JP3125113B2 - 加速度計 - Google Patents
加速度計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速度計、特にサーボ
加速度計に関する。
加速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４及び図５に従来の加速度計の例を示
す。加速度計は、円筒形状のケース１０と、斯かるケー
ス１０の凹部の底面１０ａに装着された第１の基台又は
フレーム１２Ａと、斯かる第１のフレーム１２Ａに対面
して装着された第２の基台又はフレーム１２Ｂと、第１
のフレーム１２Ａの取り付け部１２ａに押さえ板１８を
介して適当な締結具例えばねじ等によって取り付けられ
た撓み継ぎ手２０と、斯かる撓み継ぎ手２０の他端に装
着された棒状の振り子３０と、斯かる振り子３０に装着
された円筒状の１対のトルカコイル３４Ａ、３４Ｂと、
斯かるトルカコイル３４Ａ、３４Ｂより隔置されて各フ
レーム１２Ａ、１２Ｂに装着された円板状の１対の永久
磁石３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状の１対のポールピース３
８Ａ、３８Ｂと、振り子３０の先端部にてそれより隔置
された発光素子４０Ａ及び受光素子４０Ｂとからなる変
位検出装置と、更にその上側に配置された１対のストッ
パ４２Ａ、４２Ｂとを有する。
す。加速度計は、円筒形状のケース１０と、斯かるケー
ス１０の凹部の底面１０ａに装着された第１の基台又は
フレーム１２Ａと、斯かる第１のフレーム１２Ａに対面
して装着された第２の基台又はフレーム１２Ｂと、第１
のフレーム１２Ａの取り付け部１２ａに押さえ板１８を
介して適当な締結具例えばねじ等によって取り付けられ
た撓み継ぎ手２０と、斯かる撓み継ぎ手２０の他端に装
着された棒状の振り子３０と、斯かる振り子３０に装着
された円筒状の１対のトルカコイル３４Ａ、３４Ｂと、
斯かるトルカコイル３４Ａ、３４Ｂより隔置されて各フ
レーム１２Ａ、１２Ｂに装着された円板状の１対の永久
磁石３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状の１対のポールピース３
８Ａ、３８Ｂと、振り子３０の先端部にてそれより隔置
された発光素子４０Ａ及び受光素子４０Ｂとからなる変
位検出装置と、更にその上側に配置された１対のストッ
パ４２Ａ、４２Ｂとを有する。
【０００３】ケース１０のフランジ部１０ｂには基準面
１０ｃが設けられており、また図５に示す如く孔１０ｄ
が形成されている。斯かる基準面１０ｃを船体の対応す
る基準面に装着し、孔１０ｄに適当な締結具例えばねじ
を挿入することによって、加速度計は船体に装着され
る。
１０ｃが設けられており、また図５に示す如く孔１０ｄ
が形成されている。斯かる基準面１０ｃを船体の対応す
る基準面に装着し、孔１０ｄに適当な締結具例えばねじ
を挿入することによって、加速度計は船体に装着され
る。
【０００４】ケース１０のフランジ部１０ｂには円筒状
の端子ケース４４が装着され、斯かる端子ケース４４に
は外部端子５０Ａ、５０Ｂが取り付けられている。
の端子ケース４４が装着され、斯かる端子ケース４４に
は外部端子５０Ａ、５０Ｂが取り付けられている。
【０００５】円筒状のトルカコイル３４Ａ、３４Ｂはそ
の中心軸線が加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘと整合するよう
に振り子３０に装着され、円筒状のポールピース３８
Ａ、３８Ｂはその内部に配置されている。
の中心軸線が加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘと整合するよう
に振り子３０に装着され、円筒状のポールピース３８
Ａ、３８Ｂはその内部に配置されている。
【０００６】第１のフレーム１２Ａはその端面１２ｂが
ケース１０の底面１０ａに接触するようにその中に配置
され、適当な取り付け手段例えばねじ４８等によって固
定されている。ケース１０の外側には特性銘板を兼用す
る蓋５２が取り付けられ、一方、端子ケース４４に形成
された開口部４４ａは蓋５４によって閉鎖されるように
構成されている。
ケース１０の底面１０ａに接触するようにその中に配置
され、適当な取り付け手段例えばねじ４８等によって固
定されている。ケース１０の外側には特性銘板を兼用す
る蓋５２が取り付けられ、一方、端子ケース４４に形成
された開口部４４ａは蓋５４によって閉鎖されるように
構成されている。
【０００７】こうして加速度計の内部は密閉構造となっ
ており、従って、その内部の構成部を組み立てた後、開
口部４４ａを介して電気的な結線をなし、内部を真空に
し又は不活性ガスにて充填し、蓋５４によって斯かる開
口部４４ａを閉鎖することによって、構成部品の品質を
