JP3562097B2 - 感震器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路中を流れるガス流体の流れを開閉制御するガスメータに内蔵する感震器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の感震器は、実開昭61−48325号公報に示すようなものがあった。
【0003】
以下、その構成について図7を参照にしながら説明する。図7示すように、ケース1の底面に形成された凹み2を有する振動面3と、この振動面3上を摺動自在に往復運動する振動子4と、この振動子4の転動によって上方に移動する滑動片5と、この滑動片5を垂直方向に摺動自在に支持する滑動片ガイド6および、7と、滑動片5により押し上げられる接点8と、この接点8が滑動片5により上方に押し上げられた時接触する上部接点9とから構成されている。振動子4が振動面3の凹み2からある加速度以上で飛び出すと、振動子4の転動により接点8は上方に移動し上部接点9に接触する。
【0004】
図8は、図7の感震器を内蔵したガスメータを示したものである。図8において10はガスメータ本体である。入り口11から入ったガスは通路を開閉する電磁弁12を介して計測部13に入り、その後、出口14から機器側に流れる。15は感震器であり、この感震器15および電磁弁12の信号は制御部16でコントロールされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の感震器では、振動検出が滑動片5の移動による接点8と上部接点9の接触によるものであるため、滑動片5と滑動片ガイド6、および7との摺動抵抗が無視出来ず、結果的に感震器の検出精度に物間のバラツキが大きかった。
【0006】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、検出精度の物間バラツキが小さい感震器を提供することを主目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の感震器においては、流路を開閉する弁体と、弁体を開閉する駆動手段と、弁体を開成保持する永久磁石と、永久磁石の磁界中に設けられた磁性体と、磁性体の移動に対応して変化する磁束の強度を検出する磁気検出素子とから構成されたものである。
【0008】
また、流路を開閉する弁体と、弁体に連結された可動鉄心と、可動鉄心に対向して設けられた固定鉄心と、固定鉄心に当接された永久磁石と、通電時に電磁力を発生する電磁コイルと、電磁コイルにより発生した電磁力および永久磁石の磁力が固定鉄心を通るように設けられたヨークと、永久磁石とヨークに近接して設けられた磁性球体と、磁性球体の移動に対応して変化する磁束の強度を検出する磁気検出手段とから構成されたものである。
【0009】
さらに、電磁コイルにより発生した電磁力および永久磁石の磁力が固定鉄心を通るように設けられた第一ヨークと、第一ヨークから分岐され永久磁石の磁力が通る第二ヨークと、第二ヨークの途中に設けられた磁性球体と、磁性球体の移動に対応して変化する磁束の強度を検出する磁気検出素子とから構成されたものである。
【0010】
本発明は上記した構成によって、本発明は、開成された流路開閉弁を保持する永久磁石の磁界中に磁性体を設けると共に、磁性体の近傍の磁界中に磁気検出素子を設け、永久磁石を流路開閉弁の開成保持用と、磁性体の移動検出用に共用するものである。
【0011】
さらに本発明は、流路開閉弁を開成保持する永久磁石の磁力が通るヨークの近傍に、磁性球体と磁気検出素子を設け、流路開閉弁と感震器を一体にしたものである。
【0012】
そして本発明は、流路開閉弁を開閉する電磁力および、永久磁石の磁力が通る第一ヨークから分岐された第二ヨークの途中に磁性球体と磁気検出手段を設けることにより、強い磁界を磁性球体に作用することが出来るものである。
【0013】
以下、実施例を図1および図2を参照しながら説明する。図1および図2において、17は外部からの振動によって移動する磁性球体である硬球である。硬球17は粘性液体であるシリコンオイル18が封入されたハウジング19の中に内蔵されている。またハウジング19の底部には硬球17がハウジング19の中央部に位置するように磁性球体座部20が構成されている。シリコンオイル18は上蓋21により封止されている。硬球17の上部には硬球17に一定強さの磁界を与える永久磁石22が設けられている。この永久磁石22と硬球17の間には磁気検出手段である磁気抵抗素子23が設けられている。24は外部からの振動によって移動した硬球位置を示し、25は永久磁石22から硬球17に向かう磁束を示す。この感震器がガスメータ(図示せず)に内蔵されて使用されるものである。
