(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を内蔵したピックアップと、前記圧電素子が出力する電気信号を伝達するコードと、前記コードの外径と略同一の内径を有し、少なくとも１つの変向部を有するコード嵌挿路を内部に形成したゴム製の塊状を呈する雑音吸収部材とからなり、前記コード嵌挿路に前記コードを嵌挿し、前記変向部において前記コードを折曲して、前記コードの適宜位置に前記雑音吸収部材を装着してなる振動検出装置。
【請求項２】
前記雑音吸収部材の前記コードへの装着位置を前記ピックアップの近傍位置としたことを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項３】
ピックアップと出力信号を伝達するコードとからなる振動検出装置の雑音吸収部材であって、前記コードの外径と略同一の内径を有し、少なくとも１つの変向部を有するコード嵌挿路を内部に形成したゴム製の塊状を呈する雑音吸収部材。
【請求項４】
低反発弾性ゴム製としたことを特徴とする請求項３に記載の雑音吸収部材。
【請求項５】
球状としたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の雑音吸収部材。
【請求項６】
前記コード嵌挿路を略Ｕ字形状としたことを特徴とする請求項３乃至請求項５いずれかに記載の雑音吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてコードが振動することにより発生する雑音を低減化するようにした振動検出装置及びそのような雑音を吸収する雑音吸収部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設した水道管路における漏水を探知するために、図６に示すような漏水探知装置５１が従来より使用されている。この漏水探知装置５１は、ピックアップ５３及びコード５４よりなる振動検出装置５２、電圧増幅器５５及びヘッドホン５６とからなる。
水道管路の漏水点で発生し、地中を伝搬してきた微小振動である漏水音を、地面に設置したピックアップ５３で捕捉して電気信号に変換し、コード５４を介して電圧増幅器５５に伝達し、電圧増幅器５５において聴音可能レベルまで電圧増幅する。そして、作業者がヘッドホン５６により増幅された信号音を聴き、その強弱、高低等によって漏水の有無及び位置を探知するのである。
【０００３】
漏水探知の際には、電圧増幅器５５を作業者が把持し、又は架台上に載置して作業を行うから、ピックアップ５３と電圧増幅器５５とを接続するコード５４は空中で不安定な状態にある。よって、コード５４に風が当たった時にコード５４が水平方向に微小振動して風切音を発生したり、コード５４を手で持った時にコード５４が垂直方向に微小振動して摩擦音を発生したりする。
一方、地中を伝搬してきた漏水音は極めて微小な振動となっているから、上記のような雑音がピックアップ５３に捕捉されると、漏水音との識別が十分にできず、漏水探知の障害となる。よって、上記のような雑音が発生しないよう細心の注意を払わなければならず、漏水探知作業の効率を悪化させていた。
【０００４】
そこで、上記のような雑音をピックアップ５３が捕捉する前に減衰させるよう、図７に示すような振動検出装置６２が考案され、使用されている。この振動検出装置６２は、図６に示す振動検出装置５２の構成に加え、コード６４に巻回部６４ａを形成したものであり、巻回部６４ａで振動方向が変換されるので、雑音を減衰させることができ、巻回部６４ａが慣性質量となるので、雑音を吸収することができる。
【０００５】
しかし、図７に示す振動検出装置６２では、図８に示すように、巻回部６４ａが風により揺動したり、上下方向に伸縮したりすることにより、巻回部６４ａの隣接するコード部分同士が衝当して、大きな摩擦音を発生してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、図６に示す振動検出装置５２では、コードに風切音、摩擦音等が発生した場合にこれを除去することができないから、このような雑音が発生しないよう細心の注意を払わなければならず、漏水探知作業の効率を悪化させる大きな要因となっていた。
