ｊを含
む。

第１１図のブロックＡ′は、第１０図のブロックＡに代
り、第１１図のブロックＢ′は第１０図のブロックＢに
代る。しかし、注意願いたいことは、第１１図に示す各
隔絶変換ブロックは、磁気ジンバル軸に直角な軸まわり
で角度中心づけ（または隔絶）制御ループに対して考慮
しなければ々らないことである。

ジンバル角度制御補償機能はブロックＡ′で指定され、
ジンバル角度制御ループ用の制御補償フィルタを含む。

補償は、アナログ回路の制御処理装置において実現して
よい。

リボルバ２５，２５ａはブロックＢ′で示され、ジンバ
ル角度制御エラＯＥを出力する装置を含む。

エラー角度は指令ジンバル角の正弦、余弦でリボルバの
正弦、余弦巻線を励起することによって発生される。

前述の点はジンバル装置の改良された磁気隔絶指示ジン
バル装置について述べた。この点は、支持機能のみだけ
でなく多自由度指示能力を与えると共に６自由度の２方
向外乱隔絶能力も与える。１つの連続したアッセンブリ
内で支持、隔絶、および指示機能を集積することによっ
て、機械的、構造的、電気的、制御系のインノくクトと
複雑が、別個のアイソレータおよびジンノくルアラセン
ブリと比較して解決できる。

標準的なジンバルの１つを、ジンバル回転軸に対して配
置された径方向および軸方向磁気アクチュエータの構造
を有する磁気ジンノ；ルと交換スることによって上記の
ことが実現される。

ジンバル軸自体まわシの回転制御は、無鉄電機子ＤＣモ
ータによって行なえる。

アクチュエータおよび関連する制御回路によってジンバ
ルの径方向および軸方向のインターフェースで摩擦のな
い回転軸受けを提供し、これによってジンバル軸と直角
な相対的および慣性回転が可能となる。

