(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定されるケースと、同ケースの内部に配設され同ケースに対して第１支軸を介し同支軸と一体に回動可能に支持された枠部材と、同枠部材の内部に配設されて同枠部材に上記第１支軸と直交する方向の第２支軸を介し回動可能に支持された計測器用台部材とからなるジンバル装置において、上記台部材を拘束するためのクランプ機構をそなえ、同クランプ機構が、上記ケースに装着されたクランプ力発生機構と、同クランプ力発生機構により駆動されて上記枠部材に対しほぼ水平方向に接近したり遠ざかったりしうる第１クランプ片と、上記の枠部材および第１支軸の少なくとも一方に弾性部材を介し可動的に取り付けられて上記第１クランプ片の上記枠部材への接近時に同クランプ片により押圧される中間摩擦片と、同中間摩擦片に対向するように上記台部材に固着され上記第１クランプ片の上記中間摩擦片に対する押圧状態で同中間摩擦片からクランプ力の伝達を受ける第２クランプ片とをそなえて構成されたことを特徴とする、クランプ機構付きジンバル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプ機構付きジンバル装置において、上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されたことを特徴とする、クランプ機構付きジンバル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクランプ機構付きジンバル装置において、上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成されたことを特徴とする、クランプ機構付きジンバル装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のクランプ機構付きジンバル装置において、上記中間摩擦片が上記枠部材に形成されたトンネル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾性部材が板ばねとして形成されたことを特徴とする、クランプ機構付きジンバル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地震計等の計測器を搭載するための台部材を有するジンバル装置に関し、特に上記台部材のクランプ機構をそなえるようにしたジンバル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底に地震計を設置する場合、従来は図２(a)，(b)や図３(a)，(b)に示されるクランプ機構付きジンバル装置が用いられていた。
図２(a)，(b)に示す装置では、海底等に固定されるケース３の内部に、枠部材２が配設されて、同枠部材２は第１支軸７を介しケース３に回動可能に支持されている。
【０００３】
そして、枠部材２の内部に計測器用台部材１が配設され、同台部材１は第１支軸７と直交する第２支軸６を介して枠部材２に対し回動可能に支持されている。上述のようなジンバル装置において、ケース３に固定のクランプ力発生機構５ａにより押圧接触される一対のクランプ片４ａが、それぞれクランプ発生機構５ａと枠部材２とに、互いに対向するように設けられている。
【０００４】
さらに枠部材２に対し台部材１を拘束できるように、枠部材２に固定のクランプ力発生機構５ｂにより押圧接触される一対のクランプ片４ｂが、それぞれクランプ力発生機構５ｂと台部材１とに、互いに対向するように設けられている。このようにして、台部材１を拘束するためのクランプ機構が構成されている。
【０００５】
この例では、Ｘ成分センサ８ａ，Ｙ成分センサ９およびＺ成分センサ10からなる地震計が台部材１に搭載されており、その使用時には、上記クランプ機構によるクランプ状態で海底ケーブルなどともに海底に設置されてから、一旦クランプ力を解除してジンバル機構により台部材１を水平状態に調整し、次いで再び台部材１をクランプ状態とすることにより、上記地震計を水平状態に保持する操作が行なわれる。なお、図２において、符号６ａ，７ａは、軸受を示している。
【０００６】
