(57)【要約】【課題】  薄型化が可能であるとともに、可動電極として長期安定動作を維持できる実用に好適する落下センサを得る。【解決手段】  導電性容器２内に可動電極５を封鎖してなる落下センサ１において、前記可動電極５は、基端部９ａが前記容器２内に導入された導電ピン４の内方端部に導電性接着剤にて接続固定され片持ち支持されたコイルばね９と、このコイルばね９の内方に移動可能で抜け止め状態に設けられ、錘として機能する例えば複数個の球体１０とを具備した構成とする。【選択図】  図１
2006145235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性容器内に可動電極を封鎖してなる落下センサにおいて、
前記可動電極は、基端部が前記容器内に挿入された導電ピンの端部に接続固定され片持ち支持されたコイルばねと、このコイルばねの内方に移動可能で抜け止め状態に収納された錘とを具備してなる構成を特徴とする落下センサ。
【請求項２】
錘は、コイルばねより径小な球体としたことを特徴とする請求項１記載の落下センサ。
【請求項３】
錘は、複数個からなる球体の構成としたことを特徴とする請求項１または２記載の落下センサ。
【請求項４】
錘は、コイルばねの自由長より短い構成としたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の落下センサ。
【請求項５】
導電性容器内に可動電極を封鎖してなる落下センサにおいて、
前記可動電極は、基端部が前記容器内に挿入された導電ピンの端部に接続固定され片持ち支持されたコイルばねと、このコイルばねの内方に移動可能で抜け止め状態に収納された球体と、前記コイルばねの自由端部に設けられた錘とを具備してなる構成を特徴とする落下センサ。
【請求項６】
錘は、球体の抜け止め部材を兼用した構成としたことを特徴とする請求項５記載の落下センサ。
【請求項７】
球体は、複数個からなる構成としたことを特徴とする請求項５または６に記載の落下センサ。
【請求項８】
球体は、コイルばねの自由長より短い構成としたことを特徴とする請求項５ないし７の何れかに記載の落下センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落下状態を検出する落下センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポータブルコンピュータなどの機器が内蔵するハードディスクを、落下衝撃による損傷から保護するため、該機器の内部に落下状態を検出する落下センサを組み込み、その検出信号に基づき例えばハードディスクのヘッドを退避位置に移動させるなどして対処している。しかして、この種落下センサとしては、機器内部に組み込むべく小型化が要求されるとともに固定電極の機能をなす導電性の筒状の容器内に、他端が外部に臨む導電ピンの一端と接続され、水平方向に片持ち支持された１本の棒状のばね部材を設けるとともに、該ばね部材の自由端側に錘としての鋼球を設けて前記容器と接離する所謂可動電極の機能を備えた構成としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従って、通常の静止状態では鋼球の重力により主にばね部材を撓ませ、鋼球が容器内面と接触して電路を形成している。一方、落下時には鋼球が見かけ上の重力加速度が減少しほぼ無重力状態になるため、ばね部材のばね力たる弾性復元力により、該ばね部材は水平な自由状態に弾性復帰する。これにより、鋼球が容器内面から離反し、電路が断たれることに基づき落下状態を検出可能としている。
【０００４】
他には、上記ばね部材に圧縮コイルばねを使用して同様の機能を有する落下センサが案出され、特にコイルばねの外周部に円筒状の錘を挿入して重ね合わせた構成とすることで、長さ寸法を一層短くできることによる小型化を可能としたものも案出されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９５２０６号  （第３頁、および図３）
【特許文献２】特開２００１−１８５０１２号  （第３頁、および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の如きばね部材を１本の棒状ばねとした場合には、片持ち支持された自由端側が落下衝撃時に錘により撓み変形する際、棒状ばねに曲げ応力などが集中して一部塑性変形したり或いは座屈したりし易く、従って長期使用時には正規の位置を維持できなくて、可動電極として不安定なスイッチング動作を招くなど耐久性に問題を有する。しかも、落下センサを一層小型化するに際して鋼球の重量やばね部材のばね力を小さくすることは、電極たる鋼球と容器との接触圧が微小となることによる不安定要因（例えば、接触不良）が加わり、ばね部材の可撓性や上記耐久性、また錘が球状であることなども考慮すると、これらをバランス良く設計製造することは容易でなく、更なる小型化、特に近年要望の強い薄型化には適していない。
