JPS62238411A - Flex gyroscope - Google Patents
Flex gyroscopeInfo
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- JPS62238411A JPS62238411A JP8020286A JP8020286A JPS62238411A JP S62238411 A JPS62238411 A JP S62238411A JP 8020286 A JP8020286 A JP 8020286A JP 8020286 A JP8020286 A JP 8020286A JP S62238411 A JPS62238411 A JP S62238411A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、 産業上の利用分野
本廃明はフレックスジャイロスコープに関し、特に、消
費電流を増加させることなく、トルクを増大させるため
の新規な改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a flex gyroscope, and more particularly to a novel improvement for increasing torque without increasing current consumption.
ｂ、従来の技術
従来、用いられていたこの種のフレックスジャイロスコ
ープとしては、種々の構成が提案され、採用されている
が、いずれの構成においても、そのトルカ機構は第５図
に示される構成が代表的なものであった。b. Prior Art Various configurations have been proposed and adopted for this type of flex gyroscope that has been used in the past, but in all configurations, the torque mechanism has the configuration shown in Figure 5. was a typical example.
すなわち、第５図において、符号１で示されるものは、
断面形状がほぼ丁字形をなす基部であり、この基部１の
中心部に形成された軸受部２に設けられた一対の軸受３
には、ロータ軸４が回転自在に設けられている。That is, in FIG. 5, what is indicated by the symbol 1 is:
The base has a substantially T-shaped cross section, and a pair of bearings 3 are provided in a bearing portion 2 formed at the center of the base 1.
A rotor shaft 4 is rotatably provided.
前記ロータ軸４の下端には、断面コの字形をなすロータ
５が一体に回転可能に取付けられている。A rotor 5 having a U-shaped cross section is rotatably attached to the lower end of the rotor shaft 4.
前記基部１の保持部６の内周面には、前記ロータ５と対
応してステータ７が配設されており、このロータ５及び
ステータ７とにより、スピンモータ８を構成している。A stator 7 is disposed on the inner peripheral surface of the holding portion 6 of the base 1 in correspondence with the rotor 5, and the rotor 5 and stator 7 constitute a spin motor 8.
前記ロータ軸４の上部には、柔軟性を有するヒンジ機構
９を介してジャイロロータ１０が、−林状に取付けられ
、ジャイロロータ１ｏとロータ軸４とは一体に回転する
構成である。A gyro rotor 10 is attached to the upper part of the rotor shaft 4 in a forest shape via a flexible hinge mechanism 9, and the gyro rotor 1o and the rotor shaft 4 are configured to rotate together.
前記ジャイロロータ１０の縁部には、リング状をなす保
持凹部１１が形成され、この保持凹部１１内の壁部１２
には、リング状をなすリングマグネット１３が取付けら
れている。さらに、前記基部１上には、断面が直線状を
なし、リング形に構成されたトルカコイル１４が垂直状
に設けられ、このトルカコイル１４の一対のコイル部１
４ａ及び１４ｔ）のうち、一方のコイル部１４ａのみが
前記リングマグネット１５と対応している。A ring-shaped holding recess 11 is formed at the edge of the gyro rotor 10, and a wall 12 inside this holding recess 11
A ring-shaped ring magnet 13 is attached to the. Furthermore, on the base 1, a torquer coil 14 having a linear cross section and a ring shape is vertically provided, and a pair of coil portions 1 of the torquer coil 14 are provided.
4a and 14t), only one coil portion 14a corresponds to the ring magnet 15.
従来のフレックスジャイロスコープは、前述したように
構成されており、以下に、その動作について説明する。The conventional flex gyroscope is configured as described above, and its operation will be described below.
第５図の状態において、スピンモータ８を作動させると
、ロータ軸４が高速で回転し、ヒンジ機構９を介してジ
ャイロロータ１ｏが高速で回転する。When the spin motor 8 is operated in the state shown in FIG. 5, the rotor shaft 4 rotates at high speed, and the gyro rotor 1o rotates at high speed via the hinge mechanism 9.
