JPH0344560A - Acceleration sensor - Google Patents
Acceleration sensorInfo
- Publication number
- JPH0344560A JPH0344560A JP17984889A JP17984889A JPH0344560A JP H0344560 A JPH0344560 A JP H0344560A JP 17984889 A JP17984889 A JP 17984889A JP 17984889 A JP17984889 A JP 17984889A JP H0344560 A JPH0344560 A JP H0344560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- strain gauge
- detection member
- detection
- acceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
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、加速度の変化を梁に加わる応力の変化として
検出するセンサに関し、特に、慣性を生じるおもりを制
振するために、センサ内部にオイルなどの制振流体を封
入した加速度センサに関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a sensor that detects a change in acceleration as a change in stress applied to a beam, and particularly relates to a sensor for damping a weight that generates inertia. The present invention relates to an acceleration sensor in which a damping fluid such as oil is sealed inside the sensor.
[従来の技術]
加速度センサは、例えば特開昭59−111065号公
報に示されるように、そのハウジングの内部に慣性を生
じるおもりを備えており、センサが加速度を受けると、
その内部でおもりがその慣性によりハウジングに対して
相対的に変位するので、その変位量を検出することによ
って加速度を検出することができる。[Prior Art] As shown in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-111065, an acceleration sensor includes a weight that generates inertia inside its housing, and when the sensor receives acceleration,
Since the weight inside the housing is displaced relative to the housing due to its inertia, acceleration can be detected by detecting the amount of displacement.
ところで、この種の加速度センサにおいては、おもりの
不要な振動を防止する必要がある。即ち。By the way, in this type of acceleration sensor, it is necessary to prevent unnecessary vibration of the weight. That is.
例えば−時的に生じた一方向に向かう加速度に対してお
もりが振動すれば、正方向と逆方向の変位信号が交互に
検出され、加速度が零になった後でもその信号が継続す
るので、正確な加速度が検出できない。For example, if a weight vibrates in response to temporal acceleration in one direction, displacement signals in the forward and reverse directions will be detected alternately, and this signal will continue even after the acceleration has become zero. Accurate acceleration cannot be detected.
従って、この種の加速度センサにおいては、おもりの制
振が非常に重要である。おもりの制振を効果的に行なう
ためには1例えばおもりが配置される空間を密封し、そ
の空間内にオイルなどを充填すればよい。Therefore, damping the vibration of the weight is very important in this type of acceleration sensor. In order to effectively damp the vibration of a weight, it is necessary to seal the space in which the weight is placed, for example, and fill the space with oil or the like.
[発明が解決しようとする課題]
制振のためにオイルなどの流体を内蔵する加速度センサ
においては、オイルがセンサの外側に漏れないように、
各部材の接合面において、シールを行なう必要がある。[Problem to be solved by the invention] In an acceleration sensor that contains a fluid such as oil for vibration damping, it is necessary to prevent oil from leaking to the outside of the sensor.
It is necessary to seal the joint surfaces of each member.
おもりの変位を梁の撓みとして検出する平板状の検出部
材を用いる加速度センサにおいては、該検出部材の中央
部をオイル中に浸し、該検出部材の周辺部をハウジング
などの部材で上と下から挟み込んで固定する必要がある
ので、検出部材とそれを挟み込む部材との各当接面で、
シールを行なわなければならない。In an acceleration sensor that uses a flat detection member that detects the displacement of a weight as the deflection of a beam, the center of the detection member is immersed in oil, and the periphery of the detection member is sandwiched from above and below between members such as a housing. Since it needs to be fixed, at each contact surface between the detection member and the member sandwiching it,
Must be sealed.
ところで、凹凸のある面のシールを行なう場合。By the way, when sealing an uneven surface.
もしくはシールすべき面に機械的強度の弱い傷付き易い
部材が配置される場合には、例えばゴムなどの可撓性の
部材をシール面に配置して弱い部材を保護した状態で、
シール面を押圧し固定する必要がある。Alternatively, if a vulnerable member with low mechanical strength is placed on the surface to be sealed, a flexible member such as rubber may be placed on the sealing surface to protect the weak member.
It is necessary to press the sealing surface to secure it.
おもりの変位を梁の撓みとして検出する平板状の検出部
材を用いる加速度センサの場合においても、検出部材が
傷付き易いので、それの上面と下面の両方において、可
撓性部材を用いてシールを行なう必要がある。Even in the case of an acceleration sensor that uses a flat detection member that detects the displacement of a weight as the deflection of a beam, the detection member is easily damaged, so a flexible member is used to seal both the top and bottom surfaces of the detection member. It is necessary to do it.
しかしながら、平板状の検出部材の上面と下面の両方が
可撓性のシール部材で支持されろ場合には、上面と下面
のいずれの支持部分も変形可能であるため、上面に加わ
る力と下面に加わる力とのバランスが崩れると、検出部
材を支持するための力によって、検出部材の梁にたわみ
が生じる。この種のたわみは、加速度の検出誤差の発生
につながる。例えばねじを用いて検出部材とシール部材
との押圧を行なう場合には、製造時点でバランスをうま
く調整して梁のたわみをなくしたとしても。However, if both the upper and lower surfaces of the flat detection member are supported by flexible sealing members, both the upper and lower supporting parts are deformable, so the force applied to the upper surface and the lower surface are If the balance with the applied force is lost, the beam of the detection member will bend due to the force for supporting the detection member. This type of deflection leads to acceleration detection errors. For example, when pressing the detection member and the sealing member using screws, even if the balance is well adjusted at the time of manufacture to eliminate deflection of the beam.
