(57)【要約】【課題】磁気回路外周と連結リングガイド面の内周の隙間を必要以上に広げること無く、連結リングをスムーズに挿入し接着固定する。【解決手段】感度軸と垂直となる方向に配置される可動極板１０と、ヒンジ１２を介して可動極板１０を振動可能に保持する枠体１４と、外部振動により変位した可動極板１０を吸引して元の位置に戻すための、可動極板１０の両側に配設されたコイル１６Ａ、１６Ｂと、枠体１４を挟むように両側の磁気回路２０Ａ、２０Ｂを固定するための、磁気回路２０Ａ、２０Ｂの外周に沿って挿入される、２つのガイド面３０Ａ、３０Ｂを内周に有する連結リング３０とを備え、コイル１６Ａ、１６Ｂに流れる電流から、外部振動により発生した加速度を検知するようにされたサーボ型加速度計において、両側の磁気回路２０Ａ、２０Ｂの外周に沿って連結リング３０を挿入する際に、連結リング３０が３個所以上で同時に直径方向に拘束されないようにする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感度軸と垂直となる方向に配置される可動極板と、
ヒンジを介して該可動極板を振動可能に保持する枠体と、
外部振動により変位した前記可動極板を吸引して元の位置に戻すための、前記可動極板の両側に配設されたコイルと、
前記枠体を挟むように両側の磁気回路を固定するための、該磁気回路の外周に沿って挿入される、２つのガイド面を内周に有する連結リングとを備え、
前記コイルに流れる電流から、外部振動により発生した加速度を検知するようにされたサーボ型加速度計において、
前記両側の磁気回路の外周に沿って前記連結リングを挿入する際に、該連結リングが３個所以上で同時に直径方向に拘束されないようにされていることを特徴とするサーボ型加速度計。
【請求項２】
前記磁気回路の少なくとも一方の少なくとも一部の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する外径より小とすることにより、前記両側の磁気回路の外周に沿って前記連結リングを挿入する際に、該連結リングが３個所以上で同時に直径方向に拘束されないようにされていることを特徴とする請求項１に記載のサーボ型加速度計。
【請求項３】
前記連結リング通過側の磁気回路の可動極板と反対側の部分の外径が、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板側の部分の外径より小さい段付形状とされ、且つ、該可動極板側の部分の外径の範囲の長さが、前記ガイド面の間隔より小とされていることを特徴とする請求項２に記載のサーボ型加速度計。
【請求項４】
前記両側の磁気回路の可動極板と反対側の部分の外径が、前記可動極板側の部分の外径より小とされ、どちら側からも挿入可能とされていることを特徴とする請求項３に記載のサーボ型加速度計。
【請求項５】
前記連結リング非通過側の磁気回路の可動極板側の部分の外径が、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板と反対側の部分の外径より小さい段付形状とされ、且つ、前記枠体の厚みと小径部の長さの和が、前記連結リングのガイド面の長さよりも大とされていることを特徴とする請求項２に記載のサーボ型加速度計。
【請求項６】
前記両側の磁気回路の可動極板側の部分の外径が、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板と反対側の部分の外径より小さい段付形状とされ、且つ、前記枠体の厚みと両側の小径部の長さの和が、前記連結リングのガイド面の長さよりも大とされていることを特徴とする請求項５に記載のサーボ型加速度計。
【請求項７】
前記磁気回路の連結リング通過側の全体の外径が、前記連結リングのガイド面の内径に対応する連結リング非通過側の磁気回路全体の外径より小とされると共に、この小径側の磁気回路が固定される前記連結リングの一方のガイド面の内径が、これに合わせて小さくされていることを特徴とする請求項２に記載のサーボ型加速度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボ型加速度計に係り、特に、可動極板の両側に磁気回路が配設されたサーボ型加速度計の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３に示されるように、可動極板の両側に磁気回路が配設されたサーボ型加速度計が知られている。
【０００３】
