JPH07105805A - 加速度応動スイッチ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】慣性球の周回運動を避け、不所望の運動を早期
に収束させる加速度応動スイッチを得る。 【構成】加速度応動スイッチ１は蓋板２とハウジング５
により密閉容器を構成し、蓋板２を貫通してリード端子
３が絶縁固定されている。容器内部には導電性の慣性球
７が収納され、制振液体９が注入され、リード端子３の
端部には接点部材６が固定される。慣性球７は通常は中
央附近に位置し接点部材６とは接触しない。所定の値以
上の振動を受けると慣性球７はハウジング底面上を転動
し接点部材６と接触してハウジング５と接点部材６との
間を電気的に接続する。スイッチ１が受ける振動方向に
対して交差する方向の微小な力による揺動の増幅が制振
液体９により抑制されるので、慣性球７の運動は実質的
に振動方向の運動のみになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地震の震動などを検知す
るための加速度応動スイッチに関するものであり、地震
の震動と外乱振動とを確実に区別するためのものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加速度応動スイッチとし
ては例えば特願平４−２７２３８７の「感震器」等があ
る。この感震器は金属製の容器内にこの容器とは電気的
に絶縁して固定された電極を有するとともに導電球を揺
動可能に収納し、この導電球が震動により揺動すると電
極に接触することにより容器と電極との間を電気的に短
絡接続し検知信号を発するものである。

【０００３】近年、この様な感震器を各家庭に設置され
る都市ガスやプロパンガスなどのガス流量計に取り付
け、単に流量を記録するだけではなく地震による火災な
どの二次災害の防止やガス洩れなどの早期発見の為の機
能を付与するために所謂マイコンを内蔵したマイコン式
ガス流量計（以下マイコンメーターという。）が使用さ
れ始めている。このマイコンメーターはマイコンと電池
を内蔵し、地震による振動や転倒、ガスの異常な大量流
出や少量ながら長期的な流出等を検知して内蔵した電磁
弁等を閉鎖したり警報器から警報を発したりするなどの
制御を行ない、これらを原因とする事故を未然に防ぐも
のである。

【０００４】このうち地震の検知に関しては、マイコン
メーターへの飛来物の衝突とか、自動車の走行や工事現
場などを原因とする人為的な振動と地震の振動とを見分
ける必要がある。そのためには感震器が地震の振動領域
である周波数帯域に於いては所定の信号出力特性を示
し、それ以外の周波数帯域に於いては別の信号出力特性
を示すようにする必要がある。

【０００５】例えば、地震の震動は色々な周波数の振動
が複合したものであるが、主に１０Hz以下、特に５Hz以
下の振動を中心としており、感震装置の検査などにおい
ては地震の代用特性として５Hz以下の正弦波振動を印加
して行なわれる。そこで例えば前述の導電球などの慣性
子の揺動によってオン−オフ動作をする接点を有した感
震器を使用する感震装置においては、例えば１回の継続
時間が４０ミリ秒以上のオン信号及びオフ信号が所定の
時間内、例えば３秒間に３回以上出力された時に、マイ
コンにより地震と判断して信号を出力する構造とし、そ
の他の外乱振動とを区別している。

【０００６】この様な方法で地震と外乱振動とを区別す
るために、感震器は地震の振動領域である周波数帯域と
それ以外の周波数帯域に於いては異なった信号出力特性
を示すようにされる。例えば５Hz以下の正弦波を印加し
た時には震度５に相当する１２０ガル程度でマイコンが
地震発生の指令を出力してガスの遮断弁を閉止する等の
安全装置を作動させ、５Hzを超え６Hz乃至７Hz以上では
３００ガルでもマイコンが制御動作を行なわないように
しなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら従来のマイコン
メーター等の制御機器は、検針などの為、戸外に取付け
られる事が多く、例えば建物の外壁に配管を伴って取付
けられる。その為に取付場所によっては、人の通り道や
子供の遊び場などに面する事になり、例えば人が通る時
に体や荷物、自転車等が当たったり、キャッチボールの
ボールなどが当たる事がある。この場合、ガス配管の固
定金具の支持位置の間隔寸法等により多少の差はあるが
１０００〜３０００ガルの衝撃波の後は１０Hz前後の周
期でほぼ正弦波形の１０００ガル程度から減衰していく
振動加速度がガスメータに印加されるという事が実験に
より認められた。

【０００８】この様な振動は周波数が１０Hz前後である
ため、理論的には感震器からの信号はこの周期に同期す
るため少なくともオン信号もしくはオフ信号が４０ミリ
秒に達せず、これより可成り短い時間間隔の例えばオン
時間とオフ時間が均等になるとすると２５ミリ秒のオン
信号とオフ信号を発するのでマイコンが地震を認識した
制御動作を行なうことはない。