経時変化によるねじのゆるみなどによって、力のバラン
スが崩れ、梁のたわみが発生する。Due to loosening of screws over time, the force balance is disrupted and the beam becomes deflected.
本発明は、オイルなどの制振流体を内蔵した加速度セン
サにおいて、組付は部分に加わる押圧力などの加速度以
外の力による梁のたわみの発生を防止することをa題と
する。An object of the present invention is to prevent the occurrence of deflection of a beam due to a force other than acceleration, such as a pressing force applied to a part during assembly, in an acceleration sensor incorporating a damping fluid such as oil.
[発明の構成]
[課題を解決するための1手段]
上記課題を解決するために1本発明においては、その中
央部に形成された可撓性の梁と該梁の撓みを検出する撓
み検出手段を備え実質上平板形状に形成された検出部材
、該検出部材の梁に係合する形で般けられたおもり、前
記検出部材の周辺部の厚み方向の上面と下面にそれぞれ
対向する形で配置された第1及び第2の支持部材、第1
の支持部材と検出部材との間に介挿された可撓性の第1
のシール部材、第2の支持部材と検出部材との間に介挿
された可撓性の第2のシール部材、及び前記おもりの周
囲の空間に充填された制振流体を備える加速度センサに
おいて;前記第1のシール部材が前記検出部材の上面と
当接する位置と第2のシール部材が検出部材の下面と当
接す−る位置とを互いにずらす。[Structure of the Invention] [One Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, one aspect of the present invention includes a flexible beam formed in the center thereof and a deflection detection device for detecting the deflection of the beam. a detecting member formed in a substantially flat plate shape, a weight disposed to engage with a beam of the detecting member, and a weight disposed opposite to an upper surface and a lower surface in the thickness direction of a peripheral portion of the detecting member, respectively; first and second supporting members disposed;
A flexible first member inserted between the supporting member and the detecting member.
In an acceleration sensor comprising a seal member, a flexible second seal member interposed between the second support member and the detection member, and a damping fluid filled in a space around the weight; A position where the first seal member contacts the upper surface of the detection member and a position where the second seal member contacts the lower surface of the detection member are shifted from each other.
[作用]
本発明によれば、第1のシール部材によって検出部材の
上面と第1の支持部材との対向面をシールすることがで
き、第2のシール部材によって検出部材の下面と第2の
支持部材との対向面をシールすることができる。[Operation] According to the present invention, the first seal member can seal the upper surface of the detection member and the opposing surface of the first support member, and the second seal member can seal the lower surface of the detection member and the second support member. The surface facing the support member can be sealed.
また、検出部材の上面が第1のシール部材と当接する位
置においては、検出部材の下面と当接する位置に第2の
シール部材がなく、その面は第2の支持部材と当接し支
持される。従って、第2の支持部材がシール部材のよう
に可撓性の部材でない限り、その位置では、第2の支持
部材と検出部材との間の抑圧、力の大小に関わらず、検
出部材の下面は、第2の支持部材の面に沿った形状を維
持する。つまり、第2の支持部材の上面が平担な形状で
あれば1組付けの押圧力に変化が生じても、検出部材の
梁にたわみが生じる恐れはない。Furthermore, at the position where the upper surface of the detection member contacts the first seal member, there is no second seal member at the position where the upper surface of the detection member contacts the lower surface of the detection member, and that surface contacts and is supported by the second support member. . Therefore, unless the second support member is a flexible member such as a seal member, in that position, regardless of the magnitude of the pressure or force between the second support member and the detection member, the lower surface of the detection member maintains the shape along the surface of the second support member. In other words, if the upper surface of the second support member has a flat shape, even if the pressing force of one assembly changes, there is no possibility that the beam of the detection member will bend.
同様に、検出部材の下面が第2のシール部材と当接する
位置においては、検出部材の上面と当接する位置に第1
のシール部材がなく、その面は第1の支持部材と当接し
支持される。従って、第1の支持部材がシール部材のよ
うに可撓性の部材でない限り、その位置では、第1の支
持部材と検出部材との間の押圧力の大小に関わらず、検
出部材の上面は、第1の支持部材の面に沿った形状を維
持する。つまり、第1の支持部材の下面が平担な形状で
あれば1組付けの押圧力に変化が生じても、検出部材の
梁にたわみが生じる恐れはない。Similarly, at the position where the lower surface of the detection member abuts the second seal member, the first
There is no sealing member, and its surface abuts and is supported by the first support member. Therefore, unless the first support member is a flexible member such as a seal member, at that position, regardless of the magnitude of the pressing force between the first support member and the detection member, the upper surface of the detection member will be , maintains the shape along the surface of the first support member. In other words, if the lower surface of the first support member has a flat shape, even if the pressing force of one assembly changes, there is no fear that the beam of the detection member will bend.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照した
実施例説明により明らかになろう。Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[実施例コ
第1図に一実施例の加速度センサの縦断面を示し、第2
図に第1図のn−n線断面の主要部を示す。まず第1図
を参照して構成を説明する。[Example 1] Fig. 1 shows a longitudinal section of an acceleration sensor according to an example, and
The figure shows the main part of the cross section taken along line nn in FIG. 1. First, the configuration will be explained with reference to FIG.