又、図７に示すコード６４に巻回部６４ａを形成した振動検出装置６２では、上記のような雑音は除去することができるものの、巻回部６４ａの隣接するコード部分同士が衝当して、大きな摩擦音を発生してしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、コードに風切音、摩擦音等が発生した場合にもこれを有効に除去することができ、漏水探知作業の効率を向上させることができる振動検出装置を提供することを目的とする。
又、上記のような雑音は除去することができる雑音吸収部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の振動検出装置は、圧電素子を内蔵したピックアップと、前記圧電素子が出力する電気信号を伝達するコードと、前記コードの外径と略同一の内径を有し、少なくとも１つの変向部を有するコード嵌挿路を内部に形成したゴム製の塊状を呈する雑音吸収部材とからなり、前記コード嵌挿路に前記コードを嵌挿し、前記変向部において前記コードを折曲して、前記コードの適宜位置に前記雑音吸収部材を装着したものである。
【０００９】
かかる構成によれば、コードに発生した水平、垂直両方向の微小振動は、雑音吸収部材において著しく減衰され、ピックアップにおいて上記微小振動はほとんど検出されず、検出信号にコードにより発生する雑音が混入する不都合が生じ難くなる。
【００１０】
コードに発生した水平、垂直両方向の微小振動を効果的に除去するためには、前記雑音吸収部材の前記コードへの装着位置を前記ピックアップの近傍位置とするのが好ましい。
【００１１】
振動検出装置を構成する本発明の雑音吸収部材は、コードの外径と略同一の内径を有し、少なくとも１つの変向部を有するコード嵌挿路を内部に形成したゴム製の塊状を呈するものである。
【００１２】
雑音吸収部材のコード嵌挿路にコードを嵌挿すれば、コード嵌挿路の変向部においてコードが屈曲され、この屈曲部で硬化して振動吸収特性が高まる。又、屈曲部で振動方向が変換され、振動が急激に減衰する。さらに、雑音吸収部材の材質自体の作用及び慣性質量としての作用により振動が吸収されるから、コードに発生した微小振動は雑音吸収部材において著しく減衰される。
【００１３】
雑音吸収部材の材料を低反発弾性ゴムとすれば、振動吸収特性が高いため、コードに発生した微小振動をより効果的に減衰させることができる。
【００１４】
全体的バランス及びデザイン等を考慮すると、雑音吸収部材の形状を球状とするのが好ましい。
【００１５】
コード嵌挿路の形状は、雑音吸収部材の製造、コードの嵌挿等を考慮すると、略Ｕ字形状とするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明の振動検出装置１は、図１に示すように、ピックアップ２、コード３、及び雑音吸収部材４よりなる。
【００１８】
ピックアップ２は、図１に示すように、載置台５、振動体６，７、圧電素子８、カバー９，１０よりなる。
載置台５は、金属製板材を折曲して脚部５ａ，５ａ，５ａを形成し、中央部にはネジ孔５ｂを穿設してある。
振動体６は金属製であり、下端部を雄ネジ部６ａとし、上端部を円盤状部６ｂとしてある。そして、雄ネジ部６ａを前記ネジ孔５ｂに螺合させ、円盤状部６ｂの上面に圧電素子８を固着してある。
振動体７は金属製で円筒状を呈し、中央部に貫通孔７ａを形成してある。そして、貫通孔７ａの下端部に前記円盤状部６ｂを嵌合してある。
カバー９，１０はゴム製であり、カバー９は載置台５を、カバー１０は振動体６，７を被覆してある。
【００１９】
コード３は導体線を塩化ビニル等の保護材で被覆したものであり、図１に示すように、その一端部をコネクタ１１に連結し、回転防止板１２を介して前記振動体７の上端面に固定してある。そして、上方に導出された圧電素子８のハーネス８ａ，８ａと接続してある。
尚、コネクタ１１接続部もゴム製カバー１３で被覆してある。
