JPS6256813A - 傾斜検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 扱亙光更 本発明は、作業用車両における車体などの傾斜状態を検
出する傾斜検出装置に関する。

盗ＩＬ権 一般に、トラクタなどの作業用車両にあっては、起伏が
はげしい現場で作業するようなことも多いため、車体が
一定以上に傾斜したときにそれを検知して警報を発した
り、車体の姿勢制御などを行なわせるようにしている。

従来、このような゛作業用車両における車体などの傾斜
状態を検出する傾斜検出装置にあっては、振動が一方向
に規制された板状の振子を用いて、車体が左右に一定以
上に傾斜したときの振子の動きを所定位置に設けられた
光センサなどによって検知させるようにしている。その
際、車両の走行振動やエンジン振動などが外乱として振
子に加わるのを防止するため、うず電流制動を利用した
磁気ダンパによって振子に磁気制動力を与えるようにし
ている（実開昭５９−３３０７号公報参照）。

しかしてこのような従来の傾斜検出装置では、それが車
体の一方向の傾斜状態しか検知することができないもの
となっており、車体の左右の傾斜のみならずその前後の
傾斜状態をも検出する必要がある小形のトラクタなどに
あっては、一方向における車体の傾斜を検出する磁気ダ
ンパ付きの傾斜検出装置を複数設置しなければならない
ものとなっている。

また従来、揺動自在に垂下させたロッド状の振子を互い
に直交する軸に対してそれぞれ揺動自在に取り付けられ
たガイド部材により規制して、振子が２方向に動くよう
に構成された傾斜検出装置が開発されているが（実開昭
５６−１５３８１０号公報参照）、その構造が複雑にな
っている。

特にこのような傾斜検出装置に磁気ダンパを設けようと
にするには、その構造上からして１つの磁気ダンパによ
り２方向共通に磁気制動力を作用させることが道しく、
そのため各方向のガイド部材に対してそれぞれ磁気ダン
パを設けなければならないものになっている。

その場合、振子部分をオイル内に浸してその粘性を利用
してダンパ効果を発輝させるオ・イルダンパを用いるこ
とが考えられるが、このようなオイルダンパにあっては
オイルの温度特性に起因する粘性の変化によりダンパ効
果に大きな差が出て傾斜検出の精度自体に悪影響を及ぼ
す場合があり。

またオイル密閉構造を必要とするなどの種々の問題があ
るものになっている。

１煎 本考案は以上の点を考慮してなされたもので、前後、左
右、斜めの全方向における車体の傾斜状態を精度良く検
出することができるとともに７少なくとも１つの磁気ダ
ンパにより全方向における椀状体のダンパ作用を有効に
発輝させることができるようにした傾斜検出装置を提供
するものである。

１處 以下、添付図面を参照して本考案の一実施例について詳
述する。

本考案による傾斜検出装置にあっては、第１図に示すよ
うに、アルミニウムまたは銅などの導電性をもった非磁
性体からなる球殻体の一部をなす椀状体１およびロッド
２からなる振子がフレーム３部分にフック受４を介して
全方向に自在に揺動できるように垂下されており、その
椀状体１の下面にはギャップｇを介して４つの永久磁石
５，６゜７．８（第２図参照）がそれぞれ設けられてい
る。

それらの各永久磁石５，６，７．８は、第２図に示すよ
うに椀状体１の中心線上に中心０をもった円上に等間隔
に配されており、磁石取付板９上に椀状体１の形状に応
じて湾曲形成された接線方向の各傾斜面部分にそわ、ぞ
れ取り付けられている。

永久磁石５と６および永久磁石７と８は、椀状体１に対
して互いに逆極性となるようにそれぞれ取り付けられて
いる。

なお、ベース１２上に磁石取付板９を挟んでフレーム３
をネジ１３により取り付けるようにしている。また椀状
体１が最大に振られたときにその端部を係止する合成樹
脂またはゴム製のストッパ１０がフレーム３部分に熱か
しめなどによって取り付けられている。