【０００９】しかし前述の例の如く円筒形や半球形の容
器中で慣性子として球体を使用している場合には、衝撃
が大きいと慣性子が容器の内壁又は電極に沿って回転運
動をすることがある。この場合、振動が収束する過程で
電極の弾性や底面の形状と慣性子の質量による共振周波
数と加振されている振動周波数の相違から、慣性子は不
完全な円運動に移行し楕円軌道や多角形軌道を描く。そ
のため必ずしも出力信号は振動周波数と同期せず、慣性
子の運動が収束していく過程でオン−オフ信号が上述の
条件、即ち４０ミリ秒程度となり合致してしまうことが
あり、地震と外乱振動との区別を困難なものにしてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の加速度応
動スイッチは、円形の金属板のほぼ中心に穿たれた孔に
電気絶縁性の充填材によって導電リード端子を貫通し気
密に固定した蓋板と、有底円筒形の導電性のハウジング
を有し、該ハウジングの底面にはほぼ中心部から外側に
向かって同心円状に緩やかに上昇する傾斜面が形成さ
れ、前記蓋板の周縁部にハウジングの開口端が気密に固
着されて密閉容器を形成し、蓋板のリード端子の容器内
側の端部には導電端子ピンを中心としてほぼ同心円状に
接触部を配設する複数のしなやかな弾性を有した羽根状
部を持つ導電材製の接点部材が導電的に固着され、前記
密閉容器の内部には導電性の固体の慣性球が正規姿勢に
おいて静止時には重力によりハウジングのほぼ中央部に
位置するように収納され、振動を受ける事により慣性球
が転動し接点部材と接触して変位させるとともに摺動し
同時にハウジング内面と接点部材との間を慣性球を介し
て短絡するように構成されており、前記密閉容器中には
慣性球の不所望な転動を抑制するために制振液体が所定
量封入されていることを特徴とする。

【００１１】また他の特徴は密閉容器内部の空間を接点
部を汚損せしめない状態或いは不活性ガスに置換したこ
とにある。

【００１２】他の特徴はハウジングと蓋板との封入作業
時にハウジング内に制振液体を注入し、ハウジング内の
空間を制振液体の蒸気圧を限度とした所定の圧力にまで
減圧して排気した後に汚損防止ガスを充填し、この排気
と充填の作業を必要回数行なってハウジング内の気体を
所要の置換率以上とした後に、ハウジングの開口端に前
記接点部材がハウジング内部に収納されるように蓋板の
周囲を気密に固着して気密容器を構成する加速度応動ス
イッチの製造方法にある。

【００１３】さらに他の特徴はハウジングと蓋板との封
入作業時にハウジング内に制振液体を注入し、ハウジン
グ内に汚損防止ガスを貫流させてハウジング内の気体を
所定の置換率以上にした後に、ハウジングの開口端に前
記接点部材がハウジング内部に収納されるように蓋板の
周囲を気密に固着して気密容器を構成する製造方法にあ
る。

【００１４】さらに他の特徴はハウジングと蓋板との封
入作業時にハウジング内の空間を所定の圧力以下に減圧
して排気した後に汚損防止ガスを充填し、制振液体を注
入し、ハウジングの開口端に前記接点部材がハウジング
内部に収納されるように蓋板の周囲を気密に固着して気
密容器を構成する製造方法にある。

【００１５】さらに他の特徴はハウジングと蓋板との封
入作業時にハウジング内の空間を制振液体の蒸気圧近傍
の圧力に減圧した状態を所定時間保ちハウジング内の気
体を制振液体の蒸気によって置換するとともに所定量の
制振液体の量をハウジング内に残存させた後、ハウジン
グの開口端に前記接点部材がハウジング内部に収納され
るように蓋板の周囲を気密に固着して気密容器を構成す
る製造方法にある。

【００１６】さらに本発明の製造方法はハウジングと蓋
板との封入時にハウジング内の気体の排気作業において
少なくとも１回は減圧状態を所定時間保ち制振液体中の
溶存ガスを減少させることを特徴とする。

【００１７】また他の特徴は制振液体は予め脱気処理に
より溶存ガスを取り除かれていることにあり、さらには
制振液体が不所望の気体と触れることなくハウジング内
に注入されることにある。

【００１８】また他の特徴は制振液体をフッ素系不活性
液体としたことにある。

【００１９】

【実施例】以下、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。図１は本発明の加速度応動スイッチの一
実施例である。この加速度応動スイッチ１は金属製の円
形の蓋板２を有し、この蓋板２の中央には貫通孔２Ａが
穿たれており、この貫通孔２Ａには導電性のリード端子
３が挿通されガラスなどの電気絶縁性充填材４により気
密に絶縁固定されている。蓋板２の周縁部にはフランジ
部２Ｂが設けられ、このフランジ部２Ｂには有底円筒形
の金属製ハウジング５の開口端がリングプロジェクショ
ン溶接などの方法で気密に固定され制振液体が長期間に
わたり漏出しないような密閉容器を構成している。

【００２０】リード端子３の密閉容器内部側の先端には
導電材製の接点部材６が溶接などにより導電的に固着さ
れている。この接点部材６は複数のしなやかな弾性を有
した羽根状部６Ａを有しており、導電端子ピン３を中心
に後述の慣性球７との接触部がほぼ同心円状に配設され
ている。慣性球の質量が０．７グラム程度の場合には、
接点部材６の材質として例えば厚みが０．０１〜０．０
３mmのリン青銅板が使用される。

