KR0171061B1 - 가속도 응동스위치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 도시가스등의 마이콘미터에 부착되어 지진등의 진동을 검지해서 망이 콘미터나 제어장치에 검지신호를 보내는 가속도응동스위치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고저하는 기술적 과제

본 발명은 감진기를 각가정에 설치되는 가스유량계 즉 마이콘미터에 부착시켜 지진이나 진동에 의한 화재등의 2차재해나 가스누설등을 조기발견하여 이들 원인에 의한 사고를 미연에 방지하기 위한 것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

내저면(5A)에 그 대략 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)이 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(51)과 이 하우징(51)의 개방구말단에 이것을 기밀로 폐색시키도록 고착된 뚜껑부재(2)로된 밀폐용기(52)와 상기한 뚜껑부재(2)에 관통상태로 또한 하우징(51)과는 전기적으로 절연상태를 이루도록 고착된 리이드단자(3)와 이 리이드단자(3)의 상기한 하우징(51)내의 말단부에 고착되고 하우징(51)과 대략 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로된 접점부재(6)와 상기한 밀폐용기내(52)에 그 하우징(51)의 내저면(5A)상에서 전동이 자유롭게 수용되고 정규자세에서의 정지상태에서는 그 내저면(5A)의 경사에 기인해서 내저면(5A)의 중심근방에 정지되고 가속도를 받은때에 그 중심으로부터 소정거리 이동한위치에서 상기한 접점부재(6)의 날개부재(6A)에 접촉하여 이들 날개부재(6A)와 하우징(51)과의 사이를 전기적으로 도통시키는 도전성의 관성구(7)로 이루어진 가속도응동스위치(50)에 있어서, 상기한 밀폐용기(52)내에 관성구(7)와 함께 수용되고 그 용기(52)내에서 관성구(7)가 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한때에 그 회전운동을 수속시키는 방향으로 저항을 관성구(7)에 미치게하는데에 적합한 점성으로 선정된 진동억제액(53)으로된 것을 특징으로 하는 가속도응동스위치이다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 도시가스등의 마이콘미터, 석유난방기, 가스연소기기, 전기기기에 부착시켜 지진등의 진동을 감지해서 마이콘미터나 기기의 제어장치에 검지신호를 보내는 것이다.

Description

가속도 응동스위치 및 그 제조방법

제1도는 본 발명의 가속도 응동스위치의 제1실시예를 나타내는 세로단면도.

제2도는 제1도의 2-2선에 따른 단면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예의 가속도 응동스위치를 나타내는 세로단면도.

제4도는 제3도의 4-4선에 따른 단면도.

제5도는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 충돌부재의 세로단면도.

제6도는 제2실시예에 있어서의 충돌부재의 평면도.

제7도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 제2도 상당도.

제8도는 본 발명의 제4실시예의 가속도 응동스위치를 나타내는 세로단면도.

제9도는 본 발명의 가속도 응동스위치를 사용한 감진기의 일예를 나타내는 세로단면도.

제10도는 본 발명의 제5실시예를 나타내는 가속도 응동스위치의 세로단면도.

제11도는 본 발명의 가속도 응동스위치의 제조에 사용되는 용접기의 일예를 나타내는 세로단면도.

제12도는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 가속도 응동스위치의 세로단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,50 : 가속도 응동스위치 2 : 뚜껑판

3 : 리드단자 5,51 : 하우징

5A : 내저면 5D : 경사면

5C : 충돌부 6 : 접점부재

6A : 날개부재 7 : 관성구

52 : 밀폐용기 53 : 진동억제액

본 발명은 예를 들면 도시가스나 프로판가스 등의 마이콘미터(이것은 마이크로컴퓨터 내장의 자동차단밸브이다.), 석유난방기, 가스연소기기, 혹은 전기기기에 부착되어, 지진 등의 진동을 감지해서 상기한 마이콘미터나 기기의 제어장치에 검지신호를 보내는 가속도 응동스위치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에 이런 종류의 가속도 응동스위치로서는 예를 들면, 미국특허출원 제 08/121.522호의 「감진기」 등이 있다.

이 감진기는 금속제의 용기내에 이 용기와는 전기적으로 절연해서 고정된 전극을 가짐과 동시에 도전성의 구, 즉 관성구를 전동가능하게 수납시키고 이 관성구가 진동에 의해 전동해서 전극에 접촉하므로서 용기와 전극과의 사이를 전기적으로 도통시켜 검지신호를 발하는 것이다.

근래 이와 같은 감진기를 각 가정에 설치되는 도시가스나 프로판가스 등의 가스유량계, 즉 마이콘미터에 부착시켜서 단순히 유량을 기억하는 것만이 아니라 진동에 의한 화재 등의 2차 재해의 방지나 가스누설 등의 조기발견을 위한 기능을 마이콘미터에 부여하기 시작하고 있다.

이 마이콘미터는 마이크로컴퓨터와 전지를 내장하고 지진에 의한 설비의 진동이나 전도, 가스의 이상 대량 유출이나, 소량이면서도 장기적인 유출등을 검지해서 내장한 전자밸브 등을 폐쇄시키거나 경보기로부터 경보를 발하는 등의 제어를 행하여 이들을 원인으로 하는 사고를 미연에 방지하는 것이다.

이중 지진의 검지에 관해서는 마이콘미터로의 비래물(飛來物)의 충돌이라든가 자동차의 주행이나 공사현장 등을 원인으로 하는 인위적인 진동과 지진의 진동을 판별할 필요가 있다.

그러기 위해서는 감진기가 지진의 진동영역인 주파수대역에 있어서는 소정의 신호출력특성을 갖고 그 이외의 주파수대역의 있어서는 별도의 신호출력특성을 갖을 필요가 있다.

예를 들면 지진의 진동은 상이한 주파수의 다수의 진동이 복합된 것이지만 주로 10㎐ 이하, 특히 5㎐ 이하의 진동을 수반하는 것이 가장 많고, 이에 따라 감진장치의 검사 등에 있어서는 지진의 대용특성으로서 5㎐ 이하의 정현파진동이 적용된다.

여기서 예를 들면 전술한 관성구의 전동에 의해 ON-OFF동작을 하는 접점을 갖는 감진기를 사용하는 감진장치에 있어서는, 예를 들면 ON 및 OFF의 각각 1회의 계속시간이 40msec 이상의 신호가 소정의 시간 내, 예를 들면 3초간에 3회 이상 출력된 때에 마이크로컴퓨터에 의해 지진으로 판단해서 신호를 출력시키는 시스템으로 하므로서 다른 외부진동과 구별하고 있다.

이와 같은 방법으로 지진과 외부진동을 구별하기 위해 감진기는 지진의 진동영역인 주파수대역과 그 이외의 주파수 대역에 있어서는 상이한 응동특성을 갖는 것이 필요하다.

예를 들면, 5㎐ 이하의 정현파를 인가할 때에는 진도 5에 상당하는 120갈(gal)정도로 마이크로컴퓨터가 지진발생의 신호를 출력시켜서 가스의 차단 밸브를 폐쇄시키는 등의 안전장치를 작동시키고, 5㎐를 초과하는 6㎐ 내지 7㎐ 이상에서는 300갈에서도 마이크로컴퓨터가 착오응답을 행하지 않게 하는 것이 바람직하다.

이들 종래의 마이콘미터 등의 제어기기는 검침 등을 위해 옥외에 부착되는 일이 많고, 예를 들면 건물의 외벽에 배관을 수반하여 부착된다.

이 때문에 부착장소에 따라서는 사람의 통로나 아이들의 놀이장소 등에 면하게 되어서, 예를 들면 사람이 통행하는 때에 몸이나 화물, 자전거 등이 충돌하거나 캐치볼 등이 충돌하는 일이 있다.

이 경우, 가스 배관의 고정기구의 지지위치의 간격치수 등에 의해 다소의 차이는 있지만, 1000~3000갈의 충격파가 발생하고 이에 이어서 대략 1000갈로부터 감쇄를 개시한다.

그 감쇄진동은 거의 10㎐ 전후의 대략 정현파형이며 이와 같은 진동가속도가 가스미터에 인가된다고 하는 사실이 실험에 의해 확인되었다.

논리적으로는 감진기로부터의 신호는 가해진 진동의 주기에 따른 주기를 갖기 때문에 상기와 같은 10㎐ 전후의 진동인 경우, ON신호 혹은 OFF신호가 40msec에 달하지 않아 마이크로컴퓨터가 지진으로 오인식하는 일은 없다.

