JPH0519767Y2

JPH0519767Y2 -

Info

Publication number: JPH0519767Y2
Application number: JP1988085319U
Authority: JP
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1993-05-25
Anticipated expiration: 2003-05-25
Also published as: JPH01140117U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、傾斜或は横転及び振（震）動又は傾
斜角度を検知するセンサーに関するものである。

（従来の技術）従来、光センサーと振り子とを使つて傾斜を検
知するセンサーには、ケース内に全方向に振動可
能なように糸或は弾性金属線材によつて吊される
円形又は球形の遮光体を間にして発光素子と受光
素子と（反射型フオトセンサー）を上下又は水平
に配して光の遮光又は透過を検知する方式、或は
前記同様に吊される光反射体として用いる円形錘
体の上部又は下部に発光素子と受光素子とを配し
て反射光を検知する方式の傾斜検知スイツチ（特
開昭55−95235号公報）と、振動可能なように糸或はボールジヨイント構造
の支持部によて吊される光反射体として用いる反
射板の上部又は下部に発光素子と受光素子とから
なるフオト・リフレクタ（反射型フオトセンサ
ー）を配して反射光を検知する方式の傾斜検知ス
イツチ（特開昭60−85311号公報）とがある。

（考案が解決しようとする課題）しかし、上記の傾斜検知スイツチは、大きくし
かも強力な振動時においては、遮光体又は光反射
体がケースの内面又は周囲に当たつて、これらの
ものを破損する恐れがあり、遮光体又は光反射体
に重量を持たせて、ケース又は周囲空間を小型化
することを困難にする。

また、反射光を検知する方式は、光反射体に円
形の円形錘体又は円形或は四角の反射板を用いて
いるために、発光素子と受光素子と（反射型フオ
トセンサー）の配置を上部又は下部だけに限定さ
れ、これによつて例えば水平方向配置にする等の
設計を困難にする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、内面に衝撃を吸収
するクツシヨンを備えた箱（ケース）の中に、前
記箱の天井から光反射球を吊して、さらに、発光
素子と受光素子とからなる反射型フオトセンサー
を前記箱が水平時に前記光反射球を介して得られ
る反射光を受ける位置でかつ前記光反射球の軌道
上外に前記光反射球に対向して配して、前記箱が
傾斜或は横転又は振動を受けると、これによつて
生じる前記反射型フオトセンサーと光反射球との
対向面のずれによる反射光の変化を検知して、こ
れを電気信号に変換して出力するように構成した
ことを特徴とする。

（作用）上記した構成から、本考案の傾斜振動センサー
を各種装置に配設することによつて、該装置が傾
斜或は横転又は振（震）動を発生或は受けると、
該装置に配設される本傾斜振動センサーを構成す
る箱が前記傾斜或は横転又は振（震）動を受け
て、該傾斜或は横転又は振（震）動に基ずく反射
型フオトセンサーと光反射球との対向面のずれに
よつて生じる反射光の変化を検知して、前記装置
の傾斜或は横転又は振（震）動等を電気信号に変
換して出力する。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面を使つて説明す
る。

第１図は、本考案の傾斜振動センサーの一実施
例を示す側面断面図である。

第１図の実施例は、内面に衝撃を吸収するクツ
シヨン２を備えた箱１の中に、箱１の天井に配さ
れるボール受３とボール受３によつて補球される
ボール４とで構成される全周方向に対して振動可
能なボールジヨイント構造の支持部によつてボー
ル４に対する硬質のアーム５で光反射球６を吊し
て、さらに、発光素子８と受光素子９とからなる
反射型フオトセンサー７を光反射球６に対向して
配して、箱１が傾斜或は横転又は振動を受ける
と、該傾斜或は横転又は振動に基ずく反射型フオ
トセンサー７或は光反射球６の移動によつて生じ
る両対向面のずれによる反射光の変化を反射型フ
オトセンサー７によて検知して、これを電気信号
に変換して出力すように構成したものである。

なお、本実施例では反射型フオトセンサー７を
光反射球６の水平方向に配しているが、箱１が水
平時に光反射球６に対向する位置で、かつ光反射
球６が反射型フオトセンサー７に接触或は当らな
い光反射球６の軌道上外であれば、例えば水平方
向或は斜下の全周囲又は真下或は真上等の任意の
位置へ配してもよい。

また、クツシヨン２は、光反射球６が箱１の内
面に当たる衝撃を吸収する緩衝壁の役目をするも
のであるが、光を吸収する吸収手段を兼ねてもよ
い。また、クツシヨン２を少なくとも光反射球６
が当たる部分にのみ備えて、光を吸収する吸収手
段を別に備えてもよい。

また、反射型フオトセンサー７の投光角と受光
角とを調整する、或は箱の傾きを調整する調整手
段を備えて、本傾斜振動センサーの装置等への設
置時に僅かな傾きが生じる場合に、光反射球６に
おける光の反射点をその表面頂点に調整して、検
知作動点の補正調整をできるようにするとよい。

以上のような構成から、箱１が水平静止時には
反射型フオトセンサー７の発光素子８から投光さ
れる光は光反射球６で反射して戻されて反射型フ
オトセンサー７の受光素子９をONにして、箱１
が傾斜或は横転又は振動時には反射型フオトセン
サー７又は光反射球６の移動によつて反射型フオ
トセンサー７の発光素子８から投光される光は光
反射球６で反射方向が変えられ或は直進して反射
型フオトセンサー７の受光素子９を作動する。

次に、第２図は、本傾斜振動センサーの傾斜・
横転・振動検知動作図である。

第２図において、光反射球６が中心をO₃とす
る小型のものであるとき、発光素子８から投光さ
れる光は、箱１が水平静止時には反射点P₁で反
射して受光素子９へ入つて受光素子９をONにす
るが、僅かに右に傾斜すると、光反射球６はその
重力方向は変わらず箱１の傾斜角に対応するボー
ル受３の回転によつてそのまま垂下静止するが、
箱１の傾斜角に対応して発光素子８と受光素子９
とがともに光反射球６の支持部の頂点O₁（ボール
受３の頂点）の同心円上にある軌道上を僅かに左
へ移動するために、発光素子８から投光される光
は反射点P₄で左上方向へ反射し、さらに大きく
傾斜或は横転すると直進して受光素子９をOFF
にする。これによつて、水平と傾斜或は横転とを
ONとOFFとの電気信号として出力する。

次に、箱１が振動を受けると、光反射球６は振
動方向に振動して、光反射球６が水平静止位置か
ら移動すると発光素子８から投光される光は反射
方向を変えられ或は直進して受光素子９をOFF
して、水平静止位置を横切る時には受光素子９を
ONして、これによつて、振動をON−OFFを繰
り返す電気信号として出力する。

上記の傾斜或は横転又は振動の検知動作は、光
反射球６が球形であることからして、発光素子８
と受光素子９と（反射型フオトセンサー７）の配
置方向には関係なく、しかも全周方向に対して同
様に得られる。

なお、光反射球６の径と、発光素子８から投光
される光のビーム幅と受光素子９の指向特性とを
適当に選んで、上記の検知感度を必要に応じて高
く或は低く設定する。

また、上記の振動の検知動作において得られる
ON−OFF電気信号の周期は、振動の大きさに対
応して変化するから、該周期から振動の大きさを
計測できる。

次に、光反射球６が中心をO₂とする大型のも
のであるとき、発光素子８から投光される光は、
水平静止時には反射点P₁で反射して全て受光素
子９へ入るが、少し右に傾斜すると発光素子８と
受光素子９とがともに光反射球６の支持部の頂点
O₁の同心円上にある軌道上を少し左へ移動する
ために中心O₁の同心円上のＡ−Ｂラインを越し
て、反射点P₂で反射点P₁での反射角より僅かに
小さく内側へ反射して受光素子９へ入る。そし
て、さらに右に傾斜すると発光素子８から投光さ
れる光は反射点P₃で反射して、反射点P₂でより
さらに僅かに内側へ反射して受光素子９へ入る。
このようにして受光素子９へ入る光は、水平時か
らそれぞれの傾斜角度に対応して光量が変化する
ことから、該変化に対応する電気量を受光素子９
で得て、前記傾斜角度に対応する電気量を出力す
る。

上記の傾斜角度の検知動作は、光反射球６の中
心をO₃としたときの先の説明同様に、全周方向
に対して得られる。

なお、発光素子８から投光される光のビーム幅
と受光素子９の指向特性とを適当に選び、受光素
子９の出力に増幅器を設けてその利得を調整する
調整手段を備えて、傾斜角度に対応して変化する
電気信号を出力するようにして傾斜角度の検知感
度と特性とを適度に選ぶとよい。

（考案の効果）本考案は、以上説明したように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。

全周方向に対する傾斜或は横転又は振（震）動
等の検知を、簡易な構造でもつて構成される一個
の箱（部品）でもつて実現できる。

内面に衝撃を吸収するクツシヨンを備えたこと
で、通常の使用時又は輸送時に起きる、大きな傾
斜或は強大な振動時に、光反射球が箱の内面に当
る衝撃を吸収して光反射球（特にその表面）或は
箱を破損するのを防止する。また、これによつ
て、光反射球を重くしてその振動運動を正常なも
のにし、また、光反射球が箱の内面に当たる程に
箱の内容積を小さくして全体を小型化することが
できる。

光反射体に球体の光反射球を採用したことによ
つて、光の反射点をその表面頂点に全周囲に対し
て取ることができ、これによつて、光反射球に対
向して配する反射型フオトセンサーの位置に上部
或は下部にといつた限定を受けないために、例え
ば水平方向を含む任意の場所に配設ができるため
に、箱の形状を含む設計を自由にし、また、反射
型フオトセンサーの水平配設によつて、下部配設
に比べて反射型フオトセンサーに投受光角度を調
整する調整手段を設けてする該調整を容易にし、
これによつて、設置時における検知作動点の補正
調整を容易にする。

また、径の小さい光反射球を使つて、反射型フ
オトセンサーを構成する発光素子のビーム幅と受
光素子の感度指向とを適度に狭く或は広く選ぶこ
とで、傾斜或は振動検知感度の任意設定を容易に
実現する。また逆に、適度に径の大きい光反射球
を使つて発光素子のビーム幅と受光素子の感度指
向とを適度に広く選ぶことで、細かな傾斜角度の
測定を容易に実現し、角度センサーとして利用で
きる他に、箱が受ける加速度を光反射球の移動に
変えてその時の反射光量を検知する加速度センサ
ーとしても利用できる。この場合、丸穴の受座に
置く光反射球の転がりを利用する方式の加速度セ
ンサーは水平静止時における光反射球の静止を安
定に保つために前記受座をある程度深く取る必要
があることからして、この方式の加速度センサー
に比べて、本センサーは光反射球の移動がスムー
ズであり微小加速度の検知を確実にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の側面断面図、第２
図は傾斜・横転・振動検知動作図。１……箱、２……クツシヨン、３……ボール
受、４……ボール、５……アーム、６……光反射
球、７……反射型フオトセンサー、８……発光素
子、９……受光素子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内面に衝撃を吸収するクツシヨンを備えた箱の
中に、発光素子と受光素子とからなる反射型フオ
トセンサーと、前記箱の天井から吊される振り子
の下端に取り付けられた光反射球とを対向して配
して、前記箱が傾斜或は横転又は振動を受けるこ
とによつて生じる前記反射型フオトセンサーと光
反射球との対向面のずれによる反射光の変化を検
知するように構成したことを特徴とする傾斜振動
センサー。