長期に亘って保持し、加速度計の寿命を長くすることが
できる。
ており、従って、その内部の構成部を組み立てた後、開
口部４４ａを介して電気的な結線をなし、内部を真空に
し又は不活性ガスにて充填し、蓋５４によって斯かる開
口部４４ａを閉鎖することによって、構成部品の品質を
長期に亘って保持し、加速度計の寿命を長くすることが
できる。
【０００８】振り子３０と振り子３０に装着されたトル
カコイル３４Ａ、３４Ｂと撓み継ぎ手２０とは第１のフ
レーム１２Ａの取り付け部１２ａにて片持ち支持されて
おり、撓み継ぎ手２０には適当な撓み部２０ａが形成さ
れ、それによって振り子３０は斯かる撓み部２０ａを通
る回転軸線Ｏ−Ｏ周りに回転することができる。撓み部
２０ａは、例えば図５に示すように、撓み継ぎ手２０に
矩形の孔２０１を形成しその両側の２本の支柱部に薄肉
部を形成することによって構成してよい。
カコイル３４Ａ、３４Ｂと撓み継ぎ手２０とは第１のフ
レーム１２Ａの取り付け部１２ａにて片持ち支持されて
おり、撓み継ぎ手２０には適当な撓み部２０ａが形成さ
れ、それによって振り子３０は斯かる撓み部２０ａを通
る回転軸線Ｏ−Ｏ周りに回転することができる。撓み部
２０ａは、例えば図５に示すように、撓み継ぎ手２０に
矩形の孔２０１を形成しその両側の２本の支柱部に薄肉
部を形成することによって構成してよい。
【０００９】第１のフレーム１２Ａは電磁軟鉄よりな
り、第１のポールピース３８Ａから第１の永久磁石３６
Ａを介して第１のフレーム１２Ａまで磁気回路を形成す
るべくヨーク（リターンパス）として機能し、これらは
第１のトルカコイル３４Ａと共働して第１のトルカを提
供する。第２のフレーム１２Ｂは電磁軟鉄よりなり、第
２のポールピース３８Ｂから第２の永久磁石３６Ｂを介
して第２のフレーム１２Ｂまで磁気回路を形成するべく
ヨーク（リターンパス）として機能し、これらは第２の
トルカコイル３４Ｂと共働して第２のトルカを提供す
る。
り、第１のポールピース３８Ａから第１の永久磁石３６
Ａを介して第１のフレーム１２Ａまで磁気回路を形成す
るべくヨーク（リターンパス）として機能し、これらは
第１のトルカコイル３４Ａと共働して第１のトルカを提
供する。第２のフレーム１２Ｂは電磁軟鉄よりなり、第
２のポールピース３８Ｂから第２の永久磁石３６Ｂを介
して第２のフレーム１２Ｂまで磁気回路を形成するべく
ヨーク（リターンパス）として機能し、これらは第２の
トルカコイル３４Ｂと共働して第２のトルカを提供す
る。
【００１０】ここで、図示のように、静止状態に於ける
振り子３０の中心軸線に沿った方向をＺ軸とし、加速度
計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿った方向即ち円板状の永久磁石
３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状のポールピース３８Ａ、３８
Ｂの中心を通りＺ軸に垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸及び
Ｚ軸の双方に方向に直交する方向をＹ軸とする。
振り子３０の中心軸線に沿った方向をＺ軸とし、加速度
計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿った方向即ち円板状の永久磁石
３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状のポールピース３８Ａ、３８
Ｂの中心を通りＺ軸に垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸及び
Ｚ軸の双方に方向に直交する方向をＹ軸とする。
【００１１】加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿って加速度
が作用すると、振り子３０は撓み部２０ａを通る回転軸
線Ｏ−Ｏ周りに回転し、その先端部は微小変位する。そ
れによって、発光素子４０Ａによって発光され受光素子
４０Ｂによって受光される光量が変化し、振り子３０の
先端の微小変位が検出される。
が作用すると、振り子３０は撓み部２０ａを通る回転軸
線Ｏ−Ｏ周りに回転し、その先端部は微小変位する。そ
れによって、発光素子４０Ａによって発光され受光素子
４０Ｂによって受光される光量が変化し、振り子３０の
先端の微小変位が検出される。
【００１２】こうして変位検出装置によって検出された
微小変位を指示する信号は、トルカコイル３４Ａ、３４
Ｂにフィードバックされ、微小変位が零になるようにト
ルカコイル３４Ａ、３４Ｂに流れる電流が制御される。
斯かる電流即ち拘束電流は入力加速度に比例しているか
ら、この拘束電流を計測することによって入力加速度を
計測することができる。
微小変位を指示する信号は、トルカコイル３４Ａ、３４
