CN101228418A

CN101228418A - 加速度开关

Info

Publication number: CN101228418A
Application number: CNA2006800265788A
Authority: CN
Inventors: 渡边胜幸; 武田照之
Original assignee: Ubukata Industries Co Ltd
Current assignee: Ubukata Industries Co Ltd
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: CN100526818C; JP2007033089A; US20080202901A1; WO2007010992A1; US7919718B2

Abstract

本发明提供一种加速度开关，由盖板(2)和壳体(5)构成的密闭容器(10)内收纳的导电性的惯性球(7)，与触点部件(6)的可动触点(6A)接触，由此，使前述壳体(5)和前述触点部件(6)导通，其中，在前述多个可动触点(6A)之间，配置有由能弹性变形的制动部件(9)构成的制动部(9A)。

Description

加速度开关

技术领域

本发明涉及一种在感震器等中使用的加速度开关。

背景技术

作为在金属制的容器内收纳有惯性球(金属制的钢球等)的加速度开关，有例如在日本特许第2892559号(现有技术文献1)或日本特许第2887556号(现有技术文献2)中记载的方案。

在这些加速度开关中，在作为一方电极起作用的金属制的壳体的内部，可滚动地收纳有惯性球。该惯性球通常静止于壳体的底面的中心。此外，在惯性球的周围，在整周范围内均等地配置有由作为另一方电极起作用的触点部件构成的多个可动触点。这些多个可动触点具有挠性，弹性地与惯性球接触。此外，为了使加速度开关的动作特性中不具有方向性，而将多个可动触点比较密地配置在惯性球的周围。因此，若加速度开关受到既定值以上的加速度，则惯性球滚动而与任意的可动触点接触。此外，惯性球在静止于壳体的中心的状态下与可动触点不接触，加速度开关的两电极间(壳体和触点部件之间)成为绝缘状态而不导通。

若该加速度开关受到加减速或振动等、且施加于水平方向的加速度超过既定的值，则惯性球在壳体底面上滚动，与设置于惯性球周围的可动触点接触。若惯性球与可动触点接触，则加速度开关的两电极间经由作为导电体的惯性球而电连接。或者，通过使变位了的可动触点的顶端部直接与壳体接触，加速度开关的两电极间电连接。

这里，针对在地震等振动的检测中使用的情况，说明该加速度开关。在地震检测中被设定的振动加速度中，惯性球在壳体内部大致往复运动。因此，惯性球反复进行与可动触点接触和远离可动触点的动作，加速度开关断续地输出对应于振动的频率和大小的导通信号(与加速度开关导通的状态对应的信号)。判断装置基于该导通信号的持续时间(接通时间宽度)和次数等，判断是否发生既定大小以上的地震。

但是，在设置有加速度开关的装置中，有时人或物等碰触等而因冲击被施加外部干扰。在该情况下，施加于加速度开关的振动频率取决于装置的共振频率，并且通常比地震引起的振动的频率明显要大。因此，在触点开闭时加速度开关断续地输出的导通信号的持续时间比地震引起情况短很多，判断装置能区别其与地震的区别。此外，判断装置在导通信号的持续时间超过既定时间的情况下，也能够判断为设置有该加速度开关的装置倒置或倾斜的异常状态。

但是，在人或物等碰触到设置有加速度开关的装置(例如气表等)等而直接施加比较大的外部干扰的情况下，判断装置有时会误判断为地震等异常情况。例如，如现有技术文献1中记载的加速度开关那样，在壳体的内周面为单纯的圆筒形的情况下，受到由冲击带来的加速度的惯性球会沿着壳体的内周面滚动。而且，惯性球始终与任意的可动触点接触，而导通信号不会被中途切断而连续产生。因此，尽管实际上没有问题，但判断装置有时会误判断为上述倒置状态。此外，在惯性球椭圆状地滚动的情况下，惯性球适当地反复进行与可动触点接触和远离可动触点的动作，所以判断装置有时会误判断为发生了地震。

