KR100379754B1 - 낙하센서 - Google Patents

Abstract

본 발명의 낙하센서는 복수의 가동부가 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등한 간격으로 배치된 가동전극을 구비하며, 이 가동전극의 외측에 설치되어 상기 가동전극과 접촉분리가 가능하게 된 고정전극을 구비하며, 상기 복수의 가동부의 내측에 위치하는 관성체를 구비하며, 가동접점인 상기 가동부가 상기 고정전극과 상기 관성체에 끼워져서 전연(展延)하지 않도록, 상기 관성체가 상기 고정전극에 도달하는 것을 방지하는 완충부를 구비하며, 그리고, 상기 낙하센서의 중심축이 중력의 방향에 대하여 직각을 형성하도록 배치하며, 또한, 평상시에는 상기 가동전극을 상기 관성체가 그 중량에 의하여 탄성적으로 변형시킴으로써 가동접점인 상기 가동부와 상기 고정전극을 접촉시켜 전로(電路)를 형성하도록 구성하며, 낙하시에는 상기 가동부의 탄성에 의해 상기 관성체가 밀려 되돌려지는 동시에, 상기 가동부와 상기 고정전극이 이격되어 전로를 개방하도록 구성된 것이다.

Description

낙하센서{FREE FALL SENSOR}

본 발명은, 예를 들면 소위 노트북(NOTE PC)과 같은 휴대용 전자기기 등의 낙하상태를 검출하는 소형의 낙하센서에 관한 것이다.

상기의 휴대용 전자기기는, 그 사용 중에 낙하사고 등을 일으킴으로써 하드웨어에는 거의 손상이 없어도, 데이터에 중대한 손상을 줄 우려가 있다. 예를 들면, 상기 휴대용 전자기기의 기억장치로서 사용되는 하드디스크는 충격등에 대한 강도가 근래 향상되고 있다. 그러나, 데이터의 기입·판독을 할 때는, 암(arm)에 지지된 헤드가 하드디스크의 디스크표면 근방을 미소한 간격으로 주사하고 있기 때문에, 상기 기계적 강도를 넘지 않는 비교적 작은 충격에 의해서도 디스크헤드의 선단이 접촉·손상되어 버릴 가능성이 있다. 이와 같은 손상을 방지하는 대책으로서, 상기의 충격이 작용하기 전, 헤드를 디스크의 외주에 설치한 대피장소로 이동해 두는 대책이 있다. 이 대책을 채택하면, 손상의 위험성을 최소한으로 할 수 있다.

그러나, 상기의 대책을 실행하기 위해서는 낙하에 의해서 충격을 받기 전의 단계에서 헤드의 대피처리 등을 실시할 필요가 있다. 따라서, 기기가 낙하하였을 때의 하드·소프트 양면의 손상을 최소한으로 그치게 하기 위해서는 기기가 낙하상태로 되었다는 것 자체를 검출할 수 있는 센서가 필요하다.

상기와 같은 센서로서는, 예를 들면 가속도센서가 있으며, 이 가속도센서로서는 여러 가지의 것이 제안되어 있다. 예를 들면, 강구(鋼球)나 무게 추를 사용한 기계식의 것이 있으나, 그 대부분은 가로방향의 가속도에만 대응한 것이며, 중력방향의 가속도에 대응한 것은 적다. 더욱이, 종래에 있어서, 중력방향의 가속도에 대응한 것의 대부분은 낙하한 충격가속도를 검출하는 것으로서 낙하충격을 받기 전에 낙하상태를 검출할 수 있는 것은 거의 없다.

예를 들면, 일본국 특개평8-321236호 공보에 나타낸 응진(應震)스위치는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 응진스위치(101)내의 코일스프링(102)에 의해서 추(103)를 지지하고 있다. 상기 응진스위치는 그 주위의 우산형상의 전극(104)과 추(103)가 접촉하는 것으로서 전로가 형성되는 것이다. 그러나, 상기 응진스위치는 사실상, 가로방향의 가속도밖에는 검출할 수가 없다. 즉, 상기 응진스위치와 같은 구조로 중력방향의 가속도를 검출한다는 것은, 바꾸어 말하면, 무게추 등의 겉보기상의 중량변화를 검출하는 것이 된다. 그러나, 특히 낙하에 의한 중량의 감소변화를 검출하기 위해서는 무게추를 지지하는 스프링은, 평상시는 무게추의 중량을 지지하는 것인 동시에, 낙하에 수반하는 근소한 중량변화에 대해서도 충분히 변화하지 않으면 안된다. 예를 들면, 상기 특개평8-321236호에 있어서는, 코일스프링(102)이 그 길이를 변화시키지 않으면 안되기 때문에, 스프링의 선정이 극히 곤란하다.

또, 일본국 특개평8-249995호에 개시된 진동검지스위치에 있어서는 도 14에 나타내는 바와 같이, 진동검지스위치(111)에 설치된 코일스프링(112)의 선단에, L자형의 지지대(113)를 통해서 가동측의 접점부재(114)를 가로방향으로 지지하고 있다. 그리고, 진동검지스위치(111)에서는 3차원방향의 진동에 대하여, 상기 접점부재(114)와 고정측의 접점부재(115)가 접촉하여 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 그러나, 이와 같은 구조에서는 센서의 설치자세가 결정되어 버린다. 예를 들면, 상기 진동검지스위치(111)를 정립자세로 하는 경우와, 도립자세로 하는 경우와, 또 90도 경사시킨 경우에 있어서는 각각 코일스프링에 걸리는 힘의 방향이 당기기, 압축, 굽히기로 다르기 때문에, 각각의 설치자세에 있어서의 특성을 일치시키는 것이 곤란하다. 이에 대하여, 낙하상태를 검출하는 센서로서는 정립, 도립의 양자세에 있어서의 특성이 동일한 것이 바람직하며, 가능한 한 설치자세에 자유도가 있는 것이 바람직하다.

한편, 종래의 가속도스위치와 같은 센서는 비교적 큰 기기에 설치되는 것을 전제로 하고 있으며, 그와 같은 기기는 사용시의 자세도 거의 결정되어 있었다. 이에 대하여, 예를 들면, 상기 센서를 노트북용의 하나의 구성부품인 하드디스크 등에 사용하는 경우에는 상기 센서는 설치장소의 제약등으로 인해서 하드디스크내에서 정립, 도립의 어느 자세로도 사용되는 경우가 상정된다. 또한, 예를 들면, 이와 같은 하드디스크를 탁상PC(desk-top PC)등에 전용하는 경우, 근래의 장소절약형 탁상공간에 있어서는 수용장소의 제약으로 인하여 하드디스크 자체를 가로방향으로 사용할 가능성도 있다. 그 때문에, 사용시의 자세가 한정되는 센서는 그것이 설치된 기기의 자세도 한정되어 버리게 되므로, 이용자의 편리성이 제한되어 버린다. 그래서 사용시의 자세의 제한이 적은 센서가 요구되고 있다.

