JPH10267653A - 傾斜センサ - Google Patents
傾斜センサInfo
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- JPH10267653A JPH10267653A JP7571497A JP7571497A JPH10267653A JP H10267653 A JPH10267653 A JP H10267653A JP 7571497 A JP7571497 A JP 7571497A JP 7571497 A JP7571497 A JP 7571497A JP H10267653 A JPH10267653 A JP H10267653A
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- Japan
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- electrode
- tilt
- inclination
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】上下を逆にしても傾斜を検知できるようにして
取付方向の自由度を高めた傾斜センサを提供する。 【解決手段】 容器１内の傾斜を検出すべき方向の両側
に、対電極２1，２2；３1，３2をそれぞれ配設し、各電
極２1，２2；３1，３2を、容器１内部における形状が上
下対称となる大略矩形に形成するとともに、その中央に
誘電性液体４の流路となるスリットを形成し、容器１が
傾斜することにより、前記スリットを介して誘電性液体
４が流動して各組の対電極２1，２2；３1，３2間の静電
容量が変化し、この静電容量の変化を差動で検出して傾
斜を検知するように構成している。
取付方向の自由度を高めた傾斜センサを提供する。 【解決手段】 容器１内の傾斜を検出すべき方向の両側
に、対電極２1，２2；３1，３2をそれぞれ配設し、各電
極２1，２2；３1，３2を、容器１内部における形状が上
下対称となる大略矩形に形成するとともに、その中央に
誘電性液体４の流路となるスリットを形成し、容器１が
傾斜することにより、前記スリットを介して誘電性液体
４が流動して各組の対電極２1，２2；３1，３2間の静電
容量が変化し、この静電容量の変化を差動で検出して傾
斜を検知するように構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、トラクタ
やコンバイン等の農機具や建設機械などに搭載されてそ
の傾斜を検出するのに好適な傾斜センサに関する。
やコンバイン等の農機具や建設機械などに搭載されてそ
の傾斜を検出するのに好適な傾斜センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば農機具などには、姿勢の傾
きを検出して一定角度以上傾いたときには、それを報知
するようにした傾斜センサを搭載したものがあるが、か
かる傾斜センサは、上下方向を逆にして取り付けるとい
ったことはできず、天面を上にして設置している。
きを検出して一定角度以上傾いたときには、それを報知
するようにした傾斜センサを搭載したものがあるが、か
かる傾斜センサは、上下方向を逆にして取り付けるとい
ったことはできず、天面を上にして設置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例の傾
斜センサは、上下方向を逆にして取り付けることができ
ず、したがって、例えば、農機具等の操縦席の天井に天
面を下にして取り付けるといったことができず、取り付
け箇所に制約を受けるといった難点があった。
斜センサは、上下方向を逆にして取り付けることができ
ず、したがって、例えば、農機具等の操縦席の天井に天
面を下にして取り付けるといったことができず、取り付
け箇所に制約を受けるといった難点があった。
【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、取り付け方向の自由度を高めた傾斜センサを
提供することを目的とする。
であって、取り付け方向の自由度を高めた傾斜センサを
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【０００６】すなわち、本発明の傾斜センサは、容器内
に、対向する対電極を配設するとともに、前記容器の傾
斜に応じて前記対電極間の静電容量を変化させる液体を
封入し、前記対電極間の静電容量に基づいて傾斜を検出
する傾斜センサであって、前記対電極を構成する各電極
は、前記容器の上下を逆転させて配置しても傾斜を検出
可能な形状である。
に、対向する対電極を配設するとともに、前記容器の傾
斜に応じて前記対電極間の静電容量を変化させる液体を
封入し、前記対電極間の静電容量に基づいて傾斜を検出
する傾斜センサであって、前記対電極を構成する各電極
は、前記容器の上下を逆転させて配置しても傾斜を検出
可能な形状である。
【０００７】前記各電極は、前記容器の内部における形
状を上下対称とするのが好ましい。
状を上下対称とするのが好ましい。
【０００８】また、前記対電極を少なくとも二組備え、
対電極の各組を、容器内の傾斜を検出すべき方向の両側
にそれぞれ配設し、前記対電極を構成する各電極は、前
記液体の流路となるスリットを有するとともに、前記傾
斜を検出すべき方向に直交するように配設されるのが好
ましい。
対電極の各組を、容器内の傾斜を検出すべき方向の両側
にそれぞれ配設し、前記対電極を構成する各電極は、前
記液体の流路となるスリットを有するとともに、前記傾
斜を検出すべき方向に直交するように配設されるのが好
ましい。
【０００９】また、前記容器は、開口部を有するケース
と、前記開口部を覆うカバーとを備え、前記対電極を構
成する各電極は、中央に前記スリットが形成された大略
