JPH0743377A - 加速度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度歪みや経年変化の影響を受けることな
く、常に高い精度にて加速度を計測することができる加
速度計を提供することを目的とする。 【構成】 可撓部材によって固定部１２３Ｂに支持され
た可動部１２３Ａと、固定部１２３Ｂを支持する基台
と、可動部１２３Ａの変位が常にゼロとなるように可動
部１２３Ａに入力加速度に比例した力を付与するフォー
サ１２７、１０９−１、１０９−２と可動部１２３Ａの
変位を検出する変位検出装置とを有する加速度計におい
て、可動部１２３Ａと固定部１２３Ｂと可撓部材とは１
枚の絶縁材より製造された一体物として形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶、航空機、自動車
等の移動体及び振動体の加速度を検出する加速度計に関
し、特にフィードバックループを有するサーボ加速度計
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４及び図５に従来の加速度計の例を示
す。加速度計は、円筒形状のケース１０と、斯かるケー
ス１０の凹部の底面１０ａに装着された第１の基台又は
フレーム１２Ａと、斯かる第１のフレーム１２Ａに対面
して装着された第２の基台又はフレーム１２Ｂとを有す
る。２つのフレーム１２Ａ、１２Ｂの間には棒状の振り
子３０が配置されており、斯かる振り子３０の下端部に
は撓み継ぎ手２０が取り付けられている。撓み継ぎ手２
０は、押さえ板１８を介して適当な締結具例えばねじ等
によって第１のフレーム１２Ａの取り付け部１２ａに取
り付けられており、それによって振り子３０は片持ち支
持されている。

【０００３】加速度計は、更に、斯かる振り子３０に装
着された円筒状の１対のトルカコイル３４Ａ、３４Ｂ
と、斯かるトルカコイル３４Ａ、３４Ｂより隔置されて
各フレーム１２Ａ、１２Ｂに装着された円板状の１対の
永久磁石３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状の１対のポールピー
ス３８Ａ、３８Ｂと、振り子３０の先端部にてそれより
隔置された１個の発光素子４０Ａ及び２個の受光素子４
０Ｂ、４０Ｂとからなる変位検出装置と、更にその上側
に配置された１対のストッパ４２Ａ、４２Ｂとを有す
る。

【０００４】ケース１０のフランジ部１０ｂには基準面
１０ｃが設けられており、また図５に示す如く孔１０ｄ
が形成されている。斯かる基準面１０ｃを船体の対応す
る基準面に装着し、孔１０ｄに適当な締結具例えばねじ
を挿入することによって、加速度計は船体に装着され
る。

【０００５】ケース１０のフランジ部１０ｂには円筒状
の端子ケース４４が装着され、斯かる端子ケース４４に
は外部端子５０Ａ、５０Ｂが取り付けられている。

【０００６】円筒状のトルカコイル３４Ａ、３４Ｂはそ
の中心軸線が加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘと整合するよう
に振り子３０に装着され、円筒状のポールピース３８
Ａ、３８Ｂはその内部に配置されている。

【０００７】第１のフレーム１２Ａはその端面１２ｂが
ケース１０の底面１０ａに接触するようにその中に配置
され、適当な取り付け手段例えばねじ４８等によって固
定されている。ケース１０の外側には特性銘板を兼用す
る蓋５２が取り付けられ、一方、端子ケース４４に形成
された開口部４４ａは蓋５４によって閉鎖されるように
構成されている。

【０００８】こうして加速度計の内部は密閉構造となっ
ており、従って、その内部の構成部を組み立てた後、開
口部４４ａを介して電気的な結線をなし、内部を真空に
し又は不活性ガスにて充填し、蓋５４によって斯かる開
口部４４ａを閉鎖することによって、構成部品の品質を
長期に亘って保持し、加速度計の寿命を長くすることが
できる。

【０００９】振り子３０と振り子３０に装着されたトル
カコイル３４Ａ、３４Ｂと撓み継ぎ手２０とは第１のフ
レーム１２Ａの取り付け部１２ａにて片持ち支持されて
おり、撓み継ぎ手２０には適当な撓み部２０ａが形成さ
れ、それによって振り子３０は斯かる撓み部２０ａを通
る回転軸線Ｏ−Ｏ周りに回転することができる。撓み部
２０ａは、例えば図５に示すように、撓み継ぎ手２０に
矩形の孔２０１を形成しその両側の２本の支柱部に薄肉
部を形成することによって構成してよい。

