JPH04273011A - 傾斜検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ある部材または構造体
等が水平状態から一定角度以上傾斜したときにその傾斜
を検出するための傾斜検出装置に関する。

【０００２】このような傾斜検出装置は、たとえば高所
作業車が３°以上傾斜したとき、または建設作業車が１
３．５°以上傾斜したときに警告を発する場合等に使用
される。

【０００３】

【従来の技術】この種の従来の傾斜検出装置としては第
３（ａ）　〜５（ｂ）　図に示すものが知られている。 第３（ａ），３（ｂ）　図に示す傾斜検出装置は、密封
容器０１の中に水銀０２と端子０３，０４とを封入した
水銀スイッチである．この水銀スイッチは第３（ａ）　
図に示す水平状態ではオフであるが、第３（ｂ）　図に
示す左下がりの傾斜状態では端子０３，０４間を水銀０
２が接続してオンになる。 したがって、左下がりに所定角度以上傾斜した場合には
、それを検出することができる。

【０００４】第４（ａ），４（ｂ）　図に示す傾斜検出
装置は、リードスイッチ０５と容器０６内に封入された
磁性流体０７および磁性流体０７中に浮かんだ磁石０８
とから構成されている。この傾斜検出装置を支持する部
材が水平な状態（第４（ａ）　図参照）ではリードスイ
ッチ０５は、磁石０８が接近した状態に在るのでオンで
あるが、傾斜状態（第４（ｂ）　図参照）ではリードス
イッチ０５は磁石０８が離れた遠方位置に在るのでオフ
である。

【０００５】第５（ａ），５（ｂ）　図に示す傾斜検出
装置は、回動軸０９周りに揺動自在に支持された振子０
１０に所定の形状のスリット０１１を形成し、このスリ
ット０１１を挟んで発光素子０１２および受光素子０１
３を対向配置したものである。この第５（ａ），５（ｂ
）　図に示した傾斜検出装置では、振子０１０が回動軸
０９周りに所定角度以上回転すると受光素子０１３が発
光素子０１２の光を受光しなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第３（
ａ），３（ｂ）　図に示した傾斜検出装置は、製品のバ
ラツキが大きく、一定の傾斜角度で固定する（車体等に
取り付ける）のが難しい。また、一方向の傾斜しか検出
することができず、水銀による公害を引き起こすおそれ
が在る。

【０００７】また、前記第４（ａ），４（ｂ）　図に示
した磁性流体を用いた傾斜検出装置は、リードスイッチ
製品のバラツキが大きく、リードスイッチがＯＮ，ＯＦ
Ｆ　する動作タイミングのヒステリシスも大きい。した
がって、小さな傾斜角度を正確に検出することは困難で
ある。また、温度特性も悪い。

【０００８】また、第５（ａ），５（ｂ）　図に示す傾
斜検出装置は前記振子を支持する回転軸周りの傾斜角度
は検出できるが、前記回転軸に垂直な軸周りの傾斜は検
出することができないという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記の課題を解決するために創
案されたものであり、任意の方向の傾斜角度を精度良く
検出でき安全な傾斜検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の傾斜検出装置は
、次のような構成を有する。すなわち、傾斜検出装置に
おいて、磁極をなす吸着部材に回動自在に接合された磁
性体ふりこと、前記吸着部材が固定される容器と、前記
容器に固定され、前記磁性体ふりこの位置により異なる
検出信号を出力する磁気センサとを備えた。

【００１１】

【作用】前述の構成を備えた本発明の傾斜検出装置は、
前記容器を建設車輌の車体等の構造体に固定して使用さ
れる。

【００１２】前記磁性体ふりこは前記吸着部材に接合さ
れているので磁化され、その周囲にある定まった磁界を
形成する。前記容器が前記車体等とともに水平に保持さ
れている状態と、前記容器が前記車体等とともに傾斜し
た状態では、前記容器に固定された前記磁気センサと、
常に垂下している前記磁性体との相対的位置関係が変化
し、前記磁気センサ取付位置における磁界が変化し、前
記磁気センサの検出信号が変化する。この検出信号の変
化により、前記容器を固定した車体等の傾斜が検出され
る。

【００１３】

【実施例】本発明の傾斜検出装置の一実施例を第１図に
て説明する。カラー１には永久磁石２とスチールボール
３が埋設され、これにより吸着部材８を形成している。 吸着部材８は円筒状の容器５に固定されている。スチー
ルボール３は永久磁石２により磁化され、スチールボー
ル４はスチールボール３に吸引され、スチールボール３
のまわりに回動自在に接合されている。容器５の下部に
はホール素子６が固定され、ホール素子６とスチールボ
ール４の間には、スチールボール４が衝撃によりスチー
ルボール３から落下した時、ホール素子６の破損を防ぐ
と同時に、すぐ吸着部材８に復帰できるようガード７が
設けられている。容器５は図示しない車両等に固定され
て使用される。

【００１４】次に本実施例の作用について説明する。ま
ず車両が水平な時、第１図（ａ）　および（ｃ）　に示
すようにスチールボール３の中心とスチールボール４の
中心を結ぶ軸線とホール素子６の中心は一致し、ホール
素子６には最大の磁界が作用し、ホール素子６からの出
力電圧も最大となる。

【００１５】車両が（ｂ）　に示すようにθだけ傾斜し
た場合、スチールボール４はスチールボール３と接触し
たまま安定する位置までなめらかに移動する。この時、
ホール素子６に作用する磁界は車両が水平な時より小さ
くなり、ホール素子６からの出力電圧も小さくなる。

【００１６】傾斜角θが大きくなればなるほどホール素
子６の位置はスチールボール３の中心とスチールボール
４の中心を結ぶ軸線から離れるので、ホール素子６に作
用する磁界は小さくなり、ホール素子６からの出力電圧
も小さくなる。このようにしてホール素子６からの出力
電圧の大きさから傾斜角θの大きさが検出できる。

【００１７】次に本実施例の傾斜検出装置を用いた傾斜
警報器の構成を第２図に示す。ホール素子６に動作電流
ｉを流しておき、ホール素子６の出力である端子間電圧
は差動増幅回路９で増幅され、設定角度比較回路１０に
入力される。設定角度比較回路１０では、許容傾斜角に
対応する設定電圧と差動増幅回路９からの出力が比較さ
れ、差動増幅回路９からの出力が大である時、アラーム
ドライブ回路１１にアラーム駆動指令が出される。アラ
ームドライブ回路１１は前記アラーム駆動指令により、
警報アラーム１２を駆動する。

【００１８】なお、上記設定角度比較回路１０およびア
ラームドライブ回路１１はトランジスタやオペアンプな
どのアナログ素子により構成しても良く、ＣＰＵを用い
てデジタル的に動作させても良い。

【００１９】また、上記実施例では磁気センサとしてホ
ール素子を用いたが、磁気抵抗素子を用いて、その抵抗
値の変化を検出するようにしても良い。また、スチール
ボール４が微小な振動等に敏感に反応し過ぎるので、ダ
ンパ効果を持たせたい場合には、スチールボール４の動
く空間にシリコンオイル等の流体を満たしておけば良い
。

【００２０】さらに、本実施例では吸着部材として永久
磁石にスチールボールを固着させ、磁性体ふりことして
スチールボールを用いたが、磁石に電磁石を用いても良
く、吸着部材全体を磁石で構成しても良い。また、磁性
体ふりこも、吸着部材のまわりに回動自在であり、その
周囲に異った強さの磁界を形成すればどのような形状で
もかまわない。

【００２１】

【効果】本発明の傾斜検出装置は次のような効果を有す
る。 １．構造が簡単なため、生産しやすく安価である。 ２．リードスイッチ等の接触によるＯＮ，ＯＦＦ　動作
がないので、動作が確実で、経年変化も少ない。 ３．１つの磁気センサーで全周方向の傾斜を検出できる
。 ４．傾斜の検出に磁界の変化を利用しているため、公害
の恐れがなく温度特性も良い。 ５．磁性体ふりこと吸着部材との間に軸受けなどの複雑
な接合機構を有していないので、磁性体ふりこがスムー
ズに動き、ＯＮ，ＯＦＦ　動作タイミングのヒステリシ
スが少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の傾斜検出装置の一実施例を表し、（ａ
）　はその水平状態における縦断面図、（ｂ）　はθだ
け傾斜した時の縦断面図、（ｃ）　は（ａ）　における
Ａ−Ａ横断面図、（ｄ）　は（ｂ）　におけるＡ−Ａ横
断面図である。

【図２】本発明の傾斜検出装置を用いた傾斜警報器のブ
ロック図である。

【図３】水銀スイッチを用いた従来の傾斜検出装置を表
し、（ａ）　はその水平状態における縦断面図、（ｂ）
　はその傾斜状態における縦断面図である。

【図４】リードスイッチと磁性流体を用いた従来の傾斜
検出装置を表し、（ａ）　はその水平状態における縦断
面図、（ｂ）　はθだけ傾斜させたときの縦断面図であ
る。

【図５】振子と発光素子および受光素子を用いた従来の
傾斜検出装置を表し、（ａ）　はその正面図、（ｂ）　
はその側面図である。

【符号の説明】

２：永久磁石 ３，４：スチールボール ５：容器 ６：ホール素子 ８：吸着部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁極をなす吸着部材に回動自在に接合
   された磁性体ふりこと、前記吸着部材が固定される容器
   と、前記容器に固定され、前記磁性体ふりこの位置によ
   り異なる検出信号を出力する磁気センサを備えた傾斜検
   出装置。