JPH08298054A

JPH08298054A - 傾斜／振動センサ

Info

Publication number: JPH08298054A
Application number: JP12711195A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 貴齊藤; Fumio Ozaki; 文郎尾崎
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡単で、安価に製造でき、環境汚染の
問題もなく、構成部品の相互の位置関係の調整作業が不
要で、かつ小型に構成でき、しかも安全性の高いものと
する。【構成】発光素子１００と、発光素子１００からの光
Ｌが入射される光透過物２００と、光透過物２００を透
過した光Ｌを受光する受光素子３００とを備えており、
光透過物２００は傾斜が所定角度未満の場合或いは振動
の加速度が所定値未満の場合には、発光素子１００から
の光Ｌを受光素子３００に導く初期位置にあり、傾斜が
所定角度以上の場合或いは振動の加速度が所定値以上の
場合には、発光素子１００からの光Ｌを受光素子３００
に導かない位置に変位するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定角度以上の傾斜又
は加速度が所定値以上である振動を検出する傾斜／振動
センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】傾斜／振動センサは、例えば石油ストー
ブや石油ファンヒータ等の暖房器具に多く用いられてい
る。この種の傾斜／振動センサには、機械的に傾斜、振
動等を検出するもの、水銀を接触子として利用したもの
や光を用いて傾斜、振動等を検出するものがある。光を
用いたものとしては、例えば、特公昭６２−６２９５号
公報記載の『ケース内に全周方向に振動可能なように円
形錘体を吊下げ、上記円形錘体の水平面に環状の反射鏡
を設け、ケースを水平にしたときに、ケース内に配設し
た投光素子と受光素子との間に、上記反射鏡を介して光
が導通するように形成』された傾斜／振動センサ（公報
では傾斜検知スイッチ）がある。

【０００３】また、実開平４−１１２４３６号公報には
光を用いたものとして『少なくとも略円すい状の窪みの
先端に円柱状の窪みまたは穴を設けたケースと、上記円
柱状の窪みまたは穴よりも大きい球体をその上に乗せ、
かつ、上記円柱状の窪みまたは穴の底に上記球体の位置
を検出するセンサーを設けて構成した』傾斜／振動セン
サ（公報では、傾斜スイッチ）が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の傾斜／振動センサには、以下のような問題点が
ある。すなわち、機械的に振動を検出するものは構成が
複雑になりやすく、光を用いたものなどよりも高価にな
りがちである。また、水銀を接触子として用いたもの
は、環境汚染の原因ともなりうる。

【０００５】また、特公昭６２−６２９５号公報に記載
されたものでは、円形錘体は吊下げられているため、投
光素子と円形錘体と受光素子との相互の位置関係の調整
が非常に困難である。また、一旦傾斜すると、円形錘体
が静止するまでに時間がかかる。このため、不用意に振
動等が加えられた場合等には円形錘体の振動が納まるま
で暖房器具等が使用できないことになる。

【０００６】さらに、実開平４−１１２４３６号公報に
記載されたものでは、球体がセンサーの上から完全に退
かないと傾斜等が検出できない。このため、略円すい状
の窪みの半径は少なくとも球体の直径以上に設定する必
要があり、全体として大きくなってしまう。また、これ
では球体は光を遮断するものとなっているので、傾斜し
ていない場合には受光素子は光を受光していないことに
なる。このため、発光素子又は受光素子が壊れている場
合には、地震が発生して傾斜したとしても、受光素子は
光を受光していないのと同様の状態になるため、傾斜を
検出することができず、非常に危険である。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、構成が簡単で、安価に製造でき、環境汚染の問題も
なく、構成部品の相互の位置関係の調整作業が不要で、
かつ小型に構成でき、しかも安全性の高い傾斜／振動セ
ンサを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る傾斜／振
動センサは、発光素子と、この発光素子からの光が入射
される光透過物と、この光透過物を透過した光を受光す
る受光素子とを備えており、前記光透過物は、傾斜が所
定角度未満の場合或いは振動の加速度が所定値未満の場
合には、発光素子からの光を受光素子に導く初期位置に
あり、傾斜が所定角度以上の場合或いは振動の加速度が
所定値以上の場合には、発光素子からの光を受光素子に
導かない位置に変位するように構成されている。

【０００９】請求項２に係る傾斜／振動センサは、発光
素子と、この発光素子からの光が入射される球状の光透
過物と、この光透過物を挟んで前記発光素子と対向し、
前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記発光素
子、受光素子が組み込まれるボディとを備えており、前
記ボディには水平面に対して所定角度で傾斜した傾斜面
からなる略擂鉢状の凹部が設けられており、前記発光素
子又は受光素子は前記凹部の中心に設けられており、初
期位置にある光透過物の中心は発光素子と受光素子とを
結ぶ直線上にあり、かつ前記光透過物は最も変位しても
その一部が前記直線上にあるように構成されている。