鉴于此，例如提出有如现有技术文献2中记载的加速度开关那样地在壳体的内周面上设置有突起的方案。根据该加速度开关，即使惯性球要沿着壳体的内周面滚动，该惯性球的行进路径也会被突起扰乱。由此，惯性球不能在壳体内稳定地绕圈，惯性球反复进行与可动触点接触和远离可动触点的动作，断续地输出导通信号。

上述以往的加速度开关的结构为，能通过判断装置明确地区别由冲击等外部干扰引起的导通信号和由地震引起的导通信号。但是，在上述以往的加速度开关中，在特定的条件下，偶尔也会输出与地震等引起的导通信号一致的导通信号，造成判断装置误判断。

该现象是惯性球因外部干扰振动而在壳体内滚动、然后在该滚动马上就要收敛前发生的现象。认为该现象在惯性球的滚动马上就要收敛前，惯性球在不碰触具有突起的壳体的内周面的范围内以圆运动的方式移动时发生的。即，在惯性球滚动的情况下，通常利用惯性球与突起的接触来干扰滚动的方向，由此，解除惯性球与可动触点的接触。但是，特别在滚动马上就要收敛前，惯性球在几乎不使可动触点挠曲的范围内滚动，则有时该惯性球不与突起接触，而持续与相互邻接的可动触点接触。

鉴于此，考虑下述结构的装置：或减少可动触点的数目而使可动触点间的距离远离，或在可动触点间设置突起(冲击接触部)，由此中途切断惯性球和相互邻接的可动触点间的连续的接触。但是，若减少与惯性球弹性地接触的可动触点的数目，则抑制惯性球的动作的力(制动力)变弱，惯性球的滚动难以收敛。结果，惯性球与一个可动触点接触的时间变长，在惯性球的滚动马上就要收敛前，会偶尔出现导通信号的持续时间在既定时间以上的情况。

这样，在加速度开关输出的导通信号的持续时间在既定时间以上的情况下，当然判断装置会误判断，而且即使在导通信号断续的情况下，只要持续时间和发生次数满足既定的条件，则与地震的判断条件一致而判断装置会误判断。特别在集合住宅等中，沿着人来往的通道设置气表等的情况较多，受到冲击等外部干扰的机会增多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止了由冲击等外部干扰引起的判断装置的误判断的加速度开关。

本发明提供一种加速度开关，具备：密闭容器，是通过在大致中心具有贯通孔的大致圆形的金属制的盖板的周缘部、气密地固接有底筒形的导电性的壳体的开口端而形成的，所述壳体具有从大致中心部朝向外周侧平缓地上升倾斜的底面；导电性的引线端子，插通在前述盖板的贯通孔中，通过电绝缘性的填充材料被气密地固定；触点部件，导电地固接在前述引线端子的前述密闭容器内部侧的顶端部，以前述顶端部为中心大致同心圆状地具有能弹性变形的多个可动触点；导电性的惯性球，收纳在前述密闭容器内；前述惯性球在前述壳体内滚动，与前述触点部件的可动触点接触，从而使前述壳体和前述触点部件导通，其特征在于，在前述多个可动触点之间，配置有由能弹性变形的制动部件构成的制动部，以便能向前述密闭容器的中心方向对前述惯性球施力。

根据本发明的加速度开关，惯性球的滚动被制动部件的制动部抑制。特别是在如惯性球的滚动马上就要收敛前那样惯性球的动能变小的阶段中，上述制动部带来的制动效果相对地变大。结果，能使惯性球的滚动更早地收敛，可防止由于壳体和触点部件持续导通所引起的误判断。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的加速度开关的纵剖侧视图。

图2是加速度开关的横剖仰视图。

图3是表示本发明第二实施方式的加速度开关的纵剖侧视图。

图4是加速度开关的横剖仰视图。

图5是表示本发明第三实施方式的加速度开关的纵剖侧视图。

图6是加速度开关的横剖仰视图。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明，根据附图对本发明进行说明。

(第一实施方式)

