JPH04130073U - 加速度検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケース内に設けた可動磁性体の両端とケース
側壁とのギャップの変化により加速度を高感度で検出す
ると共に２組の１次コイル、２次コイル間にヨークを一
体に組込んで組立性、性能の安定化に優れた加速度検出
器を得る。 【構成】 加速度検出器１は、磁性体のケース２内に板
ばね３ａ、３ｂにより可動磁性体を支持し、その移動方
向の側壁２ｂ、２ｂとの間にギャップｇを有する。可動
磁性体４の外周には樹脂製ボビン５上に１次コイル６
ａ、６ｂと２次コイル７ａ、７ｂが同心状に積層して設
けられ、コイル６ａと７ａ、コイル６ｂと７ｂの各一対
が並設されている。各一対のコイル間にはヨーク８が配
置され、ヨーク８はボビン５に予め一体に組立てられて
いる。又、ボビン５の両端の突起５ａ、５ｂによりケー
ス２内に固定され、位置決めされている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車等移動体の加速度を検出するための加速度検出器に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来の加速度検出器として、加速度によって移動する可動磁性体の動きを差動 トランスで検出するものが公知である。 図３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、板ばね４３ａ、４３ｂに支持されている可動磁性体４ ４が各板ばねを弾性変形させて図中Ｂ方向に移動する。その移動で可動磁性体４ ４の図中右側の２次コイル４７ｂ内に存在する部分の長さが左側の２次コイル４ ７ａ内に存在する部分の長さより長くなって２次コイル４７ａ、４７ｂ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 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、かかる従来の加速度検出器は、左右の２次コイル内に存在する可動 磁性体が左右いずれかに移動するとそ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じさせる形式であり、コイルの周囲が磁性体で覆われていな いため磁気抵抗が大きくて検出感度が低く、かつ性能の安定化を図るにはコイル と可動磁性体との相対位置精度の確保が極めて重要である。 しかし、従来の加速度検出器では１次コイル、２次コイルはそれぞれ単独の部 品として可動磁性体の周りに設置され、これらコイルの相対位置を確保するため 、例えばヨークのような位置を規制する手段は設けられていない。このため、加 速度検出器の工作精度が悪いと上記コイルの相対位置精度を確保できず性能の安 定性の向上が図れないという問題がある。

【０００４】 一方、相対位置精度を確保して性能を安定化させるとしても、上記のような可 動磁性体の相対位置変化によって検出する方式では、いかに相対位置精度を確保 しても感度を向上させる上では一定の限界がある。 この考案は、上述した従来の加速度検出器の問題点に留意して、可動磁性体両 端とケース側壁とのギャップの変化により加速度を高い感度で検出できる方式を 採用しかつ樹脂ボビン上に同心状に１次コイル、２次コイルを積層したもの２組 を並設してその間にヨークを一体に挿入した組立性、性能の安定化に優れた加速 度検出器を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するためこの考案は、磁性体ケース内に弾性支持部材により加 速度に応じて移動する可動磁性体を支持すると共にその両端とケース側壁間にそ れぞれ所定のギャップを設け、可動磁性体を囲む１次コイル、２次コイルを樹脂 ボビン上に同心状に積層したものを左右１組ずつ並設し、両ボビン間にヨークを 一体に組込んでこのヨークをケースに固定して成る加速度検出器の構成としたの である。

【０００６】 かかる構成の加速度検出器において、前記ヨークを前記ボビン成形時に挿入し て一体に成形するとよい。

【０００７】 上記いずれかの検出器では、前記ボビンの両端に突起部を設け、この突起部を ケース両側壁に挟んでボビンを固定とするとよい。 あるいは、前記ボビンの外周部をケース内壁に固定とするとよい。

【０００８】

【作用】

この考案の加速度検出器は上記のように構成したから、１次コイルによって発 生した磁束は、可動磁性体を介して２次コイルに作用し、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次コイル内の磁束通過量は、１次コイルと２次コイ ル間に存在する磁気回路の磁気抵抗値によって決まる。この考案では、可動磁性 体の両側に設けたケースの端部と可動磁性体との間の微小なギャップ（隙間）が 変化して可動磁性体の変位量に対する磁束変化を発生させるので高い検出感度が 得られる。

【０００９】 即ち、加速度が生じ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の側壁との間のギャップは一端側で縮小し、他端側で 拡大する。そのため、一端側ではギャップによる磁気抵抗が減少して当該部の磁 束通過量（磁性体ケースを通って２次コイルに至る磁束通過量）がより多くなり 、他端側ではギャップによる磁気抵抗が増大して上記とは逆の減少が生じる。こ の一端側と他端側における磁束通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上の大きな差が生じ、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。

【００１０】 このように、この考案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じさせる従来の検出器 と異なり、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 じさせるため、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。反面、 可動磁性体の両端のギャップ精度と共に、ヨークとコイルの相対位置精度を高め ることが必要になるが、この考案ではボビンとヨークが一体を成しているので、 ヨークとコイルの相対位置関係を簡単に高めることができる。

【００１１】 なお、ヨークとボビンを一体的に成形する場合には、両者の接続がより強固に なり性能が安定すると共に作業性が改善する。 また、ボビンをケースの両端または外周部などで固定すると、ケース内におけ るボビンの相対位置がずれることが無いため性能が安定すると共に、固定用の新 たな部品を必要としないので構造が簡素化する。

