(57)【要約】【課題】導電球の耐久性を向上させる。【解決手段】第１電極１は、金属製の電極であり、円筒状に成形されている。第１電極１には、金属製の電極を採用するため、セラミック製基材の表面をメタライズした電極に比べて表面に凹凸が現れ難い。図２に示す第１電極１は、ｚ軸方向に沿って配置された円筒部材であり、直径Ｄ１の内周面を有する。第２電極２は、第１電極１の少なくとも一方の開口の側に配置された電極であり、例えば、ｘｙ平面に平行な平板状に成形されている。導電球３は、第１電極１及び第２電極２の両方に同時に接触する位置と、これら両方の少なくともいずれか一方に接触しない位置のいずれにも移動し得るように、サイズや配置が決められている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの開口を有する円筒状に成形された金属製の第１電極と、
前記第１電極の少なくとも一方の前記開口の側に配置された第２電極と、
前記第１電極の内部空間において移動可能に収納される導電球と、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記導電球を収容するセラミック製の筐体と、
を有するセンサ。
【請求項２】
前記第２電極は、前記第１電極の一方及び他方の前記開口の側にそれぞれ配置された２つの電極であり、
前記導電球は、前記第１電極と、２つの前記第２電極のいずれか一方と、に同時に接触する位置と、前記第１電極に接触して２つの前記第２電極のいずれにも接触しない位置と、２つの前記第２電極のいずれか一方に接触して前記第１電極に接触しない位置と、のいずれにも移動し得る
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記導電球は、前記第１電極との間で取り得る最大の距離が、前記第２電極との間で取り得る最大の距離とほぼ等しい
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記導電球は、非磁性の基材と、該基材の表面を被覆する導電性材料とを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記基材はステンレス鋼である
ことを特徴とする請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記筐体の内側には不活性気体が封止されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動等を検知するセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
傾斜や振動等を検知するセンサには、その表面が導電体で構成された球体を電極間に移動可能に配置するものがある。特許文献１には、金メッキが施された円筒電極と、この円筒電極と絶縁されて円筒電極の両端に位置する２つの蓋電極と、円筒電極と２つの蓋電極とに区画された中空部に移動自在に収納された導電球体と、を具備するセンサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３９３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電極に金メッキや蒸着等のメタライズを施すと、当該電極の基材に設けられた金属膜の粗さは、当該金属膜が薄ければ薄いほど当該電極の基材の粗さに影響され易い。例えばセラミックのように一般的に表面に凹凸が多く残るものを基材として選択すると、当該基材を覆う金属膜の粗さが粗くなるところ、特に導電球は何度も電極と接触及び離間を繰り返すため、導電球の表面が傷み易く、耐久性低下の原因となることが多い。
【０００５】
本発明は、導電球の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の請求項１に係るセンサは、２つの開口を有する円筒状に成形された金属製の第１電極と、前記第１電極の少なくとも一方の前記開口の側に配置された第２電極と、前記第１電極の内部空間において移動可能に収納される導電球と、前記第１電極、前記第２電極、及び前記導電球を収容するセラミック製の筐体と、を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に係るセンサは、請求項１に記載の態様において、前記第２電極は、前記第１電極の一方及び他方の前記開口の側にそれぞれ配置された２つの電極であり、前記導電球は、前記第１電極と、２つの前記第２電極のいずれか一方と、に同時に接触する位置と、前記第１電極に接触して２つの前記第２電極のいずれにも接触しない位置と、２つの前記第２電極のいずれか一方に接触して前記第１電極に接触しない位置と、のいずれにも移動し得ることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