【００１０】請求項３に係る傾斜／振動センサは、発光
素子と、この発光素子からの光が入射される球状の光透
過物と、この光透過物を挟んで前記発光素子と対向し、
前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記発光素
子、受光素子が組み込まれるボディとを備えており、前
記ボディには水平面に対して所定角度で傾斜した傾斜面
からなる略擂鉢状の凹部が設けられており、前記発光素
子及び受光素子はボディの側面部に対向して設けられて
おり、初期位置にある光透過物の中心は発光素子と受光
素子とを結ぶ直線上にあり、かつ前記光透過物は最も変
位してもその一部が前記直線上にあるように構成されて
いる。

【００１１】請求項４に係る傾斜／振動センサは、発
光素子と、この発光素子からの光が入射される光透過物
と、この光透過物を透過した光を受光する受光素子と、
この受光素子と発光素子とが組み込まれるとともに、前
記光透過物が傾動可能に組み込まれるボディとを備えて
おり、前記光透過物は光透過物自身をボディ内で支持す
る脚部と、この脚部に連設され、脚部より大きな導光部
とを有しており、前記光透過物は、傾斜が所定角度未満
の場合或いは振動の加速度が所定値未満の場合には、発
光素子からの光を導光部を介して受光素子に導く初期位
置にあり、傾斜が所定角度以上の場合或いは振動の加速
度が所定値以上の場合には、発光素子からの光を受光素
子に導かない位置に変位する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例に係る傾斜／振
動センサの動作原理を説明する概略的断面図、図２は本
発明の第１の実施例に係る傾斜／振動センサの概略的分
解斜視図、図３は本発明の第２の実施例に係る傾斜／振
動センサの動作原理を説明する図面であって、同図
（Ａ）〜（Ｃ）は概略的断面図、同図（Ｄ）は概略的平
面図、図４は本発明の第２の実施例に係る傾斜／振動セ
ンサの概略的分解斜視図、図５は本発明の第２の実施例
に係る傾斜／振動センサに用いられるボディの図面であ
って、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の
Ａ−Ａ線断面図である。

【００１３】また、図６は本発明の第３の実施例に係る
傾斜／振動センサの動作原理を説明する概略的断面図、
図７は本発明の第３の実施例に係る傾斜／振動センサの
概略的分解斜視図、図８は本発明の第４の実施例に係る
傾斜／振動センサの動作原理を説明する概略的断面図で
ある。

【００１４】第１の実施例に係る傾斜／振動センサは、
発光素子１００と、この発光素子１００からの光が入射
される球状の光透過物２００と、この光透過物２００を
挟んで前記発光素子１００と対向しており、前記発光素
子１００の光Ｌを受光する受光素子３００と、ボディ本
体４１０とカバー４２０とからなるボディ４００とを有
している。

【００１５】前記ボディ本体４１０には、深さが球状の
光透過物２００の直径より大きく、深さ方向と直交する
周方向の半径が光透過物２００の直径より小さく設定さ
れた略擂鉢状の凹部４１１が形成されている。かかる凹
部４１１は、光透過物２００が入れられる部分であっ
て、凹部４１１の中心部には貫通孔４１２が開設されて
いる。

【００１６】前記凹部４１１を構成する傾斜面４１１Ａ
は、ボディ本体４１０の底面、すなわち水平面ＨＬ（図
１では一点鎖線で示している）に対して所定角度αとな
っている。また、ボディ本体４１０の内面、すなわち凹
部４１１の内面側は光を反射しないように黒色塗装が施
されている。

【００１７】かかるボディ本体４１０の底部、すなわち
前記貫通孔４１２が貫通した部分には、受光素子３００
を組み込むための素子組込部４１３が形成されている。
この素子組込部４１３は、受光素子３００を組み込む
と、受光面３１０が貫通孔４１２に正対するような形状
等に設定されている。

【００１８】また、当該ボディ本体４１０の対向する側
面の上端部には、係止突起４１４が設けられている。

【００１９】一方、前記カバー４２０は、ボディ本体４
１０とでボディ４００を構成する。かかるカバー４２０
は、前記ボディ本体４１０の凹部４１１を閉塞するよう
にボディ本体４１０に取り付けられる。このため、この
カバー４２０の対向する側面には、前記係止突起４１４
に対応する係止片４２１が形成されている。

【００２０】さらに、当該カバー４２０の上面には発光
素子１００を組み込むための素子組込部４２２が形成さ
れている。この素子組込部４２２には貫通孔４２３が開
設されている。かかる貫通孔４２３は、発光素子１００
を素子組込部４２２に組み込むと、発光面が貫通孔４２
３に正対するような形状等に設定されている。

