JPH08261758A - 傾斜センサ - Google Patents

傾斜センサ

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JPH08261758A
JPH08261758A JP9163095A JP9163095A JPH08261758A JP H08261758 A JPH08261758 A JP H08261758A JP 9163095 A JP9163095 A JP 9163095A JP 9163095 A JP9163095 A JP 9163095A JP H08261758 A JPH08261758 A JP H08261758A
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Hirobumi Fujio
博文 藤生
Toru Takahashi
亨 高橋
Satoshi Kogure
敏 木暮
Shigeki Aoki
茂樹 青木
Takeshi Sekiguchi
武 関口
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Mitsuba Corp
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Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 外部振動に対して安定した出力信号を得るこ
とができ、かつ全方向の傾斜角を精度良く計測し得るよ
うに構成された安価な傾斜センサを提供する。 【構成】 支持体に形成された上向きの凹状球面2aに
沿って変位自在な永久磁石4と、この永久磁石4の磁気
を検出する磁気検出手段と、この磁気検出手段からの入
力信号に基づいて支持体の傾斜状況を示す信号を出力す
る制御回路とを有する傾斜センサにおいて、凹状球面2
aと同心の下向きの凸状球面3aを、凹状球面2aと所
定間隙をおいて対向配置し、この間隙内に下側が凸、上
側が凹となるように球面状に湾曲成形された板状の永久
磁石4を遊挿すると共に、凹状球面2aの側縁部に磁気
検出手段を少なくとも3個配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、傾斜状況を示す電気信
号を出力する傾斜センサに関し、特に変位自在な永久磁
石の磁気をホール素子等の磁気検出手段で検出すること
で傾斜角を計測するようにした傾斜センサに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、支持体に形成された凹状球面に沿
って変位自在な永久磁石と、この永久磁石の磁気を検出
する磁気検出手段と、この磁気検出手段からの入力信号
に基づいて支持体の傾斜状況を示す信号を出力する制御
回路とを有する傾斜センサが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような傾斜センサ
として、例えば特開昭63−26520号公報には、単
に永久磁石を凹状球面上に載置しただけの構成が開示さ
れている。しかしながらこの構成では、自動車等の車両
に搭載した場合のように上下方向の振動が外部から加わ
ると、永久磁石が上下動してしまうために安定して傾斜
角を計測できない。
【0004】一方、永久磁石の移動を規制するため、例
えば特開昭63−26520号公報に開示されているよ
うに、永久磁石を揺動自在に吊るすようにすると、1方
向にしか移動できないために一方向の傾きしか検出でき
なくなってしまう。また、例えば特開昭63−2652
0号公報に開示されているように、中空球の内部に永久
磁石が取付けられた半球状のフロートを配設するように
すると、全方向の傾きを計測できるようになるが、その
反面、構造が複雑化して部品点数が増加し製造コストが
上昇するといった不都合が生じる。
【0005】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
外部振動に対して安定した出力信号を得ることができ、
かつ全方向の傾斜角を精度良く計測し得るように構成さ
れた安価な傾斜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】このような目的は、本発
明によれば、支持体に形成された上向きの凹状球面に沿
って変位自在な永久磁石と、該永久磁石の磁気を検出す
る磁気検出手段と、該磁気検出手段からの入力信号に基
づいて前記支持体の傾斜状況を示す信号を出力する制御
回路とを有する傾斜センサであって、前記凹状球面と同
心の下向きの凸状球面を、前記凹状球面と所定間隙をお
いて対向配置し、該間隙内に下側が凸、上側が凹となる
ように球面状に湾曲成形された板状の前記永久磁石を遊
挿すると共に、前記凹状球面の側縁部に前記磁気検出手
段を少なくとも3個配設したことを特徴とする傾斜セン
サを提供することにより達成される。
【0007】特に、前記支持体は、有底円筒状内面を有
する上ケース体と下ケース体と該上下の両ケース体間に
狭設された球面板とからなり、前記上下のケース体のい
ずれか一方と球面板との間に形成される空室内に、前記
磁気検出手段並びに前記制御回路を収容したものとする
と好ましい。
【0008】
【作用】このような構成にすれば、永久磁石の上下が凸
状球面と凹状球面とで規制されているため、外部振動に
対して永久磁石が大きく上下動するのが防止される。し
かも、凸状球面と凹状球面とが同心球状に配置されて両
者の離間距離が一定であるため、両者の間隙内を支持体
の傾斜に応じて永久磁石が全方向に円滑に移動可能であ
る。このため、凹状球面に対する永久磁石の相対的な変
位量から支持体の傾斜角を全方向に渡って計測すること
ができると共に、傾斜状況を示す信号を安定して出力す
ることが可能となる。
【0009】永久磁石の相対的な変位量は、凹状球面の
側縁部に配設された少なくとも3つの磁気検出手段にお
いて、各磁気検出手段からの離間距離に応じて変化する
永久磁石の磁気を検出することで求められ、この磁気検
出手段からの入力信号に基づいて制御回路において支持
体の傾斜状況、すなわち傾斜方向並びに傾斜角が算出さ
れる。
【0010】特に、上下のケース体の内部に配設された
球面板の上面側或いは下面側に形成される空室内に磁気
検出手段と制御回路とを収容するようにすると、本発明
