JPH0755832A - 圧電形加速度ピックアップ - Google Patents
圧電形加速度ピックアップInfo
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- JPH0755832A JPH0755832A JP6195776A JP19577694A JPH0755832A JP H0755832 A JPH0755832 A JP H0755832A JP 6195776 A JP6195776 A JP 6195776A JP 19577694 A JP19577694 A JP 19577694A JP H0755832 A JPH0755832 A JP H0755832A
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- Japan
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- piezoelectric
- bolt
- piezoelectric element
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- piezoelectric elements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焦電気による測定誤差のない、３軸方向の圧
電形加速度ピックアップを得る。 【構成】 断面逆Ｔ字状の支持体１は、結合部１Ｂと、
側面が４面である角柱状の支持柱１Ａでなり、支持柱１
Ａを中央にして、一方の対面に各１対の圧電素子４Ｘ、
４Ｚと質量体２Ａを、他方の対面に１対の圧電素子４Ｙ
と質量体２Ｂを、それぞれ互いに離れて直交する第１の
ボルト５Ａ、第２のボルト５Ｂにより支持し、ナット３
Ａ、３Ｂにより締付け固定されている。支持柱１Ａには
第１のボルト５Ａ、第２のボルト５Ｂが貫通する互いに
離れて直交する貫通孔が設けられている。圧電素子４
Ｘ、４Ｙ、４Ｚは、角板状のもので、圧電定数ｄ15であ
る。
電形加速度ピックアップを得る。 【構成】 断面逆Ｔ字状の支持体１は、結合部１Ｂと、
側面が４面である角柱状の支持柱１Ａでなり、支持柱１
Ａを中央にして、一方の対面に各１対の圧電素子４Ｘ、
４Ｚと質量体２Ａを、他方の対面に１対の圧電素子４Ｙ
と質量体２Ｂを、それぞれ互いに離れて直交する第１の
ボルト５Ａ、第２のボルト５Ｂにより支持し、ナット３
Ａ、３Ｂにより締付け固定されている。支持柱１Ａには
第１のボルト５Ａ、第２のボルト５Ｂが貫通する互いに
離れて直交する貫通孔が設けられている。圧電素子４
Ｘ、４Ｙ、４Ｚは、角板状のもので、圧電定数ｄ15であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電形加速度ピックア
ップに関するものであり、特に、Ｘ、Ｙ、Ｚ３軸方向の
加速度成分を各別に検出する圧電形加速度ピックアップ
に関するものである。
ップに関するものであり、特に、Ｘ、Ｙ、Ｚ３軸方向の
加速度成分を各別に検出する圧電形加速度ピックアップ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、実公平1-10610号公報に開示さ
れた従来のこの種の圧電形加速度ピックアップを示し、
断面がＴ字状の金属の支持体１１は結合部１１Ｂと支持
板１１Ａでなり、圧電素子の支持部となる支持板１１Ａ
にはボルト１２が貫通する貫通孔１１Ｃが設けられてい
る。支持板１１Ａの両側には各３個の矩形板状の圧電素
子が配設されており、これらの圧電素子は、Ｘ軸方向の
加速度成分を検出する圧電素子１３Ｘの両側に、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向の加速度成分を検出する圧電素子１３Ｙ、
１３Ｚが併設されている。圧電素子の最外側にはそれぞ
れ質量体１４Ａ、１４Ｂが設けられ、ナット１２Ａで締
着されている。また、圧電素子１３Ｘと１３Ｚとの間に
は絶縁板１５が介在され、ボルト１２にはテフロンチュ
ーブ１６が被着されている。
れた従来のこの種の圧電形加速度ピックアップを示し、
断面がＴ字状の金属の支持体１１は結合部１１Ｂと支持
板１１Ａでなり、圧電素子の支持部となる支持板１１Ａ
にはボルト１２が貫通する貫通孔１１Ｃが設けられてい
る。支持板１１Ａの両側には各３個の矩形板状の圧電素
子が配設されており、これらの圧電素子は、Ｘ軸方向の
加速度成分を検出する圧電素子１３Ｘの両側に、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向の加速度成分を検出する圧電素子１３Ｙ、
１３Ｚが併設されている。圧電素子の最外側にはそれぞ
れ質量体１４Ａ、１４Ｂが設けられ、ナット１２Ａで締
着されている。また、圧電素子１３Ｘと１３Ｚとの間に
は絶縁板１５が介在され、ボルト１２にはテフロンチュ
ーブ１６が被着されている。
【０００３】以上の構成により、結合部１１Ｂを被測定
体に固着し、被測定体の振動に応じて３軸方向の加速度
成分を圧電素子１３Ｘ、１３Ｙ及び１３Ｚによって各別
に検出し、リード線Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0からそれぞれ検出信
号を取り出すことができる。
体に固着し、被測定体の振動に応じて３軸方向の加速度