前述の状態において、ジャイロロータ１ｏに傾きが生じ
た場合、この傾斜状態がピックオフコイル（図示せず）
によって検出され、トルカコイル１４に所要の制御電流
を印加することにより、ジャイロロータ１０１リングマ
グネツト１３及びトルカコイル１４には、矢印にて示す
磁束が作用し、ジャイロロータ１ｏの所要の姿勢制御が
なされる。In the above-mentioned state, if the gyro rotor 1o is tilted, this tilted state causes the pick-off coil (not shown) to
By applying a required control current to the torquer coil 14, the magnetic flux shown by the arrow acts on the gyro rotor 101, the ring magnet 13, and the torquer coil 14, and the required attitude control of the gyro rotor 1o is performed. .
Ｃ８考案が解決しようとする問題点
従来のフレックスジャイロスコープは、以上のように構
成されているため、トルカコイル１４の一方のコイル部
１４ａのみがリングマグネット１３と対応しており、ト
ルクを増大させるためには、トルカコイル１４に印加す
る電流を増大させることにより達成していた。The problem that the C8 design aims to solve Since the conventional flex gyroscope is configured as described above, only one coil portion 14a of the torquer coil 14 corresponds to the ring magnet 13, and in order to increase the torque. This was achieved by increasing the current applied to the torquer coil 14.
しかしながら、トルカコイル１４に印加する電流を増大
させると、トルカコイル１４の発熱が犬となり、この発
熱が他の部分に悪影響を及ぼし、極めて困難であった。However, if the current applied to the torquer coil 14 is increased, the heat generated by the torquer coil 14 increases, and this heat generation adversely affects other parts, making it extremely difficult.
又、前述のような従来構成の構造においては、トルクを
増大させる場合、磁気材料又はリングマグネットを取付
けるジャイロロータ等による磁気回路上の制限が犬であ
った。Further, in the conventional structure as described above, when increasing the torque, there are limitations on the magnetic circuit due to the magnetic material or the gyro rotor to which the ring magnet is attached.
本発明は、以上のような欠点を除去し、印加電流を増加
させることなく、トルクを増大することができるように
したフレックスジャイロスコープを得ることを目的とす
る。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to obtain a flex gyroscope that can increase torque without increasing applied current.
ｄ、 問題点を解決するための手段
本発明によるフレックスジャイロスコープは、基部に設
けられたスピンモータと、前記スピンモータのロータ軸
にヒンジ機構を介して設けられたジャイロロータと、前
記ジャイロロータに設けられ、ラジアル方向に着磁され
た磁極部を有する二個のリングマグネットと、前記基台
上に取付けられ、前記各リングマグネットと対応して配
置されると共に、互いに電流の向きの異なる一対のコイ
ル部を有するトルカコイルとを備えた構成である。d. Means for Solving the Problems The flex gyroscope according to the present invention includes a spin motor provided at the base, a gyro rotor provided on the rotor shaft of the spin motor via a hinge mechanism, and a gyro rotor attached to the gyro rotor. two ring magnets having magnetic pole parts magnetized in the radial direction, and a pair of ring magnets that are mounted on the base and are arranged in correspondence with each of the ring magnets, and that have mutually different current directions. This configuration includes a torquer coil having a coil portion.
００作用
本発明によるフレックスジャイロスコープにおいては、
トルカコイルにおける互いに電流の向きが異なる一対の
コイル部が、一対のリングマグネットの磁束を横切る方
向に配設されているため、従来の１個のコイル部による
トルクと比較すると、トルカコイルへの印加電流を増加
することなく、２倍のトルクを得ることができる。00 action In the flex gyroscope according to the present invention,
Since the pair of coil parts in the torquer coil whose current directions are different from each other are arranged in a direction that crosses the magnetic flux of the pair of ring magnets, the current applied to the torquer coil is lower than the torque generated by one conventional coil part. Twice the torque can be obtained without increasing the torque.
ｆ、実施例
以下、図面と共に本発明によるフレックスジャイロスコ
ープの好適な実施例について、詳細に説明する。f. Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the flex gyroscope according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
尚、従来例と同−又は同等部分番トついては、同一符号
を用いて説明する。Note that the same or equivalent part numbers as in the conventional example will be explained using the same reference numerals.
