JPH0375518A - 撓み継手型支持装置およびその装置を有する2軸自由度ジャイロ - Google Patents

撓み継手型支持装置およびその装置を有する2軸自由度ジャイロ

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JPH0375518A
JPH0375518A JP21219789A JP21219789A JPH0375518A JP H0375518 A JPH0375518 A JP H0375518A JP 21219789 A JP21219789 A JP 21219789A JP 21219789 A JP21219789 A JP 21219789A JP H0375518 A JPH0375518 A JP H0375518A
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JP
Japan
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flexible
circular hole
flexible member
type support
support device
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Pending
Application number
JP21219789A
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English (en)
Inventor
Yasuo Tsukagoshi
塚越 康雄
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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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】
Elf、東上の利用分野】 本発明は、2軸自由度ジャイロにおいて、駆動回転軸に
対して直角な平面上で互いに直交する2軸の回りでの、
回転子の自在な傾動を許容する撓み継手型支持装置およ
びその装置を有する2軸自由度ジャイロに関する。 [従来の技術] 従来、この種の撓み継手型支持装置として、以下のよう
なものが知られている。 例えば、特公昭54−27511号公報に示す撓み継手
型支持装置は、外筒撓み部材と内筒撓み部材とを同心的
に組み合わせて成っている。外筒撓み部材および内筒撓
み部材は、隣接する1対の円形孔の間に形成されて自在
傾斜が可能な撓み部分を、それぞれ4つ備えている。 各円形孔は対応する円形孔と細溝で連通され、それによ
り撓み継手型支持装置は上方部分、中間リング部分およ
び下方部分の3部分に分離されている。 内筒撓み部材の撓み部分は、回転軸の軸方向の力に対し
て、撓み継手型支持装置に強度をもたらしている。 また、第1撓み部分および第2撓み部分は、回転軸に直
角方向での回転子の傾動、すなわち、2軸度位を可能と
している。 これにより、撓み継手型支持装置は、駆動軸と、例えば
回転子のような被駆動部材との間に設けられて、駆動軸
によって回転子が回転させられるとき、この両者の間の
角度傾斜が、回転子に影響を及ぼさないようにしている
【発明が解決しようとする課題】
2軸自由度ジャイロでは、回転子の駆動軸回りの慣性能
率なA、中間リングの駆動軸回りの慣性能率をB、中間
リングの駆動軸と直交して自在傾斜を可能とする撓み部
分の中心軸回りの慣性能率なC1中間リングの駆動軸お
よびCと直交して自在傾斜を可能とする撓み部分の中心
軸回りの慣性能率なりとすると、 C+D−B という関係式が成立する( Robert J、G、C
raigによるTheory of Errors o
f a Multigi+5balElastical
ly 5upportecl、Tuned Gyros
copeIEEE  TRANSACTIONS  O
N  AERO3PACE  ANDELECTRON
IC: SYSTEMS VOL、AES−8,No、
