JP2985264B2 - 感震器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の分野＞ この発明は、例えばガスメータ用プリント基板やその
他のガス器具などに取付けられ、地震などの振動が所定
値以上になつたことを感知して電源の自動切断や燃焼装
置の自動消化などの災害防止機能を達成させる感震器に
関するものである。

＜従来技術のその課題＞ この種の感震器として従来から広く知られているもの
に、例えば実開昭55−21510号公報、実開昭55−114943
号公報、実開昭55−119938号公報などに開示されている
ように、球面状もしくはテーパ面状の受け皿上に鋼球な
どの球体を載せて、振動にともなう球体の転動によりス
イツチを開閉させるように構成した球体方式のものと、
例えば実開昭55−28938号公報や特開昭57−74625号公報
などに開示されているように、ケース内に振子重錘を吊
下げ、この振子重錘またはこれに一体に連設された可動
体の水平方向および上下方向の運動を検知するように構
成した振子方式のものがある。

前者の球体方式の感震器の場合は、球体の転動面を構
成する受け皿を必要とすることから、感震器全体が水平
方向において大形化しやすい。

他方、後者の振子方式の感震器の場合は、上記球体方
式のものに比べて水平方向において小形化しやすいけれ
ども、感度をよくするためには振子の吊下げ距離を大き
くする必要があるために、感震器の上下方向の全長が大
きくなりやすく、小形化しにくい。また、従来の振子式
感震器の場合、ケースを傾斜して取り付けたとき、感震
部がその傾斜の影響をうけて、取付け時点でのケースと
感震部との相対的な傾きを感知して誤動作したり、感知
すべき振動の所定値、すなわち、設定震度が変動した
り、さらには、振動の方向による動作偏差が大きくなる
といつたように、感震器としての動作の信頼性の面で未
だ多くの課題がある。

＜発明の目的＞ この発明は上記従来の課題を解消するためになされた
もので、全体を小形化できるとともに、ケースの取付け
姿勢が傾斜しても所定の感震動作を適確に行なわせるこ
とができ、しかも、振動の方向による動作偏差が小さ
く、感震器としての動作の信頼性が高い感震器を提供す
ることを目的としている。

＜発明の構成と効果＞ この発明に係わる感震器は、外部固定端子を備えたケ
ースと、このケース内に収納され水平運動する振子重錘
と、この振子重錘の水平運動を上下運動に変換する運動
変換機構部と、この機構部により変換された振子重錘の
上下運動を電気信号に変換するスイツチ機構と、ケース
の傾斜取付け時に感震部を自動的に水平に保持する自動
水平機構部と、この水平機構部に対して制振作用を与え
るダンパー部とを具備し、上記タンパー部は、上記ケー
スの内面に所定の密閉空隙を形成して配設された可撓性
薄膜と、上記空隙内に充填された粘性液体と、この粘性
液体内に浸漬されて上記可撓性薄膜の上面に圧接されか
つ上記ケースの頂部内面に形成された凹状球面部に摺動
可能に嵌合される球面部が中央部に形成された円盤状制
振部材とから構成され、上記可撓性薄膜の中央部下面に
上記自動水平機構部における円盤状可動部材の上面を当
接させたことを特徴とする。

上記構成によれば、上記振子機構部および自動水平機
構部が同軸状に垂下されているから、上記両機構部の水
平方向における相対的な変位がなく、スイツチ機構は開
放状態に保持される。そのため、地震などの一定以上の
振動が加わらない限り、たとえケースが傾斜して取り付
けられたとしても、上記両機構部の水平方向における相
対的な変位がなく、上記スイツチ機構を開放保持して誤
動作のおそれがない。

つぎに、地震などの一定以上の振動が加わると、上記
両機構部がともに振子運動をしようとするけれども、上
記自動水平機構部に対してはダンパー部が制振作用をし
ているから、振子機構部のみが感震運動して自動水平機
構部に対し水平方向へ相対的に変位し、上記スイツチ機
構を閉成させる。