第１図から第４図迄は、本発明によるフレックスジャイ
ロスコープを示すためのもので、図において、符号１で
示されるものは、断面形状がほぼ７字形をなす基部であ
り、この基部１の中心部に形成された軸受部２に設けら
れた一対の軸受６には、ロータ軸４が回転自在に設けら
れている。1 to 4 are for showing a flex gyroscope according to the present invention. In the figures, the reference numeral 1 indicates a base portion whose cross-sectional shape is approximately 7-shaped. A rotor shaft 4 is rotatably provided in a pair of bearings 6 provided in a bearing portion 2 formed at the center.
前記ロータ軸４の下端には、断面コの字形をなすロータ
５が一体に回転可能に取付けられている。A rotor 5 having a U-shaped cross section is rotatably attached to the lower end of the rotor shaft 4.
前記基部１の保持部６の内周面には、前記ロータ５と対
応してステータ７が配設されており、このロータ５及び
ステータ７とにより、スピンモータ８を構成している。A stator 7 is disposed on the inner peripheral surface of the holding portion 6 of the base 1 in correspondence with the rotor 5, and the rotor 5 and stator 7 constitute a spin motor 8.
前記ロータ軸４の上部には、柔軟性を有するヒンジ機構
９を介して磁性体よりなるジャイロロータ１０が、−棒
状に取付けられ、ジャイロータ１０とロータ軸４とは一
体に回転する構成である。A gyro rotor 10 made of a magnetic material is attached to the upper part of the rotor shaft 4 via a flexible hinge mechanism 9 in the shape of a bar, and the gyro rotor 10 and the rotor shaft 4 rotate together.
前記ジャイロロータ１ｏの縁部には、リング状をなすと
共に、互いに径の異なる一対の第１及び第２保持凹部１
１及び１１ａが形成され、これらの保持凹部１１及び１
１ａの壁部１２には、互いに径の異なる一対の第１及び
第２リングマグネツト１６及び１３ａが取付けられてい
る。At the edge of the gyro rotor 1o, there is a pair of first and second holding recesses 1 that are ring-shaped and have different diameters.
1 and 11a are formed, and these holding recesses 11 and 1
A pair of first and second ring magnets 16 and 13a having mutually different diameters are attached to the wall portion 12 of the magnet 1a.
さらに、前記基部１上には、第３図に示されるように、
断面がほぼＵ字状をなし、リング形よりなる４個のトル
カコイル１４が設けられ、このトルカコイル１４の一対
のコイル部１４ａ及び１４ｂは、各々、各保持凹部１１
及び１１ａ内における第１及び第２リングマグネツト１
３及びｉ３ａに対応して配設されている。Furthermore, on the base 1, as shown in FIG.
Four ring-shaped torquer coils 14 having a substantially U-shaped cross section are provided, and the pair of coil portions 14a and 14b of the torquer coils 14 are connected to each holding recess 11.
and the first and second ring magnets 1 in 11a.
3 and i3a.
前述の各リングマグネット１３及び１５ａには、ラジア
ル方向に着磁が形成されていると共に、前述の各コイル
部１４ａ及び１４ｂを流れる電流の方向は、互いに逆方
向となるように構成されている。The aforementioned ring magnets 13 and 15a are magnetized in the radial direction, and the directions of current flowing through the aforementioned coil portions 14a and 14b are opposite to each other.
本発明によるフレックスジャイロスコープは、前述した
ように構成されており、以下に、その動作について説明
する。The flex gyroscope according to the present invention is constructed as described above, and its operation will be described below.
第１図の状態において、スピンモータ８を作動させると
、ロータ軸４が高速で回転し、ヒンジ機構９を介してジ
ャイロロータ１０が高速で回転する。When the spin motor 8 is operated in the state shown in FIG. 1, the rotor shaft 4 rotates at high speed, and the gyro rotor 10 rotates at high speed via the hinge mechanism 9.
前述の状態において、ジャイロロータ１０に傾きが生じ
た場合、この傾斜状態がビックオフコイル（図示せず）
によって検出され、トルカコイル１４に所要の制御電流
を印加することにより、ジャイロロータ１０、リングマ
グネット１６及びトルカコイル１４には、矢印にて示す
磁束が作用し、ジャイロロータ１０の所要の姿勢制御が
なされる。In the above state, if the gyro rotor 10 is tilted, this tilted state causes a big off coil (not shown).
