JP2019105492A - Electrodynamic detector and method for manufacturing the same - Google Patents

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大輔 坪井
Daisuke Tsuboi
大輔 坪井
高木 義彦
Yoshihiko Takagi
義彦 高木
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Abstract

To provide an electrodynamic detector which enables highly accurate adjustment in a short time, and a method for manufacturing the same.SOLUTION: The electrodynamic detector comprises: a columnar part with one end fixed to one surface of a lid, to which a magnetic field generation part for generating a magnetic field is fixed; a movable part which is elastically supported to the columnar part by an elastic support member so as to displace along the movement of the columnar part and to which a coil is fixed; a holding member fastened to the other end of the columnar part by a fastening member, so as to hold the elastic support member together with the columnar part; and a cylindrical side plate which is fastened to the lid by the fastening member, so as to store the columnar part and the movable part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本件は、動電型検出器およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an electrokinetic detector and a method of manufacturing the same.

動電型検出器は、磁場中を運動する導体に発生する誘導起電力を利用することで、被測定体の速度、加速度などの動きを測定する装置である。このような動電型検出器は、被測定体の動きに伴って変位する可動体と、可動体に取り付けられた導体と、導体に磁場を与える磁場生成部と、導体に発生する誘導起電力を出力するための電気回路とを備えている(例えば、特許文献1参照)。   The electrokinetic detector is a device that measures the movement of the object to be measured, such as the velocity and acceleration, by using an induced electromotive force generated in a conductor moving in a magnetic field. Such an electrodynamic detector includes a movable body that is displaced with the movement of a measured object, a conductor attached to the movable body, a magnetic field generation unit that applies a magnetic field to the conductor, and an induced electromotive force generated in the conductor And an electric circuit for outputting the signal (see, for example, Patent Document 1).

特開平9−325067号公報JP-A-9-325067

上記の動電型検出器においては、各部材が筐体内に収容されている。このような構成では、例えば、有底筒状の筐体内に各部材を収容し、当該筐体に上蓋を固定することで、各部材を当該筐体内に固定することが考えられる。しかしながら、この場合、可動部を中立位置に調整しようとすると、上蓋を取り外して調整した後に再度上蓋を取り付けることになる。この場合、調整に時間を要するとともに、調整精度にバラツキが生じるおそれがある。   In the above-mentioned electrodynamic detector, each member is accommodated in a housing. In such a configuration, for example, it is conceivable to fix each member in the casing by housing each member in a bottomed cylindrical casing and fixing the upper lid to the casing. However, in this case, when the movable portion is to be adjusted to the neutral position, the upper lid is removed and adjusted, and then the upper lid is attached again. In this case, while taking time for adjustment, there is a possibility that variation may occur in adjustment accuracy.

1つの側面では、本発明は、短時間で高精度の調整を可能とする動電型検出器およびその製造方法を提供することを目的とする。   In one aspect, the present invention aims to provide an electrokinetic detector that enables high-precision adjustment in a short time and a method of manufacturing the same.

1つの態様では、本発明に係る動電型検出器は、蓋の一面に一端が固定され、磁場を生成する磁場生成部が固定された柱状部と、前記柱状部の動きに沿って変位するように弾性支持部材によって前記柱状部に弾性支持され、コイルが固定された可動部と、締結部材によって前記柱状部の他端に締結されることで、前記弾性支持部材を前記柱状部と挟持する挟持部材と、締結部材によって前記蓋に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する筒状の側板と、を備えることを特徴とする。   In one aspect, the electrodynamic detector according to the present invention is displaced along the movement of the columnar part, one end of which is fixed to one surface of the lid and the magnetic field generating unit that generates the magnetic field is fixed. As described above, the elastic supporting member is held between the columnar portion and the movable portion which is elastically supported on the columnar portion by the elastic supporting member and is fastened to the other end of the columnar portion by the fastening portion and the movable portion to which the coil is fixed. It is characterized by including: a holding member; and a cylindrical side plate that accommodates the columnar portion and the movable portion by being fastened to the lid by a fastening member.

上記動電型検出器において、締結部材によって前記側板に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する空間を、前記蓋および前記側板とともに画定する第2の蓋を備えていてもよい。   In the above-described electrodynamic detector, even if the lid and the side plate together with the second lid define a space for accommodating the columnar portion and the movable portion by being fastened to the side plate by a fastening member. Good.

1つの態様では、本発明に係る動電型検出器の製造方法は、磁場を生成する磁場生成部が固定された柱状部を、蓋の一面に固定し、コイルが固定された可動部が前記柱状部の動きに沿って変位するように、弾性支持部材によって前記柱状部に前記可動部を弾性支持させ、前記可動部の位置を調整し、締結部材によって挟持部材を前記柱状部の上部に締結することで、前記柱状部と前記挟持部材とに前記弾性支持部材を挟持させ、締結部材によって前記蓋に筒状の側板を締結することで、前記側板内に前記柱状部および前記可動部を収容する、ことを特徴とする。   In one aspect, in the method of manufacturing an electrodynamic detector according to the present invention, a columnar portion to which a magnetic field generation unit that generates a magnetic field is fixed is fixed to one surface of a lid, and a movable portion to which a coil is fixed is The flexible support member elastically supports the movable portion to the columnar portion by an elastic support member so as to be displaced along the movement of the columnar portion, adjusts the position of the movable portion, and fastens a clamping member to an upper portion of the columnar portion by a fastening member. Thus, the elastic supporting member is held between the columnar portion and the holding member, and the cylindrical side plate is fastened to the lid by the fastening member, thereby accommodating the columnar portion and the movable portion in the side plate. To be characterized.

