(57)【要約】  本発明は、ホイール支持体（２０）によってジンバル組立体の可動部分すなわちロータ（４０）に取り付けられた慣性ホイール（５０）を備えているコントロールモーメントジャイロ（１０）であって、ジンバル組立体が、ステータ（４２）と、第１の回転軸線を中心としてステータ（４２）に対して相対的にロータ（４０）を回転させるための手段とを備えており、慣性ホイール（５０）のスピナーが、第１の回転軸線と一致していない第２の回転軸線を中心として回転可能とされるコントロールモーメントジャイロにおいて、ジンバル組立体のステータ（４２）が、チョック（３０）に取り付けられ、振動減衰手段（７０）によってチョック（３０）に固定されており、ロータ（４０）を回転させるための手段が、チョック（３０）の内部空間（３１）内に少なくとも部分的に収容されていることを特徴とするコントロールモーメントジャイロである。
2010507793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール支持体（２０）によってジンバル組立体の可動部分すなわちロータ（４０）に取り付けられた慣性ホイール（５０）を備えているコントロールモーメントジャイロ（１０）であって、
前記ジンバル組立体が、ステータ（４２）と、第１の回転軸線を中心として前記ステータ（４２）に対して相対的に前記ロータ（４０）を回転させるための手段とを備えており、
前記慣性ホイール（５０）のスピナーが、前記第１の回転軸線と一致していない第２の回転軸線を中心として回転可能とされる前記コントロールモーメントジャイロにおいて、
前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）が、チョック（３０）に取り付けられ、振動減衰手段（７０）によって前記チョック（３０）に固定されており、
前記ロータ（４０）を回転させるための前記手段が、前記チョック（３０）の内部空間（３１）内に少なくとも部分的に収容されていることを特徴とするコントロールモーメントジャイロ。
【請求項２】
前記第１の回転軸線が、前記チョック（３０）の下部ベース（３２）に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項３】
前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）が、前記チョック（３０）に取り付けられており、
前記チョック（３０）の下部ベース（３２）が、平坦であり、
前記チョック（３０）の上面（３７）が、平坦な前記下部ベース（３２）に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項４】
前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）が、前記振動減衰手段（７０）によって前記チョック（３０）に螺合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項５】
前記ロータが前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）に対して相対的に回転する回転軸線と、平坦な前記下部ベース（３２）に対する垂線とが形成する傾斜角度は、６０°よりも小さく、好ましくは約３０°であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項６】
前記コントロールモーメントジャイロを制御するための電子手段（６０）は、前記チョック（３０）の前記内部空間（３１）内に収容されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項７】
前記チョック（３０）は、前記ロータ（４０）を前記ジンバル組立体の前記ステータに対して相対的に回転させるための手段が係合可能とされる、オリフィス（３８）を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項８】
前記オリフィス（３８）が、前記チョック（３０）の前記上面（３７）に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項９】
前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）が、前記振動減衰手段（７０）によって前記チョック（３０）の前記上面（３７）に固定されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれ一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１０】
前記振動減衰手段（７０）が、前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１１】
