JP4443435B2 - Earthquake sensor - Google Patents
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Description
この発明は地震センサに関し、特に、地震による縦揺れ(S波)を良好に感知できる地震センサに関する。 The present invention relates to an earthquake sensor, and more particularly to an earthquake sensor that can satisfactorily sense a pitching (S wave) caused by an earthquake.
センサにより地震の発生を迅速にかつ正確に検知することができると、そのセンサ出力に基づき種々の地震対策を講じることが可能である。
ところで、地震は、波の一種である地震波となって地中から地表に伝わる。この地震波にはP波(ラテン語のprimae(primaryの語源)の頭文字をとって、P波と呼ばれている。)とS波(ラテン語のsecundae(secondaryの語源)の頭文字をとって、S波と呼ばれている)とが含まれており、震源地からの距離によりP波とS波との到達時間が変わる。いずれにしろ、地表にいる人間や建造物は、最初に到達するP波により横揺れを感知し、次に到達するS波により縦揺れを感知する。なお、地震に関する専門文献等では、人間が感じる揺れの状態ではなく、地面を伝播する波の態様により、P波を縦波、S波を横波と説明しているものがあるが、この発明は、人間が感じる揺れ(地表において現象として現れる揺れ)に基づき地震を検知するセンサに関する技術であるから、本件明細書および請求の範囲では、P波を横揺れ、S波を縦揺れとして説明する。
If the occurrence of an earthquake can be detected quickly and accurately by a sensor, various earthquake countermeasures can be taken based on the sensor output.
By the way, an earthquake is transmitted from the ground to the ground surface as a kind of wave. This seismic wave has an acronym for P wave (latinum primae (primary), called P wave) and S wave (latin secunde (secondary)). Called S wave), and the arrival time of P wave and S wave changes depending on the distance from the epicenter. In any case, humans and buildings on the surface of the earth sense rolling by the first P wave that arrives, and sense pitching by the next S wave that arrives. In addition, in the technical literature regarding earthquakes, there are those that describe the P wave as a longitudinal wave and the S wave as a transverse wave according to the mode of waves propagating on the ground, not the state of shaking felt by humans. Since this is a technology related to a sensor that detects an earthquake based on a shake felt by a human (a shake that appears as a phenomenon on the ground surface), in the present specification and claims, the P wave will roll and the S wave will be described as a vertical shake.
従来の地震センサは、たとえばマイクロスイッチのアクチュエータ上に球体が乗せられ、地震による横揺れが生じると、球体が横へ転がり、アクチュエータ上から球体が外れて、マイクロスイッチが切り換わるといった構成のものが提案されている(たとえば実公平6−6438号公報参照)。
既提案の従来の地震センサは、主として横揺れを検知する構成になっており、縦揺れ(S波)を正確に感知できる地震センサではない。仮に、縦揺れを正しく感知できる地震センサを作る場合、その構成が複雑であったり、装置自身が大がかりなものになるといった課題があった。
そこでこの発明は、簡単な構成の小型の地震センサであって、縦揺れを正しく検知することのできる地震センサを提供することを主たる目的とする。
The previously proposed conventional seismic sensor is mainly configured to detect roll, and is not an earthquake sensor that can accurately detect pitch (S wave). If an earthquake sensor capable of correctly detecting pitching is created, there is a problem that the configuration is complicated or the device itself becomes large.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a main object of the present invention to provide a small-sized earthquake sensor having a simple configuration and capable of correctly detecting pitching.
この発明は、また、小型で、縦揺れおよび横揺れの両方をそれぞれ正しく検知することのできる地震センサを提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a seismic sensor that is small in size and can correctly detect both pitch and roll.