【００２０】
雑音吸収部材４は、図２に示すように、ゴム製で球状を呈し、その内部に略Ｕ字形状のコード嵌挿路１４を形成してある。
【００２１】
雑音吸収部材４の材料は、ゴムであれば所期の効果を発揮するが、特には、振動吸収特性の高い低反発弾性ゴムであることが好ましい。さらに、下記の如く、形状寸法当たりの慣性質量を考慮すると、比重の高い材料を使用することが好ましい。
形状は、全体的バランス及びデザイン等を考慮すると球状が最も好ましいが、少なくとも適度の慣性質量を有する塊状であれば、慣性力による制振効果を奏することができる。
尚、形状、寸法、重量は、コード３の長さ及び外径、又、ピックアップ２の形状及び重量等を考慮して、適宜選定される。
【００２２】
コード嵌挿路１４の内径は、少なくともコード３の外径以上であればよいが、特には、コード３が簡単に脱出することなく嵌挿でき、安定に保持できるよう、コード３の外径と略同一とするのが好ましい。
コード嵌挿路１４の形状は、雑音吸収部材４の製造、コード３の嵌挿等を考慮すると、略Ｕ字形状とするのが好ましいが、略Ｖ字形状、略Ω字形状等としてもよく、少なくともコード３を屈曲させる変向部が１つ存在すればよい。
【００２３】
雑音吸収部材４は、図１に示すように、コード３の下部、すなわち、ピックアップ２の近傍に装着するのが好ましい。
コード３の中央部より上方に装着した場合には、コード３の中央部より下方で発生した風切音、摩擦音を効果的に除去することができないからである。
【００２４】
次に、雑音吸収部材４の作用について、図３を参照して説明する。
【００２５】
図３に示すように、雑音吸収部材４のコード嵌挿路１４にコード３を嵌挿すれば、コード嵌挿路１４の変向部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにおいてコード３は略９０°折曲される。そして、この折曲部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄではコード３の被覆材が硬化して、振動吸収特性が高まる。
【００２６】
ここで、コード３に風が当たって、図３（Ａ）に示すように、水平方向Ｈに微小振動が発生したとしても、微小振動が雑音吸収部材４に嵌挿されたコード３の部分に到達すると、折曲部３ａで振動方向が変換され、振動が吸収され、水平方向Ｈの微小振動は急激に減衰する。同様に、折曲部３ｂ，３ｃ，３ｄでも水平方向Ｈの微小振動は急激に減衰され、さらに、雑音吸収部材４の材質自体の作用及び慣性質量としての作用により振動が吸収されるから、雑音吸収部材４より下方のコード３の部分ではほとんど微小振動は除去されてしまう。
【００２７】
又、コード３を手で持って、図３（Ｂ）に示すように、垂直方向Ｖに微小振動が発生したとしても、微小振動が雑音吸収部材４に嵌挿されたコード３の部分に到達すると、折曲部３ａで振動方向が変換され、振動が吸収され、垂直方向Ｖの微小振動は急激に減衰する。以下、上記と同様にて、雑音吸収部材４より下方のコード３の部分ではほとんど微小振動は除去されてしまう。
【００２８】
このように、コード３に発生した水平、垂直両方向の微小振動は、雑音吸収部材４において著しく減衰されるから、ピックアップ２において上記微小振動がほとんど検出されず、検出信号にコード３により発生する雑音が混入する不都合が生じ難くなる。
【００２９】
従って、図４に示すように、本発明の振動検出装置１のコード３の他端部を電圧増幅器１５に接続し、電圧増幅器１５にヘッドホン１６を接続すれば、ピックアップ２で捕捉した地中を伝搬する微小振動のみを増幅し、信号変換して明瞭な漏水音を検出することができる。よって、従来の如き雑音混入防止のためコードの取扱いに特に注意する必要はなく、漏水探知作業を効率的に進めて作業時間を短縮できるとともに、漏水音が聞き取り易くなるため、探知精度も向上させることができる。
【００３０】
（雑音吸収効果確認実験）
次に、雑音吸収部材を装着しない通常の振動検出装置５２、コードに巻回部を形成した振動検出装置６２、及び雑音吸収部材４を装着した本発明の振動検出装置１を使用して、雑音吸収効果を確認した。
