JP2014235018A - 振動検知装置、および振動検知機能を有する作動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動検知装置は、所定内部空間を画定する前カバーおよびケース本体51の内部に配置され、載置面59と、その載置面から互いに反対方向に延び、上方に傾斜する傾斜面60A、60Bとを有する載置台58を備える。スイッチ手段は、傾斜面60Aの上端部に近接して位置する固定接点形成片61と、固定接点形成片61よりも傾斜面の上端部から離れて上方に位置する固定接点形成片62とを有し、前カバーおよびケース本体51の内部に配置される。導電性の球体70が、所定内部空間において載置台の載置面および傾斜面を転動することが可能である。球体が傾斜面の上端部を越えて転動したときに、球体が両固定接点形成片61、62を短絡する。
【選択図】図6
Description
請求項1に記載の第1の発明態様は、所定内部空間を画定する筐体と、筐体の内部に配置され、載置面と、その載置面から互いに反対方向に延び、上方に傾斜する傾斜面とを有する載置部材と、傾斜面の上端部に近接して位置する第1接点部分と、第1接点部分よりも傾斜面の上端部から離れて上方に位置する第2接点部分とを有し、筐体の内部に配置されるスイッチ手段と、筐体の所定内部空間において載置部材の載置面および傾斜面を転動することが可能な導電性の転動体と、を備え、転動体が傾斜面の上端部まで転動したときに、または、その上端部を越えて転動したときに、転動体が第1接点部分および第2接点部分を短絡する構成である。
請求項9に記載の第2の発明態様は、第1の発明態様、または、その具体的態様である振動検知装置と、蓄電手段と、電気的作動手段と、振動検知装置のスイッチ手段の第1接点部分および第2接点部分が短絡されたときに、蓄電手段からの電力を電気的作動手段に供給する電力供給手段と、を備える構成である。
請求項1に記載の第1の発明態様では、地震などの振動が発生したとき、転動体が、載置面から傾斜面に沿って転動する。転動体が、傾斜面の上端部まで、または、その上端部を越えて転動して、スイッチ手段の第1接点部分および第2接点部分にそれぞれ接触する。第2接点部分は、第1接点部分よりも上方に位置することから、転動体は、第1接点部分と接触した状態で、第2接点部分に当接して転動の動きを一時的に停止する。この結果、転動体は両接点に同時に接触して短絡することができ、地震などの振動の発生を確実に検知することができる。また、転動体は自重により載置面に向かって戻されることから、地震などの振動が停止した後に、ユーザは、次の振動の発生に備えて転動体を載置面に戻す復帰作業を行う必要がない。
請求項9に記載の第2の発明態様では、振動検知装置のスイッチ手段の第1接点部分および第2接点部分が短絡されたときに、電力供給手段が、蓄電手段からの電力を電気的作動手段に供給する。この結果、地震などの振動が発生したときに、電気的作動手段を確実に作動させることができる。
[スライド扉用照明装置1およびスライド扉開閉装置2の全体構成]
以下に、本発明の振動検知装置をスライド扉用照明装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、商店などの出入口に設置されたスライド扉の開閉動作に伴い発電された電力を使用して、スライド扉の周辺を照明するスライド扉用照明装置1である。図1は、スライド扉用照明装置1と、そのスライド扉用照明装置1が取り付けられたスライド扉開閉装置2とを示す正面図である。図1に矢印で示す2つの方向を、上下方向、および左右方向とし、両方向にそれぞれ直交する方向を、前後方向として、各図面での各方向を示す。
図1において、スライド扉開閉装置2は、一対のスライド扉3A、3Bと、扉支持機構4とを備える。
スライド扉用照明装置1は、スライド扉用発電装置20と、照明作動装置21と、地震検知装置22とを備える。スライド扉用発電装置20は、図2に示すように、スライド扉3Aの内側に近接して基礎部分5に設置される。
照明作動装置21は、図1に示すように、支持梁8に固定して配置される。図3および図4を参照して、照明作動装置21の詳細な構成を説明する。図3は、照明作動装置21の分解斜視図であり、図4は、照明作動装置21が組み立てられた状態を示す斜視図である。照明作動装置21は、本体取付板30と、本体カバー31と、LED基板32と、リフレクタ33と、LEDカバー34と、制御基板35とを主に備える。
図5および図6を参照して、地震検知装置22の構成を説明する。図5は、地震検知装置22の分解斜視図であり、図6は、前カバー50を取り外した状態でケース本体51の内部構成を示す斜視図である。図5において、地震検知装置22は、前カバー50と、ケース本体51と、スイッチ基板52とを主に備え、これらの構成部材が組み付けられてユニット化される。
