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JPH0223084B2 - - Google Patents
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JPH0223084B2 - - Google Patents

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JPH0223084B2
JPH0223084B2 JP57197427A JP19742782A JPH0223084B2 JP H0223084 B2 JPH0223084 B2 JP H0223084B2 JP 57197427 A JP57197427 A JP 57197427A JP 19742782 A JP19742782 A JP 19742782A JP H0223084 B2 JPH0223084 B2 JP H0223084B2
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rotor
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rotating body
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発射体内にあつて電磁エネルギーの送
受を行なうと共に発射時大きな加速力を受けるア
ンテナ、平面鏡等のような回転体を、その回転軸
線が発射体の長手方向軸線とほぼ一致するよう配
置して、該長手方向軸線に対しほぼ直角な共通面
にある２個の互に直角な傾動軸線の周りで制限下
に傾動し得るよう支持するための回転体用二軸傾
動支持装置に関するものである。
回転体はターゲツトトラツキング装置（目標追
随装置）に含まれるようなアンテナ、平面鏡のこ
とを意味し、ターゲツト（目標）の発見後このタ
ーゲツトを常に追随し、その後トラツキング装置
は発射体をターゲツトに向け案内する。かかる案
内手順の探索段階では、アンテナは走査動作、例
えば円錐走査を行ない、この目的のためアンテナ
は２個の相互に直角な軸線の周りに傾動させなけ
ればならない。この目的から、アンテナ軸線が回
転軸線に対し幾分傾斜している場合、アンテナの
回転は有効照射領域の増大によりターゲツトの発
見の機会を増やす必要がある。或るシステムにお
いてはジヤイロスロープを設け、そのロータを電
磁放射用のミラーとして作用させる。この場合も
ロータ及びミラーとして作用する回転体は角度変
成器と共に両傾動軸線上に二軸支持する必要があ
る。周知の二軸支持装置は２個のリングで構成さ
れ、これらの内外関係に且つ各々傾動軸線の周り
に傾動し得るよう取付け、内側リングに回転体を
支持する。
発射体内に回転体をジヤーナル軸受けする場
合、回転体及びその支持体が軸方向及び半径方向
の双方へ極めて大きな加速力を受ける特殊な問題
を生じ、半径方向力は発射管内の回転に基因す
る。これら力は組合わさつて合力ベクトルとな
り、これは不特定な角度で斜め後方に指向し、発
射体と共に回転する。かかる加速力が組合さる状
況から今日では周知の二軸支持装置は使用するこ
とができない。
本発明は発射体の発射時に生じた軸方向及及び
半径方向分力よりなるかかる極めて大きな加速力
にも抗し得る二軸傾動支持装置を提供することを
目的とし、ターゲツトトラツキング装置の走査ア
ンテナ又は反射器用として又ジヤロイスコープの
ロータ用として好適な二軸傾動支持装置を提供せ
んとするにある。
この目的のため本発明による回転体の二軸傾動
支持装置は前記回転体を外周が球面又は一部球面
の軸受体により支持し、該軸受体を発射体固定部
の対応する開口端付球形コツプ状窪み内に、発射
体の発射時における加速力で該窪み内の球面に接
触されるよう導入し、発射体のほぼ長手方向に延
在させて２対のリンクアームを設け、これら各対
のリンクアームの一端を夫々軸受体の直径方向の
２個所で該軸受体に回転自在に連結してこれら２
個所間に軸受体傾動軸線を設定し、各対のリンク
