JPH03259721A - 感震器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
のカス器具などに取付けられ、地震などの振動が所定値
以上になったことを感知して電源の自動切断や燃焼装置
の自動消火などの災害防止機能を達成させるように用い
られる感震器に関するものである。

〈従来技術とその課題〉 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
１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、球面状もしくは子−バ
面状の受は皿上に鋼球などの球体を載せて、振動にとも
なう球体の転勤によりスイッ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５５２８９３８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、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ｒ＋■動体の水平方向もしくは
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、球体の転勤面を構成
する受は皿を必要とすることから、感震器全体が水平方
向において大径化、大形化しやすい。

一方、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り下げ距離を大き
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、小形化の面で不十分であった。また、
従来の振子方式の感震器の場合は、本体を傾斜して取り
付けたとき、感震部がその傾斜の影響を受けて、取付は
時点での本体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
が大きくなるといったように、感震器としての動作の信
頼性の面で未だ多くの問題があった。

〈発明の目的〉 この発明は−Ｌ記従来の問題点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、本体の取付は
姿勢が傾斜しても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〉 この発明に係る感震器は、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
動を検知する検知器と、本体の傾斜取付は時に感震部を
自動的に水平に保持する自動水平機構部と、この自動水
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
したものである。

この発明に係る感震器によれば、地震などの一定以上の
振動が加わると、振子重錘が水平運動し、この水平運動
が運動変換機構部により上下運動に変換されてその上下
運動が検知器により検知されるので、振子重錘の長さを
動作加速度の設定とは無関係にすることができる。これ
により、振子方式であることと、感度をよくするために
振子重錘の長さを余り大きくとる必要がないこととから
、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。

しかも、本体を傾斜して取付けたとしても、自動水平機
構部の働きで、振子重錘、運動変換機構部および検知器
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　本体の傾斜数句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。

以上のように、この発明によれば、全体を小形化でき、
しかも取付は姿勢にかかわらず動作を安定なものとして
信頼性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ｌと、このケース１内に設置されて水平運動する振子
重錘２と、この振子重錘２の水平運動を上下運動に変換
する運動変換機構部３と、この運動変換機構部３により
変換された上記振子重錘２の上下運動を検知する検知器
４と、Ｌ記本体１の傾斜取付は時に上記振子重錘２、運
動変換機構部３および検知器４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５と、この自動水平機
構部５に対して制振作用を与える粘性流体式ダンパー部
６とから構成されている。

上記ケース１は、上向きに開口するケース本体ＩＡとこ
のケース本体ＩＡの北部に冠着されるケースカバーＩＢ
とからなり、−上記ケース本体ＩＡの径方向で相対向す
る個所にはそれぞれ下端部をケース本体ＩＡの下方に突
出させ、かつ、上端部をケースカバーＩＢ内にまで延出
させる状態で一対の外部固定端子７Ａ、７Ｂが立設され
ているとともに、これら相対向する一対の外部固定端子
７Ａ、７Ｂ間の中央部に相当するケース本体ＩＡの開口
部には、このケース本体ＩＡを径方向に横断させてフラ
ットパー状の梁部材８が架設されている。

Ｆ記振子重錘２はその中心部に吊軸９を貫通させており
、この吊＠９のＬ端には第２図で明示するような截頭円
錐形状の吊下げ部９Ａが形成されている。一方、−Ｆ記
ケース１内に後述する自動水平機構部５を介して吊下げ
設置される円板状の中ベース１１には、上記吊軸９の水
平移動を許容する径の貫通孔１１Ａが形成されていると
ともに、この貫通孔１１Ａの４一端部に上記載頭円錐形
状の吊下げ部９Ａの下面の周縁部に当接する円環状の座
１１ｂを有する大径貫通孔１１Ｂが形成されており、こ
の大径貫通孔１１Ｂの円環状の座ｔｉｂに」二記吊軸９
の上端の吊下げ部９Ａを首吊り支持させることにより、
上記振子重錘２の水平運動を、上記円環状の座１１ｂと
上記吊下げ部９Ａの下面の周縁部との当接点を支点Ｒと
した上下の揺動運動に変換する運動変換機構部３が構成
されている。

