JPH07192588A - Tilt detection sensor - Google Patents

Tilt detection sensor

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Publication number
JPH07192588A
JPH07192588A JP33507293A JP33507293A JPH07192588A JP H07192588 A JPH07192588 A JP H07192588A JP 33507293 A JP33507293 A JP 33507293A JP 33507293 A JP33507293 A JP 33507293A JP H07192588 A JPH07192588 A JP H07192588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
tilt
housing
sensor
moving path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33507293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichiro Tsuji
潤一郎 辻
Motoyuki Tomizu
基之 戸水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Sony Corp
Original Assignee
Omron Corp
Sony Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Sony Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP33507293A priority Critical patent/JPH07192588A/en
Publication of JPH07192588A publication Critical patent/JPH07192588A/en
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のボールを利用してヒステリシスをもっ
た傾斜検出を行えるようにすることで、傾斜検出センサ
の小型化および低コスト化を図る。 【構成】 単一のボール3と、前記ボール3を転動案内
するボール移動経路8を備えたハウジング2と、前記ハ
ウジング2が傾斜することにより前記ボール移動経路8
内を移動する前記ボール3の位置を検出するセンサ部4
とを具備した傾斜検出センサであって、前記ハウジング
2の傾斜に伴って、前記ボール3が前記移動経路8にお
いて一方側から他方側へ移動を開始する傾斜角度と、他
方側から一方側へ移動開始する傾斜角度とが互いに異な
るように前記ボール移動経路8を設定してなる構成とし
た。
(57) [Abstract] [Purpose] The tilt detection sensor is downsized and reduced in cost by enabling tilt detection with hysteresis using a single ball. A single ball 3, a housing 2 having a ball moving path 8 for rolling and guiding the ball 3, and a ball moving path 8 by tilting the housing 2.
Sensor unit 4 for detecting the position of the ball 3 moving inside
And a tilt angle at which the ball 3 starts moving from one side to the other side of the moving path 8 in accordance with the tilt of the housing 2, and a moving angle from the other side to the one side. The ball moving path 8 is set such that the starting inclination angles are different from each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ボールの転動を利用し
て傾斜を検知するように構成した傾斜検出センサに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tilt detecting sensor configured to detect tilt by utilizing rolling of a ball.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記傾斜検出センサは、スイッチオン
(またはオフ)用のボール移動経路と、これとは検知傾
斜角度が異なった別のスイッチオフ(またはオン)用の
ボール移動経路にそれぞれボールを組付けて、設定以上
の傾斜を検知した後は検知角度より大きい角度で逆方向
に傾斜させないと元の検知状態に復帰しないように構成
したものが使用されていた。
2. Description of the Related Art The above tilt detecting sensor applies a ball to a ball moving path for switch-on (or off) and another ball moving path for switch-off (or on) different in tilt angle for detection. There is used a device which is configured so that after detecting an inclination more than a set value, the original detection state is not restored unless it is inclined in the opposite direction at an angle larger than the detection angle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来スイッチは、
検知傾斜角度が異なった2組の検知ユニットを装備する
ために、大型化するとともに、部品点数が多くなってコ
スト高になっていた。
The above conventional switch is
Since two sets of detection units having different detection inclination angles are provided, the size is increased, the number of parts is increased, and the cost is increased.

【0004】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、単一のボールを利用してヒステリシス
をもった傾斜検出を行えるようにすることで、傾斜検出
センサの小型化および低コスト化を図ることを目的とす
る。
The present invention has been made paying attention to such a point, and the tilt detection sensor can be miniaturized by making it possible to perform tilt detection with hysteresis using a single ball. And it aims at cost reduction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の傾斜検出センサは、単一のボールと、前記
ボールを転動案内するボール移動経路を備えたハウジン
グと、前記ハウジングが傾斜することにより前記ボール
移動経路内を移動する前記ボールの位置を検出するセン
サ部とを具備した傾斜検出センサであって、前記ハウジ
ングの傾斜に伴って、前記ボールが前記移動経路におい
て一方側から他方側へ移動を開始する傾斜角度と、他方
側から一方側へ移動開始する傾斜角度とが互いに異なる
ように前記ボール移動経路を設定している。
In order to achieve the above object, an inclination detecting sensor according to the present invention comprises a single ball, a housing provided with a ball moving path for rollingly guiding the ball, and the housing. A tilt detecting sensor comprising: a sensor unit that detects a position of the ball moving in the ball moving path by tilting, wherein the ball moves from one side in the moving path along with the tilt of the housing. The ball moving path is set so that the inclination angle at which the movement starts to the other side and the inclination angle at which the movement starts from the other side to the one side are different from each other.