参照图1及图2，对本发明第一实施方式进行说明。图1是沿着图2所示的加速度开关的I-I线的纵剖侧视图，图2是沿着图1所示的加速度开关的II-II线的横剖侧视图。

加速度开关1的盖板2由金属制成，呈圆形，在该盖板2的中心设置有贯通孔2A。在该贯通孔2A中，插通有导电性的引线端子3，该引线端子3通过玻璃等具有电绝缘性的填充剂4而被气密地固定。在盖板2的周缘部，设置有凸缘部2B。

壳体5由金属制成，呈有底筒形。其开口端通过环形凸焊等方法，气密地固定在上述盖板2的凸缘部2B，从而形成包括盖板2和壳体5的密闭容器10。由此，可长期地使封入密闭容器10的内部的氮等防污损气体不会漏出，并且可防止不需要的气体从外部进入密闭容器10的内部。壳体5的底面5A呈倒圆锥面状，即从中心部朝向外周侧平缓地上升倾斜。

在引线端子3的密闭容器10内部侧的顶端部，通过焊接等而导电地固接有导电材料制的触点部件6。在该触点部件6中，具有柔软的弹性的多个叶片状部6A(相当于可动触点)以上述顶端部为中心而配置成大致同心圆状。即，各叶片状部6A以引线端子3为中心分别以相同角度朝向下方(图1的下方)延伸设置，从而围绕后述的惯性球7的周围。由此，惯性球7和叶片状部6A的接触位置，配置在以引线端子3为中心轴的圆周上。各叶片状部6A沿着惯性球7的滚动方向、即与壳体5的底面5A的倾斜方向接近于垂直的方向延伸。由此，各叶片状部6A可更柔和地承接转动的惯性球7。

在密闭容器10内，可滚动地收纳有作为惯性元件起作用的导电性的惯性球7。该惯性球7在通常的正规姿势且静止的状态下，位于壳体5的底面5A的中心。该惯性球7是由铁、铜或它们的合金构成的导电性的固体的球，在地震等引起的既定大小以上的振动的作用下，在壳体5的底面5A上滚动，与上述触点部件6的叶片状部6A接触或远离。

上述惯性球7在到与壳体5的侧壁5B抵接的位置为止的范围内滚动，在该抵接位置滚动被限制。因此，惯性球7的中心总是位于比与触点部件6接触的接触部(接触位置)更靠近壳体5的中心侧处。另外，在引线端子3和触点部件6的固接部的下表面上安装有保护板8，防止惯性球7向触点部件6的基部附近的冲击接触引起的该触点部件6的变形。

在壳体5的作为内周侧面的侧壁5B上，如图2所示，沿着壳体5的侧壁5B以均等的间隔在四处设置有朝向内侧突出的突起5C(相当于冲击接触部)。该突起5C是通过例如冲压成形壳体5而形成的。这样，通过在壳体5的侧壁5B的至少一处设置突起5C，惯性球7在沿着壳体5的侧壁5B开始绕圈运动时，借助与突起5C的冲击接触，而使惯性球7的行进路径改变。因此，可防止惯性球7与叶片状部6A连续地接触既定时间以上而令加速度开关1持续导通。

进而，该突起5C配置在相互邻接的叶片状部6A之间。此外，突起5C的位置为下述位置：在惯性球7与该突起5C的顶点接触时，该惯性球7与叶片状部6A不接触。由此，防止惯性球7同时与相互邻接的叶片状部6A接触。因此，在加速度开关1受到较弱的振动时或振动收敛时，即使惯性球7在壳体5的中心附近要沿着叶片状部6A旋转运动，也可防止该惯性球7与叶片状部6A连续地接触。

在上述触点部件6的相互邻接的叶片状部6A之间，配置有金属制的制动部件9的制动部9A。该制动部件9的环状基部借助焊接等方法而固定在盖板2上，所述环状的基部为了避开引线端子3而开设有贯通孔。进而，制动部件9的多个制动部9A与上述叶片状部6A同样，具有柔软的弹性。制动部9A的顶端位于比叶片状部6A靠近内侧处，形成为在比叶片状部6A更靠近壳体5的中心的位置处与惯性球7接触的结构。此外，制动部9A对所接触的惯性球7向密闭容器10的中心方向(壳体5的中心方向)施力。

