(57)【要約】【課題】筺体等の部品コストを削減するとともに、各部品の組立精度を向上した振り子型センサを提供する。【解決手段】筐体１ａおよび１ｂは互いが向かい合う形態で、ノッチ１１ａの圧入部１１ａ’が貫通圧入穴１２ｄと一致し、ノッチ１１ｂの圧入部１１ｂ’が貫通圧入穴１２ｃと一致し、ノッチ１１ｃの圧入部（不図示）が貫通圧入穴１２ｂと一致し、ノッチ１１ｄの圧入部（不図示）が貫通圧入穴１２ａと一致し、筐体１ａおよび１ｂが合致され熱溶着または接着等により固定される。前記筐体１ａと１ｂは、回転軸の軸方向の中心位置で、回転軸と直交する分割面にて分割され、回転軸の軸方向の中心位置で直交し、磁気センサに対する垂線を軸として回転対称の形状である。【選択図】図２
2007178400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、筐体と、当該筐体に取り付けられた軸受けと、当該軸受けに軸支された回転軸と、当該回転軸に取り付けられる磁束発生手段を有する振り子体と、前記磁束発生手段からの磁束を検出する磁気センサとを備えた振り子型センサにおいて、
前記筐体は、前記回転軸の軸方向の中心位置で、当該回転軸と直交する分割面にて分割される構造で、前記分割される筐体は、前記回転軸の軸方向の中心位置で直交し、前記磁気センサに対する垂線を軸として回転対称の形状であることを特徴とする振り子型センサ。
【請求項２】
前記筐体は、ノッチ部と、当該ノッチ部を貫通圧入固定させる貫通圧入穴をそれぞれ複数ヶ所に有し、前記筐体をそれぞれ向かい合わせて配置した場合、前記ノッチ部と前記貫通圧入穴が一致し貫通圧入固定される構造としたことを特徴とする請求項１に記載の振り子型センサ。
【請求項３】
前記筐体は、雌ねじ部と、雄ねじを通す貫通穴をそれぞれ複数ヶ所に有する形状であって、前記筐体をそれぞれ向かい合わせて配置した場合、前記雌ねじ部と前記貫通穴が一致するよう配置される構造としたことを特徴とする請求項１に記載の振り子型センサ。
【請求項４】
前記筐体は、前記磁気センサを配置する凹部を有し、当該凹部に前記磁気センサを安定固定させる板バネ状の突起部を設けて成ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の振り子型センサ。
【請求項５】
前記凹部は、コーナー部逃げ形状を前記凹部の内側に設けてなる形状としたことを特徴とする請求項４に記載の振り子型センサ。
【請求項６】
前記板バネ状の突起部は、前記凹部上方より接着剤を流入するための接着剤流入隙間を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の振り子型センサ。
【請求項７】
前記接着剤流入隙間は、前記コーナー部逃げ形状と貫通させたことを特徴とする請求項７に記載の振り子型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振り子型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両、船舶、航空機等の移動体やロボット、工作機械等の産業機械等の傾斜を検出するセンサとして、振り子型センサが開発されている。当該振り子型センサは、様々な構成のものが開発されており、例えば、磁石及び磁気センサを備えた振り子型センサが実用化されている。
【０００３】
前記した磁石及び磁気センサを備えた振り子型センサは、筐体と、この筐体に取り付けられた軸受と、この軸受に軸支された回転軸と、この回転軸に取り付けられる磁束発生手段を有する振り子体と、前記磁束発生手段からの磁束を検出する磁気センサとを有し、前記磁気センサを前記回転軸の上方に設け、かつ、前記磁束発生手段を前記振り子体の重心より上方に設けた構成のものが開示されている。（例えば特許文献１参照。）
【０００４】
図９は、従来技術による振り子型センサの側面断面図、図１０は、従来技術による振り子型センサの正面図で、筐体の一部を取り外した状態を示す図である。
１０ａおよび１０ｂは２分割された筺体である。当該筐体１０ａおよび１０ｂには軸受け２ａおよび２ｂが搭載されており、回転軸３を軸支している。この回転軸３には磁束発生手段６ａおよび６ｂ（図１０に示す）が搭載された振り子体４が圧入により固定されており、振り子体４が重力により下に垂れ下がった状態（重力以外無負荷時にて）配置される。尚、図示していないが、前記筺体１０ａおよび１０ｂは、例えば、ねじ等の固定手段によって固定されるものである。この場合、一方の筺体には雌ねじ部を設け、他方の筺体には雄ねじを通す貫通穴を設ける構成である。
