專利名稱：傾斜傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傾斜傳感器，更具體的是涉及一種用在數字照相機、攝影機等中的小型磁性傾斜傳感器。
背景技術：
作為小型磁性傾斜傳感器，常規(guī)上有例如JA-A-2000-146580中公開的傾斜傳感器。在該傾斜傳感器中，極化運動被軸向支承在殼體上以自由轉動，并且當殼體轉動預定角度或更大時，布置在殼體上的霍爾元件檢測運動的磁力。因而，傾斜傳感器檢測殼體的傾斜狀態(tài)。
但是，由于受軸向支承以自由轉動的運動受到極化，所以傾斜傳感器易受外界磁場影響。例如，當在傾斜傳感器附近有產生大的磁力的線圈、揚聲器等時，運動受到磁力影響而轉動?？赡艿氖牵瑑A斜傳感器輸出表示傾斜狀態(tài)的信號，盡管事實是殼體并未傾斜。因此，在使用傾斜傳感器時，有必要設計傾斜傳感器以避免外界磁場的影響。結果，設計結合了傾斜傳感器的電子設備的制造費用較大，而設計的自由度卻很小。特別是，當將傾斜傳感器安裝在要求尺寸減小而元件密度高的電子設備例如數字照相機上時，由于有許多限制，所以傾斜傳感器的應用范圍受限。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對所述問題提出，本發(fā)明的目的是提供一種傾斜傳感器，其很少受到外界磁場的影響并具有寬的可應用范圍。
為了解決該問題，根據本發(fā)明的傾斜傳感器包括殼體，具有在其前表面上從橫向伸出的轉軸部；磁性檢測裝置，其固定在轉軸部的上側；一對磁鐵，平行地固定在將要位于磁性檢測裝置兩側上的殼體的后表面；擺體，其由轉軸部軸向支承，以自由轉動；以及一對鐵磁體，其固定在擺體的向內表面上。當殼體傾斜時，鐵磁體中的一個接近磁性檢測裝置，磁路由所述一對磁鐵和一個所述鐵磁體封閉。磁鐵的磁通量穿過磁性檢測裝置的前后表面。
根據本發(fā)明，磁鐵固定到殼體的后表面而不固定到擺體上。因此，與傳統(tǒng)示例不同，擺體永不受外界磁場影響而轉動和發(fā)生故障。因此，在設計尺寸減小而密度大的電子設備時，不需要為避免外界磁場的影響而設計電子設備。結果，獲得了方便實用并且應用范圍廣的傾斜傳感器。
作為本發(fā)明的實施例，磁性檢測裝置可以是由至少一個霍爾元件構成的霍爾集成電路(hall IC)。
根據該實施例，可以以少量元件在左右方向上檢測傾斜狀態(tài)。
作為本發(fā)明另一個實施例，擺體和鐵磁體可由同樣的磁性材料整體形成。
根據該實施例，獲得了具有少量元件、少量組裝工時和高生產率的傾斜傳感器。
作為本發(fā)明再一個實施例，用于位置調節(jié)的突出部可設置在殼體與擺體相對表面中的至少一個表面上，用于位置調節(jié)的凹陷部可設置在相對表面中的另一個表面上，用于位置調節(jié)的突出部鎖定于該凹陷部中。
根據該實施例，效果是用于位置調節(jié)的突出部可鎖定在用于位置調節(jié)的凹陷部的內周表面，以調節(jié)擺體的擺動和轉動并防止故障。


附圖中圖1是示出根據本發(fā)明的傾斜傳感器的第一實施例的總體透視圖；圖2是圖1所示的傾斜傳感器的分解透視圖；圖3是從不同角度觀察的圖1所示的傾斜傳感器的總體透視圖；圖4是圖3所示的傾斜傳感器的分解透視圖；圖5(A)是圖1所示的傾斜傳感器的正視圖；圖5(B)是圖1所示的傾斜傳感器的縱向剖視圖；圖5(C)是圖1所示的傾斜傳感器的橫向剖視圖；圖6(A)是從圖1所示的傾斜傳感器取下蓋子時的狀態(tài)的正視圖；圖6(B)是從圖1所示的傾斜傳感器取下蓋子時的狀態(tài)的縱向剖視圖；圖6(C)是從圖1所示的傾斜傳感器取下蓋子時的狀態(tài)的橫向剖視圖；圖7(A)是傾斜傳感器工作之前狀態(tài)的正視圖；
