JPH0416173Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、容器内の液体表面に浮かべて、機器
の重力方向に対する傾き角を検出するための傾斜
センサ用浮子に関する。

（従来の技術） 従来、傾斜センサとして、液体表面が機器の傾
きに関係なく重力の作用で常に水平面を呈する性
質を利用したものが多数実用化されている。これ
らの傾斜センサは、機械的な摩擦による誤差を生
じないという利点を持つが、同時に、液体表面が
液体容器の壁面と相互作用して、表面張力により
その表面がわん曲したり、外部からの振動が加わ
るとその表面にさざ波が生じるなど、実際の検出
面で問題があつた。これらの問題に対し、浮力の
作用で液体表面と同等の傾きをする浮子を液体表
面に浮かべ、液体表面の代わりに浮子の表面を利
用する方式に属する種々の形式のものが提案され
たが、従来の浮子では、液体の表面張力や吸着力
により、浮子が液体を入れた容器に壁面に付着し
て具合の悪いことが起こる。

これを第４図、第５図を参照にして説明する。

第４図は、従来の浮子を用いた傾斜センサの代
表的構成を示す。第４図では、検出手段として光
電検出手段を採用した例を示す。例えばガラス製
の容器１の中に液体２が入れられ、その表面に浮
子３が浮かべられている。光源６とコリメータレ
ンズ７からなる送光系４ａと、コリメータレンズ
７と受光素子８からなる受光系４６と、から構成
された光電式検出装置４は、容器１又は容器１が
取付けられている機器に取付けられており、容器
１又はこれが取付けられた機器が傾斜すると、液
体２の表面が容器１に対して相対的に傾斜し、こ
の表面の傾斜に追従して浮子３の表面（この場
合、反射性である）も容器１に対して相対的に傾
斜し、光電式検出装置４で浮子３の傾斜が検出さ
れる。

第５図ａ，ｂはこの様な従来法において、浮子
３が容器１の壁面に付着して検出誤差を生じる様
子を示すものである。浮子３が容器１の壁面に付
着すると、容器１が傾斜しても浮子３は容器１の
壁面との付着力により元の位置にとどまろうと
し、この傾斜角度がある程度以上になると浮子３
は壁面に対してすべるので、浮子３は付着とすべ
りを断続的に繰返す、いわゆるステツクスリツプ
状の動きをし、正確な傾斜角を検出することが困
難になる。第５図ａは容器１が傾き角θ傾斜した
時に浮子３が液体２の水平面に追従しない場合を
示したもので、誤差角度はεとなる。この様子を
更に拡大して示したものが第５図ｂで、浮子３は
本来点線の位置を占めるべきであるが、上記した
様な理由で表面張力９により実線の位置をとり、
真値検出が不可能になる。

（考案が解決しようとする問題点） したがつて、本考案は、容器内の液体表面に浮
かべた傾斜センサ用浮子の上記の様な問題点を解
決し、浮子本体が容器の壁面に付着するのを妨げ
ることによつて、高精度の傾き角の検出を可能に
した傾斜センサ用浮子を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段と作用） 本考案の傾斜センサ用浮子は、容器内の液体表
面に浮かべた浮子の表面が液体表面に追従するこ
とを利用する傾斜センサの浮子であつて、容器内
壁面に浮子本体が付着するのを防止する様に複数
の突起を周設してある。

こうすると、浮力本体が容器内壁面と付着しな
いので、浮子は壁面に対して付着とすべりを断続
的に繰返す動きをすることがなく、液体の水平面
に十分に追従する。

突起は浮子本体と一体成形しても良く、植設し
ても良い。

（実施例） 第１図〜第３図を参照にして、本考案の実施例
を説明する。

第１図は本考案の傾斜センサ用浮子を用いた傾
斜センサの代表的構成を示すもので、浮子３の針
状突起５を除いて第４図に示した従来の浮子を用
いた傾斜センサと同じである。第２図に本考案の
この浮子３の１例を示す。第２図のものは例えば
ガラス容器からなる傾斜センサ用浮子３であり、
この浮子を液体表面に浮かべた時に液体表面に位
置する浮子３の周囲に適当数の突起５を浮子３と
一体に成形したものである。この様な突起５を設
けると、容器１の内壁表面に浮子３が付着して
も、実際に壁面に付着するのは突起５の先端の小
さな面だけであり、壁面と浮子３の間の付着力は
ごく小さなものである。したがつて、容器１が傾
いても浮子３は、第５図を用いて説明した従来の
浮子の様なステツクスリツプ状の付着とすべりを
断続的に繰返す動きをすることがなく、液体２の
水平面に十分に追従する。以上の説明から明らか
なように、突起５の数と間隔は、浮子の形状と突
起の寸法から、浮子３本体が容器１の壁面に付着
しないようにするように選ばれる。

第３図は浮子３の別の実施例を示すもので、浮
子本体３の形状、材質はどの様なものであつても
良い。この実施例の特徴は、針状突起５を本体３
と一体成形するのではなく、植設したことであ
る。この様にすると、浮子の製造がより簡単にな
ると共に、突起の先端をより細く、かつその長
さ、間隔を自由に選ぶことができる。

以上説明したとおり、本考案の傾斜センサ用浮
子は、浮子の周囲に突起を設けて浮子本体が容器
の壁面に付着しないようにしたもので、以上の実
施例以外に種々の変形が可能である。そして、第
１図に示したような傾き角検出方式に限らず、
種々の方式によりその傾き角を検出することがで
きる。

（考案の効果） 本考案によれば、浮子に突起を設けるだけの極
めて簡単な構造の改良により、浮子が容器の壁面
に付着して液体の水平面に追従しなくなるという
従来のものの欠点を改善することができるので、
液体と浮子を用いた傾斜センサの精度を向上させ
ることができ、高精度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】

第１図は本考案の傾斜センサ用浮子を用いた傾
斜センサの代表的構成を示す断面図、第２図、第
３図はそれぞれ本考案の実施例の傾斜センサ用浮
子の平面図、第４図は従来の浮子を用いた傾斜セ
ンサの代表的構成を示す断面図、第５図は従来の
浮子の欠点を説明するための説明図である。 １……容器、２……液体、３……浮子、４……
光電検出装置、５……突起、６……光源、７……
コリメートレンズ、８……受光素子、９……表面
張力。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 容器内の液体表面に浮かべた浮子の表面が液
   体表面に追従することを利用する傾斜センサに
   おいて、容器内壁面に浮子本体が付着するのを
   防止する様に複数の突起を周設したことを特徴
   とする傾斜センサ用浮子。 (2) 特許請求の範囲第(1)項記載の傾斜センサ用浮
   子において、突起は浮子本体と一体成形したも
   の。 (3) 特許請求の範囲第(1)項記載の傾斜センサ用浮
   子において、突起は浮子本体に植設したもの。