JPH0682254A - 傾斜検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で容易に検出角の設定が出来る傾斜角の
検出装置をコンパクトで、且つ簡単な構造で提供するこ
と。 【構成】 被検査対象物１４の傾斜に応じて一つの支点
ピン５を中心として回動する振り子２と、この振り子に
取付られたマグネット４と、このマグネット４の回動方
向で振り子の鉛直方向に対して一定の回転角離れた位置
に於いて当該マグネット４に対向してその磁気を検出す
る検出素子７，１７と、この検出素子を保持しその位置
を調整可能に形成された保持レバー６，１６とによって
構成され、設定した任意の角度に前記マグネットが回動
したとき前記検出素子によって被検査対称物の所定の傾
斜を検出するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種の機械や設備など、
一定の角度以上に傾斜してはならないような対象物に取
り付けられて、その傾斜を検出し、設定した角度になっ
たとき信号を発する様にした傾斜検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より例えばクレーンやブルトーザー
等建設土木機械の様に、大型で一定の角度以上に傾斜し
て転倒すると非常に危険である機械設備に対し、その傾
斜を検出して一定の角度以上になれば警報を発するよう
にするため、傾斜検出装置が備えられている。

【０００３】この種の傾斜検出装置は、近年各種の物が
あり、重りによって回動する磁石に対向させた半導体磁
気抵抗素子により角度を検出するもの、傾きによりＯＮ
−ＯＦＦする水銀スイッチによるもの、傾きにより磁性
流体を動かしてリードスイッチを動作させるもの、その
他液体や球面上のボールの傾きを検出するもの等々、種
々のものが市販されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の様
な従来の傾斜検出装置は、部品に精度を必要とし、且つ
複雑な電気回路を付属させねばならないものや、逆に精
度を高めて作っても原理的に検出精度が高くないもの、
任意の角度設定が出来ないものなどであった。また半導
体磁気抵抗素子と重りを用いたものはセンサー部全体を
オイルの中に浸すなど構造も複雑であり、それ故これら
のものはいずれも非常に高価で大きな装置にしか組み込
めないものであった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、安価
で且つ簡単な構造で、容易に検出角度の設定が出来、簡
単な機械装置や搬送機などに組み込むことが出来る傾斜
角検出装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決しようとする為の手段】上記課題を解決す
るために本発明は、被検査対象物の傾斜に応じて一つの
支点を中心として回動する振り子と、該振り子に取付ら
れたマグネットと、このマグネットの回動方向で振り子
の鉛直方向に対して一定の回転角離れた位置に於いて当
該マグネットに対向してその磁気を検出する検出素子
と、この検出素子を保持しその位置を調整可能に形成さ
れた保持レバーとによって構成され、設定した任意の角
度に前記マグネットが回動したとき前記検出素子によっ
て被検査対称物の所定の傾斜を検出するようにしたもの
である。

【０００７】また本発明は、マグネットが設けられた振
り子と保持レバーの間に隔壁となるタンクを設け、その
中に液体を入れることにより、振り子の振動に対しダン
ピング作用を働かすように構成したものである。さらに
検出素子をホールＩＣとしてマグネットと検出素子の吸
着力による影響を小さくしたものである。

【０００８】また上記傾斜検出装置を並列に２個設け、
一方の傾斜検出装置の保持レバーで任意の第一の角度に
設定して信号を出すようにすると共に、他方の傾斜検出
装置の保持レバーをもう１つの角度に設定し、被検査対
象物が第１、第２のの角度になったとき信号を出すよう
に構成したものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成により、水平より１方向
に被検査対象物が傾く場合、一方の保持レバーにつなが
る支点軸を回動させて被検査対象物の傾斜の設定角度に
保持レバーを設定すれば前記振り子が被検査対象物の傾
斜に合わせて傾き、傾きが設定角度になると振り子のマ
グネットが対向する磁気検出素子をＯＮさせて信号を発
する。また水平より別方向に被検査対象物が傾いた場合
は、もう一方の保持レバーを角度設定しておけば同様に
他方の磁気検出素子がＯＮとなって信号を発するもので
ある。つまり水平より右方向、左方向の傾き角をそれぞ
れ任意に設定出来、且つそれぞれの設定角に被検査対象
物が傾いた時、信号を取り出すことが出来るものであ
る。

