JPH07198740A - 加速度センサ取付具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物に固定された状態で加速度センサを
支持する加速度センサ取付具において、被測定物のベー
ス歪みの加速度センサへ伝達を抑圧できるようにする。 【構成】 一面側で加速度センサ１５を支持する長円形
の支持部２１と、被測定物１のネジ穴に締め付けられる
固定ネジ２３との間は、支持部２１より細い小径部２２
で連結されており、この小径部２２で、被測定物１のベ
ース歪みの加速度センサへの伝達を抑圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種機械の外表に予め
取り付けられ、該機械の振動を検出するための加速度セ
ンサの取り付けが可能な加速度センサ取付具に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、モータ等で駆動される機械の動
作状態を定期的に調べるために、加速度センサを機械の
外表面に取り付けてその機械の振動の大きさや振動周波
数などを検出する方法が従来よりとられている。

【０００３】このような目的で使用される加速度センサ
は、一般に平坦なセンサ面で振動を受けて内部の圧電素
子にこの振動を伝えるように構成されているが、振動し
ている機械の表面が必ずしも平坦とは限らず、また、機
械の電気的なノイズが加速度センサの検出信号に悪影響
を及ぼすこともあり、この加速度センサのセンサ面を機
械の表面に密着した状態で直接取り付けることができな
い場合が多い。

【０００４】このため、従来では、機械の表面の測定位
置に、センサ面に密着した状態で加速度センサを支持で
きるセンサ取付具を予め固定しておき、必要な時にこの
取付具に加速度センサを取り付けて機械の振動を検出す
るようにしていた。

【０００５】図８は、被測定物（機械）１の表面に予め
固定された従来の加速度センサ取付具１０を示してい
る。この取付具１０は、被測定物１の表面の測定位置に
予め設けられたネジ穴２に固定して使用する形式のもの
で、表面が平坦な円板状の支持部１１と、その支持部１
１の下面中央に突設された固定ネジ１２とからなり、こ
の固定ネジ１２を被測定物表面のネジ穴２に締め付けた
状態で、加速度センサ５を、そのセンサ面５ａが支持部
１１の表面に密着した状態で取り付ける。このセンサの
支持は、例えば、センサ面５ａ側に永久磁石を設けると
ともに、この取付具１０を鉄で形成して、センサ面５ａ
と支持部１１表面との間を磁気吸着させる方法や、取付
具１０の支持部１１表面にネジ部やネジ穴を設けるとと
もに、センサ５ａ面側にもネジ穴やネジを設けて、互い
にネジを介して締結する方法等がある。

【０００６】このようにして、取付具１０の支持部１１
に取り付けられた加速度センサ５は、被測定物１の振動
をセンサ面５ａで受けて、その振動を内部の圧電素子に
伝え、振動に対応した信号を圧電素子から測定器本体側
へ送出する。この信号から被測定物の動作状態が診断さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
加速度センサが検出する振動には、被測定物全体の振動
（本来測定しようとしている振動）だけでなく、例えば
剛性の弱い筐体の表面のうねりによって発生するベース
歪みと称する成分も含まれている。このベース歪み成分
は、一般に低周波信号として現れ、本来検出しようとし
ている振動の周波数がこのベース歪みの周波数帯より高
い周波数帯にあることが予めわかっている場合には、こ
のベース歪み成分をフィルタ等で電気的に除去できる
が、被測定物の予想される振動周波数帯が比較的低い場
合には、このベース歪み成分を電気的に除去することが
できず、正確な振動検出が行なえない。

【０００８】特に、高い感度を得るために大型な圧電素
子を内蔵する加速度センサでは、そのセンサ面の径も必
然的に大きくなり、これを支持する取付具の支持部の外
径も大きくしなければならないが、このように支持部が
大径になると、これに当接している被測定物のベース歪
みの影響が大きく現れてしまい、低い周波数域の振動を
高い感度で正確に測定することが極めて困難になる。

【０００９】これを解決するために、ベース歪成分がセ
ンサ面から圧電素子に伝達されないないような抑圧機構
を加速度センサ内部に設けた加速度センサも提案されて
いるが、このような機構を内部に有する加速度センサで
高感度を得ようとすれば、圧電素子とともに、その抑圧
機構も大型化してしまい、加速度センサ全体を小型に構
成できないという問題があった。