上述触点部件6的叶片状部6A及制动部件9的制动部9A都由薄金属板构成，可相对于惯性球7带来的按压而充分地弹性变形。但是，若叶片状部6A及制动部9A被反复且冲击性地夹入惯性球7和壳体5的侧壁5B之间，则叶片状部6A及制动部9A可能在长时间使用中会被延展等而发生塑性变形。鉴于此，叶片状部6A及制动部9A做成下述长度：使得叶片状部6A及制动部9A都不会直接夹入惯性球7和壳体5的侧壁5B(或突起5C)之间。因此，即使长时间使用，也可防止由于与惯性球7的冲击接触而导致的塑性变形。

上述突起5C如上所述，形成在下述位置：在惯性球7与该突起5C的顶点接触时，惯性球7与叶片状部6A不会接触。因此，惯性球7在与叶片状部6A接触时，始终一个个地接触。此外，惯性球7不会与邻接的两个叶片状部6A同时接触。因此，在惯性球7沿着壳体5的侧壁5B滚动时，也可可靠地解除加速度开关1的导通状态。

这样，在惯性球7沿着壳体5的侧壁5B滚动时，至少设置一处叶片状部6A不会与该惯性球7接触的位置，由此，不管惯性球7如何滚动，也一定能使惯性球7和叶片状部6A的接触断开。因此，导通信号的持续时间(接通时间宽度)不会在既定时间以上。

触点部件6的叶片状部6A具有作为与惯性球7接触的可动触点的功能，并且，也具有作为抑制惯性球7的滚动的制动板的功能。该叶片状部6A的制动力较小，对于应检测的较大的振动(地震等振动)所引起的惯性球7的滚动，事实上几乎不会带来影响。但是，在如惯性球7的滚动收敛前那样、该惯性球7的动能变小的时刻，叶片状部6A的制动力的影响相对地变大，所以有使惯性球7的滚动早些收敛的效果。

因此，若同时与惯性球7接触的叶片状部6A的数目减少，则其制动力变弱，到惯性球7的滚动收敛为止的时间变长。此外，向壳体5的中心侧压回惯性球7的力变小，惯性球7和叶片状部6A的接触时间变长。结果，有时导通信号的持续时间到达用于判断地震的既定时间，偶尔该情况反复而可能导致误判断。

鉴于此，在本实施方式中，作为叶片状部6A的辅助件而配置制动部件9的制动部9A，由此确保对惯性球7制动的制动力。该制动部9A与叶片状部6A同样，在惯性球7的动能较大时，对于惯性球7的滚动实际上不会带来影响。但是，在惯性球7的滚动马上就要收敛前(惯性球7的动能较小的阶段)，制动部9A的制动力相对较大地作用于惯性球7。结果，能从可能产生误判断的状态，使惯性球7的动作更早地收敛。

此外，做成下述结构：在惯性球7的滚动时，使惯性球7和制动部件9(制动部9A)的接触位置位于比惯性球7和叶片状部6A的接触位置更靠近壳体5的中心侧，由此，可使惯性球7的滚动范围更早地向比惯性球7与叶片状部6A的接触位置更靠近中心侧集中，可抑制产生误判断的导通信号的产生。

此外，金属制的制动部件9(制动部9A)与壳体5同电位(与触点部件6异电位)。因此，即使惯性球7在不与叶片状部6A接触的状态下与制动部9A接触，也不会对导通信号的输出带来影响，对加速度开关1相对于地震等振动的动作特性也不会有实质的影响。

(第二实施方式)

接着，参照图3及图4对本发明第二实施方式进行说明。图3是沿着图4所示的加速度开关的III-III线的纵剖侧视图，图4是沿着图3所示的加速度开关的IV-IV线的横剖侧视图。在该图3、图4中，与图1、图2相同的部分赋予相同附图标记并省略说明。

