JPS6254168A - 加速度計 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は航空機、自動車等の慣性航法装置エンジンの振
動検知に用いられる微少加速度の測定が可能なサーボ加
速度計に関するものである。

〈従来技術〉 従来、サーボ加速度計としては第１図に示される構成を
取り加速度検知を行なっていた。

以下第１図、第２図を用いて従来装置について説明する
。

図において、ｌは例えばリン青銅等にて構成される板バ
ネで該バネｌの下端部はコイル２が配設されるコイルベ
ース板４に連結されている。該ベース板４にはその中央
部にスリット３が設けられ該スリットの上部には赤外Ｌ
ＥＤ等の光学式変位検出装置を構成する投光素子７が配
されると共にその下部には前記投光素子７と共に光学式
変位検出装置を構成する例えばＰＳＤ等の受光素子が配
されている。該光学式変位検出装置は不図示のケース内
に固設されている。前記コイル２におけるコイルベース
板の両端部２ａ、２ｂには矢印Ｂで示す如くそれぞれ逆
向きに磁束が通っている。

上記構成において板バネｌがコイルベース板４゜コイル
２をおもりとする振り子を形成している。

この様に構成されているため、矢印方向６に加速度が加
わるとベース板４が振れ、その振れ量がスリット３を介
して入射される受光素子５への投光素子７からの光の変
位として検知され、その検知量に応じた電流をコイル２
に流す。

上述の如くコイル２における２ａ、２ｂ部には逆向きの
磁束が通っているのでコイル電流に比例した力がベース
板４に加わり上記構成の振り子を０点に押し戻す作用を
行なう、この際の振り子バランス電流が入力加速度に比
例しているので、この入力電流の量を読み取ることにて
加速度検知を行なっている。８２図は上記構成に係る加
速度計における原理を示すブロック図であり、振り子ａ
が上記板バネ１．ベース板４．コイル２に相当し、角変
位検出部すが上記投光素子７．受光素子５に相当し上述
の如く検出部すにて入力加速度に応じた振り子の振れ角
変位を検知し、この検知電圧がサーボ増幅部Ｃにて増幅
された上電流に変換されこの電流に応じたトルク力に変
換部ｄ（コイル２及び磁束に相当する。）で変換され振
り子にフィードバックされる。この時の振り子バランス
電流を読み取ることにて加速度検知を行なうものである
。

上記の如くサーボ加速度計は電気的バネにより振り子を
支持しているので板バネ等のバネの線形性は問題ではな
く、また感度を向上させるためには支持バネｌのバネ定
数を小となしおもりを重くすることが望ましい、しかし
ながらバネ定数を小となしおもりを重くすると振り子の
剛性が低下し、例えば第３図の如く加速度系を逆さにし
た場合には支持バネとしての板バネｌが座屈してしまい
再度の使用が不可能となるおそれがあった。

く目　　的〉 本発明の目的は上述の欠点を防止した加速度計を提供せ
んとするものである。

上記目的を達成するための構成として本発明にあっては
、支持部材にて重力方向に支持されるおもり部材から成
り、加速度が加えられることにて変位する振り子と該振
り子の振れ量を検知する検知器と、該検知出力によって
振り子を静止位置方向へ戻す駆動を与えるフィードバッ
ク系を有し振り子の変位によるフィードバック系の出力
にて加速度を検知する加速度計において、前記おもり部
材の少なくとも一部を高透磁部材にて構成すると共に該
おもり部材の鉛直方向に磁石を配し、高透磁部材を磁石
にて引っ張ることにて支持部材の等測的な剛性を高めた
ものである。

〈実施例〉 第４図は本発明に係る加速度計の一実施例を示す構成図
で第１図示の構成と同一部分には同一記号を附しである
。

第４図において、８は上記コイルベース板４上に配され
る高透磁部材の継鉄、１０．１１は高透磁部材の同一基
板上に極性を逆にして配される磁石で、この磁石は不図
示のケースに固設されている。該磁石１０．１１による
磁束は破線９で示す如く継鉄を介して磁石ｌＯ→コイル
２ａ→継鉄８→コイル２ｂ−ａ石１１−磁石１０の如く
流れコイル部２ａ、２ｂに逆向きの磁束が通っている。

