(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
すり鉢状の凹部を有するインシュレータと、前記凹部に転動可能に収容される球体と、投光手段と、この投光手段から出射された光を検出する受光手段とを備えている傾斜スイッチにおいて、
付勢部材によって常時上方へ付勢されるとともに、前記インシュレータが水平状態のときに前記凹部の中心孔に位置する前記球体によって下方へ移動する可動部材と、
前記可動部材に形成され、前記インシュレータが傾斜して前記球体が前記中心孔から離れて前記可動部材が上方へ移動したときに前記投光手段から出射された光を透過又は遮断する光制御部とを備え、
前記中心孔と対向可能な直径の異なる複数の孔が形成され、これらの孔のいずれかに前記球体を支持させることによって感知可能な傾斜角度を決める規制部材を有し、この規制部材が前記投光手段と前記受光手段との間に摺動可能に配置され、前記規制部材に前記投光手段から出射された光を透過させる貫通孔が前記孔を通るように設けられていることを特徴とする傾斜スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は投光手段から投光された光を受光手段で検出し、被検出体の傾斜を感知する傾斜スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ）は従来の傾斜スイッチの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の３ｂ−３ｂ線に沿う断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）の３ｃ−３ｃ線に沿う断面図、図４は傾斜スイッチの分解斜視図である。
【０００３】
この傾斜スイッチは、カバー１１０と、金属球１３０と、インシュレータ１４０と、プレート１５０と、投光素子１６０と、受光素子１６５と、ベース１２０とを備える。
【０００４】
カバー１１０は筐体状であり、樹脂材料で成形されている。このカバー１１０の天井面にはフォトダイオード等の受光素子１６５が設けられている。この受光素子１６５の接点１６５ａ，１６５ｂはカバー１１０の外方へ突出している。
【０００５】
受光素子１６５は発光ダイオード等の投光素子１６０から投光された光を検出してインシュレータ１４０の傾斜に応じた感知信号を出力する。
【０００６】
インシュレータ１４０はカバー１１０の開口部に取り付けられている。インシュレータ１４０は平面視で正方形であり、樹脂材料で成形されている。
【０００７】
インシュレータ１４０の上面にはすり鉢状の凹部１４１が形成されている。凹部１４１の中央には孔１４２が形成されている。
【０００８】
また、インシュレータ１４０の下面にはプレート１５０を摺動可能に保持する溝１４３が形成されている。
【０００９】
プレート１５０は平面視で矩形状であり、樹脂材料で成形されている。プレート１５０には孔１４２と対向可能な、大きさの異なる複数の孔１５１がプレート１５０の長手方向に沿って形成されている。
【００１０】
このプレート１５０はクリックストップ機構によって位置決めされる。
【００１１】
クリックストップ機構は、プレート１５０の短手方向の両端面に形成された複数の溝１５２と、この溝１５２に係合可能な２つのボール１４５と、このボール１４５をプレート１５０へ付勢する２つのスプリング１４６とによって構成される。
【００１２】
ボール１４５とスプリング１４６とはインシュレータ１４０に保持されている。
【００１３】
金属球１３０の中心は、インシュレータ１４０が水平状態のとき、インシュレータ１４０の孔１４２の中心を通る鉛直軸上に位置している。
【００１４】
ベース１２０には所定深さの角穴１２１が形成され、この角穴１２１には発光素子１６０が配置されている。発光素子１６０は孔１４２を介して受光素子１６５と対向している。
【００１５】
発光素子１６０の接点１６２ａ，１６２ｂはベース１２０の端子１２２ａ，１２２ｂに接続されている。
【００１６】
インシュレータ１４０が水平状態のとき（図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す状態）、金属球１３０によって孔１４２が塞がれ、発光素子１６０から投光された光を受光素子１６５で検出することができない。
【００１７】
これに対し、インシュレータ１４０が傾斜したとき、金属球１３０が転がって孔１４２から離れるので、発光素子１６０から投光された光を受光素子１６５で感知することができる。
【００１８】
この発光素子１６０から投光された光を受光素子１６５で検出することによってインシュレータの傾斜を検出する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記傾斜スイッチでは金属球１３０によって孔１４２を塞ぐ構成であるので、受光素子１６５の感度が高い場合、例えば金属球１３０が振動によって僅かに動いたり、異物によって金属球１３０と凹部１４１との間に僅かな隙間が形成されたりしたとき、この隙間を通して漏れた光が受光素子１６５で検出されてしまい、インシュレータ１４０が傾斜していると感知されることがある。
