JPH1068642A - 重力方向保持装置 - Google Patents
重力方向保持装置Info
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- JPH1068642A JPH1068642A JP24251896A JP24251896A JPH1068642A JP H1068642 A JPH1068642 A JP H1068642A JP 24251896 A JP24251896 A JP 24251896A JP 24251896 A JP24251896 A JP 24251896A JP H1068642 A JPH1068642 A JP H1068642A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の如き能動方式には依らず、完全な受動方
式により、姿勢の安定化を実現することができる重力方
向保持装置を提供する。 【解決手段】動揺体上の固着支持位置に回転自在に第
1,第2の平衡支持器を設け、第1の平衡支持器にその
中心部が支持され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の両端に一対の負荷が配置
され、平衡支持体から鉛直方向に展張された展張体の下
端に上部回転接続器が取付けられている。動揺体の動揺
による荷重が作用する運動体と固着支持位置との間隔を
保持するように距離保持器が、第2の平衡支持器に支持
され、運動体が前記固着支持位置を支点とする振子運動
を行うような動揺体の動揺が起こったときにも、展張体
は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。
式により、姿勢の安定化を実現することができる重力方
向保持装置を提供する。 【解決手段】動揺体上の固着支持位置に回転自在に第
1,第2の平衡支持器を設け、第1の平衡支持器にその
中心部が支持され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の両端に一対の負荷が配置
され、平衡支持体から鉛直方向に展張された展張体の下
端に上部回転接続器が取付けられている。動揺体の動揺
による荷重が作用する運動体と固着支持位置との間隔を
保持するように距離保持器が、第2の平衡支持器に支持
され、運動体が前記固着支持位置を支点とする振子運動
を行うような動揺体の動揺が起こったときにも、展張体
は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。
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 true JPH1068642A (ja) | 1998-03-10 |
JP2844451B2 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 |
---|---|
JP2844451B2 (ja) | 1999-01-06 |
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