JPH08219864A - 振動検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動検出部とその吊り下げ部間の摩擦力を極
力小さくし、動作特性に悪影響を与えないようにする。 【構成】 振動検出部２を外部ケース１に吊り下げる保
持部３を、薄板で形成された吊り下げ体３５と吊り下げ
受け体３６から構成するとともに、その各々に円弧状孔
を形成して両者を直交させて配置し、円弧状孔の曲面で
点接触により振動検出部２を吊り下げる構成として、摩
擦力を小さくし動作特性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼器具などの転倒
による災害の発生を防止するため、この種器具に加わる
振動または衝撃を検出するための振動検出センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来装置として、例えば特開平
６−１６０１６５号公報，実開平４−１１６７３９号公
報などに示すものがある。図７にその概要を示す。これ
は、振動や衝撃による球体８０の移動により、スイッチ
部８１を動作させるもので、常時は球体８０を水平に維
持する必要があることから、図７（イ）のように振動検
出部としての感震スイッチ部Ａを保持部Ｂに吊り下げ
て、水平を維持するようにしている。

【０００３】なお、そのままでは振動や衝撃が加わると
感震スイッチ部Ａ全体が動いてしまい、球体８０が正確
な動作をしなくなるので、Ａ，Ｂ両部間に例えばシリコ
ングリースの如き流体を充填した、ダンパー部Ｃを介在
させている。これにより、保持部Ｂが傾いた状態で器具
に取り付けられた場合に、感震スイッチ部Ａをダンパー
部Ｃで制動させながら徐々に水平状態へと移行させて球
体８０を正規の位置に来させるようにする一方、振動や
衝撃に対しては、感震スイッチ部Ａがダンパー部Ｃによ
って保持部Ｂとの間の相対揺動を制止されるので器具と
一体に振動し、球体８０のみが動いてスイッチ部８１を
動作させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記の構成
における感震スイッチ部Ａは図７（ロ）に示すように、
保持部Ｂであるところの取り付け器体８２に、抜け止め
リング８３により係止して固定された吊り下げ軸体８４
の半球状支持部８５と、感震スイッチ部Ａのキャップ８
６に設けられた軸受部８７で、円周方向に線接触する状
態で吊り下げる構成としている。

【０００５】ここで、このようなセンサが傾斜してガス
器具等に設置された場合、取り付け傾斜角が比較的大き
いときは、半球状支持部８５では感震スイッチ部Ａの回
転中心とする慣性モーメントが半球状支持部８５に加わ
る摩擦力よりも大きいので、感震スイッチ部Ａは水平位
置近くまで回転移動可能である。しかしながら、傾斜角
が小さくなってくると、半球状支持部８５と軸受部８７
との摩擦力の方が大きくなり、且つダンパー部Ｃの効果
と相まって水平位置に来る手前で傾斜した状態で保持さ
れてしまい、その後の動作特性に影響を与えるという問
題がある。

【０００６】また、上述の摩擦力は、半球状支持部８５
と軸受部８７の線接触部の線長に比例するので、この部
分を小形化すれば摩擦力を低減することも可能である
が、吊り下げ軸体８４は感震スイッチ部Ａの重量を支え
なくてはならず、小形化が非常に困難である。つまり、
摩擦力を低減しにくいことが感震スイッチ部Ａが傾斜保
持されてしまう原因ともなっている。

