JPS60143781A - 加速度検出装置 - Google Patents
加速度検出装置Info
- Publication number
- JPS60143781A JPS60143781A JP58252149A JP25214983A JPS60143781A JP S60143781 A JPS60143781 A JP S60143781A JP 58252149 A JP58252149 A JP 58252149A JP 25214983 A JP25214983 A JP 25214983A JP S60143781 A JPS60143781 A JP S60143781A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- container
- float body
- acceleration
- fluid
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/006—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of fluid seismic masses
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、航空機その他の移動物体に塔載してその加速
度を１１１１１定する場合等に好適に利用できる加速度
検出装置に関するものである。
度を１１１１１定する場合等に好適に利用できる加速度
検出装置に関するものである。
（ロ）従来技術
従来の加速度検出装置は、１次元方向に加速度を測定す
るものがほとんどであった。しかるに近時、航空機等の
移動物体の位置制御に加速度情報が用いられており、２
次元−３次元の加速度を測定できる高感度でしかも耐久
性の高い加速度検出装置の必要が生じている。しかし、
従来、かかる性能を備えた装置は、構造が複雑であるた
め高価につくという問題があった。
るものがほとんどであった。しかるに近時、航空機等の
移動物体の位置制御に加速度情報が用いられており、２
次元−３次元の加速度を測定できる高感度でしかも耐久
性の高い加速度検出装置の必要が生じている。しかし、
従来、かかる性能を備えた装置は、構造が複雑であるた
め高価につくという問題があった。
（ハ）目的
本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
構造が簡単であるため安価であり、しかも、耐久性が高
く小型高感電化を図ることかできる加速度検出装置を提
供することを目的とする。
構造が簡単であるため安価であり、しかも、耐久性が高
く小型高感電化を図ることかできる加速度検出装置を提
供することを目的とする。
（ニ）構成
本発明は、かかる目的を達成するために、球面受座を有
した容器内に遊動体を、その球面部をＪ）（１記球面受
座に対向させて収容し、この遊動体と前記容器との間に
支持流体をシール材により流出を防止した状態で刺入し
て前記遊動体が昇降動作および前記球面受座に沿ったロ
ーリング動作をなし得るようにし、前記遊動体に磁石を
その磁極を前記球面受座に対向させて設けるとともに、
前記球面受座に前記磁極の変位を電気信号に変換する磁
気抵抗素子を設け、前記が動体の重心を前記球面受座の
曲率中心よりも下方に位置させたことを特徴とする。
した容器内に遊動体を、その球面部をＪ）（１記球面受
座に対向させて収容し、この遊動体と前記容器との間に
支持流体をシール材により流出を防止した状態で刺入し
て前記遊動体が昇降動作および前記球面受座に沿ったロ
ーリング動作をなし得るようにし、前記遊動体に磁石を
その磁極を前記球面受座に対向させて設けるとともに、
前記球面受座に前記磁極の変位を電気信号に変換する磁
気抵抗素子を設け、前記が動体の重心を前記球面受座の
曲率中心よりも下方に位置させたことを特徴とする。
（ホ）実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して説
明する。
明する。
第１図および第２図に示すように１本発明に係る加速爪
検出装置は、容器１と、この容器１内に収容した遊動体
２と、この遊動体２と前記容器１との間に充填した支持
流体３と、この支持流体３を所定の空間に封持しておく
ためのシール材たる磁性流体４．５と、前記遊動体２に
設けた磁石６ど、この磁石６の磁極の動きを検出するた
