JPH049541Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、全方向の傾斜角を測定可能とする傾
斜角検知器に関する。

〔従来の技術〕

従来より、被測定体の傾斜角を検知する傾斜角
検知器として、重力の作用による振り子の回動を
利用した振り子式の傾斜角検知器、あるいは板バ
ネを彎曲させつつ重力により揺動する揺動体を利
用した板バネ式の傾斜角検知器があつた。しか
し、これらの傾斜角検知器はいずれもその構造の
制約によつて、被測定体の傾斜角の内、一方向の
傾斜成分しか検知することができないものであつ
た。したがつて、被測定体がピツチング、ローリ
ングの二方向、もしくはこれらの合成方向に傾斜
する場合には、２台の傾斜角検知器を各々直角方
向に配置させて測定しなければならず、不都合な
ものであつた。

そこで、このような不具合点を解決すべく従来
より全方向の傾斜角を１台で測定可能とする種々
の傾斜角検知器が考案されている。第３図はこの
傾斜角検知器の一例を示す概略正面図であり、図
において１は図示せぬ筐体に固設されたユニバー
サルジヨイント、２はその下端部に重錘部２ａを
一体に設けてなる揺動体である。揺動体２の上端
部は球体状に形成され継手部２ｂをなしており、
揺動体２はこの継手部２ｂを介してユニバーサル
ジヨイント１に吊架されている。したがつて、こ
の傾斜角検知器は被測定体がピツチング、ローリ
ングの二方向、もしくはこれらの合成方向に傾斜
する場合であつても、揺動体２がその傾斜に応じ
て自在に揺動するので、この揺動量を図示せぬ揺
動量変換手段を用いて電気信号に変換して、被測
定体における全方向の傾斜角を検知することがで
きるようになつている。

また、第４図および第５図は気泡式の傾斜角検
知器の概略平面断面図およびその側断面図であ
る。図において４は透明材よりなるケース、５は
このケース４に充填された液体、６は気泡、７は
受光素子、８は発光素子である。すなわち、被測
定体の傾斜に応じて気泡６が自在に移動するの
で、この気泡６を屈折拡散して通過する発光素子
８の浴射光から、気泡６の移動量を受光素子７を
用いて電圧に変換し、この電圧値を基に被測定体
における全方向の傾斜角を検知することができる
ようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような傾斜角検知器による
と１台で全方向の傾斜角を検知することは可能で
はあるが、コストが高い割りにその検知性能があ
まり良くないという欠点がある。

すなわち、第３図に示された検知器において
は、その傾斜角検知性能を維持するために、ユニ
バーサルジヨイント１の寸法精度を厳密としなけ
ればならず、このため検知器自体のコストが極め
て高くなつてしまう。またコストの高いユニバー
サルジヨイント１を用いるにもかかわらず、その
構造上機械的摩擦を避けることができず、コスト
の割にはその性能自体は決してよいと言えるもの
ではなかつた。

一方、第４図〜第５図に示された気泡式の検知
器においては、構造としては第３図の検知器に比
して簡単ではあるが、その傾斜角検知性能を維持
するために、被測定体の傾斜に応じて移動する気
泡６の大きさ、即ちケース４に充填された液体５
の量を厳密に管理する必要があり、このため検知
器自体のコストが極めて高くなつてしまう。ま
た、液体５の量を厳密に管理したとしても、一般
に液体は温度変化によつて膨張あるいは収縮して
しまうので、このため気泡６の大きさが温度変化
によつて変化してしまい傾斜角検知特性に重大な
影響を及ぼしてしまうという欠点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこのような点に鑑みてなされたもの
で、ピポツト状の先端部を有する揺動体を該先端
部を介して支持体に磁力によつて吸引吊架させる
と共に、この揺動体の揺動量を揺動量変換手段を
用いて電気信号に変換するようにしたものであ
る。

〔作用〕

したがつてこの考案によると、ピポツト状の先
端部を介して揺動体が支持体に磁力により吸引吊
架されているので、機械的摩擦が僅少となり、全
方向にわたつて揺動体を円滑且つ均一に揺動可能
とすることができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る傾斜角検知器を詳細に説明
する。第１図はこの傾斜角検知器の一実施例を示
す概略正面断面図である。図において、９は図示
せぬ筐体に固設された磁石よりなる支持体、１０
はこの支持体９に固着された非磁性材よりなるガ
イド、１１はその先端部１１ａが半球面状に仕上
げられた磁性体よりなる揺動体、１２はこの揺動
体１１の下端部に固定保持されたお碗状の遮光
板、１３はこの遮光板１２に対向して所定間隙を
もつて筐体に固定された受光素子、１４は遮光板
１２の上部側に配置されると共に受光素子１２に
対向する如く筐体に固定された複数の発光素子で
ある。揺動体１１は半球面状の先端部１１ａをガ
イド１０の略「Ｖ」字状の溝１０ａに落ち込ん
で、支持体１１の磁石の略中心に当接する如く磁
力によつて吸引吊架されている。したがつて、こ
の揺動体１１は遮光板１２と共に半球面状の先端
部１１ａを支点として、ガイド１０の溝１０ａに
より規制される範囲において、全方向に自在に揺
動可能となつている。また、受光素子１３は発光
素子１４から照射される浴射光を受光し、この浴
射光の変化に応じて適宜電気信号を出力するよう
になつている。すなわち、揺動体１１が遮光板１
２と共に揺動した時、発光素子１４から照射され
る浴射光の一部が遮光板１２により適宜遮光さ
れ、受光素子１３に光影が生ずる。この光影は揺
動体１１の揺動に応じて受光素子１３上を移動す
る。つまり、この光影の移動位置に応じた電気信
号が受光素子１３から出力されるようになつてい
る。このような受光素子１３および発光素子１４
で揺動量変換手段を構成している。

次に、このように構成された傾斜角検知器の動
作を説明する。すなわち、被測定体がピツチン
グ、ローリングの二方向、もしくはこれらの合成
方向に傾斜する場合の動作について説明するに、
揺動体１１は被測定体の傾斜角に応じて全方向に
わたつて先端部１１ａを支点として円滑且つ均一
に揺動する。つまり、揺動体１１が支持体９によ
り磁力により吊架され、且つこの揺動体１１の先
端部１１ａが半球面状に仕上げられているため、
揺動時の機械的摩擦が僅少となり、全方向にわた
る円滑且つ均一な揺動が可能となる。

しかして、揺動体１１が被測定体の傾斜角に応
じて揺動すると、発光素子１４から照射される浴
射光が適宜遮光板１２により遮光され、受光素子
１３上の光影が移動する。そして、この光影の移
動位置に応じた電気信号が受光素子１４から出力
される。この電気信号は揺動体１１の揺動量、す
なわち被測定体の傾斜角に応じた信号として出力
されるので、この信号に基づいて被測定体の傾斜
角を検知することができるようになる。

第２図は本考案に係る傾斜角検知器の他の実施
例を示す概略正面断面図である。図において、第
１図と同一符号は同一あるいは同等部分を示し、
その説明は省略する。この検知器において揺動体
１１はその下端部に磁石１５が固着されており、
この磁石１５の下面側には所定間隙をもつて磁気
抵抗素子１６が筐体に固定されている。この磁気
抵抗素子１６は外部から磁束が与えられると、こ
の与えられた位置に応じて電気信号を出力するよ
うになつている。つまり、揺動体１１が半球面状
の先端部１１ａを支点として揺動することによつ
て、磁石１５と磁気抵抗素子１６との相対位置が
変わり、磁気抵抗素子１６に与えられる磁束の位
置が変わつて、この磁束の位置に応じた電気信号
が出力される。この電気信号は揺動体１１の揺動
量、すなわち、被測定体の傾斜角に応じた信号と
して出力されるので、この信号に基づいて被測定
体の傾斜角を検知することができるようになる。
このように、揺動量を電気信号に変換する手段と
して、磁石１５および磁気抵抗素子１６を用いて
もよい。また、揺動量を電気信号に変換すること
ができるのであれば、必ずしも第１図あるいは第
２図のような光学的あるいは磁気的な揺動量変換
手段とせずともよく他の方法でもよい。

また、第１図および第２図において揺動体１１
の先端部１１ａは半球面状に仕上げを施したもの
としたが、半球面状に限ることはなく、揺動時の
機械的摩擦力を小さくすることができれば他の形
状としてもよい。本考案においてはこれら形状を
ピボツト状と定義する。

さらに、揺動体１１は全体を磁性体とせずとも
よく、少なくともその先端部１１ａが磁性体であ
ればよい。また、揺動体１１が支持体９に磁力に
より吊架されるものであれば、必ずしも揺動体１
１を磁性体に、あるいは支持体９を磁石にせずと
もよく、逆に揺動体１１を磁石とし支持体９を磁
性体としてもよい。また、両者共吸引し合う磁石
としてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案による傾斜角検知器
によると、ピボツト状の先端部を有する揺動体を
該先端部を介して支持体に磁力によつて吸引吊架
されるようにしたので、極めて簡単な構造で安価
にその傾斜角検知性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る傾斜角検知器の一実施例
を示す概略正面断面図、第２図はこの傾斜角検知
器の他の実施例を示す概略正面断面図、第３図は
従来の傾斜角検知器を示す概略正面図、第４図お
よび第５図は従来の気泡式傾斜角検知器を示す概
略平面断面図および概略側断面図である。 ９……支持体、１１……揺動体、１１ａ……先
端部、１２……遮光板、１３……受光素子、１４
……発光素子、１５……磁石、１６……磁気抵抗
素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピボツト状の先端部を有する揺動体と、この揺
   動体を前記先端部を介して磁力により吸引吊架す
   る支持体と、前記揺動体の揺動量を電気信号に変
   換する揺動量変換手段とを備えたことを特徴とす
   る傾斜角検知器。