JPH0587570U

JPH0587570U - サーボ加速度計

Info

Publication number: JPH0587570U
Application number: JP3521992U
Authority: JP
Inventors: 紀夫宮原; 昇渡部
Original assignee: Jeco Corp
Current assignee: Jeco Corp
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】温度変化による加速度検出出力のドリフトと
半田クラックを防止して温度変化に対しても加速度計の
精度を維持できると共に断線による故障を防止する。【構成】１２、１３は振子に印加される加速度と振子
を原点に戻す力を発生させる負帰還回路を実装した制御
基板である。振子を揺動自在に支持するバネはこの制御
基板１２、１３に電気的に接続され振子のコイルに電流
を供給する。そして、バネと制御基板１２、１３との電
気的接続を可撓性を有する電気伝導部材２２の腕部２２
ａのスリット２２ｂに半田付けにより行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車、農耕機、建設用作業機等の加速度、傾斜角等の検出に適用されるサーボ加速度計に関し、特に振子の変位量を検出するサーボ加速度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車、農耕機等に配設されているこの種のサーボ加速度計は図４および図５に示すように構成されたものが知られている。すなわち、図４は従来の加速度計の分解斜視図、図５（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正断面図、同図（ｃ）は側面図である。これらの図において、１はリン青銅等の導電性ばね材によって短冊状に形成された一対のバネで、基台２に固定され、下方に延在する脚部１ａの先端にコイル４が巻回されたコイルホルダ３が固定され、コイルホルダ３の一側面部に板５が固定されており、これらコイルホルダ３と板５とはバネ１により図中矢印Ａ方向に揺動自在に支持されて振子を形成している。

【０００３】基台２の両側面部には、ヨーク７、８が対向するようにして取付けられており、これらヨーク７、８はヨーク７に固着された永久磁石９ａ、９ｂにより、前記コイル４のコイル面に対して垂直方向に磁束を発生させる磁気回路を構成する。１２、１３は制御基板で、前記コイル４のコイル面と平行に配置されており、後述する負帰還回路が実装されており、上端部に設けたスリット１２ａ、１３ａに前記バネ１、１の腕部１ｂ、１ｂが挿入されてこの制御基板１２、１３の制御回路と半田付け部１２ｂ、１３ｂにより電気的に接続されていると共に、制御基板１２、１３間はフラット状に一括して束ねたリード線１４によって電気的に接続されている。制御基板１２、１３には、光源１０と光センサ１１とが対向するようにして取付けられており、光源１０の光路として、前記ヨーク７、８には切欠き７ａ、８ａが、また板５には振子の変位を検出するスリット５ａがそれぞれ穿設されている。

【０００４】以下に図６の回路図と併せて動作を説明する。光源１０はその光量を規定する抵抗Ｒ１を介して電源に接続されている。光源１０より発光された光は板５のスリット５ａを通って、光センサ１１に照射される。振子が変位すると、光センサ１１の照射位置が変化することになり、光センサ１１はこの光の照射位置から振子の変位を検出する機構となっている。

【０００５】すなわち、光センサ１１は高入力ＯＰアンプ１６₁、１６₂を介して差動接続されており、その差動出力がＯＰアンプ１６₃ より増幅されるようになっており、ＯＰアンプ１６₃の増幅出力を変位検出回路１６の出力電圧Ｖ₀とし、応答性改善のために挿入された位相補償回路１７、サーボアンプ回路１８を経由して電圧Ｖ ₁ としたうえ、この電圧Ｖ₁ をコイル４に印加するものとしている。したがって、コイル４に電流ｉが流れ、変位したスリット５ａを原点（加速度０のときの振子の位置）に復旧させる力が発生し、これら回路１６、１７および１８が負帰還回路を構成している。