めの磁・気抵抗素子７．８．９．１０とを具備してなる
。
検出装置は、容器１と、この容器１内に収容した遊動体
２と、この遊動体２と前記容器１との間に充填した支持
流体３と、この支持流体３を所定の空間に封持しておく
ためのシール材たる磁性流体４．５と、前記遊動体２に
設けた磁石６ど、この磁石６の磁極の動きを検出するた
めの磁・気抵抗素子７．８．９．１０とを具備してなる
。
容器ｌは、磁性材料により作られた半球殻状のもので、
第３図に示すようにその内面に非磁性材製の薄膜１１を
有しており、その内面全体を球面受座１２となしている
。また、Ｍ！ａ体２は、非磁性材製の球体であり、その
球面部１３たる外面下半部を前記球面受座１２に対向さ
せて前記容器ｌ内に収容しである。そして、この遊動体
２の下半部内に前記磁石６を埋設しており、該遊動体２
の重心Ａを前記球面受座８の中心Ｂの下方に位置させて
いる。磁石６は、前記遊動体２の内部に設けた磁石本体
１４と、この磁石本体１４の両端に添設した磁性材製の
薄円板１５．１６とを具備してなるもので、これら薄円
板１５．１６の外周縁に形成される磁極１７．１８を前
記球面受座１２に対向する球面部１３に表出させている
。そして、これら両磁極１７．１８と前記容器１とによ
って磁気回路を形成し、この磁気回路の途中、つまり、
前記磁極１７．１Ｂと前記容器ｌの内面との間に前記磁
性流体４．５を集合させている。そして、この磁性流体
５と前記容器１と前記遊動体２との間に形成される空間
１９に大気圧以上の圧力を有した空気等の支持流体３を
充填し、これによって前記遊動体２が昇降動作および前
記球面受座に沿ったローリング動作をなし得るようにし
ている。また、磁気抵抗素子７．８．９、ｌＯは、近接
磁極の移動を抵抗変化により電気信号に変換し得るよう
にした通常のものである。具体的げは、この磁気抵抗素
子７．８．９．ｌＯは、第４図に示すように、両端子に
生電極と一電極をかけておき２ｍ極の移動に追従して動
く磁性流体４が中立位ｉｉ！７ｎに対向している際には
中間端子がＯ電位を示している。そして、この磁性流体
４が上下動することによって、この中間端子かその移動
量に応じた十電位または一電位を示すようになっている
。
第３図に示すようにその内面に非磁性材製の薄膜１１を
有しており、その内面全体を球面受座１２となしている
。また、Ｍ！ａ体２は、非磁性材製の球体であり、その
球面部１３たる外面下半部を前記球面受座１２に対向さ
せて前記容器ｌ内に収容しである。そして、この遊動体
２の下半部内に前記磁石６を埋設しており、該遊動体２
の重心Ａを前記球面受座８の中心Ｂの下方に位置させて
いる。磁石６は、前記遊動体２の内部に設けた磁石本体
１４と、この磁石本体１４の両端に添設した磁性材製の
薄円板１５．１６とを具備してなるもので、これら薄円
板１５．１６の外周縁に形成される磁極１７．１８を前
記球面受座１２に対向する球面部１３に表出させている
。そして、これら両磁極１７．１８と前記容器１とによ
って磁気回路を形成し、この磁気回路の途中、つまり、
前記磁極１７．１Ｂと前記容器ｌの内面との間に前記磁
性流体４．５を集合させている。そして、この磁性流体
５と前記容器１と前記遊動体２との間に形成される空間
１９に大気圧以上の圧力を有した空気等の支持流体３を
充填し、これによって前記遊動体２が昇降動作および前
記球面受座に沿ったローリング動作をなし得るようにし
ている。また、磁気抵抗素子７．８．９、ｌＯは、近接
磁極の移動を抵抗変化により電気信号に変換し得るよう
にした通常のものである。具体的げは、この磁気抵抗素
子７．８．９．ｌＯは、第４図に示すように、両端子に
生電極と一電極をかけておき２ｍ極の移動に追従して動
く磁性流体４が中立位ｉｉ！７ｎに対向している際には
中間端子がＯ電位を示している。そして、この磁性流体
４が上下動することによって、この中間端子かその移動
量に応じた十電位または一電位を示すようになっている
。
このような構成のものであれば、遊動子２の重心が球面
受座１２の下方に位置しているので、加速度が作用しな
い状態では１Ｍ動子２が重力により第１図に示すような
中立姿勢に安定保持されており、磁性波体４は各磁気抵
抗素子７，８．９．１０の中立点ｎに対向している。こ
の状態から、例えば、容器１を保持する物体（図示せず
）に前方（矢印ａ方向）への加速度が作用した場合には
、遊動子２が第５図に示すように、前端側が沈み後・端
側か浮上するように傾動する。このとき、磁極１７に追