圖7(B)是傾斜傳感器工作之前狀態(tài)的示意性正視圖；圖7(C)是傾斜傳感器工作之前狀態(tài)的示意性右視圖；圖7(D)是傾斜傳感器工作之前狀態(tài)的示意性平面圖；圖8(A)是傾斜傳感器工作之后狀態(tài)的正視圖；圖8(B)是傾斜傳感器工作之后狀態(tài)的示意性正視圖；圖8(C)是傾斜傳感器工作之后狀態(tài)的示意性右視圖；圖8(D)是傾斜傳感器工作之后狀態(tài)的示意性平面圖；圖9(A)是傾斜傳感器在不同方向工作之后狀態(tài)的正視圖；圖9(B)是傾斜傳感器在不同方向工作之后狀態(tài)的示意性正視圖；圖9(C)是傾斜傳感器在不同方向工作之后狀態(tài)的示意性右視圖；圖9(D)是傾斜傳感器在不同方向工作之后狀態(tài)的示意性平面圖；圖10(A)和(B)是在霍爾集成電路用作磁性檢測裝置情況下的輸出狀態(tài)的曲線圖；圖11(A)和(B)是在利用霍爾元件作為磁性檢測裝置的第二實施例中的輸出狀態(tài)的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例將參照附圖解釋。
如圖1至10所示，根據第一實施例的傾斜傳感器包括殼體10、用作磁性檢測裝置的霍爾集成電路20、一對永久磁鐵25和26、裝配有一對鐵磁體35和36的擺體30、以及蓋子40。值得注意的是，根據該實施例的傾斜傳感器體的尺寸為7mm寬、7mm高和2mm厚。
如圖2所示，殼體10是樹脂模制的制品，前面為基本上正方形的盒子形狀，其中夾物模壓了四個引線端子11、12、13和14。轉軸部15在橫向上伸進殼體10的前部中心。容納隨后描述的霍爾集成電路20的外殼凹陷部16以及用于位置調節(jié)的凹陷部17設置在轉軸部15的垂直方向上彼此相對的位置，該凹陷部17在位置上調節(jié)隨后描述的擺體30的運轉。引線端子11至14的連接部11a至14a暴露于外殼凹陷部16的開口邊緣。如圖4所示，其中裝配并固定有一對正方形磁鐵25和26的裝配凹陷部18a和18b形成在殼體10的后表面上。另一方面，配合突出部19伸出于殼體10的彼此相對的外側表面上。
霍爾集成電路20具有能夠將霍爾集成電路20容納在外殼凹陷部16中的外形?；魻柤呻娐?0的中心具有圓形磁通量檢測區(qū)(未示出)。彎曲的VSS端子21、第二輸出端子22、VDD端子23和第一輸出端子24作為引線端子從外側表面橫向伸出。在裝配在殼體10的外殼凹陷部16中并定位之后，端子21至24被焊接并電性連接到引線端子11至14的連接部11a至14a。值得注意的是，霍爾集成電路20可由一個霍爾元件構成或者可由兩個霍爾元件構成。
擺體30由弱磁性體或具有大比重的抗磁體構成。擺體30具有軸承孔31，該軸承孔由殼體10的轉軸部15軸向支承而能夠轉動。此外，所述一對鐵磁體35和36的下端從橫向組裝在裝配槽33和34中(見圖4)，裝配槽設置在與殼體10相對的表面上。鐵磁體35和36是用于形成由磁鐵25和26所發(fā)出的磁通量所用的磁路的鐵磁體。殼體10的轉軸部15通過組裝有一對鐵磁體35和36的擺體30的軸承孔31插入，從而擺體30受到支承能夠旋轉。
蓋子40具有能夠覆蓋殼體10的前表面的前部形狀。抵靠于并在位置上調節(jié)擺體30的環(huán)形肋41在蓋子40的中心伸出。在蓋子40中，配合棘爪42在彼此相對的兩側面上的邊緣處延伸。另一方面，定位肋43在彼此相對的兩側面上的剩余邊緣處延伸。蓋子40的配合棘爪42與殼體10的配合突出部19配合，由此環(huán)形肋41與擺體30的軸承孔31的開口邊緣形成抵靠，以防止擺體30掉落(圖5)。
將在下文解釋包括上述各元件的傾斜傳感器的操作。
如圖7所示，當殼體10沒有傾斜時，鐵磁體35和36永遠都不會與霍爾集成電路20交疊。因此，磁鐵25和26的磁通量流過霍爾集成電路20的兩側，以封閉磁路(圖7(D))。因此，霍爾集成電路20的輸出總是高的(圖10)。
如圖8所示，當殼體順時針傾斜并且鐵磁體36接近且交疊霍爾集成電路20時，從磁鐵25發(fā)出的磁通量通過鐵磁體36流入磁鐵26以封閉磁路。因此，磁通量從霍爾集成電路20的后表面向前表面橫穿霍爾集成電路20流動，以形成垂直于霍爾集成電路20的磁通量分量。當磁通量分量超過預定閾值時，霍爾集成電路20的輸出從高變低(圖10)。
