JP2005049321A - Inclination sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体の傾倒状態を検知する傾倒センサに関する。 The present invention relates to a tilt sensor that detects a tilt state of a vehicle body.
一般に、傾倒センサは、二輪自動車が転倒したことを検知して、燃料カットやエンジン点火系統の電源しゃ断などを行うなどの種々の安全対策をとるために用いられている。 In general, the tilt sensor is used to detect that the two-wheeled vehicle has fallen and to take various safety measures such as cutting the fuel and shutting off the engine ignition system.
従来、この種の傾倒センサとしては、車体の傾倒状態に応じてケース内に回動自在に設けられた振子式のムーブメントが所定以上に回動したときに、そのムーブメントに着磁された部分が磁気センサによって感知されて車体が転倒したことを検知するようにしたものが開発されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。 Conventionally, as a tilt sensor of this type, when a pendulum type movement that is rotatably provided in the case according to the tilted state of the vehicle body rotates more than a predetermined value, a portion magnetized to the movement is A sensor that is detected by a magnetic sensor and detects that the vehicle body has fallen has been developed (see, for example,
解決しようとする問題点は、従来の傾倒センサでは、ムーブメントの軸がケースの軸受部分に拘束されており、摩擦によってムーブメントの動きが悪いものになっているとともに、車体の振動が軸を通して直接ムーブメントに伝わるものとなっていることである。また、ムーブメントの回動とは異なる方向にもケースが傾いている場合には、ムーブメントの軸方向の動きを規制するようにケース内部に形成されたリブ側に押し付けられてムーブメントが動かなくなる、いわゆる張り付き現象が生ずるものとなっていることである。 The problem to be solved is that in the conventional tilt sensor, the movement shaft is constrained by the bearing part of the case, and the movement of the movement becomes bad due to friction, and the vibration of the vehicle body directly moves through the shaft. It is to be transmitted to. In addition, when the case is tilted in a direction different from the rotation of the movement, the movement is stopped by being pressed against the rib formed inside the case so as to restrict the movement of the movement in the axial direction. The sticking phenomenon occurs.
また、従来の傾倒センサでは、ムーブメントの上部分を切り欠いて重心が下方にくるようにしているが、車体の振動に対して不安定に大きく揺れて、応答性が悪いものなっているという問題がある。 In addition, in the conventional tilt sensor, the upper part of the movement is cut out so that the center of gravity comes downward, but the problem is that the swaying is unstable and large with respect to the vibration of the vehicle body and the responsiveness is poor. There is.
本発明による傾倒センサは、ケース内に回動自在に設けられた振子式のムーブメントが回動して、そのムーブメントに着磁された部分が磁気センサによって感知されることによって傾倒状態を検出する傾倒センサにおいて、ムーブメントの動きが拘束されることがないようにするとともに、軸を通して車体の振動が伝わることがないようにするべく、ムーブメントの回動中心となる軸穴に隙間を介して挿入される軸にスペーサを遊嵌して、そのスペーサを介してムーブメントをケース側に設置することによって、ムーブメントおよび軸を無拘束状態にするようにしている。 The tilt sensor according to the present invention is a tilt sensor that detects a tilted state when a pendulum type movement that is rotatably provided in a case rotates and a portion magnetized by the movement is sensed by a magnetic sensor. In the sensor, the movement of the movement is not restrained, and the vibration of the vehicle body is not transmitted through the shaft, and is inserted into the shaft hole serving as the rotation center of the movement through a gap. A spacer is loosely fitted to the shaft, and the movement is placed on the case side through the spacer, so that the movement and the shaft are in an unconstrained state.
そして、本発明は、車体の振動に対してムーブメントが不安定に揺れることがないようにムーブメントの上側部分と下側部分との重量配分に最適にするべく、ムーブメントの軸穴に対して、上側部分と下側部分との重量比が1:9から3:7の範囲になるように設定している。 In addition, the present invention provides an upper side with respect to the shaft hole of the movement so as to optimize the weight distribution between the upper part and the lower part of the movement so that the movement does not sway unstablely with respect to the vibration of the vehicle body. The weight ratio between the portion and the lower portion is set to be in the range of 1: 9 to 3: 7.
