JPH05297017A - Acceleromator - Google Patents

Acceleromator

Info

Publication number
JPH05297017A
JPH05297017A JP10129192A JP10129192A JPH05297017A JP H05297017 A JPH05297017 A JP H05297017A JP 10129192 A JP10129192 A JP 10129192A JP 10129192 A JP10129192 A JP 10129192A JP H05297017 A JPH05297017 A JP H05297017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pendulum
accelerometer
flexible
flexible joint
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10129192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3125113B2 (en
Inventor
Michio Fukano
道雄 深野
Takeshi Hojo
武 北條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc filed Critical Tokimec Inc
Priority to JP10129192A priority Critical patent/JP3125113B2/en
Publication of JPH05297017A publication Critical patent/JPH05297017A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3125113B2 publication Critical patent/JP3125113B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an acceleromator which has a pendulum which is supported by a deflection joint and can constantly measure acceleration highly accurately by preventing an excessive amount of stress from being applied to a deflection part. CONSTITUTION:A first deflection part 20a which absorbs force in X-axis direction and further a second deflection part 20c which absorbs force in Y-axis direction are provided at a deflection joint 20. When an acceleration in Y-axis direction is operated on an accelerator, the first deflection part 20a does not deflect but only the second deflection part c deflects, thus preventing the first deflection part 20a from being subjected to an excessive amount of stress due to acceleration in Y-axis direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加速度計、特にサーボ
加速度計に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to accelerometers, and more particularly to servo accelerometers.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4及び図5に従来の加速度計の例を示
す。加速度計は、円筒形状のケース10と、斯かるケー
ス10の凹部の底面10aに装着された第1の基台又は
フレーム12Aと、斯かる第1のフレーム12Aに対面
して装着された第2の基台又はフレーム12Bと、第1
のフレーム12Aの取り付け部12aに押さえ板18を
介して適当な締結具例えばねじ等によって取り付けられ
た撓み継ぎ手20と、斯かる撓み継ぎ手20の他端に装
着された棒状の振り子30と、斯かる振り子30に装着
された円筒状の1対のトルカコイル34A、34Bと、
斯かるトルカコイル34A、34Bより隔置されて各フ
レーム12A、12Bに装着された円板状の1対の永久
磁石36A、36B及び円筒状の1対のポールピース3
8A、38Bと、振り子30の先端部にてそれより隔置
された発光素子40A及び受光素子40Bとからなる変
位検出装置と、更にその上側に配置された1対のストッ
パ42A、42Bとを有する。
2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show examples of conventional accelerometers. The accelerometer includes a cylindrical case 10, a first base or frame 12A mounted on the bottom surface 10a of the concave portion of the case 10, and a second base mounted on the first frame 12A so as to face each other. The base or frame 12B of the first,
A flexible joint 20 that is attached to the attachment portion 12a of the frame 12A of the frame 12A via a pressing plate 18 by a suitable fastener such as a screw, and a rod-shaped pendulum 30 attached to the other end of the flexible joint 20. A pair of cylindrical Toluca coils 34A, 34B mounted on the pendulum 30,
A pair of disk-shaped permanent magnets 36A, 36B and a pair of cylindrical pole pieces 3 which are spaced from the Toruca coils 34A, 34B and mounted on the frames 12A, 12B.
8A and 38B, a displacement detection device including a light emitting element 40A and a light receiving element 40B that are spaced apart from the tip end of the pendulum 30, and a pair of stoppers 42A and 42B disposed on the upper side thereof. ..

【0003】ケース10のフランジ部10bには基準面
10cが設けられており、また図5に示す如く孔10d
が形成されている。斯かる基準面10cを船体の対応す
る基準面に装着し、孔10dに適当な締結具例えばねじ
を挿入することによって、加速度計は船体に装着され
る。
A reference surface 10c is provided on the flange portion 10b of the case 10, and a hole 10d is formed as shown in FIG.
Are formed. The accelerometer is mounted on the hull by mounting such reference surface 10c on the corresponding reference surface of the hull and inserting a suitable fastener, such as a screw, into hole 10d.

【0004】ケース10のフランジ部10bには円筒状
の端子ケース44が装着され、斯かる端子ケース44に
は外部端子50A、50Bが取り付けられている。
A cylindrical terminal case 44 is attached to the flange portion 10b of the case 10, and external terminals 50A and 50B are attached to the terminal case 44.

【0005】円筒状のトルカコイル34A、34Bはそ
の中心軸線が加速度計の中心軸線X−Xと整合するよう
に振り子30に装着され、円筒状のポールピース38
A、38Bはその内部に配置されている。
The cylindrical Toruca coils 34A and 34B are mounted on the pendulum 30 so that the central axes thereof are aligned with the central axis X-X of the accelerometer, and the cylindrical pole piece 38.
A and 38B are arranged inside.

