JPH0510963A - ガスレートセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ガスレートセンサに関し、特に、
複数のリング板形状の電極ホルダの面電極間にセンサを
張設することにより、複数の軸方向における検出を行う
と共に、従来よりも長いセンサを用いて感度を向上さ
せ、同時にコストダウンを達成することを特徴とする。 【構成】 本発明によるガスレートセンサは、ケーシン
グ(1)内に設けられた気体ポンプ(33)と、前記気体ポン
プ(33)からの気体流(33a)を電極ホルダ(5,5E)に設けら
れた少なくとも一対のセンサ(7a,7b)に供給し、前記各
センサ(7a,7b)からの信号の差により角速度入力を検出
するようにしたガスレートセンサにおいて、前記電極ホ
ルダ(5,5E)に形成された複数の面電極(6a〜6d)間に前記
センサ(7a,7b)を張設すると共に、前記電極ホルダ(5,5
E)を複数個重合させて用いるようにした構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスレートセンサに関
し、特に、複数のリング板形状の電極ホルダの面電極間
にセンサを張設することにより、複数の軸方向における
検出を行うと共に、従来よりも長いセンサを用いて感度
を向上させ、同時にコストダウンを達成するための新規
な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のガスレー
トセンサとしては、種々あるが、その中で代表的なもの
について述べると、図４から図７で示される特開平１−
167671号公報の従来構成を挙げることができる。図にお
いて、符号１で示されるものは全体がほぼ円筒状をな
し、その両端が開放された形状からなるケーシングであ
り、このケーシング１の各端部は、ポンプホルダ２及び
中継端子板３によって各々閉塞され、ケーシング１内が
外部から遮断されている。このポンプホルダ２には、電
歪形のセラミック円板からなる振動板４ａが設けられ、
その周縁部がポンプホルダ２に一体状に固着されること
によつて、電歪振動ポンプ４（気体ポンプ）が形成され
ている。又、このケーシング１の内部には、この振動板
４ａから所定距離だけ離間した位置に電極ホルダ５が配
置され、この電極ホルダ５は図５に示されるように構成
されている。すなわち、この電極ホルダ５には、４個の
ガス案内孔５ａ〜５ｄが形成され、さらに、４個の電極
６ａ〜６ｄが、中心軸に対して対称的に配置されてい
る。これらの電極６ａ〜６ｄのうち、電極６ａ及び６ｂ
間及び６ｃ及び６ｄ間には、ホットワイヤ７ａ及び７ｂ
が溶着によって接続されている。さらに、前記ケーシン
グ１内における前記中継端子板３の近傍位置には、ノズ
ル孔８及び補助孔９を有するノズル板１０が設けられ、
この中継端子板３とノズル板１０との間には、それらの
ほぼ中間位置にダストプレート１１が設けられている。
前記電歪振動ポンプ４（気体ポンプ）の振動板４ａと前
記ポンプホルダ２との間には、ポンプ室１２が形成され
ており、この電歪振動ポンプ４によって送り出されたガ
スは、ガス案内孔５ａ〜５ｄを経てガス流路１３に送ら
れる。前記ケーシング１の中継端子板３の外方位置に
は、ＩＣからなる信号処理回路部１４が設けられ、この
信号処理回路部１４は、外部から電力を受け、又、ホッ
トワイヤ７ａ及び７ｂの出力信号を外部へ取り出すため
の中継端子板３の中継端子１５に接続されている。又、
前記中継端子板３には、リードピン１６が設けられ、こ
のリードピン１６は外部ケーシング１７に設けられた外
部端子１８に接続されている。前記外部端子１８は、前
記電歪振動ポンプ４の作動に要する電力及び前記ホット
ワイヤ７ａ及び７ｂを加熱するために要する電力を、信
号処理回路部１４及びリードピン１６を経ると共に、ケ
ーシング１内の軸方向に配設された複数のリード線１９
を介して、適宜供給する作用を有している。又、この外
部端子１８は、信号処理回路部１４を経た後のホットワ
イヤ７ａ及び７ｂの出力信号を外部に出力する作用を有
する。従来のガスレートセンサは、前述したように構成
されており、以下に、その動作について説明する。ま
ず、電歪振動ポンプ４（気体ポンプ）が通電されると、
振動板４ａが振動し、ポンプ室１２内のガスが圧縮さ
れ、この圧縮ガスは、この振動板４ａのガス吐出口４ｂ
及び電極ホルダ５の吐出口５ｅを介して流路１３に流
れ、ノズル板１０とダストプレート１１との間に形成さ
れた空間に導かれ、ノズル孔８と補助口９とを経て、ケ
ーシング１内の中空円筒部１ａ内の空間部１ｂ内を、ガ
ス流４０として各電極６ａ〜６ｄに向かって噴出され
る。前述の圧縮ガスは、各電極６ａ〜６ｄに溶接された
各ホットワイヤ７ａ及び７ｂを均等に冷却した後、ガス
案内孔５ａ〜５ｄを経て振動板４ａに向かって排出さ
れ、この排出ガスは再び電歪振動ポンプ４（気体ポン
プ）の作用によって、流路１３を経てノズル板１０に戻
り、ケーシング１内を矢印の方向に従って循環してい
る。前述の状態で、ケーシング１に角速度が印加されな
い場合には、各ホットワイヤ７ａ及び７ｂは均一に冷却
されるが、外部から角速度が加えられた場合には、ガス
流がケーシング１内において偏位し、各ホットワイヤ７
ａ及び７ｂの間において不均一状態が生じ、そのために
各ホットワイヤ７ａ及び７ｂ間には、微少な抵抗値差に
よる電圧差が発生し、この電圧差を測定することによ
り、ケーシング１に加わる角速度を検出することができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のガスレートセン
サは、以上のように構成されていたため、次のような種
々の問題点を有していた。すなわち、図７に特に示すよ
うに断面形状でほぼ凸形をなす電極ホルダの上面に植立
された複数の電極ピン間にホットワイヤが張設されてい
るため、このホットワイヤの長さを長くして高感度を得
るためには、電極ホルダの径を大とする必要があるが、
その場合には、ガスレートセンサ自体の径が大となり、
小型化が要求される昨今のニーズに沿うことは不可能で
あった。また、電極ピンにホットワイヤを張設している
ため、多軸センサとすることが難しく、且つ、電極ピン
とホットワイヤ（直径数ミクロン）の接続作業も極めて
困難であった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、複数のリング板形状の電極
ホルダの面電極間にセンサを張設することにより、複数
の軸方向における検出を行うと共に、従来よりも長いセ
ンサを用いて感度を向上させ、同時に、コストダウンを
達成できるガスレートセンサを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるガスレート
センサは、ケーシング内に設けられた気体ポンプと、前
記気体ポンプからの気体流を電極ホルダに設けられた少
なくとも一対のセンサに供給し、前記各センサからの信
号の差により角速度入力を提供するようにしたガスレー
トセンサにおいて、前記電極ホルダに形成された複数の
面電極間に前記センサを張設すると共に、前記電極ホル
ダを複数個重合させて用いるようにした構成である。

