JPH0530713U - 磁気式傾斜角度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置構成の簡易な小型の磁気式傾斜角度セン
サを提供する。 【構成】 ケース枠体８の軸受部10に回転軸11を回転自
在に水平に保持し、回転軸11には回転体12を固定する。
回転体12は上側を切り欠いて回転軸11の上側よりも下側
を重くして重量バランスを崩し、回転体12の周端面は螺
線状の一区分面となるように形成する。回転体12の下側
には回転体12の周端面に対向させて磁気抵抗素子14を配
設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁気抵抗素子を用いて形成した磁気式傾斜角度センサに関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、ビデオカメラやテーブル面等の傾きを検出するセンサとして、傾斜角 度センサが使用されている。図４にはこの種の一般的な傾斜角度センサが示され ている。従来の傾斜角度センサは、ポテンショメータ１の回転軸２にアダプタ３ を固定し、このアダプタ３からアーム４を下方に突設し、このアーム４の下端側 におもり５を固定し、ポテンショメータ１のケース６を被測定対象の基台７等に 固定したものである。

【０００３】 この傾斜角度センサによれば、おもり６は常に回転軸２に対して垂直下方に向 くので、基台７がθだけ傾くと、基台７（ケース６）に対して回転軸２は相対的 にθだけ回転することとなり、この回転軸２の回転量を電気信号に変換して取り 出すものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の傾斜角度センサは、ポテンショメータ１におもり５を取 り付ける構造であるため、装置構成が複雑で大掛かりとなり、装置が大型化する 上に装置コストも高くなるという問題があった。

【０００５】 本考案は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、 装置構成の簡易な、かつ、小型で安価な磁気式傾斜角度センサを提供することに ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本考案は上記目的を達成するために、次のように構成されている。すなわち、 本考案の磁気式傾斜角度センサは、磁性材によって形成されている回転体に回転 軸が固定され、この回転軸は軸受部に回転自在に支持されており、前記回転体は 回転軸を中心として上下の重量バランスを崩して上側よりも下側を重くしてあり 、この回転体の下側には回転体の周端面に対向させて磁気抵抗素子が配設され、 前記回転体の周端面は当該回転体の回転によって磁気抵抗素子との対向位置が回 転軸の軸長方向にずれる螺線状の一区分面となっていることを特徴として構成さ れている。

【０００７】

【作用】

上記構成の本考案において、回転体の回転軸を支持している軸受部側を被測定 対象の例えば基台に取り付けた状態で、基台がθだけ傾斜すると、回転体は回転 軸に対して上側よりも下側を重くしてあるので、回転体の下側は常に重力の方向 を向こうとし、回転軸は回転体と一体的に基台に対して相対的にθだけ回転する 。この回転体の回転により磁気抵抗素子に対向する回転体の対向面が回転軸の軸 方向にずれる結果、この対向面のずれ量、つまり、回転体の回転量（基台の傾斜 角度）に対応する信号が検出信号として得られる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１には本考案に係る磁気 式傾斜角度センサの一実施例の構成が示されている。同図において、ケース枠体 ８の左右両側には軸受部10が設けられ、この軸受部10に支持されて水平方向に掛 け渡された回転軸11が回転自在に配設されている。回転軸11のほぼ中間部には回 転体12が固定されている。

【０００９】 この回転体12は磁性材料によって形成され、その周端面13の形状は、螺線状の 一区分面、換言すれば、ねじ山の頂面の螺線長の一部を取り出した状態の形状に 形成されている。また、回転軸11を中心としてその上側を切り欠き、上下両側で 重量のバランスを崩し、回転軸11の上側よりも下側を重くし、常に、回転体12の 下側の重心位置Ｇが重力の方向、つまり、垂直下方に向くように構成されている 。

【００１０】 前記回転体12の下側には回転体12の螺線状の周端面13に対向させて磁気抵抗素 子14が配設されている。この磁気抵抗素子14は図２に示すように、磁気抵抗の素 子エレメント14ａ，14ｂをバイアスマグネット15の上側に配置し、素子エレメン ト14ａ，14ｂを直列に接続し、その一端側を電源ラインに接続し、他端側をグラ ンドラインに接続し、素子エレメント14ａ，14ｂの接続部を検出信号の取り出し 部としたものである。

【００１１】 本実施例は上記のように構成されており、次に、本実施例の装置による傾斜角 度の検出動作について説明する。ケース枠体８を従来例の図３に示すように、傾 斜角度を測定する被測定対象の基台７に取り付けた状態で、基台７がθだけ傾く と、回転体12の重心位置Ｇは重力方向を向こうとするので、回転体12は基台７に 対して相対的にθだけ回転する。この回転体12の回転により回転体12の周端面13 の磁気抵抗素子14に対する対向面の位置は回転角θに対応する量だけ回転軸11の 軸方向にずれる。すなわち、図２に示すように、回転体12がθだけ回転すると周 端面13の対向位置は磁気抵抗素子14の素子エレメント14ａから14ｂの方向に又は 素子エレメント14ｂから14ａの方向に、θの傾き方向に応じて移動する。この周 端面13の対向位置の移動によって磁気抵抗素子14の検出信号の大きさが例えば図 ３に示す検出信号のＡからＢのレベル範囲で変化し、この検出信号のレベル値か ら基台７の傾斜角度が求められる。

【００１２】 なお、本考案は上記実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り 得る。例えば、上記実施例では回転体12の上側を切り欠くことで回転体12の上下 両側の重量バランスを崩しているが、このような切り欠きを設けずに、回転体12 の下側におもりを埋め込んで上下両側の重量バランスを崩すようにしてもよく、 あるいは、本実施例のように回転体12の上側を切り欠き、さらに、回転体12の下 側の部分におもりを埋め込んで上下両側の重量バランスを大きく崩し、被測定対 象の基台７が傾いたときにはその傾き分だけ重心位置Ｇが直ちに重力の方向を向 くように、測定の応答性を高めるようにしてもよい。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は、軸受部に回転自在に保持されている回転軸に上下の重量バランスを 崩した回転体を固定し、この回転体の周端面を螺線状の一区分面とし、回転体の 下方側に当該回転体の周端面に対向させて磁気抵抗素子を設けたものであるから 、被測定対象の傾斜を磁気抵抗素子に対向する螺線状の周端面の位置ずれ量とし て検出することが可能となり、従来例のようなポテンショメータやおもりを使用 することなく装置構成を極めて簡易に構成することができ、装置製造の容易化と 装置の小型化を図り、併せて装置コストの大幅な低減化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る磁気式傾斜角度センサの一実施例
を示す構成図である。

【図２】同実施例を構成する磁気抵抗素子による傾斜角
度の検出動作例を示す説明図である。

【図３】同実施例におけるセンサ出力レベルの説明図で
ある。

【図４】従来の傾斜角度センサの一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

８ ケース枠体 10 軸受部 11 回転軸 12 回転体 13 周端面 14 磁気抵抗素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 落合 千貴 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材によって形成されている回転体に
   回転軸が固定され、この回転軸は軸受部に回転自在に支
   持されており、前記回転体は回転軸を中心として上下の
   重量バランスを崩して上側よりも下側を重くしてあり、
   この回転体の下側には回転体の周端面に対向させて磁気
   抵抗素子が配設され、前記回転体の周端面は当該回転体
   の回転によって磁気抵抗素子との対向位置が回転軸の軸
   長方向にずれる螺線状の一区分面となっている磁気式傾
   斜角度センサ。