JPS6132374Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、テープレコーダのキヤプスタン軸及
びターンテーブル等の回転むら等を測定するのに
好適な角加速度検出装置に関するものである。

被測定物としての回転体にスリツトデイスクを
結合し、スリツトデイスクの一方の側に光源、他
方の側に受光素子を配置しスリツトの通過を検出
することによつて回転体の回転状態を検出する方
式は既に知られている。しかし、この従来の方式
では、スリツトのピツチの精度で誤差の限界が制
限される。また周波数特性がスリツトのピツチと
受光素子の能力とによつて決定される。

また、圧電型加速度ピツクアツプは重力の影響
を受け、これが測定誤差になることがある。

そこで、本考案の目的は重力の影響を補償する
ことができる角加速度検出装置を提供することに
ある。

上記目的を達成するための本考案は、被測定回
転体と共に回転する回転保持体と、この回転保持
体にそれぞれ保持され且つこの回転保持体の回転
中心に対して対称的に配置さた複数の圧電型加速
度ピツクアツプとから成る角加速度検出装置に係
るものである。

上記考案を従う複数個の圧電型加速度ピツクア
ツプの出力を合成すれば、重力の影響が補償され
た検出出力を得ることができる。

以下、図面を参照して本考案の実施例について
述べる。

本考案の実施例に係わる角加速度検出装置を示
す第１図に於いて、１は被測定回転体としての回
転軸であつて、矢印２で示すように回転するもの
である。この横軸配置された回転軸１には、金属
製の回転保持体３が結合され、この保持体３によ
つて第１及び第２の圧電型加速度ピツクアツプ
４，５が保持されている。一対の圧電型加速度ピ
ツクアツプ４，５は第２図から明らかなように、
回転保持体３の中心軸６から半径方向に所定距離
だけ離れた位置に互いに対称に配置されている。
そして、第１及び第２の圧電型加速度ピツクアツ
プ４，５は、夫々、基台７の上に圧電セラミツク
素子８を配置し、この圧電セラミツク素子８の上
に質量令を得るための錘９を配置し、これ等にカ
バー１０で被うことによつて構成され、回転保持
体３に固定されている。

夫々のピツクアツプ４，５の圧電セラミツク素
子８は、この上に配置された錘９から矢印１１，
１２で示す動作方向の力を受けることによつて出
力電圧が変化するように構成されている。矢印１
１，１２はピツクアツプ４，５が配置されている
半径方向に於ける回転保持体３の接線方向に一致
しているので、回転保持体３が矢印１３の方向に
回転すると、矢印１１，１２の方向の力の成分が
生じ、錘９から圧電セラミツク素子８にこの方向
の力が作用し、力の変化に応じた電圧変化が生
じ、角加速度を検出することが出来る。尚、本実
施例では、圧電型加速度ピツクアツプ４，５とし
てテイアツク株式会社が販売しているTEAC／
BBN501ERが使用されている。

ところで、回転軸１及び回転保持体３が横軸配
置されているので、ピツクアツプ４，５に対する
重力の作用が場所によつて変化する。しかし、軸
６を中心に一対のピツクアツプ４，５を対称に配
置し、第１図に示すように２つのピツクアツプ
４，５の出力を合成するようにしたので、重力の
影響が互いに打ち消し合つて、重力に無関係な検
出が可能になる。即、第１図では各ピツクアツプ
４，５の出力がスリツプリング１４とブラシ１５
とによつて取り出され、第１の圧電型加速度ピツ
クアツプ４の出力が第１の増幅器１６に入力し、
第２の圧電型加速度ピツクアツプ５の出力が第２
の増幅器１７に入力している。そして、一対のピ
ツクアツプ４，５の特性及び信号伝送ラインの特
性をバランスさせるために、一方のチヤンネルに
バランス用抵抗１８、及びバツフア増幅器１９が
設けられ、２つのチヤンネル検出信号は抵抗２
０，２１を通して合成されている。従つて、ライ
ン２２からは重力の影響が除去された角加速度出
力が得られ、第１の積分回路２３の出力ライン２
４からは角速度出力が得られ、第２の積分回路２
５の出力ライン２６からは角度出力が得られる。

