JPH0567886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地震動によつて球体が転動する感震
装置に関する。

［従来の技術］ 従来の球体を用いた感震器としては、第７図に
示すように、半球面状の容器１の底部に円孔２を
有し、この円孔２上に球体３を収容するととも
に、上記容器１の下部にスイツチ４を設け、この
スイツチ４の一端が円孔２を摺動可能に貫通し、
球体３が円孔２上に静止しているか、又は震動に
よつて転動した場合の球体３の位置の変化によつ
て上記スイツチ４を開閉するもの（実開昭53−
94168号公報）がある。

また、自動調芯機構を備えた感震器として特開
昭63−29286号公報が提案されている。

この発明は、第８図に示すように、半球面状の
容器５の底部に円溝６を有し、この円溝２上に球
体３を収容するとともに、容器５内の上部から球
体３の周囲に伸びた可動電極７と、この可動電極
７の外側に固定電極８が設けられ、容器５が外ケ
ース９内に比重の大きな液体で浮くように構成さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した最初の従来例にあつては、自動調芯機
構が無く、器具等に取り付ける場合に水平を出し
て固定しなけれなならず、また、固定した後で水
平がずれた場合に感震レベルが変化してしまうと
いう問題がある。さらに、球体３にスイツチ４の
ばね力が作用しているため、球体３と円孔２で決
まる感震レベルが不安定であつた。

自動調芯機構を持つた第２の従来例にあつて
は、自動調芯機構はあるものの、容器５を外ケー
ス９内に浮かしておくため、２つの電極に接続す
るリード線のばね力の影響によつて容器が傾斜し
てしまうことがある。また、全体を転倒させて置
くと比重の重い液体が容器５と外ケース９の間か
ら流出し、外ケース９を正常の状態に戻しても、
液体が容器５と外ケース９の間に入り込まず、容
器５の上に流れ込んで容器５が浮かなくなること
がある。さらに、可動電極７の上部が固定されて
いるため、球体３を小さくすると可動電極７のば
ね作用によつて電極間の接点を閉じるためには大
きな震動が必要となり、従つて小型で低い感震レ
ベルで作動させることができず、小型化にも限界
があつた。また、球体３が円溝６から転動して可
動電極７と固定電極８とが接触している時間は極
めて短かく、瞬間的なパルス状の接点信号しか得
られないという問題があつた。

本発明は、このような従来の課題に着目してな
されたもので、簡単な構造で震動レベルを常に一
定に検知できるとともに、接点信号をある程度長
い時間検出でき、小型でしかも自動調芯機構を備
えた感震器を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の課題を解決するための手段と
して、その構成を、底部中央に凹部を有し、球体
を収容する密閉した容器と、該容器の内側上部に
ピボツト受けを設け、該ピボツト受けにピボツト
を支点とし、上記球体の周囲に懸垂された接点リ
ングと、該接点リングの外周に上記球体の直径よ
り大きい直径を有する円筒状の可動接点が取り付
けられていて、上記球体が震動を受けた場合、容
器底部の凹部から転動することにより電気接点が
開閉すべく上記容器の内周面に上記可動接点と対
向する位置に固定接点を設けるとともに、上記ピ
ボツトの支点位置を、上記ピボツトに懸垂された
上記接点リングと上記可動接点からなる振り子系
の重心よりわずかに高い位置とし、かつ、上記容
器を収容する外ケース内に上記容器を吊り下げ、
上記容器と外ケースの間に液体を入れることとし
た。

［作用］ 次に本発明の作用を説明する。この感震器を固
定物に取り付けると、自動調芯機構によつて球体
を収容する容器は自動的に水平を保つ。この状態
で地震が発生すると、震動は固定物から外ケース
に伝わり、ダンパーとしての液体を介して容器に
伝達される。一定以上の震動によつて球体が転動
すると、可動接点は球体と一緒に水平方向に移動
し外側の固定接点に接触する。これによつて電気
接点を開閉することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する 第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図であ
る。外ケース１０と、該外ケースの一部を構成す
る上蓋１１から密閉された容器１２が吊り糸２４
で吊り下げされている。該容器１２は、底部中央
に凹部１３を有する内ケース１４と、ピボツト受
け１５と、中蓋１６とから構成されている。そし
て、上記ピボツト受け１５にピボツト１７を支点
とした接点リング１８と可動接点１９が球体２０
の周囲に懸垂されている。また、上記内ケース１
４の内面には固定接点２１が設けられ、上記可動
接点１９と固定接点２１から、それぞれリード線
２２が接続され、その一端が上記外ケース１０に
設けられた電極２３にそれぞれ接続されている。
そして、上記外ケース１０と吊り下げられた上記
容器１２の間には、ダンパーとしての液体２６が
入つている。