:l MAY 1972参照)。 上記関係式で、F、値が大きいほど、2軸自由度ジャイ
ロの同調性(チューニング)がよいことが、わかってい
る、上記関係式で、F、値を大きくするには、分母の(
C+D−B)を小さくすればよい。そのためには、中間
リングの径を小さくするか、あるいは、撓み継手型支持
装置の中間リングの駆動軸方向の長さを短くするとよい
。 しかしながら、中間リングの径を小さくするのは構造上
限界があり、また、従来の装置では、中間リング部分の
駆動軸方向の長さを十分に縮めることができないため、
このような撓み継手型支持装置を用いた2輌自由度ジャ
イロは同調性を十分に向上させることができなかった。 本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目
してなされたもので、2軸自由度ジャイロの同調性を向
上させる撓み継手型支持装置を提供することを目的とし
ている。 [課題を解決するための手段1 本願は、かかる目的を遠戚するための手段として、次の
発明を提供する。 本発明の撓み継手型支持装置は、細溝により3つの部分
に分割され、円周面上で等間隔で離れた4つの第1撓み
部分により接続されて一体に形成された中空円筒状の外
筒撓み部材と、該外筒撓み部材の内側に同心で配置され
、細溝により3つの部分に分割され、前記第1撓み部分
とそれぞれ直交状態で対向する第2撓み部分により接続
されて一体に形成された中空円筒状の内筒撓み部材とを
具備した撓み継手型支持装置において、前記第1撓み部
分は、前記外筒撓み部材の円周面に等間隔をおいて穿設
された前記第1撓み部分を中心として線対称形状の対向
する1対の非円形孔の間に挟まれた部分から成り、前記
第2撓み部分は、前記内筒撓み部材の円周面に等間隔を
おいて穿設された前記第2撓み部分を中心として線対称
形状の対向する1対の非円形孔の間に挟まれた部分から
成り、前記外筒撓み部材の前記非円形孔は、前記第1撓
み部分の長手方向と直交する方向の長さか前記第1撓み
部分の長手方向に平行方向の長さより短く、前記内筒撓
み部材の前記非円形孔は、前記第2撓み部分の長手方向
と直交する方向の長さが前記第2撓み部分の長手方向に
平行方向の長さより短いことを特徴とする。 非円形孔とは1円以外の形状を有する孔をいう、非円形
孔は、好適には、半円形の孔から虞っている。しかしな
がら、非円形孔は、撓み部材が一定の回転中心で撓むの
を許容する形状であれば1例えば、半円形より円弧の長
さに対する弦の長さの比が大きい弓形の孔や小さい弓形
の孔、楕円形の孔や、三角形の孔などを含むものである
。 また、本発明の2軸自由度ジャイロは、上記の撓み継手
型支持装置を右することを特徴とするものである。
【作用J 撓み継手型支持装置は、外筒撓み部材および内筒撓み部
材の撓み部分が、1対の非円形孔の間に挟まれた部分か
ら成るので1円形孔から成る場合に比べて、孔の長さの
欠けた分だけ、中間リング部分の駆動軸方向の長さを短
縮することができる。 中間リング部分の駆動軸方向の長さが短縮されると、’
nYi述のF、値の等式において、Cの値およびDの値
がともに(1/2)Bに近づくので、分母の(C+D−
B)の値が0に近づき、その結果、F、値が大きくなる
。 こうして、F1値が大きい撓み継手型支持装置を用いた
2輌自由度ジャイロは、同調性を向上させることができ
るものである。 【実施側】 以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。 第1図は本発明の一実施例を示す、継手型支持装置の分
解側面図、第2図は内筒撓み部材の展開図、第3図は外
筒撓み部材の展開図である。 第1図に示すように、本発明の撓み継手型支持?を置は
、中空円筒状の外筒撓み部材11と、外筒撓み部材11
の内径より小径の外径を有する内筒撓み部材lとから成
っている。 外筒撓み部材11および内ttl撓み部材lは、説明の
便のため、軸方向に分離して示しているが、常態では、
内筒撓み部材lは、外筒撓み部材11の内側に、共通す
る回転軸線Zを有して同心的かつ入れ子犬に挿入されて
、設けられている。 外筒撓み部材11は、円周面に4対の非円形孔12,1
3,32.33を有する。非円形孔12.13,32.
