(57)【要約】【目的】振動や衝撃に誤動作せず、検知角度など微細な設定が可能な傾斜スイッチを提供する。【構成】プリント基板上に投光部と受光部からなる投受光素子を配設し、該投光部と受光部間を揺動する遮光板を設けた振子式錘からなる傾斜スイッチにおいて、振子式錘の両側面に形成した凸部と、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させるとともに、プリント基板上に配設した受部の端面に形成した第２歯車と支持板の第１歯車を噛み合わせ、受部と支持板間の両側面には左右２方向に回動可能なように連結板を軸支させて振子式錘を垂下させ、傾斜スイッチ本体の傾動に連動して振子式錘の重心点を左右に回動可能に構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に投光部と受光部からなる投受光素子を配設し、前記投光部と前記受光部間を揺動する遮光板を設けた振子式錘からなる傾斜スイッチにおいて、前記振子式錘の両側面に凸部を形成し、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させ、前記支持板に設けた前記円弧状の第１歯車に噛み合う第２歯車を端面に形成した受部を前記プリント基板上に配設し、該受部と前記支持板間の両側面に連結板を軸支させて前記振子式錘を垂下させて前記傾斜スイッチ本体の傾動に連動して前記振子式錘の重心点を左右に回動可能としたことを特徴とする傾斜スイッチ。
【請求項２】
前記振子式錘の側面に穴を設け、該穴に重心調整用錘を配設可能としたことを特徴とする請求項１記載の傾斜スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器の転倒を検知して電力を遮断するために設けられる傾斜スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、球体の転がりを利用した傾斜スイッチは、図７のようにハウジング２２とベース２６でスイッチ本体を構成しており、ベース２６の中央部に投受光素子２５を配設して端子２７を下方に導出し、スイッチ本体内には球体２３とガイド２４が配設され、凹面やすり鉢形状に形成されたガイド２４の上面を球体２３が転動して検出する光学式の物がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、球体の転がりを利用した傾斜スイッチは構造が簡単で安価であるが、球体の動きが制御し難く球体が跳ね上がり易く、僅かな振動や衝撃等で誤信号を発生すると共に検知角の精度も求められないことがあり、補正回路を別に設ける必要があった。
また、球体がスイッチ本体内部で自在に転動するため、ノイズが発生するとともにベースやカバーが絶縁材で形成されているため、静電気が発生し、スイッチ本体内に球体がベースやカバー内に吸引され、スイッチ本体が傾いても球体が転がらずに信号を出力できない場合があった。
本発明はこうした課題を解決するために発明されたものであり、小さな振動や衝撃による誤動作を防止して、スイッチ本体が傾いた時には確実に信号を出力することができ、検知角度など微細な設定が可能で広範囲な用途に使用できる傾斜スイッチを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題点を解決するために、プリント基板上に投光部と受光部からなる投受光素子を配設し、前記投光部と受光部間を揺動する遮光板を設けた振子式錘からなる傾斜スイッチにおいて、前記振子式錘の両側面に凸部を形成し、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させ、前記支持板に設けた前記円弧状の第１歯車に噛み合う第２歯車を端面に形成した受部を前記プリント基板上に配設し、該受部と前記支持板間の両側面に連結板を軸支させて前記振子式錘を垂下させて前記傾斜スイッチ本体の傾動に連動して前記振子式錘の重心点を左右に回動可能とするよう構成したものである。
また、前記振子式錘の側面に穴を設け、該穴に重心調整用錘を配設可能とするよう構成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、振子式錘を用いた傾斜スイッチの振子式錘を支える構造に歯車を組み合わせることで振子式錘の重心点が連動して回動し、移動距離が少なくてすむため傾斜スイッチをより小型に構成できる。
また、連結板を用いて歯車同士を噛み合わせているため振子式錘の保持を安定した状態に維持することができ、小さな振動や衝撃による誤動作を防止して、優れた品質の傾斜スイッチを提供することができる。
【０００６】
【実施例】
以下、本実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の傾斜スイッチの第１実施例を表わす中央断面図、図２はその分解斜視図、図３はその中立状態を表す断面図、図４はその傾倒状態を表わす断面図である。
【０００７】