Ｂにフィードバックされ、微小変位が零になるようにト
ルカコイル３４Ａ、３４Ｂに流れる電流が制御される。
斯かる電流即ち拘束電流は入力加速度に比例しているか
ら、この拘束電流を計測することによって入力加速度を
計測することができる。
【００１３】振り子３０より隔置され且つその両側に配
置されたストッパ４２Ａ、４２Ｂは、振り子３０の先端
部の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動範囲を制限するように機能
し、それによって振り子３０を支持する撓み継ぎ手２０
に過度の応力が発生することが防止される。
置されたストッパ４２Ａ、４２Ｂは、振り子３０の先端
部の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動範囲を制限するように機能
し、それによって振り子３０を支持する撓み継ぎ手２０
に過度の応力が発生することが防止される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】斯かる従来の加速度計
では、大きな衝撃や振動が存在する環境下で使用する場
合には、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａに大きな応力が
発生し、加速度計の機能に支障が生ずることがあった。
では、大きな衝撃や振動が存在する環境下で使用する場
合には、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａに大きな応力が
発生し、加速度計の機能に支障が生ずることがあった。
【００１５】加速度計にＸ軸方向の即ち加速度検出方向
の加速度が働く場合には、ストッパ４２Ａ、４２Ｂによ
って振り子３０の先端部の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動範囲が
制限され、振り子３０の先端部が大きく変位してストッ
パ４２Ａ、４２Ｂに当接すると、振り子３０の重心に働
く力はストッパ４２Ａ、４２Ｂによって担われるから、
撓み部２０ａに過度の応力が作用することはない。
の加速度が働く場合には、ストッパ４２Ａ、４２Ｂによ
って振り子３０の先端部の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動範囲が
制限され、振り子３０の先端部が大きく変位してストッ
パ４２Ａ、４２Ｂに当接すると、振り子３０の重心に働
く力はストッパ４２Ａ、４２Ｂによって担われるから、
撓み部２０ａに過度の応力が作用することはない。
【００１６】加速度計にＺ軸方向の加速度が働く場合に
は、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａを構成する２本の支
柱に均等な軸線応力が作用し、かなり大きな外力にも耐
えることができる。
は、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａを構成する２本の支
柱に均等な軸線応力が作用し、かなり大きな外力にも耐
えることができる。
【００１７】しかしながら、加速度計にＹ軸方向の大き
な加速度が働くと、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａを構
成する２本の支柱には均等な応力が作用しない。図５に
示すように、振り子３０の重心ＧにＹ軸方向の力Ｆが加
わると撓み継ぎ手２０には曲げ応力が生じ、撓み部２０
ａの２本の支柱の一方には圧縮応力が生じ他方には引張
り応力が生ずる。
な加速度が働くと、撓み継ぎ手２０の撓み部２０ａを構
成する２本の支柱には均等な応力が作用しない。図５に
示すように、振り子３０の重心ＧにＹ軸方向の力Ｆが加
わると撓み継ぎ手２０には曲げ応力が生じ、撓み部２０
ａの２本の支柱の一方には圧縮応力が生じ他方には引張
り応力が生ずる。
【００１８】撓み部２０ａの２本の支柱の中心距離をＬ
1 とし振り子３０の重心Ｇと回転軸線Ｏ−Ｏとの距離を
Ｌ2 とすると、斯かる応力の大きさはこの比Ｌ2 ／Ｌ1
の大きさに比例する。
1 とし振り子３０の重心Ｇと回転軸線Ｏ−Ｏとの距離を
Ｌ2 とすると、斯かる応力の大きさはこの比Ｌ2 ／Ｌ1
の大きさに比例する。
【００１９】従って、比Ｌ2 ／Ｌ1 の値が大きいと撓み
部２０ａの２本の支柱には過度の応力が作用することと
なり、加速度計の性能を低下させることとなる。
部２０ａの２本の支柱には過度の応力が作用することと
なり、加速度計の性能を低下させることとなる。
【００２０】本発明は、斯かる点に鑑み、撓み部２０ａ
が形成された撓み継ぎ手２０によって支持された振り子
３０を有する加速度計において、斯かる撓み部２０ａに
過度の応力が作用することを防止し、つねに高い精度に
て加速度を計測することができる加速度計を提供するこ
