JP2000193754A

JP2000193754A - 地震感知器

Info

Publication number: JP2000193754A
Application number: JP10372796A
Authority: JP
Inventors: Furuhito Tomiyama; 振仁富山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】各場所における地震の震度をリアルタイムで表
示することができ、かつ、室内装飾や非常灯にもなる地
震感知器を提供する。【解決手段】導電性材料によって同心円上に複数形成さ
れた環状の地震検出部を有する地震検出板１６と、導電
性材料により形成され、一端が固定され、他端が前記地
震検出板に接して自由端をなし該自由端が平時は前記地
震検出部の中心に位置し地震の揺れに応じて地震検出板
１６との接触を維持しながら揺動する弾性体１１と、前
記弾性体の他端と地震検出部との接触信号を検出して信
号を発生する電子回路と、この電子回路からの信号を受
けて地震の震度情報を発する警報手段とによって地震感
知器を構成した。また、前記の構成に加え、地球儀１等
の室内装飾体や、前記電子回路からの信号を受けて発光
する非常灯を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地震感知器に関し、
より詳しくは、住宅等の一般家屋の室内に設置され、地
震が発生した場合に、その揺れの大きさを数値等によっ
てリアルタイムで表示することのできる地震感知器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】地震の多発する我が国では、従来より、
地震が発生した場合、気象庁が各地域の震度に関する情
報を発表するが、地震が発生してからこれらの情報が発
表される迄にはある程度の時間を要するため、リアルタ
イムで地震の震度を知ることはできない。また、同じ地
域内でも地盤や建物等の条件の違いによって実際の震度
が異なることがあるため、その場での正確な震度を知る
ことは難しい。

【０００３】ところで、従来から種々の地震計や感震器
が提案され、また実際に使用されているが、これらの装
置には、地震の揺れの大きさの測定そのものを目的とし
たものや、地震の規模に応じてガス機器等のシステムを
制御して二次災害の防止を図ることを目的としたものが
ある。そして、それらの主な機構としては、例えば特開
平１０−１５３６７０のように加速度センサーを使用し
て測定するもの、例えば特開平１０−３１９１３０のよ
うに椀状のケース内に収容した鋼球の水平移動を検出し
て測定するもの、また、地震の揺れを圧電フィルムによ
る電圧の差で検出して測定するもの等がある。しかし加
速度センサーを使用するものは、構造が複雑で製造コス
トが高くなるため、一般の住宅で使用する装置としては
馴染まないものである。また、椀状のケース内に収容し
た鋼球を使用するものは、ローコストによる製造が可能
な反面、この種のものは検知部からのオン・オフパルス
のオン時間の累計により地震の震度を推定するものであ
るため、必ずしも正確な震度を検出することはできな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、地震が発生
した際に、その地震の規模を各場所においてリアルタイ
ムで知ることのできる地震感知器を提供するものであ
り、同一地域内で地盤や建物等の条件が異なる場合であ
っても、それぞれの場所における実際の揺れの大きさを
知ることのできる地震感知器を提供することを目的とす
る。また、本発明は、従来提案されてきた種々の感震装
置に比べて、比較的簡単な構造と低廉な製造コストによ
って震度情報を得ることのできる地震感知器を提供する
ことを目的とする。さらに、本発明は、地震発生時には
その震度に関する情報を提供する一方で、平時には室内
の装飾物として機能する地震感知器を提供とすることを
も目的とする。さらに、本発明は、震度情報を提供する
と共に、地震発生時の非常灯としても役立つ地震感知器
を提供することをも目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、導電性材料によって同心円上に
複数形成された環状の地震検出部を有する地震検出板
と、導電性材料により形成され、一端が固定され、他端
が前記地震検出板に接して自由端をなし該自由端が平時
は前記地震検出部の中心に位置し地震の揺れに応じて地
震検出板との接触を維持しながら揺動する弾性体と、前
記弾性体の他端と地震検出部との接触信号を検出して信
号を発生する電子回路と、この電子回路からの信号を受
けて地震の震度情報を発する警報手段とによって地震感
知器を構成した。また、前記の構成に加え、地球儀等の
室内装飾体を一体的に設けて地震感知器を構成した。

