JP2579615Y2

JP2579615Y2 - 板ばねの保持構造

Info

Publication number: JP2579615Y2
Application number: JP1992043796U
Authority: JP
Inventors: 昇渡部
Original assignee: Jeco Corp
Current assignee: Jeco Corp
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2007-06-02
Also published as: JPH0596579U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、たとえば車載用加速度
計として用いられる弾性ばね支持方式振子型サーボ式加
速度センサに適用して好適な板ばねの保持構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば移動体に働く加速度に応じた振
子の振れ変位を電気信号として取り出し、それを振子に
設けたトルカコイルに供給し、そのトルカコイルに発生
する磁界と永久磁石との間で作用する磁気力によって振
子を元の位置に戻すように構成されているサーボ式加速
度計が、たとえば実公昭５９−２６２８６号公報等によ
り従来から知られている。

【０００３】すなわち、従来のサーボ式加速度計は、ア
ルミ板とこれに一体的に組み付けられたコイルボビンに
巻回されるトルカコイルとからなる振子を、加速度が作
用する方向に平行して配置し、かつこの振子を、架台か
ら垂下して設けた一対の弾性板ばねの自由端に保持させ
とともに、前記アルミ板の面に直交する方向に永久磁石
を配置し、さらにアルミ板に設けたスリットを介して振
子の位置を確認するＬＥＤとフォトダイオードとからな
る光センサを設けてなる構造となっている。

【０００４】ところで、上述した従来装置では、弾性板
ばねの自由端に、板ばねの延設方向と直交する状態で前
記振子を構成するアルミ板とトルカコイルとを配設し、
これに合わせて永久磁石等といった他の部材も配設して
いることから、デッドスペースが多く、全体が大型化し
易く、組立も面倒である等の不具合があった。

【０００５】このため、本出願人は、特願平３−１６３
３６８号等により、構成の簡素化と組立性の向上、さら
には全体の小型化を達成し得る加速度センサを先に提案
している。

【０００６】すなわち、この加速度センサは、図８に示
したように、振子１としてのトルカコイル２を巻回した
コイルボビン３とこれに付設したアルミ板４とを、垂直
な状態で加速度の作用する方向に平行に配設し、かつ前
記コイルボビン３の両面側に張り出させて設けた連結部
３ａ，３ａに対し、基端部６ａ，６ａが固定台である架
台５とこれに組付けられねじ等で固定される押え部材で
ある押えプレート７との間に挾み込まれて保持固定され
た状態で垂下させた一対の弾性板ばね６，６の自由端６
ｂ，６ｂを連結するように構成し、これらの板ばね６，
６を、前記加速度の作用する方向に弾性変形させること
により自由端６ｂ，６ｂおよびこれに吊り下げた振子１
を振子運動させるようになっている。

【０００７】そして、このような構成では、振子１の変
位を検出する光センサ手段やトルカコイル２と協働して
磁気力を発生させる永久磁石（共に図示せず）を、振子
１の両側で板ばね６，６の配設スペース内に組込むこと
が可能で、全体の小型化を図れるものであった。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような加速度センサにおいて、弾性板ばね６，６の保
持構造に、実用面から問題を生じている。すなわち、上
述した板ばね６は、図８から明らかなように、基端部６
ａとこの基端部６ａの一部から延設されて揺動変位可能
な自由端６ｂとによって全体が略Ｔ字状を呈するように
形成されており、この自由端６ｂのＴ字状根本部６ｃを
含めた基端部６ａが、架台５と押えプレート７との平面
による内側面間に挾み込まれて保持されている。

【０００９】しかし、上述した板ばね６において、基端
部６ａから自由端６ｂまでの長さが長かったり、架台５
と押えプレート７との組付け位置がずれて、板ばね６の
挾持位置にずれ等が生じた場合に、板ばね６での揺動変
位を所要の状態で行わせることができず、この板ばね６
の動きに悪影響が及ぶという問題を生じている。

