JPS6032825B2 - 一定のシヨツクを受けたことを示す装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、装置又は製作物体に故障を来たすほど大きな
機械的ショック又は機械的な力が印加されると、これを
検知する装置に関する。

より詳細には、本発明は、容器等に容易に取りつけるこ
とができ、ケース又は容器内の装置又は構成部材に故障
を起こすほど大きな加速又は力が容器にかかったときに
、これを監視する装直に関する。先行技術によって多種
の複雑な電気式、機械式及び電気機械式装置が開発され
ているけれども、多くの理由からこれらの装置は適切に
作動しない。最近になって開発された装置の悩みの種に
なっている理由の一つは、装置又は装置の構成部品が一
つ又は複数の作動素子のドメィン配向を変えたり、破壊
したり或は変形をもたらして故障を生じるに充分な大き
さの機械的なショックに耐えることである。特に、先行
技術によって、例えば試験器械やコンピュータ・プログ
ラムの磁気記憶に用いるディスク・パック、ディスク・
カートリッジその他の装置のような装置が開発されてい
るが、これらの装置は過度のショックにあったときには
作動しない。例えば容器などの構成部材が遭遇する機械
的なショックの測定単位の一つは、Ｇを重力の加速とし
た場合におけるＧ数である。

このＧ数は、ショック、加速力或いは単に加速度などと
様々に呼ばれてきている。実際には、Ｇ数は負の加速度
或いは減速度であることもあり、そのような場合にはＧ
数は例えばドア故障などによって停止させられる速度を
測定することになる。先行技術は、構成部材がショック
又は加速に遭遇しているか否かを監視する経済的なシス
テムを提供することに失敗している。

たゞし、経済的に出費に耐え得る場合には、加速度又は
加速力を監視して構成部材に印加されている加速度を示
す精巧なシステムが使用されている。然し乍ら、先行技
術によるこの種の装置は、精巧で且つ高価であり、値段
の安いディスクやカートリッジ或いは小さな試験装置に
も使用できるほど安価ではない。従って、容器等に容易
に取りつけることができ、特定の容器又は構成部材に一
定の機械的ショック又は加速度が印加されたときに少な
くとも表示を行なう簡単で安価な装置を提供することが
本発明の目的である。一定のショックを受けたことを示
す簡単な「進行−停止」装置を使用できるか、或いは受
けたショックの記録を提示できるより広く用いられてい
る装置を使用することができる一つ又はそれ以上の装置
を提供することも本発明の目的である。

上記及びその他の目的は、図面を参照しつつ以下の説明
を読めば明らかになろう。本発明によれば、一定の機械
的なショック又は減速が起こったときに表示を行なうこ
とができる装置が提供される。

この装置は、容器に取りつけて、所定の加速度を越えた
ことを監視する取りつけ手段と、容器等に印加された加
速度を測定する測定手段と、所定の加速が行なわれて測
定手段によって測定されたときに表示を行なう表示手段
とを有する。これらの取りつけ手段、測定手段及び表示
手段は、監視すべき容器に容易に固定できるコンパクト
なユニットの内部で相互に結合されている。本発明の一
実施例は、「進行−停止」表示を与えるために物理化学
的な界面張力を利用する型の装置から成る。

言い換えれば、この装置は孔部を有する中空管から成り
、中間部分に界面バリャーがあって所定の加速度を受け
たときに界面バリャーが破壊される２種の異なる物質を
利用するものである。換言すれば。この装置は、破裂し
て所定の加速度が印加されたことを知らせる界面バリャ
ーを利用するものである。上に述べたように、本発明に
よるショック検出装置は、どのような器械、ケース、容
器等にも取りつけて用いることができ、容器及び収納物
が受けたショックを監視することができるものである。

コンピュータのハードウェアの製造業者及び供給業者の
潜在的な高い信頼性の見地から特に重大な分野は、磁気
ディスクカートリッジ及び磁気ディスク・パックの分野
である。従って、第１図には、内部にディスクを収納し
本発明によるショック検出装置がケースにしっかりと取
りつけられているディスク・カートリッジ１１が示され
ている。ショック検出装置は、接着剤で接着するか或し
・は特別注文のハウジング等の内部にはめ込むことによ
り、カートリッジ・ケースの外部に簡単に取りつけるこ
とができる。何れの場合においても、以下により詳細に
述べるように、界面バリャー又は境界を破裂させるに充
分な一定のショック又は加速度が与えられたときには、
ショック検出装置１３が硯認できる表示を与える。従っ
て、カートリッジ使用者は、ディスクの検査が必要とな
るよりも大きなショックにあったときには、その旨を示
す表示を得ることができる。ショックにあった場合には
、使用者はディスクを検査する等のサービスを受けて、
場合に応じて、正常であるか或いは破損しているかを確
かめることができる。認められているように、これらの
ディスク・パックは精密装置を使用してできる限り規準
を高くして製造されていて、過度のショック等にあわな
い場合には大気中で貯蔵されて長年にわたって問題を生
じることなく高い信頼性を与えるものであるのが普通で
ある。潜在的な信頼性が大きいので、ショック検知装置
１３は、経済的なコストを遥かに凌駕する重要性をもつ
ものであると考えられる。第２図には、ショック検出装
置１３が固定されたディスク・パックが示されている。
ショック検出装置１３の構造は第１図に示した構造と幾
分か相違しているけれども、その重要性は同じであり、
ディスク及びディスク・パックの使用者に「進行−停止
」表示を与えるものである。第２図に示すショック検出
装置１３は、凹部にはめ込まれていて邪魔にならずにデ
ィスク・パック等を積み重ねることができる。図示した
ように、ショック検出装置１３は幾つかの形をとること
ができる。