矩形の電極部と、前記カバーに形成された挿通孔を介し
て回路基板に接続される端子部とを有し、前記容器およ
び前記回路基板は、その周囲がシールド部材で覆われて
ハウジング内に収納されて樹脂充填される構成とするの
が好ましい。
と、前記開口部を覆うカバーとを備え、前記対電極を構
成する各電極は、中央に前記スリットが形成された大略
矩形の電極部と、前記カバーに形成された挿通孔を介し
て回路基板に接続される端子部とを有し、前記容器およ
び前記回路基板は、その周囲がシールド部材で覆われて
ハウジング内に収納されて樹脂充填される構成とするの
が好ましい。
【００１０】さらに、前記ケースの前記開口部の周縁お
よび前記開口部を覆うカバーの周縁の一方には、突部が
形成されるとともに、他方には、前記突部に嵌合する凹
部が形成され、前記ケース内壁の対向面には、前記対電
極を構成する各電極の両端部が嵌め込まれて各電極が保
持される保持凹部がそれぞれ形成され、前記各電極の一
方の面の前記両端部には、前記保持凹部に嵌め込まれて
該保持凹部の保持面に押圧される突起が形成され、各電
極の他方の面が、互いに対向する対向面とされるのが好
ましい。
よび前記開口部を覆うカバーの周縁の一方には、突部が
形成されるとともに、他方には、前記突部に嵌合する凹
部が形成され、前記ケース内壁の対向面には、前記対電
極を構成する各電極の両端部が嵌め込まれて各電極が保
持される保持凹部がそれぞれ形成され、前記各電極の一
方の面の前記両端部には、前記保持凹部に嵌め込まれて
該保持凹部の保持面に押圧される突起が形成され、各電
極の他方の面が、互いに対向する対向面とされるのが好
ましい。
【００１１】また、前記傾斜を検出すべき方向の両側に
それぞれ配設された各組の対電極間の静電容量に基づく
差動出力によって傾斜を検出するとともに、検出した傾
斜角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与える構
成とするのが好ましい。
それぞれ配設された各組の対電極間の静電容量に基づく
差動出力によって傾斜を検出するとともに、検出した傾
斜角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与える構
成とするのが好ましい。
【００１２】本発明の傾斜センサによれば、容器内に、
対電極を配設するとともに、傾斜に応じて対電極間の静
電容量を変化させる液体を封入して対電極間の静電容量
に基づいて傾斜を検出し、しかも、対電極を構成する各
電極は、前記容器の上下を逆転させて配置しても傾斜を
検出可能な形状、例えば容器内部における形状が上下対
称であるので、容器の上下を逆にして取り付けても傾斜
を検出できることになり、当該傾斜センサの取り付けの
自由度が向上する。
対電極を配設するとともに、傾斜に応じて対電極間の静
電容量を変化させる液体を封入して対電極間の静電容量
に基づいて傾斜を検出し、しかも、対電極を構成する各
電極は、前記容器の上下を逆転させて配置しても傾斜を
検出可能な形状、例えば容器内部における形状が上下対
称であるので、容器の上下を逆にして取り付けても傾斜
を検出できることになり、当該傾斜センサの取り付けの
自由度が向上する。
【００１３】また、対電極を構成する各電極は、傾斜を
検出すべき方向に直交するように配設され、液体の流路
となるスリットを有する構成としているので、傾斜した
ときには、液体が前記スリットを介して流動する一方、
当該傾斜センサが搭載された農機具等のエンジン駆動中
の小刻みな振動などによる液体の不所望な流動が、前記
スリットよって抑制されて誤動作を防止できることにな
る。
検出すべき方向に直交するように配設され、液体の流路
となるスリットを有する構成としているので、傾斜した
ときには、液体が前記スリットを介して流動する一方、
当該傾斜センサが搭載された農機具等のエンジン駆動中
の小刻みな振動などによる液体の不所望な流動が、前記
スリットよって抑制されて誤動作を防止できることにな
る。
【００１４】さらに、容器および電極が接続された回路
基板は、その周囲がシールド部材で覆われてハウジング
内に収納されるので、ノイズによる誤動作を防止するこ
とができる。
基板は、その周囲がシールド部材で覆われてハウジング
内に収納されるので、ノイズによる誤動作を防止するこ
とができる。
【００１５】また、容器を構成するケースと、このケー
スの開口部を覆うカバーとは、突部と凹部とが嵌合する
構造であるので、容器内に封入される液体の密封性が高
まることになり、また、各電極の両端部は、ケースの内
壁に形成された保持凹部に嵌め込まれて保持されるので
あるが、各電極の一方の面の前記両端部には、突起が形
成されているので、各電極の前記両端部を保持凹部にキ
ッチリと嵌め込むことができ、各電極の他方の面である
対向面間の距離を精度よく設定できることになる。
スの開口部を覆うカバーとは、突部と凹部とが嵌合する
構造であるので、容器内に封入される液体の密封性が高
まることになり、また、各電極の両端部は、ケースの内
壁に形成された保持凹部に嵌め込まれて保持されるので
あるが、各電極の一方の面の前記両端部には、突起が形
成されているので、各電極の前記両端部を保持凹部にキ
ッチリと嵌め込むことができ、各電極の他方の面である
対向面間の距離を精度よく設定できることになる。
【００１６】さらに、傾斜を検出すべき方向の両側にそ
れぞれ配設された各組の対電極間の静電容量に基づく差
動出力によって傾斜を検出するので、個別に検出する場
合に比べて構成が簡素化されるとともに、検出した傾斜
角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与えるの
で、傾斜角度に応じて、例えば注意、警告といった適切
な報知を行うことができる。
れぞれ配設された各組の対電極間の静電容量に基づく差