【００１０】これを詳述すると、前者のように自由端６
ｂまでの長さが長いときに、その基端部６ａを、図８や
図９の(a) に示したように、架台５と押えプレート７と
の間に単純に挾み込むと、板ばね６での根本部６ｃをも
含めて固定保持されるため、この固定部分から自由端６
ｂまでの揺動変位に必要な有効長さが実質的に短くな
り、ある一定長さを要する場合、板ばね６を含めたばね
配設部分のスペースを大きくすることが必要で、たとえ
ば加速度センサの場合、高さが高くなり、全体が大型化
するという問題を生じてしまう。

【００１１】また、板ばね６の基端部６ａを挾持する架
台５と押えプレート７との挟み込み面で板ばね６の自由
端６ｂへの延設部側にばりや組付け誤差等による段差ｌ
が生じた場合、図９の(b) や(c) に示されるように、板
ばね６による円滑で適切な揺動変位が妨げられ、所要の
ばね変位を得ることができないという問題を生じてしま
うものであった。

【００１２】特に、このような問題は、板ばね６，６に
て支持した振子１の微妙な動きを検知することが必要で
ある場合に、センサ性能に大きく影響するものであり、
このような板ばね６，６の保持部での不具合を一掃する
ことが必要となっている。

【００１３】本考案はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、全体が略Ｔ字状を呈する板ばねを保持固定
する保持部構造を、板ばねの変位に必要な有効長さを確
保し、またこの板ばねの保持部での位置ずれ問題を生じ
ても、所要の揺動変位を確保し得る板ばねの保持構造を
得ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本考案に係る板ばねの保持構造は、基端部とこの
基端部の一部から延設されて揺動変位可能な自由端とに
よって全体が略Ｔ字状を呈するように形成されている板
ばねを備え、この板ばねの基端部を、固定台とこの固定
台に組付け固定される押え部材との間に挾み込んで保持
するにあたって、この板ばねの基端部から延設される自
由端側へのＴ字状根本部に対応する固定台と押え部材と
の内側面部分に、板ばねにおける自由端側のＴ字状根本
部の揺動変位を許容するコ字状凹部を切欠き形成したも
のである。

【００１５】

【作用】本考案によれば、板ばねは、その基端部が、固
定台と押え部材との間に所要の状態で挾み込んで保持さ
れるとともに、この基端部から自由端へのＴ字状根本部
に対応する固定台、押え部材の内側面部分が、コ字状凹
部に切欠かれており、板ばねにおけるＴ字状根本部の揺
動変位の方向（板厚方向）の揺動変位を許容することが
できる。したがって、板ばねの揺動変位に対しての有効
長さを確保し得るとともに、固定台等での組付け誤差や
ばり等によるばね変位に対しての悪影響を及ぼす要因を
取り除き、板ばねの所要の揺動変位を得ることが可能で
ある。

【００１６】

【実施例】図１ないし図７は本考案に係る板ばねの保持
構造をサーボ式加速度センサに適用した場合の一実施例
を示すものである。これらの図において、まずサーボ式
加速度センサ１０全体の概略構成を、図４ないし図７を
用いて簡単に説明する。なお、この実施例において、前
述した図８等と同一または相当する部分には、同一番号
を付して詳細な説明は省略する。

【００１７】これらの図において、符号１１は振子１に
平行して配設されたマグネットプレートで、その内側面
に一対の永久磁石１２，１２が、加速度の作用する方向
に所定間隔をおいて付設されている。そして、これらの
永久磁石１２，１２は、アルミ板４の左、右両側面部分
にわずかな間隙をおいて対向し、かつそれぞれの磁極が
逆になるようになっている。

【００１８】１３はスペーサで、このスペーサ１３に
は、前記永久磁石１２，１２間に位置して光センサ手段
の光源となるＬＥＤ１４が設けられている。

【００１９】１５は前記マグネットプレート１１に対向
して配設されその間に前記振子１が配置されるプリント
回路基板で、このプリント回路基板１５には、図示を省
略したが、この加速度センサ１０として必要な各種電気
回路部品や配線等が設けられている。１６はこのプリン
ト回路基板１５の内側に付設された磁性板材からなるヨ
ークで、このヨークの一部に形成された窓部には、前記
ＬＥＤ１４に対向して光センサ手段となる二分割タイプ
のフォトダイオード１７が受光素子として設けられてい
る。

