JP4329222B2 - Tilt detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の傾斜度合いを検出する傾斜検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の傾斜検出装置(以後、傾斜スイッチと称する)は、ガスや石油、電気の暖房機器などに用いられ、地震や外部衝撃などで暖房機器の傾斜・転倒を検出し、ガスや灯油の燃焼を停止したり、ヒータへの通電を停止するものであった。図8に示すように、バネ圧式傾斜スイッチ1は、暖房機器などの製品の底面部に設置され、製品重量で内部のバネを押圧して接点を短絡し、製品が傾斜・転倒した時は、バネ圧式傾斜スイッチ1へ製品重量がかからなくなり、内部バネの押圧がなくなることで接点が開放するものであった。バネ圧式傾斜スイッチ1が開放状態となるとヒータなどの製品負荷2への通電経路を遮断し、通電が停止されるものであった。
【0003】
しかしながら、製品の傾斜・転倒状態として、室内壁面3へ製品底面を押しつけられるような状態の場合は、転倒しているにもかかわらず転倒を検出できない状態があり、危険状態を回避できない場合もあった。また、バネ圧式傾斜スイッチ1の接点で直接燃焼装置やヒータ等の製品負荷2の通電経路を遮断する構成ではバネ圧式傾斜スイッチ1自身に商用電源が印加されることとなり、更に傾斜スイッチ1の接点にはヒータなどの大電流が流れるため、接点間の絶縁や製品負荷との接続での信頼性を確保する対応などバネ圧式傾斜スイッチ1の構成が複雑なものであった。
【0004】
また、近年では、小電力化された傾斜スイッチが開発され、傾斜スイッチの信号をマイクロコンピュータ(図示せず)へ入力し、製品の転倒状態を検出する手法が主流となってきている。小電力傾斜スイッチ4について図9を用いて説明する。小電力傾斜スイッチ4は概して製品内部のプリント基板5上に設置されることが多く、内部に水銀や球状導電体6を有しており、内部の水銀や球状導電体6が重力により内部接点7間に移動することで導通状態となり、製品が傾いている場合は球状導電体6が内部接点7と接触しなくなり、導通経路が遮断されて傾きを検出するものであった。
【0005】
また、図10のように内部に非導電体を有している第二の小電力傾斜スイッチ8は、球状非導電体9の重力により機械的に押圧部10を押し下げ、可動接点11の一方を押し、固定接点12と導通させる。傾いている場合は球状非導電体9が押圧部10を押し下げなくなり、ばね性を持った可動接点11が固定接点12と開放され、導通経路が遮断されて傾きを検出するものであった。
【0006】
傾斜度合いの検出としては、いずれの傾斜スイッチも内部の接点が水平もしくは垂直から±45°以上傾斜している場合は傾斜であると検出し、水平もしくは垂直から±30°以内であれば傾斜していないと検出するものが多い。水平もしくは垂直から±30°〜±45°の範囲では内部の水銀や球状導電体6、球状非導電体9が内部接点をON/OFFしないように角度的なヒステリシスが設けられている。
【0007】
水銀や球状導電体6、球状非導電体9の内部壁面13は円錐状をしており、傾斜スイッチの全周に渡り、傾斜度合いの検出が可能となっている。製品内部にプリント基板5が水平設置の状態で取り付けられている場合は、傾斜スイッチ4、8の内部接点7、11、12を内部の水銀や球状導電体6、球状非導電体9の重力方向の延長線上に引き出す構成となっている。また製品内部にプリント基板5が垂直設置の状態で取り付けられている場合は、傾斜スイッチ4、8の内部接点7、11、12を内部の水銀や球状導電体6、球状非導電体9の重力方向の直交方向に引き出す構成となっている。
【0008】
更に、地球環境の保護が叫ばれている昨今では内部の導電体に水銀を用いることは少なくなってきており、内部の導電体としては球状や半球状の導電体が多くなってきている。
【0009】
【発明が解決する課題】
しかしながら、前記従来の構成では傾斜スイッチ4、8が設置されているプリント基板
5が水平または垂直方向に設置されている場合には傾斜スイッチ4、8の傾斜度合いを検出する性能(例えば水平もしくは垂直から±45°以上傾斜している場合は傾斜であると検出し、水平もしくは垂直から±30°以内であれば傾斜していないと検出する性能)で傾斜を検出するが、プリント基板5が水平または垂直から傾いている場合は傾斜スイッチ4、8自体の性能からプリント基板5が傾いている角度を差し引いた角度が製品の傾き度合いを検出する角度となる。
【0010】
具体的には、プリント基板5が水平もしくは垂直から10°傾いて設置されており、傾斜スイッチ4、8がプリント基板5に密接されている場合は、製品が傾斜していると検出する角度としては傾斜スイッチ4、8の傾斜検出角度±45°からプリント基板5の傾き10°を差し引いた+35°、−55°の範囲となる。
【0011】
同様に傾斜していないと検出する角度としては傾斜スイッチ4、8の水平もくしは垂直を検出する角度±30°からプリント基板5の傾き10°を差し引いた+20°、−40°の範囲となる。
【0012】