動出力によって傾斜を検出するので、個別に検出する場
合に比べて構成が簡素化されるとともに、検出した傾斜
角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与えるの
で、傾斜角度に応じて、例えば注意、警告といった適切
な報知を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
の形態について詳細に説明する。
【００１８】先ず、傾斜センサの具体的な実施の形態の
説明に先立って、この実施の形態の傾斜センサの検出原
理を、図１に基づいて説明する。
説明に先立って、この実施の形態の傾斜センサの検出原
理を、図１に基づいて説明する。
【００１９】同図において、１は容器であり、この容器
１内には、対向する対電極２1，２2；３1，３2の二組
が、傾斜を検出すべき方向（図１の左右方向）の両側に
間隔をあけて配設されており、さらに、この容器１内に
は、該容器１の傾斜に応じて各組の対電極２1，２2；３
1，３2間の静電容量を変化させるシリコンオイルなどの
誘電性液体４が封入されている。
１内には、対向する対電極２1，２2；３1，３2の二組
が、傾斜を検出すべき方向（図１の左右方向）の両側に
間隔をあけて配設されており、さらに、この容器１内に
は、該容器１の傾斜に応じて各組の対電極２1，２2；３
1，３2間の静電容量を変化させるシリコンオイルなどの
誘電性液体４が封入されている。
【００２０】対電極２1，２2；３1，３2を構成する各電
極２1，２2，３1，３2は、容器１の上下を逆転させて配
置しても傾斜を検出可能な形状、例えば容器１内部にお
ける形状が、矩形のような上下対称な形状となってお
り、さらに、誘電性液体４の流路となるスリットあるい
は容器１の内壁との間で流路を形成するための凹部など
が形成されており、容器１が傾斜すると、前記流路を介
して誘電性液体４が流動して各組の対電極２1，２2；３
1，３2間の誘電性液体４の量が変化して各組の対電極２
1，２2；３1，３2間の静電容量が変化することになり、
この各組の対電極２1，２2；３1，３2間の静電容量の変
化を差動で検出するものである。
極２1，２2，３1，３2は、容器１の上下を逆転させて配
置しても傾斜を検出可能な形状、例えば容器１内部にお
ける形状が、矩形のような上下対称な形状となってお
り、さらに、誘電性液体４の流路となるスリットあるい
は容器１の内壁との間で流路を形成するための凹部など
が形成されており、容器１が傾斜すると、前記流路を介
して誘電性液体４が流動して各組の対電極２1，２2；３
1，３2間の誘電性液体４の量が変化して各組の対電極２
1，２2；３1，３2間の静電容量が変化することになり、
この各組の対電極２1，２2；３1，３2間の静電容量の変
化を差動で検出するものである。
【００２１】図２は、本発明の一つの実施の形態に係る
傾斜センサ５の斜視図であり、図３は、その縦断正面図
であり、図４は、その縦断側面図であり、図５は、その
分解斜視図である。
傾斜センサ５の斜視図であり、図３は、その縦断正面図
であり、図４は、その縦断側面図であり、図５は、その
分解斜視図である。
【００２２】この実施の形態の傾斜センサ５は、上述の
容器１を構成する樹脂製のケース６およびカバー７と、
前記容器１内に配設される二組の対電極２1，２2；
３1，３2と、これら対電極２1，２2；３1，３2が半田付
けされる回路基板８と、ノイズによる誤動作を防止する
ために、前記容器１および回路基板８の周囲を覆うシー
ルドケース９およびシールドカバー１０と、これらを収
納する樹脂製のハウジング１１とを備えている。
容器１を構成する樹脂製のケース６およびカバー７と、
前記容器１内に配設される二組の対電極２1，２2；
３1，３2と、これら対電極２1，２2；３1，３2が半田付
けされる回路基板８と、ノイズによる誤動作を防止する
ために、前記容器１および回路基板８の周囲を覆うシー
ルドケース９およびシールドカバー１０と、これらを収
納する樹脂製のハウジング１１とを備えている。
【００２３】図６は、ケース６の平面図であり、図７
は、図６の切断面線Ａ−Ａから見た断面図であり、図８
は、図６の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
は、図６の切断面線Ａ−Ａから見た断面図であり、図８
は、図６の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【００２４】開口部１２を有する箱状のケース６の内壁
には、二組の対電極２1，２2；３1，３2を構成する各電
極２1，２2，３1，３2をそれぞれ保持するための四つ保
持部１３が深さ方向に延びて突設されており、これら保
持部１３の間および保持部１３とケース６の内壁との間
の保持凹部１４に、各電極２1，２2，３1，３2の両端部
が嵌め込まれて保持される。また、ケース６の底面に
は、誘電性液体、例えばシリコンオイルを注入するため
の注入口１５が形成されており、この注入口１５は、後
述のようにシリコンオイルを注入した後に、キャップシ
ールによって密封される。
には、二組の対電極２1，２2；３1，３2を構成する各電
極２1，２2，３1，３2をそれぞれ保持するための四つ保
持部１３が深さ方向に延びて突設されており、これら保
持部１３の間および保持部１３とケース６の内壁との間
の保持凹部１４に、各電極２1，２2，３1，３2の両端部
が嵌め込まれて保持される。また、ケース６の底面に
は、誘電性液体、例えばシリコンオイルを注入するため
の注入口１５が形成されており、この注入口１５は、後
述のようにシリコンオイルを注入した後に、キャップシ
ールによって密封される。
【００２５】また、カバー７が装着されるケース６の内
壁上端部には、開口部１２の周縁に沿って突部１６が形
成されており、装着されるカバー６の凹部に嵌合して密