図7および図8を参照して、スライド扉用照明装置1の電気的構成について説明する。図7は、地震検知装置22の電気的構成の一部分を示す回路図であり、図8は、地震検知装置22の電気的構成の他の部分を示す回路図である。地震検知装置22の電気的構成は、図7に示す制御基板35と、図8に示すLED基板32およびスイッチ基板52とから構成される。
図9および図10を参照して、スライド扉用照明装置1の動作および作用について説明する。図9は、地震が発生していない正常状態において、球体70の一部分が載置台58の凹所59Aに嵌り、球体70が載置面59の上で静止している状態を示す。図10は、地震が発生している緊急状態において、球体70が傾斜面60Aを転動して上方連結部61Cおよび脚部62Aに接触した状態を示す。地震が発生していない正常状態において、スライド扉開閉装置2は商用電源から電力供給を受けて動作する。人間の接近が感知されたとき、スライド扉開閉装置2は電動モータを駆動して両スライド扉3A、3Bを開閉させる。スライド扉3Aの開閉動作により、スライド扉用発電装置20の発電機は交流電圧を発電する。この交流電圧は、スライド扉用発電装置20内の整流基板によって直流電圧に整流され、コネクタ80の端子CT11、CT12の間に供給される。供給された直流電圧は、コンデンサCNDにより蓄電される。
正常状態において、球体70は載置面59の上で静止しているので、両固定接点形成片61、62は短絡されることなく、電気的に遮断されるとともに、両固定接点形成片63、64も短絡されることなく、電気的に遮断される。この結果、正常な状態において、図8に示す両固定接点形成片61、62の間、および両固定接点形成片63、64の間は、共に開放された状態にある。この開放状態においては、電源端子VCCからの電源電圧は、トランジスタETR1のゲートに供給されないことから、トランジツタETR1はオフ状態を維持する。このトランジスタETR1のオフ状態により、電源端子VCCからの電源電圧は発光ダイオートD1〜D6に供給されない。正常状態において、電源端子VCCからの電源電圧は発光ダイオートD1〜D6により消費されることがないので、スライド扉3Aの開閉動作により発電機が発電した電力は、蓄電用コンデンサCNDに充電され続ける。
地震が発生すると、球体70は載置台58の載置面59から傾斜面60A、60Bのいずれかの傾斜面に沿って転動を開始し、載置面59および両傾斜面60A、60Bの上で転動しながら左右方向に往復運動する。地震の振動が所定の振動以上の強い振動に達したときに、球体70は、固定接点形成片62、64のいずれかの固定接点形成片に当接する。たとえば、球体70が傾斜面60Aの左上端部60A−1を越えて転動し、固定接点形成片62の脚部62Aに当接した場合、球体70は、図10に示すように、固定接点形成片61の上部連結部61Cの傾斜面と、固定接点形成片62の脚部62Aの側面とに接触し、両固定接点形成片61、62を短絡する。この結果、図8に示す両固定接点形成片61、62の間が閉成される。一方、図8に示す両固定接点形成片63、64の間は開放されたままである。
地震がおさまった場合、球体70は、自重により傾斜面60A、60Bを転がり落ちて載置台58の凹所59Aに嵌り、載置面59の上で静止する。その後に商用電源が復旧した場合には、発光ダイオードD1〜D6の点灯は必要なくなる。このため、ユーザは、発光ダイオードD1〜D6を消灯させるために、スイッチ用開口42を通してリセットスイッチRTSWを押圧操作する。
リセットスイッチRTSWが押圧操作されずに、発光ダイオードD1〜D6が点灯し続けると、蓄電用コンデンサCNDの充電電圧が低下し続ける。蓄電用コンデンサCNDの充電電圧が所定値に達しない場合に、リセットIC90はリセット信号を出力端子RT3から出力しなくなる。リセット信号が出力されなくなると、トランジスタETR3のゲートの電位が低下してトランジスタETR3はオフ状態に変化する。トランジスタETR3のオフ状態により、電源端子VCCから電源電圧、すなわち蓄電用コンデンサCNDの充電電圧がトランジスタETR4のゲートに供給され、トランジスタETR4がオン状態に変化する。トランジスタETR4がオン状態に変化すると、トランジスタETR2のオン状態への変化と同様に、トランジスタETR1のゲートの電位が低い電位に強制的に下げられる。このため、トランジスタETR1はオフ状態に変化し、トランジスタBTRのエミッタからベースへ流れる電流が遮断される。このベースへの電流の遮断により、トランジスタBTRはオフ状態に変化し、電源端子VCCからトランジスタETR1のゲートへの電源電圧の供給が停止される。この結果、トランジスタETR1はオフ状態に変化し、電源端子VCCからの電源電圧は発光ダイオートD1〜D6に供給されなくなり、発光ダイオートD1〜D6は消灯する。発光ダイオードの消灯により、蓄電用コンデンサCNDの充電電圧の消費が停止される。
