JPH03214063A

JPH03214063A - 加速度検出器

Info

Publication number: JPH03214063A
Application number: JP1087390A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Saito; 英敏斉藤; Masahiro Kume; 昌宏粂
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2702582B2

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〕この発明は、自動車等、移動体の加減速度を検出するた
めの加速度検出器に関する。

〔従来の技術〕

周知の加速度検出器の中に、加速度によって移動する磁
性体の動きを差動トランスで検出するものがある。

第４図にその一例を示す、この差動トランス型加速度検
出器４１は、図中Ａ方向の加速度が印加されると、仮ば
ね４３ａ、４３ｂに支持されている磁性体４４が各板ば
ねを弾性変形させて図中Ｂ方向に移動する。その移動で
磁性体４４０図中右側の２次コイル４？ｂ内に存在する
部分の長さが左側の２次コイル４？ａ内に存在する部分
の長さより長くなって２次コイル４？ａ、４？ｂの誘導
電圧に差が生じ、この差によって加速度が検出される。

図中、４６は１次コイル、４２はケースである。

なお、この種の検出器の具体的な従来例としては、実開
昭５９−９５２６６号公報に示されるものなどがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の検出器は、微小な加速度に対しては磁性体が微
蓋しか動かないので２次コイル間に明確な電圧差が発生
せず、従って、検出感度が悪いと云う難点がある。

また、磁性体を仮ばねで懸架している場合には、過度な
加速度が印加されると仮ばねが永久変形を起こしたり破
壊されるなどの問題がある。

さらに、２次コイルと磁性体の相対位置変化で電圧差を
／ｌさ−けるので、高い位置決め精度が・政求され、調
整に手間取るなどして組立能率が下がり、組立費も高く
なると云う問題もある。

この発明は、これ等の諸問題を無（した差動トランス型
の加速度検出器を提供しようとするものである。

〔課題を解決するだめのＬ段〕

この発明は、上記の課題を解決するため、加速度に応し
て移動する可動磁性体を板ばねで支持し、この可動磁性
体の移動方向両側に磁性体のケース又はケースで支持し
た固定磁性体を所定の隙間を保って配置し、かつ、上記
可動磁性体の外周にト記トランスの１次コイルと２次コ
イルを配置する。

なお、可動磁性体の両側に固定磁性体を配置する場合に
は、ケースを［性体で形成することができる。

また、トランスの１次コイルと２次コイルを中心対称位
置に２組設け、その２組の：１イル間に磁性体のヨーク
を配置することは史なる高感度化の而で好ましいことで
ある。

〔作用〕

１次コイルによって発生した磁束は、可動磁性体を伝っ
て２次コイルに達し、２次コイルに電圧が誘起される。

このときの誘導電圧の大きさは、２次コイル内を通過す
る磁束の量によって決まり、また、その２次コイル内磁
束通過量は、１次コイルと２次コイル間に存在する磁気
回路の磁気砥ｌｊＬ値によって決まるが、この発明では
加速度が変化しても可動磁性体と２次コイルの相対変位
が起こらず、従って、回路中の全磁気抵抗が大巾に減少
し、また、可動磁性体の両側に設けたギヤノブ（隙間）
が変化して可動磁性体の変位置に対する磁束変化を大き
く°４る働きをするので検出感度が向上する。

即ち、加速度が生して可動磁性体が一端側に移動すると
、可動磁性体とその端面に対向した磁性体ケース又は固
定磁性体との間のギヤノブは一端側で縮小し、他端側で
拡大する。そのため、一端側ではギヤノブによる磁気抵
抗が減少して当該部の磁束１ｌＩｌ）ＰＪ菫が従来の構
造に比してより多くなり、他端側ではギヤ、プによる磁
気抵抗が増大して上記とは逆の現象が１−シる。この一
端側と他端側における磁束浦過量の増減作用により、通
過磁束に誘起される２次コイルの電圧にも従来以−１，
の大きな差が生じ、従って、この差を測定すれば微小加
速度の検出も可能となる。