【0006】[0006]

【作用】本発明の構成によれば、ハウジングを傾斜する
と、ボールは移動経路において移動を開始し、このボー
ル移動がセンサ部で検出される。そして、ハウジングを
逆方向に復帰傾斜させると、上記においてボールが転動
を開始した傾斜角度と異なる傾斜角度でボールは移動経
路において移動を開始し、このボールの移動がセンサ部
で検出される。このようにして、ヒステリシスをもった
傾斜検出が可能となる。
According to the structure of the present invention, when the housing is tilted, the ball starts moving in the moving path, and this ball movement is detected by the sensor section. Then, when the housing is tilted in the opposite direction, the ball starts to move in the movement path at an inclination angle different from the inclination angle at which the ball started rolling, and the movement of the ball is detected by the sensor unit. In this way, it is possible to detect inclination with hysteresis.

【0007】[0007]

【実施例】図1に、本発明に係る傾斜検出センサの縦断
正面図が、図2にその横断平面図が、図3にその縦断側
面図が、また、図6にその分解斜視図がそれぞれ示され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a vertical sectional front view of an inclination detecting sensor according to the present invention, FIG. 2 is a cross sectional plan view thereof, FIG. 3 is a vertical sectional side view thereof, and FIG. 6 is an exploded perspective view thereof. It is shown.

【0008】この傾斜検出センサ1は、ハウジングとし
ての検知ケース2、これに組み込まれる単一のボール
3、ボール存否を検知するセンサ部4、および、これら
を組み込むケース5とで構成されている。
The inclination detecting sensor 1 is composed of a detecting case 2 as a housing, a single ball 3 incorporated therein, a sensor section 4 for detecting the presence or absence of the ball, and a case 5 incorporating these.

【0009】前記ケース5は、本体ケース5aとこれに
外嵌されて係止爪5cで係止固定されるカバーケース5
bとからなり、本体ケース5aに前記検知ケース2を組
み込む中央穴6が形成されるとともに、その下部左右に
一対のセンサー装着穴7が形成されている。
The case 5 is a main body case 5a and a cover case 5 which is fitted onto the main body case 5a and is locked and fixed by locking claws 5c.
b, a central hole 6 for incorporating the detection case 2 is formed in the main body case 5a, and a pair of sensor mounting holes 7 are formed on the lower left and right sides thereof.

【0010】検知ケース2は、一対の割りケース2a,
2bをピン2cおよび嵌合穴2dを介して嵌合連結した
構造となっており、その内部に前記ボール3を内装する
ボール移動経路8が形成されている。このボール移動経
路8は、ボール直径とほぼ同幅の内幅寸法の小幅角穴部
8aと、ボール直径より十分大きい内幅寸法の広幅角穴
部8bとを連通して構成されたものであり、各角穴部8
a,8bの奥部分がボール移動経路8の両端に位置する
ボール安定保持部となっている。そして、ボール移動経
路8の内面が互いに平行する偏平転動面Sa,Sbを段
違い状に連らねて構成されるとともに、その段違い部S
cが45°の傾斜面に構成されている。また、検知ケー
ス2の下部左右には、小幅角穴部6aに連通する縦長の
スリット9がケース割り面の両側に亘って形成されてい
る。
The detection case 2 comprises a pair of split cases 2a,
2b has a structure in which the ball 3 is fitted and connected through a pin 2c and a fitting hole 2d, and a ball moving path 8 for accommodating the ball 3 is formed therein. The ball moving path 8 is constituted by connecting a small-width square hole portion 8a having an inner width dimension substantially the same as the ball diameter and a wide-angle square hole portion 8b having an inner width dimension sufficiently larger than the ball diameter. , Each square hole 8
The inner portions of a and 8b are ball stable holding portions located at both ends of the ball moving path 8. Then, the flat rolling surfaces Sa and Sb whose inner surfaces of the ball moving path 8 are parallel to each other are configured to be connected in a stepped manner, and the stepped portion S thereof is
c is formed on an inclined surface of 45 °. Further, on the lower left and right sides of the detection case 2, vertically long slits 9 communicating with the narrow width square hole portion 6a are formed across both sides of the case split surface.

