JPH0372267A - 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あるいは昇
降機等の耐荷重性の感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１１図に示す
。

これは、フェライト（Ｆｅ３　０４　）等から成るコロ
イド状の磁性流体が、加速度により移動し、この移動量
をコンデンサー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、電気的な信号を取出す必要があり、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
、基準値と比較するという間接的な手法の為、複雑な構
成となり、またオン、オフ信号を得るためには第１１図
に示した回路に更にスイッチング回路やリレー回路等を
付加しなければならないという問題を有していた。

本発明は、構成が簡単でありながら確実なオン。

オフ信号が得ることができ、かつ、応答性か良好で信頼
性の高い加速度センサを得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） 前記目的を達成するために本発明は次のような構成とし
た。

第１の構成は、周囲に磁性流体が付加された柱状の永久
磁石と、該永久磁石が移動可能な空間を有する容器と、
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
に配置された一対の磁性ヨークと、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ものである。

第２の構成は、前記第１の構成の磁性ヨークが、前記閉
磁路を形成する経路中に磁気ギャップが形成されており
、この磁気ギャップの幅を変化させることにより磁気吸
引力の調整を行うようにしたものである。

第３の構成は、構成１又は２のリードスイッチの両端リ
ードには、外部引出用端子が取付けられ、この端子の外
方突出端部を除く全体が樹脂によりモールドしたもので
ある。

第４の構成は、構成１乃至３における容器には、内部に
収納された磁性流体が付加された柱状の永久磁石を密閉
収納する蓋が設けられていることである。

第５の構成は、周囲に磁性流体が付加された柱状の永久
磁石と、該永久磁石が移動可能な空間を有する容器を有
し、該容器に対して前記永久磁石の移動方向と交差する
方向に一端が対向配置された一対の磁性ヨークを前記永
久磁石の移動方向に沿って複数列配置し、各対の磁性ヨ
ークの他端側にそれぞれリードスイッチを配置してなる
ものである。

第６の構成は、周囲に磁性流体が付加された柱状の永久
磁石と、該永久磁石が移動可能な空間を有する容器とを
有し、前記容器の側面であって前記永久磁石の移動方向
と交差する方向に一端が対向配置された一対の磁性ヨー
クが設けられ、この一対の磁性ヨークの他端側にリード
スイッチが設けられ、前記磁性ヨークに隣接する位置に
一端が対向配置され、他端が連結された磁性ヨークが配
置され、前記柱状の永久磁石が前記のいずれかの磁性ヨ
ークの対向先端と並ぶ如く配置されてなるものである。

第７の構成は、前記第６の構成における磁性ヨークは、
その一部に磁気ギャップが形成されており、この磁気ギ
ャップの幅を変化させることにより磁気吸引力の調整を
行うものである。

（作　用） 以上の構成によれば、通常は永久磁石、該永久磁石の周
囲を覆う磁性流体、磁性ヨーク及びリードスイッチから
威る閉磁路により、接点がオンしているが、衝撃加速度
が加わると、それ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、衝撃加速度がなくなると
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。

また、前記永久磁石の周囲が磁性流体で覆われているの
で、磁性ヨークと該永久磁石に隙間があっても、確実な
閉磁路が形成される。

更に、磁性流体が潤滑作用を有しているので、衝撃加速
度が加わった場合、前記永久磁石がスムーズに移動し、
該永久磁石の引掛かりによる誤動作が生じない。

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

（実施例） 以下、実施例により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。

この加速度センサは、各図に示すように箱状の容器１、
容器内に収納された周囲に磁性流体４を付加させた柱状
の永久磁石５、容器１の側面に対向して、設けられた一
対の磁性ヨーク２ａ、２ｂ１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。

容器１には、周囲に磁性流体４を付加させた柱状の永久
磁石５が移動可能な空間を備えており、該永久磁石５が
容器工内をＡ１又はＡ２方向に移動可能となっている。

一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの上端は、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付けられている。尚、容器１に孔
を設けずに壁面に磁性ヨーク先端が当接するようにして
もよい。

また、上記一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの下方部の孔内
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
内に挿入され、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。この場合も、磁性ヨーク２ａ、２ｂの下端に孔を設
けずに、この下端面とリードスイッチ６とを当接させる
ように配置してもよい。

このようにして、周囲に磁性流体４を付加させた柱状の
永久磁石５、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、閉磁路が構成さ
れる。

容器１には、蓋７が設けられており、周囲に磁性流体４
を付加させた柱状の永久磁石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。

