JP3112401B2 - 振動センサ− - Google Patents

振動センサ−

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JP3112401B2
JP3112401B2 JP24901095A JP24901095A JP3112401B2 JP 3112401 B2 JP3112401 B2 JP 3112401B2 JP 24901095 A JP24901095 A JP 24901095A JP 24901095 A JP24901095 A JP 24901095A JP 3112401 B2 JP3112401 B2 JP 3112401B2
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勲 河内
正元 北村
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は振動センサ−に関
し、特に、地震又は異常振動などにおける上下左右の全
方位の振動を検出できる振動センサ−の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に振動センサ−は種々の形式のもの
が提案されており、用途に応じて使い分けされている。
例えば自動車のエアバッグにはロ−ラマイト型の振動セ
ンサ−が、家庭電気機器の石油スト−ブには重錘とバネ
を組み合わせた振動センサ−が、さらには照明器具には
水銀スイッチを利用した振動センサ−が、適用されてい
る。
【0003】ところで、ロ−ラマイト型の振動センサ−
は自動車のエンジンル−ムなどに複数個配置されてお
り、衝突時の加速度が一定値以上になると、ロ−ラがバ
ネ力に抗して前方に転動し、ロ−ラの移動経路に配置し
た接点が閉成されることによってスクイブが発火してエ
アバッグを作動させるものである。
【0004】又、石油スト−ブに適用されている振動セ
ンサ−は回動自在のレバ−の一端に重錘を配置すると共
に、他端を燃焼筒に係合し、このレバ−にストッパ−を
係合させて構成されており、振動が付与されると、重錘
の移動によりストッパ−がレバ−から外れ、レバ−によ
って燃焼筒を移動させて燃焼を停止させるものである。
【0005】さらに、水銀スイッチを利用した振動セン
サ−はガラスなどの容器内に水銀と一対の電極を配置し
て構成されており、振動付与による水銀の移動に関連し
て電極を短絡することによって振動を検出するものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
振動センサ−によれば、特定方向の振動に対しては速や
かに振動を検出し、関連する機器を作動させることがで
きるものの、定められた方向以外の振動が付与された場
合には十分に作動しないことがある。
【0007】例えばロ−ラマイト型の振動センサ−の場
合には、ロ−ラの転動方向に振動が付与されれば、ロ−
ラはその加速度が一定以上になると転動するものの、転
動方向以外の加速度が付与されても作動しない。このた
めに、自動車の衝突の場面を想定して複数個を色々な方
向にセットしなければならず、配置が面倒であるのみな
らず、コストも高くなるという問題がある。
【0008】又、石油スト−ブに適用されている振動セ
ンサ−は、かなり多くの方位に対して作動するものの、
機構が複雑であり、コストが高いという問題がある。
【0009】さらに、水銀スイッチを利用した振動セン
サ−は、特定方向の振動に対しては速やかに振動を検出
し、関連する非常用照明灯を点灯させることができるも
のの、定められた方向以外の振動が付与された場合には
十分に作動しないことがある。このために、機器内に複
数個の振動センサ−を配置しなければならず、コストが
高くなるという問題がある。
【0010】それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単
な構成によって上下左右の全方位における一定以上の大
きさの振動を確実に検出できる振動センサ−を提供する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、ケ−ス体とキャップ体とから
なり、かつ結合状態におけるケ−ス体とキャップ体との
内部に空間部を有する外囲器と、外囲器の空間部に配置
した固定電極と、固定電極と互いに離隔して配置した可
動電極とを具備し、前記可動電極は柱状の中心電極と、
内端を中心電極に接続・固定し、外端を空間部の壁面に
支持したゼンマイバネとから構成したものであり、第2
の発明は、前記可動電極のゼンマイバネは、その螺旋状
部分をほぼ等間隔に構成したことを特徴とする。
【0012】又、本発明の第3の発明は、ケ−ス体とキ
ャップ体とからなり、かつ結合状態におけるケ−ス体と
キャップ体との内部に空間部を有する外囲器と、外囲器
の空間部に互いに離隔して配置した一対の固定電極と、
一対の固定電極の間に互いに離隔して配置した可動電極