【００１０】本発明は、この課題を解決し、加速度セン
サを小型でき、ベース歪みを抑圧できる加速度センサ取
付具を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の加速度センサ取付具は、加速度センサを一
面側で支持するセンサ支持部と、該支持部の反対面側に
あって、被測定物に対して固定可能に形成された固定部
とを有し、前記被測定物の振動を前記支持部で支持した
前記加速度センサに伝達するための加速度センサ取付具
において、前記支持部の反対面と前記固定部との間が、
前記支持部の外径より細く形成された小径部を介して連
結されている。

【００１２】

【作用】このように構成したため、被測定物の振動は、
小径部およびこれより大径の支持部を介して、加速度セ
ンサに伝達される。被測定物表面の歪みによる力は、こ
の小径部によって大きく減衰するので、支持部にはほと
んど伝達されない。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１、図２は、一実施例の加速度センサ取付具
２０を示している。

【００１４】この取付具２０は、被測定物の表面にネジ
止めして使用するもので、センサ面に永久磁石が設けら
れた加速度センサを支持するために、鉄で一体に形成さ
れている。

【００１５】取付具２０の上部には、長円板状に形成さ
れた支持部２１が設けられている。この支持部２１の上
面２１ａは、後述する加速度センサ１５のセンサ面１５
ａより広く、しかもセンサ面１５ａに密着するように平
坦に形成されている。

【００１６】支持部２１の下面２１ｂの中央には、支持
部２１の外形より細い径を有する円筒形の小径部２２が
下方へ突設され、その小径部２２の下面２２ａの中央に
は、固定ネジ２３がこの取付具２０の固定部として下方
へ突設されている。

【００１７】このように構成された取付具２０は、図３
に示すように、被測定物１の表面１ａの測定位置に予め
設けられたネジ穴２に固定ネジ２３が締め付けられ、小
径部２２の下面２２ａが被測定物１の表面に当接した状
態で固定される。なお、この取付具２０の支持部２１の
外形は長円状になっているので、その直線状の外周部分
を持ってネジ締めすれば、被測定物１に対するこの取付
具２０の固定を滑りのない状態で行なうことができる。

【００１８】このようにして、表面に取付具２０が固定
された被測定物１に対し、その動作状態を磁気吸着式の
加速度センサ１５によって診断する場合には、永久磁石
１６が埋設されたセンサ面１５ａを取付具２０の支持部
２１の上面２１ａに、互いの中心がほぼ一致するように
して近づける。センサ面１５ａが支持部２１の上面に近
づくと、永久磁石１６の吸引作用によって、図４に示す
ように、センサ面１５ａが支持部２１の上面に隙間のな
い状態で吸着され、この磁力によって、加速度センサ１
５は、取付具２０に強固に支持される。

【００１９】このように取付具２０を介して、被測定物
１の表面に取り付けられた加速度センサ１５は、被測定
物１の振動を、取付具２０の小径部２２および支持部２
１を介してセンサ面１５ａで受ける。加速度センサ１５
内には、圧電素子１７とこの圧電素子１７に振動圧を加
える錘１８が設けられており、圧電素子１７には、セン
サ面１５に直交する振動成分に対応した信号が発生す
る。この信号は、図示しない測定器本体へケーブル等を
介して送出され、その機器本体側でこの振動に対する診
断がなされる。

【００２０】ここで、被測定物１の表面の振動に、ベー
ス歪み成分が含まれていても、この取付具２０と被測定
物１の表面１ａとは、支持部２１の外形に比べてかなり
径の小さな小径部２２の下面でしか当接していないの
で、このベース歪みは、支持部２１にほとんど伝達され
ず、加速度センサ１５の出力信号にもその歪み成分はほ
とんど含まれない。これは、高感度型でセンサ面が大き
な加速度センサを支持するために支持部の外形をより大
きくした場合でも同様である。

【００２１】したがって、被測定物１の振動周波数帯が
低周波帯であっても、ベース歪みの影響をほとんど受け
ない振動測定を高感度に行なうことができる。

【００２２】

【他の実施例】前記実施例は、被測定物に対する固定部
として固定ネジが設けられ、加速度センサを磁気の吸着
作用で支持するように支持部が形成されていたが、被測
定物に対する固定方法やセンサに対する支持方法は、こ
の実施例に限らない。

【００２３】例えば、図５に示す取付具３０のように、
小径部２２の下面側に、被測定物１のネジ穴２と同径の
ネジ穴３５を設け、全長にわたってネジ部が設けられた
固定ネジ３６を両方のネジ穴２、３５にネジ込んで、小
径部２２の下面を被測定物１の表面に固定するようにし
てもよい。

