JPH1021804A - 傾斜振動スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜対象物がいかなる姿勢にあっても、その
検出対象物の振動，傾斜，反動を検出すること。 【解決手段】 上下が開口した筒型ケース４と、筒型ケ
ース４の上下を覆い同心円状に複数の穴を有する１対の
基板２ａ，２ｂと、この複数の穴に合致する径を有する
複数の導電性ピン１ａ，１ｂと、複数の導電性ピン１
ａ，１ｂを接続する導電性球体３で構成され、導電性球
体３が移動すると、導電性ピン１ａ，１ｂが導通，非導
通を繰り返し、外部から電源を供給せずに、連続的に垂
直方向の振動，傾斜，反動に加えて、水平方向の振動，
傾斜，反動の検出を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検知対象物の振
動，傾斜，反動を感知し、動作検知を行う傾斜振動スイ
ッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】検知対象物の振動，傾斜，反動を感知す
るスイッチの従来例として、以下のものがある。

【０００３】特開昭６１−１８０３９２号公報に記載の
携帯用警報器の振動感知装置は、円筒状の本体の中に円
盤部の中に放射状にのびる線体と金属球と円筒状の外壁
とで構成されている。携帯者の振動によって可動電極と
しての金属球が転動し、転動状態では線体と外壁に接触
することによって断続的に振動通知を行い、無転動状態
では金属球が停止して振動通知を行うものである。

【０００４】特開昭５９−６０８３５号公報に記載の振
動検知スイッチは、磁石と磁性のボールを使用して、ボ
ールが一定以上の振動により移動し、磁石に接するとオ
ンとなり、離れるとオフとなる振動検知スイッチであ
る。

【０００５】特開昭６２−１０３９３１号公報に記載の
電気的傾斜スイッチは、上部キャップと凹面状の下部の
ベースの間にボールベアリングを挟んだ傾斜振動スイッ
チであり、傾斜していないときには、ボールベアリング
がベースのみに接触して、傾斜するとある所定の角度で
上部キャップに接触する構造になっている。

【０００６】特開平４−２４９０１９号公報に記載の傾
斜スイッチは、ケーシング内壁が円錐状になっている傾
斜スイッチであり、傾斜スイッチの休止位置においては
球がケーシングの凹所にあり、傾斜が規定の傾を上回る
と、球が凹所から転がり出て、互いに絶縁されてケーシ
ングに固定されている２つの接点要素を電気的に接続す
るものである。

【０００７】特開昭６２−１６５８２２号公報に記載の
封入スイッチは、下部のすり鉢状の凹部に、導電性媒体
である可動球体を配置し、この可動球体と上部の電気的
接点との接続によって傾斜，振動を感知するスイッチで
あり、これらの構成物を絶縁性の封入部材に封入するこ
とを特徴としている。

【０００８】特開平６−５２７６３号公報に記載の転倒
・感震スイッチは、上部のボディーと下部の端子板に囲
まれた空間を移動する球で転倒・感震を行うスイッチ
で、上部ボディーの中央部を低くし、そこに２枚の端子
板を対向して配置し、導電性の球を介して２枚の端子板
を電気的に接続する。転倒や地震があると球が移動して
２枚の端子板の電気的接続が切断されるスイッチであ
る。

【０００９】特開昭５８−１８９９３０号公報に記載の
車輌用横転高衝撃検知装置は、車輌が事故により横転や
強い衝撃を受けた場合に電源傾倒回路を遮断する装置で
あり、ケース内で球体を受け入れる受止部材を有し、こ
の受止部材が水平方向に移動可能であることを特徴とす
るスイッチである。

【００１０】実開平４−１１２４３６号公報に記載の傾
斜スイッチは、円錐状の底辺の底にフォトセンサまた
は、スイッチで球体を検出し、傾斜による球体の移動で
傾斜したことを検出するものである。