【００２１】密閉容器内には導電性の慣性球７が収納さ
れており、通常正規姿勢時で静止時には円錐面状のハウ
ジング底面５Ａの中央附近に設けられた静止部５Ｂ上に
位置している。この慣性球７は鉄や銅やその合金などの
導電性の固体の球であり、必要に応じて銀メッキ等の表
面処理が施されている。そして慣性球７は地震などによ
る所定の大きさ以上の振動によりハウジング底面５Ａ上
を転動可能にされており、前記接点部材６の羽根状部６
Ａと接触−開離可能にされている。なおリード端子３と
接触部材６との固着部の下面には厚みのある金属板で作
られた保護板８が固着されており、慣性球７の接点部材
６の根元附近への衝接による接点部材の変形を防止して
いる。

【００２２】密閉容器内には制振材としての液体９が封
入されている。この制振液体９は粘性及び封入量を選定
された不活性な液体である。この制振液体としては例え
ばフロリナート（商標、３Ｍ社）のようなフッ素系不活
性液体などの比較的低粘度で表面張力の小さい液体が望
ましい。その封入量は好ましくは慣性球７の直径の１／
４から全体を覆う程度とされ、自由表面上に気体を存在
させて温度変化による制振液体の膨張収縮に基づく密閉
容器の変形等を防止している。

【００２３】次にこの加速度応動スイッチの動作につい
て説明する。正規姿勢時で静止時には慣性球７はハウジ
ング底面５Ａの静止部５Ｂ上に位置しており、この状態
では慣性球７は接点部材６とは接触せずリード端子３と
ハウジング５及び蓋体２の間は電気的に接続されないの
で信号が出力されることはない。

【００２４】加速度応動スイッチ１が所定の値以上の振
動をうけると慣性球７がハウジング底面５Ａ上を転動し
て接点部材６の羽根状部６Ａと接触することにより、接
点部材６とハウジング５が電気的に短絡され、リード端
子３−接点部材６−慣性球７−ハウジング５−蓋板２の
経路で電路が形成され信号が出力される。

【００２５】この様な慣性球の転動時に振動が一定方向
への往復運動であれば理論的には慣性球は振動方向によ
って決定付けられるハウジングの中心線上で往復運動を
行なうことになる。しかし実際には接点部材との接触時
に軌道をかえられたり、ハウジングの底面の形状と慣性
子の質量による共振周波数と加振周波数の相違等から振
動方向と交差する方向の僅かな加速度成分が存在するこ
とにより、慣性球がハウジングの中心を逸れ、ある周波
数では慣性球の共振と円錐面状の底面形状からその方向
の動きが増幅されていって楕円軌道や８の字運動を始め
ることがある。

【００２６】しかし本発明に於いては、密閉容器内に慣
性球７とともに制振液体９が封入されている事により慣
性球７の運動が規制され、振動方向と直交する方向への
慣性球７の運動は実質的になくなりほぼ理想的な運動に
なる。ここで制振液体９の動粘度などは慣性球７の電極
との接触動作に於いて実質的に問題のないように選定さ
れる。例えば実施例に於いては制振液体として−３０℃
〜６０℃の温度で動粘度が３〜０．４センチストークス
のものを０．２〜０．３グラム使用した時、正弦波によ
る加振に対して制振液体９が封入されていないもので１
１０ガルで慣性球７が転動を始めたのに対して、制振液
体９を封入したものは１２０ガルで転動開始しており、
この加速度は震度５に相当する８０ガルから２５０ガル
の範囲内であり実質的に問題はない。

【００２７】また、周波数を７〜８Hzとし加速度を上昇
して例えば３００〜５００ガルの値で加振した場合には
ハウジングの底面の形状と慣性子の質量による共振周波
数と加振周波数の相違等から振動方向と交差する方向に
発生する僅かな加速度成分により、制振液体９が封入さ
れていない場合には慣性球７の振動方向と交差する方向
への運動が増幅されて不所望の信号を発したのに対し
て、制振液体９を封入したものではほとんどそのような
運動は発生せず、慣性球７の運動を実質的に振動方向の
運動のみにする事ができた。なお前述の慣性球７が転動
を始める加速度の値はハウジング５の底面形状などを変
更する事により調整できる事はいうまでもない。

【００２８】また例えば加速度応動スイッチ１が取り付
けられた装置に人やボールがあたる等して強い衝撃が与
えられると、慣性球７がハウジング５や接点部材６に沿
って回転を始めることがある。このとき本発明では制振
液体９が封入されているため、その回転運動を短時間で
収束させることができる。そのため信号の出力はされて
も、その収束過程を短くすることで前述の条件に合致す
る信号の繰り返しを避けることができ、マイコンが不所
望な制御動作を行なうことがなくなる。