従する磁性流体４の位置が第６図に７１−すように第１
の磁気抵抗素子７の中ゲ点ｎよりも下刃に変位するとと
もに第２の磁気抵抗素子８の中立点よりもＪ二方に変位
することになる。そのため、この２つの磁気抵抗素子７
．８から出力される電気信号により前記遊動子２の傾き
の度合。
受座１２の下方に位置しているので、加速度が作用しな
い状態では１Ｍ動子２が重力により第１図に示すような
中立姿勢に安定保持されており、磁性波体４は各磁気抵
抗素子７，８．９．１０の中立点ｎに対向している。こ
の状態から、例えば、容器１を保持する物体（図示せず
）に前方（矢印ａ方向）への加速度が作用した場合には
、遊動子２が第５図に示すように、前端側が沈み後・端
側か浮上するように傾動する。このとき、磁極１７に追
従する磁性流体４の位置が第６図に７１−すように第１
の磁気抵抗素子７の中ゲ点ｎよりも下刃に変位するとと
もに第２の磁気抵抗素子８の中立点よりもＪ二方に変位
することになる。そのため、この２つの磁気抵抗素子７
．８から出力される電気信号により前記遊動子２の傾き
の度合。
換言すれば、矢印ａ方向への加速度の大きさを知ること
ができる。また、後方（矢印す方向）への加速度が作用
した場合には、遊動子２が先はどとは逆の方向に傾動し
て磁極１７に追従する磁性流体４の位置が第１の磁気抵
抗素子７の中立点ｎよりも上方に変位するとともに第２
の磁気抵抗素子８の中立点よりも下方に変位することに
なる。また、右（または左）（矢印Ｃ方向（または矢印
ｄ方向））への加速度が作用した場合には、前記遊動子
２が左（または右）に傾動し、磁極１７に追従する磁性
流体４の位置が第３の磁気抵抗素子９の中立点よりも下
方（または上方）に変位するとともに第４の磁気抵抗素
子１０の中立点よりも」二方（または下方）に変位する
ことになる。さらに、十一方（または下方）への加速度
か作用すると、前記遊動子２が前記容器１に対して沈下
（または浮上）することになり、磁極１７に追従する磁
性流体４の位置が全磁気抵抗素子７．８．９．１０の中
立点ｎよりも下方（または上方）に変位する。したがっ
て、前記第１、第２の磁気抵抗素子７．８から出力され
る電気信号によって前後方向の加速度を知ることができ
、第３．第４の磁気抵抗素子９、ｌＯから出力される電
気信号によって左、右方向の加速度を知ることができ、
さらに、第１．第２、第３、第４の磁気抵抗素子７゜８
．９、ｌＯから出力される電気信号によって上、下方向
の加速度を知ることができる。なお、実際の航空機等に
塔載して使用する場合には、前述した３次元の加速度が
複合して作用することになるが、この場合でも前記各磁
気抵抗素子７．８．９．１０から出力される電気信号を
コンピュータ等により処理して信号の各方向成分を分離
することによって、前、後、左、右および上、下方向の
加速度をそれぞれ検知することができる。そして、この
加速度情報に基いて速度や位置を算出し該航空機の位置
制御等が行なわれる。
ができる。また、後方（矢印す方向）への加速度が作用
した場合には、遊動子２が先はどとは逆の方向に傾動し
て磁極１７に追従する磁性流体４の位置が第１の磁気抵
抗素子７の中立点ｎよりも上方に変位するとともに第２
の磁気抵抗素子８の中立点よりも下方に変位することに
なる。また、右（または左）（矢印Ｃ方向（または矢印
ｄ方向））への加速度が作用した場合には、前記遊動子
２が左（または右）に傾動し、磁極１７に追従する磁性
流体４の位置が第３の磁気抵抗素子９の中立点よりも下
方（または上方）に変位するとともに第４の磁気抵抗素
子１０の中立点よりも」二方（または下方）に変位する
ことになる。さらに、十一方（または下方）への加速度
か作用すると、前記遊動子２が前記容器１に対して沈下
（または浮上）することになり、磁極１７に追従する磁
性流体４の位置が全磁気抵抗素子７．８．９．１０の中
立点ｎよりも下方（または上方）に変位する。したがっ
て、前記第１、第２の磁気抵抗素子７．８から出力され
る電気信号によって前後方向の加速度を知ることができ
、第３．第４の磁気抵抗素子９、ｌＯから出力される電
気信号によって左、右方向の加速度を知ることができ、
さらに、第１．第２、第３、第４の磁気抵抗素子７゜８
．９、ｌＯから出力される電気信号によって上、下方向
の加速度を知ることができる。なお、実際の航空機等に
塔載して使用する場合には、前述した３次元の加速度が
複合して作用することになるが、この場合でも前記各磁