【０００６】
一方、上記特許文献２の如きばね部材に圧縮コイルばねを使用した構成では、ばね力を小さくできるとともに、落下時には確実に自由状態に復帰させることに有効に作用し、該コイルばねや錘の設計的自由度が広くなる。しかも、コイルばねは柔軟な弾力性に富むことから上記棒状のばね部材の如き局部的な座屈現象を防止する上でも有効で、且つこの棒状のばね部材に比し長さ寸法を短くしても必要十分な撓み変形が得られるなどの利点を有する。
【０００７】
しかしながら、このコイルばねの周側に円筒状の錘を重ねて設けた構成では、長さ寸法の短小化では有効であるが厚み方向（高さ）の薄型化には限度があり、例えば落下センサとしての全体の厚み（直径でもある）は５ｍｍ程度までが限界で、加えて特異な形状の錘を電極として金メッキを施すなどして精度良く小型に製作することは必ずしも容易ではなく、また組立も複雑化する問題も抱えていた。更には、コイルばねは上記棒状のばね部材に比し座屈による塑性変形を生じ難い点で優れているが、落下時には錘の重量がコイルばねに衝撃的に加わり、しかもその衝撃方向も偏奇であることから、該コイルばねの一部に塑性変形を生じる憂いを有し、これが不安定動作を招いたり或いは耐久性の点でも難点であった。
【０００８】
また、上記従来構成のいずれにおいても、落下衝撃時には錘が容器に勢いよく衝突し異音を発するとともに、その接触点がほぼ１点に集中するため、その電極両者間に汚れが介在したり長期使用中に酸化膜が生じた場合など、安定した電路を形成できないおそれがあり、殊に小型化でばね力も小さくなり、更に接触圧も小さくなる傾向にあっては、実用上一層不利である問題も有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するため、小型化を可能としながら落下時におけるコイルばねの座屈や塑性変形を抑え、可動電極として長期安定動作が期待できる実用に好適する落下センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するため本発明の落下センサは、導電性容器内に可動電極を封鎖してなる落下センサにおいて、前記可動電極は、基端部が前記容器内に挿入された導電ピンの端部に接続固定され片持ち支持されたコイルばねと、このコイルばねの内方に移動可能で抜け止め状態に収納された錘とを具備してなる構成を主たる特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段によれば、錘をコイルばね内に移動可能に設けたので、可動電極としてコイルばねの撓み変形を阻害することなく有効に機能するとともに、錘がコイルばねの芯部材の役目をなして落下時に該コイルばねの座屈変形や塑性変形に至るほどの大きな変形を抑制できる。しかも、錘を収納したのでコイルばねより径方向に突出する部位がなく、電極構成として厚み寸法を抑え薄く小型化するに一層有利である。また、コイルばねの中間部位には上下方向に振幅するダンピング作用を生じ、容器との急激な衝突を緩衝的に弱め、耐久性や衝突音を低減するに有効である。
【００１２】
更には、コイルばねの自由端部が容器に接触する都度、コイルばねは長さ方向に伸縮して互いの接触面を摺動することになり、所謂ワイピング効果により接触面の汚れや酸化膜を除去することができ、小型化による電極の接触圧が小さくなる傾向にあっても長期安定したスイッチング動作が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１実施例を示す図１〜図５を参照して説明する。
そのうち図１は、落下センサ１の全体構成を示す断面図で通常の使用状態（静止状態）を示しており、図２は異なる状態たる落下時の動作状態を示す図１相当図、および図３は図２のＡ−Ａ線に沿って切断してして示す断面図で、まずこれら図面に基づき構成を説明する。
【００１４】
落下センサ１は、例えばノートパソコン等のポータブルコンピュータ（図示せず）の内部に、例えば図１に示すように横長に配置した状態に収納される。
この落下センサ１は、大略的には細長円筒状の容器２、この容器２の一端の開口部を電気絶縁および気密に閉塞する封鎖部材３、この封鎖部材３を気密に貫通して前記容器２の内外に導出入された導電ピン４、この導電ピン４の容器２内の一端に接続固定された可動電極５を具備した構成としている。
【００１５】
以下、更に詳述すると、まず容器２は、導電性の金属製にて一端（図示左端）のみ開口した細長い円筒状とし、これは後述するように固定電極として機能する。