隨后，當殼體10返回到初始位置，鐵磁鐵36與霍爾集成電路20分開，磁路只由磁鐵25和26封閉，磁通量流過霍爾集成電路20的兩側。因此，霍爾集成電路20的輸出從低變高(圖10)。
相反，如圖9所示，當殼體10逆時針傾斜并且鐵磁體35接近且交疊霍爾集成電路20時，從磁鐵25發(fā)出的磁通量通過鐵磁體36流入磁鐵26以封閉磁路。因此，磁通量從霍爾集成電路20的前表面向后表面橫穿霍爾集成電路20流動，以形成垂直于霍爾集成電路20的前表面的磁通量分量。當磁通量分量超過預定閾值時，霍爾集成電路20的輸出從高變低(圖10)。
隨后，當殼體10返回到初始位置，鐵磁體36與霍爾集成電路20分開，磁路只由磁鐵25和26封閉，磁通量流過霍爾集成電路20的兩側。因此，霍爾集成電路20的輸出從低變高(圖10)。
在第二實施例中，如圖11所示，霍爾元件25用作磁性檢測裝置。在霍爾元件25中，負輸出端子21、負輸入端子22、正輸入端子23和正輸出端子24作為引線端子從其兩側在橫向上伸出。當裝配在殼體10的外殼凹陷部16中并定位之后，端子21至24被焊接并電性連接到引線端子11至14的連接部11a至14a。值得注意的是，磁性檢測裝置可由一個霍爾元件構成以通過外界控制電路檢測兩個方向上的傾斜狀態(tài)，或者可由兩個霍爾元件構成以檢測兩個方向上的傾斜狀態(tài)。
根據該實施例，霍爾元件25的輸出電壓根據殼體10的傾斜角而在正負區(qū)域中線性改變。因此，優(yōu)點在于不僅可從一個霍爾元件25的輸出電壓判斷傾斜傳感器的傾斜方向，而且可一個接一個地檢測傾斜角。
在本發(fā)明中，用于只在一個方向檢測傾斜的霍爾集成電路可用作磁性檢測裝置?；蛘?，兩個方向上的傾斜可分別由兩個霍爾集成電路電路檢測。
在上述實施例的說明中，單獨的鐵磁體組裝到擺體上。但是，本發(fā)明不限于這種情況。擺體和鐵磁體可由相同的磁性材料整體地形成。從而，優(yōu)點在于可獲得具有少量元件和少量組裝工時的傾斜傳感器。
根據本發(fā)明的傾斜傳感器不限于數字照相機、攝影機等的傾斜的檢測。傾斜傳感器還可安裝在電子設備上，例如安裝在蜂窩電話和便攜式音樂播放器上。
權利要求
1.一種傾斜傳感器，包括殼體，其具有在其前表面上從橫向伸出的轉軸部；磁性檢測裝置，其固定在轉軸部的上側；一對磁鐵，平行地固定在將要位于磁性檢測裝置兩側上的殼體的后表面；擺體，其由轉軸部軸向支承，以自由轉動；以及一對鐵磁體，固定在擺體的向內表面上，其中當殼體傾斜時，鐵磁體中的一個接近磁性檢測裝置，磁路由所述一對磁鐵和一個所述鐵磁體封閉，磁鐵的磁通量穿過磁性檢測裝置的前后表面。
2.如權利要求1所述的傾斜傳感器，其中磁性檢測裝置是由至少一個霍爾元件構成的霍爾集成電路。
3.如權利要求1或2所述的傾斜傳感器，其中擺體和鐵磁體由同樣的磁性材料整體形成。
4.如權利要求1至3任一項所述的傾斜傳感器，其中用于位置調節(jié)的突出部設置在殼體與擺體相對表面中的至少一個表面上，用于位置調節(jié)的凹陷部設置在相對表面中的另一個表面上，用于位置調節(jié)的突出部鎖定于該凹陷部中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傾斜傳感器，包括殼體，具有在其前表面上從橫向伸出的轉軸部；磁性檢測裝置，其固定在轉軸部的上側；一對磁鐵，平行地固定在將要位于磁性檢測裝置兩側上的殼體的后表面；擺體，其由轉軸部軸向支承，以自由轉動；以及一對鐵磁體，其固定在擺體的向內表面上。當殼體傾斜時，鐵磁體中的一個接近磁性檢測裝置，磁路由所述一對磁鐵和一個所述鐵磁體封閉。磁鐵的磁通量穿過磁性檢測裝置的前后表面。
文檔編號G01C9/02GK1752716SQ20051010694
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2004年9月22日
發(fā)明者黑瀬泉, 永治一浩, 中尾秀之, 村岡東樹 申請人:歐姆龍株式會社