(57)【要約】【課題】上下動の振動を検知して歩数を計測するセンサやＯＮ−ＯＦＦの切替を行うスイッチなどに用いることができる薄型の振動検知構造に関する。【解決手段】中央に配置されて一方の極性と接続された導電性を有する支持ピンと、支持ピンを中心として同心大径のリング状に形成されて他方の極性と接続された環状接点部材と、支持ピンに回転可能に軸支される第１揺動部材と、第１揺動部材に支持ピンからずれた位置の偏心枢着点で枢着される第２揺動部材と、第２揺動部材に穿設されて支持ピンに外嵌し、偏心枢着点を支点にして第２揺動部材が枢動する際に、支持ピンに内周が接しうる作動孔と、第２揺動部材に形成され偏心枢着点を支点にして環状接点部材に接触する位置と、接触せず離間する離間位置とに枢動しうる接触子とからなり、第１揺動部材と第２揺動部材との間に、接触子を環状接点部材から離間する方向に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に配置されて一方の極性と接続された導電性を有する支持ピンと、
該支持ピンを中心として同心大径のリング状に形成されて他方の極性と接続された環状接点部材と、
前記支持ピンに回転可能に軸支される第１揺動部材と、
該第１揺動部材に支持ピンからずれた位置の偏心枢着点で枢着される導電性を有する第２揺動部材と、
該第２揺動部材に穿設されて前記支持ピンに外嵌し、前記偏心枢着点を支点にして第２揺動部材が所定の範囲で枢動する際に、前記支持ピンに内周が接しうるように形成された作動孔と、
該第２揺動部材に形成され、前記偏心枢着点を支点にして前記環状接点部材に接触する位置と、接触せず離間する離間位置とに枢動しうる接触子とからなり、
前記第１揺動部材と第２揺動部材との間に、前記接触子を環状接点部材から離間する方向に付勢する付勢手段を設け、付勢力を超える所定以上の外力が加わると前記接触子を環状接点部材に接触させ、支持ピンと環状接点部材を第２揺動部材を介して接触させて通電させることを特徴とした振動検知構造。
【請求項２】
第１揺動部材が偏心枢着点に突設した枢軸と、該枢軸と支持ピンの枢着位置との間に形成された開口部とを有しており、
第２揺動部材が、前記開口部を通り、前記枢軸に枢着されるアーム部を有していることを特徴とする請求項１に記載の振動検知構造。
【請求項３】
振動検知構造が、歩数計のセンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の振動検知構造。
【請求項４】
振動検知構造がスイッチであることを特徴とする請求項１または２に記載の振動検知構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下動の振動を検知して歩数を計測するセンサやＯＮ−ＯＦＦの切替を行うスイッチなどに用いることができる薄型の振動検知構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型の振動検知センサとして、本出願人は、特開平１５−３０８５１１号のカード型歩数計や特開平１５−３０５０１８号の携帯型体脂肪計の発明で薄型の歩数検出器を既に提案している。
即ち、この歩数検出器は、一対の緩衝シートとリング状の緩衝シートで構成する緩衝材を介して組込み窓の内部に組み入れられる。
歩数検出器は、円形の薄い圧電板を有しており、この圧電板の中心部には基板フレームの厚み方向の支持ピンが固定され、この支持ピンには支持ピンを中心として自由に回転できる偏心重りが支持されている。
この偏心重りは前記支持ピンから偏心した位置に重心Ｇをもつから、基板フレームが略垂直面内でどのような向きにおかれても、同偏心重りは支持ピンの直下に重心Ｇを位置させた一定姿勢を維持する。
また、前記偏心重りの一側には支点軸が植えられ、この支点軸には加速度揺動部材の基部が軸支され、前記支持ピンよりも右側に重心をもつ同加速度揺動部材の中間部の係合穴は前記支持ピンに緩く嵌めてある。
前記偏心重りと前記加速度揺動部材との間には、重力に抗して支点軸を中心とする反時計方向に加速度揺動部材を付勢するひげばねが掛けられる。
したがって、基板フレームに対して上下方向加速度が加わると、加速度揺動部材には支点軸を支点とする回転モーメントが加わり、ひげばねの力に抗して同加速度揺動部材が揺動する。
この加速度揺動部材の揺動に伴って、加速度揺動部材の係合穴が支持ピンに衝合し、同衝合力が支持ピンを支持している圧電板に伝達され、同圧電板の変形で起電力が生じ、歩数が検出される
上記構成は、相応の成果を挙げているが、支持ピンには加速度揺動部材の係合穴の衝撃力が加えられ、それが圧電板に伝えられる構成であるため、支持ピンには繰り返し衝撃力が加わることになり、支持ピンと圧電板との接合部分を強化する必要があった。
【特許文献１】特開平１５−３０８５１１号  図８参照
【特許文献２】特開平１５−３０５０１８号  図８参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、薄型で精度が高く、且つ耐久性に優れた歩数計のセンサや各種スイッチに使用することができる振動検知構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
