JP3151899B2 - 傾斜検出装置 - Google Patents
傾斜検出装置Info
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- JP3151899B2 JP3151899B2 JP00266992A JP266992A JP3151899B2 JP 3151899 B2 JP3151899 B2 JP 3151899B2 JP 00266992 A JP00266992 A JP 00266992A JP 266992 A JP266992 A JP 266992A JP 3151899 B2 JP3151899 B2 JP 3151899B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ある部材または構造体
などが水平状態から一定角度以上傾斜したときに、その
傾斜を検出するための傾斜検出装置に関する。このよう
な傾斜検出装置は、たとえば高所作業車が3°以上傾斜
したとき、または建設作業車が10°以上傾斜したとき
に警告を発する場合などに使用される。
などが水平状態から一定角度以上傾斜したときに、その
傾斜を検出するための傾斜検出装置に関する。このよう
な傾斜検出装置は、たとえば高所作業車が3°以上傾斜
したとき、または建設作業車が10°以上傾斜したとき
に警告を発する場合などに使用される。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の傾斜検出装置としては第
3(a)図〜第5(b)図に示すものが知られている。
第3図に示す傾斜検出装置は、密封容器01の中に水銀
02と端子03,04とを封入した水銀スイッチであ
る。この水銀スイッチは第3(a)図に示す水平状態で
はオフであるが、第3(b)図に示す左下がりの傾斜状
態では端子03,04間を水銀02が接続してオンにな
る。したがって、左下がりに所定角度以上傾斜した場合
には、それを検出することができる。
3(a)図〜第5(b)図に示すものが知られている。
第3図に示す傾斜検出装置は、密封容器01の中に水銀
02と端子03,04とを封入した水銀スイッチであ
る。この水銀スイッチは第3(a)図に示す水平状態で
はオフであるが、第3(b)図に示す左下がりの傾斜状
態では端子03,04間を水銀02が接続してオンにな
る。したがって、左下がりに所定角度以上傾斜した場合
には、それを検出することができる。
【0003】第4(a)図、第4(b)図に示す傾斜検
出装置は、リードスイッチ05と容器06内に封入され
た磁性流体07および磁性流体07中に浮かんだ磁石0
8とから構成されている。この傾斜検出装置を支持する
部材が水平な状態(第4(a)図参照)では、リードス
イッチ05は磁石08が接近した状態にあるのでオンで
あるが、傾斜状態(第4(b)図参照)ではリードスイ
ッチ05は磁石08が離れた遠方位置にあるのでオフで
ある。第5(a)図、第5(b)図に示す傾斜検出装置
は、回動軸09周りに揺動自在に支持された振子010
に所定の形状のスリット011を形成し、このスリット
011を挟んで発光素子012及び受光素子013を対
向配置したものである。この第5(a)、第5(b)図
に示す傾斜検出装置では、振子010が回動軸09周り
に所定角度以上回転すると受光素子013が発光素子0
12の光を受光しなくなる。
出装置は、リードスイッチ05と容器06内に封入され
た磁性流体07および磁性流体07中に浮かんだ磁石0
8とから構成されている。この傾斜検出装置を支持する
部材が水平な状態(第4(a)図参照)では、リードス
イッチ05は磁石08が接近した状態にあるのでオンで
あるが、傾斜状態(第4(b)図参照)ではリードスイ
ッチ05は磁石08が離れた遠方位置にあるのでオフで
ある。第5(a)図、第5(b)図に示す傾斜検出装置
は、回動軸09周りに揺動自在に支持された振子010
に所定の形状のスリット011を形成し、このスリット
011を挟んで発光素子012及び受光素子013を対
向配置したものである。この第5(a)、第5(b)図
に示す傾斜検出装置では、振子010が回動軸09周り
に所定角度以上回転すると受光素子013が発光素子0
12の光を受光しなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第3
(a)図、第3(b)図に示した傾斜検出装置は、製品
のバラツキが大きく、一定の傾斜角度で固定する(車体
などに取り付ける)のが難しい。また、一方向の傾斜し
か検出することができず、水銀による公害を引き起こす
おそれがある。
(a)図、第3(b)図に示した傾斜検出装置は、製品
のバラツキが大きく、一定の傾斜角度で固定する(車体
などに取り付ける)のが難しい。また、一方向の傾斜し
か検出することができず、水銀による公害を引き起こす
おそれがある。
【0005】また、前記第4(a)図、第4(b)図に
示した磁性流体を用いた傾斜検出装置は、リードスイッ
