(57)【要約】【課題】  一つの例示の実施例では、外面を持つ内リング及び内面を持つ外リングを備えた、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）用の遮断器を提供する。【解決手段】  遮断器の内リングは凹所部分を備え、外リングは突出部分を備えて、突出部分は高速回転発生中に凹所部分の少なくとも部分と相互係止し、内リングが外リングに対して過度に回転しないようにする。遮断器は、更に、内リングの少なくとも一部と外リングの少なくとも一部との間に位置決めされたエラストマーを含んでいてもよい。これは、ＩＭＵの作動中の振動及び／又は衝撃の遮断性を高めるため、及び大きな衝撃の発生中における遮断器の底付き中に衝撃を減衰させるためである。【選択図】  図１
2007163471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性計測ユニット（ＩＭＵ）用の遮断器であって、
突出部分を備えた内面を持つ外リングと、
前記外リングの前記内面に隣接する外面を持ち、該外面に凹所部分が設けられた内リングとを備えており、
前記突出部分は、少なくとも部分的に前記凹所部分内に位置決めされることを特徴とする遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断器であって、
前記凹所部分及び前記突出部分は、前記内リングが前記外リングに対して過度に回転しないように、少なくとも部分的に相互係止することを特徴とする遮断器。
【請求項３】
請求項２に記載の遮断器であって、
前記凹所部分は少なくとも一つの側面を有し、前記突出部分は、前記内リングが前記外リングに対して過度に回転しないように接触する少なくとも一つの側面を有することを特徴とする遮断器。
【請求項４】
請求項３に記載の遮断器であって、
前記外リングの少なくとも一部と前記内リングの少なくとも一部との間にエラストマーが位置決めされていることを特徴とする遮断器。
【請求項５】
請求項４に記載の遮断器であって、
前記エラストマーは、前記凹所部分の前記少なくとも一つの側面と、前記突出部分の前記少なくとも一つの側面との間に位置決めされていることを特徴とする遮断器。
【請求項６】
請求項４に記載の遮断器であって、
前記エラストマーは、前記凹所部分の前記少なくとも一つの側面と、前記突出部分の前記少なくとも一つの側面との間に位置決めされていないことを特徴とする遮断器。
【請求項７】
請求項１に記載の遮断器であって、更に、
前記内リングに取り付けられたセンサ群を含み、該センサ群は少なくとも一つの慣性センサを有することを特徴とする遮断器。
【請求項８】
請求項７に記載の遮断器であって、更に、
前記外リングに取り付けられ、前記センサ群用のキャビティを形成するカバー部材及びベース部材を含み、前記キャビティはキャビティ壁によって画定されることを特徴とする遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね慣性計測ユニット（ＩＭＵ）に関し、更に詳細には、ＩＭＵ遮断器を使用して衝撃及び振動エネルギを減衰させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の環境では、機械的に敏感なアッセンブリを、衝撃、振動、及び音響エネルギから遮断する必要がある。多くの用途において、これは、敏感な構成要素を何らかの形態のコンテナ又はハウジング内に配置することによって行われる。デバイスを衝撃、振動、及び音響エネルギから遮断する必要は、デバイスが、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）のセンサ群を含んでいる慣性センサアッセンブリ（ＩＳＡ）である場合に特に大きい。ＩＳＡは、代表的には、３つの軸線での加速度及び／又は回転を検出する慣性センサを含む。通常、３つの加速度計及び３つの回転速度センサは、それらの入力軸線が垂直な関係になるように配置される。これらのセンサは、一般的には、関連する電子装置及びハードウェアとともに、ＩＳＡのハウジング内に堅固且つ正確に取り付けられている。一般的には、ＩＳＡのハウジングはＩＭＵのコンテナに取り付けられ、ＩＭＵは、航空機、ミサイル、又は他の物体等の運搬手段のフレームに堅固且つ正確に取り付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
