JPH049540Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はダンパ機能を有する傾斜角検知器に関
する。

〔従来の技術〕

従来よりこの種の傾斜角検知器として、重力の
作用による振り子の回動を利用した振り子式の傾
斜角検知器、あるいは板バネを湾曲させつつ重力
により揺動する揺動体を利用した板バネ式の傾斜
角検知器があつた。これらの検知器には、外部か
らの振動による振り子、板バネ等のあばれを防止
する目的あるいは制御系として用いる場合の適当
な時定数を与える目的のためにダンパ機構が付設
されている。このようなダンパ機構として従来か
ら用いられているものに液体ダンパがある。この
液体ダンパは検知器の可動部分全体あるいは一部
をシリコン油、不凍液等の液体の中に浸し、液体
の粘性を利用してダンパ機能を得ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような検知器によると、ダ
ンパ機能を与える液体の密閉機構が複雑となり、
コストが極めて高くなるという欠点があつた。ま
た、一般にこのような液体は温度変化により膨張
あるいは収縮し、したがつてこれら膨張、収縮を
吸収する適当な緩衝機構が必要であつた。さら
に、液体の粘性は温度変化に対して大きく変動す
るために、ダンピング特性が大きな温度係数を持
つてしまうという不具合があつた。

一方、上述のようなダンパ機構に関する不具合
の他に、その構造上の制約によつて被測定体の傾
斜角の内、一方向の傾斜成分しか検知することが
できないという不具合もあつた。すなわち、被測
定体がピツチング、ローリングの二方向、もしく
はこれらの合成方向に傾斜する場合には、２台の
傾斜角検知器を各々直角方向に配置しなければ真
の傾斜角を検知することができなかつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこのような点に鑑みてなされたもの
で、ピボツト状の先端部を有する揺動体を該先端
部を介して支持体に磁力によつて吸引吊架させ、
この揺動体に協動して揺動する如く非磁性導電体
を配設し、供磁束手段の供与する磁束をこの揺動
する非磁性導電体で切るようにし、前記揺動体の
揺動量を揺動量変換手段を用いて電気信号に変換
するようにしたものである。

〔作用〕

したがつて、この考案によると揺動体の揺動に
伴つて非磁性導電体に該揺動体を制動する磁気的
制動力が発生する。

また、ピボツト状の先端部を介して揺動体が支
持体に磁力により吸引吊架されるので、揺動時の
機械的摩擦が僅少となり、全方向にわたつて揺動
体を円滑且つ均一に揺動可能とすることができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案に係る傾斜角検知器を詳細に説明
する。図はこの傾斜角検知器の一実施例を示す概
略正面断面図である。図において、１は図示せぬ
筐体に固定された磁石よりなる支持体、２はこの
支持体１に固着された非磁性材よりなるガイド、
３はその先端部３ａが半球面状に仕上げられた磁
性体よりなる揺動体、５はこの揺動体３の下端部
に固定保持されたお碗状の遮光板を兼ねる非磁性
導電体、６はこの非磁性導電体５に対向して所定
間隙をもつて筐体に固定された受光素子、７は非
磁性導電体５の上部側に配置されると共に受光素
子６に対向する如く筐体に複数個配設固定された
発光素子、８は磁石９とこの磁石９の両側に固着
されたヨーク１０，１０とからなり断面略「コ」
字状に形成された供磁束体である。揺動体３は半
球面状の先端部３ａをガイド２の略「Ｖ」字状の
溝２ａに落し込んで、支持体１の磁石の略中心に
当接する如く磁力によつて吸引吊架されており、
揺動体３の下端部に固定保持された非磁性導電体
５の外周縁部の一部は、供磁束体８の対面するヨ
ーク１０，１０の作る磁束空間８ａ内に非接触に
位置している。供磁束体８は筐体に固定されてお
り、その磁束空間８ａの間隙は揺動体３が先端部
３ａを支点として揺動した時、非磁性導電体５外
周縁部が供磁束体８に接触することのない寸法と
なつている。すなわち、揺動体３は非磁性導電体
５と共に半球面状の先端部３ａを支点として、ガ
イド面２の溝２ａにより規制される範囲におい
て、全方向に自在に揺動可能となつている。ま
た、受光素子６は発光素子７から照射される浴射
光を受光し、この浴射光の変化に応じて適宜電気
信号を出力するようになつている。つまり、揺動
体３が非磁性導電体５と共に揺動した時、発光素
子７から照射される浴射光の一部が非磁性導電体
５により適宜遮光され、受光素子６に光影が生ず
るようになつており、この非磁性導電体５が遮光
板となつている。この光影は揺動体３の揺動に応
じて受光素子６上を移動し、この光影の移動位置
に応じた電気信号が受光素子６から出力されるよ
うになつている。このような受光素子６および発
光素子７で揺動量交換手段を構成している。

