JP2008145115A - 感震器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で、振動検知感度の調整が容易にできる感震器を提供する。
【解決手段】 振動感知部２とスイッチ部３とを別体とし、振動感知部２に感度調整部５を設けているので、従来のように、操作軸部材と開閉スイッチの位置関係を考慮する必要がないから、振動感知部２を簡単な構造にして、振動検知感度の調整が容易にでき、また、振動感知部２の設計の自由度も増大できる。さらに、感震球４が感震球支持台１２から完全に離れて落下感震球受け台２１に落下したときに開閉スイッチ２３が作動するので、振動検知が確実になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震等の振動を感知して、振動検知信号を出力する感震器に関し、特にその振動検知感度に関する。

従来から、地震等の振動を感知して、振動検知信号を出力する感震器が知られている。この感震器は、可撓性のスイッチ片をもつ開閉スイッチを有する基台、基台に固定され、上端部中央に開口部をもち該上端部で感震球（鋼球）を転動自在に支持する鋼球支持台、および鋼球支持台の中央の開口部内で軸方向に移動自在に基台に支持される操作軸部材を備える。操作軸部材は、その上端で鋼球と、下端でスイッチ片とそれぞれ当接して、鋼球の重さによる下方向の力と、前記開閉スイッチのスイッチ片の押し上げ付勢による上方向の力を受ける。

従来の感震器では、その振動検知感度を変えるために、鋼球支持部の直径を変えることが知られている。鋼球支持部の直径を大きくすれば鋼球が転がり難くなって低感度となり、鋼球支持部の直径を小さくすれば鋼球が転がり易くなって高感度となる。
また、振動検知感度を変えるために、鋼球支持部に高さの異なる複数の凸部と深さの異なる複数の凹部を形成して、鋼球支持部と基台との間の取付寸法を調整することにより、開閉スイッチの可撓性のスイッチ片の変形力を利用することも知られている（例えば、特許文献１）。
特開平１１−１３２８３９号公報

しかし、一般的に、鋼球支持部の直径を複数変えるためには、複数種類の部品を用意してその都度交換する必要があり、振動検知感度の調整に手間がかかる。一方、開閉スイッチの可撓性のスイッチ片の変形力を利用して振動検知感度を調整するのは、構造が複雑となり、またスイッチ片の変形量と寸法調整部の機械加工精度を考慮すると、構造体が大型化してしまう。

本発明は、簡単な構造で、振動検知感度の調整が容易にできる感震器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る感震器は、振動を感知する振動感知部および振動感知に基づき切換作動して振動検知信号を出力するスイッチ部を備えた感震器であって、前記振動感知部は、基台と、基台に固定されて先端部で感震球を転動自在に支持する感震球支持台と、前記感震球支持台の中央に形成された軸方向に貫通する開口部内で該軸方向に移動自在に設けられた操作軸部材と、感震球に先端が当接する前記操作軸部材を軸方向の先端方向に付勢する弾性部材とを有し、前記スイッチ部は、前記感震球支持台に、これとは別体に設けられてその先端部近傍に保持され、前記感震球支持台から落下した感震球を受ける落下感震球受け台と、前記落下感震球受け台に隣接されて、感震球の落下を検知すると切換作動して振動検知信号を出力する開閉スイッチとを有して、前記振動感知部内に弾性部材の撓み量を可変させて振動検知感度を調整する感度調整部が設けられている。

この構成によれば、振動感知部とスイッチ部とを別体とし、振動感知部に感度調整部を設けているので、従来のように、操作軸部材と開閉スイッチの位置関係を考慮する必要がないから、振動感知部を簡単な構造にして、振動検知感度の調整が容易にでき、また、振動感知部の設計の自由度も増大できる。さらに、感震球が感震球支持台から完全に離れて落下感震球受け台に落下したときに開閉スイッチが作動するので、振動検知が確実になる。

好ましくは、前記感度調整部は、弾性部材と基台の間に高さの異なるスペーサを挿入することにより、弾性部材の撓み量を可変させて振動検知感度を調整する。したがって、振動感知部をより簡単な構造にして、振動検知感度の調整がより容易にできる。

