이중 자기감지체를 갖는 가속도계

이중 자기감지체를 갖는 가속도계

제1도는 정지부재에 대하여 통로내의 제1위치에 놓여있는 자기감지체와 코일에 전환가능하게 연결되는 밧데리를 보인 본 발명에 따라 구성된 차량용 가속도계의 종단면도.

제2도는 가속도계의 감지체의 제2실시형태를 보인 종단면도.

제3도는 감지체의 제3실시형태를 보인 종단면도.

제4도는 제3도의 4-4선 단면도.

제5도는 감지체의 제4실시형태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 하우징 14 : 튜우브

24 : 통로 30 : 정지부재

34 : 감지체 36 : 자석

38 : 스페이서

본 발명은 모우터 차량과 같은 물체의 가속상태를 감지하기 위한 수단에 관한 것이다.

종래 기술은 통로의 일측단부를 향하여 자기적으로 편향되는 원통형 통로내에 관성체, 즉 감지체를 갖는 하우징으로 구성되는 자기편향형 가속도 감지기, 즉 가속도계를 교시하고 있다. 감지체의 이러한 가지편향은 감지체가 통로의 제1단부에 근접한 그 초기 위치에 있을 때에 감지체에 최대편향력을 부여하는 잇점을 준다. 하우징이 한계자기편향력을 초과하는 가속력을 받을 때에 감지체는 통로를 따라서 그 제1단부로부터 타측단부의 제2위치로 이동하고 이러한 운동은 적당한 완충수단에 의하여 감퇴된다. 가속도입력이 감지체를 통로내의 제2위치로 이동시키는 데 충분한 크기와 시간을 갖는 경우 감지체가 한 쌍의 전지접점을 연결하므로서 감지기의 스위치수단을 트리거시키며, 이 때에 충돌시 차량승객을 잡아주는 차량승객보호장치와 같이 스위치수단에 연결된 기구가 작동된다. 이와 같은 방법으로 감지기는 하우징에 대한 가속도 입력을 기계적으로 통합시킨다.

자기편향형 가속도계의 한 예가 1982년 5월 11일자 특허된 미국특허 제4,329,549(Breed)에 기술되어 있는 바, 이 특허문헌에서는 관상통로의 제1단부에 근접한 하우징에 착설된 자석이 투자성 볼에 자기편향력을 가할 수 있게 되어 있으며, 볼의 운동이 튜우브내에 내장된 가스에 의하여 완충된다. 그러나 볼이 튜우브를 따라서 그 제1단부의 초기위치로부터 타측단부의 접점을 향하여 이동될 때에 가스완충력이 볼의 운동을 감퇴시키는데 신속히 우선한다. 따라서, 튜우브내에 가스를 유지하는데 작용하는 밀폐부의 고장으로 인하여 완충효과가 소실되는 경우에 초기 자기편향력한계치를 초과하는 가속도는 볼이 튜우브의 타측단부로 완전히 이동되게 하여 감지기의 스위치수단을 트리거시킬 것이다. 환언컨대, 상기 미국특허에 따라 구성된 가속도계는 가스완충이 없는 경우에 가속도입력을 정확히 기계적으로 통합시키는 것이 불가능하다. 또한 가스완충을 이용하는 것은 튜우브벽과 볼사이에 존재하는 간극의 정밀한 허용제어를 요구하므로 제조비용이 많이 들게 한다.

아울러, 상기 미국특허에 의하여 교시된 볼내장형 튜우브구조는 가속도 입력을 정확히 통합시키지 못하며 그 방향이 튜우브의 종축선에 완전히 일치하지 못한다. 한계자기편향력이 초과될 때에 볼은 이 볼이 튜우브를 따라 이동시 구르기 시작할 것이다. 횡측 방향 진동이 있거나 가속도가 가변성인 경우에 볼과 튜우브내면의 타측부가 정상부에서 접촉되게 하며, 이 때에 볼의 회전운동은 가속도입력의 종방향성분이 접점을 향해 볼을 이동시킨다 하여도 볼이 튜우브의 제1단부를 향하여 복귀되려 할 것이다.