또, 상기한 구성의 가속도센서와는 다른 종류의 가속도센서로서는, 예를 들면, 자력에 의해 무게추를 유지하며, 또한 검출된 가속도에 따라서 무게추의 위치를 항상 일정하게 유지하도록 피드백을 행하는 서보형 가속도센서나, 광섬유의 왜곡을 이용하는 가속도센서가 있다. 그러나, 이와 같은 구성의 가속도센서는 구조상 전력소비가 크고, 휴대용 전자기기등에 사용할 수 있도록 소형화하는 것이 곤란하다.

또, 소형의 가속도센서로서는 반도체를 사용한 것도 많이 제안되고 있다. 이들은, 예를 들면, 외팔보식 캔틸레버의 선단에 무게추부를, 또, 밑동부근에 검출부를 설치하여, 가속도의 변화에 의한 캔틸레버의 형상변화를 검출부의 왜곡량으로서 검출하는 것이다.

그러나, 낙하하여 마루면 등에 떨어진 순간에 낙하물이 받는 충격가속도는 쉽게 중력가속도의 1000배 이상이 된다. 또, 평상시의 사용에 있어서, 책상 위에 놓아졌을 때 받는 충격가속도도 중력가속도의 10배 이상이 된다. 이에 대하여, 방식에 관계없이, 겉보기상의 중량감소와 같이 작은 가속도변화를 검출할 수 있는 구조를 구비한 종래의 가속도센서에서는 무게추를 유지하는 부분의 구조는 극히 약하여, 상기와 같은 낙하시의 큰 충격을 받은 후에도 반복해서 사용될 수 있게 하는 것이 대단히 곤란하다. 물론, 평상시의 사용에 있어서 받는 경미한 충격에 의해서도, 센서가 손상을 받아 본래의 기능을 상실할 가능성이 있다. 또, 이들 가속도센서에 있어서도, 상기한 설치자세의 문제가 있으며, 특히 센서를 가로로 하여도 동일한 특성이 얻어지는 센서는 복수의 센서를 조합한 것 이외에는 사실상 얻어지지 못하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 실용성에 뛰어난 낙하센서를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시예를 나타내는 낙하센서의 세로단면도.

도 2는 도 1에 나타내는 낙하센서의 A-A단면의 화살표시도면.

도 3은 가동전극의 정형전(整形前)의 평면도.

도 4는 가이드 및 절연체의 사시도.

도 5는 낙하센서가 낙하상태에 들어간 예를 나타내는 세로단면도.

도 6은 관성구를 생략하고 나타낸 낙하센서의 세로단면도.

도 7은 가속도의 변화와 낙하센서의 신호변화의 모양을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 제2의 실시예를 나타내는 도 1에 상당하는 도면.

도 9는 도 2에 상당하는 도면.

도 10은 가동전극, 가이드 및 절연체 등을 나타내는 도면.

도 11은 도 6에 상당하는 도면.

도 12는 본 발명의 제3의 실시예를 나타내는 도1에 상당하는 도면.

도 13은 종래 구성의 가속도 스위치의 한 실시예를 나타내는 세로단면도.

도 14는 종래 구성의 가속도 스위치의 다른 실시예를 나타내는 세로단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 낙하센서 2 ; 용기(容器)

3 ; 헤더 4 ; 단자 핀

5 ; 전기절연성 충전재료 6 ; 가동전극

6A ; 접촉부 6B ; 관통구멍

7 ; 고정판 8 ; 가이드

8A ; 관통구멍 8B ; 오목부

8C ; 돌기 9 ; 절연체

9A ; 기둥 형상체 10 ; 관성구(慣性球)

본 발명의 낙하센서는 복수의 가동부가 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등한 간격으로 배치된 가동전극과, 이 가동전극의 외측에 설치되어 상기 가동전극과 접촉분리가 가능하게 된 고정전극과, 상기 복수의 가동부의 내측에 위치하는 관성체와, 가동접점인 상기 가동부가 상기 고정전극과 상기 관성체에 끼워져서 전연(展延)하지 않도록, 상기 관성체가 상기 고정전극에 도달하는 것을 방지하는 완충부를 구비하며, 그리고, 상기 낙하센서의 중심축이 중력의 방향에 대하여 직각을 형성하도록 배치하며, 또한, 평상시에는 상기 가동전극을 상기 관성체가 그 중량에 의하여 탄성적으로 변형시키는 것에 의하여, 가동접점인 상기 가동부와 상기 고정전극을 접촉시켜 전로(電路)를 형성하도록 구성하며, 낙하시에는 상기 가동부의 탄성에 의해 상기 관성체가 밀려 되돌려짐과 동시에, 상기 가동부와 상기 고정전극이 이격(離隔)되어 전로를 개방하도록 구성된 것이다.

상기의 구성에 의하면, 센서의 정지시에는 관성체의 중량에 의해 가동전극의 가동부가 굴곡 고정전극에 접촉하고 있으며, 센서의 낙하시에는 가동부가 되돌아가는 것에 의하여 가동전극이 고정전극으로부터 이격된다. 이에 의해, 양전극간의 도통상태를 감시하는 것에 의하여, 센서 및 그것이 설치된 기기의 낙하를 검출할 수가 있다. 이 구성의 경우, 가동전극의 복수의 가동부를 센서의 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등한 간격이 되도록 배치하였기 때문에, 센서는 그 중심축을 중력방향과 직각이 되도록 설치하면, 센서의 설치위치는 중심축의 주위에 자유롭게 회전시킬 수 있다. 따라서, 센서의 설치자세는 정립과 도립을 포함하여 상당히 자유롭게 되므로, 그 설치가 용이하게 됨과 동시에, 센서를 설치한 기기의 설치자세의 자유도가 증가한다.

본 발명의 다른 낙하센서는 금속판의 중심에 설치된 관통구멍에 도전성의 단자 핀을 전기절연성 충전재료에 의해서 기밀로 관통고정시킨 헤더와, 개방구단에 상기 금속판이 기밀로 고정되어 밀폐용기를 구성한 금속제의 유저 통형상의 용기와, 이 용기의 내부에 배치된 전기절연성 가이드 및 중심축 대칭 형상의 관성체와, 상기 단자 핀의 용기 내부측에 도전적으로 고정되며, 상기 낙하센서의 실질적인 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등하게 배치된 복수의 가동부를 갖는 가동전극을 구비하며, 이 가동전극의 각 가동부의 선단은 자유상태에서는 실질적인 고정전극인 상기 용기의 내면과 등거리가 되도록 배치하며, 상기 가동부는 수평으로 배치되었을 때, 상기 관성체의 중량을 받으면 탄성적으로 변형하여 고정전극인 상기 용기의 내면에 접촉하여 전로를 형성함과 동시에, 낙하중의 가속도의 변화에 수반하여 상기 관성체의 중량에 저항하여 상기 용기로부터 이격되어 전로를 개방하는 탄성을 갖도록 구성하며, 그리고, 상기 가동부의 사이에 위치하도록 설치되며, 상기 가동부가 상기 고정전극과 상기 관성체에 끼워져서 전연하지 않도록, 상기 관성체가 상기 고정전극에 도달하는 것을 방지하는 완충부를 구비한 것이다. 이 구성의 낙하센서에 있어서도, 거의 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.

