JPH0596579U - 板ばねの保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 略Ｔ字状を呈する板ばねの基端部を保持固定
する際に、ばね変位の有効長さを確保し、また板ばねの
所要の揺動変位を得られるようにする。 【構成】 基端部６ａとこの基端部の一部から延設され
て揺動変位可能な自由端６ｂとによって全体略Ｔ字状を
呈するように形成される板ばね６を備えている。この板
ばねの基端部は、固定台５とこの固定台に組付け固定さ
れる押え部材７との間に挾み込んで保持固定される。こ
の板ばね基端部から延設される自由端の根本部６ｃに対
応する固定台と押え部材の挾み込み部内側面に、板ばね
の根本部での揺動変位を許容するコ字状凹部３０，３１
を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば車載用加速度計として用いられる弾性ばね支持方式振子型 サーボ式加速度センサに適用して好適な板ばねの保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば移動体に働く加速度に応じた振子の振れ変位を電気信号として取り出 し、それを振子に設けたトルカコイルに供給し、そのトルカコイルに発生する磁 界と永久磁石との間で作用する磁気力によって振子を元の位置に戻すように構成 されているサーボ式加速度計が、たとえば実公昭５９−２６２８６号公報等によ り従来から知られている。

【０００３】 すなわち、従来のサーボ式加速度計は、アルミ板とこれに一体的に組み付けら れたコイルボビンに巻回されるトルカコイルとからなる振子を、加速度が作用す る方向に平行して配置し、かつこの振子を、架台から垂下して設けた一対の弾性 板ばねの自由端に保持させとともに、前記アルミ板の面に直交する方向に永久磁 石を配置し、さらにアルミ板に設けたスリットを介して振子の位置を確認するＬ ＥＤとフォトダイオードとからなる光センサを設けてなる構造となっている。

【０００４】 ところで、上述した従来装置では、弾性板ばねの自由端に、板ばねの延設方向 と直交する状態で前記振子を構成するアルミ板とトルカコイルとを配設し、これ に合わせて永久磁石等といった他の部材も配設していることから、デッドスペー スが多く、全体が大型化し易く、組立も面倒である等の不具合があった。

【０００５】 このため、本出願人は、特願平３−１６３３６８号等により、構成の簡素化と 組立性の向上、さらには全体の小型化を達成し得る加速度センサを先に提案して いる。

【０００６】 すなわち、この加速度センサは、図８に示したように、振子１としてのトルカ コイル２を巻回したコイルボビン３とこれに付設したアルミ板４とを、垂直な状 態で加速度の作用する方向に平行に配設し、かつ前記コイルボビン３の両面側に 張り出させて設けた連結部３ａ，３ａに対し、基端部６ａ，６ａが固定台である 架台５とこれに組付けられねじ等で固定される押え部材である押えプレート７と の間に挾み込まれて保持固定された状態で垂下させた一対の弾性板ばね６，６の 自由端６ｂ，６ｂを連結するように構成し、これらの板ばね６，６を、前記加速 度の作用する方向に弾性変形させることにより自由端６ｂ，６ｂおよびこれに吊 り下げた振子１を振子運動させるようになっている。

【０００７】 そして、このような構成では、振子１の変位を検出する光センサ手段やトルカ コイル２と協働して磁気力を発生させる永久磁石（共に図示せず）を、振子１の 両側で板ばね６，６の配設スペース内に組込むことが可能で、全体の小型化を図 れるものであった。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したような加速度センサにおいて、弾性板ばね６，６の保 持構造に、実用面から問題を生じている。 すなわち、上述した板ばね６は、図８から明らかなように、基端部６ａとこの 基端部６ａの一部から延設されて揺動変位可能な自由端６ｂとによって全体が略 Ｔ字状を呈するように形成されており、この自由端６ｂのＴ字状根本部６ｃを含 めた基端部６ａが、架台５と押えプレート７との平面による内側面間に挾み込ま れて保持されている。

