JP2844451B2 - 重力方向保持装置 - Google Patents
重力方向保持装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平衡支持器の姿勢
を受動機構により安定に保持せしめる装置に関するもの
である。
を受動機構により安定に保持せしめる装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】動揺を伴う移動体の上で使用される移動
衛星通信用地球局アンテナあるいは計測器等は、前後の
動揺（ピッチング）と左右の動揺（ローリング）によっ
てその姿勢に変化を生じないように動揺を補償する機能
を備えなければならない。そのために、従来は回転機構
あるいは振動機構を利用して検出された動揺情報によっ
て平衡支持器を制御する能動方式が行われていた。
衛星通信用地球局アンテナあるいは計測器等は、前後の
動揺（ピッチング）と左右の動揺（ローリング）によっ
てその姿勢に変化を生じないように動揺を補償する機能
を備えなければならない。そのために、従来は回転機構
あるいは振動機構を利用して検出された動揺情報によっ
て平衡支持器を制御する能動方式が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近時、移動体通信の需
要の高まりと共に構造簡単にして動作確実、かつ安価な
装置の実現が望まれるようになった。
要の高まりと共に構造簡単にして動作確実、かつ安価な
装置の実現が望まれるようになった。
【０００４】本発明の目的は、従来の如き能動方式には
依らず、完全な受動方式により、このような要望に沿う
姿勢安定化装置を実現することができる重力方向保持装
置を提供することにある。
依らず、完全な受動方式により、このような要望に沿う
姿勢安定化装置を実現することができる重力方向保持装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的の達成するため
に、本願発明による重力方向保持装置は、動揺体上の固
着支持位置に回転自在に平衡して設けられた第１の平衡
支持器および第２の平衡支持器と、該第１の平衡支持器
にその中心部が支持され前記固着支持位置に対称になる
ように水平方向に展張された平衡支持体と、該平衡支持
体の両端にそれぞれ取り付けられた一対の負荷と、該平
衡支持体にその上端が結合され前記固着支持位置から鉛
直方向に第１の長さに展張された展張体と、該展張体の
下端にその支持軸が取り付けられた上部回転接続器と、
前記動揺体の動揺による荷重が作用する運動体と、前記
第２の平衡支持器にその上端が結合され前記固着支持位
置と前記運動体との間隔を前記第１の長さより長い第２
の長さに保持するように設けられた距離保持器と、該運
動体と前記上部回転接続器の中心との間の間隔の伸縮に
自在に追随する状態で該運動体の前記第２の長さによっ
て限定される振子運動を保持するために前記上部回転接
続器と前記運動体とに両端が結合されるように配置され
た伸縮器とを備えて、前記運動体が前記固着支持位置を
支点とする振子運動を行うような前記動揺体の動揺が起
こったときにも、前記展張体は前記固着支持位置から鉛
直方向に保持されるように構成されている。
に、本願発明による重力方向保持装置は、動揺体上の固
着支持位置に回転自在に平衡して設けられた第１の平衡
支持器および第２の平衡支持器と、該第１の平衡支持器
にその中心部が支持され前記固着支持位置に対称になる
ように水平方向に展張された平衡支持体と、該平衡支持
体の両端にそれぞれ取り付けられた一対の負荷と、該平
衡支持体にその上端が結合され前記固着支持位置から鉛