おもり1は、金属製で、円柱状に形成されており、中央
部に貫通孔を有している。棒状のアーム2は、その下端
がおもり1の貫通孔に押入され。The weight 1 is made of metal, has a cylindrical shape, and has a through hole in the center. The rod-shaped arm 2 has its lower end pushed into the through hole of the weight 1.
リング3とおもり1の位置決め用にアーム2に一体化さ
れたフランジ4によっておもり1と一体に構成されてい
る。おもりlが配置される空間は。It is constructed integrally with the weight 1 by a flange 4 integrated with the arm 2 for positioning the ring 3 and the weight 1. What is the space in which the weight l is placed?
ビームホルダ11.ビームベース12及びウェートスト
ッパ13で構成されるケースの内空間に形成されている
。ウェートストツパ13は1円形のカップ状で、おもり
1の外径よりも少し大きな内径を有し、上部にはフラン
ジ部13aを有している。ビームベース12は、ウェー
トストッパ13と嵌合できる形状になっており、ウェー
トストツパ内に入り込む円筒形状の突出部12aとフラ
ンジ部12bを有している。Beam holder 11. It is formed in the inner space of a case composed of a beam base 12 and a weight stopper 13. The weight stopper 13 is in the shape of a circular cup, has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the weight 1, and has a flange portion 13a at the top. The beam base 12 has a shape that can fit into the weight stopper 13, and has a cylindrical protrusion 12a that fits into the weight stopper and a flange 12b.
ビームプレート20は、ビームホルダ11とビームベー
ス12に上下から挟まれる形で配置されている。ビーム
プレート20の上面とビームホルダ1■の下面との間、
ならびにビームプレート20の下面とビームベース12
の上面との間には、それぞれゴム製のシール材14及び
15が介挿されている。The beam plate 20 is placed between the beam holder 11 and the beam base 12 from above and below. Between the top surface of the beam plate 20 and the bottom surface of the beam holder 1■,
and the lower surface of the beam plate 20 and the beam base 12
Rubber sealing materials 14 and 15 are respectively inserted between the upper surfaces of the .
一方のシール材15はリング状に形成されている。また
もう一方のシール材14は、キャップ状に形成され、ビ
ームプレート20との当接部分にフランジ部14aを有
している。ビームプレート20の上面とシール材14の
フランジ部14aとの当接面、ならびにビームプレート
20の下面とシール材15との当接面は、アーム2の周
囲を囲むように同心円状に各々リング形状を形成してい
る。前者のリングは後者のリングよりも径が小さくなっ
ており、両方のリング面が互いに対向しないように、互
いに位置をずらして配置しである。One sealing material 15 is formed into a ring shape. The other sealing material 14 is formed into a cap shape and has a flange portion 14a at the portion where it comes into contact with the beam plate 20. The contact surface between the upper surface of the beam plate 20 and the flange portion 14a of the sealing material 14, and the contact surface between the lower surface of the beam plate 20 and the sealing material 15 are formed in a concentric ring shape so as to surround the periphery of the arm 2. is formed. The former ring has a smaller diameter than the latter ring, and the two ring surfaces are offset from each other so that they do not face each other.
つまり、シール材14のフランジ部14aは。In other words, the flange portion 14a of the sealing material 14.
ビームプレート20を間に挟んで、ビームベース12の
上面のシール材15の存在しない位置と対向している。It faces a position on the upper surface of the beam base 12 where the sealant 15 is not present, with the beam plate 20 interposed therebetween.
またシール材15とビームプレート20との当接面は、
ビームプレート20を間に挟んで、ビームホルダ11の
下面のシール材14の存在しない位置と対向している。Furthermore, the contact surface between the sealing material 15 and the beam plate 20 is
It faces a position on the lower surface of the beam holder 11 where the sealing material 14 is not present, with the beam plate 20 interposed therebetween.
このため、薄板状のビームプレート20の支持される各
部分の表面と裏面とは、少なくとも一方の面が、金属製
の平担な面(11又は12)で支持されている。Therefore, at least one of the front and back surfaces of each supported portion of the thin beam plate 20 is supported by a flat metal surface (11 or 12).
第1図に示すねじ51,52を含む4つのねじによって
、ビームホルダ11とウエートストツバのフランジ部1
3aとが結合されている。従って、ビームベース12は
ビームホルダ11とウエートストツパ13とで挟まれて
固定され、ビームプレート20はビームホルダllとビ
ームベース12とで挟まれて固定されている。シール材
14のフランジ部14aはビームホルダ11とビームプ
レート20上面との間に介挿され、シール材15はビー
ムプレート20下面とビームベース12との間に介挿さ
れている。The beam holder 11 and the flange portion 1 of the weight stop collar are connected by four screws including the screws 51 and 52 shown in FIG.
3a are combined. Therefore, the beam base 12 is sandwiched and fixed between the beam holder 11 and the weight stopper 13, and the beam plate 20 is sandwiched and fixed between the beam holder 11 and the beam base 12. The flange portion 14a of the sealing material 14 is inserted between the beam holder 11 and the upper surface of the beam plate 20, and the sealing material 15 is inserted between the lower surface of the beam plate 20 and the beam base 12.
ビームプレート20は、薄板状であり撓み易いので、そ
の表面又は裏面から力を受けると、その力によって撓み
を生じようとする。しかし、この例では、ビームプレー
ト20を支持する部分では。The beam plate 20 has a thin plate shape and is easily bent. Therefore, when a force is applied to the front or back surface of the beam plate 20, the beam plate 20 tends to bend due to the force. However, in this example, in the part that supports the beam plate 20.