係るセンサは、請求項２に記載の態様において、前記導電球は、前記第１電極との間で取り得る最大の距離が、前記第２電極との間で取り得る最大の距離とほぼ等しいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係るセンサは、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記導電球は、非磁性の基材と、該基材の表面を被覆する導電性材料とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係るセンサは、請求項４に記載の態様において、前記基材はステンレス鋼であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６に係るセンサは、請求項１から５のいずれか１項に記載の態様において、前記筐体の内側には不活性気体が封止されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、導電球に接触する全ての電極として基材のセラミック等がメタライズされたものを用いる場合に比べて導電球の耐久性を向上させることができる。
請求項２に係る発明によれば、無指向性の振動を検知することができる。
請求項３に係る発明によれば、振動の方向による感度のバラツキを抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、磁界の影響を受け難い。
請求項５に係る発明によれば、加工がし易い。
請求項６に係る発明によれば、電極及び導電球の腐食が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るセンサ９の全体構成を示す図。
【図２】センサ９をｙｚ平面に平行な平面で切断した断面図。
【図３】センサ９をｘｙ平面に平行な平面で切断した断面図。
【図４】センサ９の動作を説明するための図。
【図５】変形例におけるセンサ９をｙｚ平面に平行な平面で切断した断面図。
【図６】変形例におけるセンサ９の配線の一例を示す図。
【図７】変形例における配線の端部の形状の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施形態
１−１．構成
図１は、本実施形態に係るセンサ９の全体構成を示す図である。以下、図において、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表し、円の中に交差する２本の線分を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表す。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。なお、以下の説明では便宜上＋ｚ方向を上方向とし、−ｚ方向を下方向とする。
【００１５】
図１（ａ）にはセンサ９の斜視による外観が示されている。図１（ｂ）にはセンサ９をｙｚ平面に平行な平面で切断した場合の外観が示されている。図１に示すようにセンサ９は筐体４によって少なくとも側面と底面とが覆われている。
【００１６】
図２は、センサ９をｙｚ平面に平行な平面で切断した断面図である。図２には、図１（ｂ）に示す矢視IIから−ｘ方向に断面を見た状態が示されている。図２に示す通りセンサ９は、第１電極１、第２電極２、導電球３、及び筐体４を有する。
【００１７】
図３は、センサ９をｘｙ平面に平行な平面で切断した断面図である。図３には、図２に示す矢視III−IIIから−ｚ方向にセンサ９の断面を見た状態が示されている。第１電極１は、円筒状に成形された金属製の電極であり、ｚ軸方向に沿って配置され、直径Ｄ１の内周面を有する。
【００１８】
第２電極２は、第１電極１の少なくとも一方の開口の側に配置された電極であり、例えば、ｘｙ平面に平行な平板状に成形されている。第２電極２は、第１電極１と電気的に絶縁するように離して配置される。
【００１９】
第２電極２は第１電極１の下方側（−ｚ方向）の開口側に配置された第２電極２ａと、第１電極１の上方側（＋ｚ方向）の開口側に配置された第２電極２ｂとで構成される。
【００２０】
第２電極２ａは、本実施形態では、円形の板状部材であり、少なくとも表面に導電性材料を有するものであることを前提に説明をするが、後述するように、導電球３が第１電極１及び当該第２電極２ａの双方と同時に接触し（後述する接続状態。）得及び導電球３が第１電極１又は当該第２電極２ａのどちらか一方だけに接触し（後述する絶縁状態）得さえすれば、どのような形状及び／又はサイズであってもよい。第２電極２ａの形状として、円形以外には、四角形又は三角形等が考えられる。第２電極２ｂは、少なくとも表面に導電性材料を有する、ほぼ四角形の板状部材であり、ｘｙ平面に沿った面積は、筐体４の上方側の開口の面積よりも大きい。第２電極２ａと第２電極２ｂとは、ｚ軸方向に沿って距離Ｄ４だけ離れて配置される。
