JPH0478948B2 - - Google Patents

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JPH0478948B2
JPH0478948B2 JP62136016A JP13601687A JPH0478948B2 JP H0478948 B2 JPH0478948 B2 JP H0478948B2 JP 62136016 A JP62136016 A JP 62136016A JP 13601687 A JP13601687 A JP 13601687A JP H0478948 B2 JPH0478948 B2 JP H0478948B2
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JP
Japan
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gas
angular velocity
manufacturing
hot wire
velocity sensor
Prior art date
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JP62136016A
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JPS63298164A (ja
Inventor
Fumitaka Takahashi
Kunio Okazaki
Masaru Shiraishi
Masayuki Takahashi
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/198,044 priority patent/US4823461A/en
Priority to EP88108523A priority patent/EP0292999B1/en
Priority to CA000568005A priority patent/CA1302693C/en
Priority to DE8888108523T priority patent/DE3866950D1/de
Priority to DE198888108523T priority patent/DE292999T1/de
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making
    • Y10T29/49085Thermally variable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49101Applying terminal

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本発明は、自動車、航空機などの移動する物体
がその移動位置を外部からの補助信号、例えば静
止衛星からの電波などを使用せずに知るときに、
これ等の物体に搭載され、その角速度を検出する
ことで可能とするガス角速度・センサに関するも
のである。
〓従来の技術〓 この種ガス角速度・センサの要部である検出エ
レメント1の構成は第6図に示すようなものであ
り、その製造方法は通風孔12aがあるセラミツ
ク・デスク12には二対の金属支柱13、即ち四
本が設けられ、この対となる金属支柱13間にタ
ングステン或いはモリブデンの熱線14を張架し
たものであり、このときに熱線14は細くするほ
ど高感度となり微小角速度の検出に適するものと
なるので極めて細いものが選択される。このこと
は通常にこの種の線材を張架するときに用いられ
るスポツト溶接などの手段が不可能であるので、
第7図に示すように前記熱線14にメツキなどの
手段により全被覆14aを行うことで密着性を向
上させ、同様な金被覆が行われた前記金属支柱1
3の頭頂部に張力を与えた状態で保持し、金ボー
ル15の超音波圧着などで固定、張架するもので
ある。
この検出エレメント1を使用したガス角速度・
センサは第8図に示すような動作原理で作動する
ものであり、即ち角速度の検出を目的とする方向
と垂直に熱線14が成るように自動車などに搭載
しておき、ノズルNからヘリウム・ガスHを噴出
させておく、このときに角速度が生じていなけれ
ば、ヘリウム・ガスHは直進して前記二本の熱線
4に等分に当たり同じ温度条件となり、これによ
り二本の熱線14の抵抗値も同じとなる。又、こ
の状態から角速度が生ずると前記ヘリウム・ガス
Hはその角速度により偏寄を生じて一方の熱線1
4に強く当たるものとなるので他の一方の熱線1
4よりも過度に冷却され温度条件に差を生じ抵抗
値も差を生ずるものとなるので、この差分から角
速度を測定するものである。
〓発明が解決しようとする問題点〓 しかしながら、前記した従来の製造方法による
検出センサ1は、 先ず第一として熱線14に金被覆14aが施さ
れたことで、 ○イ 例えばタングステンの大きな抵抗温度係数が
金被覆14aを行つたことで、この金被覆14
aの抵抗温度係数と合成されて低下し、検出感
度を低下させるものとなる問題点。
○ロ 上記○イ項の抵抗温度係数の合成は前記金被覆
14aの厚さで左右されるので、例えば生産ロ
ツト毎に異なる抵抗温度係数のものとなり、そ
れ等を個別に調整する手段を設けらければ正確
な角速度が測定できないと云う問題点。
第二に前記熱線14の張架のときに張力を加
えることから、 ○ハ この張力がストレスとして残留し、前記熱線
14の抵抗値の経年変化の原因となり、長期に
渡る安定した角速度の測定が出来なく、頻繁に
メンテナンスを行わなくては成らない保守上の
問題点。