また、封鎖部材３は、円筒状の枠体６と、その内方に充填されたガラス等の電気絶縁性封止材７とから構成され、その水平な中心部を前記導電ピン４が気密に貫通している。しかるに上記枠体６は、前記容器２の開口内部に圧入により取付固定されているが、その圧入前に該容器２の内面と枠体６の外周面にニッケルや金または金合金メッキを予め施してあり、圧入することで両者のメッキ層が一体化され、より気密性を高め得る構成としている（或いは、レーザ溶接により枠体６と容器２とを溶接してもよい）。以って、容器２は密閉容器として構成され、且つ導電ピン４は容器２とは電気的に遮断された状態となるとともに、該容器２の内部を真空にしたり、或いは窒素ガスやヘリウムガスなどの酸化防止用ガスが封入され、固定電極としての容器２の内面が長期に亘り酸化しないようにしている。
【００１６】
しかして、前記可動電極５の構成につき説明すると、これは上記のように密閉された容器２内に配置され、落下や衝撃等を受けて前記容器２と電気的に接離可能とするもので、前記導電ピン４の導入された内端に対して、導電性の円盤状のばね座８および横長のコイルばね９を順次連結するとともに、このコイルばね９内に錘としての球体１０を収納した構成からなる。そのコイルばね９は、リン青銅やステンレスなどの導電性金属製による円筒形圧縮コイルばねからなり、片持ち支持された自由端側に球体１０の重みを付加してコイルばね９を確実に撓ませ前記容器２と電気的に接触し、通常の使用状態では図示する導通した状態に維持される。
【００１７】
上記した球体１０は、本実施例では複数個の例えば５個の鋼球からなり、円筒形状のコイルばね９内に移動可能に収納されている。すなわち、図２に示すように球体１０の直径Ｄ１はコイルばね９の内径Ｄ２より径小（Ｄ１＜Ｄ２）とするとともに、５個収納してなる球体１０の全体長さＬ１がコイルばね９の実質的に有効な自由長Ｌ２より短い構成とし（Ｌ１＜Ｌ２）、以って球体１０はコイルばね９内を自由動状態に収納されて、後述するように芯部材として該コイルばね９を保護する機能も有している。従って、上記自由長Ｌ２は、球体１０が移動し得る範囲におけるコイルばね９の自由長寸法に相当する。なお、球体１０の直径Ｄ１は、コイルばね９の内径Ｄ２の１/２以上としており（Ｄ１＞Ｄ２・/２）、これは球体１０の個々の鋼球が上下方向に重ならないようにして、常に横方向に隣接して整列し円滑な移動を可能ならしめている。
【００１８】
ところで、上記コイルばね９の基端部９ａは前記したばね座８の筒状部８ａに導電性接着剤で接続固定され、片持ち支持されている。このばね座８は、金属製にて図示左端面の中心部に前記導電ピン４が溶接により連結固定され、右端面に形成された上記筒状部８ａは、その外径がコイルばね９の内径Ｄ２とほぼ等しく、以ってコイルばね９の基端部９ａを密巻部として嵌合し、導電性接着剤にて接続固定した構成にある。
【００１９】
一方、上記コイルばね９の他端である自由端部は、上記した内径Ｄ２とする円筒形状の開口状態のままでは球体１０を収納状態に保持できないので、本実施例では球体１０の直径Ｄ１より径小な封鎖口形状とすべく、密巻きにより円錐状をなす先細巻回部９ｂを形成して、所謂錘としての球体１０の抜け止め手段を施している。従って、該コイルばね９を上記ばね座８に接続する際には、予め球体１０を基端部９ａ側の開口から収納した後、接続固定される。
【００２０】
斯くして、落下センサ１として組立構成され、そのコイルばね９は片持ち支持により梁状に配設され、その内方に移動可能に設けられた複数個の鋼球からなる球体１０は、コイルばね９を弾性的に撓み変形させる錘として有効に機能するもので、図１に示す設置状態において容器２内で水平な軸心より下方に傾倒し、常時はその先端部が容器２の内面に接触した変位状態に維持される。しかるに、斯かる構成の落下センサ１は、図中に二点鎖線で示すプリント基板１１の導電パターン（図示せず）上に配置され、外部に導出された導電ピン４の一端には、例えばリード線１２が半田付けにより電気的に接続され、また他端側である容器２の筒状底部にはＬ字状の金属製のコンタクト１３が溶接により接続され、以ってプリント基板１１とそれぞれ導通した電路が形成される。
【００２１】
従って、コイルばね９と容器２との接触により常時は導通した電路が形成されるもので、移動可能に収納された球体１０はコイルばね９の撓み変形を阻害することがなく、以って片持ち支持され球体１０を収納したコイルばね９は所謂可動電極５として機能し、他方プリント基板１１上に固定的に設けられた容器２は固定電極として機能し、これらは謂わばスイッチング機構を構成している。
なお、上記プリント基板１１は、ポータブルコンピュータの機器内部に固定され、図示しないＣＰＵに電気的に接続されており、リード線１２およびコンタクト１３間の導通時にはプリント基板１１からＣＰＵに導通信号が出力される。
【００２２】
次に、上記構成の落下センサ１の作用について説明する。