ビームプレート20の表面と裏面の少なくとも一方が、
金属製の平面に当接しているので、ビームホルダ11と
ビームベース12とからどのような押圧力を受ける場合
でも、平面に沿った形状を維持し、撓みを生じない。At least one of the front and back surfaces of the beam plate 20 is
Since it is in contact with a metal flat surface, no matter what kind of pressing force is applied from the beam holder 11 and the beam base 12, it maintains its shape along the flat surface and does not bend.
このため、ねじ(51,52)の締め付はトルクが変化
しても、ビームプレート20の変形特性に変化が生じる
ことはない、つまり、製造時の組付条件のばらつきや経
時変化による締め付はトルクの変化が、ビームプレート
20の撓みに影響を及ぼさないので、加速度センサの零
点にずれが生じる恐れがない。Therefore, even if the tightening torque of the screws (51, 52) changes, the deformation characteristics of the beam plate 20 will not change. Since the change in torque does not affect the deflection of the beam plate 20, there is no possibility that the zero point of the acceleration sensor will shift.
ビームプレート20の平面の外観を第3図に拡大して示
す。第3図を参照すると、ビームプレート20の中央付
近には、該プレートの一部を切欠いて形成した細長い2
つの開口部21.22が設けられ、それらの間に細長い
梁23が形成されている。梁23の中央部には、第1図
のアーム2を通すための穴23aが開口している。つま
り、アーム2の頂部2aを穴23aに通し、頂部2aに
アームストッパ16を装着することにより、アーム2は
その頂部2aが渠23の中央部に固定され。An enlarged plan view of the beam plate 20 is shown in FIG. Referring to FIG. 3, near the center of the beam plate 20 there is an elongated 2
Two openings 21,22 are provided between which an elongated beam 23 is formed. A hole 23a is opened in the center of the beam 23 through which the arm 2 shown in FIG. 1 passes. That is, the arm 2 has its top 2a fixed to the center of the channel 23 by passing the top 2a of the arm 2 through the hole 23a and attaching the arm stopper 16 to the top 2a.
築23によって支持される。即ち、おもり1は。Supported by 23 years old. That is, weight 1 is.
アーム2を介して、梁23から垂れ下がるように吊り下
げられる。It is suspended from a beam 23 via an arm 2.
ビームプレート20の基部は、非常に薄い(厚みが0
、1 m m )金属(SUS304)の平板で構成さ
れており、その上に様々な膜状の部分が形成されている
。ビームプレート20が非常に薄いので、梁23に装着
されたおもりが傾くと、それに従ってlI23に撓みが
生じる。渠23上には、その撓みを検出するために、8
つの歪ゲージ部P1゜P2.P3.P4.P5.P6.
P7及びP8が設けられており、これらに接続された配
線パターン25の他端は、ビームプレート20の右端の
端子部20aに集中的に配列されている。配線パターン
25には、9本の線251〜25sが備わっている。The base of the beam plate 20 is very thin (thickness is 0).
, 1 mm) is composed of a flat plate of metal (SUS304), on which various film-like parts are formed. Since the beam plate 20 is very thin, when the weight attached to the beam 23 is tilted, the lI 23 is deflected accordingly. 8 on the culvert 23 to detect its deflection.
Two strain gauge parts P1゜P2. P3. P4. P5. P6.
P7 and P8 are provided, and the other ends of the wiring patterns 25 connected to these are arranged in a concentrated manner at the terminal portion 20a at the right end of the beam plate 20. The wiring pattern 25 includes nine lines 251 to 25s.
第3図の歪ゲージ部pt−psの一部を拡大して第6a
図及び第6b図に示す、第6a図を参照すると、歪ゲー
ジ部P3は、矢印Y方向に細長く形成されたパターン部
分とX方向に太く短く形成されたパターン部分とが交互
に形成されて全体で1本の線を構成している。従って歪
ゲージ部P3の電気抵抗の大部分は、細く長いY方向に
向かうパターン部分によって得られ、X方向に向かう部
分の影響は小さい。Part 6a of the strain gauge part pt-ps in Fig. 3 is enlarged.
Referring to FIG. 6a shown in FIG. constitute one line. Therefore, most of the electrical resistance of the strain gauge portion P3 is obtained by the thin and long pattern portion extending in the Y direction, and the influence of the portion extending in the X direction is small.
つまり、歪ゲージ部P3は、Y方向に向かう応力を受け
るとその電気抵抗が大きく変化するが、X方向の応力に
対しては変化はほとんど生じない。In other words, the electrical resistance of the strain gauge part P3 changes greatly when it receives stress in the Y direction, but hardly changes in response to stress in the X direction.
歪ゲージ部P3の両端部は、それぞれ、配線パターン2
51及び252に接続されている。なお、他の歪ゲージ
部Pi、P2及びP4も、歪ゲージ部P3と同一のパタ
ーン形状及び向きに構成されている。Both ends of the strain gauge part P3 are connected to the wiring pattern 2, respectively.
51 and 252. Note that the other strain gauge parts Pi, P2, and P4 are also configured to have the same pattern shape and orientation as the strain gauge part P3.
第6b図を参照すると、歪ゲージ部P’5には。Referring to FIG. 6b, in the strain gauge section P'5.
