JP2511887Y2 - 加速度検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、自動車等、移動体の
加速度を検出するための加速度検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の加速度検出器の中に、加速度によ
って移動する磁性体の動きを差動トランスで検出するも
のがある。

【０００３】図３にその一例を示す。この差動トランス
型加速度検出器４１は、図中Ａ方向の加速度が印加され
ると、板ばね４３ａ、４３ｂに支持されている磁性体４
４が各板ばねを弾性変形させて図中Ｂ方向に移動する。
その移動で磁性体４４の図中右側の２次コイル４７ｂ内
に存在する部分の長さが左側の２次コイル４７ａ内に存
在する部分の長さより長くなって２次コイル４７ａ、４
７ｂの誘導電圧に差が生じ、この差によって加速度が検
出される。

【０００４】図中、４６は１次コイル、４２はケースで
ある。なお、この種の検出器の具体的な従来例として
は、実開昭５９−９５２６６号公報に示されるものなど
がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】この種の検出器は、２
次コイルと磁性体の相対位置変化で電圧差を生じさせる
ので、高い位置決め精度が要求され、調整に手間取るな
どして組立能率が下がり、組立費も高くなると言う課題
がある。

【０００６】この考案は、この組立上の問題を無くした
差動トランス型の加速度検出器を提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この考案は、上記の課題
を解決するため、可動磁性体を差動トランスの１次コイ
ル、２次コイルに貫通させてコイルから突出した可動磁
性体の両端部をそれぞれ板ばねで支持し、この２枚の板
ばねを上記差動トランスの外周部を覆う磁性体ケースの
胴部の端面と可動磁性体の移動方向両端部に所定のギャ
ップを保って対向させた上記ケースの蓋部の端面間に挾
んで固定する。

【０００８】この検出器は、ケースの蓋部を胴部の開口
部に挿入し、胴部の開口縁をかしめて上記蓋部を胴部に
固定したり、可動磁性体の移動方向両端に磁性体のピー
スを圧入するなどして結合し、このピースと可動磁性体
間に上記板ばねの自由端を挾んで固定したりすると精度
確保や組立性の面でより好ましくなる。なお、可動磁性
体の両端に磁性体のピースを結合する場合には、このピ
ースを可動磁性体の一部と見なしてこのピースと磁性体
ケースの蓋部との間に所定のギャップを確保する。

【０００９】

【作用】１次コイルによって発生した磁束は、可動磁性
体を伝って２次コイルに達し、２次コイルに電圧が誘起
される。このときの誘導電圧の大きさは、２次コイル内
を通過する磁束の量によって決まり、また、その２次コ
イル内の磁束通過量は、１次コイルと２次コイル間に存
在する磁気回路の磁気抵抗値によって決まるが、この考
案では、可動磁性体の両側に設けたケースの蓋部との間
のギャップ（隙間）が変化して可動磁性体の変位量に対
する磁束変化を大きくする動きをするので検出感度が向
上する。

【００１０】即ち、加速度が生じて可動磁性体が一端側
に移動すると、可動磁性体とその端面に対向した磁性体
ケースの蓋部との間のギャップは一端側で縮小し、他端
側で拡大する。そのため、一端側ではギャップによる磁
気抵抗が減少して当該部の磁束通過量（磁性体ケースを
通って２次コイルに至る磁束通過量）が従来の構造に比
してより多くなり、他端側ではギャップによる磁気抵抗
が増大して上記とは逆の現象が生じる。この一端側と他
端側における磁束通過量の増減作用により、通過磁束に
誘起される２次コイルの電圧にも従来以上の大きな差が
生じ、従って、この差を測定すれば微小加速度の検出も
可能となる。

【００１１】このように、この考案の検出器の検出原理
は、可動磁性体と２次コイルとの相対位置変化によって
２つの２次コイル間に誘導電圧差を生じさせる従来の検
出器と違って、可動磁性体の両側でのギャップ差によっ
て電圧差（検出器出力）を生じさせるため、コイルと可
動磁性体の相対位置精度の確保（これは基準面が無いの
で非常に難しい）が不要である。反面、可動磁性体の両
端のギャップ精度を高めることが必要になるが、この考
案では板ばねを磁性体ケースの胴部の端面と蓋部の端面
間に挾んで固定しているため、その要求に簡単に応える
ことができる。即ち、蓋部の板ばね挾持面から内面まで
の寸法及び、可動磁性体の端面から板ばね取付け部まで
の寸法を正確に出すだけで両端のギャップ精度が充分に
高まる。