【００２１】なお、ボディ本体４１０とカバー４２０と
を組み立ててボディ４００とした状態では、互いの貫通
孔４１２、４２３が真っ直ぐ向かい合うようになってい
る。また、カバー４２０の底面、すなわちボディ本体４
１０の凹部４１１に対向する面には光が反射しない黒色
塗装が施されている。

【００２２】球体である光透過物２００は、光を透過さ
せる物質、例えばガラスやアクリル等から構成されてい
る。かかる光透過物２００の中心は、ボディ４００が水
平面ＨＬ上にある場合、凹部４１１の中心と一致するよ
うになっている。すなわち、このような場合には、光透
過物２００の中心は、２つの貫通孔４１２、４２３を結
ぶ直線の上にあることになる。

【００２３】また、この光透過物２００の直径は、上述
したように、ボディ本体４１０の凹部４１１の深さ方向
と直交する周方向の半径より大きく設定されている。従
って、ボディ４００が最も傾斜した場合でも光透過物２
００の一部が前記直線の上に重なるようになっている。

【００２４】前記発光素子１００としては例えば発光ダ
イオードが、受光素子３００としては例えばフォトダイ
オード等の半導体素子が用いられる。

【００２５】次に、上述したような第１の実施例に係る
傾斜／振動センサの動作について図１を参照しつつ説明
する。まず、傾斜／振動センサが水平面ＨＬ上にある場
合、すなわち傾斜角度が０°の場合には、図１（Ａ）に
示すように、光透過物２００は凹部４１１の中心、すな
わち貫通孔４１２の真上である初期位置に位置してい
る。この状態の場合、発光素子１００から光透過物２０
０に入射した光Ｌは光透過物２００の中心を通過する。
従って、前記光Ｌは真っ直ぐに光透過物２００に入射
し、屈折することなしに射出される。このため、発光素
子１００からの光Ｌは必ず受光素子３００で受光され
る。

【００２６】また、傾斜／振動センサは傾斜している
が、その傾斜角度が所定角度α未満である場合には、図
１（Ｂ）に示すように、凹部４１１を構成する傾斜面４
１１Ａは光透過物２００からすると上り傾斜になるの
で、光透過物２００は依然として初期位置である凹部４
１１の中心にある。従って、発光素子１００からの光Ｌ
は光透過物２００によって屈折されることなく必ず受光
素子３００に受光される。

【００２７】一方、傾斜／振動センサの傾斜角度が所定
角度α以上である場合は、図１（Ｃ）に示すように、凹
部４１１を構成する傾斜面４１１Ａの一部（下側になっ
た部分）は光透過物２００からすると下り傾斜になるの
で、光透過物２００は転がって初期位置である凹部４１
１の中心から外れた位置に変位する。この状態で光透過
物２００に入射した光Ｌは屈折し、受光素子３００に受
光されなくなる。

【００２８】上述したように、受光素子３００が光Ｌを
受光している場合は、傾斜／振動センサの傾斜角度は所
定角度α未満である。これに対して、受光素子３００が
光Ｌを受光していない場合は、傾斜／振動センサの傾斜
角度は所定角度α以上である。従って、受光素子３００
の受光状態によって傾斜角度を検知することができる。

【００２９】また、振動が加わった場合、光透過物２０
０が凹部４１１を構成する傾斜面４１１Ａを転動するよ
うな水平方向の加速度が加わったならば、受光素子３０
０は断続的に光Ｌを受光することになる。一方、加わっ
た水平方向の加速度が光透過物２００が凹部４１１を構
成する傾斜面４１１Ａを転動させないような大きさであ
れば、光透過物２００は凹部４１１の中心にあるので、
受光素子３００は常に受光していることになる。

【００３０】なお、振動が完全に縦方向のみである場合
には、光透過物２００の中心は必ず発光素子１００と受
光素子３００とを結ぶ直線の上に位置するので、加速度
の大きさにかかわらず受光素子３００は常に光Ｌを受光
することになる。このため、理論的にはその振動を検出
することはできない。ただし、通常の地震等の振動であ
れば、縦方向の加速度のみが加わるとは考えられないの
で、このような場合を考慮する必要性は非常に少ないと
思われる。

【００３１】上述した第１の実施例に係る傾斜／振動セ
ンサでは、発光素子１００をカバー４２０側に、受光素
子３００をボディ本体４１０側にそれぞれ組み込んだ
が、本発明がこれに限定されるものではない。受光素子
３００をカバー４２０側に、発光素子１００をボディ本
体４１０側にそれぞれ組み込んでもよい。

【００３２】なお、前記所定角度αは、検出すべき傾斜
角度に等しく設定すればよい。ただし、振動を検出する
場合であれば、所定角度αは、光透過物２００の重量、
貫通孔４１２の大きさ等を総合的に考慮して決定する必
要がある。