【0006】第1のフレーム12Aはその端面12bが
ケース10の底面10aに接触するようにその中に配置
され、適当な取り付け手段例えばねじ48等によって固
定されている。ケース10の外側には特性銘板を兼用す
る蓋52が取り付けられ、一方、端子ケース44に形成
された開口部44aは蓋54によって閉鎖されるように
構成されている。
The first frame 12A is disposed in the first frame 12A so that the end face 12b of the first frame 12A contacts the bottom surface 10a of the case 10, and is fixed by a suitable mounting means such as a screw 48 or the like. A lid 52 that also serves as a characteristic name plate is attached to the outside of the case 10, while the opening portion 44a formed in the terminal case 44 is closed by a lid 54.

【0007】こうして加速度計の内部は密閉構造となっ
ており、従って、その内部の構成部を組み立てた後、開
口部44aを介して電気的な結線をなし、内部を真空に
し又は不活性ガスにて充填し、蓋54によって斯かる開
口部44aを閉鎖することによって、構成部品の品質を
長期に亘って保持し、加速度計の寿命を長くすることが
できる。
In this way, the inside of the accelerometer has a closed structure. Therefore, after assembling the components inside the accelerometer, electrical connection is made through the opening 44a, and the inside is evacuated or inert gas is supplied. By filling and closing the opening 44a with the lid 54, the quality of the components can be maintained for a long time and the life of the accelerometer can be extended.

【0008】振り子30と振り子30に装着されたトル
カコイル34A、34Bと撓み継ぎ手20とは第1のフ
レーム12Aの取り付け部12aにて片持ち支持されて
おり、撓み継ぎ手20には適当な撓み部20aが形成さ
れ、それによって振り子30は斯かる撓み部20aを通
る回転軸線O−O周りに回転することができる。撓み部
20aは、例えば図5に示すように、撓み継ぎ手20に
矩形の孔201を形成しその両側の2本の支柱部に薄肉
部を形成することによって構成してよい。
The pendulum 30, the Toluca coils 34A and 34B attached to the pendulum 30, and the flexible joint 20 are cantilevered by the mounting portion 12a of the first frame 12A, and the flexible joint 20 has an appropriate flexible portion 20a. Is formed, which allows the pendulum 30 to rotate about the axis of rotation O-O passing through such flexure 20a. For example, as shown in FIG. 5, the bending portion 20a may be formed by forming a rectangular hole 201 in the bending joint 20 and forming thin-walled portions on the two support columns on both sides thereof.

【0009】第1のフレーム12Aは電磁軟鉄よりな
り、第1のポールピース38Aから第1の永久磁石36
Aを介して第1のフレーム12Aまで磁気回路を形成す
るべくヨーク(リターンパス)として機能し、これらは
第1のトルカコイル34Aと共働して第1のトルカを提
供する。第2のフレーム12Bは電磁軟鉄よりなり、第
2のポールピース38Bから第2の永久磁石36Bを介
して第2のフレーム12Bまで磁気回路を形成するべく
ヨーク(リターンパス)として機能し、これらは第2の
トルカコイル34Bと共働して第2のトルカを提供す
る。
The first frame 12A is made of electromagnetic soft iron, and includes the first pole piece 38A to the first permanent magnet 36.
Functions as a yoke (return path) to form a magnetic circuit through A to the first frame 12A, and these cooperate with the first torquer coil 34A to provide the first torquer. The second frame 12B is made of electromagnetic soft iron and functions as a yoke (return path) to form a magnetic circuit from the second pole piece 38B to the second frame 12B via the second permanent magnet 36B. It cooperates with the second Toruca coil 34B to provide the second Toruca.

【0010】ここで、図示のように、静止状態に於ける
振り子30の中心軸線に沿った方向をZ軸とし、加速度
計の中心軸線X−Xに沿った方向即ち円板状の永久磁石
36A、36B及び円筒状のポールピース38A、38
Bの中心を通りZ軸に垂直な方向をX軸とし、X軸及び
Z軸の双方に方向に直交する方向をY軸とする。
Here, as shown in the figure, the direction along the central axis of the pendulum 30 in the stationary state is the Z axis, and the direction along the central axis XX of the accelerometer, that is, a disk-shaped permanent magnet 36A. , 36B and cylindrical pole pieces 38A, 38
The direction passing through the center of B and perpendicular to the Z-axis is the X-axis, and the direction orthogonal to both the X-axis and the Z-axis is the Y-axis.

【0011】加速度計の中心軸線X−Xに沿って加速度
が作用すると、振り子30は撓み部20aを通る回転軸
線O−O周りに回転し、その先端部は微小変位する。そ
れによって、発光素子40Aによって発光され受光素子
40Bによって受光される光量が変化し、振り子30の
先端の微小変位が検出される。
When acceleration acts along the central axis line XX of the accelerometer, the pendulum 30 rotates about the rotational axis line OO passing through the bending portion 20a, and its tip portion is slightly displaced. As a result, the amount of light emitted by the light emitting element 40A and received by the light receiving element 40B changes, and a minute displacement of the tip of the pendulum 30 is detected.