最も簡単な形の一つを第３Ａ図に示す。第３Ａ図に示す
ショック検出装置１３は、該を容器等に取りつける取付
け手段１７と、一定のショック又は加速を受けたときに
測定を行なう測定手段１９と、一定の加速を受けたとき
に表示を行なう表示手段２１とを有する。図示したよう
に、取りつけ手段１７は予め塗布され適当な剥離裏貼り
で覆われている接着剤を有するか或いはこのような接着
剤を持たない取りつけ基部２３から成る。取りつけ基部
２３が上記のような予備塗布接着剤を持たない場合には
、取りつけ基部は公知の手段によって、容器、器具その
他に取りつけられる。公知の手段としては、取りつけ基
部をケースに堅固に取りつけるェポキシ樹脂、にかわ等
の接着物質の如き接着剤がある。勿論、所望する場合に
は、例えばねじ、ボルト等の機械的手段を用いて取りつ
け基部を監視すべき容器又は器具に固定することもでき
る。取りつけ基部は、プラスチック、金属その他の安価
な材料製である。最新式の応用分野においては、取りつ
け基部にプラスチックを用いると便利であることがわか
った。プラスチックは、例えばフェノール・ホルムアル
デヒド樹脂のような熱硬化性プラスチックでもよく、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルニトリル
とブタジヱンとスチレンの共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナ
イロン、デルリン、オルロン等の熱可塑性プラスチック
のどちらでもよい。取りつけ基部は、測定手段１９と容
易に結合又は連結できる材料から成形しなければならな
い。測定手段１９は、長手方向を貫通する孔部２７を持
つ中空管２５と、該孔部内に配設された少なくとも２種
の物質２９及び３１と、孔部の両端部を密閉する密閉手
段３３とを有する。

図示したように、測定手段１９は極めて緊密に表示手段
と連結されていて、一体構造をなしている。

図示した実施例の場合、表示手段２１は、中空管の少な
くとも一端部にあって、以下の説明から明らかになるよ
うに好ましくは両端部にあってショックにあったときに
硯認できる表示を与える透明部分３５から成る。好まし
くは、中空管２５は比較的内径の４・さな中空管であり
、孔部２７が容易に液体の４・滴等を保持できる管であ
る。

管全体が透明である場合には、以下により詳細に説明す
るように、一定のショックによって界面境界は界面バリ
ャ−が破裂するまで、物質３１を隠す不透明な帯３７を
使用する。図示した実施例の場合、２種の物質２９及び
３１は夫々気体及び液体であり、物質３１を形成する液
体の４・滴がガス２９によって充ごれた管の両端部を明
確に区分するガスの塊りによって管の中央付近に保持さ
れるように選定する。

図示したように、物質２９及び３１の分離した塊りがあ
り、液体の小滴３９が孔部の中央付近の孔部２７を横切
って延び該孔部を完全に遮蔽しており、例えば空気から
成る気体の分離した麹りが孔部の両端部にある。一定の
ショックを受けると、液体と気体の間の界面バリャーが
破壊される。栓３３が管の肇部と密閉係合していて、空
気と液体とが管内に閉じ込められている。以下により詳
細に説明するように、物質２９及び３１は異なる多種の
型の物質から成る。

図示した実施例における如く、物質２９が気体であり物
質３１が液体である場合には、更に多種類の物質を用い
ることができる。図示した実施例の場合、例えばエチレ
ングリコール等の不凍液と例えば赤色染料のような水溶
液が赤色小滴３１を形成して、孔部の両端部にあって空
気キャップ２９を形成する空気の塊りによって所定の場
所に保たれる。透明な管２５は疎水性の物質から成り、
水溶液の小滴３１は管の表面を橘らさない。一方、透明
な管２５をガラス製にして、適当な周知の技術によって
滴れないものにすることもできる。例えば、シリクラツ
ド（Ｓｉｌｉｃｌａｄ）のようなシリコーン等の炭化水
素買物質をスプレー塗布することにより、内面を疎水性
にすることができる。液体の４・滴３１は、例えば、６
０乃至７の重量％の水と、例えばエチレングリコール、
ジエチレングリコール又はトリエチレングリコール等の
水溶液不凍液２６乃至３亀重量％と、１乃至６％の、前
記の赤色染料の如き、水溶液の適当な染料とから成る。
作動時には、ショック検出装置１３は上述のように組み
立てる。

