JPH03108671A - 加速度センサ - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の移動体の加速度の検知、昇降機等
の耐荷重性の感知及び地震等の震動の検知に用いられる
加速度センサに関する。

（従来の技術） 従来の加速度センサの一つに特開昭６１−５０２７０号
公報に示されたものがあり、その構成を第９図に示す。

これは、フェライト（Ｆｅ３０４　）等から成るコロイ
ド状の磁性流体１１が加速度により移動し、この移動量
をコンデンサ１２の誘電率即ち静電容量の変化で検出し
、加速度を電圧値として出力するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の従来例にあっては加速度を電圧値として
出力する方式であるので、加速を受けない場合の電圧値
と比較して電気的な信号を取り出す必要がある。従って
、加速度として表示するには差分及び変換の論理回路が
必要であり、基準値と比較するという間接的な手法の為
、応答性が悪く信頼性が低いという問題点を有している
。

本発明は、簡単な構成でありながら、応答性が良好で信
頼性が高い加速度センサを提供することを目的とするも
のである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するために、加速度センサにお
いて、可動永久磁石と、該永久磁石が移動可能な空間を
有する非磁性体の容器と、該容器に対して前記永久磁石
の移動方向と交差する方向に配置された磁性ヨークと、
リードスイッチとを有し、前記永久磁石、磁性ヨーク及
びリードスイッチとが閉磁路を形成し、衝撃又は震動か
ら生じる加速度による前記永久磁石の移動により、前記
リードスイッチの接点がオン及びオフとなるようにした
ことにある。

（作　用） 以上の構成によれば、通常は永久磁石、磁性ヨーク及び
リードスイッチから成る閉磁路により接点がオンしてい
るが、衝撃又は震動による加速が加わると、それらによ
る慣性力を受けて前記永久磁石が移動し、接点がオフと
なり衝撃又は震動による加速がなくなると磁気吸引力に
より、前記永久磁石が元の位置に戻り、接点がオンに復
帰する。

この機構により直接オン及びオフ信号を取り出すことが
でき、上記課題を解決することができる。

（実施例） 以下、第１図乃至第３図を参照して、本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠斜視図である。

第２図は上記実施例の側断面図である。

第３図は前記第１図の実施例装置の作用説明図である。

この加速度センサは、各図に示すように箱状の非磁性体
の容器１、該容器１内に収納された柱状の永久磁石５、
この容器１の側面に対向して設けられた磁性ヨーク２ａ
、　　２ｂ、その一対の磁性ヨークの下方部に配置され
たリードスイッチ６とによって構成されている。

非磁性体の容器１には、柱状の永久磁石５が移動可能な
空間を備えており、該永久磁石５が前記容器１内をＡ１
又はＡ２方向に移動できるようになっている。

一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの先端部は、柱状の永久磁
石５の移動方向Ａ１又はＡ２と交差する方向に対向し、
容器１に設けられた穴に該磁性ヨーク２ａ、２ｂの折曲
先端面が臨むように取り付けられている。

また上記一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの下端部の穴内に
配置したリードスイッチ６は、ガラス管とこのガラス管
内に封入され、両端が外方に突出しているリード３ａ、
３ｂとによって構成されている。８はリードの接点であ
る。

このようにして柱状の永久磁石５、一対の磁性ヨーク２
ａ、２ｂ及びリードスイッチ６とによって閉磁路が構成
される。

非磁性体の容器１には、蓋７が設けられており柱状の永
久磁石５を蓋７で覆うようになっている。

次に、第３図をも参照して上記実施例の作用を説明する
。

上記容器１の前方Ａ２又は後方Ａ１方向に設定値以上の
衝撃加速が加わった場合には、その衝撃加速度により柱
状永久磁石５がＡ１又はＡ２方向に移動し、一対の磁性
ヨーク２ａ、２ｂの位置から外れ、想像線５′の如く前
記容器１の内壁面に衝突するような位置に移動する。

前記永久磁石５の移動により、この永久磁石５が一対の
磁性ヨーク２ａ、２ｂの位置がら外れるので、初期に構
成されていた閉磁路は開磁路になる。

上記のように、永久磁石、磁性ヨーク及びリードスイッ
チから成る簡単な構成であり、更に例えば初期はリード
スイッチ６がオンしていた場合、衝撃加速が加わるとオ
フになるので、リードスイッチの開又は閉の状態を判別
するだけの簡単な機構によって、設定値以上の衝撃加速
が加わったがどうかを容易に知ることができる。

