JP3259079B2 - 加速度計 - Google Patents
加速度計Info
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速度計、特にサーボ
型加速度計に関する。
型加速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２及び図３に従来の加速度計の例を示
す。加速度計は、第１の基台又はフレーム１０と第２の
基台又はフレーム１２とを有し、第１のフレーム１０の
係合部１０ｅと第２のフレーム１２の係合部１２ｅとは
互いに係合し、それによって両フレーム１０、１２は接
続されている。
す。加速度計は、第１の基台又はフレーム１０と第２の
基台又はフレーム１２とを有し、第１のフレーム１０の
係合部１０ｅと第２のフレーム１２の係合部１２ｅとは
互いに係合し、それによって両フレーム１０、１２は接
続されている。
【０００３】加速度計は、更に、第１のフレーム１０の
取り付け部１０ａ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１０、１２
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３８Ａ、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を有す
る。
取り付け部１０ａ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１０、１２
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３８Ａ、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を有す
る。
【０００４】振り子３０の先端部にてそれより隔置され
て１対のストッパ４２Ａ、４２Ｂが配置されており、斯
かるストッパ４２Ａ、４２Ｂによって振り子３０の振幅
が制限される。ストッパ４２Ａ、４２Ｂの外面に形成さ
れた雄ねじが第１及び第２のフレーム１０、１２に形成
された雌ねじに係合するように構成されており、ストッ
パ４２Ａ、４２Ｂを回転させることによってストッパ４
２Ａ、４２Ｂは軸線方向に移動し、それによって振り子
３０の振幅を調節することができる。
て１対のストッパ４２Ａ、４２Ｂが配置されており、斯
かるストッパ４２Ａ、４２Ｂによって振り子３０の振幅
が制限される。ストッパ４２Ａ、４２Ｂの外面に形成さ
れた雄ねじが第１及び第２のフレーム１０、１２に形成
された雌ねじに係合するように構成されており、ストッ
パ４２Ａ、４２Ｂを回転させることによってストッパ４
２Ａ、４２Ｂは軸線方向に移動し、それによって振り子
３０の振幅を調節することができる。
【０００５】第１のフレーム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２に示す如く
孔１０ｄが形成されている。斯かる基準面１０ｃを被測
定物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、加速度計は被
測定物体に装着固定される。
は基準面１０ｃが設けられており、また図２に示す如く
孔１０ｄが形成されている。斯かる基準面１０ｃを被測
定物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、加速度計は被
測定物体に装着固定される。
【０００６】第１のフレーム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、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。尚、ストッパ４２
Ａ、４２Ｂが配置されているねじ孔も外側より接着剤等
によってシールされている。
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、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。尚、ストッパ４２
Ａ、４２Ｂが配置されているねじ孔も外側より接着剤等
によってシールされている。
【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１０の取り付け部１０ａ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周りに揺動することができる。撓み部
２０ａは、例えば図３に示すように、撓み継ぎ手２０に
矩形の孔２０ｅを形成しその両側の２本の支柱部に薄肉
部を形成するように構成してよい。
カコイル３４Ａ、３４Ｂと撓み継ぎ手２０とは第１のフ
レーム１０の取り付け部１０ａ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周りに揺動することができる。撓み部
２０ａは、例えば図３に示すように、撓み継ぎ手２０に
矩形の孔２０ｅを形成しその両側の２本の支柱部に薄肉