短時間で高精度の調整を可能とする動電型検出器およびその製造方法を提供することができる。   It is possible to provide an electrokinetic detector that enables high-precision adjustment in a short time and a method of manufacturing the same.

(a)は実施例1に係る動電型検出器の模式的断面図であり、(b)は磁場生成部の詳細図である。(A) is typical sectional drawing of the electrodynamic detector which concerns on Example 1, (b) is a detailed view of a magnetic field production | generation part. ダイヤフラムバネの平面図である。It is a top view of a diaphragm spring. 比較形態に係る動電型検出器の構成を例示する模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an electrodynamic detector according to a comparative embodiment. 実施形態に係る動電型検出器の製造方法を表すフロー図である。It is a flowchart showing the manufacturing method of the electrodynamic-type detector which concerns on embodiment. 他の磁場生成部を例示する図である。It is a figure which illustrates another magnetic field generation part.

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1(a)は、実施例1に係る動電型検出器100の模式的断面図である。図1(b)は、後述する磁場生成部30の詳細図である。図1(b)では、断面を示すハッチを省略している。動電型検出器100の感度軸は、略鉛直方向に設定されている。本実施形態では、鉛直上方を上側と称し、鉛直下方を下側と称する。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the electrodynamic detector 100 according to the first embodiment. FIG. 1B is a detailed view of a magnetic field generation unit 30 described later. In FIG. 1 (b), hatches showing cross sections are omitted. The sensitivity axis of the electrodynamic detector 100 is set in the substantially vertical direction. In the present embodiment, the vertically upper side is referred to as the upper side, and the vertically lower side is referred to as the lower side.

図1(a)で例示するように、動電型検出器100の主要部は、有蓋かつ有底の筒状(本実施形態では例えば円筒状)の筐体に収容されている。筐体は、下蓋11、上蓋12および側板13を備えている。下蓋11および上蓋12は、例えば、略円形を有しており、略同形をなしている。また、下蓋11および上蓋12のそれぞれにおいて、略中央部に穴が形成されている。側板13は、円筒形状をなしている。側板13の軸は、感度軸に沿っている。側板13は、下蓋11に対して、ネジなどの締結部材14によって締結されている。例えば、側板13の下端の内周面が下蓋11の端面(側面)に対して締結されている。側板13は、上蓋12に対して、ネジなどの締結部材15によって締結されている。例えば、側板13の上端の内周面が上蓋12の端面(側面)に対して締結されている。   As illustrated in FIG. 1A, the main part of the electrokinetic detector 100 is housed in a closed and bottomed cylindrical (for example, cylindrical in this embodiment) casing. The housing is provided with a lower lid 11, an upper lid 12 and a side plate 13. The lower lid 11 and the upper lid 12 have, for example, a substantially circular shape, and have substantially the same shape. Further, in each of the lower lid 11 and the upper lid 12, a hole is formed in a substantially central portion. The side plate 13 has a cylindrical shape. The axis of the side plate 13 is along the sensitivity axis. The side plate 13 is fastened to the lower lid 11 by a fastening member 14 such as a screw. For example, the inner peripheral surface of the lower end of the side plate 13 is fastened to the end surface (side surface) of the lower lid 11. The side plate 13 is fastened to the upper lid 12 by a fastening member 15 such as a screw. For example, the inner peripheral surface of the upper end of the side plate 13 is fastened to the end surface (side surface) of the upper lid 12.

筐体内において、感度軸に沿って略円柱状の支柱が備わっている。支柱は、下部部材21と、柱状部22と、上部部材23とを備える。下部部材21、柱状部22および上部部材23は、略円柱形状を有し、側板13がなす円筒と同心をなしている。下部部材21の下面は、下蓋11の上面の中央部に配置され、下蓋11の穴に挿入されたネジなどの締結部材24によって、下蓋11に対して締結されている。柱状部22は、下面が下部部材21の上面と対向するように配置されている。柱状部22は、下部部材21に嵌合するなどして、下部部材21に固定されている。上部部材23は、下面が柱状部22の上面と対向するように配置されている。また、上部部材23は、ネジなどの締結部材25によって、柱状部22に対して締結されている。   In the housing, a substantially cylindrical support post is provided along the sensitivity axis. The post includes a lower member 21, a columnar portion 22, and an upper member 23. The lower member 21, the columnar portion 22 and the upper member 23 have a substantially cylindrical shape and are concentric with the cylinder formed by the side plate 13. The lower surface of the lower member 21 is disposed at the center of the upper surface of the lower lid 11 and is fastened to the lower lid 11 by a fastening member 24 such as a screw inserted into a hole of the lower lid 11. The columnar portion 22 is disposed such that the lower surface faces the upper surface of the lower member 21. The columnar portion 22 is fixed to the lower member 21 by fitting to the lower member 21 or the like. The upper member 23 is disposed such that the lower surface faces the upper surface of the columnar portion 22. The upper member 23 is fastened to the columnar portion 22 by a fastening member 25 such as a screw.