그러나, 상기한 예와 같이 원통형이나 반구형의 용기에 관성구를 수용하고 있는 경우에는 충격이 크면 관성구가 용기의 내벽 또는 전극에 따라 회전운동을 하는 일이 있다.

이 경우, 진동이 수속되는 과정에서는 전극의 탄성이나 용기저면의 형상과 관성구의 질량에 의존하는 공진주파수와 가해진 진동의 주파수의 상이함으로부터 관성구는 불완전한 원운동으로 이행하여 타원궤도나 다각형궤도를 그린다.

그 때문에 반드시 출력신호의 주기는 가해진 진동주파수에는 의존하지 않고 오히려 관성구의 회전운동이 수습되어 가는 과정에서 ON-OFF신호의 시간폭이 지진의 판정조건과 합치해 버리는 일이 있어서 지진과 외부진동과의 구별을 곤란하게 하고 있다.

본 발명의 제1의 목적은, 가해지는 진동을 지진과 그 이외의 진동인 외부진동으로 확실히 식별할 수 있는 진동검지신호를 출력시킬 수 있는 가속도 응동스위치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2의 목적은 주위온도가 대폭 변화하는 환경하에 있어서도 안정된 동작을 기대할 수 있는 가속도 응동스위치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제1의 형태에 대응하는 가속도 응동스위치는, 내저면에 그 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면이 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징과 이 하우징의 개방구 말단에 이것을 폐쇄하도록 고착된 뚜껑부재로 된 용기와,

상기한 뚜껑부재에 관통상태로 또한 하우징과는 전기적으로 절연상태를 이루도록 고착된 리드단자와,

이 리드단자의 상기한 하우징내의 말단부에 고착되고 하우징과 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재로 된 접점부재와,

상기한 밀폐용기내에 그 하우징의 내저면상에서 전동이 자유롭게 수용되며, 정규자세에서의 정지상태에서는 그 내저면의 경사에 기인해서 내저면의 중심근방에 정지되고 가속도를 받은 때에 이동해서 상기한 접점부재의 날개 부재에 접촉하여 이들 날개부재와 하우징 사이를 전기적으로 도통시키는 도전성의 관성구로 이루어지며, 특히, 상기한 하우징의 내면중 관성구가 상기한 접점부재의 날개부재에 미끄러져 이동하면서 전동하는 부분에 관성구가 전동상태로 충돌하므로서 그 운동방향을 전환시키는 충돌부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 용기는 뚜껑부재가 하우징의 개방구말단에 기밀하게 고착되므로서 밀폐용기를 이루고 있는 구성으로 해도 된다.

이와 같이 개선된 본 발명에 의한 가속도 응동스위치에 의하면, 진동이 가해진 경우, 그 진동의 인가방향과 직행하는 분력에 의해 관성구가 하우징내에서 바람직하지 않은 회전운동으로 발전해 가는 것이 충돌부에 의해 억제 된다.

그 결과, 관성구가 회전운동하면서 접점부재에 연속적으로 접하므로서 기기가 전도한 경우에 생기는 신호에 유사한 연속 ON신호가 원하지 않게 발생되는 일을 방지할 수가 있다.

그 외에, 만일, 회전운동으로 발전한다 하더라도 관성구의 충돌부와의 충돌에 의해 그 회전운동이 단시간에 수습되기 때문에 그 수습기간에 발생되는 ON신호의 시간폭 및 발생회수는 지진의 판정조건을 만족시키게는 되지 않는다.

본 발명의 제2의 형태에 대응하는 가속도 응동스위치는, 하우징의 내면에 충돌부를 설치하는 대신에, 밀폐용기내에는 관성구가 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때에 그 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액이 관성구와 함께 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성의 가속도 응동스위치에 있어서도, 진동억제액이 관성구의 바람직하지 않은 회전운동으로의 발전을 억제하고, 또한 그 회전운동을 단시간에 수습시키는 작용을 한다.

이 경우, 저온하에서 진동억제액의 수분이 결빙해서 관성구와 하우징 혹은 접점부재 사이의 도전성을 저해시키는데에 이르지 않게 하기 위해 진동억제액으로서는 함유수분량을 소정치 이하로 한정해서 된 액체, 탄화수소액체에 알코올을 첨가해서 된 액체, 또는 알코올이 거의 용해하지 않는 액체에 알코올을 첨가해서 된 액체가 바람직하다.

또, 진동억제액의 봉입량은 적어도 그 액면이 접점부재에 접촉하는 양이면 지장이 없다.

본 발명의 제1의 형태에 대응하는 가속도 응동스위치의 제조방법은, 내저면에 그 대략 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면이 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징을 얻는 공정과,

상기한 하우징과 대략 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재로 된 접점부재가 일단에 고착된 리드단자를 기밀의 관통상태로 고착시킨 뚜껑부재를 얻는 공정과,

상기한 하우징내에 도전성의 관성구를 수용하는 공정 및,

최종적으로 상기한 하우징의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재를 상기한 접점부재가 하우징내에 위치하도록 기밀로 고착시키는 공정으로 된 가속도 응동스위치의 제조방법에 있어서,

상기한 하우징의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재를 고착시키기 전에,

관성구가 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액을 하우징내에 수용하는 공정과,

진동억제액 및 관성구를 수용한 상태의 상기한 하우징내의 공간을 감압하는 조작을 행하고, 이어서 그 하우징내에 오손방지가스를 충전시키는 조작을 하는 공정을 실행하는 것을 특징으로 한다.

또, 이 가스충진방법에 대신하여, 상기 진동억제액 및 관성구를 수용한 상태의 상기한 하우징내의 공간에 오손방지가스를 관류시키는 공정을 실행하도록 해도 된다.

본 발명의 제3의 형태에 대응하는 가속도 응동스위치의 제조방법은, 상기한 하우징의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재를 고착시키기 전에, 관성구를 수용한 상태의 하우징내를 감압하는 조작을 하고, 이어서 그 하우징내에 오손방지가스를 충전시키는 공정과,

상기 공정후에, 관성구가 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액을 하우징내에 주입하는 공정을 실행하는 방법이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 제1실시예에 대해 제1도 및 제2도를 참조해서 설명한다.

이 가속도 응동스위치(1)은 금속제의 원형의 뚜껑판(2)를 갖고 있으며, 이 뚜껑판(2)의 중앙에는 관통구멍(2A)가 뚫려 있고, 이 관통구멍(2A)에는 도전성의 리드단자(3)이 삽입관통되어 유리 등의 전기절연성충전재(4)에 의해 기밀하게 절연고정되어 있다.

뚜껑판(2)의 원주가장자리부에는 플랜지부(2B)가 형성되고, 이 플랜지부(2B)에는 저면이 있는 원통형의 금속제하우징(5)의 개방구말단이 링프로젝션용접 등의 방법으로 기밀하게 고착되어 기체나 습기가 장기간에 걸쳐 누출 및 유입하지 않는 밀폐용기를 구성하고 있다.

이 하우징(5)의 내저면(5A)에는 그 대략 중심으로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면, 즉 원추면(5D)가 형성되어 있다.

리드단자(3)의 하우징(5) 내부측의 선단에는 도전재료제의 접점부재(6)이 용접 등에 의해 도전적으로 고착되어 있다.

이 접점부재(6)은 복수의 부드러운 탄성을 갖는 접촉부 즉, 날개부재(6A)를 갖고 있는 이들 날개부재(6A)는 하우징(5)와 동심원을 이루는 방사상으로 배열되어 있다.

날개부재(6A)는 후술하는 관성구의 잘량이 0.7g 정도의 경우에는, 예를 들면 두께가 0.01~0.03㎜의 인청동판에 의해 형성된다.

하우징(5)내에는 도전성의 관성구(7)이 수납되어 있고, 정규자세의 정지상태에서는 하우징 저면의 원추면(5D)의 중심부근인 정지부(5B)상에 위치하고 있다.

이 관성구(7)은 철이나 동이나 그 합금 등의 도전성의 고체의 구이며, 지진 등에 의한 소정의 가속도 이상의 진동에 의해 하우징 저면의 원추면 또는 경사면(5D)상을 점선으로 나타내는 바와 같이 하우징 내측의 측면벽(5E) 또는 후술하는 돌기(5C)에 접하기 까지의 범위에서 전동가능하게 되어 있다.