部を形成するように構成してよい。
【０００９】第１のフレーム１０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３６Ａを
介して第１のフレーム１０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１２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１２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。
第１のポールピース３８Ａから第１の永久磁石３６Ａを
介して第１のフレーム１０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１２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１２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、Ｚ軸に
垂直な方向即ち加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿った方向
をＸ軸とし、Ｘ軸及びＺ軸の双方に直交する方向を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、Ｚ軸に
垂直な方向即ち加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿った方向
をＸ軸とし、Ｘ軸及びＺ軸の双方に直交する方向をＹ軸
とする。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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、この拘束電流を検出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、この拘束電流を検出することによって入力加速度を
計測することができる。
【００１４】図４を参照して加速度計の第２の従来例を
説明する。図４は第２の従来例の第１のトルカの部分の
詳細を示す。第２のトルカは第１のトルカと同様な構成
を有し、第１及び第２のトルカ以外の部分は図２及び図
３を参照して説明した加速度計の第１の従来例と同様な
構成を有する。尚、斯かる図４に示した加速度計の詳細
は本願出願人と同一の出願人による特願平１−１３５５
２４号を参照されたい。
説明する。図４は第２の従来例の第１のトルカの部分の
詳細を示す。第２のトルカは第１のトルカと同様な構成
を有し、第１及び第２のトルカ以外の部分は図２及び図
３を参照して説明した加速度計の第１の従来例と同様な
構成を有する。尚、斯かる図４に示した加速度計の詳細
は本願出願人と同一の出願人による特願平１−１３５５
２４号を参照されたい。
【００１５】この第２の従来例は、加速度計のスケール
ファクタが温度によって変化することを防止するように
構成されている。永久磁石の起磁力は周囲の温度変化に
よって変動しそれによって入力加速度に対する検出加速
度の比、即ち、加速度計のスケールファクタが変動す
る。従って、周囲の温度が変化すると正確な加速度を検
出することができない欠点があった。
ファクタが温度によって変化することを防止するように
構成されている。永久磁石の起磁力は周囲の温度変化に
よって変動しそれによって入力加速度に対する検出加速
度の比、即ち、加速度計のスケールファクタが変動す
る。従って、周囲の温度が変化すると正確な加速度を検
出することができない欠点があった。
【００１６】斯かる欠点を除去するためには、ポールピ
ース３８Ａと第１のフレーム１０（壺形ヨーク）との間
の円周方向の間隙Ｇを通る磁束ΦG が周囲の温度が変化
に影響されずに常に一定であればよい。この例による
と、第１のトルカの中心軸線に沿って円形断面の整磁合
金製のスプール部材６０Ａが設けられている。即ち、第
１のフレーム１０、永久磁石３６Ａ及びポールピース３
８Ａに貫通孔を設け、斯かる貫通孔にスプール部材６０
Ａが挿入されている。
ース３８Ａと第１のフレーム１０（壺形ヨーク）との間
の円周方向の間隙Ｇを通る磁束ΦG が周囲の温度が変化
に影響されずに常に一定であればよい。この例による
と、第１のトルカの中心軸線に沿って円形断面の整磁合
金製のスプール部材６０Ａが設けられている。即ち、第
１のフレーム１０、永久磁石３６Ａ及びポールピース３
８Ａに貫通孔を設け、斯かる貫通孔にスプール部材６０
Ａが挿入されている。
【００１７】スプール部材６０Ａは中央の径が小さい磁
束補償部６０ｂとその両側の径が大きい磁束導入部６０
ａ、６０ｃとを有し、内側の磁束導入部６０ａはポール
ピース３８Ａ内に配置され、中間の磁束補償部６０ｂは
永久磁石３６Ａ内に配置され、外側の磁束導入部６０ｃ
は第１のフレーム１０（壺形ヨーク）内に配置されてい
る。
束補償部６０ｂとその両側の径が大きい磁束導入部６０
ａ、６０ｃとを有し、内側の磁束導入部６０ａはポール