これにより、上記自動水平機構部Ｆに対する振子機構
部に対し水平方向へ相対的に変位し、スイツチ機構を閉
成させ、感震動作をさせることができるから、振子方式
でありながら、振子重錘の長さを余り大きくとる必要が
ないことから、水平方向および上下方向の両方から全体
の小形化を図ることができる。

また、ケースを傾斜して取付けたとしても、自動水平
機構部の働きで、振子機構部、運動変換機構部およびス
イツチ機構からなる感震部を自動的に水平に保持すると
ともに、その水平機構部をダンパー部を介して制振する
ことができるので、ケースの傾斜取付けにともなう感知
すべき振動値の変動や振動の方向による動作偏差を非常
に少なくして、所定の感震動作を確実に、かつ精度よく
行なわせることができる。

しかも、上記ダンパー部を構成する上記可撓性薄膜の
中央部は前記円盤状可動部材と円盤状制振部材とで挟持
されるとともに、この制振部材の球面部が上記ケースの
凹状球面部に摺動可能に嵌合されている。そのため、ケ
ースが傾斜して取付けられ、上記自動水平機構部が上記
可動部材の球面部と支点部材との支持点を支点として回
動する際、上記ダンパー部と上記自動水平機構部との回
転中心が一致しているから、上記可撓性薄膜に無理な張
力が作用しないで長寿命であり、かつ安定した自動水平
動作を達成することができるとともに、上記回転中心の
周りに同心円状に各機構を配置でき、この点からも全体
構成が簡単で小形化でき、その製造組立が容易である。

以上のように、この発明によれば、上記した従来のい
ずれのものよりも小形で、かつ組立性に優れ、しかも、
感震性能の高い感震器を提供することができる。

＜実施例の説明＞ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例による感震器の構成を示
す縦断面図であり、この感震器は大別して、円筒形のケ
ースＡと、このケースＡ内に設置されて振子運動する重
錘１をもつた振子機構部Ｂと、この振子機構部Ｂの振子
運動を上下運動に変換する運動変換機構部Ｃと、この運
動変換機構部Ｃにより変換された上記振子機構部Ｂの上
下運動を電気信号に変換するスイツチ機構Ｄと、上記ケ
ースＡの傾斜取付け時に上記振子機構部Ｂ、運動変換機
構部Ｃおよびスイツチ機構Ｄからなる感震部Ｅを自動的
に水平に保持する自動水平機構部Ｆと、上記感震部Ｆお
よび水平機構部Ｆに対して制振作用を与える粘性液体式
ダンパー部Ｇとから構成されている。

上記ケースＡは、上向きに開口するケース本体２とこ
のケース本体２の上部に冠着されるケースカバー３とか
らなり、上記ケース本体２の径方向で相対向する個所に
は１対の固定端子4,5が立設され、その各下端部をケー
ス本体２の下方に突出させるとともに、上端部をケース
カバー３の内部に延出させてある。さらに、上記ケース
本体２の開口部には、このケース本体２を径方向に横断
させてフラツトバー状の梁部材６が架設されている。

上記振子機構部Ｂは振子重錘１の中心部に吊軸７を貫
通させて下端部で上記重錘１を保持するとともに、この
吊軸７の上端には円盤状頭部7aをもつた吊下げ部８が形
成されている。他方、後述する自動水平機構部Ｆを介し
て、上記ケースＡ内に吊下げ装置される円板状の中ベー
ス９には、上記吊軸７の水平移動を許容する径の貫通孔
10が形成されているとともに、この貫通孔10の上端部に
上記吊下げ部８の下面周縁部に当接する円環状の軸受座
9aが形成されており、この円環状の軸受座9aに上記吊軸
７の上端の吊下げ部８を首吊り支持させることにより、
上記振子機構部Ｂが円環状の軸受座9aと上記吊下げ部８
の下面周縁部との当接点を支点として振子運動するよう
に構成されている。

上記中ベース９には上記円盤状頭部7aを収納する凹部
9bが形成され、上記円盤状頭部7aの上面には可動円盤11
が同心状に載置されて上記凹部9bに収納されている。こ
れによつて、上記振子機構部Ｂが円環状の軸受座9aと上
記吊下げ部８の下面周縁部との当接点を支点として振子
運動した際、この振子運動を可動円盤11の上下の揺動運
動に変換する運動変換機構部Ｃが構成されている。

