JPH01126564A - Acceleration detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a detector which is inexpensive and enables accurate detection of acceleration regardless of inclination of a body, by providing a stator securely at a position so as to counter a magnet provided on a pendulum which turns in response to a speed. CONSTITUTION:A pendulum 4 made of magnetic material is suspended within a case 2 in such a manner as to oscillate freely on a shaft 3. The pendulum 4 is shaped in a sector and a magnet 5 is provided at a arcuate lower end rim with N and S poles arranged alternately. A stator 6 is held securely in a specified gap at a position facing the magnet 5 right below the pendulum 4 at rest. Then, when receiving an acceleration in the direction of the arrow A, the pendulum 4 turns and a magnetic flux from the magnet 5 of the pendulum 4 crosses the stator 6 to generate an induced voltage in a coil 6b of the stator 6. Here, the size of the induced voltage is proportional to a rate of the magnetic flux thus crossing, namely, a turning speed of the pendulum 4, which, in turn, is proportional to acceleration applied. Thus, acceleration acting on detection can be detected from the size of the induced voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は、自動車等の移動体における加速度を検出す
るために搭載される加速度検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to an acceleration detector mounted to detect acceleration in a moving body such as an automobile.

［従来の技術１ 以下、この種の加速度検出器を説明する。[Conventional technology 1 This type of acceleration detector will be explained below.

第３図は、歪ゲージを用いた加速度検出器４１を示して
いる。ケース４２内に、板バネ４３で担持された可動体
４４が上下動自在に設けられていて、この加速度検出器
４１に上／下方向の加速度が加わると、前記可動体４４
に加速度に比例する力が下／上方向に加わり、板バネ４
３が湾曲するので、板バネ４３に固定しで設けた歪デー
ジ４５も歪む。このときの歪ゲージ４５で生ヒｔこ歪信
号は、出力コード４６を介して制御部４７に入力され、
増幅器４８で増幅された電圧が所定のしきい値を上回っ
たとき、電圧比較回路４９より出力部５０に加速度検出
信号として出力されるようになっている。ところが、こ
のような歪ゲージを用いたちのは、高感度の増幅器４８
等を必要とするので高価となった。FIG. 3 shows an acceleration detector 41 using a strain gauge. A movable body 44 supported by a leaf spring 43 is provided in the case 42 so as to be movable up and down, and when upward/downward acceleration is applied to the acceleration detector 41, the movable body 44
A force proportional to the acceleration is applied downward/upward to the leaf spring 4.
3 is curved, the strain dage 45 fixed to the leaf spring 43 is also distorted. The raw human strain signal from the strain gauge 45 at this time is input to the control section 47 via the output cord 46.
When the voltage amplified by the amplifier 48 exceeds a predetermined threshold value, the voltage comparator circuit 49 outputs it to the output section 50 as an acceleration detection signal. However, such strain gauges are used in highly sensitive amplifiers 48.
etc., making it expensive.

［発明が解決しようとする問題点］ そこで、作用した加速度に応じて回動できるよう、揺動
自在に振子を懸吊しておき、振子の回動あるいは回動角
から加速度を検出する方法も考えられるが、加速度検出
器本体が傾いたときには正確な加速度の検出が行えない
といった欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, there is a method in which a pendulum is suspended so that it can swing freely so that it can rotate according to the applied acceleration, and the acceleration is detected from the rotation or rotation angle of the pendulum. However, there is a drawback that accurate acceleration cannot be detected when the acceleration detector body is tilted.

この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、安価でかつ本体が傾斜しても正確に加速度の
検出が行える加速度検出器を提供することを目的とする
。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an acceleration detector that is inexpensive and capable of accurately detecting acceleration even when the main body is tilted.

［問題点を解決するための手段］ この発明の加速度検出器は、所定部に少なくとも一つの
磁石あるいは磁性体を有し、作用した加速度に呼応して
回動するよう懸吊された振子と、磁石あるいは磁性体の
移動を検出できるよう、前記振子に設けた磁石あるいは
磁性体と対向する所定の位置に固定的に設けられる固定
子とからなる。[Means for Solving the Problems] The acceleration detector of the present invention has at least one magnet or magnetic body in a predetermined part, and a pendulum suspended so as to rotate in response to applied acceleration; It consists of a stator fixedly provided at a predetermined position facing the magnet or magnetic material provided on the pendulum so that movement of the magnet or magnetic material can be detected.

