JPH041574A - 加速度測定装置 - 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 本発明は、加速度センサに加速度を印加しｒ′、、その
出力信号から加速度センサの性能チエツク等を行う加速
度測定装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の加速度測定装置は、第２図に示すように
、センタ軸３１を中心として矢印３２方向に公転する回
転アーム３３と、この回転アーム３３のセンタ軸３１か
ら半径ｒの端部に取り付けられて矢印３４方向に自転す
る回転テーブル３５とを備えている。この回転テーブル
３５の上に供試体である加速度センサ３６が取り付けら
れ、回転アーム３３の公転速度によって加速度が決めら
れ、回転テーブル３５の自転によって印加周波数が決め
られ、ある印加周波数における加速度の大きさを測定す
るようになっている。このときの加速度をα、印加周波
数ｆおよび半径ｒとすると、α−ｒ　（２πｆ）　の関
係がある。

また、加速度を測定する別の装置として、第３図に示す
ような重力加速度ｇを利用する単振り子方式のものがあ
る。この装置では、基端部を天板４１に揺動可能に固定
されて垂下された単振り子となる長さｌのレバー４２と
、その先端部に固定されたホルダ４３とを備えている。

ホルダ４３に供試体である加速度センサ４４がセットさ
れ、矢印４５および４６の方向に交互に振らせることに
より発生する加速度を測定する。このときの重力加速度
ｇルバー長１１印加周波数（周期ともいう）Ｔとの関係
１は、Ｔ＝２πｆｔΣ丁のようになる。また、加速度α
、重力加速度ｇ、レバー長１１落差Ｓとの関係は、α＝
−（ｇ／ｌ）Ｓとなる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の加速度測定装置では、次のよ
うな問題があった。

まず、第２図に示す装置では、自転および公転の速度を
独立して可変できるため、一つの印加周波数ｆに対して
加速度αを独立して可変できる利点はあるものの、回転
部分が自転と公転の２種類存在するため、機械的振動ノ
イズが発生しやすく、また、電気摺動接点部が存在する
ため、電気的ノイズが発生しやすい。さらに、装置が大
型化して高価になりやすい。

次に、第３図に示す装置では、低周波数で供試体である
加速度センサ４４を振らせるためには、又は印加周波数
Ｔを大きくするためには、上記式からｆｌがきいてくる
ため、レバー長ｌを大きくしなければならず、装置が大
型化する。また、レバー４２の放し方によって加速度α
がばらつきやすいこと、および供試体である加速度セン
サ４４の姿勢を常に一定に保つことが困難なこと等であ
った。

さらには、上記のいずれの加速度測定装置もＩＨｚＨｚ
以下低周波数領域での測定が極めて困難である。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、印加周波数がＩ　Ｈｚ以下の超低周波数領域であって
、しかも低加速度時の加速度を高精度に測定でき、しか
も安価でコンパクトな加速度測定装置を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、カムとレバーとワ
イヤを組み合わせてリンク機構を構成し、カムの輪郭曲
線を選択することにより、ワイヤに取り付けられて供試
体を保持するウェイトの運動特性を得ることで、特にＩ
　Ｈｚ以下の超低周波数、低加速度領域での加速度を高
精度に測定するようにしたものである。

作用 本発明は上記のような構成により次のような効果を有す
る。すなわち、供試体がセットされるウェイトの運動を
、たとえばサイクロイド曲線になるようにリンク機構の
運動特性を考慮した上で設定することにした上に、供試
体には吊り下げ方式によって加速度を印加されることで
、外部からの振動伝達が無く１七以下の超低周波数領域
および０．１Ｇ以下の低加速度領域での速度測定を装置
を大型化することなく実現することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。第
１図において、１はカムであり、ＤＣモータ（図示せず
）の回転を減速機（図示せず）を介して伝える出力軸２
にキー３によって固定されている。４はワイヤであり、
一端を、支点１１を中心として第１図中矢印ａＳｂの方
向に揺動運動をするレバー１２の一端に設けられたカム
フォロワ１３に取り付けられ、他端にはワイヤ４のたる
みを防止し、かつ運動の安定化をはかるためにウェイト
７が設けられている。５はワイヤ４を案内し、かつウェ
イト７の横揺れを防止するためのガイドローラである。