図10は、球体70が両固定接点形成片61、62を短絡した状態を示す。図10において、位置CPは、両固定接点形成片61、62を短絡する球体70の中心の位置である。位置PA1は、短絡状態において固定接点形成片61の上方連結部61Cの傾斜面が球体70と接触する接触位置である。位置PA2は、短絡状態において固定接点形成片62の脚部62Aの側面が球体70と接触する接触位置であり、位置PA1より上方に位置する。半径Rは、球体70の半径である。距離LA1は、水平方向である左右方向において、傾斜面60Aの上端部60A−1から位置PA1までの距離である。距離LA2は、水平方向である左右方向において、傾斜面60Aの上端部60A−1から位置PA2までの距離である。本実施形態では、距離LA2は、距離LA1より大きく設定される。また、距離LA2は、球体70の半径Rより大きく、かつ、球体70の直径である半径Rの2倍の値より小さく設定される。位置PA1と位置PA2との間の距離(LA2−LA1)は、球体70の半径Rより小さく設定される。短絡状態にある球体70の中心位置CPは、鉛直方向である上下方向において、位置PA2とほぼ同じ位置に位置する。
第1の実施形態では、固定接点形成片62、64がスイッチ基板52から垂直方向に起立する構成であることから、地震が発生している間に、球体70が各固定接点形成片に当接して、固定接点形成片61、62の間、または固定接点形成片63、64の間を確実に短絡する。この結果、地震検知装置22は地震の発生を確実に検知することができる。また、載置台58が傾斜面60A、60Bを有し、固定接点形成片61、63の上部連結部61C、63Cが傾斜して形成されることから、地震がおさまった後に、球体70は自重により傾斜面を転がり落ちて載置台58の載置面59に戻され、その載置面59の上で静止する。この結果、ユーザは、次の地震に備えて球体70を載置面59に戻す作業を行う必要がなくなる。
以下に、本発明の振動検知装置をスライド扉用照明装置に適用した第2の実施形態について、図面を参照して説明する。第2の実施形態は、地震検知装置22の載置接点組体および固定接点形成片の構成について、第1の実施形態と相違するので、この相違する構成について説明する。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同じ構成を有する部分には同一の番号または記号を付して説明する。
図11は、地震検知装置22の前カバー50を取り外した状態で、ケース本体51の内部構成を示す。図11において、載置接点組体158が、金属材料などの導電性材料を折り曲げて形成され、左右方向においてスイッチ基板152の上面の中央位置に配置される。載置接点組体158の導電性材料としては、スチールをスズでメッキした材料が考え、スイッチ基板152へのハンダ付けの容易性が図られる。載置接点組体158は、載置面159と、一対の傾斜転動面160A、160Bと、一対の脚部161、163とを備える。載置面159は、水平な平面から構成される。円形の凹所159Aが、載置面59の中央に形成される。傾斜転動面160Aは、載置面159から左上方に傾斜して延びる平面から構成される。傾斜転動面160Bは、載置面159から右上方に傾斜して延びる平面から構成される。脚部161は、傾斜転動面160Aの左上端部から下方に延び、スイッチ基板152に取り付けられる。脚部163は、傾斜転動面160Bの右上端部から下方に延び、スイッチ基板152に取り付けられる。
第2の実施形態のスライド扉用照明装置1の電気的構成は、スイッチ基板158の構成以外は、図7および図8に示す第1の実施形態の電気的構成と同じである。第2の実施形態のスイッチ基板158において、載置接点組体158の脚部161が図8に示すコネクタ65の端子ST1に直接に接続され、脚部163が、載置接点組体158の傾斜転動面160B、載置面159、傾斜転動面160A、および脚部161を介して図8に示すコネクタ65の端子ST1に接続される。固定接点形成片162および固定接点形成片164が、コネクタ65の端子ST2に共通に接続される。
(地震が発生していない正常状態)
正常状態において、球体70は載置面159の上で静止しているので、載置接点組体158と固定接点形成片162との間は短絡されることなく、電気的に遮断されるとともに、載置接点組体158と固定接点形成片164との間も短絡されることなく、電気的に遮断される。この結果、正常な状態において、載置接点組体158と固定接点形成片162との間、および載置接点組体158と固定接点形成片164との間は、共に開放された状態にある。この開放状態においては、第1の実施形態と同様に、トランジツタETR1はオフ状態を維持し、電源端子VCCからの電源電圧は発光ダイオートD1〜D6に供給されない。正常状態において、スライド扉3Aの開閉動作により発電機が発電した電力は、蓄電用コンデンサCNDに充電され続ける。
