(57)【要約】【課題】電子機器の落下時の衝撃の発生を表示するとともに、その衝撃による故障発生の有無判定を迅速に行うことのできる衝撃記録センサを提供する。【解決手段】金属球３および圧電体４を含む検出部１と、放電記録紙６を含む放電回路５とを備えて構成される。電子機器の落下時の衝撃加速度１０１を受けて、金属球３の慣性による衝撃力１０２により、圧電体４は衝撃力１０２のレベルに対応する起電圧を発生する。放電回路５は、前記起電圧を入力したとき、放電記録紙６を通して放電する。この放電により、放電記録紙６には放電の強弱に対応する変色が生成される。この変色により、電子機器に対する衝撃印加が検出されるとともに、該変色のレベルにより衝撃レベルの強弱が判定される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の機器に設定される圧電体が発生する起電圧を利用して、該機器に対する衝撃の印加を検知する衝撃検知手段において、
前記圧電体を有し、前記衝撃の印加を受けて、該圧電体による起電圧を発生する検出部と、
前記起電圧に基づき、前記機器に対する衝撃の印加ならびに衝撃印加レベルを検出して記録する記録部と
を備えてなることを特徴とする衝撃記録センサ。
【請求項２】
前記検出部は、前記機器に対する衝撃レベルを検出する重りと、該重りによる衝撃印加を受けて、前記起電圧を発生する圧電体とを備えて構成され、
前記記録部は、前記起電圧に基づく放電作用により、前記機器に対する衝撃の印加および衝撃印加レベルを検出し、所定の放電記録紙に記録する放電回路を備えてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃記録センサ。
【請求項３】
前記検出部は、前記機器に対する衝撃レベルを検出する重りと、該重りによる衝撃印加を受けて、前記起電圧を発生する圧電体とを備えて構成され、
前記記録部は、電圧制限素子とヒューズとの直列回路でなり、該直列回路の両端に前記起電圧を受け、
前記電圧制限素子は、前記起電圧の電圧レベルが所定レベル値を越えるときに通電し、
前記電圧制限素子の通電電流で前記ヒューズが溶断したとき、該ヒューズの溶断による前記直列回路の電路の「断」に基づき、前記機器に対する衝撃の印加および衝撃印加レベルの閾値を検出して記録する
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃記録センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃記録センサに関し、特に電子機器等の落下時における衝撃の印加および衝撃レベルの表示および記録を行うことのできる衝撃記録センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な状況として、例えば映像機器および音響機器などを含む電子機器の小型化に伴い、これらの電子機器の取扱い中における作業者の不注意等により、該電子機器を落下させるなどの誤操作を介して機器に衝撃を与え、これにより故障に至るという事例が増大しつつある。このような状況下においては、一般的な電子機器の故障診断の問題として、故障した電子機器を診断する際に、その故障が落下によるものであっても、該電子機器に明らかな外傷が存在していない場合には、落下による衝撃を受けたか否かを判断することは不可能であり、また、外傷が存在している場合においても、その外傷が落下によるものと断定することはできない。このような場合に、最初に、該電子機器の故障原因が衝撃によるものと速かに判断することができれば、それ以上の衝撃に関わる調査を不要として、直ちに電子機器内部の故障状態の探索および故障部品の交換等を含む機器の修復を迅速に行うことが可能となり、使用顧客および製造メーカーの双方共に、費用と時間の無駄を除去することができる。
【０００３】