ポータブルコンピュータに組み込まれた落下センサ１の動作状態については、静止状態にある常時は図１に示すように中心軸が略水平になる配置状態にあって、球体１０の重力は片持ち支持された梁状のコイルばね９を弾性的に撓ませ、その自由端部が容器２の内面に接触している。従って、リード線１２、導電ピン４、可動電極５として球体１０を収納したコイルばね９、固定電極たる容器２、およびコンタクト１３を介して電気的に導通され、謂わば常閉型のスイッチとして機能し、プリント基板１１への電路が形成されてＣＰＵに導通信号が出力される。
【００２３】
一方、ポータブルコンピュータが落下状態のときの落下センサ１は、図２に示すようにコイルばね９と容器２との接触が解離される。すなわち、落下状態に入ると球体１０にかかる重力が見かけ上減少するため、コイルばね９のばね力である弾性復元力により容器２の中心側に戻されるように変位する。しかして、斯かる球体１０に作用する重力が規定の値まで減少するとコイルばね９の自由端側は完全に容器２の内面から解離し、リード線１２とコンタクト１３との間が電気的に完全に遮断され、プリント基板１１からの導通信号が「ＯＦＦ」する。
【００２４】
すると、ＣＰＵは該導通信号の「ＯＦＦ」を検出すると、内部の駆動回路（図示せず）に異常信号を出力する。この駆動回路は、例えば内部のハードディスクのヘッドを駆動するものであり、異常信号を検出することに基づいてヘッドを退避位置に移動させ、ハードディスクからのデータおよびプログラム等の読取り動作または書き込み動作を停止するとともに、磁気データやヘッド等の損傷の危険性を最小限に止める回避処理が行なわれる。
【００２５】
更に、上記構成および動作する落下センサ１の特には可動電極５の特徴とする作用について、特に図４および図５を参照して述べる。
本実施例では、５個の鋼球からなる球体１０により錘として必要な重力を得るようにしている。この球体１０は、特には自由長方向に十分に移動可能に収納されていること、および球状であるため、コイルばね９の撓み変形を阻害するような抵抗を有しない。しかも、球体１０がコイルばね９内に装填された芯部材として機能し、落下時の衝撃の際、該コイルばね９の大きな座屈や塑性変形に至る大きな屈曲を有効に抑える抵抗体として作用する。
【００２６】
更には、図４に示すようなダンピング作用を奏する。このうち、図４（ａ），（ｂ）は本実施例について、同図（ｃ）は従来例のそれぞれ主要部分の概略構成を示している。
まず、図４（ａ）に基づき上記ダンピング作用につき説明すると、本実施例における片持ち支持された円筒形状横長のコイルばね９は、その自由端側ほど大きく下方に弾性変形した形態にあるが、容器２との確実な接触状態を確保する上から５個の構成からなる球体１０を収納して必要な重量を確保している。しかるに、コイルばね９の基端部９ａは連結固定されており、その自由端側が容器２と急激に接触（衝突）するのであるが、このときコイルばね９の中間部位が上下方向に弾性変形して、図中矢印Ｙで示すように上下に振幅することで、衝突による衝撃を緩衝的に受け止めることができ、所謂ダンピング作用による衝撃緩衝効果が得られる。しかもこの場合、コイルばね９の自由端部は容器２の内面と接触状態に維持され、頻繁なバウンド（繰り返し衝突動作）は免れ振動は大いに軽減される。
【００２７】
更に、可動電極５は落下時の衝撃に対して、上記ダンピング作用に加えてコイルばね９の基端部９ａを、本実施例では図１，２に示したように密巻きにして接続固定した構成にあるので、機械的強度が増すだけでなく、落下衝撃時の曲げ応力等を集中させることなく適度に拡散して柔軟性を確保でき、従って塑性変形や座屈変形を一層起こし難くしている。
【００２８】
一方、気密な容器２内に例えば窒素ガスなどを封入して酸化防止を図ることは有効であるが、封入前の接触部位の酸化や汚れ、或いは長期使用により容器２の内面やコイルばね９の接触部位などの電極表面が、酸化したり汚れたりして安定した導通が得られなくなるおそれがある。これに対し、本実施例では図４（ｂ）に示すように、球体１０を移動可能に収納したコイルばね９が容器２に衝突の都度、上記ダンピング作用と共にコイルばね９の特徴として長さ方向（左右方向）において弾性的な伸縮作用（図中、矢印Ｘ方向で示す）を奏することから、振動や落下衝撃を受けると接触部位が左右に摺動する所謂ワイピング効果が得られ、接触面の汚れや酸化膜を除去することができ、従って小型化による電極の接触圧が小さくなる傾向にあっても長期安定したスイッチング動作を実行する。
【００２９】