幾つかの用途では、ＩＭＵは、弾道の用途等の極めて高度に動的な環境にさらされる。例えば、このような用途において、ＩＭＵを含む発射体は大砲から発射される。従来、慣性センサは、振動遮断器を使用することによって、比較的低レベルの衝撃及び振動からある程度保護されてきた。しかしながら、このような極めて高度に動的な環境は、こうした環境と関連した２００００Ｇもの高い加速度に耐える、小型且つ軽量で更に丈夫な機構を必要とする。従って、衝撃及び振動エネルギを減衰するための機構、特に、慣性センサシステムの性能及び信頼性を向上するために、弾道の用途等の高度に動的な用途で、慣性センサに対して保護を提供する特徴を一体に備えた振動遮断器を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の以下の簡単な説明は、本発明に独特の新規な幾つかの特徴の理解を容易にするために提供されるものであって、本発明を説明し尽くそうとするものではない。本発明は、明細書全体、特許請求の範囲、添付図面、及び要約の全てを参照することによって、完全に理解されるであろう。
【０００５】
本発明は、概ね慣性計測ユニット（ＩＭＵ）に関し、更に詳細には、ＩＭＵ遮断器を使用して衝撃及び振動エネルギを減衰させる方法に関する。
１つの例示の実施例において、遮断器を備えた慣性計測ユニット（ＩＭＵ）は、突出部分を備えた内面を持つ外リングと、この外リングの内面に隣接する外面に凹所部分を備えた内リングとを含む。突出部分は、少なくとも部分的に凹所部分内に位置決めされ、ＩＭＵに大きな回転力が加えられたときに相互係止し、内リングが外リングに対して過度に回転しないように構成される。更に、例示のＩＭＵは、内リングに取り付けられたセンサ群を含んでいてもよい。このセンサ群は、少なくとも一つの慣性センサを有する。例示のＩＭＵは、更に、外リングに取り付けられる、センサ群用のキャビティを形成するカバー部材及びベース部材を含んでいてもよい。このキャビティはキャビティ壁により確定される。
【０００６】
更に、センサ群での衝撃及び振動エネルギの減衰作用を補助するため、外リングの少なくとも一部と内リングの少なくとも一部との間にエラストマーが位置決めされていてもよい。幾つかの場合では、エラストマーは、凹所部分の少なくとも一つの側面と突出部分の少なくとも一つの側面との間に位置決めされる。しかしながら他の場合には、エラストマーは、凹所部分の少なくとも一つの側面と突出部分の少なくとも一つの側面との間に位置決めされていなくてもよい。
【０００７】
別の例示の実施例では、遮断器を備えた慣性計測ユニット（ＩＭＵ）は、内面を持つ外リングと、この外リングの内面に隣接する外面を持つ内リングと、これらの間に配置されたエラストマーを含む。例示のエラストマーは、外リングの内面の少なくとも一部において、実質的に高さ全体に亘って設けられており、且つ内リングの外面の少なくとも一部において、実質的に高さ全体に亘って設けられている。衝撃発生中に内リングの外面が外リングの内面と係合しようとする場合に、エラストマーとエラストマーとの接触が生じる。幾つかの場合では、エラストマーは、外リングと内リングとの間を延びていてもよく、外リングと内リングとの間に上隙間及び下隙間があってもよい。
【０００８】