従来は、このような機器の障害診断用として、出荷後における電子機器の販売に至るまでの運搬時における機器衝撃の有無を検知するために、該電子機器の梱包時に貼り付ける機械式または液体式の衝撃センサが用いられている。図６に示されるのは、従来の機械式衝撃センサにおける表示面の概要を示す図であり、図６（ａ）および（ｂ）には、それぞれ機器の落下前の状態と落下後における状態とが示されている。落下前の図６（ａ）においては、重り３１は、一対のバネ３５により支えられて取付台紙３４の内部に保持されており、落下方向１０３による落下後の図６（ｂ）においては、衝撃の印加により、重り３１は、一対のバネ３５による拘束を離脱して落下し、取付台紙３４に設けられている表示窓３３の正面位置に対応する状態となり、表示窓３３を介して機器に衝撃が印加されたとことが検知される。また、図７（ａ）および（ｂ）には、液体衝撃センサにおける表示面の概要が示されており、それぞれ機器の落下前の状態と落下後における状態とが示されている。落下前の図７（ａ）においては、着色液体３６は、表面張力を介して、取付台紙３９の内部に保持されているガラス管３７の上部に滞留しており、落下方向１０３による落下後の図７（ｂ）においては、衝撃の印加により、着色液体３６は、表面張力による拘束を離脱して落下し、取付台紙３９に設けられている表示窓３８の正面位置に現われた状態となり、表示窓３８を介して機器に衝撃が印加されたとことが検知される。即ち、従来の衝撃センサにおいては、上記の機械式および液体式の何れの場合においても、稼働用としての電源は不要であり、電子機器等が衝撃を受けた場合には、衝撃の印加を示す表示が外部より視認できるように形成されている。
【０００４】
別の方式の衝撃記録センサとして、本願出願人の出願になる特願平２００２−２５３３７３に記載した発明「衝撃センサ」がある。この特願平２００２−２５３３７３記載の「衝撃センサ」では、枠状形態のフレーム（２）の枠内に質量部（３）をヒンジ（４）で保持し、ヒンジ（４）は片方の側に予め座屈させておき、所定値を超える衝撃があったときに該ヒンジが他方の側に座屈するという構成が採用されている。
【０００５】
更に別の方式の衝撃記録センサとして、本願出願人の出願になる特願平２００２−２５３９７９に記載した発明「衝撃センサ」がある。この特願平２００２−２５３９７９記載の「衝撃センサ」では、絶縁性表面を有する錘（２）に金属箔（３ａ，３ｂ）を巻き、所定値を超える衝撃があったときに錘（２）により金属箔（３ａ，３ｂ）が切断するという構成が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例においては、機械式および液体式の何れの場合においても、衝撃の有無を外部より視認することはできるが、その表示は、飽くまでも単に電子機器に衝撃があったことを示すのみであり、その衝撃レベルおよび衝撃レベルの閾値超過等については明確な検出表示が示されない。従来の特願平２００２−２５３３７３又は特願平２００２−２５３９７９に記載した発明「衝撃センサ」も同様であり、これら「衝撃センサ」では衝撃レベルおよび衝撃レベルの閾値超過等については明確な検出表示が示されない。従って、落下時の衝撃を受けた電子機器に対する衝撃による故障発生の有無判定に関し、迅速に対処することができないという欠点がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記の欠点を排除して、電子機器の落下時における衝撃の発生を表示するとともに、該衝撃のレベルおよび衝撃レベルの閾値超過等を検出することにより、電子機器の衝撃による故障発生の有無判定を迅速に行うことのできる衝撃記録センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。
【０００９】
（１）所定の機器に設定される圧電体が発生する起電圧を利用して、該機器に対する衝撃の印加を検知する衝撃検知手段において、
前記圧電体を有し、前記衝撃の印加を受けて、該圧電体による起電圧を発生する検出部と、
前記起電圧に基づき、前記機器に対する衝撃の印加ならびに衝撃印加レベルを検出して記録する記録部と
を備えてなることを特徴とする衝撃記録センサ。
【００１０】
（２）前記検出部は、前記機器に対する衝撃レベルを検出する重りと、該重りによる衝撃印加を受けて、前記起電圧を発生する圧電体とを備えて構成され、
前記記録部は、前記起電圧に基づく放電作用により、前記機器に対する衝撃の印加および衝撃印加レベルを検出し、所定の放電記録紙に記録する放電回路を備えてなる
ことを特徴とする前記（１）に記載の衝撃記録センサ。
【００１１】
（３）前記検出部は、前記機器に対する衝撃レベルを検出する重りと、該重りによる衝撃印加を受けて、前記起電圧を発生する圧電体とを備えて構成され、
前記記録部は、電圧制限素子とヒューズとの直列回路でなり、該直列回路の両端に前記起電圧を受け、
前記電圧制限素子は、前記起電圧の電圧レベルが所定レベル値を越えるときに通電し、