前記振動減衰手段（７０）が、前記チョック（３０）に固定された少なくとも１つの部分（７２）と、前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）に固定されている少なくとも１つの他の部分（７４）とを備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１２】
前記チョック（３０）に固定された前記少なくとも１つの部分（７２）は、少なくとも１つの弾性体から成る取付ブロック（７６）によって、前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）に固定された前記少なくとも１つの他の部分（７４）に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１３】
前記ジンバル組立体の前記ステータ（４２）を前記振動減衰手段（７０）に固定するための複数の箇所が、一の同一平面の近傍に配置されており、
前記慣性ホイール（５０）と前記ホイール支持体（２０）と前記ステータ（４２）と前記ロータ（４０）を回転させるための前記手段とから成る集合体の重心が、前記同一平面から数センチメートル離隔していることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１４】
平坦な前記下部ベース（３２）が、好ましくは衛星又は宇宙船のプラットフォームに固定するための手段（８０）を有していることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコントロールモーメントジャイロ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのコントロールモーメントジャイロが、宇宙船の姿勢を制御するために利用されることを特徴とする宇宙船。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の少なくとも２つのコントロールモーメントジャイロが、宇宙船の姿勢を制御するために利用され、
少なくとも２つの前記コントロールモーメントジャイロの前記チョックが、手段によって互いに対して固定されていることを特徴とする請求項１５に記載の宇宙船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロ効果を発揮するトルクアクチュエータ、すなわちコントロールモーメントジャイロと、該コントロールモーメントジャイロを輸送構造体に取り付けるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の主題は、一軸のみ回転する場合であっても１つの軸線を中心として回転する装置、いわゆる“ジンバル（gimbal）”に取り付けられた慣性ホイール（いわゆるモーメンタムホイール）から成るコントロールモーメントジャイロである。慣性ホイールは、適切な手段によって回転され、略一定速度を保つことによって、略一定の角運動量を発生させるスピナーを備えている。慣性ホイールは、“ホイール支持体（wheel support）”と呼称される構造的部分によって、ジンバルの可動部分（ロータ）に堅固に取り付けられている。（一般にはステータと呼称される）ジンバルの固定部分は、輸送構造体に取り付けられるように構成されている。ロータは、適切な手段（ベアリング、モータ等）によって回転可能にジンバルのステータに対して配置されている。ホイール、ホイール支持体、及びジンバル組立体は、ジンバル軸とホイールの角運動量との角度が常に０°ではない一定値であり、大部分の場合には９０°であるように配置されている。ジンバルのロータが回転することによって、ホイールの回動軸回りの角運動量が発生し、これによりジンバルのロータの瞬間速度ベクトルとホイールの角運動量とベクトル積（vectorial product）に等しいジャイロトルクが輸送構造体に発生する。
【０００３】
コントロールモーメントジャイロを動作させ、ジンバルの軸及びスピナーの速度の向きを制御するために必要なセンサ及びモータへの電力供給は、部分的又は全体的に遠隔操作可能であり、且つ、コントロールモーメントジャイロの機械的部分に完全には組み込まれていない、先行技術に基づく制御電子回路によって行なわれる。その後に、コントロールモーメントジャイロの電子回路及び電子素子が、数フィートの長さまで測定可能な電線（electric cable）によって接続される。一方、衛星が常時動作している環境は強い電磁波に曝されているので、これら電子回路は、大抵の場合にその厚さが前記電磁波の悪影響を低減するに十分な厚さであるアルミニウムから作られたケースによって保護される必要がある。
【０００４】
