JPS6285871A - Acceleration detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make an acceleration detector with little mechanical frictional part by detecting size of acceleration by a change of buoyancy with respect to a nonmagnetic floating body. CONSTITUTION:When the lateral acceleration in the right and left directions is actuated on the acceleration detector, magnets 7a and 7b are displaced in the right and left directions and stand still in opposition to an elastic member 8. As a result, the magnetic path length constituted between the magnets 7a and 7b and a magnet not shown in figure is changed and a magnetic field actuating on a magnetic fluid 4 is changed. Then, since density of the fluid 4 is changed, the buoyancy actuating on a floating body 5 is changed and the floating body 5 are displaced in the vertical direction and stands still. Then, the size of the acceleration is detected by detecting a point of time where the tip of a rod 5a passes using a photoelectric detector 6. In this way, since the size of the acceleration is detected utilizing the change of the buoyancy with respect to the nonmagnetic floating body, the acceleration detector with little mechanical frictional 1 is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車やロボット等の産業分野に用いて好適
な加速度検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an acceleration detection device suitable for use in industrial fields such as automobiles and robots.

ｒ　りθｆｉｎ）仕イ苔　） 従来より、この種の加速度検出装置として、振シ子式あ
るいはボール式の加速度検出装置が用いられている。Conventionally, as this type of acceleration detection device, a pendulum-type or ball-type acceleration detection device has been used.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来の加速度検出装置におい
ては、 １）加速度の作用体として用いる振り子あるいはポール
がかなり重量大で且つ大型化となる。However, in such a conventional acceleration detection device, 1) the pendulum or pole used as an acceleration effecting body is considerably heavy and large;

１１）機械的々摩耗部分が存在し、作用体の重景増大に
つれて顕著となる。11) There are mechanically worn parts, which become more noticeable as the gravity of the working body increases.

１１１）構造的に複雑となり、小型・軽量化が困難で高
価となる。111) It becomes structurally complex, making it difficult to reduce the size and weight and making it expensive.

等の問題があった。There were other problems.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、構造が簡単で、機械的摩耗部
分が少なく、且つ小型・軽量・安価な加速度検出装置を
提供することにある。The present invention was made in view of these problems, and
The purpose is to provide an acceleration detection device that has a simple structure, has few mechanically worn parts, and is small, lightweight, and inexpensive.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

このような目的を達成するために本発明は、非ＦＸ４ｎ
材よｈ形成上れると共にその一端が閉塞され且つ固定さ
れた閉管路部材内に磁性流体を蓄え、この磁性流体の所
定部位に閉管路部材を介してマグネット部材を対向配置
すると共にこのマグネット部材を弾性部材を介して前記
閉管路部材の軸方向に対して直交する方向にスライド可
能に保持し、さらに磁性流体中に不透過光材よりなるロ
ッドを一体に有してなる非磁性浮遊体を浮遊状態で配置
し、この浮遊体のロッドによって光電検出手段の光路を
遮断するようにしたものである。In order to achieve this purpose, the present invention provides non-FX4n
A magnetic fluid is stored in a closed pipe member whose one end is closed and fixed as the material is formed, and a magnet member is placed oppositely to a predetermined portion of the magnetic fluid via the closed pipe member. A non-magnetic floating body is held slidably in a direction orthogonal to the axial direction of the closed conduit member via an elastic member, and further includes a rod made of an opaque optical material integrally suspended in the magnetic fluid. The rod of the floating body blocks the optical path of the photoelectric detection means.

〔作用〕[Effect]

したがってこの発明によれば、加速度の作用によってマ
グネット部材の磁性流体に対する対向間隙が変化し、非
磁性浮遊体への浮力が変化する。Therefore, according to the present invention, the gap between the magnet member and the magnetic fluid changes due to the action of acceleration, and the buoyancy force on the non-magnetic floating body changes.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係る加速度検出装置を詳細に説明する。 Hereinafter, the acceleration detection device according to the present invention will be explained in detail.

第１図はこの加速度検出装置の一実施例を示す正面図で
あシ、第２図はその平面図である。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of this acceleration detecting device, and FIG. 2 is a plan view thereof.

同図において、１は非磁性材よりなる閉管路部材であり
、その底面が閉塞され架台２を介して固定端３に固着さ
れている。そして、この閉管路部材１にはその内部空間
に磁性流体４が蓄えられており、この磁性流体中には非
磁性材よりなる浮遊体５が浮遊状態で配置されている。In the figure, reference numeral 1 denotes a closed channel member made of a non-magnetic material, whose bottom surface is closed and which is fixed to a fixed end 3 via a pedestal 2. A magnetic fluid 4 is stored in the internal space of the closed pipe member 1, and a floating body 5 made of a non-magnetic material is placed in a floating state in the magnetic fluid.