次に図３(a)，(b)に示す従来のクランプ機構付きジンバル装置では、図２の装置について述べたと同様のジンバル装置において、台部材１を拘束するためのクランプ機構が、次のように構成されている。すなわちケース３の底部中央に設けられたクランプ力発生機構５ｃと、同機構５ｃに付設のクランプ片４ｃおよび同クランプ片４ｃにより摩擦接触されるように台部材１の下面に設けられたクランプ片４ｄとで、クランプ機構が構成されている。そして、クランプ力発生機構５ｃによりほぼ鉛直方向にクランプ片４ｃが駆動されることにより、他のクランプ片４ｄとの摩擦接触が行なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような従来のクランプ機構付きジンバル装置では、図２(a)，(b)に示す装置の場合、２個のクランプ機構を必要として、構造の複雑化やコストの増大を招くという問題点があり、また図３(a)，(b)に示す装置の場合は、クランプ機構が１個ですむものの、台部材１の下面とケース３の下部中央との間のスペースが狭いため、このスペースに装備されるクランプ機構の動作範囲が限定されるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点の解消をはかろうとするもので、単一のクランプ機構により、ジンバル装置における台部材の拘束を行なえるようにしながら、上記クランプ機構の装備を自由に行なえるようにしたクランプ機構付きジンバル装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため、本発明のクランプ機構付きジンバル装置は、固定されるケースと、同ケースの内部に配設され同ケースに対して第１支軸を介し同支軸と一体に回動可能に支持された枠部材と、同枠部材の内部に配設されて同枠部材に上記第１支軸と直交する方向の第２支軸を介し回動可能に支持された計測器用台部材とからなるジンバル装置において、上記台部材を拘束するためのクランプ機構をそなえ、同クランプ機構が、上記ケースに装着されたクランプ力発生機構と、同クランプ力発生機構により駆動されて上記枠部材に対しほぼ水平方向に接近したり遠ざかったりしうる第１クランプ片と、上記の枠部材および第１支軸の少なくとも一方に弾性部材を介し可動的に取り付けられて上記第１クランプ片の上記枠部材への接近時に同クランプ片により押圧される中間摩擦片と、同中間摩擦片に対向するように上記台部材に固着され上記第１クランプ片の上記中間摩擦片に対する押圧状態で同中間摩擦片からクランプ力の伝達を受ける第２クランプ片とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のクランプ機構付きジンバル装置は、上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されたことを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明のクランプ機構付きジンバル装置は、上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成されたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のクランプ機構付きジンバル装置は、上記中間摩擦片が上記枠部材に形成されたトンネル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾性部材が板ばねとして形成されたことを特徴としている。
【００１３】
【作用】
上述の本発明のクランプ機構付きジンバル装置では、上記ケースに装着されたクランプ力発生機構が、第１クランプ片をほぼ水平方向に駆動して、枠部材付きの中間摩擦片を介し台部材付きの第２クランプ片との摩擦接触を行なわせることにより、同台部材のクランプ（締め付け拘束）の作用が行なわれる。
【００１４】
そして、上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されていると、上記クランプ力発生機構により第１支軸の方向に生じるクランプ力が、第２支軸に対し直角方向に働くので、第１クランプ片、中間摩擦片および第２クランプ片を介して伝達されるクランプ力が、上記第２支軸と一体に回動しうる台部材を適切に拘束するように作用する。
【００１５】
さらに、上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成されていると、上記クランプ力発生機構による上記台部材の拘束が一層的確に行なわれるようになる。
【００１６】
