JPH06213921A - 磁性流体式加速度センサ - Google Patents
磁性流体式加速度センサInfo
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- JPH06213921A JPH06213921A JP621693A JP621693A JPH06213921A JP H06213921 A JPH06213921 A JP H06213921A JP 621693 A JP621693 A JP 621693A JP 621693 A JP621693 A JP 621693A JP H06213921 A JPH06213921 A JP H06213921A
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- Japan
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- magnetic fluid
- magnetic
- housing
- magnet
- acceleration sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は永久磁石と磁性流体を用いて加速度の
検出を行う磁性流体式加速度センサに関し、測定感度の
向上を図ることを目的とする。 【構成】ハウジング11と、このハウジング11に印加され
る加速度に対応して変位する構成で内設された永久磁石
16a 〜16d と、この永久磁石16a 〜16d をハウジング11
内で変位可能に保持する磁性流体17a 〜17d と、上記永
久磁石16a 〜16dに対峙するよう配設されておりその変
位に対応した加速度信号を生成するホール素子18とを具
備する磁性流体式加速度センサにおいて、永久磁石16a
〜16d のハウジング11と対向する位置に磁性流体17a 〜
17d を配設すると共に、永久磁石16a 〜16d のホール素
子18と対峙する対峙位置近傍に、磁性流体17a 〜17d が
上記対峙位置に流れ込むのを防止する流れ込み防止部材
19を設ける。
検出を行う磁性流体式加速度センサに関し、測定感度の
向上を図ることを目的とする。 【構成】ハウジング11と、このハウジング11に印加され
る加速度に対応して変位する構成で内設された永久磁石
16a 〜16d と、この永久磁石16a 〜16d をハウジング11
内で変位可能に保持する磁性流体17a 〜17d と、上記永
久磁石16a 〜16dに対峙するよう配設されておりその変
位に対応した加速度信号を生成するホール素子18とを具
備する磁性流体式加速度センサにおいて、永久磁石16a
〜16d のハウジング11と対向する位置に磁性流体17a 〜
17d を配設すると共に、永久磁石16a 〜16d のホール素
子18と対峙する対峙位置近傍に、磁性流体17a 〜17d が
上記対峙位置に流れ込むのを防止する流れ込み防止部材
19を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁性流体式加速度センサ
に係り、特に永久磁石と磁性流体を用いて加速度の検出
を行う磁性流体式加速度センサに関する。
に係り、特に永久磁石と磁性流体を用いて加速度の検出
を行う磁性流体式加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁性流体を用いた加速度センサと
しては特開平２−２０５７７５号公報に開示されたもの
がある。同公報に開示された磁性流体式加速度センサ
は、片端面が開放された略円筒状の空間を内側に形成し
たメインハウジングと、この開放された片端面を閉鎖す
るサブハウジングとにより形成されるハウジング内に磁
性流体を充填し、この磁性流体に永久磁石を浮かせた構
成とされている。永久磁石はリング形状を有し、径方向
に８極に着磁されている。
しては特開平２−２０５７７５号公報に開示されたもの
がある。同公報に開示された磁性流体式加速度センサ
は、片端面が開放された略円筒状の空間を内側に形成し
たメインハウジングと、この開放された片端面を閉鎖す
るサブハウジングとにより形成されるハウジング内に磁
性流体を充填し、この磁性流体に永久磁石を浮かせた構
成とされている。永久磁石はリング形状を有し、径方向
に８極に着磁されている。
【０００３】また、メインハウジングの中央位置にはホ
ール素子が配設されており、このホール素子はリング形
状の永久磁石がハウジング内に配設された状態におい
て、永久磁石の中央に位置するよう構成されている。従
って、ホール素子は永久磁石の内壁と対峙した構成とな
る。
ール素子が配設されており、このホール素子はリング形
状の永久磁石がハウジング内に配設された状態におい
て、永久磁石の中央に位置するよう構成されている。従
って、ホール素子は永久磁石の内壁と対峙した構成とな
る。
【０００４】そして、永久磁石は磁性流体式加速度セン
サに印加される加速度に応じて変位し、これによる磁場
の変化をホール素子が検出することにより印加された加
速度の強さを検出する構成とされていた。
サに印加される加速度に応じて変位し、これによる磁場
の変化をホール素子が検出することにより印加された加
速度の強さを検出する構成とされていた。