この浮遊体５は不透過光性のロッド５ａを一体的に有し
ており、このロッド５ａは磁性流体４の液面上部且つ閉
管路部材１の上端部よりも外方へ細長く延出している。The floating body 5 integrally has a non-transparent rod 5a, and this rod 5a extends in an elongated manner above the liquid level of the magnetic fluid 4 and beyond the upper end of the closed pipe member 1. .

そして、このロッド５ａを挾んで光電検出器６０発光ダ
イオード６ａとホトトランジスタ６ｂとが対向配置され
ておシ、図示状態において光電検出器６の光路は遮断さ
れている。すなわち、発光ダイオード６ａの照射光はホ
トトランジスタ６ｂに入光されるようになっており、こ
の光がロッド５ａによって遮断されている。A photoelectric detector 60, a light emitting diode 6a, and a phototransistor 6b are disposed facing each other with the rod 5a in between, and the optical path of the photoelectric detector 6 is blocked in the illustrated state. That is, the light emitted from the light emitting diode 6a is made to enter the phototransistor 6b, and this light is blocked by the rod 5a.

一方、閉管路部材１の外周面には所定間隙を隔てて同極
性のマグネッ）　７＆　、γｂ（Ｎｇ）およびマグネツ
）　７ｃ　、　７ｄ　（Ｓ葎）が対向配置されている。On the other hand, magnets ) 7 & , γb (Ng), and magnets ) 7 c , 7 d (S) of the same polarity are arranged facing each other on the outer circumferential surface of the closed conduit member 1 with a predetermined gap therebetween.

このマグネッ）７ａ〜７ｄの磁極は磁性流体４の所定部
位に対向位置しており、マグネッ）７ａ〜７ｄは図示せ
ぬスリーブ体内に収納され、且っ閉管路部材１の軸方向
に対して直交する方向に、圧縮コイルバネ等の弾性部材
８を介してスライド可能な状態に設けられている。そし
て、弾性部材８の他方の端は固定端９に固定されている
。The magnetic poles of the magnets 7a to 7d are located opposite to a predetermined portion of the magnetic fluid 4, and the magnets 7a to 7d are housed in a sleeve (not shown) and are perpendicular to the axial direction of the closed pipe member 1. It is provided in a state where it can be slid in the direction in which it is moved via an elastic member 8 such as a compression coil spring. The other end of the elastic member 8 is fixed to a fixed end 9.

次に、このように構成された加速度検出装置の動作を説
明する。すなわち、この加速度検出装置に図示実線矢印
（第２図）で示す如き横加速度が作用すると、マグネッ
）　７ＪＬ　、　７ｂは弾性部材８に抗して図示左・右
方向に変位して静止する。例えば、今加速度が矢印右方
に作用する場合は、マグネットγａおよび７ｂは図の状
態よりも左方へ、また加速度が矢印左方に作用する場合
は、マグネットγａおよびγｂは図の状態よすも右方に
変位して静止する。このため、マグネッ）７ｍおよび７
ｂとマグネット７ｃおよび７ｄこの間で構成される磁路
長が変化し、この結果磁性流体４に作用する磁場変化が
生じ、磁性流体４の密度が変化するため、浮遊体５に作
用する浮力が変化し、浮遊体５は上・下方向に変位して
静止する。したがって、浮遊体５のロッド５ｍの先端が
上・下方向に変位して静止し、光重検出器６を用いてこ
のロッド５ａの先端の通過時点を検出することによシ、
加速度の大きさを検出することが可能となる。また、こ
のとき光電検出器６をスライドしてロッド５ａに対する
位置を変えるようにすれば、加速度の検出値を任意に変
えることもできる。また、図示矢印破線方向の横加速度
に対しては、マグネッ）７ｃおよび７ｄが加速度に対応
して変位し、前述と同様にして磁性流体４の密度が変化
し、浮遊体５のロッド５ａの位置が変化して、光電検出
器６を用いて加速度の検出が行われることは言うまでも
ない。Next, the operation of the acceleration detection device configured as described above will be explained. That is, when a lateral acceleration as shown by the solid line arrow (FIG. 2) acts on this acceleration detection device, the magnets 7JL, 7b are displaced to the left and right in the figure against the elastic member 8 and come to rest. For example, if acceleration now acts to the right of the arrow, magnets γa and 7b will move to the left compared to the state shown in the diagram, and if acceleration acts to the left of the arrow, magnets γa and γb will move to the left of the state shown in the diagram. is also displaced to the right and comes to rest. For this reason, magnet) 7m and 7m
The length of the magnetic path formed between b and magnets 7c and 7d changes, resulting in a change in the magnetic field acting on the magnetic fluid 4, and the density of the magnetic fluid 4 changes, so the buoyant force acting on the floating body 5 changes. However, the floating body 5 is displaced upward and downward and comes to rest. Therefore, the tip of the rod 5m of the floating body 5 is displaced upward and downward and remains stationary, and the photogravitational detector 6 is used to detect the point in time when the tip of the rod 5a passes.
It becomes possible to detect the magnitude of acceleration. Further, at this time, by sliding the photoelectric detector 6 to change its position with respect to the rod 5a, the detected value of acceleration can be changed arbitrarily. Furthermore, in response to lateral acceleration in the direction of the broken arrow shown in the figure, the magnets 7c and 7d are displaced in response to the acceleration, and the density of the magnetic fluid 4 changes in the same manner as described above, causing the position of the rod 5a of the floating body 5 to change. Needless to say, the acceleration is detected using the photoelectric detector 6 as the acceleration changes.

