KR100197064B1 - 감진소자 - Google Patents

Abstract

1. 특허청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 예로는 석유난방기나 가스연소기기 또는 그외 기기의 신호처리장치등에 설치되어 지진등의 진동을 감지해서 상기 신호처리장치에 검지신호를 보내는 전방향성 감진소자에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려하는 기술적과제

소형으로 신뢰성높은 감진소자를 얻는다.

3. 발명의 해결방법의 요지

감진소자(1)의 용기내부에는 하부절연체(10)상에 도전성의 관성구(6)이 배치되며, 통상은 관성구(6)에 의해 상부 접촉부재(8)과 하부접촉부재(11)은 전기적으로 접속되어 있다. 또한 진동을 받으면 관성구(6)은 전동해서 하부접촉부재(11)과의 접촉을 차단한다. 상부 접촉부재(8)은 방사상의 가지부를 가지고, 그 중심부를 지지판(7)과 도전단자핀(5)에 의해 끼워두고 고정한다.

또한 그 둘레에는 상부절연체(9)가 도전단자핀(5)를 삽입관통해서 배치되며 또한 지지판(7)과 원판(3A)에 의해 끼워져 고정되어 있다. 하부접촉부재(11)은 접촉부(11A)를 2개 가지고 있어 관성구(6)과 전기적 접속을 보다 확실히 하는 것으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

진동의 오감지와 오동작 없으며, 신뢰성 높고 우수한 성능을 가진 감진소자의 제공.

Description

감진소자

제1도는 본 발명에 있어서의 제1실시예의 종단면도.

제2도는 제1도 감진소자의 P - P 단면 화살표시도.

제3도는 제1실시예에 사용되는 하부접촉부재의 가공및 조립전의 형상을 나타내는 평면도.

제4도는 하부접촉부재의 접촉부를 굴곡형성하는 공정을 나타낸 설명도.

제5도는 본 발명에 있어서의 제2실시예의 종단면도.

제6도는 제5도 감진소자의 Q - Q 단면 화살표시도.

제7도는 제2실시예에 사용되는 하부접촉부재의 가공및 조립전의 형상을 나타내는 평면도.

제8도는 본 발명에 있어서의 제3실시예의 종단면도.

제9도는 제8도 감진소자의 R - R 단면 화살표시도.

제10도는 제3실시예에 사용되는 한쪽 하부접촉부재의 가공및 조립전의 형상을 나타내는 평면도.

제11도는 제3실시예에 사용되는 다른쪽 하부접촉부재의 가공및 조립전의 형상을 나타내는 평면도.

제12도는 본 발명에 있어서의 제4실시예의 종단면도.

제13도는 제11도 감진소자의 S - S 단면 화살표시도.

제14도는 제4실시예에 사용되는 하부접촉부재의 가공및 조립전의 형상을 나타내는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21, 41, 61 : 감진소자 2 : 하우징

3 : 마개체 5 : 도전단자핀

6 : 관성구 7 : 지지판

8 : 상부접촉부재 9 : 상부절연체

10, 70 : 하부절연체 10A : 관통구멍

11, 31, 51, 52, 71 : 하부접촉부재 11A, 31A, 51A, 52A, 71A : 접촉부

11B, 31B, 51B, 52B, 71B : 탄성부

본 발명은 예로서 석유난방기나 가스연소기기 또는 그외 기기의 신호처리장치등에 설치되어 지진등의 진동을 감지해서 상기 신호처리장치에 검지신호를 보내는 전방향성 감진소자에 관한 것이다.

근래에 이와같은 감진소자를 사용해서 지진등의 비상시에 각종 가열장치 또는 연료공급장치등에 대해서 신호를 송출해서 자동보완 제어장치를 통한 자동소화시킴등의 적절한 보안처리가 취해지도록 되어 있다.

이러한 목적을 위한 비상진동검출용의 감진소자로서는 이미 여러형식이 소개되어 있지만, 일반적으로는 소형화하는 것이 바람직하다.

본 발명의 감진소자는 그 중 상폐접점 스위치형식에 속하고, 보다 상세히는 금속구의 비상시 감진동작에 의해 접점off 검출신호를 출력하는 형식으로 있다.

종래의 상폐접점식 감진소자로서는 이 금속구를 사용하는 외에 수은을 사용하는 것이 있는바, 이것은 소형화의 요구를 만족하고 또한 장기간에 걸쳐서 안정적인 동작이 얻어지는 우수한 이점을 가지고 있다.

그러나 근래에 들어 폐기처분시의 환경보호등의 사회적 시점에서 수은을 사용하지 않고 동등한 성능을 가진 감진소자가 요구되고 있는바, 본 출원인은 그 요구를 만족하는 것으로 일본국 특개평 8 - 50055, 및 일본국 특원평 7 - 23404, 일본국 특원평 7 - 218221, 또한 일본국 특원평 7 - 329595호에 있어서 금속구를 사용해서 수은식과 같은 소형화 요구를 실현한 상폐접점식 감진소자를 제시하였다.

상술한 본 출원인의 출원에 관한 감진소자에 있어서는 지진에 의한 진동 이외의 진동, 예로는 사람 혹은 자동차등의 통행이나 공사현장으로부터의 충격등에 의해서 발생하는 지진과 유사한 특수한 외부 진동에 의해서 예로는 1000회에 1회라는 극미한 상태에 있어서 off 로 되어 지진에 의한 진동을 감지하지 않음에도 관계없이 점점 off의 검지신호를 송출하고 만다는 부조화를 발생할수가 있었다.