【００２１】
導電球３は、第１電極１及び第２電極２の両方に同時に接触する位置と、これら両方の少なくともいずれか一方に接触しない位置のいずれにも移動し得るように、サイズや配置が決められている。
【００２２】
導電球３は、直径Ｄ３の球体である。導電球３の直径Ｄ３は、第１電極１の内周面の直径Ｄ１よりも短い。したがって、導電球３は、第１電極１の内部空間において移動可能に収納された球体である。また、導電球３の直径Ｄ３は、第２電極２ａと第２電極２ｂとのｚ軸方向の距離Ｄ４よりも短い。したがって、導電球３は、同時に第２電極２ａと第２電極２ｂの両方と接触することがなく、また、第２電極２ａと第２電極２ｂの間の空間内を移動可能である。
【００２３】
導電球３は、第１電極１と第２電極２とに同時に接触するとき、第１電極１と第２電極２とを通電させるように、少なくとも表面に導電性材料を有する。
【００２４】
導電球３は、上述した大きさであるため、第１電極１と、第２電極２ａ又は第２電極２ｂのいずれか一方とに同時に接触する位置に移動し得る。また、この導電球３は、例えば、横向き、すなわちｙ軸方向に沿って重力を含む外力がかかると第１電極１だけに接触して第２電極２ａ及び第２電極２ｂのいずれにも接触しない位置にも移動する。また、この導電球３は、例えばｚ軸方向に沿って外力がかかり、第１電極１の内部空間の中央又はほぼ中央まで導かれると、第２電極２ａ又は第２電極２ｂのいずれか一方だけに接触して、第１電極１には接触しない位置にも移動する。
【００２５】
導電球３は、真球であることが望ましいが、重力を含む外力に変化が生じた際に、第１電極１の内部を移動し得る形状でありさえすれば、どのような形状であってもよい。例えば、導電球３は、高さ方向と幅方向のサイズが異なる楕円体であってもよい。なお、第１電極１のｚ軸方向の長さは導電球３の直径Ｄ３と同じ長さである。
【００２６】
筐体４の内部から導電球３を除いた状態において、第１電極１は、第２電極２ａ及び第２電極２ｂのいずれとも絶縁するように配置される。センサ９は、第１電極１と第２電極との電位差を検知する検知部と、この検知部の検知結果に応じて駆動する電気回路とを有する（いずれも図示せず）。例えば、上述した検知部が検知した電位差の変動が予め決められた閾値を超えたこと（チャタリングともいう）が上述した電気回路によって観測されたときに、この電気回路から「振動を検知した旨」の検知信号が発される。
【００２７】
筐体４は、セラミックの箱であって、内部空間に第１電極１、第２電極２、及び導電球３を収容する。筐体４にセラミックを用いることにより、センサ９の気密性及び耐衝撃性を高めることが可能である。また、セラミックは他の材料に比べて比較的、加工がし易いため、センサ９を小型化することが可能である。
【００２８】
筐体４は、複数の部材を組合せて構成されていてもよい。例えば、筐体４は、上部筒４ａ、下部筒４ｂ、環状板４ｃ、及び底板４ｄが組合されて構成されている。
【００２９】
上部筒４ａ及び下部筒４ｂは、＋ｚ方向及び−ｚ方向に略四角形の開口を有する角筒の部材であり、上部筒４ａの下方側の端部と下部筒４ｂの上方側の端部とが互いに接着されている。筐体４の構成部材同士の接着は、例えば、熱溶着やろう付け等で行なわれる。
【００３０】
上部筒４ａの上方側の端部は第２電極２ｂと、例えば銀ろう、銅ろう、リン銅ろう等、各種の合金を用いたろう付けによって接合されている。これにより上部筒４ａと第２電極２ｂとの接合面は密着するため、筐体４の内部空間の気密が保たれる。なお、第２電極２ｂは、例えばセラミック等の基材の表面にメッキ等のメタライズにより導電性を持たせた部材であってもよい。メタライズを用いることで第２電極２ｂの全体が金属である場合に比べて費用が抑制される。
【００３１】
下部筒４ｂの下方側の端部は環状板４ｃの上方側の面に接着されている。環状板４ｃは、その第１電極１の内部空間の中央又はほぼ中央に対応する位置においてｚ軸方向に貫通する穴が設けられた板材であり、この穴には第２電極２ａが配置される。本実施形態において、この穴は円形であることを前提に説明をするが、第２電極２ａが配置され得さえすればどのような形状及び／又はサイズであってもよく、この穴の形状として、例えば四角形又は三角形等が考えられる。
【００３２】
第２電極２ａは、直径Ｄ２の円柱状の電極でありその高さは環状板４ｃの厚みと同じかやや高く成形されている。第２電極２ａの直径Ｄ２と第１電極１の内周面の直径Ｄ１との差は、導電球３の半径（すなわち、直径Ｄ３の半分の長さ）よりも短い。これにより、導電球３の中心点は必ず第２電極２ａの上方に配置されるため、−ｚ方向に外力を受けている限り、導電球３は第２電極２ａに接触する。
【００３３】