気抵抗素子７．８．９．１０から出力される電気信号を
コンピュータ等により処理して信号の各方向成分を分離
することによって、前、後、左、右および上、下方向の
加速度をそれぞれ検知することができる。そして、この
加速度情報に基いて速度や位置を算出し該航空機の位置
制御等が行なわれる。
以上のようにして３次元の加速度を検出することができ
るわけであるが、この装置は、容器１内に遊動子２を支
持流体３により浮上支持した状態で収容し、この遊動子
２に設けた磁石６の磁極１７の移動？−を磁気抵抗素子
７，８．９．１０を用いて電気信号に変換するようにし
たものであるため、構造が簡単であり、しかも精度のよ
い加速度の測定が可能である。また、かかる構造のもの
は摺動部等が存在しないため、摩耗することがなく、す
ぐれた耐久性を発揮させることができる６゜また、この
実施例のように、シール材として磁性流体４，５を用い
れば、磁気回路のキャップがほとんどなくなり、磁気抵
抗素子７．８．９．１０を通過する磁束が強くなるため
、特に感度を高めることができる。
るわけであるが、この装置は、容器１内に遊動子２を支
持流体３により浮上支持した状態で収容し、この遊動子
２に設けた磁石６の磁極１７の移動？−を磁気抵抗素子
７，８．９．１０を用いて電気信号に変換するようにし
たものであるため、構造が簡単であり、しかも精度のよ
い加速度の測定が可能である。また、かかる構造のもの
は摺動部等が存在しないため、摩耗することがなく、す
ぐれた耐久性を発揮させることができる６゜また、この
実施例のように、シール材として磁性流体４，５を用い
れば、磁気回路のキャップがほとんどなくなり、磁気抵
抗素子７．８．９．１０を通過する磁束が強くなるため
、特に感度を高めることができる。
なお、容器は前記実施例のものに限られず、例えば、第
７図あるいは第８図に示すようなものであってもよい、
すなわち、第７図に示す容器ｌ。
７図あるいは第８図に示すようなものであってもよい、
すなわち、第７図に示す容器ｌ。
は球殻状のものであり、第８図に示す容器ｌ”は開口縁
近傍部にのみ球面受座１２’を有した椀形のものである
。
近傍部にのみ球面受座１２’を有した椀形のものである
。
また、遊動体の形状も前記実施例のものに限られず１例
えば、第９図に示すようなものであってもよい、すなわ
ち、この遊動体２′は、球の上半部と下半部を切除した
ようなものである。なお。
えば、第９図に示すようなものであってもよい、すなわ
ち、この遊動体２′は、球の上半部と下半部を切除した
ようなものである。なお。
この図で２１は遊動体２°の重心を下げるためのウェイ
トである。
トである。
さらに、シール材も磁性流体に限らず、例えば、第１０
図に示すような軟質Ｓ膜材料で作ったベローズ状のもの
２２等であってもよい。
図に示すような軟質Ｓ膜材料で作ったベローズ状のもの
２２等であってもよい。
また、支持流体は気体に限らず液体であってもよい。な
お、液体の支持流体３°を用いて、上下方向の加速度を
も測定できるようにする場合には、前記支持流体３′を
充填した空間１９に空気室２３を有した糸路２４を接続
するのが望ましい。
お、液体の支持流体３°を用いて、上下方向の加速度を
も測定できるようにする場合には、前記支持流体３′を
充填した空間１９に空気室２３を有した糸路２４を接続
するのが望ましい。
（へ）効果
本発明は、以上のような構成であるから、構造が簡単で
安価に製造ができ、しかも、耐久性が高く小型高感度化
を図ることができる加速度検出装置を提供できるもので
ある。
安価に製造ができ、しかも、耐久性が高く小型高感度化
を図ることができる加速度検出装置を提供できるもので
ある。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は概略断面図、
第２図は第１図におけるＩＩ −ＩＩ線断面図、第３図
は第１図におけるｍ部拡大図、第４図は磁気抵抗素子の
止血図、第５図、第６図は作用説明図である。第７図〜
第１１図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す概略断面
図である。 １．１”、１ ” 争・・容器 ２．２°・・拳遊動子 ４．５・・・シール材（磁性流体） ６・・・磁石 ７．８．９．１０・・・磁気抵抗素子 １２・Φ・球面受座 １３・・拳球面部 １７・・・磁極 １９・・・空間 ２２・・・シール材 代理人 弁理士 脂汗−・博 第１図 第７図 第８図 第９図 Ｉ 第１０図 第１１図
