(57)【要約】【課題】従来必要であったスリーブ等の隙間調整を不要とし、飛しょう体の飛しょう時等の振動印加によってもジンバル機構がジンバル軸のスラスト方向及びラジアル方向にがたつくことのない飛しょう体のジンバル保持構造を提供するものである。【解決手段】ジンバル軸６とサポート部材４の軸受部５との間に介設されるベアリング７ａ、７ｂの内輪１４，１５の内周面とジンバル軸６の外周面との接触面１４ａ、１５ａにジンバル軸６の外端部から内側に向かうにしたがってジンバル軸６の外径が徐々に大きくなるテーパ面８を形成し、ジンバル軸６におけるテーパ面８の終端部に内側ベアリング７ａの内輪１４の固定位置を規制する突き当て面９を形成するとともに、ジンバル軸６の外端部に螺着されるナット部材１７によって内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５をジンバル軸６に締め込むことで内輪１４を突き当て面９に当接させて固定する内輪固定部１８を設けた。【選択図】図４
2011257035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体の外殻をなす外壁内に収納されたジンバル機構の両側にサポート部材がそれぞれ配設され、
前記ジンバル機構の軸心部に配置されたジンバル軸を前記サポート部材の軸受部に装着されたベアリングを介して回転自在に支持する飛しょう体のジンバル保持構造において、
前記ジンバル軸と前記サポート部材の軸受部との間に介設されるベアリングの内輪の内周面と前記ジンバル軸の外周面との間の接触面に前記ジンバル軸の外端部から内側に向かうにしたがって前記ジンバル軸の外径が徐々に大きくなるテーパ面を形成し、
前記ジンバル軸における前記テーパ面の終端部に前記内輪の固定位置を規制する突き当て面を形成するとともに、
前記ジンバル軸の外端部に螺着されるナット部材によって前記内輪を前記ジンバル軸に締め込むことで前記内輪を前記突き当て面に当接させて固定する内輪固定部を設けたことを特徴とする飛しょう体のジンバル保持構造。
【請求項２】
前記ベアリングは、外輪の外端部に前記サポート部材の軸受部装着穴の周縁部位に当接されるフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記外輪を前記サポート部材に固定する固定ボルトを挿通するねじ穴を有することを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体のジンバル保持構造。
【請求項３】
前記ジンバル機構は、両側の前記ジンバル軸にそれぞれ背面組合せの２つのベアリングが配設され、
２つの前記ベアリングは、前記内輪の内周面にそれぞれ前記テーパ面が形成され、かつ前記外輪が１つの共通部品によって形成された外輪構成部材を有し、
前記外輪構成部材は、外端部に前記フランジ部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の飛しょう体のジンバル保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、飛しょう体に搭載されているジンバル機構を保持する飛しょう体のジンバル保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛しょう体に搭載されているアンテナ部を駆動するジンバル機構は、ジンバル機構の軸心部にジンバル軸が配置されている。ジンバル軸は、ジンバル機構の両側に突設されている。飛しょう体の内部の隔壁等のベース部材には、ジンバル機構の両側に配置される左右一対のサポート部材の基端部が固定されている。各サポート部材の先端部には、ジンバル軸の軸受部が配設されている。各サポート部材の軸受部のスリーブには、ベアリングが装着されている。そして、ジンバル軸と各サポート部材との間の軸受部のベアリングを介してジンバル機構が各サポート部材に回転自在に支持されている。
【０００３】
また、飛しょう体に搭載される大型ジンバル機構は、飛しょう体の飛しょう時等において振動が印加される。このため、ジンバル機構のベアリングはジンバル軸のスラスト方向及びラジアル方向の剛性を保つように固定する必要がある。そこで、従来のジンバル保持構造は、多くの場合、ジンバル機構の両側に背面組合せ型の２つのベアリングを使用することで強度を強化している。さらに、ベアリングを各サポート部材の先端部にスリーブを使用して隙間調整をしながら嵌め込むことで隔壁等のベース部材に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−７４９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来構成のジンバル保持構造では、ベアリングをサポート部材の先端部に固定するために円筒状のスリーブが使用されている。ここで、ベアリングの外輪をサポート部材のスリーブの内部に挿入する作業時には、ベアリングの外輪の外径とスリーブの内径との間にわずかな隙間を設けて組み付けている。そのため、ベアリングのラジアル方向は、ベアリングの外輪の外径に合わせてサポート部材のスリーブの内径を高精度に加工し、寸法管理をする必要がある。