このような構成において、本装置を固定物に取
り付けると、多少の傾斜があつても吊り下げられ
た容器１２は、容器１２内に収容された接点リン
グ１８と各接点１９，２１と球体２０が吊り下げ
中心から同心円的に対称に製作され組み合わされ
ているため、水平を保つように静止する。

この状態において、震動が発生すると、この震
動は固定物から外ケース１０に伝わり、さらに吊
り糸２４と液体２６を介して容器１２に伝達され
る。

内ケース１４の凹部１３の径と球体２０の径で
設定される一定のレベルを越えると球体２０は凹
部１３から転動し、可動接点１９を押して固定接
点２１と接触する。

上述の説明において、接点リング１８と、接点
リングに一体的に固定された可動接点１９が、ピ
ボツト１７を支点として一つの振り子糸として構
成されるため、この振り子作用によつて球体２０
の感震レベルが影響を受けないように、振り子糸
系全体の重心よりわずかに高い位置をピボツト１
７の先端、すなわち支点とした。これによつて振
り子系は震動を受けても振り子作用は生せず、し
たがつて球体に影響しない。

さらに、球体２０と可動接点１９の間隙は、球
体２０が凹部１３からの自由転動を阻害すること
なく、しかも、可動接点１９と固定接点２１との
接触が球体２０の転動によつて生ずるものでなけ
ればならない。本実施例では上記球体２０と可動
接点１９の間隙を0.1ミリ程度とすることによつ
て、可動接点１９が球体２０から離れて自由に揺
動することがなく、球体２０の転動と一体となる
ように揺動することができ、球体２０が静止して
いる間は球体２０に対する影響もない。

また、本発明で工夫した点は、球体２０が凹部
１３から転動した後、内ケース１４の底面を転動
すると、内ケース１４の底面の形状、面粗さの影
響を受ける。特に、球体２０を小さくする程無視
できなくなる。悪い場合は凹部１３に自動復帰で
きないことも生じる。この対策として内ケース１
４の底面を精密に磨くことも考えられるが、小さ
な半球面状の底面を精密に磨くことは困難である
ので、本実施例では可動接点１９と固定接点２１
の間隙を、凹部１３の半径と同じかそれより僅か
に小さい寸法とすることによつて、球体２０が内
ケース１４の底部を転動する必要がなく、従つて
底部の形状、面粗さに無関係に凹部１３と球体２
０の接触する部分の精度で決めることができる。

近時、各家庭に取り付けてあるガスメータ内に
感震器を設けることが要求されているが、この場
合の条件として、小形で、自動調芯機構があり、
地震動で作動するが他の振動では作動しない誤動
作防止機能が求められている。この誤動作防止対
策として感震器からの接点信号を検出し、この接
点信号が、３秒間の間に0.3秒 0.5秒、0.7秒の周
期において30ミリ秒のON、40ミリ秒のOFFが５
回以上あつた場合に地震と判断して作動するとい
うソフトウエアが接続されている。

上述の可動接点１９と固定接点２１の間隙を凹
部１３の半径以下とすることによつて、球体２０
が転動中に内ケース１４の底面状態に影響される
ことが無いと同時に、球体２０の転動後の振幅の
大きさに対して実際に球体２０が動く距離を制限
したことによつて、その間に各接点１９，２１を
球体２０によつて閉とする時間を保持することが
できるという効果がある。さらに、確実に球体２
０が凹部１３に復帰することになる。凹部は第６
図に示すように円錐形状にしても良い。