更に別の例示の実施例では、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）は、キャビティ壁によって画定されたキャビティを持つコンテナと、外面を持つ内リング及び内面を持つ外リングを備えた遮断器と、少なくとも一つの慣性センサを持つセンサ群とを含む。遮断器の内リングは凹所部分を備え、遮断器の外リングは少なくとも部分的に内リングの凹所部分内に位置決めされる突出部分を備えていてもよい。ＩＭＵは、更に、内リングの少なくとも一部分と外リングの少なくとも一部分との間に位置決めされたエラストマーを含んでいてもよい。
【０００９】
別の例示の実施例では、遮断器を備えた慣性計測ユニット（ＩＭＵ）は、凹所部分を備えた内面を持つ外リングと、この外リングの内面に隣接する外面に突出部分を備えた内リングとを含む。回転力が加えられたときに、内リングが外リングに対して過度に回転しないように、突出部分を少なくとも部分的に凹所部分内に位置決めすることによって、突出部分を凹所部分と相互係止させてもよい。更に、外リングの少なくとも一部と内リングの少なくとも一部との間にエラストマーが位置決めされていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は、幾つかの図に亘って同様の要素に同様の参照番号を付した添付図面を参照して読まれるべきである。詳細な説明及び添付図面は、特許請求の範囲に記載した発明を例示する幾つかの実施例を示している。
【００１１】
図１は、本発明による例示の慣性計測ユニット（ＩＭＵ）１０を示す斜視図である。例示のＩＭＵ１０は、ＩＭＵ１０に収容された慣性センサに伝達される衝撃、振動、及び／又は音響エネルギの減少を補助するように設計されており、例えば、２００００Ｇ以上の大砲による打ち上げなどによる、高度に動的な環境にさらされる場合に慣性センサを保護するため、自動緩衝機構を含んでいる。更に、例示のＩＭＵ１０は、小型で軽量に設計されているため、従来のＩＭＵよりも大きなＧ力に耐えることができる。即ち、ＩＭＵに実際に作用する力はＩＭＵの質量に正比例するために、小型且つ軽量にすることで、ＩＭＵ１０に作用するＧ力が減少し、これらの高度に動的な環境での例示のＩＭＵ１０の性能及び丈夫さのが改善される。更に、例示のＩＭＵ１０の製造費を、比較的低くすることができる。
【００１２】
例示のＩＭＵ１０は、カバー部材１４及びベース部材３４を備えるコンテナを含む。これらの部材は、キャビティ壁によって画定されたキャビティを形成する。コンテナは、更に、カバー部材１４とベース部材３４との間に配置された遮断器２４を含んでいる。遮断器２４は、幾つかの場合では、キャビティのキャビティ壁の一部を画定する。カバー部材１４、ベース部材３４、及び遮断器２４は、例えばボルトやねじ１２等の一つ又はそれ以上のファスナ１２を使用して互いに固定されていてもよい。例示の実施例は、カバー部材１４、ベース部材３４、及び遮断器２４を互いに固定するため、４本のねじ１２を含んでいる。しかしながら、ファスナ１２の数は何本であってもよく、カバー部材１４、ベース部材３４、及び遮断器２４を互いに固定するのに、所望に応じてどのような方法を使用してもよいと考えられる。コンテナは、コンテナ内部に収容されるセンサ群を、衝撃、振動、及び／又は音響エネルギから機械的に遮断するのを補助するために使用されてもよい。幾つかの実施例では、コンテナは、大砲から発射される発射体に固定されてもよい。
【００１３】
図１Ａは、図１の例示のＩＭＵ１０を示す分解斜視図である。例示の実施例では、ＩＭＵ１０のコンテナを形成するカバー部材１４、遮断器２４、及びベース部材３４が分解図で示されている。例示の実施例は、更に、カバー部材１４と遮断器２４との間に配置された第１Ｏ−リングシール１６又はガスケットを含んでいる。更に、第２Ｏ−リングシール３２又はガスケットが、遮断器２４とベース部材３４との間に配置されている。
