JP2001124550A - 傾斜センサ - Google Patents
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車などの車両に搭載でき、振動や外部磁
界などの外乱に強く、検知角度の温度特性も良くかつ小
型・低背化が可能である傾斜センサを提供することにあ
る。 【解決手段】 振り子本体２ａの外周近傍に設けた永久
磁石３と、この永久磁石３の磁力の大半を集めて通す略
コの字のヨーク４と、回動軸６とで振り子アセンブリ２
を構成し、回動軸６の軸方向と永久磁石３の磁極方向と
を一致させるとともに、永久磁石３の磁極の一方とヨー
ク４の一端部との間および磁石の磁極の他方とヨーク４
の他端部との間に各々渦電流ブレーキ５を挿入すること
で、地磁気や他の磁界や振動等の外乱に強くかつ、小型
・低背で温度変化にも検知精度が安定させたことを特徴
とするものである。
界などの外乱に強く、検知角度の温度特性も良くかつ小
型・低背化が可能である傾斜センサを提供することにあ
る。 【解決手段】 振り子本体２ａの外周近傍に設けた永久
磁石３と、この永久磁石３の磁力の大半を集めて通す略
コの字のヨーク４と、回動軸６とで振り子アセンブリ２
を構成し、回動軸６の軸方向と永久磁石３の磁極方向と
を一致させるとともに、永久磁石３の磁極の一方とヨー
ク４の一端部との間および磁石の磁極の他方とヨーク４
の他端部との間に各々渦電流ブレーキ５を挿入すること
で、地磁気や他の磁界や振動等の外乱に強くかつ、小型
・低背で温度変化にも検知精度が安定させたことを特徴
とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両や産業用機械の
傾きを検出するための傾斜センサに関するものである。
傾きを検出するための傾斜センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の安全機構の一つとして正
面衝突や側面衝突時の事故発生時に動作するエアバッグ
システムが普及してきているが、そのような事故の発生
時には横転を伴うことも考えられ、その回転挙動を検知
し安全機構を動作させる傾斜センサが有用と考えられ
る。
面衝突や側面衝突時の事故発生時に動作するエアバッグ
システムが普及してきているが、そのような事故の発生
時には横転を伴うことも考えられ、その回転挙動を検知
し安全機構を動作させる傾斜センサが有用と考えられ
る。
【０００３】従来、傾斜センサには特開昭６０−１５４
１０８号公報に記載されたものが知られている。図２１
に従来の傾斜センサの構造を示す。平板状の振り子部材
１０１は自動車の傾斜角度に応じて基板１０２に対して
角度が変化する。その角度検出は振り子部材１０１の外
周部に設けられたスリットを挟むようにその外周部に設
置された透過型インタラプタ１０４の光の透過の有無で
行なう。また、基板１０２上には磁石１０３が設けられ
ており、振り子部材１０１は磁石１０３の磁束を横切る
方向に回転する。振り子部材１０１が速度Ｖで回転する
と、振り子部材１０１には回転する方向と直角方向に誘
起電圧によって渦電流が生じる。この渦電流によって振
り子部材１０１の回転方向と逆向きに速度Ｖに比例した
力が発生し、この力が制動力となって振り子部材１０１
の回転を安定させる。
１０８号公報に記載されたものが知られている。図２１
に従来の傾斜センサの構造を示す。平板状の振り子部材
１０１は自動車の傾斜角度に応じて基板１０２に対して
角度が変化する。その角度検出は振り子部材１０１の外
周部に設けられたスリットを挟むようにその外周部に設
置された透過型インタラプタ１０４の光の透過の有無で
行なう。また、基板１０２上には磁石１０３が設けられ
ており、振り子部材１０１は磁石１０３の磁束を横切る
方向に回転する。振り子部材１０１が速度Ｖで回転する
と、振り子部材１０１には回転する方向と直角方向に誘
起電圧によって渦電流が生じる。この渦電流によって振
り子部材１０１の回転方向と逆向きに速度Ｖに比例した
力が発生し、この力が制動力となって振り子部材１０１
の回転を安定させる。
【０００４】このような自動車などの車両に搭載される
傾斜センサは、転覆に至る過程で危険な傾きを検知して
サイドエアバッグを開くため、インフレータに流れる１
０Ａ近い電流を直接開閉する必要があり、また、コント
ロールユニット内部に装着されるため小型でかつ動きが
滑らかで外部振動にも強いといった回転性能が要求され
る。
傾斜センサは、転覆に至る過程で危険な傾きを検知して
サイドエアバッグを開くため、インフレータに流れる１
０Ａ近い電流を直接開閉する必要があり、また、コント
ロールユニット内部に装着されるため小型でかつ動きが
滑らかで外部振動にも強いといった回転性能が要求され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の傾斜センサにおいては、検出信号は微弱であるため
増幅することが必要で、回路の部品が増える分信頼性が
低下することになるとともに、回転軸径の寸法、振り子
部材の重心位置に影響される回転性能や、振り子部材の
外周部に光インタラプタを設置しなければならないとい
った構造的制約により、小型化、低背化が困難であると
いう課題を有していた。
来の傾斜センサにおいては、検出信号は微弱であるため
増幅することが必要で、回路の部品が増える分信頼性が
低下することになるとともに、回転軸径の寸法、振り子
