CN114175202A - 翻倒检测传感器 - Google Patents
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Abstract
一种小型且在全方位的倾斜方向上检测倾斜、翻倒的翻倒检测传感器(10)，包括：中空的非磁性体的壳体(12)，其具备向上方开放的凹状的弯曲面(12a)及将其上端液密地封闭的盖部件(12b)；在长度方向上磁化的正方体磁铁或在径向上磁化的圆板状的扁平的磁铁(13)，其容纳于由壳体的弯曲面及盖部件划分出的中空部(12c)内；磁性流体(14)，其在中空部内磁吸附于磁铁的径向两端的磁极部(13a、13b)；以及簧片开关(15)，其在壳体的下方将一对簧片(15a、15b)一体地配置于壳体的中心轴附近；在正立时，中心轴在铅垂方向上延伸，磁铁在随着重力而在壳体的弯曲面的中心轴附近，磁化方向在簧片开关的长度方向上延伸，磁铁的各磁极部使位于其正下方的簧片开关的对应的簧片磁化，一个簧片(15a)被磁化为N极另一个被磁化为S极从而接通，当从正立状态倾斜时，磁铁沿着壳体的弯曲面滑动而从中心轴偏离，仅磁铁的一个磁极部位于中心轴附近，磁极部使各簧片磁化为同极而使簧片开关断开。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测例如风扇加热器、烧水壶等各种设备或自动两轮车等的翻倒的翻倒检测传感器。
背景技术
以往，例如在风扇加热器、烧水壶等各种设备中，为了检测使用过程中的翻倒而具备翻倒检测传感器。在自动两轮车中，为了防止在翻倒时汽油流出而具备翻倒检测传感器。作为这样的翻倒检测传感器，已知有很多结构简单、利用了不需要供电的簧片开关的翻倒检测传感器。
例如，在专利文献1中公开了一种倾斜传感器，其将永久磁铁和磁性流体容纳在底面具有倾斜面的中空非磁性体壳体中，在其底部的下方配置有感应永久磁铁的磁力的磁感应元件(簧片开关)。在该倾斜传感器中，当应该检测倾斜的物体处于正立状态时，永久磁铁配置在壳体底面的中央，由此，簧片开关的一个簧片被磁化，簧片开关的触点闭合。
当物体从正立状态倾斜时，永久磁铁从壳体底面的中央偏离，由此，簧片开关的两个簧片不被磁化，簧片开关的触点开放。因此，通过簧片开关的触点从闭锁状态变化为开放状态，能够检测物体的倾斜。这样的开关被称为常闭型或者b触点。
若在簧片开关的下方配置辅助磁铁，则在物体的正立状态下，簧片开关的两个簧片分别被永久磁铁及辅助磁铁磁化为彼此同极，在两个簧片之间产生排斥力，由此，簧片开关的触点被维持为断开(off)，但若由于物体的倾斜而永久磁铁从壳体底面的中央脱离，则仅有辅助磁铁对簧片开关的一个簧片进行磁化，因此簧片开关的触点被闭锁。这样的开关被称为常开型或a触点。
在专利文献2中示出了使用簧片开关的倾斜传感器。该倾斜传感器如图7所示那样构成。由非磁性体的铝构成的壳体101具有在杯状的壳体101a与盖101b相互重叠的部分利用粘接剂粘接并密封的中空部102。在中空部102中容纳有在表面包覆有磁性流体103a的大致圆板状的永久磁铁103。壳体101插入由塑料成型品构成的台座104的上部，由树脂104a固定。作为磁感应元件的簧片开关105配置在印刷基板106上，其簧片端子被焊接，并且从印刷基板106引出引线106a。后盖107通过使从其对置的一对边部立起的爪107a与在台座104的内部形成的凹部卡合而被固定。粘贴在台座104的顶部的非晶磁性片108基于其粘贴位置来调整倾斜传感器的响应角度。