在加速度开关11中，制动部件19的制动部19A被延长，其顶端部附近始终与惯性球7接触。在第一实施方式中，在惯性球7进入制动部件9的内侧的时刻，制动部件9不再对惯性球7带来影响。与此相对，在本实施方式中，可从惯性球7静止的状态起，得到制动部19A带来的制动效果。因此，在惯性球7的滚动收敛时，当然可以更有效地对惯性球7进行制动，可抑制因在配置有加速度开关11的环境中受到较弱的振动等，使惯性球7从壳体5的中心滚出的情况。

此外，制动部19A也与第一实施方式中记载的叶片状部6A同样，具有充足的柔软性。因此，对于由地震等振动引起的惯性球7的滚动，制动部19A实质上不会带来影响，也不会对加速度开关11的动作特性有影响。

此外，制动部19A与第一实施方式的制动部9A相比被延长。因此，若如第一实施方式那样，在突起5C的延长线上配置制动部19A，则制动部19A会被惯性球7夹住，在长时间使用中可能引起塑性变形。鉴于此，将制动部19A设置在从与突起5C对置的位置沿圆周方向错开一些的位置上，由此可使突起5C和制动部19A的位置关系出现偏置。由此，即使惯性球7到达壳体5的侧壁5B，在制动部19A的周围也能形成空间，不会将该制动部19A夹入。

根据本实施方式，制动部19A始终保持惯性球7，由此可在惯性球7的滚动终止过程中，缩短到该滚动收敛为止的时间。进而，在惯性球7的静止状态下，可可靠地防止因较弱的振动等而使该惯性球7不需要地滚出。

(第三实施方式)

接着，参照图5及图6对本发明第三实施方式进行说明。图5是沿着图6所示的加速度开关的V-V线的纵剖侧视图，图6是沿着图5所示的加速度开关的VI-VI线的横剖侧视图。在该图5、图6中，与图1、图2相同的部分赋予相同附图标记并省略说明。

在加速度开关21中，触点部件26的叶片状部26A(相当于可动触点)的数目，从第一实施方式的叶片状部6A的四个增加到八个。与此同时，制动部件29的制动部29A配置在各叶片状部26A之间也设为八个。此外，做成下述结构：在惯性球7在壳体5的底面5A上滚动时，惯性球7和制动部件29(制动部29A)的接触位置位于比惯性球7和叶片状部26A的接触位置更靠近壳体5的中心侧的位置。

在本实施方式中，邻接的叶片状部26A之间的间隔变窄。因此，成为下述结构：在惯性球7沿着壳体5的侧壁5B滚动时，也包括位于突起5C的顶点的情况，该惯性球7都与任意的叶片状部26A接触。但是，在惯性球7因较大的冲击而要沿着壳体5的侧壁5B滚动时，由于突起5C扰乱惯性球7的运动，从而惯性球7和触点部件26A的接触被解除，不会因冲击而产生既定时间以上连续的导通信号。

此外，若触点部件26的叶片状部26A的数目增加，则在惯性球7的滚动收敛时等情况下，该惯性球7在壳体5的中心附近沿着叶片状部26A滚动时，惯性球7有可能会与叶片状部26A连续地持续接触。但是，在本实施方式中，设置在各叶片状部26A之间的制动部29A与叶片状部26A一起吸收惯性球7的动能，使该惯性球7的滚动早些收敛。此外，通过将制动部29A配置在比叶片状部26A更靠近壳体5的中心侧的位置，即使惯性球7从叶片状部26A远离，制动部29A的制动力也会持续施加到惯性球7上。因此，惯性球7更快地远离叶片状部26A。

此外，在不需要判断为地震的较弱的振动所引起的惯性球7的滚动中，该惯性球7通过与制动部29A碰触而难以与叶片状部26A接触。这样，在惯性球7的动能较小的情况下，惯性球7在制动部29A的作用下，滚动范围受到限制，难以到达叶片状部26A。因此，可抑制在地震以外的情况下产生误判断的导通信号的产生。

(其他实施方式)

另外，本发明并不限定于上述各实施方式，例如可如下述那样变形或扩张。

在上述各实施方式中，以在触点部件6、26的所有的叶片状部6A、26A之间配置制动部9A、19A、29A的情况为例进行了说明，但是例如也可做成下述结构：相对于八个叶片状部6A、26A均等地配置四个制动部9A、19A、29A。

此外，在如第三实施方式那样增加叶片状部26A和制动部29A的数目的情况下，也可做成与第二实施方式相同地形成为该制动部29A始终与惯性球7接触的结构。

此外，在第二实施方式中，将制动部19A错开的方向并不限于壳体5的圆周方向，例如也可以向壳体5的上方错开，总之只要是能避免制动部19A被夹在惯性球7和突起5C之间的情况的方向即可。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的加速度开关设置与触点部件不同的制动部件，由此即使减少触点部件也可对惯性球赋予制动力，可防止冲击等外部干扰引起的判断装置的误判断。因此，可用作在检测地震等的感震器等中使用的加速度开关。

Claims

1.一种加速度开关，具备：

密闭容器(10)，是通过在大致中心具有贯通孔(2A)的大致圆形的金属制的盖板(2)的周缘部、气密地固接有底筒形的导电性的壳体(5)的开口端而形成的，所述壳体(5)具有从大致中心部朝向外周侧平缓地上升倾斜的底面(5A)；

导电性的引线端子(3)，插通在前述盖板(2)的贯通孔(2A)中，通过电绝缘性的填充材料(4)被气密地固定；

触点部件(6、26)，导电地固接在前述引线端子(3)的前述密闭容器(10)内部侧的顶端部，以前述顶端部为中心大致同心圆状地具有能弹性变形的多个可动触点(6A、26A)；

导电性的惯性球(7)，收纳在前述密闭容器(10)内；

前述惯性球(7)在前述壳体(5)内滚动，与前述触点部件(6、26)的可动触点(6A、26A)接触，从而使前述壳体(5)和前述触点部件(6、26)导通，其特征在于，

在前述多个可动触点(6A、26A)之间，配置有由能弹性变形的制动部件(9、19、29)构成的制动部(9A、19A、29A)，以便能向前述密闭容器(10)的中心方向对前述惯性球(7)施力。

2.如权利要求1所述的加速度开关，其特征在于，

前述惯性球(7)和前述制动部(9A、19A、29A)的接触位置，位于比前述惯性球(7)和前述可动触点(6A、26A)的接触位置更靠近前述壳体(5)的中心侧的位置。

3.如权利要求1所述的加速度开关，其特征在于，

前述制动部件(19)的制动部(19A)被设置成始终与前述惯性球(7)接触。

4.如权利要求2所述的加速度开关，其特征在于，

5.如权利要求1所述的加速度开关，其特征在于，

在前述壳体(5)的内周面(5B)上，设置有朝向内侧突出的冲击接触部(5C)。

6.如权利要求2所述的加速度开关，其特征在于，

7.如权利要求3所述的加速度开关，其特征在于，

8.如权利要求4所述的加速度开关，其特征在于，

9.如权利要求5所述的加速度开关，其特征在于，

前述冲击接触部(5C)沿着前述壳体(5)的内周面(5B)，以均等的间隔设置有多个。

10.如权利要求6所述的加速度开关，其特征在于，

11.如权利要求7所述的加速度开关，其特征在于，

12.如权利要求8所述的加速度开关，其特征在于，

13.如权利要求7所述的加速度开关，其特征在于，

前述制动部件(19)的制动部(19A)设置在从与前述冲击接触部(5C)对置的位置错开的位置上。

14.如权利要求8所述的加速度开关，其特征在于，

15.如权利要求11所述的加速度开关，其特征在于，

16.如权利要求12所述的加速度开关，其特征在于，