JPS5833164A - ガスレ−トセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明状ガス流の偏向によって物体の角速度を検出する
ガスレージセンサの改良に関する。

一般にガスレートセンサと呼称されている角速度センサ
は船舶、自動車等の針路調整、姿勢制御１１１において
用いられるもので、ジャイロコンパスより屯振動に強く
、高感度で且つ優れた応答性を亀って船舶や自動車略の
角速度の検出を行なうことが可能である・ 一般のガスレージセンサは、ケーシングと、該ケーシン
グ内に取付けられて内部にノズルとガス７０−センサを
構成する感温素子とを対向させて配設したセンサ本体と
、該ケーシング開口部を密閉すると共ＫＩＩＩ七ンサセ
ンとの間に画成されるポンプ室の壁部の一部を成す蓋体
により構成されている。かかるガスレートセンサは、ノ
ズルを介して感温素子に向けてポンプ室からのガス流を
噴出させて訃き、ガスレートセンナが取付けられた物体
の角速度運動の影響によってガス流が偏向したとＩＩＫ
生じるガス７０−七ンサの出力値の変化に基いて該物体
の角速度の値を検出するものである。

ケーシング内に取付ゆられたセンサ本体は円筒状スリー
ブと、該スリーブの一端に固着された直径方向中心にノ
ズル孔を有する／ズルピースと、該スリーブの他端に固
着されスリーブの陽径方向中心に対して対称に配置され
た一対の感温素子から成るガス７０−センサを保持する
ホルダとｋより構成されている。ノズル孔を通してＰｆ
４湿紫子方向に噴射されるガス流状角速度センサに対し
て加わる外部角速度運動により偏向され、その結果２つ
の感温素子が感知するガス流の放熱量ＫＭ興を生じ、画
素子の出力に角速度に対応する差興を生ぜしめて角速度
の検出を行うようにされている。

この種のガスレートセンナは上述したように一対の感温
素子が受ゆるガスの放熱量の微少な差にヨッてガスレー
ジセンサに加わる角速度の値を検出するようにしたもの
であり外気温の変化が外乱要因として角速度検出に大き
く影脅し、検出精度が低下することがある。

また、感温素子の材料としてヒートワイヤ等を使用した
ものは両感温素子間の出力差が微少であるために高利得
の増ｌｌ器の使用が不可欠であり、かかる増幅器はケー
シング内に配置されている。

この種の増Ｓ器は一般に温度依存性が高く、このため増
幅器も温度の変化の影蕃を受けないようにする手段が強
く望まれている。

本発明は上述の点に鑑みてなされた亀ので、センナ本体
を収納するケーシング内部の温度を一定に保持してセン
サ本体を外気温度の変化による悪影響から保護し、検出
精度を向上させるようにしたガスレートセンサを提供す
るものである。

以下本発明の一実施例を添付図面寺−嶌１蘂に基いて詳
述する。

第１図において、ケーシング１は単一部材から成り、中
空円筒状の脚部、２珠し、この胴部２の一端は端壁３に
よって閉来されており、他端＃′ｉ開放されて開口４と
なってお沙、この開口４０周縁には半径外方向環状７ラ
ンジ５が形成されている。

胴部２Ｆｉ第２図に示す横断面形伏から明らかなように
円周上を等分したＩＩ数箇所例えＶ！５箇所が中心軸Ｏ
Ｋ向って突設し、且つ軸方向に延びる凸条部２１，２１
，２１となっており、センサ本体７をケーシング１内に
装着した際、これらの隣り合った凸条部２１．２１とセ
ンサ本体７の筒体部１００対向外周面との間に軸方向の
流路６が形成されるようになっている。

ケーシング１内に収納された七ンす本体７はホルダ部８
．筒体部１０及び両部分間に介在された首ｓ９とから成
り、これらは一体に構成されている。ホルダ部８にはシ
ュラウド板１１が嵌着され内部にｌンブ室１２が形成さ
れ、このポンプ室１２内にはオリアイス孔１３ａが形成
されポンプ作用を行うピエゾプレー）１′５が装着され
ている。ピエゾプレー）１５ｔｉ電流の供給を受けて付
勢され振動するようになっている。筒体部１０の先端に
とケーシング１の端壁３との間には前記流！ｉＩ＋６と
連通して流路１６が形成されている。センサ本体７Ｏｓ
−素子１８１Ｌ、１８ｂがノズル孔１５ａＫ対し直径方
向に対称にホルダ１９を介して取付けられている０首部
９内には排気室としての空間２０が彫ｔされ、ホルダ１
９内の図示しない通孔全通して空洞１７と連通している
。ケーシング１の７テンジ５に接して取付られたプレー
ト２２には増幅Ｍ２３が取付けられており、感温素子１
８ａ。

１８ｂと接続はれている。

かかる構成において、ピエゾプレート１３が付勢されて
振動するとポンプ室１２のピエゾプレート１３の左側部
分内のガスが圧縮されてピエゾプレー）１５のオリフィ
ス１３ａ及びホルダ部８に形成された吐出口１４を通し
て流路６内を軸方向に流れて流路１６に至る。流路１６
内のガスはノズル孔１５５Ｌより内側流路１７内に感温
素子１８ａ。

１ｓｂ＜向って噴出される。次いで、ホルダ１９内の通
孔及び排気室２０を経てポンプ室１２のピエゾプレート
１３の右側部分に至す振動中のど工シブレート１３の右
方向への変位によりオリアイス１３１を通ってポンプ室
１２のピエゾプレート１５の左側部分に戻される。ここ
で、ガスレートセンサに対して外部から角速度が加わる
と、内側流路１７内でガス流が偏向されて２つの感湿素
子１８ａ。

