(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の下面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記回路基板の上面側に配置する中央に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したことを特徴とする転倒検知装置。
【請求項２】
漏斗状の窪みの内部に磁束子を配置した凹面容器を容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定する構造としたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項３】
磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極磁束の有無を検知できるものとしたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項４】
磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各磁束の有無を検知できる２個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置したことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項５】
磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から磁束子が反転しない最短の長さで垂らし、容器蓋に対して磁束子を可動自在に結束する結束糸を備えたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項６】
磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成したことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項７】
凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵したことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項８】
磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第２の凹面窪みが配置される構成としたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項９】
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板に対して、この傾斜角度を凹面容器の中央最低部に設けた第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な範囲としたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項１０】
回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を覆うって蓋とする構成としたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項１１】
回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで凹面容器部を外郭面材の一部として構成し、この外郭面材の外部表面側に面する凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をする構成としたことを特徴とする請求項１記載の転倒検知装置。
【請求項１２】
機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の一面側に突出して配置され重力方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の同一面上に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したことを特徴とする転倒検知装置。
【請求項１３】
機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の一面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の他方の面側に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と直角となる水平面の全方向に対して前記磁束検知手段が検知可能な同一磁極の磁束を有するように構成したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子が有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央に重なるように配置したことを特徴とする転倒検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気製品等の機器の転倒状態を検知する転倒検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、加湿機や除湿機等の水に関する機器や石油ファンヒーター等の液体燃料を使用する機器など、液体を扱う一般使用の電気製品が多数商品化されているが、このような電気製品の機器においては通常可搬形態であり固定設置で無い場合が大半であるため、使用上の不注意や地震等の外力により転倒する場合がある。機器の転倒が発生すると扱う液体が漏れ出すこともあり、このような扱う液体が漏れた状態において機器が通電されて運転の状態にあれば機器内部への液体の漏れによる電気回路の故障や発火の原因となり、また機器の外部に漏れると床面や家具の損壊や火災の発生の原因と成り得るために、機器の転倒の状態を検知して報知することや、あるいは機器の運転の状態を停止する安全対策が重要となっている。
【０００３】
従来、この種の機器の転倒状態を検知する方法としては、機器のある程度以上の傾きをスイッチ的に検知する傾斜スイッチや機器の傾き角度の詳細を検知する傾斜センサーの検知した角度の情報に基づいて転倒を判断する方式が一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、その傾斜スイッチについて図２２を参照しながら説明する。
【０００５】
傾斜スイッチの本体の基本を成すケース１０１内部の略円すい状の窪み１０２の先端に円柱状の窪み１０３を備え、上記円柱状の窪み１０３の開口径よりも大きい球体１０４をその上に乗せ、その上から上記球体１０４が略円すい状の窪み１０２上を自由に転がるようにカバー１０５で覆い、かつ、上記円柱状の窪み１０３の底にフォトセンサー１０６を設けて構成したものである。ここで、フォトセンサー１０６は対象に光を投光し対象からの光の反射の有無で対象の有無を検知する反射型のものである。このように構成された実施例の傾斜スイッチが水平の場合には球体１０４が円柱上の窪み１０３に転がり込み、フォトセンサー１０６が球体１０４からの反射光を多く検知することで水平であることを判断することができ、また、傾斜した場合は、球体１０４が円柱上の窪み１０３から傾斜方向に転がり、フォトセンサー１０６は球体１０４からの反射光が少なく、あるいは反射光が受けられなくなり、傾斜の状態を検知することができなくなるために、この状態をもって転倒の判断を実施するものである。なお、フォトセンサー１０６に変えて球体１０４の自重で閉路する一般的な接点型のスイッチとすることで、このスイッチの開放に基づいて傾斜の検知判断を行う構成や、また、球体１０４を磁気を帯びた磁性体として、この磁気の接近を検知する磁気センサーとすることで、この磁気センサーの磁気検知の有無に基づいて傾斜の検知判断を行う構成も示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
以下、その傾斜センサーについて図２３を参照しながら説明する。
【０００７】
傾斜センサーの本体の基本で支持体の上下を成す有底円筒状の上ケース体１１１と下ケース体１１２と、これら上ケース体１１１と下ケース体１１２の開口縁同士の接合部に球面状に湾曲成形した球面板１１３の周縁を狭持して備え、前記下ケース体１１２の底壁内面には、凹状球面１１２ａが形成され、球面板１１３の下面方向には下ケース体１１２に形成された凹状球面１１２ａと対向するように凸状球面１１３ａが形成されており、これら、凹状球面１１２ａと凸状球面１１３ａとは中心が互いに同一であり両者対向面間の径方向の間隔寸法が全面に渡って一定として空室１１７ａを形成している。また、前記空室１１７ａには永久磁石１１４を収容し、球面板１１３の上面と上ケース体１１１の内面とで形成される空室１１７ｂには磁気を検出する少なくとも３個のホール素子１１５と、またこの各ホール素子１１５の磁気の検出状態から傾きの状態を判定するための制御回路１１６を配置し備えている。ここで、永久磁石１１４は、凸状球面１１３ａと凹状球面１１２ａにより構成される空室１１７ａとの間の隙間寸法よりわずかに薄く成形すると共にそのエッジ部分を全周に渡って円弧状に成形することで、空室１１７ａの内部において上下動を防止した状態で円滑に摺動できるように形成し、さらには潤滑性オイル１１８を封入して永久磁石１１４の移動に適度な抵抗を与えることで外部振動による永久磁石１１４のふらつきを抑制し、安定した傾き検知ができるように構成したものであった。
【特許文献１】実開平０４−１１２４３６号公報
【特許文献２】特開平０８−２６１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の傾斜スイッチにおいては、円柱状の窪み１０３の開口径よりも大きい球体１０４をその円柱状の窪み１０３の上に乗せ、円柱状の窪み１０３の底に配置した反射型のフォトセンサー１０６により光の反射の有無で球体１０４の存在の有無を検知して、この検知結果に基づいて傾斜や転倒の判断を行う構成であるために、容易に転がる形状である球形の球体１０４が転倒以外の外部からの衝撃等により円柱上の窪み１０３を乗り越え飛び出し易く、外部からの振動に対して誤検知が発生し易い課題があった。
【０００９】