【０００５】図５（Ａ），（Ｂ）は、上記構成とされた
磁性流体式加速度センサの加速度測定原理を説明するた
めのモデル図である。同図に示すように、この永久磁石
３はハウジング１内で変位可能な構成で磁性流体２（梨
地で示す）の上に浮いた構成とされており、よってハウ
ジング１を介して永久磁石２に加速度Ａが作用すると、
永久磁石３はハウジング１内で上記加速度に対応してｘ
方向に変位する。この際、磁性流体２は磁場内において
は磁気的な粘り又は弾性力（ちょうどバネ６とダンパ７
のような効果を奏する。以下、この弾性力を磁気的弾性
力という）が作用するため永久磁石３の変位はこの磁気
的弾性力に抗して行われる構成となる（尚、図５（Ａ）
に参照符号８で示すのは磁性流体２の等圧線である）。
磁性流体式加速度センサの加速度測定原理を説明するた
めのモデル図である。同図に示すように、この永久磁石
３はハウジング１内で変位可能な構成で磁性流体２（梨
地で示す）の上に浮いた構成とされており、よってハウ
ジング１を介して永久磁石２に加速度Ａが作用すると、
永久磁石３はハウジング１内で上記加速度に対応してｘ
方向に変位する。この際、磁性流体２は磁場内において
は磁気的な粘り又は弾性力（ちょうどバネ６とダンパ７
のような効果を奏する。以下、この弾性力を磁気的弾性
力という）が作用するため永久磁石３の変位はこの磁気
的弾性力に抗して行われる構成となる（尚、図５（Ａ）
に参照符号８で示すのは磁性流体２の等圧線である）。
【０００６】一方、永久磁石３と対峙する位置にはホー
ル素子４が配設されている。よって、永久磁石３が印加
される加速度に応じて変位するとホール素子４に印加さ
れる磁界変化が発生しこの磁界変化は加速度に対応して
るため、ホール素子４の出力より印加される加速度を測
定することができる。
ル素子４が配設されている。よって、永久磁石３が印加
される加速度に応じて変位するとホール素子４に印加さ
れる磁界変化が発生しこの磁界変化は加速度に対応して
るため、ホール素子４の出力より印加される加速度を測
定することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来構成の磁
性流体式加速度センサによれば、磁性流体の揺動による
気泡発生を防止でき、精度の高い加速度の検出を行うこ
とができる。
性流体式加速度センサによれば、磁性流体の揺動による
気泡発生を防止でき、精度の高い加速度の検出を行うこ
とができる。
【０００８】しかる反面、上記構成の磁性流体式加速度
センサは、ハウジング内に形成され磁性流体を充填した
略円筒状の空間内にリング状の永久磁石が浮いた状態で
配設された構成とされているため、永久磁石のホール素
子と対峙する側の磁極にも磁性流体が回り込んでしま
う。これを図６を用いて説明する。
センサは、ハウジング内に形成され磁性流体を充填した
略円筒状の空間内にリング状の永久磁石が浮いた状態で
配設された構成とされているため、永久磁石のホール素
子と対峙する側の磁極にも磁性流体が回り込んでしま
う。これを図６を用いて説明する。
【０００９】図６はサブハウジングを取り外した状態の
磁性流体式加速度センサの平面図であり、図中１はメイ
ンハウジング（１ａは外壁を、１ｂは内壁を示してい
る）、２は磁性流体、３は永久磁石、４はホール素子を
示している。従来の磁性流体式加速度センサでは、前記
のように永久磁石３が磁性流体２に浮いた構成となって
るため、磁性流体２がホール素子４と接触しないよう構
成するために内壁を設ける必要がある。従って、必然的
に永久磁石３とホール素子４との間が離間してしまう。
また、磁性流体２はリング状の永久磁石３の内壁部３ａ
まで流れ込んだ構成とされているため、メインハウジン
グ１の内壁１ｂと永久磁石３の内壁部３ａとの離間部分
にも磁性流体２は存在する。
磁性流体式加速度センサの平面図であり、図中１はメイ
ンハウジング（１ａは外壁を、１ｂは内壁を示してい
る）、２は磁性流体、３は永久磁石、４はホール素子を
示している。従来の磁性流体式加速度センサでは、前記
のように永久磁石３が磁性流体２に浮いた構成となって
るため、磁性流体２がホール素子４と接触しないよう構
成するために内壁を設ける必要がある。従って、必然的
に永久磁石３とホール素子４との間が離間してしまう。
また、磁性流体２はリング状の永久磁石３の内壁部３ａ
まで流れ込んだ構成とされているため、メインハウジン
グ１の内壁１ｂと永久磁石３の内壁部３ａとの離間部分
にも磁性流体２は存在する。
【００１０】前記したように磁性流体２は磁気的弾性力
を有しているため、よって永久磁石３が加速度により変
位する際、メインハウジング１の内壁１ｂと永久磁石３
の内壁部３ａとの離間部分においても磁気的弾性力が作
用してしまう。この磁気的弾性力の強さは、内壁１ｂと
内壁部３ａ（磁極）との間隔が小さくなる程大きくなる
ことが知られており、従って永久磁石３が印加される加
速度に応じて円滑に変位するには、メインハウジング１
の内壁１ｂと永久磁石３の内壁部３ａとを大きく離間さ
せる必要がある。
を有しているため、よって永久磁石３が加速度により変
位する際、メインハウジング１の内壁１ｂと永久磁石３
の内壁部３ａとの離間部分においても磁気的弾性力が作
用してしまう。この磁気的弾性力の強さは、内壁１ｂと
