JP3597725B2 - 傾斜センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタなどの農業機械の例えばロール角度を検出するために用いられる傾斜センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の傾斜センサとして、例えば静電容量形のセンサが広く使用されている。この静電容量形のセンサは、対向する２個の電極間にオイル（例えばシリコーンオイル）を封入して構成されている。この構成のセンサの場合、センサの傾斜に応じて、オイルが移動し、対向する電極間の静電容量が変化することから、この静電容量の変化を検知することに基づいて、センサの傾斜角度を検出するように構成されている。
【０００３】
上記傾斜センサの一例を、図５に示す。この図５に示すように、プリント基板１の上には、導体パターンからなる２個の面状電極２、３が設けられている。そして、プリント基板１の上には、両面粘着テープ４を介してスペーサ５が貼り付けられている。このスペーサ５には、上記面状電極２、３に対応してほぼ同じ大きさの貫通孔５ａが形成されており、この貫通孔５ａがオイル貯留用の貫通孔（即ち、オイル注入部）となる。上記スペーサ５の上には、両面粘着テープ６を介して矩形板状の共通電極７が貼り付けられている。
【０００４】
そして、共通電極７及びスペーサ５をプリント基板１に４個のリベット８を用いて固着している。更に、共通電極７と、プリント基板１上に設けられた共通電極用の導体パターンとをリード線９により接続している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成の傾斜センサは、部品点数が多く、組み付け工数が多くなるという問題点があった。このため、傾斜センサの製造コストが高かった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、部品点数を少なくすることができて、組み付け工数を削減し、製造コストを安くできる傾斜センサを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の傾斜センサは、面状電極が設けられた基板と、この基板の上に載置され前記面状電極に対応する部位にオイル貯留用の貫通孔を有する板状のスペーサと、容器状をなし前記スペーサを覆うようにして前記基板の上に取り付けられ前記面状電極と対向する共通電極と、この共通電極と前記基板に設けられ前記共通電極を前記基板に係止する係止部とを備えて構成されているところに特徴を有する。
【０００８】
上記構成によれば、従来構成において必要であったリベット、両面粘着テープ、リード線を不要にできるから、部品点数を少なくすることができる。これにより、組み付け工数を削減できると共に、製造コストを安くし得る。
【０００９】
また、上記構成の場合、スペーサにおける貫通孔の開口縁部に、共通電極の底壁部に当接するように突設された環状のリブを設けることが好ましい。更に、スペーサと共通電極の底壁部との間にＯリングを設けることがより一層好ましい構成である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例について図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図１は、本実施例の傾斜センサ１１の分解斜視図である。この図１に示すように、プリント基板１２の上には、例えば導体パターンからなる２個の面状電極１３、１４が設けられている。これら面状電極１３、１４は、ほぼ半円形状をなしていると共に、対称な形状である。上記各面状電極１３、１４は、プリント基板１２上に設けられた面状電極１３、１４用の各導体パターン（図示しない）に接続されている。
【００１１】
そして、プリント基板１２の上には、図２にも示すように、オイルシール用のゴム（例えばシリコンゴム）により形成された板状のスペーサ１５が載置されている。このスペーサ１５の中央部分には、上記面状電極１３、１４に対応して、これら面状電極１３、１４とほぼ同じ大きさの円形の貫通孔１５ａが形成されている。この貫通孔１５ａがオイル貯留用の貫通孔（即ち、オイル注入部）である。更に、上記スペーサ１５の上面における貫通孔１５ａの開口縁部には、環状のリブ１５ｂが上方へ向けて突設されている。
【００１２】