また第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、フレーム３に
あ番づられた穴にフック受４をハンダ付けによって取り
付け、そのフック受４にロッド２のフック部２′を引っ
かけて、椀状体１自体が何ら回転することがないように
それを全方向に揺動自在に吊り下げるようにしている２
図中、１５はハンダ部分を示している。

また第１図の構成において、椀状体１のｆ血中央部には
、第４図に示すような形状をもった光反射パターンＰが
貼付または印祠形成され、その光反射パターンＰに対向
してベース１２の水平時にそのパターンＰの中心０に光
があたるように反射式による光センサ１６が配されてい
る。

その光反射パターンＰは、第５図に示すように、四輪の
車体１１の重心Ｇ位置に応じた借方１６０こお番プる傾
倒特性にそれぞれしたがって、前方（図中矢印で示す方
向）への傾斜検出角度をＯＡ、後方への傾斜検出角度を
θＢ、左および右方への傾斜検出角度をθＣとしてそれ
ぞれ設定された各傾斜検出角度に応じて、車体１１の重
心Ｃ位置と左。

右の前車軸位［ａ、ｂとを結ぶ線間の角度αと、同じく
王の重心Ｇ位置と左、右の後車輪位百Ｃ１ｄとを結ぶ線
間の角度βにし、たがう円弧角をもって中心Ｑを同心と
した半径Ａ、Ｂ、Ｃの円をそれぞれ描くことによって形
成されている。またその光反射パターンＰは、車体１１
の前後、左右に対応するように椀状体１の底部に設けら
れる。光反射パターンＰにおける円弧角α、βは、車体
１１における前方斜め方向または後方斜め方向への傾倒
と横方向への傾倒との境界を決定している。

なお、光センサ１６が設けられている光センサユニット
１７とその下側に配されたプリント基板１８とが一体と
なってネジ１９により磁石取付板９側に取り付けられて
いる。またプリント基板１８には、光センサ１６の出力
状態に応じてベース１２の傾斜状態を検出する電気回路
が形成されている。第１図中、２１は外箱を、２２はパ
ツキンをそれぞれ示している。

しかしてこのように構成されたものでは、椀状体１が全
方向に自在に揺動できるように垂下された振子構造をと
っているために、それを車両に搭載して車体１１の傾斜
を検出する場合、車体１１の前後、左右および斜めの全
方向における傾斜状態に応じてその椀状体１が揺動する
。その際、車体１１がある方向に予め設定された傾斜検
出角度以上に傾斜すると、その椀状体１における円形の
光反射パターンＰが光センサ１６から外れ、その発光素
子から発せられた光が反射されずに受光素子により受光
されなくなって車体１１の一定以上の傾斜状態が検出さ
れることになる。

このように光反射パターンＰは車体１１の重心Ｇ位置お
よびその車輪位置による傾倒特性にしたがってその形状
および大きさがそれぞれ決定され、各種車体に応じた全
方向における所定の傾斜検出にその光反射パターンＰを
変更するだけで容易に対応させることができるようにな
る。

このように本発明では、椀状体１の底部に光反射パター
ンＰＳ：設け、それを光反射型の光センサ１６によって
検知させるようにした点に特徴を有している。

したがって、光透過型の光センサを使用した場合のよう
な検出用の穴をあける必要がないので、非対象の検出パ
ターン用穴を形成する場合に生じる椀状体の重量配分や
穴位置による磁気ダンバカの不均一の問題、あるいは穴
をあけること自体による磁気ダンバカの低下の問題を考
慮する必要がない。

そして、本発明のように光反射型による光センサ手段を
とれば、椀状体１の下面側においてその全方向における
揺動を何ら妨げることなく、常に全方向に一定した均一
な磁気ダンバカをもって椀状体１の一定以上の揺動状態
を光検知することができるようになる。