さらに、考慮すべき他の要素は、モーメンタムホイールが理想的な釣り合いになっていないことである。動作の際に、コントロールモーメントジャイロは、輸送構造体を介してペイロードのゲージ受感部（sensitive element）、例えば光学検知器に伝達する、望ましくない微小振動を発生させ、これらゲージ受感部の動作を阻害する。
【０００５】
コントロールモーメントジャイロの主な利用分野は、姿勢及び向きを制御するためのシステム、特に衛星操向システム（satellite steering system）である。特に、コントロールモーメントジャイロは、特に衛星に搭載された機器の視線の急速な傾斜に対して考慮すべき必要なトルクを伝達可能な設備の部品である。
【０００６】
通常、あらゆる姿勢における衛星にリンクした基準三次元座標系を再配向させることができる少なくとも３つのコントロールモーメントジャイロを備えているコントロールモーメントジャイロ群、及び特定の他の場合には、２軸に関して傾かせるために少なくとも２つのコントロールモーメントジャイロを備えているコントロールモーメントジャイロ群が利用される。少なくとも４つのコントロールモーメントジャイロが、冗長性を提供し、且つ、特異点を回避するための管理を単純化するために群として頻繁に利用される。コントロールモーメントジャイロ群を利用した、衛星の姿勢を制御するための方法及び装置の一の典型的な実施例は、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００７】
あらゆる方向においてトルクを発生可能とするために、先行技術では、４つのコントロールモーメントジャイロから成る群は、４つのコントロールモーメントジャイロのジンバル軸それぞれがピラミッドの四面に対して垂直になるように配置されている場合が多い。このピラミッドは正四面体（“ピラミッド状（pyramidal）”と呼称される構成）とされる場合が多い。コントロールモーメントジャイロの配置がピラミッド状ではない、コントロールモーメントジャイロのための他の構成も存在する。しかしながら、あらゆる方向においてトルクを効果的に発生させる必要があるすべての場合において、少なくとも３つのコントロールモーメントジャイロのうちすべてのコントロールモーメントジャイロが単一方向に位置合わせされたジンバル軸を有している訳ではない。少なくとも２つの異なる傾斜が、群のすべてのジンバル軸のために必要とされる。
【０００８】
その後、このコントロールモーメントジャイロ群を衛星内に設置することが課題となる。図示の如く、例えばコントロールモーメントジャイロのジンバル軸が正四面体のピラミッドの四面それぞれに対して垂直となるように注意することによって、例えば衛星の壁のうち一の壁が群の理想的な形状に適応するように、４つのコントロールモーメントジャイロから成るコントロールモーメントジャイロ群を、衛星の輸送構造体、例えば衛星の壁のうち一の壁から成る取付面に配置することが考えられる。
【０００９】
例えば非特許文献１に開示される先行技術では、各コントロールモーメントジャイロが、図１ａの説明図に従って取付面２に取り付けられた中間構造体１に取り付けられているので、ジンバル軸３は取付面２に対して傾斜している。ジンバルのロータ４ａ，４ｂは、２つの独立した位置に配置されており、２つの対向する箇所で両側にホイール６を収容している。ジンバルのステータ５ａ，５ｂの２つの箇所は、ホイール６の両側で中間構造体１に取り付けられているか、又は中間構造体１に組み込まれている。中間構造体は、ホイールが自身の支持体上で３６０°回転することができる凹所７を有している。概略的にゆりかご状になっている中間構造体の形状は、クレードル構造体と呼称されており、コントロールモーメントジャイロのジンバル軸が取付面に対して所望の角度で傾斜するようになっている。
【００１０】
この構成に基づいて、先行技術における変形例が存在する。例えば、先行技術におけるコントロールモーメントジャイロの中間構造体が独立して取付面に取り付けられているか、又は逆に例えばコントロールモーメントジャイロ群のすべてのコントロールモーメントジャイロが上述の原理に基づいて取り付けられているピラミッドタイプの単一構造体を形成している。この代替的な例は図１ｂに概略的に表わされている。
【００１１】
