JP3766635B2 - 傾斜センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜状況を示す電気信号を出力する傾斜センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気センサを用いる傾斜センサとして、図２に示すように、屈曲形状の収納室１０内に移動自在な永久磁石４を有し、この永久磁石４の磁気を検出する磁気センサ５をハウジング１の外表面のうち、収納室１０の少なくとも一端に配置する構造のものが知られている。
【０００３】
この傾斜センサが傾斜状態におかれると、収納室１０内の永久磁石４が移動し、それに伴う周囲の磁束密度変化を磁気センサ５が検知し、電気的な出力信号を出力することにより傾斜状況を確認することができる。このような傾斜センサは、例えば特許公開２００１−２２１６３４号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から知られている上記の構成では、傾斜角度に対してリニアな出力を得ることができず、検出対象としては傾いているかいないかの２値検出にとどまる、という問題があった。
【０００５】
また、収納室内に永久磁石を載置するため、ハウジングが少なくとも２体（ベースとカバー）必要になり、部品点数が増加する、という問題があった。
【０００６】
さらに、製造工程中にハウジングの接着（接続）工程が必須のものになり、組立性にも問題があった。
【０００７】
しかも、収納室一端の反対側には磁気センサを内包する別の空間が必要になり、小型化を進める上で問題になっていた。
【０００８】
よって本発明の目的は、このような問題に鑑み、部品点数を減少させることができると共に、組立性を向上させ、かつ小型化することが可能な傾斜センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る傾斜センサは、携帯電話機などに利用されるバイブレーションモータの分銅を磁石で構成し、その磁石の移動（もしくは回転）に伴なう周囲の磁束密度変化を、ホール素子等の磁気検出素子で検出することにより、傾斜角を計測するようにしたものである。
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、モータと、該モータの回転軸に偏心した状態で装着された分銅と、磁気検出素子とを有する傾斜センサであって、前記回転軸は、前記モータの停止時には回転自在に軸支されており、前記分銅は、略対称形状を有し、該略対称形状の通りにＮ極及びＳ極を構成するよう着磁された永久磁石であり、前記磁気検出素子は、前記分銅の回転に伴い発生する周囲の磁束密度変化を検出可能な位置に配設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記分銅は、その横断面形状が半円形又は扇型に形成され、かつ、その縦方向を前記モータの前記回転軸方向にほぼ一致させて該半円形又は扇形のほぼ中心において前記モータの前記回転軸に取りつけられていることを特徴とするものである。
【００１２】
なお、ここで磁気検出素子としては、ホール素子，ホールＩＣ，磁気抵抗効果素子（ＭＲ），磁気抵抗効果ＩＣ（ＭＲＩＣ），リードスイッチなど様々な磁気センサが適用可能であり、傾斜角度を検知したい場合には、アナログ出力型の磁気検出素子が望ましい。他方、傾斜しているか否かだけを検知したい場合には、デジタル出力型の磁気検出素子が望ましい。
【００１３】
分銅の材質については特に種類の限定はないが、永久磁石であるので通常量産されているフェライト系，サマリウム−コバルト系，ネオジ系など様々な永久磁石が適用可能である。
【００１４】
本発明によれば、上記構成をとることにより、部品点数が減少し、かつ組立性が向上する。さらに、従来傾斜センサを構成していたケース体が必要なくなり、磁気検出素子をもともと配置されているバイブレーションモータの近くに載置するだけで傾斜センサを構成できるので、小型化も可能になり、多様なアプリケーションに対して好都合に対応することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
【００１６】
図１は、本実施の形態による傾斜センサを示す部分透視斜視図である。同図において、２１はバイブレーションモータの全体、２２はモータ本体、２３はモータの回転軸、２４は分銅、２５は磁気検出素子（例えば、ホール素子やホールＩＣ）である。本実施の形態では、バイブレーションモータ２１と磁気検出素子２５を、携帯電話機の制御回路基板（図示せず）上に搭載した場合を想定して説明していく。
【００１７】
回転軸２３は、モータ２２の停止時には回転自在になるよう軸支されている。分銅２４は、本実施の形態では、回転軸方向からみて略対称形状を有し、この略対称形状の通りにＮ極及びＳ極を構成するよう着磁された永久磁石からなる。モータ２２の停止時は、回転軸２３が回転自在に軸支されているため、重力の関係で分銅２４の対称軸が鉛直方向を指すよう回転する。
【００１８】
磁気検出素子２５は実装基板（図示せず）上に配置されているので、バイブレーションモータ２１との位置関係は常に一定であるが、分銅２４との関係は携帯電話機の傾斜状態により一意に変化する。つまり、携帯電話機の傾斜状態により磁気検出素子２５と分銅２４との相対的位置関係が決定されるので、分銅２４から発生する磁束密度を磁気検出素子２５で検出することにより、携帯電話機の傾斜状況が検知可能になる。
【００１９】
図１では、分銅２４の形状を扇形にしたが、この扇形の中心角は１８０度より大きい形状でも良い。この中心角が大きいほど、検出できる傾斜角度を大きく設定することができる。なお、分銅２４のＮＳの方向については、特に制限されない。
【００２０】
また、分銅２４を図１に示すように着磁することにより、分銅２４の対称面を原点にして、Ｎ極方向あるいはＳ極方向のどちらに傾斜しているかを判断できるうえ、傾斜角度により磁束密度が変化するので一意に傾斜状況を判断できる。
【００２１】
分銅２４の形状及び着磁方法については、その他にも様々な形状と着磁方法を有することで、傾斜センサの機能を満足することができる。
【００２２】
本発明は以上の例に限定されることなく、更に種々変形して実施することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、モータと、該モータの回転軸に偏心した状態で装着された分銅と、磁気検出素子とを有する傾斜センサであって、前記回転軸は、前記モータの停止時には回転自在に軸支されており、前記分銅は、略対称形状を有し、該略対称形状の通りにＮ極及びＳ極を構成するよう着磁された永久磁石であり、前記磁気検出素子は、前記分銅の回転に伴い発生する周囲の磁束密度変化を検出可能な位置に配設したので、従来傾斜センサに必要であったハウジングなどの部品点数を減らすことができるうえ、製造工程中にハウジングの接着（接続）工程がいらなくなるので組立性も向上し、かつ小型化を可能とした、多様なアプリケーションに対して好都合に対応することが可能なリニア出力の傾斜センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した傾斜センサの一例を示す部分透視斜視図である。
【図２】従来から知られている傾斜センサの一例を示すセンサ断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ ベース
３ カバー
４ 永久磁石
５ 磁気センサ
１０ 収納室
１１，１２ 直線溝部
１３ 円弧面
２１ バイブレーションモータ
２２ モータ
２３ 回転軸
２４ 分銅
２５ 磁気検出素子

Claims (2)

1. モータと、該モータの回転軸に偏心した状態で装着された分銅と、磁気検出素子とを有する傾斜センサであって、
   前記回転軸は、前記モータの停止時には回転自在に軸支されており、
   前記分銅は、略対称形状を有し、該略対称形状の通りにＮ極及びＳ極を構成するよう着磁された永久磁石であり、
   前記磁気検出素子は、前記分銅の回転に伴い発生する周囲の磁束密度変化を検出可能な位置に配設されている
   ことを特徴とする傾斜センサ。
2. 前記分銅は、その横断面形状が半円形又は扇型に形成され、かつ、その縦方向を前記モータの前記回転軸方向にほぼ一致させて該半円形又は扇形のほぼ中心において前記モータの前記回転軸に取りつけられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の傾斜センサ。

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