とを目的とする。
が形成された撓み継ぎ手２０によって支持された振り子
３０を有する加速度計において、斯かる撓み部２０ａに
過度の応力が作用することを防止し、つねに高い精度に
て加速度を計測することができる加速度計を提供するこ
とを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、例えば
図１に示すように、基台１２Ａと、第１の端部が基台１
２Ａに装着された可撓継手２０と、可撓継手２０の第２
の端部に取り付けられた振り子３０と、基台より可撓継
手２０を経由して振り子３０に入力された加速度に比例
したトルクを発生させるトルカ３４Ａ、３４Ｂと、基台
と振り子３０との間の相対的変位を検出する変位検出装
置４０Ａ、４０Ｂとを有する加速度計において、可撓継
手２０には振り子３０を加速度検出方向に変位させるた
めの第１の可撓部２０ａが形成され、可撓継手の第２の
端部には額縁状の環状部を形成するべく開口部２０２が
形成され、額縁状の環状部の両側の２つの柱状部によっ
て振り子３０を加速度検出方向に垂直な方向に変位させ
るための第２の可撓部２０ｃが構成され、２つの柱状部
を連結する梁部に振り子３０が取り付けられ、トルカ３
４Ａ、３４Ｂの両側の対応する位置にてトルカ３４Ａ、
３４Ｂより隔置されて振り子３０の運動を制限するスト
ッパ６０Ａ、６０Ｂが装着されている。
図１に示すように、基台１２Ａと、第１の端部が基台１
２Ａに装着された可撓継手２０と、可撓継手２０の第２
の端部に取り付けられた振り子３０と、基台より可撓継
手２０を経由して振り子３０に入力された加速度に比例
したトルクを発生させるトルカ３４Ａ、３４Ｂと、基台
と振り子３０との間の相対的変位を検出する変位検出装
置４０Ａ、４０Ｂとを有する加速度計において、可撓継
手２０には振り子３０を加速度検出方向に変位させるた
めの第１の可撓部２０ａが形成され、可撓継手の第２の
端部には額縁状の環状部を形成するべく開口部２０２が
形成され、額縁状の環状部の両側の２つの柱状部によっ
て振り子３０を加速度検出方向に垂直な方向に変位させ
るための第２の可撓部２０ｃが構成され、２つの柱状部
を連結する梁部に振り子３０が取り付けられ、トルカ３
４Ａ、３４Ｂの両側の対応する位置にてトルカ３４Ａ、
３４Ｂより隔置されて振り子３０の運動を制限するスト
ッパ６０Ａ、６０Ｂが装着されている。
【００２２】本発明の加速度計によると、例えば図１に
示すように、第２の可撓部２０ｃを構成する２つの柱状
部の長手方向の中心位置に振り子３０の重心が配置され
ている。
示すように、第２の可撓部２０ｃを構成する２つの柱状
部の長手方向の中心位置に振り子３０の重心が配置され
ている。
【００２３】本発明の加速度計によると、可撓継手２０
の第２の可撓部２０ｃは１枚の板材をワイヤカット放電
加工することによって形成されている。
の第２の可撓部２０ｃは１枚の板材をワイヤカット放電
加工することによって形成されている。
【００２４】
【作用】撓み継ぎ手２０には、Ｘ軸方向の力を吸収する
第１の撓み部２０ａに加えて、更に、Ｙ軸方向の力を吸
収する第２の撓み部２０ｃが設けられており、加速度計
にＹ軸方向の加速度が作用すると、第１の撓み部２０ａ
は撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみが撓む。従っ
て、Ｙ軸方向の加速度によって第１の撓み部２０ａが過
度の応力を受けることが防止される。
第１の撓み部２０ａに加えて、更に、Ｙ軸方向の力を吸
収する第２の撓み部２０ｃが設けられており、加速度計
にＹ軸方向の加速度が作用すると、第１の撓み部２０ａ
は撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみが撓む。従っ
て、Ｙ軸方向の加速度によって第１の撓み部２０ａが過
度の応力を受けることが防止される。
【００２５】振り子３０には、ストッパ６０Ａ、６０Ｂ
が設けられており、それによって振り子３０の変位が制
限されるから、第２の撓み部２０ｃが過度の応力を受け
ることが防止される。
が設けられており、それによって振り子３０の変位が制
限されるから、第２の撓み部２０ｃが過度の応力を受け
ることが防止される。
【００２６】
【実施例】以下に図１〜図３を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図１〜図３において図４〜図５の
対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。
について説明する。尚図１〜図３において図４〜図５の
対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。
【００２７】図１は本発明の加速度計の例の主要部を示
しており、振り子３０と斯かる振り子３０を片持ち支持
