JP2016148613A

JP2016148613A - 振動センサー

Info

Publication number: JP2016148613A
Application number: JP2015026190A
Authority: JP
Inventors: 廣司吉村; Koji Yoshimura; 耒本一茂; Kazushige Kurumoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-08-18

Abstract

【課題】設置面に対して水平方向の振動を検出し落下する仕組みで、全方位の振動エネルギーの検出には対応できないという課題があった。
【解決手段】振動センサーは、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整することにより閾値磁力を調整できる磁力調整部１と、磁力調整部１に隣接し閾値設定距離D１に応じた閾値磁力で保持される振動検出体２１を備える振動検出部２と、上下左右の振動エネルギーが振動検出体２１を振動させた際に、閾値設定距離D１に応じた閾値磁力を超えた場合に振動検出体２１が移動し動作する制御スイッチ３１を備える制御部３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動エネルギーを検出する振動センサーに関する。

従来、振動センサーは、磁力の変化を検出する電気式の振動センサーと、振動により球体が移動することでスイッチが動作する機械式振動センサーが知られている。

特開２００４−１８４１４７号公報特開２００６−２０８２３１号公報

しかしながら、上述した電気式の技術では、電源の供給がなければ動作しないという欠点があった。電源供給に蓄電池を使用した場合には、電池の残量が減少することにより動作しない可能性もあった。また、上述した機械式の技術では、設置面に対して水平方向の振動を検出し落下する仕組みで、上下左右、斜め方向など全方位の振動エネルギーの検出には対応できないという課題があった。また、機械式の技術では、水平方向のみでは震度の計測精度が低いうえに、再び計測を開始するためには落下した球体を拾い再設置しなくてはならないという課題があった。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明に係る振動センサーの特徴は、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整することにより閾値磁力を調整できる磁力調整部１と、磁力調整部１に隣接し閾値設定距離D１に応じた閾値磁力で保持される振動検出体２１を備える振動検出部２と、全方位の振動エネルギーが振動検出体２１を振動させた際、閾値設定距離D１に応じた閾値磁力を超えた場合に振動検出体２１が移動し動作する制御スイッチ３１を備える制御部３とを備える点を要旨とする。

本発明によれば、電源供給が不要であり、設置面に対して全方位方向の振動エネルギーを検出することを可能とする振動センサーを提供することができる。また、振動エネルギーの検出レベルが調整可能であるため、振動の種類や特性に応じて異なる検出レベルで対応することが可能となる。このほか、振動検出体21が一度落下してもリセット接触部１１ｂを押すだけで再び振動を検出可能な状態（初期待機状態）にリセットできるので、防犯用途や災害用途において暗闇で動作する際にも有効となる。

本発明の実施形態に係る振動センサーの概略構成例を示す模式的な断面図である。本発明の実施形態に係る振動センサーの詳細構成例を示す模式的な斜視図である。

以下、本発明の実施形態の振動センサーを図面を参照しながら詳細に説明する。具体的には、（１）概略構成例、（２）詳細構成例について説明する。以下の実施形態における図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。

（１）概略構成例
図１は、本実施形態に係る振動センサーの概略構成例である。本発明に係る振動センサーは、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整することにより閾値磁力を調整できる磁力調整部１と、磁力調整部１に隣接し閾値設定距離D１に応じた閾値磁力で保持される振動検出体２１を備える振動検出部２と、全方位の振動エネルギーが振動検出体２１を振動させた際、閾値設定距離D１に応じた閾値磁力を超えた場合に振動検出体２１が移動し動作する制御スイッチ３１を備える制御部３とを備える。

図１で示す振動センサーの磁力調整部１は、先端に磁石１１aを有し仕切板１２aに対して垂直上方向A１または垂直下方向A２へ可動する磁石保持部１１と、磁石保持部１１を保持するための調整支持筐体１２を備える。振動検出部２は、全方位に自由に可動できる磁性体である振動検出体２１と、振動検出体２１を内包し磁石保持部１１と仕切板１２aを介して接触する検出支持筐体２２を備える。制御部３は、振動検出部２に隣接し振動検出体２１が移動または落下した際に動作する制御スイッチ３１を備える。

磁石保持部１１の先端に固定される磁石１１aが仕切板１２aに対して垂直上方向A１または垂直下方向A２へ可動することで閾値設定距離D１が変化し、仕切板１２aを挟んで磁石１１aと反対側の面に保持される振動検出体２１は移動または落下せずに保持される。磁力調整部１は、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整することにより、振動エネルギーが振動検出体２１に加わった際に移動または落下するために必要な閾値磁力を調整できる。例えば、閾値磁力は、地震等の検出用途であれば地震動の強さを表す震度等に合わせて設定することもできる。

制御部３は、振動検出体２１が移動または落下することで、制御スイッチ３１を動作させる。制御スイッチ３１は電気式スイッチであってもよいし、機械式スイッチであってもよい。例えば、電気式スイッチであれば、照明器具や警報器等に接続してオンとオフを制御するスイッチ等が挙げられる。また、機械式スイッチの場合は、制御スイッチ３１を圧縮空気のオンとオフを制御する流量コントロールスイッチ等とすることが挙げられる。例えば、機械式スイッチで圧縮空気を流すことで、音を発生することもできる。

