(57)【要約】【課題】液封構造を不要にすることにより、オイル漏れを生ずる恐れを低減するとともに簡易な構造で十分な耐久性を有する感震器を提供する。また、自動水平保持機能と、振動抑制機能とを高次元で両立させることのできる感震器を提供する。【解決手段】感震器１００の支持部１１０に設けられた軸支ケース１１２の中央部の開口部に軸支部１１２ａが構成され、その周囲には流体収容部１１２ｂが形成されている。流体収容部１１２ｂはその開口部側に隔壁１１２ｃを備え、その内部に粘性流体１１４が収容されている。感震体１２０のケース体上部には、上方へ突出するように吊り下げ軸１２７が設けられ、この吊り下げ軸１２７は上記軸支ケース１１２の開口部を貫通し、上記軸支部１１２ａに摺動可能に係合する被軸支部１２７ａと、隔壁１１２ｃを越えた後に、上方からその下方にある流体収容部１１２ｂの内部に挿入配置される被制動部１２７ｂとが設けられている。【選択図】　　　　　図１
2004101394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、該支持部に対して揺動可能に吊り下げられた感震体とを有する感震器において、
前記支持部には、前記感震体を揺動可能に吊り下げるための軸支構造を設け、
前記感震体には、上方に突出して前記軸支構造に係合し、揺動自在に軸支される吊り下げ軸を設け、
前記軸支構造は、前記吊り下げ軸を受け入れるための下方に開口した開口部と、該開口部の周囲に設けられ、前記開口部との間に隔壁を備え上方に開口した流体収容部と、該流体収容部に前記隔壁を越えないように収容された粘性流体とを有し、
前記吊り下げ軸には、前記開口部を通過する軸部と、該軸部から前記隔壁を越えて前記流体収容部に上方から挿入されるように配置され、前記粘性流体に接触する被制動部とを有する
ことを特徴とする感震器。
【請求項２】
前記流体収容部は、前記開口部の周囲に略環状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の感震器。
【請求項３】
前記被制動部は、前記流体収容部内において略環状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の感震器。
【請求項４】
前記吊り下げ軸と前記軸支構造との軸支係合部は、前記粘性流体の表面よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の感震器。
【請求項５】
前記吊り下げ軸と前記軸支構造との軸支係合部から前記隔壁の上縁までの間に、前記流体収容部に向けて下方に傾斜した傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の感震器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は感震器に係り、特に、振動を感じた場合に各種機器の安全を確保する制御手段に用いる感震センサとして好適な感震器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、振動を感じて動作する感震スイッチ（感震体）は、ガスメータや各種燃焼機器などに広く用いられている。この場合、感震スイッチの取り付け姿勢が水平姿勢からある程度傾斜して取り付けられると、感震スイッチの動作特性、特に感度が変化してしまう場合がある。ところが、通常、現場において感震スイッチを完全に水平に取り付けることは極めて困難であるので、感震スイッチを自動的に水平姿勢に保持するように構成した自動水平保持機構が提案されている。たとえば、以下の特許文献１及び特許文献２には、感震スイッチ部の上部に吊り下げ軸を固定し、この吊り下げ軸を、液封室の下面に液密かつ揺動自在に貫通させて、液封室内に突出させ、この液封室内において吊り下げ軸を揺動自在に支承し、吊り下げ軸の液封室内に存在する部分に流体抵抗部を設けてなる感震装置が記載されている。この構造は、感震スイッチを揺動自在に吊り下げることによって自動水平保持機能を確保するとともに、感震スイッチ全体が揺動することによってその振動検出に支障を与えるといったことがないように、液封室内に構成されたオイルダンパにより感震スイッチ全体の不要な揺動を抑制するように構成したものである。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６１−４８３２５号公報（第１図、第２図及び第３図）
【特許文献２】
実開昭６２−８４７１８号公報（第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、感震スイッチを下方から液封室内に導入しなければならないために、ベローズ１１などのシール部材を取り付けて液封構造を構成する必要があるので、構造が複雑になるとともに、上記液封構造が耐久性に欠けるという問題点がある。また、上記のような液封構造を設けても、長期に亘って使用されることによってオイル漏れが生じる場合が多いという問題点もある。