이 접점 off와 같은 현상은 이 감진소자의 상부접점부재와 하부접점부재 등에 인가되는 전압이 수십V이상으로 있으면 on되도록 되어 있지만, 마이콘 회로가 사용되는 5V 정도의 전압및 1㎃ 정도의 전류에서는 그 절연부분을 파괴하지 않는 것을 말한다.

여기서 각종 실험을 행하거나 현미경등의 확대장치를 사용해서 관찰을 행한 결과, 관성구의 표면상에 시행한 도전성을 향상시키기 위한 도금의 표면에 무수한 요철부가 존재하고 이 요철부에는 상기한 정도의 약전압, 약전류에 대해서 그 도전성이 현저히 손상되는 불완전도금부 또는 불량도통물이 존재하는 것이 판명되었다.

그 요철부를 원활히 하기 위해 바렐연마등의 연마에 의해 평활하게 하는 작업도 각종 시도되지만, 관성구의 전표면에 존재하는 요철부를 완전히 없애는 것은 곤란하여 약간의 요철의 존재는 회피할수 없다는 것이 판명되었다.

상술한 바와같이 특수한 외부진동에 의해서 관성구가 전동하는 일 없이 관통구멍상에서 자전운동을 행하는 상부접촉부재 또는 하부접촉부재가 관성구와 이 불완전도금부에 접촉할수가 있어 그 결과 접점 off로 되고 만다. 여기서 상기한 감진소자에 있어서, 이와같은 약간의 요철면을 가지는 관성구에 대해서 상부접촉부재는 복수 설치되어 있기 때문에 이들 복수의 상부접촉부재가 동시에 off로 될 확률은 거의 없는 것으로 사료된다.

그러나, 하부접촉부재에 관해서는 하부절연체의 중심에 설치된 작은 관통구멍으로부터 1개의 접촉부를 상방으로 돌출시키는 것만으로 되어 있기 때문에 관성구와 하부접촉부재와의 접촉은 1개소의 점접촉으로 되어 있으며, 예로는 1000회에 1회와 같은 극히 희박한 상태에 있어서 접점 off 로 되고 마는것이 아닌가 추정된다.

발명자등은 이 지견에 기초해서 하부접촉부재의 접촉부를 복수로 하는 것에 의해 상술의 문제를 극복할수 있는 것으로 예측하였다.

그러나, 상술한 감진소자에 있어서 소형화요구를 만족하기 위해 관성구의 칫수를 작게 할경우 하부절연체에 설치된 관통구멍의 반경은 작게 되며, 접촉부의 칫수적인 제약이나 관성구에 대한 각 접촉부의 밀어올리는 힘을 갖추는 것도 제품마다의 불균일을 가져온다는 문제가 남게 될 염려가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하여 신뢰성 높고 우수한 성능의 감진소자를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

그 해결수단으로서 마개체와 유저원통상의 도전성 하우징에 의해 밀폐용기를 구성하고, 상기 마개체는 원판의 거의 중심부에 뚫린 구멍에 도전단자핀을 전기절연성 충진재에 의해 기밀로 관통고착한 것으로 밀폐용기내에는 도전성의 관성구가 전동자유롭게 수용되어 있다.

상기 마개체의 밀폐용기 내측에는 한끝에 상기 도전단자핀을 관통삽입하는 관통구멍을 가지고 다른끝에 상기 관성구가 맞접하는 부분을 가진 상부 절연체가 도전단자핀을 둘러싸도록 구성되며, 이 도전단자핀의 밀폐용기내측 끝부에는 도전단자핀을 중심으로 해서 거의 방사상으로 접촉부를 설치하는 탄력적인 탄성을 가진 가지형상부를 가진 도전재부재의 상부접촉부재가 금속의 지지판과 함께 고착되어 있으며, 그 상부 절연체는 상기 상부접촉부재와 마개체 사이에 지지판에 의해 상기 도전단자핀에 고착되어 있다.

밀폐용기내 밑부에는 거의 중앙으로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만히 상승하는 경사면이 형성되며 또한 중심부에 관통구멍이 설치된 하부절연체가 실질적으로 고정되어 있고, 그 하부절연체의 하면과 하우징내의 밑면 사이에 도전성의 하부접촉부재가 하우징과 전기적으로 접속되도록 설치되어 있다.

그 하부접촉부재의 한끝에는 상기 하부절연체의 관통구멍에 관통삽입되어 상기 관성구와 접촉하는 것으로 전기적 도통을 유지하기 위한 접촉부가 설치되어 있으며, 하우징이 정규자세로 정지하고 있을 때에는 상기 하부절연체의 경사면상에 상기 관성구가 중력및 상부접촉부재의 가지형상부로부터 부여되는 힘에 의해 그 접촉부의 밀어올리는 힘에 저항해서 경사면 중심의 관통구멍상에 위치하는 것으로 전기적 도통상태를 유지하고, 이 관성구가 전동한 때에는 전기적 도통이 차단되도록 되어 있으며, 더욱이 이 관성구는 그 전동상태에서도 상부접촉부재의 가지형상부와의 접촉상태가 유지되도록 되어 있다.

또한 하부절연체와 하부접촉부재는 그 위치관계가 실질적으로 변화하지 않도록 움켜쥠 고착구조로 되어 있다.

이상과 같은 구성요소를 가지는 감진소자에 있어서, 상기 하부접촉부재는 상기 관성구가 전동하는 일없이 하부절연체에 설치된 관통구멍상에 위치하고 있는 상태에 있어서 상호 간섭하는 일 없이 복수의 접촉부및 탄성부를 가지고 있다.