柱状部22の感度軸方向の中央部には、磁場生成部30が固定されている。図1(b)で例示するように、磁場生成部30は、永久磁石31、第1円筒部32a、第2円筒部32b、第3円筒部33および接続部34によって構成されている。永久磁石31は、円筒形状を有し、柱状部22の外周面に固定されかつ柱状部22と同心をなしている。永久磁石31は、上側と下側とで異なる磁極を有している。第1円筒部32aおよび第2円筒部32bは、柱状部22の外周面に固定されかつ柱状部22と同心をなし、永久磁石31を上下から挟んでいる。第1円筒部32aは永久磁石31の上側に位置し、第2円筒部32bは永久磁石31の下側に位置している。第3円筒部33は、永久磁石31、第1円筒部32aおよび第2円筒部32bと、側板13との間に配置され、柱状部22と同心をなし、永久磁石31、第1円筒部32a、第2円筒部32bおよび側板13と離間している。永久磁石31、第1円筒部32aおよび第2円筒部32bと、第3円筒部33とは、互いに対向するように配置されている。永久磁石31と第3円筒部33とは、リング状の接続部34によって接続されている。以上の構成により、磁場生成部30は、図1(a)の断面図において、2つのHを水平方向に並べた構造を有する。   A magnetic field generation unit 30 is fixed to a central portion of the columnar portion 22 in the sensitivity axis direction. As illustrated in FIG. 1B, the magnetic field generation unit 30 is configured by the permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a, the second cylindrical portion 32b, the third cylindrical portion 33, and the connection portion 34. The permanent magnet 31 has a cylindrical shape, is fixed to the outer peripheral surface of the columnar portion 22, and is concentric with the columnar portion 22. The permanent magnet 31 has different magnetic poles on the upper side and the lower side. The first cylindrical portion 32 a and the second cylindrical portion 32 b are fixed to the outer peripheral surface of the columnar portion 22 and are concentric with the columnar portion 22 to sandwich the permanent magnet 31 from above and below. The first cylindrical portion 32 a is located above the permanent magnet 31, and the second cylindrical portion 32 b is located below the permanent magnet 31. The third cylindrical portion 33 is disposed between the permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a and the second cylindrical portion 32b, and the side plate 13, and is concentric with the columnar portion 22, and the permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a And the second cylindrical portion 32 b and the side plate 13. The permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a and the second cylindrical portion 32b, and the third cylindrical portion 33 are arranged to face each other. The permanent magnet 31 and the third cylindrical portion 33 are connected by a ring-shaped connecting portion 34. With the above configuration, the magnetic field generation unit 30 has a structure in which two Hs are arranged in the horizontal direction in the cross-sectional view of FIG.

第1円筒部32a、第2円筒部32bおよび第3円筒部33は、磁性体によって構成されている。接続部34は、非磁性体によって構成されている。図1(b)において、各矢印が磁束の向きの一例を表している。図1(b)の例では、磁束が、永久磁石31から第1円筒部32aに向かい、第1円筒部32aから第3円筒部33に向かい、第3円筒部33を下方に向かい、第3円筒部33から第2円筒部32bに向かい、第2円筒部32bから永久磁石31に向かっている。このように、磁場生成部30は、内磁型磁気回路として機能する。また、接続部34の上下の空隙部が1つの磁気回路として機能する。磁場生成部30を構成する永久磁石31、第1円筒部32a、第2円筒部32b、第3円筒部33および接続部34は、互いに導通している。また、磁場生成部30は、柱状部22と導通している。   The first cylindrical portion 32a, the second cylindrical portion 32b, and the third cylindrical portion 33 are made of magnetic material. The connection portion 34 is made of a nonmagnetic material. In FIG. 1 (b), each arrow represents an example of the direction of the magnetic flux. In the example of FIG. 1 (b), the magnetic flux is directed from the permanent magnet 31 to the first cylindrical portion 32a, from the first cylindrical portion 32a to the third cylindrical portion 33, and downward to the third cylindrical portion 33, From the cylindrical portion 33 to the second cylindrical portion 32 b, from the second cylindrical portion 32 b to the permanent magnet 31. Thus, the magnetic field generation unit 30 functions as an internal magnet type magnetic circuit. Also, the upper and lower air gaps of the connection portion 34 function as one magnetic circuit. The permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a, the second cylindrical portion 32b, the third cylindrical portion 33, and the connecting portion 34 constituting the magnetic field generating unit 30 are electrically connected to each other. Further, the magnetic field generation unit 30 is electrically connected to the columnar portion 22.

本実施形態に係る磁場生成部30は、1つの磁石、1つの磁気回路で構成されており、かつ各部の寸法が接続部34の上下で略同じとなっているため、接続部34よりも上側において第1円筒部32aと第3円筒部33との間における磁束密度と、接続部34よりも下側において第2円筒部32bと第3円筒部33との間における磁束密度とは、略同じになっている。   The magnetic field generation unit 30 according to the present embodiment is configured of one magnet and one magnetic circuit, and the dimensions of the respective parts are substantially the same on the upper and lower sides of the connection part 34. The magnetic flux density between the first cylindrical portion 32a and the third cylindrical portion 33 and the magnetic flux density between the second cylindrical portion 32b and the third cylindrical portion 33 below the connection portion 34 are substantially the same. It has become.

再度図1(a)を参照し、柱状部22の上面と上部部材23の下面とによって、弾性支持部材としてのダイヤフラムバネ40aが挟持され、固定されている。また、下部部材21の上面と柱状部22の下面とによって、弾性支持部材としてダイヤフラムバネ40bが挟持され、固定されている。図2は、ダイヤフラムバネ40a,40bの平面図である。ダイヤフラムバネ40a,40bは、内輪41と、外輪42と、内輪41および外輪42を接続するバネ部43とを備えている。内輪41および外輪42は、柱状部22と同心をなしている。ダイヤフラムバネ40aの内輪41は、柱状部22の上面と上部部材23の下面とで挟持されている。ダイヤフラムバネ40bの内輪41は、下部部材21の上面と柱状部22の下面とで挟持されている。   Referring again to FIG. 1A, the diaphragm spring 40a as an elastic supporting member is held and fixed by the upper surface of the columnar portion 22 and the lower surface of the upper member 23. Further, a diaphragm spring 40b as an elastic supporting member is held and fixed by the upper surface of the lower member 21 and the lower surface of the columnar portion 22. FIG. 2 is a plan view of the diaphragm springs 40a and 40b. The diaphragm springs 40 a and 40 b include an inner ring 41, an outer ring 42, and a spring portion 43 connecting the inner ring 41 and the outer ring 42. The inner ring 41 and the outer ring 42 are concentric with the columnar portion 22. The inner ring 41 of the diaphragm spring 40 a is sandwiched by the upper surface of the columnar portion 22 and the lower surface of the upper member 23. The inner ring 41 of the diaphragm spring 40 b is sandwiched by the upper surface of the lower member 21 and the lower surface of the columnar portion 22.