ピース３８Ａ内に配置され、中間の磁束補償部６０ｂは
永久磁石３６Ａ内に配置され、外側の磁束導入部６０ｃ
は第１のフレーム１０（壺形ヨーク）内に配置されてい
る。
【００１８】図４の矢印によって示すように、永久磁石
３６Ａを通る磁束ΦM は第１のフレーム１０（壺形ヨー
ク）を通る磁束ΦG とスプール部材６０Ａを通る磁束Φ
S とに分割される。磁束補償部６０ｂの径と磁束導入部
６０ａ、６０ｃの径との比を所定の値にすれば、間隙Ｇ
を通る磁束ΦG は常に一定になる。
３６Ａを通る磁束ΦM は第１のフレーム１０（壺形ヨー
ク）を通る磁束ΦG とスプール部材６０Ａを通る磁束Φ
S とに分割される。磁束補償部６０ｂの径と磁束導入部
６０ａ、６０ｃの径との比を所定の値にすれば、間隙Ｇ
を通る磁束ΦG は常に一定になる。
【００１９】こうして、第１のトルカにスプール部材６
０Ａを配置し、磁束補償部６０ｂと磁束導入部６０ａ、
６０ｃの断面積の比を適当な値に設定することによっ
て、ポールピース３８Ａより間隙Ｇを通って第１のフレ
ーム１０（壺形ヨーク）を通る磁束ΦG が一定となり、
温度変動によるスケールファクタ誤差が除去される。
０Ａを配置し、磁束補償部６０ｂと磁束導入部６０ａ、
６０ｃの断面積の比を適当な値に設定することによっ
て、ポールピース３８Ａより間隙Ｇを通って第１のフレ
ーム１０（壺形ヨーク）を通る磁束ΦG が一定となり、
温度変動によるスケールファクタ誤差が除去される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来の加速度計では、ストッパ４２Ａ、４２Ｂとスプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂとは別個の部材として構成されて
いたから、構造が複雑となり、製造工程が多くなる欠点
があった。
従来の加速度計では、ストッパ４２Ａ、４２Ｂとスプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂとは別個の部材として構成されて
いたから、構造が複雑となり、製造工程が多くなる欠点
があった。
【００２１】また従来の例では、スプール部材６０Ａ、
６０Ｂはポールピース３８Ａ及び第１のフレーム１０
（壺形ヨーク）又は第２のフレーム１２（壺形ヨーク）
に形成された孔に圧入等によって固定されていた。即
ち、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの内側の磁束導入部６
０ａはポールピース３８Ａの孔に圧入され、外側の磁束
導入部６０ｃは第１のフレーム１０又は第２のフレーム
１２の孔に圧入されていた。
６０Ｂはポールピース３８Ａ及び第１のフレーム１０
（壺形ヨーク）又は第２のフレーム１２（壺形ヨーク）
に形成された孔に圧入等によって固定されていた。即
ち、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの内側の磁束導入部６
０ａはポールピース３８Ａの孔に圧入され、外側の磁束
導入部６０ｃは第１のフレーム１０又は第２のフレーム
１２の孔に圧入されていた。
【００２２】従って、従来の加速度計では永久磁石３６
Ａ、３６Ｂ、ポールピース３８Ａ、３８Ｂ、フレーム１
０、１２（壺形ヨーク）及びスプール部材６０Ａ、６０
Ｂを含むトルカを製造し組み立てる作業が困難であっ
た。
Ａ、３６Ｂ、ポールピース３８Ａ、３８Ｂ、フレーム１
０、１２（壺形ヨーク）及びスプール部材６０Ａ、６０
Ｂを含むトルカを製造し組み立てる作業が困難であっ
た。
【００２３】本発明は、斯かる点に鑑み、周囲の温度変
化によってスケールファクタが変動することがなく常に
正確な加速度を検出することが可能であり、且つ構造が
簡単な加速度計を提供することを目的とする。
化によってスケールファクタが変動することがなく常に
正確な加速度を検出することが可能であり、且つ構造が
簡単な加速度計を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明によると、基台１
０、１２と、第１の端部が基台１０、１２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、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と、基台１０、１２
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、トルカ
は壺形ヨーク１０、１２と壺形ヨーク１０、１２の凹部
に配置された永久磁石３６Ａ、３６Ｂとポールピース３
８Ａ、３８Ｂと整磁合金製のスプール部材６０Ａ、６０
Ｂとを有し、スプール部材６０Ａ、６０Ｂは壺形ヨーク
１０、１２、永久磁石３６Ａ、３６Ｂ及びポールピース
３８Ａ、３８Ｂを貫通して延在し、温度変化に起因した
スケールファクタの変動がないような形状に形成され、
且つその内端は振り子３０の振幅を制限するストッパと
して機能するように構成されている。