上記本実施例に対し、同じく図４（ｃ）に示す従来例では、片持ち支持された１本の棒状のばね部材イに、鋼球の錘ロを設けた構成にあって、錘ロの重心位置Ｇの下方一点において容器ハとの接触が行われる。従って、従来技術として既述した如く１本のばね部材イでは座屈変形し易く、しかもその傾向は棒材を径小とするなどしてばね力を小さくするほど顕著になるため、該ばね力を小さくするには不向きであり無理があることから、当然錘ロも小型化には制約を受けることになる。しかも、錘ロの重心位置Ｇの下方における１点で接触が行なわれるので、長期使用にてこれら接触面が汚れたり酸化した場合には安定した導通状態が得られない危惧もあり、更なる小型化には極めて不利である。
【００３０】
また、本実施例ではコイルばね９を片持ち支持による梁状に配設するに際し、ばね座８を介して一端に導電ピン４を、他端にコイルばね９を接続する構成とした。この種、落下センサ１を構成する上で、導電ピン４、ばね座８およびコイルばね９を水平な中心軸線上に直線的な連結形態とすることが望ましく、特に、薄型や小型化するほどコイルばね９と容器２との空隙も微少なものとなり、且つ取付角度（３６０度）に関係なく可動電極５として安定したスイッチング動作を得るためにも、組み込まれたコイルばね９の軸心精度は重要である。しかも、コイルばね９はそのコイル形態にあることから柔軟で撓み易く、ばね座８を介して接続固定するに際し中心軸を一致させるのは必ずしも容易ではない。
【００３１】
しかしながら、本実施例によればその軸心を容易に調整でき、必要とする組立精度を確保できる。以下、図５に基づき可動電極５を中心軸に直線的に連結した形態に調整する手段につき説明する。この図５には、封鎖部材３に気密に挿通された導電ピン４と、可動電極５を構成するばね座８や球体１０を具備したコイルばね９等からなる組立構成体を示しており、従って容器２に対し圧入により組み込む前の構成体を示している。そして、同図（ａ）は調整前の組立構成体、同図（ｂ）は調整後の組立構成体を示し、且つ同図（ａ）−１および（ｂ）−１は構成体を自然状態で例えば縦配置に置いた状態を示し、同図（ａ）−２および（ｂ）−２は構成体をコイルばね９の自由端側から見た所謂矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【００３２】
このような、構成体とした組立段階で、同図（ａ）に示すように構成体の軸心（中心線Ｒ0で示す）が、例えば僅か図示符号Ｒ1で示す右方に傾きずれた状態にあったとした場合、図（ａ）−２の矢視図に示すように、円形状の封鎖部材３に対しコイルばね９の円形状外径部分が偏心位置にあることから、どちらに傾倒しているか容易に視認できる。そこで、図（ｂ）−１に示すようにばね座８の適宜の部位を例えばピンセットで挟み、その傾きを是正する方向に図中矢印Ｅ方向またはＦ方向に僅か撓ませる。
【００３３】
そして、図（ｂ）−２のようにコイルばね９が中心位置に調整されたことを確認して、コイルばね９の軸心配置延いては可動電極５の適正な軸心配置を得ることができる。なお、前記したようにばね座８は導電ピン４とは溶接されているが、該ばね座８の筒状部８ａに嵌合状態に接続固定されたコイルばね９は、そのばね座８の僅少の角度変位にて十分に上記軸心調整を可能としている。
このような、調整後の構成体を容器２内に圧入し最終的に組立構成された落下センサ１は、従来では全体の厚さ寸法が５ｍｍ程度が限界であったが、本実施例によれば１ｍｍ程度の薄型化も可能となるとともに、勿論実用に供することが可能となった。
【００３４】
以上説明したように、上記実施例によれば次のような効果を奏する。
落下センサ１として、固定電極たる容器２、および可動電極５とするコイルばね９等は、いずれも円形状の構成としているので、３６０度取付角度に制約受けることなくポータブルコンピュータ等の機器内に容易に且つコンパクトに組み込むことができ、そして落下状態を正常なスイッチング動作にて検出し、素早い対応措置を講ずることができるとする落下センサ１本来の機能と共に、特に下記する優れた特徴を奏する。
【００３５】
まず、可動電極５の錘を構成する球体１０をコイルばね９の内方に設けたので、コイルばね９が極端な屈折変形する場合、球体１０がその変形を阻止する抵抗作用をなし、所謂コイルばね９の芯部材の役目をなして落下衝撃時に該コイルばね９の座屈変形や塑性変形に至るほどの大きな変形を抑制するに有効に機能する。また、可動電極５としては該コイルばね９の外径部分を実質的に最大の外郭となし得るので、これを径小化して薄型化するに極めて有利である。しかるに、球体１０は円筒形状のコイルばね９の内径より径小とするとともに、更には球体１０の自由長方向の全体長さＬ１を短くするなどして、該コイルばね９内を主に自由長方向に対し容易に移動可能に設けたので、コイルばね９が可動電極５として弾性的に撓み変形するのを何ら阻害することはない。
【００３６】
また、本実施例では錘を複数個の鋼球からなる球体１０の構成としたので、該球体１０は鍛造加工にて容易に球状化でき製造コストも安価に提供できるばかりか、複数個の鋼球を採用することで、コイルばね９の設計仕様に応じた錘としての必要数の球体１０を用意することができ、精度を要する適正な重量を調整設定するに有利である。