또한 상기 미국특허의 감지기에 구성된 자기편향과 가스완충은 온도에 대한 허용불가능한 변화에 민감하다. 특히 고정된 자석에 의하여 발생된 자속이 볼에 한계자기편향력에 충분한 변화를 일으키도록 온도변화에 의하여 영향을 받는다. 그리고, 볼과 튜우브의 상이한 열팽창계수와 온도에 대한 완충가스의 가변 압축성이 조합되어 상기 미국특허에 따라 구성된 감지기의 완충특성에 나쁜 영향을 준다.

1989년 5월 2일에 특허된 미국특허 제4,827,091호(Behr)는 하우징내 통로의 단부에 근접하여 착설된 투자성 부재에 대하여 자기적으로 편향된 자기감지체를 갖는 가속도계를 교시하고 있다. 하우징이 자기편향력을 극복하는 데 충분한 가속도를 받을 때에 감지체가 통로의 타측단부에 있는 접점을 향하여 이동되고, 이러한 이동은 통로를 둘러싸고 있는 전도성이나 자성을 띠우지 않는 다수의 링을 갖는 감지체의 자기상호작용에 의하여 완충된다. 통로의 타측단부에 있는 접점이 사용된 자기완충의 온도효과를 보상하기 위하여 온도에 응답하여 통로의 길이방향으로 이동한다. 또한 이 가속도계는 통로를 둘러싸고 있는 다수의 전기적인 코일로 구성되고 이는 직류전원의 공급에 의하여 여기될 때에 접점에 대하여 통로의 제2위치에 대한 감지체의 이동에 효과를 주어 감지체의 작동성이 용이하게 확립된다. 또한 전류가 코일을 통하여 역방향으로 공급되므로서 자기편향력이 제어가능하게 증가된다.

그러나 미국특허 제4,827,091호에 교시된 가속도계는 상기 언급된 브리이드(Breed)의 감지기와 같이 감지체에 의하여 발생된 자속에 대한 온도효과, 그리고 감지기의 한계자기편향력과 자기완충력에 대한 보상이 불가능하다. 이와 같이 감지체에 의하여 발생될 자속이 좋지 않게 온도증가에 따라 감소하므로 감지체의 이동시 한계 자기편향과 자기완충이 그 만큼 감소되고 이에 부수하여 감지기에 의하여 제어된 기구가 비교적 낮은 가속도 입력에 의하여서도 트리거되는 결점이 있다.

끝으로, 가속도계가 증가된 신뢰가능성의 관점하에서 쌍으로 사용된다. 즉, 관련된 특정분야에 규정된 비교적 높은 가속도 한계치를 갖는 제2감지기를 "작동"시키기 위하여 비교적 낮은 가속도 한계치를 갖는 감지기가 사용된다. 그러나, 높은 한계치 감지기가 "폐쇄"상태에서 고장인 경우에, 즉 제어된 기구의 전개에 필요한 가속상태를 정확히 나타내지 못하는 경우에 "작동"용 감지기의 낮은 가속도한계치를 초과하는 가속도가 상기 승객보호용 기구를 전개시킬 것이다. 이러한 상채의 도식적인 설명은 고-한계치 감지기의 고장으로 작은 웅덩이를 만나도 에어백이 전개된다고 할 수 있다. 따라서, 작동용 감지기의 감지체와 편향력을 자연스럽게 증가시킬 수 있도록 하는 것이 크게 바람직하며, 이로써 고-한계치 감지기가 "고장 폐쇄"임을 나타낼 때에 그 가속도한계치가 자연스럽게 증가시킬 수 있도록 하는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 자기편향력과 자기완충력에 대한 온도효과를 자동적으로 보상하기 위한 가속도계를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 그 작동가능성을 시험하기 위한 수단이 결합된 가속도계를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자기편향력이 직류의 공급에 따라 용이하게 증가될 수 있는 자기편향형 가속도계를 제공하는 데 있다.