【0011】前記センサ部4は、投光器4aと受光器4
bとからなるフォトセンサーが利用され、投光器4aお
よび受光器4bが本体ケース5aの左右センサー装着穴
7に挿入装着され、投光器4aおよび受光器4bから一
対づつ導出したリード端子10が、本体ケース5aを貫
通してケース裏面から突出されている。また、各センサ
ー装着穴7の内側壁には前後に長くスリット12が形成
され、このスリット12と検知ケース2のスリット9が
交差重複して形成される角孔によって、投光器4aから
受光器4bに至る光路が形成されている。
The sensor unit 4 includes a light projector 4a and a light receiver 4a.
b, a light sensor 4a and a light receiver 4b are used, the light emitter 4a and the light receiver 4b are inserted and mounted in the left and right sensor mounting holes 7 of the body case 5a, and the lead terminals 10 led out one by one from the light emitter 4a and the light receiver 4b are connected to the body case 5a. And penetrates through and is projected from the back surface of the case. Further, a slit 12 is formed long in the front and rear on the inner wall of each sensor mounting hole 7, and the slit 12 and the slit 9 of the detection case 2 intersect each other to form a square hole. The optical path to reach is formed.

【0012】本発明の傾斜検出センサ1は、以上のよう
に構成されたものであり、以下にその傾斜検出作動を、
図4および図5に基づいて説明する。
The tilt detecting sensor 1 of the present invention is constructed as described above, and its tilt detecting operation will be described below.
A description will be given based on FIGS. 4 and 5.

【0013】図4(a)に示すように、傾斜検出センサ
1が基準姿勢にある時は、ボール移動経路8は小幅角穴
部8aを下にした起立姿勢にあり、この時、ボール移動
経路8下端の小幅角穴部8aの奥部分(ボール安定保持
部)に安定保持されたボール3が、投光器4aから受光
器4bに至る光路を遮ってスイッチオフ状態が現出され
る。
As shown in FIG. 4 (a), when the inclination detecting sensor 1 is in the reference posture, the ball moving path 8 is in a standing posture with the narrow square hole 8a facing down. The ball 3 stably held in the inner portion (ball stable holding portion) of the narrow square hole 8a at the lower end of 8 blocks the optical path from the light projector 4a to the light receiver 4b, and the switch-off state is revealed.

【0014】この傾斜検出センサ1が基準姿勢が例えば
左方に傾斜する場合、図4(a),(b)に示すよう
に、90°傾斜するまではボール3は基準のボール安定
保持部である小幅角穴部8aに保持されてスイッチオフ
状態が維持される。
When the inclination detecting sensor 1 is inclined to the left, for example, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the ball 3 is a reference ball stable holding portion until it is inclined by 90 °. It is held in a certain small-width square hole 8a and the switch-off state is maintained.

【0015】傾斜検出センサ1が左方に90°以上傾斜
すると、図4(c),(d)に示すように、ボール3は
ボール移動経路8に沿って傾斜下方に転動し、段違い部
Scを越えて他方のボール安定保持部である広幅角穴部
8bに移動し、投光器4aから受光器4bに至る光路が
開かれてスイッチオン状態が現出される。
When the inclination detection sensor 1 is inclined to the left by 90 ° or more, the ball 3 rolls downward along the ball movement path 8 as shown in FIGS. After passing Sc, the ball is moved to the wide-angled hole portion 8b which is the other ball stable holding portion, the optical path from the light emitter 4a to the light receiver 4b is opened, and the switch-on state is revealed.