【００２９】たとえば実施例では衝撃試験に於いて、制
振液体９を封入しないものでは慣性球の運動が収束する
までに２０〜３０秒かかったのに対して、同様の試験で
制振液体９を封入したものは１０秒以下で収束してい
る。そのため例えば前述の様に１回の継続時間が４０ミ
リ秒以上のオン信号及びオフ信号が３秒間に３回以上出
力された時にマイコンが地震と判断するものにおいて
は、４０ミリ秒以上のオン信号が慣性球７の運動の収束
過程で発生するものの、３回発生することなくそれ以前
に慣性球の運動は接点部材と接触しない範囲内に収束
し、よってこの様な衝撃ではマイコンは地震発生と誤判
断をしなくなる。

【００３０】また、本発明においては密閉容器中に不活
性な制振液体９を封入することにより接点部材６や慣性
球７の表面に汚れが付着しにくくなるとともに、振動時
に慣性球７が制振液体９を攪拌し流れを起こすことによ
りこれらの汚れが落ちやすくなる。そのため電気信号は
確実になり、長期に亘って所期の性能を維持することが
できる。

【００３１】この様な加速度応動スイッチ１をマイコン
メーターなどに取り付ける場合の例を図２に示す。この
感震器１１はケース１２中に加速度応動スイッチ１を収
納している。加速度応動スイッチ１のリード端子３には
吊り部１３が設けられ、ケース１２内に設けられた保持
体１４のハンガー１４Ａに揺動可能に懸吊され、通常は
加速度応動スイッチ１が自動的に正規姿勢となるように
されている。加速度応動スイッチ１の蓋板２及びリード
端子３にはしなやかなリード線１５Ａ，１５Ｂの一端が
電気的に接続され、各リード線の他端は接続端子１６
Ａ，１６Ｂを介してケース１２にインサート成形された
導電端子１７Ａ，１７Ｂに接続される。ケース１２内に
は粘性流体１８が所定量充填されており、ケース１２の
開口端には外蓋１９が前記粘性流体１８が漏出しない程
度の気密性をもって封着されている。

【００３２】この感震器１１は制御装置のプリント基板
等に直接取り付けられ、導電端子１７Ａ，１７Ｂによっ
て基板上の配線に接続される。本発明の如き加速度応動
スイッチはその構造上、取付姿勢が動作特性に大きく影
響し、例えば正規姿勢から１度傾斜すると２０ガル近く
動作加速度が変化する。この様に取付姿勢に高い精度を
要求されるため、加速度応動スイッチ１を直接プリント
基板に取り付ける構造とすることは非常に困難である。
しかし感震器１１においては加速度応動スイッチ１をケ
ース１２内に吊り下げているため、感震器の取付姿勢が
許容傾斜角度の範囲内であれば加速度応動スイッチ１は
自重により自動的に正規姿勢になるので取付けに必要以
上の精度は要求されずその作業は容易になる。

【００３３】またケース１２には加速度応動スイッチ１
とともにその粘性を選定されたシリコンオイルの如き粘
性流体１８が封入されているため、感震器１を取付けた
装置が転倒したり急に傾いたときや地震等の振動に対し
ては加速度応動スイッチ１はケース１２の動きにほぼ追
従し動作信号を発生する。また取り付け時の傾き等に対
しては例えば３０秒以内に正規姿勢に復帰するように粘
性流体１８は選定されている。このように図２に示す如
き構造の感震器においては取付けが容易になるととも
に、地震の振動や急激な傾斜や転倒を確実に検出するこ
とができる。

【００３４】なお、本発明の加速度応動スイッチについ
て実施例では金属製の蓋板を有したものについて説明し
たが、制振液体が漏出しない程度の気密容器を構成する
ことができ導電性のリード端子を絶縁固定できるもので
あれば、樹脂やセラミックスを使用してもよい。この場
合図２に示すリード線１５Ａの一端はハウジング５に導
電的に固定される。

【００３５】次に上述の加速度応動スイッチの製造方法
について説明する。通常これらの加速度応動スイッチに
おいては使用電圧が比較的低く電流が微弱であるため、
接点部材及び慣性球の表面や容器内面に酸化被膜等が発
生すると接触抵抗が大きく変化する。そこでスイッチ本
体の容器を密閉容器とし、内部空間には汚損防止用ガス
としてヘリウムやアルゴン等の不活性ガスや窒素や水素
が置換封入され、酸化被膜等の発生を防止している。特
にヘリウムを含有させる場合には、ヘリウムリークディ
テクタで気密検査を行なうことができ好ましい。

【００３６】ハウジング内の気体の置換作業は従来の制
振液体を注入しない加速度応動スイッチの封入作業にお
いては、ハウジングと蓋板との溶接時に容器内の空間を
一旦０．０５torr以下、つまり約１／１５０００気圧以
下に減圧して排気しその後、容器内に所定の気体を充填
してから溶接により気密に封入されている。本発明の加
速度応動スイッチの製造においては粘性が低く蒸気圧の
高いフッ素系不活性液体（以下単に不活性液体という）
等の制振液体を容器内に気体と同時に封入するために、
ハウジング内の気体を従来のものと同様の置換率で汚損
防止用ガスと置換するために従来の封入作業と同様に高
真空で排気を行なうと、容器内の圧力が不活性液体の蒸
気圧よりはるかに低くなり不活性液体が瞬時に蒸発して
しまうという問題がある。そのため封入時の真空度を不
活性液体の蒸気圧より高くしたり、封入時の温度を下げ
て不活性液体の蒸気圧をより低くする必要がある。しか
し真空度を抑えると従来のものと比較して充分に内部気
体を置換することができなくなり、また温度を下げるた
めには封入装置全体を低温に保つ必要があり装置が非常
に複雑且つ大掛かりになる。