根据这样的倾斜传感器，在水平状态(正立状态)下，通过永久磁铁103的磁力，构成簧片开关105的两根簧片磁化为同极，因此相互排斥而处于断开的状态。随着倾斜，永久磁铁103在非磁性体壳体101的中空部102内沿着倾斜方向移动，由此，簧片开关105的一个簧片向相反的极变化，因此两条簧片相互吸附而成为导通。在该情况下，簧片开关105无论是在断开状态下还是在接通状态下均作用有永久磁铁103的磁力。因此，根据倾斜传感器的倾斜，无论簧片开关在接通、断开的哪一状态下，簧片开关105均始终受到永久磁铁的磁力的磁影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭63-70017号公报
专利文献2：日本特开平1-170808号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的倾斜传感器中，由于簧片开关在正立状态下垂直地配置，因此倾斜传感器整体在上下方向上变大。另外，在永久磁铁配置于壳体底面的中央的状态下，通过对簧片开关的一个簧片进行磁化而使簧片开关的触点导通，永久磁铁伴随着倾斜而远离，从而不会受到永久磁铁的磁影响而使簧片开关的触点断开。因此，在接通状态下，另一个簧片未被永久磁铁磁化，有可能无法稳定地保持接通状态，并且在断开状态下，由于簧片失去磁力而成为断开状态，因此无论在接通状态下还是在断开状态下，例如均有可能由于来自外部的磁场或振动的影响而无法保持接通状态或断开状态。并且，在具备辅助磁铁的情况下，在断开状态下，两簧片相互被磁化为同极而相互排斥从而稳定地保持断开状态，但在接通状态下，仅一个簧片受到磁影响而成为接通状态，因此有时因来自外部的磁场或振动的影响而无法保持接通状态。
在专利文献2的倾斜传感器中，由于簧片开关105在正立状态下水平地配置在印刷基板106上，因此倾斜传感器整体在上下方向上构成为小型。另外，簧片开关105的各簧片无论在接通状态下还是在断开状态下均受到永久磁铁103的磁力的磁影响，从而分别稳定地保持接通状态及断开状态。
然而，本发明人等试制了现有例的倾斜传感器，改变簧片开关105相对于长度方向的角度，测定各种倾斜方向上的簧片开关105的接通角度及断开角度，结果得到图8所示的测定结果。
在图8中，将簧片开关105的长度方向、即上方设为0度，顺时针取倾斜方向的角度，用实线表示连结倾斜方向上的接通角度的线，用虚线表示连结断开角度的线。根据图8可知，关于簧片开关105的长度方向能够检测倾斜，但关于与簧片开关105的长度方向正交的方向的倾斜，在图8的符号A所示的角度范围内存在实质上无法检测的盲区。即，在现有的倾斜传感器中，存在无法检测全方位的倾斜或翻倒的问题。
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种构成为小型且能够在全方位的倾斜方向上检测倾斜、翻倒的翻倒检测传感器。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的翻倒检测传感器构成为包括：壳体，其安装于应检测翻倒的物体，并由非磁性体构成，并且所述壳体是具有凹状的弯曲面并且该弯曲面的上表面被液密地封闭的中空的壳体，所述弯曲面在中心轴的周围朝向上方扩径；在长度方向上具有磁极的磁铁或在径向上被磁化的扁平的圆板状的磁铁，所述磁铁被容纳在由壳体的弯曲面及封闭的上表面划分出的中空部内；磁性流体，被封入中空部内，并被磁吸附于磁铁的至少两端的磁极部；以及簧片开关，按照触点处于壳体的底部的中心或中心附近的方式配置，在物体正立时，壳体的中心轴沿铅垂方向延伸，磁极部被磁性流体覆盖的磁铁在重力的作用下位于中心轴附近，其磁化方向与簧片开关的长度方向大致平行地延伸，中心轴附近是壳体的弯曲面的最下位置，磁铁的各磁极部分别对位于该磁铁的正下方的簧片开关的对应的簧片进行磁化，由此，一个簧片磁化为N极另一个簧片磁化为S极而相互吸附，从而簧片开关接通，当物体从正立状态倾斜时，磁铁沿着壳体的弯曲面滑动而从壳体的中心轴偏离，仅磁铁的一个磁极部位于壳体的中心轴附近，由此，该磁极部使簧片开关的各簧片磁化为同极而使簧片开关断开。