이 경우, 가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위해, 상기 금속용기의 내면에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위에 절연성 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하는 것이 바람직하다.

또, 가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해서 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위해, 상기 금속용기의 주벽에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위를 안쪽으로 돌출시키는 것에 의하여 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하는 것도 좋은 구성이다. 이 경우, 상기 용기의 내부 저면에 전기절연체를 배치하여, 상기 관성체가 도전적으로 상기 용기의 내부 저면에 접촉하지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드에 있어서의 상기 가동부의 움직임에 간섭하지 않는 위치에 돌기를 설치하여, 이 돌기에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부 및 상기 가동부의 밑동근방에 접촉하는 것을 방지하며, 상기 가동전극이 탄성한계이상의 소성굴곡하는 변형등을 받는 것을 방지하도록 구성하여도 좋다.

또한, 가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위하여, 상기 금속용기의 주벽에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위를 안쪽으로 돌출시키는 것에 의하여 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하며, 그리고, 상기 용기의 내부 저면에 전기절연체를 배치하여, 상기 관성체가 도전적으로 상기 용기의 내부 저면에 접촉하지 않도록 구성하며, 또한, 상기 가이드에 있어서의 상기 가동부의 움직임을 간섭하지 않는 위치에 돌기를 설치하여, 이 돌기에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부 및 상기 가동부의 밑동근방에 접촉하는 것을 방지하며, 상기 가동전극이 탄성한계 이상의 소성굴곡하는 변형 등을 받는 것을 방지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 가동전극에 있어서의 상기 단자 핀과의 고정부분의 중앙에 관통구멍을 설치하며, 이 관통구멍을 삽입 관통시킨 상기 단자 핀의 단면에 용접 고정되며, 상기 가동전극을 상기 단자 핀으로 도전적으로 끼워 지지하여 고정하는 금속제의 고정판을 구비하며, 적어도 상기 고정판에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부에 직접 접촉하지 않도록 구성하는 것도 좋은 구성이다.

또한, 상기 가동전극을 상기 단자 핀으로 도전적으로 끼워 지지하여 고정하는 금속제의 고정판을 구비하며, 상기 가이드의 단자 핀 측에 상기 고정판의 형상에 맞춘 오목부를 설치하며, 상기 고정판을 상기 오목부에 배치할 때 상기 가이드와 상기 고정판의 사이에 가동전극을 배치하며, 상기 가동전극의 가동부의 밑동근방을, 상기 가이드와 상기 고정판으로 끼워 지지하는 것에 의하여, 상기 가동전극을 소정의 형상으로 정형하는 것도 바람직하다. 이 경우, 상기 고정판의 평면형상을 비원형으로 하며, 상기 가이드의 오목부에 상기 고정판의 평면형상에 대응하는 돌기를 형성하는 것에 의하여, 상기 고정판의 회전을 방지하도록 구성하여도 좋다.

(실시예)

이하, 본 발명의 제1의 실시예에 대하여, 도 1∼ 도 7에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 낙하센서의 세로단면도, 도 2(a)는 그 A-A단면의 화살표시도면이며, 도 2(b)는 관성구를 제거한 상태를 나타낸다. 또, 도 3은 이 낙하센서에 사용되는 가동전극의 평면도, 도 4(a) 및 (b)는 부품을 설명하기 위한 사시도, 도 5는 이 낙하센서가 낙하상태에 들어갔을 때의 예를 나타내는 단면도, 도 6은 관성구를 제거한 낙하센서의 세로단면도, 도 7은 가속도의 변화에 수반하는 낙하센서의 신호변화의 모양을 나타내는 도면이다.

본 발명의 낙하센서(1)는 금속제의 용기(2)를 가지고 있다. 이 용기(2)는 금속판을 드로잉성형시킨 것이며, 한쪽이 폐쇄된 원통형(즉, 유저 통형상용기)으로 형성되어 있으며, 이 용기(2)의 개방구단에는 금속제의 헤더(뚜껑체)(3)가 끼워져 결합되어 있다. 이 헤더(3)는 용기(2)의 내주와 거의 동일한 외주를 갖는 원환형상의 금속판이다. 이 헤더(3)의 중앙에 형성된 관통구멍(3A)에는 도전성 단자 핀(4)이 유리등의 전기절연성 충전재료(5)에 의해서 기밀로 관통고정되어 있다. 또, 용기(2)와 헤드(3)는 그 결합면을 용접등에 의해서 기밀로 고착시키고 있다. 이에 의해, 용기(2)는 밀폐용기를 구성하고 있다. 이 경우, 상기 소형의 밀폐용기를 구성하는 용접방법으로서는, 예를 들면, 레이저용접이 적합하다.

상기 밀폐용기(2)내의 공간에는, 질소나 아르곤, 헬륨과 같은 불활성 가스를 치환 밀봉주입하는 것이 바람직하다. 이 불활성가스의 밀봉주입에 의해, 전기적인 접촉부분인 가동전극(6)이나, 실질적인 고정접점인 용기(2)의 내면 및 관성체인 관성구(10)가 부식을 일으키지 않도록 할 수 있어, 이들의 전기적 접촉상태나 이동에 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 예를 들면, 이들 개소에 도금 등의 표면처리를 하여 부식방지를 꾀한 경우나, 부식되지 않는 재료를 선정하여 사용한 경우 등에는, 용기(2)내의 통상의 대기를 밀봉주입하여도 좋다. 또 낙하센서(1)가 설치되는 공간자체를 불활성가스로 채우고 있는 경우와 같이, 사용상의 문제가 없는 것이라면, 반드시 낙하센서(1)자체를 기밀로 밀봉주입할 필요는 없으며, 코킹이나 접착 등의 방법으로 용기와 헤더를 고정시켜도 좋다.

단자 핀(4)의 용기 내부측의 단면에는 가동전극(6)이 도전적으로 고정되어 있다. 이 가동전극(6)은, 예를 들면 인청동 등의 탄성이 있는 도전재료로 이루어지며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원판부의 외주부에는, 실질적인 가동부인 복수의 암 형상의 접촉부(6A)가 방사형상으로 설치되어 있다. 이 가동전극(6)의 중앙에 관통구멍(6B)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 단자 핀(4)을 상기 관통구멍(6B)에 삽입관통시킴과 동시에, 단자 핀(4)의 단면과 금속제의 고정판(7)의 중앙에 설치한 돌기(projection)를 용접 고정시키는 것이 의하여, 가동전극(6)을 고정판(7)과 단자 핀(4)에 의해 끼워 지지하여 고정시키고 있다.

그리고, 용기(2)의 내부 양 단면에는, 각각 전기절연재료에 의해 성형된 가이드(8) 및 절연체(9)가 배치되어 있다. 가이드(8)의 중앙에는 상기 단자 핀(4)을 삽입 관통시키기 위한 관통구멍(8A)이 설치되어 있다. 가이드(8)의 일측 단면에는 상기 가동전극(6) 및 상기 고정판(7)을 배치하기 위한 오목부(8B)가 설치되어 있다. 이 오목부(8B)에는 내측을 향해서 3개소의 돌기(8C)가 설치되어 있다. 그리고, 고정판(7)은 상기 3개의 돌기(8C)를 피하도록한 평면형상으로 형성되어 있다. 또, 오목부(8B)의 주위에는 가동전극(6)의 접촉부(6A)의 움직임을 방해하지 않기 위한 오목한 함몰부(8D)가 6개의 접촉부(6A)에 대응하도록 6개 설치되어 있다.

