JPH08226933A - サーボ式加速度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立及び零点調整を簡易かつ良好に行えるよ
うにする。 【解決手段】 振子１４をベース２８に立設したスタン
ド４１に取付けて懸垂支持させ、振子１４のおもり１３
に取付けられたトルカコイル１８に磁界を与える２対の
永久磁石２５をコ字状取付板４２のコ字の両脚部内面に
それぞれ互いに対向させて取付ける。この略コ字状のマ
グネットアセンブリ４３はコ字の一方の脚部がベース２
８に設置され、他方の脚部が振子１４の２本の板ばね１
１，１２間に挿通されて取付けられる。振子１４をマグ
ネットアセンブリ４３とは別個に取付けることができ、
また零点調整はマグネットアセンブリ４３を移動させる
ことによって行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は感震器用の加速度
計などに用いて好適なばね支持方式振子型のサーボ式加
速度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のサーボ式加速度計の構造
を図３に示す。２本の短冊状板ばね１１，１２に板状の
おもり１３が、その板面が板ばね１１，１２の伸長方向
と直交されて取付けられて振子１４が構成される。板ば
ね１１，１２とおもり１３との組立は図４に示すよう
に、おもり１３の上面に突設された一対の取付け部１３
ａ，１３ｂと押え板１５ａ，１５ｂとでそれぞれ板ばね
１１，１２の一端部を挟み、ねじ１６ａ，１６ｂにより
それらを一体に挿通ねじ止めすることにより行われる。

【０００３】板ばね１１，１２の各中間部には巾狭とさ
れたヒンジ部１１ａ，１２ａがそれぞれ形成されてお
り、振子１４はヒンジ部１１ａ，１２ａの中心付近を振
れ軸１７として一軸回りの振れが可能とされている。板
ばね１１，１２は例えばベリリウム銅板などで形成され
る。おもり１３の下面には軸心が板ばね１１，１２の伸
長方向、即ち振子１４の長さ方向とされ、かつ相対向す
る２辺１８ａ，１８ｂが振れ軸１７と平行な矩形枠状に
巻回されたトルカコイル１８と、中央にスリット１９ａ
が形成されたスリット板１９とが取付けられる（図４参
照）。スリット１９ａは両板ばね１１，１２の板面を含
む平面上に位置されている。なお、おもり１３のスリッ
ト１９ａと対向する部分には開口１３ｃが形成されてい
る。

【０００４】板ばね１１，１２の他端側は、一対のスペ
ーサ２１ａ，２１ｂに挟持され、それらは後述するマグ
ネットアセンブリ２２上に取付けられたスタンド２３
に、ねじ２４ａ，２４ｂにより挿通されて一体に取付け
固定される。振子１４の長さ方向において、トルカコイ
ル１８の２辺１８ａ，１８ｂをそれぞれ挟むように、２
対の棒状の永久磁石２５が設けられる。これら永久磁石
２５は図５に示すように、トルカコイル１８を挟んで上
下に一方がＮＳ、他方がＳＮの極を対向させてあり、こ
れによりトルカコイル１８の２辺１８ａ，１８ｂには振
子１４の長さ方向に互いに逆向きの磁界が与えられる。

【０００５】おもり１３の上方に位置する２本の永久磁
石２５及び下方に位置する２本の永久磁石２５はそれぞ
れコ字状の取付板２６ａ及び２６ｂに取付けられ、これ
ら取付板２６ａ，２６ｂが矩形枠状に重ねられ、互いに
ねじ２７によりねじ止めされてマグネットアセンブリ２
２が形成される。マグネットアセンブリ２２はねじ（図
示せず）によりベース２８に固定設置され、このマグネ
ットアセンブリ２２に、スタンド２３がねじ２９により
ねじ止め固定される。

