JPH04294280A - 加速度検出装置 - Google Patents
加速度検出装置Info
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- JPH04294280A JPH04294280A JP3083497A JP8349791A JPH04294280A JP H04294280 A JPH04294280 A JP H04294280A JP 3083497 A JP3083497 A JP 3083497A JP 8349791 A JP8349791 A JP 8349791A JP H04294280 A JPH04294280 A JP H04294280A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 abstract description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Pressure Sensors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，加速度を検出するため
の装置に係り，特に歪ゲージを利用した加速度検出装置
に関する。
の装置に係り，特に歪ゲージを利用した加速度検出装置
に関する。
【０００２】
【従来技術】加速度検出装置の一つとして，歪ゲージを
利用したものがある。この種の加速度検出装置は，図４
に示すごとく，ビーム９１と，該ビーム９１に固定した
アーム９２と，該アーム９２の先端に固定したウエイト
９３とを有する。上記ビーム９１は，ベース９６に設け
た固定台９６１に両端支持させており，該ビーム９１の
長手方向中間部に上記アーム９２の基部をリベット９４
により固定している。図示省略してあるが，該ビーム９
１上には歪ゲージを取り付けている。
利用したものがある。この種の加速度検出装置は，図４
に示すごとく，ビーム９１と，該ビーム９１に固定した
アーム９２と，該アーム９２の先端に固定したウエイト
９３とを有する。上記ビーム９１は，ベース９６に設け
た固定台９６１に両端支持させており，該ビーム９１の
長手方向中間部に上記アーム９２の基部をリベット９４
により固定している。図示省略してあるが，該ビーム９
１上には歪ゲージを取り付けている。
【０００３】上記アーム９２は，ばね材料により作製さ
れており，該アーム９２の先端部には，把持部９２１を
折曲形成している。そして，該把持部９２１には，直方
体形状のウエイト９３を把持している。また，上記固定
台９６１には，ウエイトストッパ９５を取り付け，過衝
撃が加わった場合におけるウエイト９３のストロークを
規制するようにしている。このウエイト９３のストロー
ク規制は，加速度検出装置の重要管理要素である。もし
も，ビーム９１若しくは歪ゲージの降伏点を越える大き
な応力がビーム９１に加わったならば，該ビーム９１の
塑性変形若しくはゲージパターンの断線等が生じて，加
速度検出装置の特性が変化してしまう。上記ウエイトス
トッパ９５は，このような不具合を防止している。なお
，図４において，９７はカバー，９８は歪ゲージの出力
を取り出すための端子を示す。
れており，該アーム９２の先端部には，把持部９２１を
折曲形成している。そして，該把持部９２１には，直方
体形状のウエイト９３を把持している。また，上記固定
台９６１には，ウエイトストッパ９５を取り付け，過衝
撃が加わった場合におけるウエイト９３のストロークを
規制するようにしている。このウエイト９３のストロー
ク規制は，加速度検出装置の重要管理要素である。もし
も，ビーム９１若しくは歪ゲージの降伏点を越える大き
な応力がビーム９１に加わったならば，該ビーム９１の
塑性変形若しくはゲージパターンの断線等が生じて，加
速度検出装置の特性が変化してしまう。上記ウエイトス
トッパ９５は，このような不具合を防止している。なお
，図４において，９７はカバー，９８は歪ゲージの出力
を取り出すための端子を示す。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，従来の加速度
検出装置においては，図４に示すごとく，アーム９２を
ばね材料により作製し，該アーム９２の先端部にウエイ
ト９３を把持している。そのため，該アーム９２の加工
精度等により，ウエイト９３の重心位置が検出方向（図
４において上下方向）にずれ易い。ウエイトの重心位置
がずれた場合には，把持部９２１とウエイトストッパ９
５との間のクリアランスＳ１，該把持部９２１とベース
９６の底面９６２との間のクリアランスＳ２がそれぞれ
変化する。
検出装置においては，図４に示すごとく，アーム９２を
ばね材料により作製し，該アーム９２の先端部にウエイ
ト９３を把持している。そのため，該アーム９２の加工
精度等により，ウエイト９３の重心位置が検出方向（図