上記上下運動変換機構部Ｃにより変換された振子機構
部Ｂの振子運動を電気信号に変換するスイツチ機構Ｄは
次のように構成されている。

すなわち、上記可動円盤11の上面中央に先端部が当接
する可動接触片12を配設し、この可動接触片12の基端部
は上記中ベース９の上面に複数本のビスを介して固定さ
れた円板状のベース16に設定されている可動端子13に固
定してある。他方、上記可動接触片12の先端部側の上面
に所定間隔を存して固定接点14が対向配設され、この固
定接点14は上記ベース16に設定された固定端子15に設け
られている。

また、上記可動および固定端子13、15にはリード端子
13a、15aが上方延びて穿設され、上記ケース本体２に固
定された１対の外部固定端子4,5に対向配置されて、こ
れらの対向する端子４、13a間および５、15a間にそれぞ
れコイル状リード線17,18が掛け渡し接続されている。
上記構成によつて、スイツチ機構Ｄが構成されるととも
に、その電気配線を簡素でかつ容易に行なうことができ
る。

上記ケース本体２に架設された梁部材６の長手方向の
中央部には、上方に突出する凹型球面19aを有する支点
部材19が圧入固定されるとともに、この支点部材19の球
面部19aの上面に摺接して吊持される球面部20aを中央部
に有する円盤状可動部材20が設けられている。

この可動部材20の径方向の対向個所から下方に延設し
た１対の吊下げ片21,21の下端には径方向の外方に張り
出す係止爪21a,21aが一体に形成されており、上記１対
の吊下げ片21,21を上記ベース16に形成した貫通孔16a,1
6aからベース16の下方に挿入して、上記係止爪21a,21a
をベース16の下面に係止させることにより、ケースＡの
傾斜取付け時に上記感震部Ｅを自動的に水平に保持する
ヤジロベイ型式の自動水平機構部Ｆが構成されている。

上記ケースカバー３の内面にはゴムなどの可撓性薄膜
23が所定の空隙24を存して対向配設され、その周囲に断
面ほぼ円形に形成された厚肉部23aを上記ケースカバー
３の内面と、リング状液密部材22とにより挟み込んで液
密に固着するとともに、上記ケースカバー３に設けた孔
3bから上記空隙24内にオイルなどの粘性液体25を充填し
たのち、上記孔3bを、例えば紫外線硬化性の接着剤を介
して封止されている。

上記可撓性薄膜23の中央部下面には前記円盤状可動部
材20の上面が圧接されるとともに、その中央部上面には
上記球面部20aの上面が嵌合される球面部26aをもつた円
盤状制振部材26が配設され、上記球面部26aの上面は上
記ケースカバー３の頂壁部3aに形成された凹状球面部3b
に摺動可能に嵌合されている。すなわち、上記ケースカ
バー３の頂壁部3aの中央部に設定された制振部材26によ
り、封入された粘性液体25の流動に抵抗を与えて、ダン
パー機能を高める構成になされている。上記構成により
所定の粘性液体式ダンパー部Ｇが構成されている。

つまり、この粘性液体式ダンパー部Ｇは、上記可撓性
薄膜23の下面に上記自動水平機構部Ｆにおける円盤状可
動部材20の上面を当接させることにより、自動水平機構
部Ｆおよび感震部Ｅに対して制振作用を与え、ケースＡ
の水平取付け時および傾斜取付け時のいずれの場合でも
同一の感震特性を保つように構成されている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

ケースＡが、例えばガスメータ用プリント基板などに
振子機構部Ｂの吊軸７の中心が垂直となるように水平に
取付けられた状態では、スイツチ機構Ｄの可動接触片12
と固定接点14とが第１図のように離間している。