による傾斜センサが効率よく一体化されるために製造コ
ストが低減される上に、取扱いが容易となるために車両
等への取付作業を簡略化し得る。
【0011】
【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
【0012】図1・2は、本発明に基づき構成された傾
斜センサを示している。この傾斜センサは、車両等の被
計測物に固設されて傾斜状況、すなわち傾斜方向並びに
傾斜角を計測するもので、有底円筒状の上・下のケース
体1・2と、これらの開口縁同士の接合部に周縁を狭持
された球面板3と、この球面板3の下面と下ケース体2
の内面とで形成される空室Aに収容された永久磁石4
と、球面板3の上面と上ケース体1の内面とで形成され
る空室Bに収容された磁気検出手段としてのホール素子
5並びに制御回路6とからなっている。
【0013】上・下の両ケース体1・2は、テフロン樹
脂等の合成樹脂材にて射出成形されたものであり、これ
らの接合部が溶着されて防水構造になっている。磁気発
生機器等からの外部磁気の影響が懸念される場合には、
このケース体1・2をアルミ板等の金属板で外囲した
り、或いは、ケース体1・2に導電性塗料を塗布したり
して、磁気シールド加工を施すものとする。
【0014】下ケース体2の底壁内面には、凹状球面2
aが形成され、球面状に湾曲成形された球面板3の下面
には、これと対向するように凸状球面3aが形成されて
いる。これら凹状球面2aと凸状球面3aとは、中心が
互いに同一であり、両者の対向面間の径方向の間隔寸法
が全面に渡って一定になっている。
【0015】この凹状球面2aと凸状球面3aとの間隙
に、球面状に湾曲成形された円板状の永久磁石4が収容
されている。この永久磁石4は、焼結成形品、或いは重
量のある金属等でできたコアが内包された合成樹脂製の
もので、その上面が凸状球面3aと、その下面が凹状球
面2aとそれぞれ略同一の曲率になるように成形されて
いる。また、永久磁石4は、凸状球面3aと凹状球面2
aとの間の隙間寸法よりわずかに薄く成形されると共
に、そのエッジ部分が全周に渡って円弧状に成形されて
いる。このため、空室Aの内部を永久磁石4が円滑に移
動できる上に、永久磁石4の上下が凸状球面3aと凹状
球面2aとで規制されることで、上下方向の振動によっ
て永久磁石4が大きく上下動するのが防止される。
【0016】また、空室Aに潤滑性オイルを封入してお
くと、これによって、永久磁石4の横方向の移動に適度
な抵抗が与えられるため、外部からの横方向の振動によ
って永久磁石がふらつくのが抑制される。この潤滑性オ
イルに粘性の高いものを選定すると、例えば車両に搭載
した場合における加減速時の加速度による永久磁石のふ
らつきが抑制される。
【0017】ホール素子5は、球面板3の外周縁に沿っ
て互いに等間隔をおいて球面板3の上面に合計4つ固設
されている。これらの4つのホール素子5において永久
磁石4の磁気が検出され、それからの出力信号が上ケー
ス体1の底壁内面に固設された制御回路6に入力され
て、被計測物の傾斜方向と傾斜角とが算出される。
【0018】なお、このホール素子5は、例えば球面板
3の外周縁に沿って互いに等間隔をおいて合計3つ設け
るようにしても良い。いずれにしても3点以上で永久磁
石の磁力を検出できるようにホール素子5を配設すれ
ば、永久磁石4の相対的な位置を把握し得るため、どの
方向に傾いてもその傾斜角を正確に計測できる。
【0019】
【発明の効果】このように本発明によれば、全方向の傾
斜角を計測できると共に、十分な計測精度を確保した上
で、傾斜状況を示す信号を安定して出力することが可能
となる。しかも、構造が極めて簡単である上に、効率良
く一体化されるため、製造コストを低減する上で大きな
効果がある。その上、上記の実施例に示されるように、
合成樹脂性の上・下のケース体の接合部を溶着すれば、
容易に防水構造とすることができる。
【0020】このような傾斜センサは、常時激しい振動
が加わる使用状況、例えば自動車等の車両に搭載される
と、特に有効であり、例えば、自動変速機のシフトダウ
ンのタイミング制御や旋回時の車体の姿勢制御といった
車体の傾斜状態に基づいて行う各種の制御に用いると、
制御を格段に安定化できる。この他、車体の傾斜によっ
て自重で開閉しようとするドアを支持する可変バランス
手段を傾斜に応じて制御するようにして、ドアの開閉操
作力を軽減するといった利用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づき構成された傾斜センサを示す縦
断面図。
【図2】図1に示されるII−II線にて分断して示す横断
面図。
【符号の説明】
1 上ケース体 2 下ケース体 2a 凹状球面 3 球面板 3a 凸状球面 4 永久磁石 5 ホール素子 6 制御回路 A・B 空室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 茂樹 群馬県桐生市広沢町1丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 関口 武 群馬県桐生市広沢町1丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体に形成された上向きの凹状球面
    に沿って変位自在な永久磁石と、該永久磁石の磁気を検
    出する磁気検出手段と、該磁気検出手段からの入力信号
    に基づいて前記支持体の傾斜状況を示す信号を出力する
    制御回路とを有する傾斜センサであって、 前記凹状球面と同心の下向きの凸状球面を、前記凹状球
    面と所定間隙をおいて対向配置し、該間隙内に下側が
    凸、上側が凹となるように球面状に湾曲成形された板状
    の前記永久磁石を遊挿すると共に、前記凹状球面の側縁
    部に前記磁気検出手段を少なくとも3個配設したことを
    特徴とする傾斜センサ。
  2. 【請求項2】 前記支持体は、有底円筒状内面を有す
    る上ケース体と下ケース体と該上下の両ケース体間に狭
    設された球面板とからなり、前記上下のケース体のいず
    れか一方と球面板との間に形成される空室内に、前記磁
    気検出手段並びに前記制御回路を収容したことを特徴と
    する請求項1に記載の傾斜センサ。
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