また、傾斜検知の主素子が反射型のフォトセンサー１０６である場合には、投光した光の球体１０４の球表面での反射を受光することで球体１０４が円柱上の窪み１０３の存在して、このときに傾斜や転倒の状態に無いと判断することが転倒の判断の基本となるために、長期の使用においては、この可動部分である球体１０４の表面が酸化、あるいは埃が付着するなどの物理的劣化が進行することで光の反射量が低下しフォトセンサー１０６の受光感度を下回った時点で円柱上の窪み１０３に球体１０４が存在していることが検知できなる可能性があり、よって長期的使用に際しては安定的な転倒状態の判断ができなくなる懸念がある課題があった。
【００１０】
また、傾斜検知の主素子として接点型のスイッチを使用した場合には、接点の接触性を考慮しなければならないが、確実な接点間の接触を確保するためには接点接触保持のバネ性を強くしなければならず、この接点接触保持のバネ力に抗して球体１０４が円柱上の窪み１０３に存在していることの有無を判断できるようにするためには球体１０４の重量を重くする必要があり、このためには球体１０４自体を大きくしなければならないために、よって当方式により転倒検知の機能を実現するためには傾斜スイッチの全体構成が大型化する課題があった。
【００１１】
また、傾斜検知の主素子が磁気センサーである場合には、磁気センサーは通常、ホール素子等、一般的にはセンサー素子面に対して仕様上定められる一方向から磁束の有無を検知するものであり、これに対して球体１０４を磁化した磁性体で構成すると、その表面の磁束は球体中央を通る１軸上の両側に分極してＮ極とＳ極の一方向を生じて、この着磁した球体１０４が円柱状の窪み１０３に転がり込んだ状態においては磁気センサーに対する球体１０４からの磁束の方向は任意の状態となり規定できないために、よって球体１０４が円柱状の窪み１０３の位置に存在するかどうかを球体１０４が有する磁束を磁気センサーで検知することでは正確には判断することはできない技術上の欠点があるために、当方式においては安定的な転倒の検知が提供できない課題があった。
【００１２】
さらには、構造的に傾斜スイッチの本体の基本を成すケース１０１とフォトセンサー１０６が一体となり球体１０４を内蔵してカバー１０５で覆い蓋をして１部品として構成されているために、長期の使用において個体素子であるフォトセンサー１０６は正常であったとしても可動部分である球体１０４の表面劣化の進行や円柱状の窪み１０３に対する固着等の物理的異常により傾斜スイッチとして機能しなくなったときには傾斜スイッチとしての１部品全体を交換する必要があり、よってメンテナンス性に欠ける課題があった。
【００１３】
また、従来の傾斜センサーにおいては、球面板１１３下面の凸状球面１１３ａと凹状球面１１２ａにより構成される空室１１７ａとの間の隙間寸法よりわずかに薄い、そのエッジ部分が全周に渡って円弧状に成形した永久磁石１１４を凹状球面１１２ａの表面に配置して、傾きが生じたとき永久磁石１１４が凹状球面１１２ａの表面上を摺動し移動したことを球面板１１３上方の空室１１７ｂに備えた磁気を検出する複数のホール素子１１５で検知することで傾きの状態を検知するものであるために、たとえ空室１１７ａに潤滑性オイル１１８を封入して永久磁石１１４の空室１１７ａの隙間内での上下動を防止した状態において摺動性を改善したとしても永久磁石１１４と凹状球面１１２ａ間の面接触抵抗や潤滑性オイル１１８の表面張力や粘性に基づく抗力が生ずるために、転倒発生時に、この抗力に対して永久磁石１１４の移動のし易さを確保するためには永久磁石１１４の自重を重くする必要があり、永久磁石１１４の重さを確保するためには永久磁石１１４の大きさを大型化させなければならずに結果として本方式においても傾斜センサーの全体の構成が大型化してしまう課題があった。
【００１４】
さらには、構造的に傾斜センサーの支持体の上下を成す上ケース体１１１と下ケース体１１２を一体とし、永久磁石１１４やホール素子１１５を内蔵して１部品として構成しているために、長期の使用において個体素子であるホール素子１１５は正常であったとしても可動部分である永久磁石１１４が表面や潤滑性オイル１１８の酸化劣化等を原因として空室１１７ｂに対して固着するなどの物理的異常により傾斜センサーとして機能しなくなったときでも、傾斜センサーとしては本方式においても１部品全体を交換する必要があり、よってメンテナンス性に欠ける課題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、外部からの振動等に対して誤検知が発生し難い構成とすることにより、より安定した転倒状態の検知ができる転倒検知装置を提供することを目的としている。
【００１６】
また、装置全体の構造をより小型化できる構成とすることにより、搭載する製品の仕様上、転倒検知の機能を要求する様々なサイズの機器に対して搭載可能とした転倒検知装置を提供することを目的としている。
【００１７】
また、転倒検知の装置としての技術的課題をなくすることで、常に安定した転倒状態の検知ができる転倒検知装置を提供することを目的としている。
【００１８】
また、長期使用において可動部分の物理的劣化により機能を失ったとしても、装置全体を交換することなく劣化可動部分のみを交換できる構成とすることにより、転倒検知の機能を復帰させることができる、よりメンテナンス性を向上させた転倒検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の転倒検知装置は上記目的を達成するために、機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の下面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記回路基板の上面側に配置する中央に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものである。
【００２０】
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略水平配置される回路基板の上面側に容器蓋により蓋をして配置する漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置され、また水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁化された磁束子が有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の下面側に配置した磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。
【００２１】
また、漏斗状の窪みの内部に磁束子を配置した凹面容器を容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定する構造としたものである。
【００２２】
この手段により、凹面容器は容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して取り外し可能な状態で取り付けられることができることとなる。
【００２３】
また、磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極磁束の有無を検知できるものとしたものである。
【００２４】
この手段により、磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極の磁束の有無を検知できることとなる。
【００２５】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各磁束の有無を検知できる２個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置としたものである。
【００２６】
この手段により、磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極の磁束の有無を検知することができることとなる。
【００２７】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から磁束子が反転しない最短の長さで垂らし、容器蓋に対して磁束子を可動自在に結束する結束糸を備えたものである。
【００２８】
この手段により、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子を自由配置して安定した状態において、磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向と磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から垂らした結束糸により磁束子が可動自在で結束して配置できるものである。
【００２９】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成したものである。
【００３０】
この手段により、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知することができることとなる。
【００３１】
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵したものである。
【００３２】
この手段により、磁束子は容器蓋で蓋をして凹面容器の漏斗状の窪みの内部に密閉状態で内蔵された制動液体により動きを制限されるものである。
【００３３】
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第２の凹面窪み部が配置される構成としたものである。
【００３４】
この手段により、回路基板の上面側に配置された磁束検知手段は凹面容器の第２の凹面窪み部で回路基板の間で挟んだ構成で配置できるものである。
【００３５】
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板に対して、この傾斜角度を凹面容器の中央最低部に設けた第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な範囲としたものである。
【００３６】
この手段により、傾斜配置される回路基板の角度を凹面容器の中央最低部に設けた第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な角度範囲としているために、回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置して内蔵する機器においても転倒状態に無い安定した状態においてはこの回路基板の上面側に配置される凹面容器に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で磁化された磁束子の有する磁束を回路基板の下面側に配置され磁束検知手段で検知することができることとなる。