これらの図において端子１２を下方に突出させたプリント基板１１の略中央部に投光素子と受光素子を相対して併設された投受光素子１０のスリット部１０ａを上方に向けて配設し、前記端子１２と前記プリント基板１１の配線パターンを介して接続されている。
傾斜スイッチ本体を構成するカバー１内に、略水平に配置された受部９と該受部９の端面に設けられた対を成す突起部９ａの先端に円弧状に形成された第２歯車９ｂが配設されている。
一方、振子式錘２の両側面には凹部２ｄと凸部２ａを設け、振子式錘２の側面に組付ける支持板３には凸部３ｅと凹部３ｄを配設し互いの凹凸嵌合を用いて組合せ、振子式錘２の凸部２ａの先端に設けた加締部２ｂを支持板３の孔３ｃに貫入させたのち固定して一体と成し、該支持板３には円弧状に形成された第１歯車３ａが配設され、前記受部９に配設された第２歯車９ｂと噛み合されて、振子式錘２を支持板３の第１歯車３ａの回転に連動して揺動可能なように垂下させ、前記第１歯車３ａの略中心位置に設定されたピン孔３ｂと第２歯車９ｂの略中心位置に設定されたピン孔９ｃを、歯車同士が滑らかに回転させる一定距離にピン孔５ａとピン孔５ｂを配設した連結板５を介してピン４とピン６で結合し、振子式錘２の回動が常に等距離で行われるように配設されている。
【０００８】
また、振子式錘２の下端部には溝部２ｃを設け、ネジ孔２ｅを通して止メネジ７で遮光板８を固定する。該遮光板８に配設した遮光部８ａは前記投受光素子１０のスリット部１０ａに対して、投光面乃至受光面の光軸を遮蔽して、前記投受光素子１０をオン状態からオフ状態に変化させることができる。
そして、略中央部に投受光素子１０用の貫通孔９ｄを設けた受部９をプリント基板１１の投受光素子１０の上面に積載した後、上方から、側面に嵌合用孔１ａを配設したカバー１と、該嵌合用孔１ａに対向させた位置に凸部１１ａを配設したプリント基板１１を受部９を挟みつつ、係合させて傾斜スイッチを構成する。
【０００９】
このように構成した傾斜スイッチは、図４に示すように傾斜スイッチ本体が一定の角度を越えて傾くと振子式錘２の重心点に係る重力も傾斜する方向に作用するため、支持板３の第１歯車３ａが受部９の第２歯車９ｂと噛みあいながら振子式錘２の重心点が回動し、連動して振子式錘２の下端部に配設された遮光板８の遮光部８ａが投受光素子１０の光軸を遮蔽し、受光素子をオフにして傾斜を検知することができる。
この時、振子式錘２の重心点を調整して受部９の第２歯車９ｂの略中心となるように設定して、振子式錘２の傾斜方向に対して一定の傾斜角度以下までは歯車同士が噛みあい、滑ることなく移動する事によって重心点が傾斜方向とは反対方向に移動するため振子式錘２は検出を必要としない僅かな傾斜や振動等に対して無用に回動することなく、安定的に維持し、誤動作を防止するように作用する。
【００１０】
また、振子式錘２と比重が異なる重心調整用錘１３を組付ける穴２ｆを振子式錘２の側面に一乃至複数個を水平方向に左右同数乃至鉛直方向に直列に配列させ、振子式錘２の重心位置を段階的に設定したり、歯車同士の組み合わせ比を変更することにより、傾斜スイッチの傾斜方向に対し振子式錘２の重心点にかかる重力の作用方向が受部９の第２歯車９ｂの略中心点を越えるまで、振子式錘２は傾倒しないため傾斜検知感度の異なる傾斜スイッチを生産することができ、重心点の位置設定によっては反転させるために傾斜スイッチ本体に加える復元傾斜角度も異なり、中立状態を越えて反対方向まで傾斜させてから反転させることもでき、スイッチ機能としてのオンオフを一定角度まで保持できる。
【００１１】
さらに、振子式錘２が傾動するために連結板５の回転中心となるピン孔５ｂの周囲には弾性を有する板バネ部５ｃと、受部９の突起部９ａ側面のピン孔９ｃの周囲に傾斜と高さの異なる凹凸部９ｅを配設して組合せ、前記板バネ部５ｃに前記凹凸部９ｅを摺動させ、凹凸形状や凹凸の配置を設定することにより、連結板５の回転速度を規制し回転角度を設定して、振子式錘２の揺動と傾斜を制御して、スイッチとしてのオンオフ機能を確実に保持できる。
【００１２】
一方、本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用展開例として、振子式錘２の外形を小型化（図示せず）し、振子式錘２の重心点の調整に使用される重心調整用錘１３を振子式錘２自体に組付けるのではなく、振子式錘２に固定される遮光板８に設置して、振子式錘２自体の調整回数を減らし、傾斜スイッチの組立を容易とすることができる。
【００１３】
図５は本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用展開例であり、遮光板１４に設けた遮光部１４ａよる投受光素子の投受光面１０ｂを遮る位置を変更し、傾斜スイッチが中立で投受光素子１０をオフ状態に保ち、傾斜して振子式錘が傾倒した時にオフ状態からオン状態に変化させるスイッチ機能を選択設定することができる。
【００１４】