部材の重心位置に影響される回転性能や、振り子部材の
外周部に光インタラプタを設置しなければならないとい
った構造的制約により、小型化、低背化が困難であると
いう課題を有していた。
【０００６】本発明はこの様な課題を解決するためのも
のであり、自動車などの車両に搭載でき、小型かつ信頼
性に優れた傾斜センサを提供することを目的とする。
のであり、自動車などの車両に搭載でき、小型かつ信頼
性に優れた傾斜センサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の傾斜センサは、被取付体に固着される固定
体内に設けたベースと、このベースに設けた１対のサポ
ート部材と、この１対のサポート部材間に支持される回
動軸が一体に成形された非磁性の材料よりなる振り子本
体を有し、この振り子本体に一体に設けられ、前記振り
子本体の外周近傍に位置して磁極方向が前記回動軸に平
行である磁束発生手段および前記振り子本体に一体に設
けられ、両端部が前記磁束発生手段の両磁極面にそれぞ
れ対向して当該磁束発生手段の磁束の一部を短絡する略
コの字状のヨークを含み、上記１対のサポート部材に対
して前記磁束発生手段および前記ヨークが共回り可能な
振り子アセンブリと、前記ベースに固定して設けられ、
前記ヨークの端部と前記磁束発生手段の磁極面との間の
隙間の少なくとも片方に挿入された渦電流ブレーキ部材
と、前記振り子アセンブリの回動軌跡の外側に位置する
ように前記ベースに対して固定されたリードスイッチと
を備え、前記振り子アセンブリの回動に応じ前記磁束発
生手段の磁束を前記リードスイッチに作用させることに
より、当該リードスイッチを開閉するように構成したも
のである。
め、本発明の傾斜センサは、被取付体に固着される固定
体内に設けたベースと、このベースに設けた１対のサポ
ート部材と、この１対のサポート部材間に支持される回
動軸が一体に成形された非磁性の材料よりなる振り子本
体を有し、この振り子本体に一体に設けられ、前記振り
子本体の外周近傍に位置して磁極方向が前記回動軸に平
行である磁束発生手段および前記振り子本体に一体に設
けられ、両端部が前記磁束発生手段の両磁極面にそれぞ
れ対向して当該磁束発生手段の磁束の一部を短絡する略
コの字状のヨークを含み、上記１対のサポート部材に対
して前記磁束発生手段および前記ヨークが共回り可能な
振り子アセンブリと、前記ベースに固定して設けられ、
前記ヨークの端部と前記磁束発生手段の磁極面との間の
隙間の少なくとも片方に挿入された渦電流ブレーキ部材
と、前記振り子アセンブリの回動軌跡の外側に位置する
ように前記ベースに対して固定されたリードスイッチと
を備え、前記振り子アセンブリの回動に応じ前記磁束発
生手段の磁束を前記リードスイッチに作用させることに
より、当該リードスイッチを開閉するように構成したも
のである。
【０００８】この構成により、小型で振動などの外乱に
も強く、また外部への磁界の影響が少ない信頼性の高い
傾斜センサが得られるものである。
も強く、また外部への磁界の影響が少ない信頼性の高い
傾斜センサが得られるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、被取付体に固着される固定体内に設けたベースと、
このベースに設けた１対のサポート部材と、この１対の
サポート部材間に支持される回動軸が一体に成形された
非磁性の材料よりなる振り子本体を有し、この振り子本
体に一体に設けられ、前記振り子本体の外周近傍に位置
して磁極方向が前記回動軸に平行である磁束発生手段お
よび前記振り子本体に一体に設けられ、両端部が前記磁
束発生手段の両磁極面にそれぞれ対向して当該磁束発生
手段の磁束の一部を短絡する略コの字状のヨークを含
み、上記１対のサポート部材に対して前記磁束発生手段
および前記ヨークが共回り可能な振り子アセンブリと、
前記ベースに固定して設けられ、前記ヨークの端部と前
記磁束発生手段の磁極面との間の隙間の少なくとも片方
に挿入された渦電流ブレーキ部材と、前記振り子アセン
ブリの回動軌跡の外側に位置するように前記ベースに対
して固定されたリードスイッチとを備え、前記振り子ア
センブリの回動に応じ前記磁束発生手段の磁束を前記リ
ードスイッチに作用させることにより、当該リードスイ
ッチを開閉するように構成した傾斜センサであり、この
構成により小型で、振動などの外乱や地磁気の影響にも
強く、信頼性が高いといった特長を持つ。
は、被取付体に固着される固定体内に設けたベースと、
このベースに設けた１対のサポート部材と、この１対の
サポート部材間に支持される回動軸が一体に成形された
非磁性の材料よりなる振り子本体を有し、この振り子本
体に一体に設けられ、前記振り子本体の外周近傍に位置
して磁極方向が前記回動軸に平行である磁束発生手段お
よび前記振り子本体に一体に設けられ、両端部が前記磁
束発生手段の両磁極面にそれぞれ対向して当該磁束発生
手段の磁束の一部を短絡する略コの字状のヨークを含
み、上記１対のサポート部材に対して前記磁束発生手段
および前記ヨークが共回り可能な振り子アセンブリと、
前記ベースに固定して設けられ、前記ヨークの端部と前
記磁束発生手段の磁極面との間の隙間の少なくとも片方
に挿入された渦電流ブレーキ部材と、前記振り子アセン
ブリの回動軌跡の外側に位置するように前記ベースに対
して固定されたリードスイッチとを備え、前記振り子ア