【００３７】
しかも、コイルばね９内に収納された球体１０の抜け止め手段として、コイルばね９の自由端部を先細巻回部９ｂとして開口を完全に封鎖するか、或いは径小とするなど封鎖口形状とすることにより、確実に抜け止め状態に収納保持できる。このように、コイルばね９自体を利用して抜け止めできることは、他の部品や固定手段を必要とせず、しかも可動電極５としてもコイルばね９の基端部９ａを接合するだけの簡単な作業で済み、それだけ高精度のもとに組立性にも優れ一層コスト的に有利である。また、基端部９ａを密巻部としたことで接着剤による十分な接合強度が得られる他、落下時などの大きな衝撃を受けても強度的に耐え、且つ該コイルばね９が容易に座屈変形することを阻止するにも有効である。
【００３８】
更には、可動電極５を移動可能な球体１０を内包したコイルばね９とから構成したことにより、図４（ａ）に基づき開示したように固定電極たる容器２と衝突する際に、その衝撃を緩衝的に受け止めるダンピング効果が期待できる。すなわち、容器２との衝突は従来では錘であったのに対し、本実施例ではコイルばね９が介在するので本来的に消音効果が期待できる上に、コイルばね９の先端部が容器２の内面に接触した状態のまま、或いはそのような傾向に維持される中で中間部位が振幅し、落下時の衝撃が緩衝され且つバウンドしたとしても僅少回数に抑え得るとともに微小距離でのバウンドとなるので、その衝突音による騒音を効果的に低減できる。従って、電極間の接離動作の繰り返しによるスイッチング機能のチャタリング現象を改善することができ、例えば「ＯＦＦ」動作による誤動作を招くおそれも回避できる。
【００３９】
なお、上記電極間たるコイルばね９と容器２との衝突音は落下時に限らず、これを組み込んだ機器であるポータブルコンピュータなどの携帯時にも、不自然な異音として発生する可能性もあり得るので、この場合にも上記ダンピング作用による効果は有効で商品価値を高め得る。また、本実施例ではコイルばね９の自由端部の先細巻回部９ｂを密巻きとし、容器２と接触する構成としたので、落下衝撃時の衝突作用を繰り返し受けても十分に耐え得る強度を確保でき、勿論この場合の衝突音も上記同様の緩衝作用にて極小さいことは言うまでもない。
【００４０】
また、コイルばね９には、静止状態の常時はもとより落下時や上記ダンピング作用により、その基端部９ａの接合部近傍には曲げ応力などが集中し易いが、これは圧縮コイルばねが柔軟性に富む特性に加え、密巻き構成としてばね座８を介して導電ピン４と接続固定しているので、応力が１点に集中することなく拡散でき、座屈変形を起こし難い。従って、可動電極５としてコイルばね９と容器２の内面と接離するスイッチング動作を、長期安定状態に維持でき信頼性を高め得る。
【００４１】
しかるに、上記ダンピング効果はコイルばね９の主に上下方向の伸縮であるのに対し、ワイピング効果は図４（ｂ）に基づき開示したように長さ方向の伸縮作用を有効利用したものである。すなわち、容器２の内面にコイルばね９の自由端部が接触した状態で左右に摺動するため、互いの接触面の汚れや酸化膜が除去できるのである。これにより、長期安定したスイッチング動作が得られるとともに、特に小型化を図る上で電極間の接触圧が小さくなることによる不安定動作の懸念を一掃できる点で有効である。
【００４２】
また、落下センサ１を小型化で特に薄型にするためには、容器２内における可動電極５を構成するコイルばね９周囲の間隙も最小限の設計仕様となり、例えば厚さが１．７ｍｍ以下の薄型化では０．数ｍｍ程度の微小な間隙となるため、導電ピン４に対するコイルばね９の連結固定は、水平な中心軸上に直線的に接続する組立精度が要求される。しかるに、導電ピン４に直接コイルばね９を接続固定することで、可動電極を構成しても機能的には何ら問題はない。但し、コイルばね９を接続固定する際に高精度の組立作業が強いられると作業性も低下するので、固定後のコイルばね９の軸心調整が容易にできることが望ましい。しかるに、本実施例ではばね座８を介して導電ピン４とコイルばね９間を接続するようにしたので、図５に基づき開示したように、これらを接続した組立後にあっても該コイルばね９を固定支持したばね座８の僅かの変位にて軸心調整ができる。
【００４３】
斯くして、コイルばね９の軸心配置延いては可動電極５として正確な軸心配置ができるので、薄型化による容器２内の狭い空間に配置するにも好適し、しかも３６０度いずれの方向に組み込まれようとも正確な落下状態を検出することができ、この点でも薄型化への実現の可能性を大いに高め得るとともに、ポータブルコンピュータ等の一層小型軽量化、特には薄型指向の傾向が強い中で大いに有効である。
【００４４】