封性を高めてシリコンオイルがケース６とカバー７との
間から漏れ出るのを防止している。さらに、ケース６の
長手方向の両側面の中央には、一対の支持腕１７が突設
されており、各支持腕１７の先端部１７ａが、ハウジン
グ１１の後述の取付孔３４に嵌まり込んで位置決めされ
て取り付けられるようになっている。
壁上端部には、開口部１２の周縁に沿って突部１６が形
成されており、装着されるカバー６の凹部に嵌合して密
封性を高めてシリコンオイルがケース６とカバー７との
間から漏れ出るのを防止している。さらに、ケース６の
長手方向の両側面の中央には、一対の支持腕１７が突設
されており、各支持腕１７の先端部１７ａが、ハウジン
グ１１の後述の取付孔３４に嵌まり込んで位置決めされ
て取り付けられるようになっている。
【００２６】図９および図１０は、対電極２1，２2；３
1，３2を構成する各電極２1，２2，３1，３2の両面をそ
れぞれ示す図であり、図１１は、その側面図であり、各
電極２1，２2，３1，３2は、同一形状であるので、これ
らの図においては、電極２1を代表的に示している。
1，３2を構成する各電極２1，２2，３1，３2の両面をそ
れぞれ示す図であり、図１１は、その側面図であり、各
電極２1，２2，３1，３2は、同一形状であるので、これ
らの図においては、電極２1を代表的に示している。
【００２７】電極２1は、容器１内部のおける形状が上
下対称となるものであり、大略矩形の電極部２1ａと、
回路基板８に半田付けされる端子部２1ｂとを有してお
り、電極部２1ａの中央には、シリコンオイルの流路と
なるスリット２1ｃがケース６における深さ方向に沿っ
て形成されており、また、ケース６の保持凹部１４に嵌
め込まれる両端部には、一方の面側に突出した突起２1
ｄが上下二か所にそれぞれ形成されており、この突起２
1ｄが形成された面とは反対側の面が、対向面となるよ
うにケース６の保持凹部１４に嵌め込んで取り付けられ
るものであり、これによって、電極の対向面の両端部が
保持凹部１４の保持面にキッチリと押圧されることにな
り、図１２の部分拡大図に示されるように、対電極
２1，２2の互いに対向する対向面間の距離、すなわち、
電極間の距離Ｄを精度よく設定できることになる。ま
た、電極２1の上下には、容器１の上下の内壁との間で
流路を形成するための凹部２1ｅが上下対称に形成され
ている。ケース６に配設された電極２1，２2，３1，３2
は、その端子部２1ｂ，２ｂ2，３1ｂ，３2ｂがカバー７
の後述の挿通孔１８を介して回路基板８に半田付けされ
る。
下対称となるものであり、大略矩形の電極部２1ａと、
回路基板８に半田付けされる端子部２1ｂとを有してお
り、電極部２1ａの中央には、シリコンオイルの流路と
なるスリット２1ｃがケース６における深さ方向に沿っ
て形成されており、また、ケース６の保持凹部１４に嵌
め込まれる両端部には、一方の面側に突出した突起２1
ｄが上下二か所にそれぞれ形成されており、この突起２
1ｄが形成された面とは反対側の面が、対向面となるよ
うにケース６の保持凹部１４に嵌め込んで取り付けられ
るものであり、これによって、電極の対向面の両端部が
保持凹部１４の保持面にキッチリと押圧されることにな
り、図１２の部分拡大図に示されるように、対電極
２1，２2の互いに対向する対向面間の距離、すなわち、
電極間の距離Ｄを精度よく設定できることになる。ま
た、電極２1の上下には、容器１の上下の内壁との間で
流路を形成するための凹部２1ｅが上下対称に形成され
ている。ケース６に配設された電極２1，２2，３1，３2
は、その端子部２1ｂ，２ｂ2，３1ｂ，３2ｂがカバー７
の後述の挿通孔１８を介して回路基板８に半田付けされ
る。
【００２８】図１３は、カバー７の平面図であり、図１
４は、図１３の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図であり、
図１５は、図１３の切断面線Ｄ−Ｄら見た断面図であ
る。
４は、図１３の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図であり、
図１５は、図１３の切断面線Ｄ−Ｄら見た断面図であ
る。
【００２９】樹脂製のカバー７は、ケース６内に配設さ
れた二組の対電極２1，２2；３1，３2の各電極２1，
２2，３1，３2の端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂを
引き出すための挿通孔１８を有しており、ケース６に装
着される側の周縁部には、ケース６の上述の突部１６に
嵌合する凹部１９が形成されている。このカバー７の前
記凹部１９が形成されている面とは反対側の面は、傾斜
面２０となっており、ケース６に電極２1，２2，３1，
３2を配設してカバー７を装着した後の樹脂封止の際
に、図３あるいは図４に示されるエポキシ樹脂等の封止
樹脂４５が円滑に外側に流れてケース６とカバー７との
外周の境界部分を確実に封止するように構成している。
れた二組の対電極２1，２2；３1，３2の各電極２1，
２2，３1，３2の端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂを
引き出すための挿通孔１８を有しており、ケース６に装
着される側の周縁部には、ケース６の上述の突部１６に
嵌合する凹部１９が形成されている。このカバー７の前
記凹部１９が形成されている面とは反対側の面は、傾斜
面２０となっており、ケース６に電極２1，２2，３1，
３2を配設してカバー７を装着した後の樹脂封止の際
に、図３あるいは図４に示されるエポキシ樹脂等の封止
樹脂４５が円滑に外側に流れてケース６とカバー７との
外周の境界部分を確実に封止するように構成している。
【００３０】電極２1，２2，３1，３2の各端子部２
1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂが半田付けされるとともに、