○ニ 上記ストレスは当然に前記金被覆14aにも
生ずるものとなり、経年変化は一層に複雑な状
態のものとなり、実際には補正不可能なものと
なる問題点。
など数々の問題点を生ずるものであり、更にはこ
の種の用途に用いられる、例えばタングステン線
は伸線加工を行つたままではフアイバー組織の状
態であるために実装後の通電による加熱で再結晶
化が進行し、この原因による抵抗値変化も生ずる
と云う問題点を併せて生ずるものであつた。
〓問題点を解決するための手段〓 本発明は前記した従来の問題点を解決するため
の具体的手段として、通風孔があるセラミツク・
デスクに二対の金属支柱が設けられ、この対とな
る金属支柱の頭頂部間にタングステンなどの熱線
が張架されて成るガス角速度・センサにおいて、
前記熱線は予め金被覆されたものを熱圧着などの
手段で張架し固定した後に、前記金被覆が除去さ
れかつ前記熱線が結晶化するような加熱を所定の
雰囲気中にて行うことを特徴とするガス角速度・
センサの製造方法を提供することで、前記従来の
問題点を解決するものである。
〓実施例〓 つぎに、本発明を図に示す一実施例に基づいて
詳細に説明する。
なお、理解を容易にするために従来例と同じ部
分には同じ符号を付して説明し、重複する部分に
ついては一部その説明を省略する。
第1図に符号1で示すものは従来例と同様な手
段により加工形成された検出エレメントであり、
この検出エレメント1は形成加工の後に夫々の熱
線14に通電可能なように電源配線2によりコン
トロール電源3に接続されてチヤンバ4内に装着
され密封される。このチヤンバ4には真空ポンプ
などの排気装置5が接続されていて、前記検出エ
レメント1の密封後に該チヤンバ4内を1.5Pa(パ
スカル)以下となるまで高真空に排気し、次にコ
ントロール電源3を作動させ前記熱線14に、こ
の熱線14に施されている金被覆14aが蒸発し
除去される温度と時間での通電を行い加熱処理す
る。この様にすることで熱線14の実用上の範囲
は前記金被覆14aが除去され熱線14が形成さ
れた素材が露出するものとなる。
このとき、前記コントロール電源3は前記熱線
14がタングステンを素材として形成されている
ものであれば1500℃以上となるように調整され、
前記タングステン素材の二次再結晶化が行われ
る。この様子を示したものが第2図、第3図であ
り、第2図は加熱処理が行われる以前のタングス
テン素材による熱線14の状態を例えば走査型電
子顕微鏡で拡大して示すもので、伸線加工が行わ
れたことにより竹の繊維状のフアイバー組織と成
つているものが、加熱処理を行うことで第3図に
示すように再結晶し、より安定な状態に移行する
ものである。
第4図に示すものは本発明の第2の実施例であ
り、前記チヤンバ4には排気装置5が接続されて
いると共に窒素などの不活性ガスが封入されたガ
ス・ボンベ8が接続されていてストツプ・バルブ
6,7で切替自在とされている。前記チヤンバ4
は前記検出エレメント1を装着し密封した後に、
先ず排気装置5側のストツプ・バルブ6を解放し
て排気装置5を動作させチヤンバ4内を排気した
後にストツプ・バルブ6を閉止し、ガス・ボンベ
8側のストツプ・バルブ7を解放してチヤンバ4
内を不活性ガスで満たす、このときに前記不活性
ガスの圧力をあまり高圧とすると前記金被覆14
aの蒸発温度(金の融点≒1070℃ 1気圧)も上
昇し加熱処理の温度も上昇させることが必要とな
るので、好ましくは1気圧以下としておく。
この様にした後に前の実施例と同様にコントロ
ール電源3より熱線14に電圧を印加し加熱処理
を行うものである。
尚、第4図と全くに同様であるので図示は省略
するが、第3の実施例として前記ガス・ボンベ8
を例えば水素などの還元性のガスが封入されたも
のとして第2の実施例で説明したものと同様な手
順で加熱処理を行つても同様な効果が得られるも
のとなり、更には不活性ガスと還元性ガスとの混
合ガスでも同様な効果が得られる。
第5図は本発明の更に別の実施例であり、前記
コントロール電源3に替えてレーザ・ビーム装置
9を用いたもので、このレーザ・ビーム装置9か
らのレーザ光により前記熱線14の加熱処理を行
うものであり、例えばこの熱線14の前記金被覆
14aを含む線径のバラツキなどに原因する自己
発熱の温度差、あるいは前記金被覆14aが暫時
に蒸発していくための抵抗値変化などに左右され
ずに比較的に均一な条件で加熱処理を実施するこ
とが出来る方法である。
尚、いうまでもないが以上説明したいずれの実
施例においても前記熱線14は再結晶し、このと
きに前記金属支柱13に張角するために熱線14
に加えられた張力によるストレスは緩和され、更
に前記金被覆14aは除去されるものとなる。
このようにして形成された検出エレメント1は
従来と同様にガス角速度・センサとしてケースな
どに組込みが行われる。
〓発明の効果〓 以上説明したように、本発明により熱線の張架
後に前記熱線に施された金被覆が蒸発し除去さ
れ、かつ前記熱線がタングステン素材であればそ
の素材が再結晶を行う温度で加熱処理を行うよう
にしたことで、 ○イ 前記金被覆が除去されたことで抵抗温度係数
が例えばタングステン本来の高いものに近付
き、検出感度を上昇させる効果を生じ、 ○ロ 第二に前記熱線の張架のときに張力を加える
ことによるストレスを緩和したことで、 ○ハ 前記熱線の抵抗値の経年変化の原因を解消し
調整の必要なく長期に渡る安定した角速度の測
定を可能としてメンテナンスを容易なものとす
る効果を生じ、 更にはこの種の用途に用いられる、例えばタン
グステン線は伸線加工を行つたままではフアイバ
ー組織の状態であるために実装後の通電による加
熱で再結晶化が進行し、この原因による抵抗値変