그 접촉부는 상기 하부절연체의 관통구멍내에 있어서 그 내면과 접촉하는 일 없이 상하로 이동가능하게 되어 있으며, 또한 서로 소정의 간격을 가지고 정지중인 관성구와 접촉가능하게 되어 있다.

또한 탄성부는 관성구가 하부절연체에 설치된 관통구멍상에 위치하고 있는 상태에 있어서 상호 간섭하는 일 없도록 소정의 간격을 가지고 유지되어 있으며, 그 각각의 탄성부가 접촉부를 통해서 탄성구에 각각 독립적으로 밀어올리는 힘을 부여하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 제1실시예에 대해서 제1도 내지 제4도를 참조해서 설명한다.

감진소자(1)은 마개체(3)을 유저원통형의 금속제하우징(2)의 개방구끝에 링프러젝션(ring projection)용접등으로 고정한 기밀용기내에 구성된다. 기밀용기 내부에는 헬륨등의 오손방지용 가스를 공기와 치환해서 봉입하면 뒤에 설명할 각 접촉부재나 관성구의 표면을 부식이나 오손으로부터 보호하여 장기간에 걸쳐 안정적인 특성을 가지기 때문에 바람직하다.

마개체(3)은 금속제의 원판(3A)의 거의 중심에 관통구멍이 뚫려 있으며 그 구멍에 글래스와 같은 전기절연성 충진재(4)에 의해 도전단자핀(5)가 기밀적으로 관통고정된 것으로 있다.

기밀용기 내부에는 예로는 철이나 그 합금으로 있는 스테인레스등의 금속으로 만들어진 관성구(6)이 후술하는 상부절연체(9)와 하부절연체(10) 사이의 공간에 전동자유롭게 수납되어 있다.

이 관성구(6)은 철이나 동등 공기중에서 산화하기 쉬워 그 산화피막이 도전성을 해할 염려가 있는 것에 대해서는 바람직하게는 금이나 은등의 귀금속도금이나 그 외의 표면처리를 시행한것이 목적에 따라 선정되지만, 그 표면이 사용목적에 적합한 도전성을 가진 고체의 구로 있으면 재질, 표면처리도 이에 한정되는 것은 아니다.

도전단자핀(5)의 기밀용기내측 선단에는 금속제의 지지판(7)이 상부접촉부재(8)을 후술하는 상부 절연체(9)와의 사이에 끼워진 상태로 고착된다.

이 상부접촉부재(8)에는 복수의 탄력적인 가지형상부가 방사상으로 배치되어 있으며, 본 실시예에서는 도전단자핀(5)를 중심으로 해서 균일한 각도, 구체적으로는 60°마다 합계 6 본 설치되어 있다.

상부접촉부재(8)의 재질로서는 예로는 상술한 관성구(6)의 재질이 0.7 - 1.5 g 정도의 경우에는 두께가 0.01 - 0.02㎜의 인청동판이 바람직하다. 이 상부접촉부재(8)의 가지형상부의 선단근방은 관성구(6)이 임시 존재하지 않은 자유상태로 관성구(6)의 표면위치에서 거의 내측에 위치하도록, 본 실시예에 있어서는 원판(3A)에 대해서 거의 수직으로 설정되어 있으며, 항상 관성구(6)와 접촉하고 있다.

가지형상부는 바람직하게는 폭이 0.3㎜ 정도로 충분한 탄성을 가지고 있으며, 관성구(6)의 전동시에도 항시 적어도 2본이 추종하여 관성구(6)과의 접촉을 유지하도록 되어 있다. 또한 가지형상부의 본수나 한본당의 반발력은 관성구(6)의 전동개시 가속도에 미치는 영향이나 전기적 접촉저항등을 고려해서 결정된다.

상부 절연체(9)는 합성수지등의 절연재료로 대략 모자형상으로 성형되며, 그 모자밑(제1도에서는 모자를 덮는 상태를 정규자세로 한다)의 중심에 도전단자핀(5)를 관통삽입하는 관통구멍이 설치되어 있다.

모자형상의 내측및 모자의 입구가장자리에는 몇개의 단부가 형성되어 있어 감진소자(1)이 강한 충격을 받을때 혹은 반복해서 충격이 주어지는 등에 의해 제1도에 파선 (6A)로 나타내는 바와같은 위치로 관성구(6)이 이동한 때등에 상부접촉부재(8)의 가지형상부가 관성구(6)과 상부절연체(9)에 끼워져서 소성변형을 생기는 일 없도록 본 실시예에 있어서는 관성구(6)에 밀어지는 가지형상부가 넣어지도록 홈부(9A)를 가지는 형상으로 되어 있다.

상부절연체(9)의 모자밑의 평면형상에 맞춘 금속제의 지지판(7)이 그에 끼워져 있으며, 그 끼워넣은 때 상부접촉부재(8)의 중앙부분을 모자밑과의 사이에 끼워부착하도록 구성되어 있다.

지지판(7)이 상부접촉부재(8)을 모자밑과의 사이에 끼워둔 상태로 맞대어 용접하는등의 방법에 의해서 지지판(7)의 중심부로 도전단자핀(5)에 고착된다. 이 용접시에 지지판(7)의 중심의 용접부에 생기는 프러젝션을 회피하기 위해 상부접촉부재(8)의 중심에는 미리 부착구멍을 설치하고 있어서 용접시의 열에 의해서 상부접촉부재(8)이 변형하는등의 영향을 경감하고, 상부접촉부재(8)을 도전단자핀(5)의 끝면과 지지판(7)사이에 강고히 끼워부착되도록 된다.

이와같이 원판(3A)측에 상부접촉부재(8)과 함께 조립을 끝낸 상부 절연체(9)는 지지판(7)에 의해서 원판(3A)와의 사이에 위치편차가 생기지 않도록 끼워져 있다.