【００３１】
実験装置の構成は、図５に示す通りであり、室内の床面に低反発弾性ゴム製シート１７、スポンジゴム製シート１８を重ね合わせ、その上に上記各振動検出装置のピックアップ５３，２を設置し、上記各振動検出装置のコード５４，６４，３に電圧増幅器１５を接続し、オシロスコープ１９を接続したものである。
【００３２】
各振動検出装置のコード５４，６４，３は、何れも８０ｃｍの長さのものを使用した。
コード６４に巻回部６４ａを形成した振動検出装置６２において、巻回部６４ａはピックアップ５３の上端から３ｃｍの位置に形成した。
雑音吸収部材４を装着した本発明の振動検出装置１において、雑音吸収部材４は、低反発弾性ゴムであるポリノルボルネンゴムを材料とし、図２に示すように、外径３０ｍｍの球状に成形し、内径４．５ｍｍの略Ｕ字形状のコード嵌挿路１４を形成したものを使用した。そして、ピックアップ２の上端から１，３，５，１０，４０，６５ｃｍの位置に順次移動し、設定した。
【００３３】
そして、図５に示すように、天井面等に紐２０により丸棒２１を吊下し、この丸棒２１を紐２０と鉛直軸とが４５°を為す位置まで移動させた後、静かに手を離して自然落下させ、コード５４，６４，３のピックアップ５３，２の上端から８０ｃｍの位置に衝当させた。その時にピックアップ５３，２で発生した電圧を電圧増幅器１５で増幅し、オシロスコープ１９で測定した。測定結果は表１に示す通りであった。
【００３４】
【表１】
0003689221.tif 000002
【００３５】
表１からわかるように、雑音吸収部材を装着しない通常の振動検出装置５２に比較して、コード６４に巻回部６４ａを形成した振動検出装置６２及び雑音吸収部材４を装着した本発明の振動検出装置１では、コードの振動に起因する雑音が略半減されており、特に、本発明の振動検出装置１では、雑音が２／３以上低減化されている。
又、雑音吸収部材４をピックアップ２の上端から３ｃｍの位置に設定した時に最も雑音が吸収されており、これより上方又は下方になるに従って吸収効率が低下しているのがわかる。３ｃｍより上方の時には、雑音吸収部材４を設定した位置より下方のコード部分における振動を十分に吸収できないからであり、６５ｃｍの時には、振動吸収効果はほとんどない。一方、３ｃｍより下方の時には、雑音吸収部材４を設定した位置より上方のコード部分における振動が直接ピックアップ２に到達し易いからと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動検出装置の一実施例の断面図である。
【図２】本発明の雑音吸収部材の一実施例の（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図３】雑音吸収部材がコードの振動を吸収する作用を示す説明図である。
【図４】本発明の振動検出装置を使用した場合の漏水探知装置の構成図である。
【図５】振動検出装置の効果を確認するための実験装置の構成図である。
【図６】雑音吸収部材を装着しない通常の振動検出装置を使用した場合の漏水探知装置の構成図である。
【図７】コードに巻回部を形成した振動検出装置を使用した場合の漏水探知装置の構成図である。
【図８】巻回部を形成したコードにおいて雑音が発生することを示す説明図である。
【符号の説明】
１  振動検出装置
２  ピックアップ
３  コード
４  雑音吸収部材
８  圧電素子
１４  コード嵌挿路
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  変向部
【図１】
0003689221.tif 000003
【図２】
0003689221.tif 000004
【図３】
0003689221.tif 000005
【図４】
0003689221.tif 000006
【図５】
0003689221.tif 000007
【図６】
0003689221.tif 000008
【図７】
0003689221.tif 000009
【図８】
0003689221.tif 000010