該構成に係る加速度計の動作は上記第１図の場合と同一
であり、その説明は省略するが、該実施例では磁石１０
．１１と継鉄８が引き合うこととなリパネｌに対して引
っ張り力か加わる。よって、該実施例ではバネｌのバネ
定数を小となした時でも例え加速度計を逆さにしてもバ
ネに座屈を生じることがないと共に衝撃力等によりバネ
が曲がる等の事態も防止出来、耐久性が向上するもので
ある。

第５図は本発明に係る加速度計の他の一実施例を示すも
ので、第１図、第４図実施例と同一構成部には同一記号
が附しである。

該第５図においては支持バネとしてコイルバネ１６が用
いられると共に支持バネによる支持方向に対しての投・
受光素子の配設位置が直交する位置にあり、矢印６で示
した方向の加速度検知を行なう様になっている。又、ｒ
ｉ１石１０．１１は磁気回路板１２上に配されると共に
投光素子７の上方にも磁気回路板１３が設けられ、各磁
気回路板は不図示のケースの両側部に配されている。こ
の磁石１０．１１からの磁束は磁石ｌＯ→コイル２ａ→
磁気回路板１３→コイル２ｂ→磁石１１→磁気回路板１
２→磁石１０に流れコイル部２ａ、２ｂに逆向きの磁束
が流れる様になっている６又、ベース板４の端面には高
透磁部材１５が設けられ、該部材１５はコイル部２ｂか
ら離れた位置に配され上記磁石１０．１１の磁束を妨げ
ない様なしである。又、上記部材１５の下方向には磁石
１４が配されている。

上記構成に係る加速度計の動作は上記第１図、第４図と
同様であり、矢印方向６への加速度によるベース板４の
変位を投・受光素子７，５にて検知してコイル２に電流
を流しベース板４をＯ点位置に戻す補作用し、その際の
振り子バランス電流にて加速度の検知を行なうものであ
るが、該実施例では磁石１４に部材１５が引き、付けら
れており、バネ１６の等価的な剛性が高くなる。よって
、加速度計を横にした時等でもバネ１６に余分な力が加
わることなくベース板４等を支持出来るものであり、そ
の耐久性が向上するものである。

尚、第４図実施例における磁石ｉｏ、ｉｔを電磁石とし
、その電流を調定すればバネｌの等価的な剛性を調定す
ることが出来、加速度測定範囲の拡大が計れる。

即ち、電磁石に流すＩｌｉ：流を犬とするとバネ１の等
価的剛性が高くなり高い周波数の加速度測定に適した状
態となり、又電流を小とすると低い周波数の加速度４（
１定に適した状態となすことが出来る。

この際コイル２ａ、２ｂに通る磁石が変化することとな
るので、この場合は電磁石に流す電流頃と受光素子５の
出力の演算にてコイル２に流す電流を決定する必要があ
る。

く効　　果〉 以上の如く本発明に係る力Ｕ速度計にあっては、振り子
を磁宕にて振り子支持部材（バネ）の鉛直方向に引きつ
けておく構成となっているので、支持部材の座屈等を防
止出来耐久性が向上したり、バネ定数を小さく設定出来
るので加速度計の感度向上をも計れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボ加速度計の構成を示す斜視図、第
２図はサーボ加速度計の原理を説明するためのブロック
図、第３図は従来の加速度計の動作状態を示す説明図、
第４図は本発明に係る加速度計の構成を示す構成図、第
５図は本発明に係る加速度計の他の実施例を示す構成図
である。 １−一一板パネ ２−ｍ−コイル ３−ｍ−スリット ４−ｍ−コイルベース板 ８−−一継鉄、 １０．１１．１４−ｍ−磁石 １５−ｍ−高透磁部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持部材にて重力方向に支持されるおもり部材から成り
   、加速度が加えられることにて変位する振り子と該振り
   子の振れ量を検知する検知器と、該検知出力によって振
   り子を静止位置方向へ戻す駆動を与えるフィードバック
   系を有し振り子の変位によるフィードバック系の出力に
   て加速度を検知する加速度計において、前記おもり部材
   の少なくとも一部を高透磁部材にて構成すると共に該お
   もり部材の鉛直方向に磁石を配したことを特徴とする加
   速度計。