JPH0474926A - 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】 Ａ１発明の目的 １）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。

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１３．５’以上
傾斜したときに警告を発する場合等に使用される。

２）従来の技術 この種の従来の傾斜検出装置としては第４Ａ〜６Ｂ図に
示すものが知られている。

第４Ａ、４Ｂ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４Ａ図に示す水平状態
ではオフであるが、第４Ｂ図に示す左下がりの傾斜状態
では端子０３，０４間を水銀０２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。

第５Ａ、５Ｂ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ａ（第５Ａ
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Ｒ（第５Ｂ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。

第６Ａ、６Ｂ図に示す傾斜検出装置は、回動軸０９周つ
に揺動自在に支持された振子０１０に所定の形状のスリ
ット０１１を形成し、このスリ・ント０１１を挟んで発
光素子０１２および受光素子０１３を対向配置したもの
である。この第６Ａ。

６Ｂ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０１Ｂが発
光素子０１２の光を受光しなくなる。

３）　発明が解決しようとする課題 ところが、前記第４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ図に示した傾
斜検出装置は、流体の流動を利用しているので、低温時
に流体の粘度が上昇してくると、流動性が低下し、感度
が低下するという問題点が在った。しかも、前記第４Ａ
、４Ｂ図に示す傾斜検出装置では一方向の傾斜しか検出
することができないという問題点もあった。また、第６
Ａ、６Ｂ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。

本発明は、前述の事情に鑑み、傾斜検出装置において、
任意の方向の傾斜角度を精度良く検出できるようにする
ことを課題とする。

Ｂ１発明の構成 １）課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の傾斜検出装置は、
固定部材に設けた支点口りに回動自在に支持されて重力
により鉛直姿勢を保持される鉛直部材の下端部に光反射
面を有する導電板が設けられ、前記固定部材によって、
発光素子およびこの発光素子の出射光が前記光反射面で
反射されたときにその反射光を受光する受光素子から成
る複数の光センサが支持され、前記各光センサは、前記
導電板が前記鉛直部材と一緒に前記支点口りに回動する
ときの前記光反射面の回動面に対向する位置に配置され
たことを特徴とする。

なお、前記「前記各光センサは、前記導電板が前記鉛直
部材と一緒に前記支点口りに回動するときの前記光反射
面の回動面に対向する位置」は、前記導電板が所定回転
角以上回動したときに光センサが導通状態から非導通状
態に変化する位置（すなわち、最初に光センサが前記反
射面に対向しており、受光素子が反射光を検出して導通
状態となっている位り、および非導通状態から導通状態
に変化する位置（すなわち、最初は光センサが前記反射
面に対向しておらず、受光素子が反射光を検出せずに非
導通状態となっている位置）の両方を意味するものとす
る。

２）作　用 前述の構成を備えた本発明の傾斜検出装置は、前記固定
部材を建設車輌の車体等の構造体に固定して使用される
。前記固定部材が前記車体等とともに傾斜した場合、前
記鉛直部材は重力により鉛直姿勢に保持されるが、その
とき、前と鉛直部材および導電板は前記固定部材に対し
て相対的に回動する。そして、最初に光センサが導通状
態であった場合（すなわち、前記導電板の反射面が最初
に前記光センサに対向していた場合）には、前記導電板
の相対的回動量が所定値以上になったとき光センサは非
導通状態となる。また、最初に光センサが非導通状態で
あった場合（すなわち、前記導電板の反射面が最初は前
記光センサに対向していない場合）には、前記導電板の
相対的回動量が所定値以上になったとき光センサが非導
通状態となる。

前述のように、前記固定部材に対する前記導電板の相対
的回動量が所定値以上となったときの前記光センサの前
記非導通状態−導通状態の変化により前記車体等の傾斜
が検出される。

３）実施例 以下、図面により本発明の傾斜検出装置の実施例を説明
する。

第１．２図は本発明の一実施例の構成説明図で、第１図
は側断面図、第２区は第１図のト（線断面図、である。

第１．２図において、固定部材１は、円板状の底板２と
この底板２の上面を覆うキャップ（帽子）状のカバー３
とを有している。カバ−３内部にはキャップ状の中間壁
４が設けられている。この中間壁４には、円周方向に沿
って８個の光センサ設置用開口部４ａが形成されている
。前記底板２には、前記光センサ設置用開口部４ａの位
置に対応して８個の光センサ支持部材５が固定されてい
る。

そして各光センサ支持部材５には光センサ６が支持され
ている。前配光センサ６は発光素子６＆とこの発光素子
６ａからの出射光の反射光を受光する受光素子６ｂとか
ら構成されている。

前記キャップ状の中間壁４の中央部には、球軸受け７が
設けられている。この球軸受け７には棒状の鉛直部材８
の上端が球軸受７の中心点（支点）回りに回動自在に支
持されている。この鉛直部材８の下端には球面状の導電
板９が連結されている。

そして、この導電板９はその下面が反射面９ａとして形
成されており、第１図に図示した状態では反射面９ａは
前記光センサ６に対向していない。

しかしながら前記導電板９は、それが前記球軸受７回り
に一定角度以上回動じたとき、前記反射面９ａが前記８
個の光センサ６のいずれかに対向するようになっている
。

また、前記底面板２および中間壁４にはそれぞれ８個の
永久磁石１０および１１が固定されており、それらの永
久磁石１０および１１にそれぞれ固定された磁性部材１
２および１３が前記導電部材９を上下から挟むように配
置されている。永久磁石１０．１１および磁性部材１２
および１３によって磁束発生＊ＲＫが構成されている。

そして、前記磁束発生装置Ｋが発生する磁束は、導電部
材９を貫通している。そのため、導電部材９が回動した
ときには、導電部材９に渦電流が生じてその回動運動に
はブレーキがかがるようになっている。

前記固定部材１を建設車両の車体等に取り付けて使用す
る際には、その車体が水平姿勢にあるときに前記固定部
材１および導電板９等が第１図に示す状態に保持される
ように、取り付ける。その場合、第１．２図から分かる
ように、８個の光センサ６は全て前記反射面９＆に対向
していないので、非導通状態（受光素子６ｂが光を検出
しない状態）である、ところが、車体等とともに前記固
定部材１が傾斜すると、前記反射面９λが前３６８個の
光センサ６のいずれかに対向するようになって、光セン
サ６のどれかが導通状態となる。

第３図は前記傾斜検出装置の傾斜検出回路の一実施例を
示す。

第３図において、発光素子６＆および受光素子６ｂを備
えた８個の光センサ６が第１図に示すような非導通状態
の場合は、トランジスタＴＲはオフ（Ｃ）ＦＦ）である
。

ところが、１ｊｆＥ８個の光センサ５の中の一個でも、
導通状態になると、トランジスタＴＲのペース電位は上
昇し、トランジスタＴＲはオン（ＯＮ）となる、このと
き、警報回路１４が作動するようになっている。

次に、前記第１〜３図に示した本発明の一実施例の作用
を説明する。

前記固定部材１を建設車両の車体等に取り付けて使用す
る際、その車体等が水平姿勢にあるとき前記固定部材１
および導電板９等は第１図に示す状態に保持されている
。そして、前記８個の光センサ６が全てオフの状態で使
用される。この場合第３図から分かるように前記トラン
ジスタＴＲはオフに保持される。

ところで、前記車体等とともに前記固定部材１が所定角
度以上傾斜すると、前記８個の光センサ６の中のどれか
の光センサに前記導電板９の反射面９＆が対向するよう
になる。このとき、前記反射面９ａに対向する光センサ
６が導通状態となる。

このとき、前記トランジスタＴＲがオンとなり、警報回
路１４が作動する。この警報回路１４が作動したときに
、例えば、エンジンを停止させるようにすれば、前記車
体等の横転等が防止される。

なお、前記導電板９は前記固定部材１に固定された磁束
発生装置にの発生する磁束が貫通しているので、導電板
９が固定部材１に対して相対的に回動運動すると、導電
板９に渦電流が発生する。

そして、導電板９の動きが速い程大きなブレーキがかか
るため応答性（傾斜検出速度）が遅くなり、ダンパ効果
が生じる。したがって、車両が不整地等を走行する際、
車両が小石に乗り上げる等短い時間の加速度により導電
板９が大きく運動して不要な信号が出力されるような虞
がなくなる。しかしながら、導電板９の動きがゆっくり
している場合には前記ダンパ効果が小さくなって、車体
等の傾斜が高精度で検出される。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、本発明の傾斜検出装置は、発光素子および受光
素子の位！を楕円に沿って配置することにより、検出す
る傾斜角度を検出方向に応じて異ならせることができる
。また、導電板の形状を楕円にすることにより、検出す
る傾斜角度を検出方向に応じて調節することもできる。

また、導電板は球面状とする代わりに、平板状にするこ
とも可能である。さらに、姿勢を検出する車体等が水平
状態のときに、光センサ６が非導通状態に保持され（す
なわち、車体等が水平状態のときに全ての光センサ５が
前記導電部材９の反射面９＆に対向しない位１に保持さ
れ）、所定角度以上傾斜したときに導通状態（すなわち
、光センサ６が前記反射面９ａに対向する状Ｗｓ）とな
るようにする代わりに、水平状態のときに、全ての光セ
ンサが導通状態に保持され、所定角度以上傾斜したとき
に光センサのどれかが非導通状態となるようにすること
も可能である。

Ｃ１発明の効果 前述の本発明の傾斜検出装置は、固定部材に対する前記
導電板の相対的回動量が所定値以上となったときの前記
光センサの前記非導通状態−導通状態の変化により前記
車体等の傾斜が検出される。そして、固定部材に固定さ
れた１個の光センサは発光素子と前記導電板の反射面か
らの反射光を受光する受光素子とから構成されているの
で、発光素子および受光素子を別々の位１に配置するの
ではなく、１箇所に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の傾斜検出装置の一実施例の構造説明図
で傾斜検出対象物が水平姿勢に在るときの状態を示す図
、第２図は前記第１図の■−■線断面図、第３図は同実
施例で使用される傾斜検出回路を示す図、第４Ａ〜６Ｂ
図は従来例の説明図、である。 Ｋ・・・磁束発生装置、 １・・・固定部材、６・・・光センサ、６ａ・・・発光
素子、６ｂ・・・受光素子、８・・・鉛直部材、９・・
・導電板、９＆・・・光反射面、 特許出願人　株式会社　島津製作所 代理人　弁理士　１）　中　　隆　　秀外１名 第４Ａ図 第４Ｂ図 第５Ｂ区 し／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定部材に設けた支点回りに回動自在に支持されて重力
   により鉛直姿勢を保持される鉛直部材の下端部に光反射
   面を有する導電板が設けられ、前記固定部材によって発
   光素子およびこの発光素子の出射光が前記光反射面で反
   射されたときにその反射光を受光する受光素子から成る
   複数の光センサが支持され、前記各光センサは、前記導
   電板が前記鉛直部材と一緒に前記支点回りに回動すると
   きの前記光反射面の回動面に対向する位置に配置された
   傾斜検出装置。