JPH011967A - 加速度検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明に、構造簡単にして小型軽量化を計９、かつ車
載用０ロｉツト用など各種産業分野への利用が可能な加
速度検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の加速度１検出装置においては、一般に振９子式、
またはゼール式のものが用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの加速度検出装置にあっては、 （１）　　加速度の作用体としてのゼールまたは振９子
がかなシ重量大かつ大型化すること、 （ｉｆ）　　機械的なマモウ部分が存在し、作用体の重
量の増大につれて顕著となること、 （ｉｉｉ）構造的に複雑とな）、小型軽量化が困難で高
価となること、 などの問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、簡単な構造で小を軽量化が可能でかつ信頼性が大
きく、左右、上下の４方向の加速度検出が可能で、しか
も安定性の高い刃口速度検出装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕　　　□この発明に係
る加速度検出装置は、大口径部とこれよシ左右、上下の
４方向に延出する小口径の細管部とを有する非磁性体の
閉管路と、この閉管路の大口径部内に貯溜された磁性流
体と、大口径部に近接して配設された磁石対と、細管部
の所定位置に配置された面発光素子と可愛光素子よりな
る光電検出器とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、加速度作用下においては、磁性流
体は加速度の方向と逆方向に変位され、光電検出器の差
動出力を生じ、この差動出力の大きさは加速度の大きさ
に比例するとともに、その符号が加速度の作用方向によ
って反転し、光電検出器の差動出力とその符号によシ加
速度の大きさおよび方向全検出する。

〔実施例〕 次に、この発明の加速度検出装置の実施例について図面
に基づき説明する。第１図、第２図はその一実施例の構
成を示す断面図でｌ）、第２図は右方向に加速度が作用
した場合の断面図である。

この第１図、第２図の両図において、１は非磁性体よシ
なる閉管路で、その中央部の大口径部１ａに磁性流体３
が封入されており、大口径部１ａよシ延出する細管部１
　ｂ　、　ｉ　ｃ　＃　１　ｄＩ　１　ｅの所定個所に
磁石対４　ａ　ｇ　４　ｂ　、　５　ａ　、　５　ｂ　
１６　ａ　＊　６　ｂ　＊７ａ、７ｂが配列され、これ
ら磁石対の磁力の作用下で常時は磁性流体３は閉管路の
大口径部１ａに保持されている。

ま几、細管部１ｂ〜１ｅの所定個所には面発光素子８ａ
〜ｌｌａが配置されておシ、この細管部１ｂ〜ｌｅｉ介
して面発光素子８ａ〜ｌｌａと可愛光素子８ｂ〜ｌｌｂ
が対向しており、これらの面発光素子８ａ〜ｌｌａと頭
受光索子８ｂ〜ｌｌｂとにより、光電検出器が構成され
ておシ、これらの光電検出器は前記閉管路１の細管部１
ｂ−１ｅの所定個所に対称的に配列されている。

次に、動作について説明する。第１図はすでに述べたよ
うに、作用する加速度が塔状Ｂを示したもので、磁性流
体３は中央の大口径部１ａに保持されているため、左右
（Ｘａ　−ｘｂ　）方向または上下（Ｙａ　−Ｙｂ　）
方向の光電検出器の差動出力は零となる。

第２図は図示右方（Ｘａ方向）に加速度が作用したため
、この加速度による作用力が磁石対による保持力に打ち
勝つと、磁性流体３は加速度の方向とは逆に左方（Ｘｂ
方向）に変位し、その一部が左方（ｘｂ方向）の細管部
１ｄに流出する。

このため、左右の光電検出器には差動出力が生ずるよう
になシ、この大きさは作用する加速度の大きさに比例す
るとともに、その符号は加速度の方向によって反転する
。

また、この場合磁性流体３の上下方向（Ｙａ−η０への
変移は生じないことは言うまでもない。

以上の現象は左右、上下の４方向で全く対称的に生ずる
ため、この発明の装置にあっては、４方向の加速度検出
が可能となるわけである。

また、作用する加速度が消失すると、細管部１ｄに流出
した磁性流体３は磁石対の硼気力のため中央の大口径部
１ａに復元されることは言うまでもない。

−４１・ 第３図および第４図はそれぞれこの発明の他の実施例の
断面図であ）、第３図は加速度が作用していない場合で
あ夛、第４図は右方向に加速度が作用している場合を示
している。

