JPH0650773Y2 - 剪断形加速度検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧電素子を利用した剪断形加速度検出器の改
良に関する。

〔従来の技術と問題点〕 第４図は従来の剪断形加速度検出器１の一例を示してお
り、以下図面に従って各部を説明する。

第４図において２はベースであり、中央部より棒状の支
持部３が突出形成されている。この支持部３の所定の位
置には円環状の剪断形の圧電素子４がその内周面で接着
固定されている。前記圧電素子４の外周面には円環状の
質量体５がやはり接着固定されている。６は前記ベース
２に嵌入固定されたコネクタであり、外部の測定器類
（図示せず）へのコード（図示せず）が接続される。７
は振動に対応して圧電素子４に発生した電気信号をコネ
クタ６に導くための導線であり、前記質量体５とコネク
タ６の中心導体を電気接続している。８は剪断形加速度
検出器１の内部を保護するカバーである。

この剪断形加速度検出器１は測定対象10に取付けねじ９
で強固に固定され測定に供される。測定対象10が振動す
ると、この振動はベース２から支持部３へと伝わり質量
体５との間の圧電素子４に面辷り歪を生起させ、この歪
に応じた即ち測定すべき振動量に対応した電気出力が圧
電素子４に発生することになる。この電気出力は導線７
を介してコネクタ６、さらには外部の測定器へと導かれ
測定がなされる。

第５図も従来の他の剪断形加速度検出器11を示してお
り、一般に、センターホール形と称されるものである。
この剪断形加速度検出器11においては支持部３の中心部
に貫通孔3Bが設けられており、この貫通孔3Bを利用して
ボルト9Aで剪断形加速度検出器11を測定対象10に固定す
る。その他の部分及び作用については第４図のものと同
様である。なお、図中の第４図と同一符号は同等の部分
であることを示す。

ところで、上述の従来の剪断形加速度検出器１、11にお
いては測定対象10が薄い板状のものである場合には、振
動に伴い屈曲変形が生じる。この測定対象10の屈曲変形
は剪断形加速度検出器１、11のベース２から支持部３へ
と僅かながら伝わり圧電素子４も影響をうけ歪みを生じ
る。このため圧電素子４は振動に対応しない、いわゆる
雑音成分を発生し測定誤差の要因となるため正確な振動
測定ができないという問題点があった。

また、剪断形加速度検出器１、11は外部の温度が変化す
るとベース２、カバー８が微弱ながら変形し、この変形
が内部の圧電素子４に影響を与えるため雑音成分を発生
し（パイロ現象）、測定に悪影響を与えるという問題点
もあった。

加えて、特にセンターホール形の剪断形加速度検出器11
においては、その取付けのためにはボルト9Aで支持部３
を圧迫することになる結果、やはり内部の圧電素子４に
影響を与え、取付け時のポルト9Aの締め付け具合により
その振動感度が変化し正確な振動測定ができないという
問題点を有していた。

〔考案の目的〕

本考案は，上述の問題点を解決し、諸雑音の発生を押さ
えた剪断形加速度検出器を得る事を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本考案の剪断加速度検出器に
おいては、圧電素子の支持部をベースと一体的に形成
し、また前記支持部には凸部を一体的に形成して凸部と
ベースとの間に括れ部を設け、更に凸部を挟んで括れ部
と反対側に圧電素子を固着するようにする。

〔作用〕

支持部に凸部を形成したのでベースの変形が圧電素子に
伝わらず、従ってベース等の変形による雑音成分を発生
しない。

〔実施例〕

以下，添付図面に従って本考案の実施例を説明する。な
お、各図において同一の符号は同等部分であることを示
す。

第１図は、本考案の実施例である剪断形加速度検出器22
を示す。

２はベースであり、中央部より棒状の支持部３が突出形
成されている。前記支持部３のベース２近傍には台形状
の断面を有する凸部3Aが支持部３と一体に円環状に形成
され、その結果としてベース２上面と凸部3Aとの間に括
れ部3Cが設けられる。前記凸部3Aの先に連なる支持部３
の外側面上所定の位置には円環状の剪断形の圧電素子４
がその内周面で接着固定されている。すなわち、前記凸
部3Aはベース２と圧電素子４との間の支持部３の外側面
に形成されている。即ち凸部3Aを挟んで括れ部3Cと圧電
素子４の固着部とは反対側に位置する。前記圧電素子４
の外周面には円環状の質量体５がやはり接着固定されて
いる。