【００１１】特開昭６２−５５８４２号公報に記載の傾
斜スイッチは、円錐状の底面に透孔を設け、この透孔内
に押釦棒を配置し、ばねによって押釦棒と突出させ、円
錐状の底面に鉢したボールによって押釦棒を押下させる
ようにして押釦棒の急速上昇をさせない構造のスイッチ
である。

【００１２】特開昭５７−１８９４２１号公報に記載の
傾斜接点は、円筒状の通電体、導電球、ドーナツ状通電
体で構成されたものである。

【００１３】特開昭６１−１８７６２１号公報に記載の
振動センサは、導電性部と絶縁性部とを有する複数の柱
材と、この複数の柱材に囲まれた部分に自由に移動でき
る導電性球で構成された振動センサである。

【００１４】特開平１−１５２４２６号公報に記載のス
イッチ機構は、基板上に固定接点を設け、垂直スライ
ダ，水平スライダによって上部に斜面を形成し、この斜
面をばねによって伸縮して球体と接触する、球体可動接
点によるスイッチ機構である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術の問題
点を以下に列挙する。

【００１６】まず、特開昭６１−１８０３９２号公報に
記載の携帯用警報器の振動感知装置は、放射状にのびる
線体，金属球，外壁で構成され、携帯者の振動により、
金属球が放射状の線体に沿って移動していくため線体と
外壁間に金属球が接触すると導通することにより、振動
感知を行っている。しかしながら、本来の目的である振
動を検出されるためであるならば、金属体を自由に移動
出来るようにすべきであるが、金属球は、振動が無い場
合には、前述の線体と外壁に支持される状態にあり、振
動があった場合には、最初は前述の線体と外壁に支持さ
れる状態にあり、振動がなくなるとまた、支持される状
態に戻るような構造のため、支持されている状態から離
れることのできないほど微弱な振動は検出できない。従
って、振動が弱い場合には、金属球が放射状に配置され
た線体で支持されているため線体とが外壁に接触した状
態を維持し、振動を検出できない。

【００１７】次に、特開昭５９−６０８３５号公報に記
載の振動検知スイッチは、磁石を応用した振動検知スイ
ッチであり、地震などの振動により逆円錐底面中央のく
ぼみから磁性体に包まれたボールが飛び出し、逆円錐の
側壁にある環状磁石に吸収されて逆円錐と側壁間を導通
させる構造をもっており、環状磁石を手動で持ち上げる
ことによりボールはもとの逆円錐底面中央の窪みに戻
る。しかしながら、振動によっては逆円錐底面中央の窪
みには戻らない。また、振動以外でも振動検知スイッチ
自体が傾斜してしまうと、ボールは側壁の環状磁石に吸
収されてしまい、線動作を発生する。この振動検知スイ
ッチは、地震などの感知を目的としており、一度スイッ
チがオンになると、手動で解除する必要がある。

【００１８】特開昭６２−１０３９３１号公報に記載の
電気的傾斜スイッチについては、上部キャップと凹面皿
状の下部との間にボールベアリングを挟み、ボールベア
リングが凹面皿状下部の中心から移動し、上部キャップ
と凹面皿状下部に接触し導通することにより傾斜したこ
とを出力する。しかし、電気的傾斜スイッチは、ある角
度以上傾斜しなければ検出ができない。従って、振動や
反動を検出することは不可能である。

【００１９】特開平４−２４９０１９号公報に記載の傾
斜スイッチは、ケーシング内壁が円錐状になっている傾
斜スイッチである。傾斜スイッチが傾斜すると球がケー
シング内壁の円錐状底面から移動して壁面と円錐状底面
との間に接触し、導通することで傾斜したことを出力す
る。しかし、傾斜スイッチは、ある程度以上傾斜しなけ
れば検出することは不可能である。