이 관성구(7)은 그 전동과정에서 상기한 접점부재(6)의 날개부재(6A)와 접촉 및 이탈가능하게 되어 있고, 그 결과 전기적 ON-OFF 작용을 제공한다.

또한, 리드단자(3)과 접점부재(6)의 고착부 하면에는 보호판(8)이 고착되어 있어 관성구와의 충돌에 의한 접점부재(6)의 변형을 방지하고 있다.

하우징(5)의 내측의 측면벽(5E)에는 충돌부인 돌기(5C)가 제2도에 나타내는 바와 같이 등간격으로 5개소 설치되어 있다.

이 돌기(5C)는 예를 들면 프레스성형등으로 형성되어 있고, 그 수는 하우징(5)나 관성구(7)의 크기나 관성구(7)의 재질 등에 의해 결정되는 관성구의 공진주파수에 의해 결정되며, 하우징의 내면중 관성구(7)이 접점부재(6)의 날개부재(6A)와 미끄러져 움직이면서 전동하는 원주면상에 균등하게 설치되고, 그 개수는 5개소에 한정되지 않고 2개소 내지 4개소라도 되며 물론 6개소 이상 설치해도 된다.

또, 프레스 가공상의 이유등으로부터 하우징 저면 부분에서 관성구(7)이 측면벽(5E)에 닿기까지에 실제상 이동할 수 있는 범위의 전동부(5D1)의 형상에 영향을 주지 않는다면 돌기(5C) 등의 충돌부는 하우징 저면의 외측의 부분으로부터 위쪽으로 향해서 기둥형상으로 설치해도 된다.

또한, 돌기(5C)의 용기내측으로의 돌출량은 관성구(7)이 이 돌기(5C)에 접촉하는 위치에 있어도 관성구(7)과 접점부재(6)과의 접촉을 방해하지 않고 또한 접점부재(6)이 돌기(5C)에 직접 접촉하지 않고 관성구의 원운동이 확실히 방향전환 될 수 있는 높이로 선정되어 있다.

또, 돌기(5C)의 하우징 원주방향의 폭은 가급적 좁게 해 두므로서 관성구가 그 왕복진동시에 돌기(5C)에 정면충돌해서 그 이동거리가 감소하는 것, 즉 신호의 시간폭이 감소하는 빈도를 저하시킬 수가 있다.

그 외에 관성구(7)은 돌기(5C)에 정면충돌이 아니고 경사지게 충돌하면 하우징(5)의 측면벽(5E)까지 반사되기 때문에 관성구(7)의 이동거리가 감소하는 일이 없어지고 접점부재(6)과의 접촉지속시간에는 거의 영향이 없다.

다음에 가속도 응동스위치(1)의 동작에 관해서 설명한다.

정규자세에서의 정지상태시에는 관성구(7)은 하우징저면(5A)의 정지부(5B)상에 위치하고 있고, 이 상태에서는 관성구(7)은 접점부재(6)과는 접촉하지 않고 리드단자(3)과 하우징(5) 또는 뚜껑판(2)의 사이는 전기적으로 도통되지 않기 때문에 신호가 출력되는 일은 없다.

가속도 응동스위치(1)이 소정의 값 이상의 가로방향의 가속도를 받으면 관성구(7)이 하우징저면(5A)의 즉, 경사면(5D)상을 전동해서 접점부재(6)의 날개부재(6A)와 접촉하므로서 접점부재(6)와 하우징(5)이 전기적으로 도통되고 리드단자(3)-접점부재(6)-관성구(7)-하우징(5)-뚜껑판(2)의 경로로 전기회로가 형성되어 신호가 출력된다.

이와 같은 관성구(7)의 전동시에 진동모드가 일정방향으로의 왕복운동이면 이론적으로는 관성구는 그 가해지는 진동방향에 의해 결정지워지는 하우징의 중심선에 따른 왕복운동을 행하게 된다.

그러나, 실제로는 날개부재(6A)와의 접촉이 한쪽으로 기울거나 경사면(5D)상의 근소한 요철의 불균형등으로 가해지는 진동방향과 교차하는 방향의 근소한 가속도 성분이 관성구(7)에 작용하는 일이 있다.

이와 같은 가속도의 가로방향 분력에 의해 관성구(7)이 하우징의 중심으로부터 벗어나서 이윽고 그것이 원, 타원, 혹은 8자 궤적을 수반한 회전운동으로 발전하는 일이 있다.

이와 같은 회전운동이 발생하면 관성구가 날개부재(6A)와 연속적으로 접촉하는 상태가 되어 리드단자(3)으로부터의 출력신호는 이상(異常)으로 판정되는 신호의 일종인 시간폭이 1초 이상의 연속신호가 된다.

또, 관성구(7)의 그와 같은 회전운동의 감쇄과정에서는 관성구(7)이 날개부재(6A)와의 접촉이 간헐적으로 되고, 지진과 유사한 시간폭 및 발생빈도를 갖는 검출신호가 우발적으로 출력되는 일이 있다.

지진에 대응하는 진동주파수 5㎐ 전후 이외에서의 이와 같은 이상상태가 7~10㎐의 범위내에서 발생한 때에는 이것을 컴퓨터가 지진으로 오판정하고 만다.

그러나, 본 발명에 있어서는 하우징(5)의 측면(5E)에 충돌부인 돌기(5C)가 설치되어 있으므로서 관성구(7)는 회전운동을 시작한 때에 돌기(5C)에 충돌하여 그 운동방향이 급격히 변해서 접점부재(6)와 관성구(7)의 접촉을 일시적으로 차단하여 ON신호의 연속출력을 피함과 동시에 관성구(7)의 운동에너지를 돌기(5C)와의 충돌에 의해 급속히 감소시켜서 그 회전운동을 단시간에 수습시켜 거의 정상적인 직선에 근사한 왕복운동으로 복귀시킬 수가 있다.

이 단시간내의 회전운동의 수습작용은 리드단자로부터의 ON-OFF신호의 시간폭 및 그 발생회수가 지진의 판정조건을 만족시키는 모드가 되는 것을 방지한다.

이 실시예에 관한 충격시험의 예에서는, 충돌부인 돌기(5C)를 갖고 있지 않은 것에서는 관성구(7)의 회전운동이 수습되기까지 20~30초가 걸린것에 대해 돌기(5C)를 갖는 것은 15초 이하에서 수습되고 있다.

그 때문에 예를 들면 전술한 바와 같이 1회의 계속시간이 40msec 이상의 ON신호 및 OFF 신호가 3초간에 3회이상 출력된 때에 마이크로컴퓨터가 지진이라고 판단하는 시스템에서는, 40msec 이상의 ON신호가 관성구(7)의 회전운동의 수습과정에서 발생할 기회가 있지만 지진의 판정조건인 3회 발생까지는 도달하지 않고, 그 이전에 관성구(7)의 회전운동은 접점부재(6)와 접촉하지 않는 상태의 미진동으로 수습된다.

충돌부의 형상은 제1도와 같은 돌기(5C)에 한정되는 것이 아니고, 관성구가 회전운동으로 이행하는 때에 그 운동방향을 급격히 변경시키고 또한 운동에너지를 감소시키는 것이라면 제2실시예에 대응하는 제3도~제6도에 나타내는 구조로 해도 된다.

이 제3도~제6도에 있어서, 제1도, 제2도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다.

이 제2실시예의 가속도 응동스위치(21)의 충돌부재(22)는 예를 들면 철이나 그 합금 등의 금속이나 수지 등에 의해 형성되어 있고, 제5도, 제6도에 나타내고 있는 바와 같이 링형상의 기초부(22A)에 등간격으로 충돌부(22B)가 설치되어 있다.

이 기초부(22A)를 저면이 있는 원통형의 하우징(23)에 삽입해서 고정하므로서 충돌부(22B)는 소정의 위치에 배치된다.

충돌부재(22)의 기초부(22A)는 링형상이며 관성구(7)의 전동부(5D1)은 이 내측에 위치하기 때문에 충돌부재(22)가 관성구(7)의 기본적인 전동의 특성에 영향을 미치는 일은 없다.