センブリの回動に応じ前記磁束発生手段の磁束を前記リ
ードスイッチに作用させることにより、当該リードスイ
ッチを開閉するように構成した傾斜センサであり、この
構成により小型で、振動などの外乱や地磁気の影響にも
強く、信頼性が高いといった特長を持つ。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記磁束発生手段および前記振り子本
体を前記略コの字状のヨークの内側に包含した傾斜セン
サであり、前記ヨークが構成する磁路を前記磁束発生手
段から遠ざけて配置することができるので、前記磁束発
生手段から出た磁束の多くが前記渦電流ブレーキを通過
するように構成し得てブレーキ力を有効に発生させるこ
とができるという利点を有する。
の発明において、前記磁束発生手段および前記振り子本
体を前記略コの字状のヨークの内側に包含した傾斜セン
サであり、前記ヨークが構成する磁路を前記磁束発生手
段から遠ざけて配置することができるので、前記磁束発
生手段から出た磁束の多くが前記渦電流ブレーキを通過
するように構成し得てブレーキ力を有効に発生させるこ
とができるという利点を有する。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記ヨークを板材で構成した傾斜セン
サであり、略コの字形状に成形しやすく量産性に優れる
という利点を持つ。
の発明において、前記ヨークを板材で構成した傾斜セン
サであり、略コの字形状に成形しやすく量産性に優れる
という利点を持つ。
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記磁束発生手段が永久磁石にて構成
した傾斜センサであり、振り子アセンブリの構造をコン
パクトにし小型化できるという利点を有する。
の発明において、前記磁束発生手段が永久磁石にて構成
した傾斜センサであり、振り子アセンブリの構造をコン
パクトにし小型化できるという利点を有する。
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記永久磁石の断面形状を長方形と
し、その長手方向を振り子本体の移動方向に一致させた
傾斜センサであり、前記永久磁石の磁力中心を振り子本
体の外周部に配置できるので、渦電流によるブレーキ力
を有効に発生させうるという利点を有する。
の発明において、前記永久磁石の断面形状を長方形と
し、その長手方向を振り子本体の移動方向に一致させた
傾斜センサであり、前記永久磁石の磁力中心を振り子本
体の外周部に配置できるので、渦電流によるブレーキ力
を有効に発生させうるという利点を有する。
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記永久磁石の長方形の縦横の比率を
１：１．５〜４とした傾斜センサであり、永久磁石の形
状を最適化できるという利点を有する。
の発明において、前記永久磁石の長方形の縦横の比率を
１：１．５〜４とした傾斜センサであり、永久磁石の形
状を最適化できるという利点を有する。
【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記永久磁石の材質をサマリウム・コ
バルトとした傾斜センサであり、温度変化に対する磁力
変化を最小限に抑えることができるので、温度特性に優
れた傾斜センサを得ることができるという利点を有す
る。
の発明において、前記永久磁石の材質をサマリウム・コ
バルトとした傾斜センサであり、温度変化に対する磁力
変化を最小限に抑えることができるので、温度特性に優
れた傾斜センサを得ることができるという利点を有す
る。
【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記渦電流ブレーキが前記磁束発生手
段の磁極面の回動軌跡に沿って設けられた傾斜センサで
あり、振り子アセンブリの動きに対して広範囲に対応出
来るという利点を有する。
の発明において、前記渦電流ブレーキが前記磁束発生手
段の磁極面の回動軌跡に沿って設けられた傾斜センサで
あり、振り子アセンブリの動きに対して広範囲に対応出
来るという利点を有する。
【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記ヨークの端部と前記磁束発生手段
の磁極面との間の隙間寸法から前記渦電流ブレーキの厚
みを引いた残り寸法を０．１〜２ｍｍとする傾斜センサ
であり、渦電流ブレーキ力を有効に発生させることがで
きるという利点を有する。
の発明において、前記ヨークの端部と前記磁束発生手段
の磁極面との間の隙間寸法から前記渦電流ブレーキの厚
みを引いた残り寸法を０．１〜２ｍｍとする傾斜センサ
であり、渦電流ブレーキ力を有効に発生させることがで
きるという利点を有する。
【００１８】請求項１０に記載の発明は、請求項１に記
載の発明において、前記渦電流ブレーキをコの字断面を
有する傾斜センサであり、構造をシンプルにしかつコの
字の端部間の距離を一定に保てるので量産性が有利であ
るという利点を有する。
載の発明において、前記渦電流ブレーキをコの字断面を
有する傾斜センサであり、構造をシンプルにしかつコの
字の端部間の距離を一定に保てるので量産性が有利であ
るという利点を有する。
【００１９】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図２０を用いて説明する。