【００１０】第１のフレーム１２Ａは電磁軟鉄よりな
り、第１のポールピース３８Ａから第１の永久磁石３６
Ａを介して第１のフレーム１２Ａまで磁気回路を形成す
るべくヨーク（リターンパス）として機能し、これらは
第１のトルカコイル３４Ａと共働して第１のトルカを提
供する。第２のフレーム１２Ｂは電磁軟鉄よりなり、第
２のポールピース３８Ｂから第２の永久磁石３６Ｂを介
して第２のフレーム１２Ｂまで磁気回路を形成するべく
ヨーク（リターンパス）として機能し、これらは第２の
トルカコイル３４Ｂと共働して第２のトルカを提供す
る。

【００１１】ここで、図示のように、静止状態に於ける
振り子３０の中心軸線に沿った方向をＺ軸とし、加速度
計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿った方向即ち円板状の永久磁石
３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状のポールピース３８Ａ、３８
Ｂの中心を通りＺ軸に垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸及び
Ｚ軸の双方に方向に直交する方向をＹ軸とする。

【００１２】加速度計の中心軸線Ｘ−Ｘに沿って加速度
が作用すると、振り子３０は撓み部２０ａを通る回転軸
線Ｏ−Ｏ周りに回転し、その先端部は微小変位する。そ
れによって、発光素子４０Ａによって発光され２個の受
光素子４０Ｂ、４０Ｂによって受光される光量が変化
し、振り子３０の先端の微小変位が検出される。

【００１３】こうして変位検出装置によって検出された
微小変位を指示する信号は、トルカコイル３４Ａ、３４
Ｂにフィードバックされ、微小変位が零になるようにト
ルカコイル３４Ａ、３４Ｂに流れる電流が制御される。
斯かる電流即ち拘束電流は入力加速度に比例しているか
ら、この拘束電流を計測することによって入力加速度を
計測することができる。

【００１４】振り子３０より隔置され且つその両側に配
置されたストッパ４２Ａ、４２Ｂは、振り子３０の先端
部の軸線Ｘ−Ｘ方向の運動範囲を制限するように機能
し、それによって振り子３０を支持する撓み継ぎ手２０
に過度の応力が発生することが防止される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来の加速度計
では、振り子３０の撓み継ぎ手２０は押さえ板１８を介
してねじ等によって第１のフレーム１２Ａの取り付け部
１２ａに取り付けられ、斯かる振り子３０には円筒状の
トルカコイル３４Ａ、３４Ｂが装着され、斯かるトルカ
コイル３４Ａ、３４Ｂより隔置されて円板状の永久磁石
３６Ａ、３６Ｂ及び円筒状のポールピース３８Ａ、３８
Ｂが配置されており、多くの部品を高い精度にて製造し
且つ正確に組み立てる必要があり、製造時間が多くなり
また製造費用が高くなる欠点があった。

【００１６】また加速度計では、振り子３０は第１のフ
レーム１２Ａに対して別材料又は別物品として形成され
ており、組立後に、温度歪みや経年変化の影響により誤
差が生ずる欠点があった。

【００１７】加速度計では、使用時に、振り子３０の変
位を検出するため変位検出装置等をゼロ調整する必要が
あり、調整工程に時間がかかる欠点があった。

【００１８】本発明は、斯かる点に鑑み、温度歪みや経
年変化の影響を受けることなく、常に高い精度にて加速
度を計測することができる加速度計を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、例えば
図１に示すように、可撓部材１３２−１、１３２−２、
１３２−３、１３２−４によって固定部１２３Ｂに支持
された可動部１２３Ａと、固定部１２３Ｂを支持する基
台と、可動部１２３Ａの変位が常にゼロとなるように可
動部１２３Ａに入力加速度に比例した力を付与するフォ
ーサと可動部１２３Ａの変位を検出する変位検出装置と
を有する加速度計において、可動部１２３Ａと固定部１
２３Ｂと可撓部材１３２−１、１３２−２、１３２−
３、１３２−４とは１枚の絶縁材より製造された一体物
として形成され、フォーサは可動部１２３Ａに装着され
た第１のコイル１２７と第１のコイル１２７に直交する
磁束を発生し基台に装着された磁石１０９−１、１０９
−２とを含み、可動部１２３Ａが固定部１２３Ｂに対し
て変位するとそれに比例した電流が第１のコイル１２７
に流れそれによって可動部１２３Ａは変位がゼロとなる
ように戻され、変位検出装置は第１のコイル１２７と第
１のコイル１２７より隔置され基台に装着された第２の
コイル１１７−１、１１７−２と第１のコイル１２７に
高周波電流を重畳して供給する発振器１４１とを含み、
可動部１２３Ａが固定部１２３Ｂに対して変位するとそ
れに比例した電流が第１のコイル１２７に流れそれによ
って可動部１２３Ａの変位が検出される。

