JPS63153472A - 加速度検出装置 - Google Patents
加速度検出装置Info
- Publication number
- JPS63153472A JPS63153472A JP30197886A JP30197886A JPS63153472A JP S63153472 A JPS63153472 A JP S63153472A JP 30197886 A JP30197886 A JP 30197886A JP 30197886 A JP30197886 A JP 30197886A JP S63153472 A JPS63153472 A JP S63153472A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、例えば車載用やロボット用等の各種の機械
に装着される加速度検出装置（以下、Ｇセンサと称する
）に関するものである。
に装着される加速度検出装置（以下、Ｇセンサと称する
）に関するものである。
従来のＧセンサに於ては、一般に振シ子式又はポール式
のものが用いられている。この振シ子又はポールを加速
度の作用体として利用して加速度を検出している。
のものが用いられている。この振シ子又はポールを加速
度の作用体として利用して加速度を検出している。
従来のＧセンサは以上のように構成されているので、作
用体がかなＱＭ量大とな勺且つ大型化し、しかも機械的
な磨耗部分が存在するのでこの部分の磨耗が作用体の重
量の増大につれて顕著となるために寿昔を著るしぐ縮め
、さらに、構造的に複雑化しているために小型軽量化が
困難であると共に高価となるなどの問題点があった。
用体がかなＱＭ量大とな勺且つ大型化し、しかも機械的
な磨耗部分が存在するのでこの部分の磨耗が作用体の重
量の増大につれて顕著となるために寿昔を著るしぐ縮め
、さらに、構造的に複雑化しているために小型軽量化が
困難であると共に高価となるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、簡単な構造で非接触式に加速度を検出できる
Ｇセンサを得ることを目的とする。
たもので、簡単な構造で非接触式に加速度を検出できる
Ｇセンサを得ることを目的とする。
この発明に係るＧセンサは、強磁性流体中に磁性球体を
浮遊させ、強磁性流体を封入している密閉容器の相直交
する中心軸線でその２つの両側に、各々４つの検出コイ
ル及び磁石を各々同心状に配設したものである。
浮遊させ、強磁性流体を封入している密閉容器の相直交
する中心軸線でその２つの両側に、各々４つの検出コイ
ル及び磁石を各々同心状に配設したものである。
この発明におけるＧセンサは、磁石によシ検出コイルに
定磁場を与え、中心軸線上に平行な加速度作用下に生じ
る磁性球体及び強磁性流体の変位によシ生じる磁気回路
の磁気抵抗の変化を検出コイルによシ差動検出して、そ
の加速度の方向及び大きさを検出する。
定磁場を与え、中心軸線上に平行な加速度作用下に生じ
る磁性球体及び強磁性流体の変位によシ生じる磁気回路
の磁気抵抗の変化を検出コイルによシ差動検出して、そ
の加速度の方向及び大きさを検出する。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図乃至第３図はこの発明の第１実施例を示す正面図
である。同図において、１は非磁性体から成る密閉容器
、２はこの密閉容器１中に封入された強磁性流体、３は
この強磁性流体２中に浮遊状えば密閉容器１の左右及び
上下の相直交する２つの中心軸線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ上で密
閉容器１の２つの両側に配設された４個の検出コイルで
ある。５゜百、５Ａ、５Ａは磁力の作用により磁性球体
３を密閉容器１の中心に保持するための４個の磁石で、
検出コイル４，４，４Ａ、４Ａに定磁場を与えそれらと
各々同心状に配設され、Ｘ−Ｘ中心軸線上及びＹ−Ｘ中
心軸線上の各対の磁石の極性の方向は同方向となってい
る。か＼る構成のＧセンサは例えば車載されている。
である。同図において、１は非磁性体から成る密閉容器
、２はこの密閉容器１中に封入された強磁性流体、３は
この強磁性流体２中に浮遊状えば密閉容器１の左右及び
上下の相直交する２つの中心軸線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ上で密
閉容器１の２つの両側に配設された４個の検出コイルで
ある。５゜百、５Ａ、５Ａは磁力の作用により磁性球体
３を密閉容器１の中心に保持するための４個の磁石で、
検出コイル４，４，４Ａ、４Ａに定磁場を与えそれらと
各々同心状に配設され、Ｘ−Ｘ中心軸線上及びＹ−Ｘ中
心軸線上の各対の磁石の極性の方向は同方向となってい
る。か＼る構成のＧセンサは例えば車載されている。
次に動作について説明する。通常、加速度Ｇが作用して
いない時には、第１図に示す如く磁石５゜５．５Ａ、５
Ａの磁力の作用と強磁性流１体２から受ける浮力の作用
で磁性球体３は密閉容器１の中心位置に保持されている
。このため、ｘ−ｘ、ｙ−Ｘ中心軸線上にある検出コイ
ル４，４，４Ａ。
いない時には、第１図に示す如く磁石５゜５．５Ａ、５
Ａの磁力の作用と強磁性流１体２から受ける浮力の作用
で磁性球体３は密閉容器１の中心位置に保持されている
。このため、ｘ−ｘ、ｙ−Ｘ中心軸線上にある検出コイ
ル４，４，４Ａ。
ｎの磁気回路は全く対称的でおり、その磁気抵抗は等し
くなるためＸ−Ｘ、Ｙ−Ｘ中心軸線上の上記検出コイル
４，４，４Ａ、４Ａの各対にした差動出力は零となる。
くなるためＸ−Ｘ、Ｙ−Ｘ中心軸線上の上記検出コイル
４，４，４Ａ、４Ａの各対にした差動出力は零となる。
次に、中心軸線Ｘ−又と平行に例えば右方向にＧが一作
用すると第２図に示す如く、磁性球体３はＧの方向とは
逆方向の左方向に変位する。その結果、図示左方では強
磁性流体２の密度が減少するため左側検出コイル４側の
磁気回路の磁気抵抗は増加し、右側検出コイル４側の磁