これは、製品が水平状態で設置されているにもかかわらず製品内部のプリント基板5の設置状態(水平もしくは垂直から10°傾いて設置されている状態)により、傾斜スイッチ4、8の検出角度が変わってしまい、製品が傾いていないのにもかかわらず傾いていると誤検出する、もしくは、製品が傾いているにもかかわらず傾いていないと誤検出してしまうこととなる。使用者にとっては製品を使用中に突然ヒータ等の製品負荷2が停止となり使い勝手が悪い。
【0013】
また反対に製品が傾いている場合や製品が転倒している場合に、製品が傾いていることを検出できずにヒータ等の製品負荷2への通電を行ってしまうという不具合がある。
【0014】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、傾斜スイッチや傾斜スイッチが設置されているプリント基板が水平もしくは垂直に設置されていない場合でも、正確に水平もしくは垂直状態を検出し、使い勝手が良く、誤検出のない傾斜スイッチを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の傾斜検出装置は、傾斜スイッチの設置角度を補正するホルダーを設けたものである。傾斜スイッチを設置しているプリント基板が製品内部で傾いて設置されたとしても、ホルダーによって傾斜スイッチを水平状態や垂直状態とすることで、傾斜スイッチ自体の傾斜検出性能を確保するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、傾斜角度を検出する傾斜スイッチと、前記傾斜スイッチの設置角度を補正するホルダー、前記傾斜スイッチと前記ホルダーを固定するプリント基板とを備え、前記ホルダーは前記傾斜スイッチの接点端子が貫通する開口部を有し、前記傾斜スイッチの前記接点端子は前記開口部を貫通させて前記プリント基板に固定することにより、前記傾斜スイッチと前記ホルダーを前記プリント基板に取り付けたことにより、傾斜スイッチを設置しているプリント基板や傾斜スイッチそのものが傾いて設置されたとしてもホルダーによって、傾斜検出角度を補正するものである。汎用の傾斜スイッチ以外の検出角度を検出することができ、より使用状態に即した傾き状態の検出を行うことができる。また、プリント基板の配置を水平や垂直としなくても傾斜スイッチで正確に傾斜度合いを検出できるため、プリント基板としての形状の最適化が図れ、製品の小型・軽量化という社会的要請に応えることができる。
【0017】
請求項2に記載の発明は、ホルダーにて傾斜スイッチの設置角度を水平もしくは垂直せしめることで、傾斜スイッチや傾斜スイッチが設置されているプリント基板が水平もしくは垂直に設置されていない場合でも、正確に水平もしくは垂直状態や傾き度合いを検出することができ、使い勝手が良く、誤検出のない傾斜検出装置を提供することができる。
【0018】
請求項3に記載の発明は、ホルダーに傾斜スイッチと密接せしめる突起を備えることで、ホルダーと傾斜スイッチを隙間なく接することができ、傾斜スイッチの検出角度の補正に際してホルダーと傾斜スイッチ間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、ホルダーに傾斜スイッチの上面を保持し密接せしめる突起を備えることで、傾斜スイッチの上面をホルダーに押しつけ、傾斜スイッチとホルダーを隙間なく接することができ、傾斜スイッチの検出角度の補正に際して、ホルダーと傾斜スイッチ間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0020】
請求項5に記載の発明は、ホルダーに傾斜スイッチの側面を圧入し密接せしめる突起を備えることで、傾斜スイッチの側面とホルダーの突起間で傾斜スイッチとホルダーを隙間なく接することができ、傾斜スイッチの検出角度の補正に際して、ホルダーと傾斜スイッチ間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0021】
請求項6に記載の発明は、傾斜スイッチあるいはホルダーのいずれか一方に別の開口部を設け、傾斜スイッチ、あるいは、ホルダーの他方の別の開口部へ密接せしめる突起を備えることで、ホルダーに傾斜スイッチを固定する際に一方の開口部に他方の突起を挿入して傾斜スイッチとホルダーを隙間なく接することができ、傾斜スイッチの検出角度の補正に際して、ホルダーと傾斜スイッチ間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、ホルダーはプリント基板と密接せしめる突起を備えることでホルダーとプリント基板を隙間なく接することができ、ホルダーに密接されている傾斜スイッチの検出角度の補正に際してホルダーとプリント基板間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0023】
請求項8に記載の発明は、ホルダーにプリント基板の下面を保持し密接せしめる突起を備えることで、プリント基板へホルダーを挿入する際に、ホルダーの突起部分をプリント基板の下面へ引っかけるなどの保持を行いホルダーとプリント基板間での勘合ズレを無くす。これにより、ホルダーに密接されている傾斜スイッチの検出角度の補正に際してホルダーとプリント基板間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0024】