また、ソフトウエアとの接続を容易にするため
外ケース１０に設けられた電極２３はプリント基
板に装着できる構造になつている。

第２図は本願の他の実施例であつて、第１図と
異なる点は可動接点１９と固定接点２１を弾性支
持したことにある。

この目的は、可動接点１９と固定接点２１が接
触したときに、衝撃的な接触の場合には反発して
第３図に示すようなパルス状の連続した接点信号
となることがある。これを第４図の矩形波に近づ
けるために、可動接点１９と接点リング１８との
間に弾性部材２５を接着剤を用いて固定し、固定
接点２１と内ケース１４の間に弾性部材２５を挿
入し固定接点を支持している。したがつて、各接
点が弾性を持つから衝撃を吸収して瞬間的な接触
とならず、接点信号は矩形波となる。

この実施例では両方の接点１９，２１に弾性部
材を用いたが、いずれか一方に用いても良い。第
５図は本装置をプリント基板に取り付ける場合
に、プリント基板が水平、垂直のいずれの方向で
あつても電極２３が取り付けられる構造であるこ
とを示す斜視図である。この図から分かるよう
に、電極２３は外ケース１０から下と横方向に延
びていると同時に、プリント基板への取付位置の
設定と固定を容易にするために、外ケース１０か
ら突起１０ａが突出している。これによつて位置
決めと固定が容易で、かつ、水平垂直方向のいず
れにも取り付けることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、取り
付け時に水平を出す必要はなく、取り付けた後で
傾斜しても自動的に水平を保つことができるか
ら、当初設定した感震レベルが変化せず常に一定
である。また、感震器を横倒しにした後正常位置
に戻した場合でもすぐに正常に復帰することがで
きる。さらに、可動接点が重心位置より僅かに高
い位置を支点として懸垂され、かつ、可動接点と
球体との間隙が微小であるから、可動接点の振り
子作用が球体に影響を及ぼすことが無いと同時
に、可動接点が常に球体と一体的に移動して固定
接点と接触することができる。

そして、可動接点が僅かの力で移動しうるた
め、小さな球体を用いることができ、全体を小形
にできる。

また、可動接点と固定接点の間隙を制限するこ
とによつて、底面形状の影響を無くし、接点時間
を長くすることができ、さらに、接点を弾性部材
で支持したから安定した接点信号を検出すること
が可能となつた。

また、本装置の特徴として、プリント基板に、
しかも水平垂直を問わず取り付けられるようにし
たから、ガスメータのような狭い空間にも場所を
選ばず、ソフトウエアーとの接続が容易となつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる感震器の縦断面図、第
２図は他の実施例を示す縦断面図、第３図はパス
ル状接点信号、第４図は理想的な矩形波の接点信
号、第５図は電極構造を示す斜視図、第６図は凹
部形状の変形例を示す断面図、第７図は従来の感
震器の断面図、第８図は自動調芯機構のある従来
の感震器の断面図。 １０……外ケース、１１……上蓋、１２……容
器、１３……凹部、１４……内ケース、１５……
ピボツト受け、１６……中蓋、１７……ピボツ
ト、１８……接点リング、１９……可動接点、２
０……球体、２１……固定接点、２２……リード
線、２３……電極、２４……吊り糸、２５……弾
性部材、２６……液体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 底部中央に凹部を有し、球体を収容する密閉
   した容器と、該容器の内側上部にピボツト受けを
   設け、該ピボツト受けにピボツトを支点とし、上
   記球体の周囲に懸垂された接点リングと、該接点
   リングの外周に上記球体の直径より大きい直径を
   有する円筒状の可動接点が取り付けられていて、
   上記球体が震動を受けた場合、容器底部の凹部か
   ら転動することにより電気接点が開閉すべく上記
   容器の内周面に上記可動接点と対向する位置に固
   定接点を設けるとともに、上記ピボツトの支点位
   置を、上記ピボツトに懸垂された上記接点リング
   と上記可動接点からなる振り子系の重心よりわず
   かに高い位置とし、かつ、上記容器を収容する外
   ケース内に上記容器を吊り下げ、上記容器と上記
   外ケースの間に液体を入れたことを特徴とする感
   震器。