【０００６】

【作用】本発明によるガスレートセンサにおいては、互
いに重合した複数の電極ホルダがリング板形状で薄形に
構成され、この電極ホルダに形成された面電極間にセン
サが張設されているため、従来と同径の電極ホルダであ
るにも拘わらず、センサの長さを従来よりも長くするこ
とができ、感度向上を得ることができると共に、複数の
軸方向検出を行うことができる。また、電極ホルダの軸
方向を偏平型とすることにより、全体の軸方向の長さを
短縮して構成を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面と共に本発明によるガスレートセ
ンサの好適な実施例について詳細に説明する。

【０００８】なお、従来例と同一又は同等部分には、同
一符号を用いて説明する。図１から図３までは本発明に
よるガスレートセンサを示すもので、図１は全体構成を
示す断面図、図２は図１の電極ホルダを示す分解斜視
図、図３は図２の電極ホルダの重合状態を示す断面図で
ある。

【０００９】図１において符号１で示されるものは全体
形状がコップ形をなすケーシングであり、このケーシン
グ１の段部２には、ノズル孔８及び補助孔９を有するノ
ズル体１０の鍔部１０ａが位置決めされている。

【００１０】前記ノズル体１０の鍔部１０ａには、リン
グ板形状をなす互いに重合した第１電極ホルダ５及び第
２電極ホルダ５Ｅを有する輪状保持体３０が設けられ、
この輪状保持体３０の下方には、電磁振動部３１及び磁
性材からなる振動板４ａを備えたポンプケース３２から
なる気体ポンプ３３が固定されている。