液体は表面張力又は「表皮効果」によって一体に保持さ
れ、管２５の両端部にある空気の球則ち空気栓によって
孔部２７に閉塞されて所定位置に保持されている。液体
は、例えば赤色のような目立つ色に着色されている。こ
の着色液体は不透明な帯３７によって隠されているので
、通常は見えない。この検出装置を監視しようとする容
器に取りつける。容器又は装置が液体の小滴と空気の球
２９との間の界面バリャ−を画成する液体の表面張力を
破壊するに充分な大きさのショック（充分な加速度又は
加速力）を受けたときには、液体は管の一端部又は両端
部に流れて見々えるようになる。液体が見える状態にな
ると、使用者は一定のショックに遭遇して、監視されて
いた器械、磁気ディスク又は物体の検査を行なうのが望
ましいという警報を受けることになる。第３Ｂ図は、上
記の装置の実験による関係図であり、仇単位で示した硬
い表面に至る毛細管の半径と遭遇したＧ力との関係を示
す図である。

この実験による関係は、以下の式（１）で表わされる。
Ｇ＝（３．２８／ｙｌ．１１） （１
）式中、Ｇは無次元の重力の加速度、ｙは肌単位の毛細
管の半径である。

与えられた装置の場合には上記の関係は正確であるが、
両物質の中間の界面境界即ち界面バリャーの破壊を惹き
起こす力に影響を与える幾つかの因子がある。

破裂を起こす力は例えば以下の因子によって影響を受け
る。１ 管２５の直径、 ２ 液体間の界面張力（例えば、空気に対する水溶液の
表面張力）、３ 液体の密度及び液体柱艮０ち液体小滴
の長さ、並びに４ 液体による孔部の内壁の濡れ接近の
接触角度に影響を与える管材料。

一定のショックにあうと、管の両端部に閉じ込められて
いる空気の或る部分は、空気の圧縮圧力によって、小滴
全体が移動するのを妨げようとする。

その結果、液体と空気の間の界面バリャ−が部分的に破
裂して、液体の主体部から小さな４・満が分離する懐向
が現われる。この４・さな小藤をより明確に見えるよう
にするために、測定手段及び表示手段を第４図に示す構
造にすることが好ましい。詳細に言うと、透明な管２５
は、両端部３３によって管の内部に密閉して閉じ込めら
れた空気２９と液体３１とを有する孔部２７の内壁は液
体で滞れないようになっている。例えば、液体が染料と
エチレングリコールの水溶液から成るときには、管の内
面は該液体の水滴で漏れることがない。管がガラス製で
ある場合には、孔部２７の内面に例えばシリクラツド（
Ｓｙｌｉｃｌａｄ）のようなシリコーンをスプレー塗布
して水溶液で濡れないものにする。これに対し、管２５
が透明なポリエチレン又はこれと類似の物質から成るも
のであれば、内面はもともと疎水性、即ち水溶液では怒
れない特質を持っている。図示したように、両様部３３
は、例えばェポキシやにかわ或いは樹脂によって、ガラ
ス管に接着されている。然し乍ら、接着を行なう前に、
管熱可塑性の各端部に透明な管３９を挿入する。透明な
管３９は、移動しないように、僅かに摺り合めせ競合し
ている。液体の毛管作用によって小径の通路が完全に充
填されるから、管３９は親水性であってもよく疎水性で
あってもよい。斯くの如き構造にすると、液体の主体部
から小さな小滴が分離した場合でも透明な管３９の表面
全体が該小滴で覆われるので、観察者が見つけ易くなる
。このような構成にすれば、観察が困難な小滴の欠点を
回避することができる。従って、第４Ａ図に示す実施例
は、硯認の困難な小さな小滴が液体の主体部から分離し
て管２５の端部内に閉じ込められた空気球の内部に移動
する問題を解決するものである。第４Ｂ図及び第４Ｃ図
には、例えば第４Ａ図の検出管２５に用いるケース４１
が示されている。