本発明による傾倒センサにあっては、図1および図2に示すように、ケース1内に、着磁された振子式のムーブメント2がその軸3によって回動自在になるように設けられている。 In the tilt sensor according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a magnetized
そのケース1は、下ケース11と上ケース12とからなり、上ケース12に下ケース11をシール用のOリング4を介して嵌め込んで、その嵌め込み部分をフック結合することによって、防水構造となるように形成されている。上ケース12には、車体側に取り付ける取付座9が設けられている。 The
上ケース12の内部には、ムーブメント2の所定の角度以上の回動状態をホールIC5が検知して、それがスイッチオン状態となったときに検知信号を出力するようにした検知回路が実装された回路基板6が取り付けられている。 A detection circuit is mounted in the
そして、その上ケース12には、回路基板6からの電源Vcc、アースGNDおよび検知出力OUTの各端子が外部に引き出されるソケット部8が一体的に形成されている。 The
ムーブメント2には、図3および図4に示すように、円の中心にくるように軸3が隙間を介して挿入される軸穴23が配設されており、上部には基凖位置Oに対して対称となるように所定の開き角度α(例えば62°)をもった切欠部21が設けられ、その下部には基準位置Oが垂直方向にくるようにバランスをとるための重錘部22が設けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the
回路基板6に取り付けられているホールIC5は、ユニポーラ感応タイプのもので、ムーブメント2の基準位置O上に配設されており、ムーブメント2が回動してその着磁されたS極が対向したときにスイッチオン状態になるようになっている。 The
このような傾倒センサにあって、特に本発明では、ムーブメント2の軸穴23に隙間を介して挿入される軸3の両側にそれぞれスペーサ7を遊嵌して、そのスペーサ7を介してムーブメント2をケース1側に設置することによって軸3の両端がそれぞれ何ら強制的に軸支されることのない無拘束状態になるようにしている。そして、そのスペーサ7によってムーブメント2のケース1内における軸方向の動きを規制している。 In such a tilt sensor, particularly in the present invention, the
したがって、ムーブメント2の軸3がケース1側に何ら拘束されずにフリー状態になっているので、車体の振動が軸3を通して厶ーブメント2に直接伝わることがなくなるとともに、ムーブメント2の動きが良くなる。 Therefore, since the
また、スペーサ7は、図6に示すように、そろばん球状に形成されており、最小限の面積をもってムーブメント2に当接するようになっている。 Further, as shown in FIG. 6, the
したがって、厶ーブメント2の回動とは異なる方向にケース1が傾いてムーブメント2がスペーサ7側に押し付けられても、両者の当接面が小さいために、ムーブメント2の軸方向の動きが拘束されてムーブメント2が動かなくなる、いわゆる張り付き現象が生ずるようなことを有効に防止することができるようになる。 Therefore, even if the
なお、スペーサ7としては、厶ーブメント2との当接面が小さくなるようにするべく、図7に示すように、円錐台形状にするなどの他の形状にしてもよいことはいうまでもない。 Needless to say, the
上ケース12の下部に形成された厶ーブメント2の押え部分121によって軸3の上方を隙間Sを空けて覆うようにして、ムーブメント2が下ケース11の所定位置から脱落しないようにしている。 The upper portion of the
また、特に本発明では、車体の振動に対してムーブメント2が不安定に大きく揺れることがないように、ムーブメント2の軸穴23に対して、上側部分と下側部分との重量比が1:9から3:7の範囲になるように最適設定するようにしている。 In particular, in the present invention, the weight ratio of the upper part and the lower part with respect to the shaft hole 23 of the
上側部分と下側部分との重量比を変えた複数のサンプルを用いて実検を行った結果、その重量比が1:9から3:7の範囲によるものが、ムーブメント2に一定の振動を加えたときの安定性が良好であった。この場合、特に、重量比が2:8のものが最も良好な振動特性を示した。そして、この範囲を外れて上側部分の重量が大きくなると、それにしたがって重心位置が上方にずれてムーブメント2の動きが不安定になってしまう。 As a result of conducting an actual test using a plurality of samples in which the weight ratio between the upper part and the lower part was changed, the weight ratio in the range of 1: 9 to 3: 7 caused a certain vibration to the
ここでは、ムーブメント2の上側部分に穴10をあけたり、その下側部分中央にウエイト13を埋め込んだりして、その重量配分を調整している。 Here, the weight distribution is adjusted by making a hole 10 in the upper part of the
したがって、本発明によれば、ムーブメント2の回動軸3に対する上側部分と下側部分との重量配分が最適に設定されているので、ケース1の傾動に対して、適正なモーメントをもって厶ーブメント2を回動させることができ、車両走行時の振動によってはムーブメント2が不安定に大きく回動しにくくなる。 Therefore, according to the present invention, since the weight distribution between the upper part and the lower part of the
図9は、本発明による傾倒センサの振動特性を示している。ここでは、振動周波数50〜500Hzの範囲で、加速度12G一定の条件下で、上下振動、左右振動、前後振動を与えてそれぞれ試験を行ったときの振動特性を示している。図中、Aは上下振動を与えたときの振動特性、Bは左右振動を与えたときの振動特性、Cは前後振動を与えたときの振動特性である。 FIG. 9 shows the vibration characteristics of the tilt sensor according to the present invention. Here, the vibration characteristics are shown when the test is performed by giving vertical vibration, left-right vibration, and front-back vibration under the condition of a constant acceleration of 12 G in a vibration frequency range of 50 to 500 Hz. In the figure, A is a vibration characteristic when a vertical vibration is applied, B is a vibration characteristic when a horizontal vibration is applied, and C is a vibration characteristic when a longitudinal vibration is applied.