６はコネクタ、７は導線、８はカバーである。

この剪断形加速度検出器22は測定対象10に取付けねじ９
で強固に固定され測定に供されるが、測定対象10が薄い
板状のものであり振動に伴い屈曲変形が生じ、この変形
が剪断形加速度検出器22のベース２から支持部３へと伝
わった場合にも、支持部３のベース近傍に一体に形成さ
れた凸部3Aの作用により変形が減ぜられた後に支持部３
のさらに先に伝わることになるため、圧電素子４に影響
をほとんど与えることはない。従って前記圧電素子４は
ベースの変形に伴う雑音成分をほとんど発生せず、正確
な振動測定が可能となる。また、剪断形加速度検出器は
外部の温度が変化すると雑音成分を発生する（パイロ現
象）が、本実施例の剪断形加速度検出器においてはこの
パイロ現象による雑音成分も顕著に減少し正確な測定が
できる。

第２図は本考案の第二実施例であるセンターホール形の
剪断形加速度検出器33を示す。

本実施例の剪断形加速度検出器33においては中心部に貫
通孔3Bが設けられた支持部３のベース２近傍に前記支持
部３と一体に円環状の凸部3Aが形成され、前記同様にベ
ース２上面と凸部3Aとの間に括れ部3Cが設けられる。前
記凸部3Aの先の支持部３の所定の位置には円環状の圧電
素子４がその内周面で接着固定されている。前記圧電素
子４の外周面には円環状の質量体５がやはり接着固定さ
れている。その他の構成及びその作用については第５図
のものと同様である。本実施例においても先の実施例同
様に凸部3Aの作用で圧電素子４に測定対象10ひいてはベ
ース２の変形が内部の圧電素子４に影響を及ぼさず、雑
音信号を発生しない、あるいはパイロ現象に基づく雑音
信号を発生しない。加えて、本実施例のセンターホール
形の剪断形加速度検出器33では、ボルト9Aを利用して測
定対象10に取りつける際の前記ボルト9Aの締め付け具合
に依らず感度が略一定であるため、正確な振動測定がで
きる。

なお、以上の各実施例において凸部3Aは図示する通り断
面形状は台形であるが、この形状に限るものではなく、
要は支持部に局部的に膨出部を形成すればよいのであっ
て、例えば第３図に示すごとく断面略半円状の凸部3A及
び括れ部3Cを設けても同様の効果が得られることは勿論
のことである。

また、実施例においては凸部3Aは連続した円環状である
が、不連続に凸部3Aを設けても同様の効果が得られる。

なお、以上、円環状の剪断形圧電素子を用いた実施例を
示したが、圧電素子は円環状に限らず、平板状の剪断形
圧電素子を用いてもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたごとく、本考案によれば、測定対象に取付け
るベースから突出形成された支持部に剪断形の圧電素子
を固着し、さらにこの圧電素子に質量体を固着してなる
剪断形加速度検出器において、前記ベースと圧電素子と
の間の支持部に凸部を一体に形成し、この凸部とベース
との間にベースに作用する応力が集中する括れ部を設け
たので、ベースの変形が圧電素子に伝わらず、従って剪
断形加速度検出器が測定対象の変形の影響による雑音成
分を発生することがない。

また、本考案である剪断形加速度検出器は外界の温度変
化に応じて発生するパイロ現象による雑音成分の発生量
が少ない。

加えて、本考案をセンターホール形の剪断形加速度検出
器とした時は検出器の取付けのための締め付け具合に起
因する感度変化が減少する。

上述の効果の程度を、ISO規格に基づく検査方法で実測
したところ測定対象の変形による発生雑音の指標となる
ベース歪感度においては従来のものに比してやく1/3に
減少した。またパイロ現象に基つき発生する雑音に対応
する値においても従来のものに比して、同じく約1/3に
減少した。

さらに、センターホール形の剪断形加速度検出器におい
てさ規格による測定方法はないが、従来のものは、0.5
〜6.0kg・cmの締め付けトルクで取り付けると感度が３
〜５％変化するのに対し、本考案を適用したものは同じ
く0.5〜6.0kg・cmの締め付けトルクで取り付けた場合に
も１％以内の感度変化でしかないという実測値が得られ
た。

以上述べたごとく本考案による剪断形加速度検出器は振
動に対応しない雑音成分の発生が少なく、従って正確な
振動測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の実施例である剪断形加速度検
出器の側断面図、第３図は本考案の実施例に係る剪断形
加速度検出器の要部を示す側断面図である。第４図、第
５図は従来の剪断形加速度検出器の側断面図を示す。 ２…ベース、３…支持部、3A…凸部、 ４…圧電素子、５…質量体、10…測定対象

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象に取付けるベースから突出形成さ
   れた支持部に剪断形の圧電素子を固着し、さらにこの圧
   電素子に質量体を固着してなる剪断形加速度検出器にお
   いて、 前記支持部はベースに一体的に形成され、また前記支持
   部には凸部が一体的に形成され、この凸部とベースとの
   間には括れ部が設けられ、更に凸部を挟んで括れ部と反
   対側に前記圧電素子が固着されていることを特徴とする
   剪断形加速度検出器。