ら図２０を用いて説明する。
【００２０】（実施の形態１）図１は本発明の傾斜セン
サの第１の実施形態を説明する蓋を取った状態の正面図
を示し、図２は図１の側面図を示している。図３は図１
の一部を破断して部品の順序関係が分かるようにしたも
のである。図４は本実施の形態における振り子アセンブ
リを説明する正面図、図５はその側面図である。図６は
本実施の形態における振り子アセンブリと渦電流ブレー
キとの関係を示す正面図、図７は図６の側面図である。
図８は振り子アセンブリ内での磁束の流れを示したもの
である。図９は振り子アセンブリを上から見たところで
地磁気の影響を示す。図１０は地磁気の垂直成分の影響
を示すものである。図１１は図６に軸受部分を加えた関
係を示す正面図、図１２は図１１の側面図である。図１
３は本実施の形態における振り子アセンブリと渦電流ブ
レーキとの相対運動の関係を示す図である。図１４は本
実施の形態における傾斜センサが左回りに傾いた状態を
示す図、図１５は同じく右回りに傾いた状態を示す図で
ある。
サの第１の実施形態を説明する蓋を取った状態の正面図
を示し、図２は図１の側面図を示している。図３は図１
の一部を破断して部品の順序関係が分かるようにしたも
のである。図４は本実施の形態における振り子アセンブ
リを説明する正面図、図５はその側面図である。図６は
本実施の形態における振り子アセンブリと渦電流ブレー
キとの関係を示す正面図、図７は図６の側面図である。
図８は振り子アセンブリ内での磁束の流れを示したもの
である。図９は振り子アセンブリを上から見たところで
地磁気の影響を示す。図１０は地磁気の垂直成分の影響
を示すものである。図１１は図６に軸受部分を加えた関
係を示す正面図、図１２は図１１の側面図である。図１
３は本実施の形態における振り子アセンブリと渦電流ブ
レーキとの相対運動の関係を示す図である。図１４は本
実施の形態における傾斜センサが左回りに傾いた状態を
示す図、図１５は同じく右回りに傾いた状態を示す図で
ある。
【００２１】図１６は本実施の形態における傾斜センサ
が左回りに回って転覆した状態を示す図である。図１
７、図１８は本実施の形態における振り子アセンブリの
磁石の形状を説明するものである。
が左回りに回って転覆した状態を示す図である。図１
７、図１８は本実施の形態における振り子アセンブリの
磁石の形状を説明するものである。
【００２２】図１から図３において、１は車両等の被取
付体に固着される固定体としてのベース、２は振り子ア
センブリであり、振り子本体２ａ、磁束発生手段として
の永久磁石３、永久磁石３の磁束を通すヨーク４、振り
子本体２ａの回動軸６より構成されている。５は渦電流
ブレーキ、７ａ，７ｂは軸受、８ａ，８ｂは軸受７ａ，
７ｂを保持するサポート部材、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ
は端子電極、１０ａ，１０ｂはリードスイッチ、鎖線で
示す１１はケースを示す。本実施の形態１においては、
渦電流ブレーキ５、サポート部材８ａ，８ｂおよび端子
電極９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄはベース１に一体に成形さ
れている。
付体に固着される固定体としてのベース、２は振り子ア
センブリであり、振り子本体２ａ、磁束発生手段として
の永久磁石３、永久磁石３の磁束を通すヨーク４、振り
子本体２ａの回動軸６より構成されている。５は渦電流
ブレーキ、７ａ，７ｂは軸受、８ａ，８ｂは軸受７ａ，
７ｂを保持するサポート部材、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ
は端子電極、１０ａ，１０ｂはリードスイッチ、鎖線で
示す１１はケースを示す。本実施の形態１においては、
渦電流ブレーキ５、サポート部材８ａ，８ｂおよび端子
電極９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄはベース１に一体に成形さ
れている。
【００２３】図４、図５に振り子アセンブリ２を示す。
振り子本体２ａは樹脂等の成形しやすい非磁性の材料か
らなっており、永久磁石３、略コの字状のヨーク４、回
動軸６が一体に成形されている。振り子本体２ａは略Ｔ
字状をなし、回動軸６を中心とする外周近傍に永久磁石
３が配置され、その磁極方向が回動軸６と平行した状態
にある。そして、永久磁石３の両磁極面が板材を略コの
字状の折曲したヨーク４の両端部４ａ，４ｂにそれぞれ
対向しており、永久磁石３の磁極面３ａとヨークの端部
４ａとの間及び永久磁石３の磁極面３ｂとヨークの端部
４ｂとの間には空間部を有する。この振り子アセンブリ
２はその回動軸６が１対のサポート部材８ａ，８ｂに設
けた軸受７ａ，７ｂ間に支持されており、永久磁石３と
ヨーク４とが共回り可能である。そして、この空間部に
図６、図７に示すようにコの字状の断面を持ち、銅やア
ルミのような非磁性でかつ導電性の良い材料からなる渦
電流ブレーキ５の端部５ａ，５ｂが挿入されている。ヨ
ーク４は透磁率のよい材料でできており、図８に示すよ
うに永久磁石３のＮ極から出た磁力線の一部は空中を通
ってＳ極へ戻るが、大半の磁力線はヨーク４を通って流
れることになる。渦電流ブレーキ５にはヨーク４に流れ
る磁力線の多くが通っており、図１３に示すように振り
子アセンブリ２と渦電流ブレーキ５とが相対運動をする
