JPH03261830A - 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
のガス器具などに取付けられ、地震などの振動が所弄′
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。

〈従来持術とその課題〉 この柿の感震器として従来から広く知られているものに
１例えば実開閉５５−２１５１０号公報、′−だ開閉５
５−１１４９４３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
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１例えば実開昭５５−２８９３
８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−・体に連設された可動体の水平方
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１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、Ｌ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、従来の振子方式
の感震器の場合は、ケースを傾斜して取り付けたとき、
感震部がその＃Ｉ斜の影響を受けて、取付は時点でのケ
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る。

さらに、取付は姿勢にかかわらず感震部を木ｆに保つ自
動水平機能を備えた感震器として、従来から１例えば、
実間ｆｆＪ　６３−８５８３０号公報に開示された構成
のものが知られている。すなわち、吹付枠側に半球面状
に凹曲した受座を設けるとともに、感震部側から上方に
突設した吊下げ軸の一ヒ端に、Ｅ記受犀の半球面状凹曲
面のほぼ全面に摺接する半球面状の下向き西向を′イ■
する支持鍔を連設してなるものである。

しかし、このような構成の従来の自動水平機構部き感震
器の場合は、受厚と支持鍔との間の摺動抵抗が太きくて
微少な傾斜に対して所定の水平精度を得にくいばかりで
なく、傾き方向によって水１作用に偏差を生じやすい、
また、水平機構部が大きくなり、それが原因で感震器の
全体が大形化するといった問題があった。

〈発明の目的〉 この発ＦＥ１は上記従来の問題点を解消するためになさ
れたもので、傾き方向や傾き量にかかわらず高い水平粘
度を出して、常に適確な感震性能を発揮することができ
、しかも、組立が容易で、かつ小形化を図り得る感震器
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、ケース本体およびこれに冠着
されるケースカバーからなるケースと、このケース内に
設置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−Ｌ下運動を検知する検
知器と、ケース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、上記自動水平
機構部は、ケース本体から上方に突出させた凸型球面部
を右する固定支点部材と、この凸型球面部に接触する凹
型球面部を有する可動部材とからなり、上記可動部材の
凹型球面部まわりの複数個所において上記感震部を可動
部材に支持させたものである。

この発明に係るＪｉ！震器によれば、ｔ＃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、ケースを傾斜して取付けたときに、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
水平に保持させるための自動水平１１構部の支点を、ケ
ース本体から突出させた支点部材側の凸型球面部と感震
部を支持する可動部材の重心点相当個所に形成した凹型
球面部との点接触による構成として、自動水平機構部を
いわゆるヤジロベイ構造としたので、摺動抵抗が少なく
て、微少な傾斜に対しても目動水平動作をスムーズに行
なえ、常に高い水平ｔａ度を得ることができるとともに
、傾き方向による動作偏差も非常に少なくすることがで
きる。

また、上記した各構成部品を積み上げ式に組立てること
により、所定の水平機構部を容易に組立ることができる
。

以上により、この発明によれば、傾き方向や傾き駐に関
係なく、常に高い水平精度を得て、ケースの取付は姿勢
にかかわらず適確な感震性能を発揮させることができ、
しかも、小形で、かつ組立の容易な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１と、このケース１内に設置されて水平運動する振子
型８１２と、この振子重錘２の水平Ｗ動をＬ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’ｍ１３
により変換された上記振子東紳２の上下開動を検知する
検知器４と、Ｌ記ケースエ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、この水
平機構部５および上記感震部に対して制振作用を与える
粘性液体式ダンパー部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ＬＡの上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バー
状の梁部材８が架設されている。

上記振子重錘２はその中心部に吊軸９を貫通させており
、この吊軸９の上端には第２Ｆ！４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、Ｉ
；記ケースｌ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、Ｌ記吊軸９
の水平移動を許容する径のｒｔ通孔１１Ａが形成されて
いるとともに。

このｒｔ通孔１１Ａの上端部にＥ記載頭円錐形状の１１
】下げ部９Ａの下面の周縁部に当接する円環状の序ｆｌ
ｂ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１１ｂに上記吊軸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Ｌ配量
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匝動変＃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
ｌｄ、支点Ｒから吊軸９の中心、つまり、力点までの距
離をｆＬｇとすると、振子重錘２の動作加速度Ｇは、 Ｇ＝（文ｄ／ｆＬｇ）Ｘ９８０　　・・・・・・・・・
（１）で設置される。したがって、上記截頭円錐形状の
吊ｆげ部９Ａおよび貫通孔１１Ｂの径を変更することに
より、振子型ｓ１２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
れた振子型Ｓ１２のＬ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、４木の枝穴１１ｃｌおよび中
央部の円形穴１１ｃ２からなる切込み穴ｌｌＣが形成さ
れ、この切込み穴１１Ｃ内にＬ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１３ａ
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Ｌ而に複
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、上記可動接点１４を接離可能と
する固定接点１８が固定されており、以上の可動接点１
４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。

