(57)【要約】【課題】敏感すぎず、且つ十分の検知精度を有する振動感知スイッチを提供する。【解決手段】中空部が複数の区画に区切られ、この複数の区画はそれぞれ通常位置と異常位置とに分けられるように構成されているハウジングと、複数の区画内に１つずつ配置され、且つ、そのサイズが前記ハウジングの構成と、振動のない時、対応区画内にある通常位置にあり、振動のある時、振動に応じて対応の区画内にある異常位置へと移動したり両位置の間に往復動したりして動作する複数の導電ボールと、ハウジングの外から複数の区画内の異常位置にそれぞれ１対ずつ挿入しており、複数の導電ボールが動作する時、それらの挿入端側が共に対応の導電ボールと接触して導通し、電気信号を発信する複数セットの端子ユニットとからなり、振動を受けると、複数の導電ボールは共に対応セットの端子ユニットの挿入端側と接触して導通し、振動を感知できる振動感知スイッチを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その中空部（２０）が複数の区画（２０１）に区切られ、且つ、該複数の区画はそれぞれ通常位置（２３２）と異常位置（２３１）とに分けられるように構成されているハウジング（２）と、
前記複数の区画（２００）内に１つずつ配置され、且つ、そのサイズが前記ハウジング（２）の構成と、振動のない時、対応区画（２００）内にある通常位置にあり、振動のある時、振動に応じて対応の区画（２００）内にある通常位置から異常位置へと移動したり両位置の間に往復動したりして動作することができるように合わせられている複数の導電ボール（３）と、
前記ハウジング（２）の外から前記複数の区画（２００）内の異常位置にそれぞれ１対ずつ挿入しており、且つ、前記複数の導電ボール（３）が動作する時、それらの挿入端側が共に対応の導電ボール（３）と接触して互いに導通したりし、電気信号を発信することができるように配置構成されている複数セットの端子ユニット（４１）とからなっており、
それにより、振動を受けると、前記複数の導電ボール（３）は共に対応セットの端子ユニット（４１）の挿入端側と接触してそれらを互いに導通させたりし、振動を感知することができる振動感知スイッチ。
【請求項２】
前記ハウジング（２）は、ベース（２１）と、このベース（２１）の上方から覆って該ベースと合わせて前記中空部（２０）を画成するカバー（２２）とからなっており、
また、前記カバー（２２）の前記ベース（２１）と上から対向している内表面（２２０）には、前記ベース（２１）の内表面と合わせて前記中空部（２０）を前記複数の区画に水平的に画成する仕切り（２４）が突出しており、
前記ベース（２１）の内表面の、前記複数の区画のそれぞれにある各部分は、いずれも傾斜面が形成されている上、前記異常位置が該傾斜面の高所にあり、前記通常位置が該傾斜面の低所にあるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子スイッチ。
【請求項３】
前記複数の区画内における構成は同様である上、前記複数の区画は、それぞれの前記高所から前記低所への方向が連続して一線となり、且つ、その一つの区画の高所が隣接の他の一つの区画の低所と隣り合うように並んでいることを特徴とする請求項２に記載の電子スイッチ。
【請求項４】
前記複数の区画内における構成は同様である上、前記複数の区画は、それぞれの前記高所から前記低所への方向が互いに並列し、且つ、その一つの区画の高所が隣接の他の一つの区画の高所と隣り合い、そして前記一つの区画の低所が前記他の一つの区画の低高所と隣り合っていることを特徴とする請求項２に記載の電子スイッチ。
【請求項５】
前記各セットの対となる端子ユニットの挿入端側間の距離が、対応の導電ボールの直径以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子スイッチ。
【請求項６】
前記各セットの対となる端子ユニットはそれぞれ正極と負極であり、且つ、各正極が互いに電気的に接続しており、そして各負極も互いに電気的に接続していることを特徴とする請求項３または４に記載の電子スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密機器など、振動を避ける必要のあるものに取り付けられてその振動状態を検知する振動感知スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、精密機器などの振動状態を検知する振動感知スイッチとしては、被検出体である機器に取り付けられ、その振動に応じて、内部に収容されている導電ボールが移動し、端子に接触する導通状態と、端子から離れる切断状態との間の変化を検知することにより、機器の振動状態を検知するものが主流である。