X方向及びY方向に対して45度傾いた矢印A1方向に
向かって形成された細長いパターン部分とそれに対して
90度傾いたA2方向の太く短いパターン部分とが交互
に形成され、全体で1本の線を構成している。従って、
歪ゲージ部P5の電気抵抗の大部分は、細く長いA2方
向に向かうパターン部分によって得られ、At方向に向
かう部分の影響は小さい。Long and thin pattern parts formed in the direction of arrow A1 inclined at 45 degrees with respect to the X and Y directions and thick and short pattern parts formed in the direction of arrow A2 inclined at 90 degrees with respect to the arrow A1 are alternately formed, and there is one pattern in total. It makes up the lines of Therefore,
Most of the electrical resistance of the strain gauge portion P5 is obtained by the thin and long pattern portion extending in the A2 direction, and the influence of the portion extending in the At direction is small.
つまり、歪ゲージ部P5は、A2方向に向かう応力を受
けるとその電気抵抗が大きく変化するが、A1方向の応
力に対しては変化はほとんど生じない、歪ゲージ部P5
の両端部は、それぞれ、配線パターン257及び258
に接続されている。なお、歪ゲージ部P8も、歪ゲージ
部P5と同一のパターン形状及び向きに形成されている
。In other words, the electrical resistance of the strain gauge part P5 changes greatly when it receives stress in the A2 direction, but hardly changes when it receives stress in the A1 direction.
are connected to wiring patterns 257 and 258, respectively.
It is connected to the. Note that the strain gauge portion P8 is also formed in the same pattern shape and orientation as the strain gauge portion P5.
歪ゲージ部P6は、パターンの細長い部分と太く短い部
分との向きが歪ゲージ部P5と90度ずれて形成されて
いる。従って、歪ゲージ部P6の場合、At方向に向か
う応力を受けるとその電気抵抗が大きく変化するが、A
2方向の応力に対しては変化はほとんど生じない、歪ゲ
ージ部P6の両端部は、それぞれ、配線パターン257
及び256に接続されている。なお、歪ゲージ部P7も
。The strain gauge portion P6 is formed such that the elongated portion and the thick and short portion of the pattern are oriented 90 degrees apart from the strain gauge portion P5. Therefore, in the case of the strain gauge part P6, when it receives stress in the At direction, its electrical resistance changes greatly;
Both ends of the strain gauge part P6, which hardly change due to stress in two directions, are connected to wiring patterns 257.
and 256. In addition, the strain gauge part P7 is also included.
歪ゲージ部P6と同一のパターン形状及び向きに形成さ
れている。It is formed in the same pattern shape and direction as the strain gauge part P6.
第7a図、第7b図及び第7c図に、このセンサにそれ
ぞれY方向、X方向及び2方向の加速度が印加される場
合のvIk23の応力の向き及びその分布の概略を示す
、なお、第7a図、第7b図及び第7c図に示す各部材
の形状や構造は実際とはかなり異なっているので注意さ
れたい。Figures 7a, 7b, and 7c schematically show the direction and distribution of stress in vIk23 when accelerations in the Y direction, X direction, and two directions are applied to this sensor, respectively. Please note that the shapes and structures of the members shown in Figures 7b and 7c are quite different from the actual ones.
Y方向の加速度が印加される場合には、第7a回に示す
ように染上にY方向に向かう圧縮応力及び引張応力が作
用する。従って、歪ゲージ部P1゜P2が圧縮応力を受
けてその電気抵抗が減小する時には、他の歪ゲージ部P
3.P4が引張応力を受けてその電気抵抗が増大し、歪
ゲージ部Pl。When acceleration in the Y direction is applied, compressive stress and tensile stress in the Y direction act on the dye as shown in Section 7a. Therefore, when strain gauge parts P1 and P2 receive compressive stress and their electrical resistance decreases, other strain gauge parts P
3. P4 receives tensile stress and its electrical resistance increases, strain gauge part Pl.
P2が引張応力を受けてその電気抵抗が増大する時には
、他の歪ゲージ部P3.P4が圧縮応力を受けてその電
気抵抗が減小する。つまり4つの歪ゲージ部P1〜P4
を電気的に接続してホイートストンブリッジを構成すれ
ば、それによってY方向の加速度に対応する応力を検出
できる。When P2 is subjected to tensile stress and its electrical resistance increases, other strain gauge parts P3. P4 receives compressive stress and its electrical resistance decreases. In other words, four strain gauge parts P1 to P4
If they are electrically connected to form a Wheatstone bridge, it is possible to detect stress corresponding to acceleration in the Y direction.
X方向の加速度が印加される場合には、第7b図に示す
ように染上に傾め方向(At、A2)に向かう圧縮応力
又は引張応力が作用する。従って。When acceleration in the X direction is applied, compressive stress or tensile stress in the direction of inclination (At, A2) acts on the dyeing as shown in FIG. 7b. Therefore.
歪ゲージ部P5.P8が圧縮応力を受けてその電気抵抗
が減小する時には、他の歪ゲージ部P6゜P8が引張応
力を受けてその電気抵抗が増大し、歪ゲージ部P5.P
7が張力を受けてその電気抵抗が増大する時には、他の
歪ゲージ部P6.P8が圧縮応力を受けてその電気抵抗
が減小する。つまり、歪ゲージ部P5〜P8を電気的に
接続してホイートストンブリッジを構成すれば、それに
よってX方向の加速度に対応する応力を検出できる。Strain gauge part P5. When P8 receives compressive stress and its electrical resistance decreases, other strain gauge parts P6 and P8 receive tensile stress and their electrical resistance increases, and strain gauge parts P5. P
7 receives tension and its electrical resistance increases, the other strain gauge parts P6. P8 receives compressive stress and its electrical resistance decreases. That is, if the strain gauge parts P5 to P8 are electrically connected to form a Wheatstone bridge, stress corresponding to acceleration in the X direction can be detected thereby.