なお、上記実施例ではコイルばね９の自由端部からの球体１０の抜け止め手段として、その開口径を順次径小とする先細巻回部９ｂを形成したが、これに限定されることなく種々展開可能で、以下図６〜１０に上記抜け止め手段の変形例を示すとともに、上記実施例と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分につき説明する。
【００４５】
＜第１の変形例＞
まず、図６〜８は本発明の第１の変形例を示す図１〜３相当図であって、実質的に球体１０のコイルばね９からの抜け止め手段以外は、上記実施例と共通の構成である。
すなわち、このものは上記実施例の先細巻回部９ｂに代えて、自由端部を円筒形状のまま密巻きとするとともに、その端末を開口する内方側に折曲形成した折曲端末９ｃを備えた構成としたものである。従って、この折曲端末９ｃも開口を二分するほぼ中心位置に延出されることで、円筒形状の開口は封鎖口形状となり球体１０は折曲端末９ｃに当接して抜け出るおそれはない。なお、本来の落下センサとしての機能、および他の作用効果については上記実施例と同様であることは言うまでもない。
【００４６】
＜第２の変形例＞
次いで、図９は本発明の第２の変形例を示す図１相当図である。このものは、上記各実施例がコイルばね９自体を加工した錘の抜け止め手段としているのに対し、導電性の接着剤１４を塗布してなる構成にある。すなわち、コイルばね９の自由端部は上記実施例と同様に密巻き構成とするが、その円筒状開口のまま開放した形態とする。そして、この開放端部を封鎖するように導電性の接着剤１４を塗布し、そのまま硬化させる。
【００４７】
これにより、コイルばね９の自由端部の開口は、膜状に固化した接着剤１４により封鎖され、その後に収納された錘たる球体１０の抜け止めとして機能する。ところで、薄型化が可能な本発明によれば、コイルばね９の内径Ｄ２は１．０ｍｍ程度の極小サイズとなるため、接着剤１４は僅少塗布すればよい。しかるに、この極小サイズであるため接着剤１４を塗布する際、その一部が例えばコイルばね９の外方にはみ出すことも推測される。しかしながら、本実施例では接着剤１４は導電性接着剤を採用しているので、容器２との電気的な導通状態が阻害されることはない。但し、上記の如く導電性接着剤を利用する利点は有するが必ずしも導電性を必須とするものではなく、また接着剤１４にてコイルばね９の円筒状開口を完全に封鎖する必要はない。
【００４８】
＜第３の変形例＞
そして、図１０は本発明の第３の変形例を示す図１相当図である。このものは、錘の抜け止め手段として、コイルばね９の基端部９ａを接続固定した前記ばね座８を共通に利用して、つまり該コイルばね９の自由端部側に接続固定したものである。すなわち、まずコイルばね９の形態としては、上記第２の変形例と同様に全長円筒形状にあって、基端部９ａおよび自由端側も密巻きとして開放した構成にある。しかして、基端部９ａを導電性のばね座８に接続固定したと同様に、自由端側にあっても筒状部８ａに嵌合接続し、これを導電性の接着剤にて固定したもので、内部の球体１０の抜け止め手段以外は上記実施例と共通である。なお、錘としての球体１０は、ここでは２種類の異なる径の鋼球を採用していて、例えば自由端側の２個を重量として大きい径大球１０ａを収納し、基端部９ａ側にこれより軽量の径小球１０ｂを３個収納している。
【００４９】
このものの場合も上記実施例と同様に、球体１０が落下衝撃時にはコイルばね９の軸芯構成体として機能し、該コイルばね９の極端な屈折変形を抑制できる以外に、共通のばね座８を相対した配置とするだけで球体１０の抜け止め手段として利用でき、所謂新規部品の増加はない。しかも、このように球体１０を収納し抜け止め状態としてなるユニット化が可能であるため、保管或いは移送作業等における取り扱いが容易となり、例えばユニット化したものを導電ピン４と溶接し連結することも可能となるなど、組立の汎用性に富む構成が得られる。
【００５０】
また、自由端側に設けた金属製のばね座８は、錘としての球体１０の重力を受けて容器２と直接接触するが、上記実施例等で述べた弾性のコイルばね自体による接触、或いは導電性接着剤を介した接触などの形態に比し、その剛体による接触状態は極めて良好で所謂可動電極５の可動接点として長期安定して機能する点で優れている。しかも、本実施例では錘たる球体１０として５個のうちの２個を重量大とする径大球１０ａとし、これをコイルばね９の自由端側に収納配置したので、可動電極５として容器２との接触状態をより一層確実に維持できる。