０、１２と、第１の端部が基台１０、１２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、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と、基台１０、１２
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、トルカ
は壺形ヨーク１０、１２と壺形ヨーク１０、１２の凹部
に配置された永久磁石３６Ａ、３６Ｂとポールピース３
８Ａ、３８Ｂと整磁合金製のスプール部材６０Ａ、６０
Ｂとを有し、スプール部材６０Ａ、６０Ｂは壺形ヨーク
１０、１２、永久磁石３６Ａ、３６Ｂ及びポールピース
３８Ａ、３８Ｂを貫通して延在し、温度変化に起因した
スケールファクタの変動がないような形状に形成され、
且つその内端は振り子３０の振幅を制限するストッパと
して機能するように構成されている。
【００２５】本発明によると、加速度計において、スプ
ール部材６０Ａ、６０Ｂは永久磁石３６Ａ、３６Ｂを貫
通して延在し断面が小さい磁束補償部６０ｂと磁束補償
部６０ｂの両側に配置され壺形ヨーク１０、１２及ポー
ルピース３８Ａ、３８Ｂを貫通して延在し断面が大きい
磁束導入部６０ａ、６０ｃとを有する。
ール部材６０Ａ、６０Ｂは永久磁石３６Ａ、３６Ｂを貫
通して延在し断面が小さい磁束補償部６０ｂと磁束補償
部６０ｂの両側に配置され壺形ヨーク１０、１２及ポー
ルピース３８Ａ、３８Ｂを貫通して延在し断面が大きい
磁束導入部６０ａ、６０ｃとを有する。
【００２６】本発明によると、加速度計において、スプ
ール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部に形成された雄ね
じは各々上記壺形ヨーク１０、１２及ポールピース３８
Ａ、３８Ｂに形成された雌ねじに係合する。
ール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部に形成された雄ね
じは各々上記壺形ヨーク１０、１２及ポールピース３８
Ａ、３８Ｂに形成された雌ねじに係合する。
【００２７】本発明によると、加速度計において、スプ
ール部材６０Ａ、６０Ｂの外端部はナット６２Ａ、６２
Ｂによって壺形ヨーク１０、１２の外端面に固定され、
それによってスプール部材６０Ａ、６０Ｂは引っ張り力
によって支持されるように構成されている。
ール部材６０Ａ、６０Ｂの外端部はナット６２Ａ、６２
Ｂによって壺形ヨーク１０、１２の外端面に固定され、
それによってスプール部材６０Ａ、６０Ｂは引っ張り力
によって支持されるように構成されている。
【００２８】
【作用】本発明によると、周囲の温度変化に起因する誤
差を除去するために設けたスプール部材６０Ａ、６０Ｂ
は同時に振り子３０の振幅を制限するためのストッパと
して機能する。
差を除去するために設けたスプール部材６０Ａ、６０Ｂ
は同時に振り子３０の振幅を制限するためのストッパと
して機能する。
【００２９】
【実施例】以下に図１を参照して本発明の実施例につい
て説明する。尚、図１において、図２〜図４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。
て説明する。尚、図１において、図２〜図４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。
【００３０】本例の加速度計は中心軸線Ｘ−Ｘに整合し
て配置されたスプール部材６０Ａ、６０Ｂを有し、斯か
るスプール部材６０Ａ、６０Ｂは円形断面の整磁合金よ
りなる。尚、スプール部材６０Ａ、６０Ｂを中心軸線Ｘ
−Ｘより偏倚させて配置してもよい。
て配置されたスプール部材６０Ａ、６０Ｂを有し、斯か
るスプール部材６０Ａ、６０Ｂは円形断面の整磁合金よ
りなる。尚、スプール部材６０Ａ、６０Ｂを中心軸線Ｘ
−Ｘより偏倚させて配置してもよい。
【００３１】スプール部材６０Ａ、６０Ｂは内側の磁束
導入部６０ａと外側の磁束導入部６０ｃと斯かる２つの
磁束導入部６０ａ、６０ｃの間に配置された磁束補償部
６０ｂとを有する。磁束補償部６０ｂの断面積は小さ
く、磁束導入部６０ａ、６０ｃの断面積は大きい。
導入部６０ａと外側の磁束導入部６０ｃと斯かる２つの
磁束導入部６０ａ、６０ｃの間に配置された磁束補償部
６０ｂとを有する。磁束補償部６０ｂの断面積は小さ
く、磁束導入部６０ａ、６０ｃの断面積は大きい。
【００３２】スプール部材６０Ａ、６０Ｂの内側の磁束
導入部６０ａはそれぞれポールピース３８Ａ、３８Ｂ内
に配置され、磁束補償部６０ｂはそれぞれ永久磁石３６
Ａ、３６Ｂ内に配置され、外側の磁束導入部６０ｃはそ
れぞれ第１及び第２のフレーム１０、１２内に配置され
ている。
導入部６０ａはそれぞれポールピース３８Ａ、３８Ｂ内
に配置され、磁束補償部６０ｂはそれぞれ永久磁石３６
Ａ、３６Ｂ内に配置され、外側の磁束導入部６０ｃはそ
れぞれ第１及び第２のフレーム１０、１２内に配置され
ている。
【００３３】本例によると、スプール部材６０Ａ、６０