【００１２】なお、ケースの蓋部と胴部をかしめて固定
する場合には、両者の接続と板ばねの固定が同時に完了
するため、構造と組立て工程が更に簡素化される。

【００１３】また、可動磁性体の両端に磁性体のピース
を結合し、このピースを利用して板ばねの自由端を固定
する場合には、２枚の板ばね間の距離精度、板ばねから
ピース端面までの寸法精度を簡単に高めることができ、
ギャップ精度の向上による高感度化が図り易くなる。し
かもこのとき、ピースを可動磁性体に対して圧入固定す
ると、板ばねに対して無用の応力（例えば、溶接熱等に
よる応力）が加わることを回避できるため、性能の安定
化にもつながる。

【００１４】

【実施例】図１に第１実施例の概要を示す。この加速度
検出器１は磁性体で作られたケース２を有している。こ
のケース２は筒状の胴部２−1 と、この胴部の両端の開
口を閉じるカップ状の２個の蓋部２−2 とから成り、各
蓋部と胴部の軸方向突き合わせ面間にそれぞれ両持ち構
造を成す板ばね３ａ、３ｂの両端を挟んでいる（図のｃ
点が挾持部）。左右の蓋部２−2 は胴部２−1 の開口部
に挿入されており、胴部の薄肉になっている開口端縁部
を内側に屈曲させて（かしめて）胴部と蓋部を互に固定
し、板ばね３ａ、３ｂもこのときに同時に固定してい
る。

【００１５】板ばね３ａ、３ｂの中央部間には可動磁性
体４が配置され、この可動磁性体の両端面に加工した孔
に磁性体ピース５の凸部を圧入して板ばね３ａ、３ｂの
自由端を可動磁性体４に固定している。この状態で、ピ
ース５の他端面とケースの蓋部２−2 の内面との間に所
定のギャップｇが確保されている。

【００１６】可動磁性体４の外周には、磁束を発生させ
る１次コイル６ａ、６ｂと、磁束の変化を検出する２次
コイル７ａ、７ｂを同心的に設置している。これ等のコ
イルは図から判るように６ａと７ａ、６ｂと７ｂをそれ
ぞれ対にして積層し、その対のコイルを左右に分けて配
置してある。また、この対のコイル間にはヨーク８を配
置してある。

【００１７】以上の如く構成した第１実施例の検出器
は、移動体の加減速時に可動磁性体４に対し、その質量
をＭとするとＦ＝Ｍ・Ｇなる力が加わる。この力Ｆは、
板ばね３ａ、３ｂの弾性力と均衡する位置まで板ばねを
弾性変形させて可動磁性体４を変位させる。この際の変
位量は、板ばね３ａ、３ｂのばね定数と可動磁性体４の
質量Ｍが一定であるなら加速度Ｇに比例し、従って、蓋
部２−2 の内面とピース５の端面との間のギャップｇも
加速度Ｇに比例して変化する。

【００１８】このギャップの変化は、今、仮に加速検出
器１に対して図中Ａ方向の加速度が加わったとすると、
可動磁性体４はＢ方向に移動するので、右側で減少し、
左側で増大する。そのため、右側の蓋部２−2 と可動磁
性体４との間の磁束移動がスムーズになって１次コイル
６ｂから２次コイル７ｂへの磁束伝達量が増加し、２次
コイルに加速度０の時よりも大きな電圧が誘起される。
一方、左側ではギャップの増大により磁気抵抗が大きく
なるため、２次コイル７ａ内を通過する磁束が減少して
出力電圧も小さくなる。そして、このときの２次コイル
出力は、前述の作用によって７ｂのそれが従来以上に大
きくなり、７ａのそれは従来以下に小さくなる。従っ
て、加速度対比での両コイルの出力差も従来に比して当
然に大きくなり、このために、高感度検出が望めるよう
になる。