【００１０】更には前記振り子のみが、設けられたタン
クの中の液体に浸されるので簡単な構造で振り子のダン
ピングが取れ、誤動作や液体の漏れを少なく出来るもの
である。またこの傾斜検出装置を２個設けて一方の装置
で振れ角の設定を行い、他方の装置でもう一つの角度設
定（例えば水平角ゼロ度）を設定すれば常にどちら側に
傾いているかの信号も取り出せるものである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の傾斜検出装置の実施例につい
て、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】図１は傾斜検出装置中央断面図であり、傾
斜検出装置の本体ケース１の天面には上面蓋９がある。
上面蓋９の中央の下側には振り子２の回動支点となる支
点ピン５の両端の保持部となる突起部９ａが設けられて
いる。前記支点ピン５には振り子２の一端２ａが回動自
在に支持され、その他端には重り３が保持されている。
この実施例では振り子２を樹脂成形品としてその弾力性
により重り保持部２ａのバネ力にて重り３を振り子２に
保持している。また振り子２のほぼ中央部２ｂにはフェ
ライト磁石などのマグネット４が設けられている。振り
子２は重り３により常に鉛直方向に向き、傾斜検出装置
本体ケースを置く場所によりそれらの相対位置（角度）
は変わる。また重り３とマグネット４の位置関係は重り
３を最下方に、磁気検出素子４を中央部に設けてある。
これは振り子２の鉛直になろうとする回転モーメントを
大きくして、支点の摩擦などの負荷トルクに影響されな
いようにするためである。また出来るだけ振り子のアー
ムの長さをながくして重りによる回転モーメントの絶対
量を大きくしてマグネットと磁気検出素子の間の吸着力
による影響を小さくするためのものである。特にリード
スイッチの場合は吸着力が強いので、この効果が大きく
装置を小さくするためには重要である。ホールＩＣとし
た場合はその吸着力を小さくできる。

【００１３】またマグネット４を中にして、このマグネ
ットの回動方向で、振り子の鉛直方向に対して一定の回
転角離れた位置に於いて対向するように磁気検出素子
７，１７が設けられている。磁気検出素子７，１７は、
本実施例ではリードスイッチを使用しているが、ホール
素子（ＩＣ）や半導体磁気抵抗素子など磁力により動作
する素子であれば良い。ホールＩＣなどの場合は磁石と
ホールＩＣとの吸着力が小さいので装置をコンパクトに
出来る。また電源だけ供給すればＯＮ−ＯＦＦ信号が取
り出せるので非常に使いやすい。この磁気検出素子７，
１７は、振り子２の外側の両側に設けられた保持レバー
６，１６に固定されている。ここで保持レバー６，１６
は振り子２の支点である支点ピン５とほぼ同一軸上に回
動支点軸６ｂ，１６ｂが設けてあり、それぞれ本体ケー
スの軸受け部１ａ，１ａ’に回動自在に支持されてい
る。ここで支点ピン５の軸と回動支点軸６は必ずしも同
一軸上でなくても良く、少々（１５ｍｍ程度）ずれてい
ても左右対称に振り分けられる関係位置にあれば良い。
（上または下に移動できる。）そしてその位置を調整可
能にしてある。なお回動支点軸６ｂ，１６ｂの一端は外
部より回転角（傾斜角）設定用のドライバーの差し込み
口６ｃ，１６ｃが設けられている。また保持レバー６，
１６の中央部には磁気検出素子であるリードスイッチの
入り込む穴６ａ，１６ａとそのリード線の取付穴６ｄ，
６ｄ’，１６ｄ，１６ｄ’がありその位置で信号引き出
し用のリード線１１と接続されている。