【０００６】
また、ジンバル軸のスラスト方向は、リング状の厚さ調整用のシムが使用されて寸法管理が行われている。ここでは、ジンバル軸にはスラスト方向にシムが介挿され、ジンバル軸にこのシムとベアリングの内輪とが順次組みつけられた後、ベアリングの内輪の外側からナット部材が螺着されることで、ベアリングの内輪がジンバル軸に固定される。このとき、ナット部材の締め付けトルクによってベアリングに一定の予圧をかけることで、ベアリングの摺動摩擦を制御する構成になっている。この調整を行うためにベアリングの外輪の外径とスリーブの内径との間にわずかな隙間が必要となる。また、製品の分解・再組み立ての場合にもベアリングの外輪の外径とスリーブの内径との間にわずかな隙間を残すことは構造上、必要である。そのため、従来はベアリングのラジアル方向はベアリングの外輪の外径に合わせてスリーブの内径を精度よく加工し寸法管理をすることが必要であり、またスラスト方向はシム等の厚さ調整により厳密な寸法管理が必要であったため、このことが飛しょう体の製造コスト低減の障害となっていた。
【０００７】
さらに、上記従来構成のジンバル保持構造では、ベアリングの外輪の外径とスリーブの内径との間や、ベアリングの内輪の内径とジンバル軸の外径との間等にわずかな隙間が残ってしまう。しかしながら、寸法管理してわずかな隙間を残すことは構造上、ジンバル機構の組立・分解をするために必要であるが、残った隙間が悪影響して飛しょう体の飛しょう時等の振動印加によってジンバル機構ががたつく可能性がある。
【０００８】
そこで、ここでは、従来必要であったスリーブ等の隙間調整を不要とし、飛しょう時等の振動印加によってもジンバルがスラスト方向及びラジアル方向にがたつくことのない飛しょう体のジンバル保持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態は、飛しょう体の外殻をなす外壁内に収納されたジンバル機構の両側にサポート部材がそれぞれ配設され、前記ジンバル機構の軸心部に配置されたジンバル軸を前記サポート部材の軸受部に装着されたベアリングを介して回転自在に支持する飛しょう体のジンバル保持構造において、前記ジンバル軸と前記サポート部材の軸受部との間に介設されるベアリングの内輪の内周面と前記ジンバル軸の外周面との間の接触面に前記ジンバル軸の外端部から内側に向かうにしたがって前記ジンバル軸の外径が徐々に大きくなるテーパ面を形成し、前記ジンバル軸における前記テーパ面の終端部に前記内輪の固定位置を規制する突き当て面を形成するとともに、前記ジンバル軸の外端部に螺着されるナット部材によって前記内輪を前記ジンバル軸に締め込むことで前記内輪を前記突き当て面に当接させて固定する内輪固定部を設けたことを特徴とする飛しょう体のジンバル保持構造である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の飛しょう体の内部のジンバル保持構造の概略構成を示す縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】第１の実施形態のジンバル機構を保持するジンバル保持構造を示す縦断面図。
【図４】第１の実施形態のジンバル保持構造におけるベアリングの取り付け部分を示す縦断面図。
【図５】第１の実施形態のジンバル保持構造におけるベアリングの取り付け部分の変形例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。  
［第１の実施の形態］  
（構成）  
図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。図１は、第１の実施形態の飛しょう体１の内部のジンバル保持構造の概略構成を示す。図１に示すように飛しょう体１の先端部分の外殻をなす外壁２内には、飛しょう体１に搭載されている図示しないアンテナ部を駆動するジンバル機構３が収納されている。図２に示すようにジンバル機構３の両側には柱状のサポート部材４がそれぞれ配設されている。左右一対のサポート部材４は、それぞれ飛しょう体１の中心線と平行に飛しょう体１の前後方向に延設されている。
【００１２】
各サポート部材４の基端部は、飛しょう体１の内部の隔壁等のベース部材２ａに固定されている。各サポート部材４の先端部には、軸受部装着穴４ａが形成されている。この軸受部装着穴４ａには、軸受部５が配設されている。この軸受部５には、後述するジンバル軸６がベアリング部７を介して回転自在に支持されている。
【００１３】
ジンバル機構３の軸心部には、ジンバル機構３の両側に前記ジンバル軸６がそれぞれ突設されている。本実施の形態のベアリング部７は、背面組合せ型の２つのベアリング（内側ベアリング７ａと、外側ベアリング７ｂ）を有する。
【００１４】
