JPH0633799Y2 - 動作角度検出センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、回動自在に軸承されている回動軸が、回動軸
の軸承体に対して回動された角度を検出する動作角度検
出センサの改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の動作角度検出センサを第３図，第４図に
示し、以下これについて説明する。

同図において、１は回動軸、２はこれを軸承するケース
で、回動軸１の上端には可動コンタクト４を有するコン
タクトホルダ３が固着され、可動コンタクト４はケース
２の上面に取付けられたカバー９の固定接点板８に接
し、回動軸１の回動角度によって可動コンタクト４と固
定接点板８との間はOFFとなる。

前記回動軸１の一部は切削されて断面Ｄ状とされてい
て、ケース２のスプリング押え７との間にスプリング６
を装架したシリンダ５がこのＤ状の平面部に圧接されて
いる。

従って、回動軸１が回動されると、Ｄ状の平面部がシリ
ンダ５を介してスプリング６を圧縮し、その回動角度が
一定以上になると可動コンタクト４と固定接点板８との
間がOFFとなり、回動軸１の回動が所定角度以上になっ
たことが検出される。

そして、回動軸１を回動していた力が去れば、Ｄ状の平
面部がシリンダ５に対するスプリング６の押圧力で押さ
れ、シリンダ５の端面全部とＤ状の平面全域が接するま
で回動軸１は回動し、最初位置に戻るものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の動作角度検出センサにおいては、シリンダ５を必
要とするために、全体が大きくなってしまう。

又、回動軸１の回動許容角度は、そのＤ状の切削深さに
よって異なり、Ｄ状の平面までの回動軸１の切削残が半
分以上の時は90度以下、半分以下となるにつれ、その許
容角度は大きくなるが、回動軸１が弱くなって、折れる
危険性が大きくなる。

又、シリンダ５による戻し力のモーメントｌは回動軸１
の半径以下であり、このｌが小さいため確実な復元力を
得るためにはスプリング６の力を強くしなければなら
ず、その結果回動軸１を回動させる操作トルクが重くな
ってしまう欠点がある。

本考案は、従来の動作角度検出センサの前述の欠点を解
消し、大きな回動角の検出も可能となるばかりでなく、
稲刈機の稲検出センサのように稲の存在の有無、及び稲
通過完了までの回動角度が大きい検出センサ等のような
回動角度が大きく、低操作トルクの動作角度検出センサ
を提供することを目的としている。

〔問題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なされた動作角度
検出センサは、回動軸と、該回動軸を軸承する軸承部を
有するケースと、該ケース外に突出した回動軸端に固着
された検知アームと、前記ケース内に突出した回動軸端
に固着され可動コンタクトを有するコンタクトホルダ
と、前記ケース内において前記軸承部に捲装されて、前
記コンタクトホルダと前記ケースとの間に、前記回動軸
の中立位置において前記回動軸に付勢力を与えないよう
に装架された第１のスプリングと、前記ケースの内面と
対向する前記コンタクトホルダの側面に穿設された孔内
に収容された第２のスプリングと、前記孔内に収容され
前記第２のスプリングにより付勢されて、前記ケースの
内面に、前記回動軸の回動により前記ケースの内面を摺
接されるように突き当てられたボールと、前記回動軸の
中立位置において前記ボールが落ち込むように前記ケー
スの内面に形成された所定の傾斜角度をもった窪部とを
備え、前記可動コンタクトにより前記回動軸の回動によ
って動作するスイッチ、可変抵抗器等の検出手段を構成
するとともに、前記検知アームによる前記回動軸の回動
により巻かれ、或いは解かれる前記第１のスプリング
と、前記回動軸の回動により前記ボールが前記窪部を乗
り上がって圧縮される前記第２のスプリングとの付勢力
により、前記回動軸を前記中立位置に戻す付勢力を生じ
るようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、検知アームにより回動軸がその中立
位置から回動されると、第１のスプリングがその回動方
向により巻かれ、或いは解かれることにより、第１のス
プリングが回動軸を中立位置に戻そうとする復元力を発
生する。また、回動軸が回動してこの回動軸の孔内に収
容されているボールが回動軸と共に移動すると、ボール
が窪部を乗り上がって第２のスプリングが圧縮されるこ
とにより、ボールが窪部の傾斜部分にあるときには第２
のスプリングが回動軸を中立位置に戻そうとする復元力
を発生するので、第１及び第２のスプリングの強さを選
択することにより簡単に任意の小さな操作トルクのもの
が得られる。

また、第１のスプリングによる復元力は回動軸の回動角
度が小さい内は極めて小さく、回動角度が大きくなるほ
ど大きくなるのに対し、第２のスプリングによる復元力
は窪部を完全に乗り上がるまでの小さな回動角度におい
て最も大きく、回動角度が大きくなると復元力は０とな
る。

しかも、第１のスプリングは回動軸の軸承部に捲装さ
れ、第２のスプリングはコンタクトホルダの孔に収容さ
れているので、スペースの有効利用が図られている。

〔考案の実施例〕

本考案の実施の一例を、第１図，第２図について以下に
説明する。

この動作角度検出センサは、稲刈機構を動作させ、稲が
無くなればこれを停止させるようなセンサとして使用さ
れる。

同図において、10は回動軸で、その下端には検知アーム
19が取付けられると共に、回動軸10はケース12に回動自
在に軸承され、その上端には可動コンタクト16を有する
コンタクトホルダ13が固着される。