このように、この発明の検出器の検出原理は、可動磁性
体と２次コイルとの相対位置変化によって２つの２次コ
イル間に誘導電圧差を生しさせる従来の検出器と違って
、可動磁性体の両側でのギャップ差によって電圧差（検
出器出力）を生しさせるため、コイルと可動磁性体の相
対位置精度の確保が不要である。また、２つの磁気回路
における全磁気抵抗も減少するので、微小な磁気抵抗の
変化に対する検出感度が高まり、加速度対比での出力電
圧が非常に大きくなる。

このほか、ケース又はこれで支持した固定磁性体がスト
ッパとなって可動磁性体の過度な動きを制限するので、
仮ばねに無理な何重が加わるごともない。

（実施例）第１図に第１実施例の概要を示す。この加速度検出器１
は、磁性体で作ったケース２に板ばね３ａ、３ｂの一端
を固定し、この板ばねの他端、即ち自由端に所定装置の
可動磁性体４を同着しである。また、可動磁性体４の両
側には、ケース２の内面に一体に形成した凸部２ａ、２
ｂを所定のギャップを保って対向させ、コイル６ａ、６
ｂ間にはケースと一体のヨーク２ｃを配置しである。

さらに、可動磁性体４の外周には、磁束を発生させる１
次コイル６ａ、６ｂと、磁束の変化を検出する２次コイ
ル７ａ、７ｂをケースで支えて同心的に設置しである。

以上の如く構成した第１実施例の検出器は、移動体の加
減速時に可動磁性体４に対し、その質蓋をＭとするとＦ
＝Ｍ−Ｇなる力が加わる。この力Ｆは、板ばね３の弾性
力と均衡する位置まで仮ばねを弾性変形させて可動磁性
体４を変位させる。

この際の変位量は、板ばね３のばね定数と可動磁性体４
のｆｆＭＭが一定であるなら加速度Ｇに比例し、従って
、凸部２ａ、２ｂと可動磁性体４との間のギャップも加
速度Ｇに比例して変化する。

このギャップの変化は、今、仮に加速度検出器１に対し
て図中入方向の加速度が加わったとすると、可動磁性体
４はＢ方向に移動するので、凸部２ｂ側で減少し、凸部
２ａ側で増大する。そのため、凸部２ｂ側ではこの凸部
と磁性体４との間の磁束移動がスムーズになって１次コ
イル６ｂから２次コイル７ｂへの磁束伝達量が増加し、
２次コイルに加速度０時よりも大きな電圧が誘起される
。

一方、凸部２ａ側ではギャップの増大により磁気抵抗が
大きくなるため、２次コイル７ａ内を通過する磁束が減
少して出力電圧も小さくなる。そして、このときの２次
コイル出力は、前述の作用によって７ｂのそれが従来以
上に大きくなり、７ａのそれは従来以下に小さくなる。

従って、加速度対比での両コイルの出力差も従来に比し
て当然に大きくなり、このために、高感度検出が望める
ようになる。

また、今、図中Ａ方向に作用する加速度が過大であった
とすると、可動磁性体４は凸部２ｂに当ってそれ以上の
移動が阻止される。従って、過大加速度による板ばね３
の過度の撓みも起こらず、板ばねの永久変形、破損の問
題も無くなる。

第２図は、第２実施例の概略構成図である。この加速度
検出器１１は、第１実施例と同様の構成を持ち、同様の
働きをする。但し、ケース１２を非磁性体で形成したこ
と、そのケースで固定磁性体１５ａ、１５ｂを支持して
可動磁性体１４の両側に対向配置したこと、及びコイル
１６ａ、１６５間のヨーク１８もケースとは別体のもの
をケースで支持して設けたことは第１実施例と相違して
いる。このように、ケース全体を非磁性体で作ると、ヨ
ークを用いたとしても回路全体の磁気抵抗が増大する反
面、検出器の重量軽減が計れる。

