JPS63503087A - 加速度センサ - 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】 加速度センサ 公知の従来技術 不発明は請求の範囲第１項記載の上位概念による加速度でンサを前提とする。こ のような公知のセンサは制動手段として液体、例えば油を用いるが、しかしそれ は、制動ないしは振動特性が粘度に依存し、従ってまた温度に大す＜併存すると いう欠点を有する。それによ少時間的に変化する加速度の測足時に付加的な測定 誤差が生じる。その上更に電気ないしは電子信号処理装ｙＬｔ前記の液体から完 全に密に分離したシ、液体の流出金組止するために、密閉手段が必要とされる。

それによシ加速度センサは高価になる。

発明の利点 それに対して、請求の範囲第１項特徴部分の構成要件上Ｍする不発明による加速 度センサは、制動ないしは振動特性の温度依存性が極めて小さいという利点を肩 し、非常に簡単に、安価にたつ軽量にＭＸされる。

特に好適な本発明の構成が請求範囲従属項から明らかである。板ばね、ないしけ ばね帯、又はねじシばねｔ使用し、例えばセンサとしてホール素子を使用するこ とによシ前記の装置は特にコンパクトにかつ軽量にｖ；ｔｎすれる。このセンサ は特に角加速度センサとしても構成することができる。

図面 本発明の２つの実施例が下記の図面に示されておシ、実施例の説明で詳細に説明 される。第１図は第１の加速度センサの側面図、第２図は平面図、第３図は矢印 方向から見て示す図、第４図は線図、第５図は角加速度センサの側面図、第６図 は角加速度センサの背面図、第７図は角加速度の細部の平面図を示す。

実施例の説明 図面では１０によシ加速度センサの基板が示されている。この基板から直角にウ ェブ１１が上方に向かって延びている。ウェブ１１に板ばね１２が、例えば点溶 接によシ、固定されている。この板ばねはほぼ長方形に構Ｈｉｎておシ、狭幅面 を垂直にして基板１０に対して平行に延びている。板ばね１２の自由端に渦電流 板１３が、例えば同じく点溶接によシ固定されている。この渦電流板にほぼ長方 形に構成されておシ、板ばね１２に対して構断方向に水平に位置して延びている 。この渦電流板はかご形の導磁性部材１５内に入シ込んでいる。この導磁性部材 は軟磁性体材料からなるのが好適である。導磁性部材１５に相互に距離を置いて ２つの直方体の制動磁石１６．１７が設けられている。これらの制動磁石は制動 板ないしは渦電流板１３に向かって延びているが、しかし渦電流板には接触しな い。導磁性部材１５の幅は渦電流板１３の幅よシも少し大さい。従ってこの渦電 流板は楽々と導磁性部材の中を往復振動することができる。

板ばね１２の自由端で、つまシ渦電渡板１３が始まる箇所で、突出部１８が基板 １０に向かって延びている。突出部１８の下端にセンサ磁石１９が設けられてい る。このセンサ磁石は対向するホール素子２０と共働する。このホール素子は基 板１０に固定されている。

このホール素子に隣接して基板に評価回路２１が厚膜−又は薄膜技術で被着され ている。

渦電流板１３は導磁性部材１５および制動磁石１６゜１γと共に渦電流ブレーキ を構成する。制動磁石は相互に反対方向に磁化さｎている。この反対方向の磁化 のため、渦電流板１３と制動磁石１６，１γとの間の空隙の磁界は非常に不均質 であシ、それによシ渦電渡板が往復振動する際の渦電流形成が促進される。

この加速度センサは例えば車両の進行方向に対して垂直に設けられる。板ばね１ ２の端に渦電流板１３として設けられた慣性質量は板ばねに対して垂直に作用す る加速度に比例して変位せしめられる。この変位は板（ばねのばね定数及び慣性 質量によシ定められる。渦電流による制動は磁気回路の空隙における慣性質量、 例えば渦電°渡板１３の運動により行われる。当該の変位の際に誘導される渦電 流によシ振動エネルギーが減衰される。板ばね一磁気回路一系の適切な構成によ シ所望の制動が達成できる。慣性質量の変位量はセンサ磁石１９およびホール素 子２０によシ測定され、比例する出力電圧に変換される。これについては第４図 による線図を参照のこと。