根据上述结构，在应检测翻倒的物体处于正立状态下，壳体的中心轴沿铅垂方向延伸，磁铁在重力的作用下位于壳体的弯曲面的最下位置即中心轴附近。此时，磁铁由于磁影响而被吸引，使得其两磁极部分别与簧片开关的各簧片部相对，磁极方向位于与簧片开关的长度方向大致平行地延伸的位置。因此，磁铁的两个磁极部分别对相对的簧片开关的簧片进行磁化，使簧片开关的一个簧片磁化为N极，使另一个簧片磁化为S极。由此，簧片开关的两簧片相互吸附，簧片开关接通。此时，簧片开关的两簧片分别受到磁铁的磁影响磁化而相互吸附，因此，能够稳定地保持接通状态，例如不易受到来自外部的磁场或振动等的影响。
与此相对，若应检测翻倒的物体倾斜，则壳体以及簧片开关也随之倾斜，壳体的中心轴倾斜。因此，随着壳体倾斜，在壳体的中空部内磁铁沿着壳体的弯曲面而从中心轴偏移。此时，磁铁追随壳体的倾斜方向，其磁极方向相对于中心轴旋转。其结果是，一个磁极部位于壳体的底面的中心轴附近，且另一个磁极部从中心轴离开。因此，磁铁的一个磁极部在壳体的底面的中心轴附近位于簧片开关的两簧片相互对置的中心附近，一个磁极部使簧片开关的两簧片磁化为同极。由此，簧片开关的两簧片相互排斥，簧片开关断开。此时，簧片开关的两簧片分别受到磁铁的磁影响而磁化并相互排斥，因此稳定地保持断开状态。
在此，由于壳体的中空部底面朝向上方被划分成凹状的弯曲面，因此伴随着倾斜，在磁铁基于重力而沿着弯曲面移动时，覆盖其磁极部的磁性流体有时也具备润滑功能，从而能够顺畅地沿着弯曲面移动，因此能够进行更准确的倾斜的检测。簧片开关在正立状态下水平配置，因此翻倒检测传感器整体的高度较低且整体构成为小型。
在本发明中，由于翻倒检测传感器的壳体的弯曲面优选形成为半球面，因此能够与倾斜角度无关地始终进行恒定的倾斜追随，能够进行更准确的倾斜的检测。磁铁也可以使用在具有最大面积的面上具有两个磁极的磁铁。
本发明的翻倒检测传感器优选为，以在壳体的中空部内分别被磁吸附于磁铁的各磁极部的磁性流体在磁铁的侧面或者上下表面不相互接触的方式选定磁性流体的量。由此，从磁铁的一个磁极部出来并绕磁铁的外侧进入另一个磁极部的磁力线不通过磁性流体的内部，因此通过位于下方的簧片开关的各簧片的磁力线变多，能够更高效地对簧片开关的各簧片进行磁化而提高相对于倾斜的灵敏度。
本发明的翻倒检测传感器优选的是，簧片开关的全长比磁铁的长度长。因此，当倾斜角度变大时，磁铁在重力的作用下沿着壳体的弯曲面较大地移动，在另一个磁极部位于弯曲面的缘部附近时，一个磁极部位于大致弯曲面的中心轴附近，一个磁极部与簧片开关的中心附近对置而对该两簧片进行磁化。
发明效果
根据本发明，能够提供小型且能够在全方位的倾斜方向上检测倾斜或翻倒的极其优异的翻倒检测传感器。
附图说明
图1是表示本发明的翻倒检测传感器的一个实施方式的截面图。
图2是表示图1的翻倒检测传感器的主要部分的概略截面图。
图3是表示能够用于图1的翻倒检测传感器的磁铁形状和磁化方向的图。
图4是表示在图1的翻倒检测传感器中，在相对于簧片开关的长度方向呈0度和45度的倾斜方向使物体倾斜为0度、10度、20度、30度的各倾斜角度时的、壳体的弯曲面与磁铁的关系的截面图及俯视图。
图5是概略地表示在图1的翻倒检测传感器中，在相对于簧片开关的长度方向呈0度、45度、90度的各倾斜方向使物体倾斜时的倾斜角度0度以及30度的动作的截面图以及俯视图。