【0012】こうして変位検出装置によって検出された
微小変位を指示する信号は、トルカコイル34A、34
Bにフィードバックされ、微小変位が零になるようにト
ルカコイル34A、34Bに流れる電流が制御される。
斯かる電流即ち拘束電流は入力加速度に比例しているか
ら、この拘束電流を計測することによって入力加速度を
計測することができる。
The signals indicating the minute displacements detected by the displacement detecting device are the torquer coils 34A and 34A.
The current is fed back to B and the current flowing through the torquer coils 34A and 34B is controlled so that the minute displacement becomes zero.
Since such a current, that is, the constraint current is proportional to the input acceleration, the input acceleration can be measured by measuring the constraint current.

【0013】振り子30より隔置され且つその両側に配
置されたストッパ42A、42Bは、振り子30の先端
部の軸線X−X方向の運動範囲を制限するように機能
し、それによって振り子30を支持する撓み継ぎ手20
に過度の応力が発生することが防止される。
Stoppers 42A and 42B, which are spaced from the pendulum 30 and arranged on both sides thereof, function to limit the range of movement of the tip of the pendulum 30 in the direction of the axis XX, thereby supporting the pendulum 30. Flexible joint 20
It is possible to prevent excessive stress from being generated.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来の加速度計
では、大きな衝撃や振動が存在する環境下で使用する場
合には、撓み継ぎ手20の撓み部20aに大きな応力が
発生し、加速度計の機能に支障が生ずることがあった。
In such a conventional accelerometer, when used in an environment where there is a large impact or vibration, a large stress is generated in the bending portion 20a of the bending joint 20 and the accelerometer Occasionally the function was impaired.

【0015】加速度計にX軸方向の即ち加速度検出方向
の加速度が働く場合には、ストッパ42A、42Bによ
って振り子30の先端部の軸線X−X方向の運動範囲が
制限され、振り子30の先端部が大きく変位してストッ
パ42A、42Bに当接すると、振り子30の重心に働
く力はストッパ42A、42Bによって担われるから、
撓み部20aに過度の応力が作用することはない。
When acceleration is applied to the accelerometer in the X-axis direction, that is, in the acceleration detection direction, the movement range of the tip portion of the pendulum 30 in the axis XX direction is restricted by the stoppers 42A and 42B, and the tip portion of the pendulum 30 is restricted. When is greatly displaced and comes into contact with the stoppers 42A and 42B, the force acting on the center of gravity of the pendulum 30 is carried by the stoppers 42A and 42B.
Excessive stress does not act on the bending portion 20a.

【0016】加速度計にZ軸方向の加速度が働く場合に
は、撓み継ぎ手20の撓み部20aを構成する2本の支
柱に均等な軸線応力が作用し、かなり大きな外力にも耐
えることができる。
When acceleration is applied to the accelerometer in the Z-axis direction, uniform axial stress acts on the two columns forming the flexure portion 20a of the flexure joint 20, and it is possible to withstand a considerably large external force.

【0017】しかしながら、加速度計にY軸方向の大き
な加速度が働くと、撓み継ぎ手20の撓み部20aを構
成する2本の支柱には均等な応力が作用しない。図5に
示すように、振り子30の重心GにY軸方向の力Fが加
わると撓み継ぎ手20には曲げ応力が生じ、撓み部20
aの2本の支柱の一方には圧縮応力が生じ他方には引張
り応力が生ずる。
However, when a large acceleration in the Y-axis direction is applied to the accelerometer, the two columns forming the bending portion 20a of the bending joint 20 are not subjected to uniform stress. As shown in FIG. 5, when a force F in the Y-axis direction is applied to the center of gravity G of the pendulum 30, bending stress is generated in the bending joint 20 and the bending portion 20.
A compressive stress is generated in one of the two columns of a and a tensile stress is generated in the other.

【0018】撓み部20aの2本の支柱の中心距離をL
1 とし振り子30の重心Gと回転軸線O−Oとの距離を
2 とすると、斯かる応力の大きさはこの比L2 /L1
の大きさに比例する。
The center distance between the two columns of the flexible portion 20a is L
1, and when the distance between the rotational axis O-O and the center of gravity G of the pendulum 30 and L 2, the size of such stresses the ratio L 2 / L 1
Proportional to the size of.

【0019】従って、比L2 /L1 の値が大きいと撓み
部20aの2本の支柱には過度の応力が作用することと
なり、加速度計の性能を低下させることとなる。
Therefore, when the value of the ratio L 2 / L 1 is large, excessive stress acts on the two columns of the bending portion 20a, which deteriorates the performance of the accelerometer.