본 발명의 가속도계는 내부에 통로가 연장되어 있는 하우징, 통로에 근접하여 하우징에 고정된 철제 또는 강철제 와샤와 같은 투자성 소자와, 통로내에 내장되고 한 쌍의 종방향으로 분극된 영구 자석과 투자성 스페이서로 구성된 자기감지체로 구성되고, 자석이 한 쌍의 자석을 반대방향에 배치하도록 스페이서의 양측에 고정된다.

우선 실시형태에 있어서, 스페이서의 투자성은 감지체로 구성된 각 자석에 의하여 발생된 자속에 대한 온도효과를 보상하도록 온도의 증가에 따라 증가되고, 이로써 거의 일정한 자속이 감지기온도에 관계없이 감지체에 의하여 발생된다. 스페이서의 두께는 그 포화상태를 방지하도록 선택되는 한편 감지체에 의하여 감지된 자속을 최대화한다.

또한 감지체는 온도감소에 따라 감지체의 자석을 더욱 분로시키기 위한 수단을 포함한다. 이와 같이 온도가 증가하고 자석의 자속량이 감소될 때에 상기 분로는 자석에 의하여 발생되는 감소된 자속을 전환시켜 전체적으로 감지체에 의한 자속레벨을 거의 일정하게 유지되게 한다.

작동에 있어서, 감지체는 자기편향이 하우징의 가속도에 의하여 극복될 때까지 와샤에 근접한 통로내의 제1위치에 머물도록 와샤를 향하여 자기적으로 편향되어 감지체가 통로내의 제2위치를 향하여 이러한 가속도에 응답하여 이동된다. 자기편향은 하우징에 대한 가속도입력의 감소시에 제2위치에 가까운 다른 위치로부터 통로내의 초기위치에 감지수단을 충분히 복귀시킬 수 있다.

제2위치에 이르렀을 때에 감지체는 스위치를 작동시켜 가속도의 레벨이 한계치에 이르렀음을 나타낸다. 예를 들어 본 발명 가속도계의 우선실시 형태에 있어서, 스위치는 감지체가 통로내의 제2위치로 이동시 감지체의 전도성 표면과 결합토록 통로측으로 돌출한 한 쌍의 전기적인 접점으로 구성된다. 그리고 감지체의 전도성 표면은 스페이서에 자석을 기계적으로 고정하는 금속고정구의 일부를 구성한다.

또한 본 발명 가속도계는 통로내에서 감지체의 이동을 감퇴시키기 위한 자기완충수단으로 구성된다. 우선 실시형태에 있어서, 자기완충수단은 통로를 둘러싸고 있으며 이동시에 감지체와 자기적으로 상호작용하는 전도성의 비자성체 튜우브로 구성된다. 이에 관하여 튜우브는 통로를 구성하는 부분을 둘러싸고 있거나 그 자신이 그 내측면으로 통로의 일부를 구성할 수 있다. 통로내에서 감지체의 이동은 튜우브내에 다수의 종방향으로 불연속된 전류를 유도하고 이 전류는 튜우브내에서 주연방향으로 흐르게 되며 이러한 감지체 이동속도와 이동거리에 따라 변화한다. 그리고 튜우브의 각 영향을 받은 종방향 부분으로 유도된 전류는 감지체와 상호작용하여 그 이동을 감퇴시키는 자장을 발생한다. 또한 본 발명 가속도계는 와샤를 역방향으로 자화시키는 전환수단이 구성되어 있으므로 감지체가 하우징의 가속도에 관계없이 통로내에서 제2위치로 이동되거나 감지기의 응답에 나쁜 영향을 주지않고 한계자기 편향이 요구된 정도로 증가될 수 있다.