【0016】以上のようにして傾斜検出センサ1が90
°を越える角度の傾斜を検知した後、例えば右方に復帰
傾斜すると、図5(a),(b),(c)に示すよう
に、先の傾斜検知角である90°まで復帰してもボール
3は段違い部Scを越えることができず、図5(d)に
示すように、さらに大きく(図の場合、135°以上)
復帰傾斜して、はじめてボール3が段違い部Scを越え
て小幅角穴部8aに移動して元のスイッチオフ状態がも
たらされる。
As described above, the inclination detecting sensor 1
After detecting a tilt of an angle exceeding 0 °, for example, when the tilt is returned to the right, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the tilt is returned to the previous tilt detection angle of 90 °. However, the ball 3 cannot pass over the uneven portion Sc, and as shown in FIG. 5 (d), it is even larger (135 ° or more in the case of FIG. 5).
Only after the return inclination, the ball 3 moves to the narrow-angled hole portion 8a beyond the step difference portion Sc, and the original switch-off state is brought about.

【0017】つまり、この傾斜検出センサ1は、基準姿
勢から左方あるいは右方に90°を越えて傾斜されると
スイッチオンし、スイッチオン後は基準姿勢よりも逆方
向に45°を越えて復帰傾斜させないとスイッチオフに
戻らないように、その作動にヒステリシスが与えられ、
スイッチオン後少しの復帰傾斜があってもスイッチオフ
しないことで、チャタリングによるスイッチオフ状態が
現出しないように構成されているのである。
That is, the tilt detection sensor 1 is turned on when tilted to the left or right beyond 90 ° from the reference posture, and after turning on, exceeds 45 ° in the opposite direction from the reference posture. Hysteresis is given to the operation so that it will not return to the switch off unless it is tilted to the return,
Even if there is a slight return inclination after the switch is turned on, the switch is not turned off, so that the switch off state due to chattering does not appear.

【0018】〔別実施例〕本発明は、以下のような形態
で実施することも可能である。
[Other Embodiments] The present invention can be implemented in the following modes.

【0019】 図7(a)に示すように、ボール移動
経路8を傾斜角度α,βが異なる転動面Sa,Sbを山
形に連ねたものに構成するとともに、緩い傾斜角度α側
のボール安定保持部8aにボール存否検知用のセンサ部
4を設置する。
As shown in FIG. 7 (a), the ball moving path 8 is formed by connecting rolling surfaces Sa and Sb having different inclination angles α and β in a mountain shape and stabilizing the ball on the gentle inclination angle α side. The sensor unit 4 for detecting the presence or absence of the ball is installed on the holding unit 8a.

【0020】この構成によると、傾斜検出センサ1が水
平状態から角度αを越える角度で右方に傾斜すると、ボ
ール3がきつい傾斜角度β側のボール安定保持部8bに
転動移動してスイッチオンし、スイッチオン後は水平を
越えて左方に角度β以上に傾斜させないとスイッチオフ
に復帰しない。
According to this structure, when the tilt detecting sensor 1 tilts to the right from the horizontal state at an angle exceeding the angle α, the ball 3 rolls to the ball stable holding portion 8b on the side of the tight tilt angle β and is switched on. However, after the switch is turned on, it will not return to the switch off unless it is tilted to the left beyond the horizontal by an angle β or more.

【0021】 図7(b)に示すように、ボール移動
経路8を傾斜角度αが同一の転動面Sa,Sbを山形に
連ねたものに構成するとともに、基準のボール安定保持
部8aにボール存否検知用のセンサ部4を設置し、か
つ、他方のボール安定保持部8bの転動面Sbを一方の
転動面Saよりも転動抵抗の大きい面(例えば細かい凹
凸面)に構成する。この構成によっても、その作動にヒ
ステリシスを与えることができる。
As shown in FIG. 7B, the ball moving path 8 is formed by connecting rolling surfaces Sa and Sb having the same inclination angle α in a chevron shape, and the ball is held on the reference ball stable holding portion 8a. The sensor unit 4 for presence / absence detection is installed, and the rolling surface Sb of the other ball stable holding portion 8b is configured to have a rolling resistance larger than that of the one rolling surface Sa (for example, a fine uneven surface). With this configuration also, hysteresis can be given to the operation.

