JPS60203861A

JPS60203861A - 加速度センサ

Info

Publication number: JPS60203861A
Application number: JP6164484A
Authority: JP
Inventors: Nobufumi Nakajima; 中島　信文; Yutaka Hirano; 豊平野
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1985-10-15
Also published as: JPH034109B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、自動車等の移動体の加速度を検出するセン
サに関するものである。

従来、加速度センサとして、例えば実開昭５８−２７７
７２号公報に示されているように、ハウジング内で可動
鉄心をばね等から成る機械的支持機構を介して支持し、
この可動鉄心が慣性力を受けて変位する量を差動トラン
スで検出することが公知となっている。しかしながら、
かかる加速度センサにおいては、前記可動鉄心を機械的
支持機構により支持しているので、その機構部が複雑で
損傷しやすく、加速度センサの信頼性を阻害するという
欠点があった。

そこで、この発明は、上述したように磁性体たる可動鉄
心を支持する機構部が複雑であることに起因する従来の
欠点を解消し、信頼性が高い加速度センサを提供するこ
とを課題とし、その要旨とするところは、磁性流体、及
び該磁性流体と混じらず且つ該磁性流体と比重の異なる
媒体をケースに封入すると共に、前記磁性流体に可変の
磁気を与えて前記磁性流体を筒状とする可変磁気発生手
段と、前記磁性流体の位置を検出する検出手段と、この
検出手段の出力に基づいて前記磁性流体の移動を妨げる
制御信号を演算して前記可変磁気発生手段に出力する制
御手段とを設けたことにある。

したがって、磁性流体の動きで加速度を検出する方式で
あるから、磁性流体を媒体と共にケースに封入すれば足
り、そのため、上記課題を達成することができるもので
ある。

以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図、第２図において、この発明の一実施例が示され
、加速度センサは、後述する磁性流体１及び媒体２を封
入するケース３を有し、このケース３は非導電材から成
り、有底円筒状のパイプ部４と、該パイプ部４の開口端
に固定されたプラグ部５とから構成されている。このプ
ラグ部５の先端やや手前には環状の０リング溝６が形成
され、このＯリング′ａ６にＯリング７が装着され、こ
の０リング７によりケース３内の気密を保つようにして
あり、媒体２の酸化を防止するようになっている。

磁性流体１は、例えば直径が１００人程度の強磁性体粒
子Ｆｅ５０．を水銀等の種々の溶媒中に高濃度で分散さ
せたコロイド状の液体で、磁場を作用させても磁性体粒
子の沈降や凝集が起こらず、見掛＆Ｊ上液体自身が磁性
をもっているように振る舞うものである。

また、媒体２は、例えば水等の液体又は窒素ガス、アル
ゴンその他の不活性ガス、空気等の気体で、前記磁性流
体１と混じらず且つ磁性流体１と比重が異なるもので、
この比重の大小に応じて加速度センサの感度を調整する
ことができ、比重が小さい程怒度を上げることができる
。。

検出手段８は、この実施例においては、差動トランス９
，９から構成されている。この差動トランス９，９は、
それぞれ−次巻線と二次巻線とが前記ケース３のパイプ
部４の外周に形成された凹部１０，１０に巻かれ、前記
磁性流体１が変位すると、該差動トランス９．９のイン
ダクタンスが変化してその変位量を二次側の電圧値とし
て検出する。尚、加速方向が１つであれば差動トランス
も１つで足りる。

可変磁気発生手段１１は、この実施例においては、コイ
ル１２が非導電材から成る巻枠１３に巻かれた電磁石か
ら構成され、この巻枠１３が前記ケース３のパイプ部４
に外嵌され、また、この電磁石の外周は磁路形成部材１
４で覆われ、この磁路形成部材１４に電磁石の磁路が形
成されるようになっている。しかして、この可変磁気発
生手段１１には後述する制御手段から所定以上の電流が
流され、前記磁性流体１に所定以上の磁気を与えるよう
になっており、その結果、磁性流体１は、ケース３内の
中心に集まると共に、筒状となってその中心部には通路
１５が形成されるようになる。