図示したように、ケース４１は不透明であり、表示手段
２１即ち透明な管３９が位置している部分以外の管２５
の部分を覆っている。図示した実施例の場合には、管３
９はケース４１の内部で第二の孔部４３に挿入される。
その後、両端部４５が接着等によって所定位置に固定さ
れる。ケ−ス４１は基部４７を有し、該基部には例えば
ポリエチレン、ワックス紙等のプラスチック製の剥離部
で覆われた接着剤パッキング４９が塗布されている。こ
のケース４１は、例えば前述の熱硬化性プラスチック、
熱可塑性プラスチック、金属又はその他の安価な材料の
うち、どのような材料で形成してもよい。図示した実施
例の場合には、ケース４１は基部２３に関して上で詳述
したような白色の剛性のあるプラスチック製である。適
当な手段によって、ケースの内部にスロット５１を形成
する。図示したように、経済的に切り込むためには、フ
ラィス削り盤を一回だけ下方に押して適切にフラィス削
りを行なうことにより、スロットを削り込むことができ
る。切断部の側部に沿った僅かな曲率によって内管２５
が見やすくなるから、この曲率は不都合なものではない
。プラスチックの肇厚は所要強度を得るために必要な整
理であり、好ましくは、１．２７岬（０．０５インチ）
以下である。以上の記載においては、商業的に最も好ま
しい２種の物質として、空気中に水溶液を配した例を記
載したけれども、種々の他の物質を用いることができる
ことは明らかである。

例えば、ガラス玉、多孔質アルミナ、シリカゲル等の適
当な多孔質固体を液体に濡れないよう処理し或いは処理
を施こすことなく、液体と組み合わせて使用することも
できる。固体の性質に応じて、若し固体が疎水性であれ
ば例えば水溶液のような親水性の液体を用い、固体が親
水性であれば例えば炭化水素質材料のような疎水性の液
体を用いればよい。斯くして、多孔質の透過性の固体と
液体の間に、界面バリャーが形成される。所望する場合
には、固体の孔部に気体物質をみたしてもよい。界面バ
リャーが破裂すると、多孔質固体又は露出された物質の
色が変わって、一定のショックを受けたことをより見や
すく通知することができるよう、多孔質の固定及び液体
を選定しなければならない。空気その他の非溶解性で圧
縮可能な流体を他方物質即ち気体物質として使用した場
合には、上記の実施例で使用した水溶液以外にも、例え
ば油、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ケロシン等の炭
化水素質物質を液体組成物として使用することができる
。液体物質３１として水銀を使用することもできる。水
銀は純粋な場合には、１肌当たり約４８５ダインという
高い表面張力を持っており、より高いＧ力に耐えること
ができる。水銀は汚染され易いので、ほとんど全の場合
、１伽当たりの表面張力は約４００ダインになる。毛細
管の両端部にシリカ・ゲルを用い、中央部分の液体とし
てフェノールフタレィン溶液を用いることもできる。

シリカ・ゲルと接触した溶液は赤色に変わる。更に、中
間部分に界面バリャ−ができるならば、混和しない２種
の液体を用いることもできる。

液体は比較的圧縮性に欠けるために遭遇する正確に一定
なショック又は加速度によって破裂するよう所望の再現
性が得られるよう界面バリャーを適度に歪ませることが
妨害されるので、２種の液体の使用は幾分か困難である
。第５図に、適当な基部２３とともに、或いはケース３
１の内部で用いることができる管２５のもつ一つの実施
例を示す。

管２５は透明で、液体物質３１を保持する毛細管５５が
が内部に形成されている中央管５３を有する。上に述べ
たように、液体と接触している壁部は液体では滞れない
。従って、孔部５５に沿った内壁が液体３１によって滞
れない物質で塗布されているガラスによって中央管５３
を形成することもできる。例えば、液体が染料とエチレ
ングリコールの水溶液であり、管５３がガラス製である
とすれば、壁部をシリコーン等で塗布すればよい。勿論
、管５３が例えばポリエチレンのような疎水性材料でで
きているとすれば、管は水溶液液体３１では濡れない。
図示した実施例の場合、多孔質で透過性の固体５７が管
２５の各端都内の所定位置に保持されている。この多孔
質で透過性の固体５１は、染料の水溶液の小さな小摘に
よっても容易に濡れるフリット状のガラス、アルミナ等
から成るものであってもよい。このようにすれば、４・
さな小滴によっても固体を硯認しやすし、色に着色でき
、観察者に一定のショックにあったことを警告すること
ができる。一般に、端部４５がヱボキシ樹脂等によって
管２５の両端を密閉閉鎖している。作動時には、第４Ａ
図又は第５図の管は上記のような構成になっており、ケ
ース４１の内部又は適当な取りつけ基部に挿入される。

次いで、ショックを受けたことを監視すべき器械又はケ
ースに、上述の如く、組合せ体を堅固に固定する。２種
の物質２９及び３１の間の界面バリャーが崩壊されると
、視認できる表示が観察者に与えられて、一定のショッ
クを受けたことを知らせる。

観察者は適宜な処置を行なうことになる。一定のショッ
クに遭遇した場合に、装置１３が常に記録するよう再現
可能なデータが得られることを理解し確認するためには
、幾つかの理論的考察をしてみるのがよい。

然し乍ら、本発明は実施されており、上述のように望ま
しい結果が得られ、本発明は以下に与える理論的な説明
のどの結論にも直接的にも間接的にも依存するものでは
なく、本明細書を読む者の理解を深める試みとして理論
的な説明を与えるのであることを強調しておく。理論的
考察 液体質量の作用として、装置１３を活性化するために必
要な技少限の加速度又はショックを与える液体と毛細管
肇との接触角度、毛細管の半径、液体の表面張力及び液
体の密度の関係は以下のようであると推定される。