第３図は、この発明の第３実施例の概略構成図である。

この検出器２１も第１実施例と同様の構成を持ち、同様
の働きをするが、１次コイル２６ａ、　２５ｂを２次コ
イル２？ａ、２？ｂ上に積層配置したこと、コイル間の
ヨークを省略したこと、板ばね２３を１枚にしたこと、
ケース内面の凸部を無くしてケース壁を直接可動磁性体
２４に対向させたことは第１実施例と異なる。この第３
実施例は、第１実施例に比しで出力が低下するが、可動
磁性体の変位量を大きく確保し易い、また、コイルの巻
き幅が狭くなるので、加速度の作用する方向の設置スペ
ースを確保し難いときに有利である。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の加速度検出器は、可動磁
性体の移動方向両側に磁性体のケース又はケースに支持
される固定磁性体を所定の間隔をあけて配置し、また、
１次及び２次コイルは可動磁性体の外周に配置し、可動
磁性体と上記磁性体ケース又は固定磁性体との間のギャ
ップ差で２次コイル内を通過する磁束量を変化させるよ
うにしたので、可動磁性体と２次コイルの相対位置変化
で差電圧を生しさせる従来の検出器と違って、可動磁性
体の変位量に対する磁束変化、つまりは差電圧（出力）
が大きくなり、高感度検出が望めるようになる。

また、両側のストツパが可動磁性体の過度な動きを制限
するので、仮ばねの過剰な撓みを無くしてその板ばねの
永久変形、破壊も防止することができる。

さらに、上述したように、ケース又は固定磁性体との間
のギャップ差を利用して差電圧を生じさせるので、各種
部品の位置決めも容易になる。即ち、一般にコイルは樹
脂製ボビンに巻かれているので寸法精度が悪い、従って
、従来方式によれば可動磁性体とコイルの相対位置精度
がどうしても悪くなる。しかし、この発明の構造では、
ギヤフブ精度が高精度加工の可能な金属加工品の組合せ
で決まり、また、そのギャップによって出力が決まるの
で、組立時の位置決めは上述したように容易である。

このほかケース本体の少なくとも＆１１１Ｐｉ構成部を
磁性体で形成する場合、或いはコイル間にヨークを設置
する場合には、磁気回路中の磁気抵抗が更に小さくなる
ので、出力アノブが計れる。

従って、この発明によれば小型でも高感度積出かり能と
なり、また、過大加速度、衝撃等に対する信顛性も増し
、さらに、製造も容易になってコスト削減も計れると云
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の加速度検出器の一実施例を示す概
略構成図、第２図及び第３図は他の実施例の概略構成図
、第４図は従来の差動トランス型加速度検出器を示す図
である。１．１１．２１・・・・・・加速度検出器、２．１２．
２２・・・・・・ケース、３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ、２３・・・・・・板ばね
、４．１４．２４・・・・・・可動磁性体、２ａ、２ｂ
・−・・−・凸部、　２Ｃ１１８・・・・・・ヨーク、
６ａ、６ｂ、１１．１６ｂ、２６ａ、２６ｂ−・・１次
コイル、７ａ、７ｂ、１７ａ、１７ｂ、２？ａ、２７　ｂ　・・
・２次コイル、１５ａ、１５ｂ・・・・・・固定磁性体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加速度に応じて移動する可動磁性体の変位で差動
トランスの２次コイル間に出力差を生じさせて加速度を
検出する加速度検出器において、上記可動磁性体を板ば
ねで支持し、この可動磁性体の移動方向両側に磁性体の
ケース又はケースで支持した固定磁性体を所定の隙間を
保って配置し、かつ、上記可動磁性体の外周に上記トラ
ンスの１次コイルと２次コイルを配置したことを特徴と
する加速度検出器。
（２）上記トランスの１次コイルと２次コイルを中心対
称位置に２組設け、その２組のコイル間に磁性体のヨー
クを配置した請求項（１）記載の加速度検出器。