본 발명 자기감지체는 감지체에 의하여 발생된 자속이 온도에 따라 변화하는 정도에 따라서 한계 자기선향 또는 자기완충력의 최적한 온도-응답특성을 갖도록 한다. 또한 이들을 절충하여 한계자기편향이 감지기의 작동범위에서 일정하게 유지되도록 하는 한편 감지기온도의 변화에 응답하여 자기완충의 작은 감소만이 있도록 할 수 있다. 그리고 스위치를 구성하는 접점이 선단부가 온도에 응답하여 통로의 길이방향으로 이동될 수 있도록 바이메탈 재질로 구성되는 경우, 통로의 "이동거리", 즉 통로내에서 제1위치로부터 제2위치까지의 거리가 자기완충력에 대한 좋지 않는 온도효과를 보상하기 위하여 조절된다.

특히 감지기의 작동온도가 증가하는 경우에 감지체 스페이서의 투자성은 각 자석에 의하여 발생된 감소자속을 상쇄시키도록 증가하고, 통로의 이동거리는 완충튜우브내의 강화된 전지적인 저항과 이러한 온도에서 얻을 수 있는 작은 유효자기완충력을 상쇄시키도록 증가한다. 마찬가지로 본 발명 감지기의 작동온도가 감소되는 경우에 감지체 스페이서의 투자성이 감소되어 각 자석에 의하여 발생된 증가된 자속을 상쇄시키므로서 감지체에 의하여 발생된 전체자속이 온도감소에도 불구하고 일정하게 유지되며, 통로의 감소된 이동거리가 완충튜우브내의 강화된 전기적 저항과 온도감소에 따라 본 발명 감지기에 의해 이용된 자기완충의 효과에 있어서 부수적으로 수반된 증가를 보상한다. 전체결과는 실제로 유사한 가속도입력이 그 작동온도에 관계없이 통로내의 제2위치로 본 발명 감지기의 감지체를 이동시키는데 요구되는 것이다.

본 발명은 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따라서 구성된 차량가속도계(10)가 제1도에 도시되어 있다. 철제 또는 강철제로 되어 있는 하우징(12)내에는 구리와 같이 전도성의 비자성체로 되어 있는 튜우브(14)가 내장되어 있고 이 튜우브는 밀봉 슬리이브(16)로 지지되어 있다. 슬리이브(16)는 플라스틱과 같은 절연물질로 구성되는 것이 좋으며, 튜우브(14)는 강제결합 또는 접착제를 사용하여 고정되는 것이 좋다. 환상의 공간부(18)가 이후 상세히 설명되는 목적으로 슬리이브(16)의 일측단부에 형성된 방사상 플랜지(20)를 이용하여 슬리이브(16)의 외측면과 하우징(12)사이에 형성된다. 제2의 방사상 스페이서(22)가 하우징(12)에 대하여 슬리이브(16)의 타측단부를 지지하므로서 부가적인 지지구조물이 제공된다.

우측의 원통형 통로(24)가 튜우브(14)의 내측면(26)에 의하여 하우징(12)내에 형성되어 있다. 통로(24)의 제1단부(28)는 플라스틱 플러그와 같은 고정적인 정지부재(30)에 의하여 구성된다.

철제 또는 강철제의 와샤(32)와 같은 투자성소자가 플라스틱슬리이브(16)에 대하여 강제삽입하므로서 통로(24)의 제1단부(28)에 근접하여 고정된다. 우선 실시형태에 있어서, 와샤(32)가 근접배치되나 전류부식을 방지하기 위하여 구리로 되어 있는 튜우브(14)로부터 전기적으로 격리되어 있다. 특히 와샤(32)는 통로(24)내에 위치하는 자기감지체(34)가 가속도 입력이 없는 경우 정지부재(30)에 대하여 통로(24)내의 제1위치에 놓여 있도록 하기 위해 자기적으로 상호 작용하도록 배치된다.

와샤(32)의 정밀한 구조, 즉 두께, 내외경등의 구조는 감지체(34)가 통로(24)내의 제1위치에 있을 때에 요구된 한계자기편향을 얻을 수 있도록 조절된다.