【００１９】また、今、図中Ａ方向に作用する加速度が
過大であったとすると、可動磁性体４は蓋部の内面に当
ってそれ以上の移動が阻止される。従って、過大加速度
による板ばね３ａ、３ｂの過度の撓みも起こらず、板ば
ねの永久変形、破損の問題も無くなる。

【００２０】さらに、上記のような組立構造にする事に
より、可動磁性体両端のギャップを初めとする各種寸法
精度を容易に高めることができると共に、組立工程その
ものが簡素化される。

【００２１】図２は、第２実施例の概略構成図である。
この加速度検出器１１は、第１実施例と同様の構成を持
ち、同様の働きをする。但し、２つの板ばね１３ａ、１
３ｂが片持ちばりを成すことと、可動磁性体１４の両端
に小径の凸部を設けその凸部の外周にリング状のピース
１５を圧入することにより可動磁性体１４に各板ばねの
自由端を固定していることが第１実施例と相違してい
る。このように板ばねの自由端の取付けにリング状のピ
ース５を用いることにより、部品の加工がより容易にな
る。

【００２２】

【考案の効果】以上述べたように、この考案の加速度検
出器は、磁性体ケースの胴部の端面と蓋部の端面との間
に板ばねを挾んで固定したので、可動磁性体の両端のギ
ャップ精度を左右する板ばねとケースの蓋部内面間の寸
法精度を容易に高めることができる。

【００２３】また、ケースの胴部と蓋部をかしめて固定
するものは、ケース部品の接続と同時に板ばねを固定で
きるので組立工程や構造が簡素化される。

【００２４】さらに、可動磁性体の両端部に磁性体のピ
ースを圧入するなどして結合し、そのピースと可動磁性
体間に板ばねの自由端を固定するものは、板ばね間の距
離とギャップ精度を左右する板ばねとピース他端面間の
寸法を精度良く設定でき、板ばねに不必要な応力が加わ
ることも回避できるため、更なる高感度化や性能の安定
化が図れる。

【００２５】従って、本考案によれば、加速度検出器の
高性能化、製造の容易化、コスト削減を併せて実現でき
ると云う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の加速度検出器の一実施例を示す概略
構成図

【図２】他の実施例の概略構成図

【図３】従来の差動トランス型加速度検出器を示す図

【符号の説明】

１、１１、４１ 加速度検出器 ２、１２ 磁性体のケース ２−1 、１２−1 ケースの胴部 ２−2 、１２−2 ケースの蓋部 ３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ、４３ａ、４３ｂ 板ばね ４、１４、４４ 可動磁性体 ５、１５ 磁性体のピース ６ａ、６ｂ、１６ａ、１６ｂ、４６ １次コイル ７ａ、７ｂ、１７ａ、１７ｂ、４７ａ、４７ｂ ２次コ
イル ８、１８ ヨーク ｃ 板ばねの挾持部 ｇ ギャップ

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度に応じて移動する可動磁性体の変
   位で差動トランスの２次コイル間に出力差を生じさせて
   加速度を検出する加速度検出器において、上記可動磁性
   体を差動トランスの１次コイル、２次コイルに貫通させ
   てコイルから突出した可動磁性体の両端部をそれぞれ板
   ばねで支持し、この２枚の板ばねを上記差動トランスの
   外周部を覆う磁性体ケースの胴部の端面と可動磁性体の
   移動方向両端部に所定のギャップを保って対向させた上
   記ケースの蓋部の端面間に挾んで固定したことを特徴と
   する加速度検出器。
2. 【請求項２】 上記ケースの蓋部を胴部の開口部に挿入
   し、胴部の開口縁をかしめて上記蓋部を胴部に固定して
   ある請求項１記載の加速度検出器。
3. 【請求項３】 可動磁性体の移動方向両端に磁性体のピ
   ースを結合し、このピースと可動磁性体間に上記板ばね
   の自由端を挾んで固定してある請求項１又は２記載の加
   速度検出器。
4. 【請求項４】 上記ピースを可動磁性体の端面に形成し
   た孔又は小径凸部に圧入して結合してある請求項３記載
   の加速度検出器。