調整支持筐体１２と検出支持筐体２２は、異なる部品として説明しているが、一体成型してもよい。また、仕切板１２aは、調整支持筐体１２と異なる部品として説明しているが、一体成型することで底面を有する調整支持筐体１２とすることもできる。振動検出体２１が仕切板１２aと接している面の幅を磁石保持部１１の幅よりも大きくすることで仕切板１２aを不要とすることもできる。

（２）詳細構成例
図２は、本実施形態に係る振動センサーの詳細構成例を示す図である。概略構成例で説明した振動センサーでは、振動エネルギーが閾値磁力を超えて振動検出体２１が落下した際に、再び検出可能な状態とするためのリセット機能がなかった。図２に示す詳細構成例では、リセット機能を有する構成例として説明する。また、磁力調整部１について磁石保持部１１の具体的な位置調整例を示す。更に、調整支持筐体１２と検出支持筐体２２が互いにネジ溝を有して位置を調整できるような機構例を示す。制御部３については、電気式スイッチで例示する。

図２に示す振動センサーは、磁力調整部１と、振動検出部２と、制御部３を備える。磁力調整部１は、磁力保持部１１と調整支持筐体１２を備える。磁力保持部１１は、磁石１１aと、リセット接触部１１ｂと、復帰バネ１１cと、ガイド１１d、ガイド調整溝１１eを有する位置調整部１１fとを備える。調整支持筐体１２は、仕切板１２aと、調整溝１２bと、磁石口１２cと、ガイド１１ｄの調整口１２dを備える。振動検出部２は、振動検出体２１と、筐体位置調整溝２２aを有する検出支持筐体２２を備える。制御部３は、制御筐体３０と、制御スイッチ３１と、電源入力端子３２と、電気出力端子３３とを備える。

磁力調整部１は、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整することにより閾値磁力を調整できる。調整支持筐体１２は外部側面に調整溝１２bがあり、位置調整部１１fの内部側面にあるガイド調整溝１１eと嵌合する螺旋状の溝を有しており、回転することで上下位置を調整できるネジ調整機構を有する。磁力保持部１１は、位置調整部１１fを回転させることで調整口１２dより突出するガイド１１dを上下に移動させ、磁石１１aと仕切板１２aとの距離に応じて変化する閾値設定距離D１を調整できる。復帰バネ１１cは、調整支持筐体１２の上面に接し、磁力保持部１１が仕切板１２aと反対の方向へ動くための復元力として作用する。調整口１２ｄを磁石１１aが仕切板１２aに接触できるように開口しておくことで、振動検出体２１を振動検出可能な待機状態に復元できる。振動検出部２は、上下左右の外部振動エネルギーが振動検出体２１を振動させた際、閾値設定距離D１に応じて設定される閾値磁力を超えた場合に振動検出体２１を搖動し落下させる。制御部３は、振動検出体２１が搖動し落下した際に、制御筐体３０に設置された制御スイッチ３１が押圧され動作する。制御スイッチ３１が動作すると、電源入力端子３２から供給される電気エネルギーが電気出力端子３３から供給される。

調整支持筐体１２には調整溝１２b、検出支持筐体２２には筐体位置調整溝２２aをそれぞれ有しており、互いに嵌合するネジ溝を有しているため、調整支持筐体１２と検出支持筐体２２のいずれか一方または双方を回転することで位置を調整できる。調整支持筐体１２と検出支持筐体２２の位置を調整することで、振動検出体２１の吊り下がり高さを変えることができ、制御部３の制御スイッチ３１に加える力の大きさを調整することができる。振動検出体２１が重力落下する際には、高さに応じて制御スイッチ３１に加わる力の大きさが設定できる。

さらに、検出支持筐体２２は、ネジ溝を有する固定用開口穴２２ｂを設け、固定用止めネジ２２ｃと嵌合させれば、互いにネジ溝を有する調整支持筐体１２と検出支持筐体２２を固定することができる。調整支持筐体１２と検出支持筐体２２は、互いにネジ溝を有するため、いつでも回転可能な状態にあるが、固定用止めネジ２２ｃを締めることで固定できる。

１・・・磁力調整部
１１・・・磁石保持部
１１a・・・磁石
１１b・・・リセット接触部
１１c・・・復帰バネ
１１d・・・ガイド
１１e・・・ガイド調整溝
１１f ・・・位置調整部
１２・・・調整支持筐体
１２a・・・仕切板
１２b・・・調整溝
１２c・・・磁石口
１２d・・・調整口
２・・・振動検出部
２１・・・振動検出体
２２・・・検出支持筐体
２２a・・・筐体位置調整溝
２２ｂ・・・固定用開口穴
２２ｃ・・・固定用止めネジ
３・・・制御部
３０・・・制御筐体
３１・・・制御スイッチ
３２・・・電源入力端子
３３・・・電気出力端子

Claims

磁石と仕切板との距離に応じて変化する閾値設定距離を調整することにより閾値磁力を調整できる磁力調整部と、前記磁力調整部に隣接し前記閾値設定距離に応じた前記閾値磁力で保持される振動検出体を備える振動検出部と、上下左右の振動エネルギーが前記振動検出体を振動させた際に、前記閾値設定距離に応じた前記閾値磁力を超えた場合に前記振動検出体が移動し動作する制御スイッチを備える制御部とを備えることを特徴とする振動センサー。