可動部(振子)50は、円筒形状を有し、第3円筒部33と側板13との間に配置されている。可動部50は、第3円筒部33の上端よりも上側に延在するとともに、第3円筒部33の下端よりも下側に延在する。ダイヤフラムバネ40aの外輪42は、可動部50の内周面の上端部に接続されている。ダイヤフラムバネ40bの外輪42は、可動部50の内柱面の下端部に接続されている。バネ部43が弾性を有することから、可動部50は、柱状部22によって弾性支持されている。それにより、可動部50は、柱状部22の動きに沿って変位する。また、可動部50は、ダイヤフラムバネ40a,40bと導通している。   The movable portion (pendulum) 50 has a cylindrical shape and is disposed between the third cylindrical portion 33 and the side plate 13. The movable portion 50 extends above the upper end of the third cylindrical portion 33 and extends below the lower end of the third cylindrical portion 33. The outer ring 42 of the diaphragm spring 40 a is connected to the upper end portion of the inner peripheral surface of the movable portion 50. The outer ring 42 of the diaphragm spring 40 b is connected to the lower end portion of the inner cylindrical surface of the movable portion 50. Since the spring portion 43 has elasticity, the movable portion 50 is elastically supported by the columnar portion 22. Thereby, the movable portion 50 is displaced along the movement of the columnar portion 22. Further, the movable portion 50 is electrically connected to the diaphragm springs 40a and 40b.

可動部50の上側の内周面には、上側コイルボビン60aが設けられている。上側コイルボビン60aは、可動部50の内周面に固定されかつ柱状部22と同心をなすリング状部と、リング状部の柱状部22側端の下面に固定されかつ柱状部22と同心をなす円筒部とを備える。円筒部の外周面には、柱状部22と同心をなすコイル70aが設けられている。すなわち、コイル70aは、柱状部22に対して巻回されている。リング状部は、第3円筒部33の上端よりも上方かつダイヤフラムバネ40aよりも下方に位置している。円筒部の下端は、接続部34よりも上方において、第1円筒部32aと第3円筒部33とが対向する領域に位置している。また、リング状部および円筒部は、第1円筒部32a、第3円筒部33および接続部34から離間している。コイル70aは、可動部が鉛直方向に変位する際に、接続部34よりも上方において第1円筒部32aと第3円筒部33とが生成する磁場内を変位する。   An upper coil bobbin 60 a is provided on the upper inner peripheral surface of the movable portion 50. The upper coil bobbin 60a is fixed to the inner circumferential surface of the movable portion 50 and is fixed to the lower surface of the ring-shaped portion concentric with the columnar portion 22 and the lower surface of the end of the ring-shaped portion 22 side concentric with the columnar portion 22 And a cylindrical portion. A coil 70 a concentric with the columnar portion 22 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. That is, the coil 70 a is wound around the columnar portion 22. The ring-shaped portion is located above the upper end of the third cylindrical portion 33 and below the diaphragm spring 40 a. The lower end of the cylindrical portion is located above the connection portion 34 in a region where the first cylindrical portion 32 a and the third cylindrical portion 33 face each other. The ring-shaped portion and the cylindrical portion are separated from the first cylindrical portion 32 a, the third cylindrical portion 33 and the connecting portion 34. The coil 70 a displaces in the magnetic field generated by the first cylindrical portion 32 a and the third cylindrical portion 33 above the connection portion 34 when the movable portion is displaced in the vertical direction.

可動部50の下側の内柱面には、下側コイルボビン60bが設けられている。下側コイルボビン60bは、可動部50の内周面に固定されかつ柱状部22と同心をなすリング状部と、リング状部の柱状部22側端の上面に固定されかつ柱状部22と同心をなす円筒部とを備える。円筒部の外周面には、柱状部22と同心をなすコイル70bが設けられている。すなわち、コイル70bは、柱状部22に対して巻回されている。リング状部は、第3円筒部33の下端よりも下方かつダイヤフラムバネ40bよりも上方に位置している。円筒部の上端は、接続部34よりも下方において、第2円筒部32bと第3円筒部33とが対向する領域に位置している。また、リング状部および円筒部は、第2円筒部32b、第3円筒部33および接続部34から離間している。コイル70bは、可動部が鉛直方向に変位する際に、接続部34よりも下方において第2円筒部32bと第3円筒部33とが生成する磁場内を変位する。   A lower coil bobbin 60 b is provided on the lower inner cylindrical surface of the movable portion 50. The lower coil bobbin 60b is fixed to the inner peripheral surface of the movable portion 50 and fixed to the upper surface of the ring-shaped portion concentric with the columnar portion 22 and the upper end of the ring-shaped portion 22 at the columnar portion 22 side And a cylindrical portion. A coil 70 b concentric with the columnar portion 22 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. That is, the coil 70 b is wound around the columnar portion 22. The ring-shaped portion is located below the lower end of the third cylindrical portion 33 and above the diaphragm spring 40b. The upper end of the cylindrical portion is located below the connection portion 34 in a region where the second cylindrical portion 32 b and the third cylindrical portion 33 face each other. The ring-shaped portion and the cylindrical portion are separated from the second cylindrical portion 32 b, the third cylindrical portion 33, and the connecting portion 34. The coil 70b displaces in the magnetic field generated by the second cylindrical portion 32b and the third cylindrical portion 33 below the connection portion 34 when the movable portion is displaced in the vertical direction.

