JPH0658952A - 加速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、構成を簡素・小型化した加速度検
出装置、および車高度検出装置の内蔵した加速度検出装
置を提供することを目的とする。 【構成】ハウジング11に車高変化に伴って回転される回
転軸13を設定し、この回転軸13の端面に対向して回路基
板17を固定保持する。この回路基板17には、回転軸に対
向して抵抗体パターン29および導体パターン30を形成
し、回転軸の回転に伴って摺動されるブラシ281 、282
により車高に対応した信号が検出されるようにする。回
路基板17には、さらに一対の支持部材181 、182 を設定
し、この支持部材181 、182 で両端を保持されるように
した短冊状の板ばね19を水平面状に設定する。この板ば
ね19の両面には圧電セラミック素子201 、202 を接着
し、車体の上下方向の加速度に対応した信号が検出され
るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車体の上下方向の加
速度を検出する加速度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走行する車両の乗り心地および操
舵性を改善するために、車両を支えるサスペンション機
構を制御することが行われており、特に走行する路面に
凹凸が存在しても、車体の上下方向の振動を抑制するよ
うにサスペンション機構を制御するスカイフック制御が
知られている。

【０００３】スカイフック制御とは、例えば空間の固定
点からダンパ機構を吊し、このダンパ機構で車体を支え
るようにして固定点が上下に振動してもその振動が車体
に及ぼされることなく、車体が静止した状態で保持され
るようにするもので、この様な制御を車両のサスペンシ
ョン機構において実行させるためには、車高と共に車両
の上下方向の加速度を検出し、この検出結果に対応して
サスペンションの減衰力を可変制御させる必要がある。

【０００４】例えば、車輪と車体との間に設定されるサ
スペンションのばね上の絶対速度とばね上下間の絶対速
度の正負が等しいとき、すなわち車体と車輪とが反対方
向に移動するとき、および車体と車輪とが同一の方向に
移動し且つ車体の移動速度が車輪の移動速度よりも速い
とき（サスペンションの減衰力が車体に対して制振作用
をするとき）は、サスペンション機構の減衰力を大きく
する。また、逆に前記２つの速度の正負が異なる状態の
とき、すなわち車体と車輪とが同一の方向に移動し且つ
車輪の移動速度が車体の移動速度よりも速いとき（サス
ペンションの減衰力が車体に対して励振作用をすると
き）は、サスペンション機構の減衰力を小さくする制御
を行う。

【０００５】この様な制御を行うためには、車両の上下
方向の加速度を検出する加速度検出機構と共に車高を検
出する車高検出機構が必要となるものであるが、車両に
対してこの様な２種類の検出機構を設置することは、構
造上さらに制御上で複雑化するものであるため、この様
な両検出機構を一体化してコンパクトにすることが要望
されている。

【０００６】車体の上下方向の加速度を検出する加速度
検出機構としては、例えば特開平２−９３３７０号に示
された加速度センサが知られている。ここで示された加
速度センサは、加速度の作用方向と直角の面が設定され
た、すなわち水平状に支持された円状の振動板を備え、
この振動板に対してＰＺＴを貼付けるようにして構成さ
れる。

【０００７】しかし、この様に構成したのでは振動板の
水平面内の大きさを制限することが困難となり、また円
状の中心部でこの振動板を支持する必要があるため、こ
の振動板の支持機構の構成が複雑大型化する。

【０００８】また、車高検出機構としては実公平２−１
７２８２号公報に示された車高調整装置用センサが知ら
れているものであるが、この様なセンサ機構に対して加
速度検出機構を組み合わせて一体化して構成することを
考えると、上記のような円状の振動板とＰＺＴとを組み
合わせた加速度センサは、車高センサの周囲の余分なス
ペースを効率的に利用することができない。すなわち、
加速度検出機構と車高検出機構とを一体化して構成した
場合、その構成が非常に複雑化すると共に大型化するも
のであり、コストを高くする要因を備えている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、構成を簡素・小型化し、例
えば車両のサスペンション機構に対するスカイフック制
御のために効果的に適用できるようにした加速度検出装
置を提供することを第１の目的とし、車体の上下方向加
速度と共に車高の変化も検出できるようにした加速度検
出装置を提供することを第２の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る第１の加
速度検出装置は、検出すべき加速度の作用方向と平行に
板面が設定された回路基板、およびこの回路基板の面の
方向に直角の方向に延びるように設定されると共に、前
記加速度の作用方向を横切るように配置設定された支持
部材を備え、この支持部材に端部を保持して細片状に形
成された板ばねを設定し、この板ばねの少なくとも一方
の面に圧電セラミック素子を貼付け、この圧電セラミッ
ク素子で検出された信号を、前記回路基板に形成した検
出信号出力回路に導くリード線を備える。