【００３３】また、光透過物２００の直径が凹部４１１
の周方向の半径より小さい場合には、光透過物２００が
最大に変位すると、受光素子３００は発光素子１００か
らの光Ｌを受光しなくなるので、受光状態からいったん
非受光状態になり、その後再び受光状態になる。すなわ
ち、受光素子３００は断続的に光Ｌを受光することにな
る。

【００３４】次に、第２の実施例に係る傾斜／振動セン
サについて図３〜図５を参照しつつ説明する。なお、第
１の実施例に係る傾斜／振動センサと略同一の部品等に
は同一の符号を付して説明を行う。

【００３５】第２の実施例に係る傾斜／振動センサが、
第１の実施例に係る傾斜／振動センサと大きく異なる点
は、発光素子１００と受光素子３００とのボディ本体５
１０に対する位置関係である。

【００３６】すなわち、第２の実施例に係る傾斜／振動
センサは、発光素子１００と、この発光素子１００から
の光Ｌが入射される球状の光透過物２００と、この光透
過物２００を挟んで前記発光素子１００と対向し、前記
発光素子１００の光Ｌを受光する受光素子３００と、前
記発光素子１００、受光素子３００が組み込まれるボデ
ィ本体５１０とを備えており、前記ボディ本体５１０に
は水平面ＨＬに対して所定角度で傾斜した傾斜面５１１
Ａ₁〜５１１Ａ₄からなる略擂鉢状の凹部５１１が設け
られており、前記発光素子１００及び受光素子３００は
ボディ本体５１０の側面部に対向して設けられている。

【００３７】前記ボディ本体５１０の対向する側面部に
は、図３〜図５に示すように、下面が開放された一対の
素子組込部５１２、５１３が外側に向かって突出形成さ
れている。一方の素子組込部５１２は発光素子１００
が、他方の素子組込部５１３は受光素子３００がそれぞ
れ組み込まれる部分である。

【００３８】かかる素子組込部５１２、５１３が設けら
れたボディ本体５１０の側面部には、それぞれ貫通孔５
１２Ａ、５１３Ａが設けられている。かかる貫通孔５１
２Ａ、５１３Ａは、発光素子１００の光Ｌを受光素子３
００に導くためのものであり、それぞれの素子組込部５
１２、５１３に取り付けられた発光素子１００の発光面
(図面にはあらわれていない）、受光素子３００の受光
面３１０に対応するようになっている。

【００３９】また、当該ボディ本体５１０の凹部５１１
は、光透過物２００の直径より深く、かつ光透過物２０
０が凹部５１１の中心にある場合に前記貫通孔５１２
Ａ、５１３Ａが光透過物２００の中心を通過するように
設定されている。かかる凹部５１１は、４つの傾斜面５
１１Ａ₁〜５１１Ａ₄と、この傾斜面５１１Ａのうち２
つの傾斜面５１１Ａ₁、５１１Ａ₃に形成された突部５
１４とから構成されている。なお、この凹部５１１に
は、光を反射しないように黒色塗装が施されている。

【００４０】４つの傾斜面５１１Ａ₁〜５１１Ａ₄は、
それぞれが平面視直角三角形になっており（図５（Ａ）
参照）、４つ頂点が集まって逆ピラミッド状になってい
る。そして、各傾斜面５１１Ａ₁〜５１１Ａ₄は水平面
ＨＬに対して所定角度α以上の傾斜角度を有するように
なっている。

【００４１】また、前記突部５１４は、素子組込部５１
２が設けられた側の傾斜面５１１Ａ ₁と、素子組込部５
１３が設けられた側の傾斜面５１１Ａ₃とに設けられて
いる。かかる突部５１４は、三角形状に盛り上げて形成
されている。この突部５１４は、光透過物２００の移動
距離を増大させるものである。

【００４２】例えば、この突部５１４が設けられていな
い場合を考察してみる。傾斜／振動センサが傾斜面５１
１Ａ₃の側に傾斜すると、すなわち傾斜面５１１Ａ₃が
傾斜面５１１Ａ₁からみて下側になったとすると、光透
過物２００は傾斜面５１１Ａ₃に沿って転がるが、その
垂直方向の変位量は凹部５１１の中心部と傾斜面５１１
Ａ₃の最高点との差のみである。このため、発光素子１
００からの光Ｌは光透過物２００の中心近辺を通過する
ことになり、屈折が小さくなり場合によっては光Ｌが受
光素子３００に受光されてしまうおそれがある。しか
し、突部５１４が設けられていると、光透過物２００は
突部５１４により必ず光Ｌから見て横方向にずれるの
で、屈折が大きくなり光Ｌが受光素子３００に受光され
るおそれが小さくなる。