また、X方向の加速度が印加される場合には、第7c図
に示すように染上にY方向に向かう圧縮力芯及び引張応
力が作用するが、この場合には梁の両側の対称位置に同
一の応力が作用する。従って、歪ゲージ部PI、P2が
圧縮応力を受ける時には他の歪ゲージ部P3.P4も圧
縮応力を受け、歪ゲージ部Pi、P2が引張応力を受け
る時には他の歪ゲージ部P3.P4も引張応力を受ける
ので、4つの歪ゲージ部P1〜P4の電気抵抗の変化は
同一であり、2方向の加速度に対してはホイートストン
ブリッジからは信号は出力されない。Furthermore, when acceleration in the X direction is applied, compressive force core and tensile stress are applied to the dyeing surface in the Y direction, as shown in Figure 7c, but in this case, at symmetrical positions on both sides of the beam. The same stress acts. Therefore, when strain gauge parts PI, P2 receive compressive stress, other strain gauge parts P3. P4 also receives compressive stress, and when strain gauge parts Pi and P2 receive tensile stress, other strain gauge parts P3. Since P4 also receives tensile stress, the changes in electrical resistance of the four strain gauge parts P1 to P4 are the same, and no signal is output from the Wheatstone bridge in response to acceleration in two directions.
第8図に、ビームプレート20とそれの配wc251〜
25gに接続される電気回路によって構成されたブリッ
ジ回路の結線状態を示す、第8図に示す結線により、歪
ゲージ部PI、P2.P3及びP4がlっのホイートス
トンブリッジを構成し。Figure 8 shows the beam plate 20 and its arrangement wc251~
25g, strain gauge parts PI, P2. P3 and P4 constitute a Wheatstone bridge.
残りの歪ゲージ部P5〜P8が別のホイートストンブリ
ッジを構成する。前者のブリッジの出力端子にY方向の
加速度に対応する電圧vyが得られ。The remaining strain gauge sections P5 to P8 constitute another Wheatstone bridge. A voltage vy corresponding to the acceleration in the Y direction is obtained at the output terminal of the former bridge.
後者のブリッジの出方端子にX方向の加速度に対応する
電圧Vxが得られる。A voltage Vx corresponding to the acceleration in the X direction is obtained at the output terminal of the latter bridge.
なお、歪ゲージ部P1〜P4で構成されるブリッジにお
いては、歪ゲージ部PlとP2、ならびに歪ゲージ部P
3とP4が、それぞれブリッジの対向する辺に位置する
ように接続されていることに注意されたい。In addition, in the bridge composed of strain gauge parts P1 to P4, strain gauge parts Pl and P2, and strain gauge part P
Note that 3 and P4 are connected such that they are each located on opposite sides of the bridge.
第5図に、ビームプレート2oの厚み方向の断面の一部
を拡大して示す、第5図を参照すると、ビームプレート
20は、基部26の一方の而に形成された絶縁膜27.
導電性パターン28及び絶縁膜29を有している。基部
26は、厚みが0.1mmの金属薄板であり、導電性で
あるので、その上に電気回路を形成するために、その片
方の面の全体に渡って、絶縁膜27が形成されている。Referring to FIG. 5, which shows a partially enlarged cross section of the beam plate 2o in the thickness direction, the beam plate 20 has an insulating film 27 formed on one side of the base 26.
It has a conductive pattern 28 and an insulating film 29. The base 26 is a thin metal plate with a thickness of 0.1 mm and is conductive, so an insulating film 27 is formed over the entire one surface of the base 26 in order to form an electric circuit thereon. .
この絶縁膜27は、S i O2の塗布によって形成さ
れる。This insulating film 27 is formed by coating SiO2.
導電性パターン28は、スパッタリングによって形成さ
れたNi系導体のa膜であり、それをエツチング処理す
ることにより、必要とされる各歪ゲージ部P1〜P8と
配線25のパターンが形成される。このパターンの形成
が終了した後で、電気接続の必要な端子部20aを除き
、パターンの上にS i O2の保護膜を形成する。The conductive pattern 28 is a Ni-based conductor a film formed by sputtering, and by etching it, the required patterns of each of the strain gauge parts P1 to P8 and the wiring 25 are formed. After the formation of this pattern is completed, a protective film of SiO2 is formed on the pattern except for the terminal portion 20a that requires electrical connection.
第1図を参照すると、ビームホルダ11.ビームベース
】2及びウェートストッパ13でなるケースの内空間7
には、おもり1やアーム2とともに、シリコンオイル8
が充填されている。このシリコンオイル8は、その粘性
によっておもり1の動きを抑制し、振動を防止する。Referring to FIG. 1, beam holder 11. Inner space 7 of the case consisting of beam base] 2 and weight stopper 13
, along with weight 1 and arm 2, silicone oil 8
is filled. This silicone oil 8 suppresses the movement of the weight 1 due to its viscosity and prevents vibration.
内空間7にシリコンオイル8が充填されているので、そ
の空間からシリコンオイルが漏れないようにケースを構
成する各部材の当接部分に充分なシールを施こす必要が
あるにの実施例では、ビームベース12とウェートスト
ツパ13との当接面はOリング6によってシールしてい
る。また。In this embodiment, since the inner space 7 is filled with silicone oil 8, it is necessary to provide sufficient sealing at the abutting portions of each member constituting the case so that the silicone oil does not leak from the space. The contact surfaces between the beam base 12 and the weight stopper 13 are sealed by an O-ring 6. Also.