容器１の前方Ａ２又は後方Ａ１方向に設定値以上の衝撃
加速度が加わった場合には、その衝撃加速度により、周
囲に磁性流体が付加された柱状永久磁石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′の如く容器↑の内壁面に衝突するよ
うな位置に移動する。

永久磁石５が一対の磁性ヨーク２ａ、２ｂの位置から外
れるので、開磁路になる。

上記のように、例えば初期はリードスイッチ６がオンし
ていた場合、衝撃加速度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ことによって
、設定値以上の衝撃加速が加わったかどうかを知ること
ができる。

尚、衝撃加速度が除去されれば、永久磁石はヨーク側に
引寄せられるので元の位置に復帰する。

第４図は前記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り、同図（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■図の図面と上下を逆にして
いる。容器１は上下に鍔を備えた角筒状体として構成し
、角筒内に磁性流体４を付加した永久磁石５を収納した
状態で前記角筒筒の開口面を蓋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、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。

第５図は本発明の他の実施例を示す一部切欠斜視図であ
る。

前記実施例が第１図と異なる点は、永久磁石５の移動方
向Ａ　Ｉ　、　Ａ　２方向に沿って、三対の磁性ヨーク
１２　（１２ａ、１２ｂ）、１３　　（１３ａ。

１３ｂ）、１４　（１４ａ、１４ｂ）を並置し、これら
の磁性ヨークの下方部にリードスイッチ１５゜１６．１
７を配置した点である。

このような実施例によれば初期状態では周囲に磁性流体
４が付加された永久磁石５、一対の磁性ヨーク１３ａ、
１３ｂ及びリードスイッチ１６とで閉磁路が構成されて
おり、他の二対の磁性ヨーク１２．１４が取付けられて
いる部分は開磁路となっている。

設定値以上の衝撃加速度が加わると、上記の永久磁石５
はＡ１又はＡ２方向に移動し、他の二対の磁性ヨーク１
２．１４が取付けられている部分のどちらか一方が閉磁
路となる。リードスイッチ１５．１７のオン又はオフ状
態を調べることにより、設定値以上の衝撃加速度が加わ
ったこと及び、その衝撃加速度がＡ２又はＡ１のどちら
の方向から加わったかを知ることもできる。

第６図は、更に他の実施例を示すものであって、前記第
５図の実施例と異なるのは、両端の磁性ヨーク１２　（
１２ａ、１２ｂ）、１４　（１４ａ。

１４ｂ）及びリードスイッチ１５．１７は前記実施例と
同じ構成であるが、リードスイッチを設けず下側を連結
させた磁性ヨーク１８を中央に配置させている。

このような構成にすることによって、リードスイッチ１
５又は１７のオン又はオフ状態を調べれば、設定値以上
の衝撃加速度が加わったこと及び第５図の実施例と同様
に衝撃加速度が加わった方向をも知ることができる。

更に、第７図に示すように、磁性ヨーク１８の下側中央
部を切りかいて磁気ギャップを設け、そこにスペーサ９
を設けることにより、磁束量を減らすことができる。

従って、スペーサ９の幅を変えることにより、磁束量を
調節することができ、衝撃加速度の検出感度の調整が可
能となる。

第８図は、更に別の実施例を示すものであって、前記第
４図の実施例と異なるのは、中央部の磁性ヨーク２王（
２１ａ、　　２１　ｂ）及びリードスイ・フチ１６の組
合せは前記実施例と同じであるが、リードスイッチを設
けず下側を連結させた磁性ヨーク１９．２０を両端に配
置させた点が異なっている。

このような構成にすることにより、衝撃加速度が加われ
ば永久磁石５がＡ１又はＡ２の方向に移動するが、磁性
ヨーク２０又は工９部にリードスイッチを設けていない
ので、−窓以上の衝撃加速度が加われば、閉磁路が外れ
る点を利用することにより、前記同様の効果を得ること
が可能となる。

また、第１図、第５図、第６図及び第８図に示す加速度
センサに、外部永久磁石又は外部コイル磁界を設置すれ
ば、リセット機能付き加速度センサとして、利用するこ
とが可能となる。

尚、前記各実施例において、磁性ヨークの一部に磁気ギ
ャップを設けて磁気吸引力の調整を行うことが可能であ
り、磁気ギャップを設ける位置は第７図に限らず、どこ
に設けてもよい。