アームの他端を夫々対応する駆動モータ及び角度
変成器の共通軸に伝動関係に連結してリンクアー
ムの長手方向変位を介し該駆動モータから共通軸
への回転を軸受体に伝達したり、軸受体の傾動を
該共通軸を介し角度変成器に伝達し得るようにし
たことを特徴とする。
かかる本発明の構成においては、従来の支持装
置における傾動軸線が軸受体及び発射体固定部間
の球面支持で提供される見掛け上の傾動軸線に置
換され、上記加速力が傾動軸そのものに伝わると
いう従来構造の問題を除去することができる。
加速段階で軸受体の球面が球面窪みと金属接触
する事実により、支持装置は実際上いかなる大き
な加速力にも耐え、又いかなる方向の合力ベクト
ルとなる加速力にも耐える。加速段階での金属接
触はこの段階中回転体を通常通りに機能させ得な
くする。しかし、このことは重要ではない。重要
なことは、支持装置が加速段階で破損しないとい
う点のみである。加速段階の終了と同時に、発射
体は減速にさらされ、この減速はターゲツトに対
する移動の残部中に存続する。次で軸受体は自動
的にコツプ状窪みから上昇されて自由となり、リ
ンクアームにより設定された２個の実際の軸線周
りに傾動することができる。なお、上記傾動は抵
抗ができるだけ小さいものと可能となる。
軸受体の傾動を容易にするため本発明において
は、前記窪みの底部に開口させて孔を設け、この
孔を圧搾空気源に接続して軸受体と窪みとの球面
間に空隙を保持するようにするのが良い。
発射体は発射中回転されようとし、この回転は
空気との層擦により減速される。しかし、この減
速は十分でなく制動力をかけて発射体の回転を止
める必要がある。回転体が軸受体内に小さな摩擦
をもつて支持されている場合、回転体は発射体が
回転停止しても引続き回転し得る。しかし場合に
よつては弾道の全体に亘り回転体の比較的速やか
な回転を維持するのが好ましい場合がある。本発
明の好適例ではこの目的のため、回転体をロータ
に固着し、ロータを軸受体の球面に設けた対応窪
み内で駆動させ、球面窪みと対面するロータの側
に突条を設け、圧搾空気により生じた軸受体及び
窪みの球面間の空隙内における空気流に前記突起
を共働させてロータを介し回転体を回転させ得る
ようにする。
本発明の好適例では、又、ロータの外側におけ
る突条を螺旋溝として形成し、圧搾空気が供給さ
れる空気孔をロータ上における螺旋溝パターンの
中心に位置させる。
回転体の回転を容易にするために、この回転体
も空気を介してジヤーナル軸受けする。この場合
本発明においては、回転体をすべり軸受を介し軸
受体内にジヤーナル軸受けしてその軸を軸受体の
対応する貫通孔内で駆動し、該軸に軸方向孔を設
け、その一端を軸受体及び窪みの球面間における
空隙内に至らしめ、他端を前記孔内に至らしめて
軸及びロータと軸受体周辺部品との間に空隙を保
つようにする。
回転体の空気駆動と、この回転体及び二軸傾動
支持を形成する軸受体を共に空気を介して軸受け
することとの組合せは、本発明装置をジヤイロス
コープとして使用可能とし、この場合本発明装置
は、ロータが空気駆動されるため十分な回転速度
を有し、且つ空気軸受の結果としてジヤイロスコ
ープ上の偏向が最少限に抑えられることから、優
れたジヤイロスコープ特性を有する。前記リンク
アームを介し二軸支持軸受体に連結される両共通
軸に夫々駆動モータ及び角度変成器を設ける場
合、本発明装置は走査アンテナ又は反射器として
又ジヤイロスコープとしての両用に供することが
できる。この場合本発明装置は、発射体の第１段
階で走査アンテナ又は反射器付のターゲツトトラ
ツキング装置として作用し、又後の段階ではジヤ
イロスコープロータに連結した反射器を具えるジ
ヤイロスコープとして作用する。
以下、図面につき本発明を説明する。
第１図において、１０は発射体外匣、１１は電
磁放射用レンズ、１２は傾斜反射面１３を有する
回転ミラー、１４はミラー及びその他の微小物用
の支持体、１５，１６は二軸支持装置内で回転ミ
ラーのセツト角を調整するための２個のモータ、
１７はミラー制御用回路を構成する電子部品を
夫々示す。ミラーは、IR放射のような電磁放射
と共に作動するターゲツトトラツキング系中に含