【００３７】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を覆うって蓋とする構成としたものである。
【００３８】
この手段により、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部に構成した容器蓋部で凹面容器の漏斗状に窪ませた空間は覆われて蓋がされることとなる。
【００３９】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで凹面容器部を外郭面材の一部として構成し、この外郭面材の外部表面側に面する凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をする構成としたものである。
【００４０】
この手段により、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで外郭面材の一部として構成した凹面容器部の開放空間は外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋ができることとなる。
【００４１】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に突出して配置され重力方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の同一面上に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものである。
【００４２】
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略垂直に配置される回路基板の一面側に容器蓋により蓋をして配置される漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁化された水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁束子が有する重力方向と同一方向となる磁束を回路基板の凹面容器が配置された同一面に突出して配置した磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。
【００４３】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の他方の面側に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と直角となる水平面の全方向に対して前記磁束検知手段が検知可能な同一磁極の磁束を有するように構成したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子が有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央に重なるように配置したものである。
【００４４】
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略垂直に配置される回路基板の一面側に容器蓋により蓋をして配置される漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁化された水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁束子が有する磁束検知手段が検知可能な重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束を、回路基板の凹面容器が配置された他方の面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板の上面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置することで磁束子を外部振動等に対して移動し難く安定させて、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易に転がらなく形状としたことにより磁束子の重量を重くする必要が無く小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の下面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。
【００４６】
また、凹面容器は容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定されて取り付けられるために、よって凹面容器は磁束検知手段を配した回路基板とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子を含む機構構成部品である凹面容器の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できるサービス性に優れた転倒検知装置を提供することができる。
【００４７】
また、磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極磁束の有無を検知できるものとすることで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できることとなり、、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。
【００４８】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各磁束の有無を検知できる２個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置することで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できることとなり、、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。
【００４９】
また、磁束子が凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置され転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束を常に合致させるように可動自在で容器蓋の中央から垂らした結束糸で結束して配置したことにより、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。
【００５０】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された定常状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成することで転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知できることとなり、よって転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。
【００５１】
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵することで磁束子は凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の内部で制動液体により動きを制限されることとなり、よって機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器の内部の磁束子は制動液体の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体の制動力に関係なく磁束子は大きく移動ために、外部振動等により転倒誤検知の発生し難い、より安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。
【００５２】
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第２の凹面窪み部が配置される構成として、回路基板の上面側に配置された磁束検知手段は凹面容器の第２の凹面窪みで回路基板との間で挟んで配置できることとなり、よって凹面容器と磁束検知手段を回路基板の上方向側の同一面にしか配置できない構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供して搭載させることができる転倒検知装置を提供することができる。
【００５３】
また、内蔵する回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される機器において、この回路基板の傾斜角度を機器凹面容器の中央最低部に設けた第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な角度範囲としているために回路基板の上面側に配置される凹面容器に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で磁化された磁束子の有する磁束を機器が転倒状態に無い安定した状態においては回路基板の下面側に配置され磁束検知手段で検知することができることとなり、よって回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される機器に対しても搭載可能として転倒検知が行える転倒検知装置を提供することができる。
【００５４】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状の窪みの空間を覆い蓋ができるために、よって容器蓋を不要として構成要素を削減することで、より低コストに転倒検知の機能を実現できる転倒検知装置を提供することができる。
【００５５】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで外郭面材の一部として凹面容器部を構成し、開放空間は外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をするために、よって凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減できるために、より低コストでの転倒検知を実現できる転倒検知装置を提供することができる。