先行技術における設備はある種の限界を有している。第一に、取付装置の嵩及び重量は相当大きい。ジンバルは両側に慣性ホイールを収容しており、これにより慣性ホイールの大きさ及び重量の分だけ中間構造体の大きさ及び重量が増すからである。この中間構造体の構造は、慣性ホイールが３６０°回転する場合に該慣性ホイールが通過可能となるように中空になっている必要があるので、一層複雑になる。従って、当該中間構造体の形状は、慣性ホイールを囲み、且つ、慣性ホイールの両側でジンバル軸を収容する“クレードル”状になっている必要があるが、コントロールモーメントジャイロのジンバル軸が所望の角度で傾斜した状態で、コントロールモーメントジャイロ全体が取付面に取り付けられている。特に衛星打ち上げ段階において、当該装置全体は、非常に好ましくない動的環境において変形や損傷をしないように設計されている必要があるので、中間構造体の重量及び複雑性は非常に大きくなる。この衛星打ち上げ段階の間、当該装置全体が最大数Ｇの静的な加速度、一般に１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲で生じる２０Ｇ〜１００Ｇの振動、及び一般に１００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの範囲（衝撃）で生じる１０００Ｇの衝撃に耐えなくてはならない。
【００１２】
先行技術における装置において、コントロールモーメントジャイロの輸送構造体の重量及び嵩を制限するための一の方法は、コントロールモーメントジャイロ群全体が取り付けられた単一の構造部分（structural piece）内に輸送構造体を組み付けることである。それにも関わらず、当該場合には、当該装置のモジュール性を喪失させる他の制限が現れる。各コントロールモーメントジャイロを衛星の異なる位置に個別に取り付けることができない状態において、当該装置全体が衛星の輸送構造体に取り付けられる必要があるからである。この固定状態で取り付けられた、コントロールモーメントジャイロから成る集合体を衛星内に配置することが如何に困難であるかは言うまでもない。該衛星の一般的な形状は通常平行六面体であり、衛星の各壁には設備（電子要素、推進要素やペイロード要素等）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】仏国特許第２７８６２８３号明細書
【特許文献２】仏国特許第２８２６４７０号明細書
【特許文献３】仏国特許出願公開０５１３０８３号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】"Practical Results on the development of a Control Moment  Gyro based Attitude Control System for Agile Small Satellites", V.J. Lappas, W.H. Steyn, C.I. Underwood, issued during "The Sixteenth Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, August 12-15, 2002, Logan, Utah, USA"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明におけるコントロールモーメントジャイロを取り付けるための装置の目的は、そのサイズが小さく小型化された、伝達される角運動量及びトルクに対して必要とされる空間を最小限度に抑えることができるコントロールモーメントジャイロ群のモジュール生産を可能とすることである。
【００１６】
特に本発明は、一般に１００ｋｇ〜５００ｋｇの重量を有する小さな衛星の姿勢を制御することに適用される。コントロールモーメントジャイロの機械部分と、衛星の輸送構造体と連動する当該機械部分のインターフェース部分と、制御電子装置と、コントロールモーメントジャイロによって誘発された振動が輸送構造体に伝達することを低減するために必要な振動絶縁減衰装置と、から成る集合体の嵩及び重量を最小限度に抑えることは、衛星にとって重要である。しかしながら、本発明は、衛星に組み込むために設計された大きなコントロールモーメントジャイロ、より具体的には例えば宇宙ステーションのような宇宙船、又は総重量が数トンになる任意の他の宇宙システムにおいても優位である。
【００１７】
本発明の目的のうち一の目的は、微小振動が慣性ホイールによって衛星に伝達することを防止可能なコントロールモーメントジャイロを製造することである。
【００１８】
本発明の目的は、コントロールモーメントジャイロと衛星を輸送する構造体に取り付けるための装置との重量及び嵩を低減するために、ホイール支持体によってジンバル組立体の可動部分すなわちロータに取り付けられた慣性ホイールを備えているコントロールモーメントジャイロであって、ジンバル組立体が、ステータと、第１の回転軸線を中心としてステータに対して相対的にロータを回転させるための手段とを備えており、慣性ホイールのスピナーが、第１の回転軸線と一致していない第２の回転軸線を中心として回転可能とされるコントロールモーメントジャイロにおいて、ジンバル組立体のステータが、チョックに取り付けられ、振動減衰手段によってチョックに固定されており、ロータを回転させるための手段が、チョックの内部空間内に少なくとも部分的に収容されていることを特徴とするコントロールモーメントジャイロを提供することである。