【００１１】前記ケーシング１の端部に形成された開口
１ａには、複数の端子１８を有する蓋体３４が取付けら
れていることにより、このケーシング１内は密閉状態に
保持され、気体ポンプ３３の吐出孔５ｅから吐出した気
体流３３ａは、前記ケーシング１とノズル体１０間に形
成された通路１Ａを経てノズル孔８から電極ホルダ５に
向けて流れるように構成されている。

【００１２】前記第１，第２電極ホルダ５，５Ｅは、図
２，３で示すように構成されており、中心に空洞５Ａを
有すると共に、その上面５Ｂの対向位置には、蒸着、メ
タライズ、接着等により形成された面電極状の第１、第
３電極６ａ，６ｃ及び第２、第４電極６ｂ，６ｄが形成
されている。

【００１３】前記第１、第２電極６ａ，６ｂ間には、第
１センサ７ａが張設され、前記第３、第４電極６ｃ，６
ｄ間には、第２センサ７ｂが張設されている。なお、こ
の各センサ７ａ，７ｂは、従来と同様のホットワイヤ、
歪を検出する歪ワイヤ等とすることができる。

【００１４】また、前述の各電極ホルダ５，５Ｅにおけ
る各センサ７ａ，７ｂは、図２、図３に示すように、互
いに９０度異なる軸方向に設けられ、二軸検出できるよ
うに構成されており、前述の二軸構成の他に、例えば、
図示していないが、各センサ７ａ，７ｂの張設角度を１
２０゜とすることにより三軸の検出を行うことができ、
さらには、電極ホルダを二個以上重合することによって
も多軸方向の検出を行うようにすることができる。

【００１５】また、図２、図３においては、各電極６ａ
〜６ｄにリード線３５が接続され、このリード線３５が
前記各端子１８に接続されている。

【００１６】本発明によるガスレートセンサは、以上の
ように構成されており、前述の状態で気体ポンプ３３を
オンとすると、電磁振動部３１のヨーク３１ａが電磁マ
グネットとなり振動板４ａを所定の周波数で振動させる
ため、吐出孔５ｅからは、ガス等の気体３３ａが周知の
ように、連続的に吐出され、気体流として各電極ホルダ
５，５Ｅの各センサ７ａ，７ｂに均等にあたり、外部か
らの角速度入力があった場合には、各センサ７ａ，７ｂ
間の出力信号差により複数の軸方向における角速度ωを
検出することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によるガスレートセンサは、以上
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、各電極ホルダがリング板形状で
構成され偏平型であると共に、各電極が面電極であるた
め、従来と同じ直径の電極ホルダである場合には、その
分だけセンサの長さを長くすることができ、その分に応
じて感度を向上させることができると共に、複数の軸方
向の検出構成を容易に得ることができる。また、軸方向
の厚さが従来よりも大幅に短くなっているため、ガスレ
ートセンサ自体の長さも大幅に短くすることができる。
また、逆に、センサの感度と同じとした場合には、ガス
レートセンサ自体の直径を大幅に小さくすることができ
る。さらに、電極が面電極であるために、センサの取付
が容易で、組立コスト及び歩留りを大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスレートセンサを示す断面図で
ある。

【図２】図１の電極ホルダを示す分解斜視図である。

【図３】図２の各電極ホルダを重合した構成の断面図で
ある。

【図４】従来のガスレートセンサを示す断面図である。

【図５】図４の電極ホルダを示す側面図である。

【図６】ブロック図である。

【図７】図５の斜視図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ５ 電極ホルダ ５Ｂ 上面 ５Ｃ 下面 ６ａ〜６ｄ 面電極 ７ａ センサ ７ｂ センサ ３３ 気体ポンプ ３３ａ 気体流

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング(1)内に設けられた気体ポン
   プ(33)と、前記気体ポンプ(33)からの気体流(33a)を電
   極ホルダ(5,5E)に設けられた少なくとも一対のセンサ(7
   a,7b)に供給し、前記各センサ(7a,7b)からの信号の差に
   より角速度入力を検出するようにしたガスレートセンサ
   において、前記電極ホルダ(5,5E)に形成された複数の面
   電極(6a〜6d)間に前記センサ(7a,7b)を張設すると共
   に、前記電極ホルダ(5,5E)を複数個重合させて用いるよ
   うに構成したことを特徴とするガスレートセンサ。
2. 【請求項２】 前記電極ホルダ(5,5E)の各センサ(7a,7
   b)により、異なる複数の軸方向の検出を行うように構成
   したことを特徴とする請求項１記載のガスレートセン
   サ。