JPS63151863A - 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〕 この発明は構造筒車で小形軽量化を図った加速度検出装
置に関するものであり、車載用、ロボット周環各種産業
分野への利用が可能である。

〔従来の技術〕

従来の加速度検出装置においては、一般に振り子穴また
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〕

しかしながら、上記した従来の加速度検出装置は、■加
速度の作用体としてのボールまたは振り子がかなり重量
があり、大形化した。■機械的な摩耗部分が存在し、作
用体の重量が増大するにつれて顕著になる。■構造的に
複雑になり、小形軽量化が困難で高価となった。

この発明は上記のような問題点を解決するために成、さ
れたものであり、構造筒車で小形軽量化が図られ、かつ
非接触式で信較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〕

この発明に係る加速度検出装置は、非磁性体からなる密
閉容器と、密閉容器内に封入された強磁性流体と、強磁
性流体中に浮遊状態に置かれた磁性球体と、密閉容器の
中心軸上に密閉容器を介して対向配置され、磁性球体の
位置変化に伴う磁気抵抗の変化を検出するセンシングコ
イルと、センシングコイルと同軸配置され、加速度非印
加時には磁性球体を密閉容器の中心に保持する保持コイ
ルを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、密閉容器に加速度が印加されると
磁性球体の変位により密閉容器内の透磁率が変化し、こ
れによる磁気抵抗の変化が各センシングコイルにより差
動的に検出され、この差動出力の大きさにより加速度の
大きさが検出されるとともに、差動出力の極性により加
速度の方向が検出される。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図において、１は非磁性体から成る密閉容器、２は密閉
容器１内に封入された強磁性流体、３は強磁性流体２中
に浮遊状態に置かれた磁性体からなる磁性球体で、強磁
性流体２の透磁率は磁性球体３の１０倍以上となってい
る。４ａ、４ｂは密閉容器１の中心軸Ｘ−Ｘ上に密閉容
器１を介して対向配置された検出コイルおよびこれに磁
場を与える励磁コイルからなるセンシングコイル、５ａ
、５ｂは夫々センシングコイル４ａ、４ｂと同軸配置さ
れた保持コイルで、加速度非印加時に磁性球体３を密閉
容器１の中心に保持する。

上記構成において、加速度非印加時においては、第１図
に示すように保持コイル５ａ、５ｂの磁力の作用と強磁
性流体２から受ける浮力の作用により、磁性球体３は密
閉容器１の中心に保持されている。このため、センシン
グコイル４ａ、４ｂの磁気回路は全く対称的であり、そ
の磁気抵抗が等力は零である。

次に、中心軸Ｘ−Ｘと平行に右方向に加速度が作用する
と、磁性球体３は密閉容器ｌに対して加速度と逆の左方
向に変位する。その結果、密閉容器ｌにおいては、左側
の強磁性流体２の密度が減少してｉ３磁率が小さくなり
、左側のセンシングコイル４ｂの作る磁気回路の磁気抵
抗が増大し、右側のセンシングコイル４ａの作る磁気回
路の磁気抵抗がほとんど変化しないため、センシングコ
イル４ａ、４ｂの差動出力が発生する。この差動出力は
磁性球体３の変化に伴う・強磁性流体２の変位に比例す
るため、加速度の大きさを検出することができる。又、
差動出力の極性から加速度の方向も検出することができ
る。

第２図はこの発明の第２の実施例を示し、磁性球体３は
表層部３ａのみ磁性体により形成し、内部３ｂはアルミ
等の軽金属あるいはプラスチック等の軽い非磁性材で形
成しており、磁性球体３の重量を軽減し、磁性球体３が
密閉容器１の内壁面に衝突した際のショックを緩和する
ようにしている。他の構成および作用は第１の実施例と
同様である。

第３図はこの発明の第３の実施例を示し、この例では密
閉容器１の一内壁部における磁性球体３との当接部１ａ
をゴム等のクッション材により形成しており、当接部１
ａに磁性球体３が衝突した際のショックを緩和し、装置
の耐久性の向上を図っている。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、密閉容器、強磁性流体
、磁性球体、センシングコイルおよび保持コイルにより
加速度検出装置を構成しており、構造簡単で小形軽量化
が図られ、また部品点数が少くコストダウンが可能とな
る。又、非接触式であるので、信頼性が高くかつ機械的
摩耗や劣化が生じず、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は夫々この発明の第１〜第３の実施例に
おける加速度検出装置の構成図である。 １・・・密閉容器、ｌａ・・・当接部、２・・・強磁性
流体、３・・・磁性球体、３ａ・・・表層部、３ｂ・・
・内部、４ａ。 ４ｂ・・・センシングコイル、５ａ、５ｂ・・・保持コ
イル。 尚、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、密閉容器の内部に
   封入された強磁性流体、強磁性流体中に浮遊状態に置か
   れた磁性球体、密閉容器の中心軸上に密閉容器を介して
   対向配置され、加速度による磁性球体および強磁性流体
   の変位を検出するセンシングコイル、センシングコイル
   と同軸配置され、加速度非印加時に磁性球体を密閉容器
   の中心に保持する保持コイルを備えたことを特徴とする
   加速度検出装置。
2. （２）　上記強磁性流体の透磁率を磁性球体の透磁率の
   １０倍以上とした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）　上記磁性球体は表層部のみ磁性体で形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の加速度検出装置。
4. （４）　上記密閉容器の内壁部における上記磁性球体と
   の当接部分をクッション材により形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
   加速度検出装置。