【００１４】
例示の実施例は、更に、コンテナのキャビティに配置されたセンサ群３６、例えば慣性センサアッセンブリ（ＩＳＡ）を含むことができる。例示のセンサ群３６は、３つの平面内での加速度及び／又は回転を計測することができる。コンテナは、センサ群３６に対して保護を提供することができる。例示の実施例では、センサ群３６は、キャビティ内において遮断器２４の一部に取り付けられる。遮断器２４は、センサ群３６のところでの衝撃及び振動エネルギの減衰を補助してもよい。
【００１５】
例示のセンサ群３６は、例えばＭＥＭＳジャイロスコープ又はＭＥＭＳ加速度計等の一つ又はそれ以上の慣性センサを含むことができる。これらの一つ又はそれ以上の慣性センサは、一つ又はそれ以上のプリント配線アッセンブリ（ＰＷＡ）２２及び２６に含まれていてもよい。例示の実施例では、センサ群は、２つのＰＷＡ２２及び２６を含む。第１ＰＷＡ２２は、遮断器２４の上方に配置され、第２ＰＷＡ２６は、遮断器２４の下方に配置される。例示の実施例では、第１ＰＷＡ２２にはプロセッサが取り付けられている。このプロセッサは、ＩＭＵ１０用の電子回路及び制御装置を提供することができる。幾つかの場合では、プロセッサはマイクロプロセッサであってもよい。追加的に、又は別の態様として、第１ＰＷＡ２２には、ＭＥＭＳジャイロスコープ又はＭＥＭＳ加速度計等の１つの慣性センサが配置されていてもよい。第２ＰＷＡ２６は、ＭＥＭＳジャイロスコープ又はＭＥＭＳ加速度計等の１つの慣性センサを備えてもよい。しかしながら、所望に応じて、プロセッサを第２ＰＷＡ２６に配置し、慣性センサを第１ＰＷＡ２２に配置してよいとも考えられる。更に、センサ群３６は、所望の用途に応じて任意の適当な装置又は構成要素が取り付けられた任意の数のＰＷＡ２２及び２６を含んでいてもよい。
【００１６】
例示のセンサ群３６は、更に、一つ又はそれ以上の支持部材２０、２８を備えることができる。幾つかの場合では、一つ又はそれ以上の支持部材２０、２８は、支持リング及び／又は中央支持体を備えていてもよい。幾つかの場合では、中央支持体２１及び２９は、ワッシャであってもよい。例示の実施例では、支持リング及び中央支持体２１を含む第１支持部材２０が第１ＰＷＡ２２の上に配置され、支持リング及び中央支持体２９を含む第２支持部材２８が第２ＰＷＡ２６の下に配置されている。第１支持部材２０及び第２支持部材２８は、センサ群３６を互いに固定するとともにセンサ群３６を遮断器２４に固定するように構成されている。支持部材２０、２８は、ボルト又はねじ３０等の一つ又はそれ以上のファスナ３０用の一つ又はそれ以上の穴を備えていてもよい。更に、遮断器２４は、一つ又はそれ以上のファスナ３０用の一つ又はそれ以上の穴を設けることによって、センサ群３６を遮断器２４に固定するように構成されてもよい。例示の実施例では、支持リングを遮断器２４に固定するための３本のねじ３０が設けられており、中央支持体２１及び２９を固定するための１本のねじ３０が設けられている。しかしながら、所望に応じて任意の数のファスナ３０を使用してもよいと考えられる。
【００１７】
更に、例示の実施例は、センサ群３６及びカバー部材１４に隣接する入出力フレックステープ１８を備えることができる。幾つかの場合では、フレックステープ１８の一部がセンサ群３６に接続されていてもよい。更に、幾つかの場合では、カバー部材１４の開口部を通してフレックステープ１８の一部を延長してもよく、慣性データをＩＭＵ１０の外部に提供あるいは外部から受け取ってもよい。
【００１８】
例示のＩＭＵ１０は、線型加速度及び角加速度の情報等のＩＭＵ１０の運動に関する慣性データを提供することができる。これらのデータは、ＩＭＵ１０の飛翔及び制御に関する情報をナビゲーションコンピュータに提供してもよい。幾つかの場合では、ＩＭＵ１０は、発射体の飛翔についての案内情報を提供してもよい。その他の場合として、ＩＭＵ１０は、航空機の飛行に関する情報を提供してもよい。より一般的には、所望に応じて、移動可能な任意の対象物に関するデータを提供するために、ＩＭＵ１０を使用してもよい。