チの感度のバラツキが大きく、リードスイッチがON、
OFFする動作タイミングのヒステリシスも大きい。し
たがって、小さな傾斜角度を正確に検出することは困難
である。さらに、磁性流体は温度特性が悪いため温度が
変化するとON、OFFのタイミングが変化してしま
う。
示した磁性流体を用いた傾斜検出装置は、リードスイッ
チの感度のバラツキが大きく、リードスイッチがON、
OFFする動作タイミングのヒステリシスも大きい。し
たがって、小さな傾斜角度を正確に検出することは困難
である。さらに、磁性流体は温度特性が悪いため温度が
変化するとON、OFFのタイミングが変化してしま
う。
【0006】また、第5(a)図、第5(b)図に示す
傾斜検出装置は、振子を支持する回転軸周りの傾斜角度
は検出できるが、回転軸に垂直な軸周りの傾斜は検出す
ることができないという問題点がある。
傾斜検出装置は、振子を支持する回転軸周りの傾斜角度
は検出できるが、回転軸に垂直な軸周りの傾斜は検出す
ることができないという問題点がある。
【0007】本発明は、これらの問題点を解決するため
に創案されたものであり、全周方向の傾斜角度を精度よ
く検出できる傾斜検出装置を提供することを目的とす
る。
に創案されたものであり、全周方向の傾斜角度を精度よ
く検出できる傾斜検出装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明の傾斜検出装置は次のような構成を有す
る。即ち、磁性体からなる球体と、前記球体を格納し中
央下部に磁石を固定した容器と、前記容器の中央上部に
固定され、該固定位置から全周方向に、傾斜の大きさに
比例して遠ざかる前記球体の位置により異なる検出信号
を出力する磁気センサを備え、前記容器が任意の方向に
傾斜することにより前記球体の位置が変化し、磁気セン
サからの出力が変化し、これにより本発明の傾斜検出装
置を取り付けた車両等の傾斜が検出される。
ため、本発明の傾斜検出装置は次のような構成を有す
る。即ち、磁性体からなる球体と、前記球体を格納し中
央下部に磁石を固定した容器と、前記容器の中央上部に
固定され、該固定位置から全周方向に、傾斜の大きさに
比例して遠ざかる前記球体の位置により異なる検出信号
を出力する磁気センサを備え、前記容器が任意の方向に
傾斜することにより前記球体の位置が変化し、磁気セン
サからの出力が変化し、これにより本発明の傾斜検出装
置を取り付けた車両等の傾斜が検出される。
【0009】
【作用】前述の構成を備えた本発明の傾斜検出装置は、
前記容器を建設車両の車体等の構造体に固定して使用さ
れる。水平時、前記球体は前記容器下部の磁石に吸引さ
れ容器の中央にある。前記磁気センサは前記容器の上部
に固定されており、このとき球体との距離は最短であ
る。前記容器が前記車体などとともに傾斜した場合、前
記球体は傾斜方向に転がろうとするが前記磁石により容
器中央に吸引されているため力がつりあう点までしか動
かない。このとき、球体と磁気センサの相対位置関係が
変化し、磁気センサの検出信号が変化する。この検出信
号の変化により、前記容器を固定した車体等の傾斜が検
出される。
前記容器を建設車両の車体等の構造体に固定して使用さ
れる。水平時、前記球体は前記容器下部の磁石に吸引さ
れ容器の中央にある。前記磁気センサは前記容器の上部
に固定されており、このとき球体との距離は最短であ
る。前記容器が前記車体などとともに傾斜した場合、前
記球体は傾斜方向に転がろうとするが前記磁石により容
器中央に吸引されているため力がつりあう点までしか動
かない。このとき、球体と磁気センサの相対位置関係が
変化し、磁気センサの検出信号が変化する。この検出信
号の変化により、前記容器を固定した車体等の傾斜が検
出される。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を第1図および第2図にて
説明する。第1図は傾斜検出装置が水平な状態である。
内容器2の中央下部には円柱形状の永久磁石3が埋設さ
れ、永久磁石3の下部は鉄製の外容器5に接している。
また、内容器2の中央上部には外容器5の凸部に接して
ホール素子4が固定されている。鉄球1は、内容器2内
を回動自在に収納されている。本実施例は容器5を図示
しない車両等に固定して使用される。
説明する。第1図は傾斜検出装置が水平な状態である。
内容器2の中央下部には円柱形状の永久磁石3が埋設さ
れ、永久磁石3の下部は鉄製の外容器5に接している。
また、内容器2の中央上部には外容器5の凸部に接して
ホール素子4が固定されている。鉄球1は、内容器2内
を回動自在に収納されている。本実施例は容器5を図示
しない車両等に固定して使用される。
【0011】次に本実施例の作用について説明する。図
示しない車両等が傾斜すると、第2図のように外容器5
が傾斜し鉄球1が傾斜方向に転がろうとするが、鉄球1
は前記磁石により容器中央に吸引されているため鉄球1
に働く重力と磁気吸引力がつりあう点まで動く。このつ