【０００７】さらに、保持部Ｂは円周方向（３６０°）
に揺動可能にしなければならず、半球状支持部８５と軸
受部８７との摺動部は平滑面が要求される。その結果、
半球状支持部８５と軸受部８７を成形する場合、例えば
樹脂モールド等で成形する場合、バリやパーティングラ
イン等が発生したときに、これを除去する作業が要求さ
れる。また、吊り下げ軸体８４は取り付け器体８２に、
抜け止めリング８３により係止して固定しなければなら
ず、部品点数も多くかなりコストアップするという問題
もある。したがって、この発明の課題は、感震スイッチ
部と保持部の吊り下げ部間の摩擦力を極限まで低減し、
感震スイッチ部をほぼ水平に保持可能にするとともに組
立性を良好にすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、球面状の座と球体とからなる振
動系と、前記球体の変位を検出し球体の運動に対応する
オン／オフ信号を出力する振動変位検出手段とからなる
振動検出部と、薄板で形成され前記振動検出部を収容す
る外部ケースに固定された吊り下げ体と、薄板で形成さ
れ前記振動検出部に固定された吊り下げ受け体とからな
り、前記吊り下げ体および吊り下げ受け体にそれぞれ設
けられた円弧状孔の直交する曲面で、前記振動検出部を
吊り下げ保持する保持部と、前記振動検出部および保持
部と一体化された抵抗発生体をゲル状物質中に埋設した
ダンパー部とから構成したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】振動系とその振動変位の検出手段とからなる振
動検出部を、板材で形成された保持部の曲面上に点接触
状態で吊り下げる構成とすることにより、従来のように
円周方向に線接触で摺動させるのと異なり摩擦力を極小
にし得るようにして、傾斜角が小さい場合でも振動検出
部をほぼ水平状態に保持可能とし、動作特性に対して悪
影響を及ぼさないようにする。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の第１実施例を示す全体構成
図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は保持部の詳細を
示す上面図、図４は保持部の要部断面図である。図１，
２において、１はセンサを燃焼器具等に取り付けるため
の外部ケース、２は振動や衝撃等の慣性力を検出するた
めの振動検出部、３はこの振動検出部２を外部ケース１
から吊り下げるための保持部である。振動検出部２は円
筒状の樹脂製ケース４の内側底面に形成されたすりばち
状底面５と、その中央に設けられた円形の座ぐり孔６に
常時は重力で位置決めされている球体７とからなる振動
系８と、この球体７の移動を検知してＯＮ／ＯＦＦ（オ
ン／オフ）信号を出力する接点部９とからなっている。

【００１１】接点部９は球体７の真上に配置され、球体
７の振動に伴う水平方向の移動を上下運動に変換するア
クチュエータ部１０と、このアクチュエータ部１０に対
応して動く可動電極１１と、これに対応する固定電極１
２とから構成される。アクチュエータ部１０は第１アク
チュエータ１３と、その上に僅かな隙間を介して積層さ
れた第２のアクチュエータ１４とから構成される。第１
アクチュエータ１３は有底の円筒状に形成されていて、
その底面の中央にピボット１５を設けてあり、このピボ
ット１５を上記円筒状の樹脂製ケース４の上面に取り付
けられた受け体１６の中央、すなわち、上記円形の座ぐ
り孔６と同軸上に設けられたピボット受け座１７にピボ
ット支持されている。

【００１２】また、第１アクチュエータ１３の円筒状の
部分は、上記球体７よりも小さな直径となっていて、か
つ、複数個に分割されており、上記受け体１６の円周上
に設けた開口１８を貫通して、球体７の上に僅かな隙間
をあけて突き出している。第２のアクチュエータ１４は
ほぼ円板状で中央に突起１９を有し、その外周を上記受
け体１６に設けた円形の座ぐり２０に保持されていて、
上述のように第１アクチュエータ１３と僅かな隙間が開
くように積層され、常時は直接接触しないようになって
いる。

【００１３】可動電極１１は、一枚の薄いばね用の板材
からなり、上記第２のアクチュエータ１４の突起１９で
押し上げられる接点部２１と、ばね部２３と、固定部２
４（図２参照）と、外部接続端子２５（図３参照）とを
一体に成形しており、固定部２４（図２参照）を円筒状
端子台２６にインサート成形している。固定電極１２も
端子台２６にインサート成形してあり、内側の底面には
上記可動電極１１の接点部２１と電気的に接続される固
定接点２７を、また、端子台２６の外部には端子２８
（図３参照）を有している。この固定接点２７は可動電
極１１の接点部２１と一定の間隔を保つよう、位置決め
されてインサート成形される。また、図３の符号２９は
調整ねじで、固定接点２７を押し下げて接点２１との間
隔を調整するために設けられる。