【０００６】さらに、前記電子回路からの信号を受けて
発光する非常灯を設けて地震感知器を構成した。前記弾
性体は、上端を固定され、下端が地震の揺れに応じて揺
動自在の自由端をなすコイルバネによって構成すること
ができる。また、前記コイルバネの下部に導電性の錘を
設け、かつ、コイルバネの下端で遊嵌状態に取り付けら
れた導電性の接触ピンを設けてもよい。さらに、地震に
よる水平方向の揺れと共に鉛直方向の揺れをも検出する
ために、前記錘の下面の一部に切欠部を形成してもよ
い。また、前記警報手段を、前記電子回路からの信号を
受けて警告音を発するブザー、地震の揺れに応じた震度
をデジタル表示するデジタル表示部、及び／又は、地震
の震度を点滅により表示する点滅表示部によって構成す
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１（ａ）は、本発明の地震感知器
の主要部を示すもので、ケーシング４は全体が略円筒形
状をなし、その上部が円錐状に形成されている。このケ
ーシング４内の上部中央に、コイル状をなすつりバネ１
１の上端が固定される。すなわち、つりバネ１１の上端
は、全体がビス形状をなすつりバネ支持具１０の頭部に
嵌着され、このつりバネ支持具１０の先端が、ケーシン
グ４の上端部に設けられた孔に挿通されて、その先端部
に切られた雄ネジにナット９が螺合されている。つりバ
ネ１１の下端には、全体がコマ形状を有する錘１２が設
けられ、この錘１２の中心部に設けられた小孔に接触ピ
ン１３の先端部分が挿通され、この接触ピン１３の頭部
が、ケーシング４の下部に設けられた地震検出板１６に
接触している。

【０００８】図２に示すように、地震検出板１６は全体
が略円板状をなし、その表面には、同心円上に、環状を
なす地震検出部１８、１９、２０、２１が設けられる。
地震検出部は地震の震度の大きさに対応して４つの異な
るサイズのものが地震検出板上に形成される。例えば、
最内周の検出部１８が震度２相当で、外周に向かって震
度３相当（１９）、震度４相当（２０）、震度５相当
（２１）、というように、内周から外周に向かって震度
は大きくなる。そして、これらの中の最内周に位置する
地震検出部１８に囲まれた地震検出板表面の中心部分
に、前記の接触ピン１３の頭部が接触するようになって
いる。以上の説明から明らかなように、つりバネ１１
は、その上端部においてつりバネ支持具１０に固定さ
れ、この上端部を基点として振り子状に揺動自在となっ
ている。そして、錘１２の中心部に設けた小孔に挿通さ
れた接触ピン１３は、この小孔内において遊嵌状態で支
持され、平時はいずれの地震検出部とも非接触の状態で
静止しているが、地震の揺れに応じて移動し地震検出部
１８〜２１に接触する。接触ピン１３は錘１２の小孔内
で上下動が可能なため、つりバネ１１が揺動した場合で
も、接触ピン１３の頭部は、常に地震検出板１６に接触
した状態を保っている。

【０００９】上記のケーシング４及び地震検出板１６は
プラスチック等の非導電性の材料により形成されてお
り、これに対し、つりバネ１１、つりバネ支持具１０、
ナット９、錘１２、接触ピン１３及び地震検出部１８〜
２１は、いずれも導電性の材料で形成されている。具体
的には、例えば、つりバネ支持部には真鍮を、つりバネ
にはピアノ線に銅メッキを施したもの又は燐青銅線をバ
ネ状に巻いたものを、また接触ピンにはアルミ合金を使
用する。これらの材質は、いずれも、導電性が良くて表
面が酸化し難いものを適宜選択して決定すればよい。ま
た、地震検出部１８〜２１は、地震検出板１６の表面に
真空蒸着等の方法により金属をプリントして形成され
る。

【００１０】なお、つりバネ１１の線材の太さ、巻きの
太さやピッチ、錘１２の重量、接触ピン１３が保持され
る小孔の大きさ、接触ピンの重量、各震度検出部１８〜
２１の直径の大きさや設置間隔等、各部材に関する種々
の条件は、例えば、実際の地震の揺れに近い振動を起こ
すことのできる振動発生装置を使用して行われる実験の
結果に基づいて決定される。そして、かかる実験の結果
に基づいて決定される一定の規格からなる各部材を用い
ることによって、一定の精度を有する製品を量産するこ
とが可能となるので、単品毎の震度調整等が不要とな
り、生産コスト上の大きなメリットとなる。