【００５６】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板の一面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置して外部振動等に対して移動し難く安定させ、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易には転がらなくしたことで磁束子の重量を重くする必要を無くしたことにより小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の凹面容器が配置された同一面に突出して配置した磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。
【００５７】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板の一面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第２の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置して外部振動等に対して移動し難く安定させ、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易には転がらなくしたことで磁束子の重量を重くする必要を無くしたことにより小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する磁束検知手段が検知可能な重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束を回路基板の凹面容器が配置された他方の面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の下面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記回路基板の上面側に配置する中央に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものであり、凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第２の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と同一となる磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行えるという作用を有する。
【００５９】
また、漏斗状の窪みの内部に磁束子を配置した凹面容器を容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定する構造としたものであり、凹面容器は磁束検知手段を配した回路基板とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子を含む機構構成部品である凹面容器の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できるサービス性に優れるという作用を有する。
【００６０】
また、磁束検知手段はＮ極およびＳ極の両極磁束の有無を検知できる構成としたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。
【００６１】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各磁束の有無を検知できる２個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置したものであり、磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知することが可能となるために、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。
【００６２】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から磁束子が反転しない最短の長さで垂らし、容器蓋に対して磁束子を可動自在に結束する結束糸を備えたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転することを結束糸により防止できるために常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。
【００６３】
また、磁束検知手段はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成したものであり、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知する構成としたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。
【００６４】
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵する構成としたものであり、機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器の内部の磁束子は制動液体の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体の制動力に関係なく磁束子は大きく移動するために、外部振動等により転倒誤検知の発生し難い、より安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。
【００６５】
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第２の凹面窪みが配置する構成としたものであり、凹面容器と磁束検知手段を回路基板の上方向側の同一面にしか配置できない構成の機器に対しても搭載可能として転倒検知が行えるという作用を有する。
【００６６】
また、機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板に対して、この傾斜角度を凹面容器の中央最低部に設けた第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な範囲としたものであり、回路基板が重力方向に対する垂直面に対して傾斜配置される構成の機器に対しても搭載可能として転倒検知が行えるという作用を有する。
【００６７】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を覆うって蓋とする構成としたものであり、容器蓋の単部品を不要として構成要素を削減することで、より低コストに転倒検知の機能を実現できるという作用を有する。
【００６８】
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで凹面容器部を外郭面材の一部として構成し、この外郭面材の外部表面側に面する凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をする構成としたものであり、凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減することで、より低コストでの転倒検知を実現できるという作用を有する。
【００６９】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に突出して配置され重力方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の同一面上に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものであり、凹面容器の漏斗状の空間内の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第２の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と同一となる磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行えるという作用を有する。
【００７０】
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の他方の面側に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と直角となる水平面の全方向に対して前記磁束検知手段が検知可能な同一磁極の磁束を有するように構成したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第２の凹面窪み部を設けて、前記第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子が有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央に重なるように配置したものであり、凹面容器の漏斗状の空間内の最低部に構成される第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第２の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第２の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える作用を有する。
【００７１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００７２】
（実施の形態１）
図１から図４に、本発明の実施の形態１における転倒検知装置の構成図を示す。ここで図１（ａ）は本転倒検知装置における構成を示す側面視断面図、図１（ｂ）は同構成における第２の凹面窪み部の部分拡大断面図、図２（ａ）は同構成に使用する磁束子の上面視図、図２（ｂ）は同構成に使用する磁束子の側面視図、図３は同構成を示す斜視透過図、図４は同組立の状態を示す斜視透過図であるが、図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板１の下面側に磁束の有無を検知する磁束検知手段２を配置して、この磁束検知手段２の磁束検知方向となる前記回路基板１の上面側に前記磁束検知手段２の磁束検知範囲の中央の垂直軸上に中心を合わせた中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器３を配置して、この凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子４を自由配置して、前記凹面容器３の中央最低部に前記磁束子４が落ち込むよう形成した第２の凹面窪み部５を設けて、前記凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に前記磁束子４を入れた状態において前記凹面容器３の漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板１に固定するための容器蓋６を備えている。