【００１４】保持レバー６，１６の支点軸６ｂ，１６ｂ
と、本体ケース１の間には、ばね材８（本実施例ではＯ
リング）が挿入され、設定した保持レバー６がショツク
などで自由に回動しないように圧着保持している。また
前記マグネット４と磁気検出素子７，１７の間には隔壁
となるタンク１０を設けてある。このタンク１０は上面
蓋９の溝部９ｂにはめ合わされて接着され、中の液体が
漏れないようにしてある。また上面蓋９の一部にネジ蓋
１２が設けられ、タンク内への液体の注入口となってい
る。ここでタンクの厚みは磁気検出素子の感度に直接影
響するので極力薄くしてある。また薄くする事により、
温度変化に対しタンクが膨張収縮するためオイル漏れに
対しても効果のあるものである。なおタンク内に入れる
液体は振動等により振り子が敏感に揺れ過ぎて誤動作さ
せないためのものであり、通常シリコンオイルなどを使
用する。またタンク１０、上面蓋９、支点ピン５、振り
子２は１つのユニットとなっており本体ケースに保持レ
バーを組み立てた後、このユニットを挿入すれば完成す
る様になっており、組立とサービスが非常に容易にして
ある。本体ケース１には被傾斜検査対象物１４への取付
の為の取付ネジ穴１ｂが設けてある。またカバー１３は
磁気シールドと防塵を兼ねており磁気検出素子への外部
磁力の影響を少なくする。

【００１５】以上の構成に於いて動作を説明すると、ま
ず（１）．水平よりある方向の角度の検出をしたい場合
は、被検査物１４に本傾斜検出装置の本体ケース１の取
付穴１ｂによって傾きを検出したい方向に合わせて固定
する。次に被検査物１４を信号の欲しい角度（設定した
い角度）に傾けその状態を保持し、一方の支点軸６ｂの
ドライバー口６ｃにマイナスドライバーを挿入してマグ
ネット保持レバー６が上面から下方へ下がって行くよう
に回動させ、磁気検出素子のリードスイッチ７がＯＮに
なる位置に調整し設定する。この時振り子２は被検査物
１４の傾きに合わせて鉛直方向に垂れ下がっている。こ
の後被検査物１４を元の状態に開放する。この操作によ
り水平より一方向の角度設定が出来たので、次に被検査
物１４が再度設定角になった時には、リードスイッチ７
が動作して信号を取り出せる。（２）．また上記の場合
に加えて、水平を基準として他方の角度も設定が必要な
場合は、同様にして本体ケースの設定をやり直し、今度
は支点軸１６ｂを回動させて保持レバー１６を上面より
下方へ回動させて、リードスイッチ１７がＯＮの位置を
調整して他方の角度を設定する。この様にすれば水平を
基準として左右それぞれの任意の角度で信号が取り出せ
る。

【００１６】（３）．また水平角になった時（ゼロ度）
のみ信号を取り出したい時は、図３に示す様に本体ケー
ス１を水平に保ち、一方の保持レバー６を図の様に反時
計方向に回わして、リードスイッチ７がＯＮになるよう
に設定する。同様に図の向こう側の磁気検出素子１６を
時計方向（図面上で）に回して設定する。この時それぞ
れの保持レバー６，１６は図の様に角度α_０，β_０を有
する。ここでα_０＋β_０の角度はマグネット４の大き
さ、磁力の強さ、リードスイッチの感度、それらの取り
付けられた支点よりの位置などによって決定されるがこ
の値が小さい程設定角度範囲が大きく取れて望ましい。
このように設定しておけば被検査対象物１４が揺れ動い
ていても、常に水平になった時に信号を発することが出
来るものである。 （４）．また上記と同じように左右に揺れていてもある
一定角で信号を取り出したいときは本体ケース１を設定
角に傾けて同様の設定をすれば良い。 （５）．また水平角と左右の任意の角の、計３個の角度
の設定が必要な場合は本傾斜検出装置を２個配置してそ
の内１個は上記（２）、他方は（３）の設定を実施すれ
ば良い。この設定の状態図を示したものが図３（ｂ）で
ありα_０とβ_０で水平角ゼロを、α_１，β_１で左右の角
度を設定している。