【００１１】また、上述の例では、震度検出部は震度２
〜５の４段階に対応するように設けたが、例えば、震度
３〜６の４段階に対応させて設けることもできる。さら
に、震度検出部の数を増やして、５段階、６段階に対応
させることもできる。図２に示すように、異なるサイズ
に形成された４つの地震検出部１８〜２１は、地震検出
板１６の周縁まで延設されてリード線接続部１８’〜２
１’をなす。また、前記つりバネ支持具１０にもリード
線１４の一端がつながれ、ケーシング４の内壁に沿って
このリード線の他端が地震検出板上のリード線接続部１
７に接続されている。そして、前記リード線接続部１
７、１８’〜２１’に電子回路が接続され、この電子回
路が前記つりバネ１１先端の接触ピン１３と地震検出部
１８〜２１との接触による地震検出信号を受けてこれを
演算処理し、後述のデジタル表示部、点滅表示部及びブ
ザー音発生部に所定信号を送る。図３（ｂ）は、地震感
知器の全体の外観を示すもので、前述のつりバネ１１、
地震検出板１６等を内蔵したケーシング４が外箱２の中
に収容される。また外箱２には、デジタル表示部５、点
滅表示部６、ブザー音発生部８、これらの機構に所定の
作動信号を送る電子回路、クリアースイッチ７及び電源
となる９Ｖ乾電池が内臓されている。

【００１２】デジタル表示部５は、地震の揺れの大きさ
に応じた震度をＬＥＤによりデジタル表示するもので、
接触ピン１３が接触した最外周の地震検出部に対応する
震度を表示する。すなわち、地震の際には、接触ピン１
３が接触した地震検出部１８〜２１の接点に関する情報
が電子回路の演算処理部に送られ、ここで最外周の接点
が選択され、その信号がデジタル表示部に送られる。例
えば、震度４に相当する地震が発生した場合、接触ピン
は先ず震度２の検出部１８に接触し、次いで震度３の検
出部１９、さらに震度４の検出部２０に順次接触するこ
とになるが、この場合、震度２、震度３、震度４の検出
信号がそれぞれ演算処理部に送られる。演算処理部で
は、その中の最外周の接点である震度４の検出信号のみ
が選択され、その信号がデジタル表示部に送られる。そ
の結果、デジタル表示部では「４」の数値が表示される
ことになる。

【００１３】地震感知器のメインスイッチは、接触ピン
１３が最初に地震検出部に接触した時にＯＮとなり、こ
れと同時にデジタル表示部５の電源もＯＮとなり、タイ
マー設定によって１時間後にＯＦＦとなる。仮に、１時
間経過前に他の地震を感知した場合には、その地震の震
度と表示中の震度とを比較し、後の地震の震度が表示中
の震度よりも大きな場合に限ってデジタル表示を更新
し、その更新時より１時間後にデジタル表示をＯＦＦと
し、他方、後の地震の震度が表示中の震度よりも小さな
場合には、表示している震度のまま表示を継続するよう
に設定してもよい。なお、デジタル表示の時間は、必要
に応じてタイマーの設定変更により適宜に変更すること
ができる。また、デジタル表示は、例えば、電池の消耗
を防止するために間欠表示としてもよい。点滅表示部６
は、地震を感知した際に電子回路からの信号を受けて、
上記デジタル表示部５の表示震度に対応してＬＥＤを点
滅させる。その点滅時間や点滅の仕方は適宜に設定する
ことができる。例えば、地震時のみの点滅としてもよい
し、タイマーを用いて一定時間継続的に点滅するように
してもよい。

【００１４】また、ブザー音発生部８は、一定の震度以
上の比較的大きな揺れを感知した際に、所定時間ブザー
音を発生させて注意を喚起する。例えば、震度４以上の
場合に限って作動して、間欠音で１０秒間ブザー音を発
生するように設定される。また、震度の違いに応じて異
なるブザー音を発生するように構成してもよい。クリア
ースイッチ７は、電源ＯＦＦ専用のスイッチで、デジタ
ル表示のタイマー設定時間が終了する前に電源を切る場
合に使用される。

【００１５】次に、上述の構成からなる地震感知器の動
作を説明する。地震５に相当する規模の地震が発生した
場合、図１（ｂ）に示されるように、ケーシング４内に
上端を固定されたつりバネ１１が揺動し、その自由端に
設けた接触ピン１３は震度２、震度３、震度４、震度５
の全ての震度検出部１８〜２１に順次接触していく。接
触ピン１３と震度２相当の検出部１８との最初の接触が
検出された時、図示せざるメインスイッチがＯＮとな
り、同時に、震度２〜５の各震度検出部１８〜２１との
接点信号がそれぞれ電子回路内の演算処理部に送られ
る。演算処理部では、これらの接点信号のうち最も外周
に位置する震度５の地震検出部２１の接点信号が選択さ
れ、その信号のみがデジタル表示部５に送られる。この
信号を受けたデジタル表示部５では、震度５を示す
「５」の数値が表示される。一方、これと共に、点滅表
示部６においても震度５に対応する点滅表示がなされ
る。

【００１６】また、前述のメインスイッチＯＮと同時
に、ブザー音発生部８も電源ＯＮとなり、これによりブ
ザー用タイマーが作動して１０秒間ブザー音を発する。
前述のデジタル表示部５では、メインスイッチのＯＮと
共に、専用タイマーが作動するため、その設定に従って
デジタル表示が間欠的に１時間継続する。仮に、最初の
地震発生から１時間以内に次の地震が生じた場合には、
この新たな地震検出の信号が電子回路内の演算処理部に
送られ、その震度が表示中の震度よりも大きな場合に
は、演算処理部から信号が送られて、その震度に相当す
るデジタル表示が新たに１時間なされる。他方、新しい
地震の震度が表示中の震度よりも小さい場合には、演算
処理部は新たな信号を送ることなく、デジタル表示部は
そのままの表示を継続する。

【００１７】なお、地震によって揺動するつりバネ１１
は、その上端をつりバネ支持具１０によって嵌着状態で
固定されているため、これによって揺動に抗する一定の
力が働く。また、該つりバネ１１の下端には錘１２が取
り付けられており、しかも、先端の接触ピン１３が重力
を受けて常時地震検出板１６に接触しているため、この
錘１２に働く重力と、接触ピン１３と地震検出板１６と
の間の摩擦力が相俟って、つりバネ１１の揺動を抑制す
る力が働く。このため、つりバネ１１の揺動は長時間継
続することなく、最初の地震検出から数秒の間に停止す
ることになる。したがって、短時間の間に数回に渡って
地震が起きた場合でも、これらの各地震を正確に検出す
ることができる。

【００１８】図１に示される地震感知器においては、つ
りバネ１１の下端にコマ形状の錘１２を取り付けている
が、この錘１２の下面に、第４図に示すように小さな切
欠部１５を設ければ、錘１２の重量中心が偏在すること
になるため、縦方向の揺れを受けた場合に、その揺れが
水平方向の揺れに変化して現れることになる。このた
め、このような切欠１５を設けて、その形状や大きさを
工夫することによって、水平方向の揺れだけでなく、縦
方向の揺れについてもある程度の精度で検出することが
可能となる。図３（ａ）は、地震感知器の上部に、これ
と一体的にリング状の地球儀台３を設け、その上に地球
儀１を載置したものを示す。地球儀１は、平時は室内の
装飾として役立つ一方、例えば、震度５以上の規模の地
震が発生した場合に地球儀台３から落下する構造にして
おけば、大地震が発生した際の一種の警報手段としても
役立つ。

【００１９】さらに、図示はしないが、ケーシング４を
透明又は半透明のプラスチックで形成し、この内部に、
既述の電子回路に接続される照明手段を設け、地震感知
器が地震を感知した場合に、電子回路からの信号を受け
て発光するようにすれば、夜間の地震発生時の非常灯と
なり、危険防止に役立つ。この照明手段としては、例え
ば、点滅表示部６とは異なる色のＬＥＤを使用し、メイ
ンスイッチのＯＮと同時にケーシング４内全体が発光す
るように構成してもよい。また、上述の例においては、
停電時においても使用可能とするために地震感知器全体
の電源として９Ｖ乾電池を使用しているが、例えば、通
常の１００Ｖ電源を使用する場合には、ケーシング４の
内部又は外部に電球を設けて非常灯とすることも可能で
ある。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、導電性
材料によって同心円上に複数形成された環状の地震検出
部を有する地震検出板と、導電性材料により形成され、
一端が固定され、他端が前記地震検出板に接して自由端
をなし該自由端が平時は前記地震検出部の中心に位置し
地震の揺れに応じて地震検出板との接触を維持しながら
揺動する弾性体と、前記弾性体の他端と地震検出部との
接触信号を検出して信号を発生する電子回路と、この電
子回路からの信号を受けて地震の震度情報を発する警報
手段とによって地震感知器を構成したので、地震が発生
した際に、その地震の規模を各場所においてリアルタイ
ムで知ることができ、同一地域内で地盤や建物等の条件
が異なる場合であっても、それぞれの場所における実際
の揺れの大きさを知ることができる。

【００２１】また、本発明は、従来提案されてきた感震
装置に比べて、比較的簡単な構造からなるため、一定の
規格により低廉な製造コストで量産することができる。
また、前記の構成に加え、地球儀等の室内装飾体を一体
的に設けて地震感知器を構成すれば、地震発生時にその
震度に関する情報を提供する一方で、平時には室内の装
飾物としても機能するので、一般住宅での使用にも適し
ている。さらに、前記電子回路からの信号を受けて発光
する非常灯を設けて地震感知器を構成すれば、震度情報
を提供すると共に、夜間に地震が発生した際の危険防止
に役立つ。特に、電子回路と警報手段を電池駆動とする
ことによって、地震の際に停電となった場合でも影響を
受けることなく使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地震感知器の主要部を示す縦断面図で
ある。

【図２】図１中の震度検出板を示す平面図である。

【図３】地震感知器の全体の外観を示す斜視図である。

【図４】錘に切欠部を形成した地震感知器の要部を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１地球儀２外箱３地球儀台４ケーシング５デジタル表示部６点滅表示部７クリアースイッチ８ブザー音発生部９ナット１０つりバネ支持具１１つりバネ１２錘１３接触ピン１４リード線１５切欠部１６地震検出板１７リード線接続部１８、１９、２０、２１地震検出部１８’、１９’、２０’、２１’ リード線接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料によって同心円上に複数形成
された環状の地震検出部を有する地震検出板、導電性材
料により形成され、一端が固定され、他端が前記地震検
出板に接して自由端をなし該自由端が平時は前記地震検
出部の中心に位置し地震の揺れに応じて地震検出板との
接触を維持しながら揺動する弾性体、前記弾性体の他端
と地震検出部との接触信号を検出して所定の演算処理を
行なう電子回路、前記電子回路からの信号を受けて地震
の震度情報を発する警報手段、から構成される地震感知
器。
【請求項２】導電性材料によって同心円上に複数形成
された環状の地震検出部を有する地震検出板、導電性材
料により形成され、一端が固定され、他端が前記地震検
出板に接して自由端をなし該自由端が平時は前記地震検
出部の中心に位置し地震の揺れに応じて地震検出板との
接触を維持しながら揺動する弾性体、前記弾性体の他端
と地震検出部との接触信号を検出して所定の演算処理を
行なう電子回路、前記電子回路からの信号を受けて地震
の震度情報を発する警報手段、これらと一体的に設けら
れた室内装飾体、から構成される地震感知器。
【請求項３】前記室内装飾体が地球儀である請求項２
記載の地震感知器。
【請求項４】導電性材料によって同心円上に複数形成
された環状の地震検出部を有する地震検出板、導電性材
料により形成され、一端が固定され、他端が前記地震検
出板に接して自由端をなし該自由端が平時は前記地震検
出部の中心に位置し地震の揺れに応じて地震検出板との
接触を維持しながら揺動する弾性体、前記弾性体の他端
と地震検出部との接触信号を検出して所定の演算処理を
行なう電子回路、前記電子回路からの信号を受けて地震
の震度情報を発する警報手段、前記電子回路からの信号
を受けて発光する非常灯、から構成される地震感知器。
【請求項５】前記弾性体が、上端を固定され、下端が
地震の揺れに応じて揺動自在の自由端をなすコイルバネ
である請求項１〜４のいずれか一に記載の地震感知器。
【請求項６】前記コイルバネの下部に導電性の錘を設
け、かつ、コイルバネの下端で遊嵌状態に取り付けられ
た導電性の接触ピンを設けた請求項１〜５のいずれか一
に記載の地震感知器。
【請求項７】前記錘の下面の一部に切欠部を形成した
請求項１〜６のいずれか一に記載の地震感知器。
【請求項８】前記警報手段が、前記電子回路からの信
号を受けて警告音を発するブザー、地震の揺れに応じた
震度をデジタル表示するデジタル表示部、及び／又は、
地震の震度を点滅により表示する点滅表示部から構成さ
れる請求項１〜７のいずれか一に記載の地震感知器。
【請求項９】前記電子回路、警報手段及び非常灯を電
池駆動とした請求項１〜８のいずれか一に記載の地震感
知器。