【００７３】
ここで、平板状の回路基板１は搭載される機器に重力方向に対して直角となる略水平に配置して内蔵されているとしているが、略水平とは一般的な水平面の状態を意識したものであり、０°±５°以内程度の角度の傾きを有した面であることを示しており、以降の説明において同様の記載に対しては詳細な説明は省略する。
【００７４】
ここで、磁束検知手段２は非接触的に磁束の有無を検知するものであり、１方向の規定範囲で５ｍＴ程度の磁束密度の有無を検知して電気信号状態に変化させる一般的な面実装形のホールＩＣ７を使用して構成したものであり、回路基板１の下面側で回路パターンのランドにて固定化された定位置にハンダ付けして配置し、回路基板１の平面に対して垂直方向の磁束の有無を検知できるものを選定して使用するものである。図上、網掛け線の範囲でこの磁束検知手段２の磁束の検知方向の概略を示している。
【００７５】
なお、ホールＩＣ７は固体（半導体薄膜）素子に電流を流し固体素子の表面に対して垂直となる磁束を加えたとき、電流方向及び磁界方向それぞれに垂直な方向に電圧が発生するというホール効果に基づき構成された集積回路部品であり、このＩＣに内蔵されたホール効果を有する固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものである。
【００７６】
ここで、磁束子４は図２に示しているように水平面上の安定状態にて上方向から見たときに円形で側面方向から見たときに重力方向に潰れた楕円形となる準楕円球の形状として、自由配置された転倒状態に無い安定した状態において、図１（ａ）上、磁束子４の上下に点線の集合で概略の状態を示しているように重力方向と同一磁束を有するように磁化した永久磁石を必要最低限の大きさ成形し構成したものであり、例えば、耐食性に優れ保磁力が大きく減磁し難いフェライト磁石が最適であり、準楕円球の形状に成型して焼結後、電磁石の磁束により必要方向に着磁して磁石化したものである。なお、磁束子４は面取りした低背の円柱形状でもかまわないが、水平面上の安定状態にて重力方向と同一磁束となるように着磁した磁束の方向が垂直軸に傾き無く安定して、且つ転倒発生時には移動し易すくするために図１（ｂ）の部分拡大図に示すように第２の凹面窪み部５との接地部が点状で配置接触面との摩擦力が最小となる準楕円形状がより最適である。また、磁束子４は磁束検知手段２を構成するホールＩＣ７が本実施例の第２の凹面窪み部５と回路基板１の構成材料の加算した厚さ基づく距離を介して磁束子４が有する磁束を検知できる程度に磁束の強さが必要とされるために、実設計においては、この検知に必要となる磁束強度を実現できるように磁束子４を構成する材質を選定し着磁のエネルギーを調節しつつ、磁束子４の可動性を考慮して最小限度のサイズに小型化して作成するものであり、例えばフェライト磁石を材料として構成した場合には上方向から見たときの円形の直径を３ｍｍ〜５ｍｍ、側面方向から見たときの高さ方向の寸法を２ｍｍ〜３ｍｍのサイズとして使用するホールＩＣ７で規定される検知磁束密度に合わせて１０ｍＴ〜１００ｍＴの磁束密度を有するように磁化するものである。
【００７７】
ここで、凹面容器３、および容器蓋６は磁束子４の有する磁束や磁束検知手段２の検知する磁束へ磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料で成型し構成するものである。
【００７８】
ここで、第２の凹面窪み部５は磁束子４の上面視の直径に対して１ｍｍ〜２ｍｍ程度の僅かに大きい径を有し、また、磁束子４の側面視で高さ方向の大部分が落ち込む程度の窪み深さに形成したものであり、検知対象となる機器の傾き角度に合わせて、その検知対象角度以上の倒れ角度において磁束子４が第２の凹面窪み部の端面を越えて滑り出るように転倒検知の仕様と磁束子４の大きさに合わせて窪み深さ決定するものである。なお、第２の凹面窪み部５の壁面から底面に続く窪みの内壁は転倒状態に無い安定した状態において磁束子４が第２の凹面窪み部５の中央部に自然に滑り落ち安定的に保持され、また、内壁と磁束子４が接触する部分はできるだけ磁束子４の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する形状が最適であり、この点を考慮して第２の凹面窪み部の中央を最低位置とした磁束子４の底面曲率よりも大きい曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状とするものである。
【００７９】
ここで、凹面容器３の開放空間で第２の凹面窪み部５につながる内壁面は機器が転倒状態に無い安定した状態において磁束子４を第２の凹面窪み部５に導き滑り落とす程度の斜面角度を有し、且つ磁束子４が接触する部分はできるだけ磁束子４の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する滑らかな形状の設定が必要であり、この点を考慮して漏斗形状が最適であるが、第２の凹面窪み部５の内壁よりも大きな曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状としても良い。
【００８０】
また、容器蓋６は凹面容器３の漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋６の回路基板１に接する端部には２カ所以上の爪部８を備え、凹面容器３を配置する回路基板１上の場所で容器蓋６に設けた爪部８の対向する位置には爪部８を挿入することで容器蓋６を回路基板１に取り付けられるようにするための爪穴９を備えている。
【００８１】
上記の構成により、搭載される機器に内蔵され重力方向に対する垂直面に対して略水平配置される下面側に磁束検知手段２を配した回路基板１の上面側に第２の凹面窪み部５に磁束子４を自由配置した凹面容器３を容器蓋６で覆った状態で容器蓋６の爪部８を対向する回路基板１の爪穴９に挿入することで回路基板１に固定した状態で転倒検知の装置として機能させるものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子４の有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板１下面側に配置された磁束検知手段２で非接触的に検知できることとなる。
【００８２】
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図５に基づいて説明する。
【００８３】
図５は搭載機器が図上右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、磁束子４が第２の凹面窪み部５から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子４の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段２の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段２は磁束子４の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
【００８４】
また、図６に本実施の形態１における容器蓋爪部の側視断面の拡大構成図を示が、図に示すように、容器蓋６の回路基板１に接する端部に設けた２カ所以上の爪部８の外周方向に返し部１０を備え、爪部８を対向する回路基板１上に設けた爪穴９に挿入し容器蓋６を回路基板１に取り付けた状態において、それぞれの爪部８の返し部１０が対向する爪穴９から回路基板１の下面側に突出して爪穴９の端部に掛かり容器蓋６が回路基板１から容易には取り外せないように構成することもできる。この構成において回路基板１から容器蓋６を取り外す必要がある場合には回路基板１の下面側に突出しているそれぞれの爪穴９の端部に掛かっている爪部８の返し部１０が爪穴９の端部から外れるように爪部８を歪ませた状態で爪穴９から爪部８を抜き取ることで容器蓋６の取り外しを行うものである。
【００８５】
上記の構成により、凹面容器３は容器蓋６にて磁束検知手段２を配置した回路基板１に対して係合自在に固定することが可能となるために、凹面容器３は磁束検知手段２を配した回路基板１とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子４を含む機構構成部品である凹面容器３の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できる構造とすることができる。
【００８６】
また、図６に本実施の形態１における磁束検知手段周辺の１構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段２を単独でＮ極およびＳ極の両極磁束の有無を検知できる種類の面実装形のホールＩＣ７ａを使用して磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できる構成とすることも可能であり、この場合、転倒時の外力の影響で磁束子４が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転した状況においても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
【００８７】
また、図８に本実施の形態１における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段２をＮ極またはＳ極の各磁束の有無を検知できる種類の面実装形のホールＩＣ７ｂ，７ｃを２個以上のものを近接させた状態で回路基板１に配置することで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できる構成とすることも可能であり、この構成においても転倒時の外力の影響で磁束子４が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転しても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