する撓み継ぎ手２０と振り子３０に装着されたトルカコ
イル３４Ａ、３４Ｂとのみが示されている。
しており、振り子３０と斯かる振り子３０を片持ち支持
する撓み継ぎ手２０と振り子３０に装着されたトルカコ
イル３４Ａ、３４Ｂとのみが示されている。
【００２８】図２に示すように、トルカコイル３４Ａ、
３４Ｂの下端部にはそれぞれ開口部３４ｅ、３４ｄが設
けられており、撓み継ぎ手２０は斯かる開口部３４ｅ、
３４ｄを通って且つそれらに非接触的に延在しており、
こうして振り子３０と斯かる振り子３０に装着されたト
ルカコイル３４Ａ、３４Ｂとは、撓み継ぎ手２０が撓む
ことによって変位することができる。
３４Ｂの下端部にはそれぞれ開口部３４ｅ、３４ｄが設
けられており、撓み継ぎ手２０は斯かる開口部３４ｅ、
３４ｄを通って且つそれらに非接触的に延在しており、
こうして振り子３０と斯かる振り子３０に装着されたト
ルカコイル３４Ａ、３４Ｂとは、撓み継ぎ手２０が撓む
ことによって変位することができる。
【００２９】本例によると撓み継ぎ手２０は、第１のフ
レーム１２Ａに取り付けるための下側の固定部２０ｂと
斯かる固定部２０ｂの上側に形成された第１の撓み部２
０ａと斯かる第１の撓み部２０ａの上側に配置された第
２の撓み部２０ｃと上端部に配置され振り子３０を装着
するための装着部２０ｄとを有する。
レーム１２Ａに取り付けるための下側の固定部２０ｂと
斯かる固定部２０ｂの上側に形成された第１の撓み部２
０ａと斯かる第１の撓み部２０ａの上側に配置された第
２の撓み部２０ｃと上端部に配置され振り子３０を装着
するための装着部２０ｄとを有する。
【００３０】固定部２０ｂには孔２０ｅ、２０ｅが設け
られており、斯かる孔２０ｅ、２０ｅにねじを締結する
ことによって図４及び図５にて示したごとく押さえ板１
８を介して撓み継ぎ手２０は第１のフレーム１２Ａに取
り付けるられる。尚、撓み継ぎ手２０を第１のフレーム
１２Ａに取り付ける手段として、周知の他の手段例えば
接着、溶接等が用いられてよい。
られており、斯かる孔２０ｅ、２０ｅにねじを締結する
ことによって図４及び図５にて示したごとく押さえ板１
８を介して撓み継ぎ手２０は第１のフレーム１２Ａに取
り付けるられる。尚、撓み継ぎ手２０を第１のフレーム
１２Ａに取り付ける手段として、周知の他の手段例えば
接着、溶接等が用いられてよい。
【００３１】第１の撓み部２０ａは図４及び図５に示し
た従来の加速度計の撓み継ぎ手２０に形成された如き形
態のものでよく、適当な形状例えば矩形の第１の開口部
２０１を設けその両側に形成された２本の支柱に薄肉部
を形成するように構成してよい。
た従来の加速度計の撓み継ぎ手２０に形成された如き形
態のものでよく、適当な形状例えば矩形の第１の開口部
２０１を設けその両側に形成された２本の支柱に薄肉部
を形成するように構成してよい。
【００３２】第２の撓み部２０ｃは第１の撓み部２０ａ
の部分より幅が小さい幅を有する部材より構成してよ
く、適当な形状例えば矩形の第２の開口部２０２を設け
それによってその両側に２本の支柱を形成するように構
成してよい。２本の支柱は例えば長方形又は正方形の断
面を有してよく、また図示しないが適当な薄肉部を有し
てよい。
の部分より幅が小さい幅を有する部材より構成してよ
く、適当な形状例えば矩形の第２の開口部２０２を設け
それによってその両側に２本の支柱を形成するように構
成してよい。２本の支柱は例えば長方形又は正方形の断
面を有してよく、また図示しないが適当な薄肉部を有し
てよい。
【００３３】斯かる第２の撓み部２０ｃの剛性は、以下
に図３を参照して説明するが、Ｙ軸方向の変形に対して
第１の撓み部２０ａより小さく、即ち、加速度計にＹ軸
方向の加速度が作用したとき、第１の撓み部２０ａがＹ
軸方向に撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみがＹ軸方
向に撓むように構成されている。
に図３を参照して説明するが、Ｙ軸方向の変形に対して
第１の撓み部２０ａより小さく、即ち、加速度計にＹ軸
方向の加速度が作用したとき、第１の撓み部２０ａがＹ
軸方向に撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみがＹ軸方
向に撓むように構成されている。
【００３４】斯かる第２の開口部２０２は、好ましくは
トルカコイル３４Ａ、３４Ｂの中央位置に配置され、よ
り好ましくは両者の中心位置が整合するように配置され
る。従って、第２の開口部２０２の中心位置はＸ、Ｙ、
Ｚ軸の３軸の交点Ｏに配置される。
トルカコイル３４Ａ、３４Ｂの中央位置に配置され、よ
り好ましくは両者の中心位置が整合するように配置され
る。従って、第２の開口部２０２の中心位置はＸ、Ｙ、
Ｚ軸の３軸の交点Ｏに配置される。
【００３５】装着部２０ｄは第２の開口部２０２の上側
