JPS5890174A - 加速度計 - 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】 本発明は加速度計、特にサーボ加速度計に関するもので
ある。

従来の小型高精度のサーボ加速度計は、加速度を検出す
る振子のトルカコイルとトルカ用磁石との相対位置及び
振子の偏位な検出する偏位検出装置の位置関係が、その
性能に大きく影響を与えるため、各部品の工作精度を高
くすると共に、組立調整作業に於いても、特別な治工具
を使用し、十分な熟練と時間を必要とする等の多くの問
題がある。

更に、従来の加速度計の構成部品として、振子を支持す
る基台に対し、トルカを構成する磁気回路と、振子の偏
位な検出する偏位検出装置等をそれぞれ組み合せるため
の各種部品間の位置整合部品等多（の高精度部品を必要
としていた。又、それぞれ多くの部品を組合せるため、
部品のバラツキ、整合のバラツキが性能に影響すると共
に、経年変化による性能の劣化を生ずる等の欠点があっ
た。

従って、本発明の主目的は、上述した従来の加速度計の
欠点を一掃した、新規な加速度計を提供せんとするもの
である。

本発明による加速度計の要旨は、可撓継手と、該可撓継
手の一端が固定される基台と、上記可撓継手の他端に固
定される振子と、上記基台の固定部から振子に対して入
力される加速度に比例したトルクを発生させるトルカと
、上記固定部と振子との相対偏位な電気的に検出する偏
位検出装置とよりなる加速度計において、上記基台は第
一のフレーム及び第二のフレームより構成され、上記第
一のフレームは上記可撓継手の固定部と上記偏位検出装
置の固定部と、第二のフレームとの嵌合部とを有し、上
記可撓継手の固定部と上記偏位検出装置の固定部を第一
のフレーム上に設げることににり組立を簡単化したこと
に在る。

以下、上述した特徴を有する本発明によるサーボ加速度
計（以下単に加速度針と云う）の−例について、図面に
より詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明にｊ二る加速度計の一具体例
の断面図及び一部を除いた正面図である。

同図に於いて、（１）は加速度を検出する棒状の振子で
、これは、薄肉部（２）、即ち可撓部を有する可撓継手
、即ちヒンジ（３）により支持されている。この振子（
１）は、ヒンジ（３）の薄肉部（２）を支点として、第
１図の紙面と平行な×−×方向のみに回動できる。

ヒンジ（３）の一端は、第一の基台又はフレーム（４）
のヒンジ取付台部（５）に、ヒンジ押え板（６）を介し
て、例えばネジ等により、確実に取付けられている。

又、振子（１）には、２個の円筒状のトルカコイル（７
）、（７）がヒンジ（３）の薄肉部（２）の回動軸即ち
Ｏ−０軸に対して垂直に取付けられている。円板状の永
久磁石（８）及び円筒状のポールピース（９）が一方の
トルカコイル（７）に接触することな（、その内部に挿
入されるように、第一のフレーム（４）に、例えば接着
材により取付けられている。この第一のフレーム（４）
は、本発明の主要部であり、電磁軟鉄で成形されている
ため、永久磁石（８）によりポールピース（９）との間
で、磁気回路を構成し、ヨーク（リターンバス）の役目
をしており、トルカコイル（７）とにより、一方のトル
カを構成する。この第一のフレーム（４）には、振子（
１）の偏位を検出する２個の受光素子α０）及び（１０
）と発光素子Ｕとからなる偏位検出装置が取付、けられ
る。

一方、第二の基台又はフレームＨａｔ、、ｇ−のフレー
ム（４）と同じく、本発明の主要部で、電磁軟鉄で成形
され、トルカコイル（７）に接触せず且つその内部に在
る如く、この第二のフレーム（ｌ）に接着された永久磁
石（１３）及びポールピース匝との間で、磁気回路を構
成し、ヨークの役目を持つ。第一のフレーム（４）の嵌
合部Ｏつに、第二のフレーム０乃の嵌合部（を匂を挿入
し、両者を一体化する。

第一のフレーム（４）及び第二のフレーム０のには、振
子（１）の動作範囲を制限するストッパαη及び０８）
が設けられており、ネジによりストッパ←η、θ印を、
それぞれ回転移動し、振子（１）の制限範囲を自由に調
整することが可能である。

上述した構成部品は、すでに加速度計としての機能を備
えており、これらを、ケースＱ１に複数のネジ（イ）で
固定し、ケースＱｉと一体化すると共に、特性名板兼蓋
２＋）をケース翰に接着し、ケース部内を気密保持でき
るよ５にする。

偏位検出器を構成する受光素子（ｉｏ）及び（１０’）
等よりの電気信号や、トルカコイル（力、（７′）にフ
ィードバック電流を供給するためのリードａ（図示せず
）等の外部端子（２鴎を、端子ケース（ハ）に、それぞ
れ気密構造に接着すると共に、それ等の一端がケースα
１の内部に在る如く、端子ケース（ハ）をケース翰に気
密に接着する。端子ケース（ハ）の中央の開口部（財）
を介して、内部の装置の電気系の結線等を行い、ケース
σ１の内部を真空又は不活性気体（例えばヘリウムガス
）等を充填しながら、蓋（ハ）を開口部（財）に接着し
、ケース翰の内部を気密状態に保持し、部品の劣化等を
防止し、長期間に亘り性能を安定に保持する。