【００１１】また、第２の加速度検出装置は車体に取り
付け設定されるハウジングに回転自在に保持して前記車
体と車軸との高さの変化に対応して回転駆動される回転
軸を設け、さらに前記回路基板は前記回転軸の軸線と直
角の面が設定されるようにハウジングに取り付け、この
回路基板の前記回転軸の端部に対向する部分に円弧状の
抵抗体パターンを形成する。そして、前記回転軸の端部
に前記抵抗体パターンに前記回転軸に取り付けたブラシ
機構が摺接されるようにするもので、前記回路基板を共
用して前記加速度検出装置が組み込まれる。

【００１２】

【作用】すなわち、この様に構成される第１の加速度検
出装置にあっては、支持部材に端部が保持された板ばね
が加速度が作用することによって撓むものであり、した
がって作用した加速度の大きさに対応した電気的な信号
が圧電セラミック素子から検出され、回路基板に形成し
た回路装置にこの検出信号が導かれて加速度検出信号と
して出力される。

【００１３】また第２の加速度検出装置にあっては、車
高変化に伴って回転軸の回転角が設定され、この回転角
に対応して抵抗体パターンとブラシ機構の接触位置が変
化して、抵抗体パターン部から回転軸の回転角、すなわ
ち車高に対応した電気的な信号が検出され、車高信号と
して出力される。この場合、加速度検出信号は細片状の
板ばねの撓みによって検出されるものであるため、この
加速度検出機構部が充分に小型化して構成され、回転軸
の周辺の余剰スペース部分に簡単に収納設定できるもの
であり、車高検出機構と容易に一体化して構成できるよ
うになって、車両のサスペンション機構のスカイフック
制御等を実行させるためのセンサ機構が小型軽量化して
構成できる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は加速度検出機構を内蔵した車高検出装
置の断面構成を示すもので、樹脂製のハウジング11は、
詳細は図示していないが車輪にサスペンション機構を介
して支持される車体に取り付け設定される。

【００１５】このハウジング11には、水平状態にした軸
受け機構12が形成され、この軸受け機構12に回転軸13が
回転自在に支持される。この回転軸13は、ワッシャ141
および142 とサークリップ15によって回転自在とされる
と共に、スラスト方向に保持されるように弾性ワッシャ
16が設けられている。

【００１６】この様に水平状に設定される回転軸13の先
端部に所定の間隔を設定して対向されるように回路基板
17が設定されるもので、この回路基板17は詳細は図示し
ていないが加速度に対応した検出信号、および車高に対
応した検出信号が供給される回路装置が形成されてい
る。そして、この回路基板17は図示しないがハウジング
11に形成した３点の座に対してタッピングスクリュウあ
るいは熱かしめ等によって特定される位置の取り付けら
れるもので、この回路基板17の面が回転軸13の軸線と直
角の状態、すなわち垂直面に設定される。

【００１７】この回路基板17には、図２で示すような一
対の支持部材181 および182 が、所定の間隔で基板17の
面に垂直の状態でリベットあるいは溶接等によって取り
付け設定される。この場合、この一対の支持部材181 お
よび182 は同じ水平位置に設定されるもので、この支持
部材181 および182 に両端部を保持されるようにして細
片短冊状の板ばね19を保持する。

【００１８】すなわち、この板ばね19は支持部材181 お
よび182 で両端を保持されてその面の方向、すなわち垂
直の方向に撓むように設定され、具体的には車体が上下
方向に移動したときに、その移動加速度量に対応して撓
むもので、この板ばね19の両面に圧電セラミック素子20
1 および202 が導通状態で接着される。

【００１９】この圧電セラミック素子201 および202 の
電極部は、それぞれリード線211 および212 を介して、
回路基板17に設定される回路装置の増幅手段さらに出力
手段に接続され、車体の上下方向加速度の検出信号がタ
ーミナル22から電線23を介して外部に導出される。

【００２０】すなわち、板ばね19は車体の上下加速度に
対応して振動され、この振動に対応して圧電セラミック
素子201 および202 それぞれに対して引張力および圧縮
力が作用するため、この作用力に対応して圧電セラミッ
ク素子201 および202 に電荷が発生する。そして、この
電荷はリード線211 および212 を介して回路基板17の回
路装置に供給され、所望の出力電圧特性に変換されて車
体の上下加速度信号として出力されるものである。

【００２１】この場合、ターミナル22部にはゴム栓24が
設けられ、このゴム栓24によってハウジング11との間の
防水構造が形成されるようにしている。ここで、軸受け
機構12の回転軸13の周囲にはオイルシール25が設定さ
れ、またハウジング11とカバー26との間にはＯリング27
が介在されて防水構造が構成されるようにしている。