감지체(34) 자체는 예를 들어 네오디뮴, 철 및 보론으로 구성된 분말물질로 구성되는 한 쌍의 원통형 자석(36)으로 구성되고 이들의 종방향 단부에 자극이 형성되도록 자화된다. 특히 한 쌍의 자극이 반대위치에 형성되도록 스페이서(38)의 양측에 자석(36)이 고정될 수도 있다. 예를 들어 제1도의 양단에 "N"극을 갖는 감지체(34)의 자석(36)을 보이고 있으며, 이들 자석은 적당한 접착제로 스페이서(38)에 고정된다.

스페이서(38)는 주위의 구리로 된 튜우브(14)에 "반발"하는 자석(36)의 내면으로부터 나오는 자력선을 옮기는 데 필요하다. 이와 같이 스페이서(38)의 두께는 자기포화를 방지하는 한편 감지체(34)에 의하여 발생되는 자속을 최대화하도록 선택되는 것이 좋다. 본 발명 가속도계의 이중자석감지체(34)는 동일한 자기물질로 구성되고 동일한 칫수를 갖는 종래 기술의 단일자석감지체에 비하여 자장이 40％ 이상 증가되는 것이 관찰되었다.

스페이서(38)의 직경은 자석(36)의 외부로 돌출되지 않도록 자석(36)의 직경보다 작게 되어 있다. 만약 스페이서의 외면이 돌출되면 이 스페이서(38)와 파이프(14) 사이에 접촉이 이루어져 튜우브의 마모가 증가되고 통로(24)내에서 감지체의 이동에 대한 마찰증가로 감지기의 응답성이 감소될 것이다. 감지체(34)의 양단부는 감지체의 조립을 용이하도록 하고 감지체와 통로의 내면(26) 사이에 좋지 않은 접촉이 이루어지는 것을 줄이도록 경사져 있다.

본 발명의 다른 특징에 따라서, 스페이서(38)는 온도의 증가에 따라서 투자성이 증가하는 물질로 구성된다. 따라서 감지기의 작동온도가 증가하는 경우에 스페이서(38)의 증가된 투자성이 감지체(34)의 각 자석(36)에 의하여 발생된 자속이 수반되는 감소를 상쇄하는 경향을 보인다. 마찬가지로 온도의 감소에 따라서 각 자석(36)에 의하여 발생된 자속의 증가는 스페이서(38)의 수반된 투자성이 감소에 의하여 상쇄될 것이다. 따라서, 전체적으로 감지체에 의하여 발생된 자속은 온도에 따라 거의 변화하지 않으므로서 감지체의 한계자기편향의 크기가 보다 좁게 제한된다. 실제로, 자석과 스페이서의 신중한 선택으로 전체 작동온도범위에 걸쳐 거의 일정한 자속을 발생하는 감지체(34)의 구성이 가능하고, 그 결과로 감지기 온도에 관계없이 한계자기편향력이 거의 일정하게 유지될 것으로 믿는다.

또한 감지체(34)의 자석(36)은 투자성이 온도의 증가에 따라서 감소되는 물질로 된 제2소자로 분로될 수 있다. 예를 들어 제2도는 종방향으로 연장된 리벳트형 고정구(42)를 갖는 본 발명 감지체의 제2실시형태(40)를 보이고 있다. 이 고정구(42)는 미합중국 펜실바이나주 리딩에 소재하는 카펜터 테크놀로지 코포레이션에서 상품명 "CARPENTER TEMPERATURE COMPENSATOR 32"로 시판하고 있는 32％ 니켈-철합금과 같은 가변투자성 물질로 구성된다. 따라서 온도증가시에 자석(36)에 의하여 발생된 자속의 감소가 자속을 전환시키는 분로의 감소성에 의하여 상쇄되므로서 감지체(42)에 의하여 발생된 자속이 일정한 레벨로 유지된다. 더욱이 고정구(42)는 스페이서(38)에 대하여 자석(36)을 기계적 고정하는 데 사용되어 보다 큰 구조적인 신회성을 제공한다. 리벳트형의 비자성체 고정구가 본 발명 감지체의 제1실시형태(34)에 관련하여 설명된 가변투자성 스페이서(38)에 조합하여 사용될 수 있다.

