JP2626037B2 - 加速度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は物体の移動により生じる加速度を検知する加
速度センサに関するものである。

従来の技術 従来、加速度センサとしては、特開昭63−186150号公
報に示す様なものが知られていた。これは、磁性流体
（又は、ダンパ液）中に配置した磁性球を磁界発生部材
により収納空間の中央に引き付け、移動体の加速度変化
による磁性剛体の動きを、この磁性剛体をはさむ様に配
置された電極板間の容量変化として検知するものであっ
た。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の様な構成では、磁性球には固体接
触摩擦が生じ、検知感度上の課題があった。

課題を解決するための手段 本発明では、非磁性体の容器内に磁性流体を付着させ
た球形状の移動用磁石を封入し、前記容器外部より磁場
を与えるバイアス用磁石を配置すると共に、前記移動用
磁石の磁場の変化を検知するための磁気検知素子を設け
加速度センサを構成したものである。

作用 上記した構成により移動用磁石は磁性流体を介して容
器とは流体潤滑状態に配置され、この加速度センサに加
速度が加わると移動用磁石がバイアス用磁石の影響を受
けた状態で転動し、この磁場変化を磁気検知素子が検知
して加速度を検出するものである。この時の感度調節
は、バイアス用磁石が移動用磁石に及ぼす磁力によって
得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第２図に基づいて
述べる。

第１図において、１は加速度センサである。２は球形
状の永久磁石であり、半球がＮ極，他の半球がＳ極に着
磁されている。３はこの磁石をとり囲む様に付着した磁
性流体である。この磁石２は非磁性体で形成された本体
４の内部にある軸対称形の滑らかな凹面状の曲面を底面
として有するる室５内に配置されている。６は室５の対
称軸上に配置されたバイアス用永久磁石である。この磁
石６は、磁石２と互いに吸引しあう様な極性配置となっ
ている。磁石６はスプリング７で下方へ押しつけられて
おり、その位置はネジ８で調節可能となっている。

９は磁石２の上方に配置されたリードスイッチであ
り、磁石２に近接して配置されその磁場変化を検出する
様になっている。10,11はリードスイッチ９のリード線
である。

次に作動について述べる。

第１図は、加速度センサ１に加速度が加わっていない
状態であり、磁石２は磁性流体３に包まれた状態で、室
５の凹面状曲面の底部に位置している。この時、磁石３
により生じる磁場は、リードスイッチ９をよぎるため、
リードスイッチ９は働いている。

次に、第２図は加速度センサ１に加速度の加わった状
態を示している。この時、磁石２は加速度αで逆方向に
移動する。磁石２のまわりには磁性流体３が付着してい
るため、磁石２と室５の底面とは流体潤滑状態を保って
おり、加えられた加速度に対して敏感に磁石２の移動が
行なわれる。この時、磁石２は磁石６の影響により、Ｎ
極が磁石６のＳ極に近くなるような状態で転動する。こ
れにより磁石２の磁場はリードスイッチ９から遠ざかる
ためリードスイッチ９は働かなくなる。

磁石６は磁石２に対して磁気的なバイアス効果を与え
るものであり、ネジ８の調節により、磁石２を磁石６に
近づけると感度を鈍くする効果が発生し、遠ざけると感
度を鋭くする効果が発生する。

次に第２の実施例を第３図〜第４図にて説明する。

第３図のうち第１図と同一番号のものは、同じ構造・
機能を有するものである。異なっているのは、第１図の
バイアス用永久磁石６が、電磁石12となっている点であ
る。電磁石12は、コア13,磁極14,15およびコイル16から
なっている。17,18はコイル16のリード線である。この
場合には、コイル16への通電により磁極14がＳ極、磁極
15がＮ極となる様構成されている。

第４図において、19は直流電源、20はスイッチ、21は
可変抵抗である。

次に作動を述べる。

スイッチ20をオンにするとコイル16に電圧が印加され
る。この時電磁石12は磁極14がＳ極、磁極15がＮ極とな
るため、磁石２に対する作用は第１の実施例における磁
石６と同様になる。これにより加速度センサ１に加速度
が加わった場合の動作は第１の実施例と同一となる。

この場合には、磁石２に対する磁場の強さの調節は、
可変抵抗21の操作によりコイル16への通電量を制御して
行なわれる。

発明の効果 以上述べた様に本発明によれば以下の様な効果があ
る。

（１） 移動用磁石を球形状に形成すると共に磁性流体
で包みこむと共にバイアス磁石を配置することにより、
移動用磁石の磁場の方をリードスイッチから離れやすく
し、又、それが移動する室の面との接触を流体潤滑の状
態に設定することができるため、感度の良い加速度の検
知が可能となる。

（２） バイアス用磁石を移動可能に構成することによ
り、検知感度を調整することができる。

（３） バイアス用磁石を電磁石構成とすることによ
り、検知感度の調整を可動部を使用せずに行なえるた
め、より微細、かつ、信頼性の高い加速度検知が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における加速度センサの垂直
断面図、第２図は第１図の異なる作動状態を示す図、第
３図は本発明の他の実施例における垂直断面図、第４図
は第３図の電磁石を制御するための回路図である。 １……加速度センサ、２……移動用磁石、３……磁性流
体、５……室、６……バイアス用磁石、９……リードス
イッチ（磁気検知素子）、12……電磁石。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−186150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−43679（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−205775（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138875（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−90061（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−145965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−143781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151862（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−212709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−218814（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−110459（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭47−18256（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−110373（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹面状の曲面を有する室の内に磁性流体を
   付着させた球形状の移動用磁石を封入し、前記室に磁場
   を与えるバイアス用磁石を配置すると共に、前記移動用
   磁石の磁場の変化を検知する磁気検知素子を設けた加速
   度センサ。
2. 【請求項２】バイアス用磁石が永久磁石で構成された特
   許請求の範囲第（１）項記載の加速度センサ。
3. 【請求項３】バイアス用磁石が電磁石で構成された特許
   請求の範囲第（１）項記載の加速度センサ。