１８１）間の出力に老少な差異が発生し、この出力偏差
が増幅器２３により増幅されて外部に取り出される。

しかして本発明によれば第１．２図に示すようにケーシ
ング１の外周Ｋｔｆ肖該ケーシング１の略全長に亘って
シーズヒータ１１２４が螺旋状に巻装されており、且つ
このヒータ１１２ＪＦｉケーシング１の両端側が密に、
中央部が粗となるように巻装されている。このヒータ１
１２４ｔｉ第３１ｉ！ｉ７に示すようにスイッチング回
路２５を介して電源２６に接続され、通電したときにケ
ーシング１を加熱するようになっている。

ところで、ケーシング１に全長に亘り等ピッチでヒータ
１１２４を巻装すると、端部の放熱量が大きいためにど
うしても端部附近の温度が中央部の温度よシー低くなり
、ケーシング１内の温度を均一にすることが困難である
。

そこで、本発明においては前述したようにケーシング１
の両端Ｋｋいて密に、中央部において粗にヒー＄１１２
４を巻装することにより、中央部と両端附近の温度差を
無くシ、ケーシング１内の湿度分布を当該ケーシング１
内全域に亘りは汀均−にすることができる。尚、ヒータ
１１２４を巻装する場合の粗密の程度すなわち、ピッチ
はケーシング１の長さ、直径岬の形状、或は使用する、
ヒータ線の発熱量等忙応じて適宜の値に選定すればよい
。

ケーシング１内の温度はヒータ＃２４に供給する電流量
を変えることにより所望の髄に変える仁とができる。勿
論、第１図に示すように例えばケーシング１の内壁所定
位置に温度センサ２７を取付けると共に第３図のスイッ
チング回路２５ＫＷ！続し、この温度センナ２７に、よ
る検出温度に応じてスイッチング回路２５をオン、オフ
させてケーシング１内の１度を所望の温度に制御するよ
うにして１よい。

また、本発明によれば、ケーシング１を円筒状の支持体
２Ｂ内に同心状に収納し、７ランジ５により当該支持体
２８に支持するようにし、更に、この支持体２８を断熱
部材て密閉形成したハウジング２９内に収納している。

そして、この支持体２８の外Ｍ！Ｋｔｆ全長に亘９シー
ズヒータ［１３０が螺旋状Ｋｌ装されている。この支持
体２８＃ｉヒータｌ［３０を介してハウジング２９内に
同心状に支持されている。このヒータ１１３０も前記ヒ
ータ線２４と同様に中央附近が粗に１両端情が密に巻装
されている。勿論、このヒータ４１３０の巻装ピッチも
支持体２８の形状等に応じて適宜の値に選定されている
。このようにして支持体２８内の温度分布を全長に亘り
ほぼ均一にする。このヒータ線３０につ−ても例えば第
１図に示すように支持体２８の内壁所定位置に取付けた
温度センサ３１を第３図に示すようにスイッチング回路
３２に接続し、この温度竜ンサ３１０検出値に応じてオ
ン。

オフ制御してハウジング２９内の温度を所定温度に保持
することが望まし―。

しかして、シーズヒータ８１２４の加熱作用によゐケー
シング１内の温度Ｔｏと、シーズヒータ線５００加熱作
用によるハウジング２９内の温度ＴＨとは夫々任意の設
定値に選定することができる。

この場合、好ましくはこれらの温度Ｔｏ、ＴＨをＴｏ）
ＴＨの関係となるように設定することにより、ハウジン
グ２９の外部の温度変化に対してケーシング１内の温度
化を著しく減少させることができる。しかも、各ヒータ
１２４，５０は夫々ケーシング１．支持体２８上に略全
長に亘り巻装きれているために、各温度Ｔｏ、ＴＨの安
定度は非常に高−０ 尚、温度センサとしてサーモスタット或はその類似のも
のを使用することにより、温度センサとスイッチング回
路とを一体に構成することができ構成を更に簡略化する
ことができる。

以上説明したように本発明によれはセンサ本体を収納し
たケーシングに巻装するヒータ線を両端において密に、
中央において粗に巻装することにより、ケーシング内の
温度を全域に亘り一定湿度にすることかで龜、且つ外気
温の変化に拘らずテーシング内の温度を極めて安定に保
持することがで禽、ガスレー）−にンサＯ検出精度を高
めることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガスレートセンサの一実施例を示
す縦断面図、第２図は第１図に示すケーシングの要部説
明断面図、第３図は＃！１図に示すガスレートセンサの
ヒータ線の温度制御回路の一実施例を示すブロック図で
ある。 １−ケーシング、２・−センサ本体、１８ａ、１８ｂ・
・・感温素子、２３・−増幅器、２４．３０・・・シー
ズヒータ線、２５．５２・−スイッチング回路、２６−
・電源、２７，３１−・温度センサ、２８・・・支持体
、２９・・・ハウジング。 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　渡　部　敏　彦 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　＋−シング内に収納されたセンサ本体のノズル孔か
   ら７ｐ−センサに向けて噴出されたガス流に対して角速
   度が作用したときに生ずるガス流の偏向に基く７ｔｌ−
   センサの出力差から前記角速度を検出するガスレージセ
   ンサにおいて前記ケーシングの外周に且り両端附近で密
   に、中央附近で粗にヒータ線を巻装し、前記ケーシング
   内全域に亘り温度分布を均一とするようにしたことを特
   徴とするガスレートセンサ。 ２　前記ケーシングを断熱部材で形成したへウジング内
   に密閉収納したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のガスレートセンサ。 五　前記ハウジングの内壁４Ｃは両端附近で密に、中央
   附近で粗にヒータ線を着装し、当該ハウジング内全域に
   亘り温度分布を均一にするようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のガスレートセンサ。