この上下運動変換機構部３における上記支点Ｒの内径を
Ａｄ、支点Ｒから吊軸９の中心、つまり、力点までの距
離をｕｇとすると、振子重錘２の動作加速度Ｇは、 Ｇ＝　　ｌｄ／Ｉｇ）Ｘ９８０　　　−・−・・・（１
）で設定される。したがって、上記載頭円錐形状の吊下
げ部９Ａおよび貫通孔１１Ｂの径を変更することにより
、振子重錘２の設定動作加速度Ｇ、すなわち、この感震
器の感知震度を調整可能に構成している。

上記検知器４は上記上下運動変換機構部３により変換さ
れた振子重錘２の上下運動を電気信号に変える有接点ス
イッチ機構からなるもので、第３図で示すように、上記
中ベース１１の上面には、４本の枝穴１１ｃ１および中
央部の円形穴１１Ｃ２からなる切込み穴１１Ｃが形成さ
れ、この切込み穴１１Ｃ内に」一方から落し込まれた切
込み孔１１Ｃと相似形状の可動片１３の中央円板部１３
ａが上記吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に当接し、この中
央円板部１３ａの上面に可動接点１４が固定されている
。

一方、上記中ベース１１とこの中ベース１１のｔ面に複
数本のビス１５を介して固定される円板状のベース１６
との間に一端部１７ａが挟持された帯板状の固定片１７
の長手方向の中央部に、」−配回動接点１４を接離可撓
とする固定接点１８が固定されており、以上の可動接点
１４と固定接点１８とにより、検知器４となる有接点ス
イッチ機構が構成されている。

上記固定片１７の長手方向の他端部１７ｂに対応する上
記中ベース１１の上面の周辺部には、この固定片１７の
幅よりやや大きい幅の切込溝ＬＩＤが形成され、この切
込溝１１Ｄの底面に雌ねじ孔ｌｉｄが形成されていると
ともに、同じく１−配置定片１７の他端部１７ｂに対応
するベース１６の周辺部には切込孔１６Ａが形成されて
おり、この切込孔１６Ａを通して一ト記固定片１７の他
端部１７ｂの貫通孔１７ｃから上記雌ねじ孔１１ｃｌ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、上記固定片１７の他端部１７ｂを、そ
の一端部１７ａ側を支点として上下に変位させて、上記
両接点１４．１８間の距離を可変に構成している。この
ような両接点１４．１８間の距離の可変によって、上記
振子重錘２の動作加速度を微調整可能としている。

また、上記可動片１３と一体に形成され、上方に折曲げ
起立された可動端子１９が上記固定片１７およびベース
１６にそれぞれ形成された孔１７ｃｌおよび１６Ｂを経
てベース１６の」１方に突出されているとともに、上記
固定片１７から切起こされた固定端子２０が上記ベース
１６の切込孔１６Ａを経てベース１６の上方に突出され
ている。これら可動および固定端子１９．２ｏはそれぞ
れ第４図で示すように、上記ケース本体ＩＡに固定され
た一対の外部固定端子７Ａ、７Ｂに対向して配置され、
これら対向する端子１９．７Ａ問および２０．７Ｂ間に
それぞれコイル状リード線２１．２２が介装されている
。これらコイル状リード線２１．２２は、その両端部を
各端子１９．７Ａおよび２０．７Ｂの上端に形成した切
欠き部１９ａ、７Ａａおよび２０ａ、７Ｂａに上方から
落し込んでカシメ１」−めするもしくはろう伺けするこ
とにより、対向する端子１９と７Ａおよび２０ａと７Ｂ
をそれぞれ電気的に接続させてぃる。

上記ケース本体ＩＡに架設された梁部材８の長手方向の
中央部には第１図および第４図に示すように、上方に突
出する凸型球面部２３ａを有する支点部材２３が正大固
定されているとともに、この支点部材２３の球面部２３
ａに点接触する凹型球面部２４ａを下面中央部に有する
円盤状可動部材２４が設けられ、この可動部材２４の径
方向の対向個所から下方に延設した一対の吊下げ片２５
．２５の下端には径方向の外方に張り出す係止爪２５ａ
、２５ａが一体に形成されており、」二記一対の吊下げ
片２５　、−２５を上記ベース１６に形成した貫通孔１
６Ｃ，１６Ｄからベース１６の下方に挿入して、上記係
ＩＦ爪２５ａ、２５ａをベース１６の下面に係止させる
ことにより、ケース１の傾斜取付は時に上記感震部を自
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
５が構成されている。