直方向に第１の長さに展張された展張体と、該展張体の
下端にその支持軸が取り付けられた上部回転接続器と、
前記動揺体の動揺による荷重が作用する運動体と、前記
第２の平衡支持器にその上端が結合され前記固着支持位
置と前記運動体との間隔を前記第１の長さより長い第２
の長さに保持するように設けられた距離保持器と、該運
動体と前記上部回転接続器の中心との間の間隔の伸縮に
自在に追随する状態で該運動体の前記第２の長さによっ
て限定される振子運動を保持するために前記上部回転接
続器と前記運動体とに両端が結合されるように配置され
た伸縮器とを備えて、前記運動体が前記固着支持位置を
支点とする振子運動を行うような前記動揺体の動揺が起
こったときにも、前記展張体は前記固着支持位置から鉛
直方向に保持されるように構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本願発明による重力方向保持装置
は、２つの平衡支持器と、平衡支持体と、一対の負荷
と、展張体と、上部回転接続器と、運動体と、距離保持
器と、伸縮器とを備えている。２つの平衡支持器は、こ
の装置を設置する対象物である動揺体上の固着支持位置
に回転自在に平衡してそれぞれ独立に設けられている。
平衡支持体は、この第１の平衡支持器にその中央が支持
されこの平衡支持器の中心即ち固着支持位置に対称にな
るように水平方向に展張されている。この平衡支持体の
両端には、前記の一対の負荷がそれぞれ取り付けられて
いる。前記の展張体は、前記平衡支持体にその上端が結
合されその平衡支持器の中心から鉛直方向に第１の長さ
に展張されている。前記上部回転接続器の支持軸は、該
展張体の下端に取り付けられている。前記運動体には、
前記動揺体の動揺に伴う荷重が作用する。前記距離保持
器は、前記平衡支持器の中心と前記運動体との間隔を前
記第１の長さより長い第２の長さに保持するように設け
られている。前記伸縮器は、前記運動体と前記上部回転
接続器の中心との間の間隔の伸縮に自在に追随する状態
で該運動体の前記第２の長さによって限定される振子運
動を保持するために前記上部回転接続器と前記運動体と
に両端が結合されるように配置されている。このような
構造により、前記運動体が前記固着支持位置の回りで振
子運動を行うような前記動揺体の動揺が起こったときに
も、前記展張体は前記第２の平衡支持器の中心から鉛直
方向に保持されるように動作する。前記距離保持器は、
前記第２の平衡支持器の中心から前記第１の長さより長
い第２の長さに展張されるようにその上端が前記第２の
平衡支持器に取り付けられた線状体により実現すること
が出来る。この重力方向保持装置は、三次元空間で動作
するように構成される場合には、上記の各構成要素のう
ち、平衡支持器，上部回転接続器，距離保持器を、互い
に直交する二つの二次平面のおのおのに対して作動する
ユニバーサルジョイントの構造を有するようにされる。
この場合、前記運動体は重錘であり、前記距離保持器は
該運動体を前記平衡支持器の中心から前記第１の長さよ
り長い第２の長さの距離に保持するための円弧断面を有
する椀状体として実現することができる。
は、２つの平衡支持器と、平衡支持体と、一対の負荷
と、展張体と、上部回転接続器と、運動体と、距離保持
器と、伸縮器とを備えている。２つの平衡支持器は、こ
の装置を設置する対象物である動揺体上の固着支持位置
に回転自在に平衡してそれぞれ独立に設けられている。
平衡支持体は、この第１の平衡支持器にその中央が支持
されこの平衡支持器の中心即ち固着支持位置に対称にな
るように水平方向に展張されている。この平衡支持体の
両端には、前記の一対の負荷がそれぞれ取り付けられて
いる。前記の展張体は、前記平衡支持体にその上端が結