【００２０】本発明によると、例えば図１に示すよう
に、加速度計において、可動部１２３Ａに装着された第
１のコイル１２７はリソグラフィ技術によって形成され
ている。

【００２１】本発明によると、例えば図１に示すよう
に、加速度計において、磁石１０９−１、１０９−２は
高透磁率材より構成されている。

【００２２】本発明によると、例えば図１に示すよう
に、加速度計において、可動部１２３Ａは磁石１０９−
１、１０９−２の反対側に凹部１３７−１、１３７−２
を有し、基台は凹部１３７−１、１３７−２に対応し且
つその中に配置された凸部１３９−１、１３９−２を有
し、それによって磁石１０９−１、１０９−２によって
生成される磁気回路の磁気抵抗が減少されるように構成
されている。

【００２３】

【作用】加速度計にＺ軸方向の加速度が作用すると可動
部１２３ＡはＺ軸方向に変位し、第１のコイル１２７と
第２のコイル１１７−１、１１７−２とを貫通する磁束
が変化し、第２のコイル１１７−１、１１７−２に斯か
る変位に比例した電圧が誘発される。この電圧をデモジ
ュレータ１４３及びフィードバック増幅器１４５を介し
て第１のコイル１２７にフィードバックすることによっ
て、可動部１２３ＡはＺ軸方向に引き戻されて可動部１
２３Ａの変位は常にゼロに維持される。

【００２４】第１のコイル１２７に直列に接続された読
み取り抵抗１４７の電圧によって第１のコイル１２７に
流れる電流が計測されそれによって加速度計に作用する
加速度が求められる。

【００２５】

【実施例】以下に図１〜図３を参照して本発明の実施例
について説明する。尚図１〜図３において図４〜図５の
対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。

【００２６】図１は本発明の加速度計の例の断面構成を
示す。本例の加速度計は、ベース１０１と斯かるベース
１０１に装着されたケース１０３とを有し、両者によっ
て内部に密閉室１０５が形成される。

【００２７】ここで、図示のように、加速度計の中心軸
線に沿った方向をＸ軸とし、ベース１０１の主面を通る
平面にＹ軸及びＺ軸をとる。図示のように、Ｙ軸を紙面
に垂直にとり、Ｚ軸を紙面に平行にとる。

【００２８】密閉室１０５内にはベース１０１の凹部１
０１Ａに装着された機構部１２１と斯かる機構部１２１
より隔置されコイル基板１１１に装着されたマグネット
部材１０７と支持部材１１５によってベース１０１に支
持された制御回路基板１１３とが配置されている。機構
部１２１は可動部１２３Ａと固定部１２３Ｂとを有し、
コイル基板１１１は固定部１２３Ｂに支持されている。

【００２９】マグネット部材１０７は高透磁率材製のコ
の字形のＣ形部１０７Ａと斯かるＣ形部１０７Ａの両端
にそれぞれ装着された永久磁石１０９−１、１０９−２
とを有する。

【００３０】本例の加速度計は第１のコイル１２７と第
２のコイル１１７−１、１１７−２とを有し、第１のコ
イル１２７は機構部１２１の可動部１２３Ａの上面に配
置され、第２のコイル１１７−１、１１７−２はコイル
基板１１１の下面に配置されており、互いに隔置されて
いる。第１のコイル１２７は好ましくは、リソグラフィ
手法によって製造される。

【００３１】第１のコイル１２７はＸ軸を囲むように配
置され、第２のコイル１１７−１、１１７−２は各々対
応する永久磁石１０９−１、１０９−２を囲むように配
置されている。尚、第２のコイル１１７−１、１１７−
２の代わりにマグネット部材１０７のＣ形部１０７Ａを
巻回するコイル１１７−３を配置してもよい。