【０００９】 しかし、上述した板ばね６において、基端部６ａから自由端６ｂまでの長さが 長かったり、架台５と押えプレート７との組付け位置がずれて、板ばね６の挾持 位置にずれ等が生じた場合に、板ばね６での揺動変位を所要の状態で行わせるこ とができず、この板ばね６の動きに悪影響が及ぶという問題を生じている。

【００１０】 これを詳述すると、前者のように自由端６ｂまでの長さが長いときに、その基 端部６ａを、図８や図９の(a) に示したように、架台５と押えプレート７との間 に単純に挾み込むと、板ばね６での根本部６ｃをも含めて固定保持されるため、 この固定部分から自由端６ｂまでの揺動変位に必要な有効長さが実質的に短くな り、ある一定長さを要する場合、板ばね６を含めたばね配設部分のスペースを大 きくすることが必要で、たとえば加速度センサの場合、高さが高くなり、全体が 大型化するという問題を生じてしまう。

【００１１】 また、板ばね６の基端部６ａを挾持する架台５と押えプレート７との挟み込み 面で板ばね６の自由端６ｂへの延設部側にばりや組付け誤差等による段差ｌが生 じた場合、図９の(b) や(c) に示されるように、板ばね６による円滑で適切な揺 動変位が妨げられ、所要のばね変位を得ることができないという問題を生じてし まうものであった。

【００１２】 特に、このような問題は、板ばね６，６にて支持した振子１の微妙な動きを検 知することが必要である場合に、センサ性能に大きく影響するものであり、この ような板ばね６，６の保持部での不具合を一掃することが必要となっている。

【００１３】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、全体が略Ｔ字状を呈す る板ばねを保持固定する保持部構造を、板ばねの変位に必要な有効長さを確保し 、またこの板ばねの保持部での位置ずれ問題を生じても、所要の揺動変位を確保 し得る板ばねの保持構造を得ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

このような要請に応えるために本考案に係る板ばねの保持構造は、基端部とこ の基端部の一部から延設されて揺動変位可能な自由端とによって全体が略Ｔ字状 を呈するように形成されている板ばねを備え、この板ばねの基端部を、固定台と この固定台に組付け固定される押え部材との間に挾み込んで保持するにあたって 、この板ばねの基端部から延設される自由端のＴ字状根本部に対応する固定台と 押え部材の挾み込み部内側面に、板ばねにおける自由端の根本部の揺動変位を許 容するコ字状凹部を形成したものである。

【００１５】

【作用】

本考案によれば、板ばねは、その基端部が、固定台と押え部材との間に所要の 状態で挾み込んで保持されるとともに、この基端部から自由端へのＴ字状根本部 に対応する固定台、押え部材の内側面部分が、コ字状凹部にて切欠かれており、 結果として板ばねの揺動変位に対しての有効長さを確保し得るとともに、固定台 等での組付け誤差やばり等によるばね変位に対しての悪影響を及ぼす要因を取り 除き、板ばねの所要の揺動変位を得ることが可能である。

【００１６】

【実施例】

図１ないし図７は本考案に係る板ばねの保持構造をサーボ式加速度センサに適 用した場合の一実施例を示すものである。これらの図において、まずサーボ式加 速度センサ１０全体の概略構成を、図４ないし図７を用いて簡単に説明する。 なお、この実施例において、前述した図８等と同一または相当する部分には、 同一番号を付して詳細な説明は省略する。

【００１７】 これらの図において、符号１１は振子１に平行して配設されたマグネットプレ ートで、その内側面に一対の永久磁石１２，１２が、加速度の作用する方向に所 定間隔をおいて付設されている。そして、これらの永久磁石１２，１２は、アル ミ板４の左、右両側面部分にわずかな間隙をおいて対向し、かつそれぞれの磁極 が逆になるようになっている。

【００１８】 １３はスペーサで、このスペーサ１３には、前記永久磁石１２，１２間に位置 して光センサ手段の光源となるＬＥＤ１４が設けられている。

【００１９】 １５は前記マグネットプレート１１に対向して配設されその間に前記振子１が 配置されるプリント回路基板で、このプリント回路基板１５には、図示を省略し たが、この加速度センサ１０として必要な各種電気回路部品や配線等が設けられ ている。１６はこのプリント回路基板１５の内側に付設された磁性板材からなる ヨークで、このヨークの一部に形成された窓部には、前記ＬＥＤ１４に対向して 光センサ手段となる二分割タイプのフォトダイオード１７が受光素子として設け られている。