請求項1記載の発明は、鉛直方向に配置される導体で形成された軸と、上記軸の上部が取り付けられた絶縁体で形成されたフレームと、上記軸に外嵌され、上記軸に沿って上下に自由移動し得る導体の可動子と、上記フレームに取り付けられ、上記可動子が上方へ移動したときに、上記可動子が接触し得る固定接点と、上記軸の下端部に固定された導体でできたロックナットと、上記ロックナットの上に配置され、導体でできていて、上記可動子を弾力的に受けているばねと、上記フレームに設けられ、上記固定接点と電気的に接続されている第1端子と、上記フレームに設けられ、上記固定接点および上記第1端子とは絶縁されており、上記軸および上記ばねを介して上記可動子と電気的に接続されている第2端子と、を含み、上記軸は、下方へ延びている長さが調整可能に、上記フレームに取り付けられていることを特徴とする地震センサである。 First aspect of the present invention, and which is formed by conductors disposed in a vertical direction axis, a frame top is formed with attached insulation of the shaft, it is fitted on the shaft, along the axis and a mover of conductors can freely move up and down Te, attached to the frame, when said movable element is moved upwards, a fixed contact the movable member may contact, fixed to the lower end of the shaft a lock nut made of conductor, disposed on the locking nut, and is made of a conductor, and a spring receiving the movable element elastically provided in the frame, said fixed contacts and electrically a first terminal which is connected, is provided on the frame, first the above fixed contacts and the first terminal is electrically connected to the armature via a are insulated, the shaft and the spring and two terminals, the only free and the shaft is, Adjustably in length extending towards a seismic sensor, characterized in that attached to the frame.
請求項2記載の発明は、上記フレームには、地震による横揺れが生じたとき、球体が横方向へ動き、それによってスイッチが切り換わる横揺れセンサが取り付けられていることを特徴とする、請求項1記載の地震センサである。
請 Motomeko 2 the described invention, in the frame, when the roll by an earthquake occurs, the sphere moves in the lateral direction, characterized in that it roll sensor switch switches is attached by, a seismic sensor of
請求項3記載の発明は、上記フレームは、上記可動子および上記ばねを囲っており、上記フレームの下部には、上記横揺れセンサが備えられており、当該横揺れセンサは、上記球体およびマイクロスイッチを有し、地震による横揺れが生じたとき、上記球体が横方向へ動き、それによって、上記マイクロスイッチが切り換わるセンサであることを特徴とする、請求項2記載の地震センサである。
According to a third aspect of the invention, the frame has encloses the armature and the spring, the lower part of the frame is provided with a said roll sensor, the roll sensor, the sphere and micro a switch, when the roll by an earthquake occurs, the motion the sphere laterally, thereby characterized in that a sensor switches the micro-switch is a seismic sensor of
請求項1の構成によれば、地震による縦揺れが生じたとき、ばねで受けられている可動子は軸に沿って上方へ移動し、固定接点と接触する。可動子が固定接点と接触することにより、第1端子と電気的に接続された固定接点および第2端子と軸およびばねを介して電気的に接続された可動子との間が導通し、第1端子および第2端子間が電気的につながる。よって、第1端子および第2端子間が導通したことに基づき、縦揺れが生じたことを検知できる。 According to the configuration of the first aspect, when the pitching due to the earthquake occurs, the mover received by the spring moves upward along the axis and comes into contact with the fixed contact. When the mover contacts the fixed contact, the fixed contact electrically connected to the first terminal and the second terminal electrically connect to the mover electrically connected via the shaft and the spring, The first terminal and the second terminal are electrically connected. Therefore, it can be detected that pitching has occurred based on the conduction between the first terminal and the second terminal.
可動子は、使用時には、鉛直方向に配置された軸に沿って上下に自由移動可能に設けられており、かつ、ばねによって弾力的に受けられている。従って、地震による縦揺れが生じると、可動子は縦揺れに敏感に反応し、軸にそって上方へ移動する。
軸は、フレームから下方へ突出している長さを調整可能である。従って、フレームから下方へ延びる軸の長さを長くすれば、軸に外嵌している可動子を下方に下げることになり、可動子とフレームに固定された固定接点との距離を長くすることができる。可動子の位置をフレームから相対的に下方に下げると、可動子が相対的に大きく上方へ移動することにより固定接点と接触する。従って、フレームから下方へ突出する軸の長さを調整すれば、縦揺れの検出感度を調整することが可能である。
In use, the mover is provided so as to be freely movable up and down along an axis arranged in the vertical direction, and is elastically received by a spring. Therefore, when pitching due to an earthquake occurs, the mover reacts sensitively to pitching and moves upward along the axis.