이 충돌부재(22)의 충돌부(22B)에 의한 효과는 상기한 돌기(5C)의 경우와 같지만, 이 충돌부재(22)는 하우징(23)과는 별개의 부재로 있는 것에서, 예를 들면 하우징보다 얇은 재료나 탄성변형하기 쉬운 재료를 사용하는 것에 의해 관성구(7)과 충돌시에 제1도에 나타내는 강체에 가까운 돌기(5C)와 비교해서 관성구(7)의 운동에너지를 많이 흡수할 수 있도록 설계가능하므로서 관성구(7)의 운동을 보다 신속하게 수습시킬 수가 있다.

또, 제3실시예로서 제7도에 나타내는 하우징(35)의 가로단면도와 같이 하우징의 측면벽(35A)를 다각형으로 하든가 곡률을 변화시켜서 비원형단면 형상으로 하므로서 측면벽(35A)를 실질적으로 충돌부로 하고 관성구(7)의 하우징(35)의 내면에 따라서의 회전운동을 불안정하게 해서 그 운동을 수습시키는 구조로 해도 된다.

이 경우에도 하우징 저면(35B)상에도 제1도의 경우와 마찬가지의 전동부, 즉 경사면(35C)를 갖는다.

또, 관성구(7)의 전동방향에 의한 전동거리에 차이를 발생시키지만 그 차이에 의한 ON시간폭의 차이를 최소한으로 하도록 관성구의 직경, 하우징(35)의 내부원주면의 최대직경 및 최소직경과의 상대적 치수를 고려한 형상으로 설계하면 실질적으로 지진의 검출에는 지장이 없다.

다음에 제1도와 동일한 부호를 부여해서 나타내는 제8도를 참조해서 본 발명의 제4실시예에 대해 설명한다.

이 가속도 응동스위치(41)에 있어서는 뚜껑판(42)는 수지나 세라믹 등과 같은 전기졀연성재료로 이루어지고 그 거의 중앙에 리드단자(3)을 관통고정시키고 있다.

하우징(45)의 그 저면형상이나 돌기(45A)는 제1도에 나타낸 하우징(5)과 동일하지만 그 개방구말단부에 고정부(45B)가 설치되고 뚜껑판(42)와의 고정을 리벳체결로 행하고 있다.

그 때문에 용접작업이 불필요하게 되어 제조가 보다 용이하게 된다.

본 실시예의 하우징(45) 및 뚜껑판(42)로 된 용기는 밀폐형은 아니지만 이 스위치(41)이 예를 들면 진공중이나 불활성분위기중에 배치되는 경우에는 하등 불합리한 것은 없다.

또, 관성구(7)이나 하우징(45)의 내면의 관성구와의 접촉부 및 접촉부재(6)에 각각 표면처리를 실시하거나, 각 부품에 사용분위기중에서 부식되지 않을 재질을 사용하는 구성으로 하므로서 대기중에 있어서의 용도에 접합시킬 수가 있다.

또, 고정부(45B)와 뚜껑판(42) 사이를 적당한 접착제등으로 봉합하므로서 후술하는 감진기에 사용할 수가 있다.

이들 가속도 응동스위치를 마이콘미터 등에 부착시키는 경우에는 예를 제9도에 나타낸다.

이 감진기(11)은 외부케이스(12)중에 가속도 응동스위치(1)을 수납시키고 있다.

가속도 응동스위치(1)은 그 리드단자(3)에 설치된 매다는부(13)을 거쳐서 외부케이스(12)내의 유지체(14)의 행거(14A)에 요동이 가능하게 매달려 있고 통상은 자동적으로 정규자세가 되도록 되어 있다.

가속도 응동스위치(1)의 뚜껑판(2) 및 리드단자(3)에는 부드러운 리드선(15A)(15B)의 일단이 전기적으로 접속되고, 각 리드선의 타단은 접속단자(16A)(16B)를 거쳐서 외부케이스(12)에 삽입성형된 도전단자(17A)(17B)에 접속된다.

외부케이스(12)내에는 점성유체(18)가 소정량 충전되어 있고 외부케이스(12)의 개방구말단에는 외부뚜껑(19)가 상기한 점성유체(18)가 누출되지 않을 정도의 기밀성을 갖고 부착되어 있다.

이 감진기(11)은 제어장치의 프린트기판 등에 직접 부착되고, 도전단자(17A)(17B)에 의해 기판상의 배선에 접속된다.

본 발명과 같은 가속도 응동스위치(1)은 그 구조상 부착자세가 동작특성에 크게 영향하고, 예를 들면 정규자세로부터 1도 경사지면 20갈 가까운 응답속도가 변화한다.

이와같이 부착자세에 높은 정밀도가 요구되기 때문에 가속도 응동스위치(1)을 직접 프린트기판에 정규자세로 부착시키는 구조로 하는 것은 대단히 곤란하다.

그러나, 감진기(11)에 있어서는 가속도 응동스위치(1)를 케이스(12)내에 매달고 있기 때문에 감진기의 부착자세가 허용경사각도의 범위내이면 가속도 응동스위치(1)는 자체중량에 의해 자동적으로 정규자세가 되기 때문에 부착에 필요 이상의 정밀도는 요구되지 않고 그 작업은 용이해 진다.

또, 외부케이스(12)에는 가속도 응동스위치(1)과 함께 특정의 점성으로 선정된 실리콘오일과 같은 점성유체(18)이 봉입되어 있기 때문에 감진기(1)을 부착한 장치가 전도되거나 급히 경사진 때나 지진 등의 진동에 대해서는 가속도 응동스위치(1)는 케이스(12)의 동작에 거의 추종해서 동작신호를 발생시킨다.

또한, 감진기(11)의 경사변화에 대해서는 예를 들면 30초 정도에서 가속도 응동스위치(1)이 정규자세로 복귀하도록 점성유체(18)의 점성이 선정되어 있다.

본 발명의 제5실시예에 대해 제1도와 동일부분에 대해서는 동일부호를 부여해서 나타낸 제10도를 참조해서 설명한다.

이 실시예의 가속도 응동스위치(50)은 제1도에 나타낸 하우징으로부터 돌기(5C)를 제거한 구조와 동일한 하우징(51)과 뚜껑판(2)로 된 밀폐용기(52)내에 진동억제액(53)이 관성구와 함께 수용되어 있다.

밀폐용기(52)내에는 진동억제재료로서 액체(53)이 봉입되어 있다.

이 진동억제액(53)은 불활성의 액체이며, 예를들면 플로리나트(상표:미국 3M사제의 FC-75)와 같은 불소계불활성액체 등의 비교적 지점도로 표면장력이 적은 액체가 바람직하다.

이 봉입량은 바람직하게는 관성구(7)의 직경의 1/4이상으로부터 전체를 덮는 사이의 정로로 하고, 이 액체의 자유표면상에 기체를 존재시켜서 온도변화에 의한 진동억제액의 팽창수축에 기초한 밀폐용기의 변형 등을 방지하고 있다.

이 가속도 응동스위치(50)의 통상의 동작은 제1도에 나타낸 것과 동일하지만, 관성구(7)에 외부로부터의 진동방향으로 직각으로 교차하는 방향의 분력이 부여된 경우라도 이 분력방향으로의 관성구의 운동의 확대는 진동억제액(53)의 점성에 의해 억제된다.

따라서, 7~10㎐전후의 진동에 대해 관성구가 밀폐용기(52)내에서 회전운동해서 지진이나 장치의 전도라고 오판정되는 모드의 신호가 출력되는 것을 미연에 방지할 수가 있다.

이 실시예에 있어서는 진동억제액으로서 -30℃~60℃의 온도에서 동점도가 3~0.4센티스트로우크스(centi-stokes)의 액체를 0.2~0.3g사용한 때, 정현파에 의한 진동을 가한 것에 대해 진동억제액(9)가 봉입되어 있지 않은 것에서 110갈로 관성구(7)이 전동을 개시한 것에 대해, 진동억제액(53)을 봉입한 것은 120갈에서 전동을 개시하고 있고 이 가속도는 진도 5에 상당하는 80갈로부터 250갈의 범위내에 있어 가속도 응답성에 관해 실질적으로 문제는 없다.