하우징(2)내 밑부에는 합성수지등의 전기절연물로 구성된 하부절연체(10)이 그 외주에 설치된 리브를 하우징(2)의 내주에 슬라이드 접촉압으로서 고정되어 있다.

하부절연체(10)은 복수의 다리부(10B)를 가지고, 이 다리부(10B)에 의해 만들어진 하우징(2)내의 밑면과 하부절연체(10)의 하면 사이의 간격에는 하부접촉부재(11)이 장착되어 있다.

하부절연체(10)의 상면에는 거의 중심부로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만히 상승하는 경사면이 형성되며, 더욱이 그 둘레 가장자리부에는 제1도에 파선(6B)로 나타낸 바와같이 관성구(6)이 전동한 때에 그 최대전동위치를 규제하기위한 접촉부가 설치되어 있어 관성구(6)과 하우징(2)가 접촉하지 않는 전기적 off상태를 유지한다.

이 경사면의 중앙에는 관통구멍(10A)가 설치되며, 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)가 하면으로부터 상면으로 관통삽입되어 있다.

여기서 경사면의 형상은 소정의 경사각도를 가진 직선을 회전해서 얻어지는 원추면 형상에 한정되지 않고, 도중에 경사각도가 변화하는 원추면이나 상하로 완만한 곡률을 가진 곡선을 회전해서 얻어지는 오목면 또는 볼록면을 포함하는 것으로 있다. 또한 상술의 곡선은 경사방향이 변화하지 않으면 도중에 혹은 서서히 곡률이 변화하고 있어도 좋다.

하부접촉부재(11)은 예로는 두께 0.03 - 0.1㎜ 정도의 인청동판등으로 만들어진 탄력적인 스프링으로 되어 있으며, 그 평면형상은 예로는 제3도에 나타내는 바와같이 거의 나선상의 상호 대칭형상을 한 2본의 탄성부(11B)를 내측에 가진 거의 링형으로 되어 있다.

탄성부(11B)의 선단에서 하우징(2)의 거의 중앙에 위치하는 한끝에는 상술의 접촉부(11A)가 소정의 각도로 위로 구부려져서 관통구멍(10A)에 그 내면과 접촉하지 않도록 관통삽입되어 있다. 이들 2개의 접촉부(11A)는 상호간섭하는 일 없이 각각 독립해서 상하운동 가능하게 되도록 상호 소정의 간격을 가지고 있으며, 각각 그 선단이 하부절연체(10)의 관통구멍(10A)상에서 정지중인 관성구(6)과 접촉하도록 되어 있다. 또한, 접촉부(11A)의 근방에는 탄성부(11B)의 복원력에 의한 접촉부의 상방향으로의 이동량을 규제하기위한 스톱퍼(11C)가 적어도 그 양끝이 관통구멍(10A)에 반드시 걸리도록 폭이 넓게 설치되어 있다.

하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)에는 금이나 은등의 귀금속도금 혹은 그 외의 표면처리를 시행해서 산화피막등에 의해 도전성을 해치는 일 없도록 해두는 것이 바람직하다.

하부접촉부재(11)에는 복수의 관통구멍(11D)가 설치되는바, 본 실시예에 있어서는 제3도에 나타내 바와같이 3개의 관통구멍이 설치되고, 그 관통구멍(11D)에 하부절연체(10)에 설치된 다리부(10B)및 고정부(10C)가 삽입관통된 후에 이 고정부(10C)의 선단을 전기인두나 초음파웰더등에 의해 폭확대 변형시키는 것에 의해서 하부접촉부재(11)은 하부절연체(10)에 움켜쥠 고정된다.

하부접촉부재(11)의 바깥가장자리에는 접촉편(11E)가 뻗어나와 있으며, 이 접속편(11E)는 하부절연체(10)과 함께 하부접촉부재(11)이 하우징(2)에 압입 장착될때에 하우징(2)의 내측면과 하부절연체(10)의 외측면으로 끼워지기 때문에 하우징(2)와 강고히 접촉해서 전기적접속을 확실히 하게 되어 있다.

하부접촉부재(11)이 장착된 하부절연체(10)의 상면에는 상술한 관성구(6)이 전동자유롭게 탑재되어 있으며, 이 관성구(6)은 통상의 정규자세에서의 정지시에 있어서는 경사면의 중심으로 있는 관통구멍(10A)상에 위치하여 상기 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)를 밀어내리도록 해서 접촉하고 있으며, 소정의 가속도 이상의 진동을 받을때까지 전동하지 않은 접촉상태를 가진다.

감진소자(1)의 지진등에 의해 소정의 값 이상의 진동을 받으면, 관성구(6)은 관통구멍(10A)를 떠나서 경사면상을 전동하여 상기 접촉부(11A)와의 접촉이 끊어지도록 되어 있다. 제1도의 감진소자(1)의 경우에 있어서는 관성구(6)의 전동개시 가속도 α는 관성구(6)의 반경을 R로 하고 관통구멍(10A)의 반경을 r로 하면 다음의 식에 의해서 결정된다.

관성구(6)의 전동개시가속도 α를 150G로 하고, 관성구의 반경R을 3.0㎜로 하면, 관통구멍(10A)의 반경r은 0.45㎜의 적은 값으로 있지만, 실질적으로는 관성구(6)이 상부접촉부재(8)에 의해서 밀어짐과 동시에 하부접촉부재(11)에 의해서 밀어올려지기 때문에 이에 의해 약간 다른 값으로 조정된다. 따라서 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)는 이 관통구멍(10A)중에서 상하로 자유롭게 움직이기 위해서는 그 폭은 0.2 - 0.5㎜ 정도로 있는 것이 좋다.