前記電圧制限素子の通電電流で前記ヒューズが溶断したとき、該ヒューズの溶断による前記直列回路の電路の「断」に基づき、前記機器に対する衝撃の印加および衝撃印加レベルの閾値を検出して記録する
ことを特徴とする前記（１）に記載の衝撃記録センサ。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を挙げ、本発明を一層具体的に説明する。本発明の衝撃記録センサの実施形態は、機器に設定される圧電体から発生する起電圧を利用して、該機器に対する衝撃の印加ならびに該衝撃の印加レベルを検出して記録することを特徴としている。以下においては、本発明の第１および第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１および図２は、それぞれ本発明の第１および第２の実施の形態のブロック図を示し、図３および図４は、これらの実施の形態において、共に衝撃の印加検出用として機能する検出部の側面裁断図を概念的に示した図である。
【００１３】
始めに第１の実施の形態について説明する。図１に示されるように、本実施の形態は、金属体としての金属球３および圧電体４を含む検出部１と、放電記録紙６を含む放電回路５とを備えて構成される。また、図３（ａ）および（ｂ）は、既述したように、それぞれ検出部１の側面裁断図を概念的に示した図であり、図３（ａ）においては、落下方向１０３に対応して、基盤１３上の圧電体４の上部には、金属球３が、円筒状のガイド１２に対して若干の余裕度を持つ状態にて載置されており、基盤１３の下部からは、圧電体４の起電圧を出力するための一対の配線引出パッド１４が導出されている。そして検出部１の総体は、筐体１１と基盤１３により覆われた構造として形成されている。また、図３（ｂ）は、検出部１の他の例の側面裁断図を概念的に示した図であり、図３（ｂ）に示されるように、落下方向１０３に対応して、基盤１６上の圧電体４の上部には、金属球３が、ガイドを兼ねる円筒状の筐体１５に対して若干の裕度を持つ状態にて載置されており、基盤１６の下部からは、図３（ａ）の場合と同様に、圧電体４の起電圧を出力するための一対の配線引出パッド１４が導出されている。そして検出部１の総体は、円筒状の筐体１５と基盤１６により覆われた構造として形成されている。
【００１４】
図１と、図３（ａ）および（ｂ）において、電子機器の落下時における衝撃加速度１０１を受けて、金属球３の慣性による衝撃力１０２が圧電体４に印加される。この衝撃力１０２を受けて、圧電体４においては該衝撃力１０２のレベルに即応する起電圧が発生され、配線引出パッド１４を介して記録部２に含まれる放電回路５に印加される。図４には、放電回路５に放電記録紙６を挿入した状態の記録部２の側面外観図の概要が示されているが、放電記録紙６の放電による変色状態を外部より視認できるように、透明な素材（図４においてはガラスを使用）により形成される一対の基盤により全体が形成されており、これらの両基盤は、ヒンジ２３により開閉できる構造となっている。図４において、上記の基盤はガラス基盤１７および１８として形成されており、ガラス基盤１７には、配線パッド２１により給電される放電電極Ａ１９が配置され、対応するガラス基盤１８には、配線パッド２２により給電される放電電極Ｂ２０が配置されている。これらの放電電極は、蒸着、スパッタリング等による薄膜または金属箔を接着することにより形成される。放電回路５の運用時においては、ヒンジ２３を介して、それぞれに放電電極が配置された両ガラス基盤を開き、その間に放電記録紙６を挿入してヒンジ２３を介して両ガラス基盤を閉じ、所定の留金（図示されない）を用いて両ガラス基盤を固定し、放電記録紙６の装着終了状態とする。
【００１５】
電子機器に落下衝撃が発生した場合には、検出部１から配線引出パッド１４を介して出力される圧電体４の起電圧は、記録部２における配線パッド２１および２２を介して、それぞれ放電電極Ａ１９および放電電極Ｂ２０に給電される。この起電圧の入力を受けて、放電電極Ａ１９と放電電極Ｂ２０との間において放電が発生し、これにより、放電記録紙６には該放電レベルに対応した変色状態が生成される。この放電記録紙６の変色により衝撃印加の発生が表示されるとともに、変色の度合の強弱により、圧電体４の受けた衝撃レベル、即ち電子機器が受けた衝撃レベルの強さを判定することが可能となる。この放電記録紙６の変色状態は、ガラス基盤１７および１８が、ガラスにより形成されているので、外部より容易に視認することができる。また、検出部１と記録部２は、圧電体４の起電圧を伝達する電線を介して、相互間を随意に連結することができるために、記録部２を検出部１より離れた衝撃判定に有利な部位に設定することも可能である。