제3도와 제4도는 자석(36)의 외면(52)에 길이방향으로 형성된 수개의 요구(50)내에 삽입되는 수 개의 종방향 연장편(48)을 갖는 클럽(46)과 같은 외부공정구를 이용한 본 발명 감지체의 제3실시형태(44)를 보인 것이다. 클럽(46)의 연장편(48)은 그 외면이 제4도에서 보인 바와 같이 자석의 외면에 일치하거나, 연장편(48)이 자석의 외면밖으로 방사상 연장되어 수 개의 종방향으로 연장된 "린너"를 형성토록 하므로서 감지체(44)와 튜우브(14)의 내면사이의 마찰을 줄일 수 있도록 할 수 있다. 제5도는 감지체의 제4실시형태(54)를 보인 것으로, 자석(36)이 설명을 위하여 제5도에서 과장되게 두께를 표시한 니켈제의 금속화 층(56)과 같은 외피구조물로 스페이서(38)에 공급된다. 제2도에서 보인 감지체의 제2실시형태(40)의 경우와 같이, 제3 및 제4실시형태(44), (54)의 크립(46)과 금속화 층(56)은 온도감소에 따라 자속을 증가시킬 수 있는 "CARPENTER TEMPERATURE COMPENSATOR 32"와 같은 분로물질로 구성될 수 있다. 이들 클립(46)과 금속화 층(56)은 스페이서(38)에 자석(36)을 기계적으로 더욱 확고하게 고정하도록 하고, 그 비자성체 구조물이 상기 언급된 가변 투자성 스페이서(38)와 함께 사용될 수 있다.

제1도에서 상세히 보인 바와 같이, 통로(24)의 제2단부는 하우징(12)의 타측단부를 구성하는 캡(58)으로 형성된다. 한 쌍의 전기적인 접점(60)이 캡(58)에 착설되어 튜우브(14)의 개방단부를 가로질러 돌출되어 있다. 접점(60)은 구리와 스텐레스 스틸로 구성되는 바이메탈 스트립으로 구성되고 전기적인 접촉이 양호하도록 하고 내부식성을 갖도록 금도금되는 것이 좋다. 이 접점(24)은 온도의 변화에 응답하여 통로(24)의 길이 방향으로 이동될 수 있으므로 본 발명 가속도계의 응답이 이후 상세히 설명되는 바와 같이 온도효과에 대해 조절된다.

하우징(12)은 본 발명 가속도계의 작동에 좋지 않은 영향을 줄 수도 있는 습기나 다른 이물질의 침투를 방지하기 위하여 주연플랜지를 상호연결하는 방법으로 최종조립중에 캡(58)의 부착으로 밀봉되는 것이 좋다. 그러나, 캡(58)과 하우징(12)사이에 형성되는 완벽한 밀봉의 문제는 감지기의 연속작동에 대하여 제한을 주지 않는 것이 분명하다.

작동에 있어서, 감지체(34)는 와샤(32)의 사이에 한계자기편향이 하우징(12)에 대한 가속도입력을 초과할 때까지 정지부재(30)에 대하여 통로(24)내의 제1위치에 머물도록 와샤(32)를 향하여 자기적으로 편향되고 이 감지체(34)는 제2단부에 근접한 통로(24)내의 제2위치를 향해 이러한 가속도에 응답하여 이동된다. 특히 통로(24)내에서 감지체(34)의 제2위치는 접점(60)과 감지체의 전도성 표면(62)의 결합이 이루어지는 위치이며, 이로써 접점이 감지체에 의하여 전기적으로 연결된다.

감지체(34)의 전도성 표면(62)은 이에 부착되는 구리부재로 구성되고 전기적인 접촉이 양호하도록 하는 동시에 큰 내부식성을 갖도록 금도금된다. 또한 감지체가 자석 및 스페이서를 기계적으로 함께 고정하는 고정부를 이용하는 경우에, 전도성 표면은 제2도에 보인 바와 같이 리벳트형 고정구(42)의 헤드(64), 또는 제3도에서 보인 클립(46)의 중간부(66)와 같이 고정구의 일부로 구성될 수 있다. 제2정지부재(68)는 튜우브(14)로부터 감지체(34)가 이탈되는 것을 방지하고, 감지기가 심한 가속도를 받거나 이후 상세히 설명되는 방법으로 감지기를 시험하는 과정에서 접점(60)이 크게 휘어지는 것을 방지한다.