また、上記中間摩擦片が、上記枠部材に形成されたトンネル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾性部材が板ばねとして形成されていると、同板ばねによる上記中間摩擦片の支持が、狭いスペースでも適切に行なわれるようになる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面により本発明の一実施例としてのクランプ機構付きジンバル装置について説明すると、図１(a)はその水平断面図、図１(b)はその縦断面図である。
【００１８】
図１(a)，(b)に示すように、海底に海底ケーブルを介して固定されるケース３の内部に、枠部材２が配設されて、同枠部材２は第１支軸７を介しケース３に回動可能に支持されている。
そして、枠部材２の内部に計測器用台部材１が配設され、同台部材１は第１支軸７と直交する第２支軸６を介して枠部材２に対し回動可能に支持されている。
【００１９】
また、台部材１を拘束するためのクランプ機構として、ケース３に装着されたクランプ力発生機構５と、同クランプ力発生機構５により第１支軸７の軸方向へ駆動されて枠部材２に対しほぼ水平方向に接近したり遠ざかったりしうる第１クランプ片５ａとが設けられるほか、第１支軸７に板ばね12を介して可動的に取り付けられた中間摩擦片11と、同中間摩擦片11に対向するように台部材１に固着された第２クランプ片４とが設けられている。
【００２０】
第１クランプ片５ａと中間摩擦片11との接触しうる面は、互いに平面状に形成されているが、中間摩擦片11と第２クランプ片４との接触しうる面は、中間摩擦片11では第２支軸６の回動軸線を中心とする凹型円弧面として形成され、第２クランプ片４では同回動軸線を中心とする凸型円弧面として形成されている。
【００２１】
また、第１クランプ片５ａは第１支軸７の両側方にそれぞれ設けられ、これらの第１クランプ片５ａによりそれぞれ押圧されうる中間摩擦片11は第１支軸７に関して対称に対をなして設けられていて、これらの中間摩擦片11にそれぞれ接触しうる第２クランプ片４は、第２支軸６の回動軸線を中心とする円形部材として構成されている。
さらに、中間摩擦片11は、枠部材２に形成されたトンネル孔２ａをくぐるように配設されており、同中間摩擦片11の両端部がそれぞれ板ばね12により第１支軸７に取り付けられている。
【００２２】
本実施例では、台部材１に搭載される計測器として、Ｘ成分センサ８，Ｙ成分センサ９およびＺ成分センサ10からなる地震計が設けられている。なお図１(a)，(b)における符号６ａ，７ａは軸受を示している。
クランプ力発生機構５としては、従来の装置と同様に、図示しないコイルバネによりクランプ力を発生するように構成されており、そのクランプ力の解除の際には、ジンバルクランプ制御部からの信号により作動する直流モータと同モータにより駆動されるカムレバー等を介して上記コイルバネを撓める作用が行なわれるようになっている。
【００２３】
本発明のクランプ機構付きジンバル装置は上述のように構成されているので、ケース３に装着されたクランプ力発生機構５が、第１クランプ片５ａをほぼ水平方向に駆動して、枠部材２付きの中間摩擦片11を介し台部材１付きの第２クランプ片４との摩擦接触を行なわせることにより、同台部材１のクランプ（締め付け拘束）が的確に行なわれる。
【００２４】
そして、上記クランプ力発生機構５が第１クランプ片５ａを第１支軸７の軸方向に駆動するように設けられ、第１クランプ片５ａと中間摩擦片11との接触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、中間摩擦片11と第２クランプ片４との接触しうる面が、中間摩擦片11では第２支軸６の回動軸線を中心とする凹型円弧面として、第２クランプ片４では同回動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されているので、クランプ力発生機構５により第１支軸７の方向に生じるクランプ力が、第２支軸６に対し直角方向に働くようになり、これにより、第１クランプ片５ａ，中間摩擦片11および第２クランプ片４を介して伝達されるクランプ力が、第２支軸６と一体に回動しうる台部材１を適切に拘束するように作用する。
【００２５】
さらに、上記第１クランプ片５ａが第１支軸７の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片５ａによりそれぞれ押圧されうる中間摩擦片11が第１支軸７に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦片11にそれぞれ接触しうる第２クランプ片４が第２支軸６の回動軸線を中心とする円形部材として構成されているので、クランプ力発生機構５による台部材１の拘束が一層的確に行なわれるようになる。