33は、非円形孔12.13と非円形孔32.33とが
円周面で等間隔で隣り合って、すなわち、それぞれ回転
軸線Zを中心として90度離れて、穿設されている。 第1図で示すように、非円形孔12は上位置に穿設され
て円弧部分35を下方に向けており、非円形孔13は下
位置に穿設されて円弧部分35を上方に向けている。従
って、非円形孔12は、非円形孔13と互いに円弧部分
35で、回転軸線Zの軸線方向で近接して対向している
。同様に、非円形孔32は、非円形孔33と近接して対
向している。非円形孔12,13,32.33は、好適
には、半円形の孔から戊っている。 非円形孔12と非円形孔13との間、および非円形孔3
2と非円形孔33との間には、第1撓み部分14が、形
成される。第1撓み部分14の長手方向は、回転軸線Z
に対し直角をなしている。 第1 telみ部分14の幅は、所望のばね定数を有す
る長さに設定される。 非円形孔12は、回転軸線2を中心として180度離度
離他の非円形孔13と細溝18により連通されており、
非円形孔32は1回転軸線2を中心として180度離度
離他の非円形孔33と細溝19により連通されている。 第3図で、上方細溝18は、非円形孔12の弦部分34
から左方向に平行に伸びて上方に直角に折れ曲り、フラ
ンジ部分の下縁に沿ってのび、非円形孔32.33の上
方を過ぎて、非円形孔13の近くで下方に直角に折れ曲
って、非円形孔13の弦部分34へ右方向から平行に連
通している。 一方、下方細溝19は、非円形孔32の弦部分34から
右方向に平行に伸びて下方に直角に折れ曲り、非円形孔
12.13の下方な過ぎて、非円形孔33の近くで上方
に直角に折れ曲って、非円形孔33の弦部分34へ左方
向から平行に連通している。 上方細溝18と下方細溝19とは平行であって、上方細
溝18と下方細溝19との間には中間リング部分16か
形成され、下方細溝19の下方には下方部分17が形成
される。従って、外筒撓み部材11は、第1撓み部分1
4て接続された、上方部分15と中間リング部分16と
下方部分17どの3つの部分に分れる。 非円形孔33の下方で、下方細溝19の延長上には、小
孔20が穿設されている。 一方、内筒撓み部材1は、円周面に4対の非円形孔2,
3,22.23を有する。 非円形孔2,3,22.23は、非円形孔2゜3と非円
形孔22.23とが円周面で等間隔で隣り合って、すな
わち、それぞれ回転軸線2を中心として90度離れて、
穿設されている。 第11’3で、非円形孔2は右位置に穿設されて円弧部
分25を左方向に向けており、非円形孔3は左位置に穿
設されて円弧部分25を右方向に向けている。従って、
各対の非円形孔2は8非円形孔3と互いに円弧部分25
で、回転軸線2に直角の方向で近接して対向している。 同様に、非円形孔22は、非円形孔23と近接して対向
している。 非円形孔2,3,22.23は、好適には、半円形の孔
から戒っている。 非円形孔2と非円形孔3との間、および、非円形孔22
と非円形孔23との間には、第2撓み部分4が、形成さ
れる。 第2撓み部分4の長手方向は、回転軸線Zに沿っている
。 第2撓み部分4の幅は、所望のばね定数を有する長さに
設定される。 非円形孔2は、回転軸線Zを中心として180度離度離
他の非円形孔3と上方細溝8により連通されており、非
円形孔22は、回転軸線Zを中心として180度離度離
他の非円形孔23と下方細溝9により連通されている。 第2図で、上方細溝8は、非円形孔2の弦部分24から
右方向に平行に伸びて上方に直角に折れ曲り、非円形孔
22.23の上方を過ぎて、非円形孔3の近くで下方に
直角に折れ曲って、非円形孔3の弦部分24へ左方向か
ら平行に連通している。 一方、下方細溝9は、非円形孔22の弦部分24から右
方向に平行に伸びて下方に直角に折れ曲り、非円形孔2
,3の下方を過ぎて、非円形孔23の近くで上方に直角
に折れ曲って、非円形孔23の弦部分24へ左方向から
平行に連通している。 上方細溝8と下方細溝9とは平行であって、上方細溝8
の上方には上方部分5が形成され、上方細溝8と下方細
溝9との間には中間リング部分6が形成され、下方細溝
9の下方には下方部分7が形成される。従って、内筒撓
み部材1は、第2撓み部分4で接続された、上方部分5
と中間リング部分6と下方部分7との3つの部分に分れ
る。 非円形孔22.23の下方の下方細溝9の延長上には、
小孔10が穿設されている。内筒撓み部材1の小孔lO
と外筒撓み部材11の小孔20とは、第2撓み部分4と
第1撓み部分14とをアライメントするためのものであ