상기 가동전극(6)은 가이드(8)상에 도 3과 같은 평면형상 그대로 각각의 접촉부(6A)를 상기 오목한 함몰부(8D)에 맞추어 배치하며, 그 위로부터 고정판(7)을 가이드(8)의 오목부(8B)에 끼워 넣고 있다. 이에 의해, 접촉부(6A)는 그 밑동이 오목부(8B)와 고정판(7)에 의해 끼워져서 소정의 형상으로 정형된다. 또한, 이 상태로, 고정판(7)과 상기 단자 핀(4)을 용접하는 것에 의하여, 헤더(3)에 가이드(8)와 고정판(7)과 가동전극(6)을 모두 고정할 수 있다.

본 실시예의 경우, 극히 얇은 금속판(상세하게는 후술함)인 가동전극(6)을 미리 정형해 둘 필요가 없게 되므로 그 취급이 용이하게 된다. 또, 오목부(8B)에 돌기(8C)를 설치함과 동시에 고정판(7)을 상기 돌기(8C)를 피할 수 있는 비원형의 평면형상으로 한 것이기 때문에, 고정판(7)을 오목부(8B)에 삽입할 때 고정판(7)이 회전하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해서, 접촉부(6A)가 뒤틀리거나 경사지거나 하는 원하지 않는 변형을 방지할 수 있다.

또, 절연체(9)는 용기(2)의 비개방구측에 배치되어 있으며, 그 원판부의 외주부에는 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 복수의 기둥형상체(9A)가 설치되어 있다.이 기둥형상체(9A)는 후술하는 관성구(10)가 용기(2)와 직접 접촉하지 않도록 하는 완충부인 동시에, 각각의 선단이 가이드(8)의 단면과 맞접하는 것에 의하여 그 축 방향의 위치관계를 결정하는 것이다. 또한, 양자의 원주방향의 위치관계는 제조시에 화상처리등에 의해서 양자를 맞추는 것에 의하여 결정된다. 또, 절연체(9)를 용기(2)에 삽입한 후의 회전은, 예를 들면 기둥형상체(9A)를 그 선단부가 외주방향을 향해서 열리게 하는 형상으로 함으로써 방지할 수 있다. 또, 절연체(9)를 접착제 등에 의해 용기(2)에 고정하여도 좋다. 또한, 가이드(8)의 접촉부분에 결합부를 설치하여, 이 결합부에 절연체(9)의 기둥형상체(9A)의 선단부를 끼워 결합시킴으로써, 양자의 위치관계를 고정시켜도 좋다.

상기 용기(2)의 내부에는 관성체인 관성구(10)가 배치되어 있다. 이 관성구(10)는 낙하센서(1)가 도 1에 나타내는 바와 같이 정립(정규)자세로, 또한 정지상태일 때는 항상 가동전극(6)의 복수의 접촉부(6A)의 어느 것인가 한개를 탄성적으로 변형시킨다. 이에 의해서, 그 변형된 접촉부(6A)의 선단이, 실질적인 고정전극인 용기(2)의 내면에 접촉하며, 이것에 의해서 단자 핀(4)과 용기(2)와의 사이가 전기적으로 접속되어 있다.

상기 가동전극(6)은 낙하센서를 소형으로 구성한 경우, 관성구(10)에 의해 충분히 탄성변형되기 위해서는 극히 얇은 것으로 할 필요가 있다, 예를 들면, 용기(2)의 직경을 5mm로 한 경우는 관성구(10)의 직경을 약 3.5mm로 함과 동시에, 가동전극(6)의 접촉부(6A)의 폭을 0.3mm로 하며, 또한, 그 두께를 15μm로 할 필요가 있다.

여기에서, 관성구(10)가 용기(2)의 내면까지 도달하도록 하는 구조로 되어 있다고 가정하면, 센서의 낙하시 등에 관성구(10)와 용기(2)의 사이에서 접촉부(6A)가 충격가속도를 받아서 강하게 끼워진다. 이 때문에, 접촉부(6A)가 소성변형 하거나, 접촉부(6A)가 장기간에 걸쳐서 반복하여 강하게 끼워지게 됨으로써 서서히 전연(展延)되어 변형한다. 그 결과, 낙하센서로서의 소정의 성능을 얻지 못하게 될 가능성이 있다. 그래서, 본 실시예에서는 상술한 절연체(9)에 설치된 완충부인 기둥형상부(9A)의 기능에 의해서, 관성구(10)가 고정전극인 용기(2)의 내면에 직접 접촉하지 않도록 구성한 것이다. 이것에 의해서, 기둥형상부(9A)의 사이에 배치된 가동접점인 접촉부(6A)는 관성구(10)와 용기(2)에 의해 직접 끼워지지 않기 때문에, 소성변형하는 것을 방지할 수 있다.

또, 가동전극(6)을 직접용접 등으로 단자 핀(4)에 고착시키려면, 그 고착부분이 열팽창으로 변형하거나 용융변형해 버리기 때문에, 가동전극 전체가 소정의 형상을 유지할 수 없다는 문제가 있다. 이것에 대하여, 본 실시예에서는 가동전극(6)을 단자 핀(4)에 직접용접하지 않고 가동전극(6)에 설치된 관통구멍(6B)을 통하여 고정판(7)과 단자 핀(4)을 용접하는 것에 의하여 가동전극(6)을 고정판(7)과 가이드(8)로 끼워 넣도록 구성하였다. 이것에 의해서, 고착시에도 가동전극에 변형이 일어나게 하는 열을 가하는 일이 없게 되어, 전극형상의 소망하지 않는 변형을 방지할 수 있다. 또, 고정판(7)은 가동전극(6)의 고착부 근방의 보호판으로서 기능하며, 관성구(10)가 직접 가동전극(6)에 직접 맞닿는 것에 의한 전극의 변형을 방지 할 수 있다. 또, 고정판(7)을 가이드(8)에 장착할때, 고정판(7)과 가이드(8)의 오목부(8B)로 가동전극(6)의 접촉부(6A)를 끼게 되기 때문에, 접촉부(6A)를 소정의 형상으로 확실하게 정형할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 가이드(8)에 돌기(8C)를 설치함으로써, 관성구(10)는 고정판(7), 특히 그 단면에도 닿지 않으므로, 이것에 의해서 관성구(10)의 표면에 손상을 입는 것을 방지할 수 있다. 또, 고정판(7)에 돌기(8C)에 결합하는 커팅부를 설치하였기 때문에, 고정판(7)을 가이드(8)의 오목부(8B)에 장착할 때, 고정판(7)의 회전을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 고정판(7)의 장착과 동시에 정형되는 가동전극(6)의 접촉부(6A)가 예상외의 변형을 하는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시예의 낙하센서(1)의 동작에 대하여 설명한다. 이 낙하센서(1)는 그 중심축이 중력방향에 대하여 직각을 형성하도록 검출대상물에 설치된다. 낙하센서(1)(검출대상물)가 정지하고 있을 때는 관성구(10)는 중력을 받아서 가동전극(6)의 접촉부(6A)를 휘어지게 하여 용기(2)내의 가장 낮은 위치에 위치한다(도 1참조). 이때, 관성구(10)는 절연체(9)의 기둥형상부(9A)위에 위치하여, 접촉부(6A)를 용기(2)와의 사이에서 직접 끼는 일이 없고, 또한, 접촉부(6A)의 선단은 용기(2)의 내면에 접촉하여 단자 핀(4)과 용기(2)의 사이를 전기적으로 접속하고 있다.