【０００３】
このような従来の振動感知スイッチは、下記特許文献１により開示されているものを例として挙げれば、図１に示すように、ハウシング１１と、該ハウジング１１内に収容されている導電ボール１３と、外からハウジング１１内に挿入している４本の端子１２、１２、１２、１２とからなっている。
【０００４】
ハウシング１１は、プラスチックなど不導電の材料によって形成されている中空形のものである。図示のように、その中空部１１０は、横断面がほぼ円形となっているが、上の方が大径部１１０ａであり、下の方が小径部１１０ｂであり、また、大径部１１０ａと小径部１１０ｂとの間に、上から下へと内径が段々と縮小している過渡部１１０ｃがある。
【０００５】
導電ボール１３は、ハウシング１１が水平状態になっている際だけに、中空部１１０における過渡部１１０ｃ内の下側寄りに、その下側の一部が小径部に突出するように支持されているので、振動感知スイッチが振動を受けたり、またはなんらかの原因によって斜めになったりするとき、過渡部１１０ｃ内の内壁に沿って動き回りながら過渡部１１０ｃ内の上側寄りへと移動することができる。
【０００６】
そして、前記４本の端子１２、１２、１２、１２は、外からハウシング１１の底面を通してハウシング１１の中空部１１０における小径部内に均一に分布するように挿入する上、それらの挿入端１２ａが、ハウシング１１が水平状態になっている際だけに同時に導電ボール１３と下から接触することができるように配置構成されている。また、前記４本の端子１２、１２、１２、１２のハウジング１１外にある部分は、これら端子１２、１２、１２、１２の電気的接触状態を判断できる例えばプリント回路板などの判断手段（図示せず）と電気的に接続している。更に、これら端子１２、１２、１２、１２と判断手段との電気的接続は、これら端子１２、１２、１２、１２が同時に導電ボール１３と接触している時にのみ電気的導通になるように構成されている。
【０００７】
このように構成された振動感知スイッチは、常時オン型となり、機械に水平的に取り付けられる上、その電気的接続が機械の電源供給回路に組み込まれると、機械が通常導通状態となるが、機械が振動を受けたりまたは斜めになったりする時、その導電ボール１３が過渡部内の内壁に沿って動き回りながら過渡部内の上側寄りへと移動して４本の端子１２、１２、１２、１２の１本か、２本、３本または４本のすべての挿入端から離間したりすることが起これば、各端子１２、１２、１２、１２の電気的接続状態に変化が生じるので、前記判断手段はこの電気的接続状態に変化を検知することにより、機械が振動を受け、または斜めになったことと判断し、乃至、誤作動を回避するために機械への供給電源を遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】台湾特許第184124号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、近年振動感知スイッチが装着される機器のいわゆる軽薄化に伴い、振動感知スイッチの軽量化も要求されている。軽量化に伴って前記ボール１３が小さく且つ軽くなるため、前記ボール１３と各端子１２との接触面積も極めて小さくなる。この軽量・小型化した装置において、ボール１３と各端子１２との間に何らかの介在物が入り込み、または、ボール１３や各端子１２の表面に酸化物が生成すると、ボール１３が各端子１２と接触していても接触していないと見なされ、導通状態と判断されないため、機械に必要のないストップをもたらす事例が起こり易くなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、その中空部が複数の区画に区切られ、且つ、該複数の区画はそれぞれ通常位置と異常位置とに分けられるように構成されているハウジングと、前記複数の区画内に１つずつ配置され、且つ、そのサイズが前記ハウジングの構成と、振動のない時、対応区画内にある通常位置にあり、振動のある時、振動に応じて対応の区画内にある通常位置から異常位置へと移動したり両位置の間に往復動したりして動作することができるように合わせられている複数の導電ボールと、前記ハウジングの外から前記複数の区画内の異常位置にそれぞれ１対ずつ挿入しており、且つ、前記複数の導電ボールが動作する時、それらの挿入端側が共に対応の導電ボールと接触して互いに導通したりし、電気信号を発信することができるように配置構成されている複数セットの端子ユニットとからなっており、それにより、振動を受けると、前記複数の導電ボールは共に対応セットの端子ユニットの挿入端側と接触してそれらを互いに導通させたりし、振動を感知することができる振動感知スイッチを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
