JPH0628624U - 傾斜計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定方向に位置させるための重錘が固定され
る回動部材の揺動を早く減衰させ、また測定誤差を最小
限に抑える。 【構成】 フレーム２の全面に磁石１２Ａが固着される
主アーム８を備え、一方フレーム２の後面には主フレー
ムと同位置に磁石１２Ａと吸着するように磁石１２Ｂが
固着される副アーム１１を備えており、この副アーム１
１はフレーム２に密着するシリコンオイル１８が封入さ
れたダンパーボックス１５内に備えられる。 これによ
り主アーム８の揺動を早く減衰させることができ、更に
主アーム８と副アーム１１とが同調するので測定誤差を
最小限に抑えることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は傾斜計に係わり、特に傾斜角の測定時に安定した測定値を短時間に 表示させる傾斜計に関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

従来、傾斜計には磁石を傾斜に応じて振り子のように振らせ、２つの磁気セン サによってその磁石の磁力を読み、その値を傾斜量に変化させる傾斜計と、発光 素子と受光素子とを用いて例えば発光ダイオードとフォトトランジスタの組合せ 、またはフォトインタラプタ等を使用し、傾斜角に応じてその相互位置を変化さ せる傾斜計とがある。

【０００３】 磁気センサを用いる傾斜計は図５に示すように、磁石５１が固定された重錘５ ２と、この重錘５２を傾斜計５０の上端部から吊持する懸吊線５３と、磁石５１ からの磁力を検出させる磁気センサ５４、５４′とから構成される。 この傾斜計５０が水平な所に載置されている場合には、磁石５１が固定された 重錘５２は懸吊線５３に吊持されているので、傾斜計５０の両端部に設置された 磁気センサ５４、５４′間に位置するが、例えば傾斜計５０が右傾斜した場合、 重錘５２は懸吊線５３に吊持されていることにより、その吊持方向は鉛直方向に 一致しているので、重錘５２は右側の設置された磁気センサ５４に近接すること になる。また傾斜計５０が左傾斜した場合には重錘５２は左側の設置された磁気 センサ５４′に近接することになる。従って右側のセンサ５４と左側のセンサ５ ４′とが重錘５２に固定された磁石５１の磁力の強弱を検出することにより、そ の値をＡ／Ｄ変換回路等で角度に換算し傾斜角として表示計（図示せず）に表示 させることができる。

【０００４】 しかし、このような磁気センサ５４、５４′を用いる傾斜計５０にあっては、 使用に伴い磁石５１の経時変化が大きくなったり、或いは高温により磁石５１に 特性変化が生じ温度特性が悪くなったり、また、使用した磁石５１が前述のよう に品質低下を起こさなくとも磁石５１自体は振動、衝撃に弱いので、使用環境に よってかなり測定誤差を生じる可能性があった。更に傾斜計５０を傾斜させると 懸吊線５３に固定された重錘５２は揺動するので、すぐには減衰させることがで きず、表示計に安定した傾斜角度を瞬時に表示させることができなかった。

【０００５】 また、発光素子と受光素子とを用いる傾斜計も重力の作用を利用したものが大 半で、磁気センサを用いる傾斜計と同様、傾斜により重錘が揺動するので、すぐ には減衰させることができなかった。

【０００６】

【目的】

本考案は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、常に鉛 直方向に配向させるための重錘が固定される回動部材の揺動を早く減衰させ、ま た測定誤差を最小限に抑える傾斜計を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成する本考案の傾斜計は、フレームと、フレームに回動自 在に軸支された回動部材と、回動部材に固定され回動部材を常に鉛直方向に配向 させるための重錘と、回動部材に対するフレームの傾斜を検出するための検出手 段とを備えた傾斜計において、回動部材に対向してフレームに回動自在に軸支さ れた副回動部材と、回動部材と副回動部材とを同調させる同調手段と、副回動部 材のフレームに対する揺動を減衰する減衰手段とを備えており、このような同調 手段は、回動部材及び副回動部材にそれぞれ固定され、吸引状態に相対配置され た磁石であり、また減衰手段は、副回動部材の少なくとも一部を収納する筐体で あって、且つ液体が密閉された筐体である。