【００３２】図２に機構部１２１の詳細を示す。機構部
１２１は中心部の略矩形の可動部１２３Ａと周囲の固定
部１２３Ｂとを有する。固定部１２３Ｂはベース１０１
に取り付けられており、それによって機構部１２１はベ
ース１０１に対して支持されている。

【００３３】本例の機構部１２１は絶縁材よりなる１枚
の矩形板材より製造され、可動部１２３Ａと固定部１２
３Ｂは溶接等の接続手段を用いることなく、一体物とし
て構成されている。即ち、機構部１２１にはＹ軸に平行
に配置された１対の細い孔１３１−１、１３１−２とコ
の字形の１対の細長い孔１３１−３、１３１−４が形成
されており、斯かる孔の間に細長い部材からなる支持部
材１３２−１、１３２−２、１３２−３、１３２−４が
形成されている。機構部１２１は、例えば、水晶の如き
単結晶より構成されてよい。

【００３４】斯かる孔１３１−１、１３１−２、１３１
−３、１３１−４によって固定部１２３Ｂに対する可動
部１２３Ａが形成され、斯かる支持部材１３２−１、１
３２−２、１３２−３、１３２−４によって可動部１２
３Ａは固定部１２３Ｂに対して支持される。

【００３５】第１の対の支持部材１３２−１、１３２−
２と第２の対の支持部材１３２−３、１３２−４とはそ
れぞれＹ軸の両側に配置され且つＹ軸に平行に配置され
ている。斯かる支持部材１３２−１、１３２−２、１３
２−３、１３２−４はＺ軸方向に小さな寸法を有し、そ
れに対して厚さ方向（Ｘ軸方向）に充分大きな寸法を有
する薄板状に形成されている。従って、支持部材１３２
−１、１３２−２、１３２−３、１３２−４はＸ軸方向
の撓み及びＹ軸方向の撓みに対して大きい剛性を有し、
Ｚ軸方向の撓みに対して小さい剛性を有する。こうし
て、支持部材１３２−１、１３２−２、１３２−３、１
３２−４はＺ軸方向に撓むことが許され、そによって可
動部１２３Ａは固定部１２３Ｂに対してＺ軸方向に変位
することができる。

【００３６】Ｙ軸に平行に配置された細長い孔１３１−
１、１３１−２の各々には斯かる孔の内側にて突起１３
３−１、１３３−２が形成されており、斯かる突起１３
３−１、１３３−２は可動部１２３ＡのＺ軸方向の変位
を制限するストッパとして機能する。

【００３７】可動部１２３Ａは略矩形に形成され、斯か
る矩形内に同心的に第１のコイル１２７が配置されてい
る。可動部１２３Ａ及び第１のコイル１２７の中心にＸ
軸が通る。第１のコイル１２７に接続されたリード線は
可動部１２３Ａから支持部材１３２−３、１３２−４を
経由して固定部１２３Ｂまで延在し、固定部１２３Ｂに
配置された端子１３５Ａ、１３５Ｂに接続されている。
図３に示すように、斯かる端子１３５Ａ、１３５Ｂは制
御回路基板１１３の制御回路１４０に接続されている。

【００３８】図２には、第１のコイル１２７とマグネッ
ト部材１０７との間の相対的位置関係が示されている。
破線で示すように、一方の永久磁石１０９−１は第１の
コイル１２７の一辺に整合して配置され、他方の永久磁
石１０９−２は第１のコイル１２７の反対側の一辺に整
合して配置されている。

【００３９】機構部１２１の可動部１２３Ａの下面に
は、図２にて破線で示すように、２つの凹部１３７−
１、１３７−２が形成されており、それに対応してベー
ス１０１の凹部１０１Ａの底面には、図１に示すよう
に、２つの凸部１３９−１、１３９−２が形成されてい
る。凸部１３９−１、１３９−２のＸ軸に垂直な断面は
永久磁石１０９−１、１０９−２のＸ軸に垂直な断面よ
り大きく形成されてよい。斯かるベース１０１の凸部１
３９−１、１３９−２は可動部１２３Ａの凹部１３７−
１、１３７−２内にそれぞれ突出している。こうして、
可動部１２３Ａの下面とベース１０１の凹部１０１Ａの
底面との間には狭隘且つ略均一な間隙が形成されてい
る。

