JPH02234065A - 加速度検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車などの加速度検知に用いられる加速度
検出器に関するものである． 〔従来の技術〕 第２図は特開昭６２　−　２３２５７３号公報に示され
た従来の加速度検出器であり、図において、ｌは基台、
２は基台ｌに一端を固着された検知管、３は検知管２の
他端に固着された重錘、４は検知管２を囲んで設けられ
た検出コイル、５はケースである．検知管２は薄肉の鋼
管２ａの内側に磁歪特性が優れた鉄系の磁性アモルファ
ス合金のリボン２ｂを筒状として接着剤により接合した
ものである．重！Ｉ３は検知管２の他端に嵌合接着され
た結合部３ａと固着され、また検出コイル４は検知管２
と接触しないように隙間を保って基台１に取付けられて
いる． 上記構成の加速度検出器を取付けた測定対象物に加速度
が加えられたとき、重錘３はその慣性によって加速度に
対応する力を検知管２の端部に及ぼすため、検知管２は
その力の大きさと方向に従って曲げられまたは圧縮ある
いは引張られる．これによって検知管２の透磁率が変化
し、従って検出コイル４のインダクタンスも変化する．
そして、このインダクタンス変化を電気回路により取出
すことにより、加速度を検出している． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記した従来の加速度検出器は磁歪部材
及び検出コイルが１個だけであって差動形でないために
、一軸方向性でなく無方向性となり、熱応力や曲げ応力
に対しても出力を発生することになり、感度が悪いもの
となっていた．この発明は上記のような課題を解決する
ために成されたものであり、高感度の加速度検出器を得
ることを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る加速度センサは、それぞれ正．負の磁歪
常数を有する高透磁率軟磁性材からなる第１及び第２の
磁歪膜を直接または連結部材を介して接合した歪検出素
子と、この歪検出素子の周囲に巻回された検出コイルを
備えたものである．〔作　用〕 この発明における歪検出素子は、加速度が印加されると
、例えば第１の磁歪膜には引張力が作用し、第２１の磁
歪膜には圧縮力が作用する．このため、第１の磁歪膜の
透磁率は増大し、第２の磁歪膜の透磁率も増大する．従
って、検出コイルのインダクタンスが大きく増大し、そ
の出力が大きく変化する． （実施例） 以下、この発明の実施例を図面とともに説明する．第１
図はこの発明の第１の実施例による加速度検出器の断面
を示し、６はケース、７はケース６内に設けられ、一端
をケース６に支持された連結部材、８は連結部材７の他
端に一体に形成された饅体、９は連結部材７の一方の面
にエボキシ系熱硬化性接着剤１０を介して接着された第
１の磁歪膜、１１は連結部材７の他方の面にエポキシ系
熱硬化性接着剤１２を介して接着された第２の磁歪膜で
ある．１３は第１及び第２の磁歪膜９，１ｌの周囲に巻
回された検出コイルである．第１の磁歪膜９は正の磁歪
常数を有する高透磁率軟磁性材、例えばＰＲパーマロイ
、Ｆｅ系あるいはＦｅ−Ｎｉ系アモルファスなどから形
成され、第２の磁歪膜１ｌは負の磁歪定数を有する高透
磁率軟磁性材、例えばＣｏ系アモルファスなどから形成
される．又、第３はアモルファス磁性合金の磁束の表皮
深さ特性を示し、検出コイル１３は例えば５κ七以上の
高周波で駆動されるので磁束周波数も高周波となる．こ
のため、その磁束の表皮深さは小さくなる．従って、各
磁歪１１９．１１はアモルファス磁性合金で形成した場
合、この表皮深さ以上の膜厚にすればよく、非常に薄い
ものでよい．なお、各磁歪１１１１９．１１及び連結部
材７により歪検出素子が形成される． 次に、動作を説明する．まず、加速度が印加されると錘
体８を介して連結部材７が歪み、例えば第１の磁歪膜９
には引張力が作用し、第２の磁歪膜１１には圧縮力が作
用する．第１の磁歪膜９は磁歪定数が正であるからその
透磁率が増大し、第２の磁歪膜ｌ１は磁歪定数が負であ
るからやはりその透磁率が増大する．このため、検出コ
イルｌ３のインダクタンスが大きく増大し、電源（図示
せず）から電力を供給されている検出コイルｌ３の出力
も大きく変化し、加速度を従来の約２倍の高感度で検出
することができる． 第４図はこの発明の第２の実施例を示し、１４はケース
、１５はケース１４内に収納され、両端をケースｌ４の
周壁に支持された連結部材であり、連結部材ｌ５の一方
の面の中央には接着削１０を介して錘体８が接着され、
また連結部材１５の一方の面の左右には接着剤１０を介
して第１の磁歪膜９及び第２の磁歪膜ｌ１が接着される
。又、連結部材１５の反対面の左右には接着剤１２を介
して第２の磁歪膜ｌ１及び第１の磁歪膜９が接着される
．２対の第１及び第２の磁歪膜９．１ｌはそれぞれ反対
面で対向し、それぞれの周囲には検出コイル２２．２３
が巻回される．１６は差動増幅部である． 従って、上記した第２の実施例では２つの歪検出素子が
形成されたことになり、しかも相互に逆極性に形成され
ている．ここで、加速度が印加されると錘体８を介して
連結部材ｌ５が歪み、例えば錘体８例の第１及び第２の
磁歪Ｍ９，１１に引張力が作用し、反錘体８側の第１及
び第２の磁歪膜９，１１に圧縮力が作用する．このため
、図中左側の第１及び第２の磁歪膜９，１１の磁歪率は
共に増大し、その周囲に巻回された検出コイル２２の出
力は大きく増大する．一方、右側の第１及び第２の磁歪
膜９，ｌ１の透磁率は共に減少し、その周囲に巻回され
た検出コイル２３の出力は大きく減少する。差動増幅部
１６はこの両出力を差動増幅し、従って加速度検出感度
を従来の約４倍にすることができる． 第５図はこの発明の第３の実施例を示し、第４図に示し
た差動形の加速度検出器を２次元に設けたものである．
１７はケース、１８〜２ｌは一端をケースｌ７に支持さ
れた連結部材で、その他端には錘体８が一体に形成され
る。連結部材１８の一方の面には第１の磁歪膜９が形成
され、他方の面には第２の磁歪膜ｌ１が形成され、その
周囲には検出コイル２４が巻回される，連結部材１９の
一方の面には第２の磁歪膜１ｌが形成され、他方の面に
は第１の磁歪膜９が形成され、その周囲には検出コイル
２５が巻回される．２６は検出コイル２４．２５の出力
を差動増幅する差動増輻部である．又、連結部材２０の
一方の面には第１の磁歪Ｗ！４９が形成され、他方の面
には第２の磁歪膜ｌ１が形成され、その周囲には検出コ
イル２７が巻回される．連結部材２ｌの一方の面には第
２の磁歪膜ｌ１が形成され、他方の面には第１の磁歪膜
９が形成され、その周囲には検出コイル２８が巻回され
る．検出コイル２７．２８の出力は差動増幅部２９に接
続される． 上記構成において、差動増幅部２６．２９の出力には第
４図の差動増幅部ｌ６と同様な出力が得られ、加速度を
２次元で感度良く検出することができる． なお、上記各実施例においては、対向して配設された第
１及び第２の磁歪１１Ｉ９，１１とその連結部材により
歪検出素子を形成したが、第１及び第２の磁歪膜９，１
１を直接接合して歪検出素子を形成してもよい．又、上
記各実施例の加速度検出器は歪検出器あるいは圧力検出
器としても用いることができる． 〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、正のけ歪常数を有する
第１の磁歪膜と負の磁歪定数を有する第２の磁歪膜を接
合して歪検出素子を形成しており、加速度が印加される
と第１及び第２の磁歪膜は同！一方向に透磁率が変化す
るためその周囲に巻回された検出コイルの出力は大きく
変化し、加速度を感，度良く検出することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による加速度検出器の
断面図、第２図は従来の加速度検出器の断面図、第３図
はアモルファス磁性合金の表皮深さ特性図、第４図及び
第５図はこの発明の第２及び第３の実施例による加速度
検出器の断面図である． ７．１５．１８〜２ｌ・・・連結部材、８・・・錘体、
９・・・第１の磁歪膜、１１・・・第２の磁歪膜、１３
．２２．２３，２４，２５，２７．２８・・・検出コイ
ル、１６．２６．２９・・・差勤増幅部．なお、図中同
一符号は同一又は相当部分を示す．第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　正の磁歪定数を有する高透磁率軟磁性材により形成さ
   れた第１の磁歪膜と負の磁歪定数を有する高透磁率軟磁
   性材により形成され、第１の磁歪膜と直接または連結部
   材を介して接合された第２の磁歪膜とからなる歪検出素
   子と、この歪検出素子の周囲に巻回された検出コイルを
   備えたことを特徴とする加速度検出器。