【0020】本発明は、斯かる点に鑑み、撓み部20a
が形成された撓み継ぎ手20によって支持された振り子
30を有する加速度計において、斯かる撓み部20aに
過度の応力が作用することを防止し、つねに高い精度に
て加速度を計測することができる加速度計を提供するこ
とを目的とする。
In view of this point, the present invention is directed to the flexible portion 20a.
In an accelerometer having a pendulum 30 supported by a flexure joint 20 in which is formed, an accelerometer capable of preventing an excessive stress from acting on the flexure 20a and always measuring acceleration with high accuracy. The purpose is to provide.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明によると、例えば
図1に示すように、基台12Aと、第1の端部が基台1
2Aに装着された可撓継手20と、可撓継手20の第2
の端部に取り付けられた振り子30と、基台より可撓継
手20を経由して振り子30に入力された加速度に比例
したトルクを発生させるトルカ34A、34Bと、基台
と振り子30との間の相対的変位を検出する変位検出装
置40A、40Bとを有する加速度計において、可撓継
手20には振り子30を加速度検出方向に変位させるた
めの第1の可撓部20aが形成され、可撓継手の第2の
端部には額縁状の環状部を形成するべく開口部202が
形成され、額縁状の環状部の両側の2つの柱状部によっ
て振り子30を加速度検出方向に垂直な方向に変位させ
るための第2の可撓部20cが構成され、2つの柱状部
を連結する梁部に振り子30が取り付けられ、トルカ3
4A、34Bの両側の対応する位置にてトルカ34A、
34Bより隔置されて振り子30の運動を制限するスト
ッパ60A、60Bが装着されている。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, for example, a base 12A and a base 1 having a first end portion are provided.
2A of the flexible joint 20 and the second of the flexible joint 20
Between the pendulum 30 attached to the end of the pedestal, the torquers 34A, 34B that generate torque proportional to the acceleration input to the pendulum 30 from the base via the flexible joint 20, and between the base and the pendulum 30. In the accelerometer having the displacement detection devices 40A and 40B for detecting the relative displacement of the flexible joint 20, the flexible joint 20 is formed with the first flexible portion 20a for displacing the pendulum 30 in the acceleration detection direction. An opening 202 is formed at the second end of the joint to form a frame-shaped annular portion, and the pendulum 30 is displaced in a direction perpendicular to the acceleration detection direction by two columnar portions on both sides of the frame-shaped annular portion. The second flexible portion 20c for forming the pendulum 30 is attached to the beam portion connecting the two columnar portions, and the torquer 3
4A, 34B at the corresponding positions on both sides of the Toruca 34A,
Stoppers 60A and 60B that are spaced apart from 34B and limit the movement of the pendulum 30 are mounted.

【0022】本発明の加速度計によると、例えば図1に
示すように、第2の可撓部20cを構成する2つの柱状
部の長手方向の中心位置に振り子30の重心が配置され
ている。
According to the accelerometer of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, the center of gravity of the pendulum 30 is arranged at the center position in the longitudinal direction of the two columnar parts forming the second flexible part 20c.

【0023】本発明の加速度計によると、可撓継手20
の第2の可撓部20cは1枚の板材をワイヤカット放電
加工することによって形成されている。
According to the accelerometer of the present invention, the flexible joint 20
The second flexible portion 20c is formed by wire-cut electric discharge machining of one plate material.

【0024】[0024]

【作用】撓み継ぎ手20には、X軸方向の力を吸収する
第1の撓み部20aに加えて、更に、Y軸方向の力を吸
収する第2の撓み部20cが設けられており、加速度計
にY軸方向の加速度が作用すると、第1の撓み部20a
は撓むことなく第2の撓み部20cのみが撓む。従っ
て、Y軸方向の加速度によって第1の撓み部20aが過
度の応力を受けることが防止される。
In addition to the first bending portion 20a that absorbs the force in the X-axis direction, the bending joint 20 is further provided with the second bending portion 20c that absorbs the force in the Y-axis direction. When acceleration in the Y-axis direction acts on the meter, the first bending portion 20a
Does not bend and only the second bending portion 20c bends. Therefore, the first bending portion 20a is prevented from being excessively stressed by the acceleration in the Y-axis direction.

【0025】振り子30には、ストッパ60A、60B
が設けられており、それによって振り子30の変位が制
限されるから、第2の撓み部20cが過度の応力を受け
ることが防止される。
The pendulum 30 has stoppers 60A and 60B.
Is provided, which limits the displacement of the pendulum 30 and prevents the second flexure 20c from being subjected to excessive stress.

【0026】[0026]

【実施例】以下に図1〜図3を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図1〜図3において図4〜図5の
対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3, the same parts as those in FIGS. 4 to 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0027】図1は本発明の加速度計の例の主要部を示
しており、振り子30と斯かる振り子30を片持ち支持
する撓み継ぎ手20と振り子30に装着されたトルカコ
イル34A、34Bとのみが示されている。
FIG. 1 shows a main part of an example of the accelerometer of the present invention. Only a pendulum 30, a flexible joint 20 for supporting the pendulum 30 in a cantilever manner, and torquer coils 34A, 34B mounted on the pendulum 30 are shown. It is shown.

【0028】図2に示すように、トルカコイル34A、
34Bの下端部にはそれぞれ開口部34e、34dが設
けられており、撓み継ぎ手20は斯かる開口部34e、
34dを通って且つそれらに非接触的に延在しており、
こうして振り子30と斯かる振り子30に装着されたト
ルカコイル34A、34Bとは、撓み継ぎ手20が撓む
ことによって変位することができる。
As shown in FIG. 2, the Toruca coil 34A,
Openings 34e and 34d are provided at the lower end of 34B, respectively, and the flexible joint 20 has such openings 34e and 34d.
34d through and in non-contact with them,
In this way, the pendulum 30 and the Toruca coils 34A and 34B attached to the pendulum 30 can be displaced by bending the flexible joint 20.