ませることができ、従つてレンズ１１は伝送にお
いても受信においても電磁波集束レンズとして作
用する。感知ローブはこのレンズ及びミラー１２
よりなる集束システムの前方に指向させるが、ミ
ラー回転軸線を互に直角な２方向へ傾動させるた
めの２個のモータによるミラーの傾斜設定により
影響される。感知ローブはローブ角が小さいが、
ミラーの回転軸線に対する反射面の傾斜方向はミ
ラーの回転と組合わさつて有効走査域の大きさを
増大する。
第２図及び第３図においては、レンズ１１、傾
斜反射面１３を有するミラー１２、支持体１４及
びセツト角調整モータ１５，１６を示す。１８で
示すフイーダをレンズの後側中心に配置し、ミラ
ー１２に向け指向させるが、フイーダ１８に接続
したガイド１９をレンズを経て延在させ、これに
よりエネルギーをフイーダに及びフイーダから導
びくようにする。図面にブロツク２０，２１で線
図的に示すように各モータ１５，１６のシヤフト
上には更に角度変成器を取付ける。各変成器２
０，２１は、発射体の固定基準方向、好ましくは
長手方向軸線と、ミラー回転軸線Ｏとの間の角度
を測定する。一方のモータ１５はミラー回転軸線
Ｏを側方に傾け、このモータを側方モータと呼ぶ
ことができ、第２モータ、即ち高さモータ１６は
回転軸線Ｏを高さ方向に傾ける。
回転ミラーの二軸支持を本発明によれば、次の
方法で行なう。ミラー１２の後側をシヤフト２２
に固着し、このシヤフトをボール形軸受体２４の
中心孔２３内に導入する。ミラーから遠いシヤフ
ト２２の端部をロータ２５に取付け、このロータ
を軸受体２４の球面２７内における外応窪み２６
内で駆動させる。
ロータ２５の外方に指向する側をボール形軸受
体２４と同様な球面とする。この軸受体を支持体
１４の球形コツプ状窪み２８内に導入する。２対
のリンクアーム２９，３０及び３１，３２は夫々
軸受体２４を窪み２８内に抑止する。これらリン
クアームは同時に作用して軸受体用傾動軸線に実
際上２種類の回動を行なわせ、この目的のため各
対のリンクアームの一端を夫々球状軸受体２４の
中心と同じ高さで直径方向に対向する２個所にお
いて該軸受体に回転自在に取付ける。２種の実際
上の回動軸線を夫々図中A1（第３図中図面直角方
向），A2（第２図中図面直角方向）で示し、これ
らは相互に直交し、又夫々ミラー回転軸線Ｏに直
角な方向に延在する。軸受体内におけるアームの
枢着は例えば図示の如くに行なう。つまり、アー
ム２９，３０及び３１，３２を夫々上記端部にお
いてボール３３，３４及び３５，３６とし、これ
らボールを夫々窪み３７，３８及び３９，４０内
に導入すると共にねじ４１，４２及び４３，４４
によりこの位置に保持する。リンクアームはかか
る枢着部から軸受体の円錐窪み４６，４７及び４
８，４９を慣通し、これにより２種の実際の軸線
A1，A2の周りで制限下に傾動することができる。
各対のリンクアームの他端は横リンク５１，５２
に枢着し、これらリンクの中心をシヤフト５３，
５４に取付ける。これらシヤフトはモータ１５，
１６の出力軸に取付ける。一方の対をなすリンク
アームの一方が通過できるよう一方のシヤフト５
３に大径部５５を設け、これにリンクアーム用の
孔５６を形成する。シヤフト５３，５４の回転は
夫々横リンク５１，５２を介し対応するリンクア
ーム２９，３０及び３１，３２を上下動する。と
ころでリンクアーム２９，３０は一方が上昇する
と他方が下降し、従つて軸受体２４を軸線A1の
周りに回動させ、リンクアーム３１，３２も一方
が上昇すると他方が下降し、軸受体２４を軸線
A2の周りに回動させる。逆の伝動を説明するに、
軸受体を軸線A1，A2の周りに回動させると軸５
３，５４が回転する。
ミラー１２を軸線Ｏの周りに回転させるには空
気駆動でこれを行ない、この目的のためロータ２
５の外側に螺旋溝パターン、即ち中心から周辺に
螺旋状に延びる突条で形成された溝を設け、これ
をモータ駆動タービン５７の形状の圧搾空気源に
共働させ、タービン５７を空気孔５８に接続し、
この空気孔を窪み２８の中心に至らしめる。空気
の供給時空気流はロータ２５の中心から上記の溝
を経て周辺に流過され、該溝を形成する上記突条
との共働によりロータを回転すると同時に軸受体