前記可動コンタクト16は、ケース12の上面に取付けられ
たカバー18の固定接点板17に接し、回動軸10の回動角度
が所定角度以上になると可動コンタクト16と固定接点板
17間はOFFとなり、回動軸10の回動角度が所定角度以上
となったことが検出される。

即ち、稲刈機においては、稲に検知アーム19が押されて
回動軸10が回動したことを検出し、稲刈機構が動作状態
となる。

前記回動軸10を軸承するケース12の軸承部には、第１の
スプリングとしてのスプリング11が捲装されていて、そ
の一端は前記コンタクトホルダ13の孔に、他端はケース
12に止着される。

従って、検知アーム19が回動されると、スプリング11は
巻かれ、或いは解かれて、最初の状態に戻そうとする付
勢力が発生する。

そして、コンタクトホルダ13の一側面には孔が穿設さ
れ、これに第２のスプリングとしてのスプリング15とボ
ール14が収容され、回動軸10が回動すると、ボール14は
スプリング15の付勢力によって、ケース12の内面を摺擦
する。

前記スプリング11に力が発生しない回動軸10の中立状態
の時に、ボール14に接するケース12の内面には角度θの
窪部12aが形成されている。

従って、検知アーム19によって回動軸10が角度αだけ回
動させられた時、スプリング11も角度αだけ巻き込ま
れ、或いは巻き戻されることとなり、この時スプリング
11に発生するモーメントＭは、 但しE:縦弾性係数 d:スプリング11の線径 N:巻数 となる。

このように、回動軸10に対する回転モーメントＭは、そ
の回動角度に比例して増加し、これが回動軸10の復元力
となって作用する。

このように回動軸10の回動角度が小さい時は、復元力も
小さくなるので、回動軸10は不安定な状態となってしま
う。

そして、ボール14が窪部12aを乗り上がるためのモーメ
ントＭ′は、 Ｍ′＝PLtanθ 但しP:スプリング15の取付荷重 L:回動軸10の中心からボール14の中心までの距離 となる。

このモーメントＭ′により、回動軸10の中立位置は明確
となり、前記の回転モーメントＭと相まって、安定した
復元機構が得られるものである。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、検知アームにより
回動軸がその中立位置から回動されると、第１のスプリ
ングがその回動方向により巻かれ、或いは解かれること
により、第１のスプリングが回動軸を中立位置の戻そう
とする復元力を発生する。また、回動軸が回動してこの
回動軸の孔内に収容されているボールが回動軸と共に移
動すると、ボールが窪部を乗り上がって第２のスプリン
グが圧縮されることにより、ボールが窪部の傾斜部分に
あるときは第２のスプリングが回動軸を中立位置に戻そ
うとする復元力を発生するので、第１及び第２のスプリ
ングの強さを選択することにより簡単に任意の小さな操
作トルクのものが得られる。

また、第１のスプリングによる復元力は回動軸の回動角
度が小さい内は極めて小さく、回動角度が大きくなるほ
ど大きくなるのに対し、第２のスプリングによる復元力
は窪部を完全に乗り上がるまでの小さな回動角度におい
て最も大きく、回動角度が大きくなると復元力は０とな
るので、両スプリングが協動して回動軸を中立位置に確
実に復帰することができ、しかも第１のスプリングは回
動軸の軸承部に捲装され、第２のスプリングはコンタク
トホルダの孔に収容されているので、従来品に比べてス
ペースの有効利用が図られ、小型、軽量化を図れると共
に、安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、 第２図は同上のＢ−Ｂ線断面図、 第３図は従来の動作角度検出センサの縦断面図、 第４図は同上のＡ−Ａ線断面図である。 10…回動軸、11…スプリング、12…ケース、12a…窪
部、13…コンタクトホルダ、14…ボール、15…スプリン
グ、16…可動コンタクト、17…固定接点板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回動軸と、 該回動軸を軸承する軸承部を有するケースと、 該ケース外に突出した回動軸端に固着された検知アーム
   と、 前記ケース内に突出した回動軸端に固着され可動コンタ
   クトを有するコンタクトホルダと、 前記ケース内において前記軸承部に捲装されて、前記コ
   ンタクトホルダと前記ケースとの間に、前記回動軸の中
   立位置において前記回動軸に付勢力を与えないように装
   架された第１のスプリングと、 前記ケースの内面と対向する前記コンタクトホルダの側
   面に穿設された孔内に収容された第２のスプリングと、 前記孔内に収容され前記第２のスプリングにより付勢さ
   れて、前記ケースの内面に、前記回動軸の回動により前
   記ケースの内面を摺接されるように突き当てられたボー
   ルと、 前記回動軸の中立位置において前記ボールが落ち込むよ
   うに前記ケースの内面に形成された所定の傾斜角度をも
   った窪部とを備え、 前記可動コンタクトにより前記回動軸の回動によって動
   作するスイッチ、可変抵抗器等の検出手段を構成すると
   ともに、 前記検知アームによる前記回動軸の回動により巻かれ、
   或いは解かれる前記第１のスプリングと、前記回動軸の
   回動により前記ボールが前記窪部を乗り上がって圧縮さ
   れる前記第２のスプリングとの付勢力により、前記回動
   軸を前記中立位置に戻す付勢力を生じるようにした ことを特徴とする動作角度検出センサ。