内壁部３ａ（磁極）との間隔が小さくなる程大きくなる
ことが知られており、従って永久磁石３が印加される加
速度に応じて円滑に変位するには、メインハウジング１
の内壁１ｂと永久磁石３の内壁部３ａとを大きく離間さ
せる必要がある。
【００１１】また、永久磁石３を磁性流体２に浮かせた
構成では、磁性流体２がホール素子４と接触しないよう
永久磁石３とホール素子４との間に必然的に内壁部３ａ
を設ける必要があり、これによっても永久磁石３とホー
ル素子４との距離は離間してしまう。
構成では、磁性流体２がホール素子４と接触しないよう
永久磁石３とホール素子４との間に必然的に内壁部３ａ
を設ける必要があり、これによっても永久磁石３とホー
ル素子４との距離は離間してしまう。
【００１２】しかるに、ホール素子４の測定感度に注目
すると、ホール素子４に印加される磁束密度変化が大き
い程測定感度は向上する。よって、測定感度を向上させ
る面からは永久磁石３とホール素子４とを近接配設する
必要がある。
すると、ホール素子４に印加される磁束密度変化が大き
い程測定感度は向上する。よって、測定感度を向上させ
る面からは永久磁石３とホール素子４とを近接配設する
必要がある。
【００１３】このように、従来構成の磁性流体式加速度
センサでは、印加される加速度に応じて永久磁石３を円
滑に変位させようとすると測定感度が低下し、測定感度
を向上させようとすると永久磁石３の円滑な変位が阻ま
れ、結果的に測定感度が低下するという問題点があっ
た。
センサでは、印加される加速度に応じて永久磁石３を円
滑に変位させようとすると測定感度が低下し、測定感度
を向上させようとすると永久磁石３の円滑な変位が阻ま
れ、結果的に測定感度が低下するという問題点があっ
た。
【００１４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、磁性流体が永久磁石の磁気検出センサ配設側に流
れ込まないようにすることにより、測定感度の向上を図
った磁性流体式加速度センサを提供することを目的とす
る。
あり、磁性流体が永久磁石の磁気検出センサ配設側に流
れ込まないようにすることにより、測定感度の向上を図
った磁性流体式加速度センサを提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、非磁性材よりなるハウジングと、この
ハウジングに内設されており外部より印加される加速度
に対応して変位する構成とされた磁石と、この磁石を上
記ハウジング内に変位可能に保持する磁性流体と、上記
磁石に対峙するよう配設されており上記磁石の変位に対
応した加速度信号を生成する磁気検出センサとを具備す
る磁性流体式加速度センサにおいて、上記磁石のハウジ
ングと対向する位置に磁性流体を配設すると共に、上記
磁石の磁気検出センサと対峙する対峙位置近傍に、磁性
流体が上記対峙位置に流れ込むのを防止する流れ込み防
止部材を設けたことを特徴とするものである。
に、本発明では、非磁性材よりなるハウジングと、この
ハウジングに内設されており外部より印加される加速度
に対応して変位する構成とされた磁石と、この磁石を上
記ハウジング内に変位可能に保持する磁性流体と、上記
磁石に対峙するよう配設されており上記磁石の変位に対
応した加速度信号を生成する磁気検出センサとを具備す
る磁性流体式加速度センサにおいて、上記磁石のハウジ
ングと対向する位置に磁性流体を配設すると共に、上記
磁石の磁気検出センサと対峙する対峙位置近傍に、磁性
流体が上記対峙位置に流れ込むのを防止する流れ込み防
止部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】上記のように磁性流体が上記対峙位置に流れ込
むのを防止する流れ込み防止部材を設けることにより、
磁石と磁気検出センサとの間に磁性流体が存在すること
は無くなるため、両者間において磁気的弾性力が作用す
ることはなく、磁石は印加される加速度に対応して応答
性よく変位する。また、磁石と磁気検出センサとの間に
磁性流体が存在しないため、磁石と磁気検出センサとを
近接配設することが可能となる。よって、磁性流体式加
速度センサの測定感度を向上させることができる。
むのを防止する流れ込み防止部材を設けることにより、
磁石と磁気検出センサとの間に磁性流体が存在すること
は無くなるため、両者間において磁気的弾性力が作用す
ることはなく、磁石は印加される加速度に対応して応答
性よく変位する。また、磁石と磁気検出センサとの間に
磁性流体が存在しないため、磁石と磁気検出センサとを
近接配設することが可能となる。よって、磁性流体式加
速度センサの測定感度を向上させることができる。
【００１７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１及び図２は本発明の一実施例である磁性流体
式加速度センサ１０を示している。図１は磁性流体式加
速度センサ１０の水平断面図であり、図２は磁性流体式
加速度センサ１０垂直断面図である。
する。図１及び図２は本発明の一実施例である磁性流体
式加速度センサ１０を示している。図１は磁性流体式加
速度センサ１０の水平断面図であり、図２は磁性流体式
加速度センサ１０垂直断面図である。
【００１８】各図において、１１は非磁性材よりなるハ