４において上下方向）にずれ易い。ウエイトの重心位置
がずれた場合には，把持部９２１とウエイトストッパ９
５との間のクリアランスＳ１，該把持部９２１とベース
９６の底面９６２との間のクリアランスＳ２がそれぞれ
変化する。
【０００５】更には，該ウエイト９３は，直方体形状に
形成している。そのため，上記クリアランスＳ１，Ｓ２
は，上記把持部９２１の上面又は下面により決定され，
過衝撃時におけるウエイトストッパ９５又はベース９６
と把持部９２１との当接部位が一定しない。換言すれば
，ビーム９１のねじれ等により，両者の当接部位が変動
する。そのため，上記クリアランスＳ１，Ｓ２も変動す
る。このように，従来は，十分なクリアランス精度を出
すことが困難であった。その結果，耐衝撃性が劣ってい
た。
形成している。そのため，上記クリアランスＳ１，Ｓ２
は，上記把持部９２１の上面又は下面により決定され，
過衝撃時におけるウエイトストッパ９５又はベース９６
と把持部９２１との当接部位が一定しない。換言すれば
，ビーム９１のねじれ等により，両者の当接部位が変動
する。そのため，上記クリアランスＳ１，Ｓ２も変動す
る。このように，従来は，十分なクリアランス精度を出
すことが困難であった。その結果，耐衝撃性が劣ってい
た。
【０００６】また，従来の加速度検出装置においては，
上記のごとく，アーム９２を金属材料により作製してい
るため，該アーム９２の重量が大きくなる。そのため，
アーム９２の先端にウエイトの重量を集中することが困
難であった。そのため，加速度検出装置の感度が劣って
いた。また，上記のごとく，ウエイト９３を直方体形状
に形成しているため，アーム軸線回りのウエイト９３の
慣性モーメントが大きくなる。その結果，ビーム９１の
ねじれも大きくなり，非検出方向の感度を抑えることが
困難であった。このように，従来は，十分な検出精度を
出すことが困難であった。本発明は，かかる従来の問題
点に鑑み，耐衝撃性に優れ，かつ検出精度が高い，加速
度検出装置を提供しようとするものである。
上記のごとく，アーム９２を金属材料により作製してい
るため，該アーム９２の重量が大きくなる。そのため，
アーム９２の先端にウエイトの重量を集中することが困
難であった。そのため，加速度検出装置の感度が劣って
いた。また，上記のごとく，ウエイト９３を直方体形状
に形成しているため，アーム軸線回りのウエイト９３の
慣性モーメントが大きくなる。その結果，ビーム９１の
ねじれも大きくなり，非検出方向の感度を抑えることが
困難であった。このように，従来は，十分な検出精度を
出すことが困難であった。本発明は，かかる従来の問題
点に鑑み，耐衝撃性に優れ，かつ検出精度が高い，加速
度検出装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】本発明は，歪ゲージを取り付けたビ
ームと，該ビームに固定したアームと，該アームの先端
に固定したウエイトとを有する加速度検出装置において
，上記ウエイトは球形に形成し，また上記アームは合成
樹脂により作製してなり，かつウエイトとアームとビー
ムとはインサート成形により一体的に構成したことを特
徴とする加速度検出装置にある。
ームと，該ビームに固定したアームと，該アームの先端
に固定したウエイトとを有する加速度検出装置において
，上記ウエイトは球形に形成し，また上記アームは合成
樹脂により作製してなり，かつウエイトとアームとビー
ムとはインサート成形により一体的に構成したことを特
徴とする加速度検出装置にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，ウ
エイトを，寸法精度が出し易くて慣性モーメントが小さ
い，球形に形成したことにある。また，加速度検出装置
の感度向上のために，アームを，軽量な合成樹脂により
作製したことにある。更には，ウエイトとアームとビー
ムとの間の位置精度を出すために，これらをインサート
成形により一体的に構成したことにある。
エイトを，寸法精度が出し易くて慣性モーメントが小さ
い，球形に形成したことにある。また，加速度検出装置
の感度向上のために，アームを，軽量な合成樹脂により
作製したことにある。更には，ウエイトとアームとビー
ムとの間の位置精度を出すために，これらをインサート
成形により一体的に構成したことにある。
【０００９】
【作用及び効果】本発明においては，ウエイトが球形で
あるため，該ウエイトの寸法精度（直径精度）を出し易
い。更には，該ウエイトとアームとビームとは，インサ
ート成形により一体的に構成してあるため，これらの位
置精度が出し易い。そのため，ウエイトストッパ又はベ
ースとウエイトとの間のクリアランス精度も高くなる。 即ち，加速度検出装置の耐衝撃性が向上する。
あるため，該ウエイトの寸法精度（直径精度）を出し易
い。更には，該ウエイトとアームとビームとは，インサ
ート成形により一体的に構成してあるため，これらの位