【００４０】次に図３を参照して本発明の加速度計の動
作を説明する。本発明の加速度計は可動部１２３ＡがＺ
軸方向に偏倚した場合斯かる可動部１２３ＡをＺ軸方向
反対方向に変位させて可動部１２３Ａの変位を常にゼロ
に維持するフィードバックループを有し、また可動部１
２３ＡのＺ軸方向の変位を検出する変位検出機能を有す
る。

【００４１】図３は制御回路基板１１３に含まれる制御
回路１４０とそれに接続された第１のコイル１２７及び
第２のコイル１１７−１、１１７−２を示す。

【００４２】制御回路１４０は周波数ｆ₀ の基準交流電
圧を生成する発振器１４１と斯かる発振器１４１からの
基準交流電圧によって入力交流電流を直流電流に整流す
るデモジュレータ１４３とデモジュレータ１４３より出
力された直流電流と発振器１４１からの基準交流電圧を
入力するフィードバック増幅器１４５と読み取り抵抗器
１４７とを有するように構成してよい。

【００４３】図１に示すように、マグネット部材１０７
に装着された２つの永久磁石１０９−１、１０９−２に
よって磁界が生成され、その磁束Φ₀ は一方の永久磁石
１０９−１より可動部１２３Ａの一方の凹部１３７−１
及びベース１０１の一方の凸部１３９−１を通り、ベー
ス１０１の内部を通り、ベース１０１の他方の凸部１３
９−２及び可動部１２３Ａの他方の凹部１３７−２を通
り、他方の永久磁石１０９−２に到る。

【００４４】上述のように、可動部１２３Ａの下面に形
成された凹部１３７−１、１３７−２とベース１０１に
形成された凸部１３９−１、１３９−２とによって、磁
束Φ ₀ の通る磁路の磁気抵抗が減少し、永久磁石１０９
−１、１０９−２によって生成される磁界を高い効率に
て使用することができる。従って、永久磁石１０９−
１、１０９−２を小型化することができる。

【００４５】第１のコイル１２７を流れる電流をｉとす
ると、第１のコイル１２７は磁束Φ ₀ によってフレミン
グの左手の法則に従ってＺ軸方向の力を受けることとな
る。こうして、２つの永久磁石１０９−１、１０９−２
と第１のコイル１２７とによってフォーサが構成され、
斯かるフォーサによって可動部１２３Ａは第１のコイル
１２７の電流ｉに比例したＺ軸方向の力を受ける。

【００４６】一方、第１のコイル１２７には発振器１４
１からの高周波信号がフィードバック増幅器１４５を経
由して印加され、それによってＸ軸方向（図２及び図３
にて紙面に垂直な方向）に沿って交番磁束Φ_f が生成さ
れる。斯かる交番磁束Φ_f によって第２のコイル１１７
−１、１１７−２内に周波数ｆの交流電圧が誘発され
る。

【００４７】第２のコイル１１７−１、１１７−２は第
１のコイル１２７に対して対称的に配置されている。即
ち、第２のコイル１１７−１、１１７−２は第１のコイ
ル１２７の中心軸線即ちＹ軸に関して対称的に配置さ
れ、第２のコイル１１７−１、１１７−２の各々は第１
のコイル１２７の各辺１２７−１、１２７−２の各々に
関して対称的に配置されている。

【００４８】第２のコイル１１７−１、１１７−２は差
動的に接続されており、従って、斯かる２つのコイル内
の磁界の方向は互いに逆極性である。可動部１２３Ａが
Ｚ軸方向に偏倚していない場合には、第２のコイルの上
側のコイル１１７−１と第１のコイル１２７との結合面
積は下側のコイル１１７−２と第１のコイル１２７との
結合面積と同一であり、従って、第２のコイル１１７−
１、１１７−２の出力端子１４９の出力はゼロである。

【００４９】加速度計にＺ軸方向の加速度が入力される
と可動部１２３ＡはＺ軸方向に変位し、第１のコイル１
２７は第２のコイル１１７−１、１１７−２に対して相
対的にＺ軸方向に変位する。すると、第２のコイルの上
側のコイル１１７−１と第１のコイル１２７との結合面
積は下側のコイル１１７−２と第１のコイル１２７との
結合面積と同一でなくなる。第２のコイルの上側のコイ
ル１１７−１の結合面積が増加し、下側のコイル１１７
−２の結合面積が減少する。