渦電流板１３が純アルミニウムまたは銅から、板ばねがトンバック（Ｔｏｍｂａ ｋ　）からなるのが有利である。

前記の磁気回路は振動の制動のほかに同時に機械的なストッパ（止め部材）とし て用いられる。従って加速度のピーク値が生じるさいに板ばねの破損が防止され る。加速度センサによシ例えば自動車の搭乗者保護装置、例えばベルト緊張装置 を作動することができる。

また例えば車両の制動時に生じる減速度を測定し、この信号によシアンチブロッ ク装置の作用を改善することができる。

第５図、第６図及び第７図による角加速度センサでは基板１０に捩れ棒２５が垂 直に固定されておシ、この捩れ棒の先端に基板１０に対して平行に延びる二重ア ーム２６が固定されている。この二重アームの一方にやはシセンサ磁石１９が固 定されておシ、反対側の端は渦電流ブレーキ板２６Ａを形成し、この渦電流ブレ ーキ板は導磁性部材１５に入シ込む。この導磁性部材は基板１０に固定されてお シ、両割動磁石１６．１７を収容する。その作用は最初に記載された実施例に基 づいて自明であるが、捩れ棒の捩れによシ回転角加速度が検出され、測定されか つ制動される点で異なる。

捩れ棒の代わシに捩れ針金又は別の摩擦の小さい軸受も使用することができる。

更にセンサ磁石の磁化が運動方向を表せば、それによシ測定すべき加速度とホー ル素子の出力電圧との間に直線関係が得られるようになシ、有利である。

第１図 第２図　第３図 第４図 爪−１しづ１壬っ出力℃、圧。

第５図　′Ｐ、６図 第７図 国際調査報告 ｐＣ〒／ｎｌ−＋１７／ｆｌＱ１４ｓ １１ｔＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡｉ’ｌＣＨ ＲＥＰＯＲＴ　０ＮＦｏｒ　ｍｏｒｅ　ｄａｔａｌ＠　ａｂｅｔけ　？ｈ＋＠　 ｓｙ＋ｗｍｙ　・

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ばね一質量一系を有する加速度センサにおいて、当該ばね一質量一系に加速 度により運動する質量に対する渦電流制動装置が設けられていることを特徴とす る加速度センサ。
2. ２．加速度センサは加速度を求めるため、変位量測る 定装置を用いる、請求の範囲第１項記載の加速度センサ。
3. ３．変位量測定装置はホール素子（２０）及びこのホール素子と共働するセンサ 磁石（１９）を有する、請求の範囲第１項および／または第２項に記載の加速度 センサ。
4. ４．渦電流制動装置は２つの相互に反対方向に極性づけられた磁石（１６，１７ ）と、内部に磁石が固定された、軟磁性体材料から成る導磁性ケーシング（１５ ）と、渦電流板（１３）とからなり、該渦電流板は慣性質量の実質的部分を形成 し、不均質磁界を形成する空隙を介して前記の磁石と作用結合している、請求の 範囲第１項から第３項まてのいずれか１項に記載の加速度センサ。
5. ５．ばね一質量一系には一端が固定され、自由端に渦電流板（１３）を担持する 板ばね（１２）が設けられている、請求の範囲第１項から第４項までのいずれか １項に記載の加速度センサ。
6. ６．ばね（２５）はねじれ部材であり、該ねじれ部材に二重アームが固定されて おり、該二重アームの一方の端にセンサ磁石（１９）が、他方の端に渦電流制動 装置（１３〜１７）が設けられている、請求の範囲第１項から第４項までのいず れか１項に記載の加速度センサ。
7. ７．ねじれ部材がねじれ棒、針金または類似物である、請求の範囲第１項記載の 加速度センサ。