【００８８】
また、図９に本実施の形態１における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段２はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、容器蓋６の中央から垂らした結束糸１１を備え、磁束子４が凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に自由配置され転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段２が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子４が有する磁束が常に合致するように可動自在で結束糸１１により容器蓋６に対して結束配置することも可能である。
【００８９】
ここで、結束糸１１は容器蓋６と磁束子４に各固定する穴を設けて、この穴に結束糸１１の各両端を入れ込み、この各穴部に耐久性に優れるエポキシ樹脂等の接着剤を塗布することで固定するものである。
【００９０】
ここで、結束糸１１は磁束子４の動きを妨げない程度にしなやかで、且つ長期に渡ってこのしなやかさを保ち断線等の劣化に至らない耐環境性を考慮して選定するものであり、例えば、ナイロンやカーボーンの細線糸を複数縒り合わせた糸を使用するものである。
【００９１】
ここで、結束子１１の長さはの凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に磁束子４が落ち込み転倒状態に無い安定した状態において磁束子４の頂点から容器蓋６の中央の結束糸１１の固定点までの距離に準じた長さとするものであり、実設計においては磁束子４が反転しない程度のたわみを与えて長さを決定するものである。
【００９２】
上記の構成により、転倒時の外力の影響で磁束子４が水平面上の安定状態にて上下が反転することを結束糸１１のテンションにより防止できるために、転倒発生時に磁束子４が水平面上の安定状態にて上下が反転する程度の外力を受ける状況においても磁束検知手段２が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子４が有する磁束が常に合致するように矯正されることで転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
【００９３】
また、図１０に本実施の形態１における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図１０（ａ）に示すように、磁束検知手段２はＮ極またはＳ極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に自由配置された定常配置状態で重力方向と同一となる垂直方向の両上下方向に磁束検知手段２が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて同一磁極の磁束を有するように磁束子４ａを構成することもできる。ここで、磁束子４ａもフェライト磁石で構成したものであり図１０（ｂ）に示すように、その準楕円球の形状を上下方向に等分に２分割した形状に成形した磁石の素子片１２を定常配置状態で垂直方向の磁束検知手段２が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて着磁して磁石化し、この着磁した２個の素子片１２を上下、エポキシ等の耐久性に優れた接着剤で貼り合わせて準楕円球の形状に成形して構成したものである。（図１０（ｂ）においては磁束子４ａの上下方向共にＮ極の磁束が生じるように構成したものを示している）。
【００９４】
上記の構成により、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子４ａが反転しても磁束子４ａが有する磁束の方向は常に磁束検知手段２が検知可能な磁束の方向と同一となるために、この構成においても転倒時に磁束子４ａが水平面上の安定状態にて上下が反転する程度の外力を受ける状況においても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
【００９５】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および部分拡大断面図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９６】
図に示すように、凹面容器３ａの漏斗状の窪みの内部に磁束子４の動きを制限するための制動液体１３を備えて容器蓋６ａにより密閉状態で内蔵する構成とすることもできる。ここで、制動液体１３は凹面容器３ａの開放空間の端面部と、この端面部に対向する容器蓋６ａの内面にそれぞれ溝部１４ａ，１４ｂを設け、この溝部１４ａと溝部１４ｂの間にオーリング１５を挟み込んだ状態で容器蓋６ａを回路基板１に固定して凹面容器３ａの内部に密閉するものである。ここで、制動液体１３は長期に渡る耐候性が有るシリコンオイルを使用するものである。
【００９７】
上記の構成により、磁束子４は凹面容器３ａの開放空間の内部で制動液体１３により動きを制限されることとなり、よって、機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器３ａの内部の磁束子４は制動液体１３の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体１３の制動力に関係なく磁束子４は大きく移動するために、外部振動等により誤検知の発生し難い、より安定的な転倒状態を検知できるものとすることができる。
【００９８】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９９】
図に示すように、磁束検知手段２を回路基板１の上面側に配置して備えて、この磁束検知手段２の上方向側に磁束検知手段２を回路基板１との間で挟み込む形態で凹面容器３ｂの第２の凹面窪み部５が配置される構成としたものである。
【０１００】
上記の構成により、回路基板１の上面側に配置された磁束検知手段２は凹面容器３ｂの第２の凹面窪み部５と回路基板１の間で挟んで配置できることとなり、よって、磁束検知手段２を構成するホールＩＣ７が回路基板１の上方向側のみにハンダ付けできるような構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供でき、搭載させることが可能となる。
【０１０１】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４における側視断面の構成図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板１ａに、この回路基板１ａの下面側に配置される磁束の有無を検知する磁束検知手段２と、この磁束検知手段２の回路基板１ａの平面に対して垂直方向となる磁束の有無を検知できる検知方向の中央と凹面容器３ｃの内部に構成された第２の凹面窪み部５に磁束子４が落ち込んだ定常状態において磁束子４の有する重力方向と同一となる磁束の範囲方向の中心が最も接近する位置関係として配置して、且つ傾斜した回路基板１ａの上面側に凹面容器３ｃを漏斗状の窪みの中央が重力方向と同様の方向に向くような形状として容器蓋６ａにより固定して配置し構成するものである。
【０１０３】
なお、磁束検知手段２はホールＩＣ７を使用して構成したものであるがホールＩＣ７は前記にて説明したようにホール効果に基づき、このＩＣに内蔵されたホール効果を有した固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものであるために、基本的にはＩＣに内蔵された固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたときのみ磁束を検知ものであるが、一般的にはこの個体素子の表面に対して垂直方向となる磁束を検知可能な角度の範囲には±４５°程度の余裕角があるために、この磁束検知角度の余裕角以内で傾斜配置される回路基板１ａが搭載される機器に対して適用するものである。
【０１０４】
上記の構成により、重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板１ａの上面側に容器蓋６ａにより蓋をして配置される凹面容器３ｃに構成される第２の凹面窪み部５に自由配置される磁化された磁束子４の有する磁束を機器が転倒状態に無い安定した状態においては回路基板の下面側に配置され磁束検知手段２で検知できることとなり、回路基板１ａが重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供でき、搭載させることが可能となる。
【０１０５】
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図１４に基づいて説明する。
【０１０６】
図１４（ａ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図１４（ｂ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、各転倒方向においても磁束子４が第２の凹面窪み部５から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子４の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段２の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段２は磁束子４の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
【０１０７】
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
