JPS6228403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカルダン懸架付ジヤイロスコープ用遠
心ブレーキに関し、特にロール軸、ピツチ軸及び
重力軸線回りの航空機の位置を表示するためのジ
ヤイロ水平儀及び方向指示ジヤイロスコープに関
する（但し、これに限定されるものではない）。

ジヤイロスコープのロータがその定格速度で回
転する時、その回転を保証するモータトルクはベ
アリング及び空気抵抗による抵抗トルク（反作用
偶力）に等しい。その場合、ジヤイロスコープ、
特にそのロータは起立手段（エレクタ）により空
中における固定方向、即ち絶えず重力方向に平行
な方向を維持する。

かかるジヤイロスコープにおいて、その作動中
に何等かの原因（事故等）により電流が遮断され
たり、あるいは電流を遮断して機器を意図的に停
止する（例えば着陸後）ような場合、あるいは設
計上電流をカツトして機器を停止するような事態
に陥つた場合に、モータトルクが降下あるいは消
失すると、ロータは上述の抵抗トルク（偶力）の
影響で減速しながら慣性により回転し続ける。

ここで、ジヤイロスコープは一般にパイロツト
の見易さを考慮してその前面パネルが僅かに上方
に向くように偏揺れ軸に対して傾斜して取り付け
られる。そのため、飛行機が水平方向に飛んでい
る時カルダン懸架装置の外軸線は実際はロール軸
と平行ではなく、従つて、ロータの回転軸線はカ
ルダン懸架装置の上記外軸線と垂直ではなく、そ
れから僅かに逸れている（初期偏差）。この場合
上記抵抗偶力は懸架装置の外軸線方向の力成分を
有する。この力成分により懸架装置は歳差運動を
起こし、ロータ軸線が懸架装置の外軸線に整列す
る方向に懸架装置が回転する。この回転運動の速
度は初めは非常に遅く懸架装置の回転に伴い上記
の力成分が大きくなるにつれて増速していく。尚
実際上は、この運動は懸架装置の外軸線回りに摩
擦偶力があればロータ軸線が懸架装置の中心軸線
への垂線から充分偏向しないかぎり始まらない。

この運動が生じると、上述の如くロータの軸線
が懸架装置の外軸線に整列するまで懸架装置は回
転するが、一般には懸架装置の内環（内側ジンバ
ルリング）上にストツパが設けられていてそのス
トツパが懸架装置の外環（外側ジンバルリング）
と接触することによりロータ軸線が懸架装置の外
軸線に整列する前に懸架装置の回転は停止せしめ
られるようになつている。いずれにしても歳差運
動は停止し、次に以下の如き別の現象が起きる。

即ち、ロータはなおもこれが回転しているとす
ればジヤイロスコープ装置全体をその外軸線を中
心として加速回転せしめようとする。その結果、
大きな遠心力が生じ機器をばらばらに吹き飛ばす
等の破損が生じる。以上の現象は広く知られたも
のである。

このような遠心力による機器の破損を防止する
ために従来から懸架装置には電流供給が遮断され
た時（故意か偶発的かを問わず）に懸架装置の外
軸線を中心とする上記の加速回転を制限するスト
ツパなしはブレーキが設けられている。

その一例として遠心ブレーキがあり、この遠心
ブレーキは通常の作動時にはなんら作用せず、電
流遮断時における上記の如き懸架装置の加速回転
が危険な所定値を越えた時のみ制動作用を及ぼし
懸架装置の外環を制動することができるという点
で非常に優れている。

このようなカルダン懸架付ジヤイロスコープ用
遠心ブレーキは例えば本願発明者、ピエール・シ
ヨンバール氏に係る仏国特許第1403736号（対応
米国特許3363473号）に開示されている。この遠
心ブレーキはカルダン懸架装置の外環上に直径方
向に対向して枢着される少なくとも２個の重錘か
ら構成される。これら重錘は懸架装置のロール軸
（外軸線）上に中心を有する円周沿いに隔てて配
置され、上述の如く略直径方向に向き合う対称配
置構造となつている。各重錘は夫々の枢軸を中心
として外環上で、即ちロール軸と重直な平面内で
回転可能となつている。これら重錘は互いに連動
するように（その理由は後述）、復帰ばねと外環
に同軸的な連結リングとから構成される補償装置
により連結される。即ち、両重錘はこれらを常時
休止位置（初期位置）に付勢する夫々の復帰ばね
を介して連結リングに連結される。懸架装置が上
記の加速回転を受けると両重錘は遠心力により外
方に拡がる方向に夫々の枢軸を中心として回転
し、重錘の外周側に設けた突起が懸架装置のハウ
ジング（ケーシング）の内壁部に摩擦係合し外環
の回転を制動する。