【００１９】
さらに、コントロールモーメントジャイロとその取付装置とは、先行技術におけるこれら装置よりも容積及び重量に関して小さく、慣性ホイールによって衛星に伝達される微小振動を減衰させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
優位には、第１の回転軸線は、チョックの下部ベースに対して傾斜している。
【００２１】
優位には、ジンバルのステータがチョックの平坦な下部ベースに取り付けられており、チョックの上面は平坦な下部ベースに対して傾斜している。
【００２２】
本発明の変形例においては、ジンバルのステータは、振動減衰手段によってチョックに螺合されている。
【００２３】
優位には、ロータがジンバルのステータに対して相対的に回転する場合の回転軸線と平坦な下部ベースに対する垂線とが成す傾斜角は６０°よりも小さく、好ましくは約３０°である。
【００２４】
配線に起因する容積及び重量の増加を最小限度に抑えるために、コントロールモーメントジャイロを制御するための電子手段が、チョックの内部空間に収容されている。
【００２５】
また、コントロールモーメントジャイロの集積性（compactness）を改善するために、チョックには、ロータをジンバルのステータに対して相対的に回転させるための手段が係合可能とされるオリフィスが形成されている。
【００２６】
優位な実施例では、オリフィスはチョックの上面に形成されている。
【００２７】
ジンバルのステータが、慣性ホイールによって衛星に伝達される微小振動を最小限度に抑えるために、振動減衰手段によってチョックの上面に取り付けられている。
【００２８】
また、振動減衰手段が、微小振動を減衰させる効果を改善するために、ジンバルのステータの周囲に配置されている。
【００２９】
優位な実施例では、振動減衰手段は、チョックに取り付けられた少なくとも１つの部品と、ジンバルのステータに取り付けられた少なくとも１つの他の部品とを備えている。
【００３０】
振動を効果的に減衰させるために、チョックに取り付けられた少なくとも１つの部品が、少なくとも１つの弾性体から成る取付ブロックによって、ジンバルのステータに取り付けられた少なくとも１つの他の部品に接続されている。
【００３１】
振動を効果的に減衰させるために、ジンバルのステータを振動減衰手段に取り付けるための箇所が、一の同一平面の近傍に配置されており、ホイールとホイール支持体とジンバルのステータと回転手段とから成る集合体の重心が、当該同一平面から最大で数センチメートル離れている。
【００３２】
コントロールモーメントジャイロを衛星の構造体に直接取り付け可能とするために、平坦な下部ベースには、好ましくは衛星又は宇宙船のプラットフォームに取り付けるための手段が設けられている。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、少なくとも１つの本発明におけるコントロールモーメントジャイロが宇宙船の姿勢を制御するために利用されることを特徴とする宇宙船を提供することである。
【００３４】
優位には、少なくとも２つの本発明におけるコントロールモーメントジャイロが姿勢を制御するために利用され、少なくとも２つのコントロールモーメントジャイロのチョックが適切な取付手段によって互いに取り付けられているか、又は結合され単一の構造になっている。
【００３５】
本発明は、単に図示することを目的とする実施例を利用して説明される。しかしながら、当該実施例は、本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではなく、単に図面に基づくものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１ａ】既述した既知のタイプのコントロールモーメントジャイロとその取付装置とのジンバルの軸線を通過する断面図である。
【図１ｂ】既述した既知のタイプのコントロールジャイロ群とその取付装置の断面図である。
【図２】本発明におけるコントロールモーメントジャイロの分解斜視図である。
【図３】本発明におけるコントロールモーメントジャイロの拡大断面図である。
【図４ａ】本発明におけるコントロールモーメントジャイロの支持体に対する取り付けの変形例である。
【図４ｂ】本発明におけるコントロールモーメントジャイロの支持体に対する取り付けの変形例である。