装置１３に充分大きな加速度又は機械的なショックが印
加されたときには液体の小滴が液体の主体部から脱離す
るので、滴重法による表面張力の測定式を適用すること
ができると考えられる。この式は、Ｗニ２汀ｒｙｆ
（Ｄ） であり、式中Ｗは液滴の重量、 ｒは比例単位で表わした毛細管の半 径、 ｙは液体の表面張力、 ｆはａを毛細管定数とした場合に ｆ＝責で、半径ｒの毛細管内で上 昇する液体の高さにした場合ａ２＝ ｒｈである。

言は−働きの値としてホーキンス及びブラウン（Ｈａｒ
ｋｉｍ ａｎｄＢｒｏ肌）によって測定されていて、表
の形で一般に広く利用されている。

満車法の場合、符号Ａは加速度（ｇ）であり、ｍ′は満
の質量である。

Ｗ＝ｍ′Ａ （町）Ａニ（２汀
ｒｙｆ）／ｍ′ （Ｗ）Ｇ＝Ａ／ｇ＝２ｍｒ
ｙｆ／（ｇｍ） （Ｖ）式中、ｇは重力の加速度であ
り、その値は聡０（弧／ｓｅｃ２）である。

小滴は球形の滴であるか、或いは第６図に示すような液
体柱である。

球形である場合には質量式は、ｍ′＝き汀ｒ３ｐ
側 となる。

式中ｐは液体の密度である。液中を用いた場合には、質
量は式（血）によって表わされる。

ｍ′＝竹ｒａｐ （血）以上の
式を解くと、理論的に以下の等式が得られる。

Ｇ＝舎券羊Ｃ 側 ｎは禾知数、 １は比例単位で表わした毛細管中の液 の長さ、 Ｃは未知数である。

ｎ及びｃの両方が未知数であるから、所与の直径の孔都
内にある与えられた液体（第６図参照）に関する実験デ
ータによって、直径と流体との関係が定まる。

他の表現法をとれば、式（風）は以下の形に書ける。Ｌ
。

６Ｇ＝Ｌ。

ｇＣ，一（ｎ−１）Ｌ。ｇｒ （Ｋ）式中、Ｃ・：等
；Ｃ上式から、与えられた管２５の内部における与えら
れた組の物質２９及び３１については、第３ｂ図に示す
ような、実験による解に達する。

上述したように、与えられたシステムの場合には、相互
関係は式（Ｘ）によって示される。式（Ｘ）は式（１）
と同じであることに注意されたい。Ｇ＝塗
（Ｘ）第６図に示す毛細管内の液体の細い流れの質量は
、半径（ｒ）と、長さ（１）と、密度（ｐ）との関数で
あるから、式（幻）が大略の関係を示す。

Ｇ：；害； （幻） 式中、Ｃ２は未知定数である。

他の変数を一定に保って、Ｌ。

ｇＬに対するＬｏｇＧをプロットすることにより、式（
幻）を実験データによって証明することができる。装置
の作動は明らかに、式（柳）に類似した毛細管壁からの
液体の分離に依存するから、最終的な結論の類比を行な
うことは困難である。

ＹＧＳ一ＹＬＳ＝ｙＬＧ側８ （刈）式
中、ＹＧｓは固体・液体間の「界面張力ハ ＹＬｓは固体・液体間の「界面張 力」、 ＹＬＧは液体の表面張力、 ｏ‘ま接触角である。

更に、密閉された管内の毛細管中にある液体の下部に存
在する圧縮可能な流体は圧縮される。

圧縮は二次の小数であり、断熱圧縮であるので計算でき
る。計算を表一１に示す。表１ぞ Ｌは自由孔部の長さ、 Ｖは初めの体積 Ｃｐ及びＣｖは気体の熱力学特性であり、Ｖ２ Ｌ。

ｇ号＝鷲ＬｏｇＶＩＶ２ Ｌｏｇｐ２＝‐１．６７ Ｌｏｇ▽了 この表の計算は、単原子葵蚤想気体のみに適用でき、概
略の理想値を与えることを意図したものに過ぎない。

第６図に示す装置に類似したポリエチレンを使用する更
にもう一方の接近方法は、第７図に示す理論管断面法で
ある。

半径Ｒの閉鎖轡曲界面の接触角が８であるとしよう。液
体の内部の圧力Ｐ，と液体の外部の圧力Ｐ２との関係は
次式のようになる。△Ｐ＝Ｐ，一Ｐ２＝２ｙ／Ｒ 式中、ソは表面張力、 Ｒは主曲率、 ｒは毛細管の半径であり、全て比例 単位で示されている。