【００２０】
逆に、受光素子１６５の感度が低い場合、金属球１３０の動きが僅かであるときには受光素子１６５で光を検出できず、インシュレータ１４０の傾斜を感知できないことがある。
【００２１】
すなわち、上記傾斜スイッチではインシュレータ１４０の傾斜を確実に感知することができないという問題が生じる。
【００２２】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は確実にインシュレータの傾斜を感知できる信頼性の高い傾斜スイッチを提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、すり鉢状の凹部を有するインシュレータと、前記凹部に転動可能に収容される球体と、投光手段と、この投光手段から出射された光を検出する受光手段とを備えている傾斜スイッチにおいて、付勢部材によって常時上方へ付勢されるとともに、前記インシュレータが水平状態のときに前記凹部の中心孔に位置する前記球体によって下方へ移動する可動部材と、前記可動部材に形成され、前記インシュレータが傾斜して前記球体が前記中心孔から離れて前記可動部材が上方へ移動したときに前記投光手段から出射された光を透過又は遮断する光制御部とを備え、前記中心孔と対向可能な直径の異なる複数の孔が形成され、これらの孔のいずれかに前記球体を支持させることによって感知可能な傾斜角度を決める規制部材を有し、この規制部材が前記投光手段と前記受光手段との間に摺動可能に配置され、前記規制部材に前記投光手段から出射された光を透過させる貫通孔が前記孔を通るように設けられていることを特徴とする。
【００２４】
インシュレータが傾斜したとき、球体が凹部を転動し、可動部材が付勢部材によって付勢されて上方へ移動する。そのため、例えば投光手段から投光された光が光制御部を介して透過又は遮断し、インシュレータの傾斜を感知することができる。
【００２６】
インシュレータが傾斜したとき、例えば投光手段から投光された光は規制部材の貫通孔及び可動部材の光制御部を透過する又は光制御部で遮断される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１（ａ）はこの発明の一実施形態に係る傾斜スイッチの平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の１ｂ−１ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の１ｃ−１ｃ線に沿う断面図、図２は傾斜スイッチの分解斜視図である。
【００２９】
この傾斜スイッチは、カバー１０と、金属球（球体）３０と、インシュレータ４０と、プレート（規制部材）５０と、フォトセンサ（感知部）６０と、遮断板（可動部材）７０と、スプリング（付勢部材）８０と、ベース２０とを備える。
【００３０】
カバー１０は筐体状であり、樹脂材料で成形されている。
【００３１】
フォトセンサ６０は投光素子（投光手段）６１と受光素子（受光手段）６２とを備えるギャップ型フォトセンサ（フォトインタラプタ）である。投光素子６１と受光素子６２とが所定の間隔をおいて対向している。発光ダイオード等の投光素子６１から投光された光がフォトトランジスタ等の受光素子６２で検出される。
【００３２】
フォトセンサ６０は受光素子６２の出力電流の変化に応じた感知信号を出力する。
【００３３】
インシュレータ４０はカバー１０の開口部に取り付けられている。インシュレータ４０は平面視で正方形であり、樹脂材料で成形されている。
【００３４】
インシュレータ４０の上面にはすり鉢状の凹部４１が形成されている。凹部４１の中央には中心孔４２が形成されている。
【００３５】
プレート５０は平面視で矩形状であり、樹脂材料で成形されている。
【００３６】
プレート５０には中心孔４２と対向可能な、大きさの異なる複数の孔５１がプレート５０の長手方向に沿って形成されている。孔５１の大きさに応じて感知可能なインシュレータ４０の傾斜角度が決まる。
【００３７】
なお、隣り合う孔５１間には遮断板７０を挿通可能な所定幅の切欠５５が形成されている。
【００３８】
また、プレート５０には投光素子６１から出射された光を透過させる複数の貫通孔５２が設けられている。各貫通孔５２はプレート５０の長手方向と直交し、かつ孔５１の中心を通る仮想軸Ｐに沿って貫通する孔である。
【００３９】
金属球３０は、インシュレータ４０の凹部４１に転動可能に収容されている。
【００４０】
ベース２０は樹脂材料で成形され、その中央部には所定深さの角穴２１が形成され、この角穴２１にはフォトセンサ６０が配置されている。フォトセンサ６０の端子部６１ａ，６２ａはベース２０の側面の孔２２，２３を通してベース２０の外部へ突出している。
【００４１】
また、ベース２０には投光素子６１と受光素子６２との間に配置されるプレート５０を摺動可能に保持する溝４３が形成されている。