【０００６】今、加速度が印加されると、振子は加速度の印加方向へ変位する。この変位量に応じた電流ｉを振子のコイル４に供給し、加速度の方向と逆向きの力を発生させる。これにより振子は原点付近に押し戻され、前述した負帰還回路により加速度による力とコイル電流による力が平衡状態となる。そして、このときのコイル電流ｉが電流検出回路１９において検出され、ＯＰアンプ１９₁ の出力として現れ、コイル電流が加速度に比例するので、このＯＰアンプ１９₁ の出力に基づき、入力加速度を算出している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した振子は、加速度が印加されると、±１０〜１００μｍの範囲で変位する。したがって、サーボ加速度計における振子の支持部および振子の変位検出機構部の寸法変化に対する設計基準はμｍオーダー以下が要求される。しかしながら、上述した従来のサーボ加速度計においては、温度の変化によってバネ１が熱膨張して腕部１ｂの寸法ｌが変化することにより、基台２とバネ１の固定部およびバネ１と制御基板１２、１３との半田付け部１２ｂ、１３ｂに応力が集中する。このため、振子に捻る力が発生し、振子は原点から変位して温度により加速度計の出力電圧がドリフトして、加速度計としての精度が悪化するといった欠点があった。また、制御基板に応力が集中した場合には、半田付け部にクラックが発生して、これが断線の原因となる問題があった。

【０００８】したがって、本考案は上記したような従来の欠点あるいは問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度変化による加速度検出出力のドリフトと半田クラックを防止して温度変化に対しても加速度計の精度を維持できると共に断線による故障を防止したサーボ加速度計を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案に係るサーボ加速度計は、コイルが配設された振子と、この振子を揺動自在に支持すると共に前記コイルに電気的に接続されたバネと、前記コイルのコイル面に対して垂直方向に磁束を発生させる磁気回路と、前記振子の変位量を計測する変位検出機構と、この変位検出機構により検出した振子の変位量に対応した電流を前記コイルに流すことにより前記振子に加わる力に平衡する力を発生させる負帰還回路とからなり、このコイル電流から加速度の大きさを検出するサーボ加速度計であって、前記負帰還回路を実装し前記バネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続された制御基板を備え、この制御基板のバネとの接続部を可撓性を有する電気伝導部材で形成すると共に両基板間をこの電気導電部材で接続したものである。また、本考案に係るサーボ加速度計は、負帰還回路を実装しバネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続された制御基板を備え、前記バネの前記制御基板との接続部に近接した部分に湾曲部を設けたものである。また、本考案に係るサーボ加速度計は、負帰還回路を実装しバネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続された制御基板を備え、このバネの一端を断面積が極めて小なる形状としたものである。

【００１０】

【作用】

本考案においては、バネと制御基板との接続部を可撓性を有するようにしたので、バネの熱膨張がこの可撓性部分で吸収される。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。図１は本考案に係るサーボ加速度計の要部斜視図である。同図において、本考案の特徴とするところは、バネ１の腕部１ｂが制御基板１２、１３に実装された負帰還回路と電気的に接続される部分を可撓性を有する電気伝導部材で形成した点にある。すなわち、制御基板１２、１３には、リン青銅の電気伝導部材２２が固定されており、この電気伝導部材２２の上端には一対の腕部２２ａが対向するように突出形成され、この腕部２２ａにはスリット２２ｂが設けられている。

【００１２】バネ１の腕部１ｂはこのスリット２２ｂに挿入されて半田付けにより電気的に接続される。このように構成されることにより、バネ１の腕部１ｂが熱膨張により伸縮しても電気伝導部材２２の腕部２２ａが撓んで、腕部１ｂの伸縮を吸収するので、腕部１ｂとスリット２２ｂとの接続点における応力の集中およびバネ１の脚部１ａの捻りを排除でき、これにより接続点における断線を防止できると共に、振子の正確な動作を保持できる。また、電気伝導部材２２は制御基板１２、１３間を電気的に接続する連結部２２ｃを一体形成しており、これにより、従来必要としていたリード線とその接続作業が不要となる。

【００１３】図２は本考案の第２の実施例を示す要部平面図である。この第２の実施例においては、バネ１、１と制御基板１２、１３との接続部、すなわちスリット１２ａ、１３ａの近傍の腕部１ｂ、１ｂにそれぞれ湾曲部１ｃ、１ｃを設けている。このような構成とすることにより、熱膨張によりバネ１、１が伸縮した場合にも、この湾曲部１ｃ、１ｃで伸縮が吸収されて、上記した第１の実施例と同様な作用効果を有する。

【００１４】第３の実施例として、図示を省略してあるが、図５における従来のサーボ加速度計において、バネ１の腕部１ｂの断面形状を極めて小とすることにより、この腕部１ｂにより、上記実施例と同様にバネ１の伸縮を吸収できる。