ジンバル軸６の外周面には、ジンバル軸６の外端部から内側に向かうにしたがってジンバル軸６の外径が徐々に大きくなるテーパ面８が形成されている。さらに、ジンバル軸６の内端部（ジンバル機構３との接合端部）には、テーパ面８の終端部にベアリング部７の固定位置を規制する突き当て面９が形成されている。この突き当て面９は、ジンバル軸６の軸心方向と直交する方向に延設されている。
【００１５】
ベアリング部７は、内側ベアリング７ａと外側ベアリング７ｂのそれぞれの外輪が１つの共通部品によって形成されたほぼ円筒状の外輪構成部材１０を有する。この外輪構成部材１０の外端部には、他の部分よりも大径なフランジ部１１が形成されている。このフランジ部１１は、サポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に外側から当接されるようになっている。フランジ部１１には、固定ボルト１２を挿通する複数のねじ挿通穴１３が形成されている。サポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位には、固定ボルト１２と螺合する複数のねじ穴４ｂが形成されている。そして、固定ボルト１２が外輪構成部材１０のフランジ部１１のねじ挿通穴１３からサポート部材４のねじ穴４ｂに螺着されることで外輪構成部材１０のフランジ部１１がサポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に固定されている。
【００１６】
さらに、ベアリング部７の内側ベアリング７ａは、外輪構成部材１０とこの外輪構成部材１０の内端部側に配設された内輪１４との間に複数のボール２１が周方向に沿って並設されて内側ベアリング本体が形成されている。同様に、ベアリング部７の外側ベアリング７ｂは、外輪構成部材１０とこの外輪構成部材１０の外端部側に配設された内輪１５との間に複数のボール２２が周方向に沿って並設されて外側ベアリング本体が形成されている。
【００１７】
また、ベアリング部７は、内側ベアリング７ａの内輪１４の内周面と、外側ベアリング７ｂの内輪１５の内周面にそれぞれジンバル軸６のテーパ面８と対応するテーパ面形状の接触面１４ａ、１５ａが形成されている。
【００１８】
また、ジンバル軸６の外端部には、雄ねじ部１６が形成されている。この雄ねじ部１６には、ベアリング部７を固定するナット部材１７が螺着されている。そして、ナット部材１７によって内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５をジンバル軸６に締め込むことで内側ベアリング７ａの内輪１４を突き当て面９に当接させて固定する内輪固定部１８が設けられている。
【００１９】
（作用）  
本実施の形態では、飛しょう体１の内部のジンバル保持構造の組み付け作業時には、ベアリング部７の内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５内にジンバル軸６が外端部から挿入される。このとき、ジンバル軸６の外周面のテーパ面８と、内側ベアリング７ａの内輪１４のテーパ面形状の接触面１４ａおよび外側ベアリング７ｂの内輪１５のテーパ面形状の接触面１５ａとが接触する。この状態で、外側ベアリング７ｂの内輪１５の外側からナット部材１７をジンバル軸６の外端部の雄ねじ部１６に螺挿することにより、ジンバル軸６のテーパ面８に沿って内側ベアリング７ａの内輪１４の接触面１４ａおよび外側ベアリング７ｂの内輪１５の接触面１５ａがそれぞれ摺動しながらジンバル軸６の内端部側に押し込まれる。そして、内側ベアリング７ａの内輪１４の内端面がジンバル軸６の内端部の突き当て面９に突き当たることでベアリング部７の固定位置が位置決めされる。この状態で、ジンバル軸６の外端部に螺着されるナット部材１７によって内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５をジンバル軸６に締め込むことでベアリング部７がジンバル軸６に固定される。
【００２０】
また、ベアリング部７の外輪構成部材１０は、サポート部材４の軸受部装着穴４ａ内に挿入され、この外輪構成部材１０の外端部のフランジ部１１がサポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に外側から当接される。この状態で、固定ボルト１２が外輪構成部材１０のフランジ部１１のねじ挿通穴１３からサポート部材４のねじ穴４ｂに螺着されることで外輪構成部材１０のフランジ部１１がサポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に固定される。
【００２１】
（効果）  