合されその平衡支持器の中心から鉛直方向に第１の長さ
に展張されている。前記上部回転接続器の支持軸は、該
展張体の下端に取り付けられている。前記運動体には、
前記動揺体の動揺に伴う荷重が作用する。前記距離保持
器は、前記平衡支持器の中心と前記運動体との間隔を前
記第１の長さより長い第２の長さに保持するように設け
られている。前記伸縮器は、前記運動体と前記上部回転
接続器の中心との間の間隔の伸縮に自在に追随する状態
で該運動体の前記第２の長さによって限定される振子運
動を保持するために前記上部回転接続器と前記運動体と
に両端が結合されるように配置されている。このような
構造により、前記運動体が前記固着支持位置の回りで振
子運動を行うような前記動揺体の動揺が起こったときに
も、前記展張体は前記第２の平衡支持器の中心から鉛直
方向に保持されるように動作する。前記距離保持器は、
前記第２の平衡支持器の中心から前記第１の長さより長
い第２の長さに展張されるようにその上端が前記第２の
平衡支持器に取り付けられた線状体により実現すること
が出来る。この重力方向保持装置は、三次元空間で動作
するように構成される場合には、上記の各構成要素のう
ち、平衡支持器，上部回転接続器，距離保持器を、互い
に直交する二つの二次平面のおのおのに対して作動する
ユニバーサルジョイントの構造を有するようにされる。
この場合、前記運動体は重錘であり、前記距離保持器は
該運動体を前記平衡支持器の中心から前記第１の長さよ
り長い第２の長さの距離に保持するための円弧断面を有
する椀状体として実現することができる。
【０００７】〔実施例〕以下、本発明の実施例を図面に
より二次元装置および三次元装置の順に説明する。最初
に、動揺体の動揺が紙面Ｘ−Ｚ面内にある二次元の動揺
について述べる。
より二次元装置および三次元装置の順に説明する。最初
に、動揺体の動揺が紙面Ｘ−Ｚ面内にある二次元の動揺
について述べる。
【０００８】図１は本願発明の二次元装置の実施例を示
す。Ａは本装置を設置する基台となる動揺体である。Ｐ
1 ，Ｐ2 は動揺体Ａに固着された固着支持軸Ｏに回転自
在に設けられた第１の平衡支持器、および第２の平衡支
持器である。第１の平衡支持器Ｐ1 から水平に展張され
た平衡支持体Ｂの両端には、互いに釣合いがとれる程度
に均等なある重量をもつ負荷Ｌがとり付けてある。第２
の平衡支持器Ｐ2 から中心Ｏを通る鉛直線上に展張され
ている長さＬ１の展張体Ｃの下端には上部回転接続器Ｄ
1 が設けられている。
す。Ａは本装置を設置する基台となる動揺体である。Ｐ
1 ，Ｐ2 は動揺体Ａに固着された固着支持軸Ｏに回転自
在に設けられた第１の平衡支持器、および第２の平衡支
持器である。第１の平衡支持器Ｐ1 から水平に展張され
た平衡支持体Ｂの両端には、互いに釣合いがとれる程度
に均等なある重量をもつ負荷Ｌがとり付けてある。第２
の平衡支持器Ｐ2 から中心Ｏを通る鉛直線上に展張され
ている長さＬ１の展張体Ｃの下端には上部回転接続器Ｄ
1 が設けられている。
【０００９】Ｈは第１の平衡支持器Ｐ1 の中心Ｏからの
距離を展張体Ｃの長さＬ１より長い一定長Ｌ２に保持す
るための距離保持体であり、上端は固着支持位置Ｏに回
転自在に配置された第２の平衡支持器Ｐ2 に接続されて
いる。Ｇは距離保持体Ｈに取付けられ、その距離保持体
Ｈに取りつけられた重錘Ｗと共に振子運動をする運動体
である。運動体Ｇの表面には回転自在に下部回転接続器
Ｄ2 が設けられている。
距離を展張体Ｃの長さＬ１より長い一定長Ｌ２に保持す
るための距離保持体であり、上端は固着支持位置Ｏに回
転自在に配置された第２の平衡支持器Ｐ2 に接続されて
いる。Ｇは距離保持体Ｈに取付けられ、その距離保持体