また、第９図に示すように先端に向って細くなる先細部
２２Ａ、２３Ａを有する磁性ヨーク２２゜２３を用いて
、容器１の側面に対向配置すれば、前記先細部の中心の
磁気吸引力が最大となり、周辺に向うに従って弱くなっ
て行く磁気吸引力の傾斜ができるので、永久磁石５が移
動した後のリセットの際に永久磁石５を元の位置に容易
に戻すことができるようになる。

更にまた、第１０図に示すように中央から左右に向って
上昇する傾斜面となる空間２↑Ａを備えた容器２１を用
いて、その中央に磁性流体４が付加された永久磁石５を
配置すれば、衝撃加速度によって移動した永久磁石５を
リセットの際に容易に元に戻すことが可能となる。

［発明の効果コ 以上述べた通り、本発明によれば、永久磁石、該永久磁
石の周囲を覆う磁性流体、磁性ヨーク及びリードスイッ
チから成る磁路が、衝撃加速度により、開閉する機構で
あるので、該磁性ヨークと該永久磁石に隙間があっても
、確実な閉磁路が構成されるし、又衝撃加速度により該
永久磁石がスムーズに移動し、該永久磁石の引掛かりに
よる誤動作が生ずることはなく、応答性が良く、かつ、
信頼性が高い。

更に接点部にリードスイッチを用いているので、直接オ
ン及びオフ信号を取出すことができ、確実な動作信号を
得ることができる。

また、オン、オフ信号を得るのに特別の回路を付加する
必要がないので構成が簡単で、部品点数も少ない加速度
センサを得ることができる。

【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
図は前記第１図の側断面図、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）、　　（ｂ）は前記
実施例の具体的実施態様を示す正面断面図、平面断面図
、第５図は本発明の他の実施例を示す一部切欠斜視図、
第６図は本発明の更に他の実施例を示す一部切欠斜視図
、第７図は前記第６図の実施例の変形を示す側断面図、
第８図は本発明の更に別の実施例を示す一部切欠斜視図
、第９図及び第１０図は本発明の変形例を示す断面図、
第１王図は従来の加速度センサの構成図である。 １・・・容器、 ２ａ　２ｂ　１２ａ　１２ｂ　１３ａ　１３ｂ　１４ａ
、　１４ｂ。 １８、１９．２０．２１・・・磁性ヨーク、３・・・リ
ード、　４・・・磁性流体、　５・・・永久磁石、６１
５１６１７・・・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・・・磁性ヨークのスペーサ。 −４８′ （０） ｐｏ Ｔｂ） 第 図 第 図 −４８９ ｒｅ≧９・す！ξンはシイ本

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）加速度センサにおいて、周囲に磁性流体が付加さ
   れた柱状の永久磁石と、該永久磁石が移動可能な空間を
   有する容器と、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一対の磁性ヨークと、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）前記磁性ヨークは、前記閉磁路を形成する経路中
   に磁気ギャップが形成されており、この磁気ギャップの
   幅を変化させることにより磁気吸引力の調整を行う請求
   項１記載の加速度センサ。
3. （３）前記リードスイッチの両端リードには、外部引出
   用端子が取付けられ、この端子の外方突出端部を除く全
   体が樹脂によりモールドされている請求項１又は２に記
   載の加速度センサ。
4. （４）前記容器には、内部に収納された磁性流体が付加
   された柱状の永久磁石を密閉収納する蓋が設けられてい
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の加速度センサ。
5. （５）周囲に磁性流体が付加された柱状の永久磁石と、
   該永久磁石が移動可能な空間を有する容器を有し、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一
   端が対向配置された一対の磁性ヨークを前記永久磁石の
   移動方向に沿って複数列配置し、各対の磁性ヨークの他
   端側にそれぞれリードスイッチを配置してなる加速度セ
   ンサ。
6. （６）周囲に磁性流体が付加された柱状の永久磁石と、
   該永久磁石が移動可能な空間を有する容器とを有し、前
   記容器の側面であって前記永久磁石の移動方向と交差す
   る方向に一端が対向配置された一対の磁性ヨークが設け
   られ、この一対の磁性ヨークの他端側にリードスイッチ
   が設けられ、前記磁性ヨークに隣接する位置に一端が対
   向配置され、他端が連結された磁性ヨークが配置され、
   前記柱状の永久磁石が前記のいずれかの磁性ヨークの対
   向先端と並ぶ如く配置されてなる加速度センサ。
7. （７）前記磁性ヨークは、その一部に磁気ギャップが形
   成されており、この磁気ギャップの幅を変化させること
   により磁気吸引力の調整を行う請求項５又は６記載の加
   速度センサ。