成分を圧電素子１３Ｘ、１３Ｙ及び１３Ｚによって各別
に検出し、リード線Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0からそれぞれ検出信
号を取り出すことができる。
【０００４】また、複数の方向の加速度成分を検出する
圧電形加速度ピックアップとして、特開昭４９−８８５
７３号公報及び実開昭６０−５６２７５号公報に開示さ
れるものが知られている。特開昭４９−８８５７３号公
報に開示される加速度ピックアップは、基体に対し直交
する方向に２種類の圧電素子を取り付けて直交する分力
を検出できるようにしたものであり、実開昭６０−５６
２７５号公報に開示される加速度ピックアップは、直方
体形状の台座の互いに直交する３つの面のそれぞれに、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度成分を検出する圧電素子を取
り付けている。
圧電形加速度ピックアップとして、特開昭４９−８８５
７３号公報及び実開昭６０−５６２７５号公報に開示さ
れるものが知られている。特開昭４９−８８５７３号公
報に開示される加速度ピックアップは、基体に対し直交
する方向に２種類の圧電素子を取り付けて直交する分力
を検出できるようにしたものであり、実開昭６０−５６
２７５号公報に開示される加速度ピックアップは、直方
体形状の台座の互いに直交する３つの面のそれぞれに、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度成分を検出する圧電素子を取
り付けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】実公平１−１０６１０
号公報の圧電形加速度ピックアップでは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸
のうちの１軸の圧電素子が圧電定数ｄ33となることか
ら、焦電気の影響を伴う。その対策として逆向きに結線
して焦電気を相殺するようにしても、作用のアンバラン
ス分は避けられないという問題点がある。
号公報の圧電形加速度ピックアップでは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸
のうちの１軸の圧電素子が圧電定数ｄ33となることか
ら、焦電気の影響を伴う。その対策として逆向きに結線
して焦電気を相殺するようにしても、作用のアンバラン
ス分は避けられないという問題点がある。
【０００６】また、特開昭４９−８８５７３号公報に開
示される加速度ピックアップでは、３軸方向の加速度成
分を検出することができず、一方、実開昭６０−５６２
７５号公報に開示される加速度ピックアップにあって
は、直方体形状の台座の直交する３面を圧電素子の取り
付け面としているため、加速度ピックアップを被測定体
へ結合する際の自由度が大幅に制限される。
示される加速度ピックアップでは、３軸方向の加速度成
分を検出することができず、一方、実開昭６０−５６２
７５号公報に開示される加速度ピックアップにあって
は、直方体形状の台座の直交する３面を圧電素子の取り
付け面としているため、加速度ピックアップを被測定体
へ結合する際の自由度が大幅に制限される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る圧電形加速度ピックアップは、被測定体へ結
合するための結合部を備えた支持体に四角柱状の支持柱
を設け、この支持柱の対向する第１の面及び第２の面に
第１のボルトを貫通し、また前記第１の面及び第２の面
に隣り合う互いに対向する支持柱の第３の面及び第４の
面に平面視で前記第１のボルトと直交するように第２の
ボルトを貫通し、前記第１のボルトの第１の面または第
２の面から突出する部分には、内側から順にＸ、Ｙ、Ｚ
軸方向のうちのいずれか１軸方向の加速度成分を検出す
る第１の圧電素子、絶縁板、第１の圧電素子とは異なる
軸方向の加速度成分を検出する第２の圧電素子及び質量
体を装着して固定し、前記第２のボルトの第３の面また
は第４の面から突出する部分には、内側から順に前記第
１及び第２の圧電素子とは異なる方向の加速度成分を検
出する第３の圧電素子及び質量体を装着して固定した。
発明に係る圧電形加速度ピックアップは、被測定体へ結
合するための結合部を備えた支持体に四角柱状の支持柱
を設け、この支持柱の対向する第１の面及び第２の面に
第１のボルトを貫通し、また前記第１の面及び第２の面
に隣り合う互いに対向する支持柱の第３の面及び第４の
面に平面視で前記第１のボルトと直交するように第２の
ボルトを貫通し、前記第１のボルトの第１の面または第
２の面から突出する部分には、内側から順にＸ、Ｙ、Ｚ
軸方向のうちのいずれか１軸方向の加速度成分を検出す
る第１の圧電素子、絶縁板、第１の圧電素子とは異なる
軸方向の加速度成分を検出する第２の圧電素子及び質量
体を装着して固定し、前記第２のボルトの第３の面また
は第４の面から突出する部分には、内側から順に前記第
１及び第２の圧電素子とは異なる方向の加速度成分を検
出する第３の圧電素子及び質量体を装着して固定した。
【０００８】
【作用】この発明においては、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の加速
度成分を検出する圧電素子が、全て圧電定数ｄ15で動作
する。つまり、圧電素子は分極軸に平行な面内のずれ