地震が発生すると、球体70は載置接点組体158の載置面159から傾斜転動面160A、160Bのいずれかの傾斜転動面に沿って転動を開始し、載置面159および両傾斜転動面160A、160Bの上で転動しながら左右方向に往復運動する。地震の振動が所定の振動以上の強い振動に達したときに、球体70は、固定接点形成片162、164のいずれかの固定接点形成片に当接する。たとえば、球体70が傾斜転動面160A上の位置PA1まで転動し、固定接点形成片162の脚部162Aに当接した場合、球体70は、図12に示すように、傾斜転動面160A上の位置PA1と、固定接点形成片162の脚部162Aの側面上の位置PA2とで接触し、載置接点組体158と固定接点形成片162との間を短絡する。この結果、載置接点組体158と固定接点形成片162との間が閉成される一方、載置接点組体158と固定接点形成片164との間は開放されたままである。
第2の実施形態では、載置接点組体158が、載置面159と、傾斜転動面160A、160Bと、固定接点形成片162、164とともにスイッチ手段を構成する傾斜転動面160A、160B上の位置PA1、PB1での接触部分とを有し、導電性材料を折り曲げて形成される。この結果、第1の実施形態のように載置台58と、固定接点形成片61、63とを別個に形成する構成に比べ、地震検知装置22の構成を簡単にすることができる。
なお、第2の実施形態でも、第1の実施形態と同じ構成部分により、第1の実施形態と同じ効果が発揮される。
スライド扉用照明装置1が、本発明の振動検知機能を有する作動装置の一例である。地震検知装置22は、本発明の振動検知装置の一例である。前カバー50およびケース本体51が、本発明の筐体の一例である。載置台58、または載置接点組体158の一部分が、本発明の載置部材の一例であり、載置面59および傾斜面60A、60Bは、本発明の載置面、および傾斜面の一例である。載置面159、および、載置面159の左右の端部から傾斜転動面160A、160B上の位置PA1、PB1までの傾斜面が、本発明の載置面、および傾斜面の一例である。固定接点形成片61の上部連結部61C上の位置PA1での接触部分、または固定接点形成片63の上部連結部63C上の位置PB1での接触部分が、本発明の第1接点部分の一例であり、傾斜接触面の一例である。固定接点形成片62の脚部62Aの側面上の位置PA2での接触部分、または固定接点形成片64の脚部64Aの側面上の位置PB2での接触部分が、本発明の第2接点部分の一例であり、起立接触面の一例である。また、載置接点組体158の傾斜転動面160A上の位置PA1での接触部分、または傾斜転動面160B上の位置PB1での接触部分が、本発明の第1接点部分の一例であり、傾斜接触面の一例である。固定接点形成片162の脚部162Aの側面上の位置PA2での接触部分、または固定接点形成片164の脚部164Aの側面上の位置PB2での接触部分が、本発明の第2接点部分の一例であり、起立接触面の一例である。固定接点形成片61の上部連結部61C上の位置PA1での接触部分と、固定接点形成片62の脚部62Aの側面上の位置PA2での接触部分との組み合わせが、本発明のスイッチ手段の一例である。固定接点形成片63の上部連結部63C上の位置PB1での接触部分と、固定接点形成片64の脚部64Aの側面上の位置PB2での接触部分との組み合わせが、本発明のスイッチ手段の一例である。また、載置接点組体158の傾斜転動面160A上の位置PA1での接触部分と、固定接点形成片162の脚部162Aの側面上の位置PA2での接触部分との組み合わせが、本発明のスイッチ手段の一例である。載置接点組体158の傾斜転動面160B上の位置PB1での接触部分と、固定接点形成片164の脚部164Aの側面上の位置PB2での接触部分との組み合わせが、本発明のスイッチ手段の一例である。3つの位置決め突起37A〜37Cが、本発明の位置決め部材の一例である。トランジスタETR1、ETR2およびトランジスタBTRの組み合わせが、本発明の電力供給手段の一例である。トランジスタBTRと、そのトランジスタBTRをトランジスタETR1に接続する回路との組み合わせが、本発明の保持回路の一例である。トランジスタETR2と、そのトランジスタETR2をリセットスイッチRTSWおよびトランジスタETR1に接続する回路との組み合わせが、本発明のリセット回路の一例である。スイッチ基板52またはスイッチ基板152が、本発明の回路基板の一例である。リセットスイッチRTSWが、本発明の操作スイッチの一例である。球体70が、本発明の転動体の一例である。発光ダイオードD1〜D6が、本発明の電気的作動手段の一例であり、本発明の複数の発光ダイオードの一例である。蓄電用コンデンサCNDが、本発明の蓄電手段の一例である。スライド扉用発電装置20の発電機が、本発明の発電手段の一例である。