또, 주파수를 7~8㎐로 하고 가속도를 상승시켜서 예를 들면 300~500갈의 값으로 진동을 가한 실험예에서는 진동방향과 교차하는 분력방향에 발생하는 근소한 가속도 성분에 의해 진동억제액(53)이 봉입되어 있지 않은 경우에는 관성구(7)의 운동이 분력방향으로 확대되어서 원하지 않은 신호를 발생시킨 것에 대해, 진동억제액(53)을 봉입한 것에서는 거의 이와 같은 운동은 발생하지 않고 관성구(7)의 운동을 실질적으로 진동방향의 운동만인 것이 확인되었다.

또한, 상술의 관성구(7)이 전동을 개시하는 가속도의 역치는 하우징(5)의 저면형상 등을 변경하므로서 조정할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에서는 진동억제액(53)이 봉입되어 있기 때문에 관성구(7)이 만일 회전운동으로 이행해 버렸다고 해도 그 운동을 단시간에 수습시킬 수가 있다.

이 실시예에 있어서는 충격시험에 있어서 진동억제액(53)을 봉입하지 않은 것에 있어서는 관성구의 회전운동이 수습되기까지 20~30초 걸린 것에 대해, 같은 모양의 시험에서 진동억제액(9)를 봉입한 것은 10초 이하에서 수습되고 있다.

이와 같은 짧은 수습시간에서는 지진의 판정조건인 1회의 계속시간이 40msec 이상의 ON신호 및 OFF신호가 3초간에 3회 이상 출력된다고 하는 조건을 만족시킬 수는 없기 때문에 마이크로컴퓨터가 지진발생이라고 오판단하는 사태를 초래하는 일은 없다.

또, 본 발명에 있어서는 밀폐용기(52)내에 불활성인 진동억제액(53)을 봉입하므로서 접점부재(6)이나 관성구(7)의 표면에 오손물이 부착되기 어렵게 됨과 동시에 진동시에 관성구(7)이 진동억제액(53)을 교반하여 흐름을 일으키므로서 이들 오손물이 떨어지기 쉽게 한다.

그때문에 전기신호의 진폭이 안정되고 장기간에 걸쳐 소기의 성능을 유지할 수가 있다.

다음에 상기한 가속도 응동스위치(50)의 제1의 제조방법에 대해 설명한다.

통상 이들 가속도 응동스위치에 있어서는 사용전압이 비교적 낮고 전류가 미약하기 때문에 접점부재 및 관성구의 표면이나 용기면에 산화피막등이 발생하면 접촉저항이 크게 변화한다.

여기서 스위치본체의 용기를 밀폐용기로 하고 내부공간에는 산화 등 오손방지용 가스로서 헬륨이나 아르곤 등의 불활성가스나 질수나 수소가 대기와 치환봉입되어 산화피막 등의 발생을 방지하고 있다.

특히, 헬륨을 함유시키는 경우에는 헬륨누출탐지기로 기밀검사를 행하는 것이 바람직하다.

하우징내의 기체의 치환작업은 종래의 진동억제액을 주입하지 않은 가속도 응동스위치에 있어서는, 하우징과 뚜껑판과의 용접시에 용기내의 공간을 일단 0.05torr 이하, 즉 약 1/15000 기압 이하로 감압하므로서 배기하고 그후 용기내에 소정의 오손방지용가스를 충전하고서 용접에 의해 기밀로 봉함되어 있다.

본 발명의 가속도 응동스위치의 제조에 있어서는 점성이 낮고 중기압이 높은 불소계불활성액체(이하, 단순히 불활성액체라 한다.) 등의 진동억제액을 용기내에 대기와 동시에 주입하고, 하우징내의 기체를 종래의 것과 같은 치환율로 오손방지용가스와 치환하기 때문에 종래의 충전작업과 같이 고진공에서 배기를 행하면 용기내의 압력이 불활성액체의 증기압보다 훨씬 낮게 되어 불활성액체가 순간적으로 증발해 버린다고 하는 문제도 있다.

그 때문에 봉입시의 압력도를 불활성액체의 증기압보다 높게 하거나 가스 충전시의 액체온도를 내려서 불활성액체의 증기압을 보다 낮게 할 필요가 있다.

그러나, 감압도를 억제하면 종래 이상의 값으로 내부기체를 치환할 수가 없게 되고 또한, 온도를 내리기 위해서는 장치 전체를 저온으로 유지할 필요가 있고, 장치가 대단히 복잡 또한 대형으로 된다.

그래서, 본 발명의 제1의 제조방법에 있어서는 배기와 가스충전을 교대로 반복해서 시행하므로서 용기내의 기체의 치환율을 고진공에서 배기를 행한 경우와 실질적으로 같은 정도로 높은 값으로 할 수가 있다.

이 제조방법에 있어서의 실시예를 제10도 및 제11도를 참조해서 기술한다.

제1도는 본 발명의 가속도 응동스위치에 사용하는 가스충전장치의 일예를 나타내고, 용접기는 생략하고 있으나 용접전극과 그 주변부를 나타내고 있다.

이 가스충전장치에 사용되는 용접기는 콘덴서에 충전된 전하를 트랜스의 1차 코일에 방전하여 그 트랜스의 2차측이 전류를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 상측전극(65)와 하측전극(66)을 갖고, 이들이 상하로 가압력이 인가된 때에 대전류를 흘리도록 되어 있다.

상기한 전극(65)와 (66)의 사이에는 각각의 개방구말단이 오(0)링과 같은 패킹(61C)를 거쳐서 기밀로 맞닿는 하부유지부재(61)과 상부유지부재(62)에 의해 포위된 챔버(chamber)(63)이 설치되어 있다.

이 챔버(63)내에 접점부재(6), 리드단자(3) 및 뚜껑판(2)로 된 집합체와, 관성구 및 불활성액체를 수납한 하우징(5)가 유지된다.

이 챔버(63)을 구성하고 잇는 상부유지부재(62)와 하부유지부재(61)은 대전류를 통하는 것이 가능한 전극이며, 예를 들면 크롬동 등의 재료가 사용된다.

챔버(63)에 연달아 통하는 통로(61A)에는 도시하지 않았지만 배기용전자밸브를 거쳐서 진공펌프가 접속되고, 챔버(63)의 내부의 공기를 통로(61A)를 거쳐서 배기할 수 있도록 하고 있다.

또, 마찬가지로 챔버(63)에 연달아 통하는 통로(61B)에는 도시하지 않은 충전용전자밸브를 거쳐서 가스공급원으로부터 챔버(63)내로 오손방지용의 불활성가스가 통로(61B)를 거쳐서 하우징(5)내로 충전가능하게 되어 있다.

챔버(63)내에 뚜껑판(2)측 부재와 하우징(5)측 부재를 유지한 후, 통로(61A)측의 배기용 전자밸브를 개방하여 챔버(63)내의 공기를 통로(61A)로부터 배기한다.

이 배기에 의해 챔버(63)내가 불활성액체의 증기압보다 낮은 소정의 진공도에 달하면 배기용전자밸브를 폐쇄시키고 다음에 통로(61B)측의 가스충전용전자밸브를 개방하여 가스봄베 등의 공급원으로부터 챔버(63)내에 오손방지용의 불활성가스를 통로(61B)를 거쳐서 하우징(5)내로 충전하고, 소정의 충전량에 달한 시점에서 충전용전자밸브를 닫는다.

이 공정까지는 하우징(5)의 개방구말단과 뚜껑판(2)의 원주가장자리부는 약간의 간격을 갖고 있다.

이때, 예를 들면 불활성액체의 상온에서의 증기압이 20torr에 있다고 하면, 감압시의 압력을 30torr정도, 약 1/25기압으로 억제하지 않으면 안된다.

결국, 30torr로 감압한 후에 불활성가스의 충전을 행해도 1/25기압의 배기전의 기체, 즉 통상은 공기가 잔류하고 있다.

그러나, 본 발명에 있어서는 이 배기와 충전의 작업을 소정의 횟수 행하므로서 하우징내부의 기체의 치환율을 높이고 있다.

예를 들면 본 실시예에서는 이 작업을 3회 반복하므로서 잔류하는 공기는 1/25기압의 3승 결국, 약 1/15625기압이 되고, 전술한 0.05torr까지 감압한 후에 불활성가스를 봉입한 때의 잔류량과 같이 된다.