【００３７】そこで本発明の製造方法においては、封入
前に排気と充填を繰り返し行なうことにより容器内の気
体の置換率を高真空で排気を行なったのと実質的に同じ
程度としている。この製造方法について図１及び図３を
参照して述べる。図３は本発明の加速度応動スイッチの
封入に使用する封入装置の一例であり、溶接機は省略し
てあるが溶接電極とその周辺部を示している。

【００３８】この封入装置に使用される溶接機はコンデ
ンサに充電した電荷をトランスの一次コイルに放電しそ
のトランスの二次側の電流を利用するものが好ましい。
そして上下に加圧力を印加された時大電流を流すように
上側電極２５と下側電極２６を有している。前記電極２
５と２６との間には、各々の開口端がＯリングの如きパ
ッキン２１Ｃを介して気密に当接する下保持部材２１と
上保持部材２２とによって包囲されたチャンバー２３が
配設されている。このチャンバー２３内に貫通孔２Ａに
電気絶縁性の充填材によりリード端子を気密に貫通保持
された該リード端子の図示下端に電極６を固定した円形
の蓋板２と、電極を固定した蓋板２と慣性球を収納し不
活性液体を注入したハウジング５が保持される。このチ
ャンバー２３を構成している上保持部材２２と下保持部
材２１とは大電流を通す事の可能な電極であり例えばク
ローム銅などの材料が用いられる。

【００３９】チャンバー２３に連通された通路２１Ａに
は図示はしないが排気用電磁弁を介して真空ポンプが接
続され、チャンバー２３の内部の空気を通路２１Ａを介
して排気できるようにされている。また同じくチャンバ
ー２３に連通された通路２１Ｂには図示しない充填用電
磁弁を介してガス供給源からチャンバー２３内に汚損防
止用の不活性ガスが通路２１Ｂを介してハウジング５内
に充填可能にされている。

【００４０】チャンバー２３内に蓋板２とハウジング５
を保持した後、通路２１Ａ側の排気用電磁弁を開きチャ
ンバー２３内の空気を通路２１Ａから排気する。この排
気によりチャンバー２３内が所定の真空度に達すると排
気用電磁弁を閉め、次に通路２１Ｂ側のガス充填用電磁
弁を開きガスボンベ等の供給源からチャンバー２３内に
汚損防止用の不活性ガスを通路２１Ｂを介してハウジン
グ５内に充填し、所定の充填量に達した時点で充填用電
磁弁を閉じる。この工程まではハウジング５の開口端と
蓋板２の周縁部は若干の隙間をもっている。

【００４１】この時、例えば不活性液体の常温での蒸気
圧が２０torrであるとすると、減圧時の圧力を３０torr
程度、約１／２５気圧に抑えなければならない。つまり
３０torrに減圧した後に不活性ガスの吸気を行なっても
１／２５は排気前の気体、即ち通常は空気が残留してい
る。

【００４２】しかし本発明においてはこの排気と充填の
作業を必要回数行なうことによりハウジング内部の気体
の置換率を高めている。例えば本実施例ではこの作業を
３回繰り返すことにより残留する空気は１／２５の３
乗、つまり約１／１５６２５になり、前述の０．０５to
rrまで減圧した後に不活性ガスを封入した時の残留量と
同様になる。

【００４３】次にチャンバー２３の上保持部材２２は気
密を保ち且つ上下に動き得るダブルアクション構造とな
っていて、そのうちの蓋板２を保持している部分は大気
圧が印加されてもそれに耐え得る反発力を有するバネ２
４等により一定の位置に保たれているが、それ以上の力
が印加されると蓋板２の周縁部がハウジングの開口端と
所定の圧力で接触させられ、その後両端面間に例えばコ
ンデンサ放電形の溶接機の上電極２５及び下電極２６に
よって挟みつけるようにしてこの両電極を介して大電流
を瞬間的に通じて、所謂リングプロジェクション溶接と
称する気密溶接を完了する。通常は気密検査のために不
活性ガスにヘリウムが混合されており、気密溶接後ヘリ
ウムリークディテクターによりその漏洩量が１０^-9atm・
cm³/sec以下となる程度の気密性を付与される。

【００４４】この様に容器内の排気と充填を必要回数行
なった後に封緘を行なうことにより、排気時に不活性液
体の蒸気圧よりも真空度を抑えても容器内の気体の置換
率を従来の高真空で排気を行なったものと実質的に同じ
程度とすることができ、また排気時に高真空を必要とさ
れないため排気ポンプは従来のものより低能力でよく高
価なポンプを使用しなくともよい。