請求項9に記載の発明は、ホルダーにプリント基板の開口部に挿入し密接せしめる突起を備えることでホルダーをプリント基板に挿入しプリント基板の開口部側面とホルダーの突起部側面間でプリント基板とホルダーを隙間なく接しさせる。これにより、ホルダーに密接されている傾斜スイッチの検出角度の補正に際してホルダーとプリント基板間での勘合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【0025】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図1〜図8を参照しながら説明する。
【0026】
(実施例1、2)
図1、2は、本発明の第1、第2の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すもので
ある。図1において14は傾斜スイッチ、15は傾斜スイッチの検出角度を補正するホルダー、5は製品内部に設置され傾斜スイッチ14にて傾き度合いを検出されるプリント基板である。本実施例の傾斜スイッチ14は内部の球状導電体(図示せず)の重力方向の延長線上に接点端子16が引き出され、傾斜スイッチ14が水平に設置されている状態を検出するタイプの傾斜スイッチである。具体的な検出角度としては、水平もしくは垂直から±45°以上傾斜している場合は傾斜であると検出し、水平もしくは垂直から±30°以内であれば傾斜していないと検出するものである。
【0027】
また、ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15のプリント基板5側の勘合面は、使用する傾斜スイッチ14の検出角度を補正する角度を有して傾斜している。
【0028】
具体的例として一つの方向に限定して、製品の傾斜度合いが25°傾いたときに検出する場合について説明する。この時、ホルダー15のプリント基板5側勘合面の角度として、傾斜スイッチ14の検出角度である45°から、検出したい製品傾斜度合いの25°を差し引いた20°傾斜させればよいこととなる。これにより製品が水平状態に設置されている時には、傾斜スイッチ14自体は水平より20°傾いて取り付けられていることとなる。製品が25°傾いた時点で傾斜スイッチ14の傾斜検出角度である45°となるため、製品の傾斜状態を検出することができる。
【0029】
また、本発明の実施例2である傾斜スイッチ14を水平状態に補正するホルダー15については、ホルダー15のプリント基板5側勘合面を、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度(α°)傾斜させている。このとき製品が地震や使用者の移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0030】
以上のように構成されたホルダー15において、このホルダー15の形状を水平よりある角度で傾かせることにより、傾斜スイッチ14の検出角度に因らず製品の傾斜度合いを検出することができる。
【0031】
なお、プリント基板5が図2のように一方向のみならず二方向(β°、γ°)に傾いて設置されている場合でもホルダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度(β°、γ°)に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0032】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0033】
(実施例3、4)
図3は、本発明の第3、第4の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すものである。図中の符号が同一のものについては説明を省略する。
【0034】
本実施例においてはホルダー15には傾斜スイッチ14の上面を保持するべく突起部17を設け、傾斜スイッチ14とホルダー15が密接するように構成されている。ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15のプリント基板5側勘合面は、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度傾斜させている。
【0035】
傾斜スイッチ14をホルダー15に挿入する際は接点端子16をホルダー15の開口部へ挿入し、突起部17を傾斜スイッチ14の上面に引っかける。突起部17の傾斜スイッチ14上面との勘合部分は傾斜スイッチ14の上面に沿った形状で、かつ、傾斜スイッチ14から容易に脱却しない勘合面積としている(勘合部分はおおむね2mm四方以上としている)。傾斜スイッチ14は突起部17によって、ホルダー15側に押しつけられ、また、接点端子16と突起部17によってホルダー15から脱却することなく一体に構成される。傾斜スイッチ14の接点端子16はホルダー15の下面(プリント基板5側)に突出し、傾斜スイッチ14とホルダー15が突起部17によって一体構成された傾斜検出装置としてプリント基板5に取り付けられ、半田付け等の固定によりプリント基板5に密接させる。
【0036】
以上のように構成されたホルダー15において、製品が地震や使用者の移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0037】