この自動水平機構部５は、球面部２３ａ。

２４ａどうしの点接触であるため、摺動抵抗が少なくて
所定の自動水平動作をスムーズに行なえるとともに、傾
き方向による動作偏差も非常に少ない。また、各構成部
品を積み上げ方式で組立てればよいので、組立が容易で
ある。

上記粘性流体式ダンパー部６は、上記ケースカバーＩＢ
と、このケースカバーＩＢ内に嵌合されるリング状液密
部材２６と、周囲に断面がほぼ円形の厚内部２７ａを有
するゴムなどの可撓性薄膜２７と、空隙に充填されるオ
イルなどの粘性流体２８とからなるものである。詳述す
ると、第１図のように、−１−記ケース力バーＩＢの頂
壁部ＩＢａの内面側に配置した可撓性薄膜２７の外周厚
肉部２７ａを上記ケースカバーＩＢの頂壁部ＩＢａと液
密部材２６とにより挟み込んで液密に固着することによ
り、ケースカバーＩＢおよび可撓性薄膜２７との間に空
隙２９を形成し、」−記ケース力バーＩＢに設けた孔Ｉ
Ｂｂから上記空隙２９内に粘性流体２８を充填した一Ｆ
で、上記孔ＩＢｂを、例えば紫外線硬化性の接着剤３０
を介して封］卜することにより所定の粘性流体式ダンパ
ー部６を構１ 成したものである。なお、上記ケースカバーＩＢの頂壁
部ＩＢａの中央部には、封入された粘性流体２８の流動
に抵抗を与えて、ダンパー機能を高める突起部３１が突
設されている。

この粘性流体式ダンパー部６における上記可撓性薄膜２
７の下面に上記自動水平機構部５における円盤状可動部
材２４の上面を当接させることにより、自動水平機構部
５および感震部に対して制振作用を堡え、ケース１の水
平取付は時および傾斜取付は時のいずれの場合も同一の
感震特性を保つように構成されており、また、このよう
な構成の粘性流体式ダンパー部６は、粘性流体２８を充
填する空隙２９内に抵抗受板などを浸漬させる必要がま
ったくなく、それにともない液密個所も少なくてすむの
で、構造が簡単で組立も容易でありながら、液密の信頼
性が高く、所定のダンパー機能の向上を図ることが可能
である。

次に、に記のように構成された感震器の全体的な動作に
ついて説明する。

ケース１が、例えばガスメータ用プリント基板２ などに振子重錘２の吊軸９の中心が垂直となるように水
平に取付けられた第５図（Ａ）の状態では、有接点スイ
ッチ機構４の可動接点１４と固定接点１８とが第５図Ｃ
Ｂ）のように離間している。

このような取付は状態において、地震などの設定値具ト
の振動が加わると、第６図（Ａ）のように、振子重錘２
が］−記（１）で示した加速度Ｇで水平運動し、この水
平運動にともない吊軸９の上端の吊下げ部９Ａが支点Ｈ
の周りで」−下に揺動することにより、上記水平運動が
上下運動に変換される。この上下運動によって可動片１
３の中央円板部１３ａが第６図（Ｂ）のように、上方に
弾性変位して有接点スイッチ機構４の可動接点１４が固
定接点１８に当接してスイッチｅオンとなる。

これにより、対向する一対の外部固定端子７Ａ、７Ｂ間
がコイル状リード線２２、固定端子２０、固定片１７、
接点１８，１４、可動片１３、可動端子１９およびコイ
ル状リード線２１を介して゛眠気的に導通されて所定の
検知動作が行なわれる。

また、ケース１が傾斜して取付けられた場合は、−１−
記した自動水平機構部５の自動水平作用により、第７図
に示すように、感震部の全体が水平に保持される。この
とき、自動水平機構部５の円盤状ｒｆｆ動部材２４の上
面が粘性流体式ダンパー部６の可撓性薄膜２７の下面に
当接しているので、ケース１と感震部の全体との相対的
な傾き変位にともなう感震部の一定以ヒの揺動が規制さ
れ、不測の検知動作を防止することができる。

このような傾斜取付は状態において、地震などの設定偏
置−にの振動が加わった場合の感震動作は、ト記した水
平取付は状態の場合とほぼ同様であるため、説明を省略
する。