りあい点は傾斜の大きさに比例して容器中央から遠ざか
る。すると、鉄球1はホール素子4から遠ざかるので、
ホール素子4を通過する磁束の大きさが減少する。ホー
ル素子4の出力電圧はホール素子4を通過する磁束の大
きさに比例するので、ホール素子4の出力電圧が傾斜角
度の増加にともなって検出信号が減少する。
示しない車両等が傾斜すると、第2図のように外容器5
が傾斜し鉄球1が傾斜方向に転がろうとするが、鉄球1
は前記磁石により容器中央に吸引されているため鉄球1
に働く重力と磁気吸引力がつりあう点まで動く。このつ
りあい点は傾斜の大きさに比例して容器中央から遠ざか
る。すると、鉄球1はホール素子4から遠ざかるので、
ホール素子4を通過する磁束の大きさが減少する。ホー
ル素子4の出力電圧はホール素子4を通過する磁束の大
きさに比例するので、ホール素子4の出力電圧が傾斜角
度の増加にともなって検出信号が減少する。
【0012】なお、本実施例の傾斜検出器をある設定角
度以上傾斜したときにONするような傾斜検出器として
用いる場合、その回路構成としては、ホール素子7の出
力電圧をある設定電圧と比較する比較回路を設け、ホー
ル素子7の出力電圧が設定電圧より小さくなったとき、
比較回路からの出力をONとするように構成すればよ
い。
度以上傾斜したときにONするような傾斜検出器として
用いる場合、その回路構成としては、ホール素子7の出
力電圧をある設定電圧と比較する比較回路を設け、ホー
ル素子7の出力電圧が設定電圧より小さくなったとき、
比較回路からの出力をONとするように構成すればよ
い。
【0013】上記実施例では磁気センサとしてホール素
子を用いたが、磁気抵抗素子を用いて、その抵抗の変化
を検出するようにしてもよい。また、鉄球1が急峻な振
動などに敏感に反応し過ぎると困るような用途には、ダ
ンパ効果を持たせるために鉄球1の動く空間にシリコン
オイルなどの流体を満たしておけば良い。
子を用いたが、磁気抵抗素子を用いて、その抵抗の変化
を検出するようにしてもよい。また、鉄球1が急峻な振
動などに敏感に反応し過ぎると困るような用途には、ダ
ンパ効果を持たせるために鉄球1の動く空間にシリコン
オイルなどの流体を満たしておけば良い。
【0014】また、本実施例では磁石が取り付けられた
外容器と、鉄球が収容された内容器とを備えているが、
容器の構造は本実施例のように二重構造のものに限ら
ず、例えば単一の容器の中央下部に磁石を固定し、上部
に磁気センサを備えたものや、磁石と鉄球の間にすり鉢
状のプレートを設けたものなど、鉄球が保持されればど
の様な形状のものでもよい。また、本実施例では磁気セ
ンサ部分を通過する磁束を集中させるためと、外部から
の磁気のシールドのために外容器を鉄製にしたが、他の
材質にしてもよい。
外容器と、鉄球が収容された内容器とを備えているが、
容器の構造は本実施例のように二重構造のものに限ら
ず、例えば単一の容器の中央下部に磁石を固定し、上部
に磁気センサを備えたものや、磁石と鉄球の間にすり鉢
状のプレートを設けたものなど、鉄球が保持されればど
の様な形状のものでもよい。また、本実施例では磁気セ
ンサ部分を通過する磁束を集中させるためと、外部から
の磁気のシールドのために外容器を鉄製にしたが、他の
材質にしてもよい。
【0015】さらに、本実施例では円柱形状の磁石を用
いたが、磁石の水平断面形状を非対称にしたり、磁束の
分布を変化させる磁気制御板を磁石に取り付けることに
より、傾斜方向によってつりあい点を異ならせ、オン・
オフ動作する設定角度を異ならせることもできる。ま
た、磁束の分布を変化させる磁気制御板を磁気センサに
取り付けることにより、同一角度傾斜した場合でも傾斜
方向によって磁気センサを通過する磁束を異ならせ、オ
ン・オフ動作する設定角度を異ならせることもできる。
いたが、磁石の水平断面形状を非対称にしたり、磁束の
分布を変化させる磁気制御板を磁石に取り付けることに
より、傾斜方向によってつりあい点を異ならせ、オン・
オフ動作する設定角度を異ならせることもできる。ま
た、磁束の分布を変化させる磁気制御板を磁気センサに
取り付けることにより、同一角度傾斜した場合でも傾斜
方向によって磁気センサを通過する磁束を異ならせ、オ
ン・オフ動作する設定角度を異ならせることもできる。
【0016】
【効果】本発明の傾斜検出装置は次のような効果を有す
る。 1.リードスイッチなどの接触によるON,OFF動作
がないので、動作が確実で、ヒステリシスも小さい。 2.1つの磁気センサで全周方向の傾斜を検出できる。 3.傾斜の検出に磁界の変化を利用しているため、公害
の恐れがなく温度特性も良い。 4.構造が簡単なため、生産しやすく安価である。 5.球体と容器との間に軸受けなどの複雑な接合機構を
有していないので、球体がスムーズに動き、ON,OF
F動作タイミングのヒステリシスが少ない。
る。 1.リードスイッチなどの接触によるON,OFF動作