このような従来のサーボ型加速度計の機構部８の基本構造の例を図１（縦断面図）、図２（平面図）及び図３（図１のIII−III線に沿う横断面図）に示す。感度軸と垂直となる方向に配設される、例えば石英ガラス製の可動極板１０は、薄肉のヒンジ１２を介して枠体１４と結合されており、外部振動により可動極板１０が感度軸方向（図１の上下方向）に振動可能となっている。また、可動極板１０の上下にはコイル１６Ａ、１６Ｂが取り付けられている。ヨーク２２Ａ、２２Ｂ、永久磁石２４Ａ、２４Ｂ、トッププレート２６Ａ、２６Ｂによりそれぞれ構成された第１、第２磁気回路２０Ａ、２０Ｂが枠体１４を挟むように上下に取り付けられ、上下の内周に２つのガイド面３０Ａ、３０Ｂを有する連結リング３０により強固に接着固定されている。可動極板１０の上下面と、対向する位置にあるヨーク２２Ａ、２２Ｂの端部との間で静電容量検出部３２が形成されている。外部振動により磁気回路２０Ａ、２０Ｂ側と可動部（可動極板１０＋コイル用アセンブリ）が相対変位することにより、上下の静電容量に差が生じる。この容量差を「ゼロ」にするようにコイル１６Ａ、１６Ｂに電流が流れ、可動極板１０を元の位置「ゼロ位置」に戻す。この時コイル１６Ａ、１６Ｂに流れる電流が、外部振動により発生した加速度に比例した値として出力される。
【０００４】
なお、図１には加速度に比例した電圧を出力するための電装部及び前記機構部８と電装部を組み込むためのケースは表記されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２８１６７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８１２９８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７４９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなサーボ型加速度計の組立工程では専用の組立治具を用いて、上下の磁気回路２０Ａ、２０Ｂ、可動極板１０、コイル１６Ａ、１６Ｂが中心軸に対して同軸で精度よく組み立てられる。この状態で上記部品が接着された後に連結リング３０を挿入して上下の磁気回路２０Ａ、２０Ｂを強固に接着固定する。
【０００７】
連結リング３０は、図４（Ａ）に例示する如く、一方の磁気回路（図では上方の第１磁気回路２０Ａ）の外周に沿って挿入され、図４（Ｂ）に例示する如く、もう一方の磁気回路（図では下方の第２磁気回路２０Ｂ）に渡り、図４（Ｃ）に例示する如く、可動極板１０に対して上下対称となる位置で接着固定される。この組立工程において、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａと第２ガイド面３０Ｂが第１磁気回路２０Ａと第２磁気回路２０Ｂに跨って挿入される際に、２つの磁気回路２０Ａ、２０Ｂの相対的な軸ずれが組立治具による精度の範囲内でずれている場合、スムーズに挿入されないことがある。これは、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａと第２ガイド面３０Ｂが第１磁気回路２０Ａの外周に拘束されている為、過拘束の状態となって２つの磁気回路２０Ａ、２０Ｂの僅かな軸ずれでも第２磁気回路２０Ｂの外周部に嵌りづらくなってしまうためである。
【０００８】
即ち、図５に例示するように、連結リング３０の第２ガイド面３０Ｂと第２磁気回路２０Ｂの接触部Ａ、連結リング３０の第２ガイド面３０Ｂと第１磁気回路２０Ａの接触部Ｂ、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａと第１磁気回路２０Ａの接触部Ｃの３個所が同時に直径方向に拘束されて過拘束が発生する。
【０００９】
これを解決するために、磁気回路の外周と連結リングのガイド面の内周の隙間を広げることが考えられるが、接着剤塗布時に余分な接着剤が内部に侵入して動作不良を引き起こす恐れが発生する。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、磁気回路の外周と連結リングのガイド面の内周の隙間を必要以上に広げること無く、連結リングをスムーズに挿入し、接着固定できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、感度軸と垂直となる方向に配置される可動極板と、ヒンジを介して該可動極板を振動可能に保持する枠体と、外部振動により変位した前記可動極板を吸引して元の位置に戻すための、前記可動極板の両側に配設されたコイルと、前記枠体を挟むように両側の磁気回路を固定するための、該磁気回路の外周に沿って挿入される、２つのガイド面を内周に有する連結リングとを備え、前記コイルに流れる電流から、外部振動により発生した加速度を検知するようにされたサーボ型加速度計において、前記両側の磁気回路の外周に沿って前記連結リングを挿入する際に、該連結リングが３個所以上で同時に直径方向に拘束されないようにすることにより、前記課題を解決するものである。