このような取付け状態において、地震などの設定値以
上の振動が加わると、第２図で示すように、振子機構部
Ｂが振子運動し、この振子運動にともない吊軸７の上端
の吊下げ部８が軸受座9aの周りで上下に揺動し、この上
下運動にともない、可動円盤11がその径方向の一端を支
点Ｒとして他端11aを上方へ変位させる揺動運動をし、
その上面中央に先端部が当接する可動接触片12を上方へ
弾性変位させて、上記スイツチ機構Ｄの可動接触片12を
固定接点14に当接させてスイツチ・オンにする。

これにより、対向する１対の外部固定端子4,5間がコ
イル状リード線17、可動端子13、可動接触片12、固定接
点14、固定端子15およびコイル状リード線18を介して電
気的に導通されて所定の感震動作が行なわれる。

また、ケースＡが傾斜して取付けられた場合、上記自
動水平機構部Ｆが上記可動部材20の球面部20aと支点部
材19との支持点を支点として回動し、上記自動水平機構
部Ｆの自動水平作用により、感震部Ｅの全体が水平に保
持される。すなわち、自動水平機構部Ｆの中心線ｂはケ
ースＡの傾斜状態でも垂直となる。

このとき、自動水平機構部Ｆの円盤状可動部材20の上
面が粘性液体式ダンパー部Ｇの可撓性薄膜23の下面に当
接しているので、上記自動水平機構部Ｆが不用意に振動
するのを防止することができる。他方、振子機構部Ｂは
上述のように吊軸７の上端の吊下げ部８と軸受座9aとの
支持点を支点として、その周りで回動することができる
から、上記吊軸７の中心線ａを上述した自動水平機構部
Ｆの垂直な中心線ｂに一致させることができる。

したがつて、このような傾斜取り付け状態において、
地震などの設定値以上の振動が加わつた場合、上記した
水平取り付け状態の場合と同様の感震動作を達成するこ
とができる。

上述から明らかなように、上記構成によれば、上記振
子機構部Ｂおよび自動水平機構部Ｆが同軸状に垂下され
ているから、上記両機構部B,Fの水平方向における相対
的な変位がなく、スイツチ機構Ｄは開放状態に保持され
る。そのため、地震などの一定以上の振動が加わらない
限り、たとえケースＡが傾斜して取り付けられたとして
も、上記両機構部B,Fの水平方向における相対的な変位
がなく、上記スイツチ機構Ｄを開放保持して誤動作のお
それがない。

つぎに、地震などの一定以上の振動が加わると、上記
両機構部B,Fがともに振子運動をしようとするけれど
も、上記自動水平機構部Ｆに対してはダンパー部Ｇが制
振作用をしているから、振子機構部Ｂのみが感震運動し
て自動水平機構部Ｆに対し水平方向へ相対的に変位し、
上記スイツチ機構Ｄを閉成させる。

これにより、上記自動水平機構部Ｆに対する振子機構
部Ｂに対し水平方向へ相対的に変位し、スイツチ機構Ｄ
を閉成させ、感震動作をさせることができるから、振子
方式でありながら、振子重錘１の長さを余り大きくとる
ことなく、水平および上下方向の寸法を短縮することが
でき、この点からも全体の小形化を達成することができ
る。

しかも、上記ダンパー部Ｇを構成する上記可撓性薄膜
23の中央部は前記円盤状可動部材20と円盤状制振部材26
とで挟持されるとともに、この制振部材26の球面部26a
が上記ケースカバー３の凹状球面部3bに摺動可能に嵌合
されている。そのため、ケースＡが傾斜して取付けられ
て、上記自動水平機構部Ｆが上記可動部材20の球面部20
aと支点部材19との支持点を支点として回動する際、上
記ダンパー部Ｇと上記自動水平機構部Ｆとの回転中心が
一致しているから、上記可撓性薄膜23に無理な張力が作
用しないで長寿命であり、かつ安定した自動水平動作を
達成することができるとともに、上記回転中心の周りに
同心円状の各機構を配置でき、この点からも全体構成が
簡単で小形化でき、その製造組立が容易である。