図に示すように、回路基板１を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材１６の一部を容器蓋部１７（図上、点線の囲みで表現）として凹面容器３ｄの漏斗状に窪ませた空間を覆い蓋とする構成とすることもできる。このとき、凹面容器３ｄの全体の高さは転倒装置の機能を搭載する機器の回路基板１と外郭面材１６の間隔を規制する回路基板１上の構成部品の最大高さに合わせて設計し成形するものである。なお、本構成では機器の外郭を成す外郭面材１６は磁気的に影響しないような材料で形成されている場合において対応可能であり、例えばＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料にて外郭を構成した機器において活用できる。
【０１０９】
上記の構成により、回路基板１を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材１６の一部を容器蓋部１７としたことで凹面容器３ｄの漏斗状に窪ませた空間を覆い蓋ができるために、容器蓋を不要として構成要素を削減することでより低コストでの転倒検知の提供を可能として実現できるものである。
【０１１０】
（実施の形態６）
図１６は、本発明の実施の形態６における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
図に示すように、回路基板１を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材１６ａを直接窪ませることで外郭面材１６ａの一部として凹面容器部１８を構成し、この外郭面材１６ａの外部表面側に面する凹面容器部１８を成す開放空間の外郭表面を覆う形態の面材１９で容器蓋に変えて蓋をする構成とすることもできる。なお、本構成においても機器の外郭を成す外郭面材１６ａは磁気的に影響しないような材料で形成されている場合において対応可能であり、例えばＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料にて外郭を構成した機器において活用できる。
【０１１２】
ここで、面材１９は機器外郭を形成するに対する強度や長期的な耐久性を考慮する必要があり、また、磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料で成型、あるいはポリエステル等の樹脂材料シートを必要なサイズにカットして構成するものであり。なお、面材１９は外郭面材１６ａの表面に対して接着手段２０で凹面容器部１８を成す開放空間部分は開けて接着して固設するものである。ここで、接着手段２０は樹脂材料にて構成される外郭面材１６ａと面材１９を長期的に渡り安定して接着できることが要求され、例えばエポキシ系接着剤や樹脂用両面テープを使用するものである。
【０１１３】
上記の構成により、回路基板１を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材１６ａを直接窪ませることで外郭面材１６ａの一部として構成した凹面容器部１８の開放空間は外郭表面を覆う形態の面材１９で容器蓋に変えて蓋ができるものであり、凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減することでより低コストでの転倒検知の提供を可能として実現できるものである。
【０１１４】
（実施の形態７）
図１７は、本発明の実施の形態７における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態１と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１７（ａ）は本実施形態の構成を示す側面視断面図であり、図１７（ｂ）は同上面視透過図であり図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板１ｂの一面側に突出して配置され重力方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段２を配置して、この磁束検知手段２の磁束の磁束検知範囲の中央の垂直軸上に中心を合わせた中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器３ｅを配置して、この凹面容器３ｅの漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子４を自由配置して、前記凹面容器３の中央最低部に前記磁束子４が落ち込むよう形成した第２の凹面窪み部５を設けて、前記凹面容器３の漏斗状の窪みの内部に前記磁束子４を入れた状態において前記凹面容器３の漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板１に固定するための容器蓋６ｂを備えている。
【０１１６】
ここで、磁束検知手段２は磁束の有無を検知するものであり、磁束の有無に電気信号状態に変化させる一般的なラジアル形のホールＩＣ７ｄを使用して構成したものであり、回路基板１ｂの一面側に突出させて配置し下面側の回路パターンのランドにて固定化された定位置にハンダ付けして配置し、回路基板１ｂの平面に対して平行となる方向の磁束の有無を検知できるものを選定して使用するものである。図１７（ａ）上、網掛け線の範囲でこの磁束検知手段２の磁束の検知方向を模式的に示している。
【０１１７】
なお、ホールＩＣ７ｄは固体（半導体薄膜）素子に電流を流し固体素子の表面に対して垂直となる磁束を加えたとき、電流方向及び磁界方向それぞれに垂直な方向に電圧が発生するというホール効果に基づき構成された集積回路部品であり、このＩＣに内蔵した固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものである。
【０１１８】
ここで、平板状の回路基板１は搭載される機器に重力方向と同一の略垂直に配置して内蔵されているとしているが、略垂直とは一般的な垂直面の状態を意識したものであり、９０°±５°以内程度の角度の傾きを有した面であることを示しており、以降の説明において同様の記載に対しては詳細な説明は省略する。
【０１１９】
ここで、凹面容器３ｅ、および容器蓋６ｂは磁束子４の有する磁束や磁束検知手段２の検知する磁束へ磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料で成型し構成するものである。
【０１２０】
ここで、凹面容器３ｅの開放空間で第２の凹面窪み部５につながる内壁面は機器が転倒状態に無い安定した状態において磁束子４を第２の凹面窪み部５に導き滑り落とす程度の斜面角度を有し、且つ磁束子４が接触する部分はできるだけ磁束子４の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する滑らかな形状の設定が必要であり、この点を考慮して漏斗形状が最適であるが、第２の凹面窪み部５の内壁よりも大きな曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状としても良い。
【０１２１】
また、容器蓋６ｂは側面方向から凹面容器３ｅの漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋６ｂの回路基板１ｂに接する端部には２カ所以上の爪部８ａを備え、凹面容器３ｅを配置する回路基板１ｂ上の場所で容器蓋６ｂに設けた爪部８ａの対向する位置には爪部８ａを挿入することで容器蓋６ｂを回路基板１ｂに取り付けられるようにするための爪穴９ａを備えている。
【０１２２】
上記の構成により、重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板１ｂとこの回路基板１ｂの一面側に突出して配置され重力方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段２を配した回路基板１ｂの同一面側に第２の凹面窪み部５に磁束子４を自由配置した凹面容器３ｅを容器蓋６ｂで覆った状態で容器蓋６ｂの爪部８ａを対向する回路基板１ｂの爪穴９ａに挿入させて回路基板１ｂに固定した状態で転倒検知の装置として機能させるものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子４の有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板１ｂの同一面側に配置された磁束検知手段２で検知できることとなる。
【０１２３】
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図１８に基づいて説明する。
【０１２４】
図１８（ａ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図１８（ｂ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、各転倒方向においても磁束子４が第２の凹面窪み部５から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子４の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段２の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段２は磁束子４の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
【０１２５】
（実施の形態８）
図１９は、本発明の実施の形態８における転倒検知装置の構成図を示す。
【０１２６】
なお、実施の形態１と形態７に同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２７】
図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板１ｂの一面側に回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段２の配置して、この磁束検知手段２の磁束検知方向となる前記回路基板１ｂの他方の面側に中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器３ｆを配置して、この凹面容器３ｆの漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子４ａを自由配置して、前記凹面容器３ｆの中央最低部に前記磁束子４ａが落ち込むよう形成した第２の凹面窪み部５を設けて、前記凹面容器３ｆの漏斗状の窪みの内部に前記磁束子４ａを入れた状態において前記凹面容器３ｆの漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板１ｂに固定するための容器蓋６ｃを備えている。