置精度が出し易い。そのため，ウエイトストッパ又はベ
ースとウエイトとの間のクリアランス精度も高くなる。 即ち，加速度検出装置の耐衝撃性が向上する。
【００１０】そして，加速度検出装置に加速度が加わっ
たときには，アームが軽量であるため，この加速度はウ
エイトに有効に加わる。そのため，加速度検出装置の検
出精度が向上する。また，ウエイトが球形であるため，
アームの軸線回りのウエイトの慣性モーメントが小さく
なる。そのため，非検出方向の感度を抑えることができ
る。即ち，加速度検出装置の検出精度が一層向上する。 それ故，本発明によれば，耐衝撃性に優れ，かつ検出精
度が高い，加速度検出装置を提供することができる。
たときには，アームが軽量であるため，この加速度はウ
エイトに有効に加わる。そのため，加速度検出装置の検
出精度が向上する。また，ウエイトが球形であるため，
アームの軸線回りのウエイトの慣性モーメントが小さく
なる。そのため，非検出方向の感度を抑えることができ
る。即ち，加速度検出装置の検出精度が一層向上する。 それ故，本発明によれば，耐衝撃性に優れ，かつ検出精
度が高い，加速度検出装置を提供することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例にかかる加速度検出装置につ
き，図１〜図３を用いて説明する。本例装置は，図１に
示すごとく，歪ゲージ４を取り付けたビーム１１と，該
ビーム１１に固定したアーム２と，該アーム２の先端に
固定したウエイト３とを有する。上記ビーム１１は，図
１及び図２に示すごとく，ビームプレート１に打抜き形
成してある。該ビームプレート１は，ビス５を挿通する
ための挿通孔１２を有している。そして，ビームプレー
ト１は，ビス５によりベース９６の固定台９６１に固定
してある。また，上記ウエイト３は，金属材料により球
形に形成してある。また，上記アーム２は，合成樹脂に
より作製してある。本例においては，この合成樹脂とし
て，熱可塑性樹脂を用いている。
き，図１〜図３を用いて説明する。本例装置は，図１に
示すごとく，歪ゲージ４を取り付けたビーム１１と，該
ビーム１１に固定したアーム２と，該アーム２の先端に
固定したウエイト３とを有する。上記ビーム１１は，図
１及び図２に示すごとく，ビームプレート１に打抜き形
成してある。該ビームプレート１は，ビス５を挿通する
ための挿通孔１２を有している。そして，ビームプレー
ト１は，ビス５によりベース９６の固定台９６１に固定
してある。また，上記ウエイト３は，金属材料により球
形に形成してある。また，上記アーム２は，合成樹脂に
より作製してある。本例においては，この合成樹脂とし
て，熱可塑性樹脂を用いている。
【００１２】そして，アーム２とウエイト３とビーム１
１とは，インサート成形により一体的に構成してある。 即ち，図２及び図３に示すごとく，該アーム２の基部に
は，ビーム１１の長手方向中間部が埋設された状態とな
っている。また，該アーム２の軸線とビーム１１の軸線
とが直交し，かつアーム２がビーム１１と平行となるよ
うに，インサート成形されている。ここで，ビーム１１
は，その両端を固定台９６１に固定しており，いわゆる
両端支持構造となっている。
１とは，インサート成形により一体的に構成してある。 即ち，図２及び図３に示すごとく，該アーム２の基部に
は，ビーム１１の長手方向中間部が埋設された状態とな
っている。また，該アーム２の軸線とビーム１１の軸線
とが直交し，かつアーム２がビーム１１と平行となるよ
うに，インサート成形されている。ここで，ビーム１１
は，その両端を固定台９６１に固定しており，いわゆる
両端支持構造となっている。
【００１３】一方，アーム２の先端部には，ウエイト３
の一部を埋設している。該ウエイト３の直径は，アーム
２の厚さよりも大きくなっており，ウエイト３の上部及
び下部は，アーム２より露出している。そして，ウエイ
ト３の上部とウエイトストッパ９５との間，及びウエイ
ト３の下部とベース９６の底面９６２との間に所定のク
リアランスＳを形成している。このクリアランスＳは，
加速度検出装置に対する過衝撃を考慮して設定してある
。
の一部を埋設している。該ウエイト３の直径は，アーム
２の厚さよりも大きくなっており，ウエイト３の上部及
び下部は，アーム２より露出している。そして，ウエイ
ト３の上部とウエイトストッパ９５との間，及びウエイ
ト３の下部とベース９６の底面９６２との間に所定のク
リアランスＳを形成している。このクリアランスＳは，
加速度検出装置に対する過衝撃を考慮して設定してある
。
【００１４】上記歪ゲージ４は，図２に示すごとく，ビ
ーム１１上においてアーム２の両側に配設してある。ま
た，ビームプレート１上には，電極６を配設している。 そして，該電極６と歪ゲージ４との間，及び電極６と端
子９８との間をそれぞれ電気的に接続している。その他
は，前記従来例と同様である。
ーム１１上においてアーム２の両側に配設してある。ま
た，ビームプレート１上には，電極６を配設している。 そして，該電極６と歪ゲージ４との間，及び電極６と端
子９８との間をそれぞれ電気的に接続している。その他
は，前記従来例と同様である。
【００１５】また，上記加速度検出装置の製造に当たっ
ては，球形のウエイト３とビームプレート１とを成形型
（図示略）内にセットした状態で，成形型内に合成樹脂
を注入する。これにより，ウエイト３とアーム２とビー
ムプレート１とがインサート成形により一体的に形成さ
れる。これらの相互の位置精度は，成形型により決まる
。そのため，ガタやずれがなく，位置精度が出る。次に
，図１に示すごとく，ビームプレート１のビーム１１に
歪ゲージ４を取り付ける。そして，図２及び図３に示す
ごとく，別途成形しておいたベース９６に対して，ビス
５により上記ビームプレート１を固定する。また，これ
と同時にウエイトストッパ９５も固定する。また，ワイ
ヤーボンディングにより電極６と端子９８とを電気的に
接続する。
ては，球形のウエイト３とビームプレート１とを成形型
（図示略）内にセットした状態で，成形型内に合成樹脂
を注入する。これにより，ウエイト３とアーム２とビー
ムプレート１とがインサート成形により一体的に形成さ
れる。これらの相互の位置精度は，成形型により決まる
。そのため，ガタやずれがなく，位置精度が出る。次に
，図１に示すごとく，ビームプレート１のビーム１１に
歪ゲージ４を取り付ける。そして，図２及び図３に示す
ごとく，別途成形しておいたベース９６に対して，ビス
５により上記ビームプレート１を固定する。また，これ
と同時にウエイトストッパ９５も固定する。また，ワイ
ヤーボンディングにより電極６と端子９８とを電気的に
接続する。
【００１６】本例装置は，上記のように構成されている
ので，次の作用効果を呈する。本例においては，上記の
ごとく，各部品の寸法精度が出ているため，組付け精度
が向上する。また，ウエイト３は球形であるため，該ウ
エイト３の寸法精度（直径精度）も出ている。また，過
衝撃時には，ウエイトストッパ９５又はベース９６とウ
エイト３とが点接触する。そのため，従来のように当接
部位が変動することもない。それ故，ウエイトストッパ
９５又はベース９６とウエイト３との間のクリアランス
精度も向上し，加速度検出装置の耐衝撃性が向上する。 また，本例においては，上記のごとくインサート成形を
用いているため，従来のごとくプレス加工によりアーム
を形成し，該アームをリベットにより固定する手法と比
較して，加工コスト及び組付けコストを低減することが
できる。また，量産性にも優れている。
ので，次の作用効果を呈する。本例においては，上記の
ごとく，各部品の寸法精度が出ているため，組付け精度
が向上する。また，ウエイト３は球形であるため，該ウ
エイト３の寸法精度（直径精度）も出ている。また，過
衝撃時には，ウエイトストッパ９５又はベース９６とウ
エイト３とが点接触する。そのため，従来のように当接
部位が変動することもない。それ故，ウエイトストッパ
９５又はベース９６とウエイト３との間のクリアランス
精度も向上し，加速度検出装置の耐衝撃性が向上する。 また，本例においては，上記のごとくインサート成形を
用いているため，従来のごとくプレス加工によりアーム
を形成し，該アームをリベットにより固定する手法と比
較して，加工コスト及び組付けコストを低減することが
できる。また，量産性にも優れている。
【００１７】また，その使用に当たっては，測定しよう
とする加速度の方向に対して，ベース９６を垂直にセッ
トする。これにより，ウエイト３の作動方向と加速度方
向とが一致する。そして，加速度検出装置に対して加速
度が加わったときには，ウエイト３が慣性力により移動
し，ビーム１１に歪が生ずる。この歪は，歪ゲージ４に
より電位差に変換されて，端子９８へ出力される。本例
においては，アーム２が軽量であるため，加速度はウエ
イト３に有効に加わる。そのため，加速度検出装置の検
出精度が向上する。また，相対的に該ウエイト３の重量
低減も可能となり，加速度検出装置をコンパクト化する
ことができる。また，ウエイト３が球形であるため，ア
ーム２の軸線回りのウエイト３の慣性モーメントが小さ
くなり，非検出方向の感度を抑えることができる。即ち
，加速度検出装置の検出精度が一層向上する。それ故，
本例によれば，加速度検出装置の耐衝撃性，検出精度，
量産性を大幅に向上させることができる。
とする加速度の方向に対して，ベース９６を垂直にセッ
トする。これにより，ウエイト３の作動方向と加速度方
向とが一致する。そして，加速度検出装置に対して加速
度が加わったときには，ウエイト３が慣性力により移動
し，ビーム１１に歪が生ずる。この歪は，歪ゲージ４に
より電位差に変換されて，端子９８へ出力される。本例
においては，アーム２が軽量であるため，加速度はウエ
イト３に有効に加わる。そのため，加速度検出装置の検
出精度が向上する。また，相対的に該ウエイト３の重量
低減も可能となり，加速度検出装置をコンパクト化する
ことができる。また，ウエイト３が球形であるため，ア
ーム２の軸線回りのウエイト３の慣性モーメントが小さ
くなり，非検出方向の感度を抑えることができる。即ち
，加速度検出装置の検出精度が一層向上する。それ故，
本例によれば，加速度検出装置の耐衝撃性，検出精度，
量産性を大幅に向上させることができる。
【図１】実施例にかかる加速度検出装置の要部斜視図。
【図２】実施例の加速度検出装置においてカバーを外し
た状態の平面図。
た状態の平面図。
【図３】実施例の加速度検出装置の側面断面図であって
，図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
，図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】従来の加速度検出装置の側面断面図。
１．．．ビームプレート，
１１．．．ビーム，
２．．．アーム，
３．．．ウエイト，
４．．．歪ゲージ，
Claims (1)
- 【請求項１】 歪ゲージを取り付けたビームと，該ビ
ームに固定したアームと，該アームの先端に固定したウ
エイトとを有する加速度検出装置において，上記ウエイ
トは球形に形成し，また上記アームは合成樹脂により作
製してなり，かつウエイトとアームとビームとはインサ
ート成形により一体的に構成したことを特徴とする加速
度検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083497A JPH04294280A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 加速度検出装置 |
| US07/854,871 US5373739A (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Acceleration detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083497A JPH04294280A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 加速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294280A true JPH04294280A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13804119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3083497A Pending JPH04294280A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 加速度検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5373739A (ja) |
| JP (1) | JPH04294280A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1090299A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 静電容量式加速度センサ |
| US6301966B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-10-16 | Honeywell International, Inc. | Clamshell cover accelerometer |
| KR101127862B1 (ko) | 2010-04-28 | 2012-03-21 | 한국원자력연구원 | 튜브 유체유발진동 측정용 삽입형 가속도센서 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2122027B (en) * | 1982-05-13 | 1986-02-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Semiconductor transducer and method of manufacture |
| FR2528183A1 (fr) * | 1982-06-08 | 1983-12-09 | Thomson Csf | Accelerometre a ondes elastiques de surface |
| JPS62121367A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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