감지체(34)의 자기편향, 즉 감지체와 와샤(32)사이의 자기인력은 하우징(12)에 대한 가속도입력의 감소시에 정지부에 대한 그 제1위치로부터 제2위치에 근접한 통로(24)내의 다른 어떤 위치로 감지체를 충분히 복귀시킬 수 있다. 튜우브(14)의 내면(26) 또는 자석(36)의 외면(52)과 같이 감지체(34)의 방사상 외측부는 이들 사이의 미끄럼마찰을 줄이기 위하여 테프론으로 코팅되는 것이 좋다.

상기 언급된 바와 같이, 접점(60)은 온도에 응답하여 통로(24)의 길이 방향으로 이동한다. 특히 접점은 온도가 증가할 때에 제1도에서 보인 이들의 위치로부터 우측으로 이동한다. 반대로 감지기의 작동온도가 감소하면 접점은 제1도에서 보인 위치에서 좌측으로 이동한다. 이와 같은 방법으로, 통로(24)의 "이동거리", 즉 감지체(34)가 통로(24)의 제1위치로부터 제2위치로 이동되어야 하는 거리는 이후보다 상세히 설명된 바와 같이 구리로 된 튜우브(14)의 전기적인 저항에 대한 온도효과를 보상하도록 자동조정된다.

가속도계(10)의 튜우브(14)는 감지체의 이러한 이동속도에 비례하여 변화하는 감지체(34)에 대한 자기완충이 이루어지도록 한다. 특히 튜우브는 감지체의 자장에 의한 전류는 유도를 통하여 감지체의 이러한 운동에 반대가 되는 자장을 형성한다. 완충튜우브(14)는 제1도에서 보인 바와 같이 통로(24)를 형성하는 다른 부재(도시하지 않았음)을 둘러싸는 구조로 구성될 수 있다.

또한 튜우브(14)는 이에 대한 감지체의 이동시에 반대방향의 상이한 크기의 직류를 유도할 수 있도록 절연스페이서(도시하지 않았음)로 서로 격리된 종방향으로 간격을 두 수 개의 전도성 링(도시하지 않았음)으로 대체 될 수 있다. 그러나 우선실시형태에 있어서, 감지체(34)의 자극피치는 단일 튜우브가 사용될 때와 같게 된다. 감지체의 자장은 이에 의하여 영향을 받는 튜우브의 부분에 주연방향으로 흐르는 전류를 유도하는 것으로 믿는다. 따라서 감지체의 자극에 근접하여 반대방향으로 흐르는 전류는 튜우브의 길이방향으로 흐르지 않으므로 서로 상쇄되지는 않는다.

또한 감지체(34)의 자석(36)과 스페이서(38)는 튜우브(14)와 전기적인 접촉이 이루어지도록 한다. 자석과 스페이서의 전기저항은 튜우브의 전기저항보다 크므로 그 결과의 자기완충력은 이러한 접촉에 의하여 큰 영향을 받지 아니한다.

튜우브(14)의 전기저항변화에 의한 자기완충자장의 변화와 온도변화에 기인하여 감지체(34)에 의하여 발생된 자속의 변화는 상기 언급된 바와 같이 통로(24)의 이동거리조절을 통하여 적응된다. 따라서 가속도계(10)는 그 작동온도의 변화에도 불구하고 하우징(12)에 대한 가속도 입력을 정확하게 기계적으로 통합토록 한다.