【００１４】以上の如き各構成部品、すなわち円筒状ケ
ース４、球体７、受け体１６、第１アクチュエータ１
３、第２アクチュエータ１４、接点部２１等を順次積層
したのち、円筒状蓋体３１（図２参照）を被せ、この円
筒状蓋体３１に設けられた突起３２と、樹脂製ケース４
に設けたバネ性の取り付け溝３３とを噛み合わせること
によって一体に保持される。

【００１５】保持部３は図３，図４に示すように、振動
検出部２を外部ケース１を吊り下げるメカニズムで、器
具の設置条件で傾いた場合、振動検出部２を水平保持す
る役目を果たす。この保持部３には、振動検出部２が一
定の振動や衝撃で確実に球体７が動作するようダンパー
部３４（図２参照）が付加されている。保持部３は互い
に直交しそれぞれ一体に形成された吊り下げ体３５と、
吊り下げ受け体３６とから構成される。図５に吊り下げ
体３５の詳細構成を示す。

【００１６】図５の符号３７は吊持部で、その両端には
ガイド３８ａ，３８ｂが形成されている。この吊持部３
７のセンターで振動検出部２と同軸の中心部を垂直に折
り曲げて垂直板３９を形成し、そのほぼ中間部に半円形
のフック４０を設け、その上端部まで開放にした溝４１
を形成している。さらに、垂直板３９の下方部４２を吊
持部３７と平行になるように折り曲げて連通板４３を形
成し、円形の抵抗発生部４４のほぼ半径に相当する部分
で１８０°折り返し、抵抗発生部４４を吊持部３７と平
行で、かつ、振動検出部２の中心位置で抵抗発生部４４
の中心位置が合致するように成形する。

【００１７】図６に吊り下げ受け体３６の詳細を示す。
同図において、４５は振動検出部２に対して垂直に設置
される梁で、その下部中心位置に同図（ロ）の如く半円
形のフック４６を形成し、梁４５の両端部４７ａ，４７
ｂの下方部には振動検出部２に取り付け固定させる固定
台４８ａ，４８ｂを、同図（イ）の如く梁４５に対し垂
直方向に成形している。そして、吊り下げ体３５の溝４
１に吊り下げ受体３６の梁４５を、吊り下げ体３５に直
交するように挿入し、吊り下げ体３５の半円形のフック
４０を、吊り下げ受け体３６の半円形のフック４６に当
接させる。

【００１８】この状態で、吊り下げ受け体３６の固定台
４８ａ，４８ｂと、振動検出部２とを熱カシメ等で接合
し（図３参照）、フック４０，４６によって振動検出部
２を点接触により揺動自在に吊り下げ保持し、外部ケー
ス１の外周で上端部に設けられた設置溝４９ａ，４９ｂ
に、上記吊り下げ体３５のガイド部３８ａ，３８ｂを挿
入する。

【００１９】振動検出部２の上端部には有底円筒部５０
が設けられ、吊り下げ体３５と平行に成形された抵抗発
生部４４の下面部には、ダンパー材５１を挿入するため
の隙間５２が設けられている。この隙間５２に挿入する
ダンパー材５１としては、例えばシリコンゲル等のゲル
状物質を充填，硬化させたものとする。また、充填の
際、この隙間５２に空気等が残存しないよう抵抗発生部
４４に数個程度の孔５３を設け、ダンパー材充填の際の
エア抜きを行なう。

【００２０】保持部３から吊り下げられた振動検出部２
の各端子２５，２８からは、それぞれリード５４ａ，５
４ｂを介して固定端子５５ａ，５５ｂに接続されてい
る。外部ケース１に吊持部３７を設置した吊り下げ体３
５の上面５６全体を、外ケースカバー５７の下面部５８
と接触させ、外部ケース１に設けた凸状突起５９ａ，５
９ｂと、外ケースカバー５７に設けたバネ性を有する取
り付け溝６０ａ，６０ｂとを押圧，噛み合わせることに
より、ガタや振れを無くして固定させる。