【００４３】なお、ボディ本体５１０の凹部５１１を閉
塞するカバー５２０は、第１の実施例におけるカバー４
２０と同様に、ボディ本体５１０の対向する側面（素子
組込部５１２、５１３が設けられていない側面）に形成
された係止突起５１５に対応する一対の係止片５２１が
形成されている。

【００４４】光透過物２００は、第１の実施例における
光透過物２００と同様に球体であり、ガラスやアクリル
等の光を透過させる物質から構成されている。

【００４５】また、第１の実施例と同様に、発光素子１
００としては例えば発光ダイオードが、受光素子３００
としては例えばフォトダイオード等の半導体素子が用い
られる。

【００４６】次に、上述した第２の実施例に係る傾斜／
振動センサの動作について図３を参照しつつ説明する。
まず、傾斜／振動センサが水平面ＨＬ上にある場合、す
なわち傾斜角度が０°の場合には、図３（Ａ）に示すよ
うに、光透過物２００初期位置である凹部５１１の中心
に位置している。この状態の場合、発光素子１００から
光透過物２００に入射した光Ｌは光透過物２００の中心
を通過する。従って、前記光Ｌは真っ直ぐに光透過物２
００に入射し、屈折することなしに射出する。このた
め、発光素子１００からの光Ｌは必ず受光素子３００で
受光される。

【００４７】また、傾斜／振動センサは傾斜している
が、その傾斜角度が所定角度α未満である場合には、図
３（Ｂ）に示すように、凹部５１１を構成する傾斜面
（図３の場合は傾斜面５１１Ａ₃）は、光透過物２００
からすると上り傾斜になるので、光透過物２００は依然
として初期位置である凹部５１１の中心にある。従っ
て、発光素子１００からの光Ｌは、光透過物２００によ
って屈折されることなく、必ず受光素子３００に受光さ
れる。

【００４８】一方、傾斜／振動センサの傾斜角度が所定
角度α以上になると、図３（Ｃ）に示すように、凹部５
１１を構成する傾斜面（図３の場合は傾斜面５１１
Ａ₃）は光透過物２００からすると下り傾斜になるの
で、光透過物２００は傾斜面５１１Ａ₃を転がって初期
位置である凹部５１１の中心から外れた位置に変位す
る。特に、傾斜面５１１Ａ₃側に傾斜した場合には、図
３（Ｄ）に示すように光透過物２００は突部５１４によ
って横方向にもずれるので、光透過物２００に入射した
光Ｌは確実に屈折し、受光素子３００に受光されなくな
る。

【００４９】また、振動が加わって光透過物２００が凹
部５１１を構成する傾斜面５１１Ａ₁〜５１１Ａ₄の上
を転動すると、受光素子３００は断続的に光Ｌを受光す
るようになる。一方、加わった水平方向の加速度が光透
過物２００が傾斜面Ａ₁〜５１１Ａ₄を転動させないよ
うな大きさである場合には、光透過物２００は初期位置
である凹部５１１の中心にあるので、受光素子３００は
常に受光していることになる。

【００５０】次に、第３の実施例に係る傾斜／振動セン
サについて図６及び図７を参照しつつ説明する。なお、
上述した第１及び第２の実施例に係る傾斜／振動センサ
と略同一の部品等には同一の符号を付して説明を行う。

【００５１】第３の実施例に係る傾斜／振動センサが、
第１及び第２の実施例に係る傾斜／振動センサと大きく
異なる点は光透過物６００の形状である。

【００５２】第３の実施例に係る傾斜／振動センサは、
発光素子１００と、この発光素子１００からの光Ｌが入
射される光透過物６００と、この光透過物６００を透過
した光Ｌを受光する受光素子３００と、この受光素子３
００と発光素子１００とが組み込まれるとともに、前記
光透過物６００が傾動可能に組み込まれるボディ７００
とを有している。

【００５３】前記ボディ７００は、凹部７１１を有する
ボディ本体７１０と、前記凹部７１１を閉塞すべくボデ
ィ本体７１０に取り付けられるカバー７２０とから構成
されている。

【００５４】前記ボディ本体７１０の凹部７１１の中心
部は、一段と凹んだ支持部７１１Ａとなっている。この
支持部７１１Ａは、後述する光透過物６００の脚部６１
０が入り込み部分であって、その底部は前記脚部６１０
の外径に略等しく設定され、その開口部は脚部６１０の
外径より大きく設定されている。すなわち、支持部７１
１Ａの側面は外向きに傾斜しているのである。この支持
部７１１Ａの側面の傾斜角度は所定角度αに設定されて
いる。なお、前記凹部７１１には、光を反射しないよう
に黒色塗装が施されている。