다음에 챔버(63)의 상부유지부재(62)는 기밀을 유지하고 또한 상하로 이동할 수 있는 복동구조로 되어 있어서, 그 중의 뚜껑판(2)를 유지하고 있는 부분은 대기압이 인가되어도 거기에 견딜수 있는 반발력을 갖는 용수철(64)등에 의해 일정한 위치에 유지되어 있으나, 그 이상의 힘이 인가되면 뚜껑판(2)의 원주가장자리부가 하우징의 개방구말단과 소정의 압력으로 접촉되어서, 그 후 양단면간에 예를 들면 콘덴서 방전형의 용접기의 상부전극(65) 및 하부전극(66)에 의해 끼워갖도록 해서 이 양전극을 거쳐서 대전류를 순간적으로 통해서, 소위 링돌기용접이라고 칭하는 기밀용접을 완료한다.

통상은 기밀검사를 위해 불활성가스에 헬륨이 혼합되어 있고, 기밀용접 후 헬륨누설검사기에 의해 그 누설량이 10^-9atm.CC/sec 이하가 되는 정도의 기밀성을 확인할 수가 있다.

이와 같은 방법에 의하면 배기시에 불활성액체의 증기압보다도 낮은 진공도에서도 용기내의 기체의 치환율을 종래의 고진공에서 배기를 행한 것과 실질적으로 같은 정도로 할 수가 있고, 또 배기시에 고진공을 필요로 하지 않기 때문에 배기펌프는 종래의 것 보다 저능력이라도 되어 고가의 펌프를 사용할 필요가 없게 된다.

제1의 제조방법에 의하면 불활성액체의 증기압이 높을수록 배기를 위한 진공도를 낮게 하지 않으면 안되어, 결과적으로 배기와 충전의 반복회수를 많게 할 필요가 있어 작업공수가 증가한다.

이 때문에 생산능력을 높이기 위해서는 챔버의 수를 증가시킬 필요가 있고 봉입장치가 대형화해 버리는 문제가 있다.

이들 문제를 극복하기 위한 본 발명의 제2의 제조방법의 실시예에 대해 제11도를 이용해서 설명한다.

이 제조방법에서는 뚜껑판(2)와 하우징(5)를 챔버(63)내에 유지한 후, 충전용전자밸브와 배기용전자밸브를 동시에 개방하여 통로(61B)로부터의 가스공급과 통로(61A)로부터의 배기를 동시에 행하여 하우징내에 불활성가스등의 소정의 기체를 충분히 관류시키므로서 하우징내의 공기를 불활성가스로 치환한다.

소기의 치환율을 얻기 위한 소정의 시간 또는 소정의 관류량에 달한 시점에서 상기한 각 전자밸브를 폐쇄시켜서 링프로젝션용접에 의해 하우징과 뚜껑판을 기밀하게 봉함한다.

이 제2의 제조방법에 의하면 하우징내에 불활성가스 등의 오손방지가스를 관류시켜서 충분히 치환한 후에 하우징을 봉함하는 방법이기 때문에, 하우징내에 증기압이 높은 액체가 수용되어 있는 상태인데도 불구하고 하우징내의 기체의 치환작업을 단시간에 용이하게 행할 수가 있고 자동봉입장치의 대형화나 봉함작업의 효율의 저하를 방지할 수가 있다.

다음에 본 발명의 제3의 제조방법에 대해 설명하면, 이 제조방법에 있어서는, 예를 들면 제11도의 가스봉입장치에 의한 경우를 예를 들면 하우징(5)와 뚜껑판(2)를 챔버(63)내에 유지한 시점에서는 하우징(51)내에 관성구(7)은 수납해 두지만 불활성액체(53)은 충전하지 않는다.

이 상태에서 챔버(63)내를 종래의 가스치환작업과 마찬가지로 배기수단에 의해 고진공, 예를 들면 0.05torr이하로 감압한 후에 오손방지가스를 충전하고 그 후에 불활성액체(53)을 하우징내에 소정량 주입하여 하우징을 봉함한다.

이 제조방법에 의하면, 감압시에는 하우징내에 진동억제액이 충전되어 있지 않아 충분히 낮은 압력으로 까지 감압할 수가 있기 때문에 챔버내의 배기와 오손방지가스충전이 1회로 끝나기 때문에 작업의 효율도 향상된다.

불활성액체에는 충전전에 각종기체, 통상은 공기가 용존하기 때문에 용기내의 기체를 불활성가스와 치환해서 봉입해도, 봉입후에 이 용존기체의 일부, 예를 들면 공기중의 산소가 각 부품의 표면에 피막을 형성할 가능성이 있다.

이것을 방지하기 위해 상기한 제3의 제조방법에 있어서 불활성액체(53)을 미리 탈기처리하는 단계를 포함시키는 것이 바람직하다.

그러한 목적을 달성하기 위해서는, 상기한 제1의 제조방법에 있어서, 하우징내의 배기에 의한 감압상태를 소정시간 유지하고, 그 사이에 불활성액체(53)중에 용존하는 기체의 탈기를 시키도록 해도 된다.

이때 불활성액체도 증발할 가능성이 있으나 미리 주위온도 등도 고려하여 증발량을 감안하여 주입량을 결정해 두면 확실히 소정량의 불활성액체를 봉입시킬 수가 있다.

제4의 제조방법은 하우징내를 배기에 의한 감압을 행하여, 그후 하우징을 봉함하는 방법이다.

이 결과, 용기(50)의 공간내에 불활성액체(53)의 증기가 채워지기 때문에 오손방지용의 불활성가스의 충전은 불필요하게 되어 작업의 효율화가 도모된다.

다음에 본 발명에서 사용되는 진동억제액의 바람직한 구체예에 대해 설명한다.

상기한 실시예의 진동억제액은 불소계불활성액체였으나 이것은 비교적 비중이 높기 때문에 관성구와 하우징 사이의 접촉압력, 즉 접점압력이 그 액체로부터의 부력에 의해 저하될 우려가 있다.

또, 이 불소계불활성액체의 점도가 온도에 의해 크게 변화된다.

진동억제액의 점도가 온도에 의해 변화하면 관성구의 운동의 용이함도 온도에 의해 크게 변화하게 되기 때문에 결과적으로 가속도 응동스위치로부터의 신호의 시간폭이 온도에 의해 변화되어 지진의 오판정을 초래할 우려가 있다.

또, 실험의 결과, 주위온도가 0℃부근에서는 가속도 응동스위치로부터의 ON신호의 파형이 접점에 채터링(chattering)이 생긴때에 볼 수 있는 가느다란 단속파형이 되는 것이 확인되고 그 원인은 진동억제액인 불소계 불활성 액체에 함유된 수분이 결빙하여 그 얼음입자가 관성구와 접점부재 사이의 전기적 도통을 방해하기 때문인 것이 확인되었다.

이상과 같은 각종 문제를 발생시키지 않은 액체로서는 알코올, 알코올첨가액, 혹은 수분을 제거한 탄화수소가 있다.

그러나, 알코올은 도전성을 갖고 있기 때문에 누설전류를 초래해서 바람직하지 않고, 또 탄화수소는 탈수처리가 곤란하여 수분을 완전히 제거할 수는 없다.

발명자들은 가장 바람직한 진동억제액으로서 주액체를 탄화수소 혹은 실리콘오일로 하고, 그 주액체에 소정량의 첨가액체를 첨가해서 된 혼합액체를 제공한다.

탄화수소액으로서는 펜탄, 헥산, 헵탄, 톨루엔 등이 바람직하고, 첨가액체로서는 알코올(메틸알코올 혹은 에틸알코올) 또는 수분과 반응해서 알코올을 생성하는 실란결합제가 바람직하다.

실란결합제로서는 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란이 바람직하다.

예를 들면, 본 실시예에서는 진동억제액(53)으로서 헥산에 메틸알코올을 질량비로 3% 용해시킨 것을 사용하고 있다.

진동억제액(53)의 전체의 양은 적어도 접점부재(6)의 선단이 침지될 정도로 하고 있다.

단, 액면상에 기체를 존재시키는 공간을 형성할 정도의 양으로 해서 온도변화에 의한 진동억제액의 팽창수축에 기초한 밀폐용기의 변형 등을 방지하고 있다.

이때, 접점부재(6)은 적어도 날개부재(6A)의 선단이 진동억제액(53)에 접촉하고 있기 때문에 진동억제액(53)중의 알코올의 용해량이 많으면 알코올의 도전성에 의해 미소전류가 흐르지만 알코올의 용해량을 가속도 응동스위치의 정지시에 리드단자와 하우징간의 절연저항치가 규정의 값 이상이 되는 양, 예를 들면 실시예에서는 체적비로서 3%로 하므로서 실질상 무시할 수가 있다.