【０００８】

【作用】

フレームを中心に回動部材とこの回動部材に対向させた副回動部材とを、それ ぞれの回動部材に固定された磁石の吸引作用により同調させ、且つこの副回動部 材を液体が密封された筐体に収納する。このような傾斜計を傾斜すると回動部材 は揺動を起こそうとするが、磁石の吸引作用により同調する副回動部材が揺動す る時に、筐体内に密封された液体が副回動部材に抵抗を与えるので、この回動部 材の揺動を早く減衰させることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明する。 本考案の傾斜計は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜計の構成部品が搭載 されるフレーム２と、重力の作用によって常に鉛直線上に位置する回動部材であ る主アーム８及び副回動部材である副アーム１１と、この主アーム８及び副アー ム１１を同調させる同調手段である磁石１２Ａ、１２Ｂと、傾斜検出部材として 検出手段である抵抗体６が固着される抵抗体用基板５と、副アーム１１の揺動を 減衰させる減衰手段であるダンパーボックス１５とを備えている。

【００１０】 主アーム８の一端には磁石１２Ａが固着された重錘１０Ａがネジ２５で固定さ れ、この主アーム８の他端には抵抗体６上を摺動させて抵抗値を変化させる接触 端子９が固定される。一方、副アーム１１の一端には主アーム８と副アーム１１ とをフレーム２へ設置した時に、主アーム８に固定された磁石１２Ａと吸引する ように、磁石１２Ｂが固着された重錘１０Ｂがネジ２５で固定される。

【００１１】 フレーム２の前面にはシャフト取付板２ａが固着され、またフレーム２の後面 にはシャフト取付板２ａと同位置にシャフト取付板２ｂが固着される。このシャ フト取付板２ａにはベアリング１６を介してシャフト１３Ａが挿入され、またシ ャフト取付板２ｂにもベアリング１６を介してシャフト１３Ｂが挿入される。 このような前面のシャフト１３Ａには重錘１０Ａがフレーム２に接触しないよ うに主アーム８をネジ等にて固定し、更にシャフト押え１４Ａをベアリング１６ を介してシャフト１３Ａに挿入し、シャフト取付板２ａ及びシャフト押え１４Ａ 間にスペーサカラー１７Ａを介装して、このシャフト押え１４Ａをボルト２４で 固定する。同様に後面のシャフト１３Ｂにも副アーム１１に固定された重錘１０ Ｂがフレーム２に接触しないように副アーム１１をネジ等にて固定させ、更にシ ャフト押え１４Ｂをベアリング１６を介してシャフト１３Ｂに挿入し、シャフト 取付板２ｂ及びシャフト押え１４Ｂ間にスペーサカラー１７Ｂを介装して、この シャフト押え１４Ｂをボルト２４で固定する。これにより主アーム８と副アーム １１とは別々のシャフト１３Ａ、シャフト１３Ｂに挿入されているので独立して 回動可能であるが、磁石１２Ａ、１２Ｂの吸引作用によってこの主アーム８及び 副アーム１１は同調することになる。

【００１２】 抵抗体用基板５はネジ１９とナット２０とでフレーム２の上部に固定される。 更にフレーム２には所定の位置にボルト２１が挿入され、このボルト２１に接触 端子押え７とスプリング２３とを挿入してナット２２を螺着させ、抵抗体用基板 ５に固着された抵抗体６上を摺動する主アーム８に固定された接触端子９が、抵 抗体６から離脱しないようにナット２２を調整する。

【００１３】 ダンパーボックス１５は副アーム１１等を覆うようにフレーム２の後面下部に 密着させており、このダンパーボックス１５内には比較的粘度の高い液体、例え ばシリコンオイル１８が充填されている。このシリコンオイル１８は副アーム１ １が揺動する時に抵抗を与え、その揺動を制限させることができるので、副アー ム１１に固定された磁石１２Ｂと主アーム８に固定された磁石１２Ａとが吸引し ていることから主アーム８の揺動を早く減衰させることができる。

【００１４】 尚、電気回路等が設置されている箇所とシリコンオイル１８が封入されている ダンパーボックス１５とは別々になっているので、電気回路等がシリコンオイル １８で浸漬される心配がない。 このような主アーム８等が備えられるフレーム２はベースプレート３にボルト ２７で固定される挟持板４に、ベースプレート３に対して垂直に挟持されてボル ト２６とナット（図示せず）で固定される。また、このフレーム２には表示部が 備えられるカバー（図示せず）が主アーム８等を覆うように固定されている。

【００１５】 以上のように構成された傾斜計１の動作について説明する。 傾斜計１を例えば図２（ａ）に示すように右側に傾斜した斜面に載置すると、 主アーム８はシャフト１３Ａに回動自在に軸着されているので回動と同時に揺動 を起こそうとする。しかし、フレーム２の後面下部に設けらた例えばシリコンオ イル１８が封入されたダンパーボックス１５内に備えられた副アーム１１と主ア ーム８とは、各々固着されている磁石１２Ａ、１２Ｂの吸引作用により同調する ので、シリコンオイル１８の抵抗で揺動を早く減衰させることができる副アーム １１に同調して主アーム８の揺動も早く減衰させることができる。また、抵抗体 ６と主アーム８に固定された接触端子９との機械的な接触抵抗が大きい場合でも 、主アーム８が副アーム１１と同調しているのでこの接触抵抗を吸収できる。こ れにより傾斜角度の測定誤差はほとんど生じることはない。

【００１６】 この時、抵抗体６と接触端子９とで測定される抵抗値は抵抗値・電圧変換回路 で電圧に変換され、更にこの電圧をオペアンプで増幅及び補正する。増幅及び補 正された電圧はＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換され、このデジタル信号は ＬＣＤ、ＬＥＤ用駆動回路に送出されてＬＣＤ、ＬＥＤにて測定した傾斜角度を デジタル表示させる。また、図２（ｂ）に示すように左側に傾斜した斜面に載置 すると、接触端子９と抵抗体６との接触する位置が図２（ａ）の場合とは異なる ことにより抵抗値を変化させ、その傾斜角度をデジタル表示させる。

【００１７】 尚、本実施例によればアナログ量をデジタル量に変換させて傾斜角度をデジタ ル表示させていたが、アナログ方式の状態で傾斜角度を表示させてもよい。その ような構成を図３、図４に示す。 図３は傾斜計の検出及び表示部を示すもので、重力の作用によって常に鉛直線 上に位置し且つスイッチ部材として接触端子９１が固定される主アーム８１と、 スイッチ部材としてスイッチ用パターン６１が固着されるプリント基板（ＰＣＢ ）５１と、接触端子９１とスイッチ用パターン６１との接触により点灯する複数 のＬＥＤ３１と、主アーム８１等が設置されるフレーム２１とを備えている。ス イッチ用パターン６１は等間隔で複数に分割されており、接触端子９１が接触す るとその箇所の接触端子９１と導通しているＬＥＤ３１を点灯させる。これによ り主アーム８１の回動により所定のＬＥＤ３１を点灯させ傾斜角度を表示させる 。

【００１８】 また図４（ａ）、（ｂ）は傾斜計の表示部を示すもので、主アーム８２に備え られたＬＥＤ４２（指針）が固定される指針アーム８２ａを回動させることによ り、傾斜計のフレーム２２に設置された目盛板４１上を、発光するＬＥＤ４２（ 指針）が回動することにより直接傾斜角度が表示される。 尚、本考案の傾斜計は勾配計や水準器にも利用することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上の実施例からも明らかなように、本考案の傾斜計によればフレームを中心 に回動部材とこの回動部材に対向させた副回動部材とを、それぞれの回動部材に 固定された磁石の吸引作用により同調させ、且つこの副回動部材を液体が密封さ れた筐体に収納したので、回動部材の揺動を早く減衰させることができ、また測 定誤差を最小限に抑えることができる。

【００２０】 これにより構造が簡単でしかも正確に傾斜角度を表示させることができるので 、安価で高精度な傾斜計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の傾斜計の一実施例を示す全体図で、
（ａ）は正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。

【図２】本考案の傾斜計の動作図。

【図３】本考案の傾斜計の他の実施例を示す正面図。

【図４】本考案の傾斜計の他の実施例を示す全体図で、
（ａ）は正面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。

【図５】従来の傾斜計を示す断面図。

【符号の説明】

２ａ、２ｂ…シャフト取付板 １０Ａ、１０Ｂ…重錘 ８…主アーム １１…副アーム １２Ａ、１２Ｂ…磁石 １３Ａ、１３Ｂ…シャフト １４Ａ、１４Ｂ…シャフト押え １５…ダンパーボックス １６…ベアリング １７Ａ、１７Ｂ…スペーサカラー １８…シリコンオイル

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、前記フレームに回動自在に軸
   支された回動部材と、前記回動部材に固定され前記回動
   部材を常に鉛直方向に配向させるための重錘と、前記回
   動部材に対する前記フレームの傾斜を検出するための検
   出手段とを備えた傾斜計において、前記回動部材に対向
   して前記フレームに回動自在に軸支された副回動部材
   と、前記回動部材と前記副回動部材とを同調させる同調
   手段と、前記副回動部材の前記フレームに対する揺動を
   減衰する減衰手段とを備えたことを特徴とする傾斜計。
2. 【請求項２】前記同調手段は、前記回動部材及び前記副
   回動部材にそれぞれ固定され、吸引状態に相対配置され
   た磁石であることを特徴とする請求項１記載の傾斜計。
3. 【請求項３】前記減衰手段は、前記副回動部材の少なく
   とも一部を収納する筐体であって、且つ液体が密閉され
   た筐体であることを特徴とする請求項１記載の傾斜計。