(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に支持された固定接点と、該固定接点と対向する接点を有する可動接片と、前記筐体に移動可能に支持され前記可動接片を前記固定接点方向に移動させる押圧片と、前記筐体に支点を介して揺動可能に支持され前記押圧片を移動させる作動片とを備えるスイッチであって、
前記可動接片は、一端が粘弾性型樹脂から構成される衝撃吸収体と、前記筐体に固定された固定金具との間に挟まれた状態で支持され、
前記作動片及び押圧片の移動に伴う前記可動接片の移動により前記衝撃吸収体が弾性変形して前記対向する両接点が接触することを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記作動片は、前記支点から離れる方向に延出する重り調整部を有し、該調整部に調整重りを移動可能に装着することを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
【請求項３】
請求項１または２記載のスイッチと、該スイッチの出力により作動される給餌装置とを備える自動給餌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する接点を有する電気的スイッチに係り、特に、稚魚等の極めて微細な行動に対応して作動可能な高感度なスイッチ、及び該スイッチを備え、稚魚等の自発摂餌に対応できる自動給餌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、養殖漁場の環境が、過剰な餌の投与等により悪化している。このような状況に適切に対処し、持続的な養殖生産の確保を図るために、漁場環境の改善と、魚類養殖の生産性向上が可能な、必要最小限の給餌量で効率の良い成長を実現する給餌方法の開発が要求されている。
【０００３】
従来、必要最小限の給餌量を魚に与えるために、魚が自発的に餌を取りたいときに与えるための自発摂餌式給餌器がある。このような自発摂餌式給餌器に用いられ、魚が餌を取りたいことを検出するセンサーやスイッチとしては、給餌センサーと触覚スイッチがある。前者は密閉チューブ内の空気の圧力変化を圧力トランスデューサで感知する仕組みを有する。後者はスイッチ先端のロッドに水平方向の力がかけられた場合に作動し、この作動により給餌器を作動させて給餌を行なうものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した前者の給餌センサーは空気の圧力変化を感知するため、温度変化によって感度が変動しやすく、絶対的に感度が低いために成魚には使用できるが稚魚には使用できないという問題点がある。すなわち、成魚のような大きな行動を検出することはできるが、稚魚のような微細な行動を確実に検出することができない。また、後者の触覚スイッチは、ロッドに水平方向の力がかけられた場合に作動するため、魚体の接触等の摂餌要求以外によるスイッチへのアクセスで誤作動し、この触覚スイッチの出力を給餌器に入力すると、相対的に給餌量が増えてしまうという問題点がある。さらに、後者の場合、スイッチストロークが大きく、感度が低いため、稚魚での使用は不可能である。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、稚魚のような微細な行動も検出可能であり、誤動作が少なく摂餌要求を正確に検出でき、自発摂餌式給餌器により稚魚への適正な給餌量を与えることができる高感度なスイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係るスイッチは、筐体に支持された固定接点と、該固定接点と対向する接点を有する可動接片と、前記筐体に移動可能に支持され前記可動接片を前記固定接点方向に移動させる押圧片と、前記筐体に支点を介して揺動可能に支持され前記押圧片を移動させる作動片とを備えるスイッチであって、前記可動接片は、一端が粘弾性型樹脂から構成される衝撃吸収体と、前記筐体に固定された固定金具との間に挟まれた状態で支持され、前記作動片及び押圧片の移動に伴う前記可動接片の移動により前記衝撃吸収体が弾性変形して前記対向する両接点が接触することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るスイッチの好ましい具体的な態様としては、前記作動片は、前記支点から離れる方向に延出する重り調整部を有し、該調整部に調整重りを移動可能に装着することを特徴とする。そして、本発明に係る自動給餌装置は、前記したスイッチと、該スイッチの出力により作動される給餌装置とを備える。
【０００７】