【0029】本例によると撓み継ぎ手20は、第1のフ
レーム12Aに取り付けるための下側の固定部20bと
斯かる固定部20bの上側に形成された第1の撓み部2
0aと斯かる第1の撓み部20aの上側に配置された第
2の撓み部20cと上端部に配置され振り子30を装着
するための装着部20dとを有する。
According to this example, the flexible joint 20 includes a lower fixing portion 20b for attaching to the first frame 12A and a first bending portion 2 formed on the upper side of the fixing portion 20b.
0a, a second bending portion 20c arranged on the upper side of the first bending portion 20a, and a mounting portion 20d arranged on the upper end portion for mounting the pendulum 30.

【0030】固定部20bには孔20e、20eが設け
られており、斯かる孔20e、20eにねじを締結する
ことによって図4及び図5にて示したごとく押さえ板1
8を介して撓み継ぎ手20は第1のフレーム12Aに取
り付けるられる。尚、撓み継ぎ手20を第1のフレーム
12Aに取り付ける手段として、周知の他の手段例えば
接着、溶接等が用いられてよい。
The fixing portion 20b is provided with holes 20e and 20e, and by pressing a screw into the holes 20e and 20e, the pressing plate 1 as shown in FIGS. 4 and 5.
The flexible joint 20 is attached to the first frame 12 </ b> A via 8. It should be noted that as the means for attaching the flexible joint 20 to the first frame 12A, other known means such as adhesion or welding may be used.

【0031】第1の撓み部20aは図4及び図5に示し
た従来の加速度計の撓み継ぎ手20に形成された如き形
態のものでよく、適当な形状例えば矩形の第1の開口部
201を設けその両側に形成された2本の支柱に薄肉部
を形成するように構成してよい。
The first flexure 20a may be of a form such as that formed on the flexure joint 20 of the conventional accelerometer shown in FIGS. 4 and 5, and may have a suitable first shape such as a rectangular first opening 201. The thin portion may be formed on the two columns provided on both sides thereof.

【0032】第2の撓み部20cは第1の撓み部20a
の部分より幅が小さい幅を有する部材より構成してよ
く、適当な形状例えば矩形の第2の開口部202を設け
それによってその両側に2本の支柱を形成するように構
成してよい。2本の支柱は例えば長方形又は正方形の断
面を有してよく、また図示しないが適当な薄肉部を有し
てよい。
The second bending portion 20c is the first bending portion 20a.
It may be constituted by a member having a width smaller than that of the portion (2), and the second opening portion 202 having an appropriate shape, for example, a rectangular shape may be provided so that two columns are formed on both sides thereof. The two struts may have, for example, a rectangular or square cross section, and may have suitable thin sections, not shown.

【0033】斯かる第2の撓み部20cの剛性は、以下
に図3を参照して説明するが、Y軸方向の変形に対して
第1の撓み部20aより小さく、即ち、加速度計にY軸
方向の加速度が作用したとき、第1の撓み部20aがY
軸方向に撓むことなく第2の撓み部20cのみがY軸方
向に撓むように構成されている。
The rigidity of the second bending portion 20c will be described below with reference to FIG. 3, but is smaller than that of the first bending portion 20a with respect to the deformation in the Y-axis direction, that is, the accelerometer has a Y value. When the acceleration in the axial direction acts, the first bending portion 20a moves to Y
Only the second bending portion 20c is configured to bend in the Y-axis direction without bending in the axial direction.

【0034】斯かる第2の開口部202は、好ましくは
トルカコイル34A、34Bの中央位置に配置され、よ
り好ましくは両者の中心位置が整合するように配置され
る。従って、第2の開口部202の中心位置はX、Y、
Z軸の3軸の交点Oに配置される。
The second opening 202 is preferably arranged at the central position of the Toruca coils 34A, 34B, and more preferably so that the central positions of the two are aligned. Therefore, the center position of the second opening 202 is X, Y,
It is arranged at the intersection O of the three axes of the Z axis.

【0035】装着部20dは第2の開口部202の上側
にて2本の支柱を接続する梁部によって構成され、図示
のように、梁部の中央を除去して間隙を設け斯かる間隙
に振り子30を装着するように構成してよい。好ましく
は、間隙によって形成された2つの突起部20f、20
fの間に振り子30の端部を挟み、振り子30の端部面
が第2の開口部202の上側内面と同一面となるように
する。
The mounting portion 20d is composed of a beam portion that connects two columns on the upper side of the second opening 202. As shown in the drawing, the center of the beam portion is removed to provide a gap. It may be configured to mount the pendulum 30. Preferably, the two protrusions 20f, 20 formed by the gap
The end portion of the pendulum 30 is sandwiched between f so that the end surface of the pendulum 30 is flush with the upper inner surface of the second opening 202.

【0036】こうして第1の撓み部20aを通る回転軸
線O−Oより上側の部分、即ち、第1の撓み部20aの
内の回転軸線O−Oより上側の部分と振り子30とトル
カコイル34A、34Bとによって振り子部が構成され
る。
Thus, the portion above the rotation axis O-O passing through the first bending portion 20a, that is, the portion above the rotation axis O-O within the first bending portion 20a, the pendulum 30, and the torquer coils 34A, 34B. And form a pendulum part.