【0022】 図7(c)に示すように、ボール移動
経路8を傾斜角度αが同一の転動面Sa,Sbを山形に
連ねたものに構成するとともに、基準のボール安定保持
部8aにボール存否検知用のセンサ部4を設置し、か
つ、他方のボール安定保持部8bに磁性金属製ボール3
を弱く吸着する磁石を設置することで、その作動にヒス
テリシスを与えることもできる。
As shown in FIG. 7C, the ball moving path 8 is formed by connecting rolling surfaces Sa and Sb having the same inclination angle α in a mountain shape, and the ball is held on the reference ball stable holding portion 8 a. The sensor unit 4 for presence / absence detection is installed, and the ball 3 made of magnetic metal is provided on the other ball stable holding unit 8b.
By installing a magnet that weakly attracts, it is possible to give hysteresis to its operation.

【0023】なお、上記各別実施例は、一定方向(図の
場合、右方向)の傾斜のみを検知するものとしている
が、基準姿勢から正および逆方向の傾斜を検知する形態
にすることもできる。また、ボール存否検知用のセンサ
部4としては、磁性金属からなるボール3を感知する近
接スイッチ、磁化したボール3を感知するリードスイッ
チ、ボール3によって接触操作される有接点式のスイッ
チ、などを利用することもできる。
In each of the above embodiments, only the inclination in the fixed direction (right direction in the figure) is detected, but the inclination in the forward and reverse directions from the reference posture may be detected. it can. Further, as the sensor unit 4 for detecting the presence or absence of the ball, there are a proximity switch that senses the ball 3 made of magnetic metal, a reed switch that senses the magnetized ball 3, a contact-type switch that is operated by contact with the ball 3, and the like. It can also be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の傾斜検出センサは、単一のボールを利用することで、
ヒステリシスを有する検知特性を持たせることができ、
2組の検知ユニットを用いていた従来の傾斜検出センサ
に比較して部品点数が少なくなるとともに、小型化を図
ることが可能となった。
As is apparent from the above description, the tilt detecting sensor of the present invention uses a single ball,
It is possible to have detection characteristics with hysteresis,
Compared to the conventional tilt detection sensor that uses two sets of detection units, the number of parts is reduced and the size can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る傾斜検出センサの縦断正面図FIG. 1 is a vertical sectional front view of a tilt detection sensor according to the present invention.

【図2】図1におけるA−A線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】傾斜検出センサの縦断側面図FIG. 3 is a vertical side view of a tilt detection sensor.

【図4】傾斜検知作動を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a tilt detection operation.

【図5】傾斜復帰検知作動を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a tilt return detection operation.

【図6】分解斜視図FIG. 6 is an exploded perspective view

【図7】各種の別実施例を示す概略構成図FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing various other embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ハウジング 3 ボール 4 センサ部 5 ケース 8 ボール移動経路 8a,8b ボール安定保持部 Sa,Sb 転動面 Sc 段違い部 2 housing 3 ball 4 sensor part 5 case 8 ball moving path 8a, 8b ball stable holding part Sa, Sb rolling surface Sc step difference part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単一のボールと、前記ボールを転動案内
するボール移動経路を備えたハウジングと、前記ハウジ
ングが傾斜することにより前記ボール移動経路内を移動
する前記ボールの位置を検出するセンサ部とを具備した
傾斜検出センサであって、 前記ハウジングの傾斜に伴って、前記ボールが前記移動
経路において一方側から他方側へ移動を開始する傾斜角
度と、他方側から一方側へ移動開始する傾斜角度とが互
いに異なるように前記ボール移動経路を設定してなる傾
斜検出センサ。
1. A single ball, a housing having a ball movement path for rollingly guiding the ball, and a sensor for detecting the position of the ball moving in the ball movement path when the housing is inclined. And a tilt angle at which the ball starts moving from one side to the other side in the movement path and a movement start from the other side to the one side in accordance with the tilt of the housing. An inclination detection sensor in which the ball movement path is set so that the inclination angles are different from each other.
【請求項2】 前記ボール移動経路は、互いに平行して
位置する2つの偏平転動面を傾斜面を介して段違い構成
として形成した請求項1の傾斜検出センサ。
2. The inclination detecting sensor according to claim 1, wherein the ball moving path is formed by forming two flat rolling surfaces that are parallel to each other in a stepped structure with an inclined surface interposed therebetween.
JP33507293A 1993-12-28 1993-12-28 Tilt detection sensor Pending JPH07192588A (en)

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