【００１９】
図２は、図１の例示のＩＭＵ遮断器２４を示す斜視図である。例示のＩＭＵ遮断器２４は、外面４７を持つ内リング４２と、内面４９が内リング４２の外面４７に隣接して配置される外リング４０とを含んでいる。ＩＭＵ遮断器２４は、更に、内リング４２の少なくとも一部と外リング４０の少なくとも一部との間に設けられたエラストマー４４を含んでいる。幾つかの場合では、エラストマー４４は、シリコーンゴムとすることができる。しかしながら、エラストマー４４は、エネルギを吸収でき、通常の作動中、及び内リング４２と外リング４０との間の衝突中の振動及び衝撃を減衰できる任意の材料であってもよいと考えられる。
【００２０】
例示の内リング４２及び外リング４０は、相互係止部分等の回転停止機構を提供するように構成されている。これらの相互係止部分は、内リング４２が外リング４０に対して過度に回転しないようにするのを補助することができる。これにより、高度に動的な場合中にエラストマーを保護するのを補助してもよい。即ち、回転停止機構により、これらが高度に動的な環境にさらされた場合に、内リング４２が外リング４０から「スピンアウト」しないようにし、また、エラストマー４４がちぎれないようにするのを補助することができる。
【００２１】
例示の回転停止機構は、凹所部分４３及び突出部分４１を含んでいる。例示の実施例では、内リング４２の外面は、少なくとも一つの凹所部分４３を備えるように設計されている。外リング４０は、内リング４２の少なくとも一つの凹所部分４３と対応する少なくとも一つの突出部分４１を備えた内面を提供するように設計され且つ機械加工されていてもよい。別の態様では、内リング４２が少なくとも一つの突出部分４１を有し、外リング４０が少なくとも一つの対応する凹所部分を備えていてもよいと考えられる。いずれの場合でも、大きな回転力が加えられたときに、凹所部分４３及び突出部分４１が相互係止することにより、内リング４２が外リング４０に対して過度に回転しないように、又は実質的に過度に回転しないように、突出部分４１が、少なくとも部分的に凹所部分４３内に位置決めされていてもよい。こうした大きな回転力は、例えば、ＩＭＵを含む発射体に大砲等の銃身で「ライフル作用」を加えることによって与えられる。例示の実施例では、内リング４２の外面には４つの凹所部分４３が設けられており、外リング４０の内面には対応する４つの突出部分４１が設けられている。しかしながら、４つの凹所部分４３及び突出部分４１を使用することは単なる例示であって、所望に応じて任意の数の凹所部分４３及び突出部分４１を使用してもよいと考えられる。
【００２２】
例示のＩＭＵ遮断器２４の内リング４２は、センサ群が取り付けられるように構成されており、ＩＭＵ遮断器２４の外リング４０は、カバー部材及びベース部材が取り付けられるように構成されている。例示の内リング４２は、ファスナの挿入を容易にするための一つ又はそれ以上の穴４８を設けることによってセンサ群が取り付けられるように構成されている。例示の実施例では、ファスナ用に３つの穴４８が設けられている。しかしながら、センサ群の設計に応じて任意の数の穴４８を使用してもよいと考えられる。更に、外リング４０には、ベース部材及びカバー部材を外リング４０に固定するため、一つ又はそれ以上の穴４６が設けられていてもよい。例示の実施例では、６個の穴４６が設けられている。しかしながら、ベース部材及びカバー部材を外リング４０に固定するため、所望に応じて、任意の数の穴４６を設けてもよいと考えられる。更に、所望に応じて、センサ群を内リング４２に取り付ける又は固定する任意の方法を使用してもよく、カバー部材及びベース部材を外リング４０に取り付ける又は固定する任意の方法を使用してもよいと考えられる。