にて２本の支柱を接続する梁部によって構成され、図示
のように、梁部の中央を除去して間隙を設け斯かる間隙
に振り子３０を装着するように構成してよい。好ましく
は、間隙によって形成された２つの突起部２０ｆ、２０
ｆの間に振り子３０の端部を挟み、振り子３０の端部面
が第２の開口部２０２の上側内面と同一面となるように
する。
にて２本の支柱を接続する梁部によって構成され、図示
のように、梁部の中央を除去して間隙を設け斯かる間隙
に振り子３０を装着するように構成してよい。好ましく
は、間隙によって形成された２つの突起部２０ｆ、２０
ｆの間に振り子３０の端部を挟み、振り子３０の端部面
が第２の開口部２０２の上側内面と同一面となるように
する。
【００３６】こうして第１の撓み部２０ａを通る回転軸
線Ｏ−Ｏより上側の部分、即ち、第１の撓み部２０ａの
内の回転軸線Ｏ−Ｏより上側の部分と振り子３０とトル
カコイル３４Ａ、３４Ｂとによって振り子部が構成され
る。
線Ｏ−Ｏより上側の部分、即ち、第１の撓み部２０ａの
内の回転軸線Ｏ−Ｏより上側の部分と振り子３０とトル
カコイル３４Ａ、３４Ｂとによって振り子部が構成され
る。
【００３７】斯かる振り子部の重心Ｇは、好ましくは、
第２の撓み部２０ｃの第２の開口部２０２の中心位置に
配置される。こうして、振り子部の重心Ｇは、静止時に
は３軸の交点０に配置されることとなる。
第２の撓み部２０ｃの第２の開口部２０２の中心位置に
配置される。こうして、振り子部の重心Ｇは、静止時に
は３軸の交点０に配置されることとなる。
【００３８】加速度計に加速度が作用するとそれに比例
した力が振り子部の重心Ｇに作用する。第２の撓み部２
０ｃはそれによって変形するが、力の作用点が第２の撓
み部２０ｃの中心Ｇにあるため、第２の撓み部２０ｃよ
り先端の部分はその軸線がＺ軸に平行に配置された状態
で変位する。従って、第２の撓み部２０ｃを設けても共
振点を高く設定することができ、しかも、Ｙ軸方向の加
速度に対して第２の撓み部２０ｃにおける座屈応力を零
にすることができる。
した力が振り子部の重心Ｇに作用する。第２の撓み部２
０ｃはそれによって変形するが、力の作用点が第２の撓
み部２０ｃの中心Ｇにあるため、第２の撓み部２０ｃよ
り先端の部分はその軸線がＺ軸に平行に配置された状態
で変位する。従って、第２の撓み部２０ｃを設けても共
振点を高く設定することができ、しかも、Ｙ軸方向の加
速度に対して第２の撓み部２０ｃにおける座屈応力を零
にすることができる。
【００３９】トルカコイル３４Ａ、３４Ｂの両側には図
示のように、Ｙ軸に沿って１対の第２のストッパ６０
Ａ、６０Ｂが配置され、斯かるストッパ６０Ａ、６０Ｂ
によってトルカコイル３４Ａ、３４ＢのＹ軸方向の変位
範囲が制限される。各ストッパ６０Ａ、６０Ｂとトルカ
コイル３４Ａ、３４Ｂの外周面Ｂ1 、Ｂ2 との間には適
当な間隙δ1 、δ2 が形成されている。
示のように、Ｙ軸に沿って１対の第２のストッパ６０
Ａ、６０Ｂが配置され、斯かるストッパ６０Ａ、６０Ｂ
によってトルカコイル３４Ａ、３４ＢのＹ軸方向の変位
範囲が制限される。各ストッパ６０Ａ、６０Ｂとトルカ
コイル３４Ａ、３４Ｂの外周面Ｂ1 、Ｂ2 との間には適
当な間隙δ1 、δ2 が形成されている。
【００４０】次に、図３を参照して本例の加速度計の動
作を説明する。加速度計に対してＹ軸方向に加速度αY
が作用すると、第１の撓み部２０ａは変形することなく
第２の撓み部２０ｃのみが変形する。上述のように、振
り子部の重心位置を第２の開口部２０２の中心位置に配
置することによって、振り子部は振り子３０の軸線Ｚ 1
−Ｚ1 がＺ軸に平行な状態で変位する。
作を説明する。加速度計に対してＹ軸方向に加速度αY
が作用すると、第１の撓み部２０ａは変形することなく
第２の撓み部２０ｃのみが変形する。上述のように、振
り子部の重心位置を第２の開口部２０２の中心位置に配
置することによって、振り子部は振り子３０の軸線Ｚ 1
−Ｚ1 がＺ軸に平行な状態で変位する。
【００４１】従って、第２の撓み部２０ｃの２本の支柱
は図示のようにＳ字状に変形する。図３は、こうして振
り子部、即ち第２の撓み部２０ｃの上側部と振り子３０
とトルカコイル３４Ａ、３４ＢとがＹ軸方向に変位し、
振り子３０の軸線Ｚ1 −Ｚ1がＹ軸方向にδY だけ変位
した状態を示す。
は図示のようにＳ字状に変形する。図３は、こうして振
り子部、即ち第２の撓み部２０ｃの上側部と振り子３０
とトルカコイル３４Ａ、３４ＢとがＹ軸方向に変位し、
振り子３０の軸線Ｚ1 −Ｚ1がＹ軸方向にδY だけ変位
した状態を示す。
【００４２】この間隙δ1 、δ2 は、加速度計に作用す
るＹ軸方向の最大加速度αYMAXに対応するトルカコイル
３４Ａ、３４ＢのＹ軸方向の最大変位量δYMAXより小さ
な値に設定される。斯かる間隙δ1 、δ2 は、振り子３
０又はトルカコイル３４Ａ、３４ＢがそのＹ軸方向の最