【0037】斯かる振り子部の重心Gは、好ましくは、
第2の撓み部20cの第2の開口部202の中心位置に
配置される。こうして、振り子部の重心Gは、静止時に
は3軸の交点0に配置されることとなる。
The center of gravity G of the pendulum portion is preferably
It is arranged at the center position of the second opening 202 of the second flexible portion 20c. In this way, the center of gravity G of the pendulum portion is arranged at the intersection 0 of the three axes when stationary.

【0038】加速度計に加速度が作用するとそれに比例
した力が振り子部の重心Gに作用する。第2の撓み部2
0cはそれによって変形するが、力の作用点が第2の撓
み部20cの中心Gにあるため、第2の撓み部20cよ
り先端の部分はその軸線がZ軸に平行に配置された状態
で変位する。従って、第2の撓み部20cを設けても共
振点を高く設定することができ、しかも、Y軸方向の加
速度に対して第2の撓み部20cにおける座屈応力を零
にすることができる。
When acceleration acts on the accelerometer, a force proportional thereto acts on the center of gravity G of the pendulum portion. Second flexure 2
0c is deformed by this, but since the point of action of the force is at the center G of the second flexible portion 20c, the portion of the tip from the second flexible portion 20c is in a state where its axis is arranged parallel to the Z axis. Displace. Therefore, the resonance point can be set high even if the second bending portion 20c is provided, and the buckling stress in the second bending portion 20c can be zero with respect to the acceleration in the Y-axis direction.

【0039】トルカコイル34A、34Bの両側には図
示のように、Y軸に沿って1対の第2のストッパ60
A、60Bが配置され、斯かるストッパ60A、60B
によってトルカコイル34A、34BのY軸方向の変位
範囲が制限される。各ストッパ60A、60Bとトルカ
コイル34A、34Bの外周面B1 、B2 との間には適
当な間隙δ1 、δ2 が形成されている。
A pair of second stoppers 60 are arranged along the Y-axis on both sides of the torquer coils 34A and 34B as shown in the figure.
A and 60B are arranged and such stoppers 60A and 60B are provided.
This limits the displacement range of the Toruca coils 34A and 34B in the Y-axis direction. Appropriate gaps δ 1 , δ 2 are formed between the stoppers 60A, 60B and the outer peripheral surfaces B 1 , B 2 of the torquer coils 34A, 34B.

【0040】次に、図3を参照して本例の加速度計の動
作を説明する。加速度計に対してY軸方向に加速度αY
が作用すると、第1の撓み部20aは変形することなく
第2の撓み部20cのみが変形する。上述のように、振
り子部の重心位置を第2の開口部202の中心位置に配
置することによって、振り子部は振り子30の軸線Z 1
−Z1 がZ軸に平行な状態で変位する。
Next, referring to FIG. 3, the operation of the accelerometer of this example will be described.
Explain the work. Acceleration α in the Y-axis direction with respect to the accelerometerY
Is applied, the first bending portion 20a does not deform and
Only the second bending portion 20c is deformed. As mentioned above, shake
The center of gravity of the child is located at the center of the second opening 202.
By placing the pendulum unit, 1
-Z1Is displaced in a state parallel to the Z axis.

【0041】従って、第2の撓み部20cの2本の支柱
は図示のようにS字状に変形する。図3は、こうして振
り子部、即ち第2の撓み部20cの上側部と振り子30
とトルカコイル34A、34BとがY軸方向に変位し、
振り子30の軸線Z1 −Z1がY軸方向にδY だけ変位
した状態を示す。
Therefore, the two columns of the second flexible portion 20c are deformed into an S shape as shown in the figure. FIG. 3 thus shows the pendulum portion, that is, the upper portion of the second bending portion 20c and the pendulum 30.
And the Toruca coils 34A and 34B are displaced in the Y-axis direction,
The state where the axis line Z 1 -Z 1 of the pendulum 30 is displaced by δ Y in the Y-axis direction is shown.

【0042】この間隙δ1 、δ2 は、加速度計に作用す
るY軸方向の最大加速度αYMAXに対応するトルカコイル
34A、34BのY軸方向の最大変位量δYMAXより小さ
な値に設定される。斯かる間隙δ1 、δ2 は、振り子3
0又はトルカコイル34A、34BがそのY軸方向の最
大変位量δYMAXにて変位したときに第2の撓み部20c
の2本の支柱に生ずる応力が許容応力以下となるように
設定される。
The gaps δ 1 and δ 2 are set to values smaller than the maximum displacement amount δ YMAX in the Y axis direction of the torquer coils 34A and 34B corresponding to the maximum acceleration α YMAX acting on the accelerometer. The gaps δ 1 and δ 2 are defined by the pendulum 3
0 or the Toluca coils 34A and 34B are displaced by the maximum displacement amount δ YMAX in the Y-axis direction, the second flexible portion 20c.
Is set so that the stress generated in the two columns is less than the allowable stress.