【００５５】また、ボディ本体７１０の底面には、２つ
の素子組込部７１２、７１３が支持部７１１Ａを挟んだ
対称位置に設けられている。一方の素子組込部７１２は
発光素子１００が、他方の素子組込部７１３は受光素子
３００がそれぞれ組み込まれる部分である。この２つの
素子組込部７１２、７１３には、貫通孔７１２Ａ、７１
３Ａが設けられている。なお、各素子組込部７１２、７
１３には、組み込まれた発光素子１００及び受光素子３
００の欠落防止のための爪７１２Ｂ、７１３Ｂがそれぞ
れ設けられている。

【００５６】前記光透過物６００は、光を透過させる物
質、例えばガラスやアクリル等から構成されており、光
透過物６００自身をボディ７００のボディ本体７１０内
で支持する脚部６１０と、この脚部６１０に連設され、
脚部６１０より大きな導光部６２０とを有しており、恰
もきのこのような形状を呈している。

【００５７】前記導光部６２０の下面６２１は、光透過
物６００が支持部７１１Ａにおいて初期位置にある場
合、水平面ＨＬに対して平行になる、すなわち発光素子
１００からの光Ｌが下面６２１に対して垂直に入射する
ように設定されている。一方、導光部６２０の側面６２
２は、光透過物６００が支持部７１１Ａにおいて初期位
置にある場合、水平面ＨＬに対して４５°の角度で傾斜
する、すなわち発光素子１００からの光Ｌが側面６２２
に対して４５°の角度になるように設定されている。

【００５８】前記ボディ本体７１０の凹部７１１を閉塞
するカバー７２０は、第１の実施例に係る傾斜／振動セ
ンサにおけるカバー４２０、第２の実施例に係る傾斜／
振動センサにおけるカバー５２０と同様に、ボディ本体
７１０の対向する側面に形成された係止突起７１４に対
応する一対の係止片７２１が形成されている。

【００５９】次に、上述したような傾斜／振動センサの
動作について図６を参照しつつ説明する。まず、ボディ
７００が水平面ＨＬ上にある場合（傾斜角度が０°の場
合）は、図６（Ａ）に示すように、光透過物７００は支
持部７１１Ａにおいて真っ直ぐ立って初期位置にある。
この状態の場合、発光素子１００からの光Ｌは、貫通孔
７１２Ａを介して導光部６２０の下面６２１に照射され
る。そして、この光Ｌは、導光部６２０の側面６２２に
おいて２回にわたって９０°反射され貫通孔７１３Ａを
介して受光素子３００に受光される。

【００６０】傾斜／振動センサが所定角度α以上傾斜す
ると、図６（Ｂ）に示すように、光透過物６００が凹部
７１１内で傾く。その結果、発光素子１００からの光Ｌ
は、導光部６２０に入射する際に屈折する。さらに、そ
の光Ｌが側面６２２において反射するが、側面６２２の
光Ｌに対する角度は４５°ではなくなるので、貫通孔７
１３Ａを介して受光素子３００には導かれないようにな
る。すなわち、光透過物６００は、発光素子１００から
の光Ｌを受光素子３００に導かない位置に変位するので
ある。

【００６１】この傾斜／振動センサに所定値以上の加速
度が加わると、光透過物６００がボディ本体７１０内で
振動するので、発光素子１００からの光Ｌは断続的に受
光素子３００に受光されることになる。

【００６２】この第３の実施例に係る傾斜／振動センサ
では、光透過物６００の導光部６２０が脚部６１０より
大きく形成されているため、光透過物６００が傾動しや
すくなっている。このため、僅かの傾斜でも検知するこ
とができるようになっている。

【００６３】次に、第４の実施例に係る傾斜／振動セン
サについて図８を参照しつつ説明する。この第４の実施
例に係る傾斜／振動センサが、上述した第３の実施例に
係る傾斜／振動センサと相違する点は、光透過物８００
の形状と、発光素子１００及び受光素子３００の位置と
である。

【００６４】第４の実施例に係る傾斜／振動センサにお
ける光透過物８００は、脚部８１０と、この脚部８１０
と連設され、脚部８１０より大きな導光部８２０とを有
している。この導光部８２０は側面が円弧状に形成され
ている。すなわち、当該導光部８２０は、球体を２つの
平行な平面で上部と下部とを切断したような形状に形成
されているのである。

【００６５】一方、この第４の実施例に係る傾斜／振動
センサに用いられるボディ９００は、凹部９１１を有す
るボディ本体９１０と、このボディ本９１０を閉塞する
カバー９２０とから構成されている。

【００６６】ボディ本体９１０の凹部９１１の中央に
は、光透過物８００の脚部８１０が入り込む一段と凹ん
だ支持部９１１Ａとなっている。また、当該ボディ本体
９１０の対向する側面には、下方が開放された素子組込
部９１２、９１３が設けられている。かかる素子組込部
９１２、９１３が設けられたボディ本体５１０の側面部
には、それぞれ貫通孔９１２Ａ、９１３Ａが設けられて
いる。かかる貫通孔９１２Ａ、９１３Ａは、発光素子１
００の光Ｌを受光素子３００に導くためのものであり、
それぞれの素子組込部９１２、９１３に組み込まれた発
光素子１００の発光面、受光素子３００の受光面に対応
するようになっている。