上述の装置は、例えばテープレコーダのキヤプ
スタン軸の回転変動の解析に利用することが出来
る。またターンテーブルの突村ワウフラツタの解
析にも利用可能である。また周波数特性が良いの
で、軸のねじり振動等の高い周波数領域での振動
や外乱の影響を調べることが出来る。

上述から明らかなように、本実施例によれば、
比較的簡単な構成で容易且つ正確に種々の角加速
度をアナログ検出することが可能になる。

また、重力の影響を除去した角加速度検出が可
能になる。

次に、本考案の別の実施例に係る角加速度検出
装置を示す第３図について述べる。３０は回転保
持体であつて、被測定回転体に結合される回転軸
３１とカバー３２とから成る。回転軸３１には第
１及び第２の圧電型加速度ピツクアツプ３３，３
４が装着され、第１の圧電型加速度ピツクアツプ
Ｂ３３と第２の圧電型加速度ピツクアツプ３４と
が対称に配置されている。各ピツクアツプ３３，
３４は、矢印３５，３６で示すような横方向の圧
力を受けた時にこれに応じた電圧を発生するせん
断変形タイプの圧電セラミツク素子３８と、この
圧電セラミツク素子３８の上に結合された錘３９
とから成る。そして、この２つのピツクアツプ４
の出力端子は第１図と同様に合成されて１つの角
度速度を得るように接続されている。

このように構成された角加速度検出装置を被測
定回転軸に結合して、矢印３９で示す方向に回転
すると、回転保持体３０の接線方向の力が錘３８
からせん断変形タイプの圧電セラミツク素子３７
に作用し、せん断変形応力に対応した電圧が得ら
れる。そして、対向配置された２つＺのピツクア
ツプ３３，３４の出力が合成されるので、重力の
影響を受けないで角加速度Ｘを検出することが可
能になる。

以上、本考案の実施例について述べたが、本考
案はこれに限定されるものではなく、更に変形可
能なものである。例えば、第１図及び第２図のピ
ツクアツプ４，５の代りに第４図に示す如く板バ
ネ４０の先に錘４１を結合し、板バネ４０に歪み
ゲージ４２を装着し、回転に伴う矢印４３の方向
の力による板バネ４０の変形に対応した電圧が圧
電型歪みゲージ４２から得られるようにしたもの
を使用してもよい。

また実施例では一対のピツクアツプ４，５の合
成出力を得ているが、更に多くのピツクアツプを
対称配置し、複数の対のピツクアツプ出力を合成
するようにしてもよい。また、第１図に示すよう
にスリツプリング１４とブラシ１５とでピツクア
ツプ４，５の出力を取り出さずに、回転保持体３
の内に、ピツクアツプ、アンプ、VCO（電圧制
御発振器）発光素子を順次に設け、固定側に受光
素子及び復調器を設けてピツクアツプの出力を検
出するようにしてもよい。また、回転保持体３の
内に、ピツクアツプ、アンプ、VCO、アンテナ
を順次に設け、固定側に受信機及び復調器を設け
てピツクアツプの出力を検出するようにしてもよ
い。またピツクアツプ側の電源供給のために、太
陽電池を回転保持体３に設けてもよい。また回転
保持体のピツクアツプに電波でエネルギーを供給
するようにしてもよい。また回転軸１を鉛直に配
置する場合にも勿論使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる角加速度検出
装置を示すブロツク図である。第２図は第１図の
闘−線断面図である。第３図は本考案の別の
突実施例に係わる角加速度検出装置を示す断面図
である。第４図は加速度ピツクアツプの変形例を
示す正面図である。 尚図面に用いられている符号に於いて、１は回
転軸、３は回転保持体、４は第１の圧電型加速度
ピツクアツプ、５は第２の圧電型加速度ピツクア
ツプ、８は圧電セラミツク素子、９は錘である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定回転体と共に回転する回転保持体と、
   この回転保持体にそれぞれ保持され且つこの回
   転保持体の回転中心に対して対称的に配置され
   た複数の圧電型加速度ピツクアツプとから成る
   角加速度検出装置。 (2) 前記圧電型加速度ピツクアツプは、圧電素子
   の上錘を配置した構成の圧電型加速度ピツクア
   ツプである実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の角加速度検出装置。