前記構成による本発明の振動感知スイッチは、まず、その導通と遮断とが前記従来の振動感知スイッチとまったく異なり、即ち、常時オフ型で、振動がなかったりまたは所定激しさの範囲内に限られる場合、導電ボールが端子と全然接触していない通常位置にあり、または跳ねたり動き回ったりしても導電ボールを導通させない位置までにしか至らず、ただ振動がある程度以上にある時、導電ボールが端子と接触する異常位置までに跳ねてそれらを導通させ、異常振動を感知して機械の電源供給を遮断することができ、機械の必要でないストップを発生しない。また、前記構成による本発明の振動感知スイッチは、従来の振動感知スイッチと異なり、振動を感知する導電ボールと端子とが一セットだけではないので、そのいずれかが何らかの介在物の介入、またはボール１３や各端子１２の表面に酸化物が生成することによって働かなくても、他の少なくとも一つが働けば、やはり感知の効果を果たすことができる。
【００１２】
即ち、前記構成による本発明の振動感知スイッチは、従来の振動感知スイッチと異なり、常時オフ型に設計されているので、従来のように振動が起きていない状態を振動が発生したと誤って判断することは起こらず、そして振動が起きて導電ボールが転がり始めるだけでは異常状態として判断せず、いずれかの導電ボールが対応の正極端子及び負極端子に共に接触する位置まで移動することに限り、異常状態と判断し、機械の稼動をストップするなどの安全措置を取るので、敏感すぎず、且つ十分の検知精度を有する振動対策を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の振動感知スイッチを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１の振動感知スイッチを示す分解斜視図である。
【図３】基体に取り付けられた図１の振動感知スイッチの組立斜視図である。
【図４】図３の振動感知スイッチの線IV-IVの断面図である。
【図５】図３の振動感知スイッチの線V-Vの断面図である。
【図６】図３の振動感知スイッチの転回姿勢を示す正面断面図である。
【図７】実施例１の振動感知スイッチの他の取付け例を示す正面断面図である。
【図８】本発明の実施例２の振動感知スイッチを示す組立斜視図である。
【図９】図８における線IX-IXの断面図である。
【図１０】本発明の実施例３の振動感知スイッチの断面図である。
【図１１】本発明の実施例４の振動感知スイッチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下は各図面を参照しながら、本発明の振動感知スイッチの実施の形態の一例について、詳しく説明する。図２は、本実施例の振動感知スイッチを示す分解斜視図、図３は、図２の振動感知スイッチの組立斜視図、図４は、図３における線IV-IVの断面図、図５は、図３における線V-Vの断面図である。
【００１５】
本発明の振動感知スイッチは、例えば被検出体である機器に取り付けられ、その振動に応じて、内部に収容されている導電ボールが移動し、正負極端子と共に接触してそれらを導通させることにより、機器の振動状態を検出するものである。
【００１６】
図示のように、本発明の振動感知スイッチ１は、ハウシング２と、ハウシング２内に収容されている２つの導電ボール３、３と、該２つの導電ボール３、３にそれぞれ対応している２対の端子ユニット４１、４１、４１、４１とを備えている。
【００１７】
ハウシング２は、略長方形の板状に形成されたベース２１と、ベース２１に対応し、長方形の天井部２２１と天井部２２１の周縁に凸設されているフェンス２２２とによって皿状に形成されているキャップ２２と、を備え、キャップ２２のフェンス２２２をベース２１の周縁に接着することによって、その中に中空部２０を有するように構成されている。また、天井部２２１のベース２１に対向している内表面２２０には、ベース２１の内表面と合わせて突出している仕切り２４が形成され、中空部２０を２つの区画２０１に水平的に画成している。また、フェンス２２２とベース２１の間には、シール材５が介在している。