コイル70aのコイル長と、コイル70bのコイル長とは、略同じに設定されている。上述したように、第1円筒部32aおよび第2円筒部32bと第3円筒部33との間で発生する磁束の向きは、水平方向である。可動部50の変位方向は略鉛直方向の感度軸方向である。コイル70aおよびコイル70bは、可動部50と一体的に運動する。したがって、コイル70aおよびコイル70bは、磁束が貫く方向と、コイル70a,70bの巻回方向すなわち起電力が発生する方向と、に対して略垂直な方向に、略等しい速度で相対的に変位する。   The coil length of the coil 70a and the coil length of the coil 70b are set to be substantially the same. As described above, the direction of the magnetic flux generated between the first and second cylindrical portions 32a and 32b and the third cylindrical portion 33 is horizontal. The displacement direction of the movable portion 50 is the sensitivity axis direction of the substantially vertical direction. The coil 70 a and the coil 70 b move integrally with the movable unit 50. Therefore, coil 70a and coil 70b are relatively displaced at substantially the same speed in the direction substantially perpendicular to the direction in which the magnetic flux penetrates and the winding direction of coils 70a and 70b, ie the direction in which the electromotive force is generated. .

上蓋12の穴には、出力コネクタ80が挿入されている。出力コネクタ80は、第1端子および第2端子の少なくとも2つの端子を備えている。コイル70aと、コイル70bとを結ぶ配線を、出力コネクタ80の上記2つの端子に接続することで、出力コネクタ80の出力を用いてコイル70a,70bに誘起される誘導起電力を出力することができる。したがって、出力コネクタ80の端子間電位を測定することにより、コイル70a,70bに誘起される誘導起電力を測定することができる。   An output connector 80 is inserted into the hole of the upper lid 12. The output connector 80 includes at least two terminals of a first terminal and a second terminal. By connecting the wire connecting the coil 70a and the coil 70b to the two terminals of the output connector 80, the output of the output connector 80 is used to output the induced electromotive force induced in the coils 70a and 70b. it can. Therefore, by measuring the potential between the terminals of output connector 80, the induced electromotive force induced in coils 70a and 70b can be measured.

動電型検出器100に対して図示しない被測定体から振動が与えられると、可動部50がダイヤフラムバネ40a,40bによって支持されながら感度軸方向に沿って弾性的に変位する。なお、被測定体とは、地殻活動の活動状況を観測する際には、大地等がこれに相当する。   When vibration is applied to the electrokinetic detector 100 from a measurement target (not shown), the movable portion 50 is elastically displaced along the sensitivity axis direction while being supported by the diaphragm springs 40a and 40b. In addition, a ground etc. correspond to this, when observing the activity state of crustal activity with a to-be-measured body.

可動部50に固定されたコイル70a,70bが、それぞれ磁場生成部30が生成する磁束に対して略垂直な方向に変位する。それにより、コイル70a,70bを構成する導線中の電荷には、被測定体の速度に応じたローレンツ力が作用する。したがって、コイル70a,70bには、被測定体の動きに応じた誘導起電力が発生する。コイル70a,70bのそれぞれに誘起される誘導起電力は次の式(1)で表される。
E=B×L×V×sinθ (1)
The coils 70a and 70b fixed to the movable portion 50 are displaced in a direction substantially perpendicular to the magnetic flux generated by the magnetic field generation unit 30, respectively. As a result, Lorentz force according to the speed of the object to be measured acts on the charge in the conductive wire constituting the coils 70a and 70b. Therefore, an induced electromotive force is generated in the coils 70a and 70b according to the movement of the object to be measured. The induced electromotive force induced in each of the coils 70a and 70b is expressed by the following equation (1).
E = B × L × V × sin θ (1)

上記式(1)において、Eはコイル70a,70bに誘起される誘導起電力を表し、Bは磁場生成部30によって発生される磁場の磁束密度を表し、Lはコイル70a,70bを構成する導線の長さ即ちコイル長を表し、Vはコイル70a,70bと磁場生成部30との相対速度を表し、θはコイル70a,70bが相対変位する方向と当該コイル70a,70bに磁束が着磁する方向との間の角度を示す。なお、本実施形態においては、磁場生成部30が被測定体に固定されていて被測定体が振動すると、可動部50の質量とダイヤフラムバネ40a,40bのばね定数によって決定される固有振動数よりも上の振動数帯域では、相対速度Vは磁場生成部30の速度と略等価である。なお、θは、略90°であるため、上記式(1)は、E=B×L×Vで表すことができる。   In the above equation (1), E represents the induced electromotive force induced in the coils 70a and 70b, B represents the magnetic flux density of the magnetic field generated by the magnetic field generation unit 30, and L represents the conductive wire constituting the coils 70a and 70b. V represents the relative velocity between the coils 70a and 70b and the magnetic field generating unit 30, θ represents the direction in which the coils 70a and 70b are relatively displaced, and the magnetic flux is magnetized in the coils 70a and 70b. Indicates the angle between the direction. In the present embodiment, when the magnetic field generating unit 30 is fixed to the object to be measured and the object to be measured vibrates, the natural frequency is determined by the mass of the movable portion 50 and the spring constants of the diaphragm springs 40a and 40b. In the upper frequency band, the relative velocity V is substantially equivalent to the velocity of the magnetic field generation unit 30. In addition, since (theta) is about 90 degrees, the said Formula (1) can be represented by E = BxLxV.