２４及び窪み２８間の空隙を維持する。ミラーを
支持する回転シヤフト２２も空気を介してジヤー
ナル軸受けされ、この目的のため中心孔５９を持
ち、この孔は一方でロータ２５を貫通して軸受体
２４の中心に至らしめ、他方で半径方向孔６０，
６１を介し軸受体の孔２３に至らしめる。圧搾空
気が孔５８を経て供給される時、その一部は孔５
９を通り、半径方向孔６０，６１を経て孔２３に
達し、ロータ２５及び窪み２６間を経て軸受体２
４及び窪み２８間の隙間に戻る。これにより空隙
がシヤフト２２及びロータ２５と軸受体周辺部品
との間に形成される。
支持体１４に対し相対的な軸受体２４の回転を
防止するために、軸受体の直径方向に対向する２
個所に溝を形成し、これら溝内にガイドピン６
４，６５を係合させ、これにより軸受体を軸線
A1，A2の周りに傾動可能とするが、軸線Ｏの周
りに回転不能とする。軸受体の上側に適当に止め
６６，６７を設け、これらを加速状態でミラー用
のサポートとして作用させるが、加速中止時ミラ
ーがこれら止めから釈放され得るようにする。
発射時支持装置は軸方向及び半径方向共に極め
て大きな加速力にさらされる。これら軸方向及び
半径方向加速力は組合わさつて合力ベクトルとな
り、発射体の長手方向軸線に対し不知の角度で斜
め後方を指向する。ボール形軸受体はその球面を
支持体の球面窪みと金属接触するよう押圧され
る。支持装置はその球面形状に基因して全方向に
等しい抵抗力を持ち、合力ベクトルの方向に関係
なく加速力に抗し得て破損されることがない。
上述し図示する本発明装置は第１にターゲツト
トラツキング装置中に包含されるのに適するよう
にしたが、このトラツキング装置はターゲツト発
見後の第１段階で、ターゲツト領域を走査し、最
終段階でターゲツトを追随する。上記第１段階で
ミラー用の高さ及び側方モータは信号発生器に接
続し、この信号発生器は２個のモータに適当な制
御電圧を供給してミラーに所望の例えば円錐走査
運動を行なわせるものとする。第２段階の開始
時、即ちターゲツトの発見時モータは信号発生器
から切離され、この代りに閉止規定ループ内に接
続され、このループ内で、ターゲツトからミラー
により突き出された突出部の偏向を示すエラー信
号を零に調整すべくミラーをモータで軸線A1，
A2の周りに傾動させる。かかる最終段階でター
ゲツトに向う発射体の案内も行なう。従つて、装
置は同時にジヤイロスコープとして作用し、回転
ミラーはそのモータと共に十分大きな質量を持
ち、十分高速で駆動される。上記案内を例えば制
御原理を支える照準線に沿つて行なう場合、照準
線（発射体からターゲツトまでの照準線）の角速
度を示す測定信号を空間内に有する必要がある。
上述した型式の装置、即ちジヤイロスコープロー
タとして作用するミラーをターゲツトに鎖錠する
装置では、かかる信号が上記信号として直接得ら
れ、これはジヤイロスコープのトルク発生器、即
ちこの場合ミラーのセツトモータに供給してミラ
ーをターゲツトに鎖錠する必要がある。従つてこ
の場合本発明装置はターゲツトトラツキング装置
におけるアンテナ又は反射器及びジヤイロスコー
プとして作用する。しかしこの代りに本発明装置
はターゲツトトラツキング装置における調整可能
なアンテナ又は反射器或いは自由なジヤイロスコ
ープとしてのみ作用させることができる。本発明
装置は他のガイド原理を組合せて用いることがで
きるが、但し、例えばエラー指示ガイダンス又は
速度ベクトルガイダンス等の照準ガイダンスの線
を除くものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明により構成し得る制御可能な反
射装置を取付けた発射体の銃口における断面図、
第２図及び第３図は夫々本発明装置により支持し
た反射装置を互に直角な面で断面として示す断面
図である。 １０……発射体外匣、１１……レンズ、１２…
…ミラー、１３……反射面、１４……支持体、１
５，１６……モータ、１７……制御回路構成部
品、１８……フイーダ、１９……ガイド、２０，
２１……角度変成器、２２……シヤフト、２３…
…中心孔、２４……軸受体、２５……ロータ、２