この試験結果によれば、振動に対する大きな揺れも、張り付き現象もなく、3方向ともに振動の安定した良好な特性が得られた。 According to this test result, there was no large vibration with respect to vibration and no sticking phenomenon, and good characteristics with stable vibration in all three directions were obtained.
図10は、ムーブメントの軸の両端をケースの軸受け部分に拘束させたうえで、ケース内に形成したリブによってムーブメントの軸方向の動きを規制し、ムーブメントの重量配分を4:6とした従来の傾倒センサを、同一の条件下で、上下振動、左右振動、前後振動を与えてそれぞれ試験を行ったときの振動特性を示している。 In FIG. 10, both ends of the movement shaft are constrained to the bearing portion of the case, and the movement of the movement in the axial direction is restricted by ribs formed in the case, so that the weight distribution of the movement is 4: 6. The vibration characteristics are shown when the tilt sensor is tested under the same conditions with vertical vibration, left-right vibration, and longitudinal vibration.
この試験結果によれば、上下、左右振動ではムーブメントが大きく揺動し、前後振動では不安定状態が存在し、特に高周波領域において応答時間が長くなる傾向がみられる。そして、前後振動においては、低周波領域においてムーブメントの張り付き現象がみられる。 According to this test result, the movement largely fluctuates in the vertical and horizontal vibrations, the unstable state exists in the longitudinal vibrations, and the response time tends to be long particularly in the high frequency region. In the longitudinal vibration, a movement sticking phenomenon is observed in the low frequency region.
また、ムーブメント2の上部には、その回動の基準位置Oが中央にくるように比較的大きな開き角度αをもって切欠部21が設けられているので、車両走行時の振動によってそのムーブメント2がその開き角度αの範囲内で揺動してもホールIC5が応動することがない。したがって、車両走行時の振動によって誤検知されるようなことがなく、車体が所定の角度以上に傾倒したときにのみホールIC5がスイッチオン状態になる。 Further, the upper portion of the
また、そのムーブメント2は、図3および図5に示すように、基凖位置Oに対して対称となるように、図示の極性をもって異ピッチ多極となるように着磁されている。すなわち、切欠部21側の両端部分には微小な開き角β(例えば7°)をもってN極部N1,N2が、またその周面の中ほどには微小な開き角γ(例えば20°)をもってN極部N3,N4がそれぞれ形成され、その各N極間にはそれぞれ所定の開き角δ(例えば87°)をもったS極部S1,S2および所定の開き角ε(例えば70°)をもったS極部S3が形成されている。 Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the
しかして、このような異ピッチ多極構造をとることによって、N極部とS極部との境における磁束密度の変化を急峻にすることができ、ムーブメント2が所定の角度以上に回動してS極部がホールIC5に対向したときにスイッチオン状態になるときの位置決めを高精度に設定することができるようになる。 Thus, by adopting such a different pitch multipolar structure, the change in magnetic flux density at the boundary between the N pole part and the S pole part can be made steep, and the
図8は、ホールIC5のスイッチング状態に応じて車体の傾倒状態を検知するための検知回路の一例を示している。 FIG. 8 shows an example of a detection circuit for detecting the tilted state of the vehicle body according to the switching state of the
ここでは、ホールIC5がムーブメント2の所定の角度以上の回動状態を検知してスイッチオン状態となったときにハイレベルの検知信号を出力するような回路を構成している。ここで、抵抗R1およびコンデンサC2はホールIC5の保護のためのローパスフィルタを形成している。C1は、ノイズおよび発振防止のためのコンデンサである。 Here, the
このようなものにあって、本発明では、車体が180°転倒して倒立した状態をも検知することができるように、ムーブメント2を図3および図5に示すような着磁パターンとしている。 In such a case, in the present invention, the
すなわち、その厶ーブメント2には、その回動の中間位置に車体が180°転倒したときの倒立状態時にホールIC5によって感応される倒立感応エリア(S極部S3)と、その倒立感応エリアの両側にそれぞれ配されたホールIC5に感応されない微小な不感応エリア(N極部N3,N4)と、その各不感応エリアに接してそれぞれ配された左,右側の傾倒時にホールIC5によって感応される傾倒感応エリア(S極部S1,S2)とが設けられている。 That is, the
また、車体が180°転倒して倒立状態になったときには、ムーブメント2の回動の中間位置に配されている倒立感応エリアであるS極部S3がホールIC5に対向して、その倒立状態が確実に検知される。 Further, when the vehicle body falls 180 degrees and is in an inverted state, the S pole portion S3, which is an inversion sensitive area arranged at an intermediate position of the