【００２６】
また、中間摩擦片11が、枠部材２に形成されたトンネル孔２ａをくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片11の両端部をそれぞれ第１支軸に取り付ける弾性部材が板ばね12として形成されているので、同板ばね12による中間摩擦片11の支持が、狭いスペースでも適切に行なわれるようになる。
【００２７】
上述の実施例のクランプ機構付きジンバル装置では、台部材１を固定するクランプ機構が１セットで足りるようになるほか、同機構の装備のための所要スペースが水平方向に展開されるので、同スペースを十分にとることができ、台部材１の下方にクランプ機構を設けるようにした従来の場合と比べて、設計の自由度を大幅に高めうる利点がある。
【００２８】
なお、本実施例の場合も、その使用時には、クランプ状態で本装置を海底ケーブルなどとともに海底に着地させてから、一旦クランプ力を解除してジンバル機構により台部材１を水平状態に調整し、次いで再び台部材１をクランプ状態とすることにより、台部材１上の地震計を水平状態に保持して、地震観測の準備が整えられるようになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のクランプ機構付きジンバル装置によれば次のような効果が得られる。
(1) 固定されるケースに装着されたクランプ力発生機構が、その第１クランプ片をほぼ水平方向に駆動して、上記ケース内に軸支された枠部材に付設の中間摩擦片を介し、上記枠部材内に軸支された台部材に付設の第２クランプ片との摩擦接触を行なわせることにより、同台部材のクランプ（締め付け拘束）が的確に行なわれる。
(2) 上記クランプ力発生機構が上記第１クランプ片を上記第１支軸の軸方向に駆動するように設けられ、上記第１クランプ片と上記中間摩擦片との接触しうる面が、互いに平面状に形成されるとともに、上記中間摩擦片と上記第２クランプ片との接触しうる面が、上記中間摩擦片では上記第２支軸の回動軸線を中心とする凹型円弧面として、上記第２クランプ片では同回動軸線を中心とする凸型円弧面としてそれぞれ形成されていると、上記クランプ力発生機構により第１支軸の方向に生じるクランプ力が、第２支軸に対し直角方向に働くので、第１クランプ片、中間摩擦片および第２クランプ片を介して伝達されるクランプ力が、上記第２支軸と一体に回動しうる台部材を適切に拘束できるようになる。
(3) 上記第１クランプ片が上記第１支軸の両側方にそれぞれ設けられるとともに、これらの第１クランプ片によりそれぞれ押圧されうる上記中間摩擦片が上記第１支軸に関して対称に対をなして設けられ、これらの中間摩擦片にそれぞれ接触しうる上記第２クランプ片が上記第２支軸の回動軸線を中心とする円形部材として構成されていると、上記クランプ力発生機構による上記台部材の拘束が一層的確に行なわれるようになる。
(4) 上記中間摩擦片が、上記枠部材に形成されたトンネル孔をくぐるように配設されるとともに、同中間摩擦片の両端部をそれぞれ上記第１支軸に取り付ける上記弾性部材が板ばねとして形成されていると、同板ばねによる上記中間摩擦片の支持が、狭いスペースでも適切に行なわれるようになる。
(5) 計測器用台部材を固定するクランプ機構が１セットで足りるようになるほか、同機構の装備のための所要スペースが水平方向に展開されるので、同スペースを十分にとることができ、台部材の下方にクランプ機構を設けるようにした従来の場合と比べて、設計の自由度を大幅に高められるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a)図は本発明のクランプ機構付きジンバル装置の水平断面図、(b)図はその縦断面図である。
【図２】  (a)図は従来のクランプ機構付きジンバル装置の水平断面図、(b)図はその縦断面図である。
【図３】  (a)図は従来のクランプ機構付きジンバル装置の他の例を示す水平断面図、(b)図はその縦断面図である。
【符号の説明】
１  台部材
２  枠部材
２ａ  トンネル孔
３  ケース
４  第２クランプ片
５  クランプ力発生機構
５ａ  第１クランプ片
６  第２支軸
６ａ  軸受
７  第１支軸
７ａ  軸受
８  Ｘ成分センサ
９  Ｙ成分センサ
10  Ｚ成分センサ
11  中間摩擦片
12  板ばね
【図１】
0003750825.tif 000002
【図２】
0003750825.tif 000003
【図３】
0003750825.tif 000004