本発明は、第1および第2の本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。
20 スライド扉用発電装置
22 地震検知装置
50 前カバー
51 ケース本体
52、152 スイッチ基板
58 載置台
59、159 載置面
60A、60B 傾斜面
61〜64、162、164 固定接点形成片
70 球体
158 載置接点組体
160A、160B 傾斜転動面
BTR PNP型のトランジスタ
CND 蓄電用コンデンサ
D1〜D6 発光ダイオード
ETR1〜ETR4 電界効果トランジスタ
RTSW リセットスイッチ
Claims (13)
- 所定内部空間を画定する筐体と、
筐体の内部に配置され、載置面と、その載置面から互いに反対方向に延び、上方に傾斜する傾斜面とを有する載置部材と、
傾斜面の上端部に近接して位置する第1接点部分と、第1接点部分よりも傾斜面の上端部から離れて上方に位置する第2接点部分とを有し、筐体の内部に配置されるスイッチ手段と、
筐体の所定内部空間において載置部材の載置面および傾斜面を転動することが可能な導電性の転動体と、を備え、
転動体が傾斜面の上端部まで転動したときに、または、その上端部を越えて転動したときに、転動体が第1接点部分および第2接点部分を短絡する振動検知装置。 - 載置部材は、筐体の所定内部空間が長く延びる水平方向において、載置面から互いに反対方向に同じ傾斜角度で同じ長さだけ延びる2つの傾斜面を有し、
スイッチ手段は、2つの傾斜面の両上端部にそれぞれ近接して2個配置される請求項1に記載の振動検知装置。 - 筐体の内部において載置部材の下方に配置され、2個のスイッチ手段が取り付けられる回路基板を備える請求項2に記載の振動検知装置。
- 筐体の内部に配置され、筐体に対して回路基板を位置決めする位置決め部材を備える請求項3に記載の振動検知装置。
- 第1接点部分は、上方に傾斜する傾斜接触面を有し、
第2接点部分は、第1接点部分の傾斜接触面よりも大きな傾斜角度で上方に延びる起立接触面を有し、
転動体は、第1接点部分の傾斜接触面と、第2接点部分の起立接触面とに接触して短絡する請求項1〜4のいずれかに記載の振動検知装置。 - 転動体が第1接点部分と第2接点部分とを短絡する状態にあるときに、転動体が第1接点部分と接触する第1接触位置は、筐体の所定内部空間が長く延びる水平方向において、短絡する状態にある転動体の中心位置よりも、転動体が第2接点部分と接触する第2接触位置の近くに位置する請求項1〜4のいずれかに記載の振動検知装置。
- 転動体が第1接点部分および第2接点部分を短絡した状態において、転動体と第2接点部分との接触位置が、両接点部分を短絡する転動体の中心の位置、または、その中心の位置より上方に位置する請求項1〜6のいずれかに記載の振動検知装置。
- 載置部材は、導電性材料から形成され、
第1接点部分は、載置部材と一体的に形成される請求項1〜7のいずれかに記載の振動検知装置。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の振動検知装置と、
蓄電手段と、
電気的作動手段と、
振動検知装置のスイッチ手段の第1接点部分および第2接点部分が短絡されたときに、蓄電手段からの電力を電気的作動手段に供給する電力供給手段と、を備える振動検知機能を有する作動装置。 - 電力供給手段は、振動検知装置のスイッチ手段の第1接点部分および第2接点部分が短絡されたときに、蓄電手段からの電力を電気的作動手段に供給する電力供給状態を保持する保持回路を有する請求項9に記載の振動検知機能を有する作動装置。
- 操作スイッチを備え、
電力供給手段は、操作スイッチの操作により保持回路の電力供給状態を解除するリセット回路を有する請求項10に記載の振動検知機能を有する作動装置。 - 振動検知装置、蓄電手段、電気的作動手段、および電力供給手段を収容する装置フレームを備え、
操作スイッチの操作部分が、装置フレームの外部に露出する請求項11に記載の振動検知機能を有する作動装置。 - 発電手段を備え、
蓄電手段は、発電手段により発電された電力を蓄電し、
電気的作動手段は、並列接続された複数の発光ダイオードから構成される請求項9〜12のいずれかに記載の振動検知機能を有する作動装置。
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