尚、衝撃加速が加わらなくなれば、永久磁石は磁性ヨー
ク側に引き寄せられるので、元の位置に復帰する。

次に、第４図（ａ）は本発明の他の実施例を示す斜視図
である。

前記実施例が第１図の実施例と異なる点は、柱状の永久
磁石５の代りに球状の永久磁石１０を用いている点と、
図示前後方向への移動のみならず、磁性ヨークと交差す
る水平面上のあらゆる方向へも移動できるようにした点
にある。

この加速度センサは、第４図（ａ）及び第５図（ａ）に
示すように球状の永久磁石１０、該永久磁石１０を収納
する受は部９ｂ及び蓋９ａから成る非磁性体の容器９、
この容器９の上下面に対向して設けられた磁性ヨーク２
ａ、２ｂ、その一対の磁性ヨークの他端部間に配置され
たリードスイッチ６とによって構成されている。

非磁性体の容器９には、球状の永久磁石１０が移動可能
な空間を備えており、該永久磁石１０が前記容器９内を
Ｂ１又はＢ２方向及びＣ１又はＣ２方向のみならず、水
平面上のあらゆる方向に移動できるようになっている。

一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの上記容器９を挟んで対向
している一方の端部は、第１図と同様な形態で前記容器
９に取り付けられている。

上記磁性ヨーク２ａ、２ｂの他方の端部には、第１図と
同様な形態でリードスイッチ６が設けられている。

尚、球状の永久磁石１０の一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂ
との接触面は、第５図（ａ）に示す球体の面以外に、同
図（ｂ）に示すように一部を切欠いた平坦な面１０ａと
して、磁気吸引力を高めるようにしても良い。。

また、上記永久磁石１０の受は部９ｂは、第４図の平坦
な面以外に、第６図（ａ）に示すように皿状凹部９ｄと
しても良いし、同図（ｂ）に示すように容器９の上下に
凹面を設けるようにしても良い。かかる構成によれば、
永久磁石１０の復帰動作が更に容易になる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

初期は、球状の永久磁石１０、一対の磁性ヨーク２ａ、
２ｂ及びリードスイッチ６とによって、閉磁路が形成さ
れている。

第４図（ｂ）に示す上記永久磁石１０の平坦な移動面を
有する受は部をもつ容器９ｂを用いた場合、磁性ヨーク
と交差する水平面上のあらゆる方向に設定値以上の衝撃
加速が加わるとその衝撃加速度により、球状の永久磁石
１０が一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの位置から外れ、前
記容器９の側壁面に接するような位置に移動する。

また、第６図（ａ）、（ｂ）に示す上記永久磁石１０の
皿状受は部をもつ容器９Ｃを用いた場合も、上記と同様
な作用となる。

更に、球状の永久磁石の方が柱状のものより、一対の磁
性ヨークとの接触面積が狭く磁極面が小さいので、球状
の永久磁石の場合は微小な衝撃や震動により該永久磁石
は移動し、容器の側壁面に接するような位置に移動する
ことが可能である。

このような実施例によれば、前記第１図の実施例と同様
に設定値以上の衝撃加速が加わったかどうかを容易に知
ることができるし、更に微小な震動により、球状の永久
磁石が移動するので、地震等の震動を検知することも可
能となる。

尚、上記の球状の永久磁石１０を磁性流体で覆うことに
よって、永久磁石の移動の円滑化及び磁力を高めて検出
感度を高めることができる。

第７図は上記第１図の構成の加速度センサを実際に使用
するために設計した例を示すものであるが、上記第４図
の構成の加速度センサにあっては永久磁石を球状のもの
に置き換えれば同様に設計することができる。