（剪断効果）という圧電効果を利用した剪断形圧電素子
である。
度成分を検出する圧電素子が、全て圧電定数ｄ15で動作
する。つまり、圧電素子は分極軸に平行な面内のずれ
（剪断効果）という圧電効果を利用した剪断形圧電素子
である。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図４につ
いて説明する。図１〜図３において、断面逆Ｔ字状の支
持体１は、結合部１Ｂと、側面が４面である角柱状の支
持柱１Ａでなり、支持柱１Ａを中央にして、一方の対面
に各１対の圧電素子４Ｘ、４Ｚと質量体２Ａを、他方の
対面に１対の圧電素子４Ｙと質量体２Ｂを、それぞれ互
いに離れて直交する第１のボルト５Ａ、第２のボルト５
Ｂにより支持し、ナット３Ａ、３Ｂにより締付け固定さ
れている。支持柱１Ａには第１のボルト５Ａ及び第２の
ボルト５Ｂの夫々が貫通する互いに離れて直交する貫通
孔が設けられている。
いて説明する。図１〜図３において、断面逆Ｔ字状の支
持体１は、結合部１Ｂと、側面が４面である角柱状の支
持柱１Ａでなり、支持柱１Ａを中央にして、一方の対面
に各１対の圧電素子４Ｘ、４Ｚと質量体２Ａを、他方の
対面に１対の圧電素子４Ｙと質量体２Ｂを、それぞれ互
いに離れて直交する第１のボルト５Ａ、第２のボルト５
Ｂにより支持し、ナット３Ａ、３Ｂにより締付け固定さ
れている。支持柱１Ａには第１のボルト５Ａ及び第２の
ボルト５Ｂの夫々が貫通する互いに離れて直交する貫通
孔が設けられている。
【００１０】圧電素子４Ｘ、４Ｙ、４Ｚは、図４に示す
ように角板状のもので、両面に電極４Ａが設けられ、中
央にボルトの貫通孔４Ｂが形成されている。矢印は分極
方向を示し、圧電定数ｄ15であることを示している。即
ち、分極軸と平行な面にずれ（剪断力）が作用すると、
両側の電極（厚み方向の両端面に形成されている）に当
がお剪断力に応じた電圧が発生する。
ように角板状のもので、両面に電極４Ａが設けられ、中
央にボルトの貫通孔４Ｂが形成されている。矢印は分極
方向を示し、圧電定数ｄ15であることを示している。即
ち、分極軸と平行な面にずれ（剪断力）が作用すると、
両側の電極（厚み方向の両端面に形成されている）に当
がお剪断力に応じた電圧が発生する。
【００１１】これらの圧電素子は、Ｘ軸方向の加速度成
分検出を担持する圧電素子４Ｘの両側に酸化アルミニウ
ムでなる絶縁板７を配置し、Ｚ軸用の圧電素子４Ｚ、さ
らに金属の質量体２Ａが配置され、ボルト５Ａ、ナット
３Ａにより圧電素子４Ｘ、４Ｚと質量体２Ａが支持柱１
Ａに締付け固定されている。ボルト５Ａにはテフロンチ
ューブ６Ａが被着されている。
分検出を担持する圧電素子４Ｘの両側に酸化アルミニウ
ムでなる絶縁板７を配置し、Ｚ軸用の圧電素子４Ｚ、さ
らに金属の質量体２Ａが配置され、ボルト５Ａ、ナット
３Ａにより圧電素子４Ｘ、４Ｚと質量体２Ａが支持柱１
Ａに締付け固定されている。ボルト５Ａにはテフロンチ
ューブ６Ａが被着されている。
【００１２】支持柱１Ａの他の対向面にはＹ軸方向の加
速度成分検出を担持する１対の圧電素子４Ｙ、質量体２
Ｂが、ボルト５Ｂ、ナット３Ｂにより締付け固定されて
いる。６Ｂはテフロンチューブである。また、各圧電素
子の電極面には、薄いリン青銅板でなる電極板が設けら
れている。
速度成分検出を担持する１対の圧電素子４Ｙ、質量体２
Ｂが、ボルト５Ｂ、ナット３Ｂにより締付け固定されて
いる。６Ｂはテフロンチューブである。また、各圧電素
子の電極面には、薄いリン青銅板でなる電極板が設けら
れている。
【００１３】以上の構成により、結合部１Ｂを被測定体
に結合、固着し、被測定体の振動に応じるＸ、Ｙ、Ｚ３
軸方向の加速度成分を、圧電素子４Ｘ、４Ｙおよび４Ｚ
の圧電定数ｄ15による出力を各別に検出し、リード線Ｘ
0、Ｙ0、Ｚ0 からそれぞれ検出信号を取り出す。
に結合、固着し、被測定体の振動に応じるＸ、Ｙ、Ｚ３
軸方向の加速度成分を、圧電素子４Ｘ、４Ｙおよび４Ｚ
の圧電定数ｄ15による出力を各別に検出し、リード線Ｘ
0、Ｙ0、Ｚ0 からそれぞれ検出信号を取り出す。
【００１４】なお、上記実施例では圧電素子４Ｘ、４Ｚ
を一方向に、圧電素子４Ｙをこれと直交する方向に配置
したが、この発明はこれに限るものではなく、３軸のう
ちの２軸を担持する圧電素子を一方向に、他の１軸を担
持する圧電素子を直交する他方向に配置すればよく、同
様の効果を奏する。
を一方向に、圧電素子４Ｙをこれと直交する方向に配置
したが、この発明はこれに限るものではなく、３軸のう
ちの２軸を担持する圧電素子を一方向に、他の１軸を担
持する圧電素子を直交する他方向に配置すればよく、同
様の効果を奏する。
【００１５】また、上記実施例では支持柱１Ａを中心に
各軸方向の圧電素子を２個づつ配置したが、これに限る
ものではなく、力学的に左右のバランスがとれれば何個
配置してもよい。
各軸方向の圧電素子を２個づつ配置したが、これに限る
ものではなく、力学的に左右のバランスがとれれば何個
配置してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、四角柱状の支持柱の互いに離れて直交する２方向
に、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸をそれぞれ担持する圧電素子を分設し
たことにより、３軸方向の加速度成分を検出する圧電素
子が全て圧電定数ｄ15であるため、焦電気発生の問題を
解消することができる。