とを具備し、前記可動電極は柱状の中心電極と、内端を
中心電極に接続・固定し、外端を空間部の壁面に支持し
たゼンマイバネとから構成し、かつ中心電極はゼンマイ
バネに、それの上下端がゼンマイバネの上下に突出する
ように接続・固定したことを特徴とする。
【0013】さらに本発明の第4の発明は、前記一対の
固定電極は凹部を有するほぼ皿状に構成されており、凹
部が互いに対向するように配置したことを特徴とし、第
5の発明は、前記固定電極,可動電極の間に絶縁性のス
ペ−サリングを介在させたことを特徴とし、第6の発明
は、前記固定電極,可動電極からリ−ド線を導出したこ
とを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の1実施例について
図1〜図3を参照して説明する。同図において、1は例
えば樹脂材よりなるケ−ス体であって、それには上方に
開口する第1の空間部2と、この空間部2に連続し、か
つそれより大径の第2の空間部3が形成されている。そ
れぞれの空間部には底部2aと段部3aを有する。そし
て、第1の空間部2の底部2の中央部分には第1の挿通
孔4が、側部の中央部分には第2の挿通孔5が、それぞ
れ外部に開口するように形成されている。尚、このケ−
ス体1は後述するキャップ体とによって外囲器を構成す
る。
【0015】上述のケ−ス体1において、第1の空間部
2の底部2aには上方に開口する凹部6aを有するほぼ
皿状の第1の固定電極6が嵌合状態で配置されている。
この固定電極6は、例えば銅などのように導電性に優れ
た素材にて構成されており、その表面には銀などがメッ
キされている。尚、この固定電極6の凹部6aはほぼ角
形に形成されているが、コ−ナ−部分にア−ル(丸味を
帯びた湾曲部)を付与することもできる。特に、この固
定電極6の底部外面側にはリ−ド線L1が接続され、第
1の挿通孔4を通して外部に導出されている。そして、
第1の固定電極6の上面には樹脂材,セラミックスなど
絶縁性の素材よりなるリング状の第1のスペ−サ7,可
動電極8,第1のスペ−サ7と同様に構成された第2の
スペ−サ11が重ね合わされた状態で配置されている。
【0016】特に、可動電極8は例えば銅などのように
導電性に優れた素材よりなる中心電極9と、内端を中心
電極9に接続・固定し外端を第1の空間部2の壁面に当
接させたゼンマイバネ10とから構成されており、中心
電極9はゼンマイバネ10に、中心電極の上下部分がゼ
ンマイバネ10から突出するように固定されている。中
心電極9の表面には銀などがメッキされている。尚、中
心電極9の上下端はシャ−プに形成されているが、丸味
を有するように形成することもできる。しかしながら、
この丸味の半径rは固定電極6の凹部6aにア−ルを付
与した場合、そのア−ルの半径Rより小さく設定され
る。特に、ゼンマイバネ10は例えば燐青銅,ベリリウ
ム銅などのように導電性,バネ性に優れている素材にて
形成されており、それの螺旋状部分はほぼ等間隔(等ピ
ッチ間隔)に構成されている。尚、可動電極8のゼンマ
イバネ10の外面側にはリ−ド線L2が接続され、第2
の挿通孔5を通して外部に導出されている。
【0017】一方、第1の固定電極6には第2の固定電
極12が対向するように配置されている。この固定電極
12は下方(第1の固定電極側)に開口する凹部12a
を有するほぼ皿状に構成されている。そして、この固定
電極12は例えば銅などのように導電性に優れた素材に
て構成されており、その表面には銀などがメッキされて
いる。尚、この固定電極12の凹部12aのコ−ナ−部
分に、固定電極6と同様にア−ルを付与することもで
き、そのア−ルの半径Rは中心電極9の上下端に丸味を
付与した場合、その丸味の半径rより大きく設定され
る。13は例えば樹脂材よりなるキャップ体であって、
それには下方に開口する空間部14と、この空間部14
の頂面部14aの中央部分より外部に開口する挿通孔1
5とから構成されている。そして、空間部14の頂面部
14aには第2の固定電極12が嵌合状態で配置されて
いる。尚、この固定電極12の頂部外面側にはリ−ド線
L3が接続され、挿通孔15を通して外部に導出されて
いる。このキャップ体13はケ−ス体1の第2の空間部
3に、キャップ体13の下端が第2の空間部3の段部3
aに当接され、かつ第2の固定電極12の下端周縁部分
が第2のスペ−サ11に当接されるように挿入・配置さ
れている。
【0018】この振動センサ−は次のように動作する。
まず、外囲器に上下方向の振動が付与されると、可動電
極8の中心電極9はゼンマイバネ10のバネ性に基づい
て上下方向に振動する。そして、振動の大きさが一定以
上になると、中心電極9の振幅も大きくなり、第1,第
2の固定電極6,12と接触する。これにより、リ−ド
線L1−L2間及び/又はリ−ド線L2−L3間が短絡
され、センサ−には一定以上の振動が付与されたことを
検出できる。
【0019】又、外囲器に横(左右)方向の振動が付与
されると、中心電極9はゼンマイバネ10に支持されな