【００５０】したがって、第２のコイル１１７−１、１
１７−２の出力端子１４９には斯かる結合面積の変化に
対応した電圧が発生する。斯かる結合面積の変化は可動
部１２３ＡのＺ軸方向の変位に比例しているから、出力
端子１４９の出力電圧は可動部１２３ＡのＺ軸方向の変
位を表している。

【００５１】第２のコイル１１７−１、１１７−２の出
力端子１４９はデモジュレータ１４３に接続されてお
り、斯かる出力端子１４９より出力された周波数ｆの交
流電圧はデモジュレータ１４３に供給される。デモジュ
レータ１４３において、斯かる交流電圧は発振器１４１
からの基準交流電圧信号によって同期整流され直流電流
に変換される。斯かる直流電流はフィードバック増幅器
１４５を経由して第１のコイル１２７に印加される。

【００５２】こうして、第１のコイル１２７に電流ｉが
印加されることによって、上述のように、可動部１２３
Ａは電流ｉに比例したＺ軸方向の力を受け、可動部１２
３Ａの変位はゼロになるように元の位置に戻される。

【００５３】次に本例の加速度計の加速度検出機能につ
いて説明する。本例の加速度計はフィードバック型加速
度計として構成されており、加速度計に加速度が作用し
て可動部１２３ＡがＺ軸方向に変位した場合、斯かる変
位に比例した電流ｉが第１のコイル１２７に流れ、それ
によって可動部１２３ＡはＺ軸方向の力を受け、可動部
１２３Ａの変位は常にゼロに維持される。

【００５４】第１のコイル１２７の出力端１３５Ｂは読
み取り抵抗器１４７を介して接地されており、第１のコ
イル１２７の出力端１３５Ｂと読み取り抵抗器１４７の
間に出力端子１５１が接続されている。

【００５５】斯かる出力端子１５１によって第１のコイ
ル１２７に印加される電流が読み取られる。第１のコイ
ル１２７に印加される電流ｉは可動部１２３ＡのＺ軸方
向の加速度に比例しており、電流が読み取り抵抗器１４
７を流れることによって電圧信号に変換される。従っ
て、出力端子１５１によって読み取られた電圧信号によ
って加速度計に入力されたＺ軸方向の加速度が求められ
る。

【００５６】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。

【００５７】

【発明の効果】本発明の加速度計によると、可動部１２
３Ａと固定部１２３Ｂとを有する機構部１２１は１枚の
絶縁材の板材より形成された一体物として構成されてい
るから、組立時に位置調整をする必要がない高精度の加
速度計を提供することができる利点がある。

【００５８】本発明の加速度計によると、可動部１２３
Ａと固定部１２３Ｂとを有する機構部１２１は１枚の絶
縁材の板材より形成された一体物として構成されている
から、熱歪み、経年変化等の影響による誤差が生ずるこ
とのない高精度の加速度計を提供することができる利点
がある。

【００５９】本発明の加速度計によると、可動部１２３
Ａと固定部１２３Ｂとを有する機構部１２１は１枚の絶
縁材の板材より形成された一体物として構成されている
から、機構部１２１を、例えば、水晶の如き単結晶材に
よって形成することによって熱歪み、経年変化等の影響
がない高精度の加速度計を提供することができる利点が
ある。

【００６０】本発明の加速度計によると、可動部１２３
Ａと固定部１２３Ｂと可動部１２３Ａに装着された第１
のコイル１２７とを有する機構部１２１部をリソグラフ
ィ手法によって高精度に且つ大量に製造することができ
るから、高精度且つ安価な加速度計を提供することがで
きる利点がある。

【００６１】本発明の加速度計によると、第１のコイル
１２７に発振器１４１からの高周波電圧を印加し、第２
のコイル１１７−１、１１７−２を互いに差動的に接続
してその出力電圧を第１のコイル１２７にフィードバッ
クするように構成されているから、可動部１２３Ａと固
定部１２３Ｂとを含む機構部１２１の構造を変化させる
ことなく、正確に可動部１２３Ａの変位を検出するため
の変位検出器を得ることができるから、リソグラフィ工
程の歩留りを補償することができる利点がある。

