JPH02688Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は加速度計の改良に関する。

例えば車載用加速度計などにあつては、従来例
えばおもり一ばね系に適当なダンピングを与え、
自動車の速度変化に伴うおもりの動きを機械また
は電気的に拡大して計測するようにしたものがあ
るが、これにあつては構造的に複雑で調整が微妙
であり、高価なものとなつていた。

さらに、この種の加速度計として特開昭50−
17873号公報開示のものが従来公知である。しか
し、この公報開示の計測装置は、液体を封入した
ケース底部の中心に球体を収容し、加速度が加わ
つたとき、球体をケース底部に沿つて上昇移動さ
せ、その移動位置を蓋体に目盛られた目盛線で続
み取るものであるから、加速度の、読み取りは当
然のことではあるが、目視に頼らざるを得ず、そ
の際、読み取り誤差が生じる惧れは十分にある。
また、被計測体が傾くと、ケース全体が同時に傾
き、この傾きに伴つて球体が測定の基準となるケ
ース底部の中心からズレ動き、このズレ量が誤差
分となつて読み取り値に加減されるので、精度の
良い正確な加速度の測定が行えない欠点を有す
る。

この考案は移動体の傾きによる誤差が加わら
ず、移動体に加わつた加速度が電気的手段により
精度良く正確に測定できる測定精度の高い加速度
計を提供することを目的とするもので、以下この
考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図はこの考案の全体的構成を示すもので、
このものは移動体に固定された外枠１にジンバル
サポート式に支持された水平環２及びこの水平環
２の内側に設けられた垂直環３とからなるジヤイ
ロスタツド４と、このジヤイロスタツド４の垂直
環３の内側に固定された略放物線状の導管５とを
備える。

該導管５は移動体の移動方向に沿つて設けられ
るもので、したがつて、ジヤイロスタツド４の取
付位置は、上記導管５の放物線が移動体の進行方
向と一致するように取付けられ、またこの取付状
態にあつては上記導管５は移動体が前後左右に傾
いても常時鉛直に保持され、移動体の移動方向に
指向するようになつている。

そして、上記導管５内には、第２図に示すよう
に、金属等の導体からなる作動子、すなわち導体
球６が挿入され、導管５の最低位置に位置してい
る（図中仮想図で示す）。そして、この導体球６
は導管５内を移動可能であり、したがつて、移動
体が加速または減速するに伴い上記導体球６は導
管５内を夫々の加速度に応じて左右に上昇移動す
ることになるのである（図においては右側に実線
で示す）。

また上記導管５は全体的に電気的絶縁体から構
成されているとともに、その管内壁の上記導体球
６が摺接する一面側には銅箔等の導体被膜７がそ
の長手方向に沿つて形成され、かつ導体球６が摺
接する他面側にはカーボン等の抵抗体被膜８が長
手方向に沿つて形成されており、更には導管５の
最低位置、すなわち導体球６の静止位置におい
て、各導体被膜７及び抵抗体被膜８の端子７ａ，
８ａは外部に結線され、第３図に示すように固定
抵抗R₁を介して各端子７ａ，８ａ間に電源１０
からの定電流が通電されているとともに、その回
路内には電流変化量を検出してこれを加速度とし
て表示する検出器９が設けられている。

ここで、本案加速度計の加速度検出の動作原理
の概略及び検出動作について第１図を用いて説明
する。

第１図において、ジヤイロスタツド４は水平面
に設置されているものとする。また、移動体の移
動に伴つて加わる加速度は垂直環３を含む面と直
角方向に働くものとする。

第１図に示すように、加速度による力FGが加
わると導体球６は重力に打ち勝つて加速度の力
FGの方向へ導管５の内壁に沿つて上昇移動し始
める。導体球が上昇移動し始めると、水平環２に
垂直（鉛直）方向の力FVが働く。力FVが働くと
水平環２は平衡を破られ、ジンバルサポートの支
持点を中心に垂直から力FVの加わつた方向、例
えば時計回り方向の回転し始める。加わつた加速
度の力FSと垂直環の力FVとが平衡した所で水平
環２が静止する。水平環２が平衡静止した状態
で、導体球６は、ジヤイロスタツド４と設置水平
面に対しては略不動位置を保ちながら、加速度の
力FGに応じて水平環２の回転方向に対して導管
５内を相対的に移動し、導管５に対して実質的に
加速度に応じた量だけ上昇移動する。したがつ
て、加速度を受けたときに導体球６と同様に導管
５が回転し、球６の導体５に対する移動が相殺さ
れるといつた不都合な現象はなく、導体球６を導
管５に対して実質的に上昇移動させ、移動位置に
応じた抵抗値変化を読み取ることができる。この
抵抗値変化によつて電流変化量を検出し、これを
加速度として検出器９で表示する。

