JPH0453529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、水平状態から左右に傾いた時、その
傾きが左右何れであるか、及びその傾いた角度を
検出できる傾斜センサに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の傾斜センサを第８図〜第１３図
に示し、以下これについて説明する。

この傾斜センサは、外ケース１内に取付けら
れ、電子部品等が取付けられている基板２には、
その直線辺を対向させた２つの半円形の電極５，
６がプリントされている。

この基板２には取付孔２ａが穿設されていて、
電極５，６と対面する円形の電極４の足４ａがこ
れに挿入、ハンダ付けされている。

３は基板２に取付けられて電極４，５，６を被
覆するケースで、このケース３と基板２との間は
容器となつており、このケース３の注入口３ａか
らシリコンオイル７が誘電液体として注入され、
注入口３ａはゴム栓８で閉鎖されている。

このシリコンオイル７の注入量は、電極４，
５，６の下半分が浸漬される程度であり、従つて
電極４と電極５，６とはシリコンオイル７が介在
する面の容量をもつコンデンサとなる。

そして、電極４は第１３図のように発振回路９
に接続され、電極５，６はそれぞれオペアンプ１
０，１１に接続され、オペアンプ１０，１１の出
力はオペアンプ１２に接続されている。

この傾斜センサは、外ケース１が水平に保たれ
ている時は、電極５，６がシリコンオイル７に浸
漬されている面積は同じであり、従つて電極５，
６がそれぞれ形成するコンデンサの容量は同じで
ある。

そのため、オペアンプ１０，１１の出力は同一
となるから、オペアンプ１２からは出力がゼロと
なつて、水平状態であることが検出される。

しかし、外ケース１が左右何れかに傾斜される
と、一方の電極５、又は６のシリコンオイル７の
浸漬量が多くなるので、その側のコンデンサの容
量が多くなり、一方のオペアンプ１０又は１１の
出力が他方よりも多くなり、オペアンプ１２から
は正又は負の出力が得られる。

この出力の正負によつて傾斜方向、出力の大き
さで傾斜角を知ることができるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述の傾斜センサにおいては、外ケース１の傾
斜角度が90度までの間は、一方の電極５又は６の
シリコンオイル７の浸漬量は増加し続け、他方の
電極６又は５の浸漬量は低下し続け、90度に達す
るとその浸漬量は最大及び最小となる。

そのため、90度までは、オペアンプ１２の出力
は増加し続け、90度で最大に達する。

しかし、90度を過ぎると、再び他方の電極６又
は５がシリコンオイル７で浸漬し初めるため、オ
ペアンプ１２の出力は低下し初め、第１４図の出
力特性となる。

そのため、オペアンプ１２の出力が同一となる
角度が90度以前と以後の２つあることとなり、そ
の何れであるかを判別することができない欠点が
あつた。

よつて本考案は、上述した従来の傾斜センサの
問題点に鑑み、傾斜角度が90度を過ぎたときの出
力が変化しないようにして、傾斜角度90度以上と
なつたことを検出できるようにした傾斜センサを
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案により成された
傾斜センサは、隣接して設けられた２つの電極
と、該２つの電極と全面で対向する他電極と、前
記２つの電極及び前記他電極の全体を収容する容
器と、該容器に注入された誘電液体と、前記２つ
の電極の間に設けられた仕切り壁とを備え、前記
仕切り壁は、前記２つの電極の間においてその一
側を残して前記容器を区画し、前記容器と共に前
記誘電液体の全てをためることのできる容積を持
つた液溜を形成することを特徴としている。

〔作用〕 上記構成により、仕切り壁によつて区画されて
いない一側を下方にして傾斜センサを設置するこ
とにより、傾斜センサが90度以上傾いた場合に
は、区画されていない一側を通じて一方の電極に
対応する液溜まで移動した誘電液体は全て液溜に
溜まつてそれ以上移動しなくなり、再び他方の電
極が誘電液体に浸漬されることがなくなる。

〔考案の実施例〕

次に、本考案の実施の一例を、第１図〜第７図
について以下に説明する。

第１図、第２図において、２２は電子部品が取
付けられている基板で、これには上側においては
間隔が広く、下側においては間隔が狭くなるよう
に、２つの半円形の電極２５，２６がプリントさ
れると共に、取付孔２２ａが穿設されている。

２４は前記電極２５，２６と対面するように電
極２５，２６間の上部の間隔の巾広に対応する凹
欠部２４ａを上部に形成した電極で、その足２４
ｂが取付孔２２ａに挿入、ハンダ付けすることで
電極２５，２６と対面して取付けられている。