【００６７】支持部９１１Ａに支持された光透過物８０
０は、導光部８２０の中心が前記貫通孔９１２Ａ、９１
３Ａを結ぶ直線の上に位置するように設定されている。

【００６８】なお、前記カバー９２０、発光素子１０
０、受光素子３００は、上述した第１〜第３の実施例に
係る傾斜／振動センサにおけるものと同一であるので、
その詳細な説明は省略する。

【００６９】次に、この第４の実施例に係る傾斜／振動
センサの動作について図８を参照しつつ説明する。ま
ず、図８（Ａ）に示すように、傾斜／振動センサが水平
面ＨＬ上、すなわち傾斜角度が０°である場合には、光
透過物８００は支持部９１１Ａにおいて直立している、
すなわち光透過物８００は初期位置にある。このため、
発光素子１００からの光Ｌは導光部８２０に入射され
る。ここで、上述したように、導光部８２０の中心は貫
通孔９１２Ａ、９１３Ａを結ぶ直線の上にあるので、光
Ｌは導光部８２０を屈折することなしに透過し、貫通孔
９１３Ａを介して受光素子３００に受光される。

【００７０】傾斜／振動センサが所定角度α以上傾斜す
ると、図８（Ｂ）に示すように光透過物８００は傾動す
る。すると、発光素子１００からの光Ｌは導光部８２０
に入射する際と、導光部８２０から射出する際との２度
にわたって屈折し、受光素子３００に受光されなくな
る。すなわち、光透過物８００は、発光素子１００から
の光Ｌを受光素子３００に導かない位置に変位するので
ある。

【００７１】なお、この第４の実施例に係る傾斜／振動
センサでも、振動が加わって光透過物８００が振られる
と、受光素子３００は断続的に光Ｌを受光することにな
る。一方、加わった振動が光透過物８００を振る程度以
下の力であった場合には、受光素子３００は常に光Ｌを
受光することになる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１に係る傾斜／振動センサは、発
光素子と、この発光素子からの光が入射される光透過物
と、この光透過物を透過した光を受光する受光素子とを
備えており、前記光透過物は傾斜が所定角度未満の場合
或いは振動の加速度が所定値未満の場合には、発光素子
からの光を受光素子に導く初期位置にあり、傾斜が所定
角度以上の場合或いは振動の加速度が所定値以上の場合
には、発光素子からの光を受光素子に導かない位置に変
位するように構成されている。

【００７３】従って、水銀等の環境汚染の原因となる物
質を使用せず、従来の傾斜／振動センサのように各構成
部品を組み立てた後に微調整する必要がない。また、こ
の傾斜／振動センサは、傾斜等で光透過物を移動させる
ことにより光透過物に入射される光を屈折させて受光素
子に受光されないようにするため、従来の傾斜／振動セ
ンサのように球体（光を遮断する物）の移動量より小さ
な移動量で傾斜を検出することができる。このため、全
体をより小型に構成することができる。さらに、受光素
子が光を受光している状態が、傾斜等のない正常な状態
であるため、万が一発光素子又は受光素子が壊れると光
が受光されなくなるので、その旨を検知することができ
る。すなわち、発光素子等の損傷をも簡単に検出するこ
とができ、非常に安全である。

【００７４】請求項２に係る傾斜／振動センサは、発光
素子と、この発光素子からの光が入射される球状の光透
過物と、この光透過物を挟んで前記発光素子と対向し、
前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記発光素
子、受光素子が組み込まれるボディとを備えており、前
記ボディには水平面に対して所定角度で傾斜した傾斜面
からなる略擂鉢状の凹部が設けられており、前記発光素
子又は受光素子は前記凹部の中心に設けられており、初
期位置にある光透過物の中心は発光素子と受光素子とを
結ぶ直線上にあり、かつ前記光透過物は最も変位しても
その一部が前記直線上にあるように構成されている。

【００７５】また、請求項３に係る傾斜／振動センサ
は、発光素子と、この発光素子からの光が入射される球
状の光透過物と、この光透過物を挟んで前記発光素子と
対向し、前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記
発光素子、受光素子が組み込まれるボディとを備えてお
り、前記ボディには水平面に対して所定角度で傾斜した
傾斜面からなる略擂鉢状の凹部が設けられており、前記
発光素子及び受光素子はボディの側面部に対向して設け
られており、初期位置にある光透過物の中心は発光素子
と受光素子とを結ぶ直線上にあり、かつ前記光透過物は
最も変位してもその一部が前記直線上にあるように構成
されている。