【0043】加速度計にY軸方向の加速度が作用する
と、撓み継ぎ手20に形成された第1の撓み部20aは
殆ど撓むことなく第2の撓み部20cのみが撓み、斯く
してY軸方向の加速度は第2の撓み部20cのみによっ
て吸収される。しかも第2の撓み部20cの変位量は、
第2のストッパ60A、60Bによって制限されるか
ら、第2の撓み部20cに許容応力以上の応力が作用す
ることはない。
When acceleration in the Y-axis direction acts on the accelerometer, the first bending portion 20a formed on the bending joint 20 hardly bends, and only the second bending portion 20c bends. The acceleration of is absorbed by only the second bending portion 20c. Moreover, the displacement amount of the second bending portion 20c is
Since it is limited by the second stoppers 60A and 60B, the stress exceeding the allowable stress does not act on the second flexible portion 20c.

【0044】撓み継ぎ手20は、好ましくは1枚の薄い
板材より製造してよく、1枚の薄い板材を適当な方法に
て例えばワイヤーカット放電加工によって形成してよ
い。
The flexure joint 20 is preferably manufactured from a thin sheet of material, which may be formed in any suitable manner, for example by wire cut electrical discharge machining.

【0045】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it will be understood by those skilled in the art that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. Easy to understand.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の加速度計では、撓み継ぎ手20
にはX軸方向の外力を吸収する第1の撓み部20aに加
えてY軸方向の外力を吸収する第2の撓み部20cが設
けられているため、加速度計にY軸方向の加速度が作用
しても、第1の撓み部20aに過度の応力が作用するこ
とはなく、従って、第1の撓み部20aを過度の応力よ
り保護することができる利点がある。
According to the accelerometer of the present invention, the flexible joint 20
Since a second bending portion 20c that absorbs an external force in the Y-axis direction is provided in addition to the first bending portion 20a that absorbs the external force in the X-axis direction, the acceleration in the Y-axis direction acts on the accelerometer. However, excessive stress does not act on the first bending portion 20a, and therefore, there is an advantage that the first bending portion 20a can be protected from excessive stress.

【0047】本発明の加速度計では、トルカコイル34
A、34Bの両側にはその変位を制限する第2のストッ
パ60A、60Bが配置されているため、Y軸方向の外
力を吸収する第2の撓み部20cが過度に変形すること
が防止され、したがって、第2の撓み部20cを過度の
応力より保護することができる利点がある。
In the accelerometer of the present invention, the Toruca coil 34 is used.
Since the second stoppers 60A and 60B that limit the displacement are arranged on both sides of the A and 34B, the second bending portion 20c that absorbs the external force in the Y-axis direction is prevented from being excessively deformed, Therefore, there is an advantage that the second bending portion 20c can be protected from excessive stress.

【0048】本発明の加速度計では、振り子部の重心G
は第2の撓み部20cの第2の開口部202の中心位置
に配置されているため、撓み継ぎ手20に第2の撓み部
20cを設けても共振点を高く設定することができ、し
かも、Y軸方向の加速度に対して第2の撓み部20cに
おける座屈応力を零にすることができる利点がある。
In the accelerometer of the present invention, the center of gravity G of the pendulum portion is
Is disposed at the center position of the second opening 202 of the second bending portion 20c, the resonance point can be set high even if the second bending portion 20c is provided on the bending joint 20, and There is an advantage that the buckling stress in the second bending portion 20c can be made zero with respect to the acceleration in the Y-axis direction.

【0049】本発明によると、撓み継ぎ手20に第2の
撓み部20cを設けても、撓み継ぎ手20を1枚の板材
より構成し例えばワイヤカット放電加工によって製造す
ることによって簡単に撓み継ぎ手20を製造することが
できるから、製造費を増加させる必要がない。
According to the present invention, even if the flexible joint 20 is provided with the second flexible portion 20c, the flexible joint 20 can be easily formed by forming the flexible joint 20 from a single plate material and manufacturing it by, for example, wire-cut electric discharge machining. Since it can be manufactured, it is not necessary to increase the manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加速度計の例の主要部を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an example of an accelerometer of the present invention.

【図2】図1の線A−Aに沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】本発明の加速度計の動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the accelerometer of the present invention.

【図4】従来の加速度計の例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an example of a conventional accelerometer.

【図5】従来の加速度計の例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an example of a conventional accelerometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ケース 10a 底面 10b フランジ部 10c 基準面 12A、12B フレーム 12a 取り付け部 18 押さえ板 20 撓み継ぎ手 20a 第1の撓み部 20b 固定部 20c 第2の撓み部 20d 装着部 20e 孔 20f 突起部 30 振り子 34A、34B トルカコイル 34e、34d 孔 36A、36B 永久磁石 38A、38B ポールピース 40A 発光素子 40B 受光素子 42A、42B ストッパ 44 端子ケース 44a 開口部 48 ねじ 50A、50B 外部端子 52、54 蓋 60A、60B ストッパ 201、202 開口部 10 Case 10a Bottom face 10b Flange part 10c Reference surface 12A, 12B Frame 12a Attachment part 18 Holding plate 20 Flexible joint 20a First flexible part 20b Fixed part 20c Second flexible part 20d Mounting part 20e Hole 20f Projection part 30 Pendulum 34A, 34B Toruca coil 34e, 34d Hole 36A, 36B Permanent magnet 38A, 38B Pole piece 40A Light emitting element 40B Light receiving element 42A, 42B Stopper 44 Terminal case 44a Opening 48 Screw 50A, 50B External terminal 52, 54 Lid 60A, 60B Stopper 201, 202 Aperture