第２図は第１図におけるＩＩ −ＩＩ線断面図、第３図
は第１図におけるｍ部拡大図、第４図は磁気抵抗素子の
止血図、第５図、第６図は作用説明図である。第７図〜
第１１図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す概略断面
図である。 １．１”、１ ” 争・・容器 ２．２°・・拳遊動子 ４．５・・・シール材（磁性流体） ６・・・磁石 ７．８．９．１０・・・磁気抵抗素子 １２・Φ・球面受座 １３・・拳球面部 １７・・・磁極 １９・・・空間 ２２・・・シール材 代理人 弁理士 脂汗−・博 第１図 第７図 第８図 第９図 Ｉ 第１０図 第１１図
Claims (2)
- （１）球面受座を有した容器と、球面部を前記球面受座
に対向させてこの容器内に収容したＭ！ＩｌＩ体と、こ
の遊動体と前記容器との間に充填され該遊動体が昇降動
作および前記球面受座に沿ったローリング動作をなし得
るように該遊動体を浮上支持する支持流体と、前記遊動
体の動作を妨げることなしにこの支持流体を所定の空間
に封持しておくためのシール材と、前記遊動体に設けら
れその磁極を前記球面受座に対向する部位に表出させた
磁石と、前記球面受座に設けられ前記磁極の変位を電気
信号に変換する磁気抵抗素子とを具備してなり、前記遊
動体の重心を前記球面受座の曲率中心よりも下方に位置
さ娃であることを特徴とする加速度検出装置。 - （２）前記容器が磁性材料製のものであり、かつ前記シ
ール材が前記容器の球面受座と前記遊動体の磁極表出部
との間に介在させた磁性流体であることを特徴とする特
許請求の範囲第・１項記載の加速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58252149A JPS60143781A (ja) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | 加速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58252149A JPS60143781A (ja) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | 加速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143781A true JPS60143781A (ja) | 1985-07-30 |
Family
ID=17233157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58252149A Pending JPS60143781A (ja) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | 加速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143781A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370017U (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-11 | ||
| JPH0290061A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Nippon Soken Inc | ２次元加速度センサ |
-
1983
- 1983-12-30 JP JP58252149A patent/JPS60143781A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370017U (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-11 | ||
| JPH0453530Y2 (ja) * | 1986-10-25 | 1992-12-16 | ||
| JPH0290061A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Nippon Soken Inc | ２次元加速度センサ |
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