【００２３】
図３は、図２の例示のＩＭＵ遮断器２４を示す分解斜視図である。例示のＩＭＵ遮断器２４のアッセンブリは、内リング４２、エラストマー４４、及び外リング４０を含む。内リング４２及び外リング４０は、凹所部分４３及び突出部分４１を提供するように設計されていてもよい。内リング４２及び外リング４０を機械加工等で形成した後、内リング４２を外リング４０内に位置決めしてもよい。次に、エラストマー４４を内リング４２の少なくとも一部と、外リング４０の少なくとも一部との間に設けてもよい。しかしながら、更に、内リング４２を外リング４０に位置決めする前にエラストマー４４を外リング４０内に設けてもよく、内リング４２及びエラストマー４４を外リング４０内に位置決めする前にエラストマー４４を内リング４２の周囲に設けてもよい。あるいは内リング４２を外リング４０内に位置決めすると同時に又は実質的に同時にエラストマー４４を外リング４０内に位置決めしてもよいと考えられる。
【００２４】
幾つかの場合では、内リング４２及び外リング４０を、エラストマー４４が適用される金型内に配置してもよい。しかしながら、エラストマー４４は、所望に応じて、内リング４２の全体と外リング４０の全体との間に適用されてもよく、又は内リング４２の一部と外リング４０の一部との間に適用されてもよい。その他の場合では、所望に応じて、噴霧、コーティング、浸漬、型成形によって、又は任意の他の適当な方法によって、エラストマー４４を内リング４２と外リング４０との間に設けてもよい。
【００２５】
例示のＩＭＵ遮断器２４は、−５５℃乃至９０℃の温度範囲で使用される。ＩＭＵ遮断器２４は、この温度範囲に亘り、約２６０ヘルツ（Ｈｚ）の固有振動数を備えている。固有振動数の温度による変化は、５０Ｈｚの範囲である。ある場合においては、ＩＭＵ遮断器２４の固有振動数は２２５Ｈｚであり、上記温度範囲に亘り、許容可能な範囲は３５Ｈｚである。例示のＩＭＵ遮断器２４は、更に、上記温度範囲に亘り、３．０乃至７．０の範囲の振動伝達率を備えている。しかしながら、用途に応じて、任意の適当な温度範囲、振動数、又は振動伝達率を使用してもよいと考えられる。
【００２６】
図４は、図２のＩＭＵ遮断器２４の例示の回転停止機構を示す斜視図である。この例示の回転停止機構は、内リング４２の外面の凹所部分４３と、外リング４０の内面の突出部分４１とを含む。凹所部分４３及び突出部分４１は、突出部分４１が少なくとも部分的に凹所部分４３内にあるように配置されている。このように整合させた状態では、ＩＭＵ遮断器２４に大きな回転力が加えられたとき、内リング４２の凹所部分４３の側面５２が外リング４０の突出部分４１の側面５０と接触してもよい。例示の回転停止機構により、外リング４０及び内リング４２は相互係止され、内リング４２の外リング４０に対する回転が防止され、又は内リング４２の外リング４０に対する回転が実質的に防止される。
【００２７】
幾つかの場合では、内リング４２と外リング４０との相互係止の改良を補助するため、凹所部分４３の側面５２は、９０°の角度で後退していてもよい。突出部分４１の側面５０は、凹所部分４３と同じ所定の角度、この場合には９０°で突出していてもよい。更に、幾つかの場合では、凹所部分４３の側面５２は、９０°以上の所定の角度で凹所をなしていてもよい。更に、突出部分の側面５０は、対応する角度で突出していてもよい。しかしながら、凹所部分４３の側面５２及び突出部分４１の側面５０は、所望に応じて、９０°以上又は９０°以下の任意の適当な角度を備えていてもよいと考えられる。
【００２８】