【００２０】特開昭６２−１６５８２２号公報に記載の
封入スイッチは、上部の接点と下部のすり鉢状の接点と
の間の空間を移動する導電性球体で振動、傾斜を検知す
るスイッチである。封入スイッチが傾斜または、振動を
受けた場合には、下部のすり鉢状の接点から飛び出した
導電性球体が上部の接点に接触し導通することで振動ま
たは傾斜したことを出力する。しかし、封入スイッチ
は、ある程度以上傾斜または、振動が加わらなければ検
出ができない。つまり、微弱な振動や反動を検出するこ
とは不可能である。

【００２１】特開平６−５２７６３号公報に記載の転倒
・感震スイッチは、上部のボディーと下部の端子板に囲
まれた空間を移動する球で転倒、感振を行うスイッチで
ある。しかし、転倒・感振スイッチは、ある程度以上傾
斜または、振動が加わらなければ検出ができない。従っ
て、微弱な振動や反動を検出することは不可能である。

【００２２】特開昭６１−４２０４３号公報に記載の円
柱形位置検出スイッチは、円柱形容器の窪みに設けられ
た接点と導電性球体が導通することで位置を検出するス
イッチである。しかし、円柱形位置検出スイッチは、前
述のくぼみに導電性球が入ることによりくぼみの底辺の
電極に導通することで位置を検出している。そのため、
導通があるかないかで位置を検出するため、２つの状態
しか検出できない。

【００２３】特開昭５８−１８９９３０号公報に記載の
車輌用横転高衝撃検知装置は、車輌が事故により横転や
強い衝撃を受けた場合に電源系統回路を遮断する装置で
ある。横転時に球体がスイッチを押して検出し、また強
い衝撃が加わると水平加速度感知部材がスイッチを押し
て検出する構造を持っている。しかし、車輌用横転高衝
撃検知装置は、事故時の電源回路を遮断することを目的
としているため、一度衝撃が加わると、繰り返し使用は
できない構造になっている。

【００２４】実開平４−１１２４３６号公報に記載の傾
斜スイッチは、円錐状の底にフォトセンサまたはスイッ
チで球体を検出し、傾斜による球体の移動で傾斜したこ
とを検出するものである。しかし、この傾斜スイッチも
上述の特開昭６１−４２０４３号公報に記載の例と同様
に、導通があるかないかで位置を検出するため、２つの
状態しか検出できない。

【００２５】特開昭６２−５５８４２号公報に記載の傾
斜スイッチは、円錐状の底面に押釦棒を設け、球体が円
錐底面にないときに、押釦棒が急速上昇しない構造のス
イッチである。しかし、これも上述した特開昭６１−４
２０４３号公報に記載のスイッチと同様に、導通がある
かないかで位置を検出するため、２つの状態しか検出で
きない。

【００２６】特開昭５７−１８９４２１号公報に記載の
傾斜接点は、円錐状の通電球、ドーナツ状通電体で構成
されたものである。これは上述した特開昭６１−１８０
３９２号公報に記載の携帯用警報器の振動感知装置と同
様に、支持される状態に戻るような構造のため、支持さ
れている状態から離れることのできないほど微弱な振動
は検出できない。

【００２７】特開昭６１−１８７６２１号公報に記載の
振動センサは、導電性部と絶縁性部を有する複数の柱材
と、この複数の柱材に囲まれた部分に自由に移動できる
導電性球で構成された振動センサーである。しかしなが
ら、振動センサが傾斜して導通、または非導通の状態に
なった場合には、導電球が振動で移動しても、柱材に接
触したままとなり、導通，非導通の検出はできない。

【００２８】特開平１−１５２４２６号公報に記載のス
イッチ機構は、球体可動接点によるスイッチである。し
かし、この例は球体が可動接点というだけで本発明とは
構造も目的も異なる。