なお、プリント基板5が一方向のみならず二方向に傾いて設置されている場合でもホルダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0038】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0039】
本実施例では傾斜スイッチ14上面を保持する単一の突起部17として記載しているが、傾斜スイッチ14の上面を保持しホルダー15に密接できる複数の突起部であっても同様であることはいうまでもない。
【0040】
(実施例5)
図4は、本発明の第5の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すものである。図中の符号が同一のものについては説明を省略する。
【0041】
本実施例においてはホルダー15には傾斜スイッチ14の側面を保持するべく側面保持部18を設け、傾斜スイッチ14とホルダー15が密接するように構成されている。ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15のプリント基板5側勘合面は、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度傾斜させている。
【0042】
ホルダー15の側面保持部18の突起部間隔は傾斜スイッチ14の側面部とほぼ同程度、もしくは1mm程度小さくし、ホルダー15の側面保持部18の剛性で傾斜スイッチ14を保持するように構成し、傾斜スイッチ14をホルダー15に挿入する際は接点端子16をホルダー15の開口部へ挿入し、側面保持部18へ傾斜スイッチ14の側面を圧入することで、ホルダー15から傾斜スイッチ14が脱却することなく一体構成となる。
【0043】
傾斜スイッチ14の接点端子16はホルダー15の下面(プリント基板5側)に突出し、傾斜スイッチ14とホルダー15が側面保持部18によって一体構成された傾斜検出装置としてプリント基板5に取り付けられ、半田付け等の固定によりプリント基板5に密接させる。
【0044】
以上のように構成されたホルダー15において、製品が地震や使用者による移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0045】
なお、プリント基板5が一方向のみならず二方向に傾いて設置されている場合でもホルダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0046】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0047】
(実施例6)
図5は、本発明の第6の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すものである。図中の符号が同一のものについては説明を省略する。
【0048】
本実施例においてはホルダー15には傾斜スイッチ14からの突起を保持するべく開口部19を設け、傾斜スイッチ14とホルダー15が密接するように構成されている。ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15のプリント基板5側勘合面は、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度傾斜させている。
【0049】
傾斜スイッチ14をホルダー15に挿入する際は接点端子16をホルダー15の開口部へ挿入し、傾斜スイッチ14の突起部をホルダー15の開口部19に引っかける。開口部19は傾斜スイッチ14の突起部を挿入するに充分な(おおむね突起部よりも1mm程度大きくする)開口面積とし、傾斜スイッチ14の突起部との勘合部分は傾斜スイッチ14から容易に脱却しない勘合面積としている(勘合部分はおおむね2mm四方以上としている)。
【0050】
傾斜スイッチ14は傾斜スイッチ14の突起部とホルダー15の開口部19との勘合によって、ホルダー15側に押しつけられ、また、接点端子16によってホルダー15から脱却することなく一体構成となる。傾斜スイッチ14の接点端子16はホルダー15の下面(プリント基板5側)に突出し、傾斜スイッチ14とホルダー15が傾斜スイッチ14の突起部とホルダー15の開口部19によって一体構成された傾斜検出装置としてプリント基板5に取り付けられ、半田付け等の固定によりプリント基板5に密接させる。
【0051】
以上のように構成されたホルダー15において、製品が地震や使用者の移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0052】
なお、プリント基板5が一方向のみならず二方向に傾いて設置されている場合でもホル
ダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0053】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0054】
(実施例7、8)
図6は、本発明の第7、第8の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すものである。図中の符号が同一のものについては説明を省略する。
【0055】