ときには、その相対速度に応じた渦電流を発生し、振り
子アセンブリ２と渦電流ブレーキ５との間にブレーキを
かけて相対速度を遅くする働きがある。そして、ヨーク
４以外の外側の空中を通った磁力線は永久磁石３がリー
ドスイッチ１０ａまたは１０ｂに近接するときにリード
スイッチ１０ａ，１０ｂの接点を閉じる作用をなす。
振り子本体２ａは樹脂等の成形しやすい非磁性の材料か
らなっており、永久磁石３、略コの字状のヨーク４、回
動軸６が一体に成形されている。振り子本体２ａは略Ｔ
字状をなし、回動軸６を中心とする外周近傍に永久磁石
３が配置され、その磁極方向が回動軸６と平行した状態
にある。そして、永久磁石３の両磁極面が板材を略コの
字状の折曲したヨーク４の両端部４ａ，４ｂにそれぞれ
対向しており、永久磁石３の磁極面３ａとヨークの端部
４ａとの間及び永久磁石３の磁極面３ｂとヨークの端部
４ｂとの間には空間部を有する。この振り子アセンブリ
２はその回動軸６が１対のサポート部材８ａ，８ｂに設
けた軸受７ａ，７ｂ間に支持されており、永久磁石３と
ヨーク４とが共回り可能である。そして、この空間部に
図６、図７に示すようにコの字状の断面を持ち、銅やア
ルミのような非磁性でかつ導電性の良い材料からなる渦
電流ブレーキ５の端部５ａ，５ｂが挿入されている。ヨ
ーク４は透磁率のよい材料でできており、図８に示すよ
うに永久磁石３のＮ極から出た磁力線の一部は空中を通
ってＳ極へ戻るが、大半の磁力線はヨーク４を通って流
れることになる。渦電流ブレーキ５にはヨーク４に流れ
る磁力線の多くが通っており、図１３に示すように振り
子アセンブリ２と渦電流ブレーキ５とが相対運動をする
ときには、その相対速度に応じた渦電流を発生し、振り
子アセンブリ２と渦電流ブレーキ５との間にブレーキを
かけて相対速度を遅くする働きがある。そして、ヨーク
４以外の外側の空中を通った磁力線は永久磁石３がリー
ドスイッチ１０ａまたは１０ｂに近接するときにリード
スイッチ１０ａ，１０ｂの接点を閉じる作用をなす。
【００２４】図１１、図１２はさらに回動軸６が軸受７
ａ，７ｂに支承され、また軸受７ａ，７ｂはサポート部
材８ａ，８ｂに保持されているところを示す。
ａ，７ｂに支承され、また軸受７ａ，７ｂはサポート部
材８ａ，８ｂに保持されているところを示す。
【００２５】次に本発明の実施の形態１の動作を説明す
る。
る。
【００２６】図１、図２、図３に示す状態はほとんど水
平状態であり、振り子アセンブリ２の永久磁石３はリー
ドスイッチ１０ａ，１０ｂからは十分遠ざかっており、
リードスイッチ１０ａ，１０ｂは作動せず開状態であ
る。図１４のように車両等の被取付体が左回りに角度θ
傾いて永久磁石３とリードスイッチ１０ａとが接近して
くると、リードスイッチ１０ａは永久磁石３の磁力によ
り作動して閉状態となり、端子電極９ａ，９ｂ間が導通
状態となり、たとえばエアバッグを作動させたりする。
θの値は例えば５０度といったようなものである。図１
６は被取付体が転覆している状態であるが、リードスイ
ッチ１０ａは閉状態のままである。図１５に示す右回り
についても同様の作用をなす。
平状態であり、振り子アセンブリ２の永久磁石３はリー
ドスイッチ１０ａ，１０ｂからは十分遠ざかっており、
リードスイッチ１０ａ，１０ｂは作動せず開状態であ
る。図１４のように車両等の被取付体が左回りに角度θ
傾いて永久磁石３とリードスイッチ１０ａとが接近して
くると、リードスイッチ１０ａは永久磁石３の磁力によ
り作動して閉状態となり、端子電極９ａ，９ｂ間が導通
状態となり、たとえばエアバッグを作動させたりする。
θの値は例えば５０度といったようなものである。図１
６は被取付体が転覆している状態であるが、リードスイ
ッチ１０ａは閉状態のままである。図１５に示す右回り
についても同様の作用をなす。
【００２７】永久磁石３は磁力を発生するものなら何で
もよく、電磁石でもよい。永久磁石３を用いて傾斜セン
サとして広い温度範囲に亘って精度良い検知をしたい場
合には希土類系の特にサマリウム・コバルト磁石を用い
るのが有効である。
もよく、電磁石でもよい。永久磁石３を用いて傾斜セン
サとして広い温度範囲に亘って精度良い検知をしたい場
合には希土類系の特にサマリウム・コバルト磁石を用い
るのが有効である。
【００２８】傾斜センサが水平状態で走行中に車両に加
わる振動によって振り子アセンブリ２が揺れてたまたま
角度θを超えてしまうと、リードスイッチ１０ａまたは
１０ｂを閉状態とし誤動作することになるが、渦電流ブ
レーキ５によって振り子アセンブリ２の勝手な挙動は抑
制されて小さな動きしかできないので、リードスイッチ
１０ａ，１０ｂを閉状態にすることはできず、従って誤
動作することはない。
わる振動によって振り子アセンブリ２が揺れてたまたま
角度θを超えてしまうと、リードスイッチ１０ａまたは
１０ｂを閉状態とし誤動作することになるが、渦電流ブ
レーキ５によって振り子アセンブリ２の勝手な挙動は抑
制されて小さな動きしかできないので、リードスイッチ
１０ａ，１０ｂを閉状態にすることはできず、従って誤
動作することはない。
【００２９】振り子アセンブリ２に永久磁石３がついて
いると、外部の磁力や鉄板等の強磁性体の影響を受けや
すいものであるが、本発明の実施の形態１における振り
子アセンブリ２は永久磁石３の磁力線のうちの大半がヨ
ーク４を通っており、その分、外部の影響を受けないの
で、振り子アセンブリ２の動きは安定しているものであ