실험에 의하면 주액체가 되는 헥산에 메틸알코올을 용해시킨 경우, 체적비로 알코올이 5%정도 까지는 리드단자(3)과 하우징(51) 사이는 인가전압 500V하에서 1000㏁이상이 확인되고, 8%에서 200~300㏁, 10%에서 40~60㏁으로 급격히 도전성이 증가하는 것을 알았다.

예를 들면, 본 발명의 가속도 응동스위치를 마이콘미터 등에 장기간에 걸쳐 전지로 구동시킬 필요가 있는 것에 사용하는 경우, 가속도 응동스위치의 절연저항치는 100㏁이상으로 규정되어 있다.

그 때문에 본 가속도 응동스위치와 같이 소형화가 요구되는 것에 있어서는 헥산을 주액체로 하고 메틸알코올을 용해시킨 것을 진동억제액으로 하는 경우에는 메틸알코올의 용해량은 8% 이하로 된다.

또, 같은 모양의 시험에 있어서 헥산에 에틸알코올을 용해시킨 것을 사용한 때에는 용해량이 8%정도까지의 것에서는 1000㏁ 이상, 10%에서는 400㏁정도, 15%에서 50㏁정도이며, 에틸알코올쪽이 절연저항치를 기준으로 한 경우의 용해량의 허용폭을 넓게 취할 수가 있기 때문에 그 관리가 보다 용이하게 된다.

또, 예를 들면 헥산에 대해 메틸알코올은 약간 용해하기 어려워 충분히 교반을 하지 않으면 용해되지 않지만, 에틸알코올은 용이하게 용해되기 때문에 헥산에 용해시키기 위한 특별한 교반을 필요로 하지 않아 제조가 보다 용이해진다.

또한, 저온시의 도전성의 효과에 관해서는 알코올의 용해량을 10%로 한 것에 있어서도 8%이하, 예를 들면 3%로 한 것과 같은 효과가 얻어진다.

또, 실리콘오일에 알코올을 첨가한 경우에는 알코올은 실리콘오일에 거의 용해하지 않기 때문에 양자는 2상으로 분리된다.

그 때문에 알코올의 함유량이 많으면, 예를 들면 진동을 가하는 때에 교반된 진동억제액중의 알코올의 일부가 접점부재와 관성구 사이에 고이는 것 때문에 도전성을 나타내고, 정지시의 절연저항치를 규정의 값 이하, 예를 들면 100㏁이하로 해 버리는 일이 있다.

그러나, 실험에 의하면 알코올을 체적비로 10% 이하로 하므로서 정지시의 절연저항치를 규정치 이상, 예를 들면 100㏁이상으로 할 수가 있고, 바람직하게는 5%이하로 하므로서 진동을 가한 때의 신호가 알코올의 도전성과 금속대 금속의 접촉에 의한 단락으로부터 생기는 ON신호의 단속상태의 산란이 생기지 않는다.

여기서, 실시예의 스위치를 저온영역, 예를 들면 -30℃에서 동작시키면 진동억제액인 헥산의 점도가 올라가기 때문에 출력신호는 그에 대응해서 짧아진다.

그러나, 본 발명에서는 진동억제액중에 알코올을 함유하고 있기 때문에 지진파나 그에 상당하는 소정의 진동에 대해 저온하에서도 ON신호가 발생하지 않거나 단속파형의 ON신호로 되거나 하는 일이 없이, 넓은 온도범위에서 마이크로컴퓨터의 동작이 가능한한 안정된 신호를 발생시킬 수 있다.

0℃이하의 저온영역의 조건에 있어서 헥산 등의 탄화수소나 불소계불활성액체, 혹은 실리콘오일만을 진동억제액체로서 사용한 경우에는 불안정하게 된 신호가 알코올을 함유한 진동억제액체에 있어서는 불안정하게 되지 않는 이유로서는 다음과 같이 추정된다.

본 발명의 가속도 응동스위치에 있어서는 적어도 알코올을 함유한 진동억제액체를 사용하므로서 미량의 수분은 알코올 중에 용해되어 버림과 동시에 수분의 응고점은 강하하기 때문에 저온영역에 있어서도 수분이 결빙하지 않아 접점부재와 관성구 사이의 접촉을 방해하지 않는다.

알코올 대신에 예를 들면 메틸트리메톡시실란이나 메틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 결합제를 주액체로 소정량 용해시키거나 혼합해두므로서, 또한 실란결합제 그것을 진동억제액으로서 사용하므로서 진동 억제액중의 수분이 실란결합제의 알킬기와 반응해서 알코올을 생성하기 때문에 결과적으로 수분이 제거되게 되고 저온영역에서의 동작이 확실하게 된다.

또, 이들 액체는 알코올이나 실란결합제에 한정되지 않고 진동억제액 중에 함유되는 미량의 수분에 의해 저온영역에 있어서 접점부재와 하우징간의 도전성을 저해하지 않게 한 것, 예를 들면 수분과 반응해서 이산화탄소를 생성하는 이소시아네이트에틸메타크릴레이트와 같은 이소시안산계물질 등을 사용해도 된다.

제12도에 나타내낸 본 발명의 제6실시예에 의한 가속도 응동스위치(55)는 내부원주면에 충돌부(5C)를 갖는 제1도에 나타내는 것과 동일구조의 하우징(5)내에 진동억제액(54)을 봉입해서 된 것이다.

이 제6실시예에서는 진동억제액(54)는 알코올을 용해시킨 탄화수소나 알코올을 용해시키지 않은 실리콘오일 등의 주액체와 알코올을 혼합한 액체로 이루어진다.

이 실시예의 가속도 응동스위치(55)를 저온영역에서 사용하는 경우, 만일 진동억제의 점도를 상온에서의 사용에 적합한 점도로 설정했다고 하면 저온영역에서는 진동억제액의 점도가 높아지기 때문에 관성구의 동작에 대한 규제력이 크게 되고, 소정의 진동이 부여되어도 관성구가 접점부재와의 접촉시간이 짧게 되어 예를 들면 상기한 40msec이상의 ON신호가 출력되지 않거나, 더욱이 관성구가 접점부재와 접촉되지 않아 신호가 출력되지 않는 일이 있다.

그러나, 본 발명에서는 진동억제액(54)는 그 점도가 최저사용온도에서 적정치인 것이 선정되어 있고 예를 들면 탄화수소의 헥산은 -30℃에서 동점도(動粘度)가 1cs정도이며 정현파에 의한 진동에 대해 130갈로서 소기시간폭이 ON신호를 출력하고 있고, 이 가속도는 전술한 바와 같이 진도 5에 상당하는 80갈로부터 250갈의 범위내이다.

또, -30℃에서의 충격시험에 있어서도 본 실시예에 있어서는 진동억제액과 접촉부와의 효과에 의해 관성구(7)의 전동은 10초 이하에서 수습된다.

그 때문에 마이콘미터에 볼이 충돌하는 등의 충격을 받아도 마이크로컴퓨터는 지진발생의 오판단을 하지 않게 된다.

한편, 이와 같이 진동억제액(54)의 점도가 저온영역에서도 적정한 값으로 선정되었기 때문에 고온영역에 있어서는 역으로 점도가 지나치게 낮게 되어서 진동억제액(54)에 의한 관성구의 회전운동의 억제효과가 충분히 얻어지지 않는 일이 있다.

그러나, 진동억제액(54)에 의한 억제효과의 저하가 하우징(5)의 내면에 있는 돌기(5C)에 의해 보완된다.

이상에 대해 주위온도 60℃의 경우 진동억제액(54)의 주액인 헥산의 동점도는 60℃에서 0.4cs이하이며, 정현파에 의해 가하는 진동에 대해 관성구(7)은 120갈로 전동을 개시한다.

이와 같은 스위치의 60℃에서의 충격시험에 있어서 충돌부가 없는 것에서는 진동억제액(54)의 점도가 내려가기 때문에 관성구(7)의 전동의 수습에 15~20초 정도 걸린것에 대해 실시예에서는 관성구(7)의 전동은 진동억제액(54)와 돌기(5C)와의 협동효과에 의해 10초 이하에서 수습되고 있다.

그 때문에 마이크로컴퓨터는 마이콘미터에 사람이나 볼이 충돌하는 등의 충격으로서는 지진발생의 오판단을 하지 않게 된다.