また、浅底の矩形容器状の共通電極１６が、上記スペーサ１５を覆うようにしてプリント基板１２の上に取り付けられている。この共通電極１６は、導体板をプレス加工することにより形成されており、その深さ寸法は、スペーサ１５の厚さ寸法とほぼ同じに設定されている。上記共通電極１６の４つの側壁部１６ａの下端部中央には、係合爪１６ｂが下方へ向けてそれぞれ突設されている。各係合爪１６ｂは、断面ほぼＵ字状に曲げられた突片から構成されている。
【００１３】
そして、プリント基板１２におけるスペーサ１５の外周部位には、共通電極１６の４個の係合爪１６ｂに対応して４個の係合孔１２ａが形成されている。各係合孔１２ａは、矩形状の貫通孔であり、係合爪１６ｂを圧入することが可能な程度の大きさの貫通孔である。
【００１４】
この構成の場合、共通電極１６を、スペーサ１５を覆うようにしてプリント基板１２の上に載せ、共通電極１６の係合爪１６ｂをプリント基板１２の係合孔１２ａ内に圧入する。すると、図２に示すように、係合爪１６ｂの先端部がプリント基板１２の下面に係合することにより、共通電極１６及びスペーサ１５がプリント基板１２に係止され、いわゆる仮止めされる。この場合、共通電極１６の係合爪１６ｂとプリント基板１２の係合孔１２ａとから係止部１７が構成されている。
【００１５】
そして、上記係止状態で、面状電極１３、１４と、共通電極１６の底壁部１６ｃとが対向するように構成されている。また、共通電極１６の底壁部１６ｃがスペーサ１５のリブ１５ｂに当接して密着することにより、スペーサ１５の貫通孔１５ａ内に貯留されているオイル（図示しない）が外部へ漏れないように封止（シール）される構成となっている。尚、オイルをスペーサ１５の貫通孔１５ａ内に注入する方法については、後述する。
【００１６】
また、プリント基板１２における上記傾斜センサ１１を配設しない部位には、各種の電子部品が実装されている（図３参照）。更に、上記電子部品をプリント基板１２に半田付けするときに、同時に、上記した共通電極１６の係合爪１６ｂをプリント基板１２に半田付けするように構成されている。尚、この半田付けは、例えばフローハンダにより行うことが好ましい。そして、上記係合爪１６ｂの半田付けにより、プリント基板１２への共通電極１６の取付固定が完了すると共に、係合爪１６ｂ、即ち、共通電極１６がプリント基板１２に設けられた共通電極用の導体パターンに接続されるように構成されている。
【００１７】
この後、オイル（例えばシリコーンオイル）をスペーサ１５の貫通孔１５ａ内に注入するために、プリント基板１２のうちの貫通孔１５ａに対応する部位に注入孔（図示しない）を空ける。そして、この注入孔を通して、上記オイルをスペーサ１５の貫通孔１５ａ内に注入するように構成されている。オイルを注入した後は、上記注入孔を例えば半田付けして塞ぐように構成されている。尚、上記注入するオイルとしては、上記シリコーンオイルに限られるものではなく、液状誘電体として動作するものであれば、どんなオイルまたはオイル以外のものでも良い。
【００１８】
また、上述した構成の傾斜センサ１１は、図３に示すようなセンサケース１８に収容されるように構成されている。このセンサケース１８は、ケース本体１９と蓋２０とから構成されている。ケース本体１９には、矩形状の収容部１９ａが形成されており、この収容部１９ａ内に傾斜センサ１１、即ち、プリント基板１２を収容する構成となっている。そして、上記収容部１９ａ内にプリント基板１０を収容した状態で、蓋２０により収容部１９ａの開口部を閉塞し、更に、ケース本体１９に上記蓋２０を４個のねじ２１で締め付け固定するように構成されている。
【００１９】
尚、ケース本体１９には、取付凸部１９ｂ、１９ｂが形成されていると共に、コネクタ部１９ｃが形成されている。この場合、上記センサケース１８をトラクタ等の農業機械（図示しない）に取り付けるに当たっては、ねじ２２を取付凸部１９ｂ、１９ｂの取付孔に挿入して農業機械の傾斜センサ取付部に締め付け固定すれば良い。
【００２０】
このような構成の本実施例によれば、傾斜センサ１１を、２個の面状電極１３、１４が設けられたプリント基板１２と、スペーサ１５と、共通電極１６とから構成したので、従来構成（図５参照）において必要であった４個のリベット８、両面粘着テープ４、６、リード線９等を不要にできる。従って、傾斜センサ１１の部品点数を少なくすることができるから、その組み付け工数を削減できると共に、製造コストを安くすることができる。
【００２１】
尚、上記実施例では、共通電極１６をプレス成形により形成したが、これに限られるものではなく、共通電極の形状を例えば円筒容器状とする場合には、絞り成形により形成しても良い。また、スペーサ１５の上面側だけにリブ１５ｂを形成したが、スペーサ１５の下面側にも環状のリブを形成しても良い。尚、共通電極１６をプリント基板１２に取り付けるときに、共通電極１６によりスペーサ１５を十分な力で押圧する構成とした場合には、スペーサ１５にリブ１５ｂを形成することを省略しても良い。
【００２２】
図４は本発明の第２の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を付している。第２の実施例では、図４に示すように、スペーサ１５にリブ１５ｂを形成することを止めると共に、スペーサ１５と共通電極１６の底壁部１６ｃとの間にＯリング２３を設けた。また、共通電極１６の形状を浅底の円筒容器状とすると共に、スペーサ１５の形状を円形板状としている。この構成の場合、Ｏリング２３は、スペーサ１５と共通電極１６の底壁部１６ｃとの間に配置されると共に、共通電極１６の周壁部１６ｄの内周面に沿って配置されるように構成されている。上記Ｏリング２３により、オイルシールが十分になされる構成となっている。
【００２３】
尚、上述した以外の第２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第２の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００２４】
また、上記第２の実施例では、共通電極１６の形状を浅底の円筒容器状としたが、これに限られるものではなく、共通電極の形状を浅底の矩形容器状としても良い。このように構成した場合は、Ｏリング２３を位置決めする環状の溝部をスペーサ１５の上面、または、共通電極１６の底壁部１６ｃの内面に設けるように構成することが好ましい。
【００２５】
尚、上記各実施例では、プリント基板１２上に、２個の面状電極１３、１４を設けたが、これに限られるものではなく、傾斜センサの仕様に対応するように、１個の面状電極を設けるだけでも良いし、３個または４個以上の面状電極を設けるように構成しても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、面状電極が設けられた基板を備え、この基板の上に載置され前記面状電極に対応する部位にオイル貯留用の貫通孔を有する板状のスペーサを備え、そして、容器状をなし前記スペーサを覆うようにして前記基板の上に取り付けられ前記面状電極と対向する共通電極を備え、この共通電極と前記基板に設けられ前記共通電極を前記基板に係止する係止部を備えるように構成したので、部品点数を少なくできると共に、組み付け工数を削減でき、また、製造コストを安くできるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す傾斜センサの分解斜視図
【図２】傾斜センサの縦断面図
【図３】傾斜センサ及びそのケースを示す分解斜視図
【図４】本発明の第２の実施例を示す傾斜センサの部分縦断面図
【図５】従来構成を示す図１相当図
【符号の説明】
１１は傾斜センサ、１２はプリント基板、１２ａは係合孔、１３、１４は面状電極、１５はスペーサ、１５ａは貫通孔、１５ｂはリブ、１６は共通電極、１６ｂは係合爪、１６ｃは底壁部、１７は係止部、２３はＯリングを示す。

Claims (3)

1. 面状電極が設けられた基板と、
   この基板の上に載置され、前記面状電極に対応する部位にオイル貯留用の貫通孔を有する板状のスペーサと、
   容器状をなし、前記スペーサを覆うようにして前記基板の上に取り付けられ前記面状電極と対向する共通電極と、
   この共通電極と前記基板に設けられ、前記共通電極を前記基板に係止する係止部とを備えて成る傾斜センサ。
2. 前記スペーサにおける前記貫通孔の開口縁部に、前記共通電極の底壁部に当接するように突設された環状のリブを備えたことを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。
3. 前記スペーサと前記共通電極の底壁部との間に設けられたＯリングを備えたことを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。

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