【００６２】本発明の加速度計によると、機構部１２１
に凹部１３７−１、１３７−２が設けられ、ベース１０
１に凸部１３９−１、１３９−２が設けられ、磁気回路
に含まれる空隙が極小化され、それによって磁気抵抗が
減少され、小さな永久磁石１０９−１、１０９−２によ
って大きな磁束Φ₀ 密度が得られ、高い効率の電流−力
変換性能のフォーサを構成することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加速度計の例を示す図である。

【図２】本発明の加速度計の機構部を示す図である。

【図３】本発明の加速度計の動作を説明する説明図であ
る。

【図４】従来の加速度計の断面構成を示す図である。

【図５】従来の加速度計の平面構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ ケース １０ａ 底面 １０ｂ フランジ部 １０ｃ 基準面 １２Ａ、１２Ｂ フレーム １２ａ 取り付け部 １８ 押さえ板 ２０ 撓み継ぎ手 ２０ａ 第１の撓み部 ３０ 振り子 ３４Ａ、３４Ｂ トルカコイル ３４ｅ、３４ｄ 孔 ３６Ａ、３６Ｂ 永久磁石 ３８Ａ、３８Ｂ ポールピース ４０Ａ 発光素子 ４０Ｂ 受光素子 ４２Ａ、４２Ｂ ストッパ ４４ 端子ケース ４４ａ 開口部 ４８ ねじ ５０Ａ、５０Ｂ 外部端子 ５２、５４ 蓋 ６０Ａ、６０Ｂ ストッパ １０１ ベース １０１Ａ 凹部 １０３ ケース １０５ 密閉室 １０７ マグネット部材 １０７Ａ Ｃ形部 １０９−１、１０９−２ 永久磁石 １１１ コイル基板 １１３ 制御回路基板 １１５ 支持部材 １１７−１、１１７−２ ストッパ １２１ 機構部 １２３Ａ 可動部 １２３Ｂ 固定部 １２７ 第１のコイル １２７−１、１２７−２ コイルの１辺 １３１−１、１３１−２、１３１−３、１３１−４ 孔 １３２−１、１３２−２、１３２−３、１３２−４ 支
持部材 １３３−１、１３３−２ ストッパ １３５Ａ、１３５Ｂ 出力端子 １３７−１、１３７−２ 凹部 １３９−１、１３９−２ 凸部 １４０ 制御回路 １４１ 発振器 １４３ デモジュレータ １４５ フィードバック増幅器 １４７ 読み取り抵抗器 １４９ 出力端子 １５１ 加速度出力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓部材によって固定部に支持された可
   動部と、上記固定部を支持する基台と、上記可動部の変
   位が常にゼロとなるように上記可動部に入力加速度に比
   例した力を付与するフォーサと上記可動部の変位を検出
   する変位検出装置とを有する加速度計において、 上記可動部と上記固定部と上記可撓部材とは１枚の絶縁
   材より製造された一体物として形成され、 上記フォーサは上記可動部に装着された第１のコイルと
   該第１のコイルに直交する磁束を発生し上記基台に装着
   された磁石とを含み、上記可動部が上記固定部に対して
   変位するとそれに比例した電流が上記第１のコイルに流
   れそれによって上記可動部は変位がゼロとなるように戻
   され、 上記変位検出装置は上記第１のコイルと上記第１のコイ
   ルより隔置され上記基台に装着された第２のコイルと上
   記第１のコイルに高周波電流を重畳して供給する発振器
   とを含み、上記可動部が上記固定部に対して変位すると
   それに比例した電流が上記第１のコイルに流れそれによ
   って上記可動部の変位が検出されることを特徴とする加
   速度計。
2. 【請求項２】 請求項１の加速度計において、上記可動
   部に装着された第１のコイルはリソグラフィ技術によっ
   て形成されていることを特徴とする加速度計。
3. 【請求項３】 請求項１の加速度計において、上記磁石
   は高透磁率材より構成されていることを特徴とする加速
   度計。
4. 【請求項４】 請求項１の加速度計において、上記可動
   部は上記磁石の反対側に凹部を有し、上記基台は上記凹
   部に対応し且つその中に配置された凸部を有し、それに
   よって上記磁石によって生成される磁気回路の磁気抵抗
   が減少されるように構成されていることを特徴とする加
   速度計。