本実施例においてはホルダー15にはプリント基板5の下面を保持するべく下方突起部20を設け、プリント基板5とホルダー15が密接するように構成されている。ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15のプリント基板5側勘合面は、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度傾斜させている。
【0056】
また、ホルダー15の下方突起部20とプリント基板5下面との勘合部分はプリント基板5の下面に沿った形状で、かつ、ホルダー15がプリント基板5から容易に脱却しない勘合面積としている(勘合部分はおおむね2mm四方以上としている)。傾斜スイッチ14の接点端子16はホルダー15の下面(プリント基板5側)に突出し、プリント基板5に取り付けられ、半田付け等の固定によりプリント基板5に密接させる。
【0057】
以上のように構成されたホルダー15において、製品が地震や使用者の移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0058】
なお、プリント基板5が一方向のみならず二方向に傾いて設置されている場合でもホルダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0059】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0060】
本実施例ではホルダー15をプリント基板5に保持する単一の下方突起部20として記載しているが、複数の下方突起部であっても同様であることはいうまでもない。
【0061】
(実施例9)
図7は、本発明の第9の実施例における傾斜検出装置の外観図を示すものである。図中の符号が同一のものについては説明を省略する。
【0062】
本実施例においては、ホルダー15の側面を保持する下方圧入部21を設け、ホルダー15とプリント基板5が密接するように構成されている。ホルダー15は傾斜スイッチ14の接点端子16が貫通する開口部を有しており、ホルダー15の傾斜スイッチ14側の勘合面は、傾斜スイッチ14の勘合面の形状に沿わせた形状とし、傾斜スイッチ14とホルダー15の勘合において検出角度に影響のない形状としている。また、ホルダー15の
プリント基板5側勘合面は、プリント基板5の製品内部での設置角度を解消するべくプリント基板5の製品内部での設置角度と同程度の角度傾斜させている。
【0063】
一般的にプリント基板の材質が紙フェノールの場合、金型でパンチングされたプリント基板孔径は、パンチング時に紙フェノールが柔らかいため押し出されて、中央部の孔径が細くなるいわゆる太鼓状の断面となる。ホルダー15の下方圧入部21の寸法はプリント基板5の開口部の側面とほぼ同程度としており、ホルダー15の下方圧入部21の剛性、及び、プリント基板5の開口部断面との摩擦でホルダー15がプリント基板5に密接する。
【0064】
傾斜スイッチ14の接点端子16はホルダー15の下面(プリント基板5側)に突出し、傾斜スイッチ14とホルダー15が側面保持部18によって一体構成された傾斜検出装置としてプリント基板5に取り付けられ、半田付け等の固定によりプリント基板5に密接させる。
【0065】
以上のように構成されたホルダー15において、製品が地震や使用者の移動などでの外的要因により水平状態ではなくなったとき、傾斜スイッチ14自体も製品の傾き度合いと同程度の傾き状態となるため、製品が傾斜したか否かの検出を行うことができる。
【0066】
なお、プリント基板5が一方向のみならず二方向に傾いて設置されている場合でもホルダー15の形状を傾斜スイッチ14が水平を保つ角度に形成することで、傾斜スイッチ14にて正確な傾斜度合いの検出を行うことができる。
【0067】
更に、プリント基板5が垂直状態で設置され、傾斜スイッチ14が垂直状態を検出する形状のものであっても、ホルダー15の形状を傾斜スイッチ14の設置状態を垂直とするような形状とすることで上記効果を得ることができる。
【0068】
【発明の効果】
以上のように、請求項1〜9に記載の本発明によれば、傾斜スイッチでの傾き度合いの検出角度をホルダーにて補正することで、汎用の傾斜スイッチ以外の検出角度を検出することができ、より使用状態に即した傾き状態の検出を行うことができる。
【0069】
また、プリント基板の配置を水平や垂直としなくても傾斜スイッチで正確に傾斜度合いを検出できるため、プリント基板としての形状の最適化が図れ、製品の小型・軽量化という社会的要請に応えることができる。
【0070】
更に、ホルダーに傾斜スイッチと密接せしめる突起を備えることや、ホルダーにプリント基板と密接せしめる突起を備えること、ホルダーに傾斜スイッチの側面を圧入し密接せしめる突起を備えることで、ホルダーと傾斜スイッチ、プリント基板を隙間なく接することができ、傾斜スイッチの検出角度の補正に際してホルダーと傾斜スイッチ間での嵌合ズレなどによる傾斜検出性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1、2における傾斜検出装置の側面図
【図2】 同装置におけるプリント基板二方向傾斜時の外観斜視図
【図3】 本発明の実施例3、4における傾斜検出装置の側面図
【図4】 本発明の実施例5における傾斜検出装置の側面図
【図5】 本発明の実施例6、7における傾斜検出装置の側面図
【図6】 本発明の実施例8における傾斜検出装置の側面図
【図7】 本発明の実施例9における傾斜検出装置の側面図
【図8】 (a)従来のバネ圧式傾斜スイッチの通常使用状態の構成図
(b)同スイッチの転倒状態の構成図
【図9】 従来の小電力傾斜スイッチの正面図
【図10】 従来の他の小電力傾斜スイッチの正面図
【符号の説明】
5 プリント基板
14 傾斜スイッチ
15 ホルダー
17 突起部
18 側面保持部
19 開口部
20 下面突起部
21 下面圧入部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inclination detection device that detects the degree of inclination of a product.
[0002]
[Prior art]
Conventional tilt detectors of this type (hereinafter referred to as tilt switches) are used in gas, oil, and electric heating equipment, and detect the tilt and fall of the heating equipment due to earthquakes or external impacts. Combustion was stopped, or energization to the heater was stopped. As shown in FIG. 8, the spring pressure type tilt switch 1 is installed on the bottom surface of a product such as a heating device, and presses an internal spring with the product weight to short-circuit the contact. Shi When the product tilts or falls, the product weight is not applied to the spring pressure type tilt switch 1, and the contact is opened because the internal spring is not pressed. When the spring pressure type tilt switch 1 is opened, the energization path to the
[0003]
However, if the product bottom surface is pressed against the
[0004]
In recent years, a tilt switch with reduced power has been developed, and a method of detecting a fall state of a product by inputting a tilt switch signal to a microcomputer (not shown) has become mainstream. The low
[0005]
Further, as shown in FIG. 10, the second small
[0006]
Yes. Z These tilt switches also detect that the internal contacts are tilted if they are tilted more than ± 45 ° from the horizontal or vertical, and detect that they are not tilted if they are within ± 30 ° from the horizontal or vertical. Many. In the range of ± 30 ° to ± 45 ° from the horizontal or vertical, angular hysteresis is provided so that the internal mercury, the
[0007]
The
[0008]
Furthermore, in recent years when protection of the global environment is screamed, the use of mercury for internal conductors is decreasing, and spherical and hemispherical conductors are increasing as internal conductors.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, the printed circuit board on which the tilt switches 4 and 8 are installed.
When 5 is installed in the horizontal or vertical direction, it detects the degree of inclination of the
[0010]
Specifically, if the printed
[0011]
Similarly, as the angle to detect that the inclination is not inclined, the horizontal switches of the
[0012]
This is because the detection angle of the
[0013]
On the other hand, when the product is tilted or the product is overturned, there is a problem that the
[0014]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even when the tilt switch or the printed circuit board on which the tilt switch is installed is not installed horizontally or vertically, the horizontal or vertical state is accurately detected, and the usability is improved. It is an object to provide a tilt switch that is good and has no false detection.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the tilt detection device of the present invention is provided with a holder for correcting the installation angle of the tilt switch. Even if the printed circuit board on which the tilt switch is installed is tilted inside the product, the tilt switch itself is secured by setting the tilt switch in a horizontal state or a vertical state by the holder.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 is a tilt switch for detecting a tilt angle; Above Holder for correcting the installation angle of the tilt switch The tilt switch and a printed circuit board for fixing the holder, wherein the holder has an opening through which a contact terminal of the tilt switch passes, and the contact terminal of the tilt switch passes through the opening to pass through the opening. The tilt switch and the holder are attached to the printed circuit board by fixing to the printed circuit board. Thus, even if the printed circuit board on which the tilt switch is installed or the tilt switch itself is tilted, the tilt detection angle is corrected by the holder. A detection angle other than a general-purpose tilt switch can be detected, and a tilt state can be detected more in line with the use state. In addition, since the tilt switch can accurately detect the degree of tilting without having to place the printed circuit board horizontally or vertically, the shape of the printed circuit board can be optimized to meet social demands for smaller and lighter products. Can do.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, the tilt switch and the printed circuit board on which the tilt switch is installed are not installed horizontally or vertically by making the tilt switch installation angle horizontal or vertical with the holder. Therefore, it is possible to provide a tilt detecting device that can detect a horizontal or vertical state and a tilt degree, is easy to use, and has no erroneous detection.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, the holder and the tilt switch can be brought into contact with each other without any gap by providing the holder with a projection that is in close contact with the tilt switch, and the fitting between the holder and the tilt switch can be performed when correcting the detection angle of the tilt switch. It is possible to prevent a decrease in tilt detection performance due to a shift or the like.
[0019]
In the invention according to
[0020]
The invention according to
[0021]
The invention according to
[0022]
Claim 7 Invention is a holder -Has a protrusion that makes contact with the printed circuit board so that the holder and the printed circuit board can be in contact with each other without any gaps. When correcting the detection angle of the tilt switch that is in close contact with the holder, there is a tilt due to misalignment between the holder and the printed circuit board. A decrease in detection performance can be prevented.
[0023]
The invention according to
[0024]
According to the ninth aspect of the present invention, the holder is inserted into the printed board so that the holder is inserted into the opening of the printed circuit board and brought into close contact with the printed circuit board. Make the holder contact without gaps. Accordingly, it is possible to prevent the tilt detection performance from being deteriorated due to misalignment between the holder and the printed board when correcting the detection angle of the tilt switch that is in close contact with the holder.
[0025]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0026]
(Examples 1 and 2)
1 and 2 show an external view of a tilt detecting device according to the first and second embodiments of the present invention.
is there. In FIG. 1, 14 is a tilt switch, 15 is a holder for correcting the detection angle of the tilt switch, and 5 is a printed circuit board which is installed inside the product and the tilt degree is detected by the
[0027]
The
[0028]
As a specific example, a case will be described in which the detection is performed when the inclination of the product is inclined by 25 °, limited to one direction. At this time, the angle of the mating surface on the printed
[0029]
Further, for the
[0030]
In the
[0031]
In addition, even when the printed
[0032]
Furthermore, even if the printed
[0033]
(Examples 3 and 4)
FIG. 3 shows an external view of the tilt detection apparatus in the third and fourth embodiments of the present invention. The description of the same reference numerals in the drawings is omitted.
[0034]
In the present embodiment, the
[0035]
When inserting the
[0036]
In the
[0037]
Even when the printed
[0038]
Furthermore, even if the printed
[0039]
In this embodiment, a
[0040]
(Example 5)
FIG. 4 shows an external view of a tilt detection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The description of the same reference numerals in the drawings is omitted.
[0041]
In the present embodiment, the
[0042]
The distance between the protrusions of the side
[0043]
The
[0044]
In the
[0045]
Even when the printed
[0046]
Furthermore, even if the printed
[0047]
(Example 6)
FIG. 5 shows an external view of a tilt detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The description of the same reference numerals in the drawings is omitted.
[0048]
In the present embodiment, the
[0049]
When inserting the
[0050]
The
[0051]
In the
[0052]
Even if the printed
By forming the shape of the
[0053]
Furthermore, even if the printed
[0054]
(Examples 7 and 8)
FIG. 6 shows an external view of a tilt detection apparatus in the seventh and eighth embodiments of the present invention. The description of the same reference numerals in the drawings is omitted.
[0055]
In this embodiment, the
[0056]
The fitting portion between the
[0057]
In the
[0058]
Even when the printed
[0059]
Furthermore, even if the printed
[0060]
In the present embodiment, the
[0061]
Example 9
FIG. 7 shows an external view of a tilt detecting apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. The description of the same reference numerals in the drawings is omitted.
[0062]
In the present embodiment, a lower press-
The mating surface on the printed
[0063]
In general, when the material of the printed circuit board is paper phenol, the printed circuit board hole diameter punched by the mold has a so-called drum-shaped cross section in which the paper phenol is pushed out during punching and is pushed out, and the hole diameter in the central portion is narrowed. The size of the lower press-
[0064]
The
[0065]
In the
[0066]
Even when the printed
[0067]
Furthermore, even if the printed
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to ninth aspects of the present invention, the detection angle other than the general-purpose tilt switch can be detected by correcting the detection angle of the tilt degree of the tilt switch with the holder. Thus, it is possible to detect the tilt state more in line with the use state.
[0069]
In addition, since the tilt switch can accurately detect the degree of tilting without having to place the printed circuit board horizontally or vertically, the shape of the printed circuit board can be optimized to meet social demands for smaller and lighter products. Can do.
[0070]
In addition, the holder is equipped with a protrusion that makes contact with the tilt switch, the holder is provided with a protrusion that makes contact with the printed circuit board, and the holder is equipped with a protrusion that press-fits the side face of the tilt switch to make contact with the tilt switch. The substrate can be brought into contact with no gap, and the tilt detection performance can be prevented from being deteriorated due to misalignment between the holder and the tilt switch when correcting the detection angle of the tilt switch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a tilt detection device according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of the apparatus when the printed circuit board is tilted in two directions.
FIG. 3 is a side view of a tilt detection device according to third and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a side view of a tilt detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of a tilt detection apparatus according to
FIG. 6 is a side view of a tilt detection apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view of a tilt detection apparatus according to
FIG. 8A is a configuration diagram of a conventional spring pressure type tilt switch in a normal use state.
(B) Configuration diagram of the switch overturned
FIG. 9 is a front view of a conventional low power tilt switch.
FIG. 10 is a front view of another conventional low power tilt switch.
[Explanation of symbols]
5 Printed circuit board
14 Tilt switch
15 holder
17 Protrusion
18 Side holder
19 opening
20 Lower surface protrusion
21 Lower surface press-fit part
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