【0014】
次に動作を説明する。この感震器が内蔵されたガスメータが一般家庭等に施工し取り付けられた状態では、硬球17はハウジング19の中央部に静止している。この時には永久磁石22から硬球17に向かう磁束25は、硬球17に向かって垂直に一定の強さで作用している。この様な状態では磁気抵抗素子23の抵抗値は一定値を保っている。この時に地震が発生すると、硬球17がハウジング19の中で移動し硬球位置24へ移動する。硬球24へ移動すると永久磁石22から硬球17に向かって作用していた磁束25は、図2の矢印のように曲げられる。従って磁界中に設けられた磁気抵抗素子23に作用する磁束の強さが変わり、磁気抵抗素子23の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を電圧の変化として検出し、増幅、波形成形しパルス信号として検出し、このパルス信号をマイコンで処理することにより、地震を判断するものである(信号処理に関しては図示せず)。なお、感震器の感度は硬球の大きさと、シリコンオイルの粘性の選定により自在に設定できるものである。
【0015】
次に、他の実施例を図3、図4および図5を参照しながら説明する。図3および図4において、流路26に設けられた弁座27に当接し流路26を開閉する弁体28が設けられている。この弁体28は電磁力発生手段29により動作するものである。電磁力発生手段29は、弁体28に接続された可動鉄心30と、可動鉄心30に対向して設けられた固定鉄心31と、固定鉄心31に当接された永久磁石32と、通電時に電磁力を発生する電磁コイル33と、電磁コイル33および永久磁石32の磁路となるヨーク34と、内ヨーク35で構成されている。永久磁石32に対向したヨーク34の一部分は凸部36として形成されている。この凸部36に対向して磁性球体である硬球37が設けられ、硬球37の近傍には磁気検出手段である磁気抵抗素子38が設けられている。39は硬球37、磁気抵抗素子38のハウジングである。40は弁体を付勢するスプリング、41はOリングである。42は外部振動によって移動した硬球位置を示す。43は永久磁石32から硬球37に向かう磁束を示す。図5は図3の感震器をガスメータに内蔵した状態を示したものである。図5において、44はガスメータ本体であり、入り口45から入ったガスは弁体28を介して計測部46に入り、その後出口47から機器側に流れる。また48は動作を制御する制御部である。
【0016】
上記構成における動作を説明する。この感震器が内蔵されたガスメータが一般家庭等に施工し取り付けられた状態では、硬球37はハウジング39の中央部に静止している。この時には永久磁石32からヨーク34の凸部36を介して硬球37に向かう磁束43は、硬球37に向かって垂直に一定の強さで作用している。この様な状態では磁気抵抗素子38の抵抗値は一定値を保っている。この時に地震が発生すると、硬球37がハウジング39の中で移動し硬球位置42へ移動する。硬球37が移動すると永久磁石32から硬球37に向かって作用していた磁束43は、図4の矢印のように曲げられる。従って磁界中に設けられた磁気抵抗素子38に作用する磁束の強さが変わり、磁気抵抗素子38の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を制御部48で電圧の変化として検出し、増幅、波形成形しパルス信号として検出し、このパルス信号をマイコンで処理することにより、地震を判断するものである(信号処理に関しては図示せず)。
【0017】
本実施例に於いては、通常弁体28は図3のように開成された状態にある。このときには電磁コイル33には通電されておらず、弁体28は、永久磁石32の吸引力によって固定鉄心31と可動鉄心30が吸着されることにより開成されている。
【0018】
次に、他の実施例を図6を参照しながら説明する。図6において、26から33、35、37から43は図3の構成と同様であり説明は省略する。49は第一ヨーク50から分岐された第二ヨークである。この第二ヨーク49の途中に硬球37と磁気抵抗素子38が設けられている。