【００１８】
２つの導電ボール３、３は、上記２つの区画２０１にそれぞれ配置されていて、仕切り２４により互いに接触できないようになっている。
【００１９】
ベース２１は、図３に示すように、天井部２２１に対向している内表面には２つの導電ボール３、３にそれぞれ対応している２つの傾斜面２３が形成されている。従って、２つの導電ボール３、３は、ある程度以上の振動がある場合、それぞれが対応している傾斜面２３の低所に当る通常位置２３２と、高所に当る異常位置２３１との間に転がりながら行き来することができる。
【００２０】
２対の端子ユニット４１、４１、４１、４１は、各対がそれぞれ正極と負極によりセットとなって、２つの導電ボール３、３それぞれの異常位置に挿入されている。従って、ベース２１には各端子ユニットの挿入位置に対応する挿入孔２６が予め形成されている。いずれかの導電ボール３が異常位置まで移動すると対応のセットの端子ユニット４１の挿入端側と接触して導通させることができる。
【００２１】
また、導電ボール３が正極の端子ユニット４１と負極の端子ユニット４１と同時に接触して導通させるには、正極の端子ユニット４１と負極の端子ユニット４１の挿入端側間の距離を導電ボール３の直径以下にする必要がある。
【００２２】
更に、本発明の各端子ユニット４１は、これら端子ユニット４１の正極と負極の導通を、電気信号として受信することができる例えばプリント回路基板などの判断手段と電気的接続する必要があるが、電気回路の導通か否かを検知する判断手段は従来の技術を応用することが可能であり、そして本発明はその導通状態を好ましい状態にのみ発生させる装置の構成に重きを置いているため、判断手段に関する説明を省略する。
【００２３】
本発明の振動感知スイッチが被検出体である機器に取り付けられると、その振動に応じて、内部に収容されている導電ボール３が移動することができる。導電ボール３は傾斜面２３上に配置されているため、その振動が許容範囲内である場合、導電ボール３は傾斜面２３の高所、即ち異常位置まで移動することができず、機器の電源を遮断するなどの安全措置は起動されないので、過敏すぎる検知を避けることができる。また、振動が激しくなると、導電ボール３は傾斜面２３に沿って異常位置まで移動するようになると、判断手段は正極の端子ユニット４１と負極の端子ユニット４１の導通により異常振動が発生したと判断することができ、機器の誤作動などの危険を回避するため、適切な安全措置を取らせることができる。また、本発明は機器の振動によって転がる導電ボール３の通常位置２３２と異常位置２３１間の動きの頻度、即ち正極の端子ユニット４１と負極の端子ユニット４１の導通の発生頻度に通じて振動の激しさを検知することが出来、振動の激しさに応じて、違う安全措置を起動させることもできる。
【００２４】
図６は本発明の第１の実施形態のもう一つの使用方法を示しており、本発明の振動感知スイッチは振動を感知できるだけでなく、装着される機器の転回状態を検知することもできる。図示のように、本発明の振動感知スイッチが装着されている機器の転回状態が変化すると、導電ボール３が通常位置２３２から異常位置２３１へ転がり、正極の端子ユニット４１及び負極の端子ユニット４１と常に接触することができる。この場合、判断手段は機器に振動が生じたのではなく、転回されたと判断することができる。例えば、パソコンの液晶モニターなど、その転回状態に応じて、違う作動モードに切り替える機器などに適用することができる。
【００２５】
図７は本発明の第１の実施形態の更にもう一つの使用方法を示しており、図示のように、本発明振動感知スイッチは傾斜面２３の高所から低所への延伸方向が、水平面と直交するように機器に取り付けることができる。この取り付け方は水平面と直交する方向の振動に応じて、ハウシング２内に導電ボール３が転がりながら跳ね上がって正極の端子ユニット４１及び負極の端子ユニット４１と接触して導通させることが出来、水平面と直交する方向の振動をより敏感に感知することができる。
【００２６】
図８、図９は本発明の第２の実施形態を示しており、図示のように、この第２の実施形態では第１の実施形態と類似している構成を有する上、ハウシング２内に４つの導電ボール３が収容されていて、それぞれ各自の区画２０１内に配置され、各導電ボール３に対応している傾斜面２３及び正極、負極で１セットとなった端子ユニット４１、４１をも備えている。
【００２７】