大変位量δYMAXにて変位したときに第２の撓み部２０ｃ
の２本の支柱に生ずる応力が許容応力以下となるように
設定される。
るＹ軸方向の最大加速度αYMAXに対応するトルカコイル
３４Ａ、３４ＢのＹ軸方向の最大変位量δYMAXより小さ
な値に設定される。斯かる間隙δ1 、δ2 は、振り子３
０又はトルカコイル３４Ａ、３４ＢがそのＹ軸方向の最
大変位量δYMAXにて変位したときに第２の撓み部２０ｃ
の２本の支柱に生ずる応力が許容応力以下となるように
設定される。
【００４３】加速度計にＹ軸方向の加速度が作用する
と、撓み継ぎ手２０に形成された第１の撓み部２０ａは
殆ど撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみが撓み、斯く
してＹ軸方向の加速度は第２の撓み部２０ｃのみによっ
て吸収される。しかも第２の撓み部２０ｃの変位量は、
第２のストッパ６０Ａ、６０Ｂによって制限されるか
ら、第２の撓み部２０ｃに許容応力以上の応力が作用す
ることはない。
と、撓み継ぎ手２０に形成された第１の撓み部２０ａは
殆ど撓むことなく第２の撓み部２０ｃのみが撓み、斯く
してＹ軸方向の加速度は第２の撓み部２０ｃのみによっ
て吸収される。しかも第２の撓み部２０ｃの変位量は、
第２のストッパ６０Ａ、６０Ｂによって制限されるか
ら、第２の撓み部２０ｃに許容応力以上の応力が作用す
ることはない。
【００４４】撓み継ぎ手２０は、好ましくは１枚の薄い
板材より製造してよく、１枚の薄い板材を適当な方法に
て例えばワイヤーカット放電加工によって形成してよ
い。
板材より製造してよく、１枚の薄い板材を適当な方法に
て例えばワイヤーカット放電加工によって形成してよ
い。
【００４５】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【００４６】
【発明の効果】本発明の加速度計では、撓み継ぎ手２０
にはＸ軸方向の外力を吸収する第１の撓み部２０ａに加
えてＹ軸方向の外力を吸収する第２の撓み部２０ｃが設
けられているため、加速度計にＹ軸方向の加速度が作用
しても、第１の撓み部２０ａに過度の応力が作用するこ
とはなく、従って、第１の撓み部２０ａを過度の応力よ
り保護することができる利点がある。
にはＸ軸方向の外力を吸収する第１の撓み部２０ａに加
えてＹ軸方向の外力を吸収する第２の撓み部２０ｃが設
けられているため、加速度計にＹ軸方向の加速度が作用
しても、第１の撓み部２０ａに過度の応力が作用するこ
とはなく、従って、第１の撓み部２０ａを過度の応力よ
り保護することができる利点がある。
【００４７】本発明の加速度計では、トルカコイル３４
Ａ、３４Ｂの両側にはその変位を制限する第２のストッ
パ６０Ａ、６０Ｂが配置されているため、Ｙ軸方向の外
力を吸収する第２の撓み部２０ｃが過度に変形すること
が防止され、したがって、第２の撓み部２０ｃを過度の
応力より保護することができる利点がある。
Ａ、３４Ｂの両側にはその変位を制限する第２のストッ
パ６０Ａ、６０Ｂが配置されているため、Ｙ軸方向の外
力を吸収する第２の撓み部２０ｃが過度に変形すること
が防止され、したがって、第２の撓み部２０ｃを過度の
応力より保護することができる利点がある。
【００４８】本発明の加速度計では、振り子部の重心Ｇ
は第２の撓み部２０ｃの第２の開口部２０２の中心位置
に配置されているため、撓み継ぎ手２０に第２の撓み部
２０ｃを設けても共振点を高く設定することができ、し
かも、Ｙ軸方向の加速度に対して第２の撓み部２０ｃに
おける座屈応力を零にすることができる利点がある。
は第２の撓み部２０ｃの第２の開口部２０２の中心位置
に配置されているため、撓み継ぎ手２０に第２の撓み部
２０ｃを設けても共振点を高く設定することができ、し
かも、Ｙ軸方向の加速度に対して第２の撓み部２０ｃに
おける座屈応力を零にすることができる利点がある。
【００４９】本発明によると、撓み継ぎ手２０に第２の
撓み部２０ｃを設けても、撓み継ぎ手２０を１枚の板材
より構成し例えばワイヤカット放電加工によって製造す
ることによって簡単に撓み継ぎ手２０を製造することが
できるから、製造費を増加させる必要がない。
撓み部２０ｃを設けても、撓み継ぎ手２０を１枚の板材
より構成し例えばワイヤカット放電加工によって製造す
ることによって簡単に撓み継ぎ手２０を製造することが
できるから、製造費を増加させる必要がない。
【図１】本発明の加速度計の例の主要部を示す図であ
る。
る。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】本発明の加速度計の動作を示す説明図である。
【図４】従来の加速度計の例を示す正面図である。
【図５】従来の加速度計の例を示す平面図である。