Ｂは磁束導入部６０ａ、６０ｂに形成されたねじによっ
て装着されている。内側の磁束導入部６０ａの円周外面
に形成された雄ねじはそれぞれポールピース３８Ａ、３
８Ｂの孔に形成された雌ねじに係合し、外側の磁束導入
部６０ｃの円周外面に形成された雄ねじはそれぞれ第１
及び第２のフレーム１０、１２の孔に形成された雌ねじ
に係合している。磁束補償部６０ｂの円周外面と永久磁
石３６Ａ、３６Ｂの孔の内面との間には間隙が形成され
ている。
Ｂは磁束導入部６０ａ、６０ｂに形成されたねじによっ
て装着されている。内側の磁束導入部６０ａの円周外面
に形成された雄ねじはそれぞれポールピース３８Ａ、３
８Ｂの孔に形成された雌ねじに係合し、外側の磁束導入
部６０ｃの円周外面に形成された雄ねじはそれぞれ第１
及び第２のフレーム１０、１２の孔に形成された雌ねじ
に係合している。磁束補償部６０ｂの円周外面と永久磁
石３６Ａ、３６Ｂの孔の内面との間には間隙が形成され
ている。
【００３４】従って、スプール部材６０Ａ、６０Ｂを回
転させることによってスプール部材６０Ａ、６０Ｂは中
心軸線Ｘ−Ｘに沿って前進し又は後退する。即ち、スプ
ール部材６０Ａ、６０Ｂの内端を中心軸線Ｘ−Ｘに沿っ
て前進させ又は後退させるためには、スプール部材６０
Ａ、６０Ｂをねじに沿って回転させればよい。
転させることによってスプール部材６０Ａ、６０Ｂは中
心軸線Ｘ−Ｘに沿って前進し又は後退する。即ち、スプ
ール部材６０Ａ、６０Ｂの内端を中心軸線Ｘ−Ｘに沿っ
て前進させ又は後退させるためには、スプール部材６０
Ａ、６０Ｂをねじに沿って回転させればよい。
【００３５】本例によれば、スプール部材６０Ａ、６０
Ｂの内端は振り子３０の振幅を制限するためのストッパ
として機能する。従って、スプール部材６０Ａ、６０Ｂ
の内端はポールピース３８Ａ、３８Ｂの内面より突出し
ている。スプール部材６０Ａ、６０Ｂを回転させて中心
軸線Ｘ−Ｘに沿って移動させることによって、振り子３
０の振幅が調節される。
Ｂの内端は振り子３０の振幅を制限するためのストッパ
として機能する。従って、スプール部材６０Ａ、６０Ｂ
の内端はポールピース３８Ａ、３８Ｂの内面より突出し
ている。スプール部材６０Ａ、６０Ｂを回転させて中心
軸線Ｘ−Ｘに沿って移動させることによって、振り子３
０の振幅が調節される。
【００３６】好ましくは、スプール部材６０Ａ、６０Ｂ
の外側の磁束導入部６０ｃの外端部はそれぞれ第１及び
第２のフレーム１０、１２の外端面より突出して延在し
ており、斯かる磁束導入部６０ｃの突出部にはナット６
２Ａ、６２Ｂが装着されている。
の外側の磁束導入部６０ｃの外端部はそれぞれ第１及び
第２のフレーム１０、１２の外端面より突出して延在し
ており、斯かる磁束導入部６０ｃの突出部にはナット６
２Ａ、６２Ｂが装着されている。
【００３７】ナット６２Ａ、６２Ｂを締め付けることに
よって、スプール部材６０Ａ、６０Ｂには引っ張り応力
が発生し、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部６
０ａ、６０ｃはそれぞれポールピース３８Ａ及び第１の
フレーム１０にねじ部にて完全に密着する。それによっ
て、ねじ面を通る磁気抵抗の小さな磁路を形成すること
ができる。
よって、スプール部材６０Ａ、６０Ｂには引っ張り応力
が発生し、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部６
０ａ、６０ｃはそれぞれポールピース３８Ａ及び第１の
フレーム１０にねじ部にて完全に密着する。それによっ
て、ねじ面を通る磁気抵抗の小さな磁路を形成すること
ができる。
【００３８】更に、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの内端
の位置を自由に調節することができ、調節されたスプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂをナット６２Ａ、６２Ｂによって
固定することができる。
の位置を自由に調節することができ、調節されたスプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂをナット６２Ａ、６２Ｂによって
固定することができる。
【００３９】次に、本例の加速度計において、周囲の温
度変化に起因する誤差を除去する機能を説明する。本例
によると、周囲の温度変化に起因する誤差を除去するた
めに、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部６０
ａ、６０ｃと磁束補償部６０ｂとの断面積の比が所定の
値に設定される。
度変化に起因する誤差を除去する機能を説明する。本例
によると、周囲の温度変化に起因する誤差を除去するた
めに、スプール部材６０Ａ、６０Ｂの磁束導入部６０
ａ、６０ｃと磁束補償部６０ｂとの断面積の比が所定の
値に設定される。
【００４０】従来の例と同様に、図４を参照して第１の
トルカについて説明する。永久磁石３６Ａによって発生
する磁束ΦM は第１のフレーム１０（壺形ヨーク）を通