例示のように、エラストマー４４は、内リング４２の一部と外リング４０との間に位置決めすることができ、幾つかの場合においては、領域５４に示されるように、エラストマー４４は、凹所部分４３の側面５２及び突出部分４１の側面５０に隣接して位置決めされていてもよい。エラストマー４４は、例えば、高速回転の発生中にＩＭＵ遮断器２４が底付きした場合に衝撃及び振動エネルギの減衰作用を補助するため、領域５４に設けられていてもよい。この場合、内リング４２と外リング４０との間でエラストマーとエラストマーとの接触が生じる。しかしながら、更に、エラストマー４４が一方の表面だけに取り付けられ、これによりエラストマーと金属との接触を生じさせてもよい。或いは、図６に示すように、エラストマーがいずれの表面にも取り付けられておらず、金属と金属との接触が生じるようにしてもよいと考えられる。表面５０又は５２のうちの少なくとも一方にエラストマー４４を設けることによる１つの利点は、高速回転の発生中に、ＩＭＵのセンサ群での衝撃及び振動エネルギの減衰作用を高めるということである。
【００２９】
図５は、図２のＩＭＵ遮断器２４の別の例示に係る回転停止機構を示す斜視図である。図４におけるのと同様に、例示のＩＭＵ遮断器２４は、内リング４２の凹所部分４３と、外リング４０の突出部分４１とを含む回転停止機構を備えている。凹所部分４３及び突出部分４１は、突出部分４１が少なくとも部分的に凹所部分４３内にあるように位置決めされている。このように整合した状態では、内リング４２の凹所部分４３の側面５２は、外リング４０の突出部分４１の側面５０と接触し、高速回転の発生中に、内リング４２が外リング４０に対して過度に回転することを阻止又は実質的に阻止する。
【００３０】
しかしながら、幾つかの場合では、領域５５に示されているように、凹所部分４３の側面５２と、突出部分４１の側面５０との間にエラストマー４４が設けられていない。領域５５にエラストマー４４を設けないのは、設計上の制限及び費用の増大の２つの理由による。エラストマー４４が設けられていない場合には、凹所部分４３の側面５２及び突出部分４１の側面５０は、例示のＩＭＵ遮断器２４に高い回転力が加えられた場合、金属と金属との接触が生じる。しかしながら、このような場合中に金属と金属との接触によりセンサ群で減衰される衝撃及び振動エネルギは、図４と比較して小さい。
【００３１】
より一般的には、エラストマー４４は、所望に応じて、凹所部分４３及び突出部分４１の側面５０及び５２の両方に設けられていてもよく、又は凹所部分４３の側面５２にだけ設けられていてもよく、突出部分４１の側面５０にだけ設けられていてもよく、又は凹所部分４３及び突出部分４１の側面５０及び５２の間に全く設けられていなくてもよいと考えられる。
【００３２】
図６は、図２に例示のＩＭＵ遮断器を示す概略断面図である。例示のＩＭＵ遮断器は、内リング４２、外リング４０、及びこれらのリング間を延びるエラストマー４４を含む。例示のエラストマー４４は、所望であれば、内リング４２の高さ全体及び外リング４０の高さ全体に亘って配置されていてもよい。エラストマーは、上隙間６０及び下隙間６３を有する。状況によっては、ＩＭＵ遮断器に並進力が作用し、内リング４２と外リング４０との間に圧縮を生じさせる。このような圧縮状態では、内リング４２のエラストマー領域６１が外リング４０のエラストマー領域６２と接触してもよい。同様に、内リング４２のエラストマー領域６４が外リング４０のエラストマー領域６５と接触してもよい。エラストマー４４を表面全体に亘って設けることによる１つの利点は、金属と金属との接触又は金属とエラストマーとの接触を防止するのを補助することである。エラストマーとエラストマーとの接触は、衝撃及び振動エネルギをより減衰させることができる。これは、高度に動的な環境で作動する場合に有利である。しかしながら、更に、エラストマー４４は、所望に応じて、領域６１及び６４等の内リング４２の全表面、又は領域６２及び６５等の外リング４０の全表面のいずれか一方だけに設けられていてもよいし、内リング又は外リングのいずれにも設けられていなくてもよいと考えられる。
【００３３】