또한, 양 접촉부(11A)의 상호 간격은 본 예에서는 관통구멍(10A) 직경의 1 / 9 - 1 / 3에 상당하는 0.1 - 0.3㎜ 정도로 설정되어 있다.

하우징(2)내 밑부에 하부절연체(10)및 하부접촉부재(11)을 장착한 상태에서 상술한 조립에 의해서 마개체(3)에 고착된 상부절연체(9)를 삽입할때, 가지형상부를 밀어넓히도록 해서 관성구(6)을 움켜쥐게 하고, 제1도에 나타낸 바와같이 하우징(2)와 원판(3A)를 동심상으로 맞추어 기체치환주입및 링프러젝션용접등에 의한 밀폐를 행해서 감진소자(1)이 완성된다.

여기서, 본 실시예에 사용되는 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)의 굴곡방향에 대해서, 제4(a)도및 (d)도를 참고해서 설명한다.

먼저, 굴곡가공전의 하부접촉부재(11)을 지그기초틀(G1)에 탑재한다.

하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)의 근원부분으로 되는 탄성부(11B)를 상기 지그기초틀(G1)에 설치된 상하 한쌍의 끼워둠용 지그(G2)및 (G3)에서 끼워둔다.

이 끼워둠용 지그(G2)및 (G3)의 탄성부(11B)를 끼워두는 단면은 소정의 경사각도를 가진 경사평면으로 있어서 상지그(G2)는 볼록형상으로 또한 하지그(G3)는 오목형상의 평면상으로 형성되어 있으며, 탄성부(11B)를 끼워둘 때에 접촉부(11A)의 선단이 미리 정한 각도로 상방향으로 탄성변형되어 제4(b)도에 나타낸 바와같이 V자형으로 된다.

이 끼워둠용 지그(G2)및 (G3)에 의해서 끼워진 탄성부(11B)의 근방에 위치하는 접촉부(11A)를 굴곡용 지그(G4)를 하방으로 이동시키는 것에 의해서 굴곡가공을 행하는 접촉부(11A)를 소정의 형상으로 소성변형시켜 이들 지그로부터 하부접촉부재(11)을 분리하면, 탄성변형을 하고 있던 탄성부(11B)는 원래의 수평상태로 복귀하고 접촉부(11A)를 그 평면과 소정의 각도를 가지도록 굴곡가공할수가 있다.

여기서, 끼워둠용 지그(G2)및(G3)의 끝면 경사각도를 변형하는 것에 의해서 접촉부(11A)와 하부접촉부재(11)과의 각도를 소망의 값으로 할수가 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 접촉부(11A)를 하방향으로 아래로 미는 굴곡을 제시하고 있지만, 상하를 역으로해서 접촉부(11A)를 상방향으로 일으키는 굴곡으로 해도 좋은 것은 물론이다.

이 감진소자(1)의 동작에 대해서 설명하면, 감진소자(1)이 정규자세로 정지상태로 있을때, 관성구(6)은 하부절연체(10)의 경사면의 관통구멍(10A)상에 위치하고 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)에 접촉하여 관성구(6) 자체의 중량및 상부접촉부재(8)에 의해 가압력을 가하고 있다.

여기서 전로는 전도단자핀(5) - 상부접촉부재(8)의 가지형상부 - 관성구(6) - 접촉부(11A) - 하부접촉부재(11) - 접속부(11E) - 하우징(2) - 원판(3A)의 경로로 구성된다.

감진소자(1)이 소정의 가속도, 예를들면 주기가 0.2내지 1초에 150Gal이상의 수평진동을 받으면 가동접점으로 있는 관성구(6)은 관통구멍(10A)를 떠나서 경사면상을 전동하여 하부접촉부재(11)의 접촉부(11A)와의 접촉을 끊어 상술의 전로를 소정시간 이상 차단한다.

그 때문에 감진소자(1)에 접속된 신호처리장치에 검지신호가 보내어지고, 예로는 석유난방기나 가스연소기기에 있어서 제어장치에 의해 자동소화등의 적절한 보안처리가 취해질수가 있다. 또한 감진소자(1)이 정지상태로 돌아오면 관성구(6)은 경사면중앙의 관통구멍(10A)상으로 돌아와 다시 접촉부(11A)와 접촉하는 것에 의해 전로를 형성한다.

여기서 가지형상부는 상시 관성구(6)에 슬라이드 접촉하고 있기 때문에 복귀시에 관성구(6)이 접촉부(11A)와 접촉하는 것에 의해 신속히 전로를 형성할수가 있다.

본 실시예의 감진소자(1)의 하부접촉부재(11)에는 접촉부(11A)가 2개 설치되어 있으며, 그 각각의 접촉부(11A)의 선단은 상호 소정의 간격, 본 실시예에 있어서는 0.1 - 0.3㎜ 정도의 간격을 가지고 하부절연체(10)에 설치된 관통구멍(10A)상에 위치하고 있는 관성구(6)과 각각 독립적으로 접촉되는 것에 의해서 상술한 바와같은 특수한 외부진동에 의해서 관성구(6)이 관통구멍(10A)상에서 자전을 행하고, 예로는 1000회에 1회와같은 극히 희박한 상태에 있어서 상기 접촉부(11A)의 어느 한쪽이 불완전도금부에서 관성구(6)과 접촉하는 것으로 되어도 남은 접촉부에 의해서 약전압에 있어서의 전기적인 접속이 유지되는 것이 실험상 확인되었다.