ウジングであり、メインハウジング１２とサブハウジン
グ１３とにより構成されている。メインハウジング１２
は円柱形状を有し、その内部に４個の磁石収納部１４ａ
〜１４ｄが形成されると共に、その中央部分にはホール
素子収納部１５が形成されている。
ウジングであり、メインハウジング１２とサブハウジン
グ１３とにより構成されている。メインハウジング１２
は円柱形状を有し、その内部に４個の磁石収納部１４ａ
〜１４ｄが形成されると共に、その中央部分にはホール
素子収納部１５が形成されている。
【００１９】磁石収納部１４ａ〜１４ｄは、直方体状の
溝であり、ホール素子収納部１５は円柱状の溝である。
この磁石収納部１４ａ〜１４ｄはホール素子収納部１５
を中心として径方向に延在するよう形成されており、各
磁石収納部１４ａ〜１４ｄは中心位置に対して夫々９０
度離間して形成されている（全体として十字状に形成さ
れている）。また、各磁石収納部１４ａ〜１４ｄはホー
ル素子収納部１５と連続するよう形成されている。
溝であり、ホール素子収納部１５は円柱状の溝である。
この磁石収納部１４ａ〜１４ｄはホール素子収納部１５
を中心として径方向に延在するよう形成されており、各
磁石収納部１４ａ〜１４ｄは中心位置に対して夫々９０
度離間して形成されている（全体として十字状に形成さ
れている）。また、各磁石収納部１４ａ〜１４ｄはホー
ル素子収納部１５と連続するよう形成されている。
【００２０】また、１６ａ〜１６ｄは永久磁石であり、
本実施例では４本の棒状二極磁石が用いられている。こ
の永久磁石１６ａ〜１６ｄはメインハウジング１２に形
成された磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内に収納される。従
って、永久磁石１６ａ〜１６ｄも中心位置に対して夫々
９０度離間した状態で全体となり、十字状に配設された
構成となる。
本実施例では４本の棒状二極磁石が用いられている。こ
の永久磁石１６ａ〜１６ｄはメインハウジング１２に形
成された磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内に収納される。従
って、永久磁石１６ａ〜１６ｄも中心位置に対して夫々
９０度離間した状態で全体となり、十字状に配設された
構成となる。
【００２１】前記したように、永久磁石１６ａ〜１６ｄ
はメインハウジング１２に形成された磁石収納部１４ａ
〜１４ｄ内に収納されるが、磁石収納部１４ａ〜１４ｄ
は永久磁石１６ａ〜１６ｄの大きさに比べて大きく形成
されているため、取り付けられた状態において永久磁石
１６ａ〜１６ｄは磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内において
各図に矢印で示す方向に変位可能となる。また、各磁石
収納部１４ａ〜１４ｄのホール素子収納部１５と反対側
の奥部には、例えばディスペンサー等を用いて磁性流体
１７ａ〜１７ｄが充填されており、永久磁石１６ａ〜１
６ｄの一端部１６ａ-1〜１６ｄ-1と接続されている。
はメインハウジング１２に形成された磁石収納部１４ａ
〜１４ｄ内に収納されるが、磁石収納部１４ａ〜１４ｄ
は永久磁石１６ａ〜１６ｄの大きさに比べて大きく形成
されているため、取り付けられた状態において永久磁石
１６ａ〜１６ｄは磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内において
各図に矢印で示す方向に変位可能となる。また、各磁石
収納部１４ａ〜１４ｄのホール素子収納部１５と反対側
の奥部には、例えばディスペンサー等を用いて磁性流体
１７ａ〜１７ｄが充填されており、永久磁石１６ａ〜１
６ｄの一端部１６ａ-1〜１６ｄ-1と接続されている。
【００２２】前記のように磁性流体１７ａ〜１７ｄは、
磁場内においては磁気的な粘りや弾性力（磁気的弾性
力）が作用する。従って、磁性流体加速度センサ１０に
加速度が印加された場合には、永久磁石１６ａ〜１６ｄ
は磁性流体１７ａ〜１７ｄの有する磁気的弾性力に抗し
て磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内で図中矢印で示す方向に
変位する構成となる。
磁場内においては磁気的な粘りや弾性力（磁気的弾性
力）が作用する。従って、磁性流体加速度センサ１０に
加速度が印加された場合には、永久磁石１６ａ〜１６ｄ
は磁性流体１７ａ〜１７ｄの有する磁気的弾性力に抗し
て磁石収納部１４ａ〜１４ｄ内で図中矢印で示す方向に
変位する構成となる。
【００２３】また、上記ホール素子収納部１５の中央位
置には、ホール素子１８が配設されている。このホール
素子１８は、永久磁石１６ａ〜１６ｄの他端部１６ａ-2
〜１６ｄ-2と対峙するよう配設されている。従って、磁
性流体加速度センサ１０に加速度が印加され永久磁石１
６ａ〜１６ｄが図中矢印で示す方向に変位すると、永久
磁石１６ａ〜１６ｄの変位量に応じてホール素子１８に
印加される磁界が変化する。
置には、ホール素子１８が配設されている。このホール
素子１８は、永久磁石１６ａ〜１６ｄの他端部１６ａ-2
〜１６ｄ-2と対峙するよう配設されている。従って、磁
性流体加速度センサ１０に加速度が印加され永久磁石１
６ａ〜１６ｄが図中矢印で示す方向に変位すると、永久