化も生ずると云う実用上で経年変化となる問題点
も併せて解決するものであり、以上の効果を総合
してこの種の角速度検出装置であるガス角速度・
センサの実用性を高くすると云う優れた効果を奏
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るガス角速度・センサの製
造方法の実施例の要部である加熱処理の工程を示
す説明図、第2図は前記加熱処理が行われる以前
の熱線の状態を示す拡大図、第3図は同じ熱線の
加熱処理後の状態を示す拡大図、第4図は同じく
本発明の第2の実施例、第3の実施例を示す説明
図、第5図は第4の実施例を示す説明図、第6図
はガス角速度・センサの要部である検出エレメン
トの従来例を示す斜視図、第7図は同じ検出エレ
メントの細部を拡大して示す斜視図、第8図はこ
の種のガス角速度・センサの動作原理を示す説明
図である。 1……検出エレメント、12……セラミツク・
デスク、13……金属支柱、14……熱線、14
a……金被覆、15……金ボール、2……電源配
線、3……コントロール電源、4……チヤンバ、
5……排気装置、6……ストツプ・バルブ、7…
…ストツプ・バルブ、8……ガス・ボンベ、9…
…レーザ・ビーム装置、H……ヘリウム・ガス、
N……ノズル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 通風孔があるセラミツク・デスクに二対の金
    属支柱が設けられ、この対となる金属支柱の頭頂
    部間にタングステンなどの熱線が張架されて成る
    ガス角速度・センサにおいて、前記熱線は予め金
    被覆されたものを熱圧着などの手段で張架し固定
    した後に、前記金被覆が除去されかつ前記熱線が
    結晶化するような加熱を所定の雰囲気中にて行う
    ことを特徴とするガス角速度・センサの製造方
    法。 2 前記加熱は前記加熱に通電することによる自
    己加熱であることを特徴とする特許請求の範囲1
    項記載のガス角速度・センサの製造方法。 3 前記加熱は前記熱線に照射するレーザービー
    ムなどの外部加熱であることを特徴とする特許請
    求の範囲1項記載のガス角速度・センサの製造方
    法。 4 前記所定の雰囲気は真空であることを特徴と
    する特許請求の範囲1項、特許請求の範囲2項及
    び特許請求の範囲3項記載のガス角速度・センサ
    の製造方法。 5 前記所定の雰囲気は1気圧以下の不活性ガス
    であることを特徴とする特許請求の範囲1項、特
    許請求の範囲2項及び特許請求の範囲3項記載の
    ガス角速度・センサの製造方法。 6 前記所定の雰囲気は1気圧以下の還元性ガス
    であることを特徴とする特許請求の範囲1項、特
    許請求の範囲2項及び特許請求の範囲3項記載の
    ガス角速度・センサの製造方法。 7 前記所定の雰囲気は1気圧以下の不活性ガス
    と還元性ガスとの混合ガスであることを特徴とす
    る特許請求の範囲1項、特許請求の範囲2項及び
    特許請求の範囲3項記載のガス角速度・センサの
    製造方法。
JP62136016A 1987-05-29 1987-05-29 ガス角速度・センサの製造方法 Granted JPS63298164A (ja)

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JP62136016A JPS63298164A (ja) 1987-05-29 1987-05-29 ガス角速度・センサの製造方法
US07/198,044 US4823461A (en) 1987-05-29 1988-05-24 Method of manufacturing fluidic angular rate sensor
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DE8888108523T DE3866950D1 (de) 1987-05-29 1988-05-27 Herstellungsverfahren eines drehgeschwindigkeitssensors mit gasstroemung.
DE198888108523T DE292999T1 (de) 1987-05-29 1988-05-27 Herstellungsverfahren eines drehgeschwindigkeitssensors mit gasstroemung.

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JPS63298164A JPS63298164A (ja) 1988-12-05
JPH0478948B2 true JPH0478948B2 (ja) 1992-12-14

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ID=15165213

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EP (1) EP0292999B1 (ja)
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CA (1) CA1302693C (ja)
DE (2) DE292999T1 (ja)

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Also Published As

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