다음으로 제2실시예에 대해서 제5도내지 제7도를 참조해서 설명한다.

또한, 이하의 각 실시예의 설명에 있어서 상술의 실시예와 같은 부분에는 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예의 감진소자(21)에 있어서 하부접촉부재(31)은 제7도에 나타낸 바와같이 2본의 탄성부(31B)를 그 내측에 가지는 거의 링형으로 형성되어 있다.

이 탄성부(31B)는 거의 나선상의 테를 각각 거의 동일의 폭으로 평행하게 설치한 형상을 하고 있으며 간섭하는 일 없도록 소정의 간격, 본 실시예에 있어서는 0.2 - 0.4㎜ 정도의 간격을 가지도록 되어 있다.

탄성부(31B)의 각각의 선단에는 관성구(6)과 접촉하는 것으로 전기적인 접속을 유지하기 위해 접촉부(31A)가 설치되어 있고, 그 근원 근방에는 관통구멍(10A)에 반드시 걸리는 것에 의한 접촉부(31A)의 상방으로의 이동량을 규제하기위한 스톱퍼(31C)가 설치되어 있다. 관통구멍(31D)및 접속편(31E)는 제1실시예에 있어서의 관통구멍(11D)및 접속편(11E)에 각각 대응하고 있으며 그 효과는 같다.

접촉부(31A)는 그 평면에 대해서 거의 직각으로 일어나게 되어 있으며, 제6도에 나타낸 바와같이 대략 八형을 하도록된 위치관계로 그 각 선단이 상호 소정의 간격, 본 실시예에 있어서는 0.1 - 0.3㎜ 정도의 간격을 가지고 정지중인 관성구(6)과 접촉하도록 유지되어서 하부절연체(10)에 설치된 관통구멍(10A)에 관통삽입되어 있다.

이들 접촉부(31A)및 그 근방은 대칭형상을 하고 있으며, 각각 독립적으로, 즉 상호 간섭하는 일 없이 관통구멍(10A)중에서 각각의 승강행정에 따라서 상하운동을 한다.

하부접촉부재가 2본의 거의 나선상의 대칭형상인 탄성부를 가지고 있던 제1의 실시예에 대해, 본 실시예에서는 거의 나선상의 테를 각각 거의 같은 폭으로 되도록 평행하게 설치된 형상의 탄성부로한 점이 다르고, 이와같이 하는 것에 의해 스프링으로서의 역할을 담당하는 탄성부 길이의 칫수를 크게 취할수가 있도록 된다.

다음으로 제3실시예의 감진소자(41)에 대해서 제8도 내지 제11도를 참조해서 설명한다.

본 실시예에 있어서는 후술하는 부분을 제외한 거의 동형상의 하부접촉부재를 2매 사용하는 것에 의해서 관성구(6)과의 접촉부를 2개로 하였다.

본 실시예의 하부접촉부재(51)및(52)는 제10도 및 제11도에 나타낸 바와같이 거의 나선상의 탄성부(51B)및(52B)를 가진 링형으로 되어 있다.

이들 하부접촉부재는 각각의 탄성부 한끝에 관성구(6)과 접촉해서 전기적인 접속을 하는 접촉부(51A)및(52A)를 가지고 있으며, 각각의 평면에 대해 거의 직각으로 세워져 관통구멍(10A)에 관통삽입되어 있다.

또한 접촉부(51A)및(52A)의 근방에는 탄성부의 복원력에 의한 접촉부의 상방향으로의 이동량을 규제하기 위한 스톱퍼(51C)및(52C)가 각각 설치되어 있다.

이들 하부접촉부에는 복수의 관통구멍(51D)및 (52D)가 설치되어 있어 하부접촉부재(51)및(52)의 2매를 중첩할때에 이들 관통구멍이 반드시 일치하도록 되어 있다. 본 실시예에 있어서는 제10도및 제11도에 나타낸 바와같이 각각 3개의 관통구멍이 설치되며, 이들의 관통구멍에 하부절연체(10)에 설치된 다리부(10B)및 고정부(10C)가 관통삽입된후에 고정부(10C)의 선단은 전기인두나 초음파웰더등으로 폭확장 변형시키는 것에 의해서 이들 하부접촉부재는 하부절연체(10)에 잡혀져 고정된다.

2매의 하부접촉부재는 중첩된 상태로 하부절연체(10)에 잡혀 고정되어 있으며, 관성구(6)이 전동할때 관통구멍(10A)중에서 각각 독립적으로, 즉 상호 간섭하는 일 없이 각각의 승강행정에 따라서 상하운동을 행하도록 각각의 탄성부 및 접촉부 칫수가 선정되어 있다.

본 실시예에 있어서는 접촉부(51A)및(52A)를 관통구멍(10A)에 관통삽입할때에 그 선단 사이가 0.1 - 0.3㎜ 정도의 간격을 가지고 정지중인 관성구(6)과 접촉하고 또한 관성구(6)이 관통구멍(10A)상에 위치하고 있는 상태에 있어서 상호 간섭하는 일 없게 접촉부의 근원부 근방에 있어서 상하방향으로 0.1 - 0.3㎜ 정도의 간격을 가지도록 하부접촉부재(52)의 탄성부(52B)및 접촉부(52A)의 칫수를 하부접촉부재(51) 보다도 약간 크게 선정하고 있다.

또한, 이들 하부접촉부재의 가장자리에는 접속편(51E)및(52E)가 뻗어나와 있으며, 각각의 접속편은 하부절연체(10)과 함께 이들 하부접촉부재가 하우징(2)에 압입장착될때에 하우징(2)의 내측면과 하부절연체(10)의 외측면에서 끼어지기 때문에 하우징(2)와 강고히 접촉해서 전기적 접속이 확실히 되도록 되어 있다.