［作用１ 上記加速度検出器に加速度が作用すると、この加速度の
大きさに応じた大きさの回動力が振子に作用する。振子
の回動により、振子に設けた磁石あるいは磁性体が移動
すれば、固定子内の磁束が変化し、固定子のフィルに電
圧が誘起される。このときの誘起電圧の大小は、振子の
静止位置角に関係なく、振子の横切る磁束の速度、即ち
振子の回動速度に比例し、振子の回動速度は、作用した
加速度に比例しているので、誘起電圧の大きさから加速
度を検出することができる。[Action 1] When acceleration acts on the acceleration detector, a rotational force corresponding to the magnitude of the acceleration acts on the pendulum. When the magnet or magnetic material provided on the pendulum moves due to the rotation of the pendulum, the magnetic flux within the stator changes, and a voltage is induced in the fill of the stator. The magnitude of the induced voltage at this time is proportional to the speed of the magnetic flux crossing the pendulum, that is, the rotation speed of the pendulum, regardless of the resting position angle of the pendulum, and the rotation speed of the pendulum is proportional to the applied acceleration. Therefore, acceleration can be detected from the magnitude of the induced voltage.

［実施例１ 第１図はこの発明の加速度検出器の１実施例を示してい
る。[Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of the acceleration detector of the present invention.

加速度検出器１のケース２内部に、水平に横架された軸
３を支点として非磁性体にてなる振子４が揺動自在に懸
吊される。この振子４は、その揺動力向に拡がる扇形状
をなし、かつ、円弧状をなす下端縁には、複数の磁極対
となるよう、Ｎ極とＳ極とを交互に並べた磁石５が設け
られる。そして、静止状態の振子４の直下で、磁石５と
所定のギャップにて対向する位置に固定子６が、ケース
２内にて水平に横架された軸７により固定的に保持され
ている。固定子６において、６ａは、ヨークであり、６
ｂは、ヨーク６ａに巻回されたフィルであり、６ｃは、
ヨーク６ａの下部に位置する磁石である。このコイル６
ｂに誘起した電圧は、出カケープル８を介してケース２
外部に引き出されるにのように構成された加速度検出器
１の動作を以下に説明する。A pendulum 4 made of a non-magnetic material is suspended in a case 2 of an acceleration detector 1 so as to be swingable about a horizontally suspended shaft 3 as a fulcrum. This pendulum 4 has a fan shape that expands in the direction of its swinging force, and a magnet 5 in which north poles and south poles are arranged alternately to form a plurality of magnetic pole pairs is provided at the lower edge of the arc shape. It will be done. A stator 6 is fixedly held by a shaft 7 horizontally suspended within the case 2 at a position directly below the stationary pendulum 4 and facing the magnet 5 with a predetermined gap. In the stator 6, 6a is a yoke;
b is a fill wound around the yoke 6a, and 6c is a fill wrapped around the yoke 6a.
This is a magnet located at the bottom of the yoke 6a. This coil 6
The voltage induced in b is transferred to case 2 via output cable 8.
The operation of the acceleration detector 1 configured to be pulled out will be described below.

今、加速度検出器１が図中示す矢印Ａ方向の加速度を受
けたとする。このとき、振子４に対し、軸３を支点とし
て矢印Ｂ方向に回動する力が作用して振子４は回動する
。これにより、振子４の磁石５からの磁束が固定子６を
横切るため、固定子６のフィル６ｂに誘起電圧が発生す
る。このときの誘起電圧の大小は、横切る磁束の速度、
即ち振子４の回動速度に比例し、振子４の回動速度は、
作用した加速度に比例しているので、誘起電圧の大きさ
から当該加速度検出器１に作用した加速度を検出するこ
とができる。Suppose now that the acceleration detector 1 receives acceleration in the direction of arrow A shown in the figure. At this time, a force acting on the pendulum 4 to rotate in the direction of arrow B about the shaft 3 acts on the pendulum 4, causing the pendulum 4 to rotate. As a result, the magnetic flux from the magnet 5 of the pendulum 4 crosses the stator 6, so that an induced voltage is generated in the fill 6b of the stator 6. The magnitude of the induced voltage at this time is determined by the speed of the crossing magnetic flux,
That is, it is proportional to the rotation speed of the pendulum 4, and the rotation speed of the pendulum 4 is
Since it is proportional to the applied acceleration, the acceleration applied to the acceleration detector 1 can be detected from the magnitude of the induced voltage.