【００１２】

【実施例】

以下この考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１は第一実施例の概略構成図を示す。加速度検出器１は、ケース２内に板ば ね３ａ、３ｂで支持された可動磁性体４を備えている。ケース２は磁性体で作ら れ、胴部２ａと可動磁性体４の移動方向の側壁２ｂから成り、胴部２ａに片持ち 構造の板ばね３ａ、３ｂの端が固定されている。板ばね３ａ、３ｂの自由端に取 付けられた可動磁性体４は、その両端とケース側壁２ｂとの間に左右対称に所定 のギャップｇを確保するように配置されている。

【００１３】 可動磁性体４の外周には、樹脂製のボビン５の上に、駆動電流により磁束を発 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 を同心状に積層して設け、図示のようにコイル６ａと７ａ、コイル６ｂと７ｂを それぞれ対にして左右に分けて並設している。又、この対のコイル間にはヨーク ８が配置してあり、ヨーク８はボビン５に予め挿入され一体に組立てられている 。ボビン５には両端に突起部５ａ、５ｂが設けられており、この突起部５ａ、５ ｂをケース２の両側壁２ｂ、２ｂで挟み込んでボビン５を固定すると共にボビン 内の位置決めを同時に行なっている。

【００１４】 以上の如く構成した第一実施例の検出器は、移動体の加減速時に可動磁性体４ に対し、その質量を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板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の質量Ｍが一定であ るなら加速度Ｇに比例し、従って、ギャップｇも加速度Ｇに比例して変化する。

【００１５】 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Ａ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、右側で減少し、左 側で増大する。そのため、ケース右側の端部と可動磁性体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の時よりも大きな電圧が誘起される。一方、左側のギャッ 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。このように、可動磁性体４の両端に接近して設 けたケース側壁２ｂとの間に磁路を形成して磁気抵抗を減少させ、両端ギャップ の変化により磁束変化を生じさせて左右の２次コイルの出力電圧に大きく差を生 じさせ、その差を検出することにより、印加された加速度Ｇを高精度で測定する ことができる。

【００１６】 又、上記のような組立構造にする事により、コイルとヨークの相対位置を初め とする各種寸法精度を容易に高めることができると共に、組立工程そのものも簡 素化される。

【００１７】 図２は、第二実施例の概略構成図である。この加速度検出器１１は、第一実施 例と同様の構成を持ち、同様の働きをする。第一実施例に対応する部材には末尾 の数字が同じ符号を付して説明を省略する。但し、ヨーク１８がボビン１５成形 時にインサートされた一体的に形成されていることと、ボビン両端では無くボビ ン外周部をケース１２の内周部により固定している点が異なる。このように、ボ ビン１５とヨーク１８を一体的に成形することにより両者は強固に接続され、コ イルとヨークの相対的位置関係が安定するので性能の安定化を図ることができる 。

【００１８】

【効果】

以上詳細に述べたように、この考案の加速度検出器は、１次コイル、２次コイ ルが巻かれている樹脂製ボビンにヨークが一体をなすように組み込まれているの で、ヨークとコイルの相対位置精度を容易に高めることができる。 また、ヨークとボビンを一体的に成形する場合には、両者の接続がより強固に なり性能が安定すると共に作業性が改善する。

【００１９】 また、ボビンをケースの両端または外周部などで固定する。ケース内における ボビンの相対位置がずれることが無いため性能が安定すると共に、固定用の新た な部品を必要としないので構造が簡素化する。 さらに、この考案では可動磁性体両端に接近して設けたケース側壁との間に磁 路を形成して磁気抵抗を減少させるようにしたから、両端ギャップの変化により 生じる左右の２次コイルの出力電圧が大きく検出され、検出感度が向上する。

【００２０】 従って、本考案によれば、加速度検出器の高性能化、製造の容易化、コスト削 減を併せて実現できると言う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の加速度検出器の一実施例を示す概略
構成図

【図２】他の実施例の概略構成図

【図３】従来の差動トランス型加速度検出器を示す図

【符号の説明】

１、１１ 加速度検出器 ２、１２ 磁性体のケース ２ａ、１２ａ ケースの胴部 ２ｂ、１２ｂ ケースの側壁 ３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ 板ばね ４、１４ 可動磁性体 ５、１５ ボビン ６ａ、６ｂ、１６ａ、１６ｂ １次コイル ７ａ、７ｂ、１７ａ、１７ｂ ２次コイル ８、１８ ヨーク ｇ ギャップ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体ケース内に弾性支持部材により加
   速度に応じて移動する可動磁性体を支持すると共にその
   両端とケース側壁間にそれぞれ所定のギャップを設け、
   可動磁性体を囲む１次コイル、２次コイルを樹脂ボビン
   上に同心状に積層したものを左右１組ずつ並設し、両ボ
   ビン間にヨークを一体に組込んでこのヨークをケースに
   固定して成る加速度検出器。
2. 【請求項２】 前記ヨークを前記ボビン成形時に挿入し
   て一体に成形したことを特徴とする請求項１に記載の加
   速度検出器。
3. 【請求項３】 前記ボビンの両端に突起部を設け、この
   突起部をケース両側壁に挟んでボビンを固定したことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の加速度検出器。
4. 【請求項４】 前記ボビンの外周部をケース内壁に固定
   したことを特徴とする請求項１又は２に記載の加速度検
   出器。