移動体の静止時または定速時においては水平環
２および導体球６は動かず、導体球６は導管５の
最低位置に静止し、その抵抗値は固定抵抗Ｒ１に
相当し、検出器９からは加速度“０”の表示がな
される。一方、移動体が加速した際には、上記原
理にしたがつて導管５の抵抗体被膜８上を導体球
６が加速度に応じた量だけ平衡静止位置まで上昇
移動する。この移動に伴い抵抗値が変化する。こ
の抵抗値変化により検出器９は電流変化量を検出
し、これを変化量に相当する“＋”または“−”
の加速度として表示する。

なお、本実施例においては上記導管５が放物線
状に形成されていることにより、このものの形状
自体が加速度曲線に近似するために、上記検出器
９における抵抗の変化を加速度に置き換えて表示
するための換算が容易である。また上記各端子７
ａ，８ａと回路間を接続する手段としては上記垂
直環３と水平環２とを接合するジンバルサポート
を構成する一対の支持ピン、及び水平環２と外枠
１とを接合する一対の支持ピンを介して容易に行
うことができる。

以上説明したとおり、この考案に係る加速度計
によれば、加速度計の本体部である球体を入れた
導管が水平環と垂直環とからなるジヤイロスタツ
ドの垂直環に支持され、ジンバルサポート方式で
支持されているので、移動体に傾きが生じたとし
ても、導管を常時水平に対して鉛直（垂直）に保
つことができ、かつ、移動体に加速度が加わらな
い静止状態又は定速状態では、移動体がどのよう
に傾いていても球体（作動子）を測定の基準位置
となる導管の最低位置に静止・保持できるので、
傾きによる測定誤差はなくなり、加わつた加速度
の実質的な値を精度良く正確に検出することがで
きる。

さらに、加速度が加わつている間、球体と導管
を球体の導管に対する加速度に応じた上昇移動位
置で、平衡静止位置に保持し、その移動位置に応
じた抵抗値変化を読み取り、電流変化量として検
出するようにしているので、加速度の電気的な検
出が行え、目視で球体の移動位置を読み取るもの
と異なり、読み取り誤差がなく、正確な加速度値
を簡単容易に直読し、計測できる。

したがつて本考案にあつては上述の車載用に加
え、他の輸送機関や、工作機械、内燃機関等の原
動機の振動計としての有効な用途を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る加速度計の全体的構成
を示す斜視図、第２図は導管の要部断面図、第３
図は同加速度計の回路説明図である。 ４……ジヤイロスタツド、３……垂直環（内
管）、５……導管、６……作動子、７……導体被
膜（導体）、８……抵抗体被膜（抵抗）、９……検
出器、１０……電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 移動体に設置される水平環と垂直環とより成る
   ジヤイロスタツドと、このジヤイロスタツドの垂
   直内環に固定支持されて常時鉛直に保持されると
   ともに、移動体の進行方向に略放物線状で延在す
   る導管と、該導管内に挿入されて導管の最低位置
   に位置するとともに、前記移動体の加減速に伴
   い、その加減速方向に上昇移動可能な作動子を設
   けてなり、前記導管の管内壁において前記作動子
   と接する一面側には導体をその長手方向に沿つて
   形成するとともに、他面側には抵抗を長手方向に
   沿つて形成し、かつ前記作動子により前記導体と
   抵抗間を接続し、前記加わつた加減速に応動して
   前記作動子が加減速方向へ上昇移動し、前記水平
   環の平衡静止位置で該作動子の移動位置に応じた
   抵抗値変化を検出し、移動体の加速度を測定する
   ようにした加速度計。