上述の構成による加速度計において、ケース叫の中心軸
×−Ｘ軸方向に加速度が作用すると、振子（１）はヒン
ジ（３）の薄肉部（２）を支点として、微少偏位し、発
光素子仕りより振子（１）で遮蔽又は分割され、偏位検
出器の受光素子（１０及び（１０）に入射する光が変化
するので、これ等より偏位に対応した電気信号が得られ
る。この電気信号に比例した電流をトルカコイル（７）
、　　（７）にフィードバックし、これにより、振子（
１）を、受光素子（１０）及び（１０）の電気信号出力
が零になるように拘束する。この電気信号、即ち拘束電
流は、加速度に比例しているため、この電流を計測する
ことにより、入力加速度を知ることができるものである
。

第３図及び第４図は、夫々本発明の主要部である２体化
構造の第−及び第二のフレーム（４）及び（１２の斜視
図である。第３図に示す如く、第一のフレーム（４）は
、円筒状をしており、片面に上述の嵌合部又は穴θ（へ
）を設げ、この穴（Ｉ５）の中心と同軸上にトルカの磁
気回路を構成するための六〇〇が開けられている。この
穴（２ｆｉ）は、第１図に示す如く、貫通穴ではなく、
穴２Ｇ）の底面に永久磁石（８）が固定され、その上に
ポールピース（９）が、穴ｔ２Ｇ）と同心に固定される
。図示の如、ヒンジ取付部（５）が、第一のフレーム（
４）に一体に成形され、これは、×−×軸（加速度入力
軸）に対して正しく直角なΔじ而に加工されている。開
孔部０７）及び（２８）を、この第一のフレーム（４）
に、それぞれ互に同心且つ×−Ｘ軸に垂直に貫通形成し
、これ等開孔部罰及びｔ２匂内に、第１図及びＫｆＪ２
図に示した偏位検出装置の発光素子ａυ用のランプホル
ダＱ１））及び受光素子（１０）、（１０）用のホルダ
（至）を挿入固定する。

一方、第４図に示す如く、第二のフレームαりは、全体
として円板状をしており、片面に円筒状のボス又は嵌合
部ａｅが突設され、これが第一のフレーム（４）の嵌合
穴（１５）内に挿入され、両フレーム（４）及び（１２
が一体化され、上述の２体化構造のフレームを構成する
。

ボスα６）内には、同軸に他方のトルカの磁気回路を構
成するための穴０１）が開けられている。穴Ｃ３１）は
、第１図に示す如く、貫通しておらず、この六〇分の底
面には、永久磁石（１３）が固着され、その上にポール
ピースαａが、穴０】）と同心に固定され、全体として
、トルカコイル（７）に接触せず、その内部に位置する
。

上述のように、本発明の特徴の一つは、加速度計の構成
部品数を減らし、機械加工精度及び組立調整作業の簡素
化を図り、更に特性の均一化を得るため、振子を保持す
るフレームを二体化し、第一のフレームＫ、振子及びそ
れを支持するヒンジを取り付けると共に、振子の偏位な
検出する偏位検出装置等を集合させることにより、各部
品の組立、整合、調整が容易となり、特殊な加工技術も
不要となり、簡単な組立治工具のみで、特性の整った加
速度計の組立を可能となした点にある。

又、本発明の次の特徴は、加速度計の第二のフレームは
、」二記第−のフレームの嵌合部に挿入結合され、１対
のトルカ磁気回路を形成する簡単な構造であると共に、
振子部及び偏位検出部が第一のフレームに集合して一体
化されているため、環境、温度変化等による加速度計の
部品の変形や、振動、衝撃等に対して、安定な特性を長
期間に亘り保持できることにある。

尚、上述は本発明の一例を図示し、説明したが、本発明
の要旨を逸脱することなく、多くの変化変形が当該業者
により容易に形成され得ることは、明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加速度計の一例の断面図、第２図
は一部を断面とするその正面図、第３及び第４図は夫々
第１及び第２図に示す本発明の加速度計の一例の主要部
の斜視図である。 図に於いて、（１）は振子、（２）は薄肉部、（３）は
ヒンジ、（４）は第一のフレーム、（７）、（７）はト
ルカ、（８）（ｔ■は永久磁石、（９）、Ｑ４）はポー
ルピース、００）、（１０）は受光素子、αυは発光素
子、圓は第二のフレーム、ａ最、（１０は嵌合部、（２
６）、Ｇυは穴、（５）、Ｃ２阻ま開孔部、（ハ）、休
））はホルダを夫々示す。 朱、ｉ区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓継手と、該可撓継手の一端が固定される基台と、上
   記可撓継手の他端に固定される振子と、上記基台の固定
   部から振子に対して入力される加速度に比例したトルク
   を発生させるトルカと、上記固定部と上記振子との相対
   偏位を電気的に検出する偏位検出装置とよりなる加速度
   計において、上記基台は第一のフレーム及び第二のフレ
   ームより構成され、上記第一のフレームは上記可撓継手
   の固定部と上記偏位検出装置の固定部と、第二のフレー
   ムとの嵌合部とを有し、上記可撓継手の固定部と上記偏
   位検出装置の固定部とを第一のフレーム上に設けること
   により、組立を簡単化したことを特徴とする加速度計。