磁石１６ａ〜１６ｄの変位量に応じてホール素子１８に
印加される磁界が変化する。
【００２４】この磁界変化は磁性流体加速度センサ１０
に印加される加速度の大きさ及び方向に対応しているた
め、よってホール素子１８の出力により磁性流体加速度
センサ１０に印加される加速度の状態を検知することが
できる。
に印加される加速度の大きさ及び方向に対応しているた
め、よってホール素子１８の出力により磁性流体加速度
センサ１０に印加される加速度の状態を検知することが
できる。
【００２５】一方、永久磁石１６ａ〜１６ｄのホール素
子１８と対峙する端部１６ａ-2〜１６ｄ-2の近傍位置に
は、本発明の特徴となる流れ込み防止部材１９が配設さ
れている。この流れ込み防止部材１９は、図１，図２に
加えて図３に示すように、環状形状を有しており、永久
磁石１６ａ〜１６ｄは流れ込み防止部材１９の側壁に形
成された挿通孔２０ａ〜２０ｄに挿通された構成とされ
ている。
子１８と対峙する端部１６ａ-2〜１６ｄ-2の近傍位置に
は、本発明の特徴となる流れ込み防止部材１９が配設さ
れている。この流れ込み防止部材１９は、図１，図２に
加えて図３に示すように、環状形状を有しており、永久
磁石１６ａ〜１６ｄは流れ込み防止部材１９の側壁に形
成された挿通孔２０ａ〜２０ｄに挿通された構成とされ
ている。
【００２６】この際、永久磁石１６ａ〜１６ｄは挿通孔
２０ａ〜２０ｄ内に液密状態で挿通されるよう構成され
ている。また流れ込み防止部材１９は、例えばゴム等の
可撓性を有する非磁性材により形成されているため、流
れ込み防止部材１９を設けることによりハウジング１１
内部で磁界変化が発生することはなく、また各永久磁石
１６ａ〜１６ｄの上記加速度に対応した変位を妨げるも
のでもない。この流れ込み防止部材１９は、永久磁石１
６ａ〜１６ｄをハウジング１１に装着した状態でホール
素子収納部１５内に位置するよう構成されている。
２０ａ〜２０ｄ内に液密状態で挿通されるよう構成され
ている。また流れ込み防止部材１９は、例えばゴム等の
可撓性を有する非磁性材により形成されているため、流
れ込み防止部材１９を設けることによりハウジング１１
内部で磁界変化が発生することはなく、また各永久磁石
１６ａ〜１６ｄの上記加速度に対応した変位を妨げるも
のでもない。この流れ込み防止部材１９は、永久磁石１
６ａ〜１６ｄをハウジング１１に装着した状態でホール
素子収納部１５内に位置するよう構成されている。
【００２７】続いて、上記構成とされた流れ込み防止部
材１９の作用について説明する。
材１９の作用について説明する。
【００２８】図１及び図２に示されるように、流れ込み
防止部材１９は永久磁石１６ａ〜１６ｄをハウジング１
１に装着した状態でホール素子収納部１５内に位置する
よう構成されている。一方、磁性流体加速度センサ１０
に加速度が印加されることにより永久磁石１６ａ〜１６
ｄは図中矢印で示す方向に変位するため、この変位に伴
い磁性流体１７ａ〜１７ｄが磁石収納部１４ａ〜１４ｄ
と永久磁石１６ａ〜１６ｄとの間に形成された間隙を通
りホール素子収納部１５に向け流れ出すことが考えられ
る。
防止部材１９は永久磁石１６ａ〜１６ｄをハウジング１
１に装着した状態でホール素子収納部１５内に位置する
よう構成されている。一方、磁性流体加速度センサ１０
に加速度が印加されることにより永久磁石１６ａ〜１６
ｄは図中矢印で示す方向に変位するため、この変位に伴
い磁性流体１７ａ〜１７ｄが磁石収納部１４ａ〜１４ｄ
と永久磁石１６ａ〜１６ｄとの間に形成された間隙を通
りホール素子収納部１５に向け流れ出すことが考えられ
る。
【００２９】仮に、上記構成とされた磁性流体加速度セ
ンサ１０において、流れ込み防止部材１９が配設されて
いない構成を想定すると、流れ出した磁性流体１７ａ〜
１７ｄはホール素子１８と永久磁石１６ａ〜１６ｄの端
部１６ａ-2〜１６ｄ-2との間に入り込み、ホール素子１
８と永久磁石１６ａ〜１６ｄが磁気的に短絡してしまい
ホール素子１８が有効に機能しなくなる。
ンサ１０において、流れ込み防止部材１９が配設されて
いない構成を想定すると、流れ出した磁性流体１７ａ〜
１７ｄはホール素子１８と永久磁石１６ａ〜１６ｄの端
部１６ａ-2〜１６ｄ-2との間に入り込み、ホール素子１
８と永久磁石１６ａ〜１６ｄが磁気的に短絡してしまい
ホール素子１８が有効に機能しなくなる。
【００３０】また、ホール素子１８と端部１６ａ-2〜１
６ｄ-2との間に磁性流体１７ａ〜１７ｄが入り込むと、
ホール素子１８と永久磁石１６ａ〜１６ｄとの間に磁性
流体１７ａ〜１７ｄが有する磁気的弾性力が作用してし
まい、永久磁石１６ａ〜１６ｄが円滑に変位しなくなり
印加される加速度に対応した変位ができなくなる。
６ｄ-2との間に磁性流体１７ａ〜１７ｄが入り込むと、
ホール素子１８と永久磁石１６ａ〜１６ｄとの間に磁性
流体１７ａ〜１７ｄが有する磁気的弾性力が作用してし
まい、永久磁石１６ａ〜１６ｄが円滑に変位しなくなり
印加される加速度に対応した変位ができなくなる。
【００３１】しかるに、流れ込み防止部材１９を設ける
ことにより、永久磁石１６ａ〜１６ｄの変位に伴い磁性
流体１７ａ〜１７ｄが磁石収納部１４ａ〜１４ｄと永久
磁石１６ａ〜１６ｄとの間に形成された間隙を通りホー