【００２４】また、被測定物１に対する固定を接着材で
行なうことも可能である。図６は、この接着固定式の取
付具４０を示している。

【００２５】この取付具４０は、鉄製でほぼ同一径の円
板状に形成された支持部４１と固定部４３の間を、円筒
形の小径部４２を介して連結した形状を有しており、そ
の固定部４３を被測定物１の表面１ａに金属用の接着材
４４によって予め固定しておき、振動検査が必要なとき
に、その支持部４１の上面４１ａに、前記加速度センサ
１５のセンサ面１５ａを吸着させて使用する。この取付
具４０の場合にも、被測定物本来の振動は、固定部４
３、小径部４２、支持部４１を介してセンサ面１５ａに
伝達されるが、ベース歪み成分は、小径部４２で減衰し
て支持部４１にほとんど伝達されないので、正確な振動
測定ができる。なお、固定部４３の径は支持部４１の径
と同一である必要はなく、被測定物１の表面１ａに強固
に接着できる大きさであればよい。

【００２６】また、前記実施例では、加速度センサ１５
の磁気吸着力を用いて支持できるようにようにしていた
が、これと逆に、支持部側に永久磁石を設けておき、そ
の吸着力で加速度センサを支持するようにしてもよく、
また、支持部２１の上面と加速度センサのセンサ面との
間をネジを介して固定する取付具にも本発明を同様に適
用できる。

【００２７】また、前記した永久磁石の磁気吸着力で支
持部に加速度センサを支持する方法において、強い振動
でセンサがずれないように強力な永久磁石が用いられて
いる場合、センサ面１５ａを支持部の上面の中心から大
きくずれた位置に吸着させてしまうことがある。

【００２８】このような場合には、図７に示す取付具５
０のように、支持部２１の上面縁部に、非鉄材で内周壁
が傾斜するように形成されたガイド部５１を設けてお
き、このガイド部５１によって加速度センサ１５のセン
サ面１５ａを、支持部２１の上面２１ａのほぼ中心へ案
内させるようにすれば、支持部に対してセンサ面１５ａ
をいつでも同一位置に吸着させることができる。

【００２９】なお、上記の各実施例では、支持部、小径
部および固定部が鉄材で一体に形成された取付具につい
て説明したが、これは、本発明を限定するものでなく、
例えば、被測定物と加速度センサとが電気的に接続され
ることによるノイズの影響が、振動測定に悪影響を与え
るような場合には、支持部、小径部または固定部のうち
のいずれかあるいは全てを、絶縁材（例えば、高い剛性
をもつ樹脂（高分子材料）、ガラス、酸化金属、セラミ
ック等）で形成して、取付具と被測定物との間を絶縁す
ることで、これを防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加速度セ
ンサ取付具は、加速度センサを一面側で支持するための
支持部と、その反対面側に設けられ被測定物に対して固
定可能に形成された固定部との間が、支持部の外形より
細い径の小径部を介して連結されているため、振動によ
る被測定物のベース歪み（うねり）の支持部への伝達が
抑圧され、この支持部に支持される加速度センサに対す
るベース歪みの伝達が抑圧される。したがって、ベース
歪み抑圧機構が内蔵されていない加速度センサで低周波
帯での高感度な振動測定を高い精度で行なうことがで
き、加速度センサの小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の取付具を下面から見た斜視図

【図２】一実施例の取付具を上面から見た斜視図

【図３】一実施例の使用状態を示す側面図

【図４】一実施例の使用状態を示す側面図

【図５】本発明の他の実施例を示す側面図

【図６】本発明の他の実施例を示す側面図

【図７】本発明の他の実施例を示す斜視図

【図８】従来の取付具とその使用状態を示す側面図

【符号の説明】

１ 被測定物 ２ ネジ穴 １５ 加速度センサ １５ａ センサ面 １６ 永久磁石 １７ 圧電素子 ２０ 加速度センサ取付具 ２１ 支持部 ２２ 小径部 ２３ 固定ネジ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加速度センサを一面側で支持するためのセ
   ンサ支持部と、該支持部の反対面側にあって、被測定物
   に対して固定可能に形成された固定部とを有し、 前記被測定物の振動を前記支持部で支持した前記加速度
   センサに伝達するための加速度センサ取付具において、 前記支持部の反対面と前記固定部との間が、前記支持部
   の外径より細く形成された小径部を介して連結されてい
   ることを特徴とする加速度センサ取付具。