【０００５】
また、上記感震スイッチの軸支構造は単なる球面支持構造であり、オイルダンパもオイルの粘性抵抗のみを利用した単なる制動効果しか得られないタイプのものであるため、オイル粘度を高めると、揺動抵抗が増大して水平姿勢の精度を得ることができず、水平姿勢の精度を高めるためにオイル粘度を低下させると、振動抑制効果も低下して検出感度が低下するという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液封構造を不要にすることにより、オイル漏れを生ずる恐れを低減するとともに簡易な構造で十分な耐久性を有する感震器を提供することにある。また、自動水平保持機能と、揺動抑制機能とを高次元で両立させることのできる感震器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の感震器は、支持部と、該支持部に対して揺動可能に吊り下げられた感震体とを有する感震器において、前記支持部には、前記感震体を揺動可能に吊り下げるための軸支構造を設け、前記感震体には、上方に突出して前記軸支構造に係合し、揺動自在に軸支される吊り下げ軸を設け、前記軸支構造は、前記吊り下げ軸を受け入れるための下方に開口した開口部と、該開口部の周囲に設けられ、前記開口部との間に隔壁を備え上部が開口した流体収容部と、該流体収容部に前記隔壁を越えないように収容された粘性流体とを有し、前記吊り下げ軸には、前記開口部を通過する軸部と、該軸部から前記隔壁を越えて前記流体収容部に上方から挿入されるように配置され、前記粘性流体に接触する被制動部とを有することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、粘性流体を収容する流体収容部は、感震体に設けられた吊り下げ軸を下方から受け入れる開口部との間に隔壁を有するため、軸支構造において、吊り下げ軸を下方から受け入れる開口部に液封構造を設ける必要がなくなる。したがって、軸支構造を複雑化することなく、しかも、液封構造の耐久性を考慮する必要なしに、粘性流体の漏れを防止することができる。
【０００９】
ここで、粘性流体としては、オイル、グリス等の液体やゲル状物質などが挙げられる。また、十分な流動性があれば、粉体、粒体などであってもよい。
【００１０】
本発明において、前記流体収容部は、前記開口部の周囲に略環状に設けられていることが好ましい。流体収容部が開口部の周囲に環状に設けられていることにより、粘性流体が環状の流体収容部の内部を周回方向に自由に流動できるため、支持部の傾斜によって粘性流体の上面が自動的に水平になるように構成でき、これによって、感震体の水平姿勢をより正確に得ることができる。また、粘性流体が流体収容部の内部を開口部の周囲全体に自由に移動できるようになるため、感震器を倒しても、粘性流体の量を少なく設定することにより、粘性流体が開口部から漏れ出ないように構成できる。ここで、略環状に設けられているとは、開口部の周囲を取り巻く閉じた経路に沿って形成されていることを言い、必ずしも円環状でなくてもよく、矩形枠状や多角形状に構成されていてもよい。
【００１１】
本発明において、前記被制動部は、前記流体収容部内において略環状に配置されていることが好ましい。被制動部が流体収容部内において略環状に配置されていることにより、すべての方位角において自動水平保持機能と揺動抑制機能とをほぼ均等に発揮することが可能になる。ここで、略環状に配置されているとは、開口部を取り巻く閉じた経路に沿って配置されていることを言い、一体の被制動部が開口部を取り巻く閉じた経路に沿って伸びる形状に形成されている場合のみならず、複数に分割された被制動部が開口部を取り巻く閉じた経路に沿って配列されている場合をも含む。
【００１２】
本発明において、前記吊り下げ軸と前記軸支構造との軸支係合部は、前記粘性流体の表面よりも上方に配置されていることが好ましい。吊り下げ軸と軸支構造とが揺動自在に係合する軸支係合部が粘性流体の表面よりも上方に配置されていることにより、軸支係合部から粘性流体が漏れ出る可能性を低減することができる。
【００１３】
本発明において、前記吊り下げ軸と前記軸支構造との軸支係合部から前記隔壁の上縁までの間に、前記流体収容部に向けて下方に傾斜した傾斜面が設けられていることが好ましい。これにより、粘性流体が一時的に隔壁を越えて軸支係合部側に移動しても、流体収容部に向けて下方に傾斜した傾斜面によって戻されやすくなるため、軸支係合部から外部へ粘性流体が漏れることを防止できる。
【００１４】