以下、この発明の他の実施例について列記する。

第８図は、振子重錘２の水平運動を」１下運動に変換す
る運動変換機構部３の変形構造を示し、吊軸９の上端に
断面が下向き開放のコ字形吊下げ部９Ａを形成する一方
、円板状の中ベース１１の上面で貫通孔１１Ａの外周に
環状溝１１Ｂ１を形成　５ し、この環状溝１１Ｂ１の底面からなる円環状の座１１
ｂに上記吊下げ部９Ａの周壁部の先端尖り部９ａを当接
させて上記吊軸９を首吊り支持させたものである。この
場合の上下運動変換のための揺動支点Ｒは、北記先端尖
り部９ａの座１１ｂへの当接点であり、吊下げ部９Ａの
周壁部の内径および環状溝１１ＢＩの径を変更すること
により、振子重錘２の設定動作加速度Ｇを自由に調整す
ることができる。

第９図（Ａ）〜（Ｈ）は上記実施例で示した有接点スイ
ッチ機構と代替可能な検知器４の別個をそれぞれ示す。

第９図（Ａ）は吊軸９の上端の吊下げ部９Ａの頂面およ
びベース１６の下面に互いに対向させて固定した電極板
３２Ａ、３２Ｂ間の静電容量の変化により振子重錘２の
運動を検出する静電容量式の検知器４であり、第９図（
Ｂ）は中ベース１１の−Ｌ面で吊軸９の吊下げ部９Ａの
直径方向の両側に互いに対向させて透過式の投光器３３
Ａと受光器３３Ｂとを配置して、振子重錘２の運動を光
の遮断により検出する光方式の検知器４であ６ す、第９図（Ｃ）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に反射
板３４を貼付けるとともに、ベース１６の下面に反射式
の投光器３５Ａと受光器３５Ｂとを旧設して、振子重錘
２の運動を反射光の非受光により検出する光方式の検知
器４であり、第９図ＣＤ）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂
面に永久磁石３６を固着するとともに、ベース１６の下
面にリードスイッチ３７を付設して、振子重錘２の運動
をり−ドスイ・ジチ３７のオン・オフにより検出するり
−Ｆスイッチ方式の検知器４である。

また、第９図（Ｅ）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に岸
球状の加圧部３８を固着するとともに、ベース１６の下
面に感圧素子３９を付設して、振子重錘２の運動を感圧
により検出する感圧方式の検知器４であり、第９図（Ｆ
）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に棒状の永久磁石４０
を固着するとともに、ベース１６の下面側にコイル４１
を配置して、振子重錘２の運動を電流の変化により検出
する差動ｌ・ランス方式の検知器４であり、第９図（Ｇ
）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に半球状の永久磁石４
２を固着するとともに、ベース１６の下面にホール素子
などの磁気素子４３を付設して、振子重錘２の運動を磁
気変化により検出する磁気方式の検知器４であり、さら
に、第９図（Ｈ）は吊軸９の吊下げ部９Ａの頂面に対向
する個所に歪ゲージ４４を配置して、振子重錘２の運動
を歪（変位）−電気信号の変換により検出する全方式の
検知器４である。

なお、この発明におけるダンパー部６としては、上記実
施例で示したような粘性流体式のものが最適であるが、
これ以外にエアーダンパーを用いても、同様な効果を奏
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図は上下運動変換機構部の拡大縦断面図
、第３図は有接点スイッチ機構の詳細な構成を示す要部
の分解斜視図、第４図は自動水平機構部の構成を示す要
部の斜視図、第５図（Ａ）、（Ｂ）　、第６図（Ａ）、
（Ｂ）および第７図はそれぞれ感震動作を説明するため
の縦断面図、第８図はこの発明の他の実施例による感震
器の一ヒ下運動変換機構部の拡大縦断面図、第９図（Ａ
）〜（Ｈ）はそれぞれ検知器の別個を示す要部の概略縦
断面図である。 １・・・ケース、ＩＢ・・・ケースカバー、２・・・振
子重錘、３・・・運動変換機構部、４・・・有接点スイ
ッチ機構（検知器の一例）、５・・・自動水平機構部、
６・・・粘性疏体式ダンパー部、９・・・吊軸、１４・
・・可動接点、１８・・・固定接点、２４・・・円盤状
可動部材。 １Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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検知する検知器
   と、本体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、この自動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たことを特徴とす
   る感震器。