図６は本発明の傾斜スイッチの第１実施例として傾倒させた応用展開例であり、振子式錘１６の下端部に反射面１６ａを形成し、傾斜スイッチ本体を構成するプリント基板２１上には前記振子式錘１６が中立状態にて投受光素子１７がオン状態となるよう投光部と受光部を併設した投受光素子１７を上方に向けてプリント基板２１に搭載し、振子式錘１６が傾倒状態で投受光素子１７をオン状態にさせるためフイルム基板１９に投受光素子１７を搭載してプリント基板２１に接続し、該フイルム基板１９に配設した補強板１８とともに受部２０の傾斜面に配設し、振子式錘１６の反射面１６ａが投受光素子１７と対向方向を維持するように作用しているときはオン状態を保ち、傾斜して投受光光素子１７の光軸から外れた時、投受光素子１７の受光素子をオフして傾斜を検知することができ、傾斜スイッチを構成するカバー１５は遮光板が無いためより小型化できる。
このように様々な応用展開が可能であるが、本願発明はそうした事例を排除するものではない。
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）振子式錘の両側面に凸部を形成し、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させるとともに前記円弧状の第１歯車に噛み合う第２歯車を端面に形成した受部を前記プリント基板上に配設し、前記支持板と前記受部間の両側面に連結板を軸支させて前記振子式錘を垂下させ、前記傾斜スイッチ本体の傾動に連動して前記振子式錘の重心点を左右に回動可能としたので、常に連結板で歯車同士が噛み合わされるとともに、この歯車によって滑ることなく振子式錘が回動するため、振動や衝撃によって誤出力の無い信頼性の高い傾斜スイッチが提供できる。
（２）振子式錘の両側面に凸部を形成し、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させるとともに前記円弧状の第１歯車に噛み合う第２歯車を端面に形成した受部を前記プリント基板上に配設し、前記支持板と前記受部間の両側面に連結板を軸支させて前記振子式錘を垂下させ、前記傾斜スイッチ本体の傾動に連動して前記振子式錘の重心点を左右に回動可能としたので、従来の振子式錘の移動量に比べて回転移動が加わって振子式錘自体が回動するため、少ない空間で傾斜を構成できるため、より機器の軽薄短小化に貢献した傾斜スイッチが提供できる。
（３）振子式錘の両側面に凸部を形成し、該凸部に対応する凹部と端面に円弧状の第１歯車を設けた支持板を凹凸嵌合により一体化させるとともに前記円弧状の第１歯車に噛み合う第２歯車を端面に形成した受部を前記プリント基板上に配設し、前記支持板と前記受部間の両側面に連結板を軸支させて前記振子式錘を垂下させ、前記傾斜スイッチ本体の傾動に連動して前記振子式錘の重心点を左右に回動可能としたので、歯車によって回動する前記振子式錘は、前記支持板に形成した第１歯車と前記受部に設けた第２歯車の曲率を変化させることで傾斜が変わり、更に比重の異なる錘を加えて振子式錘の重心点と質量を変化させることで慣性モーメントを変えて感度の異なる傾斜スイッチを容易に提供することができる。
（４）振子式錘に連動して回動する連結板のピン孔の周囲には傾斜速度を減衰させるための凹凸と板バネを組合わせた機構を設置したので、検知角度など微細な設定が可能な傾斜スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の傾斜スイッチの第１実施例を表わす中央断面図である。
【図２】本発明の傾斜スイッチの第１実施例を表わす分解斜視図である。
【図３】本発明の傾斜スイッチの第１実施例の中立状態を表わす断面図である。
【図４】本発明の傾斜スイッチの第１実施例の傾倒状態を表わす断面図
【図５】本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用展開例を表わす断面図である。
【図６】本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用展開例を表わす断面図である。
【図７】従来の傾斜スイッチを表わす断面図である。
【符号の説明】
１、１５    カバー
１ａ    嵌合用孔
２、１６    振子式錘
２ａ、３ｅ、１１ａ    凸部
２ｂ    加締部
２ｃ    溝部
２ｄ、３ｄ    凹部
２ｅ    ネジ孔
２ｆ    穴
３    支持板
３ａ    第１歯車
３ｂ、５ａ、５ｂ、９ｃ    ピン孔
３ｃ    孔
４、６    ピン
５    連結板
５ｃ    板バネ部
７    止メネジ
８、１４    遮光板
８ａ、１４ａ    遮光部
９、２０    受部
９ａ    突起部
９ｂ    第２歯車
９ｄ    貫通孔
９ｅ    凹凸部
１０、１７、２５    投受光素子
１０ａ    スリット部
１０ｂ    投受光面
１１、２１    プリント基板
１２、２７    端子
１３    重心調整用錘
１６ａ    反射面
１８    補強板
１９    フィルム基板
２２    ハウジング
２３    球体
２４    ガイド
２６    ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004241340.tif 000008
【図７】
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