【００２０】図４等において１８は前記振子１を構成す
るコイルボビン３とアルミ板４に穿設されたスリット
で、このスリット１８を介してＬＥＤ１４からの光をフ
ォトダイオード１７が選択的に検知することで生じる電
気信号によって、振子１の変位位置を検出する変位検出
器が構成されている。

【００２１】以上の構成において、トルカコイル２とア
ルミ板４からなる振子１は、板ばね６，６により支持さ
れることにより、加速度の作用方向つまり図４および図
６で矢印で示した方向に揺動動作するようになってい
る。また、上述した加速度センサ１０は、マグネットプ
レート１１、スペーサ１３、ヨーク１６、プリント回路
基板１５を、その内部空間内に前記振子１を組込んだ状
態で積層し、ねじ等で一体化されることにより、全体が
小型化された状態で構成されている。

【００２２】さらに、上述した加速度センサ１０では、
図示は省略したが各種の抵抗や差動増幅器によるサーボ
増幅器からなる電気回路によって、光センサ手段によっ
て得られた電気信号に基づき、振子１を元の位置に戻す
ための電流をトルカコイル２に与えるようになってお
り、またこのトルカコイル２に直列接続される抵抗の両
端に発生する電圧によって加速度の大きさを検出し得る
ようになっている。

【００２３】ここで、上述した構成による加速度センサ
１０では、図６中で想像線矢印で示したように、一方の
永久磁石１２からアルミ板４、トルカコイル２、ヨーク
１６、トルカコイル２、アルミ板４、他方の永久磁石１
２、マグネットプレート１１によって磁束のループが形
成されている。そして、振子１は図中矢印方向に移動
し、かつ加速度が加わることによって光センサ手段（１
４，１７）から発生している位置信号が変化する。そし
て、この信号変化がサーボ増幅器を介してトルカコイル
２に供給されると、トルカコイル２に流れる電流と磁界
との間で磁気力が作用し、振子１を元に戻す力が作用す
る。したがって、実際の振子１が移動する距離は極めて
小さな距離となる。また、トルカコイル２に直列接続さ
れている抵抗の両端には検出した加速度に対応した電圧
が発生する。

【００２４】本考案によれば、上述したような構成によ
るサーボ式加速度センサ１０において、基端部６ａとこ
の基端部６ａの一部から延設されて揺動変位可能な自由
端６ｂとによって全体が略Ｔ字状を呈するように形成さ
れている弾性板ばね６を備え、この板ばね６の基端部６
ａを、マグネットプレート１１等に一部がねじ止めされ
ている架台５とこれに対向して配設されて組付け固定さ
れる押えプレート７との間に挾み込んで保持固定するに
あたって、この板ばね６の基端部６ａから延設される自
由端６ｂ側へのＴ字状根本部６ｃに対応する架台５と押
えプレート７との内側面部分に、板ばね６におけるＴ字
状根本部６ｃの揺動変位を許容するコ字状凹部３０，３
１を切欠き形成したところに特徴を有している。

【００２５】なお、図中２１は板ばね６，６の基端部６
ａ，６ａを架台５に対して圧接して固定される押えプレ
ート７の組付け用のねじ、２２は板ばね６，６の自由端
６ｂ，６ｂを、コイルボビン３の両側に突設している連
結部３ａ，３ａに締結固定するためのねじである。