なお、前記吊り下げ軸には、少なくとも部分的に球面状に形成された被軸支面を設け、また、軸支構造には、前記被軸支面に対応する軸支部を設け、該被軸支面が前記軸支部に摺接して揺動自在に案内されることが好ましい。この場合、前記軸支係合部は、前記被軸支面と前記軸支部との摺接部分に相当することになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る感震器の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る感震器の実施形態の構造を示す縦断面図であり、図２は、同感震器の平面構造を示す平面図である。
【００１６】
本実施形態の感震器１００は、支持部１１０と、この支持部１１０に吊り下げられた感震体（感震スイッチ）１２０とを有する。支持部１１０には、支持材１１１と、この支持材１１１に固定された上記の軸支構造を構成する軸支ケース１１２と、この軸支ケース１１２の上部開口を閉鎖する軸支蓋１１３とを有する。軸支ケース１１２の中央部には、下方に向けて開口した開口部が設けられ、この開口部の開口縁が軸支部１１２ａとなっている。また、開口部の周囲には流体収容部１１２ｂが形成されている。この流体収容部１１２ｂは、開口部を取り巻く略環状に構成された環状溝として形成されている。流体収容部１１２ｂは、その開口部側（軸支構造の中心側）に隔壁１１２ｃを備えている。また、流体収容部１１２ｂは上方に開口した構造を有している。
【００１７】
この流体収容部１１２ｂの内部には、オイルやグリスなどの粘性流体１１４が収容されている。流体収容部１１２ｂ内に収容された粘性流体１１４の上面（液面）は、軸支部１１２ａよりも下方に位置するように構成されている。また、軸支部１１２ａから流体収容部１１２ｂまでの間には、軸支部１１２ａから流体収容部１１２ｂの隔壁１１２ｃの上縁に向けて斜め下方に傾斜した傾斜面１１２ｄが設けられている。この傾斜面１１２ｄは、開口部を取り巻く環状の流体収容部１１２ｂに向けて傾斜した円錐面となっている。
【００１８】
一方、感震体１２０においては、感震ケース１２１と感震蓋１２２とからなるケース体の内部に、転動自在に慣性体１２３が収容されている。慣性体１２３の斜め上方には複数の伝達部材１２４が上下移動自在に配置されている。図示例ではこれらの伝達部材１２４もそれぞれ球体で構成される。これらの伝達部材１２４の上方には、一対の接点ばね１２５，１２６がケース体の内部に導入されている。これらの接点ばね１２５と１２６は、ケース体の内部にて開閉可能な接点構造を構成する。そして、上記伝達部材１２４の上下動によってその接点構造が開閉するように構成されている。より具体的には、慣性体１２３がケース体の内部で転動すると、それによって一部の伝達部材１２４が上方へ押し出され、当該伝達部材１２４によって接点ばね１２６が上方に押し上げられるので、接点ばね１２５と１２６とが接触する。
【００１９】
ケース体の上部（すなわち感震蓋１２２）には、上方へ突出するように吊り下げ軸１２７が設けられている。より具体的には、吊り下げ軸１２７はケース体の上部に圧入等によって固定されている。吊り下げ軸１２７は、上記軸支ケース１１２の開口部を貫通し、その上部が軸支ケース１１２の内部に配置される。吊り下げ軸１２７には、上記軸支部１１２ａに摺動可能に係合する被軸支部１２７ａが設けられている。図示例では、被軸支部１２７ａの外面により構成される被軸支面は球面状に形成され、この被軸支面が軸支部１１２ａに摺接し、これによって吊り下げ軸１２７が揺動自在に軸支されている。
【００２０】
吊り下げ軸１２７の上部には、上記被軸支部１２７ａの上方位置から周囲に広がって、流体収容部１１２ｂの隔壁１１２ｃを越えた後に、上方からその下方にある流体収容部１１２ｂの内部に挿入配置される被制動部１２７ｂが設けられている。この被制動部１２７ｂの先端は、環状溝として構成された流体収容部１１２ｂに対応するように、開口部を取り巻く略環状に構成されている。被制動部１２７ｂの先端は、流体収容部１１２ｂ内の粘性流体１１４に接触している。実際には、被制動部１２７ｂの先端は粘性流体１１４に浸漬されている。なお、本実施形態では、より具体的構造として、吊り下げ軸１２７の被制動部１２７ｂは、被軸支部１２７ａの上方位置から周囲に円盤状に広がり、その先において流体収容部１１２ｂの上方から下方に向けて伸び、上記流体収容部１１２ｂ内に配置される円筒状の先端を有する。ただし、被制動部１２７ｂにおける被軸支部１２７ａの上方位置から周囲に広がる部分の形状は任意であり、例えば、円盤状ではなく、放射スポーク状に構成されていてもよい。また、被制動部１２７ｂの先端もまた、一体の円筒状ではなく、複数に分割された部分が流体収容部１１２ｂ内にて環状に配列されるように設けられていてもよい。
【００２１】