ビームベース12の上面とビームプレート2oの下面と
の当接面は、その部分に介挿した環状のシール材(ゴム
)15によってシールし、ビームプレート20の上面と
ビームホルダ11の下面との当接面は、その部分に介挿
したシール材14によってシールしている。シール材1
4は、アーム2の頂部2aとアームストッパ16の周囲
全体を覆う形に形成されている。なお、シール材14と
15はいずれも可撓性の材料(ゴム)で形成されている
ので、シール材14及び15がビームプレー1〜20に
比較的強く押圧される場合でも、ビームプレート20の
表面を傷付ける心配はない。The abutment surface between the upper surface of the beam base 12 and the lower surface of the beam plate 2o is sealed with an annular sealing material (rubber) 15 inserted in that area, and the abutment surface between the upper surface of the beam plate 20 and the lower surface of the beam holder 11 is sealed. The contact surface is sealed by a sealing material 14 inserted therein. Seal material 1
4 is formed to cover the entire circumference of the top portion 2a of the arm 2 and the arm stopper 16. Note that since the sealing materials 14 and 15 are both made of a flexible material (rubber), even when the sealing materials 14 and 15 are relatively strongly pressed against the beam plates 1 to 20, the beam plates 20 There is no need to worry about damaging the surface.
この例では、ビームプレート20が非常に薄く、その上
に形成された配線などのパターンはそれより更に薄い膜
状に形成されているので、ビームプレート20と、ビー
ムホルダ11及びビームベース12との当接面にはほと
んど凹凸がない。そのため、それらの部分のシールは、
第1図に示すような単純な形状のシール材14.15だ
けで極めて簡単に、かつ確実に行なうことができる。In this example, the beam plate 20 is very thin, and the patterns such as wiring formed on it are formed into an even thinner film, so that the beam plate 20, the beam holder 11, and the beam base 12 are connected to each other. There are almost no irregularities on the contact surface. Therefore, the seals for those parts are
This can be done extremely easily and reliably using only sealing materials 14 and 15 having a simple shape as shown in FIG.
なお、ビームホルダ11.ビームベース12及びビー1
1プレート20を固定する4本のねじは、各々第3図に
示すビームプレート20の穴20b。Note that the beam holder 11. Beam base 12 and beam 1
1. The four screws for fixing the plate 20 are each inserted into the hole 20b of the beam plate 20 shown in FIG.
20c、20d及び20eを通る。第1図に示すように
、ビームホルダ11.ビームベース12及びウェートス
トツパ13で構成されるケースの外側は、スポンジシー
トで構成されるクツション材31.32及び33で覆わ
れ、各種部材41,42.43及び44で構成されるハ
ウジング内に固定される。20c, 20d and 20e. As shown in FIG. 1, the beam holder 11. The outside of the case consisting of the beam base 12 and the weight stopper 13 is covered with cushioning materials 31, 32 and 33 made of sponge sheets, and inside the housing consisting of various members 41, 42, 43 and 44. Fixed.
[効果]
以上のとおり、本発明によれば、可撓性の第1及び第2
のシール部材を検出部材の上面及び下面に配置して制振
流体に関するシールを行なうので、検出部材を傷付ける
ことなく確実にシールを行なうことができる。また、第
1のシール部材と検出部材の上面とが当接する位置と、
第2のシール部材と検出部材の下面とが当接する位置と
が互いにずれているので、検出部材の第1及び第2のシ
ール部材と当接する部分の面の他方の面が、それぞれ撓
みを生じにくい第2及び第1の支持部材の面に当接する
。従って、第1及び第2のシール部材と検出部材とを押
圧する力が変化する場合でも、それらの当接面に変形が
生じる恐れはない。つまり、本発明の加速度センサでは
、零点(加速度が零の時のセンサ出力状S)にずれが生
じる恐れはない。[Effect] As described above, according to the present invention, the flexible first and second
Since the sealing members are disposed on the upper and lower surfaces of the detection member to seal the damping fluid, the sealing can be performed reliably without damaging the detection member. Further, a position where the first seal member and the upper surface of the detection member abut,
Since the positions where the second seal member and the lower surface of the detection member abut are shifted from each other, the other surface of the portion of the detection member that abuts the first and second seal members is bent. The second and first support members come into contact with surfaces that are difficult to maintain. Therefore, even if the force with which the first and second seal members and the detection member are pressed changes, there is no risk of deformation of their contact surfaces. In other words, in the acceleration sensor of the present invention, there is no possibility that the zero point (the sensor output state S when the acceleration is zero) will shift.