がらゼンマイバネ10の螺旋状部分のピッチ間隔の変化
に基づいて横方向に振動する。そして、振動の大きさが
一定以上になると、中心電極9の振幅も大きくなり、第
1,第2の固定電極6,12の周縁部分(立ち上がり又
は立ち下がり部分)と接触する。これにより、リ−ド線
L1−L2間及び/又はリ−ド線L2−L3間が短絡さ
れ、センサ−には一定以上の振動が付与されたことを検
出できる。
【0020】尚、本発明は何ら上記実施例にのみ制約さ
れることなく、例えば固定電極は一対の他、1個とする
こともできるが、この場合、中心電極のゼンマイバネか
らの突出は固定電極側だけでよい。又、ゼンマイバネは
等ピッチに構成することが望ましいが、不等ピッチとす
ることもできる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、可動電
極は柱状の中心電極を螺旋状のゼンマイバネに固定して
構成されているために、上下左右の全方位に容易に振動
させることができる。従って、外囲器内において固定電
極に対向して配置することにより、外囲器にどのような
方向から振動が付与されても、可動電極と固定電極との
接触により振動を検出することができる。
【0022】特に、可動電極を一対の固定電極の間に配
置すれば、振動の付与時における可動電極の固定電極と
の接触の確立が高くなり、振動の検出精度を一層高くす
ることができる。
【0023】又、可動電極において、ゼンマイバネの螺
旋状部分をほぼ等間隔(等ピッチ)に設定すれば、振動
の付与される方向にほぼ無関係に、中心電極の移動変位
量をほぼ同程度にできる。従って、振動の強さがほぼ同
じであれば、どの方位から振動が付与されても同レベル
での振動検出が可能となる。
【0024】さらに、本発明の振動センサ−は外囲器内
の空間部に可動電極,固定電極などの部品を順次に挿入
・配置するだけで組み立てることができるために、生産
性を高めることができ、製品のコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す側断面図。
【図2】図1の横断面図。
【図3】図1の分解状態を示す側断面図。
【符号の説明】
1 ケ−ス体 2,3,14 空間部 4,5,15 挿通孔 6,12 固定電極 6a,12a 凹部 7,11 スペ−サ 8 可動電極 9 中心電極 10 ゼンマイバネ L1,L2,L3 リ−ド線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−187820(JP,A) 特開 平4−306524(JP,A) 特開 平5−41147(JP,A) 特開 昭53−27013(JP,A) 実開 昭54−99681(JP,U) 実開 昭51−57076(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01H 1/00 G01V 1/18 H01H 35/14

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケ−ス体とキャップ体とからなり、かつ
    結合状態におけるケ−ス体とキャップ体との内部に空間
    部を有する外囲器と、外囲器の空間部に配置した固定電
    極と、固定電極と互いに離隔して配置した可動電極とを
    具備し、前記可動電極は柱状の中心電極と、内端を中心
    電極に接続・固定し、外端を空間部の壁面に支持したゼ
    ンマイバネとから構成したことを特徴とする振動センサ
    −。
  2. 【請求項2】 前記可動電極のゼンマイバネは、その螺
    旋状部分をほぼ等間隔に構成したことを特徴とする請求
    項1記載の振動センサ−。
  3. 【請求項3】 ケ−ス体とキャップ体とからなり、かつ
    結合状態におけるケ−ス体とキャップ体との内部に空間
    部を有する外囲器と、外囲器の空間部に互いに離隔して
    配置した一対の固定電極と、一対の固定電極の間に互い
    に離隔して配置した可動電極とを具備し、前記可動電極
    は柱状の中心電極と、内端を中心電極に接続・固定し、
    外端を空間部の壁面に支持したゼンマイバネとから構成
    し、かつ中心電極はゼンマイバネに、それの上下端がゼ
    ンマイバネの上下に突出するように接続・固定したこと
    を特徴とする振動センサ−。
  4. 【請求項4】 前記一対の固定電極は凹部を有するほぼ
    皿状に構成されており、凹部が互いに対向するように配
    置したことを特徴とする請求項1記載の振動センサ−。
  5. 【請求項5】 前記固定電極,可動電極の間に絶縁性の
    スペ−サリングを介在させたことを特徴とする請求項1
    記載の振動センサ−。
  6. 【請求項6】 前記固定電極,可動電極からリ−ド線を
    導出したことを特徴とする請求項1記載の振動センサ
    −。
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