このように構成された本発明のスイッチ、及び該スイッチを備える自動給餌装置は、稚魚が餌を取ろうとする摂餌行動により疑似餌等に接触すると、その微細な移動が可動接片に伝達され、可動接片の接点が固定接点と接触し、出力を生ずる。この出力を給餌装置に供給することにより稚魚に餌を与えるため、稚魚が餌を要求するときのみ給餌することができ、適正な給餌量を稚魚に与えることができる。また、作動片の調整重りを調整することにより、接点を作動させる圧力を調整することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスイッチの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明に係るスイッチの一実施形態の断面図である。図１において、スイッチ１０は、筐体１１に支持された固定接点１２と、固定接点１２と対向する接点１３ａを有する可動接片１３と、可動接片１３を支持する粘弾性型樹脂から構成される衝撃吸収体１４と、筐体１１に移動可能に支持され可動接片１３を固定接点１２方向に移動させる押圧片１５と、筐体１１に支点であるヒンジ部１６ａを介して揺動可能に支持され押圧片１５を移動させる作動片１６とを備え、衝撃吸収体１４は可動接片１３の固定接点１２方向への変位により圧縮されて弾性変形する。
【０００９】
筐体１１はプラスチック等から構成されるものであり、Ｌ字形の固定接点１２がインサート成型により支持されている。筐体１１にはＬ字形の固定金具１７が埋め込まれており、この金具１７の水平部１７ａと筐体１１との間に衝撃吸収体１４が圧入状態に挟持されており、水平部１７ａと衝撃吸収体１４との間に可動接片１３の一端が挟まれた状態で支持されている。可動接片１３の他端には、固定接点１２と接離可能の接点１３ａが固着されている。
【００１０】
前記の衝撃吸収体１４はポリウレタンからなる粘弾性型樹脂から構成され、ＪＩＳ（Ａ）の硬度が２５以下の軟質ゴムであり、固体でありながら液体のように機能し、例えば縦方向に加えられた衝撃を横方向に拡散し、９０％以上の高いエネルギ吸収率を実現する弾性体であり、ソルボセインという商品名で市販されているものである。衝撃吸収体１４は厚さが３ｍｍ程度のソルボセインの板状物から直方体状に形成されており、圧縮変形に対してはエネルギを吸収して減衰させるため、極めて小さな圧縮力により、圧縮されて弾性変形することができる。なお、衝撃吸収体として、シリコーンを主材としたゲル状物質で構成され、同様の機能を有するアルファゲル（商品名）を用いてもよく、形状は直方体に限らず円柱形等、適宜変更してもよい。
【００１１】
筐体１１に上下方向に移動可能に支持された押圧片１５は、筐体１１内の一端が可動接片１３に対接し、他端は筐体１１から外部に突出している。作動片１６は金属板材から構成され、一端が筐体１１にヒンジ部１６ａにより揺動可能に支持され、他端側の作動部が押圧片１５の突出部に対接している。作動片１６には重り調整部を構成するワイヤから形成される水平ロッド１８が固着されている。作動片１６と水平ロッド１８とは、接着、溶着あるいは他の手段により固着され、ヒンジ部１６ａから離れる方向に延出している。
【００１２】
水平ロッド１８は図１において左端部が作動片１６に固着され、中央部には凹部１８ａが形成され、右端部は調整部１８ｂとなっている。そして、調整部１８ｂにはヒンジ部１６ａに接離する調整重り１９が移動可能に、また所定位置に停止可能に嵌合装着されている。水平ロッド１８の中央部の凹部１８ａには垂直ロッド２０の上端のリング部が連結され、水平ロッド１８に対し垂直ロッド２０が自由に動ける状態で連結されている。垂直ロッド２０の下端のリング部には疑似餌２１が固定される。
【００１３】
従って、調整重り１９を水平ロッド１８の軸方向に移動させることにより、作動片１６のヒンジ部１６ａを中心とする支点回りのモーメントを調整することができ、調整重り１９を遠ざける方向に移動すると支点回りのモーメントが大きくなり、作動片１６が押圧片１５を押圧する与力が大きくなるため、垂直ロッド２０が小さい力で引かれてもスイッチ１０の接点を閉じさせることができる。反対に調整重り１９を支点方向に近づけると、支点回りのモーメントが小さくなって作動片１６が押圧片１５を押圧する与力が小さくなるため、垂直ロッド２０は調整重り１９を支点方向に近づけた場合より大きな力で引かれないと接点を閉じることができないように設定される。このように、調整重り１９を移動させることにより、スイッチ１０の感度を調整することができる。
【００１４】