ル素子収納部１５に向け流れ出したとしても、流れ出し
た磁性流体１７ａ〜１７ｄは流れ込み防止部材１９によ
りその流れを阻まれ、流れ込み防止部材１９の内側位置
（対峙位置）に流入することはない。
ことにより、永久磁石１６ａ〜１６ｄの変位に伴い磁性
流体１７ａ〜１７ｄが磁石収納部１４ａ〜１４ｄと永久
磁石１６ａ〜１６ｄとの間に形成された間隙を通りホー
ル素子収納部１５に向け流れ出したとしても、流れ出し
た磁性流体１７ａ〜１７ｄは流れ込み防止部材１９によ
りその流れを阻まれ、流れ込み防止部材１９の内側位置
（対峙位置）に流入することはない。
【００３２】このため、永久磁石１６ａ〜１６ｄの端部
１６ａ-2〜１６ｄ-2をホール素子１８に近接させること
ができる。よって、ホール素子１８に印加される永久磁
石１６ａ〜１６ｄの磁界を強くすることができるため、
磁性流体式加速度センサ１０の測定感度を向上させるこ
とができる。また、ホール素子１８と永久磁石１６ａ〜
１６ｄとの間に磁性流体１７ａ〜１７ｄが入り込むこと
がなくなるため、磁性流体１７ａ〜１７ｄは永久磁石１
６ａ〜１６ｄの端部１６ａ-1〜１６ｄ-1に磁気的弾性力
を作用させることになる。即ち、磁性流体１７ａ〜１７
ｄの有する磁気的弾性力は永久磁石１６ａ〜１６ｄの一
端部１６ａ-1〜１６ｄ-1にのみ作用する構成となるた
め、永久磁石１６ａ〜１６ｄは磁性流体加速度センサ１
０に印加される加速度に対し応答性良く変位し、これに
よっても測定感度を向上させることができる。
１６ａ-2〜１６ｄ-2をホール素子１８に近接させること
ができる。よって、ホール素子１８に印加される永久磁
石１６ａ〜１６ｄの磁界を強くすることができるため、
磁性流体式加速度センサ１０の測定感度を向上させるこ
とができる。また、ホール素子１８と永久磁石１６ａ〜
１６ｄとの間に磁性流体１７ａ〜１７ｄが入り込むこと
がなくなるため、磁性流体１７ａ〜１７ｄは永久磁石１
６ａ〜１６ｄの端部１６ａ-1〜１６ｄ-1に磁気的弾性力
を作用させることになる。即ち、磁性流体１７ａ〜１７
ｄの有する磁気的弾性力は永久磁石１６ａ〜１６ｄの一
端部１６ａ-1〜１６ｄ-1にのみ作用する構成となるた
め、永久磁石１６ａ〜１６ｄは磁性流体加速度センサ１
０に印加される加速度に対し応答性良く変位し、これに
よっても測定感度を向上させることができる。
【００３３】図４は、同一加速度を印加した場合におけ
る本発明になる磁性流体加速度センサ１０のホール素子
出力と、従来構成の磁性流体加速度センサのホール素子
出力とを比較して示す図である。同図に示されるよう
に、本発明になる磁性流体加速度センサ１０のホール素
子出力は、従来構成の磁性流体加速度センサのホール素
子出力の約３倍程度となっており、本発明の磁性流体加
速度センサ１０によれば測定感度の向上を図れることが
判る。
る本発明になる磁性流体加速度センサ１０のホール素子
出力と、従来構成の磁性流体加速度センサのホール素子
出力とを比較して示す図である。同図に示されるよう
に、本発明になる磁性流体加速度センサ１０のホール素
子出力は、従来構成の磁性流体加速度センサのホール素
子出力の約３倍程度となっており、本発明の磁性流体加
速度センサ１０によれば測定感度の向上を図れることが
判る。
【００３４】また、磁性流体加速度センサ１０は永久磁
石１６ａ〜１６ｄの一端部１６ａ-1〜１６ｄ-1周辺のみ
に１７ａ〜１７ｄを配設した構成であるため、磁性流体
中に磁石を浮かべた従来構成の磁性流体加速度センサに
比べて使用する磁性流体１７ａ〜１７ｄの量を減らすこ
とができ、磁性流体加速度センサ１０のコスト低減を図
ることができる。またこれに伴い、従来必要とされたハ
ウジング内への磁性流体の真空封入作業が不要となり、
磁性流体加速度センサ１０の組立作業の容易化を図るこ
とができる。
石１６ａ〜１６ｄの一端部１６ａ-1〜１６ｄ-1周辺のみ
に１７ａ〜１７ｄを配設した構成であるため、磁性流体
中に磁石を浮かべた従来構成の磁性流体加速度センサに
比べて使用する磁性流体１７ａ〜１７ｄの量を減らすこ
とができ、磁性流体加速度センサ１０のコスト低減を図
ることができる。またこれに伴い、従来必要とされたハ
ウジング内への磁性流体の真空封入作業が不要となり、
磁性流体加速度センサ１０の組立作業の容易化を図るこ
とができる。
【００３５】更に、従来構成の磁性流体加速度センサで
は強い磁力が欲しい場合、図７に示すように４個の異方
性の磁石５ａ〜５ｄを張り合わせてリング形状として使
用していた（尚、同図（Ａ）の矢印は磁気配向を示
す）。この構成では形状が特殊となり、また磁石５ａ〜
５ｄの加工及び接着等に多大の工数を要するため製品コ
ストが上昇してしまう。しかるに、磁性流体加速度セン
サ１０は単純な形状の棒状の永久磁石１６ａ〜１６ｄを
用いているため、永久磁石１６ａ〜１６ｄを作成するた
めに要するコストを低減でき、延いては磁性流体加速度
センサ１０の製品コスト低減を図ることができる。
は強い磁力が欲しい場合、図７に示すように４個の異方
性の磁石５ａ〜５ｄを張り合わせてリング形状として使
用していた（尚、同図（Ａ）の矢印は磁気配向を示
す）。この構成では形状が特殊となり、また磁石５ａ〜
５ｄの加工及び接着等に多大の工数を要するため製品コ
ストが上昇してしまう。しかるに、磁性流体加速度セン
