JPH0236130Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、加速度計、特にサーボ型加速度計に
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の加速度計としては、例えば第４
及び５図に示すようなものがある。同図に於い
て、１は加速度を検出する棒状の振子で、これ
は、薄肉部２、即ち可撓部を有する可撓継手、即
ちヒンジ３により支持されている。この振子１
は、ヒンジ３の薄肉部２を支点として、第１図の
紙面と平行な（Ｘ−Ｘ）方向のみに回動できる。
ヒンジ３の一端は、第一の基台又はフレーム４の
ヒンジ取付台部５に、ヒンジ押え板６を介して、
例えばネジ等により、確実に取付けられている。
又、振子１には、２個の円筒状のトルカコイル
７，７Ａがヒンジ３の薄肉部２の回動軸即ち０−
０軸に対して垂直に取付けられている。円板状の
永久磁石８及び円柱状のポールピース９が一方の
トルカコイル７に接触することなく、その内部に
挿入されるように、第一のフレーム４に、例えば
接着材により取付けられている。この第一のフレ
ーム４は、電磁軟鉄等の高透磁率を有する材料で
成形されているため、永久磁石８によりポールピ
ース９との間で、磁気回路を構成し、ヨーク（リ
ターンパス）の役目をしており、これ等は、トル
カコイル７と共に、一方のトルカを構成する。こ
の第一のフレーム４は、開孔４−２，４−３を有
し、これ等開孔４−２，４−３に振子１の偏位を
検出する２個の受光素子１０，１０Ａが固着され
ている円柱状のホルダー２９及び発光素子１１が
固着されている円筒状のランプホルダー２８が
夫々挿入され、振子１と共に偏位検出装置を構成
している。

一方、第二の基台又はフレーム１２は、第一の
フレーム４と同じく、高透磁率の電磁軟鉄等で形
成され、トルカコイル７Ａに接触せず且つその内
部に在る如く、この第二のフレーム１２に接着さ
れた永久磁石１３及びポールピース１４との間
で、磁気回路を構成し、ヨークの役目を持つ。従
つて、トルカコイル７Ａ、永久磁石１３及びポー
ルピース１４は他方のトルカを構成する。第一の
フレーム４の嵌合部１５に、第二のフレーム１２
の嵌合部１６を挿入し、両者を一体化する。

偏位検出装置を構成する受光素子１０及び１０
Ａ等よりの電気信号や、トルカコイル７，７Ａに
フイードバツク電流を供給するためのリード線
（図示せず）等の外部端子２２を、端子ケース２
３に、それぞれ気密構造に接着すると共に、該端
子ケース２３の開放端が第一のフレーム４の内部
に在る如く、端子ケース２３を第一のフレーム４
に気密に接着する。端子ケース２３の中央の開口
部２４を介して、内部の装置の電気系の結線等を
行い、第一の基台４及び端子ケース２３により劃
成される室の内部を真空又は不活性気体（例えば
ヘリウムガス）等を充填しながら、蓋２５を開口
部２４に接着し、上記室の内部を気密状態に保持
し、部品の劣化等を防止し、長期間に亘り性能を
安定に保持する。

上述の構成による加速度計において、第一のフ
レーム４の中心軸Ｘ−Ｘ方向に加速度が作用する
と、振子１はヒンジ３の薄肉部２を支点として、
微少偏位し、発光素子１１より振子１で遮蔽又は
分割され、偏位検出装置の受光素子１０及び１０
Ａに入射する光が変化するので、これ等より偏位
に対応した電気信号が得られる。この電気信号に
比例した電流をトルカコイル７，７Ａにフイード
バツクし、これにより、振子１を、受光素子１０
及び１０Ａの電気信号出力が零になるように拘束
する。この電気信号、即ち拘束電流は、加速度に
比例しているため、この電流を計測することによ
り、入力加速度を知ることができるものである。

尚、第５図に於いて、１９−３は、上述の加速
度計を加速度が測定されるべき物体に取付ける際
に使用する、第一のフレーム４のフランジ部４−
１に設けた取付孔である。

第６図は、第４及び５図に示す従来の加速度計
の偏位検出装置の斜視図である。同図において、
ランプホルダー２８は第４及び５図に示した第一
のフレーム４に設けた開孔４−３に挿入固定され
る。ランプホルダー２８の中心軸線をＲ−Ｒで示
す。一方、発光素子１１を挿入するランプホルダ
ー２８に設けた開孔２８−１の中心軸線又は発光
素子１１の光軸Ｓ−Ｓは、ランプホルダー２８の
軸線Ｒ−Ｒに対して、平行、且つこの例では上方
にεだけ偏心して設けてある。従つて、発光素子
１１と一体化されたランプホルダー２８を、その
スリ割２８−２を利用して、軸線Ｒ−Ｒを中心に
回転させることにより、発光素子１１の光軸Ｓ−
Ｓを、同図Ｘ−X′方向、即ち振子１の軸線に対
して直角な振子１の振動方向に、微小量移動させ
ることが可能となる。

一方、２個の受光素子１０及び１０Ａは、円柱
状のホルダー２９にＸ−X′方向に離間して設け
た開孔２９−１及び２９−２の中に夫々挿入固定
された後、ホルダー２９を第一のフレーム４の開
孔４−２に挿入固定する。従つて、遮光部として
機能する振子１の遊端部を介して、発光及び受光
素子１１及び１０，１０Ａが対向する。尚、２９
−３はスリ割２８−２と同様の円柱状のホルダー
２９に設けたスリ割である。

発光及び受光素子１１及び１０，１０Ａと振子
１との関係を示す第７図の如く、振子１の中心
O₁が発光素子１１の光軸と受光素子１０，１０
Ａの光軸の中央を結ぶ中心線０−０′に一致した
位置にある場合、発光素子１１から出た光束Ｂ
は、遮光部として作用する両者間の振子１の遊端
部により等しく分割され、２個の発光素子１０，
１０Ａの受光面の全面より少なくないが略半分の
面を等しく照射する。従つて、受光素子１０，１
０Ａより導出した差動出力端子Ａ，A₁に現れる
電圧は、ゼロである。即ち、第７図に示す状態
は、振子１の零位置である。

然し乍ら、例えば加速度が作用し、振子１が第
７図の位置より、同図において、Ｘ方向に偏位し
た場合、受光素子１０に当る光量が、受光素子１
０Ａに当る光量よりも多くなり、差動出力端子
Ａ，A₁間には、振子１の偏位に対応した電圧が
発生し、偏位検出装置として機能することにな
る。

ところで、通常、振子１の零位置は、上述のよ
うに発光素子１１及び受光素子１０，１０Ａの中
心線０−０′上にあるとは限らず、又、受光素子
１０，１０Ａの特性のバラツキ等により振子１に
加速度が加わらない状態でも、出力端子Ａ，A₁
間には、出力電圧が生じてしまうので、装置の調
整段階において、これをゼロに調整することが必
要となる。

第４及び５図に示す従来の加速度計においては
ランプホルダー２８を、上述の如く、微小角回転
し得るようになつており、即ち、第８図に示す如
く、ランプホルダー２８或いはホルダー２９を、
軸線Ｒ−Ｒを中心に矢印ａ方向に回動し、その発
光素子１１或いは受光素子１０，１０Ａを振子１
の零位置に応じて左右に移動させて、偏位検出装
置の零位置調整を実施することが可能となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の加速度計にあ
つては、発光素子１１が固着されている円筒状の
ランプホルダー２８及び受光素子１０，１０Ａの
固着されている円柱状のホルダー２９を、第一の
フレーム４の開孔４−２，４−３に挿入し、上記
ランプホルダー２８及びホルダー２９を回転調整
することにより、偏位検出装置のゼロ点調整を行
うようになつていたため、上記ランプホルダー２
８及びホルダー２９の外径と開孔４−２，４−３
との間のガタにより、微細な調整が困難であり、
偏位検出装置の調整に多くの時間を要するという
問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、可撓継手３と、該可撓継手の一端が
固定される基台４と、上記可撓継手の他端にその
一端が固定される棒状の振子１と、上記基台の固
定部から上記振子に対して入力される加速度に比
例したトルクを発生させるトルカ７，８，９，７
Ａ，１３，１４と、円筒状のランプホルダー２８
の端面に取付けた発光素子１１、円筒状のホルダ
ー２９の端面に取付けた受光素子１０，１０Ａ及
び上記棒状の振子の他端１−１を遮光部とし、上
記振子の上記可撓継手の軸線に関し、上記基台に
対する角偏位を電気的に検出する偏位検出装置と
からなる加速度計において、上記基台の上記ラン
プホルダー２８及び上記ホルダー２９の配置され
る位置に上記可撓継手３の軸線と平行な方向にＶ
字状溝４−４，４−５を設け、該溝面に上記ラン
プホルダー及びホルダーの円筒状外周面を接触さ
せて、上記ランプホルダー及びホルダーを固定す
るようになしたことを特徴とする加速度計を提供
するものである。

〔作用〕

本考案の上述した加速度計に於いては、トルカ
コイル７，７Ａを有する棒状の振子１の一端をヒ
ンジ３を介して第一のフレーム４に取付けると共
に、上記棒状の振子１の他端部１−１をスリツト
１−２を有する薄板状となし、上記第一のフレー
ム４の対応する位置に設けたＶ字状溝４−４，４
−５に、発光素子１１と受光素子１０，１０Ａと
を固着した円筒状のランプホルダー２８及び円柱
状ホルダー２９を夫々取りつけ、上記振子１の上
記ヒンジ３に関する偏位を電気的に検出する偏位
検出装置となすと共に、該偏位検出装置の出力を
上記トルカコイル７，７Ａにフイードバツクし、
この時のトルカコイル７，７Ａに流れる電流によ
り、上記振子１に作用する加速度を検出する。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に基いて説明する。第１及
び２図は、夫々本考案の一実施例を示す縦及び平
断面図である。尚、同図において第４及び５図と
対応する部分には、同一符号を付して、それ等の
詳細な説明は省略する。

第１及び２図の本考案の例と、第４及び５図の
従来例との異なる点の第１は、第１及び２図に示
す本考案の例に於いては、棒状の振子１の先端部
１−１を第一の基台４の中心軸Ｘ−Ｘと平行な面
を持ち且つ中心軸Ｘ−Ｘと直角な方向の厚さが薄
い薄板状の短冊部となすと共に、この薄板状部の
振子１の軸線方向Ｙ−Ｙに伸びるスリツト１−２
を設け、この薄板状の短冊部１−１特にスリツト
１−２を挟んで互いにその両側に配される発光素
子１１と受光素子１０，１０Ａとの間隔を第２図
に示す如く非常に狭くした点、換言すれば発光素
子１１と受光素子１０，１０Ａとを薄板状部１−
１の両側面特にスリツト１−２の両側面に近接し
て配置した点に在る。

本考案の第２の異なる点は、ランプホルダー２
８及びホルダー２９を開孔４−２，４−３に挿入
する代わりに、第一のフレーム４にＶ字状溝４−
４，４−５を設け、これ等の溝の夫々の溝面に、
ランプホルダー２８、ホルダー２９の円筒状外周
面１１−１，１０−１を押し当てることにより保
持している点に在る。

第３図は上述の本考案の主要部であるＶ字状溝
４−５とホルダー２９との部分の説明に供する断
面図である。偏位検出装置の調整時においては、
ホルダー２９或いはランプホルダー２８を、一端
を止めネジ３１により第二のフレーム１２等に固
定した板バネ３０により、上記ホルダー２９等の
Ｖ字状溝４−５と反対側の外周部を、Ｖ字状溝４
−５に押しつけた状態で調整作業を行う。尚、調
整終了後は、第一のフレーム４に対しランプホル
ダー２８及びホルダー２９は接着材等によりＶ字
状溝４−４，４−５に固着されるのが普通で、こ
の場合板バネ３０は接着後取り外しても良いし、
又そのまゝ取付けておいても差しつかえはない。

又、第１，２及び３図に於て、受光素子１０，
１０Ａとして平板状の素子を示したが、これ等の
代わりに、第４及び５図に示した円筒状のタイプ
のものを使用し得ることは、勿論である。

尚、第１乃至第３図に示す本考案の例の加速度
検出動作は、第４乃至第８図に示す従来例と実質
的に同一なので、その説明は省略する。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、本考案によれば以下
の効果が得られる。即ち (1) ランプホルダー２８、ホルダー２９は、その
外周円筒面において、板バネ３０の押付け力に
より、第一のフレーム４に設けたＶ字状溝４−
４，４−５の溝面に、２ケ所においてガタのな
い状態で押付けられているため、偏位検出装置
の調整時、上記ランプホルダー２８及びホルダ
ー２９を微小回転させた時に、ガタの影響が全
くなく、スムースな微調が可能となり、調整時
間が大幅に短縮できる。

(2) ランプホルダー２８及びホルダー２９がＶ字
状溝４−４，４−５の溝面に完全に接触した状
態で組立てられているため、経年変化等による
偏位検出装置のゼロ点の狂い等が抑制でき、高
精度の加速度計が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は夫々本考案の一実施例の縦及び
平断面図、第３図は第１及び２図に示す本考案の
例の主要部の断面図、第４及び５図は夫々従来の
加速度計の縦及び平断面図、第６図はその偏位検
出装置の拡大斜視図、第７及び第８図はその原理
説明図である。 図に於て、１は振子、１−１は先端部、１−２
はスリツト、３は可撓継手、４は第一の基台、４
−４，４−５はＶ字状溝、７，７Ａはトルカコイ
ル、８，１３は永久磁石、９，１４はポールピー
ス、１０，１０Ａは受光素子、１１は発光素子を
夫々示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可撓継手と、該可撓継手の一端が固定される基
   台と、上記可撓継手の他端にその一端が固定され
   る棒状の振子と、上記基台の固定部から上記振子
   に対して入力される加速度に比例したトルクを発
   生させるトルカと、円筒状のランプホルダーの端
   面に取付けた発光素子、円筒状のホルダーの端面
   に取付けた受光素子及び上記棒状の振子の他端部
   を遮光部とし、上記振子の上記可撓継手の軸線に
   関し、上記基台に対する角偏位を電気的に検出す
   る偏位検出装置とからなる加速度計において、上
   記基台の上記ランプホルダー及び上記ホルダーの
   配置される位置に上記可撓継手の軸線と平行な方
   向にＶ字状溝を設け、該溝面に上記ランプホルダ
   ー及びホルダーの円筒状外周面を接触させて、上
   記ランプホルダー及びホルダーを固定するように
   なしたことを特徴とする加速度計。