【００２９】以上述べた様に、従来例においては、金属
球の移動が制限され、微弱な振動や反動では検出するこ
とが困難であるという問題を有している。

【００３０】従って、本発明の目的は、上述の従来技術
における問題点を全て解消すべく、金属球の運動を垂
直、鉛直方向への移動を可能な限りせず自由に運動させ
ることにより、振動，傾斜，反動の強弱に関わらず確実
な動作検知を行う傾斜振動スイッチを提供することにあ
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明のス
イッチ、すなわち、ケースが、上下が開口した筒型ケー
スと、筒型ケースの上下を覆い同心円状に複数の穴を有
する１対の基板とで構成され、１対の電気的接点が、１
対の基板の複数の穴に合致する径を有する複数の導電性
ピンで構成され、可動部材が、複数の導電性ピンを接続
する導電性球体で構成され、傾斜振動スイッチを傾斜す
ると、導電性球体が移動し、複数の導電性ピンが、導通
と非導通を繰り返すことによって、外部から電源を供給
せずに、連続的に動作検知対象物の動作検知を行う傾斜
振動スイッチによって達成できる。

【００３２】また、ケースを回転させたとき、導電性球
体が複数の導電性ピンのいずれかと接点を有すれば良
い。さらに、導電性球体が、複数の導電性ピンと接触す
る際、ピンが電気的に接続されるようにすれば良い。さ
らに、導電性球体が移動することによって、導通と非導
通を繰り返し、連続的に振動，傾斜，反動を検出できれ
ば尚良い。 また、ケースの形は円筒状であればより好
ましい。さらに、導電性ピンの数は、それぞれの基板に
対して４つが好ましい。

【００３３】本発明の傾斜振動スイッチは、導電性球体
を支持する導電性ピンの間隔を調整することによって、
感度調整を行えるような構造のため動作検知対象物の振
動，傾斜，反動を検出するために、球体などの移動物体
を内蔵している。そして、ある位置に対して移動物体が
あるか無いかの検出をすることにより、振動，傾斜，反
動による移動を、導通，非導通として検出するため、動
作検出対象物が動作している場合のみを検出することに
なる。このことにより、垂直方向の振動，傾斜，反動に
加えて、水平方向の振動，傾斜，反動の検出が可能とな
る。また、傾斜振動スイッチが同じ姿勢になっていて
も、動作検出対象物の振動，傾斜，反動の検出を単独デ
バイスで行うことが可能となる。

【００３４】本発明の傾斜振動スイッチは、導電性球体
を支持する導電性ピンの間隔を調整することにより感度
調整を行えるような構造のため動作検知対象物の振動，
傾斜，反動により円筒形内部を導電性球体が運動し、導
電性ピンと導電性ピン間に導電性球体が接触した場合の
み導通を検出する。傾斜振動スイッチが垂直になってい
る場合に、水平方向に振動，傾斜，反動が加わったとき
には、導電性球体が通常位置から水平方向に移動する。
このとき、通常位置から飛び出した導電性球体は、導電
性ピンの支持位置を離れて非導通となる。そして、さら
に大きな振動、傾斜が加わると、導電性球体は、上部基
板に折衝する。

【００３５】本発明の傾斜振動スイッチの下部基板に
は、上部基板と同様の導電性ピンが配置されており、上
部基板の導電性ピンと下部基板の導電性ピンが接触する
場合にも導通する状態になる。もし、傾斜振動スイッチ
に円周方向の回転が加わっても、導電性球体は、上部基
板と下部基板の導電性ピンと導通、非導通を繰り返す。
さらに、ある角度以上傾斜振動スイッチが傾斜しても、
つまり傾斜振動スイッチが水平状または、上下が回転し
てしまうような状態になっても、上部基板，下部基板と
も同様な導電性ピンが配置されているため、いかなる方
向の傾斜，振動，反動でも検出可能である。

【００３６】以上、本発明の傾斜振動スイッチの利点を
述べたが、構造上でも、本発明の傾斜振動スイッチは、
導電性ピン，導電性球体，ケースの３点で構成されてい
るため、小型，軽量化，生産性の向上が図られる。さら
に、機械的なスイッチ構造のため、電源が不要である。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の本発明の傾斜振動
スイッチの実施例について、図面を参照して説明する。