第１組の導電ボール３ａ、３ａは第１の実施形態と同じく、対応の傾斜面２３ａ、２３ａの高所から低所への延伸方向が、所定のＸ方向に沿って連続して一線となり、且つ、その一つの区画２０１の高所が隣接の他の一つの区画２０１の低所と隣り合うように並ぶように配置されている。
【００２８】
第２組の導電ボール３ｂ、３ｂはこの実施形態で新たに追加された構成であり、第１組の導電ボール３ａ、３ａと違って、対応の傾斜面２３ｂ、２３ｂの高所から低所への延伸方向が前記所定のＸ方向と直交していると共に、互いに並列し、且つ、その一つの区画２０１の高所が隣接の他の一つの区画２０１の高所と隣り合い、そして前記一つの区画２０１の低所が前記他の一つの区画２０１の低高所と隣り合うように配置されている。
【００２９】
このように構成された第２の実施形態の振動感知スイッチは、第１組の導電ボール３ａ、３ａによって第１の実施形態と同じく所定のＸ方向の振動を敏感に感知することができる上、第２組の導電ボール３ｂ、３ｂにより所定のＸ方向と直交するＹ方向の振動をも敏感に感知することができる。
【００３０】
図１０は本発明の振動感知スイッチの第３の実施形態を示しており、この断面図に示すように、第３の実施形態は第１の実施形態とほぼ同じ構成を有している一方、傾斜面２３が形成されているのはベース２１だけでなく、ベース２１に対向している天井部２２１にも傾斜面２３が形成されている。
【００３１】
また、この実施形態において、各導電ボール３が対応しているセットの正極の端子ユニット４１が互いに電気的に接続しており、そして各負極の端子ユニット４１も互いに電気的に接続している。この構成により、各セットの端子ユニット４１の間では並列的な電気接続となり、２つの導電ボール３の１つが正極の端子ユニット４１と接触し、そしてもう１つの導電ボール３が負極の端子ユニット４１と接触するようになれば、各セットの端子ユニット４１がそれぞれ有する正極と負極の端子ユニット４１が電気的に接続となり、判断手段はこの接続状態に応じて判断を下すことができる。
【００３２】
即ち、この各セットの端子ユニット４１の間における並列的な電気接続は、例えばいずれかの導電ボール３と対応の端子ユニット４１の間も何らかの介在物が介入し、または導電ボール３や各端子ユニット４１の表面に酸化物が生成した状態においても、いずれか１つの導電ボール３が正極の端子ユニット４１との電気的接続が成立し、そしていずれか１つの導電ボール３が負極の端子ユニット４１との電気的接続が成立すれば、各セットの端子ユニット４１がそれぞれ有する正極と負極の端子ユニット４１間の電気的接続を成立させることができ、介在物や酸化物などによる影響を抑えることができる。
【００３３】
更に、図１１の断面図では本発明の第５の実施形態を示しており、図示のように、この実施形態では各導電ボール３を隔てる仕切りを設けず、その替わりに２つの導電ボール３の間に位置しているセットの端子ユニット４１における１つがＬ字形に形成され、仕切りの役割を果たすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
上記構成により、本発明の振動感知スイッチは、振動が起きて導電ボールが転がり始めるだけでは異常状態として判断せず、いずれかの導電ボールが対応の正極端子及び負極端子に共に接触する位置まで移動することに限り、異常状態と判断し、機械の稼動をストップするなどの安全措置を取るので、敏感すぎず、且つ十分の検知精度を有する振動対策を提供することができる。
【００３５】
本発明の振動感知スイッチは、例えば工業用の精密機器から、電気アイロン、ランプ、ヒーター、加湿器、電撃殺虫機など家庭用電器に至るまで、振動や転回状態によって電源を遮断してシャットダウンする必要がある機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  振動感知スイッチ
２  ハウシング
２０  中空部
２０１  区画
２１  ベース
２２  キャップ
２２０  内表面
２２１  天井部
２２２  フェンス
２３  傾斜面
２３２  通常位置
２３２  異常位置
２３ａ  傾斜面
２３ｂ  傾斜面
２４  仕切り
２６  挿入孔
３  導電ボール
３ａ  導電ボール
３ｂ  導電ボール
４１  端子ユニット
５  シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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