好ましくは、前記弾性部材がばねであり、前記開閉スイッチがリミットスイッチである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る感震器を示す側面図である。この感震器１は、地震などの振動を感知する振動感知部２、およびこの振動感知に基づき切換作動して振動検知信号を出力するスイッチ部３を備えており、これらがケース７およびその上部の開閉可能なカバー８内に収納されている。その他に、感震器１の水平レベルを計測する水準器９などもケース７内に収納されている。

前記振動感知部２は、基台１１と、基台１１に固定されて先端部１２ａで鋼球のような感震球４を転動自在に支持する感震球支持台１２と、感震球支持台１２の中央に形成された軸方向に貫通する開口部１７内で該軸方向に移動自在に設けられた操作軸部材１３と、感震球４に先端が当接する操作軸部材１３を軸方向の先端方向に付勢するつる巻きばねのような弾性部材１４とを有する。

図２に示すように、振動感知部２の操作軸部材１３は、基台１１に設けられたガイド部材１６と、感震球支持台１２の開口部１７近傍に設けられた内側に突出する突出部材１７ａとで軸方向に移動自在に支持されている。この操作軸部材１３にその先端近傍で固定ナット１８が固着されており、固定ナット１８と基台１１の間につる巻きばね１４が取り付けられる。

そして、本発明にかかる感震器１は、前記振動感知部２内に弾性部材（つる巻きばね）１４の撓み量を可変して振動検知感度を調整する感度調整部５が設けられている。この感度調整部５では、感震球支持台１２の下部の図示しない開口から、つる巻きばね１４下端と基台１１の間で任意の高さのスペーサ１５が手動により操作軸部材１３に嵌め込むように挿入されることにより、つる巻きばね１４の撓み量が可変されて振動検知感度が調整される。

スペーサ１５は、軸方向に移動自在の操作軸部材１３に嵌め込むために、図２（ｂ）に示すように、例えば２つ割りや一端を切り欠いた形状であって、その中央部を貫通させた形状を有する。このような形状を有するスペーサ１５が、例えば同一高さのものを複数枚、または高さの異なるものを複数枚用意されてなる。なお、感震球支持台１２と基台１１がねじ結合される構造であって、スペーサ１５の挿入の際に、感震球支持台１２と基台１１のねじ結合が解かれて感震球支持台１２とともに操作軸部材１３が基台１１から引き抜かれる構造の場合、スペーサ１５を環状の形状としてもよい。

図３に示すように、前記スイッチ部３は、落下感震球受け台２１と、例えばリミットスイッチのような開閉スイッチ２３とを有する。前記落下感震球受け台２１は、図１の感震球支持台１２にこれとは別体に設けられてその先端部近傍に水平から傾いた状態で保持され、感震球支持台１２から落下した感震球４を受ける。図３（ａ）のように、この落下感震球受け台２１は、揺動用開口２４と開閉スイッチ用開口２５を有する。開閉スイッチ２３は、図３（ｂ）のように、前記落下感震球受け台２１に隣接された開閉スイッチユニット２２内に設けられて、感震球４が落下してその底面が開閉スイッチ用開口２５に嵌り込むとこれを検知して、図示しない電気回路を切換作動（開閉）させて振動検知信号を出力する。

ここで、この感震器１における振動による感震球４の水平方向の加速度ａ(gal)は、以下の式（１）で示される。
ａ＝（Ｂ×ｇ／Ｈ）×（（Ｍ−Ｆ）／Ｍ） …（１）
ただし、基台１１の感震球支持台１２に接触する感震球４の接触面の直径Ｂ、感震球支持台１２と接触する感震球４の接触面の底面から重心までの高さの２倍の高さＨ、重力加速度ｇ、感震球４の重量Ｍ、感震球４がつる巻きばね１４から受けるばね反力Ｆとする。
感震器１は、感度調整部５によって上式（１）の（Ｍ−Ｆ）／Ｍの値を変化させて、つまりスペーサ１５でつる巻きばね１４の撓み量を変えてばね反力Ｆを変化させることにより、任意の振動検知感度に調整する。