そして、さらにこの可変磁気発生手段１１の外周は、有
底円筒状のカバー１６で覆われ、このカバー１５の開目
端に蓋体１７が前記ケース３の一端を覆うように固定さ
れ、この蓋体１７にはコネクタ１８が装着され、このコ
ネクタ１８を介して前記検出手段８と可変磁気発生手段
１１とが下記する制御手段に接続されている。

制御手段は、例えば第２図に示す電気回路から構成され
、差動増幅器１９を有し、この差動増幅器１９の入力端
子の一方には、前記検出手段８の二次巻線３ａ、３ｂの
出力端子が、該差動増幅器１９の入力端子の他方には、
電源電圧を分割する抵抗２０．２０の接続点がそれぞれ
接続されている。また、この差動増幅器１９の出力端子
には前記可変磁気発生手段１１のコイル１２に接続され
ている。したがって、この差動増幅器１９は、抵抗２０
．２０発生する基準電圧を基準として、前記磁性流体ｌ
の変位に対応する入力電圧との差が演算され、この差に
応じた電流をコイル１２に流し、前記磁性流体１の移動
を妨げるようにする。

即ち、この差動増幅器１９からはフィードバック電流が
出力され、このフィードバック電流を制御手段の出力端
子２１．２１から取り出せば加速度を測定することがで
きるものである。尚、第３図においては、制御手段に関
する他の実施例が示され、差動増幅器１９に入力される
基準電圧が抵抗２２を介してアースから取る点のみが前
記実施例と異なり、他の点は同様であるから同一番号を
付してその説明を省略する。

上記構成において、加速されていない場合には、磁性流
体１は、可変磁気発生手段１１によって形成される磁界
を中心として集まるので、差動トランス９，９のインダ
クタンスは変化せず、その二次側の出力端子には一定の
電圧が誘起され、制御手段の出力端子２１．ｇｌには加
速度が０に相当する信号が出力される。

そして、左右いずれか一方に加速されると、磁性流体ｌ
がその加速方向とは逆の方向へ慣性力を受けるので、磁
性流体ｌが変位しようとし、検出手段８の２次巻線８ａ
、８ｂの端子電圧も変化しようとする。ところが、磁性
流体１が変位すると、可変磁気発生手段１１のコイル１
２に通電されるフィードバック電流が変化し、フィード
バック電流により磁性流体１が元の位置に戻されるよう
になり、磁性流体１の位置及び検出手段８の出力は微細
に変動するだけである。この時のフィードバック電流が
加速度に対応し、制御手段の出力端子２１．２１からそ
の加速度に対応する信号が出力される。また、このよう
に磁性流体１が変位しようとする時、媒体２が通路１５
を介して一方から他方へ逃げ、磁性流体ｌの微細な移動
を滑らかにするものである。

以上述べたように、この発明によれば、磁性流体を用い
て検出部分における機械的な支持機構を不要にしたので
、故障を少なくして信頼性を向上させることができる。

また、磁性流体は可変磁気発生手段により筒状となるよ
うにしたので、媒体の逃げがよく、感度を向上させるこ
とができる。

また、制御手段によりフィードバックする方式であるか
ら、外乱に対して補正がなされ、検出精度を良好にする
。また、磁性流体の移動が制御■手段の出力により妨げ
られるようにしたので、上述したように機械的な支持機
構を不要にしたことと相まって加速度センサを小型、軽
量とすることができ、構造も簡単であるから安価なもの
とすることができる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
制御手段に関する一実施例を示す回路図、第３図は制御
手段に関する他の実施例を示す回路図である。１・・・磁性流体、２・・・媒体、３・・・ケース、８
・・・検出手段、１１・・・可変磁気発生手段。第１図［２９第３図

Claims

【特許請求の範囲】

磁性流体、及び該磁性流体と混じらず且つ該磁性流体と
比重の異なる媒体をケースに封入すると共に、前記磁性
流体に可変の磁気を与えて前記磁性流体を筒状とする可
変磁気発生手段と、前記磁性流体の位置を検出する検出
手段と、この検出手段の出力に基づいて前記磁性流体の
移動を妨げる制御信号を演算して前記可変磁気発生手段
に出力する制御手段とを設けたことを特徴とする加速度
センサ。