環状板４ｃの下方側の面には底板４ｄが接着されている。これにより環状板４ｃにおいて、第１電極１の内部空間の中央又はほぼ中央に対応する位置に設けられた穴は下方側を底板４ｄで閉鎖される。第１電極１の下方側の端部は、環状板４ｃに接着されている。底板４ｄの上方には、環状板４ｃに設けられた円形の穴に収まるように、上述した第２電極２ａが蒸着等によって形成され、底板４ｄに対して固定されている。
【００３４】
１−２．動作
図４は、センサ９の動作を説明するための図である。図４（ａ）には、＋ｚ方向及び＋ｙ方向に重力等の外力を受けているときのセンサ９の様子が、図４（ｂ）には、−ｚ方向及び−ｙ方向に外力を受けているときのセンサ９の様子が、それぞれ示されている。センサ９がｙ軸方向に外力を受けておらず、かつ、−ｚ方向に外力を受けているとき、図２に示したように導電球３は第２電極２ａに接触し、第１電極１の内周面及び第２電極２ｂのいずれとも接触しない状態となる場合がある。このとき、第１電極１と第２電極２とは絶縁している。
【００３５】
一方、例えばセンサ９が＋ｚ方向及び＋ｙ方向に重力を受けているとき、図４（ａ）に示したように導電球３は第２電極２ｂと第１電極１の内周面に同時に接触する。また、例えばセンサ９が−ｚ方向及び−ｙ方向に重力を受けているとき、図４（ｂ）に示したように導電球３は第２電極２ａと第１電極１の内周面に同時に接触する。これら図４に示した２つの状態のとき、いずれも第１電極１と第２電極２とは導電球３を介して通電する。
【００３６】
例えば物体にセンサ９が取り付けられた場合、その物体が静止していると、センサ９の内部で導電球３が移動しないため、導電球３は図２に示したような絶縁状態、又は、図４で示したような接続状態のいずれかの状態を取ったままになる。このとき、第１電極１と第２電極２との電位差は変化しないため、センサ９に含まれる図示しない電気回路は閾値を超える電位差の変動を観測しない。したがって、センサ９は振動を検知しない。
【００３７】
一方、上述した物体が例えば利用者に持ち出されるとセンサ９の内部で導電球３が移動するため、導電球３は比較的短い時間内で第１電極１及び第２電極２と接触したり離間したりする。すなわち、導電球３は、比較的短い時間内で図２に示したような絶縁状態及び図４で示したような接続状態を繰り返す。このとき、上述した検知部は閾値を超える電位差の変動を観測するように閾値が予め設定されているため、センサ９は振動を検知した旨の信号を発する。このように、センサ９は、これが取り付けられた物体が動かされていない間は信号を発さず、動かされたときに信号を発するため、例えば、鍵等の物体の盗難を防止する警報装置等に適用することができる。
【００３８】
ここで、円筒状に成形されたセラミック製の基材の表面を金メッキ等によってメタライズしたものを第１電極１として用いると、セラミックの表面は一般的に凹凸があるため、表面を覆う導電性材料の表面にも基材の表面に応じた凹凸が現れることがある。導電球３は、第１電極１の内周面と衝突を繰り返すため、この内周面に凹凸があると損傷を受ける可能性がある。
【００３９】
上述したセンサ９は、円筒状に成形された金属製の電極を第１電極１として用いるため、セラミック製基材の表面をメタライズした電極に比べて表面に凹凸が現れ難い。したがって、センサ９を上述したように構成することにより、導電球３が損傷する可能性は抑制される。
【００４０】
２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組合せてもよい。
【００４１】
２−１．変形例１
上述した実施形態において、第２電極２は、第１電極１の一方及び他方の開口側にそれぞれ配置された２つの電極であったが、第１電極１の一方の開口側にのみ配置された単一の電極であってもよい。この場合であっても、導電球３が、第１電極１及び第２電極２の両方に同時に接触する位置と、この両方の少なくともいずれか一方に接触しない位置のいずれにも移動し得るように構成されていればよい。
【００４２】
２−２．変形例２
上述した実施形態において、導電球３が第１電極１との間で取り得る最大の距離と、導電球３が第２電極２との間で取り得る最大の距離とについて言及していないが、これらがほぼ等しいように構成されていてもよい。
【００４３】
図４（ａ）に示す導電球３は、＋ｚ方向及び＋ｙ方向に外力を受けて、第２電極２ｂと第１電極１の内周面のうち＋ｙ方向の端に同時に接触している。また図４（ｂ）に示す導電球３は、−ｚ方向及び−ｙ方向に外力を受けて、第２電極２ａと第１電極１の内周面のうち−ｙ方向の端に同時に接触している。これらのとき、導電球３が第１電極１との間で取り得る最大の距離とは、第１電極１の内周面のうち−ｙ方向の端又は＋ｙ方向の端と導電球３との距離であるため、図４に示す距離Ｄｒである。この場合、距離Ｄｒと直径Ｄ３及び直径Ｄ１とには、Ｄｒ＝Ｄ１−Ｄ３の関係がある。
【００４４】
また、導電球３が第２電極２との間で取り得る最大の距離とは、導電球３が第２電極２ｂと接している場合にはｚ軸方向に沿った、導電球３と第２電極２ａとの距離であり、導電球３が第２電極２ａと接している場合にはｚ軸方向に沿った、導電球３と第２電極２ｂとの距離であるため、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す距離Ｄｚである。この場合、距離Ｄｚと距離Ｄ４及び直径Ｄ３とには、Ｄｚ＝Ｄ４−Ｄ３の関係がある。
【００４５】
距離Ｄｒと距離Ｄｚがほぼ等しくなるように第１電極１の内周面の直径Ｄ１、第２電極２ａと第２電極２ｂとの距離Ｄ４、及び導電球３の直径Ｄ３を定めてもよい。
【００４６】
距離Ｄｒと距離Ｄｚがほぼ等しいと、導電球３が第１電極１にも第２電極２にも同程度に接触し易くなるから、接触が起こる確率のバラツキが抑えられる。なお、距離Ｄｒと距離Ｄｚがほぼ等しいとは、これら２つの距離の比が決められた範囲内にあることをいう。この範囲は、例えば０．９以上１．１以下等であるが、１が望ましいことはいうまでもない。
【００４７】
２−３．変形例３
上述した実施形態において、導電球３は、第１電極１と第２電極２とに同時に接触するとき、第１電極１と第２電極２とを通電させるように、少なくとも表面に導電性材料を有していたが、非磁性の基材と、この基材の表面を被覆する導電性材料とを含むものであれば何でもよい。基材が非磁性であることにより、導電球３は周囲の磁界の影響を受け難い。
【００４８】
２−４．変形例４
上述した変形例において、導電球３に含まれる非磁性の基材について具体的に限定していないが、この基材は非磁性のステンレス鋼であってもよい。基材をステンレス鋼とすることで、導電球３の作成、加工が容易になり、例えばチタンやその合金などを用いる場合に比べてその費用も抑えられる。
【００４９】
２−５．変形例５
上述した実施形態において、筐体４の内部空間に満たされる気体について言及していないが、筐体４の内側には例えば窒素等の不活性気体が封止されていてもよい。筐体４の内側に不活性気体が封止されていることにより、第１電極１、第２電極２、及び導電球３の腐食が抑制される。
【００５０】
２−６．変形例６
上述した実施形態において、第１電極１のｚ軸方向の長さは導電球３の直径Ｄ３と同じ長さであったが、導電球３が第１電極１の内部空間において移動可能に収納されていれば、第１電極１のｚ軸方向の長さは直径Ｄ３より長くても短くてもよい。
【００５１】
図５は、変形例におけるセンサ９をｙｚ平面に平行な平面で切断した断面図である。図５に示すセンサ９の筐体４には、下部筒４ｂと環状板４ｃとの間に、環状板４ｅが配置されている。環状板４ｅは、筐体４の他の構成、特に環状板４ｃと類似のセラミックの板材であり、環状板４ｃよりも大きな穴がその第１電極１の内部空間の中央又はほぼ中央に対応する位置に設けられている。本変形例において、この穴は円形であることを前提に説明をするが、これに限られず、環状板４ｃと同様に、形状及び／又はサイズを適宜選択することができることはいうまでもなく、この穴の形状として、例えば四角形又は三角形等が考えられる。環状板４ｅは、下部筒４ｂ及び環状板４ｃのそれぞれと熱溶着やろう付け等で接着されている。
【００５２】
第１電極１ａは、上述した実施形態における第１電極１よりもｚ軸方向の長さが短い電極であり、環状板４ｅの上方の面であって、例えば上述した穴の周囲に接着される。一方、導電球３は、下方に向かう外力を受けているときに環状板４ｅよりも低い位置にある第２電極２ａと接触する。
【００５３】
すなわち、図５に示すセンサ９において、第１電極１が筐体４と接続する面は、導電球３が下方において接触する面と異なる位置に存在する。また、第１電極１ａのｚ軸方向の長さＤ１０は、導電球３の直径Ｄ３よりも短い。この構成であっても、導電球３は、第１電極１ａの内部空間において移動可能に収納されていればよい。
【００５４】
また、図５に示すセンサ９は、導電球３が、第１電極１ａと、第２電極２ａ及び第２電極２ｂのいずれか一方と、に同時に接触する位置と、第１電極１ａに接触して第２電極２ａ及び第２電極２ｂのいずれにも接触しない位置と、第２電極２ａ及び第２電極２ｂのいずれか一方に接触して第１電極１ａに接触しない位置と、のいずれにも移動し得るように構成されている。
【００５５】
２−７．変形例７
上述した実施形態において、センサ９に含まれる電気回路と、その電気回路と各電極とを繋ぐ配線については限定していないが、電極と電気回路とを繋ぐ配線は筐体４の表面にメッキ、蒸着等のメタライズで設けられていてもよい。
【００５６】
図６は、変形例におけるセンサ９の配線の一例を示す図である。図６（ａ）には、図１に示す環状板４ｃを上方から下方に、すなわち、＋ｚ方向から−ｚ方向に見た図が示されている。この環状板４ｃの上方の面には、メッキ等のメタライズにより配線５ａが設けられている。図６（ａ）に二点鎖線で示す第１電極１の接着位置は配線５ａと重なるため、第１電極１と配線５ａとは電気的に接続している。配線５ａは、角部Ｃ０及び角部Ｃ２に伸び、さらに筐体４の側面に伸びている。電気回路は、銅線等の端子をこれら角部Ｃ０又は角部Ｃ２に接触させることで第１電極１と電気的に接続する。
【００５７】
一方、図６（ｂ）には、図１に示す底板４ｄを上方から下方に、すなわち、＋ｚ方向から−ｚ方向に見た図が示されている。この底板４ｄの上方の面には、メッキ等のメタライズにより配線５ｂが設けられている。この配線５ｂであって、第１電極１の内部空間の中央又はほぼ中央に対応する位置に第２電極２ａが蒸着等によって設けられているため、第２電極２ａと配線５ｂとは電気的に接続している。配線５ｂは、角部Ｃ１及び角部Ｃ３に伸び、さらに筐体４の側面に伸びている。電気回路は、銅線等の端子をこれら角部Ｃ１及び角部Ｃ３に接触させることで第２電極２ａと電気的に接続する。
【００５８】
なお、図示しないが、第２電極２ｂとろう付けされた上部筒４ａの上方の面にも、メタライズによって配線が設けられていて、この配線は角部Ｃ１及び角部Ｃ３から筐体４の側面に伸びている。これにより、第２電極２ａと第２電極２ｂとは電気的に接続する。
【００５９】
２−８．変形例８
上述した変形例７に示す通り、センサ９における各電極は側面の角部Ｃ０〜Ｃ３に伸びた配線によって電気回路と電気的に接続してもよいが、これらの配線はセンサ９の筐体４の底に伸びていてもよい。この場合、第１電極１に接続する配線５ａの端部と、第２電極２ａ及び第２電極２ｂに接続する配線５ｂの端部とは、形状が異なっていてもよい。
【００６０】
図７は、変形例における配線の端部の形状の一例を示す図である。図７には、筐体４の底板４ｄを下方から上方に、すなわち、−ｚ方向から＋ｚ方向に見た図が示されている。図６（ａ）に示した配線５ａは、センサ９の側面のうち、角部Ｃ０及び角部Ｃ２を通って底板４ｄの下方の面に伸びている。また、図６（ｂ）に示した配線５ｂは、センサ９の側面のうち、角部Ｃ１及び角部Ｃ３を通って底板４ｄの下方の面に伸びている。
【００６１】
図７に示す通り、配線５ａの端部は正方形である。一方、配線５ｂの端部は正方形の一つの角が切り取られた五角形である。配線５ａの端部の形状と、配線５ｂの端部の形状とが互いに異なっていることにより、利用者がこれらを間違い難い。
【００６２】
また、配線５ａ及び配線５ｂのそれぞれの端部が対角に配置されていることから、これら端部はｘｙ平面上において２回対称である。端部の形状が異なるため、例えば図７に示す通り、中心点Ｏから、決められた半径ｒで定められる円形の範囲Ｒに電気回路の端子を設けると、この端子は、配線５ａに接触するが、配線５ｂに接触しない。すなわち、電気回路を４回対称の形状としても、電気回路に設ける端子に接続させる配線を選択することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１…第１電極、２…第２電極、２ａ…第２電極、２ｂ…第２電極、３…導電球、４…筐体、４ａ…上部筒、４ｂ…下部筒、４ｃ…環状板、４ｄ…底板、４ｅ…環状板、９…センサ。
【図１】
2018060738.tif 000003
【図２】
2018060738.tif 000004
【図３】
2018060738.tif 000005
【図４】
2018060738.tif 000006
【図５】
2018060738.tif 000007
【図６】
2018060738.tif 000008
【図７】
2018060738.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月19日(2017.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの開口を有する円筒状に成形された金属製の第１電極と、
前記第１電極の少なくとも一方の前記開口の側に配置された第２電極と、
前記第１電極の内部空間において移動可能に収納される導電球と、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記導電球を収容するセラミック製の筐体と、
を有するセンサ。
【請求項２】
前記第２電極は、前記第１電極の一方及び他方の前記開口の側にそれぞれ配置された２つの電極であり、
前記導電球は、前記第１電極と、２つの前記第２電極のいずれか一方と、に同時に接触する位置と、前記第１電極に接触して２つの前記第２電極のいずれにも接触しない位置と、２つの前記第２電極のいずれか一方に接触して前記第１電極に接触しない位置と、のいずれにも移動し得る
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記導電球は、前記第１電極との間で取り得る最大の距離が、前記第２電極との間で取り得る最大の距離とほぼ等しい
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記導電球は、非磁性の基材と、該基材の表面を被覆する導電性材料とを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記基材は非磁性のステンレス鋼である
ことを特徴とする請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記筐体の内側には不活性気体が封止されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の請求項５に係るセンサは、請求項４に記載の態様において、前記基材は非磁性のステンレス鋼であることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月22日(2017.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの開口を有する円筒状に成形された金属製の第１電極と、
前記第１電極の少なくとも一方の前記開口の側に配置された第２電極と、
前記第１電極の内部空間において移動可能に収納される導電球と、
前記第１電極、前記第２電極、及び前記導電球を収容するセラミック製の筐体と、
を有し、
前記第２電極は、前記第１電極の一方及び他方の前記開口の側にそれぞれ配置された２つの電極であり、
前記導電球は、前記第１電極と、２つの前記第２電極のいずれか一方と、に同時に接触する位置と、前記第１電極に接触して２つの前記第２電極のいずれにも接触しない位置と、２つの前記第２電極のいずれか一方に接触して前記第１電極に接触しない位置と、のいずれにも移動可能であって、前記第１電極との間で取り得る最大の距離が、前記第２電極との間で取り得る最大の距離とほぼ等しい
ことを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記導電球は、非磁性の基材と、該基材の表面を被覆する導電性材料とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記基材は非磁性のステンレス鋼である
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記筐体の内側には不活性気体が封止されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の請求項１に係るセンサは、２つの開口を有する円筒状に成形された金属製の第１電極と、前記第１電極の少なくとも一方の前記開口の側に配置された第２電極と、前記第１電極の内部空間において移動可能に収納される導電球と、前記第１電極、前記第２電極、及び前記導電球を収容するセラミック製の筐体と、を有し、前記第２電極は、前記第１電極の一方及び他方の前記開口の側にそれぞれ配置された２つの電極であり、前記導電球は、前記第１電極と、２つの前記第２電極のいずれか一方と、に同時に接触する位置と、前記第１電極に接触して２つの前記第２電極のいずれにも接触しない位置と、２つの前記第２電極のいずれか一方に接触して前記第１電極に接触しない位置と、のいずれにも移動可能であって、前記第１電極との間で取り得る最大の距離が、前記第２電極との間で取り得る最大の距離とほぼ等しいことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項２に係るセンサは、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記導電球は、非磁性の基材と、該基材の表面を被覆する導電性材料とを含むことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の請求項３に係るセンサは、請求項４に記載の態様において、前記基材は非磁性のステンレス鋼であることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の請求項４に係るセンサは、請求項１から５のいずれか１項に記載の態様において、前記筐体の内側には不活性気体が封止されていることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、導電球に接触する全ての電極として基材のセラミック等がメタライズされたものを用いる場合に比べて導電球の耐久性を向上させることができ、無指向性の振動を検知することができ、かつ、振動の方向による感度のバラツキを抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、磁界の影響を受け難い。
請求項３に係る発明によれば、加工がし易い。
請求項４に係る発明によれば、電極及び導電球の腐食が抑制される。