By applying a required control current to the torquer coil 14, the magnetic flux shown by the arrow acts on the gyro rotor 10, ring magnet 16, and torquer coil 14, and the required attitude control of the gyro rotor 10 is performed. .
前述の場合、トルカコイル１４の第１コイル部１４ａと
第２コイル部１４ｂとは、各々、電流の向きが逆であり
、かつ、各リングマグネット１３及び１３ａにおける磁
束の向きも、矢印Ａ及びＢで示される方向となるように
着磁されているため、トルカコイル１４に電流を流すと
、フレミングの左手の法則に基づき、ジャイロロータ１
０には、ロータ４を基準とする回転トルクを発生する。In the above case, the direction of the current in the first coil part 14a and the second coil part 14b of the torquer coil 14 is opposite, and the direction of the magnetic flux in each ring magnet 13 and 13a is also as indicated by arrows A and B. Since it is magnetized in the direction shown, when current is passed through the torquer coil 14, the gyro rotor 1
0, a rotational torque based on the rotor 4 is generated.
従って、１個のトルカコイル１４の２ケ所のコイル部１
４ａと１４ｂにおいてトルクを発生するため、従来のト
ルカ構造と比較すると、極めて大きいトルクを発生する
ことができる。Therefore, two coil portions 1 of one torquer coil 14
Since torque is generated at 4a and 14b, extremely large torque can be generated when compared with the conventional torquer structure.
又、第２図及び第４図に示す構成は、本発明によるフレ
ックスジャイロスコープの他の実施例を示すものであり
、第１図の構成と異なる構成は、トルカコイル１４が直
線状に従来構成と同様に形成され、ジャイロロータ１ｏ
の保持凹部１１の壁部１２が垂下して形成されると共に
、この壁部１２に、直径のほぼ等しい一対のリングマグ
ネット１３及び１３ａが、上下関係において互いに間隔
を置いて配設されている。Furthermore, the configurations shown in FIGS. 2 and 4 show other embodiments of the flex gyroscope according to the present invention, and the configuration that differs from the configuration shown in FIG. Similarly formed, gyro rotor 1o
A wall portion 12 of the holding recess 11 is formed to hang down, and a pair of ring magnets 13 and 13a having approximately the same diameter are arranged on this wall portion 12 with an interval between them in a vertical relationship.
従って、ジャイロロータ１ｏに設けられた一対のリング
マグネット１３及び１３ａに対し、一対のコイル部１４
ａ及び１４ｂを対応させることができ、第１図の構成と
全く同様の作用効果を得ることができる。Therefore, for the pair of ring magnets 13 and 13a provided on the gyro rotor 1o, the pair of coil portions 14
a and 14b can be made to correspond to each other, and the same operation and effect as the configuration shown in FIG. 1 can be obtained.
尚、第１図と同等部分には、同一符号を付し、その詳細
説明は重複を避けるため省略するものとする。Components equivalent to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted to avoid duplication.
ｇ１発明の効果
本発明によるフレックスジャイロスコープは以上のよう
な構成と作用とを備えているため、トルカコイルにおけ
る各電流の向きが異なる一対のコイル部が、ジャイロロ
ータに取付けた各リングマグネットの発生する磁束を横
切るので、従来のトルカ機構と比較すると、同一の電流
によって発生するトルクを著るしく増大させることがで
きる。g1 Effects of the Invention Since the flex gyroscope according to the present invention has the above-described structure and operation, the pair of coil parts in the torquer coils each having a different direction of current generates the current of each ring magnet attached to the gyro rotor. Because it traverses the magnetic flux, the torque generated by the same current can be significantly increased when compared to conventional torquer mechanisms.
従って、消費電流の増大を要することなく、大トルクを
有するトルカ機構を得ることができ、極めて高性能のフ
レックスジャイロスコープを得ることができる。Therefore, it is possible to obtain a torquer mechanism with large torque without requiring an increase in current consumption, and it is possible to obtain an extremely high-performance flex gyroscope.