【００４５】次に他の製造方法について説明する。この
例に於ては封入作業においては複数例えば８基の図３に
示した如き溶接電極を回転式の作業テーブルに回転軸を
中心に備え、通路２１Ａ，２１Ｂと接続され回転に同期
して切り換えられる回転切替弁を具備した自動溶接機が
使用される。この自動溶接機は作業テーブルが回転して
各チャンバーを所定の作業位置に移動することにより、
それぞれの作業位置でチャンバー内への部品の配置、排
気、不活性ガスの充填、溶接等が自動的に行なわれ、テ
ーブルが１回転する間つまり８工程の間に複数のチャン
バーで連続的に封入作業が行なわれるようにされてい
る。

【００４６】ここで例えば不活性液体の蒸気圧が前述の
例よりも更に高い場合には、真空度を更に抑えなければ
ならないため排気と充填の繰り返し回数を多くする必要
がある。この時、排気と不活性ガスの充填のためにそれ
ぞれ１ヵ所の作業位置を使用すると、工程数つまり排気
と充填の回数が増える分だけ作業位置の数、即ちチャン
バーの数を増やす必要があり溶接機が大型化してしま
う。またチャンバーの数を増やさないためにはチャンバ
ーを１ヵ所に留めて排気と充填を繰り返すこともできる
が、この場合には排気と充填の繰り返し作業は他の位置
の作業に比較して長い時間を必要とするため、これ以外
の位置にあるチャンバーにとっては無駄な停止時間が増
えることになり、そのため封入作業の効率が低下する。

【００４７】そこでこの実施例では封入前にハウジング
内に不活性ガス等の汚損防止ガスを貫流させて充分に置
換した後に封入する。そのため蒸気圧の高い液体を充填
封入する時にもハウジング内の気体の置換作業が短時間
で済むと共にハウジング内部の気体を容易に置換するこ
とができ、自動溶接機の大型化や封入作業の効率の低下
を防止することができる。

【００４８】以下、本発明の製造方法の実施例について
図３を参照して説明する。図３において下保持部材２１
と上保持部材２２及びこれらによって包囲されたチャン
バー２３等は前述の例と同様であり、さらに蓋板２とハ
ウジング５の保持についても同様であるので詳しい説明
は省略する。本実施例では蓋板２とハウジング５をチャ
ンバー２３内に保持した後に充填用電磁弁と排気用電磁
弁を同時に開けて、通路２１Ｂからの送気と通路２１Ａ
からの排気を同時に行ない、ハウジング内に不活性ガス
等の所定の気体を充分に貫流させることにより容器内の
空気を所定の気体に置換する。なおこの時の通路２１Ａ
からの排気先は充填気体側の圧力が充分であれば大気圧
に保たれる空間があれば特に真空ポンプ等は必要としな
いが、効率を向上するために若干減圧してもよい。所期
の置換率を得るための所定の時間又は所定の貫流量に達
した時点で前記各電磁弁を閉じてリングプロジェクショ
ン溶接によりハウジングと蓋板を気密に封緘する。

【００４９】この様にハウジング内に所定の気体を充分
に貫流させることにより、ハウジング内を減圧すること
なく充分に空気を置換することができる。そのため蒸気
圧の高い液体の封入が容易になり、また排気と充填の繰
り返しに比較して短時間で作業ができるため封入作業の
効率化をはかることができる。

【００５０】次に本発明の他の実施例について説明す
る。上述の実施例においては封入作業の効率が低下した
り、汚損防止ガスを貫流させる場合にはハウジングやチ
ャンバーの容積に対して充分な量のガスを必要とするた
め汚損防止ガスの無駄が多いという問題がある。

【００５１】そこで本実施例の製造方法においては、ハ
ウジング内の気体を予め汚損防止ガスと置換した後に不
活性液体を充填する。例えば図３の溶接機において、ハ
ウジング５と蓋板２をチャンバー内に保持した時点では
ハウジング内に慣性球は収納しておくが不活性液体は充
填せず、チャンバー２３内を従来の封入作業と同様に高
真空、例えば０．０５torr以下に減圧した後に不活性ガ
スの如き汚損防止ガスを充填し、その後に不活性液体を
ハウジング内に所定量注入し封緘する。

【００５２】この製造方法によれば、減圧時にはハウジ
ング内に制振液体が充填されておらず充分に低い圧力に
まで減圧することができるので、排気と汚損防止ガスの
充填の繰り返しや汚損防止ガスによるハウジング内の貫
流の必要がなくなり汚損防止ガスの無駄をなくせる。ま
たハウジング内の気体を所定の置換率以上にするために
必要とされるチャンバー内の排気と充填が１回で済むた
め封入作業の効率も向上する。

【００５３】次に本発明のさらに他の実施例について説
明する。不活性液体には封入前に各種気体、通常は空気
が溶存するため、容器内の気体を不活性ガスと置換して
封入しても、封入後にこの溶存気体の一部例えば空気中
の酸素が各部品の表面に被膜を形成する可能性がある。