그런데, 낙하센서(1)를 설치한 검출대상물이 낙하상태가 되면, 낙하센서(1)그 자체가 낙하상태로 되며, 이때, 일시적으로 관성구(10)에 걸리는 중력이 감소한다. 그 때문에, 관성구(10)가 가동전극(6)의 접촉부(6A)를 밀어 내리고 있던 힘은 감소하여, 결국은 접촉부(6A)의 선단은, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 용기(2)의 내면에서 떨어져 전로를 차단한다. 여기에서, 예를 들면 접촉부(6A)의 탄성을 관성구(10)의 중량이 절반이 되었을 때 용기(2)로부터 분리되도록 설정하면, 낙하센서(1)에 걸리는 중력이 0.5G이하로 되었을 때 검출대상물이 낙하상태에 빠진 것으로 판정할 수 있다. 물론, 이 검출중력의 값은, 관성구(10)의 질량과 접촉부(6A)의 탄성을 적당하게 선정하는 것에 의해 자유롭게 설정할 수 있다.

본 실시예의 낙하센서(1)를 실제로 제조한 제품에 대하여, 그 검출특성을 실측한 결과를 도 7에 도시한다. 이 경우, 5개의 낙하센서(1)의 검출특성을 실측하였다. 도 7의 가로축은 시간(ms)을 나타내며, 세로축은 중력가속도(G)를 나타낸다. 이 도 7에서, 5개의 낙하센서(1)는 약 0.6G∼0.4G의 사이에서, 출력신호가 ON에서 OFF로 변화하는 것을 알 수 있다.

또, 본 실시예의 낙하센서(1)를, 예를 들면 노트북(노트형 PC)등의 하드디스크에 설치한 구성에 있어서, 사용자가 노트북 등의 키보드의 키를 조작하였을 때, 그 키의 조작에 의거하여 노트북 본체에 작은 진동이 발생하지만, 이 진동에 의해서 본 실시예의 낙하센서(1)의 출력신호가 변화하는 일은 없다. 본 발명자는 실험에 의해서 상기 키조작(통상의 터치)에 의한 진동에 의해서 본 실시예의 낙하센서(1)의 출력신호가 변화하지 않는 것을 확인하고 있다. 참고로, 종래구성(도 14)의 센서를 노트북 등의 하드디스크에 설치한 구성에서는 키보드의 키조작에 의한 진동에 의해서 상기 센서의 출력신호가 변화하는 것, 즉, 이른바 채터링(chattering)이 발생한다는 것을 실험에 의해서 확인하고 있다. 따라서, 종래의 센서를 사용하는 경우, 채터링을 판정하는 회로가 필요하지만, 본 실시예의 낙하센서(1)에서는 그와 같은 회로는 필요가 없다.

이와 같은 구성의 본 실시예에 의하면, 낙하센서(1)의 원통형 용기(2)의 중심축을 중력의 검출방향에 대하여 직각으로 함과 동시에, 용기(2)의 내부에 가동전극(6)의 복수의 가동부(접촉부)(6A)를 균등하게 배치하도록 구성하였다. 이에 의해서, 낙하센서(1)를 설치하는 경우, 용기(2)의 축 방향만을 맞추면, 용기(2)의 설치자세가 이 축을 중심으로 어떤 각도로 용기(2)가 회전한 상태로 설치되어도, 낙하센서(1)의 기본적인 특성에 변화가 없다. 이 때문에, 상기 낙하센서(1)를, 예를 들면 노트북 등의 하드디스크에 설치한 경우에는, 그 각 기종의 규격에 의해 하드디스크를 표면방향으로 설치한 경우에도, 또한 이면방향으로 설치한 경우에도, 동일한 보호특성을 얻을 수 있다. 또한, 낙하센서(1)의 중심축 둘레에 회전시킨 상태로 낙하센서(1)를 고정하고 있는 것이라면, 탁상용 PC에 대하여 가로방향으로 설치하여도 문제가 없다.

또, 상기 실시예에 있어서는 완충부인 기둥형상부(9A)를 절연체(9)측에 설치하도록 구성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가이드(8)측에 설치한다하여도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 물론이며, 또한 양부재로부터 독립한 부품으로 하여 구성하여도 좋다.

또, 낙하센서(1)의 용기(2)내에 그 점성이 조정된 실리콘 오일과 같은 제동액체를 적당량 밀봉주입하도록 구성하여도 좋다. 이와 같은 구성으로 하면, 특히 낙하 이외의 단시간이면서, 또한 문제가 되지 않을 정도의 진동 등을 받은 경우는 관성체(관성구)(10)의 움직임을 억제할 수 있어, 불필요하게 보호기구 등이 동작하지 않도록 할 수 있다.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 도면이다. 이 제2의 실시예의 낙하센서(51)는, 금속판(52)의 관통구멍(52A)에 도전성의 단자 핀(53)을 삽입 관통시키고, 유리와 같은 전기절연성 충전재(54)로서 기밀로 고정시킨 헤더(55)와, 일단이 폐쇄된 유저 통형상의 금속용기(56)로 기밀용기가 구성되어 있다. 여기에서, 본 실시예의 낙하센서(1)는 금속용기(56)의 원통부의 외경이 3.3mm, 판 두께가 0.15mm이다. 그 때문에, 종래의 가속도 스위치등에서 사용되고 있는 링 프로젝션 용접과 같은 전기저항 용접 등에서는 용접시에 압력을 걸 필요가 있기 때문에, 용기(5)가 변형해 버릴 가능성이 있다. 또, 용접용 플랜지를 설치하는 구성도 고려할 수 있으나, 용기(56)의 외경보다 큰 플랜지를 설치하게 되기 때문에, 소형화의 방해가 된다. 그래서, 금속판(52)과 금속용기(56)를 압력이 걸리지 않는 방법으로 기밀로 고정하기 위하여, 본 실시예에서는, 예를 들면 레이저용접으로 기밀로 고착시키고 있다. 또, 기밀용기내에 질소가스나 헬륨가스와 같은 오손방지용 가스를 밀봉주입해 둠으로써, 금속용기(56)의 내면이나 후술하는 전극표면 등이 산화하거나 하는 문제를 방지할 수 있으며, 장기간에 걸쳐서 안정된 도통상태를 얻을 수 있다.