【0019】
上記構成における動作を説明すると、硬球37はハウジング39の中央部に静止している。この時には永久磁石32から第二ヨーク49を介して硬球37に向かう磁束43は、硬球37に向かって垂直に一定の強さで作用している。この様な状態では磁気抵抗素子38の抵抗値は一定値を保っている。この時に地震が発生すると、硬球37がハウジング39の中で移動し硬球位置42へ移動する。硬球37が移動すると永久磁石32から硬球37に向かって作用していた磁束43は曲げられる。従って磁界中に設けられた磁気抵抗素子38に作用する磁束の強さが変わり、磁気抵抗素子38の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を制御部48で電圧の変化として検出し、増幅、波形成形しパルス信号とし、このパルス信号をマイコンで処理することにより、地震を判断するものである。本実施例に於いては、第二ヨーク49を設けたことにより、永久磁石32の磁力を有効に硬球37および磁気抵抗素子38に作用することが出来るものである。
【0020】
上の説明から明かなように本発明の各実施例における感震器によれば次のような効果が得られる。
【0021】
性体の移動を非接触で磁気検出するため、機械的な接触摩擦がなく検出感度の物間バラツキが小さくなる。
【0022】
また、磁性球体の移動を非接触で磁気的に検出するため、機械的な接触摩擦がなく、また粘性流体の粘度を調節したり磁性球体を小さくすることが出来、小型の感震器を実現することが出来る。
【0023】
また、開閉弁を開成保持する永久磁石を、磁気検出素手段に磁界を与え磁性体の移動検出用として兼用するため、永久磁石を1個使用するだけでよく、低コスト化が実現出来る。
【0024】
また、開閉弁のヨーク近傍に磁性球体と磁気検出手段を設け、開閉弁と感震器を一体にすることにより、実装時の省スペース化を実現することが出来る。
【0025】
また、第一ヨークから分岐された第二ヨークの途中に磁性球体と磁気検出手段を設けることにより、強い磁束を磁気検出手段と磁性球体に作用することが出来、より高い信号で検出することが出来、検出性能が安定する。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の感震器によれば、開閉弁を開成保持する永久磁石を、磁気検出素手段に磁界を与え磁性体の移動検出用として兼用するため、永久磁石を1個使用するだけでよく、低コスト化が実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施例における感震器の構成断面図
【図2】同感震器の動作時の構成断面図
【図3】発明の他の実施例における感震器の構成断面図
【図4】同感震器を動作時の構成断面図
【図5】同感震器をガスメータへ内蔵した状態を示す構成断面図
【図6】発明の他の実施例における感震器の構成断面図
【図7】従来の感震器の構成断面図
【図8】同感震器をガスメータへ内蔵した状態を示す構成断面図
【符号の説明】
17 磁性体(硬球)
22 磁石(永久磁石)
23 磁気検出手段(磁気抵抗素子)

Claims (3)

  1. 流路を開閉する弁体と、前記弁体を開閉する駆動手段と、前記弁体を開成保持する永久磁石と、前記永久磁石の磁界中に設けられた磁性体と、前記磁性体の移動に対応して変化する磁束の強度を検出する磁気検出手段とから構成された感震器。
  2. 流路を開閉する弁体と、前記弁体に連結された可動鉄心と、前記可動鉄心に対向して設けられた固定鉄心と、前記固定鉄心に当接された永久磁石と、通電時に電磁力を発生する電磁コイルと、前記電磁コイルにより発生した電磁力および前記永久磁石の磁力が前記固定鉄心を通るように設けられたヨークと、前記永久磁石と前記ヨークに近接して設けられた磁性球体と、前記磁性球体の移動に対応して変化する磁束の強度を検出する磁気検出手段とから構成された感震器。
  3. 電磁コイルにより発生した電磁力および永久磁石の磁力が固定鉄心を通るように設けられた第一ヨークと、前記第一ヨークから分岐され前記永久磁石の磁力が通る第二ヨークと、前記第二ヨークの途中に設けられた磁性球体とから構成された請求項記載の感震器。
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