이 실시예의 가속도 응동스위치(55)의 제조방법에 있어서는 진동억제액(54)의 주액체와 알코올을 균일하게 혼합한 상태에서 이 진동억제액을 하우징내에 주입하므로서 주입작업을 용이하게 함과 동시에 진동억제액중의 알코올의 비율을 일정하게 갖출 수가 있다.

이 방법으로서는 예를 들면 탄화수소와 같은 알코올을 용해시키는 액체를 진동억제액의 주액체로 하고 미리 소정의 비율의 알코올을 용해시킨 후에 하우징내에 주입하거나 실리콘오일과 같은 알코올을 용해시키지 않은 액체를 주액체로 하는 경우에는 진동억제액중의 알코올분포가 균일하게 되도록 교반한 상태에서 하우징내에 주입하거나 미리 실린더내에 가속도 응동스위치 1개분의 양의 주액체와 알코올을 소정의 비율로 혼합해 두고 이것을 하우징내에 주입한다.

이와 같은 방법으로 진동억제액을 하우징내로 주입하므로서 두가지 액을 하우징내로 별도로 주입하는 것에 비해 제조장치 특히 주입기구가 간략화됨과 동시에 제조가 대단히 용이하게 된다.

Claims (14)

1. 내저면(5A)에 그 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)가 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(5)과, 이 하우징(5)의 개방구 말단에 하우징(5)를 폐쇄하도록 고착된 뚜껑부재(2)로 된 용기와, 상기한 뚜껑부재(2)에 관통상태로 또한 하우징(5)와는 전기적으로 절연 상태를 이루도록 고착된 리드단자(3)와, 이 리드단자(3)의 상기한 하우징(5)내의 말단부에 고착되고 하우징(5)와 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로 된 접점부재(6)과, 상기한 밀폐용기내에 그 하우징(5)의 내저면(5A)상에서 전동이 자유롭게 수용되며, 정규자세에서의 정지상태에서는 그 내저면(5A)의 경사에 기인해서 내저면(5A)의 중심근방에 정지되고, 가속도를 받은 때에는 이동해서 상기한 접점부재(6)의 날개부재(6A)에 접촉하므로서 이들 날개부재(6A)와 하우징(5) 사이를 전기적으로 도통시키는 도전성의 관성구(7)로 이루어진 가속도 응동스위치(1)에 있어서, 상기한 하우징(5)의 내면중 관성구(7)이 상기한 접점부재(6)의 날개부재(6A)에 미끄러져 이동하면서 전동하는 부분에 관성구(7)이 전동상태로 충돌하므로서 그 운동방향을 전환시키는 충돌부(5C)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
2. 제1항에 있어서, 용기는 뚜껑부재(2)가 하우징(51)의 개방구말단에 기밀하게 고착되므로서 밀폐용기(52)를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
3. 내저면(5A)에 그 대략 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)가 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(51)과, 이 하우징(51)의 개방구 말단에 하우징(51)을 기밀로 폐쇄하도록 고착된 뚜껑부재(2)로 된 밀폐용기(52)와, 상기한 뚜껑부재(2)에 관통상태로 또한 하우징(51)과는 전기적으로 절연상태를 이루도록 고착된 리드단자(3)과, 이 리드단자(3)의 상기한 하우징(51)내의 말단부에 고착되고 하우징(51)과 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로 된 접점부재(6)과, 상기한 밀폐용기(52)내에 그 하우징(51)의 내저면(5A)상에서 전동이 자유롭게 수용되며, 정규자세에서의 정지상태에서는 그 내저면(5A)의 경사에 기인해서 내저면(5A)의 중심근방에 정지되고, 가속도를 받은 때에는 이동해서 상기한 접점부재(6)의 날개부재(6A)에 접촉하므로서 이들 날개부재(6A)와 하우징(51) 사이를 전기적으로 도통시키는 도전성의 관성구(7)로 이루어진 가속도 응동스위치(1)에 있어서, 상기한 밀폐용기(52)내에는 관성구(7)이 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때에 그 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액(53)이 관성구(7)과 함께 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 밀폐용기(52)내에 오손방지가스가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
5. 제3항에 있어서, 진동억제액(53)은 미리 그 액체중으로부터 불순물이 제거된 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
6. 제3항에 있어서, 진동억제액(53)은 탄화수소를 주액체로 하고, 여기에 알코올이 첨가액체로서 혼합된 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
7. 제6항에 있어서, 알코올의 함유량은 하우징(51)과 접점부재(6) 사이의 절연저항을 소정치 이상으로 유지하는 양으로 제한되어 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
8. 제3항에 있어서, 진동억제액(53)은 알코올이 실질적으로 용해하지 않는 주액체와 여기에 첨가되는 알코올과의 혼합액인 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치.
9. (a)내저면(5A)에 그 대략 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)가 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(51)을 얻는 공정과, (b)상기한 하우징(51)과 대략 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로 된 접점부재(6)가 일단에 고착된 리드단자(3)을 기밀의 관통상태로 고착시킨 뚜껑부재(2)를 얻는 공정과, (c)상기한 하우징(51)내에 도전성의 관성구(7)을 수용하는 공정 및, (d)최종적으로 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 상기한 접점부재(6)이 하우징(51)내에 위치하도록 기밀로 고착시키는 공정으로 된 가속도 응동스위치의 제조방법에 있어서, 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 고착시키기 전에, (e)관성구(7)이 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액(53)을 하우징(51)내에 수용하는 공정과, (f)진동억제액(53) 및 관성구(7)을 수용한 상태의 상기한 하우징(51)내의 공간을 감압하는 조작을 행하고 이어서 그 하우징내(51)에 오손방지가스를 충진시키는 조작을 하는 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.
10. (a)내저면(5A)에 그 대략 중심으로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)가 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(51)을 얻는 공정과, (b)상기한 하우징(51)과 대략 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로 된 접점부재(6)이 일단에 고착된 리드단자(3)을 기밀의 관통상태로 고착시킨 뚜껑부재(2)를 얻는 공정과, (c)상기한 하우징(51)내에 도전성의 관성구(7)을 수용하는 공정 및, (d)최종적으로 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 상기한 접점부재(6)이 하우징(51)내에 위치하도록 기밀로 고착시키는 공정으로 된 가속도 응동스위치의 제조방법에 있어서, 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 고착시키기 전에, (e)관성구(7)이 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액(53)을 하우징(51)내에 수용하는 공정과, (f)진동억제액(53) 및 관성구(7)을 수용한 상태의 상기한 하우징(51)내의 공간에 오손방지가스를 관류시키는 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.
11. (a)내저면(5A)에 그 대략 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만하게 상승하는 경사면(5D)가 형성된 저면이 있는 통형의 도전성의 하우징(51)을 얻는 공정과, (b)상기한 하우징(51)과 대략 동심원을 이루는 방사상으로 배열된 부드러운 탄성을 갖는 복수의 날개부재(6A)로 된 접점부재(6)이 일단에 고착된 리드단자(3)을 기밀의 관통상태로 고착시킨 뚜껑부재(2)를 얻는 공정과, (c)상기한 하우징(51)내에 도전성의 관성구(7)을 수용하는 공정 및, (d)최종적으로 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 상기한 접점부재(6)이 하우징(51)내에 위치하도록 기밀로 고착시키는 공정으로 된 가속도 응동스위치(50)의 제조방법에 있어서, 상기한 하우징(51)의 개방구말단에 상기한 뚜껑부재(2)를 고착시키기 전에, (e)관성구(7)을 수용한 상태의 하우징(51)내를 감압하는 조작을 하고, 이어서 그 하우징(51)내에 오손방지가스를 충전시키는 공정과, (f)상기 공정(e)후에, 관성구(7)이 외부로부터의 진동에 기인해서 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액(53)을 하우징(51)내에 주입하는 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.
12. 제9항에 있어서, 진동억제액(53)으로부터 탈기처리에 의해 그 용존가스를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 탈기처리후의 진동억제액(53)이 하우징(51)내에 다른 기체에 접촉하지 않는 환경하에서 주입되는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.
14. 제1항에 있어서, 관성구(7)가 외부로부터의 진동에 기인하여 회전운동한 때의 회전운동의 확대를 억제하는 진동억제액(53)이 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 가속도 응동스위치의 제조방법.