【００２０】 図４等において１８は前記振子１を構成するコイルボビン３とアルミ板４に穿 設されたスリットで、このスリット１８を介してＬＥＤ１４からの光をフォトダ イオード１７が選択的に検知することで生じる電気信号によって、振子１の変位 位置を検出する変位検出器が構成されている。

【００２１】 以上の構成において、トルカコイル２とアルミ板４からなる振子１は、板ばね ６，６により支持されることにより、加速度の作用方向つまり図４および図６で 矢印で示した方向に揺動動作するようになっている。 また、上述した加速度センサ１０は、マグネットプレート１１、スペーサ１３ 、ヨーク１６、プリント回路基板１５を、その内部空間内に前記振子１を組込ん だ状態で積層し、ねじ等で一体化されることにより、全体が小型化された状態で 構成されている。

【００２２】 さらに、上述した加速度センサ１０では、図示は省略したが各種の抵抗や差動 増幅器によるサーボ増幅器からなる電気回路によって、光センサ手段によって得 られた電気信号に基づき、振子１を元の位置に戻すための電流をトルカコイル２ に与えるようになっており、またこのトルカコイル２に直列接続される抵抗の両 端に発生する電圧によって加速度の大きさを検出し得るようになっている。

【００２３】 ここで、上述した構成による加速度センサ１０では、図６中で想像線矢印で示 したように、一方の永久磁石１２からアルミ板４、トルカコイル２、ヨーク１６ 、トルカコイル２、アルミ板４、他方の永久磁石１２、マグネットプレート１１ によって磁束のループが形成されている。 そして、振子１は図中矢印方向に移動し、かつ加速度が加わることによって光 センサ手段（１４，１７）から発生している位置信号が変化する。そして、この 信号変化がサーボ増幅器を介してトルカコイル２に供給されると、トルカコイル ２に流れる電流と磁界との間で磁気力が作用し、振子１を元に戻す力が作用する 。したがって、実際の振子１が移動する距離は極めて小さな距離となる。また、 トルカコイル２に直列接続されている抵抗の両端には検出した加速度に対応した 電圧が発生する。

【００２４】 さて、本考案によれば、上述したような構成によるサーボ式加速度センサ１０ において、基端部６ａとこの基端部６ａの一部から延設されて揺動変位可能な自 由端６ｂとによって全体が略Ｔ字状を呈するように形成されている弾性板ばね６ を備え、この板ばね６の基端部６ａを、マグネットプレート１１等に一部がねじ 止めされている架台５とこれに対向して配設されて組付け固定される押えプレー ト７との間に挾み込んで保持固定するにあたって、この板ばね６の基端部６ａか ら延設される自由端６ｂのＴ字状根本部６ｃに対応する架台５と押えプレート７ の挾み込み部内側面に、板ばね６におけるＴ字状根本部６ｃの揺動変位を許容す るコ字状凹部３０，３１を切欠き形成したところに特徴を有している。

【００２５】 なお、図中２１は板ばね６，６の基端部６ａ，６ａを架台５に対して圧接して 固定される押えプレート７の組付け用のねじ、２２は板ばね６，６の自由端６ｂ ，６ｂを、コイルボビン３の両側に突設している連結部３ａ，３ａに締結固定す るためのねじである。

【００２６】 そして、このような構成によれば、板ばね６は、その基端部６ａが、架台５と 押えプレート７との間に所要の状態で挾み込んで保持されるとともに、この基端 部６ａから自由端６ｂへのＴ字状根本部６ｃに対応する架台５、押えプレート７ の内側面部分が、コ字状凹部３０，３１にて切欠き形成されており、結果として 板ばね６の揺動変位に対しての有効長さを確保でき、これにより板ばね６の配設 スペースを小さくでき、たとえば加速度センサ１０の小型化を図れるとともに、 架台５、押えプレート７での組付け誤差やばり等によるばね変位に対しての悪影 響を及ぼす要因を取り除き、板ばね６の所要の揺動変位を得て、センサでの検出 精度を向上させ得る等の利点を奏するものである。

【００２７】 また、このような構成によれば、上述したコ字状凹部３０，３１の存在によっ て、架台５と押えプレート７とによる板ばね６の基端部６ａでの挾み込み部に、 多少の組付け誤差が生じても、板ばね６の揺動変位に対しての影響を最小限とす ることが可能となる。

【００２８】 なお、本考案は上述した実施例構造には限定されず、板ばね６やこれを保持す る架台５や押えプレート７等を始めとする各部の形状、構造等を適宜変形、変更 し得ることは言うまでもない。 また、上述した実施例では、本考案をサーボ式加速度センサ１０に適用した場 合を説明したが、基端部を固定され自由端を揺動変位可能に構成される板ばねの 保持部を有するものであれば、種々の分野における機器、装置に適用し得ること は容易に理解されよう。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る板ばねの保持構造によれば、基端部とこの基 端部の一部から延設されて揺動変位可能な自由端とによって全体が略Ｔ字状を呈 するように形成されている板ばねを備え、この板ばねの基端部を、固定台とこの 固定台に組付け固定される押え部材との間に挾み込んで保持するにあたって、こ の板ばねの基端部から延設される自由端のＴ字状根本部に対応する固定台と押え 部材の挾み込み部内側面に、板ばねにおける自由端の根本部の揺動変位を許容す るコ字状凹部を形成したので、簡単な構成にもかかわらず、板ばねを、その基端 部が固定台と押え部材との間に所要の状態で挾み込んで保持し得るとともに、こ の基端部から自由端へのＴ字状根本部に対応する固定台、押え部材の内側面部分 がコ字状凹部にて切欠き形成されていることから、板ばねの揺動変位に対しての 有効長さを確保し得るとともに、固定台等での組付け誤差やばり等によるばね変 位に対しての悪影響を及ぼす要因を取り除き、板ばねの所要の揺動変位を得るこ とが可能である等の実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る板ばねの保持構造をサーボ式加速
度センサに適用した一実施例を示す振子および弾性板ば
ねによる支持部の概略図である。

【図２】図１の概略側面図である。

【図３】本考案の保持構造を説明するために、(a),(b)
に要部を拡大して示す概略図である。

【図４】サーボ式加速度センサ全体の概略構成を説明す
るための要部正面図である。

【図５】図４の要部構成を示す側断面図である。

【図６】図４を平面方向から見た振子部分の概略平面図
である。

【図７】図４を平面方向から見た振子を吊り下げ支持す
る弾性板ばね部分の概略平面図である。

【図８】従来の板ばねの保持構造を説明するための加速
度センサにおける振子および弾性板ばねによる保持部を
示す概略図である。

【図９】図８において板ばね保持部での不具合を(a),
(b),(c) に示した概略説明図である。

【符号の説明】

１ 振子 ２ トルカコイル ３ コイルボビン ３ａ 連結部 ４ アルミ板 ５ 架台（固定台） ６ 弾性板ばね ６ａ 基端部 ６ｂ 自由端 ６ｃ Ｔ字状根本部 ７ 押えプレート（押え部材） １０ サーボ式加速度センサ １１ マグネットプレート １２ 永久磁石 １３ スペーサ １５ プリント回路基板 １６ ヨーク ３０ コ字状凹部 ３１ コ字状凹部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端部とこの基端部の一部から延設され
   て揺動変位可能な自由端とによって全体が略Ｔ字状を呈
   するように形成されている板ばねを備え、この板ばねの
   基端部を、固定台とこの固定台に組付け固定される押え
   部材との間に挾み込んで保持してなる板ばねの保持構造
   であって、 この板ばねの基端部から延設される自由端の根本部に対
   応する前記固定台と押え部材の挾み込み部内側面に、板
   ばねにおける自由端の根本部の揺動変位を許容するコ字
   状凹部を形成したことを特徴とする板ばねの保持構造。