(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材と、発光素子と受光素子からなるスイッチング素子を形成し、前記可動部材の中空部と前記スイッチング素子を対向させてスイッチ本体を構成するとともに、該スイッチ本体の傾斜によりスイッチング素子と中空部の液面の角度変化による光路の屈折でオン、オフすることを特徴とした傾斜スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機器に取付け、その機器の傾きにより電路の開閉を行う傾斜スイッチであって、特に液体を利用して検出する傾斜スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の傾斜スイッチは、図５に示すように、ベース１２３に配設された一対の受発光素子１２４とベース１２３の上に遊動自在に載置された反射球１２２と、前記反射球１２２の飛び出しを防止するキャップ１２１とから構成され、傾斜スイッチの傾きにより、反射球１２２が受発光素子１２４の上から外れるとＯＦＦする仕組みになっている。また、図６は別の従来型の傾斜スイッチである。ベース１３３に配設された錘１３２が左右に傾動することにより、撓みを利用して接点１３４を直接開閉する構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の傾斜スイッチは、反射球など、傾斜スイッチ内部に自由動する部品を内蔵しているため、検出頻度が高い機器や傾斜速度の早い機器においては、反射球の衝突音が発生したり、反射球の戻りに時間がかかるため、一定以上の検出サイクルが必要な機器には適さない欠点もあった。また、後述の錘傾動型の傾斜スイッチにあっては、接触力を確保するために一定以上の錘の重量が必要なため、軽量化や小型化が難しいだけでなく、激しい衝撃によってスイッチ内部が破損する恐れもあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題を解決するために、中空部を有する密閉容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材と、さらに発光素子と受光素子からなるスイッチング素子を形成し、前記可動部材の中空部と前記スイッチング素子を対向させてスイッチ本体を構成し、このスイッチ本体の傾斜によりスイッチング素子と中空部の液面の角度変化による光路の屈折でオン、オフする傾斜スイッチを構成することで、様々な検出形態に容易に対応可能な無音軽量小形の傾斜スイッチを得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、中空部を有する容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材と、さらに発光素子と受光素子からなるスイッチング素子を形成し、前記可動部材の中空部と前記スイッチング素子を対向乃至併設させてスイッチ本体を構成し、このスイッチ本体の傾斜によりスイッチング素子と中空部の液面の角度変化を利用した傾斜スイッチを構成することにより、様々な検出形態に容易に対応可能な無音軽量小形の傾斜スイッチを得ることができる。
【０００６】
【実施例】
以下、本実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の傾斜スイッチの第１実施例を表す正面断面図であり、図２はその傾斜状態を表す断面図である。これらの図において、透光部材にて形成された断面が円弧状の中空部を有する密閉容器２内に、空間部３を設けて一定量の液体４を封入し、可動部材１を構成している。また、ハウジング６の中央部には、発光素子８と受光素子９からなるスイッチング素子７が配置してあり、前記可動部材１をスイッチング素子７に被せた後、上方からキャップ１１でハウジング６に蓋止めし、スイッチ本体を構成している。そして、スイッチング素子７と対向する前記密閉容器４の内側円弧面にはレンズ部１２が形成されている。
【０００７】
このように構成した傾斜スイッチは、図１の水平状態において、発光素子８から放射された光が前記レンズ部１２によって収束しながら、矢印の光路を経て密閉容器２の内面に反射して受光素子９に達するため、水平状態で受光素子９はオン状態を維持する。そして図２の一定角度以上に傾斜した状態では、発光素子８の上方の容器内面が液面５の角度変化によって液体４で覆われるため、前記レンズ部１２が光を収束することができず、発光素子８から放射された光は、図２の密閉容器２内で拡散、及び受光素子９の反対側に反射することにより、受光素子９には到達しない。従って、一定角度以上に傾斜した状態では受光素子９がオフ状態となり、傾斜を検出することが可能となる。
【０００８】
以上のように本実施例の傾斜スイッチは、液面５の角度変化を利用しているため、スイッチ本体の傾斜と液面５の角度変化が瞬時に追従して反応するため、極めて感度が良く、加えて液体４を封入した可動部材１を使用したことにより、外部環境に影響されることがないという特徴を有する。さらに、機械的駆動部が無いため長寿命であり、反射球のバウンスによるチャタリングや検出時のカチャカチャという雑音も無く、軽量小型の優れた傾斜スイッチを提供することができる。