【００１２】
ここで、前記磁気回路の少なくとも一方の少なくとも一部の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する外径より小とすることにより、前記両側の磁気回路の外周に沿って前記連結リングを挿入する際に、該連結リングを３個所以上で同時に直径方向に拘束されないようにすることができる。
【００１３】
又、前記連結リング通過側の磁気回路の可動極板と反対側の部分の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板側の部分の外径より小さい段付形状とし、且つ、該可動極板側の部分の外径の範囲の長さを、前記ガイド面の間隔より小とすることができる。
【００１４】
又、前記両側の磁気回路の可動極板と反対側の部分の外径を、前記可動極板側の部分の外径より小とし、どちら側からも挿入可能とすることができる。
【００１５】
又、前記連結リング非通過側の磁気回路の可動極板側の部分の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板と反対側の部分の外径より小さい段付形状とし、且つ、前記枠体の厚みと小径部の長さの和を、前記連結リングのガイド面の長さよりも大とすることができる。
【００１６】
又、前記両側の磁気回路の可動極板側の部分の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する可動極板と反対側の部分の外径より小さい段付形状とし、且つ、前記枠体の厚みと両側の小径部の長さの和を、前記連結リングのガイド面の長さよりも大とすることができる。
【００１７】
又、前記磁気回路の連結リング通過側の全体の外径を、前記連結リングのガイド面の内径に対応する連結リング非通過側の磁気回路全体の外径より小とすると共に、この小径側の磁気回路が固定される前記連結リングの一方のガイド面の内径を、これに合わせて小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、連結リングを一方の磁気回路を通って他方の磁気回路に挿入し接着固定する組立工程において、図５に例示したように、Ａ、Ｂ、Ｃの３個所が同時に直径方向に対して拘束される過拘束が発生しないようにしたので、連結リングの磁気回路への取付け工程において、無理なくスムーズに取付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のサーボ型加速度計の機構部の基本構造の例を示す縦断面図
【図２】同じく平面図
【図３】図１のIII−III線に沿う横断面図
【図４】従来の問題点を説明するための縦断面図
【図５】同じく過拘束状態を示す縦断面図
【図６】本発明の第１実施形態の機構部を示す縦断面図
【図７】同じくケースに収容した状態を示す縦断面図
【図８】同じく電装部を示す回路図
【図９】本発明の第２実施形態の機構部を示す縦断面図
【図１０】同じく第３実施形態の機構部の要部を示す縦断面図
【図１１】同じく第４実施形態の機構部の要部を示す縦断面図
【図１２】同じく第５実施形態の機構部の要部を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００２１】
本発明の第１実施形態は、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す如く、機構部８の連結リング３０が挿入される連結リング通過側（図の上側）の第１磁気回路２０Ａの第１ヨーク２２Ａを、可動極板１０と反対側（図の上側）の部分（小径部２２Ｄと称する）の第２の直径φ２が、可動極板１０側（図の下側）の部分（通常径部２２Ｃと称する）の第１の直径φ１よりも小さい（φ２＜φ１）段付形状としたものである。
【００２２】
ここで、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａの内径と、第１ヨーク２２Ａの小径部２２Ｄの第２の直径φ２にはコンマ数ｍｍから数ｍｍの隙間が設けられている。
【００２３】
更に、図５に示した３点での拘束を防ぐため、図６（Ｂ）に示す如く、段付形状の可動極板１０側の通常径部２２Ｃの上下方向の長さＬ１は、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａと第２ガイド面３０Ｂ間の間隔Ｌ２よりも小（Ｌ１＜Ｌ２）とされている。