基礎的な幾可学の式Ｒ＝舞；を代入すると、式（Ｘｍ）
が得られる。

※※△Ｐ：総８ （Ｘｍ）液
の塊りは毛細管中で下方に移動して織部から出ていくが
、毛細管に入る部分において曲率半径肌＝Ｃ志；からＲ
：ｒ駿化し・液体を鋼管から出すために必要な圧力は式
×Ｗで定まる。

Ｐ＝２１（１十ｃｏｓ８）／ｒ （ＸＷ）管の
磯部で液体の半径がｒになると、全ての液体は該端部か
ら出てゆく。加速度Ａによって毛細管中の液体に及ぼさ
れる力は、式（ＸＶ）によって定まる。ｍＡ：汀乳ｐＡ
（ＸＶ）上記の力が毛細管の断
面積全体に印加され、従って単位面積当りの力は式（Ｘ
Ｗ）によって定まる。

等号だ千Ａ （ＸＭ） Ａ＝２２（１十ｃｏｓひ） （×肌）ｒ
ｉｐＧ＝２ｙ（１十ｃｏｓｏ） （Ｘ脚
）ｒｉＧｙ８を変化させた場合の影響を表０‘こ、ｒを
変化させた場合の影響を表ｍに示す。

表□ 表ｍ 使用できるもう一つの装置を第８図に示した。

この実施例の場合には、ガラス管２５Ａ及び２５Ｂが中
央部付近で交差して交差部分６３を画成している。孔部
は適当な端部４５によって密閉されている。プラグ６５
が端部４５に連結され片持ちばり式に保持されていて、
管２５Ａ及び２５Ｂの内部に挿入されている。これらの
プラグ６５は多孔質で透過性であり、ミクロフィルター
特性を持つ一定寸法の孔部を有し、界面６３の内部にあ
る液滴３１によっては漏れない。例えば液滴３１が水溶
液である場合には、一定寸法の孔部が内部に分布してい
るテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ：商品名）のような濡れない
物質でプラグ６５をつくるとよい。或いは、小滴３１を
形成する水溶液では捕れない物質で孔部の表面を予め濡
らしておいたガラスによってプラグ６５を形成させるこ
ともできる。液滴３１が疎水性液体である場合には逆の
関係にすることもできる。即ち、材料を選択するか或い
は表面に塗布するもう一つの液体を選択することにより
、微細な孔部が液滴で捕れないようにする。この装置は
、与えられた平面内でｘ軸とｙ軸の方向を定めるもので
あり、この理由から好適なものである。更に、プラグ２
５の内部の微細な孔部が精密であるという特性をもつて
いるので、他の装置とともに用いる与えられた装置に目
盛りを施す良い手段ともなる。更に精巧な装置を第９図
に示す。

この装置においては、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に類似した互
いに垂直に配向させた孔部２７Ａ，２７Ｂ及び２７Ｃを
形成するために透明な立方体５７が用いられている。図
示したように、各孔部は中央部分付近で交差部分６９を
画成している。液体３１の小滴は、交差部分６９の内部
にあって、孔部の各端部内のヱア・ポケット又はその他
の物質によって分離されている。上に述べたように、シ
ョックの監視をすべき運搬ケース、或いは器具に接続す
る接着パッキング４９が立方体６７に設けられている。
第９図に示す装置は、３軸のいずれの方向に沿った力で
も感知するという長所がある。図示したように、各孔部
の端部は、所定位置に付着せしめられた端部千全によっ
て密閉されている。本発明の長所の一つは、例えば第３
ａ図に示すような単一孔部の装置を用い、管２５の内部
の物質を適切に釣合わせることにより、該装置を全方向
性のものにすることができることである。

鉛直方向の落下の場合に作動特性に影響を及ぼす因子は
、○｝管の直径、 ‘２１ 両物質間の界面張力、 ■ 液体の密度、 ‘４１液体の表面張力、 ‘５１ 管内の自由空気空間、及び ‘６１ 液体の体積である。

水平方向の落下又は横方向の加速の場合に作動特性に影
響を及ぼす因子は、【１｝ 管の直径、 【２１ 両物質間の界面張力、 【３’液体の密度、及び 【４’液体の表面張力である。

上記からわかるように、自由空気空間及び液体の体積は
、例えば水平な管を落とした場合（以下においては水平
落下という）に遭遇するような、横方向加速には影響を
及ぼさない。

従って、全方向検出装直１３を形成できることになる。
以下の諸工程によって前記の装置をつくる。最初に、与
えられた液体及び孔部直径について水平落下に関するＧ
因子を求める。これは、既に概略的に述べたように、異
なる直径の与えられた型の管内の与えられた液体一気体
系に関する実験データをプロットすることによって行な
うことができる。次に、種々の試行によって、管の長さ
を変化させ、自由空気空間の長さを変化させ、管内の液
体の体積を変化させる。第二番目に、鉛直落下の場合に
界面バリャーを破裂させるために水平落下の場合とほぼ
同一のＧ数を与える液体の体積が定まるまで、管の孔部
を閉塞している液滴の長さを変化させる。