シールドケース９の後述の引き出し部２６，２７が半田
付けされる回路基板８は、上述の図５に示されるように
前記端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂおよびシールド
ケース９の引き出し部２６，２７が挿通する挿通孔２１
を有している。
1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂが半田付けされるとともに、
シールドケース９の後述の引き出し部２６，２７が半田
付けされる回路基板８は、上述の図５に示されるように
前記端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３2ｂおよびシールド
ケース９の引き出し部２６，２７が挿通する挿通孔２１
を有している。
【００３１】図１６および図１７は、シールドケース９
の斜視図である。ケース６およびカバー７からなる容器
１および回路基板８が収納されるシールドケース９は、
ケース６の支持腕１７に対応する切欠部２２を有すると
ともに、図３あるいは図４に示されるウレタン樹脂等の
充填樹脂４６が外側に円滑に流れるように開口２３を側
面に有している。さらに、底面側には、ケース６のシリ
コンオイル注入用の注入口１５に対応する開口２４が、
二つ設けられており、ケース６の収納方向が逆の場合で
あっても、ケース６の注入口１５がシールドケース９外
に臨むように構成されており、さらに、四カ所の隅部に
は、ハウジング１１の後述の突起３３が挿通する挿通孔
２５が形成されている。このシールドケース９には、回
路基板８のみに半田付けされる引き出し部２６と、回路
基板８およびシールドカバー１０に半田付けされる引き
出し部２７が形成されている。
の斜視図である。ケース６およびカバー７からなる容器
１および回路基板８が収納されるシールドケース９は、
ケース６の支持腕１７に対応する切欠部２２を有すると
ともに、図３あるいは図４に示されるウレタン樹脂等の
充填樹脂４６が外側に円滑に流れるように開口２３を側
面に有している。さらに、底面側には、ケース６のシリ
コンオイル注入用の注入口１５に対応する開口２４が、
二つ設けられており、ケース６の収納方向が逆の場合で
あっても、ケース６の注入口１５がシールドケース９外
に臨むように構成されており、さらに、四カ所の隅部に
は、ハウジング１１の後述の突起３３が挿通する挿通孔
２５が形成されている。このシールドケース９には、回
路基板８のみに半田付けされる引き出し部２６と、回路
基板８およびシールドカバー１０に半田付けされる引き
出し部２７が形成されている。
【００３２】シールドカバー１０には、図５に示される
ように、シールドケース９の二つの引き出し部２７が挿
通固定されて半田付けされる挿通孔２８が形成されてい
る。
ように、シールドケース９の二つの引き出し部２７が挿
通固定されて半田付けされる挿通孔２８が形成されてい
る。
【００３３】図１８は、ハウジング１１の平面図であ
り、図１９は、図１８の切断面線Ｅ−Ｅから見た断面図
であり、図２０は、図１８の切断面線Ｆ−Ｆから見た断
面図である。
り、図１９は、図１８の切断面線Ｅ−Ｅから見た断面図
であり、図２０は、図１８の切断面線Ｆ−Ｆから見た断
面図である。
【００３４】ハウジング１１は、その左右方向（図１９
の左右方向）の両側に、当該傾斜センサ５を、農機具等
の適宜箇所に設置するための取付部２９を有するととも
に、一方の取付部２９には、リード線３０を引き出すた
めの切欠部３１が形成されており、図５に示されるよう
に、この切欠部３１にクランプ３２によってリード線３
０が固定されるようになっている。また、ハウジング１
１の収納部の底面の四カ所の隅部には、シールドケース
９の挿通孔２５を介してケース６の底面を保持する突起
３３が形成されており、この突起３３の端面は平行とな
っており、収納されたケース６を平行に保持するように
なっている。さらに、ハウジング１１の側面には、ケー
ス６の支持腕１７の先端１７ａが嵌め込んで位置決めさ
れる取付孔３４が形成されている。
の左右方向）の両側に、当該傾斜センサ５を、農機具等
の適宜箇所に設置するための取付部２９を有するととも
に、一方の取付部２９には、リード線３０を引き出すた
めの切欠部３１が形成されており、図５に示されるよう
に、この切欠部３１にクランプ３２によってリード線３
０が固定されるようになっている。また、ハウジング１
１の収納部の底面の四カ所の隅部には、シールドケース
９の挿通孔２５を介してケース６の底面を保持する突起
３３が形成されており、この突起３３の端面は平行とな
っており、収納されたケース６を平行に保持するように
なっている。さらに、ハウジング１１の側面には、ケー
ス６の支持腕１７の先端１７ａが嵌め込んで位置決めさ
れる取付孔３４が形成されている。
【００３５】次に、以上の構成を有する傾斜センサ５の
組み立て手順を上述の図５に基づいて説明する。
組み立て手順を上述の図５に基づいて説明する。
【００３６】先ず、ケース６に電極２1，２2，３1，３2
を取り付けて二組の対電極２1，２2；３1，３2を構成
し、カバー７を装着してエポキシ樹脂等で封止し、ケー
ス６の注入口１５からシリコンオイルを、図３あるいは
図４の仮想線で示されるように、容器の容積のほぼ１／
２注入し、キャップシールで注入口１５を密封し、電極
２1，２2，３1，３2の端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３
ｂ2を回路基板８に半田付けし、さらに、リード線３０
を回路基板８に半田付けした後に、シールドケース９内
に収納してシールドケース９の引き出し部２６，２７を
回路基板８に半田付けする。
を取り付けて二組の対電極２1，２2；３1，３2を構成
し、カバー７を装着してエポキシ樹脂等で封止し、ケー