【００１６】
次に、図５には放電回路５の他の例に対して、放電記録紙６を挿入した状態の記録部２の側面外観図の概要が示されている。この例においては、上述の図４の場合と同様に、放電電極Ａ２６および放電電極Ｂ２７が、それぞれに配置されているガラス基盤２４とガラス基盤２５が、ヒンジ３０により開閉できる構造となっている。前述の図４の場合と異なる点は、ガラス基盤２４に配置されている放電電極Ａ２６が、全て一様の高さに設定されるのではなく、所定の勾配にて順次電極の高さを変化させて、放電電極Ｂ２７との間の放電ギャップに変化を持たせていることである。このように放電電極Ａ２６を形成することにより、放電記録紙６の変色領域には、放電レベルの強弱に対応して異なる変色分布状態が生成される。この変色分布状態の差異により、衝撃印加の発生が表示されるとともに、圧電体４の受けた衝撃レベル、即ち電子機器が受けた衝撃レベルの強さを判定することが可能となる。
【００１７】
次に第２の実施の形態について説明する。図２に示されるように、本実施の形態は、金属体としての金属球３および圧電体４を含む検出部１と、圧電体４の起電圧の入力を受ける電圧制限素子８とヒューズ９の直列回路により構成される。また、ヒューズ９の両端からは端子１０が引出されており、衝撃時におけるヒューズ９の溶断の有無が検出される。電圧制限素子８は、バリスタまたはツェナー・ダイオード等により形成されており、衝撃の発生により圧電体４において発生される起電圧のレベルが、一定レベル以上の電圧となった時点においてのみ通電状態となり、これにより小容量のヒューズ９は溶断する。このヒューズ９の溶断は、端子１０を介して、外部からヒューズの導通状態を測定することにより判定されるが、予め電圧制限素子８が通電する際の印加電圧と、衝撃レベルに対応する圧電体４の起電圧との対応関係を規定しておくことにより、ヒューズの溶断によって、電子機器が受けた衝撃レベルが、所定の閾値を越えたものであることを容易に検出することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、落下衝撃による圧電体の起電圧により発生する放電またはヒューズの溶断を介して、稼働電源を要することなく電子機器の落下時における衝撃の発生を表示するとともに、該衝撃のレベルおよび衝撃レベルの閾値超過等を検出することにより、電子機器の衝撃による故障発生の有無判定を迅速に行うことのできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】第１および第２の実施の形態において共用される検出部の側面裁断図の概要を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における記録部の一例の側面裁断図の概要を示す図である。
【図５】第１の実施の形態における記録部の他の例の側面裁断図の概要を示す図である。
【図６】従来例の側面裁断図の概要を示す図である。
【図７】他の従来例の側面裁断図の概要を示す図である。
【符号の説明】
１    検出部
２，７    記録部
３    金属球
４    圧電体
５    放電回路
６    放電記録紙
８    電圧制限素子
９    ヒューズ
１０    端子
１１，１５    筐体
１２，３２    ガイド
１３，１６    基盤
１４    配線引出パッド
１７，１８，２４，２５    ガラス基盤
１９，２６    放電電極Ａ
２０，２７    放電電極Ｂ
２１，２２，２８，２９    配線パッド
２３，３０    ヒンジ
３１    重り
３３，３８    表示窓
３４，３９    取付台紙
３５    バネ
３６    着色液体
３７    ガラス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004163182.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004163182.tif 000008
【図７】
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