鉛直落下とは、管を鉛直方向に保持しておき加速度が管
の長手方向軸に沿うように管を落下させることを意味す
る。水平落下及び鉛直落下の釣合し、がとれている場合
には、他の角度の落下、例えば４５度の角度の落下、に
よっては、著しく異なる加速度が加わったとまでも界面
の破裂は起こらない。一般には、以下の臨界条件が助け
になることがわかった；孔部の直径をｄとすると、液滴
の長さは約め未満でなければならない。

液滴の長さｌｄ未満であってはならない。一般に、孔部
の直径が大きくなればなるほど、与えられた界面バリャ
ーを破裂させるに要するＧ数は大きくなる。更に、液柱
の長さは孔部の直径にほゞ比例することが判明した。こ
の結果から導き出されることは、直径をより小さくすれ
ば、より大きなショック又は加速度に耐える装置が得ら
れ、短い管を使用し、管の内部の塊状物を短くできると
いうことである。種々の直径の装置を用いて各方向の感
度を測定した幾つかの例を表Ｗに示す。表Ｎのデータを
得るために用いた装置は全て、液柱の長さが５．０７肋
（０．２インチ）、管の長さが２．５４の（１インチ）
で、残部が気体で充たされ、気体が空気である装置であ
る。液体としては、上述の水−グリコール−染料溶液を
用いた。表からわかるように、直径は鉛直落下の場合に
よりも水平落下の場合に、より大きな影響を及ぼしてい
る。表Ｗ 表Ｖは、例示した装置の液滴の液滴の長さＢを変えても
、水平落下には著しい影響がないことを示すものである
（第３Ａ図参照）。

これに対して、鉛直落下は著しい影響を受け、満を長く
すると高い衝撃に耐えられない。滴に至るまでの距離Ｃ
は、滴を取り上げてより見やすくするために挿入物をど
こに置けばよいかを知るために役立つ。表Ｖを得るため
に、前述したと同じグリコールと染料の水溶液を用いた
。孔部の内部長さは２．払肌（１インチ）である。上に
述べたように、試験を行なうに際して最良の管のデザイ
ンは、挿入体３９がガラス製の管内に挿入され、液体と
してグリコールと染料の水溶液を使用した第４Ａ図に示
した管に類似した管であるという結論が得られた。

管は、１．１９廠（０．４７インチ）の孔部を持つもの
であった。挿入体３９の長さは３．１８岬（０．１２５
インチ）であり、許容誤差０．０２５肋以下（１／１０
００インチ以下）であるので摩擦によって所定位置に保
持される。挿入体は液滴の端部から１．８凧（０．０７
インチ）離して置いた。液瓶の長さを２．７９舷（０．
１１インチ）にした。このようにすることにより、鉛直
及び水平方向則ち長手方向の両加速力に対して、同一の
加速力で破裂点が得られた。表 Ｖ 第１０図に示す装置は、管２５の孔都内にある濡れない
中間多孔質透過性プラグ７３によって液体３１が捕捉さ
れているもう一つの実施例である。

一定の大きさのショックを受けると、液体はプラグを通
って強制的に移動せしめられる。所望する場合には、プ
ラグを破損し易くしておいて、機械的な実施例に類似し
た装置にすることもできる。以上に述べたところから、
本発明が先行技術の問題点を克服し最近の要求を解決す
る経済的なショック検出装置を提供するものであること
は明らかであろう。