【００１５】図３は本考案の第４の実施例を示す要部斜視図である。この第４の実施例では、２つの制御基板１２、１３を一体化し、その境界線に切断可能なようにミシン目あるいはＶカット状の溝２７を設けておき、両基板１２、１３を電気的に接続するリード線２９を両基板１２、１３に直付けしたコネクタ２８により配線したものである。このような構成とすることにより、図示しない回路部品実装後、リード線２９も含めて一括半田付けをし、しかるのち両基板１２、１３を境界線２７から切断して組立てを行う。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、振子を揺動自在に支持すると共に一端が制御基板に電気的に接続されたバネと制御基板との接続部を可撓性を有する電気伝導部材で形成すると共に両基板間をこの電気伝導部材で接続したので、熱膨張によるバネの伸縮をこの電気伝導部材で吸収でき、このため接続部において応力集中が生ぜず、断線を防止できると共に、振子にも捻りが発生しないので、正確な加速度を検出することが可能となる。また、この電気伝導部材１枚により両制御基板を電気的に接続できるので、リード線の配線が不要となり、部品点数の削減と組立工数の削減を図れてコストダウンを達成できる。また、バネと制御基板との接続部に近接したバネに湾曲部を設け、あるいはこの部分のバネを断面積が極めて小なる形状としたので、熱膨張によるバネの伸縮をバネで吸収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るサーボ加速度計の要部斜視図であ
る。

【図２】本考案に係るサーボ加速度計の第２の実施例の
要部平面図である。

【図３】本考案に係るサーボ加速度計の第４の実施例の
要部斜視図である。

【図４】従来のサーボ加速度計の分解斜視図である。

【図５】従来のサーボ加速度計を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は側面図である。

【図６】従来のサーボ加速度計の回路図である。

【図７】従来のサーボ加速度計の要部平面図である。

【符号の説明】

１バネ１ｂ腕部４コイル７ヨーク８ヨーク１０光源１１光センサ１２制御基板１３制御基板２２電気伝導部材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コイルが配設された振子と、この振子を
揺動自在に支持すると共に前記コイルに電気的に接続さ
れたバネと、前記コイルのコイル面に対して垂直方向に
磁束を発生させる磁気回路と、前記振子の変位量を計測
する変位検出機構と、この変位検出機構により検出した
振子の変位量に対応した電流を前記コイルに流すことに
より前記振子に加わる力に平衡する力を発生させる負帰
還回路とからなり、このコイル電流から加速度の大きさ
を検出するサーボ加速度計において、前記負帰還回路を
実装し前記バネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続
された制御基板を備え、この制御基板のバネとの接続部
を可撓性を有する電気伝導部材で形成すると共に両基板
間をこの電気導電部材で接続したことを特徴とするサー
ボ加速度計。
【請求項２】コイルが配設された振子と、この振子を
揺動自在に支持すると共に前記コイルに電気的に接続さ
れたバネと、前記コイルのコイル面に対して垂直方向に
磁束を発生させる磁気回路と、前記振子の変位量を計測
する変位検出機構と、この変位検出機構により検出した
振子の変位量に対応した電流を前記コイルに流すことに
より前記振子に加わる力に平衡する力を発生させる負帰
還回路とからなり、このコイル電流から加速度の大きさ
を検出するサーボ加速度計において、前記負帰還回路を
実装し前記バネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続
された制御基板を備え、前記バネの前記制御基板との接
続部に近接した部分に湾曲部を設けたことを特徴とする
サーボ加速度計。
【請求項３】コイルが配設された振子と、この振子を
揺動自在に支持すると共に前記コイルに電気的に接続さ
れたバネと、前記コイルのコイル面に対して垂直方向に
磁束を発生させる磁気回路と、前記振子の変位量を計測
する変位検出機構と、この変位検出機構により検出した
振子の変位量に対応した電流を前記コイルに流すことに
より前記振子に加わる力に平衡する力を発生させる負帰
還回路とからなり、このコイル電流から加速度の大きさ
を検出するサーボ加速度計において、前記負帰還回路を
実装し前記バネの一端がこの負帰還回路に電気的に接続
された制御基板を備え、このバネの一端を断面積が極め
て小なる形状としたことを特徴とするサーボ加速度計。