重錘を連動させる必要があるのは次のような理
由による。

つまり、懸架装置全体が例えば航空機の飛行中
に、ロール軸に垂直な上記平面に平行な方向の力
成分を有する加速度を受けると、重錘は連結リン
グの半径方向に向かない力を受けるから、一方の
重錘は外方に動こうとし、また他方の重錘は内方
に動こうとする。つまり、両重錘は同方向に動こ
うとする。ここでもし、両重錘が連結リングによ
り連結されていなければ、即ち上記の補償装置が
無ければ、両重錘は全く独立的に夫々の方向に実
際に動いてしまうであろう。しかるに、遠心ブレ
ーキは電流遮断時に懸架装置が所定の回転速度を
越えた時のみ作動し、通常は不作動状態に保持さ
れなければならない性質のものである。ところが
上記の如く一方の重錘が外方に実際に動いてしま
うとそれがブレーキとして作用してしまい、明ら
かに不都合である。そこで両重錘を復帰ばねを介
して連結リングで連結することにより、内方に動
こうとする重錘は連結リングに押しつけられ、他
方、外方に動こうとする重錘は同一位置に保持さ
れる。即ち、両重錘は動かない。

懸架装置がロール軸回りを回転するときは、両
重錘に作用する力は上記とは異なり径方向の力、
即ち遠心力であるから、両重錘をともに外方に動
かそうとする。この外力が復帰ばねのばね力（引
張力）に打ち勝つ大きさになると重錘は実際に外
方に動くことになる。

いずれにしろ、上記の遠心ブレーキでは通常時
には作動せず、かつ懸架装置が所定の回転速度を
越えて回転し始めた時のみ制動作用を及ぼすとい
う本来の機能を保証するために上述の如き連結リ
ングからなる補償装置が必要でありその構成が複
雑となつていた。

本発明の目的は上記の連結リングを不要となし
一層簡単な構成で上記と同様の効果を達成するカ
ルダン懸架付ジヤイロスコープ用遠心ブレーキを
実現することである。

本発明によれば、重錘の構造及び取り付け方が
改良されている。即ち、円弧状の少なくとも２つ
の同一重錘は次のような方法で対向して取り付け
られる。即ち、両重錘はジヤイロ機器の懸架装置
の外軸線に対して対称的に配置された２本のピボ
ツト軸の回りに連接され、かつ一方を他方に常に
接触させることによつて一体的に連結される。こ
うすることにより上記を連結リング等の中間部品
を介在させることなく両重錘を結合して動かすこ
とができる。

実際、本発明に係る遠心ブレーキは中間連結部
品を用いることなく相対的に連接した少なくとも
唯２個の同一重錘を有するだけである。この遠心
ブレーキは構造が非常に簡単であるという大きな
利点を有する。

中間部品を不要にしたこと及び組立体の構造を
簡略化したことにより全てのカルダン懸架付ジヤ
イロスコープに本発明を適用することが可能とな
る。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。

図には遠心ブレーキを支持する支持部１が示さ
れる。支持部１はカルダン懸架装置の外環自身で
もよくあるいは外環に一体的に結合される別部品
でもよい。いずれにしろ外環の一部とみなされる
部分である。この遠心ブレーキは円弧状を呈する
全く同一の２個の対向重錘２から構成される。こ
れらの重錘の各々は支持部１と一体的な円筒状の
ピボツト軸６に連結される。重錘は通常３つの部
分に区分される。即ち、重錘本体を構成する中心
部２ａと、中心部の一端から延びる下縁片３と、
中心部の他端から延びる上縁片４とである。

これら重錘は常時接触しかつ接合したまま動く
ように完全に点対称的な円形接合組立体を構成す
るように設計される。従つて一方の重錘の移動は
必然的に他方の重錘の移動を伴う。

即ち、重錘の本体部２ａは肩部１２を有しこの
本体部には対向重錘の上縁片４の先端部１４が常
時当接しかつ一方の重錘の下縁片３は他方の重錘
の上縁片４の内周側に延びる。