なお、上記振子機構部Ｂが円環状の軸受座9aと吊下げ
部８との当接点を支点として振子運動した際、その振子
運動を可動円盤11の上下の揺動運動に変換することがで
きるから、上記支点の周りにおける全方向の振子運動に
応答して上記可動円盤11が揺動運動し、上記スイツチ機
構Ｄを開閉させるすることができる。したがつて、１つ
のスイツチ機構Ｄでもつて上記支点の周りにおける全方
向の感震動作を確実かつ精度よく行なわせることができ
る。

第３図はこの発明の他の実施例による感震器の構成を
示す縦断面図であり、同図において、第１図と相違する
点は、上記中ベース９の凹部9bの内底面にこれと同心状
の環状突部9cが形成され、上記環状突部9cに可動に嵌合
されるスカート部11bを上記可動円盤11の外周に形成し
たことにある。

これによつて、上記吊軸７の中心線ａに可動円盤11の
中心を一致させることができるから、上記吊軸７がいず
れの方向へ振子運動をした場合でも、常に一定の感震動
作を達成することができる。また、上記可動円盤11を中
ベース９に安定して保持することができるから、地震な
どの一定以上の振動が加わらない限り、上記可動円盤11
が不用意に揺動運動をして誤動作するのを防止すること
ができる。

さらに、上記固定端子15はその径方向の一端部15aが
第４図に示すように中ベース９とベース16とで挟持され
て保持され、上記固定端子15の長手方向の他端部15bに
対応する上記中ベース９の周辺部には、雌ねじ孔9aが形
成され、上記固定端子15の貫通孔15cから上記雌ねじ孔9
aに螺合させた接点位置調整用ねじ28のねじ込み量を加
減することにより、上記固定端子15の他端部15bを、そ
の一端部15a側を支点として上下に変位させて、上記固
定接点14と可動接触片12間の距離を可変に構成してい
る。このような固定接点14と可動接触片12間の距離の可
変によつて、上記振子機構部Ｂの動作加速度を微調整す
ることができる。

なお、上記実施例において、スイツチ機構Ｄとして有
接点式のものを開示したが、可動円盤11の上下の揺動運
動に応答する構成であれば、光学式や磁電変換式などの
他の構成であつてもよい。また、上記実施例において、
ダンパー部Ｇとして粘性液体式のものを開示したが、こ
れ以外にエアーダンパーを用いても、同様の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による感震器の構成を示す
縦断面図、第２図は感震動作を説明するための縦断面
図、第３図はこの発明の他の実施例による感震器の構成
を示す縦断面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面
図である。 Ａ……ケース、Ｂ……振子機構部、Ｃ……運動変換機構
部、Ｄ……スイツチ機構、Ｅ……感震部、Ｆ……自動水
平機構部、Ｇ……粘性液体式ダンパー部、１……振子重
錘、3b……凹状球面部、７……吊軸、８……吊下げ部、
9a……軸受座、20……円盤状可動部材、23……可撓性薄
膜、24……密閉空隙、25……粘性液体、26a……球面
部、26……円盤状制振部材。

フロントページの続き (72)発明者 岩切 憲雄 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−62226（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−141432（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−84717（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01H 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部固定端子を備えたケースと、このケー
   ス内に設置されて振子運動する重錘をもつた振子機構部
   と、この振子機構部の振子運動を上下運動に変換する運
   動変換機構部と、この運動変換機構部により変換された
   上記振子機構部の上下運動を電気信号に変換するスイツ
   チ機構と、上記ケースの傾斜取付け時に上記振子機構
   部、運動変換機構部およびスイツチ機構からなる感震部
   を自動的に水平に保持する自動水平機構部と、上記水平
   機構部に対して制振作用を付与する粘性液体式ダンパー
   部とを具備した感震器であつて、上記ダンパー部は、上
   記ケースの内面に所定の密閉空隙を形成して配設された
   可撓性薄膜と、上記空隙内に充填された粘性液体と、こ
   の粘性液体内に浸漬されて上記可撓性薄膜の上面に圧接
   されかつ上記ケースの頂部内面に形成された凹状球面部
   に摺動可能に嵌合される球面部が中央部に形成された円
   盤状制振部材とから構成され、上記可撓性薄膜の中央部
   下面に上記自動水平機構部における円盤状可動部材の上
   面を当接させたことを特徴とする感震器。