６……球面窪み、２７……球面、２８……球形窪
み、２９〜３２……リンクアーム、３３〜３６…
…ボール、３７〜４０……ボール窪み、４１〜４
４……ねじ、４６〜４９……円錐窪み、５３，５
４……シヤフト、５５……シヤフト大径部、５６
……孔、５７……圧搾空気源、５８……空気供給
孔、５９……孔、６０，６１……半径方向孔、６
４，６５……ガイドピン、６６，６７……止め。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 発射体内にあつて電磁エネルギーの送受を行
    なうと共に発射時大きな加速力を受けるアンテ
    ナ、平面鏡等のような回転体を、その回転軸線が
    発射体の長手方向軸線とほぼ一致するよう配置し
    て、該長手方向軸線に対しほぼ直角な共通面にあ
    る２個の互に直角な傾動軸線の周りで制限下に傾
    動し得るよう支持するための装置において、 前記回転体を外周が球面又は一部球面の軸受体
    により支持し、該軸受体を発射体固定部の対応す
    る開口端付球形コツプ状窪み内に、発射体の発射
    時における加速力で該窪み内の球面に接触される
    よう導入し、発射体のほぼ長手方向に延在させて
    ２対のリンクアームを設け、これら各対のリンク
    アームの一端を夫々軸受体の直径方向の２個所で
    該軸受体に回転自在に連結してこれら２個所間に
    軸受体傾動軸線を設定し、各対のリンクアームの
    他端を夫々対応する駆動モータ及び角度変成器の
    共通軸に伝動関係に連結してリンクアームの長手
    方向変位を介し該駆動モータから共通軸への回転
    を軸受体に伝達したり、軸受体の傾動を該共通軸
    を経て角度変成器に伝達し得るようにしたことを
    特徴とする回転体の二軸傾動支持装置。 ２ 前記窪みの底部に開口させて孔を設け、この
    孔を圧搾空気源に接続して軸受体と窪みとの球面
    間に空隙を保持したことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の回転体の二軸傾動支持装置。 ３ 回転体をロータに固着し、ロータを軸受体の
    球面に設けた対応窪み内で駆動させ、球面窪みと
    対応するロータの側に突条を設け、圧搾空気によ
    り生じた軸受体及び窪みの球面間の空隙内におけ
    る空気流に前記突条を共働させてロータにより、
    回転体を回転駆動し得るようにした特許請求の範
    囲第２項記載の回転体の二軸傾動支持装置。 ４ ロータの外側における突条を螺旋溝として形
    成し、圧搾空気が供給される空気孔をロータ上に
    おける螺旋溝パターンの中心に位置させた特許請
    求の範囲第３項記載の回転体の二軸傾動支持装
    置。 ５ 回転体をすべり軸受を介し軸受体内にジヤー
    ナル軸受けしてその軸を軸受体の対応する貫通孔
    内で駆動し、該軸に軸方向孔を設け、その一端を
    軸受体及び窪みの球面間における空隙内に至らし
    め、他端を前記孔内に至らしめて軸及びロータと
    軸受体周辺部品との間に空隙を保つようにした特
    許請求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載
    の回転体の二軸傾動支持装置。 ６ 軸受体が発射体の長手方向軸線に対し平行な
    軸線の周りで回転するのを阻止するための手段を
    設けた特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれ
    かに記載の回転体の二軸傾動支持装置。 ７ ターゲツトトラツキング装置における電磁エ
    ネルギー用の調整可能なアンテナ又は反射器とし
    て、或いはジヤイロスコープとして用いる特許請
    求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の回
    転体の二軸傾動支持装置。
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