또, 헤더(55)의 밀폐용기(56)의 내면측에는 전기절연물제의 가이드(57)가 설치되어 있다. 이 가이드(57)의 대략 중앙에는 단자 핀(53)이 삽입관통되는 관통구멍(57A)이 설치됨과 동시에, 이 관통구멍(57A)을 에워싸도록 오목한 함몰부(57B)가 설치되어 있다. 이 함몰부(57B)의 주위에는 후술하는 고정판(59)을 정규의 위치로 유도하기 위한 돌기식 유도부(57C)가 복수로 설치되어 있다. 또, 본 실시예에서는 유도부(57C)의 외주부분 및 헤더측의 면에 각각 돌기(57D)가 설치되어 있다. 이 경우, 가이드(57)가 조립되었을 때, 상기 돌기(57D)가 금속용기(56)나 헤더(55)에 약간 뭉개지면서 밀어 붙이게 되는 것에 의해, 부품의 치수오차나 조립부착시의 오차를 실질적으로 흡수하여, 부품 사이의 흔들림 등을 방지할 수 있다.

그리고, 가동전극(58)은 얇고 또한 충분한 탄성을 갖는 도전재료로 이루어지며, 본 실시예에서는 두께가 10μm의 인청동 판이 사용되고 있다. 이 가동전극(58)은 중앙에 관통구멍(58A)이 설치되며, 그 주위에 복수의 접촉부(가동부)(58B)가 등 간격으로 배치되어 있다. 조립 부착전의 가동전극(58)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 접촉부(58B)를 중심으로부터 방사형상으로 전개시킨 형상을 하고 있다. 각각의 접촉부(58B)는 충분한 탄성을 가지고 있다. 금속제의 고정판(59)은 가이드(57)의 오목한 함몰부(57B)의 형상에 대응한 평면형상을 하고 있다. 고정판(59)의 주위에 형성된 커팅부(59A)는 가이드(57)의 유도부(57C)에 끼워져 결합된다. 여기에서, 가동전극(58)을 그 접촉부(58B)가 유도부(57C)에 걸리지 않도록 상기 함몰부(57B)에 끼워맞춤한 후, 고정판(59)을 함몰부(57B)에 끼워 넣으면, 접촉부(58B)가 함몰부(57B)의 외주부와 고정판(59)의 둘레 테두리부에 끼워져서 소정의 형상, 즉 각각의 접촉부(58B)가 중심축에 대하여 등거리로 배치되도록 정형 유지된다. 그리고 이 상태로, 고정판(59)을 가동전극(58)의 관통구멍(58A)을 통해서 단자 핀(53)의 단면에 용접한다. 이에 의해서, 양자가 고정됨과 동시에, 양자에 끼워진 가동전극(58)도 단자 핀(53)에 대하여 기계적, 전기적으로 접속 고정된다.

또, 밀폐용기(금속용기(56))내에는 관성체로서 관성구(60)가 배치되어 있다. 이 관성구(60)는 강구(鋼球)이며, 도 8과 같은 자세로 낙하센서(51)가 설치된 경우, 정지 시에는, 가동전극(58)의 접촉부(58B)를 탄성변형시켜, 접촉부(58B)의 선단부가 금속용기(56)의 내주면(56C)에 접촉하도록 구성되어 있다. 상기 금속용기(56)의 원통형상의 주벽부에는 용기 내주면(56C)을 등분하듯이 기둥형상의 완충부(56A)가 내부방향으로 돌출하도록 설치되어 있다. 이 경우, 프레스 등에 의해 성형되어 있다. 이 완충부(56A)는 가동전극(58)의 접촉부(58B)와 동수이며 등거리 간격으로 성형되어 있다. 그리고, 헤더(55)와 용기(56)를 고착시킬 때, 접촉부(58B)가 인접하는 완충부(56A)와 완충부(56A)사이에 배치되는 구성으로 되어 있다.

또, 완충부(56A)의 돌출량 및 간격은 관성구(60)가 금속용기(56)의 용기 내주면(56C)에 근접할 때에 있어서도, 관성구(60)의 표면과 용기 내주면(56C)과의 거리가 접촉부(58B)의 두께보다 충분히 큰 소정의 거리를 유지하도록 설정되어 있다. 또한, 관성구(60)의 표면이 용기 내주면(56C)에 직접 맞접촉하지 않도록 설정되어 있다. 이에 의해서, 완충부(56A)의 사이에 위치하는 접촉부(58B)는 관성구(60)와 용기 내주면(56C)에서 틈새없이 끼워지는 일이 없다. 이와 같은 구조로 함으로써, 낙하시의 충격가속도나 수송 등에 있어서의 반복진동을 받아도, 관성구(60)의 충돌접촉에 의한 접촉부(58B)의 전연이나 영구변형을 방지할 수 있으며, 이에 수반하는 낙하센서(51)의 특성변화를 방지할 수 있다. 그리고, 관성구(60)는 용기내주면(56C)까지 도달하지 않아도, 탄성 변형된 접촉부(58B)의 선단이 용기 내주면(56C)에 접촉하도록 구성되어 있기 때문에, 단자 핀(53)과 금속용기(56)와의 사이의 전로는 확실하게 닫히게 된다.

그런데, 가동전극(58)은 극히 얇은 인청동 판과 같은 유연한 재료로 이루어져 있는 바, 단자 핀(53)과의 고착부 근방과 같이 응력이 집중하는 부분에 관성구(60)가 충돌한 경우등에는 가동전극(58)이 소성변형을 일으켜 버릴 경우가 있다. 그래서, 본 실시예에서는 가동전극(58)을 고정판(59)과 단자 핀(53)으로 도전적으로 끼워 지지하여 고정하는 구조로 하였다. 이에 의해, 가동전극(58)과 단자 핀(53)의 고착부를 금속제의 고정판(59)으로 덮을 수 있어, 관성구(60)가 여기까지 도달하는 일이 있어도 고착부 근방에서 가동전극(58)에 직접 접촉하는 일이 없어진다. 그 때문에, 가동전극(58)의 소성변형을 방지할 수 있다.

또, 가이드(57)의 유도부(57C)선단의 위치를, 관성구(60)가 단자 핀(53)의 단부, 즉, 단자 핀(53)과 가동전극(58)의 고착부까지 도달하는 것을 방지할 수 있는 위치에 설정하고 있다. 결국, 본 실시예에서는 3개소에 균등한 간격으로 설치된 유도부(57C)의 내측 선단부분이 관성구(60)에 맞접하여 막아내고 있는 것에 의해, 관성구(60)가 그 이상 단자 핀(53)측에 이동·접촉하는 것을 방지하고 있다. 따라서, 단자 핀(53)과 가동전극(58)의 고착부 근방은 물론, 금속제의 고정판(59)에 접촉하는 일도 없어진다.