【００３８】図１は、本発明の傾斜振動スイッチを示す
外観図である。円筒形ケース４の上下に蓋部があり、こ
の上下の蓋部に円盤状の基板２ａ，２ｂを設けている。
この基板２ａ，２ｂに同心円状の穴を４箇所開け、それ
ぞれにピン１ａ，１ｂを差し込む。この基板２ａ，２ｂ
とピン１ａ，１ｂとで蓋部を構成するが、基板２ａ，２
ｂは絶縁性でピン１ａ，１ｂは導電性である。

【００３９】図２は、本発明の傾斜振動スイッチの蓋部
を示す斜視図であり、上下の蓋部のうちの１つの形状を
示した図である。１つの絶縁性基板２ａに４個の導電性
ピン１ａを差し込んでいる。本実施例ではピンの数を４
個としたが、必要ならば、それ以上、例えば８個，１６
個とすることもできる。

【００４０】図３は、本発明の傾斜振動スイッチが垂直
状態になった場合の断面図である。上部基板２ａ，下部
基板２ｂ，導電性ピン１ａ，導電性ピン１ｂ，導電性球
体３，ケース４で構成され、円筒形ケースの中に導電性
球体３を入れている。導電性球体３は、重力により下部
の蓋部に取り付けられた導電性ピン１ｂの上に乗ってい
る。従って、導電性球体３とピン１ｂとの接続点は２箇
所で、このため、下部の導電性ピン１ｂは、導通してい
る。しかし、動作検知対象物が動作するときの振動，傾
斜，反動により導電性球体３が移動して下部の導電性ピ
ン１ｂから離れると非導通状態となり、再び下部の導電
性ピン１ｂに接触すると導通状態となる。この導通，非
導通を外部装置で検出することにより動作検知対象物が
動作していると判断する。

【００４１】次に、図３に基づいて、本発明の傾斜振動
スイッチの振動検出について説明する。傾斜振動スイッ
チに振動が加わると、導電性球体３は、下部基板２ｂの
導電性ピン１ｂの支持された状態から飛び出し、下部基
板２ｂの導電性ピン１ｂを離れて非導通状態となる。振
動が無くなると導電性球体３は、もとの通常位置に戻っ
て、再び、導電性球体３と下部基板２ｂの導電性ピン１
ｂとは導通する。しかし、さらに大きな振動が加わる
と、導電性球体３は、下部基板２ｂの導電性ピン１ｂの
支持された状態を離れて、上部基板２ａの導電性ピン１
ａに接触する。従って、上部基板２ａの導電性ピン１ａ
と下部基板２ｂの導電性ピン１ｂに接触することによ
り、この間が導通状態となる。この導通，不導通の繰り
返しによって、振動検出を行う。

【００４２】次に、図４に基づいて、本発明の傾斜振動
スイッチの傾斜検出について説明する。図４は、傾斜振
動スイッチが傾斜した場合の状態を示す断面図である。
傾斜振動スイッチ自体がある角度以上傾斜すると、上部
基板２ａの導電性ピン１ａと、下部基板２ｂの導電性ピ
ン１ｂとの間に導電性球体３が入り、溝に落ちたような
状態となって安定する。このとき、傾斜振動スイッチに
円周方向の回転が加わると、導電性球体３は、上部基板
２ａの導電性ピン１ａと、下部基板２ｂの導電性ピン１
ｂとの間の溝内を移動することにより、導通，非導通を
繰り返す。従って、さらに、ある角度（Φ）以上傾斜振
動スイッチが傾斜して、傾斜振動スイッチが反転してし
まうような状態になっても、上部基板２ａ，下部基板２
ｂとも同様に導電性ピン１ａ，１ｂが配置されているた
め、いかなる方向の傾斜，振動でも検出可能である。こ
のようにして、傾斜検出を行う。