る磁束ΦG とスプール部材６０Ａを通る磁束ΦS とに分
割されるから、それぞれの磁路の断面積をＡM 、ＡG 、
ＡS 、磁束密度をＢM 、ＢG 、ＢS とすれば、次の式が
成り立つ。
トルカについて説明する。永久磁石３６Ａによって発生
する磁束ΦM は第１のフレーム１０（壺形ヨーク）を通
る磁束ΦG とスプール部材６０Ａを通る磁束ΦS とに分
割されるから、それぞれの磁路の断面積をＡM 、ＡG 、
ＡS 、磁束密度をＢM 、ＢG 、ＢS とすれば、次の式が
成り立つ。
【００４１】
【数１】ΦM ＝ΦG ＋ΦS ＡM ＢM ＝ＡG ＢG ＋ＡS ＢS
【００４２】間隙Ｇを通る磁束ΦG の磁束密度ＢG が温
度Ｔに依らず一定であるという条件は次のようになる。
度Ｔに依らず一定であるという条件は次のようになる。
【００４３】
【数２】∂ＢG ／∂Ｔ＝０
【００４４】各磁路の断面積ＡM 、ＡG 、ＡS は温度Ｔ
に依らず一定であると仮定すると次の式が得られる。
に依らず一定であると仮定すると次の式が得られる。
【００４５】
【数３】ＡM （∂ＢM ／∂Ｔ）＝ＡS （∂ＢS ／∂Ｔ）
【００４６】磁束密度ＢM 、ＢS の温度係数αM 、αS
は次の式によって表される。
は次の式によって表される。
【００４７】
【数４】αM ＝（１／ＢM0）（∂ＢM ／∂Ｔ） αS ＝（１／ＢS0）（∂ＢS ／∂Ｔ）
【００４８】ＢM0、ＢS0は動作状態における磁束密度で
ある。
ある。
【００４９】数３の式と数４の式より次の式が求められ
る。
る。
【数５】ＡS ＝ＡM （αM ＢM0／αS ＢS0）
【００５０】スプール部材６０Ａを通る磁路の断面積を
ＡS は磁束補償部６０ｂの断面積である。斯かる断面積
ＡS は数５の式によって求められる。こうして、第１の
トルカにスプール部材６０Ａを配置し、磁束補償部６０
ｂの断面積を磁束導入部６０ａ、６０ｃの断面積に対し
て適当な値に設定することによって、ポールピース３８
Ａより間隙Ｇを通って第１のフレーム１０（壺形ヨー
ク）を通る磁束ΦG が一定となり、温度変動によるスケ
ールファクタ誤差が除去される。
ＡS は磁束補償部６０ｂの断面積である。斯かる断面積
ＡS は数５の式によって求められる。こうして、第１の
トルカにスプール部材６０Ａを配置し、磁束補償部６０
ｂの断面積を磁束導入部６０ａ、６０ｃの断面積に対し
て適当な値に設定することによって、ポールピース３８
Ａより間隙Ｇを通って第１のフレーム１０（壺形ヨー
ク）を通る磁束ΦG が一定となり、温度変動によるスケ
ールファクタ誤差が除去される。
【００５１】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。
【００５２】
【発明の効果】本発明の加速度計では、スプール部材６
０Ａ、６０Ｂは振り子３０の振幅を制限するストッパと
して機能するから、振り子３０のストッパを別個に設け
る必要がない利点がある。
０Ａ、６０Ｂは振り子３０の振幅を制限するストッパと
して機能するから、振り子３０のストッパを別個に設け
る必要がない利点がある。
【００５３】本発明の加速度計では、スプール部材６０
Ａ、６０Ｂの円周外面に形成された雄ねじはポールピー
ス３８Ａ、３８Ｂ及び第１及び第２のフレーム１０、１
２の孔に形成された雌ねじに係合しているから、スプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂを容易に装着することができる利
点がある。
Ａ、６０Ｂの円周外面に形成された雄ねじはポールピー
ス３８Ａ、３８Ｂ及び第１及び第２のフレーム１０、１
２の孔に形成された雌ねじに係合しているから、スプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂを容易に装着することができる利
点がある。
【００５４】本発明の加速度計では、スプール部材６０
Ａ、６０Ｂの円周外面に形成された雄ねじはポールピー
ス３８Ａ、３８Ｂ及び第１及び第２のフレーム１０、１
２の孔に形成された雌ねじに係合しているから、振り子
３０のストッパとして機能するスプール部材６０Ａ、６
０Ｂの内端の位置を容易に変化させることができる利点
がある。
Ａ、６０Ｂの円周外面に形成された雄ねじはポールピー
ス３８Ａ、３８Ｂ及び第１及び第２のフレーム１０、１
２の孔に形成された雌ねじに係合しているから、振り子
３０のストッパとして機能するスプール部材６０Ａ、６
０Ｂの内端の位置を容易に変化させることができる利点
がある。
【００５５】本発明の加速度計では、スプール部材６０
Ａ、６０Ｂの外端部はナットによって第１及び第２のフ
レーム１０、１２の外面に固定されているから、スプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂを所定の位置に強固に固定して支
持することができる利点がある。
Ａ、６０Ｂの外端部はナットによって第１及び第２のフ
レーム１０、１２の外面に固定されているから、スプー
ル部材６０Ａ、６０Ｂを所定の位置に強固に固定して支
持することができる利点がある。