또한, 금속용기(56)의 폐쇄단인 저면(56D)에 있어서의 관성구(60)가 접촉이 가능한 범위에는 오목부(56B)가 설치되어 있으며, 이 오목부(56B)에는 전기절연물로서 수지 등의 절연부재(61)가 고정되어 있다. 이 절연부재(61)는 접착제와 같은 수지재료를 직접도포, 경화시켜서 형성하여도 좋고, 판형상의 것을 고착시켜도 좋다. 또, 직접도포하는 수지재료로서는 에폭시수지 등의 각종의 것이 사용될 수 있으나, 작업성등을 고려하면 자외선 경화형의 접착제 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 관성체의 표면에 전기적 절연성의 피복을 실시하거나, 관성체 그 자체를 전기절연재료로 구성한 경우에는 상기 용기내면(56D)과의 접촉이 있어도 전기적으로 아무런 문제가 없기 때문에 절연부재(61)는 필요가 없다.

다음에, 상기 실시예의 낙하센서(51)의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 도 8에 나타낸 바와 같이, 낙하센서(51)의 중심축이 수평이 되도록(즉, 중력방향으로 직교하는)낙하센서(51)를 배치한다. 통상의 정지상태에 있어서는 관성구(60)는 금속용기(56)의 최하부에 위치하게 되므로, 용기(56)내의 완충부(56A)위에 위치하고 있다. 그리고, 이 관성구(60)는 그 중량에 의해 완충부(56A)사이에 위치하는 가동전극(58)의 접촉부(58B)를 탄성적으로 휘어서 그 선단을 금속용기(56)의 내주면(56C)에 접촉시키고 있다. 이와 같이 하여 낙하센서(51)는 단자 핀(53)과 금속용기(56)를 도통시키는 상시 ON형의 스위치로서 구성되어 있다. 이 구성의 경우, 관성구(60)로서, 강구와 같은 도전체를 사용함으로써, 단자 핀(53)과 금속용기(56)사이의 전로는, 접촉부(58B)와 금속용기(56)가 직접 접촉하는 경로와, 접촉부(58B)로부터 관성구(60)를 통해서 완충부(56A), 즉, 금속용기(56)에 이르는 경로의 2경로로 된다. 이 때문에, 도통불량이 발생할 가능성을 보다 저감시킨다. 여기서, 관성구(60)는 금속용기(56)원통부의 주벽부에 성형된 완충부(56A)위에 접촉하며, 용기의 내주면(56C)과는 소정의 거리를 두도록 구성한 것이기 때문에, 접촉부(58B)를 간극없이 끼우는 것과 그에 수반하는 접촉부(58B)의 소성변형을 방지할 수 있다.

상기와 같은 상태의 낙하센서(51)가 설치된 기기 등이 낙하상태로 들어가면, 관성구(60)에 걸리는 중력은 감소 또는 영(0)이 되며, 또한 관성구(60)의 중량도 감소한다. 그 때문에, 관성구(60)는 그 중량에 의해 휘어져 있던 접촉부(58B)의 탄성에 의해 금속용기(56)의 중심방향으로 되돌려 밀린다. 이와 같이, 관성구(60)가 되돌려 밀리면, 관성구(60)가 완충부(56A)로부터 떨어짐과 동시에, 접촉부(58B)의 선단도 금속용기(56)의 내주면(56C)으로부터 분리된다. 이 결과, 낙하센서(51)는 OFF가 된다.

이때, 용기 내주면(56C)으로부터 떨어진 관성구(60)가 용기(56)의 저면(56D)측에 접촉되는 일이 있다. 이에 대하여, 본 실시예에서는 저면(56D)에 있어서의 관성구(60)의 접촉이 가능한 범위에는 절연부재(61)가 배치되어 있기 때문에, 접촉하여도 스위치로서 전기적인 도통이 얻어지는 일은 없다. 또, 단자 핀(53)측으로 관성구(60)가 이동하였다 하여도, 본 실시예에서는 전기절연물로 이루어지는 가이드(57)의 유도부(57C)에 의해서 이동이 저지된다. 이 경우, 가이드(57)의 유도부(57C)의 돌출량이 적은 경우에는 관성구(60)가 고정판(59)에 접촉하는 일이 있으나, 고정판(59)은 가동전극(58)과 동 전위(同電位)이기 때문에, 전기적으로 재폐로(再閉路)되는 것은 아니다. 따라서, 상기 낙하센서(51)에 의해서, 낙하상태로 되었다는 것을 확실하게 검출할 수 있다.

그리고, 낙하센서(51)의 도통상태를 제어장치등으로 감시해 두는 것에 의하여, 낙하센서(51)를 설치한 장치가 낙하상태로 들어갔을 때의 피해를 최소한으로 하기 위한 최적의 회피처리등을 실시할 수 있다. 예를 들면, 노트북 등의 휴대단말 자체나 이들에게 사용되는 하드디스크 등의 기억장치에, 상기의 낙하센서(51)를 설치함으로써, 휴대단말 등을 낙하시켰을 경우, 낙하상태로 들어간 것을 검지함과 동시에, 즉시 자기헤드 등의 구동부를 대피시킬 수 있기 때문에, 피해를 최소한으로 저지할 수 있다.

또한, 상술한 각 실시예에 있어서는 관성체를 구(球)(10),(60)로 한 것을 예로 하여 설명하였다, 그러나, 예를 들면, 용기의 원통부의 내경을 3mm정도로 구성한 경우, 관성구(10),(60)의 직경은 약 2.4mm정도가 되어 버린다. 이와 같이 관성구(10),(60)가 극히 작아지게 되면, 그 질량은 57mg정도 밖에 안된다. 이와 같이 질량이 가벼운 관성구로서 가동전극이 동작하도록 구성하는데는 가동전극의 두께를 10μm정도의 극히 얇은 것으로 하지 않으면 안된다. 그래서, 밀폐용기내의 관성체의 질량을 증가시키기 위하여, 원주형과 같은 비구형 형상으로서, 체적을 증가시키도록 구성하여도 좋다.

도 12에 나타내는 제3의 실시예의 낙하센서(71)는 그 하나의 예이다. 또한, 상기 제2의 실시예와 동일한 부품에는 동일부호를 붙이고, 각각의 상세한 설명은 생략한다. 이 가속도 스위치(71)에 사용하고 있는 관성체(72)는 한 단부가 다른 단부보다 직경이 큰, 이른바 서양배 형상의 회전체이다. 이 관성체(72)는 그 직경이 작은 측이 가이드(57)의 유도부(57C)에 에워싸인 공간에 유격상태로 수용되도록 배치되어 있다. 상기 관성체(72)의 최대지름을 상기 관성구(60)와 동일하게 구성한 경우, 관성체(72)의 길이방향으로 연장시킨 분만큼, 구체의 관성구(60)보다 체적을 증가시킬 수 있으며, 관성체로서의 질량을 증가시킬 수 있다. 또, 상술한 이외의 제3의 실시예의 구성은 제2의 실시예와 동일한 구성으로 되어 있다. 따라서, 제2의 실시예와 거의 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 구성에 의하면, 센서의 정지시에는 관성체의 중량에 의해 가동전극의 가동부가 굴곡 고정전극에 접촉하고 있으며, 센서의 낙하시에는 가동부가 되돌아가는 것에 의하여 가동전극이 고정전극으로부터 이격된다. 이에 의해서, 양전극간의 도통상태를 감시하는 것에 의해, 센서 및 그것이 설치된 기기의 낙하를 검출할 수 있다. 이 구성의 경우, 가동전극의 복수의 가동부를 센서의 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등한 간격이 되도록 배치하였기 때문에, 센서는 그 중심축을 중력방향과 직각이 되도록 설치하면, 센서의 설치위치는 중심축의 주위에 자유롭게 회전시킬 수 있다. 따라서, 센서의 설치자세는 정립과 도립을 포함하여 상당히 자유롭게 되므로, 그 설치가 용이하게 됨과 동시에, 센서를 설치한 기기의 설치자세의 자유범위가 증가한다.