ス６の注入口１５からシリコンオイルを、図３あるいは
図４の仮想線で示されるように、容器の容積のほぼ１／
２注入し、キャップシールで注入口１５を密封し、電極
２1，２2，３1，３2の端子部２1ｂ，２2ｂ，３1ｂ，３
ｂ2を回路基板８に半田付けし、さらに、リード線３０
を回路基板８に半田付けした後に、シールドケース９内
に収納してシールドケース９の引き出し部２６，２７を
回路基板８に半田付けする。
【００３７】次に、ハウジング１１内に収納し、ウレタ
ン樹脂等を充填し、シールドカバー１０をシールドケー
ス９に取り付けて引き出し部２７を半田付けして再びウ
レタン樹脂等を充填することにより、傾斜センサ５を得
ることができる。
ン樹脂等を充填し、シールドカバー１０をシールドケー
ス９に取り付けて引き出し部２７を半田付けして再びウ
レタン樹脂等を充填することにより、傾斜センサ５を得
ることができる。
【００３８】この実施の形態の傾斜センサ５は、例え
ば、トラクタなどの農機具に搭載されて左右方向の傾斜
を検出するものであり、ハウジング１１の二つの取付部
２９が、前記左右方向に沿うように設置されるものであ
る。
ば、トラクタなどの農機具に搭載されて左右方向の傾斜
を検出するものであり、ハウジング１１の二つの取付部
２９が、前記左右方向に沿うように設置されるものであ
る。
【００３９】図２１は、この実施の形態の傾斜センサ５
の回路構成を示すブロック図であり、図２２は、動作説
明に供する信号波形図であり、同図（Ａ）は、発振回路
出力、同図（Ｂ），（Ｃ）は、対電極２1，２2；３1，
３2の各組にそれぞれ対応する微分回路出力、同図
（Ｄ）は、差動増幅回路出力、同図（Ｅ）は、半波整流
回路出力、同図（Ｆ）は、平滑回路出力である。
の回路構成を示すブロック図であり、図２２は、動作説
明に供する信号波形図であり、同図（Ａ）は、発振回路
出力、同図（Ｂ），（Ｃ）は、対電極２1，２2；３1，
３2の各組にそれぞれ対応する微分回路出力、同図
（Ｄ）は、差動増幅回路出力、同図（Ｅ）は、半波整流
回路出力、同図（Ｆ）は、平滑回路出力である。
【００４０】この実施の形態の傾斜センサ５は、電源回
路３５と、図２２（Ａ）に示される発振出力を与える発
振回路３６と、上述の二組の対電極２1，２2；３1，３2
と、各対電極の出力をそれぞれ微分する微分回路３７
と、例えば図２２（Ｂ），（Ｃ）に示される微分回路３
７の出力を差動増幅する差動増幅回路３８と、図２２
（Ｄ）に示される差動増幅回路３８の出力を半波整流す
る半波整流回路３９と、図２２（Ｅ）に示される半波整
流回路３９の出力を平滑化する平滑回路４０と、図２２
（Ｆ）に示される平滑回路４０の出力に基づいて、傾斜
角度が１５度以上あるいは１７度以上であるか否かを判
定するとともに、前記１５度以上あるいは１７度以上で
あるときに、負荷開閉回路４１を制御してパルス発生回
路４２のパルスをブザ等の負荷に与える判定回路４３と
を備えており、この実施の形態では、傾斜角度が１５度
以上になると、例えば、断続した警報音を発生して注意
を促し、傾斜角度が１７度以上になると、例えば、連続
した警報音を発生してユーザに警告を発するものであ
る。
路３５と、図２２（Ａ）に示される発振出力を与える発
振回路３６と、上述の二組の対電極２1，２2；３1，３2
と、各対電極の出力をそれぞれ微分する微分回路３７
と、例えば図２２（Ｂ），（Ｃ）に示される微分回路３
７の出力を差動増幅する差動増幅回路３８と、図２２
（Ｄ）に示される差動増幅回路３８の出力を半波整流す
る半波整流回路３９と、図２２（Ｅ）に示される半波整
流回路３９の出力を平滑化する平滑回路４０と、図２２
（Ｆ）に示される平滑回路４０の出力に基づいて、傾斜
角度が１５度以上あるいは１７度以上であるか否かを判
定するとともに、前記１５度以上あるいは１７度以上で
あるときに、負荷開閉回路４１を制御してパルス発生回
路４２のパルスをブザ等の負荷に与える判定回路４３と
を備えており、この実施の形態では、傾斜角度が１５度
以上になると、例えば、断続した警報音を発生して注意
を促し、傾斜角度が１７度以上になると、例えば、連続
した警報音を発生してユーザに警告を発するものであ
る。
【００４１】図２３は、この傾斜センサ５における傾斜
角度と平滑回路４０の出力との関係を示す特性図であ
り、左右方向の傾斜角度に応じてリニアな検出出力が得
られ、傾斜角度１５度が判定回路４３における第１の判
定レベルＶ１とされ、傾斜角度１７度が第２の判定レベ
ルＶ２とされる。
角度と平滑回路４０の出力との関係を示す特性図であ
り、左右方向の傾斜角度に応じてリニアな検出出力が得
られ、傾斜角度１５度が判定回路４３における第１の判
定レベルＶ１とされ、傾斜角度１７度が第２の判定レベ
ルＶ２とされる。
【００４２】容器１内部における上下対称な矩形の電極
２1，２2，３1，３2を有し、以上のように構成された傾
斜センサ５は、図２４に示されるように天面４４を上に
した状態で農機具に設置しても、あるいは、図２５に示
されるように、その上下方向を逆にして天面４４を下に
した状態で農機具に設置しても傾斜角度を検出すること
が可能となり、取付方向の自由度が向上することにな
る。
２1，２2，３1，３2を有し、以上のように構成された傾
斜センサ５は、図２４に示されるように天面４４を上に
した状態で農機具に設置しても、あるいは、図２５に示
されるように、その上下方向を逆にして天面４４を下に
した状態で農機具に設置しても傾斜角度を検出すること
が可能となり、取付方向の自由度が向上することにな
る。
【００４３】上述の実施の形態では、各電極２1，２2，
３1，３2の電極部は、矩形状に形成されたけれども、矩
形に限らず、上下対称な他の形状を用いてもよい。
３1，３2の電極部は、矩形状に形成されたけれども、矩
形に限らず、上下対称な他の形状を用いてもよい。
【００４４】上述の実施の形態では、農機具の傾斜の検