２３は電極２４，２５，２６を被覆するように
基板２２に取付けられるケースで、基板２２との
間は誘電液体であるシリコンオイル２７を収容す
る容器となつている。

そして、ケース２３の下半分は基板２２との間
隔が狭くなるように、基板２２に向つて弯曲して
おり、従つて水平状態の時には、シリコンオイル
２７の量が少なくても電極２５，２６の後記仕切
り壁２９，３０より僅かに下までシリコンオイル
２７によつて浸漬されるようになつている。

又、ケース２３の上半分には、電極２４の凹欠
部２４ａに沿つて２つの仕切り壁２９，３０が形
成されており、その左右がオイル溜３１，３２と
なつていて、このオイル溜３１，３２は注入され
た全シリコンオイル２７を貯溜する容量がある。

そして、ケース２３の仕切り壁２９，３０間の
上部には注入口２３ａが形成されていて、シリコ
ンオイル２７を注入後、ゴム栓２８によつて閉鎖
されるようになつている。

前記電極２４は、従来と同様に発振回路９に接
続され、電極２５，２６はそれぞれオペアンプ１
０，１１に接続され、オペアンプ１０，１１の出
力はオペアンプ１２に接続されるものである。

今、この傾斜センサが水平状態にある時は、電
極２５，２６は垂直軸に対して対称であるため、
シリコンオイル２７に浸漬される面積は等しく、
電極２４との間に形成される容量は同一である。

従つて、従来と同様に、オペアンプ１０，１１
の出力は等しく、オペアンプ１２の出力はゼロと
なり、水平状態であることが検出される。

そして、この傾斜センサが左右何れかに傾斜す
ると、シリコンオイル２７面に対して電極２５，
２６が傾斜し、そのシリコンオイル２７の浸漬面
が一方は増、他方は減となるので、電極２４との
間で形成されているコンデンサの容量も増減する
こととなる。

そのため、従来と同様にオペアンプ１２からは
正又は負の出力が得られるが、傾斜センサの傾斜
方向は出力の正負で判別される。

又、傾斜センサの傾斜角度に応じて、シリコン
オイル２７に浸漬される電極２５，２６の面積が
増減するため、コンデンサの容量も増減し、従つ
てオペアンプ１２の出力も増減するので、その値
によつて傾斜角を検知できるものである。

更に、傾斜センサを90度以上に傾斜させると、
一方の電極２５又は２６側に移動したシリコンオ
イル２７は、仕切り壁２９又は３０によつて他の
電極側に移行することができず、且つオイル溜３
１及び３２は全シリコンオイル２７を貯溜できる
ため、ここに貯溜される。

従つて、90度を過ぎると一方き電極２５又は２
６側の容量は最大、他の電極２６又は２５側の容
量は最小のままとなるので、オペアンプ１２の出
力は変化しない。

このような傾斜センサの傾斜角と、オペアンプ
１２の出力を線図で示すと第７図のようになり、
傾斜状態が判別できる。

この傾斜センサは、90度以上の大きな傾斜角を
持つ建設機械のバツクホーのバケツトに取付けれ
ば、その角度が180度以内であれば、バケツトが
土をすくつてから水平制御する場合、どちらへバ
ケツトを廻せば水平になるかが判断できるので、
水平制御が容易となるものである。

〔考案の効果〕

本考案は叙上のように、傾斜センサの傾斜角が
90度以上となつた時、２つの電極によつて形成さ
れる２つのコンデンサの容量は変化せず、一定に
保たれるので、この容量比の不変化によつて90度
以上の傾斜であることを認識できる。

従つて、従来の傾斜センサのように、90度以前
なのか、それ以上なのかが判別できなくなること
がなく、90度以上の大きな傾斜をする作業や道
具、例えば建設機械のバツクホーのバケツト制御
用の傾斜センサ等として好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の斜面図、第２図は
ケースと電極の一部を切除した正面図、第３図は
電極の正面図、第４図と第５図はケースの正、背
からの斜面図、第６図は縦断面図、第７図は傾斜
角と容量差の線図、第８図は従来の傾斜センサの
斜面図、第９図はその基板部の斜面図、第１０図
は基板の正面図、第１１図は電極の正面図、第１
２図はケースの斜面図、第１３図は回路図、第１
４図は傾斜角度とオペアンプの出力線図である。 ２２……基板、２３……ケース、２４，２５，
２６……電極、２７……シリコンオイル、２９，
３０……仕切り壁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 隣接して設けられた２つの電極と、 該２つの電極と全面で対向する他電極と、 前記２つの電極及び前記他電極の全体を収容す
   る容器と、 該容器に注入された誘電液体と、 前記２つの電極の間に設けられた仕切り壁とを
   備え、 前記仕切り壁は、前記２つの電極の間において
   その一側を残して前記容器を区画し、前記容器と
   共に前記誘電液体の全てをためることのできる容
   積を持つた液溜を形成する ことを特徴とする傾斜センサ。