JPH0110610Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、圧電形加速度ピツクアツプに関す
るものであり、もう少し詳しくいうと、Ｘ，Ｙ，
Z3軸のうち少くとも２軸方向の加速度成分を各
別に検出する圧電形加速度ピツクアツプに関する
ものである。

従来、この種の装置として、１軸方向の圧電形
加速度ピツクアツプを２個または３個用い、それ
らをＸ，Ｙ，Ｚ軸の少くとも２軸方向に単一のケ
ースに組込んでなるものがあつた。しかし、かか
る構成になるものは、当然のことながら製造コス
トが高く、しかも重く大型であることから、特に
軽量の被測定体の振動に影響を与えて測定誤差を
招き、かつ、運搬に不便であるなどの欠点があつ
た。

また、別の構成になるものとして、Ｚ軸方向に
分極を施した平行六面体の圧電素子の６面それぞ
れに電極を設け、Ｚ軸方向に直角な固定下面に対
向する上面に、質量体を接着固定してなる３軸方
向圧電形加速度も提案されている。このような構
成のものは、圧電素子、質量体が単数であること
から、重く、大型になるという点は解消しうるの
であるが、質量体が接着剤を用いて圧電素子に結
合されていることから必然的に機械的強度に劣
り、最高使用温度が制限され、さらにＺ軸方向の
出力に伴つて焦電気が発生して測定誤差を招く等
の問題があつた。

この考案は、以上のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、小形、軽量にし
て機械的強度にすぐれ、かつ、焦電気による測定
誤差を除いた圧電形加速度ピツクアツプを提供す
ることを目的とするものである。

以下、図面に示すいくつかの実施例について、
この考案を説明する。

第１図、第２図に示す第一の実施例において、
金属でなり断面が逆Ｔ字状の支持体１は被測定体
への結合部１Ａと圧電素子を支持する支持板１Ｂ
でなり、支持板１Ｂにはボルト２が貫通するため
の貫通孔１Ｃが穿設されている。支持板１Ｂの両
側には各３個づつの矩形板状の圧電素子が配置さ
れており、これらの圧電素子はＸ軸方向の加速度
成分の検出を担持する圧電素子３Ｘの両側にＹ軸
方向、Ｚ軸方向を担持する圧電素子３Ｙ，３Ｚが
併置され、これらの圧電素子は第３図ａに示すよ
うに両面に電極３Ａが設けられ、中央にボルト２
を貫通させる貫通孔３Ｂが穿設されてなるもので
ある。これら圧電素子の両外側にはステンレスス
チール製の直方体状の質量体４Ａ，４Ｂが配設さ
れ、これら質量体４Ａ，４Ｂにもボルト２の貫通
孔が穿設されていて、ナツト２Ａにより圧電素子
と質量体が支持板１Ｂに締付け固定されている。
圧電素子３Ｘ，３Ｚ間に介在させた絶縁板５はア
ルミナ、ステアタイトのようなセラミツクでな
る。６はテフロンチユーブである。また、各圧電
素子の電極面には第３図ｂに示すような薄いリン
青銅板のごとき導電体でなる電極板３ｃが設けら
れている。圧電素子３Ｘ，３Ｙ，３Ｚの分極方向
と配置については種々考えられるが、一例とし
て、第３図において圧電素子３Ｘ，３Ｚは矢印ａ
方向に分極し分極方向をそれぞれ第１図のＸ方
向、Ｚ方向に一致させて配置し、圧電素子３Ｙは
矢印ｂ方向に分極したものである。

以上の構成により、結合部１Ａを被測定体（図
示せず）に結合、固着し、被測定体の振動に応じ
て、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向の加速度成分を圧電素
子３Ｘ，３Ｙおよび３Ｚによつて各別に検出し、
リード線Ｘ，Ｙ，Ｚからそれぞれの検出信号をと
り出すことができる。

以上の構成により、複数の圧電素子および質量
体は１本のボルト２によつて支持板１Ｂに堅固に
締着されており、機械的強度が高く、最高使用温
度は従来のものに比べて格段と高くすることがで
き、かつ、焦電気発生の問題も、矢印ａ方向に分
極された圧電素子については圧電定数α₁₅を用い
ているため問題はない。矢印ｂ方向に分極された
圧電素子は圧電定数α₃₃であるが、これは対向し
て配置された圧電素子の分極の向きを逆向きに結
線することにより、発生する焦電気を相殺でき、
焦電気の問題を解消しうる。

なお、上記の実施例では支持板１Ｂを中心とし
て左右の圧電素子の配置を対称的にしたのである
が、これに限る必要はない。ただし、力学的に左
右のバランスをとる必要から左右の重量が同等に
なるよう配慮する必要がある。絶縁板５は出力の
取出し態様により相隣る圧電素子の電極間を絶縁
する要にある部位に、必要に応じて適宜介挿すれ
ばよい。

第４図は第二の実施例を示し、支持板１Ｂの両
側に密接して圧電素子３Ｚ，３Ｘ、さらにそれら
の外側に絶縁板５を介して圧電素子３Ｙをそれぞ
れ配置したものであり、その他の構成は第一の実
施例と同様であり、同様の効果を奏する。

第三の実施例として第５図に示したものは、両
脚が結合部１Ａをなす断面形の支持体１の水平
部をなす支持板１Ｂの上下に圧電素子３Ｙ，３
Ｘ，３Ｚ、さらに質量体４Ａ，４Ｂをボルト２に
よつて締着結合してなるものであり、同様の効果
が得られる。

第６図に示す第四の実施例は、第三の実施例の
構成から圧電素子３Ｚを取除いた構成になつてお
り、Ｘ，Ｙ軸の水平２方向の加速度が検出でき
る。

以上述べたところから明らかなように、この考
案は、ボルト締めによる簡単な構成によつて機械
的強度を増大したものを安価に提供できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第一の実施例の斜視図、第
２図は同じく縦断面図、第３図ａは同じく一部斜
視図、同図ｂは同じく電極板の斜視図、第４図は
同じく第二の実施例の斜視図、第５図は同じく第
三の実施例の斜視図、第６図は同じく第四の実施
例の斜視図である。 １……支持体、１Ａ……結合部、１Ｂ……支持
板、２……ボルト、３Ｘ，３Ｙ，３Ｚ……圧電素
子、４Ａ，４Ｂ……質量体、５……絶縁板。な
お、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定体へ結合するための結合部と支持板で
   なる支持体と、前記支持板の両側にそれぞれ複
   数配設され中心に貫通孔を有する矩形板状の圧
   電素子と、これら圧電素子の各外側にそれぞれ
   配設され貫通孔を有する質量体と、前記支持板
   に設けた貫通孔を通して前記圧電素子および前
   記質量体を前記支持板に締付け固定する単一の
   ボルトを備え、前記圧電素子はそれぞれＸ，
   Ｙ，Ｚ軸の少くとも２方向の前記被測定体の加
   速度成分を各別に検出するように分極、配置し
   てなることを特徴とする圧電形加速度ピツクア
   ツプ。 (2) 支持板の両側にＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度成
   分の検出をそれぞれ担持する３個の圧電素子を
   備えてなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の圧電形加速度ピツクアツプ。 (3) 支持板の一側にＹ，Ｚ軸、他側にＸ，Ｙ軸の
   出力を担持する各２個の圧電素子を配設した実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の圧電形加速
   度ピツクアツプ。 (4) 支持板とボルトが被測定体結合面に対しそれ
   ぞれ垂直（平行）、平行（垂直）をなす実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の圧電形加速度ピ
   ツクアツプ。