本発明に多くの変形を加え異なる実施例の形で本発明を
利用することができる。更に、幾分か特殊な形で本発明
につき説明したけれども、本明細書の開示はあくまでも
例示に過ぎず、特許請求の範囲の項に特定されている本
発明の技術的範囲及び精神から逸脱することなく、細部
の構造、都材の組合せ及び配置に幾多の変更を加えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気ディスク・カートリッジに用いられた本
発明の一実施例の斜視図である。 第２図は、磁気ディスク・パックに用いられた本発明の
もう一つの実施例の斜視図である。第３Ａ図は、本発明
の簡単な実施例の斜視図である。第３Ｂ図は、第３Ａ図
に示す装置或いはこれに類似した装置の応答を示すグラ
フであり、種々の異なる直径の孔部と与えられた界面バ
リヤーを破裂させる加速との関係を示す図である。第４
Ａ図は、一部を断面で示す、本発明による等の好ましい
実施例の側面図である。第４Ｂ図は、例えば第４Ａ図に
示す管のケースの側面図である。第４Ｃ図は、第４Ｂ図
のケースの端面図である。第５図は、本発明のもう一つ
の実施例である管の側面図である。第６図は、簡単化し
た本発明の理論的な実施例の断面図である。第７図は、
中間毛細管現象を利用した本発明のもう一つの理論的な
実施例を簡単化して示す断面図である。第８図は、一つ
の面上の互いに直交する軸の交点付近に孔部が配設され
ている本発明の実施例の断面図である。第９図は、互い
に垂直で交点で交差している３軸の周囲に孔部が配設さ
れている本発明の多面実施例の斜視図である。第１０図
は、本発明の更に別の実施例の断面図である。１１……
ディスク・カートリッジ、１３……ショック検出装置、
１７・・・・・・取りつけ手段、１９・・・・・・測定
手段、２１・・・・・・表示手段。 第１図第２図 第４Ａ図 第４Ｂ図 第４Ｃ図 第５図 第６図 第７図 第１０図 第３Ａ図 第３Ｂ図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器、物体、対称物等が一定の加速度を受けた場合
   に表示を行なう装置において、ａ 前記一定の加速度を
   受けたかどうかを監視するために前記装置を容器に取付
   ける取付け手段と、ｂ 前記取付け手段に連結されて前
   記一定の加速度を受けたかどうかを測定する測定手段で
   あつて、i 界面バリヤーを間に形成するように２つの
   物質を互に隣接して保持する構造体と、ii 前記構造体
   内に配置された少なくとも２つの物質と、を有し、前記
   物質の少なくとも１つは小滴の形状の液体であり、加速
   度に応答して変形し前記加速度が前記一定の加速以下で
   あるならば前記加速度が消滅したとき初期形状に戻り、
   前記小滴の液体は他の物質に隣接して配置されて界面張
   力を発生して、界面バリヤーを形成し、前記界面張力及
   び前記構造体は、前記一定の加速度が界面バリヤーを破
   り、少なくとも液体の一部が前記小滴の液体から分離す
   るように選ばれており、iii 前記物質を密閉して保持
   して前記構造体から前記液体の流出を防止するために前
   記構造体に連結した密閉手段と、をさらに有する測定手
   段と、ｃ 前記界面バリヤーが前記一定の加速度で破れ
   たかどうかを表示するために前記他の物質及び前記界面
   バリヤーに隣接して配置され、少なくとも液体の一部が
   前記小滴の液体から分離したことを示す可視表示を高め
   るように構成した可視手段から成る表示手段と、を含む
   ことを特徴とする装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、Ａ
   前記構造体は第１孔部を有する中空管から成り、Ｂ 前
   記少なくとも２つの物質は前記第１孔部に配置されてお
   り、前記物質の少なくとも１つは他の物質と隣接して配
   置されて界面張力を発生して前記孔部内に界面バリヤー
   を形成し、前記界面張力及び前記中空管の前記孔部は、
   前記一定の加速度が前記界面バリヤーを破るように選ば
   れており、Ｃ 前記密閉手段が前記物質を間に保持する
   ように前記孔部の両端に配置されており、Ｄ 前記可視
   手段は、前記界面バリヤーが前記一定の加速度で破られ
   、前記液体の一部が前記小滴の液体から分離したかどう
   かを指示するように前記他の物質に隣接して前記孔部の
   少なくとも１つの端部に配置されている、ことを特徴と
   する装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   ２つの物質が２つの液体から成ることを特徴とする装置
   。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   ２つの物質が液体及び気体から成ることを特徴とする装
   置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置において、ａ
   前記構造体が第１孔部を有する中空管から成り、ｂ 前
   記少なくとも２つの物質が前記孔部内に配置され、液体
   である前記物質の少なくとも１つは前記中空管の前記孔
   部の直径をほぼ横切つて存在して、他の物質に隣接して
   配置され界面張力を発生して界面バリヤーを孔部内に形
   成し、前記他の物質が前記中空管の少なくとも１つの端
   部内に独立した前記気体で満された端部を有し、前記界
   面張力及び前記中空管の孔部は、前記一定の加速度が前
   記界面バリヤーを破るように選ばれており、ｃ 前記密
   閉手段が前記物質を前記孔部の両端間に保持するように
   前記孔部の両端部に配置されており、ｄ 前記可視手段
   は、前記界面バリヤーが前記一定の加速度によつて破ら
   れ、前記液体の一部が前記液体の小滴から分離したかど
   うか指示するために前記他の物質に隣接して前記孔部に
   少なくとも１つの端に配置されている、ことを特徴とす
   る装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の装置において、前記
   液体が前記ガスが満された一対の端の中間に配置されて
   いることを特徴とする装置。 ７ 特許請求の範囲第５項に記載の装置において、前記
   液体が親水性であり、前記液体と接触する前記孔部の表
   面が疎水性である、ことを特徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第５項に記載の装置において、前記
   液体が疎水性であり、前記液体と接触する前記孔部の表
   面が親水性である、ことを特徴とする装置。 ９ 特許請求の範囲第５項に記載の装置において、染料
   及び抗冷凍剤の水溶液、水銀、及びパラフイン性炭化水
   素液から成る群から選ばれることを特徴とする装置。