１０ ケース １０ａ 底面 １０ｂ フランジ部 １０ｃ 基準面 １２Ａ、１２Ｂ フレーム １２ａ 取り付け部 １８ 押さえ板 ２０ 撓み継ぎ手 ２０ａ 第１の撓み部 ２０ｂ 固定部 ２０ｃ 第２の撓み部 ２０ｄ 装着部 ２０ｅ 孔 ２０ｆ 突起部 ３０ 振り子 ３４Ａ、３４Ｂ トルカコイル ３４ｅ、３４ｄ 孔 ３６Ａ、３６Ｂ 永久磁石 ３８Ａ、３８Ｂ ポールピース ４０Ａ 発光素子 ４０Ｂ 受光素子 ４２Ａ、４２Ｂ ストッパ ４４ 端子ケース ４４ａ 開口部 ４８ ねじ ５０Ａ、５０Ｂ 外部端子 ５２、５４ 蓋 ６０Ａ、６０Ｂ ストッパ ２０１、２０２ 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−90174（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−52772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−205371（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−150569（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/13
Claims (3)
- 【請求項１】 基台と、第１の端部が上記基台に装着さ
れた可撓継手と、上記可撓継手の第２の端部に取り付け
られた振り子と、上記基台より上記可撓継手を経由して
上記振り子に入力された加速度に比例したトルクを発生
させるトルカと、上記基台と上記振り子との間の相対的
変位を検出する変位検出装置とを有する加速度計にし
て、 上記可撓継手には上記振り子を加速度検出方向に変位さ
せるための第１の可撓部が形成され、上記可撓継手の第
２の端部には額縁状の環状部を形成するべく開口部が形
成され、上記額縁状の環状部の両側の２つの柱状部によ
って上記振り子を加速度検出方向に垂直な方向に変位さ
せるための第２の可撓部が構成され、上記２つの柱状部
を連結する梁部に上記振り子が取り付けられ、上記トル
カの両側の対応する位置にて上記トルカより隔置されて
上記振り子の運動を制限するストッパが装着されたこと
を特徴とする加速度計。 - 【請求項２】 請求項１の加速度計において、上記第２
の可撓部を構成する２つの柱状部の長手方向の中心位置
に上記振り子の重心を配置したことを特徴とする加速度
計。 - 【請求項３】 請求項１の加速度計において、上記可撓
継手の上記第２の可撓部は１枚の板材をワイヤカット放
電加工することによって形成されたことを特徴とする加
速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129192A JP3125113B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 加速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129192A JP3125113B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 加速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297017A JPH05297017A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3125113B2 true JP3125113B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14296747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10129192A Expired - Fee Related JP3125113B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 加速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125113B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19512058A1 (de) * | 1995-03-31 | 1995-09-28 | Ehrenfried Debus | Wirbelstrom-Einlaßventil |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10129192A patent/JP3125113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05297017A (ja) | 1993-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |