JPS6117959A - 加速度計 - Google Patents
加速度計Info
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- JPS6117959A JPS6117959A JP59137990A JP13799084A JPS6117959A JP S6117959 A JPS6117959 A JP S6117959A JP 59137990 A JP59137990 A JP 59137990A JP 13799084 A JP13799084 A JP 13799084A JP S6117959 A JPS6117959 A JP S6117959A
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- Japan
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- flapper
- accelerometer
- coil
- stator
- magnet
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/006—Details of instruments used for thermal compensation
-
- 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
- G01P2015/0805—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 being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—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 being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—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 being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—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 being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (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]
この発明は力感知変換器、より詳細には、慣性を受ける
物体が加速された場合に生ずる力を測定する加速度計に
関する。
物体が加速された場合に生ずる力を測定する加速度計に
関する。
[従来の技術]
加31度を検出J、たけ測定しようとJる物体に固定す
る装置であって、この装置をケースあるいはハウジ〕/
グに1対の磁石構造体から成る磁石ユニットをAi!
gQ L/、磁石コニットの間に金属被覆を施した溶融
りA−ツ製の7ラツパを可撓的、すなわち、たわむこと
が出来るように取り付1−J 、このフラッパの両面に
]イルを配設し、コイルで永久磁石を囲繞させ、物体が
加速されると、フラッパを空間内で静止さけ−ようとし
て、磁石コニットに対して移動せしめ、その移動によっ
てフラッパの金属被覆面と磁石ユニットの間に1対の]
ンデン4ノ″を形成させ、フラッパの移動によって一方
のコンデンサのキャパシタンスの増加と使方のコンテン
1ノーのキャパシタンスの減少を、付随する平衡回路と
関連させて変調して加速度に比例する直流とし、これを
前記コイルにフィードバックしてフラッパを復元Jると
共に、その直流を検出することによって加速度を測定す
る加速度計は周知である。
る装置であって、この装置をケースあるいはハウジ〕/
グに1対の磁石構造体から成る磁石ユニットをAi!
gQ L/、磁石コニットの間に金属被覆を施した溶融
りA−ツ製の7ラツパを可撓的、すなわち、たわむこと
が出来るように取り付1−J 、このフラッパの両面に
]イルを配設し、コイルで永久磁石を囲繞させ、物体が
加速されると、フラッパを空間内で静止さけ−ようとし
て、磁石コニットに対して移動せしめ、その移動によっ
てフラッパの金属被覆面と磁石ユニットの間に1対の]
ンデン4ノ″を形成させ、フラッパの移動によって一方
のコンデンサのキャパシタンスの増加と使方のコンテン
1ノーのキャパシタンスの減少を、付随する平衡回路と
関連させて変調して加速度に比例する直流とし、これを
前記コイルにフィードバックしてフラッパを復元Jると
共に、その直流を検出することによって加速度を測定す
る加速度計は周知である。
また、以」−に述べた型式の加速度計において、フラッ
パすな4つら振子を弾11導電板、たどえばベリリウム
銅板製とし、その一端部を1対のリング状保持貝で挟持
するにうにして構成した加速度計は昭和52年実用新案
出願公告第38218号および同第38219月に開示
されている。
パすな4つら振子を弾11導電板、たどえばベリリウム
銅板製とし、その一端部を1対のリング状保持貝で挟持
するにうにして構成した加速度計は昭和52年実用新案
出願公告第38218号および同第38219月に開示
されている。
ところで、この種加速度計のフラッパを溶融クォーツな
どの非轡電性材別で構成する場合には、イの両側面に導
電体の被覆を施すなどの操作を必要どし、その工作も面
倒であり、またフラッパやヒンジ形状を1ワるために特
殊む加工方法が必要なため、経済的な面において多くの
不利益がある。
どの非轡電性材別で構成する場合には、イの両側面に導
電体の被覆を施すなどの操作を必要どし、その工作も面
倒であり、またフラッパやヒンジ形状を1ワるために特
殊む加工方法が必要なため、経済的な面において多くの
不利益がある。
また、前掲実用新案出願公告に記載の加速度計において
は、h0王上の経費を節約する意味から、フラッパすな
わち振子を弾性導電体、とくにベリリウム銅板で構成し
ている。しかしながら、この種加速磨削は各部を精密に
構成しなくてはならず、とくに、フラッパを金属製とし
た場合に、フラッパとこれを支持する金属部材との材料
の相違に基づく両者の熱膨張係数の相違は、加速度計の
使用時における周囲温度により、フラッパの固定部位に
大きな熱応力を発生する。
は、h0王上の経費を節約する意味から、フラッパすな
わち振子を弾性導電体、とくにベリリウム銅板で構成し
ている。しかしながら、この種加速磨削は各部を精密に
構成しなくてはならず、とくに、フラッパを金属製とし
た場合に、フラッパとこれを支持する金属部材との材料
の相違に基づく両者の熱膨張係数の相違は、加速度計の
使用時における周囲温度により、フラッパの固定部位に
大きな熱応力を発生する。
さらに、フラッパの両側面にコイルを取り付けるに当っ
て、フラッパとコイルのボビンとの接合部位についても
、上述したと同様の問題があり、これらコイルに給電す
るだめの導体に加わる負荷なども、加速度計の作動の安
定をみだす危険がある。
て、フラッパとコイルのボビンとの接合部位についても
、上述したと同様の問題があり、これらコイルに給電す
るだめの導体に加わる負荷なども、加速度計の作動の安
定をみだす危険がある。
以」−にjd(べた以外に、フラッパの可撓性ヒンジを
構成するために、該当部分を工作することによって生ず
る製)告上の回避することができない内部応力、あるい
はフラッパの作動に基づく偏向すなわちバイアスなどは
、加速度計の性能に多くの不利益をもたらすものである
。
構成するために、該当部分を工作することによって生ず
る製)告上の回避することができない内部応力、あるい
はフラッパの作動に基づく偏向すなわちバイアスなどは
、加速度計の性能に多くの不利益をもたらすものである
。
[発明の目的]
以上に述べた諸問題を考慮して、この発明の第一の目的
は、極めて精度が高く、作動において安定した加速度計
を提供することにある。
は、極めて精度が高く、作動において安定した加速度計
を提供することにある。
−〇−
この発明の目的はフラッパを非磁性体の金属板によって
構成し、フラッパとこれを支持する部材どの熱応力の影
響を7ラツパの作動に及ぼずことのないにうにした加速
度計を提供することにある。
構成し、フラッパとこれを支持する部材どの熱応力の影
響を7ラツパの作動に及ぼずことのないにうにした加速
度計を提供することにある。
この発明のさらに目的とするところは、フラッパのヒン
ジ部に変形を与えることのないようにした加速磨削を提
供することにある。
ジ部に変形を与えることのないようにした加速磨削を提
供することにある。
また、この発明の目的(よ、フラッパに支持する]イル
のボビンの取イ」け部分に両者の月質の相違による熱1
1aj服係数の差による応力を発生することのないよう
にした加3!1良計を提+1jすることにある。
のボビンの取イ」け部分に両者の月質の相違による熱1
1aj服係数の差による応力を発生することのないよう
にした加3!1良計を提+1jすることにある。
この発明の目的は、コイルに連結するだめの導体によっ
て、フラッパのヒンジ部に不当な負荷を与えることのな
い加速Iff (f)を提供することにある。
て、フラッパのヒンジ部に不当な負荷を与えることのな
い加速Iff (f)を提供することにある。
この発明の目的は、さらに、フラッパのヒンジ部の加工
によって生ずるフラッパのバイアスなど、製造上不可避
な誤差要因を補償することのできる加速度バーを提供す
ることにある。
によって生ずるフラッパのバイアスなど、製造上不可避
な誤差要因を補償することのできる加速度バーを提供す
ることにある。
なおまた、この発明の目的は経済的に製作できて、高性
能な加速度計を提供することにある。
能な加速度計を提供することにある。
[発明の構成]
以上に)ホべた諸口的とその他の諸利益を達成するため
の、この発明による加速度計の最良とする実施態様を、
添付図面について詳細に説明する。
の、この発明による加速度計の最良とする実施態様を、
添付図面について詳細に説明する。
この発明の加速度計10は、第1図おJ:び第2図に示
Jように、上部磁石構)前体30 aと、下部Rk石構
)ろ体301)と、中間構造体100どを具備している
。
Jように、上部磁石構)前体30 aと、下部Rk石構
)ろ体301)と、中間構造体100どを具備している
。
以」−の各構造体は、どくに説明を加えない場合、円筒
形のものであって、それぞれの中心軸線×−×は検出し
J:うとする加速度の方向に平行である。
形のものであって、それぞれの中心軸線×−×は検出し
J:うとする加速度の方向に平行である。
磁石構造体30aと3011どは]ツブ形の中空体で開
放する921部に内方に突出する縁部32を有する軟1
1 (11月利、例えばニッケルー鉄系の合金、たとえ
ばパーマ[]イ製のステータ34ど、その内部に取り付
けた永久!i石36とから成っていで、永久磁石36は
第1図に示すにうに上部の磁石と下部の磁石の対向づ−
る側の磁極が相反するJ:うに取り付(づである。永久
磁石36の内側の端部にはポール・ピース38が、また
その周囲には、その磁束密度の湿度変化を補正するため
に鉄系合金製のシャント40を設けることが好ましい。
放する921部に内方に突出する縁部32を有する軟1
1 (11月利、例えばニッケルー鉄系の合金、たとえ
ばパーマ[]イ製のステータ34ど、その内部に取り付
けた永久!i石36とから成っていで、永久磁石36は
第1図に示すにうに上部の磁石と下部の磁石の対向づ−
る側の磁極が相反するJ:うに取り付(づである。永久
磁石36の内側の端部にはポール・ピース38が、また
その周囲には、その磁束密度の湿度変化を補正するため
に鉄系合金製のシャント40を設けることが好ましい。
ステータ34の内方に突出する縁部32は磁石36のS
極端部との間に狭い環状の間隙42をとって11石36
の端部を囲繞している。これによって、磁束が矢印へで
示づように、この間隙12を放q・1方向に通過する。
極端部との間に狭い環状の間隙42をとって11石36
の端部を囲繞している。これによって、磁束が矢印へで
示づように、この間隙12を放q・1方向に通過する。
中間構造体100は加速度検知構造体を構成するもので
あって、支持リング102と、支持リング102に2箇
所のヒンジ部104で連結1)だフラッパすなわち振子
106とから成っている。支持リング102と7ラツパ
106とは一体構造のもので、バネ特性の1ぐれた恒弾
性非磁性金属、たとえばコバル1ヘーニッケル合金とし
て知られる「エルジロイ」 (商標名)その他を使用す
ることが望ましい。
あって、支持リング102と、支持リング102に2箇
所のヒンジ部104で連結1)だフラッパすなわち振子
106とから成っている。支持リング102と7ラツパ
106とは一体構造のもので、バネ特性の1ぐれた恒弾
性非磁性金属、たとえばコバル1ヘーニッケル合金とし
て知られる「エルジロイ」 (商標名)その他を使用す
ることが望ましい。
フラッパ106は支持リンク 102と同一=の厚さの
板体で、ヒンジ部104に近接する部分を除けば、人体
が円形をなし、支持リング102から弧状の狭い間隙1
08をとって隔てられている。
板体で、ヒンジ部104に近接する部分を除けば、人体
が円形をなし、支持リング102から弧状の狭い間隙1
08をとって隔てられている。
フラッパ106は恒弾1イ[非11竹金属円板を第3図
に示すJ:うに成形し、円板の中心Oを通る中心線に対
J−る角度θがそれぞれ約28°をなす線が支持リング
102の内側縁109と交わる部位にヒンジ部104を
構成することが好ましい。ヒンジ部104(ま板体を両
面から加工して弧状の肉薄部分とりることによって形成
する。2個のヒンジ部104の中間には、長四角形の1
央き部分110を設け、電気的接続手段等の配設に便に
する。
に示すJ:うに成形し、円板の中心Oを通る中心線に対
J−る角度θがそれぞれ約28°をなす線が支持リング
102の内側縁109と交わる部位にヒンジ部104を
構成することが好ましい。ヒンジ部104(ま板体を両
面から加工して弧状の肉薄部分とりることによって形成
する。2個のヒンジ部104の中間には、長四角形の1
央き部分110を設け、電気的接続手段等の配設に便に
する。
なお、ヒンジ部104の位買を前i11’−シた通り円
板の中心線について約28°の線が支持リング102の
内側縁109と交わる部位に選択するのは、電気的接続
手段等の空所として切抜ぎ部分110を設(」ることを
考慮した場合、支持リング102の熱応力による変形の
吊が最も少ない部位てあることから、ヒンジ部104に
外部応力の加わることを最小限にすることにおいて極め
て有効である。
板の中心線について約28°の線が支持リング102の
内側縁109と交わる部位に選択するのは、電気的接続
手段等の空所として切抜ぎ部分110を設(」ることを
考慮した場合、支持リング102の熱応力による変形の
吊が最も少ない部位てあることから、ヒンジ部104に
外部応力の加わることを最小限にすることにおいて極め
て有効である。
フラッパ 10Gにはその上面106aど下面1061
)とにトルク・コイル112aと112bとが取り付(
Jられる。これらコイル112a、112bはボビン1
14aと114bとに巻き付(Jられるもので、ボビン
は従来から非ra +’tで比重が小さく絶縁辿埋が容
易に行なえるものとしてアルミニウムが選択される。
)とにトルク・コイル112aと112bとが取り付(
Jられる。これらコイル112a、112bはボビン1
14aと114bとに巻き付(Jられるもので、ボビン
は従来から非ra +’tで比重が小さく絶縁辿埋が容
易に行なえるものとしてアルミニウムが選択される。
どころで、アルミニウム製のボヒ゛ン114をフラッパ
106に直接取りイ;1けると、両者の材質による熱膨
張係数の相違にJ:り熱応力の発生が、加速麿計の測定
に誤差を及ぼずおてれがある。
106に直接取りイ;1けると、両者の材質による熱膨
張係数の相違にJ:り熱応力の発生が、加速麿計の測定
に誤差を及ぼずおてれがある。
したがって、この発明においては、フラッパ106と同
じ材料、または同等の熱膨張係数をもつ金属材料製の支
持台116a、1181)を段tプ、支jキI台116
の一端をフラッパ106の表面に適当な手段、たとえば
接着剤を用いるなどして固着し、その他端にボビン11
4をわじ1トめするなどして取り付けである。
じ材料、または同等の熱膨張係数をもつ金属材料製の支
持台116a、1181)を段tプ、支jキI台116
の一端をフラッパ106の表面に適当な手段、たとえば
接着剤を用いるなどして固着し、その他端にボビン11
4をわじ1トめするなどして取り付けである。
ボビン114a、114bにそれぞれ巻きf4けられた
コイル112aの巻き始めとコイル112bの巻き終り
の導1j+118aと1181)とは、それぞれフラッ
パ106の上面106aと下面106bとに沿ってフラ
ッパ106の切抜き部分110に導かれている。
コイル112aの巻き始めとコイル112bの巻き終り
の導1j+118aと1181)とは、それぞれフラッ
パ106の上面106aと下面106bとに沿ってフラ
ッパ106の切抜き部分110に導かれている。
フラッパ106の切1友き部分110の7ラツパ側の端
縁の中央部位に絶縁体製の短い支柱120が取り付けて
あって、この支柱120の上@120aと下端12 (
l l)どにコイルの導線118aと118 bとがイ
れぞれ巻き付けられて終っている。支社120には、ま
た外部回路からコイル112に給電するための導線12
2が導かれ、その端部122a、 122bがそれぞれ
コイルの>5Ij1118aと118bどに半田づけし
て接続しである。
縁の中央部位に絶縁体製の短い支柱120が取り付けて
あって、この支柱120の上@120aと下端12 (
l l)どにコイルの導線118aと118 bとがイ
れぞれ巻き付けられて終っている。支社120には、ま
た外部回路からコイル112に給電するための導線12
2が導かれ、その端部122a、 122bがそれぞれ
コイルの>5Ij1118aと118bどに半田づけし
て接続しである。
この発明においては、とくに、支柱120について導か
れる導線112の端部122a、1221+とコイルの
)9線118a、11fll)との接続部位がフラッパ
106の厚ざの中央甲面においてヒンジ部104の中心
線C−、−C−1−に(<1置にしである(第5図)。
れる導線112の端部122a、1221+とコイルの
)9線118a、11fll)との接続部位がフラッパ
106の厚ざの中央甲面においてヒンジ部104の中心
線C−、−C−1−に(<1置にしである(第5図)。
このにうにすることによって、フラッパ106がヒンジ
部104の中心線C−Cを中心として振動するときに、
コイル112への給電用の導線122が7ラツパ10G
に負荷を加えることを回避することができる。
部104の中心線C−Cを中心として振動するときに、
コイル112への給電用の導線122が7ラツパ10G
に負荷を加えることを回避することができる。
以上に述べたにうに構成された中門構)も休100は上
部磁石構造体30aど下部磁石構造体30bとの中間に
、イれぞれ保持リング50を介して配設する。
部磁石構造体30aど下部磁石構造体30bとの中間に
、イれぞれ保持リング50を介して配設する。
中間構造体100を磁石構造体30a、30bの間に直
接に取り付けることなく、保持リング50を介在させる
のは、磁石構造体30のステータ34の材質と中間構造
体100の支持リング102の材質が異なるために、両
者をぢかに接触して固定すると、前述したように、膨眼
係数の相違による熱応力により加速亀削の測定に誤差を
1nりおそれがあるからである。したがって、保持リン
グ50の材質はフラッパ106ど同一のIJ l’lま
たは同等の熱膨張係数を1.vつた金属製材)11製と
する。
接に取り付けることなく、保持リング50を介在させる
のは、磁石構造体30のステータ34の材質と中間構造
体100の支持リング102の材質が異なるために、両
者をぢかに接触して固定すると、前述したように、膨眼
係数の相違による熱応力により加速亀削の測定に誤差を
1nりおそれがあるからである。したがって、保持リン
グ50の材質はフラッパ106ど同一のIJ l’lま
たは同等の熱膨張係数を1.vつた金属製材)11製と
する。
また、それぞれ材質の責なる磁石構造体30のステータ
34の環状の縁部32が保持リング50と相亙に全表面
で接触することを避けるために、この発明によれば、ス
テータ34の環状の縁部32の表面で、中間構造体10
0の支柱120を通る中心線の中心Oに直交する線Y−
Y上に、上面が平1■な1対の台座44が僅かに突出し
て形成しである。台座44の円弧状の表面の両端部は線
Y−Yを中心として所望の角度Pとし、その角度Pは4
2°とすることが好ましい。
34の環状の縁部32が保持リング50と相亙に全表面
で接触することを避けるために、この発明によれば、ス
テータ34の環状の縁部32の表面で、中間構造体10
0の支柱120を通る中心線の中心Oに直交する線Y−
Y上に、上面が平1■な1対の台座44が僅かに突出し
て形成しである。台座44の円弧状の表面の両端部は線
Y−Yを中心として所望の角度Pとし、その角度Pは4
2°とすることが好ましい。
上部磁石構)代休30aと下部磁石構造体301)の、
それぞれのステータ34の1対の弧状の台座44の内側
において、ステータ34の環状縁部32の上面に馬蹄形
のピックオフ部材60を固定する。このピックオフ部材
60は絶縁体、たとえばセラミックス製とし、これを取
付けた時に、フラッパ106に対面Jる側の表面に、例
えばニッケルなどの金属被膜を蒸着したものとする。こ
の金属被膜は適当な導線を介して外部の電気回路に接続
され、接地した金属フラッパ106との間にキャパシタ
ンスを形成し、フラッパ100の移動がキャパシタンス
の変化として電気的に取り出される。なお、フラッパ1
06は前述したように金属製であるから、これを接地す
ることは容易で、フラッパ106の支持リング102に
接地線を接続することによって達成することができるの
で、接地とフラッパ 106との結線に当ってフラッパ
10Gに何等の機械的あるいは物理的負荷が加わること
がない。
それぞれのステータ34の1対の弧状の台座44の内側
において、ステータ34の環状縁部32の上面に馬蹄形
のピックオフ部材60を固定する。このピックオフ部材
60は絶縁体、たとえばセラミックス製とし、これを取
付けた時に、フラッパ106に対面Jる側の表面に、例
えばニッケルなどの金属被膜を蒸着したものとする。こ
の金属被膜は適当な導線を介して外部の電気回路に接続
され、接地した金属フラッパ106との間にキャパシタ
ンスを形成し、フラッパ100の移動がキャパシタンス
の変化として電気的に取り出される。なお、フラッパ1
06は前述したように金属製であるから、これを接地す
ることは容易で、フラッパ106の支持リング102に
接地線を接続することによって達成することができるの
で、接地とフラッパ 106との結線に当ってフラッパ
10Gに何等の機械的あるいは物理的負荷が加わること
がない。
この発明の加速度目に適用づ−る電気回路の略図を第7
図に示す。前述したように、フラッパ106はそれと一
体の支持リング102を介して接地してあり、1対のと
ツクオフ部材60は位置検出器および増幅器150に接
続しである。位置検出器および増幅器150は検出器励
磁回路160と補償回路1il 170に接続してあり
、補償回路網170は増幅器150を介してトルク・コ
イル112に接続しである。
図に示す。前述したように、フラッパ106はそれと一
体の支持リング102を介して接地してあり、1対のと
ツクオフ部材60は位置検出器および増幅器150に接
続しである。位置検出器および増幅器150は検出器励
磁回路160と補償回路1il 170に接続してあり
、補償回路網170は増幅器150を介してトルク・コ
イル112に接続しである。
この発明によれば、ステータ34内に固定した上下1対
の永久磁石36はフラッパ10Gを支持するたけのトル
クを1ヘルク・コイル112に発生さけるため強力な磁
束密度を発生させるものである。
の永久磁石36はフラッパ10Gを支持するたけのトル
クを1ヘルク・コイル112に発生さけるため強力な磁
束密度を発生させるものである。
フラッパ106は一体構造の支持リング102について
、2本のヒンジ部104で接続しである。
、2本のヒンジ部104で接続しである。
このヒンジ部104を極めて薄く加工するために、たと
えば放電加工などを適用すると、フラッパ106のこの
部分の上面と下面との加工による応力の発生が、フラッ
パ10Gを支持リング102と同一平面よりも、極く僅
少ながら、上下いずれかに偏向させる。このことは、専
らヒンジ部104の加工のみでなく、加速度計の各部の
組立後においてら発生するもので、この種加速度計の段
目および製作に当って、まったく不可避の誤差要因とな
る。
えば放電加工などを適用すると、フラッパ106のこの
部分の上面と下面との加工による応力の発生が、フラッ
パ10Gを支持リング102と同一平面よりも、極く僅
少ながら、上下いずれかに偏向させる。このことは、専
らヒンジ部104の加工のみでなく、加速度計の各部の
組立後においてら発生するもので、この種加速度計の段
目および製作に当って、まったく不可避の誤差要因とな
る。
以上のj:うなフラッパ106の偏向は、加速度計の使
用時に、フラッパ106が中立の平衡位置にあって、測
定される加速度が当然ゼロであるべき筈にもかかわらず
、誤差出力を「バイアス」とし検知する。
用時に、フラッパ106が中立の平衡位置にあって、測
定される加速度が当然ゼロであるべき筈にもかかわらず
、誤差出力を「バイアス」とし検知する。
しかしながら、この発明においては、このようなフラッ
パ106の幅面を、加速度計を組立てた後において補正
することができる。すなわち、フラッパ106は非磁性
金属製であるが、不純物の存在などにより極めて微小な
磁気特性を具備する。したがって、上下に配置された永
久磁石36の漏洩弁の磁気力に上記フラッパ106が反
応し、このトルクをコン1−ロールすることにより上記
フラッパ106の偏向と平衡させることによって行う。
パ106の幅面を、加速度計を組立てた後において補正
することができる。すなわち、フラッパ106は非磁性
金属製であるが、不純物の存在などにより極めて微小な
磁気特性を具備する。したがって、上下に配置された永
久磁石36の漏洩弁の磁気力に上記フラッパ106が反
応し、このトルクをコン1−ロールすることにより上記
フラッパ106の偏向と平衡させることによって行う。
たとえば、フラッパ10Gがそのヒンジ部104より下
方に偏向している場合について説明する。
方に偏向している場合について説明する。
組立てられた加速磨削10を第8図に矢印N−8で示す
方向の磁界の中に入れる。すると、上部永久磁石36a
と下部永久磁石361)との磁極の方向が相反するので
、下部永久磁石36hの方が減磁されて、上部永久磁石
36aの漏洩磁束が下部永久磁石36bのそれよりも大
となり、非磁性金属製ではあるが僅かに磁性を有するフ
ラッパ106はヒンジ部104を支点として上方の吸引
トルクを受け、フラッパ10Bの下方への偏向を補正す
ることができる。このフラッパ10Gの偏向の補正に当
って加えるべき磁界の強度は、フラツパ106の偏向の
吊に応じて適当に選択する。また、フラッパ10Gの偏
向が前述と反対の方向、すなわちフラッパ106が上方
に偏向している場合には、加速度計10に与える磁界の
方向を前記矢印N−3と逆方向にすることによって前記
と同様におこなうことができる。
方向の磁界の中に入れる。すると、上部永久磁石36a
と下部永久磁石361)との磁極の方向が相反するので
、下部永久磁石36hの方が減磁されて、上部永久磁石
36aの漏洩磁束が下部永久磁石36bのそれよりも大
となり、非磁性金属製ではあるが僅かに磁性を有するフ
ラッパ106はヒンジ部104を支点として上方の吸引
トルクを受け、フラッパ10Bの下方への偏向を補正す
ることができる。このフラッパ10Gの偏向の補正に当
って加えるべき磁界の強度は、フラツパ106の偏向の
吊に応じて適当に選択する。また、フラッパ10Gの偏
向が前述と反対の方向、すなわちフラッパ106が上方
に偏向している場合には、加速度計10に与える磁界の
方向を前記矢印N−3と逆方向にすることによって前記
と同様におこなうことができる。
[発明の効果]
この発明の加速度計は、以上に説明したところから充分
に理解できるように、各部品の材質の相違に起因し、加
速度測定時の環境にJ:つで生ずる変形を未然に防止す
ると共に、製作に当って回避することのできないフラッ
パの偏向を、加速度計の組立て後に補正することができ
るという格別の効果を有する。
に理解できるように、各部品の材質の相違に起因し、加
速度測定時の環境にJ:つで生ずる変形を未然に防止す
ると共に、製作に当って回避することのできないフラッ
パの偏向を、加速度計の組立て後に補正することができ
るという格別の効果を有する。
先ず第1点として、フラッパ106を支持リング102
と一体で非磁性金属、とくにコバルト−ニッケル合金製
としたことは、そのヒンジ部104に応力によって生ず
るクリープを極度に微小なものとすることができる。い
ま、同一条件において、フラッパを仙の金属、チタン合
金、ベリリウム合金をもって製作し、加速度計の通常も
つとも良く用いられる環境として65℃の温度において
の時間ど加速度計の誤差どの関係を示すと第9図のとお
りであって、この発明のものが、そのクリープの特性に
おいていかに倒れているか判る。
と一体で非磁性金属、とくにコバルト−ニッケル合金製
としたことは、そのヒンジ部104に応力によって生ず
るクリープを極度に微小なものとすることができる。い
ま、同一条件において、フラッパを仙の金属、チタン合
金、ベリリウム合金をもって製作し、加速度計の通常も
つとも良く用いられる環境として65℃の温度において
の時間ど加速度計の誤差どの関係を示すと第9図のとお
りであって、この発明のものが、そのクリープの特性に
おいていかに倒れているか判る。
次に、この発明によれば、保持リング50とステータ3
4の周縁部32とを全面が接触することイ1く、直径的
に対向する2つの部位の台座44においてのみ接触でき
ようにしたことにより、ステータ34と保持リング50
との間に発生する熱応力を最も解放しイックするもので
ある。さらに、このことはまた、フラッパ106のヒン
ジ部101の位置を、前記両台座44を通る中心線Y−
Yに直交する中心線について28°の位置に選定した場
合に、イの点の接線βの傾きの変化量が、保持リングの
変形時において最も少い支持方法であることにおいて有
効である。第10図はこの発明の2点支持の場合(a
>とそれ以上の支持方法の例として3点支持の場合(1
))とを説明づ−るものである。
4の周縁部32とを全面が接触することイ1く、直径的
に対向する2つの部位の台座44においてのみ接触でき
ようにしたことにより、ステータ34と保持リング50
との間に発生する熱応力を最も解放しイックするもので
ある。さらに、このことはまた、フラッパ106のヒン
ジ部101の位置を、前記両台座44を通る中心線Y−
Yに直交する中心線について28°の位置に選定した場
合に、イの点の接線βの傾きの変化量が、保持リングの
変形時において最も少い支持方法であることにおいて有
効である。第10図はこの発明の2点支持の場合(a
>とそれ以上の支持方法の例として3点支持の場合(1
))とを説明づ−るものである。
さらに、加速度計の中枢部品である中間構造体100の
各部の構成と、コイル112のボビン114の支持台1
16を7ラツパ106と同質の材料とし、またコイル1
12に給電する導線122のコイル112の巻線の端部
との接続部位をフラッパ106の厚さの中央平面におい
てヒンジ部104の中心線C−C十に一致させたこと等
は、加速度計に生ずる凡ゆる誤差を解間する上で優れた
効果を発揮するものである。
各部の構成と、コイル112のボビン114の支持台1
16を7ラツパ106と同質の材料とし、またコイル1
12に給電する導線122のコイル112の巻線の端部
との接続部位をフラッパ106の厚さの中央平面におい
てヒンジ部104の中心線C−C十に一致させたこと等
は、加速度計に生ずる凡ゆる誤差を解間する上で優れた
効果を発揮するものである。
以上、この発明の最も好ましい実施態様について述べた
が、この発明の加速度計はその特許請求の範囲に記載の
技術的内容において変更して実施をすることができるも
のである。
が、この発明の加速度計はその特許請求の範囲に記載の
技術的内容において変更して実施をすることができるも
のである。
第1図はこの発明の加速度計の縦断面図、第2図は加速
度計の分解組立斜視図、第3図はフラッパと支持リング
の平面図、第4図は第3図の線■−vについて矢印方向
に見た断面図、第5図は中間構造体の平面図、第6図は
第5図の線■−可についての断面図、第7図はこの発明
の加速度計の電気回路の略図、第8図はこの発明の加速
度計の補正を説明するための略図、第9図はこの発明の
加速度計のフラッパと他の材質の7ラツパとのクリープ
誤差を比較する線図、第10図はこの発明の加速度計の
2点支持(a)と他の3点支持(1))との効果を説明
する略図である。 添付図面において主要部を表わづ゛符月を列挙すると、
次の通りである。 10・・・加速度計 30・・・磁石構造体 30a・・・上部磁石構造体 30b・・・下部磁石構造体 32・・・ステータの縁部 34・・・ステータ 36・・・永久磁石 44・・・台座 50・・・保持リング 60・・・ピックオフ部材 100・・・中間構造体 102・・・支持リング 104・・・ヒンジ部 10G・・・フラッパ 112・・・コイル 114・・・ボビン 116・・・ボビン支持台 122・・・コイル用給電導線 呈2図 ×1 第3図 + 嘉4図 td ≧
度計の分解組立斜視図、第3図はフラッパと支持リング
の平面図、第4図は第3図の線■−vについて矢印方向
に見た断面図、第5図は中間構造体の平面図、第6図は
第5図の線■−可についての断面図、第7図はこの発明
の加速度計の電気回路の略図、第8図はこの発明の加速
度計の補正を説明するための略図、第9図はこの発明の
加速度計のフラッパと他の材質の7ラツパとのクリープ
誤差を比較する線図、第10図はこの発明の加速度計の
2点支持(a)と他の3点支持(1))との効果を説明
する略図である。 添付図面において主要部を表わづ゛符月を列挙すると、
次の通りである。 10・・・加速度計 30・・・磁石構造体 30a・・・上部磁石構造体 30b・・・下部磁石構造体 32・・・ステータの縁部 34・・・ステータ 36・・・永久磁石 44・・・台座 50・・・保持リング 60・・・ピックオフ部材 100・・・中間構造体 102・・・支持リング 104・・・ヒンジ部 10G・・・フラッパ 112・・・コイル 114・・・ボビン 116・・・ボビン支持台 122・・・コイル用給電導線 呈2図 ×1 第3図 + 嘉4図 td ≧
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、搭載した物体の加速度を測定する加速度計であつて
、前記加速度計を (a)加速度計の検出軸線に沿って整列した対向面を具
備する第一のステータと第二のス テータとを有する磁石構造体と、 (b)前記ステータのそれぞれの対向面の直径的に対向
する部位に設けた表面が平坦な支 持台座と、 (c)前記支持台座と接触するように配設する1対の保
持リングと、 (d)前記保持リングの中間に固定する加速度検知構造
体とから成るものとし、前記加速 度検知構造体を非磁性金属製で一体に形成 したフラッパと支持リングとから成るもの とし、前記フラッパを前記支持リングに互 に間隔をとった2カ所のヒンジ部において 可撓的に接続し、前記フラッパの各々の表 面の中央部に前記フラッパと同一の金属製 の支持台を介してコイルを巻回するボビン を配設し、前記コイルに給電する導線とコ イルの導線との接続点を前記両ヒンジ部を 通る中心線上に設けたことと、 (e)前記各ステータに馬蹄形のピックオフ部材を取り
付け前記コイルを囲繞するように したことと、 (f)前記各ステータを中空で環状の縁部を有するもの
とし、その内部に永久磁石を固定 し、しかも第一のステータ内の磁石の一方 の磁極と第二のステータ内の磁石の対面す る側の磁極とを同一の極性のものとしたこ とを特徴とする加速度計。 2、前記支持台座の円弧上の幅を前記軸線の中心におい
て直交する軸線を中心として両側に凡そ21°の角度の
ものとする特許請求の範囲第1項に記載の加速度計。 3、前記保持リングを前記フラッパと同一の材質のもの
とした特許請求の範囲第1項の記載の加速度計。 4、前記フラッパを前記支持リングと接続する2個のヒ
ンジ部を前記検出軸線に直交する平面において前記両フ
ランジ部の中心を通る軸線について約28°の線が前記
支持リングの内側縁と交わる部位に選択する特許請求の
範囲第1項に記載の加速度計。 5、前記フラッパをコバルト−ニッケル合金製とした特