Claims (10)

1. 용기의 내부에 관성체를 수용하여, 상기 관성체의 동작에 의거하여 낙하상태를 검출하도록 구성된 낙하센서에 있어서,

   복수의 가동부가 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등한 간격으로 배치된 가동전극과,

   이 가동전극의 외측에 설치되어 상기 가동전극과 접촉분리가 가능하게 된 고정전극을 구비하며,

   상기 관성체를 상기 복수의 가동부의 내측에 위치시키며,

   가동접점인 상기 가동부가 상기 고정전극과 상기 관성체에 끼워져서 전연(展延)하지 않도록, 상기 관성체가 상기 고정전극에 도달하는 것을 방지하는 완충부를 구비하며, 그리고,

   상기 낙하센서의 중심축이 중력의 방향에 대하여 직각을 형성하도록 배치하며, 또한,

   평상시에는, 상기 가동전극을 상기 관성체가, 그 중량에 의하여 탄성적으로 변형시키는 것에 의해, 가동접점인 상기 가동부와 상기 고정전극을 접촉시켜 전로(電路)를 형성하도록 구성하며,

   낙하시에는, 상기 가동부의 탄성에 의해, 상기 관성체가 밀려 되돌려짐과 동시에, 상기 가동부와 상기 고정전극이 이격되어 전로를 개방하도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
2. 용기의 내부에 관성체를 수용하여, 상기 관성체의 동작에 의거하여 낙하상태를 검출하도록 구성된 낙하센서에 있어서,

   금속판의 중심에 설치된 관통구멍에 도전성의 단자 핀을 전기절연성 충전재료에 의해 기밀로 관통고정시킨 헤더를 구비하고,

   상기 용기를 금속제의 유저 통형상의 용기로 하여, 이 용기의 개방구단에 상기 금속판을 기밀로 고정시켜 밀폐용기를 구성하고,

   상기 용기의 내부에 배치된 전기절연성 가이드를 구비하며,

   상기 관성체의 형상을 중심축 대칭으로 하고,

   상기 단자 핀의 용기내부측에 도전적으로 고정됨과 동시에, 상기 낙하센서의 실질적인 중심축에 대하여 등거리의 원주상에 균등하게 배치된 복수의 가동부를 갖는 가동전극을 구비하며,

   이 가동전극의 각 가동부의 선단은, 자유상태에서는 실질적인 고정전극인 상기 용기의 내면과 등거리가 되도록 배치되며, 그리고,

   상기 가동부는 수평으로 배치되었을 때, 상기 관성체의 중량을 받으면 탄성적으로 변형해서 고정전극인 상기 용기의 내면에 접촉하여 전로를 형성함과 동시에, 낙하중의 가속도의 변화에 수반하여 상기 관성체의 중량에 저항해서 상기 용기로부터 이격되어 전로를 개방하는 탄성을 갖고,

   상기 가동부의 사이에 위치하도록 설치되며, 상기 가동부가 상기 고정전극과 상기 관성체에 끼워져서 전연(展延)하지 않도록, 상기 관성체가 상기 고정전극에 도달하는 것을 방지하는 완충부를 구비한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
3. 제2항에 있어서,

   가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위해, 상기 금속용기의 내면에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위에 절연성 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 낙하센서.
4. 제2항에 있어서,

   가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해서 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위해, 상기 금속용기의 주벽에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위를 안쪽으로 돌출시키는 것에 의하여 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 낙하센서.
5. 제4항에 있어서,

   상기 용기의 내부 저면에 전기절연체를 배치하여, 상기 관성체가 도전적으로 상기 용기의 내부 저면에 접촉하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
6. 제2항에 있어서,

   상기 가이드에 있어서의 상기 가동부의 움직임을 간섭하지 않는 위치에 돌기를 설치하며,

   이 돌기에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부 및 상기 가동부의 밑동근방에 접촉하는 것을 방지하며, 상기 가동전극이 탄성한계이상의 소성굴곡하는 변형등을 받는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
7. 제2항에 있어서,

   가동접점인 상기 가동부가 상기 관성체와 상기 고정전극에 의해 간극이 없는 상태로 끼워지는 것을 방지하기 위하여, 상기 금속용기의 주벽에 있어서의 상기 가동부의 사이에 위치하는 부위를 안쪽으로 돌출시키는 것에 의하여 완충부를 설치하며, 상기 관성체와 상기 고정전극의 사이에 소정의 간극을 형성하며, 그리고,

   상기 용기의 내부 저면에 전기절연체를 배치하여, 상기 관성체가 도전적으로 상기 용기의 내부 저면에 접촉하지 않도록 구성하며, 또한,

   상기 가이드에 있어서의 상기 가동부의 움직임을 간섭하지 않는 위치에 돌기를 설치하여, 이 돌기에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부 및 상기 가동부의 밑동근방에 접촉하는 것을 방지하며, 상기 가동전극이 탄성한계이상의 소성굴곡하는 변형을 받는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
8. 제2항에 있어서,

   상기 가동전극에 있어서의 상기 단자 핀과의 고정부분의 중앙에 관통구멍을 설치하며,

   이 관통구멍을 삽입관통시킨 상기 단자 핀의 단면에 용접고정되며, 상기 가동전극을 상기 단자 핀으로 도전적으로 끼워 지지하여 고정하는 금속제의 고정판을 구비하며,

   적어도 상기 고정판에 의해 상기 관성체가 상기 가동전극과 상기 단자 핀의 고착부에 직접 접촉하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
9. 제2항에 있어서,

   상기 가동전극을 상기 단자 핀으로 도전적으로 끼워 지지하여 고정하는 금속제의 고정판을 구비하며,

   상기 가이드의 단자 핀 측에 상기 고정판의 형상에 맞춘 오목부를 설치하며,

   상기 고정판을 상기 오목부에 배치할 때 상기 가이드와 상기 고정판의 사이에 가동전극을 배치하며,

   상기 가동전극의 가동부의 밑동근방을, 상기 가이드와 상기 고정판으로 끼워 지지하는 것에 의하여 상기 가동전극을 소정의 형상으로 정형한 것을 특징으로 하는 낙하센서.
10. 제9항에 있어서,

    상기 고정판의 평면형상을 비원형으로 하며,

    상기 가이드의 오목부에 상기 고정판의 평면형상에 대응하는 돌기를 형성하는 것에 의하여, 상기 고정판의 회전을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 낙하센서.