出に適用して説明したけれども、本発明は農機具に限る
ものではなく、他の建設機械等の傾斜センサとして用い
てもよいのは勿論である。上述の実施の形態では、二組
の対電極の差動をとって傾斜を検出したけれども、本発
明の他の実施の形態として、差動をとることなく個別に
傾斜を検出してもよい。
出に適用して説明したけれども、本発明は農機具に限る
ものではなく、他の建設機械等の傾斜センサとして用い
てもよいのは勿論である。上述の実施の形態では、二組
の対電極の差動をとって傾斜を検出したけれども、本発
明の他の実施の形態として、差動をとることなく個別に
傾斜を検出してもよい。
【００４５】上述の実施の形態では、各電極２1，２2，
３1，３2には、スリット２1ｃ，２2ｃ，３1ｃ，３2ｃお
よび突起２1ｄ，２2ｄ，３1ｄ，３2ｄが形成されたけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、図２６，２７に
示されるように、スリットおよび突起を省略してもよ
い。
３1，３2には、スリット２1ｃ，２2ｃ，３1ｃ，３2ｃお
よび突起２1ｄ，２2ｄ，３1ｄ，３2ｄが形成されたけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、図２６，２７に
示されるように、スリットおよび突起を省略してもよ
い。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、対電極間
の静電容量に基づいて傾斜を検出するに際して、対電極
を構成する各電極を、容器の上下を逆転させて配置して
も傾斜を検出できる形状、例えば容器内部における形状
を上下対称な形状としているので、容器の上下を反転さ
せて取り付けても傾斜を検出できることになり、傾斜セ
ンサの取り付けの自由度が向上する。
の静電容量に基づいて傾斜を検出するに際して、対電極
を構成する各電極を、容器の上下を逆転させて配置して
も傾斜を検出できる形状、例えば容器内部における形状
を上下対称な形状としているので、容器の上下を反転さ
せて取り付けても傾斜を検出できることになり、傾斜セ
ンサの取り付けの自由度が向上する。
【００４７】また、対電極を構成する各電極は、傾斜を
検出すべき方向に直交するように配設され、液体の流路
となるスリットを有する構成としているので、傾斜した
ときには、液体が前記スリットを介して流動する一方、
当該傾斜センサが搭載された農機具等における振動など
による液体の不所望な流動が、前記スリットよって抑制
されて誤動作を防止できることになる。
検出すべき方向に直交するように配設され、液体の流路
となるスリットを有する構成としているので、傾斜した
ときには、液体が前記スリットを介して流動する一方、
当該傾斜センサが搭載された農機具等における振動など
による液体の不所望な流動が、前記スリットよって抑制
されて誤動作を防止できることになる。
【００４８】さらに、容器および電極が接続された回路
基板は、その周囲がシールド部材で覆われてハウジング
内に収納されるので、ノイズによる誤動作を防止するこ
とができる。
基板は、その周囲がシールド部材で覆われてハウジング
内に収納されるので、ノイズによる誤動作を防止するこ
とができる。
【００４９】また、容器を構成するケースと、このケー
スの開口部を覆うカバーとは、突部と凹部とが嵌合する
構造であるので、容器内に封入される液体の密封性が高
まることになり、また、ケースの内壁に形成された保持
凹部に嵌め込まれて保持される各電極の一方の面には、
突起が形成されているので、各電極を保持凹部にキッチ
リと嵌め込むことができ、各電極の他方の面である対向
面間の距離を精度よく設定できることになる。
スの開口部を覆うカバーとは、突部と凹部とが嵌合する
構造であるので、容器内に封入される液体の密封性が高
まることになり、また、ケースの内壁に形成された保持
凹部に嵌め込まれて保持される各電極の一方の面には、
突起が形成されているので、各電極を保持凹部にキッチ
リと嵌め込むことができ、各電極の他方の面である対向
面間の距離を精度よく設定できることになる。
【００５０】さらに、各組の対電極間の静電容量に基づ
く差動出力によって傾斜を検出するので、個別に検出す
る場合に比べて構成が簡素化されるとともに、検出した
傾斜角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与える
ので、傾斜角度に応じて、例えば注意、警告といった適
切な報知を行うことができる。
く差動出力によって傾斜を検出するので、個別に検出す
る場合に比べて構成が簡素化されるとともに、検出した
傾斜角度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与える
ので、傾斜角度に応じて、例えば注意、警告といった適
切な報知を行うことができる。
【図１】本発明の傾斜センサの検出原理を説明するため
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の一つの実施の形態に係る傾斜センサの
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図２の縦断正面図である。
【図４】図２の縦断側面図である。
【図５】図２の分解斜視図である。
【図６】図５のケースの平面図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】図６の断面図である。
【図９】図５の電極の表面図である。
【図１０】図５の電極の裏面図である。
【図１１】図９の側面図である。
【図１２】電極の取付状態を示す部分拡大図である。
【図１３】図５のカバーの平面図である。
【図１４】図１３の断面図である。
【図１５】図１３の断面図である。
【図１６】図５のシールドケースの斜視図である。