【００２２】回転軸13の回路基板17と対向する端面に
は、ブラシ281 および282 が設けられているもので、こ
のブラシ281 および282 は回路基板16の回転軸13の端面
との対向面に形成した抵抗体パターン部に接触される。

【００２３】図３はこの回路基板17に形成された抵抗体
パターン部の構成を示すもので、回転軸13の中心軸線に
一致する中心点を有する円弧状に抵抗体パターン29が形
成され、さらにこの抵抗体パターン29と同軸の円弧状に
して導体パターン30が形成される。そして、ブラシ281
および282 がそれぞれ抵抗体パターン29および導体パタ
ーン30に摺接され、回転軸13の回転に伴ってブラシ281
および282 が抵抗体パターン29および導体パターン30上
を摺接する。

【００２４】ここで、抵抗体パターン29の端子311 には
所定の直流電圧を印加設定し、他方の端子312 は接地す
るものであり、また導体パターン30に出力端子32が接続
設定され、さらにブラシ281 および282 の相互が電気的
に接続されている。したがって、ブラシ281 の抵抗体パ
ターン29に対すする接触位置に対応した電圧信号が端子
32から出力される。

【００２５】この場合、回転軸13は車高の変化に対応し
て回転され、その回転角位置が車高に対応するものであ
るため、ブラシ281 の抵抗体パターンに対する接触位置
は車高に対応して設定され、したがって端子32からの出
力電圧は、車高に対応した値とされる。

【００２６】この様に車高検出機構を構成する抵抗体パ
ターン29および導体パターン30、ブラシ281 および282
部からの信号の供給される回路基板17と、加速度検出機
構を構成する圧電セラミック素子201 および202 からの
出力信号の供給される回路装置の設定される回路基板17
は共通に構成しているものであり、また加速度検出のた
めに短冊状に形成される板ばね19が使用されるものであ
るため、回転軸13のスラスト方向の高さを特に高く設定
することなく、車高検出機構の余剰スペース内に加速度
検出機構が内蔵設定できる。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る第１の加速
度検出装置によれば、充分に簡単で且つ小型化した構成
で加速度検出装置が構成できるものであり、車体の上下
方向の加速度が確実に検出できるようになる。

【００２８】特に、第２の加速度検出機構は、車高を検
出する機構部の余剰スペースを効果的に利用して組み込
み設定できるものであり、例えば車両のサスペンション
機構のスカイフック制御のための車両の挙動を検出する
センサ機構を、小型化すると共に充分にコストを軽減で
きるようにして実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る加速度検出装置を内
蔵した車高検出装置を説明する断面構成図。

【図２】上記実施例に使用される加速度検出機構部を示
す図。

【図３】同じく車高検出機構の検出部の構成を説明する
図。

【符号の説明】

11…ハウジング、13…回転軸、17…回路基板、181 、18
2 …支持部材、19…板ばね、201 、202 …圧電セラミッ
ク素子、211 、212 …リード線、281 、282 …ブラシ、
29…抵抗体パターン、30…導体パターン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出すべき加速度の作用方向と平行に板
   面が設定された回路基板と、 この回路基板の面に直角の方向に延びるように設定され
   ると共に、前記加速度の作用方向を横切るように配置設
   定された支持部材と、 この支持部材に端部が固定保持された細片状に形成され
   た板ばねと、 この板ばねの少なくとも一方の面に一体的に貼付け設定
   された圧電セラミック素子と、 この圧電セラミック素子で検出された信号を、前記回路
   基板に形成した検出信号出力回路に導くリード線と、 を具備したことを特徴とする加速度検出装置。
2. 【請求項２】 車体に取り付け設定されるハウジング
   と、 このハウジングに回転自在に保持され、前記車体と車軸
   との高さの変化に対応して回転駆動される、水平状に設
   定された回転軸と、 前記ハウジングに取り付け設定され、前記回転軸の軸線
   と直角の面が設定される回路基板と、 この回路基板の前記回転軸の端部に対向する部分に形成
   された、前記回転軸の軸線を中心にした円弧状の抵抗体
   パターンと、 前記回転軸の端部に取り付けられ、前記抵抗体パターン
   に前記回転軸の回転に伴って摺接して、その回転角位置
   に対応した電気的信号を検出するブラシ機構と、 前記回路基板の面に直角の方向に延びるように設定され
   ると共に、前記加速度の作用方向を横切るように配置設
   定された支持部材と、 この支持部材に端部が固定保持された細片状に形成され
   た板ばねと、 この板ばねの少なくとも一方の面に一体的に貼付け設定
   された圧電セラミック素子とを具備し、 前記ブラシ機構からの検出信号および前記圧電セラミッ
   ク素子からの検出信号は、共に前記回路基板に形成され
   た回路装置に導かれるようにしたことを特徴とする加速
   度検出装置。