６は供試用加速度センサであり、上記ウェイト７に垂直
方向の加速度を感知するように取り付ｊすられている。

また、カム】の外周面の輪郭曲線は、ウェイト７の第１
図中矢印８の方向の往復運動に対して単弦曲線またはサ
イクロイド曲線等の運動特性が正確に実現できるように
、レバー１２の運動を解析、考慮した上で創成されてい
る。

次に上記実施例の動作について説明する。ＤＣコントロ
ーラ（図示せず）からの入力指令により、上記ＤＣモー
タ、上記減速機を介してカム１が出力軸２を中心として
回転し、レバー１２が支点１１を中心として矢印ａ、ｂ
の方向にカム１の輪郭曲線にしたがって揺動運動を行う
。このことにより、ワイヤ４を介してウェイト７および
ここに設けられている供試用加速度センサ６が矢印８の
方向に往復直線運動をする。この往復直線運動の運動特
性は、上述したようにカム１の輪郭曲線にしたがって単
弦曲線、サイクロイド曲線等になる。したがって供試用
加速度センサ６はこの運動によって印加される加速度の
大きさによって出力を出し、この出力値が、オシロスコ
ープやベンレコーダなどの出力装置によって測定される
ことになる。また、印加周波数はＤＣモータの回転数を
変えることによって変化させることができる。

なお、サイクロイド曲線の最大加速度は、単弦曲線の場
合の約１．３倍となるので、供試用加速度センサ６に同
一の加速度を与えるには単弦曲線の場合に比べてレバー
１２の揺動幅は小さなストロークで済む。

したがって上記実施例によれば、供試用加速度センサ６
はウェイト７を介してワイヤ４で吊り下げられた構造と
なっており、ワイヤ４はガイドローラ５に案内されてい
るため、カム１ならびにレバー１２からの振動が伝達さ
れに＜＜、また摺動部も存在しないため、供試用加速度
センサ６に対して、きわめて振動の少ない滑らかな単弦
またはサイクロイド曲線を有する運動を実現させること
ができ、外部からの振動ノイズの伝達が少なく、Ｉ　Ｈ
ｚ以下の超低周波数領域で、しかも低加速度領域の加速
度を高精度に信頼性高く測定することができるという効
果を有する。

なお本実施例ではレバー１２に設けたカムフォロワ１３
にワイヤを取り付けたが、これは丈夫な糸を用いても一
向に構わない。

発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、所定の運動特
性を得るためのカム曲線を有するカムと、このカムによ
って駆動されて揺動運動をするレバーと、上記レバーに
吊り下げられたワイヤと、上記ワイヤの下端に取り付け
られて往復直線運動をし、かつ供試体を保持するウェイ
トを備えているので、外部からの振動ノイズの伝達が少
なく、Ｉ　Ｈｚ以下の超低周波数領域で、しかも低加速
度時の加速度を高精度に信頼性高く測定することができ
、しかも安価でコンパクトな加速度測定装置を実現する
ことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における加速度測定装置の正
面図、第２図は従来の加速度測定装置の正面図、第３図
は従来の他の加速度測定装置の正面図である。 １・・・・・・カム、２・・・・・・出力軸、３・・・
・・・キー　４・・・・・・ワイヤ、５・・・・・・ガ
イドローラ、６・・・・・・供試用加速度センサ、７・
・・・・・ウェイト、１１・・・・・・支点、１２・・
・・・・レバー　１３・・・・・・カムフォロワ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　他１名第１図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定の運動特性を得るためのカム曲線を有するカムと
   、上記カムを回転駆動するモータと、上記カムによって
   駆動されて揺動運動をするレバーと、上記レバーの一端
   に取り付けられたワイヤと、上記ワイヤを案内するガイ
   ドローラと、上記ワイヤの下端に取り付けられ、垂直方
   向に往復運動をするとともに供試体である加速度センサ
   を保持するウエイトとを備えた加速度測定装置。