【００４２】
遮断板７０はフォトセンサ６０の溝６３に上下方向へ摺動可能に支持されている。なお、フォトセンサ６０には遮断板７０が上下方向へ確実に移動できるようにガイド（図示せず）を設けるのが好ましい。
【００４３】
遮断板７０の下部には切欠７１が形成され、切欠７１と溝６３の底面との間には遮断板７０を上方へ付勢する圧縮スプリング８０が設けられている。遮断板７０の上部には所定長さの棒状突起７２が形成されている。遮断板７０の中間部には投光素子６１から投光された光を透過可能な小孔（光制御部）７３が形成されている。
【００４４】
インシュレータ４０が水平状態にあるとき（図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示す状態）、金属球３０がプレート５０の孔５１に支持され、金属球３０によってスプリング８０の伸張力に抗して遮断板７０が下方へ付勢され、発光素子６０から投光された光が遮断板７０で遮断される。
【００４５】
このとき、フォトセンサ６０から感知信号は出力されず、インシュレータ４０の水平状態が感知される。
【００４６】
インシュレータ４０が傾斜したとき、金属球３０が転がって中心孔４２から離れる、その結果、スプリング８０の伸張力によって遮断板７０が上方へ押し上げられ、遮断板７０の小孔７３が仮想軸Ｐ上に移動し、発光素子６１から投光された光が貫通孔５２、小孔７３及び貫通孔５２を透過して受光素子６２で検出される。
【００４７】
このとき、フォトセンサ６０から感知信号が出力され、インシュレータ４０の傾斜が感知される。
【００４８】
例えば、石油ストーブにこの実施形態の傾斜スイッチが取り付けられているとき、上記感知信号に基づいて石油ストーブを消火することができる。
【００４９】
この実施形態によれば、非常に面積の小さい小孔７３を透過する光を受光素子６２で検出するので、受光素子６２の受光範囲が絞り込まれ、確実にインシュレータ４０の傾斜を感知でき、信頼性を向上させることができる。
【００５０】
また、プレート５０を移動させるだけで感知可能な傾斜角度を容易に変えることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態ではフォトセンサ６０の感知信号を検出することによってインシュレータ４０の傾斜を検知したが、インシュレータ４０が水平状態にあるときに発光素子６０から投光された光が受光素子６２で検出されるように小孔７３を形成し、フォトセンサ６０の感知信号が検出されなくなったことによってインシュレータ４０の傾斜を検知するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態ではクリックストップ機構を採用していないが、従来例のようにクリックストップ機構を採用しプレート５０の位置決めをするようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１記載の傾斜スイッチによれば、球体が僅かに振動しただけでは可動部材は移動せず、しかも投光手段から投光された光を可動部材に形成された光制御部で検出するので、受光手段の受光範囲を絞り込むことができ、インシュレータの傾斜を確実に感知することができ、信頼性が向上する。
【００５４】
請求項２に記載の傾斜スイッチによれば、インシュレータが傾斜したとき、投光手段から投光された光が受光手段で検出され又は検出されなくなり、インシュレータの傾斜を感知することができる。また、規制部材を移動させるだけで感知可能な傾斜角度を容易に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はこの発明の一実施形態に係る傾斜スイッチの平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の１ｂ−１ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の１ｃ−１ｃ線に沿う断面図である。
【図２】図２は傾斜スイッチの分解斜視図である。
【図３】図３（ａ）は従来の傾斜スイッチの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の３ｂ−３ｂ線に沿う断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）の３ｃ−３ｃ線に沿う断面図である。
【図４】図４は傾斜スイッチの分解斜視図である。
【符号の説明】
３０  金属球（球体）
４０  インシュレータ
４１  凹部
４２  中心孔
５０  プレート（規制部材）
５１  孔
５２  貫通孔
６１  投光素子（投光手段）
６２  受光阻止（受光手段）
７０  遮断板（可動部材）
７３  小孔（光制御部）
８０  スプリング（付勢部材）
【図１】
0003660580.tif 000002
【図２】
0003660580.tif 000003
【図３】
0003660580.tif 000004
【図４】
0003660580.tif 000005