【００７６】このため、この２つの傾斜／振動センサは
上述した傾斜／振動センサと同様の効果を奏する。

【００７７】さらに、請求項４に係る傾斜／振動センサ
は、発光素子と、この発光素子からの光が入射される光
透過物と、この光透過物を透過した光を受光する受光素
子と、この受光素子と発光素子とが組み込まれるととも
に、前記光透過物が傾動可能に組み込まれるボディとを
備えており、前記光透過物は光透過物自身をボディ内で
支持する脚部と、この脚部に連設され、脚部より大きな
導光部とを有しており、前記光透過物は、傾斜が所定角
度未満の場合或いは振動の加速度が所定値未満の場合に
は、発光素子からの光を導光部を介して受光素子に導く
初期位置にあり、傾斜が所定角度以上の場合或いは振動
の加速度が所定値以上の場合には、発光素子からの光を
受光素子に導かない位置に変位するように構成されてい
る。

【００７８】このため、この斜／振動センサでは、光透
過物が傾動しやすくなっているので、より微細な傾斜も
検出することが可能となる。しかも、光透過物が傾動す
ると、光透過物はその状態を維持し続けるので、受光素
子は連続的に光を受光しなくなるのでより確実性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る傾斜／振動センサ
の動作原理を説明する概略的断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る傾斜／振動センサ
の概略的分解斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る傾斜／振動センサ
の動作原理を説明する図面であって、同図（Ａ）〜
（Ｃ）は概略的断面図、同図（Ｄ）は概略的平面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施例に係る傾斜／振動センサ
の概略的分解斜視図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る傾斜／振動センサ
に用いられるボディの図面であって、同図（Ａ）は平面
図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例に係る傾斜／振動センサ
の動作原理を説明する概略的断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例に係る傾斜／振動センサ
の概略的分解斜視図である。

【図８】本発明の第４の実施例に係る傾斜／振動センサ
の動作原理を説明する概略的断面図である。

【符号の説明】

１００発光素子２００光透過物３００受光素子４００ボディ４１１凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と、この発光素子からの光が入
射される光透過物と、この光透過物を透過した光を受光
する受光素子とを具備しており、前記光透過物は、傾斜
が所定角度未満の場合或いは振動の加速度が所定値未満
の場合には、発光素子からの光を受光素子に導く初期位
置にあり、傾斜が所定角度以上の場合或いは振動の加速
度が所定値以上の場合には、発光素子からの光を受光素
子に導かない位置に変位することを特徴とする傾斜／振
動センサ。
【請求項２】発光素子と、この発光素子からの光が入
射される球状の光透過物と、この光透過物を挟んで前記
発光素子と対向し、前記発光素子の光を受光する受光素
子と、前記発光素子、受光素子が組み込まれるボディと
を具備しており、前記ボディには水平面に対して所定角
度で傾斜した傾斜面からなる略擂鉢状の凹部が設けられ
ており、前記発光素子又は受光素子は前記凹部の中心に
設けられており、初期位置にある光透過物の中心は発光
素子と受光素子とを結ぶ直線上にあり、かつ前記光透過
物は最も変位してもその一部が前記直線上にあることを
特徴とする請求項１記載の傾斜／振動センサ。
【請求項３】発光素子と、この発光素子からの光が入
射される球状の光透過物と、この光透過物を挟んで前記
発光素子と対向し、前記発光素子の光を受光する受光素
子と、前記発光素子、受光素子が組み込まれるボディと
を具備しており、前記ボディには水平面に対して所定角
度で傾斜した傾斜面からなる略擂鉢状の凹部が設けられ
ており、前記発光素子及び受光素子はボディの側面部に
対向して設けられており、初期位置にある光透過物の中
心は発光素子と受光素子とを結ぶ直線上にあり、かつ前
記光透過物は最も変位してもその一部が前記直線上にあ
ることを特徴とする請求項１記載の傾斜／振動センサ。
【請求項４】発光素子と、この発光素子からの光が入
射される光透過物と、この光透過物を透過した光を受光
する受光素子と、この受光素子と発光素子とが組み込ま
れるとともに、前記光透過物が傾動可能に組み込まれる
ボディとを具備しており、前記光透過物は光透過物自身
をボディ内で支持する脚部と、この脚部に連設され、脚
部より大きな導光部とを有しており、前記光透過物は、
傾斜が所定角度未満の場合或いは振動の加速度が所定値
未満の場合には、発光素子からの光を導光部を介して受
光素子に導く初期位置にあり、傾斜が所定角度以上の場
合或いは振動の加速度が所定値以上の場合には、発光素
子からの光を受光素子に導かない位置に変位することを
特徴とする傾斜／振動センサ。