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基台と、第1の端部が上記基台に装着さ
れた可撓継手と、上記可撓継手の第2の端部に取り付け
られた振り子と、上記基台より上記可撓継手を経由して
上記振り子に入力された加速度に比例したトルクを発生
させるトルカと、上記基台と上記振り子との間の相対的
変位を検出する変位検出装置とを有する加速度計にし
て、 上記可撓継手には上記振り子を加速度検出方向に変位さ
せるための第1の可撓部が形成され、上記可撓継手の第
2の端部には額縁状の環状部を形成するべく開口部が形
成され、上記額縁状の環状部の両側の2つの柱状部によ
って上記振り子を加速度検出方向に垂直な方向に変位さ
せるための第2の可撓部が構成され、上記2つの柱状部
を連結する梁部に上記振り子が取り付けられ、上記トル
カの両側の対応する位置にて上記トルカより隔置されて
上記振り子の運動を制限するストッパが装着されたこと
を特徴とする加速度計。
1. A base, a flexible joint having a first end attached to the base, a pendulum attached to a second end of the flexible joint, and a flexible joint from the base. A torquer that generates a torque proportional to the acceleration input to the pendulum via a flexible joint, and an accelerometer having a displacement detection device that detects relative displacement between the base and the pendulum, A first flexible portion for displacing the pendulum in the acceleration detection direction is formed on the flexible joint, and an opening is formed at a second end of the flexible joint to form a frame-shaped annular portion. A second flexible portion for displacing the pendulum in a direction perpendicular to the acceleration detection direction is formed by the two columnar portions on both sides of the frame-shaped annular portion, and the two columnar portions are connected to each other. The above pendulum is attached to the beam part that Accelerometer, characterized in that the stopper for limiting the movement of the pendulum is mounted spaced from the torquer at that position.
【請求項2】 請求項1の加速度計において、上記第2
の可撓部を構成する2つの柱状部の長手方向の中心位置
に上記振り子の重心を配置したことを特徴とする加速度
計。
2. The accelerometer according to claim 1, wherein the second
The center of gravity of the pendulum is arranged at the center position in the longitudinal direction of the two columnar portions that form the flexible portion of the accelerometer.
【請求項3】 請求項1の加速度計において、上記可撓
継手の上記第2の可撓部は1枚の板材をワイヤカット放
電加工することによって形成されたことを特徴とする加
速度計。
3. The accelerometer according to claim 1, wherein the second flexible portion of the flexible joint is formed by wire-cut electric discharge machining of one plate material.
JP10129192A 1992-04-21 1992-04-21 Accelerometer Expired - Fee Related JP3125113B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10129192A JP3125113B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10129192A JP3125113B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Accelerometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05297017A true JPH05297017A (en) 1993-11-12
JP3125113B2 JP3125113B2 (en) 2001-01-15

Family

ID=14296747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10129192A Expired - Fee Related JP3125113B2 (en) 1992-04-21 1992-04-21 Accelerometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3125113B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19512058A1 (en) * 1995-03-31 1995-09-28 Ehrenfried Debus Swirling flow inlet valve for combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19512058A1 (en) * 1995-03-31 1995-09-28 Ehrenfried Debus Swirling flow inlet valve for combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3125113B2 (en) 2001-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4854169A (en) Accelerometer
US4182187A (en) Force balancing assembly for transducers
KR100334229B1 (en) Compensation pendulous accelerometer
US5085079A (en) Accelerometer with mounting/coupling structure for an electronics assembly
US4944184A (en) Asymmetric flexure for pendulous accelerometer
US4649748A (en) Accelerometer
US5090243A (en) Preload system for accelerometer
JP2789218B2 (en) Accelerometer
RU2291450C1 (en) Compensation pendulum type accelerometer
JP3125113B2 (en) Accelerometer
US4512193A (en) Accelerometer
JPH0567912B2 (en)
JP2913525B2 (en) Inclinometer
JPH08292208A (en) Servo accelerometer
US5792953A (en) Acceleration sensor having a vibrator with an attached weight
JPH10170540A (en) Acceleration sensor
JP3203567B2 (en) Accelerometer
JP3409197B2 (en) Accelerometer
JP3429054B2 (en) Pendulum acceleration sensor
JP3259079B2 (en) Accelerometer
JPH10325719A (en) Sensor for inclination and acceleration
CN117990075A (en) High overload resistant micro-electromechanical gyroscope, precision assembly method and device
JP2790208B2 (en) Magnetic head actuator and rotary magnetic head device
JPH0743377A (en) Accelerometer
JPH0238911B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees