JPH062089Y2

JPH062089Y2 - 傾斜センサ

Info

Publication number: JPH062089Y2
Application number: JP19663087U
Authority: JP
Inventors: 靖柳沢; 高志塩浦; 章守田; 啓今泉; 良基小田川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2002-12-26
Also published as: JPH01102711U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ある物体が傾斜したときその傾斜した状態を
検出する傾斜センサに関するものである。

（従来の技術）中空ケース内に、表面に磁性流体が被着した永久磁石を
収容し、ケース外部に磁気感応素子を配置して、ケース
が傾いたとき、内部の永久磁石がその自重で低い位置へ
移動することから磁気感応素子の感知する磁気が変化し
て、ケースが傾いたことを検出する傾斜センサが提案さ
れている。

（例えば特願昭62-51209号参照）第６図は、その種の傾斜センサを示したもので、１は非
磁性体のアルミニウムからなるケースであり、カップ状
のケース1aと蓋体1bとが互いに重なる部分で接着剤で接
着され、密封された中空部２を有する。中空部２には表
面に磁性流体３が被着した略円板状の永久磁石４が収容
されている。なお1cは、永久磁石４を中に入れてカップ
状のケース1aと蓋1bとを接着剤で固着した後、小孔から
磁性流体３を注入し、その後、小孔を塞ぐ小孔蓋であ
る。５はプラスチック成形品からなるセンサ取付台であ
り、ケース１がその上部に挿入され、樹脂６で固定され
る。７はプリント基板８上に配置され、リード端子を半
田付けされた磁気感応素子としてのリードスイッチであ
り、プリント基板８からはリード線９が引き出されてい
る。10は裏カバーであり、対向する一対の辺部から立ち
上がった爪10aを取付台５の内部に形設した凹部に係合
させることにより固定される。11は取付台５の頂部に貼
着されたアモルファス磁性片で、その貼着位置で傾斜セ
ンサの応答角度が調整される。12は名称、型番、メーカ
ー名等が表示されたラベルである。

このような構成において、ケース１が傾いていない状態
にあるときは、永久磁石４がケースの中央部に位置する
ことから、リードスイッチ７の一対のリードは永久磁石
４から同等の磁気的影響を受け、スイッチの中央部で同
極となるので互いに反発し合い、従ってスイッチは開い
た状態となる。次に、ケース４が傾いて永久磁石４が低
い方へ移動したときは、片側のリードのみが永久磁石４
の影響を受けるため、スイッチの中央部での両リードの
極性が異極となって接続状態となる。なお、磁性流体３
は永久磁石４が移動する際の潤滑油の作用をする。この
ように、リードスイッチ７の開閉動作により、ケース１
が傾いたことを検出することができる。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成の従来例には、次のような問題
点があった。

(1)非磁性体ケース１は、前述のように、カップ状ケー
ス1aに永久磁石４を入れ、予め重なる部分に接着剤を塗
布したカップ状ケース1a蓋と1bとを嵌合して接着する。
次に、蓋1bに開けた小孔から磁性流体３を注入した後、
小孔を小孔蓋1cで塞ぐ。このときも接着剤を使用する。
さらに、このように密封したケース１を取付台５の底部
の開口部から挿入し、これを天地逆にして樹脂６を流し
込み、固化して固定する。これら接着剤及び樹脂は、そ
の都度、加熱硬化する必要があり、また、接着剤は、磁
性流体３に使用される溶媒に侵されない２液タイプのも
のを使用するので、その段取り時間も含めて多大の工数
を必要とし、量産性が非常に悪いものであった。

(2)ケース１が取付台５内の上部に固定された後、リー
ドスイッチ７が取付けられたプンリト基板８が挿入さ
れ、図示しないストッパで位置決めされ、裏カバー10を
嵌め込んで固定するが、このとき、永久磁石４とリード
スイッチ７との間隔が、傾斜センサとしての応答角度に
大きく影響する。第６図の構成では、カップ状ケース1a
と蓋1bとの接着状態、小孔蓋1cの接着状態、あるいは樹
脂６によるケース１の固定状態等により、さらには接着
剤のはみ出しにより突起ができて蓋１ｂと取付台５の天
井との間に隙間ができるなど、ケース１の取付位置にバ
ラツキが生じ、従って、応答角度にバラツキが生じ勝ち
であった。

(3)応答角度を最終的に微調整するため、取付台５の頂
部にアモルファス片11を貼着する。さらにその上に名
称、型番、メーカー名等が表示された粘着剤付ラベル12
を貼り付けるが、その下地が平でないため表面が凸凹し
て、外観上見苦しかった。

本考案は、上記問題点を解決するもので、特に、非磁性
体ケースの取付台への取付方法を改善し、工数の大幅削
減を達成するとともに、製造上のバラツキをなくするよ
うにした傾斜センサを提供するものである。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、非磁性体ケースは、蓋と
同一平面上にフランジ部を有し、また取付台は、上下に
貫通した取付部を有し、非磁性体ケースを取付部の上部
から挿入して取付部の上縁部近傍に形成した段部に非磁
性体ケースのフランジ部を載せて位置決めする構成とす
る。

（作用）非磁性体ケースを上記形状にすることにより、取付台の
上部からケースを装着することが可能になるため、作業
性が非常に向上し、さらに、ケースの取付位置が常に安
定するので、永久磁石とリードスイッチとの間隔が一定
となり、傾斜センサとしての応答角度のバラツキがなく
なる。

（実施例）以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示したもので、第１図
(b)は、第１図(a)のＸ−Ｘ断面図、また第２図は、第１
図の分解斜視図である。なお、磁性流体３、永久磁石
４、リードスイッチ７、プリント基板８、リード線９及
びアモルファス片11は、従来例と同一のものとする。

21は、磁性流体３が被着した永久磁石４を中空部２に収
容している非磁性体ケースで、共にアルミニウムからな
るカップ状ケース22と蓋23とから構成されている。24は
上下が貫通した取付部を有するプラスチック成形品から
なる取付台、25は取付台24に形設された傾斜センサとし
ての取付ねじ孔、26は対向する辺部から立ち上がった係
合爪27を有するプラスチック成形品からなる裏カバー、
28はアモルファス片11を貼着するアルミニウムからなる
中蓋、29は名称、型番、メーカー名等が表示されたアル
マイト処理の粘着剤付銘板である。

本実施例では、非磁性体ケース21において、材質として
アルミニウムが使用され、カップ状ケース22と蓋23とを
フランジ部で冷間圧接法により融着し、密封するように
している。第３図は、ケース21の形状を、また、第４図
は、冷間圧接法をそれぞれ示したものである。なお、冷
間圧接法が適用され得る非磁性体ケースの材質として
は、アルミニウムの外に、銅、銅合金、非磁性ステンレ
ス鋼等がある。

第３図のように、カップ状ケース22は、その開口縁部に
外側へ張り出したフランジ部22aを有し、また、蓋23
は、カップ状ケース22の開口部内壁面に沿ってリング状
に形設された断面略Ｕ字形の折り曲げ突出部23aとこの
突出部の外側に形設したフランジ部23bを有する。カッ
プ状ケース22に蓋23を嵌合させると、突出部23aの外周
面がカップ状ケース22の開口内壁面に沿って緩く挿入さ
れ、ケース22と蓋23が位置決めされるとともに両フラン
ジ部22aと23bが重なるようになっている。

第４図によって、冷間圧接法の原理を説明する。冷間圧
接法は、これまで主として、水晶振動子の封入法として
用いられてきた公知技術である。ただしこの場合は、融
着金属として無酸素銅に表面ニッケルメッキしたもの、
あるいは鉄の冷間圧延材に金下地メッキと仕上げにニッ
ケルメッキを施したものが多い。本考案では、純アルミ
ニウムを使用し、カップ状ケース22と蓋23を予めアニー
リング及び脱脂処理した後、中に永久磁石と磁性流体と
を入れて嵌合させ、第４図(a)のように、上金型31と下
金型32とでフランジ部を挾む。下金型32には融着部に相
当する箇所に断面台形状の突起32aが設けられている。
次に、油圧式プレス等により金型を圧接していくと、第
４図(b)のように、突起32aがフランジ部22aに食い込ん
でいき、フランジ部の金属が矢印のように流動すると同
時に両フランジが融着する。この場合、蓋23側で流動し
た金属は、第４図(c)に示したように、突出部23aの変形
によって吸収され、蓋全体の変形にまで及ぼすことはな
い。このようにして、融着された非磁性体ケース21を、
125℃,30分加熱後、120℃のフロリナート液に５分間浸
漬して気泡発生の有無、また、真空加熱テスト等による
密封試験を行なった結果、密封が完全であることを確認
した。

この冷間圧接法にる密封工程は、全く熱を使用せず、し
かも20〜30秒／個という極めて短時間で融着ができ、自
動機を使用すればさらに短縮が可能であり、段取り時間
の短縮も含めると、従来の接着剤使用の硬化時間、１時
間×２回＝２時間以上の工程に比べて著しい工数削減と
なる。しかも、密封の信頼性が格段に向上し、かつ、作
業上のバラツキもなくなって、その効果は量り知れない
ものとなる。

非磁性体ケース21をフランジ付き形状としたため、取付
台24へ上部から装着できるように改善されている。第５
図は、取付台24を示したので、上下に貫通した取付部35
を有する。取付部35の上縁部近傍には段部36が形設さ
れ、この段部36にケースのフランジ部22aが載り、ケー
スの位置決めが完全になる。なお、フランジ部22aと段
部36とは加熱硬化型の接着剤で接着、固定されるが、こ
の接着剤はケースの密封とは全く関係がないので、常温
乾燥の接着剤でもよい。取付部35の内壁には不必要な箇
所に凹部37を形設し、また、取付台裏面にも空洞部38を
作り、肉を薄くして材料の節約を図っている。なお、リ
ードスイッチ７のリード端子が延びている部分も凹部を
形成して逃げるようにしている。

39は取付部35の下方側壁に設けた切欠部で、プリント基
板８から引き出されたリード線の適宜の位置に熱収縮チ
ューブ40（第２図参照）を被せ、切欠部39に押し込んで
固定する。また、このときの熱収縮チューブ40は、引き
出すリード線の長さを決める目安にもなり、作業性がよ
くなる。切欠部が設けられた側壁部及びその対向する側
壁部は、底面が取付ねじ孔25を設けた部分より若干上が
っており、従って、傾斜センサとしての取付底面は取付
ねじ孔25を設けた部分の底面となる。このように長手方
向両端２箇所で水平をとる方が、全体が同一平面となっ
ているより安定する。

プリント基板８は、取付部35の下方から挿入され、段部
41で位置決めされる。これによって、段部36で位置決め
されたケース21との相対位置が一定となり、製品間のバ
ラツキがなくなる。プリト基板８は、取付部35の下方か
ら嵌着された裏カバー26の係合爪27の先端で固定され
る。

取付ねじ孔25は、２段に形成されている。このように形
成することにより、傾斜センサを対象物に取付ける際に
取付ねじを挿入したとき、取付ねじの頭がねじ孔の大径
部に位置し、その取付ねじの頭にドライバーの先端を係
合させるのが極めて容易になる。

非磁性体ケース21が取付台24の取付部35に装着された
後、第１図又は第２図に示したように、その上に中蓋28
が取付けられ、これにアモルファス片11が貼着される。
このアモルファス片11の貼着位置によって、最終的な傾
斜センサとしての応答角度が調整される。調整が終了し
た後、表面に銘板29が貼り付けられる。この銘板29は外
周の２箇所に突起29aを設けてあり、一方、取付台24の
対応する箇所には凹部42（第５図(a)参照）が設けてあ
るので、銘板29の貼り付け位置が確定し、従来のように
円形ラベルを、目視により位置決めしながら貼付るのに
比べて、作業性が非常によくなった。また、ラベルを用
いると表面が凸凹して外観上好ましくないが、本実施例
のように銘板を用いることにより、表面が平になって、
商品価値が上がる。

なお、実施例では、磁気感応素子としてリードスイッチ
を使用したが、他の素子を用いてもよい。また、応答角
度調整のためにアモルファス片が使用されているが、こ
れに限らず、パーマロイ、珪素鋼等の飽和磁化の大きい
ものであればよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、非磁性体ケース
がフランジ部を有し、上下に貫通した取付部を有する取
付台に上部から挿入し、取付部に設けた段部にフランジ
部を載せて位置決めする構成を採用したので、従来の取
付台の底部からケースを挿入して樹脂で固定するものに
比べて作業性が著しく向上し、しかも、ケースと磁気感
応素子との相対位置が常に一定となり、製造上のバラツ
キが非常に少なくなる。また、銘板の外周部に突起を設
け、取付台の対応する凹部に合せて取付ける位置決め手
段、磁気感応素子から引き出したリード線に熱収縮チュ
ーブを被せて取付台の側壁に設けた切欠部で固定する固
定手段、及び取付台の取付ねじ孔を２段構成とした点
は、それぞれ作業性を高める上で非常に効果がある。さ
らに、銘板を用いることにより表面の凸凹が解消され、
取付台の長手方向両端部底面のみ対象物に接するように
して安定した水平度が得られるなど、多大の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の構成図、第２図は、第１
図の分解斜視図、第３図は、非磁性体ケースの形状を示
す断面図、第４図は、冷間圧接法によるカップ状ケース
と蓋の融着を示す図、第５図は、取付台の構成図、第６
図は、従来例の構成図である。２…中空部、３…磁性流体、４…永久磁石、７…リード
スイッチ、８…プリント基板、９…リード線、11…アモ
ルファス片、21…非磁性体ケース、22…カップ状ケー
ス、22a…フランジ部、23…蓋、23a…突出部、23b…フ
ランジ部、24…取付台、25…取付ねじ部、26…裏カバ
ー、28…中蓋、29…銘板、29a…突起、35…取付部、36
…段部、39…切欠部、40…熱収縮チューブ、42…凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者今泉啓東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)考案者小田川良基東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カップ状ケースと蓋とで密封された中空部
を有する非磁性体ケースと、前記中空部に収容され表面
に磁性流体が被着した永久磁石と、前記ケースの底部の
外側に配置され前記永久磁石の磁気を感知する磁気感応
素子と、前記非磁性体ケース及び磁気感応素子を保持す
る取付台とを備えた傾斜センサにおいて、前記非磁性体
ケースは、前記蓋と同一平面上にフランジ部を有し、前
記取付台は、上下に貫通した取付部を有し、前記非磁性
体ケースを前記取付部の上部から挿入して前記取付部の
上縁部近傍に形成した段部に前記非磁性体ケースのフラ
ンジ部を載せて位置決めしてなることを特徴とする傾斜
センサ。
【請求項２】前記取付台は、取付部の上縁部に、前記非
磁性体ケースの上に中蓋を介して貼付られる銘板の外周
部に形設された位置決め用の突起が係合する凹部が設け
られていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
(1)項記載の傾斜センサ。
【請求項３】前記取付台は、取付部の下方側壁に切欠部
を有し、前記磁気感応素子から引き出されたリード線の
適宜の位置に熱収縮チューブを被せ、この熱収縮チュー
ブの部分を前記切欠部に押し込んで固定することを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の傾斜セン
サ。
【請求項４】前記取付台は、長手方向両端部に、傾斜セ
ンサとして対象物に取付けるための取付ねじ孔を有し、
この取付ねじ孔が大径部と小径部の２段形状となってい
ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記
載の傾斜センサ。
【請求項５】前記取付台は、長手方向両端部の底面が中
間部の底面より若干突出しており、前記両端部底面で水
平をとることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
(1)項記載の傾斜センサ。