尚、上述の実施例においては、光電検出器６を予め任意
の位置に固定し、所定の加速度に達した時点を検出する
ようにしたが、加速度が作用した時のロッド５ａの先端
位置を光重検出器６をスライドしながらセンシングする
ようにすれば、今まさに作用している加速度の値を検出
するようにすることもできる。In the above-mentioned embodiment, the photoelectric detector 6 was fixed in advance at an arbitrary position to detect the point in time when a predetermined acceleration was reached, but the position of the tip of the rod 5a when acceleration was applied was By sensing while sliding the heavy detector 6, it is also possible to detect the value of the acceleration that is currently acting.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明による加速度検出装置による
と、非磁性浮遊体に対する浮力の変化を利用して加速度
の大きさを検知するようにしたので、従来の振り子犬あ
るいはボール式の加速度検出装置に比して機械的摩耗部
分が少なく、小型・軽量且つ安価とすることができる。As explained above, according to the acceleration detection device according to the present invention, the magnitude of acceleration is detected by using changes in buoyancy with respect to a non-magnetic floating object, so it is different from the conventional swinging dog or ball type acceleration detection device. Compared to this, there are fewer mechanically worn parts, and it can be made smaller, lighter, and less expensive.

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

第１図は本発明に係る加速度検出装置の一実施例を示す
正面図、第２図はこの加速度検出装置の平面図である。 １・・・・閉管路部材、４・・・・磁性流体、５・・・
・浮遊体、５＆・・・・ロッド、６・φ・・光電検出器
、６ｍ・・・・発光ダイオード、６ｂ　・・・・ホトト
ランジスタ、７ｍＡ−７ｄ　　−・・・マグネット、８
・・・・弾性部材。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an acceleration detecting device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of this acceleration detecting device. 1... Closed pipe member, 4... Magnetic fluid, 5...
・Floating body, 5 &... Rod, 6 φ... Photoelectric detector, 6 m... Light emitting diode, 6b... Phototransistor, 7 mA-7d -... Magnet, 8
...Elastic member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　非磁性材より形成されると共にその一端が閉塞され且
つ固定された閉管路部材と、この閉管路部材内に蓄えら
れた磁性流体と、この磁性流体の所定部位に前記閉管路
部材を介して対向配置されると共にこの閉管路部材の軸
方向に対して直交する方向に弾性部材を介してスライド
可能に保持されたマグネツト部材と、前記磁性流体中に
浮遊状態で配置されると共に不透過光材よりなるロツド
を一体に有してなる非磁性浮遊体と、この非磁性浮遊体
のロツドによりその光路が遮断される光電検出手段とを
具備してなる加速度検出装置。A closed conduit member formed of a non-magnetic material, one end of which is closed and fixed, a magnetic fluid stored in the closed conduit member, and a predetermined portion of the magnetic fluid opposed to the closed conduit member via the closed conduit member. a magnetic member which is disposed and is slidably held via an elastic member in a direction perpendicular to the axial direction of the closed conduit member; An acceleration detection device comprising: a non-magnetic floating body integrally having a rod; and a photoelectric detection means whose optical path is blocked by the rod of the non-magnetic floating body.