又、このときの誘起電圧の大きさは振子４の回動速度の
みに比例し、当該加速度検出器１本体が傾き、振子４と
固定子６との相対位置がずれていても、検出電圧の大き
さは変化しないため、正確な加速度の検出が行える。Moreover, the magnitude of the induced voltage at this time is proportional only to the rotational speed of the pendulum 4, and even if the main body of the acceleration detector 1 is tilted and the relative positions of the pendulum 4 and stator 6 are shifted, the detected voltage will not change. Since the size does not change, accurate acceleration can be detected.

第２図は、この発明の別の実施例による加速度検出器１
゛を示しており、第１図と同一の部分については同一の
符号を付している。FIG. 2 shows an acceleration detector 1 according to another embodiment of the invention.
The same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

扇形状の振子４゛の下部には磁性体２１が設けられてい
て、その円弧状の端縁に沿って複数個の凹凸Ｘが形成さ
れている。又、振子４゛の直下で、前記凹凸Ｘと所定の
ギャップを隔てて対向する固定子６゛がケース２の底面
２ａに固定されている。A magnetic body 21 is provided at the lower part of the fan-shaped pendulum 4', and a plurality of projections and depressions X are formed along the arcuate edge of the magnetic body 21. Further, a stator 6' is fixed to the bottom surface 2a of the case 2 directly below the pendulum 4' and facing the unevenness X with a predetermined gap therebetween.

この固定子６゛には、上述した固定子６と同様に、コイ
ル６ｂと磁石６ｃとが設けられるが、ヨーク６ａ’の端
面には、上記凹凸Ｘと同じピッチの凹凸Ｘ゛が設けられ
ている。２２はコイル６ｂの出力端子であり、基板２３
の貫通孔２３ａに挿通され、該基板２３のプリント配線
（不図示）に半田付けされるようになっていて（Ｙにて
図示）、これにより、当該加速度検出器１゛は基板２３
に同時に固定されるので、基板２３等への取り付は作業
は不要である。This stator 6' is provided with a coil 6b and a magnet 6c like the stator 6 described above, but the end face of the yoke 6a' is provided with unevenness X' having the same pitch as the above-mentioned unevenness X. There is. 22 is the output terminal of the coil 6b, and the board 23
It is inserted into the through hole 23a of the board 23 and soldered to the printed wiring (not shown) of the board 23 (indicated by Y), whereby the acceleration detector 1' is inserted into the board 23.
Since it is fixed at the same time to the board 23, etc., no work is required to attach it to the board 23 or the like.

この加速度検出器１゛によれば、上述の実施例と同様に
加速度が作用したとき、振子４゛は回動し、磁性体２１
の凹凸Ｘが固定子６ａ“の凹凸Ｘ゛上を移動する。この
とき双方の凹部と凸部とが対向するときと、一方の凹部
と他方の凸部とが対向するときとでは、ヨーク６ａ’と
磁性体２１との間のギャップが実質的に異なり、磁石６
Ｃによるヨーク６ａ’の磁束が変化するので、コイル６
ｂに電圧が誘起される。このときの誘起電圧の大小は、
ヨーク６ａ’内の磁束の変化の大きさ、即ち振子４゛の
回動速度のみに比例し、よって誘起電圧の大きさから当
該加速度検出器１゛に作用した加速度を検出することが
できる。According to this acceleration detector 1', when acceleration acts as in the above embodiment, the pendulum 4' rotates and the magnetic body 21
The unevenness X moves on the unevenness X' of the stator 6a''. At this time, when both the concave portions and the convex portions face each other, and when one of the concave portions faces the other convex portion, the yoke 6a ' and the magnetic body 21 are substantially different, and the magnet 6
Since the magnetic flux of the yoke 6a' due to C changes, the coil 6
A voltage is induced at b. The magnitude of the induced voltage at this time is
It is proportional only to the magnitude of the change in magnetic flux within the yoke 6a', that is, the rotational speed of the pendulum 4', and therefore the acceleration acting on the acceleration detector 1' can be detected from the magnitude of the induced voltage.