본 실시예에 있어서는 상술한 바와같은 거의 동일 형상의 하부접촉부재를 2매 사용하는 것으로 1매의 접촉부재에 대해서 1개의 접촉부를 설치하도록 한 것이 상술의 제1 및 제2의 실시예와 다르다.

이와같이 하는 것에 의해 스프링으로서의 역할을 담당하는 탄성부의 길이 칫수및 폭에 대해서 설계의 자유도를 크게 취할수가 있도록 된다.

다음으로 제4실시예의 감진소자(61)에 대해서, 제12도내지 제14도를 참조해서 설명한다.

본 실시예에 있어서는 제3의 실시예와 같게 동일형상의 하부접촉부재를 2매 사용하는 것에 의해서 관성구(6)과의 접촉부를 2개로 하였다.

본 실시예의 하부접촉부재(71)은 제14도에 나타낸 것과 같은 형상을 하고 있으며, 대략 C 형상의 탄성부(71B)와 관통구멍(71D)를 가지는 기초부에 의해서 구성되어 있다.

탄성부(71B)는 그 한끝에 관성구(6)과 접촉해서 전기적인 접속을 유지하기 위한 접촉부(71A)를 가지고 있으며, 탄성부의 평면에 대해서 거의 직각으로 일으켜 세워 관통구멍(70A)에 관통삽입되어 있다.

또한 접촉부(71A)의 근방에는 탄성부(71B)의 복원력에 의한 접촉부의 상방향으로의 이동량을 규제하기 위한 스톱퍼(71C)가 설치되어 있다.

하부접촉부재(71)에는 복수의 관통구멍(71D)가 설치되어 있으며, 본 실시예에 있어서는 제14도에 나타낸 바와같이 2개의 관통구멍이 설치되어 있고, 이 관통구멍(71D)에 하부절연체(70)에 설치된 다리부(70B)및 고정부(70C)가 관통삽입된후에 고정부(70C)의 선단은 전기인두나 초음파웰더등에 의해 폭확장변형되는 것에 의해 하부접촉부재(71)은 하부절연체(70)에 잡혀 고정된다.

여기서, 본 실시예에 있어서는 관통구멍을 2개로 하고 있지만, 반드시 2개일 필요는 없고, 칫수등의 제 조건이 허용하면 그 이상으로 할수도 있고, 또한 역으로 1개로 하는 것도 가능하다.

그러나, 관통구멍을 1개로한 경우에는 하부접촉부재가 회전운동하지 않도록 예로는 하부절연체에 설치되는 다리부및 고정부의 형상을 사각기둥등의 형상으로 하고 관통구멍에도 그에 대응하는 형상으로 하는등의 회전방지기구를 설치해서 하부절연체와 하부접촉부재의 위치관계가 변형하지 않는 움켜쥠 고정구조로 한다.

하부접촉부재(71)의 가장자리에는 접속편(71E)가 뻗어 있으며, 이 접속편(71E)는 하부절연체(70)과 함께 하부접촉부재(71)이 하우징(2)에 압입장착될 때에 하우징(2)의 내벽과 하부절연체(70)의 외벽으로 끼워지기 때문에 하우징(2)와 강고히 접촉해서 전기적 접속이 확실히 되도록 되어 있다.

또한, 본 실시예에 있어서의 하부절연체(70)은 상술한 실시예에 있어서의 하부절연체(10)과 다리부(10B)및 고정부(10C)의 성형위치가 다를뿐 그외의 구성및 그 동작에 관해서는 같다.

본 실시예에 있어서는 동일형상의 하부접촉부재(71)을 2매 사용하고, 하우징(2)의 거의 중앙을 기준으로 180°회전시킨 대칭위치에 각각 하부접촉부재(71)이 하부절연체(70)에 잡혀 고정되어 있다.

하부접촉부재(71)은 관성구(6)이 전동할때 관통구멍(70A)중에서 각각 독립적으로, 즉 상호 간섭함 없이 각각 승강행정에 따라서 상하운동을 행하도록 소정의 간격, 본 실시예에 있어서는 0.1 - 0.3㎜ 정도의 간격을 가지고 접촉부(71A)의 선단이 정지중인 관성구(6)에 접촉하도록 되어 있다.

이상 설명한 제2실시예로부터 제4의 실시예에 이르는 각각의 감진소자의 동작에 대해서는 제1의 실시예의 감진소자(1)과 완전히 같다.

즉, 정규의 부착자세로 정지상태일 때에는 도전단자핀(5)로부터 하우징(2)까지의 직렬전로가 on상태를 유지하고, 규정값 이상의 진동을 받은 때에 관성구(6)과 하우징(2) 사이의 접촉이 도중에 끊겨서 off신호를 발생하여 이것을 도시하지않은 각 제어대상기기로의 진동검출신호로서 제공하여 여기서 off신호의 폭및 주기등에서 지진인가 아닌가의 판단을 통해서 지진으로 판단되면 자동소화등의 적절한 보안처리가 취해진다.

또한, 본 실시예에 있어서는 상술한 문제를 해결하기 위한 수단으로서 관성구와 접촉해서 전기적인 접속을 유지하기위해 상호 간섭하는 일없이 각각 독립적으로 관성구에 밀어올리는 힘을 부여하도록 되어진 접촉부를 2개 설치한 실시예를 나타내었지만 칫수가 허용되면 3개 혹은 그 이상으로 해도 좋다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 감진소자가 지진에 의한 진동 이외의 특수한 외부진동을 받아서 관성구가 전동하는 일 없이 관통구멍상에서 자전운동을 하고, 하부 접촉부재에 설치된 하나의 접촉부가 관성구와 불완전도금부에서 접촉하게 되어도 남은 접촉부가 독립적인 접촉효과를 발휘하는 것에 의해서 전기적 접속이 유지되기 때문에 접점 off로 되는 일이 없고, 또한 관성구를 작게하는것및 관성구가 정지상태에 있는 때에 정지하는 하부절연체의 관통구멍이 작은 지름으로 있는 것에 따른 제약등을 극복한 보다 신뢰성 높고 우수한 성능을 가진 소형의 감진소자를 제공할수가 있다.

Claims (7)

1. 마개체와 유저원통상의 도전성 하우징에 의해 형성된 밀폐용기와, 이 밀폐용기내에 전동자유롭게 수용된 도전성의 관성구와, 상기 마개체의 거의 중심에 이와는 절연상태로 기밀적으로 관통고착된 도전단자핀과, 이 도전단자핀의 밀폐용기 내측끝에 고착되어 이 도전단자핀을 중심으로 하는 거의 방사상으로 상기 관통구와 접촉가능한 복수의 탄력적인 탄성을 가진 가지형상을한 도전재부재의 상부접촉부재와, 그 상부접촉부재와 마개체의 사이에 전기절연재제의 상부절연체가 지지판에 의해 상기 도전단자핀에 고착되며, 거의 중심으로부터 외측으로 향해서 동심원상으로 완만히 상승하는 경사면이 형성되고 또한 중심부에 관통구멍이 설치된 하부절연체가 하우징의 밑면 근방에 실질적으로 고정되어 있으며, 하우징내의 밑면과 하부절연체 하면의 사이에 도전성의 하부접촉부재가 하우징과 전기적으로 접속되도록 설치되어 이 하부접촉부재의 일부분으로 있는 접촉부가 상기 하부절연체의 관통구멍에 관통삽입되며, 상기 하부절연체의 경사면상에는 상기 관성구가 하우징이 정규자세로 정지하고 있을 때에는 중력및 상부접촉부재의 가지형상부로부터 부여되는 힘에 의해 하부접촉부재의 접촉부의 밀어올리는 힘에 저항해서 경사면 중심의 관통구멍상에 위치하여 접촉부재의 접촉부와 전기적 도통상태로 접촉하고, 이 접촉이 관성구의 전동에 의해서 차단되도록 배치되며, 또한 이 관성구는 그 전동상태에서도 가지형상부와의 접촉상태가 유지되도록 되어 있으며, 하부절연체와 하부접촉부재의 위치관계가 실질적으로 변화하지 않는 움켜져 고정되는 구조로 되어있는 것을 특징으로 하는 감진소자에 있어서, 상기 하부접촉부재는 관성구가 하부절연체에 설치된 관통구멍상에 위치하고 있는 상태에서 상호 간섭하는 일 없는 복수의 접촉부및 탄성부를 가지고 있으며, 그 접촉부는 상기 하부절연체의 관통구멍내에 있어서 그 내면과 접촉함 없이 상하로 이동가능하고 또한 상호 소정의 간격을 가지고 정지중인 관성구와 접촉가능하게 되어 있고, 또한 탄성부는 관성구가 하부절연체에 설치된 관통구멍상에 위치하고 있는 상태에 있어서 소정의 간격을 가지고 상호 간섭하는 일 없도록 유지되며, 상기 접촉부를 통해서 관성구에 각각 독립적으로 밀어올리는 힘을 부여하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 감진소자.
2. 제1항에 있어서, 하부접촉부재에 설치된 접촉부의 간격을 하부절연체에 설치된 관통구멍 직경의 1 / 9 에서 1 / 3 정도로 한 것을 특징으로 하는 감진소자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하부접촉부재는 거의 나선상의 상호 대칭형상을 한 2 본의 탄성부및 접촉부를 가지고 있으며, 그 접촉부는 탄성부의 평면에 대하여 소정의 각도로 세워진 것을 특징으로 하는 감진소자.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하부접촉부재는 거의 나선상의 테를 각각 거의 동일한 폭으로 평행하게 설치한 형상을 한 2 본의 탄성부와, 그 탄성부에 각각 설치되며 상호 대칭형상을 한 접촉부를 가지고 있고, 그 접촉부가 탄성부의 평면에 대해서 소정의 각도로 세워진 것을 특징으로 하는 감진소자.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하부접촉부재를 복수 설치한 것으로 탄성부및 접촉부를 복수로 한 것을 특징으로 하는 감진소자.
6. 제5항에 있어서, 하부접촉부재는 거의 나선상의 탄성부와 그 한끝에 설치되며 탄성부의 평면에 대해 거의 직각으로 세워진 접촉부를 가지고 또한 탄성부및 접촉부 이외의 부분이 거의 같은 형상을 하고 있으며, 이들 복수의 하부접촉부재를 중첩한 상태로 하고, 탄성부및 접촉부는 상하방향으로 소정의 간격을 가지고 상호 간섭하지 않도록 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 감진소자.
7. 제5항에 있어서, 하부접촉부재는 그 한끝에 접촉부가 설치된 탄성부와 하부절연체에 잡혀 고착되기 위한 구조를 가진 기초부로서 구성되어 있으며, 복수의 그 하부접촉부재를 하부절연체에 설치된 관통구멍의 거의 중심을 기준으로한 대칭위치에 각각 설치되고 또한 접촉부가 상기 탄성부의 평면에 대해 소정의 각도로 세워져 있는 것을 특징으로 하는 감진소자.