そこで、上記構成の本実施の形態のジンバル保持構造にあっては次の効果を奏する。すなわち、ジンバル軸６の外周面にジンバル軸６の外端部から内側に向かうにしたがってジンバル軸６の外径が徐々に大きくなるテーパ面８を形成するとともに、ベアリング部７の内側ベアリング７ａの内輪１４の内周面と、外側ベアリング７ｂの内輪１５の内周面にそれぞれジンバル軸６のテーパ面８と対応するテーパ面形状の接触面１４ａ、１５ａを形成している。そして、ジンバル軸６の外周面のテーパ面８と、内側ベアリング７ａの内輪１４のテーパ面形状の接触面１４ａおよび外側ベアリング７ｂの内輪１５のテーパ面形状の接触面１５ａとを接触させた状態で、外側ベアリング７ｂの内輪１５の外側からナット部材１７をジンバル軸６の外端部の雄ねじ部１６に締め込むことで、内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５をスラスト方向（図３中で矢印Ｘ方向）及びラジアル方向（図３中で矢印Ｙ方向）に移動し位置決めできる。そのため、ジンバル軸６と内側ベアリング７ａの内輪１４および外側ベアリング７ｂの内輪１５との間でスラスト方向及びラジアル方向に隙間なくベアリング部７をジンバル軸６に固定することができる。これにより、従来構成のジンバル保持構造で必要であったベアリングの外径とスリーブの内径との間のわずかな隙間や、ベアリングの内径とジンバル軸の外径との間のわずかな隙間はなくなり、ベアリング部７の内側ベアリング７ａの内輪１４の内周面と、外側ベアリング７ｂの内輪１５の内周面との間をがたつきなく固定できる。その結果、飛しょう体の飛しょう時等の振動によってもジンバル機構３のジンバル軸６のスラスト方向及びラジアル方向のがたつきは生じない。
【００２２】
さらに、本実施の形態ではベアリング部７に内側ベアリング７ａと外側ベアリング７ｂのそれぞれの外輪を１つの共通部品によって形成されたほぼ円筒状の外輪構成部材１０を設け、この外輪構成部材１０の外端部のフランジ部１１をサポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に外側から当接させて固定する。これにより、ベアリング部７の外輪構成部材１０をサポート部材４に直接固定することで、従来のスリーブを不要とした結果、ベアリングとスリーブ間のラジアル方向の隙間をなくすことができる。このためジンバル機構３の組立・分解に必要だった当該部位の寸法管理が必要なくなることにより、飛しょう体の製造コストの低減につなげることができる。
【００２３】
したがって、本実施の形態では、従来必要であったスリーブ等の隙間調整を不要とし、飛しょう体の飛しょう時等の振動印加によってもジンバル機構３がスラスト方向及びラジアル方向にがたつくことのない飛しょう体のジンバル保持構造を提供することができる。
【００２４】
［第１の実施の形態の変形例］  
（構成）  
図５は、第１の実施の形態のジンバル保持構造におけるベアリング部７の取り付け部分の変形例を示す。第１の実施の形態では、ベアリング部７に背面組合せ型の２つのベアリング（内側ベアリング７ａと、外側ベアリング７ｂ）を有する構成を示したが、本変形例は、単一のベアリング３１によって形成したベアリング部３２を設けたものである。
【００２５】
本変形例のベアリング３１は、１つの内輪３３と１つの外輪３４とを有する。内輪３３の内周面には、ジンバル軸６のテーパ面８と対応するテーパ面形状の接触面３５が形成されている。
【００２６】
外輪３４の外端部には、第１の実施の形態の外輪構成部材１０とほぼ同様に他の部分よりも大径なフランジ部３６が形成されている。このフランジ部３６には固定ボルト１２を挿通する複数のねじ挿通穴３７が形成されている。そして、外輪３４のフランジ部３６は、サポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に外側から当接され、固定ボルト１２が外輪３４のフランジ部３６のねじ挿通穴３７からサポート部材４のねじ穴４ｂに螺着されることで外輪３４のフランジ部３６がサポート部材４の軸受部装着穴４ａの周縁部位に固定されている。さらに、ベアリング３１は、外輪３４と内輪３３との間に複数のボール３８が周方向に沿って並設されてベアリング本体が形成されている。
【００２７】
そして、本変形例でも第１の実施の形態と同様に従来必要であったスリーブ等の隙間調整を不要とし、飛しょう体の飛しょう時等の振動印加によってもジンバル機構３がスラスト方向及びラジアル方向にがたつくことのない飛しょう体のジンバル保持構造を提供することができる効果がある。さらに、本変形例では単一のベアリング３１によって形成したベアリング部３２を設けたので、一層の構成の簡素化を図ることができる。
【００２８】
以上、実施形態について説明したが、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施ができることは勿論である。
【符号の説明】
【００２９】
４…サポート部材、５…軸受部、６…ジンバル軸、７…ベアリング部、７ａ…内側ベアリング、７ｂ…外側ベアリング、８…テーパ面、９…突き当て面、１４，１５…内輪、１４ａ、１５ａ…接触面、１７…ナット部材、１８…内輪固定部。
【図１】
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【図２】
2011257035.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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