【００１７】

【発明の効果】以上の様に本発明は、被検査対象物の傾
斜に応じて一つの支点を中心として回動する振り子と、
該振り子に取付られたマグネットと、このマグネットの
回動方向で振り子の鉛直方向に対して一定の回転角離れ
た位置に於いて当該マグネットに対向してその磁気を検
出する検出素子と、この検出素子を保持しその位置を調
整可能に形成された保持レバーとによって構成され、設
定した任意の角度に前記マグネットが回動したとき前記
検出素子によって被検査対称物の所定の傾斜を検出する
ようにしたものであり安価で且つ簡単な構造で、容易に
検出角度の設定が出来、簡単な機械装置や搬送機などに
組み込むことが出来るものである。また角度の設定を実
際の角度に傾けて調整、設定するようにしているので各
部品の精度や、マグネット、磁気検出素子などの特性に
左右されないので再現精度が非常に高くなる物である。
さらに磁気検出素子をホールＩＣとした場合はマグネッ
トとホールＩＣとの吸着力がほとんどゼロに近いため吸
着力による振り子の位置変化を無視でき、精度が向上す
るものである。また吸着力による影響を小さくするため
に振り子のアームの長さを長くする必要もないためコン
パクトに出来る。さらに電源のみを供給するだけでＯＮ
−ＯＦＦ信号が取り出せるので電気回路も非常に簡素化
出来る。またリードスイッチとした場合と同様直接スイ
ッチ作用を取り出せるので、この傾斜検出装置そのもの
を他の設備、装置、コンピュータなどに直接接続出来て
より使用が簡単便利な物である。

【００１８】更にマグネットが設けられた振り子と保持
レバーの間に隔壁となるタンクを設け、その中に液体を
入れることにより、振り子にダンピング作用を働かすよ
うに構成したものであるので前記振り子レバーのみが設
けられたタンクの中で液体に浸されるので簡単な構造で
振り子のダンピングが取れ、誤動作を少なく出来るもの
である。またこの傾斜検出装置を２個設けて一方の装置
で振れ角の設定を行い、他方の装置でもう一つの角度設
定（例えば水平角ゼロ度）を設定すれば常にどちら側に
傾いているかの信号も取り出せるものである。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における傾斜検出装置の断面図
である。

【図２】本発明の実施例における傾斜検出装置の側面の
断面図である。

【図３】（ａ）同実施例の角度設定要領図である。
（ｂ）同実施例の設定角度の概要図である。

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ 振り子 ３ 重り ４ マグネット ５ 支点ピン ６，１６ 保持レバー ６ｂ，１６ｂ 回動支点軸 ７，１７ 検出素子（リードスイッチ） ８，１８ ばね材（Ｏリング） ９ 上面蓋 １０ タンク １１ リード線 １２ ネジ蓋 １３ カバー １４ 被検査対象物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査対象物の傾斜に応じて一つの支点
   を中心として回動する振り子と、該振り子に取付られた
   マグネットと、このマグネットの回動方向で振り子の鉛
   直方向に対して一定の回転角離れた位置に於いて当該マ
   グネットに対向してその磁気を検出する検出素子と、こ
   の検出素子を保持しその位置を調整可能に形成された保
   持レバーとによって構成され、設定した任意の角度に前
   記マグネットが回動したとき前記検出素子によって被検
   査対称物の所定の傾斜を検出するようにしたことを特徴
   とする傾斜検出装置。
2. 【請求項２】 検出素子をホールＩＣとしたことを特徴
   とする請求項１記載の傾斜検出装置。
3. 【請求項３】 マグネッチが設けられた振り子と保持レ
   バーの間に隔壁となるタンクを設け、その中に液体を入
   れることにより、振り子にダンピング作用を働かすよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の傾斜検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した傾斜検出装置を並列
   に２個設け、一方の傾斜検出装置の保持レバーを任意の
   第一の角度に設定して信号を出すようにすると共に、他
   方の傾斜検出装置の保持レバーをもう１つの角度に設定
   し、被検査対象物が第１、第２のの角度になったとき信
   号を出すようにしたことを特徴とする傾斜検出装置。