【０００５】
磁束発生手段６ａおよび６ｂからの磁束を検出する磁気センサ５は、筐体１０ａおよび１０ｂの凹部１０ｃの所定位置に、配置され、接着剤（不図示）によって固定されている。前記磁気センサ５は、磁束を検出し易い位置に適切に配置されている。図９の下方向が重力方向で、振り子体４は重力方向に一定で向きは変わらず（重力以外無負荷時）、筐体１０ａおよび１０ｂが傾いた時（図９の紙面に垂直方向に対し）、その筐体１０ａおよび１０ｂの凹部１０ｃの所定位置に配置された磁束を検出する磁気センサ５の位置が変化し、見かけ上振り子体４が揺れたことと同様の作用となり、磁気センサ５は磁束の変化を検知し傾きが判定できる。
【０００６】
このように振り子型センサが任意方向に傾いた場合、その傾きが検知できるのみならず、振り子型センサに衝撃等の力が作用した場合においても振り子体４が揺れることにより、その衝撃力などの力が判定可能である。
【特許文献１】特開２００５−８３９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記構成の振り子型センサにおいては、振り子体４を内部に搭載するため、筺体１０ａおよび１０ｂが分割された構造になっている。前記筺体１０ａおよび１０ｂの固定手段として、例えば、ねじ等が用いられるが、この場合、一方の筺体には雌ねじ部を設け、他方の筺体には雄ねじを通す貫通穴を設ける構成であるため、前記筺体１０ａおよび１０ｂそれぞれの形状は、必然的に異なる形状に形成しなければならず、部品コスト低下の妨げとなっていた。また、異なる形状の筺体の固定においては、その組立精度にバラツキが生じていた。
【０００８】
また、磁気センサ５は、筐体１０ａおよび１０ｂの凹部１０ｃの所定位置に配置され、接着剤により固定されるが、当該磁気センサ５の固定工程においては、仮固定、本固定の２段階工程にて行うため、工数増となっていた。また、凹部内への搭載は、その配置精度にバラツキを生じ易く、製品としての特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑み、筺体等の部品コストを削減するとともに、各部品の組立精度を向上した振り子型センサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
少なくとも、筐体と、当該筐体に取り付けられた軸受けと、当該軸受けに軸支された回転軸と、当該回転軸に取り付けられる磁束発生手段を有する振り子体と、前記磁束発生手段からの磁束を検出する磁気センサとを備えた振り子型センサにおいて、前記筐体は、前記回転軸の軸方向の中心位置で、当該回転軸と直交する分割面にて分割される構造で、前記分割される筐体は、前記回転軸と直交し、前記磁気センサに対する垂線を軸として回転対称の形状である振り子型センサとする。
【００１１】
前記筐体は、ノッチ部と、当該ノッチ部を貫通圧入固定させる貫通圧入穴をそれぞれ複数ヶ所に有し、前記筐体をそれぞれ向かい合わせて配置した場合、前記ノッチ部と前記貫通圧入穴が一致し、貫通圧入固定される構造とした振り子型センサとする。
【００１２】
前記筐体は、雌ねじ部と、雄ねじを通す貫通穴をそれぞれ複数ヶ所に有する形状であって、前記筐体をそれぞれ向かい合わせて配置した場合、前記雌ねじ部と前記貫通穴が一致するよう配置される構造とした振り子型センサとする。
【００１３】
前記筐体は、前記磁気センサを配置する凹部を有し、当該凹部に前記磁気センサを安定固定させる板バネ状の突起部を設けて成る振り子型センサとする。
【００１４】
前記凹部は、コーナー部逃げ形状を前記凹部の内側に設けてなる形状とした振り子型センサとする。
【００１５】
前記板バネ状の突起部は、前記凹部上方より接着剤を流入するための接着剤流入隙間を設けた振り子型センサとする。
【００１６】
前記接着剤流入隙間は、前記コーナー部逃げ形状と貫通させた振り子型センサとする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、回転対称形状である筐体を向かい合わせにて搭載することで、１部品２個使いで良く、部品製作上低コスト化が可能となる。さらに、同一精度の部品が利用できるので、筐体に搭載された部品の位置精度も必然的に同様となり、組立精度が得やすく完成体における位置精度も確保される。また、ノッチ部を利用した圧入、熱溶着およびねじ止め等により向かい合わせた筐体を確実に固定できる。
【００１８】