第１図から第４図は、本発明によるフレックスジャイロ
スコープを示すためのもので、第１図は断面図、第２図
は第１図の他の実施例を示す断面図、第３図は第１図の
トルカコイルを示す斜視図、第４図は第２図のトルカコ
イルを示す斜視図、第５図は従来の構成を示す断面図で
ある。
１は基部、４はロータ軸、５はロータ、７はステータ、
８はスピンモータ、９はヒンジ機構、１０はジャイロロ
ータ、１３及び１３ａはリングマグネット、１４はトル
カコイル、１４ａ及び１４１）はコイル部である。
特許出願人 多摩川精機株式会社
第１図
第２図
第５図1 to 4 are for showing a flex gyroscope according to the present invention; FIG. 1 is a sectional view, FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the invention, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the torquer coil shown in FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view showing the torquer coil shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view showing the conventional configuration. 1 is the base, 4 is the rotor shaft, 5 is the rotor, 7 is the stator,
8 is a spin motor, 9 is a hinge mechanism, 10 is a gyro rotor, 13 and 13a are ring magnets, 14 is a torquer coil, and 14a and 141) are coil parts. Patent applicant Tamagawa Seiki Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 5
Claims (3)
前記スピンモータ（８）のロータ軸（４）にヒンジ機構
（９）を介して設けられたジャイロロータ（１０）と、
前記ジャイロロータ（１０）に設けられ、ラジアル方向
に着磁された磁極部を有する二個のリングマグネット（
１３）、（１３ａ）と、前記基台（１）上に取付けられ
、前記各リングマグネット（１３）、（１３ａ）と対応
して配置されると共に、互いに電流の向きの異なる一対
のコイル部（１４ａ）、（１４ｂ）を有するトルカコイ
ル（１４）とを備え、前記各リングマグネット（１３）
、（１３ａ）が発生する磁束を横切るように、前記トル
カコイル（１４）が配設されていることを特徴とするフ
レックスジャイロスコープ。(1) a spin motor (8) provided on the base (1);
a gyro rotor (10) provided on the rotor shaft (4) of the spin motor (8) via a hinge mechanism (9);
Two ring magnets (2) are provided on the gyro rotor (10) and have magnetic pole portions magnetized in the radial direction.
13), (13a), and a pair of coil parts (13), which are mounted on the base (1), are arranged corresponding to each of the ring magnets (13), (13a), and have mutually different current directions. 14a) and (14b), each of the ring magnets (13)
, (13a), the torquer coil (14) is disposed so as to cross the magnetic flux generated by the flex gyroscope.
、互いに異なる径よりなると共に、前記ジャイロロータ
（１０）において同一水平位置に配設され、前記トルカ
コイル（１４）は、断面形状がほぼＵ字形をなしている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフレック
スジャイロスコープ。(2) The ring magnets (13) and (13a) have different diameters and are disposed at the same horizontal position in the gyro rotor (10), and the torquer coil (14) has a cross-sectional shape of approximately U. The flex gyroscope according to claim 1, wherein the flex gyroscope is shaped like a letter.
、ほぼ同一径よりなると共に、前記ジャイロロータ（１
０）において互いに異なる高さ位置に配設され、前記ト
ルカコイル（１４）は、リング形をなしていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のフレックスジャイ
ロスコープ。(3) Each of the ring magnets (13) and (13a) has approximately the same diameter, and the gyro rotor (1
2. The flex gyroscope according to claim 1, wherein the torquer coils (14) are arranged at different heights in the angle 0) and are ring-shaped.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080202A JPH063375B2 (en) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | Flex gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080202A JPH063375B2 (en) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | Flex gyroscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62238411A true JPS62238411A (en) | 1987-10-19 |
| JPH063375B2 JPH063375B2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=13711797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080202A Expired - Lifetime JPH063375B2 (en) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | Flex gyroscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063375B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5105669A (en) * | 1990-02-20 | 1992-04-21 | Gruber Josef P | Dynamically tuned gyro |
| JPH04148822A (en) * | 1990-10-11 | 1992-05-21 | Tokimec Inc | Force generating apparatus |
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-
1986
- 1986-04-09 JP JP61080202A patent/JPH063375B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063375B2 (en) | 1994-01-12 |
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