【００５４】そこで本発明では不活性液体に残留した気
体を予め脱気しておくことにより、不活性液体中の溶存
気体の影響を排除することができる。例えば図３の溶接
機において、上述の例と同様にハウジング５と蓋板２を
保持した時点ではハウジング内に不活性液体を充填せ
ず、チャンバー２３内を従来の封入作業と同様に高真
空、例えば０．０５torr以下に減圧した後に不活性ガス
を充填し、その後に予め脱気処理をされた不活性液体を
ハウジング内に注入するようにすれば、不活性液体は酸
素等の不所望なガスに触れることなく封入されるので、
不活性液体中に存在する溶存ガスは不活性ガスのみであ
りこの溶存ガスにより加速度応動スイッチの各部品が腐
食されることはない。

【００５５】また他の実施例としては、封入作業時にハ
ウジング内を不活性液体の蒸気圧附近まで減圧すること
により不活性液体中の溶存気体の飽和量が減るので、そ
の状態を所定の時間保持して脱気することにより不所望
な気体の溶存量を減らしハウジング内全体の気体の置換
率を高めることができる。またこのとき不活性液体も蒸
発する可能性があるが、予め周囲温度の関係等も考慮し
蒸発量を見込んで注入量を決めておけば確実に所定量の
不活性液体を封入できる。

【００５６】また上述の実施例においては容器内の気体
を不活性ガス等の汚損防止ガスに置換するものについて
説明したが、例えば排気による減圧を行ない、そのまま
封入し空間内に不活性液体の蒸気を充満させる構造とす
れば汚損防止用の不活性ガスは不必要になり封入作業の
効率化がはかれる。

【００５７】また例えば慣性球やハウジング内面、接点
部材等にメッキ等の表面処理を行なうことにより、密閉
容器内の気体の不活性ガスとの置換率を下げたり、不活
性ガスとの置換そのものを省略することができる。また
封入ガスが逃げないようにする必要がなくなれば密閉容
器の気密性を容器中の制振液体が洩れない程度に緩和す
ることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、制振液体で外乱による
慣性球の運動を抑えることにより、慣性球の運動を加速
度応動スイッチに与えられた振動に対して忠実な往復運
動とすることができ、従来のものの様な慣性球の楕円運
動などによる信号の不確実さを排除することができる。

【００５９】また衝撃による慣性球の転動時には、制振
液体によりその運動をすばやく収束させることができ、
収束過程に於ける信号の出力時間を短くすることにより
マイコンによる地震検知条件に合致する信号の繰り返し
を避け、マイコンメーターの誤動作を防ぐことができ
る。

【００６０】また制振液体が不活性でありかつ優れた清
浄効果を有しているので、電気信号が確実に長期間に亘
り安定的に出力でき所期の性能を維持することができ
る。

【００６１】また本発明の製造方法によれば封入すべき
不活性液体の蒸気圧が高く従来の封入作業時と比較して
溶接チャンバー内を減圧できない場合にも、チャンバー
内の排気と所定のガスの充填を繰り返すことにより、減
圧を抑えても容器内の気体の置換率を従来の高真空で排
気を行なったものと実質的に同じ程度とすることができ
る。また排気時に高真空を必要とされないため排気ポン
プは従来のものより低能力でよく、高価なポンプを使用
しなくてもよい。

【００６２】また他の製造方法によればハウジング内に
不活性ガスを充分に貫流させてハウジング内の気体を空
気と置換してから封入することにより、ハウジング内を
減圧する必要がなくなり蒸気圧の高い液体を封入する場
合にもハウジング内の気体を置換する作業が容易にな
る。

【００６３】さらに制振液体を注入する前にハウジング
内の気体の置換工程を行なうことにより、ハウジング内
を充分に減圧することができるため、ハウジング内の気
体の置換作業は容易になり汚損防止ガスの無駄もない。

【００６４】またハウジング内の減圧時に所定時間この
減圧状態を保持することにより、飽和量の低下した制振
液体中の溶存ガスを排出でき、不所望の溶存ガスによる
影響を減らし且つハウジング内の気体の置換率を高める
ことができる。

【００６５】また脱気処理された制振液体を封入し、さ
らには制振液体が不所望の気体と触れることなくハウジ
ング内に注入されることにより、制振液体中の溶存ガス
による部品の腐食等の問題がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加速度応動スイッチの一実施例。