【００４３】図５は、本発明の傾斜振動スイッチの傾斜
が極端な例で水平状態になっている状態を示す断面図で
ある。この場合も、上部基板２ａの導電性ピン１ａと、
下部基板２ｂの導電性ピン１ｂとの間に導電性球体３が
接続しており、導電性ピン１ａと導電性ピン１ｂとは導
通している。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明の傾斜振動スイッチは、動
作検知対象物の振動，傾斜，反動により傾斜振動スイッ
チ内部の導電性球体３が導電性物質で作られているパタ
ーンＡ（例えば、接続点が両方共導電性ピン１ａの場
合）とパターンＢ（例えば、接続点の一方が導電性ピン
１ａで、他方が導電性ピン１ｂの場合）に接触すること
により回路の開閉を機械的に行うことができ、従って、
外部から電源を供給せずに、動作検知対象物の動作検知
を行うことができる。また、傾斜振動スイッチに電源回
路を用意する必要が無いため、周辺回路を簡素化するこ
とが可能となる。

【００４５】また、本発明の傾斜振動スイッチは、導電
性球体３の周囲の全方位に接点を持っているため、３６
０°全方位の動作検知を行うということである。これに
より、スイッチがどの方向を向いていても動作検知が可
能になる。

【００４６】さらに、基板が２枚、ケースが１個、導電
性球体が１個、導電性ピンが８個の計１２個の部品で構
成されているので、部品点数が少なく組み立てが容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の傾斜振動スイッチを示す外観図であ
る。

【図２】本発明の傾斜振動スイッチの蓋部を示す斜視図
である。

【図３】本発明の傾斜振動スイッチの垂直状態を示す断
面図である。

【図４】本発明の傾斜振動スイッチの傾斜状態を示す断
面図である。

【図５】本発明の傾斜振動スイッチの水平状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 導電性ピン ２ａ 上部基板 ２ｂ 下部基板 ３ 導電性球体 ４ ケース ５ 接続点

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースと、前記ケース内で対向する１対の
   電気的接点と、前記１対の電気的接点を接続する可動部
   材とを有する傾斜振動スイッチにおいて、 前記ケースが、両端が開口した筒形ケースと、前記筒形
   ケースの両端を覆い同心円状に複数の穴を有する１対の
   基板とで構成され、 前記１対の電気的接点が、前記１対の基板の前記複数の
   穴に合致する径を有する複数の導電性ピンで構成され、 前記可動部材が、前記複数の導電性ピンを接続する導電
   性球体で構成され、 前記傾斜振動スイッチを傾斜すると、前記導電性球体が
   移動し、前記複数の導電性ピンが導通と非導通を繰り返
   すことによって、外部から電源を供給せずに、連続的に
   動作検知対象物の動作検知を行うことを特徴とする傾斜
   振動スイッチ。
2. 【請求項２】前記ケースを回転させたとき、前記導電性
   球体が前記複数の導電性ピンと接点を有することによっ
   て３６０°全方位の動作検知を行うことを特徴とする、
   請求項１に記載の傾斜振動スイッチ。
3. 【請求項３】前記導電性球体が、前記複数の導電性ピン
   と接点を有することによって、動作検知対象物の動作検
   知を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の
   傾斜振動スイッチ。
4. 【請求項４】前記導電性球体が移動することによって、
   前記複数のピンが導通と非導通を繰り返し、連続的に振
   動，傾斜，反動を検出することを特徴とする、請求項１
   から３までのいずれかに記載の傾斜振動スイッチ。
5. 【請求項５】前記筒形ケースが、円筒形であることを特
   徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の傾斜振
   動スイッチ。
6. 【請求項６】前記１対の基板に、４つの前記導電性ピン
   がそれぞれ差し込まれることを特徴とする、請求項１か
   ら５までのいずれかに記載の傾斜振動スイッチ。