ここで、本実施形態に係る動電型検出器100の効果について説明するため、比較形態に係る動電型検出器200について説明する。図3は、動電型検出器200の構成を例示する模式的断面図である。図3で例示するように、動電型検出器200では、実施形態とは異なる筐体および支柱が設けられている。   Here, in order to explain the effect of the electrodynamic detector 100 according to the present embodiment, the electrodynamic detector 200 according to the comparative embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the electrodynamic detector 200. As shown in FIG. As illustrated in FIG. 3, the electrokinetic detector 200 is provided with a housing and a post different from the embodiment.

比較形態においては、筐体は、下蓋11、上蓋12aおよび側板13を備えている。比較形態においては、支柱は、下部部材21aおよび柱状部22aを備えており、上部部材を備えていない。ダイヤフラムバネ40aは、柱状部22aの上面と上蓋12aの下面とで挟持されている。なお、実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことで説明を省略する。   In the comparative embodiment, the housing includes the lower lid 11, the upper lid 12a, and the side plate 13. In the comparative embodiment, the support includes the lower member 21a and the columnar portion 22a, and does not include the upper member. The diaphragm spring 40a is sandwiched by the upper surface of the columnar portion 22a and the lower surface of the upper lid 12a. In addition, about the member same as embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

この構成においては、可動部50の位置を調整する前に、各部材が下蓋11および側板13で構成される有底円筒内に収容される。その後、上蓋12aが取り付けられることで、ダイヤフラムバネ40aが固定されることになる。したがって、出力コネクタ80からの出力が基準を満たすか否かを判断することで、可動部50が中立位置に位置しているか否かを判断することになる。出力コネクタ80からの出力が基準を満たしていなければ、上蓋12aを取り外し、下蓋11および側板13で構成される有底円筒内の各部材を取り出したうえで可動部50の位置を調整することになる。   In this configuration, each member is accommodated in a bottomed cylinder formed of the lower lid 11 and the side plate 13 before the position of the movable portion 50 is adjusted. After that, the diaphragm spring 40a is fixed by attaching the upper lid 12a. Therefore, by determining whether the output from the output connector 80 satisfies the reference, it is determined whether the movable portion 50 is positioned at the neutral position. If the output from the output connector 80 does not satisfy the standard, remove the upper lid 12a, take out each member in the bottomed cylinder composed of the lower lid 11 and the side plate 13, and adjust the position of the movable portion 50. become.

この場合、調整に時間を要するとともに、調整精度にバラツキが生じるおそれがある。具体的には、上蓋12aが無い状態で可動部50の位置調整をすることができないため、上蓋12aと同様な形状で、内部が見えるように穴が開いた治具(この穴から調整する)を代わりに取り付けて調整する。しかしながら上蓋12aと治具とは別物であり、各部の寸法が公差の範囲内でバラツキがある為、ダイヤフラムバネ40aを固定する力に違いが生じ、調整精度にバラツキが生じるのである。   In this case, while taking time for adjustment, there is a possibility that variation may occur in adjustment accuracy. Specifically, since it is not possible to adjust the position of the movable portion 50 without the upper lid 12a, a jig having the same shape as the upper lid 12a and having a hole so that the inside can be seen (adjusting from this hole) Install and adjust instead. However, since the upper lid 12a and the jig are separate members, and the dimensions of the respective portions vary within the tolerance range, a difference occurs in the force for fixing the diaphragm spring 40a, resulting in variation in adjustment accuracy.

これに対して、本実施形態に係る動電型検出器100においては、下部部材21を下蓋11に固定したうえで、下部部材21と柱状部22とでダイヤフラムバネ40bを挟持し、柱状部22と上部部材23とでダイヤフラムバネ40aを挟持することができる。この場合、下蓋11を、可動体50の位置を安定化させるための冶具として用いることができる。このように、可動体50の位置を安定化させた状態で、可動部50の位置を中立位置に調整することができる。したがって、調整精度が向上する。また、調整のたびに可動部50を筐体内から取り出す必要がない。したがって、調整に要する時間を短縮化することができる。このように、本実施形態に係る動電型検出器100においては、短時間で高精度の調整が可能となる。   On the other hand, in the electrodynamic detector 100 according to the present embodiment, after the lower member 21 is fixed to the lower lid 11, the diaphragm spring 40b is sandwiched between the lower member 21 and the columnar portion 22, and the columnar portion The diaphragm spring 40 a can be held between the upper and lower members 22 and 23. In this case, the lower lid 11 can be used as a jig for stabilizing the position of the movable body 50. As described above, with the position of the movable body 50 stabilized, the position of the movable portion 50 can be adjusted to the neutral position. Therefore, the adjustment accuracy is improved. In addition, it is not necessary to take out the movable portion 50 from the inside of the case each time of adjustment. Therefore, the time required for adjustment can be shortened. As described above, in the electrodynamic detector 100 according to the present embodiment, highly accurate adjustment can be performed in a short time.