图6是表示图1的翻倒检测传感器的各种倾斜方向上的接通角度及断开角度的图表。
图7是表示以往的翻倒检测传感器的一例的结构的概略截面图。
图8是表示与图7的翻倒检测传感器的各种倾斜方向相关的接通角度及断开角度的图表。
具体实施方式
以下，基于图1至图3所示的实施方式对本发明进行详细说明。
图1及图2表示本发明的翻倒检测传感器的一个实施方式，图3是表示能够用于图1的翻倒检测传感器的磁铁的形状和磁化方向的图。如图所示，本实施方式的翻倒检测传感器10包括台座11、壳体12、磁铁13、磁性流体14、簧片开关15和印刷基板16。
台座11例如由树脂材料、优选非磁性材料构成，通过未图示的螺钉等固定于应检测翻倒的物体17。以下将应检测翻倒的物体17简称为物体17。台座11在上表面具备向上方开放的壳体容纳部11a，并且在壳体容纳部11a的中央附近经由台阶部11b具备凹陷部11c。
壳体12例如由树脂材料、铝等非磁性材料构成，具有在中心轴O的周围朝向上方扩径的凹状的弯曲面12a，该弯曲面12a的上表面液密地封闭而划分出中空部12c。在本实施方式中，为了封闭上表面而覆盖有盖部件12b，在弯曲面12a与盖部件12b之间划分出中空部12c。弯曲面12a绕中心轴O旋转对称，并且以在截面描绘平缓的曲线的方式形成为例如曲率半径r的半球面(参照图2)。
壳体12也可以整体由相同材质一体地形成。在本实施方式中，将盖部件12b构成为非磁性材料的板状部件，利用超声波熔敷或粘接剂等液密地接合于壳体12的弯曲面12a的上端。该盖部件12b在壳体12的中空部12c内收纳有磁铁13以及磁性流体14之后，与壳体12的弯曲面12a的上端接合。磁铁13及磁性流体14被封入该壳体12的中空部12c内。
壳体12在其下表面中央附近具备凹陷部12d。凹陷部12d在壳体12嵌合于台座11的壳体容纳部11a的状态下，形成于与台座11的凹陷部11c对应的位置，凹陷部12d在其周围嵌合印刷基板16，具备定位于壳体12的第二凹陷部12e。
磁铁13例如是铁氧体、钕等永久磁铁，是图3所示的形状。图3的(A)所示的磁铁13是长方体的棒形状，在长度方向的两端具有磁极。图3的(B)所示的磁铁13是在磁铁的厚度方向上被磁化的长方形，在该面上形成有两个磁极。图3的(C)是在径向磁化的扁平的圆板状的磁铁13，在外周面形成有两个磁极面。另一方面，图3的(D)是在厚度方向上被磁化的圆板状的磁铁13，在平面上具有两个磁极。例如，图1所示的磁铁13形成为扁平的圆板状，以直径方向两端的磁极部13a及13b分别成为N极、S极的方式被磁化。在此，如图2所示，磁铁13的外径D被选定为比弯曲面12a的曲率半径r小。
磁性流体14是公知的结构，在与磁铁13一起被收纳于壳体12的中空部12c内时被磁铁13磁吸附。磁性流体14通过介于磁铁13与壳体12的弯曲面12a之间，如后所述，当磁铁13随着物体17的倾斜而沿着壳体12的弯曲面12a的表面移动时作为润滑材料发挥作用。该磁性流体是将氧化铁系的顺磁性超微颗粒分散于异链烷烃、烷基萘、聚α烯烃、全氟聚醚等材料的流体。磁性流体可以使用真空密封件、轴承、扬声器等中使用的磁性流体。
在此，磁性流体14与磁铁13一起被收纳在壳体12的中空部12c内时，适当地选定其量、磁性流体14的粘性，使得不会由于分别被磁吸附于磁铁13的两端的磁极部13a、13b附近的部分在磁铁13的两个磁极部13a、13b之间在磁铁13的侧面以及上下表面相互接触而作为磁铁13的磁屏蔽发挥作用。磁性流体14的粘度为30mPa·s～10000mPa·s，本发明中使用的磁性流体虽然也取决于与磁铁的体积的平衡，但优选为30mPa·s～500mPa·s的粘度。在想要加快翻倒检测时间的情况下，优选为30mPa·s～100mPa·s。作为在自动两轮车等具有振动的环境下使用的翻倒检测传感器10，优选为100mPa·s～500mPa·s。磁性流体14的粘度根据翻倒检测传感器10的设置部位或其动作环境适当选定即可。由此，在磁铁13的外侧连结磁极部13a和13b的磁力线通过磁流体14内的情况被阻止，因此在磁铁13的外侧对后述的簧片开关15带来磁影响的磁力线增多。
簧片开关15是公知的结构，其长度方向相对于壳体12的中心轴O垂直，且以该一对簧片15a、15b位于中心轴O附近的方式配置，并安装在印刷基板16上。如图1所示，簧片开关15以簧片开关15的触点位于壳体12的底部的中心或中心附近、即中心区域的方式配置。簧片开关15的全长比磁铁13的直径D长，并且被选定为壳体12的中空部12a的最大内径、即如图2所示的上端的内径＝2r以下。
在印刷基板16上，从簧片开关15的两端延伸的一对引线15c、15d分别被焊接于触点部16a、16b，并且引出的引线16c、16d分别连接于各触点部16a、16b。引出的引线16c、16d经由台座11向外部引出，未进行图示。印刷基板16嵌合于壳体12的第二凹陷部12e内，并且壳体12的下端嵌合于台座11的壳体容纳部11a内，由此相对于壳体12定位并被固定。这样，簧片开关15的各簧片15a、15b配置在壳体12的中心轴O附近。
本实施方式的翻倒检测传感器10的台座11通过螺钉等固定于应检测翻倒的物体17。在物体17不翻倒而正立的状态(正立状态)下，中心轴O沿铅垂方向延伸，磁铁13随着重力而位于壳体12的弯曲面12a的最下位置、即中心轴O附近。在该状态下，磁铁13的各磁极部13a、13b分别通过磁吸附而想要更接近于簧片开关15的各簧片15a、15b，因此如图1及图2所示，磁铁13的磁极方向位于与簧片开关15的长度方向大致平行地延伸的位置。
簧片开关15的各簧片15a、15b分别被磁铁13的对应的磁极部13a、13b磁化，由此，簧片15a、15b被磁化成彼此不同的极而相互吸附，簧片开关15接通。此时，通过磁铁13的磁极部13a、13b分别对各簧片15a及15b进行磁化，从而稳定地保持簧片开关15的接通状态，例如不易受到来自外部的磁场或振动等的影响，从而排除误动作的可能性。
当物体17从上述正立状态翻倒时，随着物体17倾斜，翻倒检测传感器10也以与物体17相同的倾斜角度倾斜。因此，壳体12及簧片开关15以相同的倾斜角度倾斜，但壳体12的中空部12c内的磁铁13及磁性流体14因重力而沿着壳体12的弯曲面12a的表面从中心轴O偏离，总是停留在弯曲面12a的铅垂方向最下位置。
在此，参照图4和图5对各种倾斜方向上的磁铁13的动作进行说明。图4是表示在图1的翻倒检测传感器中，在弯曲面12a在相对于簧片开关15的长度方向呈0度以及45度的倾斜方向上倾斜的情况下，分别使物体的倾斜角度倾斜为0度、10度、20度以及30度时的、壳体12的弯曲面12a与磁铁13的关系的图，是各倾斜方向上的截面图以及俯视图。
最上面的(I)表示倾斜角度0度的正立状态的情况，是与图1及图2相同的状态。第二个(II)表示倾斜方向45度、倾斜角度10度的情况，若在俯视图中弯曲面12a沿箭头方向(倾斜方向45度)倾斜10度，则磁铁13从0度朝向倾斜方向稍微向水平方向旋转，沿着弯曲面12a向与倾斜方向相反的方向偏移。由此，作为磁铁13的S极的磁极部13b接近簧片开关15，其磁吸附力增大，另一方面，作为N极的磁极部13a从簧片开关15离开，其磁吸附力降低。因此，如截面图所示，簧片开关15的簧片15a、15b接近磁铁13的磁极部13b而被磁化成同极。
同样地，第三个(III)和第四个(IV)表示倾斜角度20度和30度的情况，磁铁13都沿着弯曲面12a的表面偏移。由此，磁铁13的磁极部13b保持接近于簧片开关15的中心附近的簧片15a、15b附近的状态，另一方面，磁极部13a进一步远离簧片开关15，其磁吸附力进一步降低。因此，如截面图所示，簧片开关15的簧片15a、15b通过接近磁铁13的磁极部13b而被磁化成同极，磁铁13通过磁吸附力的进一步降低而朝向与倾斜方向相反的方向在水平方向上旋转，在45度的方向上稳定。
图5表示在相对于簧片开关15的长度方向呈0度、45度以及90度的各倾斜方向上弯曲面12a倾斜的情况下，物体的倾斜角度0度和倾斜角度30度的情况下的壳体12的弯曲面12a与磁铁13的关系，分别是倾斜方向的截面图以及俯视图。
最上面的(I)表示倾斜角度0度的正立状态的情况，是与图1、图2及图4(I)相同的状态。第二个(II)表示倾斜方向0度、倾斜角度30度的情况，如果在俯视图中在箭头方向(倾斜方向0度)弯曲面12a倾斜30度，则磁铁13不在水平方向上旋转，而是沿着弯曲面12a在倾斜方向上偏移。由此，同样地，作为磁铁13的S极的磁极部13b接近簧片开关15而磁吸附力增大，另一方面，作为N极的磁极部13a从簧片开关15离开而磁吸附力降低。因此，如截面图所示，簧片开关15的簧片15a、15b通过接近磁铁13的磁极部13b而被磁化成同极。
同样地，第三个(III)以及第四个(IV)表示倾斜方向45度(与图4的情况相同)以及90度的情况，都是磁铁13沿着弯曲面12a的表面偏移，并且朝向与倾斜方向相反的一侧在水平方向上旋转。由此，磁铁13的磁极部13b保持接近于簧片开关15的中心附近的簧片15a、15b附近的状态，并且成为磁极部13a从簧片开关15离开的状态，其磁吸附力进一步降低。因此，如截面图所示，簧片开关15的簧片15a、15b通过接近磁铁13的磁极部13b而被磁化成同极，磁铁13通过磁吸附力的进一步的降低而在水平方向上旋转至与倾斜方向相反的方向，在45度的方向上稳定。
这样，上述翻倒检测传感器10在物体17的全方位的倾斜方向上，磁铁13追随倾斜方向以及倾斜角度而沿着壳体12的弯曲面12a的表面移动。因此，通过使一个磁极部13a或13b与簧片开关15的中心附近的簧片15a、15b对置地磁化为同极，从而簧片15a、15b相互排斥而使簧片开关15断开。此时，磁铁13的磁极部13a或13b对两个簧片15a、15b产生磁影响而被磁化，因此，簧片开关15的断开状态被稳定地保持，不易受到来自外部的磁场或振动等的影响。
根据本发明的翻倒检测传感器10，能够在现有的翻倒检测传感器中无法检测到的、簧片开关15的全方位的倾斜方向上检测倾斜或翻倒。在簧片开关15检测出倾斜或翻倒时，簧片开关15断开，因此在检测出倾斜或翻倒时，簧片开关15能够自动停止物体17的动作。例如，在物体17是风扇加热器、烧水壶等各种设备的情况下，能够通过簧片开关15自动停止这些设备的动作。由于簧片开关15气密地封入玻璃等容器中，因此，例如能够提供不易受到周围的腐蚀性的气氛等的影响，即所谓的耐环境性优异的翻倒检测传感器10。
磁铁13的材质、尺寸根据簧片开关15的大小而适当选定。壳体12的弯曲面12a的正立状态下的最下位置与簧片开关15的间隔基于永久磁铁13的磁特性及尺寸、簧片开关15的工作值而适当选定。
接着，关于上述的翻倒检测传感器10的试制品，表示对各种倾斜方向上的接通角度及断开角度进行测定的结果。将壳体12的弯曲面12a的半径设为
作为磁铁13使用在直径方向上被磁化的直径D为5mm、厚度1mm的钕磁铁，在从弯曲面12a的中心轴O的底部离开5mm的位置配置日本艾礼富(本申请人)制的簧片开关RD-18B，制作了翻倒检测传感器10的试制品。
使用该试制品，以簧片开关15的长度方向为0度，使翻倒检测传感器向45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度的倾斜方向倾斜，测定簧片开关15断开的倾斜角度(断开角度)和返回倾斜而簧片开关15再次接通的倾斜角度(接通角度)，结果得到图6所示的测定结果。在图6中，用实线连接各测定值中的接通角度，用虚线连接断开角度。根据该测定结果，确认了在翻倒检测传感器10的全方位，分别测定簧片开关15的断开和接通，本发明的翻倒检测传感器10在全方位检测到翻倒。
本发明能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。例如，在上述的实施方式中，磁铁13专门形成为扁平的圆板状，但也可以是长方体的形状。在该情况下，磁铁13的中央上下开放，由此，被覆有磁性流体14的磁铁13能够沿着壳体12的弯曲面12a的表面更顺畅地移动。
在上述的实施方式中，作为例子，壳体12的弯曲面12a形成为半球面，但不限于此，也可以是其曲率半径连续变化的平滑的凹状的弯曲面。由此，能够确保磁铁13沿着壳体12的弯曲面12a的表面的顺畅的移动。
符号说明
10…翻倒检测传感器；11…台座；
11a…壳体容纳部；11b…台阶部；11c…凹陷部；
12…壳体；12a…弯曲面；12b…盖部件；12c…中空部；12d…凹陷部；12e…第二凹陷部；
13…磁铁；
13a，13b…磁极部；14…磁性流体；
15…簧片开关；15a，15b…簧片；16…印刷基板；
16a，16b…触点部；16c，16d…引出的引线；
17…应检测翻倒的物体(物体)
Claims (6)
1.一种翻倒检测传感器，包括：
壳体，其安装于应检测翻倒的物体，并由非磁性体构成，并且所述壳体是具有凹状的弯曲面并且该弯曲面的上表面被液密地封闭的中空的壳体，所述弯曲面在中心轴的周围朝向上方扩径；
在长度方向上具有磁极的磁铁或在径向上被磁化的扁平的圆板状的磁铁，所述磁铁被容纳在由所述壳体的弯曲面及封闭的上表面划分出的中空部内；
磁性流体，被封入所述中空部内，并被磁吸附于所述磁铁的至少两端的磁极部；以及
簧片开关，按照触点处于所述壳体的底部的中心或中心附近的方式配置，
在所述物体正立时，所述壳体的中心轴沿铅垂方向延伸，所述磁极部被磁性流体覆盖的磁铁在重力的作用下位于中心轴附近，其磁化方向与所述簧片开关的长度方向大致平行地延伸，所述中心轴附近是所述壳体的弯曲面的最下位置，所述磁铁的各磁极部分别对位于该磁铁的正下方的所述簧片开关的对应的簧片进行磁化，由此，簧片开关的一个簧片磁化为N极另一个簧片磁化为S极而相互吸附，从而簧片开关接通，
当所述物体从正立状态倾斜时，所述磁铁沿着所述壳体的弯曲面滑动而从所述壳体的中心轴偏离，仅所述磁铁的一个磁极部位于所述中心轴附近，由此，该磁极部使所述簧片开关的各簧片磁化为同极而使所述簧片开关断开。
2.如权利要求1所述的翻倒检测传感器，其中，
所述壳体的弯曲面形成为半球面。
3.如权利要求1或2所述的翻倒检测传感器，其中，
所述弯曲面的上表面由盖部件液密地封闭。
4.如权利要求1所述的翻倒检测传感器，其中，
使用在具有所述磁铁的最大面积的面上具有两个磁极的磁铁。
5.如权利要求1或4所述的翻倒检测传感器，其中，
以在所述壳体的中空部内分别被磁吸附于所述磁铁的各磁极部的磁性流体在所述磁铁的侧面或上下表面不相互接触的方式选定所述磁性流体的量。
6.如权利要求1所述的翻倒检测传感器，其中，所述簧片开关的全长比所述磁铁的长度长。
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