なお、このような異なる重量構成とする球体１０は、径の大小に限らず、例えば同径のまま材質により軽重を求めるようにしてもよいし、当然それらの個数もコイルばね９の設計仕様等に応じて適宜設定すればよいことは言うまでもなく、広く展開して実施できる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２実施例を示す図１相当図で、上記第１実施例と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみにつき説明する。
本実施例では、上記実施例はいずれも錘としての球体１０を備えた構成であったのに対し、プラスチックやアルミニュームなどの軽量材質の球体１５を採用したこと、および錘を兼ねた別部材からなる抜け止め部材１６を具備してなる可動電極１７の構成を特徴としている。
【００５２】
すなわち、球体１５はコイルばね９の軸芯構成体としては機能するが、錘としては機能しない。そこで、コイルばね９の自由端部に球体１５の抜け止め手段として別部材の抜け止め部材１６を装着し、該抜け止め部材１６を重量大なる導電性部材により形成したものである。しかるに、抜け止め部材１６の形状としては全体に円柱状をなし、一端に段差状に径小部１６ａを形成し、この径小部１６ａにコイルばね９の開放した密巻き状の自由端部を嵌合し、導電性の接着剤にて連結固定した構成にある。なお、抜け止め部材１６の外径はコイルばね９の外径より僅か大きい形状としているが、必要な重量は特に径寸法のみに限らず、長さ寸法の調整により容易に設定できる。
【００５３】
斯かる構成によれば、上記第１実施例と同様の作用効果が得られるとともに、錘は抜け止め部材１６を兼用した構成のため簡易な構成にて提供できる。また、錘は単一の抜け止め部材１６にて重量調整できるので、上記実施例のように複数個からなる錘たる球体１０に比し、その重量設定が容易となる利点を有する。更には、抜け止め部材１６は容器２と接触する可動電極１７の接点としても機能し、且つコイルばね１０が接触する第１実施例に比し確実な接触状態が得られ長期安定して機能する点で優れている。
【００５４】
但し、抜け止め部材１６を錘として兼用する構成上、若干大きくなり長さ寸法が大きくなる可能性はあるが、本実施例における球体１５は錘としての機能は不要なので、個数の削減や径寸法を縮小するなど、コイルばね９と併せて調整することで抑制できるとともに、この長さ寸法は特に求められている薄型化によるコンパクト化に対し格別な支障なく十分に達成できる。また、本実施例では錘を兼ねた抜け止め部材１６の構成としたが、これに限らず例えば夫々専用の抜け止め手段と錘とを用意して組み込む構成としてもよい。
【００５５】
なお、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されず、例えばコイルばねの基端部を接続固定するばね座の形状、或いはコイルばねの自由端部における錘の抜け止め手段の形状など、上記実施例構造に限定することなく種々展開可能であり、また基端部および自由端部を密巻き構成とすることで強度的に有利であるが、これは必要に応じて設ければよい。また、錘としての球体は５個に限らず１個或いは２個でも可能であるとともに、鋼球に限らず、更には質量の異なる材質や、その組合わせ構成からなる球体にて重量調整することも可能であり、例えば自由端部側ほど重力大となるように種々の組合わせによる選択肢があり、且つ微調整も可能である。更には、球体はコイルばねの軸芯として該コイルばねを衝撃から保護する機能として、錘を別部材に設ける構成も種々考えられるなど、実施に際して本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成の断面図
【図２】異なる状態を示す図１相当図
【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図
【図４】異なる態様（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の作用説明するための概略構成図
【図５】組立調整前後の態様（ａ）、（ｂ）の作用説明するための構成図
【図６】第１の変形例を示す図１相当図
【図７】図２相当図
【図８】図７中のＧ−Ｇ線に沿って切断して示す図３相当の断面図
【図９】第２の変形例を示す図１相当図
【図１０】第３の変形例を示す図１相当図
【図１１】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
【００５７】
図面中、１は落下センサ、２は容器（固定電極）、３は封鎖部材、４は導電ピン、５，１７は可動電極、８はばね座、９はコイルばね、９ａは基端部、９ｂは先細巻回部、９ｃは折曲端末、１０は球体（錘）、１４は接着剤、１５は球体、および１６は抜け止め部材（錘）を示す。
【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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