Ｈに取りつけられた重錘Ｗと共に振子運動をする運動体
である。運動体Ｇの表面には回転自在に下部回転接続器
Ｄ2 が設けられている。
【００１０】上部回転接続器Ｄ1 （その中心もＤ1 ）と
下部回転接続器Ｄ2 （その中心もＤ2 ）の間にそれぞれ
の中心Ｄ1 ，Ｄ2 を結ぶ直線に対して互いに対称になる
ように配置される一対の接続体Ｅ1 ，Ｅ3 および一対の
接続体Ｅ2 ，Ｅ4 をそれぞれ接続する回転接続器Ｆ1 ，
Ｆ2 によって構成される伸縮器（パンタグラフ）が接続
されている。この伸縮器は、上部回転接続器Ｄ1 の支持
軸と運動体Ｇとの間の間隔の伸縮に自在に追随する状態
で、運動体Ｇを上部回転接続器Ｄ1 で支持するように配
置されている。平衡支持器Ｐの上部には指針Ｉが取り付
けてあり、動揺体Ａの傾斜角θを角度目盛Ｊによって読
みとるようになっている。
下部回転接続器Ｄ2 （その中心もＤ2 ）の間にそれぞれ
の中心Ｄ1 ，Ｄ2 を結ぶ直線に対して互いに対称になる
ように配置される一対の接続体Ｅ1 ，Ｅ3 および一対の
接続体Ｅ2 ，Ｅ4 をそれぞれ接続する回転接続器Ｆ1 ，
Ｆ2 によって構成される伸縮器（パンタグラフ）が接続
されている。この伸縮器は、上部回転接続器Ｄ1 の支持
軸と運動体Ｇとの間の間隔の伸縮に自在に追随する状態
で、運動体Ｇを上部回転接続器Ｄ1 で支持するように配
置されている。平衡支持器Ｐの上部には指針Ｉが取り付
けてあり、動揺体Ａの傾斜角θを角度目盛Ｊによって読
みとるようになっている。
【００１１】以下、本発明の二次元装置の動作を説明す
る。図１の実線は動揺体Ａの傾斜角θが０°であり、か
つ重力のみが作用する状態を示す。即ち、重錘Ｗは鉛直
線上に位置し、上部回転接続器Ｄ1 には伸縮器の重量に
働く鉛直方向の重力が加わっており、平衡支持軸Ｂを水
平に、指針Ｉを鉛直に安定に保持している。なお、伸縮
器の重量は負荷Ｌの重量あるいは重錘Ｗの重量に比べて
十分に小さく選ばれている。また、Ｘ印で示す点Ｎは伸
縮器の中点位置であり、鉛直線ＺＺ’上にある。
る。図１の実線は動揺体Ａの傾斜角θが０°であり、か
つ重力のみが作用する状態を示す。即ち、重錘Ｗは鉛直
線上に位置し、上部回転接続器Ｄ1 には伸縮器の重量に
働く鉛直方向の重力が加わっており、平衡支持軸Ｂを水
平に、指針Ｉを鉛直に安定に保持している。なお、伸縮
器の重量は負荷Ｌの重量あるいは重錘Ｗの重量に比べて
十分に小さく選ばれている。また、Ｘ印で示す点Ｎは伸
縮器の中点位置であり、鉛直線ＺＺ’上にある。
【００１２】第２に、動揺体Ａが横加速度のない状態で
傾斜した場合を考察する。第２の平衡保持器Ｐ2 に連結
された距離保持体Ｈには重錘Ｗと運動体Ｇによる重力が
鉛直方向に作用しており、また負荷Ｌにはその姿勢を保
持し続ける物理的性質があるので、緩やかな変化で傾斜
が起こっても、固着支持軸Ｏと第１の平衡支持器Ｐ1 ，
第２の平衡支持器Ｐ2 間の摩擦力が小さければ、展張体
Ｃの方向すなわち平衡支持器Ｐの中心Ｏと上部回転接続
器Ｄ1 を通る方向は鉛直方向に指向したままであり、そ
の姿勢に変化を起こすことはない。即ち、本発明の装置
は傾斜角の変化に対してその姿勢は、本来安定である。
傾斜した場合を考察する。第２の平衡保持器Ｐ2 に連結
された距離保持体Ｈには重錘Ｗと運動体Ｇによる重力が
鉛直方向に作用しており、また負荷Ｌにはその姿勢を保
持し続ける物理的性質があるので、緩やかな変化で傾斜
が起こっても、固着支持軸Ｏと第１の平衡支持器Ｐ1 ，
第２の平衡支持器Ｐ2 間の摩擦力が小さければ、展張体
Ｃの方向すなわち平衡支持器Ｐの中心Ｏと上部回転接続
器Ｄ1 を通る方向は鉛直方向に指向したままであり、そ
の姿勢に変化を起こすことはない。即ち、本発明の装置
は傾斜角の変化に対してその姿勢は、本来安定である。
【００１３】第３に、本発明の装置に対する横加速度の
影響を考察する。図１の点線は本装置にある大きさの横
加速度が作用した場合の状態を示す。負荷Ｌは第１の平
衡支持器Ｐ1 に結合された平衡支持体Ｂの両端に平衡支
持されているので、第１の平衡支持器Ｐ1 の中心Ｏの回
りに姿勢の変化は起こさないが、重錘Ｗが取付けられた
運動体Ｇは中心Ｏから距離一定な円周上を重力と横加速
度とによる力の合力の方向に運動し、その位置を移す。
伸縮器は、この運動体Ｇの振子運動に追随して、運動体
Ｇにとり付けられた下部回転結合器Ｄ2 に引かれて伸長
する。図示の点Ｎおよび点Ｎ1 は横加速度の働かない場
合と働く場合とにおける伸縮器の重心位置を例示したも
のである。点Ｎ1 には重力と横加速度とによる直線ＯＤ
2 に平行な力が働くが、この力は上部回転結合器Ｄ1 を
引き下げる方向に働くので、展張体Ｃの姿勢には変化を
与えない。即ち、本発明の装置は横加速度に対してその
姿勢は安定に保持される。但し、例えば図１の実線に示
す状態において横加速度が衝動的に加わる場合には該伸
縮器は点Ｄ2 を中心として点Ｏの回りに回転力を生ずる
おそれがある。これを防止するために、距離保持体Ｈに
とり付けられる重錘Ｗの位置は調整できるように構成さ
れている。
影響を考察する。図１の点線は本装置にある大きさの横
加速度が作用した場合の状態を示す。負荷Ｌは第１の平
衡支持器Ｐ1 に結合された平衡支持体Ｂの両端に平衡支
持されているので、第１の平衡支持器Ｐ1 の中心Ｏの回
りに姿勢の変化は起こさないが、重錘Ｗが取付けられた
運動体Ｇは中心Ｏから距離一定な円周上を重力と横加速
度とによる力の合力の方向に運動し、その位置を移す。
伸縮器は、この運動体Ｇの振子運動に追随して、運動体
Ｇにとり付けられた下部回転結合器Ｄ2 に引かれて伸長
する。図示の点Ｎおよび点Ｎ1 は横加速度の働かない場
合と働く場合とにおける伸縮器の重心位置を例示したも
のである。点Ｎ1 には重力と横加速度とによる直線ＯＤ
2 に平行な力が働くが、この力は上部回転結合器Ｄ1 を
引き下げる方向に働くので、展張体Ｃの姿勢には変化を
与えない。即ち、本発明の装置は横加速度に対してその
姿勢は安定に保持される。但し、例えば図１の実線に示
す状態において横加速度が衝動的に加わる場合には該伸
縮器は点Ｄ2 を中心として点Ｏの回りに回転力を生ずる
おそれがある。これを防止するために、距離保持体Ｈに
とり付けられる重錘Ｗの位置は調整できるように構成さ
れている。
【００１４】続いて図２に示す三次元装置の実施例につ
いて述べる。本装置は鉛直軸ＺＺ’に対して対称に構成
されている。図２はＸ−Ｚ面内のその断面図である。各
記号は図１の記号に対応しているが、ＰおよびＱは回転
軸が互いに直交した直交平衡支持器、いわゆるジンバル
装置であって、動揺体Ａの三次元の動揺に対して平衡支
持体Ｂを水平に指針Ｉを鉛直に保持するようになってい
る。ジンバル装置の平衡支持器Ｐの中心軸Ｏは、動揺体
Ａに固着された固着支持軸であり、ジンバル装置の平衡
支持器Ｑは平衡支持器Ｐに直交して結合されかつ水平に
平衡保持されている。
いて述べる。本装置は鉛直軸ＺＺ’に対して対称に構成
されている。図２はＸ−Ｚ面内のその断面図である。各
記号は図１の記号に対応しているが、ＰおよびＱは回転
軸が互いに直交した直交平衡支持器、いわゆるジンバル
装置であって、動揺体Ａの三次元の動揺に対して平衡支
持体Ｂを水平に指針Ｉを鉛直に保持するようになってい
る。ジンバル装置の平衡支持器Ｐの中心軸Ｏは、動揺体
Ａに固着された固着支持軸であり、ジンバル装置の平衡
支持器Ｑは平衡支持器Ｐに直交して結合されかつ水平に
平衡保持されている。
【００１５】Ｄ1 は上部回転接続器であって、三次元の
動揺に対応するユニバーサル・ジョイントの構造を有す
る。Ｇは球形の重錘Ｗと同一の中心をもつ運動体であっ
て、それ自体はユニバーサル・ジョイントの性能を有す
るが、図２には別に下部回転接続器Ｄ2 が設けられてい
る。
動揺に対応するユニバーサル・ジョイントの構造を有す
る。Ｇは球形の重錘Ｗと同一の中心をもつ運動体であっ
て、それ自体はユニバーサル・ジョイントの性能を有す
るが、図２には別に下部回転接続器Ｄ2 が設けられてい
る。
【００１６】Ｈは運動体Ｇを中心Ｏから一定の距離に保
持するための円形断面をもつ椀状の距離保持体であっ
て、動揺体Ａに結合されている。重錘Ｗは距離保持体Ｈ
の内面に接触しながら運動できるようになっている。こ
の椀状の距離保持体の代わりに、前記の線状体のものを
前記固着支持位置Ｏに回転自在に設けられた第２の平衡
支持器Ｐ2 から吊架して用いてもよい。
持するための円形断面をもつ椀状の距離保持体であっ
て、動揺体Ａに結合されている。重錘Ｗは距離保持体Ｈ
の内面に接触しながら運動できるようになっている。こ
の椀状の距離保持体の代わりに、前記の線状体のものを
前記固着支持位置Ｏに回転自在に設けられた第２の平衡
支持器Ｐ2 から吊架して用いてもよい。
【００１７】上部回転接続器Ｄ1 と下部回転接続器Ｄ2
との間には前記の伸縮器（パンタグラフ）を挿入するこ
ともできるが、図２の実施例には筒状の平行摺動体Ｅ，
Ｆによって構成された伸縮器が接続されている。実施例
の伸縮器はその断面図である。
との間には前記の伸縮器（パンタグラフ）を挿入するこ
ともできるが、図２の実施例には筒状の平行摺動体Ｅ，
Ｆによって構成された伸縮器が接続されている。実施例
の伸縮器はその断面図である。
【００１８】図２の実線は重力のみが作用する場合の状
態を示し、点線は重力と共にある大きさの横加速度が作
用する場合の状態を示す。
態を示し、点線は重力と共にある大きさの横加速度が作
用する場合の状態を示す。
【００１９】次に、本発明の三次元装置の動作について
述べる。まず、動揺体Ａが傾斜せず、重力のみが作用す
る場合には運動体Ｇは鉛直線上に位置し、上部回転接続
器Ｄ1 には平行摺動体Ｅによる鉛直方向の力が働き、指
針Ｉは鉛直に保持され、傾斜角度０°を示す。
述べる。まず、動揺体Ａが傾斜せず、重力のみが作用す
る場合には運動体Ｇは鉛直線上に位置し、上部回転接続
器Ｄ1 には平行摺動体Ｅによる鉛直方向の力が働き、指
針Ｉは鉛直に保持され、傾斜角度０°を示す。
【００２０】第２に、動揺体Ａに点線で示すように傾斜
角θなるＸ−Ｚ面内の傾斜が起こる場合を考察する。ま
ず重力のみが働く場合には、距離保持体Ｈはジンバル装
置の中心Ｏを中心とする円形断面の構造であるために、
これに内接する重錘Ｗは傾斜が起これば回転して元の鉛
直線の方向に復帰するのである。即ち、これは本願発明
の三次元装置の１つの特色となっている。結局、前記と
同様にして指針Ｉは鉛直に保持され、角度目盛Ｊの傾斜
角θを指示する。
角θなるＸ−Ｚ面内の傾斜が起こる場合を考察する。ま
ず重力のみが働く場合には、距離保持体Ｈはジンバル装
置の中心Ｏを中心とする円形断面の構造であるために、
これに内接する重錘Ｗは傾斜が起これば回転して元の鉛
直線の方向に復帰するのである。即ち、これは本願発明
の三次元装置の１つの特色となっている。結局、前記と
同様にして指針Ｉは鉛直に保持され、角度目盛Ｊの傾斜
角θを指示する。
【００２１】第３に横加速度の影響を考察する。図２の
点線で示す如く本装置にある大きさの横加速度が作用す
る場合には、重錘Ｗと共に運動体Ｇは重力と横加速度に
よる合力の方向に運動する。このとき、伸縮器Ｅ，Ｆは
伸長し互いに接触する。結局、上部回転接続器Ｄ1 には
姿勢の変化は起こらず、指針は鉛直状態に保持され続け
る。なお、横加速度が衝撃的に加わる場合には、平行摺
動体Ｅ，Ｆが互いに接触するために展張体Ｃに対して回
転運動を起こさず、その姿勢は安定に保持される。
点線で示す如く本装置にある大きさの横加速度が作用す
る場合には、重錘Ｗと共に運動体Ｇは重力と横加速度に
よる合力の方向に運動する。このとき、伸縮器Ｅ，Ｆは
伸長し互いに接触する。結局、上部回転接続器Ｄ1 には
姿勢の変化は起こらず、指針は鉛直状態に保持され続け
る。なお、横加速度が衝撃的に加わる場合には、平行摺
動体Ｅ，Ｆが互いに接触するために展張体Ｃに対して回
転運動を起こさず、その姿勢は安定に保持される。
【００２２】最後に前記の二次元あるいは三次元装置
は、何らかの外力の機械的作用によって平衡支持体Ｂの
姿勢がくずれるようなことが起こったとしても、上部回
転接続器Ｄ1 に加わる伸縮器の重量による力によって自
ら元の姿勢に復元する特徴を有している。
は、何らかの外力の機械的作用によって平衡支持体Ｂの
姿勢がくずれるようなことが起こったとしても、上部回
転接続器Ｄ1 に加わる伸縮器の重量による力によって自
ら元の姿勢に復元する特徴を有している。
【００２３】以上、説明した如く本発明の装置は傾斜角
の変化に対しても横加速度による作用に対してもまた外
力による姿勢の擾乱に対しても平衡保持装置の姿勢を元
の設定された状態に保持し、または復元するものであ
る。
の変化に対しても横加速度による作用に対してもまた外
力による姿勢の擾乱に対しても平衡保持装置の姿勢を元
の設定された状態に保持し、または復元するものであ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の装
置は構造が簡単であるために動揺と衝撃を伴う動揺体上
における傾斜角度計として、また姿勢安定化のための装
置として広く利用しうるものである。また、本装置はさ
らに動作確実，取り扱い容易にして優れた経済性を有し
ている。従って、通信用，航法用，産業用の装置などそ
の応用範囲は広い。
置は構造が簡単であるために動揺と衝撃を伴う動揺体上
における傾斜角度計として、また姿勢安定化のための装
置として広く利用しうるものである。また、本装置はさ
らに動作確実，取り扱い容易にして優れた経済性を有し
ている。従って、通信用，航法用，産業用の装置などそ
の応用範囲は広い。
【図１】本願発明の二次元の動揺に対する装置の実施例
であり、重力のみが作用する場合を実線によりさらに横
加速度が作用する場合を点線によって示す。
であり、重力のみが作用する場合を実線によりさらに横
加速度が作用する場合を点線によって示す。
【図２】本願発明の三次元の動揺に対する装置の実施例
であり、重力のみが作用する場合を実線によりさらに横
加速度が作用する場合を点線によって示す。
であり、重力のみが作用する場合を実線によりさらに横
加速度が作用する場合を点線によって示す。
Ａ 動揺体 Ｂ 平衡支持体 Ｃ 展張体 Ｄ1 上部回転接続器 Ｄ2 下部回転接続器 Ｅ 平行摺動体 Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 ，Ｅ4 接続体 Ｆ 平行摺動体 Ｆ1 ，Ｆ2 回転接続器 Ｇ 運動体 Ｈ 距離保持体 Ｉ 指針 Ｊ 角度目盛 Ｌ 負荷 Ｏ 平衡支持器Ｐ，Ｑの中心（固着支持軸） Ｐ1 第１の平衡支持器 Ｐ2 第２の平衡支持器 （Ｐ，Ｑ） 直交平衡支持器（ジンバル） Ｎ，Ｎ1 伸縮器の中点位置 ＸＸ’ 水平軸 ＺＺ’ 鉛直軸 Ｗ 重錘 θ 傾斜角
Claims (3)
- 【請求項１】 動揺体上の固着支持位置に回転自在に平
衡して設けられた第１の平衡支持器および第２の平衡支
持器と、 該第１の平衡支持器にその中心部が支持され前記固着支
持位置に対称になるように水平方向に展張された平衡支
持体と、 該平衡支持体の両端にそれぞれ取り付けられた一対の負
荷と、 該平衡支持体にその上端が結合され前記固着支持位置か
ら鉛直方向に第１の長さに展張された展張体と、 該展張体の下端にその支持軸が取り付けられた上部回転
接続器と、 前記動揺体の動揺による荷重が作用する運動体と、 前記第２の平衡支持器にその上端が結合され前記固着支
持位置と前記運動体との間隔を前記第１の長さより長い
第２の長さに保持するように設けられた距離保持器と、 該運動体と前記上部回転接続器の中心との間の間隔の伸
縮に自在に追随する状態で該運動体の前記第２の長さに
よって限定される振子運動を保持するために前記上部回
転接続器と前記運動体とに両端が結合されるように配置
された伸縮器とを備えて、 前記運動体が前記固着支持位置を支点とする振子運動を
行うような前記動揺体の動揺が起こったときにも、前記
展張体は前記固着支持位置から鉛直方向に保持されるよ
うに構成された重力方向保持装置。 - 【請求項２】前記距離保持器は、前記固着支持位置から
前記第１の長さより長い第２の長さに展張されるように
その上端が前記平衡支持体に取り付けられた線状体であ
ることを特徴とする請求項１に記載の重力方向保持装
置。 - 【請求項３】前記運動体は重錘であり、前記距離保持器
は該運動体を前記固着支持位置から前記第１の長さより
長い第２の長さの距離に保持するための円弧断面を有す
る椀状体であることを特徴とする請求項１に記載の重力
方向保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24251896A JP2844451B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 重力方向保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24251896A JP2844451B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 重力方向保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068642A JPH1068642A (ja) | 1998-03-10 |
| JP2844451B2 true JP2844451B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=17090305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24251896A Expired - Lifetime JP2844451B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 重力方向保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844451B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP24251896A patent/JP2844451B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1068642A (ja) | 1998-03-10 |
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