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発明の名称 高低装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−324894
公開日 平成7年(1995)12月12日
出願番号 特願平6−116964
出願日 平成6年(1994)5月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石戸 元
発明者 狩野 康夫 / 佐野 伸一
要約 目的
長尺物の俯仰動作時、平衡機の平衡回転トルクを長尺物の動作を補助する方向へ積極的に不平衡とし電動機の加速トルクを助ける事により、同一加速度を得るのに従来より少なくトルク即ち従来より小型の電動機で実現する。

構成
一端を回転可能とする長尺物1の俯仰角度を検出する角度検出器6と、俯仰角度に応じ平衡機サーボバルブを制御する平衡機増幅器10とにより平衡機圧力P2 を制御し回転トルクを発生し前記長尺物1の回転中心まわりの回転トルクを発生し前記長尺物の回転中心まわりの回転トルクを平衡する平衡機2と、前記長尺物1を高低駆動動作させる駆動機4と速度検出器5と速度増幅器8及び前記角度検出器6と位置増幅器9により長尺物1の角度を制御する高低駆動装置において、前記位置増幅器9及び速度増幅器8の位置及び速度誤差信号S4 ′,S7 ′を入力し、平衡機2の圧力P2 を変化させる補償器11とからなる。
特許請求の範囲
【請求項1】 一端を回転中心とする長尺物の俯仰角度を検出する角度検出器と、俯仰角度に応じ平衡機サーボバルブを制御する平衡機増幅器とにより平衡機圧力を制御し回転トルクを発生し前記長尺物の回転中心まわりの回転トルクを平衡する平衡機と、前記長尺物を高低駆動動作させる駆動機と速度検出器と速度増幅器及び前記角度検出器と位置増幅器により長尺物の角度を制御する高低駆動装置において、前記位置増幅器及び速度増幅器の位置及び速度誤差信号を入力し、平衡機の圧力を変化させる補償器とからなる高低装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長尺物の一端を回転中心として俯仰動作をする高低装置に関するもので、その長尺物の可動範囲内において回転中心の回転トルクを平衡させる油圧式平衡機を有し、かつそれを電動機で俯仰させる高低駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高低装置において、平衡機と高低駆動装置とを有する平衡機は、長尺物の回転中心における回転トルクを任意の仰角で平衡させる装置であり、また高低駆動装置は平衡機により平衡されている長尺物を電動機により俯仰するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来その平衡機と高低駆動装置は全く独立に動作していたため、電動機は所望の加速度を満足する大きなトルクが必要となり、外形寸法が大きくなる欠点があった。本発明は、長尺物の俯仰動作時平衡機による平衡回転トルクを長尺物の動作を補助する方向へ積極的に不平衡とし電動機の加速トルクを助ける事により同一加速度を得るのに従来より少ないトルク即ち従来より小型の電動機で実現することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、一端を回転中心とする長尺物(1)の俯仰角度を検出する角度検出器(6)と、俯仰角度に応じ平衡機サーボバルブを制御する平衡機増幅器(10)とにより平衡機圧力(P2 )を制御し回転トルクを発生し前記長尺物(1)の回転中心まわりの回転トルクを平衡する平衡機(2)と、前記長尺物(1)を高低駆動動作させる駆動機(4)と速度検出器(5)と速度増幅器(8)及び前記角度検出器(6)と位置増幅器(9)により長尺物(1)の角度を制御する高低駆動装置において、前記位置増幅器(9)及び速度増幅器(8)の位置及び速度誤差信号(S4 ′,S7 ′)を入力し、平衡機(2)の圧力(P2 )を変化させる補償器(11)とからなる高低装置である。
【0005】