る。 外筒撓み部材11の内側に内筒撓み部材lが挿入された
とき、外筒撓み部材11の第1撓み部分14と内筒撓み
部材lの第2撓み部分4とは、直交状態て対向して中心
が一致し、重なり合うよう配置される。 外筒撓み部材11の上方部分15は、内筒撓み部材lの
上方部分5と結合され、また、下方部分17と7とがそ
れぞれ結合される。 次に作用を説明する。 第1図において、内筒撓み部材1の第2撓み部分4は、
回転軸線Zの軸方向の力に対して、撓み継手型支持装置
に強度をもたらしている。 外筒撓み部材11の第1撓み部分14と、内筒撓み部材
1の第2撓み部分4とは、回転軸線Zに直角で、第1撓
み部分14と第2撓み部分4との交差部の中心を通る軸
線の回りで、角変位、すなわち、撓むことが可能である
。 そして、第1撓み部分および第2撓み部分は、回転軸に
直角方向での回転子の傾動、すなわち、2軸度位を可能
としている。 このように構成された撓み継手型支持装置では、第1撓
み部分14を形成する非円形孔12゜13.32.33
が半円形であるため、撓8gB分を円形孔から形成する
ものに比べて、回転軸線Z方向の長さか円形孔1個の直
径分だけ短くすることかできる。 従って、前述のF、値の等式において、Cの値およびD
の値がともに(1/2)Bに近づくのて、分母の(C+
D−B)の値がOに近づき、その結果、Flmが大きく
なることがわかる。すなわち、装置を用いた2軸自由度
ジャイロの同調性が向上する。 【発明の効果1 本発明に係る撓み継手型支持装置によれば、中間リング
部分の駆動軸方向の長さが短縮されているので、2輌自
由度ジャイロの同調性を向上させ、高性能にすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す、撓み継手型支持装置
の分解側面図、第2図は内筒撓み部材の展開図、第3図
は外筒撓み部材の展開図である。 l・・・内筒撓み部材 2・・・非円形孔4・・・第2
WAみ部分 5・・・上方部分6・・・中間リング部分
 7・・・下方部分8・・・上方細溝 9・・・下方細
溝 10・・・小孔11・・・外筒撓み部材 12・・
・非円形孔13−・・非円形孔 14−・・第1#la
み部分15・・・上方部分 16・・・中間リング部分
17・・・下方部分 18・・・上方細溝19・・・下
方細溝 20・・・小孔 22−・・非円形孔 23・・・非円形孔24・・・弦
部分 25・・・円弧部分32・・・非円形孔 33・
・・非円形孔34・・・弦部分 35・・・円弧部分3
・・・非円形孔

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、細溝により3つの部分に分割され、円周面上で等間
    隔で離れた4つの第1撓み部分により接続されて一体に
    形成された中空円筒状の外筒撓み部材と、該外筒撓み部
    材の内側に同心で配置され、細溝により3つの部分に分
    割され、前記第1撓み部分とそれぞれ直交状態で対向す
    る第2撓み部分により接続されて一体に形成された中空
    円筒状の内筒撓み部材とを具備した撓み継手型支持装置
    において、 前記第1撓み部分は、前記外筒撓み部材の円周面に等間
    隔をおいて穿設された前記第1撓み部分を中心として線
    対称形状の対向する1対の非円形孔の間に挟まれた部分
    から成り、前記第2撓み部分は、前記内筒撓み部材の円
    周面に等間隔をおいて穿設された前記第2撓み部分を中
    心として線対称形状の対向する1対の非円形孔の間に挟
    まれた部分から成り、前記外筒撓み部材の前記非円形孔
    は、前記第1撓み部分の長手方向と直交する方向の長さ
    が前記第1撓み部分の長手方向に平行方向の長さより短
    く、前記内筒撓み部材の前記非円形孔は、前記第2撓み
    部分の長手方向と直交する方向の長さが前記第2撓み部
    分の長手方向に平行方向の長さより短いことを特徴とす
    る撓み継手型支持装置。 2、前記非円形孔は、半円形の孔から成ることを特徴と
    する請求項1記載の撓み継手型支持装置。 3、請求項1または2記載の撓み継手型支持装置を有す
    る2軸自由度ジャイロ。
JP21219789A 1989-08-18 1989-08-18 撓み継手型支持装置およびその装置を有する2軸自由度ジャイロ Pending JPH0375518A (ja)

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