【図１】本発明の加速度計の例を示す断面図である。
【図２】従来の加速度計の例を示す断面図である。
【図３】従来の加速度計の例の内部を示す平面図であ
る。
る。
【図４】従来の加速度計の一部を示す図である。
１０ 基台（フレーム） １０ａ 取り付け部 １０ｂ フランジ部 １０ｃ 基準面 １０ｄ 孔 １０ｅ 係合部 １２ 基台（フレーム） １２ｅ 係合部 １８ 押さえ板 ２０ 撓み継ぎ手 ２０ａ 撓み部 ２０ｂ 固定部 ２０ｄ 装着部 ２０ｅ 孔 ３０ 振り子 ３４Ａ、３４Ｂ トルカコイル 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 ５０Ａ、５０Ｂ 外部端子 ５４ 蓋 ６０Ａ、６０Ｂ スプール部材 ６０ａ、６０ｃ 磁束導入部 ６０ｂ 磁束補償部 ６２Ａ、６２Ｂ ナット
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−2570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−205371（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−264265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−10040（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/13 G01P 15/11 G01P 21/00
Claims (4)
- 【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
る加速度計において、 上記トルカは壺形ヨークと該壺形ヨークの凹部に配置さ
れた永久磁石とポールピースと整磁合金製のスプール部
材とを有し、 該スプール部材は上記壺形ヨーク、上記永久磁石及び上
記ポールピースを貫通して延在し、温度変化に起因した
スケールファクタの変動がないような形状に形成され、
且つその内端は上記振り子の振幅を制限するストッパと
して機能するように構成されていることを特徴とする加
速度計。 - 【請求項２】 請求項１記載の加速度計において、上記
スプール部材は上記永久磁石を貫通して延在し断面が小
さい磁束補償部と該磁束補償部の両側に配置され上記壺
形ヨーク及上記ポールピースを貫通して延在し断面が大
きい磁束導入部とを有することを特徴とする加速度計。 - 【請求項３】 請求項２記載の加速度計において、上記
スプール部材の磁束導入部に形成された雄ねじは各々上
記壺形ヨーク及上記ポールピースに形成された雌ねじに
係合するように構成されていることを特徴とする加速度
計。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の加速度計にお
いて、上記スプール部材の外端部はナットによって上記
壺形ヨークの外端面に固定され、それによって上記スプ
ール部材は引っ張り力によって支持されるように構成さ
れていることを特徴とする加速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30037293A JP3259079B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 加速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30037293A JP3259079B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 加速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07151784A JPH07151784A (ja) | 1995-06-16 |
| JP3259079B2 true JP3259079B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=17883991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30037293A Expired - Lifetime JP3259079B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 加速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259079B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP30037293A patent/JP3259079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07151784A (ja) | 1995-06-16 |
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