【図１７】図５のシールドケースの斜視図である。
【図１８】図５のハウジングの平面図である。
【図１９】図１８の断面図である。
【図２０】図１８の断面図である。
【図２１】回路構成を示すブロック図である。
【図２２】動作説明に供する波形図である。
【図２３】傾斜角度と検出出力との関係を示す特性図で
ある。
ある。
【図２４】傾斜センサの取付状態を示す図である。
【図２５】傾斜センサの他の取付状態を示す図である。
【図２６】他の実施の形態の電極の表面図である。
【図２７】図２６の電極の裏面図である。
１ 容器 ２1，２2；３1，３2 対電極 ６ ケース ７ カバー ８ 回路基板 ９ シールドケース １０ シールドカバー １１ ハウジング １４ 保持凹部 １６ 突部 １９ 凹部
Claims (6)
- 【請求項１】 容器内に、対向する対電極を配設すると
ともに、前記容器の傾斜に応じて前記対電極間の静電容
量を変化させる液体を封入し、前記対電極間の静電容量
に基づいて傾斜を検出する傾斜センサであって、 前記対電極を構成する各電極は、前記容器の上下を逆転
させて配置しても傾斜を検出可能な形状であることを特
徴とする傾斜センサ。 - 【請求項２】 前記各電極は、前記容器の内部における
形状が上下対称である請求項１記載の傾斜センサ。 - 【請求項３】 前記対電極を少なくとも二組備え、対電
極の各組を、容器内の傾斜を検出すべき方向の両側にそ
れぞれ配設し、前記対電極を構成する各電極は、前記液
体の流路となるスリットを有するとともに、前記傾斜を
検出すべき方向に直交するように配設される請求項１ま
たは２記載の傾斜センサ。 - 【請求項４】 前記容器は、開口部を有するケースと、
前記開口部を覆うカバーとを備え、 前記対電極を構成する各電極は、中央に前記スリットが
形成された大略矩形の電極部と、前記カバーに形成され
た挿通孔を介して回路基板に接続される端子部とを有
し、 前記容器および前記回路基板は、その周囲がシールド部
材で覆われてハウジング内に収納されて樹脂充填される
請求項３記載の傾斜センサ。 - 【請求項５】 前記ケースの前記開口部の周縁および前
記開口部を覆うカバーの周縁の一方には、突部が形成さ
れるとともに、他方には、前記突部に嵌合する凹部が形
成され、 前記ケース内壁の対向面には、前記対電極を構成する各
電極の両端部が嵌め込まれて各電極が保持される保持凹
部がそれぞれ形成され、前記各電極の一方の面の前記両
端部には、前記保持凹部に嵌め込まれて該保持凹部の保
持面に押圧される突起が形成され、各電極の他方の面
が、互いに対向する対向面とされる請求項４記載の傾斜
センサ。 - 【請求項６】 前記傾斜を検出すべき方向の両側にそれ
ぞれ配設された各組の対電極間の静電容量に基づく差動
出力によって傾斜を検出するとともに、検出した傾斜角
度に応じて少なくとも二段階の報知出力を与える請求項
３ないし５のいずれかに記載の傾斜センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07571497A JP3622413B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 傾斜センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07571497A JP3622413B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 傾斜センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267653A true JPH10267653A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3622413B2 JP3622413B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=13584203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07571497A Expired - Fee Related JP3622413B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 傾斜センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3622413B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001376A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Device for generating electrical signal corresponding to change in position or posture |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP07571497A patent/JP3622413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001376A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology | Device for generating electrical signal corresponding to change in position or posture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3622413B2 (ja) | 2005-02-23 |
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