【００２１】動作について説明する。センサが傾斜して
器具に取り付けられた場合、フック４０，４６の点接触
となる支点Ｒ（図４参照）を振動検出部２の回転中心と
し、振動検出部２を常に水平に保持させるように回転運
動する。このとき、振動検出部２の有底円筒部５０内に
充填してあるダンパー材５１であるゲル状物質は、その
内部に接触設置している抵抗発生部４４との間で引張，
圧縮の抵抗力を発生させ、大きなダンピングが作用する
ようにゲル状物質の硬度をコントロールしている。

【００２２】これによって、振動検出部２は数秒かけて
回転運動しながら水平位置まで移動するが、点接触とし
ているので摩擦の発生が殆ど無く、器具の傾斜角が小さ
いときでも確実に水平状態に移行させ、静止させること
ができる。このような状態で、一定の大きさを超える振
動や衝撃が加わると、振動検出部２は点Ｒを支点として
回転運動しようとするが、傾斜時に比し速度が速いこと
から、ダンパー材５１のゲル状物質に加わる引張，圧縮
の抵抗力が比例的に大きくなる。これにより、保持部３
と振動検出部２との相対的な揺動は制止され、その結
果、球体を振動，衝撃に対して確実に動作させることが
可能となる。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、振動系とその振動変
位の検出手段からなる振動検出部を、板材で形成された
保持部の曲面上に点接触で吊り下げて保持する構成とし
たので、従来のように円周方向に線接触かつ摺動させる
ものとは異なって摩擦力を極小にすることができること
から、振動検出部をほぼ完全に水平状態まで移行するこ
とができ、動作特性を改善し得る利点が得られる。ま
た、点接触で摺動も殆どないので、板材の曲面部の平滑
性も必要なく、板材打ち抜きの際、バリが発生しても振
動検出部を水平に保持することが可能になるという利点
もある。さらには、保持部を取り付け部に設置する際の
吊持部も板材によって一体に成形するようにしているの
で、部品数も少なく組立性が良好で低コストの振動セン
サを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す全体構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の保持部を示す詳細図である。

【図４】図１の保持部を示す要部断面図である。

【図５】吊り下げ体の詳細構成図である。

【図６】吊り下げ受け体の詳細構成図である。

【図７】従来例を示す概要図である。

【符号の説明】

１…外部ケース、２…振動検出部、３…保持部、４…樹
脂製ケース、５…すりばち状底面、６…座ぐり孔、７…
球体、８…振動系、９…接点部、１０…アクチュエータ
部、１１…可動電極、１２…固定電極、１３…第１アク
チュエータ、１４…第２アクチュエータ、１５…ピボッ
ト、１６…受け体、１７…ピボット受け座、１８…開
口、１９…突起、２０…座ぐり、２１…接点部、２３…
ばね部、２４…固定部、２５…外部接続端子、２６…端
子台、２７…固定接点、２８…端子、２９…調整ねじ、
３１…円筒状蓋体、３２…突起、３３…溝、３４…ダン
パー部、３５…吊り下げ体、３６…吊り下げ受け体、３
７…吊持部、３９…垂直板、４０…フック、４１…溝、
４３…連通板、４４…抵抗発生部、４５…梁、４６…フ
ック、５０…有底円筒部、５１…ダンパー材、５２…隙
間、５３…孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球面状の座と球体とからなる振動系と、
   前記球体の変位を検出し球体の運動に対応するオン／オ
   フ信号を出力する振動変位検出手段とからなる振動検出
   部と、薄板で形成され前記振動検出部を収容する外部ケ
   ースに固定された吊り下げ体と、薄板で形成され前記振
   動検出部に固定された吊り下げ受け体とからなり、前記
   吊り下げ体および吊り下げ受け体にそれぞれ設けられた
   円弧状孔の直交する曲面で、前記振動検出部を吊り下げ
   保持する保持部と、前記振動検出部および保持部と一体
   化された抵抗発生体をゲル状物質中に埋設したダンパー
   部とからなる振動検出センサ。