Ｅ配置定片１７の長手方向の他端部１７ｂに対応するＬ
忌中ベース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ｌｌＤが形成され、この切
込溝１１０の底面に雌ねじ孔ｌｉｄが形成されていると
ともに、同じ〈上記固定片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を通して上記固定片１７の他端部
１７ｂの貫通孔１７Ｃから上記雌ねじ孔ｌｉｄ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１７ｄおよび１６Ｂを経て
ベース１６の上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ν」造孔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１９．２０はそれぞれ
第４図で示すように、Ｌ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１９．７　Ａ　ＩＨＩおよび２０．７
Ｂ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Ｌ
方から落し込んでカシメ止めするもしくはろう付けする
ことにより、対向する端子１９と７Ａおよび２０ａと７
Ｂをそれぞれ電気的に接続させている。

Ｌ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が圧入固
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ｉｈ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２
５．２５の下端には径方向の外方に張り出す係創爪２５
ａ、２５ａが一体に形成されており、上記一対の吊下げ
片２５．２５を上記ベース１６に形成した貫通孔１６Ｃ
，１６０からベース１６の下方に挿入して、Ｌ配係止爪
２５ａ、２５ａをベース１６の下面に係ＩＥさせること
により、ケース１の傾斜取付は時に上記感Ｍ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１球面部２３ａ２４ａどうしの
点接触であるため、Ｗｊ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、水平精度を高くできるとと
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１組立
が容易である。

上記粘性液体式ダンパー部６は、上記ケース力ｔ＜　−
１３３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肉部２７
ａ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液体２８とからなるものである。

詳述すると、第１図のように、上記ケースカバー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Ｅ記ケースカバーＩＢの頂ＩＩｃ部ＩＢ
ａ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＠膜２７との
間に空隙２９を形成し、上記ケースカバーＩＢに設けた
孔ＩＢｂからＬ記窄隙２９内に粘性液体２８を充填した
上で、４二記孔ＩＢｂを。

例えば紫外線硬化性の接着剤３０を介して封止すること
により所定の粘性液体式ダンパー部６を構成したもので
ある。なお、Ｌ記ケースカバーＩＢの頂壁部ＩＢａの中
央部には、封入された粘性液体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
。

この粘性液体式ダンパー部６における上記可撓性Ｆｉ膜
２７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、目動水平機構
部５および感震部に対して制振作用を与え、ケースｌ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！！震時特性保つように構成されている。

次に、上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ａ板などに振
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（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、地震などの設定値以上
の振動が加わると、第６図（Ａ）のように、振子！＄＄
２が上記（１）式で示した加速度Ｇで水平運動し、この
水平運動にともない吊軸９の上端の出下げ部９Ａが支点
Ｈの周りで上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・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１Ｂ、１４．可動片１３、可動端子１９およびコイ
ル状リードＭ１２１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ｌが傾斜して取付けられた場合は、上記し
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の円盤状可動部材２４の上面が粘性
液体式ダンパー部６の可撓性薄ｌ！２７の下面に当接し
ているので、ケースｌ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上の揺動が規制され、不
測の感震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、＊震などの設定値
以上の振動が加わった場合のＪｉ！震動作は上記した水
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の水平運動を上下運動に変換する
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の上面で貢通孔１１Ａの外周に環
状溝１１ＢＩを形成し、この環状溝１１Ｂ１の底面から
なる円環状のＰＦｌｌｂ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、上記先端尖り部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ｙｔＩＩ
ＢＩ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（＾）〜（）Ｉ）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ｒｉ４の別例をそれぞれ
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１面で吊軸９の吊下げ部９
Ａの直径方向の内側に互いに対向させて透過式の投光器
３３Ａと受光器３３Ｂとを配置して、振子重錘２の運動
を光のｇ断により検出する光方式の検知器４であり、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とを付設して、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（Ｄ）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の運動をり一
ドスイー２チ３７のオン・オフにより検出するリードス
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の頂面に半
球状の加圧部３８を固着するとともに、ペース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
する差動ト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４２
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
より検出する歪力式の検知器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
撫例で示したような粘性液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。

また、Ｉ：記実施例では、支点部材２３を梁部材８に圧
入して固定したものを示したが、梁部材８と一体に形成
してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による！！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図は有接点スイー、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、ｊｉ！震動作を説
明するための縦断面図１ｗ５８図はこの発明の他の実施
例による！！震器の上下運動変換機構部の拡大縦断面図
、第９図（Ａ）〜（）ｌ）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。 ｌ・・・ケース、ＩＡ・・・ケース本体、ＩＢ・・・ケ
ース力／ヘー、２・・・振子重錘、３・・・運動変換機
構部。 ４・・・右接点スイッチ機構（検知器の一例）、５・・
・自動水平機構部、６・・・粘性液体式ダンパー部、８
・・・梁部材、９・・・吊軸、２３・・・支点部材、２
３ａ・・・凹型球面部、２４・・・可動部材、２４ａ・
・・凹型球面部。 第１図 ２４ａ凹型抹命や ぐ Ｃつ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケース本体およびこれに冠着されるケースカバー
   からなるケースと、このケース内に設置され水平運動す
   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検知する検知器と、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、上記自動水平機構部は、ケース
   本体から上方に突出させた凸型球面部を有する固定支点
   部材と、この凸型球面部に接触する凹型球面部を有する
   可動部材とからなり、上記可動部材の凹型球面部まわり
   の複数個所において上記感震部を可動部材に支持させた
   ことを特徴とする感震器。