本発明によると、磁気センサを配置する凹部に磁気センサを安定固定させる板バネ状の突起部を設けたことにより、磁気センサ搭載時に仮接着等の前処理をする必要が無く、前記板バネ状突起部にて仮固定でき、組み立て工程が容易となりコスト削減が可能である。さらに、前記凹部内側にコーナー部逃げ形状を設けることで、一般的な電子部品である角形状の磁気センサにおいては、その角部が当たってしまい、磁気センサの傾きや配置精度を狂わせるといった問題も発生しなくなる。これにより、磁気センサの検知精度のバラツキによる不具合もなくなり、高品質の特性の品物が安定して得られる。
【００１９】
本発明によると、磁気センサを接着固定する際の接着剤流入隙間を筐体側面部の所定位置に設けることで、磁気センサに接着剤が浸透するように接着固定できる（磁気センサ上方より）。さらに、前記凹部内側にコーナー部逃げ形状を設けた部分と、前記接着剤流入隙間とを貫通させたことでコーナー部逃げ形状部にまで接着剤が浸透し接着剤溜まりとなり、十分な接着剤量と磁気センサの少なくとも３面に接着剤が浸透し、より強固に接着固定でき、信頼性の高い接着固定となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係わる振り子型センサの側面断面図（ただし、筐体部分のみの断面を示し、断面線は組立に係わるノッチ部にかかるようにして示した。）、図２は、本発明に係わる振り子型センサの筐体の分解斜視図、および図３は、本発明に係わる振り子型センサの一筐体の正面図である。いずれも本発明の第一実施形態に係わる振り子型センサの構成を示している。図１において、筐体１ａおよび１ｂには軸受け２ａおよび２ｂが搭載されており、回転軸３を軸支している。この回転軸３には磁束発生手段（不図示）が搭載された振り子体４が圧入により固定されており、振り子体４が重力により下に垂れ下がった状態（重力以外無負荷時）にて配置される。
【００２２】
磁束発生手段（不図示）からの磁束を検出する磁気センサ５は、筐体１ａおよび１ｂの凹部所定位置に、板バネ状突起部２２ａおよび２２ｂにより上方より押さえられ、接着剤（不図示）を接着剤流入隙間２３ａおよび２３ｂより流し込み、前記接着剤流入隙間２３ａおよび２３ｂと貫通しているコーナー部逃げ２１ａ及び２１ｂ（図２および図３）にいきわたり磁気センサの複数の側面を固着し、磁束を検出しやすく適切に配置されている。図１の下方向が重力方向で、振り子体４は重力方向に一定で向きは変わらず（重力以外無負荷時）、筐体１ａおよび１ｂが傾いた時（図１の紙面に垂直方向に対し）、その筐体１ａおよび１ｂの凹部所定位置に配置された磁束を検出する磁気センサ５の位置が変化し、見かけ上振り子が揺れたことと同様の作用となり、磁気センサ５は磁束の変化を検知し傾きが判定できる。このように振り子型センサが任意方向に傾いた場合、その傾きが検知できるのみならず、振り子型センサに衝撃等の力が作用した場合においても振り子体４が揺れることにより、その衝撃力などの力が判定可能である。
【００２３】
図２の筐体１ａおよび１ｂは互いが向かい合う形態で、ノッチ１１ａの圧入部１１ａ’が貫通圧入穴１２ｄと一致し、ノッチ１１ｂの圧入部１１ｂ’が貫通圧入穴１２ｃと一致し、ノッチ１１ｃの圧入部（不図示）が貫通圧入穴１２ｂと一致し、ノッチ１１ｄの圧入部（不図示）が貫通圧入穴１２ａと一致し、図２の矢印のごとく筐体１ａおよび１ｂが合致され熱溶着または接着等により固定される。前記説明からすると、前記筐体１ａと１ｂは、回転軸３の軸方向の中心位置で、当該回転軸３と直交する分割面にて分割される構造で、前記回転軸３と直交し、前記磁気センサ５に対する垂線（図１中のＡ線）を回転軸として回転対象の同一形状であることで成立する。該構成によれば、部品を１種類製作すれば良く、部品製作面および管理上のコストからしても２部品製作するより低コスト化が可能となる。
【００２４】
図４は、本発明に係わる振り子型センサの筐体の分解斜視図、図５は、本発明に係わる振り子型センサの一筐体の正面図で、いずれも本発明の第二実施形態に係わる振り子型センサの構成を示している。図４において、筐体１ｃおよび１ｄは互いが向かい合う形態で、雌ねじ部３１ａが貫通穴３２ｄと一致し、雌ねじ部３１ｂが貫通穴３２ｃと一致し、雌ねじ部３１ｃが貫通穴３２ｂと一致し、雌ねじ部３１ｄが貫通穴３２ａと一致し、図４の矢印のごとく固定用の雄ねじ７により固定される。図では雄ねじ７は１本のみ図示しているが、実際は全部で４本にて前記雌ねじに止めて固定される。図５の二重円は雌ねじ部３１ａおよび３１ｂ、円は雄ねじ７用の貫通穴３２ａおよび３２ｂをそれぞれ示している。これ以外の構成については、前記説明の第一実施形態と同様に構成されているものである。