明は、四角柱状の支持柱の互いに離れて直交する２方向
に、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸をそれぞれ担持する圧電素子を分設し
たことにより、３軸方向の加速度成分を検出する圧電素
子が全て圧電定数ｄ15であるため、焦電気発生の問題を
解消することができる。
【００１７】また、従来の圧電形加速度ピックアップと
異なり、２本の直交するボルトで、３つの軸方向の加速
度成分を検出する圧電素子を支持しているので、被測定
体への加速度ピックアップの取り付けについても自由度
が増す。
異なり、２本の直交するボルトで、３つの軸方向の加速
度成分を検出する圧電素子を支持しているので、被測定
体への加速度ピックアップの取り付けについても自由度
が増す。
【図１】この発明の一実施例の平面図
【図２】図１のII−II線に沿う平面での断面図
【図３】図１のIII−III線に沿う平面での断面図
【図４】図１のものの一部斜視図
【図５】従来の圧電形加速度ピックアップの立断面図
１…支持体、１Ａ…支持柱、１Ｂ…結合部、２Ａ、２Ｂ
…質量体、４Ｘ、４Ｙ、４Ｚ…圧電素子、５Ａ、５Ｂ…
ボルト。
…質量体、４Ｘ、４Ｙ、４Ｚ…圧電素子、５Ａ、５Ｂ…
ボルト。
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定体へ結合するための結合部を備え
た支持体に四角柱状の支持柱を設け、この支持柱の対向
する第１の面及び第２の面に第１のボルトを貫通し、ま
た前記第１の面及び第２の面に隣り合う互いに対向する
支持柱の第３の面及び第４の面に平面視で前記第１のボ
ルトと直交するように第２のボルトを貫通し、前記第１
のボルトの第１の面または第２の面から突出する部分に
は、内側から順にＸ、Ｙ、Ｚ軸方向のうちのいずれか１
軸方向の加速度成分を検出する第１の圧電素子、絶縁
板、第１の圧電素子とは異なる軸方向の加速度成分を検
出する第２の圧電素子及び質量体を装着して固定し、前
記第２のボルトの第３の面または第４の面から突出する
部分には、内側から順に前記第１及び第２の圧電素子と
は異なる方向の加速度成分を検出する第３の圧電素子及
び質量体を装着して固定し、前記圧電素子が圧電定数ｄ
15のものであることを特徴とする圧電形加速度ピックア
ップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195776A JP2581901B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 圧電形加速度ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195776A JP2581901B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 圧電形加速度ピックアップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755832A true JPH0755832A (ja) | 1995-03-03 |
| JP2581901B2 JP2581901B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=16346781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195776A Expired - Lifetime JP2581901B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 圧電形加速度ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581901B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016080612A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | 力検出装置及びロボット |
| CN114441802A (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-06 | 基斯特勒控股公司 | 加速度传感器 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP6195776A patent/JP2581901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016080612A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | 力検出装置及びロボット |
| CN114441802A (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-06 | 基斯特勒控股公司 | 加速度传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2581901B2 (ja) | 1997-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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