次に、このように構成された傾斜角検知器の動
作を説明する。すなわち、被測定体がピツチン
グ、ローリングの二方向、もしくはこれらの合成
方向に傾斜する場合の動作について説明するに、
揺動体３は被測定体の傾斜角に応じて全方向にわ
たつて先端部３ａを支点として円滑且つ均一に揺
動する。つまり、揺動体３が支持体１により磁力
により吊架され、且つこの揺動体３の先端部３ａ
が半球面状に仕上げられているため、揺動時の機
械的摩擦力が僅少となり、全方向にわたる円滑且
つ均一な揺動が可能となる。

しかして、揺動体３が被測定体の傾斜角に応じ
て揺動すると、発光素子７から照射される浴射光
が適宜非磁性導電体５により遮光され、受光素子
６上の光影が移動する。そして、この光影の移動
位置に応じた電気信号が受光素子６から出力され
る。この電気信号は揺動体３の揺動量、すなわち
被測定体の傾斜角に応じた信号として出力される
ので、この信号に基づいて被測定体の傾斜角を検
知することができるようになる。

一方、揺動体３の揺動に伴つて遮光板を兼ねる
非磁性導電体５にこの揺動体３を制動する電磁制
動力が発生し、この電磁制動力がこの検知器にお
けるダンパ機能を果たすことになる。すなわち、
揺動体３の揺動に伴つて非磁性導電体５がその外
周縁部の一部で供磁束体８の対面するヨーク１
０，１０の作る磁束を切りながら揺動し、この揺
動によつて切られる磁束の作用により非磁性導電
体５に電流が流れる。そして、この電流によつて
発生する磁束が磁石９の磁束と作用して揺動体３
の揺動が制動される。この電磁制動力は揺動体３
が急峻に揺動するほど大きくなる。したがつて、
揺動体３が外部の揺動等によりあばれようとして
も、この電磁制動力によりそのあばれが緩和され
るようになる。また、揺動体３が被測定体の傾斜
角に応じて急峻に揺動する場合においても、この
電磁制動力が働き慣性力を打ち消すことができ
る。また、この電磁制動力は、従来の液体の粘性
力のように温度変化に対して大きく作用されるこ
とがないので、温度係数の小さなダンピング特性
とすることができる。さらに、液体によるダンパ
機構のように密閉機構とする必要はなく、膨張、
収縮を吸収する緩衝機構も必要ないので、極めて
簡単な構造でダンパ機構を構成できる。

尚、本実施例においては、揺動体３の先端部３
ａは半球面状に仕上げを施したものとしたが、半
球面状に限ることはなく、揺動時の機械的摩擦力
を小さくすることができれば他の形状としてもよ
い。本考案においてはこれら形状をピボツト状と
定義する。また、揺動体３を吸引吊架させるため
に支持体１を磁石とし揺動体３を磁性体としたが
支持体１を磁性体とし揺動体３を磁石としてもよ
い。また、両者共吸引し合う磁石としてもよい。

さらに、本実施例においては、非磁性導電体５
に磁束を供与する供磁束体８を１つしか設けなか
つたが複数個配設してもよく、非磁性導電体５が
揺動した時磁束を切ることができれば供磁束体８
は他の構成であつてもよい。また、必ずしも非磁
性導電体５で発光素子７の浴射光を遮光する構成
とせずともよく、多少構造は複雑とはなるが遮光
板を専用に設けてもよい。また、揺動体３の揺動
量を電気信号に変換するために発光素子７と受光
素子６とからなる光学的な揺動量変換手段を用い
たが、例えば鎖交する磁束の位置の移動を磁気抵
抗素子を用いて検知し電気信号に変換するような
磁気的な揺動量変換手段を用いてもよく、光学
的、磁気的に限ることはなく他の手段を用いても
よい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案による傾斜角検知器
によると、揺動体の揺動に協動する如く非磁性導
電体を配設し、供磁束手段の供与する磁束をこの
揺動する非磁性導電体で切るようにしたので、揺
動体の揺動を制動する電磁制動力を得ることがで
き、温度係数の小さなダンピング特性とすること
のできるダンパ機能を極めて簡単な構造で得るこ
とができる。

また、揺動体の先端部をピボツト状とし、この
先端部を介して支持体に磁力による吊架させるよ
うにしたので、揺動時の機械的摩擦力が僅少とな
り、全方向にわたつて揺動体を円滑且つ均一に揺
動させることができ、極めて簡単な構造で安価に
傾斜角検知性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る傾斜角検知器の一実施例を示
す概略正面断面図である。 １……支持体、３……揺動体、３ａ……先端
部、５……非磁性導電体、６……受光素子、７…
…発光素子、８……供磁束体、８ａ……磁束空
間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピボツト状の先端部を有する揺動体と、この揺
   動体を前記先端部を介して磁力により吸引吊架す
   る支持体と、前記揺動体に協動して揺動する非磁
   性導電体と、この非磁性導電体の揺動によつて切
   られる磁束を供与する供磁束手段と、前記揺動体
   の揺動量を電気信号に変換する揺動量変換手段と
   を備えた事を特徴とする傾斜角検知器。