【００２５】
図３の筐体１ａでは、ノッチ１１ａと１１ｂおよび貫通圧入穴１２ｂと１２ａがそれぞれ対角位置に配置されているが、先に説明の筐体１ａが、前記磁気センサ５に対する垂線（図１中のＡ線）を回転軸として回転対象であることを逸脱しない形状であれば良く、図５の筐体１ｃにおいても同様である。
【００２６】
図６は振り子型センサの上面図で、図７は振り子型センサの正面図で、筐体の一部を取り外した状態を示す図（ただし、振り子体、回転軸、軸受け等の部品は省略してある）である。図６では、磁気センサ５が筐体１ａおよび１ｂの板バネ状突起部２２ａおよび２２ｂにより４ヶ所で押さえられており、所定位置に仮固定されている構成である。図７においては、磁気センサ５がおおむね角形状であることより、筐体１ａの凹部形状はコーナーを逃がす必要があり、コーナー部逃げ２１ａが４コーナーに設けられた形状となっている（図７においては図示してないが、筐体１ｂ側にもコーナー部逃げ２１ｂが４コーナーに設けられている。）。この構成において、接着剤（不図示）を接着剤流入隙間２３ａおよび２３ｂに流入させると、貫通しているコーナー部逃げ２１ａまで浸透していき、少なくとも磁気センサ５の３面以上が接着固定される。ここで、接着剤はエポキシ系、シリコン系等、また、熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤、ＵＶ接着剤等、取り扱い状不具合のない程度の固定力を有するもので良く、本発明を逸脱しない範囲で十分改変できる。
【００２７】
図８は、本発明に係わる振り子型センサの別形態の筺体を示す分解斜視図であり、２つの筺体の組み立て過程を示すものである。８ａ〜８ｄの突起部は半円柱状に形成されているが、組み立て時において、突起部８ａと８ｃ、突起部８ｂと８ｄが互いに密着し、２つの円柱状の突起部となる。この突起部は、振り子型センサの外部基板への実装時において、位置決めピンとしての役割をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わる振り子型センサの側面断面図。（実施例１）
【図２】本発明に係わる振り子型センサの筐体の分解斜視図。（実施例１）
【図３】本発明に係わる振り子型センサの一筐体部品の正面図。（実施例１）
【図４】本発明に係わる振り子型センサの筐体の分解斜視図。（実施例２）
【図５】本発明に係わる振り子型センサの一筐体部品の正面図。（実施例２）
【図６】本発明に係わる振り子型センサの上面図。
【図７】本発明に係わる振り子型センサの正面図で、筐体の一部を取り外した状態を示す図。
【図８】本発明に係わる振り子型センサの別形態の筺体を示す分解斜視図。
【図９】従来技術による振り子型センサの側面断面図。
【図１０】従来技術による振り子型センサの正面図で、筐体の一部を取り外した状態を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ  筐体
１ｂ  筐体
１ｃ  筐体
１ｄ  筐体
２ａ  軸受け
２ｂ  軸受け
３    回転軸
４    振り子体
５    磁気センサ
６ａ  磁束発生手段
６ｂ  磁束発生手段
７    雄ねじ
１０ａ  筺体
１０ｂ  筺体
１１ａ  ノッチ
１１ａ’  ノッチ圧入部
１１ｂ  ノッチ
１１ｂ’  ノッチ圧入部
１１ｃ  ノッチ
１１ｄ  ノッチ
１２ａ  貫通圧入穴
１２ｂ  貫通圧入穴
１２ｃ  貫通圧入穴
１２ｄ  貫通圧入穴
２１ａ  コーナー部逃げ
２１ｂ  コーナー部逃げ
２２ａ  板バネ状突起部
２２ｂ  板バネ状突起部
２３ａ  接着剤流入隙間
２３ｂ  接着剤流入隙間
３１ａ  雌ねじ部
３１ｂ  雌ねじ部
３１ｃ  雌ねじ部
３１ｄ  雌ねじ部
３２ａ  貫通穴
３２ｂ  貫通穴
３２ｃ  貫通穴
３２ｄ  貫通穴
【図１】
2007178400.tif 000003
【図２】
2007178400.tif 000004
【図３】
2007178400.tif 000005
【図４】
2007178400.tif 000006
【図５】
2007178400.tif 000007
【図６】
2007178400.tif 000008
【図７】
2007178400.tif 000009
【図８】
2007178400.tif 000010
【図９】
2007178400.tif 000011
【図１０】
2007178400.tif 000012