Axis is adjustable in length protruding from the frame downward. Therefore, if the length of the shaft extending downward from the frame is increased, the movable element fitted on the shaft is lowered downward, and the distance between the movable element and the fixed contact fixed to the frame is increased. Can do. When the position of the mover is lowered relatively downward from the frame, the mover moves relatively large upward to come into contact with the fixed contact. Therefore, if the length of the shaft protruding downward from the frame is adjusted, it is possible to adjust the detection sensitivity of pitching.
軸の突出量は、たとえばフレームと軸の上部とにねじを切っておくことにより、軸を回転させるだけで、容易にその調整が可能である。
請求項2,3の構成では、縦揺れは、鉛直方向に配置された軸、その軸に上下に自由移動し得る可動子および固定接点を含む構成によって検知することができる。また、横揺れは、上記縦揺れを検知するための構成とは別に設けられた、球体およびマイクロスイッチを含む横揺れ検知のためのセンサ構造によって検知することができる。かかる横揺れ検知のための簡易なセンサ構造は、既に公知であり、かかる公知の構成を本件発明にかかる縦揺れセンサ構造と組み合わせることにより、横揺れおよび縦揺れの双方を、独立して、正しく検知することのできる地震センサとすることができる。
The amount of protrusion of the shaft can be easily adjusted by simply rotating the shaft, for example, by cutting screws in the frame and the upper portion of the shaft.
In the configurations of the second and third aspects, the pitching can be detected by a configuration including an axis arranged in the vertical direction, a mover that can freely move up and down on the axis, and a fixed contact. In addition, the roll can be detected by a sensor structure for detecting a roll including a sphere and a micro switch provided separately from the configuration for detecting the pitch. Such a simple sensor structure for detecting roll is already known, and by combining this known configuration with the pitch sensor structure according to the present invention, both roll and pitch can be independently and correctly detected. It can be set as the seismic sensor which can be detected.
以上の構成の発明を用いることにより、横揺れおよび縦揺れをそれぞれ検知することができ、その信号を用いて地震対策を講じることに役立つ。 By using the invention having the above-described configuration, it is possible to detect roll and pitch, respectively, and to help take earthquake countermeasures using the signals.
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図1は、この発明の一実施形態に係る縦揺れを検知するための地震センサの構成を示す概要図である。
縦揺れセンサ1はフレーム2と軸3とを含んでいる。フレーム2は絶縁体で構成されており、軸3が貫通するねじ孔4が形成されている。軸3はたとえばステンレス棒等の導体で形成されている。軸3の上方周面には、ねじ孔4と螺合するねじ溝6が切られ、ねじ孔4に嵌められており、下方部はフレーム2の下方へ長く延び出している。また、軸3の上方部は、フレーム2の上部へ突出しており、その上端には調整つまみ5が取り付けられている。調整つまみ5を回転させることにより、軸3が回転し、ねじ孔4とねじ溝6との螺合関係が変化して、フレーム2の下方へ突出する軸3の長さを調整することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an earthquake sensor for detecting pitching according to an embodiment of the present invention.