気回路の磁気抵抗はほとんど変化しない。従って、磁石
３．５の各々によシ上記各磁気回路に磁場が与えられて
いるので電磁誘導によシ上記２箇の検出コイル４゜４に
は誘導電圧差による差動出力電圧が生じる。
用すると第２図に示す如く、磁性球体３はＧの方向とは
逆方向の左方向に変位する。その結果、図示左方では強
磁性流体２の密度が減少するため左側検出コイル４側の
磁気回路の磁気抵抗は増加し、右側検出コイル４側の磁
気回路の磁気抵抗はほとんど変化しない。従って、磁石
３．５の各々によシ上記各磁気回路に磁場が与えられて
いるので電磁誘導によシ上記２箇の検出コイル４゜４に
は誘導電圧差による差動出力電圧が生じる。
この差動出力電圧は磁性球体３の変化量にともなう強磁
性流体２の変位量に比例すること＼なるため、この差動
出力電圧により（左／右）方向のＧの大きさか検出でき
ると共にその極性からＧの方向が検出可能となる。
性流体２の変位量に比例すること＼なるため、この差動
出力電圧により（左／右）方向のＧの大きさか検出でき
ると共にその極性からＧの方向が検出可能となる。
又、中心軸線Ｙ−Ｙと平行に例えば上方向にＧが作用す
ると第３図に示す如く磁性球体３はＧ方向と逆の下方向
に変位する。その結果、下方向での強磁性流体２の密度
は減少し、下側検出コイル４Ａ側の磁気回路の磁気抵抗
は増加し、上側検出コイル４Ａ側の磁気回路の磁気抵抗
は変化しない。
ると第３図に示す如く磁性球体３はＧ方向と逆の下方向
に変位する。その結果、下方向での強磁性流体２の密度
は減少し、下側検出コイル４Ａ側の磁気回路の磁気抵抗
は増加し、上側検出コイル４Ａ側の磁気回路の磁気抵抗
は変化しない。
従って、磁石５Ａ、５Ａによシ磁場を与えられているこ
れら検出コイル４Ａ、４Ａには誘導電圧差による差動出
力電圧が生じ、この大きさによシ（上／下）方向のＧが
検出でき、又、その極性によりＧの方向が検出可能とな
る。かくして本例に於ては、上下左右の４方向のＧ検出
が可能なＧセンサが実現されるわけである。
れら検出コイル４Ａ、４Ａには誘導電圧差による差動出
力電圧が生じ、この大きさによシ（上／下）方向のＧが
検出でき、又、その極性によりＧの方向が検出可能とな
る。かくして本例に於ては、上下左右の４方向のＧ検出
が可能なＧセンサが実現されるわけである。
なお、上記実施例において、強磁性流体２の透磁率が磁
性球体３の透磁率よ、り略１０倍以上の値をとることが
望ましい。
性球体３の透磁率よ、り略１０倍以上の値をとることが
望ましい。
第４図乃至第６図はこの発明の第２実施例を示した正面
図である。同図において、その特徴とする所は、磁性球
体３の重量を軽減して、磁性球体３の密閉容器１内壁面
に与える衝Ｓを緩和すべぐ磁性球体３の表層部のみを磁
性体３ａで形成し、その内部を非磁性体の軽金属（例え
ばアルミニウム等）又はプラスチック等の軽い物質３ｂ
で形成したものである。その他の構成及び作用について
は第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。
図である。同図において、その特徴とする所は、磁性球
体３の重量を軽減して、磁性球体３の密閉容器１内壁面
に与える衝Ｓを緩和すべぐ磁性球体３の表層部のみを磁
性体３ａで形成し、その内部を非磁性体の軽金属（例え
ばアルミニウム等）又はプラスチック等の軽い物質３ｂ
で形成したものである。その他の構成及び作用について
は第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。
第７図乃至第９図はこの発明の第３実施例を示す正面図
である。同図において、この実施例の特徴とする所は密
閉容器１の内壁部の内で磁性球体３が衝突する内壁面の
一部にゴム等のクッション部材６，６，６Ａ、６Ａを四
方に設け、Ｇセンサの耐久性の向上を計ったものである
。その他の構成要素及び作用についてＩｒｒ、′７ｊＪ
Ｊ１実施例と同様である。
である。同図において、この実施例の特徴とする所は密
閉容器１の内壁部の内で磁性球体３が衝突する内壁面の
一部にゴム等のクッション部材６，６，６Ａ、６Ａを四
方に設け、Ｇセンサの耐久性の向上を計ったものである
。その他の構成要素及び作用についてＩｒｒ、′７ｊＪ
Ｊ１実施例と同様である。
以上のように、この発明によれば磁石により検出コイル
に定磁場を与え、加速度の作用下で強磁性流体及びその
中の磁性球体が髪位し、その変位により検出コイルによ
る検出値に出力差が生じるように構成したので、構造的
に簡単化でき、小型軽量化できると共に部品点数も少な
く低コスト化できると共に非接触式検出であるので信頼
性も高く且つ機械的磨耗、劣化を生じることもなく耐久
性の向上したものが得られる効果がある。
に定磁場を与え、加速度の作用下で強磁性流体及びその
中の磁性球体が髪位し、その変位により検出コイルによ
る検出値に出力差が生じるように構成したので、構造的
に簡単化でき、小型軽量化できると共に部品点数も少な
く低コスト化できると共に非接触式検出であるので信頼
性も高く且つ機械的磨耗、劣化を生じることもなく耐久
性の向上したものが得られる効果がある。
第１図乃至第３図はこの発明の第１実施例を示す各状態
の正面図、第４図乃至第６図はこの発明の第２実施例を
示す各状態の正面図、第７図乃至第９図はこの発明の第
３実施例を示す各状態の正面図である。 図中、１は密閉容器、２は強磁性流体、３は磁性球体、
４，４，４Ａ、４Ａは検出コイル、５゜５．５Ａ、５Ａ
は磁石。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
の正面図、第４図乃至第６図はこの発明の第２実施例を
示す各状態の正面図、第７図乃至第９図はこの発明の第
３実施例を示す各状態の正面図である。 図中、１は密閉容器、２は強磁性流体、３は磁性球体、
４，４，４Ａ、４Ａは検出コイル、５゜５．５Ａ、５Ａ
は磁石。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１） 非磁性体から成る密閉容器と、該密閉容器内部