つぎに、スイッチ１０により作動される給餌装置２５について、図２、３を参照して説明する。図２は給餌装置の一実施形態を示し、（ａ）は給餌装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、図３は給餌装置の要部の動作説明図である。給餌装置２５は、モータ（図示せず）を内蔵する本体２６と、本体２６に回転可能に支持される餌箱２７とから構成され、餌箱２７はモータにより１回転すると停止するように構成されている。餌箱２７は餌２８の収納部２９と、開口部３０とを有し、開口部３０は餌箱２７に摺動可能に取付けられた仕切り板３１により開口面積を調整可能である。このため、仕切り板３１を調整することにより、餌箱２７が１回転するときの１回の給餌量を調整することができる。
【００１５】
給餌装置２５は図３に示すように餌箱２７が反時計方向に１回転されることにより、所定量の餌を魚等に与えるものである。すなわち、餌箱２７が１回転するときに、仕切り板３１を通過した餌２８の一部２８ａが開口部３０から餌箱２７の外部に出て、魚等に給餌する構成である。スイッチ１０と給餌装置２５とにより自動給餌装置が構成され、スイッチ１０は図４のようにケース３２に入れられ、給餌装置２５と共に水槽３３の上部に設置される。図４は自動給餌装置の構成図である。
【００１６】
前記の如く構成された本実施形態のスイッチ１０と給餌装置２５とからなる自動給餌装置の動作について以下に説明する。スイッチ１０を図４に示すようにケース３２に入れて水槽３３上に設置し、垂直ロッド２０の先端に疑似餌２１を取付けると、図５に示すように、ニジマス、コイ等の稚魚４０は空腹時に垂直ロッド２０先端の疑似餌２１に食いつき、垂直ロッド２０を引張る。稚魚４０の引張力は極めて小さいものであるが、垂直ロッド２０に連結された水平ロッド１８は調整重り１９により左右のバランスが取られており、また、可動接片１３が衝撃吸収体１４により支持されているため、小さな引張力でも確実に作動片１６に伝達され、作動片１６が押圧片１５を上方に移動させて可動接片１３を移動させ、接点１３ａが固定接点１２に接触してスイッチ１０は閉じる。スイッチ１０の出力は、リード線を介して給餌装置２５に供給される。
【００１７】
可動接片１３は一端が固着されたものでなく、金具１７と極めて柔らかい衝撃吸収体１４との間に挟まれたものであるため、可動接片１３は曲げられずに直線状のまま上方に移動する。可動接片１３の上方移動により、衝撃吸収体１４は上下方向に圧縮力が作用し弾性変形する。すなわち、図１に示される長方形状の衝撃吸収体１４は、圧縮力が働くことにより、図５に示されるように台形状に変形し、可動接片１３が固定接点１２と接触する。
【００１８】
このように可動接片１３が湾曲して弾性変形することなく、衝撃吸収体１４が弾性変形するため、可動接片１３を湾曲させる弾性エネルギーが不要であり、変形は極めて小さい圧縮力で行なわれ、稚魚４０が疑似餌２１を引張るような極めて小さい引張力で接点を閉じることができる。具体的には、稚魚が疑似餌２１を０．１ｇ以下の小さな引張力で引張った場合でも、接点が閉じるように設定されている。また、水平ロッド１８に対して、垂直ロッド２０が自由に動ける状態で連結されているため、稚魚４０が垂直ロッド２０に接触する等の摂餌要求以外のスイッチ１０へのアクセスがあっても、スイッチは誤作動することはなく、正確な摂餌要求を検出できる。
【００１９】
このようにして、水槽３３にニジマスの稚魚４０（体重０．１４〜０．４３ｇ）を放ち、実験を行なった結果を図６に示す。図６において、縦軸は１５分間のニジマスの疑似餌２１を引張る回数を示し、横軸は１日の時刻を示し、０時と１２時を表している。この図６から明白なように、ニジマスの稚魚は日中の明るい時間帯に摂餌行動を行なうことが分かり、本発明のスイッチ１０が正確にしかも確実に作動していることが判明した。
【００２０】
スイッチ１０が接点を閉じると、この出力により給餌装置２５が作動される。給餌装置２５は内蔵しているモータにより餌箱２７が回転され、１回転して停止する。この１回転の間に餌箱２７は図３のように回転する。すなわち、図３（ａ）の状態から９０度回転して図３（ｂ）の状態になると、餌の一部２８ａは仕切り板３１を通して所定量が開口部３０に移動し、さらに１８０度回転して図３（ｃ）の状態になると、開口部３０の餌の一部２８ａが落下する。さらに９０度回転すると、図３（ｄ）のように元の状態に戻り、餌２８は減少する。
【００２１】
このようにニジマスの習性に合わせて、給餌装置２５は日中の明るい時間帯にスイッチ１０により作動させて魚の食欲に正確に対応して、それを満たすように給餌するため、残餌が極めて少なく、残餌が長時間水中に放置されて水が腐敗するということを回避できる。また、同様にコイの稚魚（体重２．８１４〜７．７１ｇ）を放った場合を図７に示す。図７から明らかなように、コイの稚魚は昼夜を問わずに自発摂餌行動を行なうことが分かり、この場合も本発明のスイッチ１０が正確にしかも確実に作動していることが判明した。
【００２２】