更に、外リング４０の内面７２は、内リング４２の外面７０に合わせて同様に成形されていてもよく、先が尖った領域が全くなくてもよい。先が尖った領域が設けられていないことによる一つの利点は、内リング４２と外リング４０との間を圧縮する並進力が加えられたとき、先が尖った領域が設けられていないために、力が内リング４２及び外リング４０の表面積全体に亘って分散され、エラストマー４４をちぎったり切断したりすることがないということである。これに対し、先が尖った領域が設けられていると、１つの尖った部分に力が集中し、エラストマーをちぎったり切断したりしてしまい、その結果、金属と金属との接触が生じる。
【００３４】
更に、例示のエラストマー４４は、遮断器中での形状が対称であってもよいし、ほぼ対称であってもよい。形状が対称であるため、エラストマー４４の弾性中心が、同様に配置された遮断器の幾何学的中心に置かれるという利点が得られる。更に、エラストマー４４は、遮断器の軸線方向剛性及び半径方向剛性を約１：１の比で均衡させてもよい。更に、幾つかの場合では、エラストマー４４は、高度に動的な場合における衝撃及び振動エネルギと関連した予想撓み範囲に亘ってばね係数が線型であってもよい。一つの場合として、予想撓み範囲は、約０．０７６２ｍｍ（約０．００３インチ）である。しかしながら、エラストマー４４は、半径方向で最大約０．３５５６ｍｍ（約０．０１４インチ）の線型ばね係数即ち剛性を備えていてもよく、軸線方向では、撓み範囲はこれよりも大きいと考えられる。
【００３５】
例示の遮断器は、慣性センサに、長さ方向自由度、横方向自由度、軸線方向自由度、ロール自由度、ピッチ自由度、及びヨー自由度等の６度の自由度全てで保護及び／又は減衰を提供してもよい。幾つかの場合では、例示のエラストマー４４は、慣性センサに、例えば長さ方向自由度、横方向自由度、及び軸線方向自由度等の３度の自由度で保護及び／又は減衰を提供してもよい。
【００３６】
以上のように、本発明の好ましい実施例を説明してきたが、本技術分野における当業者は、添付した特許請求の範囲内で、更に他の実施例を実施、使用してもよいということを容易に理解するであろう。本明細書によって包含される本発明の多くの利点を以上の説明に記載した。しかしながら、本開示は、多くの点で単なる例示であるということは理解されよう。詳細に関し、特に形状、大ききさ、及び部品の配置に関し、本発明の範囲内で変更を行うことができる。勿論、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲で表現された用語で定義される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による例示の慣性計測ユニット（ＩＭＵ）の斜視図である。
【図１Ａ】図１に例示のＩＭＵの分解斜視図である。
【図２】図１に例示のＩＭＵ遮断器の斜視図である。
【図３】図２に例示のＩＭＵ遮断器の分解斜視図である。
【図４】図２に例示のＩＭＵ遮断器の回転停止機構を示す斜視図である。
【図５】図２に例示のＩＭＵ遮断器に係る他の回転停止機構を示す斜視図である。
【図６】図２に例示のＩＭＵ遮断器の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  慣性計測ユニット（ＩＭＵ）
１２  ファスナ
１４  カバー部材
１６  第１Ｏ−リングシール
２４  遮断器
３２  第２Ｏ−リングシール
３４  ベース部材
３６  センサ群
【図１】
2007163471.tif 000003
【図１Ａ】
2007163471.tif 000004
【図２】
2007163471.tif 000005
【図３】
2007163471.tif 000006
【図４】
2007163471.tif 000007
【図５】
2007163471.tif 000008
【図６】
2007163471.tif 000009
【外国語明細書】
2007163471000001.pdf