The
軸3の下端部には導体でできたロックナット7が固定されており、ロックナット7の上に導体でできたばね8が配置されている。ばね8は縮み方向の力が加わることに対して弾発力を有するコイルばねである。軸3には、平面視がいわゆるドーナツ状の可動子9が外嵌されており、可動子9は軸3に沿って上下に自由移動し得る。可動子9は所定の重量を有する導体の錘であって、ばね8によってその下端が受けられている。従って、ばね8は、可動子9の重量により、通常、縮み方向の力が加えられている。
A
フレーム2の下面には、ねじ孔4に対して同心に、絶縁体で形成された平面視ドーナツ形の接点保持用突部10が取り付けられている。接点保持用突部10の外周面には固定接点11が備えられている。固定接点11は、その下端縁が接点保持用突部10よりも僅かに下方へ突出しており、可動子9が上方へ移動したとき、可動子9の上面が接触し得るようになっている。
On the lower surface of the
フレーム2の下面、接点保持用突部10、固定接点11および可動子9のの配置関係を、図2の斜視図に示す。
図1および図2を参照して、固定接点11は円筒状であり、その直径D2は可動子9の直径D1よりも僅かに小さくされている。これにより、可動子9が上方へ移動したとき、固定接点11の下端縁に接触し得る。
An arrangement relationship among the lower surface of the
Referring to FIGS. 1 and 2, the fixed
固定接点11には第1端子12が接続され、第1端子12を介して外部回路と電気的に接続可能となっている。
さらに、フレーム2の上面には、軸3と同心に第2端子が配置されている。第2端子は軸3と電気的に接続されている。さらに、調整つまみ5が自然状態で回転しないように、第2端子13と調整つまみ5との間には、軸3を取り囲むように回転規制用のばね14が設けられている。
A
Further, a second terminal is disposed on the upper surface of the
第2端子13は軸3(ロックナット7およびばね8)を介して可動子9と電気的に接続されている。ばね8およびロックナット7を括弧で囲ったのは、可動子9が軸3と接触し、可動子9が軸3と直接電気的に繋がり得るからである。
地震による縦揺れが発生すると、可動子9は軸3に沿って上方へ移動し、固定接点11の下端縁と接触し得る。これにより、図3に示すように、第1端子12と第2端子との間が、固定用接点11、可動子9、(ばね8、ロックナット7)、軸3を介して電気的に短絡する。よって、第1端子12および第2端子13の間が電気的に短絡したことに基づき、縦揺れが生じたことを検知することができる。
The
When pitching due to an earthquake occurs, the mover 9 moves upward along the
縦揺れに対する感度を調整する場合は、調整つまみ5を回し、フレーム2の下方へ突出する軸3の突出量を調整すればよい。軸3の突出量が長くなれば、軸3に外嵌された可動子9の位置が下がり、可動子9の上面と固定接点11の下端縁との間隔が開いて、縦揺れに対する感度が鈍くなる。つまり、相対的に大きな縦揺れに対して導通し得るようにできる。逆に、下方へ突出する軸3の突出量を短くすれば、可動子9の上面と固定接点11の下端縁との間隔を狭めることができ、小さな縦揺れでも検知することができる。
When adjusting the sensitivity to pitching, the
上述の構成では、フレーム2の下面に接点保持用突部10を設けたが、接点保持用突部10をなくし、フレーム2の下面に、軸3と同心に、かつ、軸3とは絶縁状態で、固定用接点が配置されていてもよい。
図4は、この発明の他の実施形態に係る地震センサの構成を示す図であり、上部に縦揺れセンサ1が配置され、下部に横揺れセンサ20が配置された構成である。図4において、上方に設けられた縦揺れセンサ1の構成は、既に説明した縦揺れセンサ1の構成と同等であり、フレーム2がセンサ部を取り囲む容器形になっている。
In the configuration described above, the
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an earthquake sensor according to another embodiment of the present invention, in which the
そして、縦揺れセンサ1のフレーム2の下面に、横揺れセンサ20が組み付けられている。横揺れセンサ20は、公知の構造であるが、簡単に説明すると次の通りである。ケーシング21は上室22および下室23に区画されており、上室22に球体28が収容され、下室23にマイクロスイッチが設けられている。上室22の底面24は中央が下方に凹んだ凹円錐状をしている。そしてその中央には、縦に軸孔25が穿たれており、軸孔25には上下スライド自在にピン26が挿入されている。ピン26の下端はマイクロスイッチのアクチュエータ27と接している。底面24中央に球体28が位置している非振動時には、球体28の重量によりピン26が下方に押され、アクチュエータ27は閉状態になっている。(図4(A))
図4(B)に示すように、地震による横揺れが生じたときは、上室22内で球体28が横方向に移動する。これにより、ピン26から球体28が外れ、アクチュエータ27はその弾性によって上方へ変位してスイッチが開く。
A
As shown in FIG. 4B, when rolling due to an earthquake occurs, the
横揺れに対しては、球体28は底面24上を横方向に転がるが、縦揺れが起こっても、その縦揺れが球体28を持ち上げる力の縦揺れでなければ、アクチュエータ27は開かない。
一方、横揺れセンサ20の上に備えられた縦揺れセンサ1は、縦揺れが生じたとき、可動子9が上下に容易に移動し得るので、微細な縦揺れが生じたとき、可動子9は固定接点11に接し、縦揺れを正確に検知することができる。(図4(C))
この発明に係る地震センサを用いると、横揺れおよび縦揺れをそれぞれ別のセンサによって個別に正しく検知することができる。このため、横揺れ発生時から縦揺れ発生時までの時間間隔を正確に検知でき、震源地の検出等に役立てることができる。
In response to the roll, the
On the other hand, the
When the seismic sensor according to the present invention is used, roll and pitch can be correctly detected individually by separate sensors. For this reason, the time interval from the occurrence of roll to the occurrence of pitch can be detected accurately, which can be used for detecting the epicenter.