【図５】幾つかの本発明における取付装置の組み合わせを表わす。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図２は、ロータ（いわゆる可動部分４０）とステータ４２と第１の回転軸線を中心としてステータに対してロータを回転させるための手段とから成る組立体の該可動部分４０に、ホイール支持体２０によって取り付けられた慣性ホイール５０を備えているコントロールモーメントジャイロ１０であって、慣性ホイール５０のスピナーが、第１の回転軸線と同軸配置されてない第２の回転軸線を中心として回転可能とされる前記コントロールモーメントジャイロにおいて、ステータ４２が、平坦な下部ベース３２を有するチョック３０に取り付けられており、ロータ４０を回転させるための前記手段が、チョック３０の内部空間３１に少なくとも部分的に収容されているコントロールモーメントジャイロの分解図である。
【００３８】
慣性ホイール５０は既知のタイプの構成になっている。例えば、慣性ホイールは、密閉されたケーシングとスピナーとを備えている。ケーシングは、スピナーを回転させるベアリングを支持する支持プレートと、スピナーを駆動させるためのモータのステータと、タキメーターとを備えている。慣性ホイールの内部構成については、既知のタイプであるので、以下において詳述しない。
【００３９】
一般に、スピナーは通常一定且つ速い速度で回転する。例えば、駆動モータは、通常電気的に切替可能なブラシレス且つアイアンレスのトルクモータを備えている。このトルクモータのトルクは、摩擦に起因するエネルギ散逸を補償する。
【００４０】
さらに本発明では、ジンバルは、可動部分すなわちロータ４０と、固定部分すなわちステータ４２と、図示されていない、ステータ４２に対して相対的にロータ４０を回転させるための手段とから成る。
【００４１】
ジンバルのステータに対して相対的にロータを回転させるための前記手段は、モータ、優位にはブラシレストルクモータタイプのモータと、角度コーダ８６（図３を参照）と、電力を伝送する、すなわちジンバルを通じて慣性ホイールに給電することができる、例えばブラシ式集電装置とを通常含んでいる。
【００４２】
チョック３０には、ジンバルのロータ４０を回転させるための手段が少なくとも部分的に収容されている内部空間３１が形成されている。ジンバルのステータ４２もチョック３０の内部空間３１に少なくとも部分的に収容されている場合があるが、必ずしも必要なことではない。
【００４３】
チョック３０の好ましい実施形態は、
部分的に開口されている平坦な下部ベース３２であって、ジンバルのモータと慣性ホイール５０のモータとを制御するための電子部品６０が、コントロールモーメントジャイロ１０と衛星又は宇宙船とを連動させるためのすべての手段と同様に、前記下部ベースに係止及び挿入可能とされており、コントロールモーメントジャイロ１０を宇宙船又は衛星のプラットフォーム又は本体に取り付けるための取付手段８０が設けられた水平面を形成する下部ベース面３２と、
互いに対して平行な２つの台形状の壁３３，３４と、互いに対して平行な２つの矩形状の壁３５，３６とから成る４つの側壁３３〜３６であって、２つの矩形状の壁のうち一方の矩形状の壁３６が、他方の矩形状の壁３５よりも高くなっている４つの側壁３３〜３６と、
４つの側壁３３〜３６の上縁部を接続し、平坦な下部ベース３２に対向配置され、平坦な下部ベース３２に対して傾斜している上面３７であって、ジンバルのロータ４０を回転させるための手段が係合、挿入、及び固定可能なオリフィス３８が上面３７の中央に形成されている上面３７と、
を備えている。
【００４４】
衛星又は宇宙船とコントロールモーメントジャイロ１０とを連動させるための制御手段と、ジンバルのロータ４０を回転させる手段を制御可能な電子手段６０とが、チョック３０の内部空間３１に設けられている。
【００４５】
慣性ホイール５０を支持するための構造体２０は、より具体的にはエンドプレート２１の形態をしている。当該構造体のターミナル部分２２はロータ４０に取り付けられており、当該構造体の極小部分２４は慣性ホイール５０の非回転部分を支持している。
【００４６】
慣性ホイール５０を支持するための構造体２０のターミナル部分２２は、ロータ４０を回転させるための手段によって回転可能とされるリング２３を備えている。
【００４７】
慣性ホイール５０の慣性重量が回転することによって発生し且つ衛星設備に伝達され、これにより衛星設備の性能を低下させる可能性がある微小振動を低減するために、振動減衰装置又は振動絶縁装置７０が弾性体を基本構成とするモジュール式多軸振動衝撃絶縁装置としてジンバルのステータ４２の周囲に配設されている。このようなモジュール式多軸振動衝撃絶縁装置は、特に特許文献３に開示されており、軌道上で動作している際にコントロールモーメントジャイロ１０によって輸送構造体に伝達される微小振動のみならず、特に衛星が打ち上げられる際に輸送構造体によってコントロールモーメントジャイロに伝達する振動及び衝撃を減衰させることができる。
【００４８】
