JPS63148168A - 加速度検出装置 - 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〕 この発明は、構造簡単にして小型軽量化を計り、車載用
、ロボット用など各種産業分野への利用を可能にした加
速度検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の加速度検出装置（以後適宜Ｇセンサと呼ぶ）にお
いては、一般に振り子犬またはボール式のものが用いら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらＧセンサは以下に列挙するごとき欠点がある。

（１）加速度の作用体としてのゼールまたは振り子がか
なり重量大かつ大型化する。

（１１）機械的な摩耗部分が存在し、作用体の重量の増
大につれて顕著となる。

０１１）構造的に複雑となり、小型軽量化が困難で高価
となる。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、構造簡単にして小型軽量化が可能で低コストが図
られ、かつ非接触式で信頼性の高い加速度検出装置を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この清明に係る加速度検出装置は、非磁性体の密閉容器
に充填された強磁性体中に浮動する磁性球体と、密閉容
器外部においてその中心軸線上に配置された励磁コイル
と検出コイルと保持コイルとからなるコイル集合体とを
設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、保持コイルで磁性球体を強磁性流
体中に保持させて励磁コイルにより検出コイルに磁場を
与え、磁性球体を変位させ、この磁性球体の変位にとも
なって磁性流体を変位させ、この磁性流体の変位にした
がって透磁率を変化させて検出コイルによりその変化を
差動検出する。

〔実施例〕

以下、この発明の加速度検出装置の実施例について図面
に基づき説明する。第１図はこの発明の第１実施例の構
成を示す断面図である。この第１図において、非磁性体
の密閉容器１内に強磁性流体２が封入されている。この
強磁性流体２中に磁性球体３が浮遊状態に置かれている
。

一方、密閉容器１の外側には、中心軸Ｘ−Ｘ線上にコイ
ル集合体４ａ、４ｂが配置されている。

コノコイル集合体４ａ、４ｂはセンシングコイルと、励
磁コイルと、検出コイルとにより構成されており、保持
コイルは磁性球体３ｆ、保持し、励磁コイルは検出コイ
ルに（み場を与え、検出コイルは磁性球体の変位量全検
出するためのものである。

これらの励磁コイルと検出コイルと保持コイルとの３種
類のコイルは同一ボビン（図示せず）上にそれぞれ独立
的に重ね巻きによって形成されている。

なお、強磁性流体の透磁率は磁性球体３の透磁率に対し
て１０倍以上であるのが望ましい。

次に、この第１実施例の１す作について説明する。

常時（Ｇの作用しないとき）は第１図に示すごとく保持
コイルの磁力の作用と強磁性流体２ρλら受ける浮力の
作用で、脳性球体３は密閉容器１の中心位置に保持され
ており、左右の検出コイルの磁気回路は全く対称的でち
ゃ、その磁気抵抗は等しくなる几め、左右の検出コイル
の差動出力は零となる。

次に中心軸Ｘ−Ｘ線と平行に、右方向にＧが作用すると
図示の一点鎖線のごとく磁性球体３は３０で示すように
Ｇの方向とは逆方向の左方向に変位する。

この結果、図示左方では強磁性流体はその密度が減少す
るため、左側の検出コイルの作る磁気回路の磁気抵抗は
減少し、右側の検出コイルの作る磁気回路の磁気抵抗は
ほとんど変化しないため、上記二つの検出コイルには差
動出力電圧が生ずるようになり、この差動出力は上記磁
性球体３の変位量に併う強磁性流体２の変位量に比例す
ることになる。

これにより、差動出力電圧よりＧの大きさが検出できる
とともに、その極性からＧの方向が検出可能となるわけ
である。

第２図はこの発明の第２実施例を示す断面図であり、そ
の特徴は磁性球体３の重量を軽減して磁性球体３の容器
壁面へ与えるショックを緩和するために磁性球体３の表
層部のみ全磁性体３ａで形成し、内部は経金属（アルミ
など）またはプラスチックなどの軽い物質３ｂで構成し
たもので、その他の構成要素および作用については第１
実施例と同様である。なお、３ａｌ　、　３ｂｘは位置
３０における磁性球体３の磁性体、軽い物質をそれぞれ
示す。

第３図はこの発明の第３の実施例を示したもので、その
特徴は密閉容器２の内壁部の内、磁性球体３が衝突する
壁面の一部にゴムなどのクッション部材６ａ、６ｂが設
けられ、装置の耐久性の向上全図つｔもので、その他の
構成要素および作用については第１実施例と同様である
。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、非磁性体の密閉容器内
に強磁性流体を充填して（丑性球体全浮遊させ、密閉容
器の外部から保持コイルで磁性球体を保持させて励磁コ
イルで検出コイルに磁界を加え、この磁界により遊動じ
た磁性球体の変位にともなう強磁性流体を変位させて透
磁率の変化を検出コイルで検出するようにしたので、構
造簡単にして小型軽量化が計られるとともに、部品点数
も少なく低コスト化が計られる。

また、非接触検出法により信頼性も高く、かつ機械的な
摩耗劣化を生ずる部分もなく耐久性が向上し、その実用
上の効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の加速度検出装置の第１実施例の槽底
ヲ示す断面図、第２図および第３図は同上加速度検出装
置の第２．第３実施例の断面図である。 １・・・密閉容器、２・・・強磁性流体、３・・・磁性
球体、３ａ・・・磁性体、３ｂ・・・軽い物質、４・・
・コイル集合体、６ａ、６ｂ・・・クッション部材。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性体からなる密閉容器、この密閉容器の内部
   に封入される強磁性流体、この強磁性流体中に浮遊状態
   に置かれる磁性球体、前記密閉容器の中心軸線上に同軸
   配置される前記磁性球体保持コイルと加速度の作用下の
   磁性球体および強磁性流体の変位を検出する検出コイル
   とこの検出コイルに磁場を加えるための励磁コイルとを
   同一ボビン上に重ね巻きしてなるコイル集合体を備えて
   なる加速度検出装置。
2. （２）強磁性流体の透磁率は磁性球体の透磁率に対し１
   ０倍程度以上大きな値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。
3. （３）磁性球体は表層部のみ磁性体で構成されているこ
   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。
4. （４）密閉容器の内壁部の一部がゴムなどのクツシヨン
   部材で構成されてな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。