【００２４】
この第１実施形態においては、連結リング３０を挿入する際、連結リング３０の第２ガイド面３０Ｂが第１ヨーク２２Ａの第１の直径φ１の通常径部２２Ｃを通過する時、第１ガイド面３０Ａは、第１ヨーク２２Ａの第２の直径φ２の小径部２２Ｄを通過している。
【００２５】
この状態から、図６（Ａ）（Ｂ）に示す如く、連結リング３０の第２ガイド面３０Ｂが第２磁気回路２０Ｂの第２ヨーク２２Ｂの外周に挿入される工程において、第１ガイド面３０Ａの内周が第１ヨーク２２Ａの外周と（φ１−φ２）の隙間があるため、連結リング３０をその隙間の範囲で傾斜させるなどして容易に挿入することができる。
【００２６】
即ち、第２ガイド面３０Ｂが第１ヨーク２２Ａの第１の直径φ１の通常径部２２Ｃと第２ヨーク２２Ｂの外周に跨って挿入されている間は、第１ガイド面３０Ａは第２の直径φ２の小径部２２Ｄに位置しており、第１の直径φ１の通常径部２２Ｃに掛ることは無い。
【００２７】
最終の取付け状態を図６（Ｃ）に示す。
【００２８】
機構部８が電装部６０と共にピックアップケース（以下、単にケースと称する）５０内に収容された状態を図７に、電装部６０の構成例を図８に模式的に示す。図８において、６２はサーボ増幅器、６４は抵抗器である。
【００２９】
次に図９を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
【００３０】
本実施形態は、連結リング３０を、第１磁気回路２０Ａ側、第２磁気回路２０Ｂ側のいずれからでも挿入できるように、第２磁気回路２０Ｂの第２ヨーク２２Ｂの形状を、第１実施形態の第１磁気回路２０Ａの第１ヨーク２２Ａと同様の段付形状としたものである。
【００３１】
本実施形態によれば、連結リング３０を第１磁気回路２０Ａ側、第２磁気回路２０Ｂ側のいずれからでも挿入できる。
【００３２】
次に、本発明の第３実施形態の要部構成を図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す。
【００３３】
本実施形態は、連結リング通過側の第１磁気回路２０Ａの第１ヨーク２２Ａは、通常径φ１のままとする一方、連結リング非通過側の第２磁気回路２０Ｂの第２ヨーク２２Ｂの可動極板１０側（図の上側）の部分の外径φ３を、他の通常径部２２Ｃの外径φ１よりも小さな小径部２２Ｄとしたものである。
【００３４】
ここで、３点での拘束を避けるため、図１０（Ｃ）に示す如く、連結リング３０の第２ガイド面３０Ｂの長さＬ３よりも、第２ヨーク２２Ｂの小径部２２Ｄと枠体１４の厚さを加えた長さＬ４を大きくする。
【００３５】
次に本発明の第４実施形態を図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す。
【００３６】
本実施形態は、第１磁気回路２０Ａの第１ヨーク２２Ａの可動極板１０側（図の下側）、及び、第２磁気回路２０Ｂの第２ヨーク２２Ｂの可動極板１０側（図の上側）を、いずれも通常径部２２Ｃの外径φ１よりも小さな外径φ２の小径部２２Ｄとしたものである。
【００３７】
ここで、３点での拘束を避けるため、図１１（Ｃ）に示す如く、第１ヨーク２２Ａの小径部２２Ｄの長さと、枠体１４の厚さと、第２ヨーク２２Ｂの小径部２２Ｄの長さを加えた長さＬ５を、第２ガイド面３０Ｂの長さＬ３よりも大きくする。
【００３８】
次に本発明の第５実施形態を図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す。
【００３９】
本実施形態は、図１２（Ｃ）に示す如く、連結リング３０の第１ガイド面３０Ａの内径φ４を第２ガイド面３０Ｂの内径φ３よりも小さくすると共に、これに合わせて第１ヨーク２２Ａ全体の外径φ５を第２ヨーク２２Ｂ全体の外径φ１よりも小さくしたものである。
【００４０】
いずれの実施形態においても、連結リング３０を第１磁気回路２０Ａを通って第２磁気回路２０Ｂに挿入し接着固定する組立工程において、図５に示したように３個所が同時に直径方向に対して拘束されることがないので、無理なくスムーズに取付けることが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
８…機構部
１０…可動極板
１２…ヒンジ
１４…枠体
１６Ａ、１６Ｂ…コイル
２０Ａ、２０Ｂ…磁気回路
２２Ａ、２２Ｂ…ヨーク
２２Ｃ…通常径部
２２Ｄ…小径部
３０…連結リング
３０Ａ、３０Ｂ…ガイド面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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