この第３図、第４図において、構成の己明に際し、第１
図、第２図と同一部分には同一符号を符してその説明を
省略し、第１図、第２図とは異なる部分を主体に述べる
。

この実施例では各面発光素子８ａ〜ｌｌａの発光面と、
可愛光素子８ｂ〜ｌｌｂの受光面にそれぞれ近接または
接して光透過性の光拡散板８０ａ。

９０ａ＊１００ａ、１１０ａ’に設けるとともに、この
光拡散板８０２〜１１０ａと対向するように、可愛光素
子８ｂ〜ｌｌｂにもそれぞれ光拡散板８０ｂ〜１１０ｂ
が設けられている。その他の構成は第１図、第２図と同
様である。

次に、動作について説明する。加速度が作用しない第３
図の状態では第１図の場合と同様でろり、左右（Ｘａ　
−ｘｂ　）方向または上下（Ｙａ　−Ｙｂ　）方向の光
電検出器の差動出力は零となる。

一 次に、第４図に示すように図示右方（Ｘａ方向）に加速
度が作用すると、この加速度による作用力が磁石対によ
る保持力に打ち勝つと、磁性流体３は加速度の方向とは
逆に左方（ｘｂ力方向に変位し、その一部が左方（ｘｂ
力方向の細管部に流出する。

このため、第２図の場合と同様にして、左右の光電検出
器には差動出力が生ずるようになり、この大きさは作用
する加速度の大きさに比例するとともに、その符号は加
速度の方向によって反転する。

また、この場合、磁性流体３の上下方向（Ｙａ−Ｙｂ方
向）への変位は生じないことは言うまでもない。

以上の現象は左右、上下の４方向で全く対称的に生ずる
ため、この実施例においても４方向の加速度検出が可能
となるわけである。

また、作用する加速度が消失すると、上下実施例同様に
細管部に流出した磁性流体は磁石対の磁気力のため中央
の大口径部１ａに復元されることは言うまでもない。

さらに、各光拡散板８０ａ〜１１０ａ、８Ｑｂ〜１１０
ｂの付加によシ光電検出器の性能が極めて安定化される
わけである。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおシ、閉管路の中央部の大口
径部に磁性流体を封入しかつ大口径部から左右、上下方
向に延出した小口径部の所定個所に面発光素子と可愛光
素子とからなる光電検出器を配置し、加速度の作用によ
り磁性流体の変位の方向と大きさ金元電検出器で検出す
るように構成したので、従来のごときゼールまたは振ｐ
子構造を用いることなく、構造簡単にして小型軽量化が
計れ、信頼性が大きく、左右、上下の４方向の加速度を
検出でき、その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による加速度検出器の断面
図、第２図は同上実施例における右方の加速度の作用に
よる磁性流体が変位した状態を示す断面図、第３図はこ
の発明の加速度検出装置の他の実施例の断面図、第４図
は同上能の実施例における右方向の加速度の作用による
磁性流体が変位した状態を示す断面図である。 １・・・閉管路、１ａ・・・大口径部、１ｂ〜１ｅ・・
・細゛管部、３・・・磁性流体、４３＊　４　ｂ＋　５
　ａ　＊　５　ｂ　ｅ６　ａ　ｓ　５　ｂ　＊　７　ａ
　ｓ　７　ｂ・−磁石対、８８〜１ｌａ０．・面発光素
子、８ｂ〜ｌｌｂ・・・可愛光素子、８０１〜１１０ａ
　、８０ｂ　〜１１０ｂ−元拡散板。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第２図 ε　　　　　　　　　、、、 ミ　　　２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性流体溜めを形成する大口径部およびこの大口
   径部から左右，上下の４方向に延出する小口径の細管部
   より形成される非磁性体の閉管路、上記大口径部に封入
   された磁性流体、上記大口径部に近接配置される磁性流
   体保持用の磁石対、上記細管部の所定個所に配置され加
   速度の作用により上記磁性流体の変位の方向と量を検出
   する面発光素子および面受光素子より構成される光電検
   出器を備えた加速度検出装置。
2. （２）光電検出器を構成する面発光素子の発光面および
   面受光素子の受光面に近接または接して光透過性の光拡
   散板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の加速度検出装置。