がないので、動作が確実で、ヒステリシスも小さい。 2.1つの磁気センサで全周方向の傾斜を検出できる。 3.傾斜の検出に磁界の変化を利用しているため、公害
の恐れがなく温度特性も良い。 4.構造が簡単なため、生産しやすく安価である。 5.球体と容器との間に軸受けなどの複雑な接合機構を
有していないので、球体がスムーズに動き、ON,OF
F動作タイミングのヒステリシスが少ない。
【図1】本発明の傾斜検出装置の一実施例を示し、
(a)はその水平状態に於ける縦断面図、(b)は
(a)に於けるA−A断面図である。
(a)はその水平状態に於ける縦断面図、(b)は
(a)に於けるA−A断面図である。
【図2】本発明の傾斜検出装置の一実施例を示し、左方
向に傾斜した状態を示す図である。
向に傾斜した状態を示す図である。
【図3】水銀スイッチを用いた従来の傾斜検出装置を表
し、(a)はその水平状態における縦断面図、(b)は
その傾斜状態における縦断面図である。
し、(a)はその水平状態における縦断面図、(b)は
その傾斜状態における縦断面図である。
【図4】リードスイッチと磁性流体を用いた従来の傾斜
検出装置を表し、(a)はその水平状態における縦断面
図、(b)はθだけ傾斜させたときの縦断面図である。
検出装置を表し、(a)はその水平状態における縦断面
図、(b)はθだけ傾斜させたときの縦断面図である。
【図5】振子と発光素子および受光素子を用いた従来の
傾斜検出装置を表し、(a)はその正面図、(b)はそ
の側面図である。
傾斜検出装置を表し、(a)はその正面図、(b)はそ
の側面図である。
1:鉄球 2:内容器 3:永久磁石 4:ホール素子 5:外容器
Claims (1)
- 【請求項1】 磁性体からなる球体と、前記球体を格納
し中央下部に磁石を固定した容器と、前記容器の中央上
部に固定され、該固定位置から全周方向に、傾斜の大き
さに比例して遠ざかる前記球体の位置により異なる検出
信号を出力する磁気センサを備えたことを特徴とする傾
斜検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00266992A JP3151899B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 傾斜検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00266992A JP3151899B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 傾斜検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05187874A JPH05187874A (ja) | 1993-07-27 |
JP3151899B2 true JP3151899B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=11535723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00266992A Expired - Fee Related JP3151899B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 傾斜検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3151899B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104807441A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 周峰 | 光纤光栅测斜传感器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS608890B2 (ja) * | 1978-09-24 | 1985-03-06 | 富士エンヂニアリング株式会社 | プレスワ−クの自動搬入、搬出装置 |
JPH0876020A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | Mitaka Koki Co Ltd | 天体望遠鏡の鏡筒角度制御構造 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP00266992A patent/JP3151899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104807441A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 周峰 | 光纤光栅测斜传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05187874A (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |