JPH073340Y2 - 加速度試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばエアバッグ用センサの試験等を行う
のに使用される加速度試験機に関する。

〔従来の技術〕 自動車等に搭載されて車両衝突時の人命救助に用いられ
るエアバッグユニットにおいて、エアバッグの動作タイ
ミングを検知するための加速度センサの動作確認試験を
行うための加速度試験機の１つに、供試体をのせた供試
台を有する可動子側を電磁力で急速駆動して試験用の所
望の衝突加速度を得る電磁ソレノイド形のものがある。

第３図はこの電磁ソレノイド形試験機を示したもので、
図において、１はＥ字形をなす固定子（フイールドヨー
ク）であって、磁性体で構成されており、フイールドコ
イル（界磁コイル）２が装着されている。フイールドコ
イル２内を貫通して伸びる中央脚1Aからは軌道３が水平
に伸び、この軌道３の他端は中央脚1Aから所定距離隔て
た位置にある受け部４で支持されている。５は両端開口
の筒状をなす空心の可動子（アルミ製のアーマチュアコ
イル）であって、一端側の内周上部と内周下部に自由輪
6U、6Dが取着されており、他方端からは供試体（加速度
センサ）８やセンサ類を搭載するための供試台７が伸
び，この供試台７の下側に自由輪6Cが取着されている。
この可動子５は自由輪6Uと6Dを中央脚1Aの上面と下面に
係合して中央脚1Aに外嵌され、供試台７の自由輪6Cは軌
道３の上面に係合する。９は可動子５に電力を供給する
電源装置、10、11は給電線、12は界磁電源装置である。

この構成において、供試体８の試験を行う際しては、フ
イールドコイル２に界磁電流I_fを流しておき、電源装置
９に第２図に示すような加速度指令P_gを与えて、電流I_a
の包絡波形が同図の波形となる電力を給電線10を通して
可動子５に供給させる。これにより、可動子５に対し、
図示実線矢印方向に向く推力ｇが作用する。

推力ｇ＝Ｋ×I_a×I_f ・・・・・（１） この推力ｇを受けて可動子５が急速加速され、中央脚1A
と軌道３上を走行し、所定の試験用衝突加速度まで加速
され、供試体８が動作することになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、可動子５に与える上記包短絡波形の電力は、
PWM方式のインバータで加速度指令を増幅して作り出す
場合、試験加速度範囲が、例えば5g〜100gの広い範囲に
亘る場合には、低加速度試験時の上記加速度指令の値が
小さくなるので、インバータの出力電流も低レベルとな
り、分解能が低下して、実際出力波形の所望出力波形に
対するずれが大きくなって、試験精度が低下するという
問題があった。

この考案は上記問題を解消するためになされたもので、
広範囲な試験加速度に亘って、精度の高い試験を行うこ
とができる加速度試験機をを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は上記目的を達成するため、試験加速度が低域
にある場合は、界磁指令は弱め界磁を指令し、上記試験
加速度と該界磁指令の比に比例して、加速度指令を増大
させる構成としたものである。

〔作用〕

この考案では、試験加速度が低域になり加速度指令の値
が低レベルとなる場合には、界磁指令が弱め界磁に切換
えられ、その分、加速度指令が増大するので、電源装置
の出力波形の分解能を落とすことなく、所望の試験加速
度を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、21は単相の交流電源、22は整流器、23
は電解コンデンサ、24は電力増幅器として機能するイン
バータであって、４個のパワートランジスタT_R1、T_R2、T
_R3、T_R4をブリッジ接続してなり、その交流出力端子Ａと
Ｂ間に可動子（アーマチュアコイル）５が挿入される。
Ｄはフライホイルダイードである。

25は指令器であって、入力された試験加速度ｇ（例え
ば、80g程度の高域にあり、g₈₀と表す）に対応する加速
度指令P_g80を送出する。26はインバータの制御器であっ
て、PWM信号発生回路27とベース駆動回路28を有し、ベ
ース駆動信号をインバータ24のトランジスタT_R1、T_R4に
供給する。界磁電源装置12は可制御整流素子Shのブリッ
ジ回路からなり、位相制御されるコンバータであって、
界磁指令器29から界磁指令P_fを受けるゲート制御装置30
が送出するゲート信号を受ける。

指令器25は試験加速度g₈₀およびその他のパラメータを
与えられて、加速度指令P_g80を演算する。この加速度指
令P_g80は、界磁電流I_fと可動子５のコイルに流れる電流
I_aとが前記（１）式の関係を有するように決定される。
この時、界磁指令器29は界磁指令P_fH送出する。

この構成において、指令器26が加速度指令P_g80を所定ン
サプリング間隔T_s毎に送出すると、PWM信号発生回路27
はこれを搬送波（例えばキャリア周波数6KHz）と比較し
てPWM信号を作成する。ベース駆動回路28はこのPWM信号
に基づきベース駆動信号を発生してトランジスタT_R1とT
_R4のベースに供給する。これにより両トランジスタT_R1
とT_R4がON/OFFスイッチング動作を開始して可動子５に
は包絡波形が加速度指令P_gの包絡波形と相似した電流I_a
（最大値例えば300アンペア）が供給され、可動子５は
急速加速されて所定の衝突加速度ｇに達する。加速度指
令P_g80は、実際には、可動子５の摩擦損失等の機械損失
Ｌを考慮して作成してあり、現実には、第２図に点線で
示すレベルが可動子５の加速に寄与する。なお、トラン
ジスタT_R2、T_R3は可動子５に制動電流（I_aとは逆極性）
を流すために使用する。

指令器25は、試験加速度ｇが例えば10g程度の低域であ
る場合、前記分解能が所望値となるレベルの加速度指令
ｋ×P_g10を送出する。界磁指令器29はP_fL＝P_fh×1/kの
界磁指令を送出する。

従って、この場合、界磁電流I_fは前記した場合に比して
1/kに低減し、弱め界磁となるが、インバータ24の出力
電流I_aは大きいので、充分な分解能を得ることができ、
ひずみの少ない電流I_aを可動子５に供給するきことがで
きるので、良好な試験を行うことがてきる。

本実施例では、２つの指令器25と29を設けているが、１
つの指令器、例えば指令器25で加速度指令P_gと界磁指令
P_fを演算させるようにしても良い。

また、本実施例では、試験加速度ｇが低域になった場合
には、一定の弱め界磁を指令する構成としているが、試
験加速度ｇの大きさに応じたきめ細かい弱め界磁を行う
構成としてもよい。

〔考案の効果〕

この考案は以上説明した通り、試験加速度が小さい場合
には、界磁を弱め界磁にして増幅器として機能する電源
装置の出力を大幅に低下させないようにしたから、試験
加速度の範囲が広い場合にも全範囲に亘って充分な分解
能を得ることができ、電源装置から加速度指令に忠実な
波形の出力を得ることができるので、試験加速度の全範
囲に亘って、良好な試験精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施例を示す回路図、第２図は上記
実施例における指令器の出力を示す波形図、第３図は上
記実施例を適用する加速度試験機の１例を示す一部断面
側面図である。 １……固定子、２……界磁コイル、５……可動子、９…
…電源装置、12……界磁電源装置、24……インバータ、
25……指令器、29……界磁指令器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】界磁コイルを装着したＥ形の固定子、この
   固定子の中央脚上に走行可能に外嵌された空心コイルで
   ある可動子、該可動子に一体的に設けられた供試台、試
   験加速度に対応する加速度指令を増幅して上記可動子に
   供給する電源装置、界磁指令を受けて上記界磁コイルに
   直流電力を供給する界磁電源装置を備え、試験加速度が
   低域である場合は、上記界磁指令は弱め界磁を指令し、
   上記試験加速度と該界磁指令の比に比例して、上記加速
   度指令を増大させることを特徴とする加速度試験機。