第７図（ａ）は正面断面図、同図（ｂ）は平面断面図で
ある。尚、この図に示す実際の使用例にあっては、第１
図の図面と上下を逆にしている。

非磁性体の容器１は、上下に鍔を備えた角筒状体として
構成し、角筒内に柱状の永久磁石５を収納した状態で前
記角筒の開口面を蓋７によって密閉している。

一方リードスイッチ６は両端リード３ａ、３ｂに外部引
出用の板状端子Ｔａ、Ｔｂを接続した状態で、この板状
端子Ｔａ、Ｔｂの先端を除く全体を樹脂Ｍによってモー
ルドすることによりガラス管を保護する構造となってい
る。このようにモールドされたリードスイッチを前記容
器１の上側鍔部上に横置きした状態で、前記リードスイ
ッチ６の両端に先端が臨み前記永久磁石５が配置された
位置に他端が臨むようにＬ字状の一対の磁性ヨーク２ａ
、２ｂが取付けられている。そして、上記のような組合
せ状態で、上記容器１の下鍔部ＩＢの一方側から樹脂モ
ールド部Ｍの上端、更にこの容器１の下鍔部ＩＢの他方
側にかけて取付けられるＵ字状金具Ｐによって全体が締
付は固定されている。この締付は固定は金具Ｐの両端に
設けられた孔Ｐａと非磁性体の容器１の下鍔部ＩＢに設
けられたネジ孔とを介して取付けられるネジ等を用いて
行われる。

尚、永久磁石、磁性ヨーク及びリードスイッチから構成
される磁路の磁力を選定すれば、衝撃又は震動を検知す
る検出感度の調節が可能となるし、更に永久磁石の材質
、大きさ及び形状等を変えることにより、又は磁性ヨー
クと永久磁石との間に存在する磁気ギャップの間隔を変
化させることにより、あるいは、磁性ヨーク自体に磁気
ギャップを設け、このギャップ間隔を変化させることに
より、検出感度や応答性の調節が可能となる。

また、第８図に示すように磁性ヨーク２ａ。

２ｂをリードスイッチ６の上に載置するような構成とす
ることもできる。

尚、上記いずれの実施例の場合も、リード片をガラス封
止したリードスイッチをスイッチ素子として使用してい
るので、周囲の環境に影響されず、誤動作が生じない信
頼性の高い装置を得ることができる。

［発明の効果］ 以上述べた通り本発明によれば、永久磁石、磁性ヨーク
及びリードスイッチとによって磁路を形成した簡単な構
造を有するものでありながら、この磁路が衝撃又は震動
の加速度により開閉する機構になっており、また直接オ
ン及びオフ信号を容易に取り出すことができるので、応
答性が良好で信頼性が高い加速度センサを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部切欠斜視図、第２
図は上記実施例の側断面図、第３図は前記第１図の実施
例装置の作用説明図、第４図（ａ）及び（ｂ）はそれぞ
れ本発明の他の実施例を示す斜視図及び側断面図、第５
図（ａ）は前記第４図の実施例装置の作用説明図、同図
（ｂ）は前記第４図の実施例での永久磁石の変形例を示
す図、第６図（ａ）、　　（ｂ）は前記第４図の実施例
での永久磁石の受は部を示す側断面図、第７図（ａ）及
び（ｂ）は前記第１図の実施例の具体的実施態様を示す
正面断面図及び平面断面図、第８図は磁性ヨークとリー
ドスイッチの構成の変形例を示す図、第９図は従来の加
速度センぜの構成図である。 １・・・容器、　２ａ、２ｂ・・・磁性ヨーク、３・・
・リード、　５，１０・・・永久磁石、６・・・リード
スイッチ、　　７・・・可動容器の蓋、８・・・リード
スイッチの接点、　９・・・二段容器、１１・・・磁性
流体、　１２・・・コンデンサ。 （Ｇ） ０ −４５′ −４５３− ａコ ｑコ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加速度センサにおいて、可動永久磁石と、該永久
   磁石が移動可能な空間を有する非磁性体の容器と、該容
   器に対して前記永久磁石の移動方向と交差する方向に配
   置された磁性ヨークと、リードスイッチとを有し、前記
   永久磁石、磁性ヨーク及びリードスイッチとが閉磁路を
   形成するように配置された加速度センサ。
2. （２）前記可動永久磁石が柱状である請求項１に記載の
   加速度センサ。
3. （３）前記可動永久磁石が球状である請求項１に記載の
   加速度センサ。