サ１０は単純な形状の棒状の永久磁石１６ａ〜１６ｄを
用いているため、永久磁石１６ａ〜１６ｄを作成するた
めに要するコストを低減でき、延いては磁性流体加速度
センサ１０の製品コスト低減を図ることができる。
【００３６】尚、上記した実施例では流れ込み防止部材
１９を各永久磁石１６ａ〜１６ｄのホール素子１８との
対峙位置近傍に設けた構成を示したが、流れ込み防止部
材の配設位置はこれに限定されるものではなく、磁性流
体が各永久磁石のホール素子との対峙位置に流れ込むの
を防止できる位置であれば他の位置に配設した構成とし
てもよく、例えばハウジングに直接流れ込み防止部材を
配設する構成等が考えられる。
１９を各永久磁石１６ａ〜１６ｄのホール素子１８との
対峙位置近傍に設けた構成を示したが、流れ込み防止部
材の配設位置はこれに限定されるものではなく、磁性流
体が各永久磁石のホール素子との対峙位置に流れ込むの
を防止できる位置であれば他の位置に配設した構成とし
てもよく、例えばハウジングに直接流れ込み防止部材を
配設する構成等が考えられる。
【００３７】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、磁性流体が
磁石と磁気検出センサとの対峙位置に流れ込むのを防止
する流れ込み防止部材を設けることにより、磁石と磁気
検出センサとの間に磁性流体が存在することは無くなる
ため、両者間において磁気的弾性力が作用することはな
く、磁石は印加される加速度に対応して応答性よく変位
し、また磁石と磁気検出センサとの間に磁性流体が存在
しないため、磁石と磁気検出センサとを近接配設するこ
とが可能となり、よって磁性流体式加速度センサの測定
感度を向上させることができる等の特長を有する。
磁石と磁気検出センサとの対峙位置に流れ込むのを防止
する流れ込み防止部材を設けることにより、磁石と磁気
検出センサとの間に磁性流体が存在することは無くなる
ため、両者間において磁気的弾性力が作用することはな
く、磁石は印加される加速度に対応して応答性よく変位
し、また磁石と磁気検出センサとの間に磁性流体が存在
しないため、磁石と磁気検出センサとを近接配設するこ
とが可能となり、よって磁性流体式加速度センサの測定
感度を向上させることができる等の特長を有する。
【図１】本発明の一実施例である磁性流体加速度センサ
の水平断面図である。
の水平断面図である。
【図２】本発明の一実施例である磁性流体加速度センサ
の垂直断面図である。
の垂直断面図である。
【図３】流れ込み防止部材を拡大して示す斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る磁性流体加速度センサのホール素
子出力を従来の磁性流体加速度センサのホール素子出力
と比べて示す図である。
子出力を従来の磁性流体加速度センサのホール素子出力
と比べて示す図である。
【図５】従来における磁性流体加速度センサの測定原理
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図６】従来の磁性流体加速度センサの一例を示す図で
ある。
ある。
【図７】従来の磁性流体加速度センサに用いられる永久
磁石の一例を説明するための図である。
磁石の一例を説明するための図である。
１０ 磁性流体加速度センサ １１ ハウジング １２ メインハウジング １３ サブハウジング １４ａ〜１４ｄ 磁石収納部 １５ ホール素子収納部 １６ａ〜１６ｄ 永久磁石 １７ａ〜１７ｄ 磁性流体 １８ ホール素子 １９ 流れ込み防止部材 ２０ａ〜２０ｄ 挿通孔
Claims (1)
- 【請求項１】 非磁性材よりなるハウジングと、該ハウ
ジングに内設されており外部より印加される加速度に対
応して変位する構成で配設された磁石と、該磁石を該ハ
ウジング内に変位可能に保持する磁性流体と、該磁石に
対峙するよう配設されており上記磁石の変位に対応した
加速度信号を生成する磁気検出センサとを具備する磁性
流体式加速度センサにおいて、 該磁石の該ハウジングと対向する位置に該磁性流体を配
設すると共に、該磁石の該磁気検出センサと対峙する対
峙位置近傍に、該磁性流体が上記対峙位置に流れ込むの
を防止する流れ込み防止部材を設けたことを特徴とする
磁性流体式加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP621693A JPH06213921A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 磁性流体式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP621693A JPH06213921A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 磁性流体式加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213921A true JPH06213921A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11632333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP621693A Pending JPH06213921A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 磁性流体式加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06213921A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6985134B2 (en) | 1999-11-03 | 2006-01-10 | Innalabs Technologies, Inc. | Computer input device |