更に、各重錘の外周部に設けられる突起５はジ
ヤイロ機器の外軸線Ｘ−X′を中心とする回転作
用を受けて重錘が夫々のピボツト軸６を中心とし
て角回転運動するときに機器の固定フレーム（ハ
ウジング３０の内壁等）３１に摩擦力で押し付け
られる。

固定フレーム３１は好ましくは両重錘２により
形成される円の外周のほぼ全体に亘つて延びるが
原理的には外周沿いの一部にあればよい。

少なくとも１個の復帰ばね７は重錘の一方の本
体部２ａを対向重錘の下縁片３の端部に連結せし
める。復帰ばねの初期張力は突起５がジヤイロ機
器の回転速度を制限するべくフレーム３１と接触
するジヤイロ機器の回転角速度（所定値）を決定
する。

即ち、この制限速度に達するのは重錘に加えら
れる遠心力に比例する摩擦モ一メントが駆動モー
メントと等しくなるときである。

外環あるいはそれに形成される支持部１に固設
される単一の内部ストツパ８はこの遠心ブレーキ
を初期休止位置に保持する。９及び１０はばね７
の端部の固定点を形成する２つの孔である。この
組立体によれば、重錘の一方が角運動すると上述
の軸線Ｘ−X′に関しての重錘のヒンジ軸６の回
りの対称配置の結果として相互のすべり運動によ
り必然的に他方の重錘が等価角運動をすることに
なる。

即ち、一方の重錘が遠心力によりピボツト軸６
を中心として第２図において矢印Ａ方向に回転す
ると、その上縁片４の先端がピボツト軸６を中心
として矢印Ｂ方向に円弧運動し、他方の重錘の肩
部１２を押しながら肩部の面上をすべる。その結
果、他方の重錘がピボツト軸６を中心として矢印
Ｃ方向に回動する。それにより結果として両重錘
は外方に拡がり突起５がフレーム３１に摩擦接触
する。

遠心ブレーキの休止位置及び作動位置は夫々第
２図及び第３図に示される。

両重錘の運動が上述の如く結合されていること
によりこの組立体は軸線Ｘ−X′回りの遠心加速
に対してのみ感応し、従つて飛行中に遭遇する
種々の加速に対してはジヤイロ機器は完全に独立
し影響を受けない。その結果、重錘は遠心加速を
受けない時は勿論、遠心加速を受けてもそれが所
定値以下の時には動かない。

第１図にはフランジ１６が斜視図にて示されて
いる。このフランジ１６は単に重錘をそれらの平
面内に保つためのものである。サークリツプ１５
はフランジを所定位置に保持する。

以上の如く、本発明によれば従来必要であつた
連結リングを用いることなく２個の重錘の連動機
構が簡単な構造で達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遠心ブレーキの斜視図、
第２図及び第３図は夫々休止位置（第２図）及び
作動位置（第３図）における上述の遠心ブレーキ
の正面図。 １…外環（支持部）、２…重錘、３…下縁片、
４…上縁片、５…突起、７…復帰ばね、８…スト
ツパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハウジング内に回転自在に取り付けられ且つ
   歳差運動によりロール軸回りに回転せしめられる
   カルダン懸架を有するジヤイロスコープにおい
   て、カルダン懸架の外環に形成される支持部に取
   り付けられカルダン懸架の回転速度が所定値を越
   えたときにこれに制動力を加える遠心ブレーキ
   は、上記支持部に枢着される円弧状の少なくとも
   ２個の同一重錘から構成され、重錘の各々は肩部
   を有する重錘本体部とその両端に一体的に延びる
   上縁片と下縁片とから構成され、一方の重錘の下
   縁片は他方の重錘の上縁片の内周側に延在し且つ
   一方の重錘の上縁片の先端は他方の重錘の肩部に
   当接せしめられ、これら重錘はロール軸に対して
   点対称的に対向配置され、上記重錘はこれら重錘
   を初期休止位置に付勢するための少なくとも１つ
   のばねにより互いに連結され、上記重錘は初期休
   止位置においては上記支持部に設けられる少なく
   とも１つの内側ストツパに係止し、カルダン懸架
   の回転により生じる遠心力による一方の重錘の外
   向き運動がその上縁片の先端を介して他方の重錘
   の肩部に伝えられて他方の重錘の対称的な外向き
   運動を生ぜしめ、それにより上記重錘の外周に形
   成される突起がハウジングの内壁面に摩擦接触し
   てカルダン懸架の回転を制動することを特徴とす
   るジヤイロスコープ用遠心ブレーキ。