図4は、動電型検出器100の製造方法を表すフロー図である。図4で例示するように、下部部材21を下蓋11に固定する(ステップS1)。次に、磁場生成部30が固定された柱状部22と下部部材21とでダイヤフラムバネ40bを挟み、可動部50、上側コイルボビン60a、下側コイルボビン60bを取り付け、柱状部22と上部部材23とでダイヤフラムバネ40aを挟んで締結部材25で締結する(ステップS2)。   FIG. 4 is a flowchart showing a method of manufacturing the electrodynamic detector 100. As shown in FIG. As illustrated in FIG. 4, the lower member 21 is fixed to the lower lid 11 (step S1). Next, the diaphragm spring 40b is sandwiched between the lower part 21 and the columnar part 22 to which the magnetic field generation unit 30 is fixed, the movable part 50, the upper coil bobbin 60a, and the lower coil bobbin 60b are attached, and the columnar part 22 and the upper member 23 It clamps by the fastening member 25 on both sides of the diaphragm spring 40a (step S2).

次に、可動部50の位置を調整する(ステップS3)。次に、側板13を締結部材14によって下蓋11に固定する(ステップS4)。その後、上蓋12を締結部材15によって側板13に固定し、出力コネクタ80を上蓋12に取り付ける(ステップS5)。   Next, the position of the movable unit 50 is adjusted (step S3). Next, the side plate 13 is fixed to the lower lid 11 by the fastening member 14 (step S4). Thereafter, the upper lid 12 is fixed to the side plate 13 by the fastening member 15, and the output connector 80 is attached to the upper lid 12 (step S5).

本実施形態に係る製造方法によれば、下部部材21を下蓋11に固定したうえで、下部部材21と柱状部22とでダイヤフラムバネ40bを挟持し、柱状部22と上部部材23とでダイヤフラムバネ40aを挟持することができる。それにより、可動体50の位置を安定化させた状態で、可動部50の位置を中立位置に調整することができる。したがって、調整精度が向上する。また、調整のたびに可動部50を筐体内から取り出す必要がない。したがって、調整にようする時間を短縮化することができる。このように、本実施形態に係る製造方法によれば、短時間で高精度の調整が可能となる。   According to the manufacturing method of the present embodiment, after the lower member 21 is fixed to the lower lid 11, the diaphragm spring 40 b is sandwiched between the lower member 21 and the columnar portion 22, and the diaphragm is formed by the columnar portion 22 and the upper member 23. The spring 40a can be held. Thus, the position of the movable portion 50 can be adjusted to the neutral position while the position of the movable body 50 is stabilized. Therefore, the adjustment accuracy is improved. In addition, it is not necessary to take out the movable portion 50 from the inside of the case each time of adjustment. Therefore, the time taken for adjustment can be shortened. As described above, according to the manufacturing method according to the present embodiment, highly accurate adjustment can be performed in a short time.

永久磁石31の配置箇所や数は、特に限定されるものではない。例えば、図5は、磁場生成部30の他の例である。図5の例では、第3円筒部33は、円筒形状を有し、柱状部22の外周面に固定されかつ柱状部22と同心をなしている。永久磁石31、第1円筒部32aおよび第2円筒部32bは、第3円筒部33と側板13との間に配置され、略同一半径を有し、柱状部22と同心をなし、第3円筒部33および側板13と離間している。永久磁石31は、上側と下側とで異なる磁極を有している。第1円筒部32aおよび第2円筒部32bは、永久磁石31を上下から挟んでいる。第1円筒部32aは永久磁石31の上側に位置し、第2円筒部32bは永久磁石31の下側に位置している。永久磁石31、第1円筒部32aおよび第2円筒部32bと、第3円筒部33とは、互いに対向するように配置されている。永久磁石31と第3円筒部33とは、リング状の接続部34によって接続されている。   The arrangement location and number of the permanent magnets 31 are not particularly limited. For example, FIG. 5 is another example of the magnetic field generation unit 30. In the example of FIG. 5, the third cylindrical portion 33 has a cylindrical shape, is fixed to the outer peripheral surface of the columnar portion 22, and is concentric with the columnar portion 22. The permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a and the second cylindrical portion 32b are disposed between the third cylindrical portion 33 and the side plate 13, have substantially the same radius, and are concentric with the columnar portion 22, and the third cylinder It is separated from the portion 33 and the side plate 13. The permanent magnet 31 has different magnetic poles on the upper side and the lower side. The first cylindrical portion 32 a and the second cylindrical portion 32 b sandwich the permanent magnet 31 from above and below. The first cylindrical portion 32 a is located above the permanent magnet 31, and the second cylindrical portion 32 b is located below the permanent magnet 31. The permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a and the second cylindrical portion 32b, and the third cylindrical portion 33 are arranged to face each other. The permanent magnet 31 and the third cylindrical portion 33 are connected by a ring-shaped connecting portion 34.

図5において、各矢印が磁束の向きの一例を表している。図5の例では、磁束が、永久磁石31から第2円筒部32bに向かい、第2円筒部32bから第3円筒部33に向かい、第3円筒部33を上方に向かい、第3円筒部33から第1円筒部32aに向かい、第1円筒部32aから永久磁石31に向かっている。このように、図5の磁場生成部30は、外磁型磁気回路として機能する。また、接続部34の上下の空隙部が1つの磁気回路として機能する。磁場生成部30を構成する永久磁石31、第1円筒部32a、第2円筒部32b、第3円筒部33および接続部34は、互いに導通している。また、磁場生成部30は、柱状部22と導通している。   In FIG. 5, each arrow represents an example of the direction of the magnetic flux. In the example of FIG. 5, the magnetic flux is directed from the permanent magnet 31 to the second cylindrical portion 32b, from the second cylindrical portion 32b to the third cylindrical portion 33, and directed upward to the third cylindrical portion 33, and the third cylindrical portion 33b. From the first cylindrical portion 32 a to the permanent magnet 31. Thus, the magnetic field generation unit 30 of FIG. 5 functions as an external magnet type magnetic circuit. Also, the upper and lower air gaps of the connection portion 34 function as one magnetic circuit. The permanent magnet 31, the first cylindrical portion 32a, the second cylindrical portion 32b, the third cylindrical portion 33, and the connecting portion 34 constituting the magnetic field generating unit 30 are electrically connected to each other. Further, the magnetic field generation unit 30 is electrically connected to the columnar portion 22.