【図２】本発明の加速度応動スイッチを使用した感震器
の一実施例。

【図３】本発明の加速度応動スイッチの製造に使用され
る溶接機の一例。

【符号の説明】

１：加速度応動スイッチ ２：蓋板 ３：リード端子 ４：電気絶縁性充填材 ５：ハウジング ６：接点部材 ７：慣性球 ８：保護板 ９：制振液体

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形の金属板のほぼ中心に穿たれた孔に
   電気絶縁性の充填材によって導電性のリード端子を貫通
   し気密に固定した蓋板と、有底円筒形の導電性のハウジ
   ングを有し、該ハウジングの底面にはほぼ中心部から外
   側に向かって同心円状に緩やかに上昇する傾斜面が形成
   され、前記蓋板の周縁部にハウジングの開口端が気密に
   固着されて密閉容器を形成し、蓋板のリード端子の容器
   内側の端部には導電端子ピンを中心としてほぼ同心円状
   に接触部を配設する複数のしなやかな弾性を有した羽根
   状部を持つ導電材製の接点部材が導電的に固着され、前
   記密閉容器の内部には導電性の固体の慣性球が正規姿勢
   において静止時には重力によりハウジングのほぼ中央部
   に位置するように収納され、振動を受ける事により慣性
   球が転動し接点部材と接触して変位させるとともに摺動
   し同時にハウジング内面と接点部材との間を慣性球を介
   して短絡するように構成され、前記密閉容器中には慣性
   球の不所望な転動を抑制するための制振液体が所定量封
   入されていることを特徴とする加速度応動スイッチ。
2. 【請求項２】 密閉容器内部の空間に不活性ガス等の汚
   損防止ガスを封入したことを特徴とする請求項１の加速
   度応動スイッチ。
3. 【請求項３】 制振液体は予め脱気処理により溶存ガス
   を取り除かれていることを特徴とする請求項１または請
   求項２の加速度応動スイッチ。
4. 【請求項４】 制振液体はフッ素系不活性液体であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３の加速度応動スイ
   ッチ。
5. 【請求項５】 円形の金属板に電気絶縁性の充填材によ
   って導電性のリード端子を気密に貫通固定し、該リード
   端子の端部に複数のしなやかな弾性を有した羽根状部を
   持つ導電材製の接点部材を導電的に固着し、有底円筒形
   の導電性のハウジングに導電性の慣性球と所定量の制振
   液体を注入し、ハウジング内の空間を制振液体の蒸気圧
   を限度とした所定の圧力にまで減圧して排気した後に汚
   損防止用ガスを充填し、この排気と充填の作業を必要回
   数行なってハウジング内の気体を所要の置換率以上とし
   た後に、ハウジングの開口端に前記接点部材がハウジン
   グ内部に収納されるように蓋板の周囲を気密に固着して
   気密容器を構成することを特徴とする加速度応動スイッ
   チの製造方法。
6. 【請求項６】 円形の金属板に電気絶縁性の充填材によ
   って導電性のリード端子を気密に貫通固定し、該リード
   端子の端部に複数のしなやかな弾性を有した羽根状部を
   持つ導電材製の接点部材を導電的に固着し、有底円筒形
   の導電性のハウジングに導電性の慣性球と所定量の制振
   液体を注入し、ハウジング内の空間に汚損防止ガスを貫
   流させてハウジング内の気体を所定の置換率以上に置換
   した後に、ハウジングの開口端に前記接点部材がハウジ
   ング内部に収納されるように蓋板の周囲を気密に固着し
   て気密容器を構成することを特徴とする加速度応動スイ
   ッチの製造方法。
7. 【請求項７】 円形の金属板に電気絶縁性の充填材によ
   って導電性のリード端子を気密に貫通固定し、該リード
   端子の端部に複数のしなやかな弾性を有した羽根状部を
   持つ導電材製の接点部材を導電的に固着し、有底円筒形
   の導電性のハウジングに導電性の慣性球を収納しハウジ
   ング内の空間を所定の圧力以下に減圧して排気した後に
   汚損防止ガスを充填し、制振液体を所定量注入し、ハウ
   ジングの開口端に前記接点部材がハウジング内部に収納
   されるように蓋板の周囲を気密に固着して気密容器を構
   成することを特徴とする加速度応動スイッチの製造方
   法。
8. 【請求項８】 円形の金属板に電気絶縁性の充填材によ
   って導電性のリード端子を気密に貫通固定し、該リード
   端子の端部に複数のしなやかな弾性を有した羽根状部を
   持つ導電材製の接点部材を導電的に固着し、有底円筒形
   の導電性のハウジングに導電性の慣性球と所定量の制振
   液体を注入し、ハウジング内の空間を制振液体の蒸気圧
   近傍の圧力に減圧した状態を所定時間保ちハウジング内
   の気体を制振液体の蒸気によって置換するとともに所定
   量の制振液体の量をハウジング内に残存せしめた後、ハ
   ウジングの開口端に前記接点部材がハウジング内部に収
   納されるように蓋板の周囲を気密に固着して気密容器を
   構成することを特徴とする加速度応動スイッチの製造方
   法。
9. 【請求項９】 ハウジング内の気体の排気作業において
   少なくとも１回は減圧状態を所定時間保ち制振液体中の
   溶存ガスを減少させたことを特徴とする請求項５の加速
   度応動スイッチの製造方法。
10. 【請求項１０】 制振液体は予め脱気処理により溶存ガ
    スを取り除かれていることを特徴とする請求項５乃至請
    求項９の加速度応動スイッチの製造方法。
11. 【請求項１１】 制振液体は不所望の気体と触れること
    なくハウジング内に注入されることを特徴とする請求項
    １０の加速度応動スイッチの製造方法。
12. 【請求項１２】 制振液体はフッ素系不活性液体である
    ことを特徴とする請求項５乃至請求項１１の加速度応動
    スイッチの製造方法。