図８は、このスイッチ１０を上下反転して設置した状態を示し、この設置状態はウナギの稚魚４１に対応するものである。ウナギの稚魚４１は前記した設置状態では先端の疑似餌２１に接触するが、口でくわえて引張る行動を行なわず、疑似餌２１を押し上げる行動を行なうため、このスイッチ１０を上下反転して設置する状態で接点を開閉させることができる。スイッチ１０をケース３２Ａ内に入れて水槽上に設置し、ケース３２Ａから下端が漏斗状に開口する筒３４を垂下して水中に挿入する。スイッチ１０の作動片１６には水平ロッド３５を固定し、この水平ロッド３５の一端に調整重り３６を移動可能に装着する。また、水平ロッド３５の他端には垂直ロッド３７を連結し、垂直ロッド３７の下端に疑似餌の取付部３８を固定する。この実施形態では、ヒンジ部１６ａに対し一方側に押圧片１５と調整重り３６が位置するが、前記実施形態と同様に調整重り３６をヒンジ部１６ａの反対側に装着するようにしてもよいのは勿論である。
【００２３】
この状態で、水槽にウナギの稚魚４１（体重４．８１〜８．６４ｇ）を放ち、実験を行なった結果を図９に示す。縦軸及び横軸は、図６及び図７と同様である。ウナギの稚魚４１は、空腹時には疑似餌の取付部３８を押し上げ、垂直ロッド３７は上方に移動する。これにより、水平ロッド３５及び作動片１６はヒンジ部１６ａを中心に揺動し、押圧片１５を下降させる。押圧片１５の下降により、可動接片１３は直線状のまま衝撃吸収体１４を変形させ、接点１３ａが固定接点１２に接する。
【００２４】
前記した実施形態と同様に、衝撃吸収体１４は極めて小さい押圧力により変形可能であり、ウナギの稚魚４１のような微細な行動でも確実に作動することが可能である。図９（ａ）のように、ウナギの稚魚４１は実験開始後、数日間は暗期（夜間）の摂餌行動をするが、その後は図９（ｂ）のように、明期（昼間）に摂餌することが分かり、本発明のスイッチ１０が正確に確実に作動していることが判明した。このスイッチ１０により給餌装置２５を作動させることにより、ウナギへの適正な給餌を行なうことができる。
【００２５】
なお、前記した実施形態では、可動接片の衝撃吸収体への取付は金具により挟む構成としたが、金具を用いずに衝撃吸収体へ直接可動接片を固定するように構成してもよい。すなわち、衝撃吸収体へ可動接片を接着等により直接固定したり、粘着材により固定したり、他の手段により固定するものでもよい。また、２端子のスイッチに実施した例を示したが、可動接片の反対側に、常時ＯＮの端子を設けた３端子のスイッチに実施することもできる。作動片と水平ロッドとは一つの部材で一体的に形成するように構成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明のスイッチは、稚魚等の極めて微細な行動を確実に検出でき、確実に作動させて接点を開閉することができ、このスイッチにより稚魚等の摂餌要求を正確に把握して給餌装置を作動させることにより、稚魚への適正な給餌を行なうことができる。また、調整重りによりスイッチの感度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチの一実施形態の断面図。
【図２】（ａ）は給餌装置の一実施形態の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図。
【図３】給餌装置の餌箱の動作説明図。
【図４】自動給餌装置の構成図。
【図５】図１に示すスイッチを、ニジマスの稚魚に用いた動作状態を示す断面図。
【図６】図５の状態によるスイッチの出力特性図。
【図７】図１に示すスイッチを、コイの稚魚に用いた場合の出力特性図。
【図８】図１に示すスイッチを、ウナギの稚魚に用いた動作状態を示す断面図。
【図９】（ａ）は図８の状態によるスイッチの出力特性図、（ｂ）は（ａ）に連続する出力特性図。
【符号の説明】
１０  スイッチ
１１  筐体
１２  固定接点
１３  可動接片
１３ａ  接点
１４  衝撃吸収体
１５  押圧片
１６  作動片
１６ａ  ヒンジ部（支点）
１７  金具
１８、３５  水平ロッド
１８ｂ  調整部
１９、３６  調整重り
２０、３７  垂直ロッド
２１、３８  疑似餌
２５  給餌装置
３３  水槽
【図１】
0003598365.tif 000002
【図２】
0003598365.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003598365.tif 000005
【図５】
0003598365.tif 000006
【図６】
0003598365.tif 000007
【図７】
0003598365.tif 000008
【図８】
0003598365.tif 000009
【図９】
0003598365.tif 000010