る。それに対し、渦電流ブレーキ５はヨーク４に流入す
る磁力線の大半を切ることになるので、有効なブレーキ
力を生み出すことができるものである。ブレーキ力を大
きくできる分、振り子アセンブリ２の重量を大きくとる
こともできるので、リードスイッチ１０ａ，１０ｂを作
動させるために空中にでている磁力の影響も相対的に小
さいものとなり、外部の磁界や強磁性体の影響をさらに
受け難くすることができるものである。
いると、外部の磁力や鉄板等の強磁性体の影響を受けや
すいものであるが、本発明の実施の形態１における振り
子アセンブリ２は永久磁石３の磁力線のうちの大半がヨ
ーク４を通っており、その分、外部の影響を受けないの
で、振り子アセンブリ２の動きは安定しているものであ
る。それに対し、渦電流ブレーキ５はヨーク４に流入す
る磁力線の大半を切ることになるので、有効なブレーキ
力を生み出すことができるものである。ブレーキ力を大
きくできる分、振り子アセンブリ２の重量を大きくとる
こともできるので、リードスイッチ１０ａ，１０ｂを作
動させるために空中にでている磁力の影響も相対的に小
さいものとなり、外部の磁界や強磁性体の影響をさらに
受け難くすることができるものである。
【００３０】また、本発明の実施の形態１では永久磁石
３の磁極の向きと振り子本体２ａの回動軸６の方向とを
一致させているので、図９に示すように振り子アセンブ
リ２を上から見た場合に地磁気の水平成分によって永久
磁石３が受ける回転モーメントを回動軸６の両端の軸受
部分で打ち消してしまい、また図１０に示すように地磁
気の垂直成分によって永久磁石３が受ける回転モーメン
トも回動軸６の両端の軸受部分で打ち消してしまうの
で、地磁気の影響をなんら受けないという利点をもって
いる。
３の磁極の向きと振り子本体２ａの回動軸６の方向とを
一致させているので、図９に示すように振り子アセンブ
リ２を上から見た場合に地磁気の水平成分によって永久
磁石３が受ける回転モーメントを回動軸６の両端の軸受
部分で打ち消してしまい、また図１０に示すように地磁
気の垂直成分によって永久磁石３が受ける回転モーメン
トも回動軸６の両端の軸受部分で打ち消してしまうの
で、地磁気の影響をなんら受けないという利点をもって
いる。
【００３１】また、本発明の実施の形態１では図１７の
ように磁石断面を長方形とし、振り子本体２ａの移動方
向に長くなるようにしている。これは永久磁石３は振り
子アセンブリ２の極力外側にあった方が振り子アセンブ
リ２が揺れる際の永久磁石３と渦電流ブレーキ５との相
対速度が大となり、ブレーキ力が有効に発生するからで
ある。図１８のように正方形に近いものより図１７のよ
うに長方形になっている方が有利であるが、薄くなりす
ぎても磁力が低下するので限度があり、長方形の縦、横
の比率が１：１．５〜４の範囲が有効である。
ように磁石断面を長方形とし、振り子本体２ａの移動方
向に長くなるようにしている。これは永久磁石３は振り
子アセンブリ２の極力外側にあった方が振り子アセンブ
リ２が揺れる際の永久磁石３と渦電流ブレーキ５との相
対速度が大となり、ブレーキ力が有効に発生するからで
ある。図１８のように正方形に近いものより図１７のよ
うに長方形になっている方が有利であるが、薄くなりす
ぎても磁力が低下するので限度があり、長方形の縦、横
の比率が１：１．５〜４の範囲が有効である。
【００３２】一般に振り子の半径が小さくなると渦電流
ブレーキ力が効きにくくなるが、本発明の実施の形態１
では永久磁石３の断面形状の最適化及び振り子アセンブ
リ２内の閉磁力の有効利用が図れるので、渦電流ブレー
キ力を大きく取り、振り子アセンブリ２の半径を小さく
することができ、従って傾斜センサ自体の高さを低くす
ることができる、すなわち低背化が図れるものである。
ブレーキ力が効きにくくなるが、本発明の実施の形態１
では永久磁石３の断面形状の最適化及び振り子アセンブ
リ２内の閉磁力の有効利用が図れるので、渦電流ブレー
キ力を大きく取り、振り子アセンブリ２の半径を小さく
することができ、従って傾斜センサ自体の高さを低くす
ることができる、すなわち低背化が図れるものである。
【００３３】本発明の実施の形態１では渦電流ブレーキ
５の形状をコの字型としているが、これはＮ極、Ｓ極両
方の磁力を有効に使うためであり、ブレーキ力が小さく
てもよい場合には片方のみでもかまわないものである。
５の形状をコの字型としているが、これはＮ極、Ｓ極両
方の磁力を有効に使うためであり、ブレーキ力が小さく
てもよい場合には片方のみでもかまわないものである。
【００３４】（実施の形態２）図１９、図２０は本発明
の傾斜センサの第２の実施の形態を説明する正面図およ
び側面図である。図１９、図２０において、５２は振り
子アセンブリであり、回動軸５６を一体に成形した振り
子本体５２ａに磁束発生手段としての永久磁石５３と略
コの字状のヨーク５４を共回り可能に取付けてある。第
２の実施の形態は、回動軸５６がヨーク５４の外側に設
けられている例であり、第１の実施の形態と同様の効果
をもつものであるが、永久磁石５３とヨーク５４の中央
部との距離が近いので、コの字の端部５４ａ，５４ｂに
向かう磁力線がやや減少し、直接ヨーク５４の中央部に
向かう磁力線の成分が増加する分だけ渦電流ブレーキ
（図示せず）を切る磁力線が減り、ブレーキ力は低下す
ることになる。しかし、振り子アセンブリ５２の低背化
には有利になるものである。
の傾斜センサの第２の実施の形態を説明する正面図およ