また、振子の全方向における揺動を何ら妨げることがな
いように椀状体１の下面に４つの永久磁石５，６，７．
８を配するようにしているが、その際各永久磁石５，６
，７．８をそれぞれ接線方向に傾斜させて設けた磁気ダ
ンパ構造をとるようにしているため、各永久磁石５，６
，７．８を単に水平に設けた場合に比して各磁石間に磁
束が充分にいきわたるようになり、そのため椀状体１に
比較的大きなうず電流が発生し、それにより椀状体１に
充分な磁気制動力が全方向にわたってほぼ均一に作用し
て車両の走行振動やエンジン振動などが外乱として椀状
体１に加わってそれが微振動するようなことが防止され
、全方向における振子のダンパ作用が有効に発輝される
。

なお、永久磁石の代わりにそれぞれ電磁石を用いるよう
にしてもよいことはいうまでもない、また配設される磁
石の数は本実施例においては４つ使用しているが２つで
もよく、その磁石数が多くなるほど振子に作用する磁気
制動力を強くすることができるようになる。

第６図は光センサによる車体の傾斜状態検出系統の具体
的な回路構成例を示すもので、ＬＥＤ（発光素子）から
発せられた光・がホトトランジスタＰ−Ｔｒ　（受光素
子）により受光されるときにはコンパレータＣＭＰの出
力がローレベルとなって警報器ＡＬＭが何ら動作せず、
またＬＥＤから発せられた光が前述のようにしゃ断され
てホトトランジスタＰ−Ｔｒにより受光されなくなった
ときにはコンパレータＣＭＰの出力がハイレベルとなっ
て警報器ＡＬＭが動作し、それにより車体が−室以上に
傾斜した旨を報知するようになっている０図中、ＲＥＧ
は三端子レギュレータである。

特にこの場合には、コンパレータＣＭＰの比較入力側に
ＲＣ遅延回路ＤＬＹを設けて、車両の発進。

停止時または加減速時における加速度によって椀状体が
瞬間的に大きく揺動しても、その一時的な光しゃ断によ
っては警報器ＡＬＭが動作することがないようにしてい
る。

羞来 以上、本発明による傾斜検出装置にあっては。

非磁性でかつ導電性の椀状体を全方向に揺動自在に吊り
下げた振子手段と、その椀状体の底部に設けられた光反
射パターンに対向して固定側に設けられ、かつその光反
射パターンと共働して椀状体の全方向における揺動状態
を検知する光反射型による光センサ手段と、その椀状体
の面に沿ってギャップを介して互いに椀状体に対して逆
極性となるように、かつ固定側に光センサを間に挟んで
配設された少なくとも２つの磁石からなる磁気ダンパ手
段とによって構成されたもので、前後、左右。

斜めの全方向における車体の傾斜状態を精度良く検出す
ることができるとともに、少なくとも１つの磁気ダンパ
により全方向における椀状体のダンパ作用を有効に発輝
させることができるという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による傾斜検出装置の一実施例を示す正
断面図、第２図は同実施例における椀状体に対する４つ
の磁石の配設状態を示す平面図、第３図（ａ）、（ｂ）
は同実施例における振子の取付部分の構造を示す正面図
および側面図、第４図は光反射パターンの一例を示す図
、第５図は第４図に示す光反射パターンに応じた車体の
状態を示す図、第６図は光センサによる車体の傾斜状態
検出系統の具体的な回路構成例を示す結線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性でかつ導電性の椀状体を全方向に揺動自在に吊り
   下げた振子手段と、その椀状体の底部に設けられた光反
   射パターンに対向して固定側に設けられ、かつその光反
   射パターンと共働して椀状体の全方向における揺動状態
   を検知する光反射型による光センサ手段と、その椀状体
   の面に沿ってギャップを介して互いに椀状体に対して逆
   極性となるように、かつ固定側に光センサを間に挟んで
   配設された少なくとも２つの磁石からなる磁気ダンパ手
   段とによって構成された傾斜検出装置。