【０１２８】
磁束子４ａは水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた上面視が円で側面視が楕円の準楕円球の形状として耐久性や形状安定性を考慮してＡＢＳやＰＢＴ等の樹脂材料で成型して作成したものである。ここで、図２０（ａ）は磁束子４ａの構成を示す上視透過図、および図２０（ｂ）は磁束子４ａの構成を示す側面部分断面図であるが、図に示すように、磁束子４ａの内部中央の水平面上に外周に沿って小型の磁束子片２１を磁束検知手段２が検知可能な同一方向の磁束（図においては外周方向がＮ極になるように配置）を有するように均一の間隔で複数備えたものであり、磁束子４ａを成型時に磁束子片２１を同時成型にて内蔵させて構成したものである。よって、磁束子４ａが自由配置された転倒状態に無い安定した状態において、図１９上、磁束子４ａの左右方向に点線の集合で模式的に示しているように、重力方向と直角となる水平面の全方向に単一の磁極の磁束を放射するものである。なお、磁束子４ａは面取りした低背の円柱形状でもかまわないが、接地面が点で配置接触面との摩擦力が最小となり転倒発生時に移動し易く、且つ水平面上の安定状態にて重力方向と直角となる水平面の全方向に同一磁極の磁束となるように着磁した磁束の方向が水平面方向に傾き無く安定する準楕円形状がより最適である。
【０１２９】
ここで、磁束子片２１も磁化した永久磁石を小型の円柱状の形に成形し構成したものであり、例えば、耐食性に優れ保磁力が大きく減磁し難いフェライト磁石や小型でも強力な磁力を有するアルニコ磁石が最適であり、円柱状に形に成型して焼結、あるいは溶融成型後、電磁石の磁束により必要方向に着磁して磁石化したものである。
【０１３０】
ここで、磁束検知手段２は磁束の有無を検知するものであり、磁束の有無に電気信号状態に変化させる一般的な面実装形のホールＩＣ７を使用して構成したものであるが、ここではホールＩＣ７は磁束子４ａが放射する単一の磁極と同一の磁束を検知できるものを選定して使用するものである。
【０１３１】
また、凹面容器３ｆの漏斗状の窪みの中央最低部に構成した第２の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子４ａが有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が磁束検知手段２の磁束検知範囲の中央に重なるような位置関係に凹面容器３ｆと磁束検知手段２は回路基板１ｂ上の対向した面側に配置している。
【０１３２】
また、容器蓋６ｃは側面方向から凹面容器３ｆの漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋６ｃの回路基板１ｂに接する端部には２カ所以上の爪部８ｂを備え、凹面容器３ｆを配置する回路基板１ｂ上の場所で容器蓋６ｃに設けた爪部８ｂの対向する位置には爪部８ｂを挿入することで容器蓋６ｃを回路基板１ｂに取り付けられるようにするための爪穴９ｂを備えている。
【０１３３】
上記の構成により、重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板１ｂの一面側に回路基板１ｂの平面に対して垂直方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段２を配置して、回路基板１ｂの他方の面側に第２の凹面窪み部５に磁束子４ａを自由配置した凹面容器３ｆを容器蓋６ｃで覆った状態で容器蓋６ｃの爪部８ｂを対向する回路基板１ｂの爪穴９ｂに挿入させて回路基板１ｂに固定した状態で転倒検知の装置として機能するものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子４ａの有する重力方向と直角となる水平面の全方向に放射される同一磁極の磁束を回路基板１ｂの凹面容器３ｆが配置された他方の面側に配置された磁束検知手段２で検知できることとなる。
【０１３４】
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図２１に基づいて説明する。
【０１３５】
図２１（ａ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図２１（ｂ）は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、両転倒方向の状態においても図に示すように磁束子４ａが第２の凹面窪み部５から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の非定常の転倒状態においては磁束子４ａの重力方向と直角となる水平面の全方向に放射される同一磁極の磁束は磁束検知手段２の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段２は磁束子４ａの磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒の状態を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明の転倒検知装置は加湿機や除湿機等の水に関する機器や石油ファンヒーター等の液体燃料を使用する機器などの液体を扱う一般使用の電気製品での利用のみならず、転倒状態の発生を的確に検知し機器の運転停止する必要がある可搬設置型の装置での活用が考えられ、例えば電気ヒーター等の用途としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および部分拡大断面図（（ａ）同転倒検知装置の構成を示す側面視断面図、（ｂ）同構成における第２の凹面窪み部の部分拡大断面図）
【図２】本発明の実施の形態１の同転倒検知装置の構成を示す斜視透過図（（ａ）同構成に使用する磁束子の上面視図、（ｂ）同磁束子の側面視図）
【図３】同転倒検知装置の構成を示す斜視透過図
【図４】同転倒検知装置の組立の状態を示す斜視透過図
【図５】同転倒検知装置を搭載した機器が転倒したときの転倒検知の状態を示す側面視断面図
【図６】同転倒検知装置の容器蓋爪部の構成を示す側視断面拡大図
【図７】同転倒検知装置の磁束検知手段周辺の１構成を示す側面視断面図
【図８】同転倒検知装置の磁束検知手段周辺の他の構成を示す側面視断面図
【図９】同転倒検知装置の磁束検知手段周辺の他の構成を示す側面視断面図
【図１０】同転倒検知装置の磁束検知手段周辺の他の構成を示す側面視断面図と使用する磁束子の側視部分断面図（（ａ）同構成の磁束検知手段周辺の構成を示す側面視断面図、（ｂ）同構成に使用する磁束子の側視部分断面図）
【図１１】本実施の形態２の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および部分拡大断面図（（ａ）同構成の磁束検知手段周辺の構成を示す側面視断面図、（ｂ）同構成の部分拡大断面図）
【図１２】本実施の形態３の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図
【図１３】本実施の形態４の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図
【図１４】同転倒検知装置を搭載した機器が転倒したときの転倒検知の状態をを示す側面視断面図（（ａ）搭載した機器が図上矢印で示した左方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図、（ｂ）搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図）
【図１５】本実施の形態５の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図
【図１６】本実施の形態６の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図
【図１７】本実施の形態７の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および上面視透過図（（ａ）同転倒検知装置の構成を示す側面視断面図、（ｂ）同構成の上面視透過図）
【図１８】同転倒検知装置を搭載した機器が転倒したときの転倒検知の状態を示す側面視断面図（（ａ）搭載した機器が図上矢印で示した左方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図、（ｂ）搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図）
【図１９】本実施の形態８の転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および上面視透過図（（ａ）同転倒検知装置の構成を示す側面視断面図、（ｂ）同構成の上面視透過図）
【図２０】同転倒検知装置の磁束子の構成を示す上面視透過図および側面視断面図（（ａ）同構成に使用する磁束子の上面視図、（ｂ）同磁束子の側面視部分断面図）
【図２１】同転倒検知装置を搭載した機器が転倒したときの転倒検知の状態を示す側面視断面図（（ａ）搭載した機器が図上矢印で示した左方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図、（ｂ）搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの転倒検知の状態を示した側面視断面図）
【図２２】従来の実用新案文献１における傾斜スイッチの構成を示す側面視断面図
【図２３】従来の特許文献１における傾斜センサーの構成を示す側面視断面図
【符号の説明】
【０１３８】
１      回路基板
１ａ    回路基板
１ｂ    回路基板
２      磁束検知手段
３      凹面容器
３ａ    凹面容器
３ｂ    凹面容器
３ｃ    凹面容器
３ｄ    凹面容器
３ｅ    凹面容器
３ｆ    凹面容器
４      磁束子
４ａ    磁束子
５      第２の凹面窪み部
６      容器蓋
６ａ    容器蓋
６ｂ    容器蓋
６ｃ    容器蓋
１１    結束糸
１２    素子片
１３    制動液体
１６    外郭面材
１６ａ  外郭面材
１７    容器蓋部
１８    凹面容器部
１９    面材
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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