び側面図である。図１９、図２０において、５２は振り
子アセンブリであり、回動軸５６を一体に成形した振り
子本体５２ａに磁束発生手段としての永久磁石５３と略
コの字状のヨーク５４を共回り可能に取付けてある。第
２の実施の形態は、回動軸５６がヨーク５４の外側に設
けられている例であり、第１の実施の形態と同様の効果
をもつものであるが、永久磁石５３とヨーク５４の中央
部との距離が近いので、コの字の端部５４ａ，５４ｂに
向かう磁力線がやや減少し、直接ヨーク５４の中央部に
向かう磁力線の成分が増加する分だけ渦電流ブレーキ
（図示せず）を切る磁力線が減り、ブレーキ力は低下す
ることになる。しかし、振り子アセンブリ５２の低背化
には有利になるものである。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明は、振り子アセンブ
リを構成する磁束発生手段の磁極の方向と振り子本体の
回動軸の方向が一致しているので、地磁気による影響を
受けにくく、振り子アセンブリ内にヨークを持ち、大半
の磁力線をヨークに導いて外部に出にくくしているの
で、外部の磁界や強磁性によって受ける影響を少なくし
得て、ヨークに流れる磁束を有効にブレーキ力として利
用しているので、外部から加わる振動をも有効に消し去
り、誤動作のない傾斜センサを得ることができるもので
ある。
リを構成する磁束発生手段の磁極の方向と振り子本体の
回動軸の方向が一致しているので、地磁気による影響を
受けにくく、振り子アセンブリ内にヨークを持ち、大半
の磁力線をヨークに導いて外部に出にくくしているの
で、外部の磁界や強磁性によって受ける影響を少なくし
得て、ヨークに流れる磁束を有効にブレーキ力として利
用しているので、外部から加わる振動をも有効に消し去
り、誤動作のない傾斜センサを得ることができるもので
ある。
【図１】本発明の傾斜センサの第１の実施の形態を説明
するための蓋を取り外した正面図
するための蓋を取り外した正面図
【図２】同側面図
【図３】同センサの一部切欠正面図
【図４】同センサの振り子アセンブリのみを取り出した
正面図
正面図
【図５】同側面図
【図６】同センサにおける振り子アセンブリと渦電流ブ
レーキとの関係のみを説明する正面図
レーキとの関係のみを説明する正面図
【図７】同側面図
【図８】同センサにおける振り子アセンブリと渦電流ブ
レーキとの間の磁力線の分布を示す正面図
レーキとの間の磁力線の分布を示す正面図
【図９】同センサにおける振り子アセンブリの地磁気に
よるモーメントの作用を説明する図
よるモーメントの作用を説明する図
【図１０】同センサにおける振り子アセンブリの地磁気
によるモーメントの作用を説明する図
によるモーメントの作用を説明する図
【図１１】同センサにおける振り子アセンブリと渦電流
ブレーキに軸受及びサポートを加えた関係を示す正面図
ブレーキに軸受及びサポートを加えた関係を示す正面図
【図１２】同側面図
【図１３】同センサにおける振り子アセンブリと渦電流
ブレーキとの相対運動の関係を示す正面図
ブレーキとの相対運動の関係を示す正面図
【図１４】同センサが左回りに作動する状態を説明する
正面図
正面図
【図１５】同センサが右回りに作動する状態を説明する
正面図
正面図
【図１６】同センサが左回りに傾斜を続けて転覆に至っ
た状態を示す正面図
た状態を示す正面図
【図１７】同センサにおける振り子アセンブリの磁石の
形態を示す正面図
形態を示す正面図
【図１８】同センサにおける振り子アセンブリの磁石の
形態を示す正面図
形態を示す正面図
【図１９】本発明の傾斜センサの第２の実施形態におけ
る振り子アセンブリを示す正面図
る振り子アセンブリを示す正面図
【図２０】同側面図
【図２１】従来の傾斜センサを説明するための構成図
１ ベース ２ 振り子アセンブリ ２ａ 振り子本体 ３ 永久磁石 ４ ヨーク ４ａ，４ｂ 端部 ５ 渦電流ブレーキ ５ａ，５ｂ 端部 ６ 回動軸 ７ａ，７ｂ 軸受 ８ａ，８ｂ サポート部材 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 端子電極 １０ａ，１０ｂ リードスイッチ １１ ケース ５２ 振り子アセンブリ ５２ａ 振り子本体 ５３ 永久磁石 ５４ ヨーク ５４ａ，５４ｂ 端部 ５６ 回動軸
Claims (10)
- 【請求項１】 被取付体に固着される固定体内に設けた
ベースと、このベースに設けた１対のサポート部材と、
この１対のサポート部材間に支持される回動軸が一体に
成形された非磁性の材料よりなる振り子本体を有し、こ
の振り子本体に一体に設けられ、前記振り子本体の外周
近傍に位置して磁極方向が前記回動軸に平行である磁束
発生手段および前記振り子本体に一体に設けられ、両端
部が前記磁束発生手段の両磁極面にそれぞれ対向して当
該磁束発生手段の磁束の一部を短絡する略コの字状のヨ
ークを含み、上記１対のサポート部材に対して前記磁束
発生手段と前記ヨークとが共回り可能な振り子アセンブ
リと、前記ベースに固定して設けられ、前記ヨークの端
部と前記磁束発生手段の磁極面との間の隙間の少なくと
も片方に挿入された渦電流ブレーキ部材と、前記振り子
アセンブリの回動軌跡の外側に位置するように前記ベー
スに対して固定されたリードスイッチとを備え、前記振
り子アセンブリの回動に応じ前記磁束発生手段の磁束を
前記リードスイッチに作用させることにより、当該リー