また、横揺れを検知した後、所定時間内に縦揺れを検知しなければ、地震があったことを出力しない回路構成を付け加えることによって、誤動作を防止して、地震があったことをより正確に検知できるセンサとすることができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
In addition, if a pitch is not detected within a specified time after a roll is detected, a circuit configuration that does not output the occurrence of an earthquake is added to prevent malfunction and make it more accurate that an earthquake has occurred. It can be set as the sensor which can be detected in this.
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
たとえば、縦揺れセンサ1と横揺れセンサ20との組み合わせは、この実施形態では縦揺れセンサ1を上にし、その下に横揺れセンサ20を配置した構成としたが、これに限らず、2つのセンサをそれぞれ横方向に並べたような構成であってもよい。
For example, the combination of the
1 縦揺れセンサ(地震センサ)
2 フレーム
3 軸
4 ねじ孔
5 調整つまみ
6 ねじ溝
7 ロックナット
8 ばね
9 可動子
10 接点保持用突部
11 固定接点
12 第1端子
13 第2端子
20 横揺れセンサ
26 ピン
27 アクチュエータ
28 球体
1 Pitch sensor (earthquake sensor)
2
Claims (3)
上記軸の上部が取り付けられた絶縁体で形成されたフレームと、
上記軸に外嵌され、上記軸に沿って上下に自由移動し得る導体の可動子と、
上記フレームに取り付けられ、上記可動子が上方へ移動したときに、上記可動子が接触し得る固定接点と、
上記軸の下端部に固定された導体でできたロックナットと、
上記ロックナットの上に配置され、導体でできていて、上記可動子を弾力的に受けているばねと、
上記フレームに設けられ、上記固定接点と電気的に接続されている第1端子と、
上記フレームに設けられ、上記固定接点および上記第1端子とは絶縁されており、上記軸および上記ばねを介して上記可動子と電気的に接続されている第2端子と、
を含み、
上記軸は、下方へ延びている長さが調整可能に、上記フレームに取り付けられていることを特徴とする地震センサ。 An axis formed by conductors arranged vertically;
A frame formed by the upper part of the shaft is mounted insulators,
Is fitted to the shaft, and the movable element conductor that can freely move up and down along the shaft,
Attached to said frame, when said movable element is moved upwards, a fixed contact the movable member may contact,
A lock nut made of fixed conductor under end of the shaft,
A spring disposed on the lock nut, made of a conductor and resiliently receiving the mover;
Provided in the frame, a first terminal that is electrically connected to the fixed contact,
Provided in the frame, and the fixed contact and the first terminal and a second terminal connected to the armature and electrically via is insulated, the shaft and the spring,
Only including,
The said shaft is attached to the said flame | frame so that the length extended below is adjustable, The earthquake sensor characterized by the above-mentioned .
当該横揺れセンサは、上記球体およびマイクロスイッチを有し、地震による横揺れが生じたとき、上記球体が横方向へ動き、それによって、上記マイクロスイッチが切り換わるセンサであることを特徴とする、請求項2記載の地震センサ。 The frame has encloses the armature and the spring, the lower part of the frame is provided with a said roll sensor,
The roll sensor has the sphere and microswitches, when the roll by an earthquake occurs, the motion the sphere laterally, thereby characterized in that a sensor switches the micro-switch, The earthquake sensor according to claim 2 .
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