に封入された強磁性流体と、該強磁性流体中に浮遊状態
に置かれた磁性球体と、上記密閉容器の相直交する中心
軸線上で上記密閉容器の２つの両側に、加速度の作用下
で上記磁性球体及び強磁性流体の変位を検出する４個の
検出コイルと、該検出コイルに定磁場を与えると共に無
加速度時に上記磁性球体を上記密閉容器の中心に保持す
るための４個の磁石とを備え、上記各検出コイル及び上
記各磁石を各々同心状に配設したことを特徴とする加速
度検出装置。 - （２） 上記強磁性流体の透磁率は上記磁性球体の透磁
率に対し略１０倍以上の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） 上記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） 上記密閉容器の内壁部の一部がクツシヨン部材
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30197886A JPS63153472A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 加速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30197886A JPS63153472A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 加速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63153472A true JPS63153472A (ja) | 1988-06-25 |
Family
ID=17903415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30197886A Pending JPS63153472A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 加速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63153472A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756896A (en) * | 1995-09-05 | 1998-05-26 | Texas Components Corporation | Extended range accelerometer |
| US6062081A (en) * | 1995-09-05 | 2000-05-16 | Texas Components Corporation | Extended range accelerometer |
| US6374673B1 (en) | 2000-03-01 | 2002-04-23 | Texas Components Corporation | Velocity sensor |
| US7296469B2 (en) * | 2000-02-24 | 2007-11-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer with active suspension |
| DE102011012639A1 (de) * | 2011-02-28 | 2012-08-30 | Micronas Gmbh | Vorrichtung zur Erhöhung der magnetischen Flussdichte |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP30197886A patent/JPS63153472A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756896A (en) * | 1995-09-05 | 1998-05-26 | Texas Components Corporation | Extended range accelerometer |
| US6062081A (en) * | 1995-09-05 | 2000-05-16 | Texas Components Corporation | Extended range accelerometer |
| US7296469B2 (en) * | 2000-02-24 | 2007-11-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer with active suspension |
| US6374673B1 (en) | 2000-03-01 | 2002-04-23 | Texas Components Corporation | Velocity sensor |
| DE102011012639A1 (de) * | 2011-02-28 | 2012-08-30 | Micronas Gmbh | Vorrichtung zur Erhöhung der magnetischen Flussdichte |
| US9153772B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-10-06 | Micronas Gmbh | Device for increasing the magnetic flux density |
| DE102011012639B4 (de) | 2011-02-28 | 2023-05-17 | Tdk-Micronas Gmbh | Vorrichtung zur Erhöhung der magnetischen Flussdichte |
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