ドスイッチを開閉するように構成した傾斜センサ。 - 【請求項２】 前記磁束発生手段および前記振り子本体
を前記略コの字状のヨークの内側に包含するようにした
請求項１に記載の傾斜センサ。 - 【請求項３】 前記ヨークが板材よりなる請求項１に記
載の傾斜センサ。 - 【請求項４】 前記磁束発生手段が永久磁石である請求
項１に記載の傾斜センサ。 - 【請求項５】 前記永久磁石の磁極方向直角断面が略長
方形であり、その長手方向を振り子本体の移動方向に一
致させた請求項４に記載の傾斜センサ。 - 【請求項６】 前記永久磁石の断面の長方形の縦横の比
率が１：１．５〜４である請求項４に記載の傾斜セン
サ。 - 【請求項７】 前記永久磁石はサマリウム・コバルト磁
石である請求項４に記載の傾斜センサ。 - 【請求項８】 前記渦電流ブレーキは前記磁束発生手段
の磁極面の回動軌跡に沿って配置された請求項１に記載
の傾斜センサ。 - 【請求項９】 前記ヨークの端部と前記磁束発生手段の
磁極面との間の隙間寸法から前記渦電流ブレーキの厚み
を引いた残り寸法が０．１〜２ｍｍである請求項１に記
載の傾斜センサ。 - 【請求項１０】 前記渦電流ブレーキがコの字の断面を
有する請求項１に記載の傾斜センサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30930199A JP2001124550A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 傾斜センサ |
| DE60018677T DE60018677T2 (de) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Neigungssensor |
| EP00123585A EP1096223B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Tilt sensor |
| US09/699,641 US6470580B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-30 | Tilt sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30930199A JP2001124550A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 傾斜センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001124550A true JP2001124550A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17991368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30930199A Pending JP2001124550A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 傾斜センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6470580B1 (ja) |
| EP (1) | EP1096223B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001124550A (ja) |
| DE (1) | DE60018677T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6399941B1 (en) * | 1997-12-02 | 2002-06-04 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Inclination angle sensor |
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| AUPS241902A0 (en) * | 2002-05-20 | 2002-06-13 | Lunar Lighting Balloons Australasia Pty Ltd | Improved portable lighting system |
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-
2000
- 2000-10-27 EP EP00123585A patent/EP1096223B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-27 DE DE60018677T patent/DE60018677T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-30 US US09/699,641 patent/US6470580B1/en not_active Expired - Fee Related
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| EP1096223A1 (en) | 2001-05-02 |
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