튜우브(14)와 감지체(34)사이의 상호작용에 의하여 발생된 전자기 완충작용은 감지체와 튜우브 내면(26) 사이의 간극에 대하여 제조허용공차를 정밀하게 할 필요성을 배제한다. 예를 들어, 본 발명 감지기에 있어서, 이 간극은 약 10/1000인치 정도로 종래 가스완충형 감지기에서 전형적으로 요구된 단지 20미크론의 간극에 비하여 대조적이라 할 수 있다. 또한 본 발명 가속도계(10)에 의하여 이용된 자기완충작용은 하우징(12)과 캡(58) 사이에 형성된 밀폐부의 손상에 의하여 영향 받지 않으므로 종래 가스완충형 감지기에 비하여 본질적인 고장문제가 야기되지 아니한다.

전도성 코일(70)이 플라스틱 슬리이브(16)의 외면, 슬리이브의 방사상 플랜지(20)와 와샤(32)로 구성되는 코일형성부의 둘레에 권취된다. 이 코일(70)은 감지체(34)의 제1위치에 근접한 튜우브(14)의 부분을 둘러싸고 있으며, 하우징(12)은 코일(70)을 여기시에 발생된 자속을 위한 부가적인 자로를 제공한다. 한 쌍의 도선(72)이 제1도에서 보인 바와 같이, 스위치(76)를 통하여 밧데리(74)에 코일을 연결하기 위해 하우징(12)을 통해 연장되어 있다.

가속도계(10)의 작동가능성은 코일(70)을 통하여 단일방향 전류펄스를 공급하므로서 시험된다. 이러한 결과로 발생된 자장은 와샤(32)를 자화시키고 감지체(34)가 통로(24)내의 제2위치로 강제 이동시킨다. 예를 들어, 제1도에서 보인 감지체의 자극배향에 대한 시험을 위하여, 전류는 전자석의 "S"극으로 와샤가 변성되도록 코일을 통하여 공급되고, 이로써 감지체가 그 제1위치로부터 통로내의 제2위치로, 또는 그 제1위치와 제2위치사이의 어떠한 위치로부터 제2위치로 순간적으로 배척된다. 제2위치에 이르렀을 때에 감지체의 전도성 표면(62)의 접점(60)을 연결하여 감지기의 기능이 완전하게 확인될 수 있다.

종래 시험가능한 가속도계와의 판이하게 본 발명은 코일(70)의 여기시에만 척력이 작용하므로 와샤(32)에 대한 감지체의 자기인력으로부터 얻어지는 감지체(34)에 대한 정상적인 자기편향력을 능가하는 작용을 가할 필요가 없다. 코일이 선택적으로 여기될 때에 감지체의 자석(36)이 탈지되는 위험이 감소되는 잇점이 있다.

코일(70)을 통한 전류의 방향은 정지부재(30)에 대하여 감지체(34)를 편향시키는 자력을 증가시키기 위하여 역전될 수 있으며, 이로써 가속도계는 높은 가속도한계치를 나타내도록 재측정될 수 있다. 예를 들어 본 발명 가속도계(10)는 제2의 고한계치 감지기를 위한 저한계치 "작동"용 감지기로서 사용될 수 있으며 이 작동용 감지기의 한계치는 고한계치 감지기의 고장인 경우 증가되어 장치의 신뢰성이 실제로 개선될 수 있다.

감지기 하우징(12)과 캡(58)은 외부전자기장과 물질로부터 감지체(34)를 격리하기 위하여 철 또는 강철제로 구성된다. 그리고 하우징이 감지체를 통로의 표면(26)과 강제로 결합토록 감지체와 자기적으로 상호작용하는 한 이러한 결합은 외부자장 또는 물질에 의한 감지기 응답에 예상치 않은 효과에 대해 유리하게 작용한다. 더욱이 하우징은 이 하우징과 감지체 사이의 자기 상호작용이 감지체에 대한 총력을 고려할 수 있도록 통로(24)를 형성하는 튜우브(14)에 대해 비대칭형으로 배치될 수 있으며, 이로써 중력에 의한 감지체와 튜우브내면 사이의 결합이 최소화될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 우선실시형태가 기술되었으나 본 발명은 본 발명의 기술사상 또는 청구범위를 벗어남이 없이 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.