以下、上記構成を有する感震器１の動作を具体的に説明する。
まず、つる巻きばね１４と基台１１の間にスペーサ１５が挿入されて、振動検知感度が調整される。
上式（１）において、スペーサ１５を低くすればつる巻きばね１４の撓み量が小さくなって、感震球４に対して上向きの力Ｆが弱く、感震球４の見掛け上の重さ（Ｍ−Ｆ）はあまり小さくならず、その結果、水平方向の加速度ａ(gal)は大きい値となって、感震球４が転がり難くなり低感度となる。その一方、スペーサ１５を高くすればつる巻きばね１４の撓み量が大きくなって、感震球４に対して上向きの力Ｆが強く、感震球４の見掛け上の重さ（Ｍ−Ｆ）は小さくなり、その結果、水平方向の加速度ａ(gal)は小さい値となって、感震球４が転がり易くなり高感度となる。例えば、震度４（２５gal）、震度５（８０gal）、震度６（２５０gal）のような設定震度に応じて、振動検知感度が調整される。

上記のように、感度調整部５のスペーサ１５によりつる巻きばね１４の撓み量を変えて任意に振動検知感度が調整された状態で、振動により感震球４が感震球支持台１２から落下すると落下感震球受け台２１が揺動してこれを受け、リミットスイッチ２３が感震球４の落下を検知すると切換作動して振動検知信号を出力する。これにより、所定の振動検知感度で振動が検知される。

こうして、本発明では、振動感知部２とスイッチ部３とを別体とし、振動感知部２に感度調整部５を設けているので、従来のように、操作軸部材と開閉スイッチの位置関係を考慮する必要がないから、振動感知部２を簡単な構造にして、振動検知感度の調整が容易にでき、また、振動感知部２の設計の自由度も増大できる。さらに、感震球４が感震球支持台１２から完全に離れて落下感震球受け台２１に落下したときに開閉スイッチ２３が作動するので、振動検知が確実になる。

なお、上記実施形態では、弾性部材１４として、つる巻きばねを使用しているが、これに限定するものではなく、他のばねや圧縮ゴムなどを使用してもよい。

本発明の一実施形態に係る感震器を示す側面図である。 （ａ）は同実施形態の振動感知部を示す側面図、（ｂ）はスペーサの一例を示す斜視図である。 （ａ）は同実施形態のスイッチ部を示す平面図、（ｂ）はその側面図である。

符号の説明

１：感震器
２：振動感知部
３：スイッチ部
４：感震球（鋼球）
５：感度調整部
１１：基台
１２：感震球支持台
１３：操作軸部材
１４：弾性部材（ばね）
１５：スペーサ
２１：落下感震球受け台
２３：開閉スイッチ

Claims (3)

1. 振動を感知する振動感知部および振動感知に基づき切換作動して振動検知信号を出力するスイッチ部を備えた感震器であって、
   前記振動感知部は、基台と、基台に固定されて先端部で感震球を転動自在に支持する感震球支持台と、前記感震球支持台の中央に形成された軸方向に貫通する開口部内で該軸方向に移動自在に設けられた操作軸部材と、感震球に先端が当接する前記操作軸部材を軸方向の先端方向に付勢する弾性部材とを有し、
   前記スイッチ部は、前記感震球支持台に、これとは別体に設けられてその先端部近傍に保持され、前記感震球支持台から落下した感震球を受ける落下感震球受け台と、前記落下感震球受け台に隣接されて、感震球の落下を検知すると切換作動して振動検知信号を出力する開閉スイッチとを有して、
   前記振動感知部内に弾性部材の撓み量を可変させて振動検知感度を調整する感度調整部が設けられている感震器。
2. 請求項１において、
   前記感度調整部は、弾性部材と基台の間に高さの異なるスペーサを挿入することにより、弾性部材の撓み量を可変させて振動検知感度を調整するものである、感震器。
3. 請求項１において、前記弾性部材がばねであり、前記開閉スイッチがリミットスイッチである、感震器。
   
   
   

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