なお、感震体１２０のケース体（図示例では感震蓋１２２）には、上方に突出する複数の規制部１２８が設けられ、これらの規制部１２８が支持材１１１の側方位置まで突出している。この規制部１２８によって、感震体１２０は、支持部１１０に対して吊り下げ軸１２７の軸線周りに大きく回転しないように規制されている。
【００２２】
本実施形態では、例えば、支持部１１０が水平姿勢よりわずかに傾斜した姿勢で図示しない取り付け場所などに取り付けられた場合、支持部１１０に吊り下げられた感震体１２０は、その自重によって吊り下げ軸１２７が軸支ケース１１２に対して傾斜し、感震体１２０が自動的に水平姿勢になるように構成されている。また、吊り下げ軸１２７の被制動部１２７ｂが粘性流体１１４に接触していることによって、感震体１２０全体が外部振動によって大きく揺動しないように構成されている。すなわち、感震体１２０の揺動は粘性流体１１４の粘性抵抗によって抑制される。したがって、外部振動を受けても、ケース体（感震ケース１２１及び感震蓋１２２）自体はそれほど揺動せず、支持部１１０とほぼ一体となって振動するため、感震体１２０の内部に収容された慣性体１２３はその慣性により転動して、上記接点構造が切り替わる。
【００２３】
本実施形態では、粘性流体１１４を収容する流体収容部１１２ｂには、軸支構造の軸支部１１２ａを有する開口部との間に隔壁１１２ｃが設けられ、粘性流体１１４の量は、常態では隔壁１１２ｃを越えない量とされているため、開口部から粘性流体１１４が漏れ出ることを防止できる。したがって、複雑かつ精密な液封構造を設ける必要がなくなるので、構造を簡易なものとすることができるとともに、耐久性を向上できる。
【００２４】
ここで、感震体１２０は支持部１１０に対して揺動自在に吊り下げられているため、支持部１１０が水平姿勢に対して傾斜した傾斜姿勢で取り付けられても、自重により自動的に水平姿勢となる。ただし、本実施形態では、流体収容部１１２ｂは環状溝として形成され、この流体収容部１１２ｂ内に粘性流体１１４が収容されているので、支持部１１０が水平姿勢に対して傾斜した傾斜姿勢で取り付けられたとき、粘性流体１１４も自重によって環状溝として構成された流体収容部１１２ｂ内を適宜に移動し、その上面（液面）が自動的に水平に保たれる。したがって、この粘性流体１１４に接する被制動部１２７ｂも上面が水平に保たれた粘性流体１１４によって制動されるため、粘性流体の粘度に拘わらず、水平姿勢への移動が容易になり、水平姿勢の精度を従来構造よりも高めることができる。
【００２５】
また、感震器１００が横倒しにされたときには、上記と同様に、環状溝として構成された流体収容部１１２ｂ内を粘性流体１１４が周回方向に自由に移動できるため、粘性流体１１４が軸支部１１２ａに直接向かうといったことがなくなるので、軸支部１１２ａが形成された開口部から粘性流体１１４が漏れ出ることを防止できる。特に、感震器１００がどのような姿勢になっても粘性流体１１４の上面（液面）が開口部を通過しないように、軸支ケース１１２の容積に対して粘性流体１１４の量を予め調整して収容しておくことにより、粘性流体１１４の漏れを実質的になくすことができる。
【００２６】
一方、外部から地震等によって振動が伝達されると、支持部１１０を介して感震体１２０にも振動が伝えられるが、このとき、振動の伝達を受けることによって発生しようとする感震体１２０の揺動は、粘性流体１１４の粘性抵抗により被制動部１２７ｂが制動を受けることにより抑制される。このとき、感震体１２０が揺動しようとすると、被制動部１２７ｂは粘性流体１１４内を吊り下げ軸１２７の揺動方向に移動しようとするため、被制動部１２７ｂの内外両側面において粘性流体１１４の粘性抵抗を受ける。この粘性抵抗は、流体収容部１１２ｂの深さ、粘性流体１１４に対する被制動部１２７ｂの浸漬深さ、被制動部１２７ｂと流体収容部１１２ｂの内面との間隔などによって簡単に調整することができる。
【００２７】
尚、本発明の感震器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、簡易な構成で粘性流体の漏れを防止できるとともに、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る感震器の実施形態の構造を示す縦断面図である。
【図２】同感震器の平面図である。
【符号の説明】
１００…感震器、１１０…支持部、１１１…支持材、１１２…軸支ケース、１１２ａ…軸支部、１１２ｂ…流体収容部、１１３…軸支蓋、１１４…粘性流体、１２０…感震体、１２１…感震ケース、１２２…感震蓋、１２３…慣性体、１２４…伝達部材、１２５，１２６…接点ばね、１２７…吊り下げ軸、１２７ａ…被軸支部、１２７ｂ…被制動部、１２８…規制部
【図１】
2004101394.tif 000003
【図２】
2004101394.tif 000004