なお、上記実施形態において、柱状部22が、蓋の一面に一端が固定され、磁場を生成する磁場生成部が固定された柱状部の一例として機能する。可動部50が、前記柱状部の動きに沿って変位するように弾性支持部材によって前記柱状部に弾性支持され、コイルが固定された可動部の一例として機能する。上部部材23が、締結部材によって前記柱状部の他端に締結されることで、前記弾性支持部材を前記柱状部と挟持する挟持部材の一例として機能する。側板13が、締結部材によって前記蓋に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する筒状の側板の一例として機能する。上蓋12が、締結部材によって前記側板に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する空間を、前記蓋および前記側板とともに画定する第2の蓋として機能する。   In the above embodiment, one end of the columnar portion 22 is fixed to one surface of the lid, and the columnar portion 22 functions as an example of the columnar portion to which the magnetic field generation unit that generates a magnetic field is fixed. The movable portion 50 is elastically supported on the columnar portion by the elastic support member so as to be displaced along the movement of the columnar portion, and functions as an example of the movable portion to which the coil is fixed. The upper member 23 is fastened to the other end of the columnar part by a fastening member, thereby functioning as an example of a sandwiching member that sandwiches the elastic support member with the columnar part. When the side plate 13 is fastened to the lid by a fastening member, the side plate 13 functions as an example of a cylindrical side plate that accommodates the columnar portion and the movable portion. The upper lid 12 is fastened to the side plate by a fastening member, thereby functioning as a second lid which defines a space for accommodating the columnar portion and the movable portion together with the lid and the side plate.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications may be made within the scope of the present invention described in the claims. Changes are possible.

11 下蓋
12 上蓋
13 側板
14,15 締結部材
21 下部部材
22 柱状部
23 上部部材
24,25 締結部材
30 磁場生成部
31 永久磁石
32a 第1円筒部
32b 第2円筒部
33 第3円筒部
40a,40b ダイヤフラムバネ
50 可動部
60a 上側コイルボビン
60b 下側コイルボビン
70a,70b コイル
80 出力コネクタ
100 動電型検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 lower lid 12 upper lid 13 side plate 14, 15 fastening member 21 lower member 22 columnar part 23 upper member 24, 25 fastening member 30 magnetic field generation part 31 permanent magnet 32a 1st cylindrical part 32b 2nd cylindrical part 33 3rd cylindrical part 40a, 40b diaphragm spring 50 movable part 60a upper coil bobbin 60b lower coil bobbin 70a, 70b coil 80 output connector 100 electrodynamic detector

Claims (3)

蓋の一面に一端が固定され、磁場を生成する磁場生成部が固定された柱状部と、
前記柱状部の動きに沿って変位するように弾性支持部材によって前記柱状部に弾性支持され、コイルが固定された可動部と、
締結部材によって前記柱状部の他端に締結されることで、前記弾性支持部材を前記柱状部と挟持する挟持部材と、
締結部材によって前記蓋に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する筒状の側板と、を備えることを特徴とする動電型検出器。
A columnar part having one end fixed to one surface of the lid and a magnetic field generation unit generating a magnetic field fixed;
A movable portion elastically supported on the columnar portion by an elastic support member so as to be displaced along the movement of the columnar portion, and a coil fixed thereto;
A clamping member configured to clamp the elastic supporting member with the columnar portion by being fastened to the other end of the columnar portion by a clamping member;
An electrodynamic detector comprising: a cylindrical side plate that accommodates the columnar portion and the movable portion by being fastened to the lid by a fastening member.
締結部材によって前記側板に締結されることで、前記柱状部および前記可動部を収容する空間を、前記蓋および前記側板とともに画定する第2の蓋を備えることを特徴とする請求項1記載の動電型検出器。   The second lid according to claim 1, further comprising: a second lid which, together with the lid and the side plate, delimits a space for housing the columnar portion and the movable portion by being fastened to the side plate by a fastening member. Electric detector. 磁場を生成する磁場生成部が固定された柱状部を、蓋の一面に固定し、
コイルが固定された可動部が前記柱状部の動きに沿って変位するように、弾性支持部材によって前記柱状部に前記可動部を弾性支持させ、
前記可動部の位置を調整し、
締結部材によって挟持部材を前記柱状部の上部に締結することで、前記柱状部と前記挟持部材とに前記弾性支持部材を挟持させ、
締結部材によって前記蓋に筒状の側板を締結することで、前記側板内に前記柱状部および前記可動部を収容する、ことを特徴とする動電型検出器の製造方法。
The columnar part to which the magnetic field generation part which generates a magnetic field is fixed is fixed to one side of the lid,
An elastic supporting member elastically supporting the movable portion on the columnar portion such that the movable portion to which the coil is fixed is displaced along the movement of the columnar portion;
Adjust the position of the movable part,
The elastic supporting member is nipped between the columnar portion and the nipping member by fastening the nipping member to the upper portion of the columnar portion by a fastening member.
A manufacturing method of an electrodynamic detector, wherein the columnar portion and the movable portion are accommodated in the side plate by fastening a cylindrical side plate to the lid by a fastening member.
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