【０００９】
また、密閉容器２に封入する液体４の注入量や液体４の粘性、さらに液体４を着色させることにより、傾斜検出角度や検出感度など微細な設定を容易に行うことが可能であり、可動部材１の形状、スイッチング素子７の検出特性との組合わせにより、様々な検出形態に容易に対応可能な無音軽量小形の傾斜スイッチを得ることができる。
【００１０】
図３は本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用例を表す正面断面図であり、図４はその傾斜状態を表す断面図である。これらの図において、透光部材にて形成された半球状の密閉容器２２に空間部２３を設けて一定量の液体２４を封入し、可動部材２１を構成している。そしてハウジング２６の中央部には、発光素子２８と受光素子２９からなるスイッチング素子２７が配置してあり、前記可動部材２１をスイッチング素子２７に載置させた後、上方からキャップ３１でハウジング２６に蓋止めし、スイッチ本体を構成している。なお、キャップ３１の内側上面には、光を拡散する微細な凹凸部３２が形成されている。
【００１１】
このように構成した傾斜スイッチは、図３の水平状態において、発光素子２８から放射された光が液面２５及び密閉容器２２の内面で反射して受光素子２９に達するため、水平状態では受光素子２９はオン状態を維持する。そして図４の一定角度以上に傾斜した状態では発光素子２８の上方の空間部２３が右方向に移動するため、放射光は透光部材の密閉容器２２を透過してキャップ３１の内側上面に達した後、凹凸部３２で拡散されるため、受光素子２９には到達しない。従って、一定角度以上に傾斜した状態では受光素子２９がオフ状態となり、傾斜を検出することが可能となる。なお、本実施例における液体２４は密閉容器２２の材質の屈折率にできるだけ近い屈折率を持つものが適している。
【００１２】
また、前記第１実施例において、対向型のスイッチング素子を応用することが可能であるが、本発明は、以上のような応用展開を排除するものではない。
また、液体は粘性や着色性から、アルコール等水溶性のものや、油性系、有機系など各種材質が使用できる。
【００１３】
【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）中空部を有する容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材と、発光素子と受光素子からなるスイッチング素子を対向させ、この液面とスイッチング素子の角度変化によりオン、オフする構成としたので、スイッチ本体の傾斜と液面の角度変化が瞬時に追従して反応するため、極めて感度の良い傾斜スイッチが得られる。
（２）中空部を有する容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材を使用したので、外部環境に影響されることがないため、悪環境下での使用にも耐える極めて広範囲な用途に使用可能な傾斜スイッチが提供できる。
（３）中空部を有する容器内に空間部を設けて定量の液体を封入した可動部材を使用したので、機械的摩耗がなく、長寿命であり、軽量小型の優れた傾斜スイッチを提供することができる。
（４）可動部材に液体を利用しているため、従来型傾斜スイッチの反射球のバウンスによるチャタリングや検出時に雑音が無く、激しい衝撃でも破壊することがない無音型傾斜スイッチを得ることができる。
（５）可動部材に液体を利用したので、中空部に封入する液体の注入量の調整だけで検出角度の異なる傾斜スイッチを得ることができる。
（６）可動部材に液体を利用したので、中空部に封入する液体の粘性を変えるだけで、感度の異なる傾斜スイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の傾斜スイッチの第１実施例を表す正面断面図である。
【図２】  本発明の傾斜スイッチの第１実施例の傾斜状態を表す断面図である。
【図３】  本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用例を表す正面断面図である。
【図４】  本発明の傾斜スイッチの第１実施例の応用例の傾斜状態を表す断面図である。
【図５】  従来の傾斜スイッチを表す断面図である。
【図６】  別の従来の傾斜スイッチを表す断面図である。
【符号の説明】
１、２１  可動部材
２、２２  密閉容器
３、２３  空間部
４、２４  液体
５、２５  液面
６、２６  ハウジング
７、２７  スイッチング素子
８、２８  発光素子
９、２９  受光素子
１０、３０  端子
１１、３１、１２１、１３１  キャップ
１２  レンズ部
３２  凹凸部
１２２  反射球
１２３、１３３  ベース
１２４  受発光素子
１３２  錘
１３４  接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004082631.tif 000005
【図５】
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【図６】
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