第1図は、一実施例の加速度センサを示す縦断面図であ
る。
第2図は第1図のn−n線断面の主要部を示す断面図、
第3図は第1図のビームプレート20の外観を示す拡大
平面図、第4図は第1図の一部分を拡大して示す断面図
である。
第5図は、ビームプレート20の一部分の厚み方向の断
面を示す断面図である。
第6a図及び第6b図は、各々、ビームプレート20上
の歪ゲージ部を拡大して示す平面図である。
第7a図、第7b図及び第7c図は、各々異なる方向の
加速度を受けた場合の、渠23の応力分布の概略を示す
斜視図である。
第8図は、第1図の加速度センサの一部分の電気要素の
接続状態を示す配線図である。
1:おもり(ウェート)2:アーム
3:リング 4:フランジ
6:Oリング 7:内空間
8:シリコンオイル(制振流体)
11:ビームホルダ(第1の支持部材)12:ビームベ
ース(第2の支持部材)13:ウェートストツパ
14:シール材(第1のシール部材)
15:シール材(第2のシール部材)
20:ビームプレート(検出部材)
21.22:開口部 23:染
25:配線パターン 251〜259:配線P1〜P
8:歪ゲージ部(撓み検出手段〉26:基部
27:絶縁膜
28:導電性パターン 29:絶縁膜
31゜
32゜
:クッション材FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an acceleration sensor according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the cross section taken along line nn in FIG.
3 is an enlarged plan view showing the appearance of the beam plate 20 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a portion of FIG. 1. FIG. 5 is a sectional view showing a section of a portion of the beam plate 20 in the thickness direction. FIGS. 6a and 6b are plan views each showing an enlarged strain gauge section on the beam plate 20. FIGS. FIGS. 7a, 7b, and 7c are perspective views schematically showing the stress distribution of the conduit 23 when subjected to acceleration in different directions. FIG. 8 is a wiring diagram showing a connection state of some electric elements of the acceleration sensor of FIG. 1. FIG. 1: Weight 2: Arm 3: Ring 4: Flange 6: O-ring 7: Inner space 8: Silicone oil (damping fluid) 11: Beam holder (first support member) 12: Beam base (second support member) 13: Weight stopper 14: Seal material (first seal member) 15: Seal material (second seal member) 20: Beam plate (detection member) 21. 22: Opening 23: Dye 25: Wiring pattern 251-259: Wiring P1-P
8: Strain gauge part (deflection detection means) 26: Base
27: Insulating film 28: Conductive pattern 29: Insulating film 31°32°: Cushioning material
Claims (1)
する撓み検出手段を備え実質上平板形状に形成された検
出部材、前記梁に対し垂直方向下部に取付けられたおも
り、前記検出部材の周辺部の厚み方向の上面と下面にそ
れぞれ対向する形で配置された第1及び第2の支持部材
、第1の支持部材と検出部材との間に介挿された可撓性
の第1のシール部材、第2の支持部材と検出部材との間
に介挿された可撓性の第2のシール部材、及び前記おも
りの周囲の空間に充填された制振流体を備える加速度セ
ンサにおいて; 前記第1のシール部材が前記検出部材の上面と当接する
位置と第2のシール部材が検出部材の下面と当接する位
置とを互いにずらしたことを特徴とする加速度センサ。[Scope of Claims] A detection member formed in a substantially flat plate shape, including a flexible beam formed in the center thereof and a deflection detection means for detecting the deflection of the beam; an attached weight, first and second support members arranged to face each other on the upper and lower surfaces in the thickness direction of the peripheral portion of the detection member, and inserted between the first support member and the detection member; a flexible first seal member inserted between the second supporting member and the detection member, and a control member filled in a space around the weight. In an acceleration sensor including a vibrating fluid; the position where the first sealing member contacts the upper surface of the detection member and the position where the second sealing member contacts the lower surface of the detection member are shifted from each other. sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17984889A JPH0344560A (en) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17984889A JPH0344560A (en) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Acceleration sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344560A true JPH0344560A (en) | 1991-02-26 |
Family
ID=16072967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17984889A Pending JPH0344560A (en) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Acceleration sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344560A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7314151B2 (en) | 2005-10-12 | 2008-01-01 | Y.A.C. Co., Ltd. | Pressing apparatus for clothing |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP17984889A patent/JPH0344560A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7314151B2 (en) | 2005-10-12 | 2008-01-01 | Y.A.C. Co., Ltd. | Pressing apparatus for clothing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7444879B2 (en) | Displacement transducer | |
| JP2503290B2 (en) | Semiconductor pressure / differential pressure measurement diaphragm | |
| KR102557074B1 (en) | load cell | |
| GB2073889A (en) | Transducer device for measuring mechanical values on hollow bodies | |
| JPS6257933B2 (en) | ||
| US6612178B1 (en) | Leadless metal media protected pressure sensor | |
| US8770032B2 (en) | Relative pressure sensor | |
| JPH0650320B2 (en) | Stress compensation converter | |
| JP2800083B2 (en) | Pressure transducer assembly and method of manufacturing the same | |
| US6591686B1 (en) | Oil filled pressure transducer | |
| JPH0618344A (en) | Pressure sensor and manufacture thereof | |
| JP3234417B2 (en) | Load sensor | |
| US5349491A (en) | Pre-stressed pressure transducer and method of forming same | |
| JPS62145130A (en) | Semiconductor pressure sensor | |
| US5792953A (en) | Acceleration sensor having a vibrator with an attached weight | |
| JPH0692977B2 (en) | Rotation sensor | |
| US20040187594A1 (en) | Load beam apparatus operative to prevent improper operation due to off axis loads | |
| JPH11132887A (en) | Pressure detector | |
| JPH10170540A (en) | Acceleration sensor | |
| JP2009068936A (en) | Physical quantity detecting apparatus | |
| JPH0723747Y2 (en) | Acceleration sensor | |
| JPS6261897B2 (en) | ||
| JPH02300665A (en) | Acceleration sensor | |
| US20240402833A1 (en) | Input device including container with deformable portion | |
| JP6725852B2 (en) | Semiconductor sensor device |