以上、本発明によれば、ケース内に回動自在に設けられた振子式のムーブメントが回動して、そのムーブメントに着磁された部分が磁気センサによって感知されることによって傾倒状態を検出する傾倒センサにあって、ムーブメントの回動中心となる軸穴に隙間を介して挿入される軸にスペーサを遊嵌して、そのスペーサを介してムーブメントをケース側に設置することによって、ムーブメントおよび軸を無拘束状態にするようにしているので、車体傾倒時におけるムーブメントの動きが良くなって応答性が良くなるとともに、軸を通して車体の振動が直接伝わることが有効に軽減されて、別途に振動吸収材を何ら設けることなく、ムーブメントの安定性を向上させることができるという利点がある。 As described above, according to the present invention, the pendulum type movement provided rotatably in the case rotates, and the tilted state is detected by detecting the part magnetized on the movement by the magnetic sensor. In the tilt sensor, a spacer is loosely fitted to a shaft that is inserted through a gap into a shaft hole that is a rotation center of the movement, and the movement and the shaft are installed on the case side through the spacer. Since the movement of the body is tilted and the movement is improved, the responsiveness is improved and the vibration of the car body is transmitted directly through the shaft, and the vibration is absorbed separately. There is an advantage that the stability of the movement can be improved without providing any material.
また、本発明によれば、ムーブメントの軸方向の動きを規制するように設けるスペーサの形状をそろばん球状、円錐台状などにして、ムーブメントに対する当接面が最小限の大きさになるようにしているので、ムーブメントの回動とは異なる方向にケースが傾いてムーブメントがスペーサ側に押し付けられても張り付き現象を生ずるようなことを有効に防止することができるという利点がある。 Further, according to the present invention, the spacer provided so as to restrict the movement of the movement in the axial direction is formed in an abacus spherical shape or a truncated cone shape so that the contact surface with respect to the movement has a minimum size. Therefore, there is an advantage that it is possible to effectively prevent the sticking phenomenon from occurring even when the case is inclined in a direction different from the rotation of the movement and the movement is pressed against the spacer side.
さらに、本発明によれば、ムーブメントの軸に対する上側部分と下側部分との重量配分が、車体の振動に対してムーブメントが不安定に大きく揺れることがないように最適に設定されているので、車体の振動の影響を受けることなくその傾倒状態を適切に検知することができるという利点がある。 Furthermore, according to the present invention, the weight distribution between the upper part and the lower part with respect to the movement axis is optimally set so that the movement does not shake unstably and greatly with respect to the vibration of the vehicle body. There is an advantage that the tilted state can be properly detected without being affected by the vibration of the vehicle body.
1 ケース
11 下ケース
12 上ケース
2 ムーブメント。
23 軸穴
3 軸
4 Oリング
5 ホールIC
6 回路基板
7 スペーサ1
23
6
Claims (3)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003310745A JP2005049321A (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Inclination sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003310745A JP2005049321A (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Inclination sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005049321A true JP2005049321A (en) | 2005-02-24 |
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ID=34269675
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003310745A Pending JP2005049321A (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Inclination sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005049321A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009232261A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Hall ic |
JP2017152625A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 朝日電装株式会社 | Substrate housing case |
-
2003
- 2003-07-30 JP JP2003310745A patent/JP2005049321A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009232261A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Hall ic |
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A521 | Written amendment |
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