【００２６】そして、このような構成によれば、板ばね
６は、その基端部６ａが、架台５と押えプレート７との
間に所要の状態で挾み込んで保持されるとともに、この
基端部６ａから自由端６ｂへのＴ字状根本部６ｃに対応
する架台５、押えプレート７の内側面部分が、コ字状凹
部３０，３１に切欠き形成されており、結果として板ば
ね６の揺動変位に対しての有効長さを確保することがで
きる。したがって、このような構成によれば、板ばね６
の配設スペースを小さくでき、たとえば加速度センサ１
０の小型化を図れるとともに、架台５、押えプレート７
での組付け誤差やばり等によるばね変位に対しての悪影
響を及ぼす要因を取り除き、板ばね６の所要の揺動変位
を得て、センサでの検出精度を向上させることができ
る。

【００２７】また、このような構成によれば、上述した
コ字状凹部３０，３１の存在によって、架台５と押えプ
レート７とによる板ばね６の基端部６ａでの挾み込み部
に、多少の組付け誤差が生じても、板ばね６の揺動変位
に対しての影響を最小限とすることが可能となる。

【００２８】なお、本考案は上述した実施例構造には限
定されず、板ばね６やこれを保持する架台５や押えプレ
ート７等を始めとする各部の形状、構造等を適宜変形、
変更し得ることは言うまでもない。また、上述した実施
例では、本考案をサーボ式加速度センサ１０に適用した
場合を説明したが、基端部を固定され自由端を揺動変位
可能に構成される板ばねの保持部を有するものであれ
ば、種々の分野における機器、装置に適用し得ることは
容易に理解されよう。

【００２９】

【考案の効果】以上説明したように本考案に係る板ばね
の保持構造によれば、板ばねの基端部から延設される自
由端側へのＴ字状根本部に対応する固定台と押え部材と
の内側面部分に、板ばねにおける自由端側へのＴ字状根
本部の揺動変位を許容するコ字状凹部を形成したので、
簡単な構成にもかかわらず、板ばねを、その基端部が固
定台と押え部材との間に所要の状態で挾み込んで保持す
ることができるとともに、この基端部から自由端へのＴ
字状根本部に対応する固定台、押え部材の内側面部分が
コ字状凹部Ｌ切欠き形成されていることから、板ばねの
揺動変位に対しての有効長さを確保することができ、ま
た固定台等での組付け誤差やばり等によるばね変位に対
しての悪影響を及ぼす要因を取り除き、板ばねの所要の
揺動変位を得ることができる等の実用上優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る板ばねの保持構造をサーボ式加速
度センサに適用した一実施例を示す振子および弾性板ば
ねによる支持部の概略図である。

【図２】図１の概略側面図である。

【図３】本考案の保持構造を説明するために、(a),(b)
に要部を拡大して示す概略図である。

【図４】サーボ式加速度センサ全体の概略構成を説明す
るための要部正面図である。

【図５】図４の要部構成を示す側断面図である。

【図６】図４を平面方向から見た振子部分の概略平面図
である。

【図７】図４を平面方向から見た振子を吊り下げ支持す
る弾性板ばね部分の概略平面図である。

【図８】従来の板ばねの保持構造を説明するための加速
度センサにおける振子および弾性板ばねによる保持部を
示す概略図である。

【図９】図８において板ばね保持部での不具合を(a),
(b),(c) に示した概略説明図である。

【符号の説明】

１振子２トルカコイル３コイルボビン３ａ連結部４アルミ板５架台（固定台）６弾性板ばね６ａ基端部６ｂ自由端６ｃＴ字状根本部７押えプレート（押え部材）１０サーボ式加速度センサ１１マグネットプレート１２永久磁石１３スペーサ１５プリント回路基板１６ヨーク３０コ字状凹部３１コ字状凹部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基端部とこの基端部の一部から延設され
て揺動変位可能な自由端とによって全体が略Ｔ字状を呈
するように形成されている板ばねを備え、この板ばねの
基端部を、固定台とこの固定台に組付け固定される押え
部材との間に挾み込んで保持してなる板ばねの保持構造
であって、この板ばねの基端部から延設される自由端側へのＴ字状
根本部に対応する前記固定台と押え部材との内側面部分
に、板ばねにおけるＴ字状根本部の揺動変位を許容する
コ字状凹部を切欠き形成したことを特徴とする板ばねの
保持構造。