許請求の範囲第1項に記載の加速度計。 6、前記ヒンジ部の加工に起因する前記フラッパの偏向
を前記永久磁石のいずれか一方の磁束密度を調整するこ
とによって補正するものとした特許請求の範囲第1項に
記載の加速度計。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59137990A JPS6117959A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 加速度計 |
US06/745,642 US4658647A (en) | 1984-07-05 | 1985-06-17 | Accelerometer |
GB8516180A GB2162317B (en) | 1984-07-05 | 1985-06-26 | Accelerometer |
CA000485932A CA1236991A (en) | 1984-07-05 | 1985-06-28 | Accelerometer |
DE19853523593 DE3523593A1 (de) | 1984-07-05 | 1985-07-02 | Beschleunigungsmessgeraet |
FR858510209A FR2567271B1 (fr) | 1984-07-05 | 1985-07-04 | Accelerometre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59137990A JPS6117959A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 加速度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6117959A true JPS6117959A (ja) | 1986-01-25 |
JPH0238912B2 JPH0238912B2 (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=15211481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59137990A Granted JPS6117959A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 加速度計 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4658647A (ja) |
JP (1) | JPS6117959A (ja) |
CA (1) | CA1236991A (ja) |
DE (1) | DE3523593A1 (ja) |
FR (1) | FR2567271B1 (ja) |
GB (1) | GB2162317B (ja) |
Cited By (5)
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JPH032570A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Tokimec Inc | 加速度計 |
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JP2011174901A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-08 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | サーボ型加速度計 |
CN107703329A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-16 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 用于高分辨率石英挠性加速度计的真空保持结构 |
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-
1984
- 1984-07-05 JP JP59137990A patent/JPS6117959A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-17 US US06/745,642 patent/US4658647A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-26 GB GB8516180A patent/GB2162317B/en not_active Expired
- 1985-06-28 CA CA000485932A patent/CA1236991A/en not_active Expired
- 1985-07-02 DE DE19853523593 patent/DE3523593A1/de active Granted
- 1985-07-04 FR FR858510209A patent/FR2567271B1/fr not_active Expired
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