［発明の効果］ 以」二説明したように、この発明は、作用した加速度に
呼応して回動する振子に磁石あるいは磁性体を設け、固
定子により、これらの磁石あるいは磁性体の移動を検出
し、その検出電圧の大きさから加速度の大きさを検出す
るようにしたので、構成が簡単なため安価であり、又、
加速度検出器が傾いていても正確な加速度の検出が行え
る。[Effects of the Invention] As explained below, this invention provides a pendulum that rotates in response to applied acceleration with magnets or magnetic bodies, and a stator that detects the movement of these magnets or magnetic bodies. However, since the magnitude of acceleration is detected from the magnitude of the detected voltage, the configuration is simple and inexpensive, and
Accurate acceleration detection can be performed even if the acceleration detector is tilted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の加速度検出器の１実施例を示す断面
図、第２図は、この発明の別の実施例を示す断面図、第
３図は、従来の加速度検出器の概略構成を示す断面図で
ある。 １．１゛・・・加速度検出器、２・・・ケース、３，７
・・・袖、４，４゛・・・振子、５，６Ｃ・・・磁石、
６，６′・・・固定子、６　ａ、　６　ａ’・・・ヨー
ク、６ｂ・・・フィル、８・・・出カケープル、２１・
・・磁性体、ｘ’、ｘ・・・凹凸、２２・・・出力端子
、２３・・・基板。 特許出願人　住友電気工業株式会社 代理人　弁理士　青白　葆　　池１名 第３図FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the acceleration detector of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a schematic configuration of a conventional acceleration detector. FIG. 1.1゛...Acceleration detector, 2...Case, 3,7
...Sleeve, 4,4゛...Pendulum, 5,6C...Magnet,
6, 6'...Stator, 6a, 6a'...Yoke, 6b...Fill, 8...Output cable, 21.
...Magnetic material, x', x...Irregularities, 22...Output terminal, 23...Substrate. Patent Applicant Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. Agent Patent Attorney Aohaku Aoike 1 person Figure 3

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　所定部に少なくとも一つの磁石あるいは磁性体
を有し、作用した加速度に呼応して回動するよう懸吊さ
れた振子と、磁石あるいは磁性体の移動を検出できるよ
う、前記振子に設けた磁石あるいは磁性体と対向する所
定の位置に固定的に設けられる固定子とからなることを
特徴とする加速度検出器。(1) A pendulum that has at least one magnet or magnetic body in a predetermined part and is suspended so as to rotate in response to the applied acceleration; An acceleration detector comprising a stator fixedly provided at a predetermined position facing a magnet or a magnetic body. （２）　磁石は、振子の円孤状の下端縁に設けられる１
極あるいは多極の磁石である特許請求の範囲第１項記載
の加速度検出器。(2) The magnet is installed at the lower edge of the circular arc of the pendulum.
The acceleration detector according to claim 1, which is a polar or multipolar magnet. （３）　磁性体は、少なくとも振子の下端部に円弧状に
形成され、かつ、円弧状端縁に沿って複数個の凹凸が設
けられる特許請求の範囲第１項記載の加速度検出器。(3) The acceleration detector according to claim 1, wherein the magnetic body is formed in an arc shape at least at the lower end of the pendulum, and a plurality of projections and depressions are provided along the arc-shaped edge. （４）　固定子は、磁性体にてなるヨーク又はヨークと
磁石と、ヨークに巻回されたコイルとからなる特許請求
の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項記載の加速度
検出器。(4) The acceleration detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the stator includes a yoke made of a magnetic material, or a yoke, a magnet, and a coil wound around the yoke. . （５）　振子と対向する固定子のヨーク端部には、一つ
あるいは複数個の歯が形成される特許請求の範囲第４項
記載の加速度検出器。(5) The acceleration detector according to claim 4, wherein one or more teeth are formed on the yoke end of the stator facing the pendulum. （６）　本体が電気回路基板に取り付けられた特許請求
の範囲第１項ないし５項のいずれかの項に記載の加速度
検出器。(6) The acceleration detector according to any one of claims 1 to 5, wherein the main body is attached to an electric circuit board.