| EP1640727A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-29 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer |
| US7061469B2 (en) * | 2000-02-24 | 2006-06-13 | Innalabs Technologies, Inc. | Method of data input into a computer |
| US7178399B2 (en) | 2004-03-03 | 2007-02-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Housing for magnetofluidic accelerometer |
| US7191652B2 (en) | 2000-02-24 | 2007-03-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer with partial filling of cavity with magnetic fluid |
| US7292223B2 (en) | 2000-02-24 | 2007-11-06 | Innalabs Technologies, Inc. | Location tracking device |
| KR101356631B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2014-02-04 | 한국과학기술원 | Ｍｒ 유체를 이용한 캔틸레버형 가속도계 센서 및 이의 형성방법 |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP621693A patent/JPH06213921A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6985134B2 (en) | 1999-11-03 | 2006-01-10 | Innalabs Technologies, Inc. | Computer input device |
| US7295184B2 (en) | 1999-11-03 | 2007-11-13 | Innalabs Technologies, Inc. | Computer input device |
| US7061469B2 (en) * | 2000-02-24 | 2006-06-13 | Innalabs Technologies, Inc. | Method of data input into a computer |
| US7191652B2 (en) | 2000-02-24 | 2007-03-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer with partial filling of cavity with magnetic fluid |
| US7292223B2 (en) | 2000-02-24 | 2007-11-06 | Innalabs Technologies, Inc. | Location tracking device |
| US7296469B2 (en) | 2000-02-24 | 2007-11-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer with active suspension |
| US7178399B2 (en) | 2004-03-03 | 2007-02-20 | Innalabs Technologies, Inc. | Housing for magnetofluidic accelerometer |
| EP1640727A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-29 | Innalabs Technologies, Inc. | Magnetofluidic accelerometer |
| KR101356631B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2014-02-04 | 한국과학기술원 | Ｍｒ 유체를 이용한 캔틸레버형 가속도계 센서 및 이의 형성방법 |
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