【０００６】取付板２６ａの両永久磁石２５，２５間に
例えば発光ダイオードからなる光源３１が取付けられ、
一方取付板２６ｂの両永久磁石２５，２５間には一対の
フォトダイオード３２ａ，３２ｂからなるフォトセンサ
３２が取付けられる。光源３１及びフォトセンサ３２は
スリット板１９のスリット１９ａを介して互いに対向す
る位置に位置され、これらによって振子１４の振れを検
出して電気信号を発生する検出器が構成される。

【０００７】今、振子１４が矢印Ｘ方向に動く加速度を
受けると、光源３１からスリット１９ａを通った光はフ
ォトセンサ３２のフォトダイオード３２ａに多く、３２
ｂに少なく当り、これらフォトダイオード３２ａ，３２
ｂの出力差によって振子１４の振れが検出される。フォ
トダイオード３２ａ，３２ｂからなるフォトセンサ３２
から出力される電気信号は、所要の電気回路（図示せ
ず）により増巾され、トルカコイル１８にフォトダイオ
ード３２ａ，３２ｂの出力差に基づいた電流が流され
る。このトルカコイル１８に流れる電流と永久磁石２５
の磁界との作用により、振子１４は元に戻り、零点付近
で平衡する。この時の電流は振子１４に加わった加速度
に比例し、この電流から印加加速度が求められる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成とさ
れた従来のサーボ式加速度計では、マグネットアセンブ
リ２２の構造及びスタンド２３の取付け構造上、マグネ
ットアセンブリ２２の組立及びスタンド２３、振子１４
の取付けを同時に行う必要がある。即ち、ベース２８に
マグネットアセンブリ２２の取付板２６ｂ側を取付け、
振子１４のおもり１３部分を取付板２６ｂ内に収容した
後、取付板２６ａを取付板２６ｂに重ねてマグネットア
センブリ２２を完成し、その上に取付けたスタンド２３
に振子１４を取付け、懸垂支持させることによって、こ
れらが組立てられる。

【０００９】スタンド２３への振子１４の取付けにおい
ては、両板ばね１１，１２のヒンジ部１１ａ，１２ａに
いかに不要な組立歪を与えないかが、このサーボ式加速
度計のバイアス温度特性を安定させ、かつ温度係数を低
減させる上で重要なポイントであるが、上述したような
組立てでは互いに関係する多数の組立てを同時に行わな
ければならず、よってヒンジ部１１ａ，１２ａに組立歪
が生じやすいものとなっていた。

【００１０】また、入力加速度が零の状態でバイアスを
零にすべく、入力加速度が零の時のスリット１９ａの位
置を、光源３１からの光がフォトダイオード３２ａ，３
２ｂにちょうど２分割されて入射する位置に一致させる
零点調整では、スタンド２３を固定しているねじ２９を
緩め、振子１４側を移動させるため、加速度入力軸に対
して振子１４の振れ軸１７が傾く恐れがあり、従って振
れ軸１７の加速度入力軸に対する直角度を損なうことな
く、零点調整を行わなければならず、調整に極めて手間
がかかるものとなっていた。

【００１１】この発明の目的は従来の欠点を除去し、容
易かつ良好に組立てることができ、さらに零点調整も容
易に行うことができるサーボ式加速度計を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明では、ヒンジ部
を有する２本の板ばねにおもりが取付けられてなり、そ
のヒンジ部を振れ軸として一軸回りに振れる振子と、そ
の振子の振れを検出して電気信号を発生する検出器と、
おもりに取付けられ、軸心が振子の長さ方向とされ、か
つ相対向する２辺が振れ軸と平行な矩形枠状に巻回され
たトルカコイルと、そのトルカコイルの上記２辺をそれ
ぞれ挟んで振子の長さ方向に互いに逆向きの磁界を与え
る２対の永久磁石とを備え、上記電気信号に基づいてト
ルカコイルに電流を流し、振子の振れを元に戻して平衡
させるサーボ式加速度計において、振子がベースに立設
されたスタンドに懸垂支持され、２対の永久磁石が、コ
字の一方の脚部がベースに設置され、他方の脚部が２本
の板ばね間に挿通されたコ字状取付板の両脚部内面にそ
れぞれ互いに対向されて取付けられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１及び
図２に示した実施例により説明する。なお、図３〜５と
対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。この例ではベース２８にスタンド４１が直接立設さ
れ、このスタンド４１に振子１４が懸垂支持される。振
子１４のおもり１３の上方に位置される２本の永久磁石
２５及び光源３１はＬ字状の取付板４２ａに取付けら
れ、一方おもり１３の下方に位置される２本の永久磁石
２５及びフォトセンサ３２はＬ字状の取付板４２ｂに取
付けられる。取付板４２ａ，４２ｂはコ字状に重ねられ
て互いにねじ２７によりねじ止めされる。

【００１４】即ち、この例ではマグネットアセンブリ４
３は２対の永久磁石２５及び光源３１、フォトセンサ３
２が、取付板４２ａ，４２ｂよりなるコ字状の取付板４
２のコ字の両脚部内面にそれぞれ互いに対向されて取付
けられた構成とされ、一方振子１４はこのマグネットア
センブリ４３とは別個にベース２８に立設されたスタン
ド４１に取付けられた構成とされる。

【００１５】上記のような構成とされたこの発明による
サーボ式加速度計では、まず初めにベース２８に立設さ
れたスタンド４１に振子１４が取付けられる。そして、
次にマグネットアセンブリ４３が、そのコ字状取付板４
２のコ字の一方の脚部（取付板４２ｂ側）がベース２８
に対接され、他方の脚部（取付板４２ａ側）が振子１４
の２本の板ばね１１，１２間に挿通されて、ベース２８
上に設置される。なお、マグネットアセンブリ４３はベ
ース２８にねじ止め（図示せず）されて固定され、零点
調整はこのねじを緩め、マグネットアセンブリ４３を移
動させることによって行われる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
マグネットアセンブリ４３がない状態で、つまりマグネ
ットアセンブリ４３の制約を受けることなく、スタンド
４１に単に振子１４を取付けることができるため、振子
１４の取付けが容易となり、よってヒンジ部１１ａ，１
２ａに組立歪を与えることなく、良好に組立てることが
可能となる。

【００１７】また、零点調整はマグネットアセンブリ４
３を移動させることによって行うことができ、振子１４
及びスタンド４１を移動させる必要はないため、従来の
ようにこの零点調整時に加速度入力軸に対して振子１４
の振れ軸１７が傾くこともなく、よって調整作業を簡易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す斜視図。

【図２】図１の一部を分解して示した斜視図。

【図３】従来のサーボ式加速度計を示す斜視図。

【図４】従来のサーボ式加速度計の振子部分の分解斜視
図。

【図５】従来のサーボ式加速度計のマグネットアセンブ
リの分解斜視図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒンジ部を有する２本の板ばねにおもり
   が取付けられてなり、そのヒンジ部を振れ軸として一軸
   回りに振れる振子と、 その振子の振れを検出して電気信号を発生する検出器
   と、 上記おもりに取付けられ、軸心が上記振子の長さ方向と
   され、かつ相対向する２辺が上記振れ軸と平行な矩形枠
   状に巻回されたトルカコイルと、 そのトルカコイルの上記２辺をそれぞれ挟んで上記振子
   の長さ方向に互いに逆向きの磁界を与える２対の永久磁
   石とを備え、 上記電気信号に基づいて上記トルカコイルに電流を流
   し、上記振子の振れを元に戻して平衡させるサーボ式加
   速度計において、 上記振子がベースに立設されたスタンドに懸垂支持さ
   れ、 上記２対の永久磁石が、コ字の一方の脚部が上記ベース
   に設置され、他方の脚部が上記２本の板ばね間に挿通さ
   れたコ字状取付板の両脚部内面にそれぞれ互いに対向さ
   れて取付けられていることを特徴とするサーボ式加速度
   計。