しかしながら、特定の実施例では、機器（例えば慣性ホイール５０）のうち少なくとも１つの振動発生要素を絶縁するためのこれら多軸振動衝撃絶縁装置７０は、それぞれが２つの高剛性部分を備えた複数の絶縁モジュールを備えていることを特徴とする。２つの高剛性部分とは、輸送構造体すなわちチョック３０に取り付けられるように構成された外側部分７２と、振動要素、又は該振動要素の支持体すなわちジンバルのステータ４２に取り付けられるように構成された内側部分７４とである。外側部分７２及び内側部分７４は、減衰手段、例えば少なくとも１つの絶縁性を有する取付ブロック７６によって互いに接続されている。この取付ブロックは、好ましくは弾性体から成り、自身の引張軸、圧縮軸、又は剪断軸のうち少なくとも１つの軸方向において変形することによって、振動を発生させる機器によって生じる低振幅の振動の伝達を減衰させることができる。
【００４９】
複数のオリフィス７５によって形成された取付手段が、振動減衰絶縁手段７０、より具体的には振動減衰絶縁手段７０の外側部分７２をチョック３０に取付可能とするチョック３０の上面３７に設けられている。
【００５０】
従って、ジンバルのロータ４０及びステータ４２を回転させるための手段は、特に慣性ホイール５０が回転状態で配置されている場合に振動及び衝撃を減衰及び絶縁させることができる振動減衰絶縁手段７０によって、上面３７のオリフィス３８内で支持されている。
【００５１】
振動減衰絶縁手段７０は、好ましくはジンバルのステータ４２の周囲に配置されている。当該手段は、例えば上述の４つの絶縁モジュールの形態をしており、一の同一円上の４つの等距離点、好ましくは上面３７の４つの角部に配置されている。
【００５２】
下部ベース３２の平面に対するチョック３０の上面３７の傾斜の程度によって、コントロールモーメントジャイロ１０の方位角（angle of orientation）が決定される。優位には、平坦な下部ベース３２と上面３７との傾斜角は、０°〜６０°、好ましくは約３０°である。
【００５３】
さらに、電子部品６０が内蔵されているので、配線に起因する容積及び重量を実質的に最小限に抑えることができる。
【００５４】
微小振動も、振動減衰絶縁手段７０を内蔵することによって最小限に抑えられる。この振動減衰絶縁手段は、当該振動減衰絶縁手段と、高速回転する慣性ホイール５０によって発生する振動の振動源との近接具合によって、さらに効果を発揮させることができる。
【００５５】
図３は、本発明におけるコントロールモーメントジャイロ１０の実施例の簡略化された断面図である。当該実施例には、ジンバルのロータ４０を回転させることができる駆動手段８１が設けられている。
【００５６】
転がり軸受８２が、ジンバルのステータ４２とロータ４０との間に設けられている。
【００５７】
中央の通路８４は信号を通過させるために設けられており、ポジションセンサ８６はジンバルの可動部分の回転角度、すなわちジンバルのロータ４０の回転角度を計測することができる。
【００５８】
図４は、ジンバルのステータをチョックに取り付けた２つの他のタイプの概略図である。図４ａでは、ステータ４２及びチョック３０は一体になっている。図４ｂでは、ステータ４２はチョック３０に螺合されている。
【００５９】
図５は、幾つかのチョック３０を互いに組み合わせることによって、幾つかの本発明におけるコントロールモーメントジャイロを組み込み可能な単一構造を形成した本発明装置を表わす。
【００６０】
結論として、本発明によってコントロールモーメントジャイロ及びその取付装置の容積を小さくしてコンパクト化すること、及び慣性ホイールの衛星に対する微小振動の伝達を減衰可能なことに加えて、本発明におけるコントロールモーメントジャイロを独立して容易に交換することができる。各コントロールモーメントジャイロが独立しており、機構部品と電子部品とを接続する衛星に設けられた配線に依存しないからである。さらに、チョック３０は、電磁波から制御電子部品６０を保護する役割も果たす。
【符号の説明】
【００６１】
１０  コントロールモーメントジャイロ
２０  ホイール支持体
２２  ターミナル部分
２３  リング
２４  極小部分
３０  チョック
３１  内部空間
３２  下部ベース
３３  側壁（台形状の壁）
３４  側壁（台形状の壁）
３５  側壁（矩形状の壁）
３６  側壁（矩形状の壁）
３７  上面
３８  オリフィス
４０  ロータ（可動部分）
４２  ステータ
５０  慣性ホイール
６０  電子部品
７０  振動減衰装置又は振動絶縁装置
７２  外側部分
７４  内側部分
７５  オリフィス
７６  取付ブロック
８０  取付手段
８２  転がり軸受
８４  中央の通路
８６  角度コーダ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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