ジンバル軸自体まわシの回転制御は鉄なし電機子ＤＣモ
ータによって行なわれる。磁気ジンバル用の制御ループ
は磁気的付加装置を採用したものと同様である。しかし
、ジンバルの制御がインターフェースループの１つと置
換するので、磁気ジンバルを用いる際、必要な制御ルー
プの総数は付加的装置を用いる場合に必要な数よシも１
つだけ少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は構造体に取り付けられてペイロードパッケージ
を支持するジンバルの一実施例を示す概略図でオシ、第
２図は軸方向モジュールとトルクモジュールの二つのモ
ジュールを有し、その間にペイロードインターフェイス
を備する前記二つのモジュールによって構成された本発
明によるジンバル構成の一実施例を示す部分断面立面図
であり、第３図は磁気アクチュエータの位置感知器を示
す前記第２図の軸方向モジュールの一実施例と一体運動
制限支持構造体の機能とを図示した断面図であり、第４
図は前記位置感知器を示す前記第２図のトルクモジュー
ルの実施例を示す断面図であり、第５図は前記径方向位
置感知器の詳細を示す前記第５図および第４図の拡大詳
細図であシ、第６図は前記軸状位置感知器の詳細を示す
前記第３図の線Ａ−Ａに沿った断面図であシ、第７図は
前記第２図に図示の２つのモジュールの別の実施例とし
て構成された、単一モジュールによるジンバｋ　ノー実
施例を示す断面図であシ、第８図は前記ペイロードに最
も近い最上部のジンバルが磁気ジンバルの場合の３つの
ジンバルスタックの実施例を示す概略図であり、第９図
は最下部ジンバルが磁気ジンバルの場合の３つのジンバ
ルスタックの実施例を示す概略図であり、第１０図は前
記第８図の構成に対する機能制御ブロック図の実施例を
示し、かつ第１１図は前記第９図の構成に対する機能制
御ブロック図の実施例を示す。 図中、１０はペイロード、１１は磁気隔絶指示ジンバル
、１２は従来のジンバル、１３は構造体、１４は軸方向
モジュール、１５はトルクモジュール、１６および１６
ａはハウジング、１７および１７ａはシャフト、１８お
よび１８ａ　は線形二軸大ギャップ径方向磁気アクチュ
エータ、１９および１９ａは径方向電機子、２０および
２０ａは感知器電子回路パッケージ、２１および２１ａ
はカバー、２２および２２ａは線形大ギャップ軸方向磁
気アクチュエータ、２３は軸方向電機子、２４，２４ａ
および２４ｂは大ギャップ無鉄電機子ブラシレスＤＣト
ルクモータ、２９および２９ａはホールダー、３０は中
間プレート、３１は電気ケーブル組立て体を夫り示す。 特許出願人　　　ハネウェル　インコーポレイテッドＦ
ＩＧ、３゜ ＦＩＧ、４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気的隔絶指示ジンバル装置において、ハウジング
   と、 前記ハウジング内に回転可能に取付けられ、該ハウジン
   グ内で同軸的に延長する質量中心軸を有するシャフトと
   、 前記ハウジング内で前記シャフトと同心的に取付けられ
   た線形２軸大ギャップ径方向磁気アクチュエータと、 前記径方向磁気アクチュエータに隣接した前記シャフト
   に取付けられた径方向電機子と、前記ハウジング内に取
   付けられた１組の線形大ギャップ軸方向磁気アクチュエ
   ータと、 前記シャフトに接続され、前記軸方向磁気アクチュエー
   タ間に延長している軸方向電機子と、前記シャフトに接
   続されたトルクモータと、および 前記シャフトに接続された第１の部分および前記ハウジ
   ングに接続された第２の部分とを有する大ギャップ回転
   位置感知装置とを備えたことを特徴とする磁気的隔絶指
   示ジンバル装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のジンバル装置において
   、前記ハウジングはペイロードに接続された第１のモジ
   ュールおよび前記第１のモジュールと反対のペイロード
   に接続された第２のモジュールとを有することを特徴と
   する磁気的隔絶指示ジンバル装置。 ３）特許請求の範囲第２項記載のジンバル装置において
   、各モジュールは感知装置の電子パッケージおよびカバ
   ーとを備えていることを特徴とする磁気的隔絶指示ジン
   バル装置。 ４）特許請求の範囲第２項記載のジンバル装置において
   、前記第１のモジュールは１組の線形大ギャップ軸方向
   磁気アクチュエータおよびその間で延長する軸方向電機
   子とを有していることを特徴とする磁気的隔絶指示ジン
   バル装置。 ５）特許請求の範囲第２項記載のジンバル装置において
   、前記第２のモジュールはトルクモータおよび大ギャッ
   プ回転位置感知装置を備えていることを特徴とする磁気
   的隔絶指示ジンバル装置。 ６）特許請求の範囲第２項記載のジンバ装置において、
   前記シャフトと前記ハウジングにそれぞれ接続された連
   結停止部を有していることを特徴とする磁気的隔絶指示
   ジンバル装置。 ７）特許請求の範囲第２項記載のジンバル装置において
   、前記径方向磁気アクチュエータに接続された調節可能
   な保持装置、および前記径方向電機子を感知する前記保
   持装置内に取付けられた手段を備えている磁気的隔絶指
   示ジンバル装置。 ８）特許請求の範囲第７項記載のジンバル装置において
   、前記ハウジング内に取付けられ、軸方向アクチュエー
   タおよび前記軸方向電機子に対する軸方向電機子感知手
   段を有する磁気的隔絶指示ジンバル装置。 ９）磁気的隔絶指示ジンバル装置であつて、ペイロード
   の一方に接続された軸方向モジュール、および前記モジ
   ュールの反対側に接続されたトルクモジュールを含むハ
   ウジングと、前記ハウジング内に回転可能に取付けられ
   、前記ハウジング内で同軸的に延長している質量中心軸
   を有するシャフト、 前記シャフトと同心的に前記ハウジング内に取付けられ
   た線形２軸大ギャップ径方向磁気アクチュエータと、 前記径方向磁気アクチュエータに隣接したシャフト上に
   取付けられた径方向電機子と、 前記軸方向モジュールに取付けられた１組の線形、大ギ
   ャップ軸方向磁気アクチュエータと、前記シャフトに接
   続され、前記軸方向磁気アクチュエータ間に延長する前
   記軸方向モジュール内の軸方向電機子と、 および 前記シャフトに接続された第１の部分と前記ハウジング
   に接続された第２の部分とを有する、前記トルクモジュ
   ール内の大ギャップ回転位置感知装置と、 を備えたことを特徴とする磁気的隔絶指示ジンバル装置
   。 １０）特許請求の範囲第９項記載のジンバル装置におい
   て、各モジュールは感知装置の電子パッケージおよびカ
   バーとを備えていることを特徴とする磁気的隔絶指示ジ
   ンバル装置。 １１）特許請求の範囲第９項記載のジンバル装置におい
   て、前記シャフトおよび前記ハウジングにそれぞれ接続
   された連動停止部を有していることを特徴とする磁気的
   隔絶指示ジンバル装置。 １２）特許請求の範囲第９項記載のジンバル装置におい
   て、前記径方向磁気アクチュエータに接続された調節可
   能な保持装置、および前記径方向電機子を感知する前記
   保持装置内に取付けられた手段を備えている磁気的隔絶
   指示ジンバル装置。 １３）特許請求の範囲第９項記載のジンバル装置におい
   て、前記第２のモジュールはトルクモータおよび大ギャ
   ップ回転位置感知装置を備えていることを特徴とする磁
   気的隔絶指示ジンバル装置。 １４）特許請求の範囲第１項記載のジンバル装置におい
   て、前記ハウジングはペイロードに接続された単一モジ
   ュールを有していることを特徴とする磁気的隔絶指示ジ
   ンバル装置。 １５）特許請求の範囲第１４項記載のジンバル装置にお
   いて、前記単一モジュールは更にギャップにかかる電気
   的接続を行なう手段を有することを特徴とする磁気的隔
   絶指示ジンバル装置。 １６）特許請求の範囲第１項記載のジンバル装置におい
   て、磁気ジンバルはペイロードに取付けられており、か
   つ制御手段は慣性指示のための補償を制御するために結
   合された手段と、およびペイロード慣性運動を検出する
   ために結合された手段とを備えていることを特徴とする
   磁気的隔絶指示ジンバル装置。 １７）特許請求の範囲第１項記載のジンバル装置におい
   て、前記磁気ジンバルは支持部に取付けられ、かつ制御
   手段が設けられると共に、回転位置感知装置内にあり、
   ジンバル角度制御エラーを出力する手段を備えているこ
   とを特徴とする磁気的隔絶指示ジンバル装置。