【作用】仰角における位置増幅器9、速度増幅器8の信号及び速度の誤差信号S4 ′,S7 ′は平衡機2の不平衡トルクを長尺物1を仰角させる方向に作用し、また俯角における位置増幅器9、速度増幅器8の位置及び速度の誤差信号S4 ′,S7′は平衡機2の不平衡トルクを長尺物1を俯角させる方向に作用する。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図1において長尺物1は耳軸1aを回転中心とし、俯仰可能な機構により支持する。またこの長尺物1は油圧による平衡機2に連結する。長尺物1は高低歯車3を介してその高低角を検出する角度検出器6に、また減速機7を介して高低駆動電動機4に連結する。なお5はその回転速度の検出器である。
【0007】次にこの装置の動作を説明する。角度検出器6の角度信号S1 から耳軸1aまわりの回転トルクを平衡させるのに必要な平衡圧力を平衡機増幅器10が決定し、その出力信号S2 により平衡機サーボバルブ13を制御する。このため平衡機2の圧力は油圧ユニット14からの圧油P1 を平衡機サーボバルブ13で調整され、平衡機2には静止時における長尺物1の任意の角度で耳軸1aまわりの回転トルクを平衡する圧力P2 を導入する。
【0008】一方、位置指令信号装置12の出力信号S3 と角度検出器6の高低位置に相当する角度信号S1 とを比較器C1 で比較し、その誤差信号S4 を位置演算増幅器9で増幅し、前記位置演算増幅器9の出力信号S5 と速度検出器5の速度信号S6 とを比較器C2 で比較し、その誤差信号S7 で動作する速度演算増幅器8の出力信号S8 により電動機4を制御し、長尺物1に固定された歯弧3を減速機7を介して駆動し、長尺物1を前記位置指令信号12の指令角度信号S3 に対応する角度に俯仰動作させる。
【0009】静止状態では、平衡機2により耳軸1aまわりの回転トルクを平衡している。位置指令信号装置12により電動機4が駆動されると速度演算増幅器8と位置演算増幅器9の速度誤差信号S7 ′と位置誤差信号S4 ′により補償器11が平衡機2の平衡圧力を電動機4の動作を助ける方向に変化させる補正信号S9 を生成し、この補正信号S9 を前記平衡機増幅器10に出力する。すなわち、補償器11は長尺物1を俯仰動作させる電動機4を駆動する位置演算増幅器9、速度演算増幅器8の位置及び速度誤差信号S4 ′,S7 ′により長尺物1を駆動する方向と大きさを判別し、平衡機圧力P2 を制御する平衡機増幅器10に駆動する方向へ平衡している回転トルクを不平衡による補正信号S9 を出力する。
【0010】これにより位置指令信号装置12に同期するために、長尺物が移動中は平衡機2がその動きを助ける方向にトルクを発生する。例えば長尺物1を持ち上げるときには平衡機2は縮んで長尺物1を持ち上げる方向に、下げるときは平衡機2は延びて長尺物1を下げる方向に作動する。また長尺物1が位置指令信号装置12に同期手前で減速域になると、すなわち速度誤差信号S7 ′と位置誤差信号S4′が小さくなると、上記補助作用は有害であるから、補正信号S9 は取り消され、平衡機2の平衡圧は通常となり長尺物1は電動機4のトルクで減速し、位置指令信号に同期して停止する。
【0011】上記のようにこの高低装置において、高低装置を駆動すると、仰角における位置演算増幅器9、速度演算増幅器8の信号及び速度の誤差信号S4 ′,S7 ′は平衡機2の不平衡トルクを長尺物1を仰角させる方向に作用し、また俯角における位置演算増幅器9、速度演算増幅器8の位置及び速度の誤差信号S4 ′,S7′は平衡機2の不平衡トルクを長尺物1を俯角させる方向に作用する。したがって長尺物1を駆動するのに必要なトルクを電動機4と平衡機2で分担することができ、必要な電動機4の所要トルクが軽減でき、使用する電動機4を小型化できる。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来別々に動作していた平衡機と電動機、減速機、高低歯弧からなる高低駆動装置において、長尺物を上げ下げするときには平衡機の平衡を故意に崩して電動機を補助するので、電動機を小型化できると共に動作も迅速化できるものである。また本発明は平衡機と高低駆動装置を電気的に結合するだけであるから、特別な機械的装置を追加する必要がなく、従来のものに適用しうるものである。




 

 


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