中央に配置されて一方の極性と接続された導電性を有する支持ピンと、
該支持ピンを中心として同心大径のリング状に形成されて他方の極性と接続された環状接点部材と、
前記支持ピンに回転可能に軸支される第１揺動部材と、
該第１揺動部材に支持ピンからずれた位置の偏心枢着点で枢着される導電性を有する第２揺動部材と、
該第２揺動部材に穿設されて前記支持ピンに外嵌し、前記偏心枢着点を支点にして第２揺動部材が所定の範囲で枢動する際に、前記支持ピンに内周が接しうるように形成された作動孔と、
該第２揺動部材に形成され、前記偏心枢着点を支点にして前記環状接点部材に接触する位置と、接触せず離間する離間位置とに枢動しうる接触子とからなり、
前記第１揺動部材と第２揺動部材との間に、前記接触子を環状接点部材から離間する方向に付勢する付勢手段を設け、付勢力を超える所定以上の外力が加わると前記接触子を環状接点部材に接触させ、支持ピンと環状接点部材を第２揺動部材を介して接触させて通電させることを特徴とする。
また、請求項２の発明では、
前記第１揺動部材が偏心枢着点に突設した枢軸と、該枢軸と支持ピンの枢着位置との間に形成された開口部とを有しており、
第２揺動部材が、前記開口部を通り、前記枢軸に枢着されるアーム部を有していることを特徴とする。
この振動検知構造は、歩数計のセンサとして、またはスイッチとして用いるものでもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の振動検知構造は、薄型とすることで、各種機器に内蔵してもスペースを要することがなく、付勢手段で第１揺動部材と第２揺動部材をバランスをとりながら作動させるので、検知精度を高めることができる。
また、接触による通電で振動を検知するので、衝撃を与える必要がなく耐久性、信頼性を高めると共に、構造を簡単にすることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、この発明の振動検知構造を歩数計のセンサに適用した場合の好適実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１に示す振動検知構造１は、ケーシングＣ（図６参照）の絶縁性を有する基板上に配置されて電源（図示せず）の一方の極性と接続された導電性を有する支持ピン２と、前記支持ピン２を中心として同心大径のリング状に形成されて電源の他方の極性と接続された環状接点部材３を有している。
そして、前記支持ピン２には、第１揺動部材１０が回転可能に軸支（Ｐ１）されている。
該第１揺動部材１０には、支持ピン２からずれた位置の偏心枢着点Ｐ２で導電性を有する第２揺動部材２０が枢着されている。
【０００８】
［第１揺動部材］
第１揺動部材１０は、図４に明瞭なように、略扇状の金属板からなっており、中央の角部分に支持ピン２に嵌合して回転可能とする回転用孔部１１が穿設されており、該孔に沿ってボス１１ａが突設されている。
また、前記回転用孔部１１から離間した外側寄りには、枢軸１２が突設される。
この枢軸１２は、回転中心となる支持ピン２から偏心した位置に設けられており、後述の偏心枢着点Ｐ２となる。
そして、前記回転用孔部１１と枢軸１２との間には、略円弧状のスリットからなる開口部１３が穿設されている。
本実施例では、この開口部１３は段違い状に折り曲げられて、開口部１３の厚みを広げている。
なお、符号１５は、第１揺動部材１０の端部に設けられて、付勢手段の一例として示すひげばね３０の一端を掛止めるための第１フック部である。
【０００９】
［第２揺動部材］
次ぎに、第２揺動部材２０は、本実施例の場合、図５に例示すように、金属板を二重に折り曲げて厚みを持たせた構造からなっており、中央に支持ピン２に外嵌する作動孔２１を穿設しており、また二重に重ねない１枚板状になって外方へ延出し、先端に前記枢軸１２に枢着される穴２２を設けたアーム部２３とを設けている。
このアーム部２３は、前記開口部１３を通って、第１揺動部材１０上に延び、前記枢軸１２に穴２２を嵌合して回転可能に枢着されており、この枢着位置が偏心枢着点Ｐ２となる。
この際に、前記開口部１３は厚み方向にも開口しているのでアーム部２３は開口部１３の縁部や第１揺動部材１０によって動きが拘束されることが無い。
【００１０】
［作動孔］
次ぎに、前記作動孔２１は、円形の一側を直線状に切り欠いたような略蒲鉾形状からなっており、支持ピン２より大径に設定されて前記回転用孔部１１のボス１１ａに嵌合しているが、要するに、前記偏心枢着点Ｐ２を中心に枢動する第２揺動部材２０の揺動範囲を規制する形状となっていればよく、長孔でもよい。
そして、第２揺動部材２０は作動孔２１の内周が前記回転用孔部１１のボス１１ａに衝合する範囲で自由に変位することができるようになっている。
【００１１】
［接触子］
第２揺動部材２０は、その外周の中途位置に、接触子となる突部２４を設けているので、前記第２揺動部材２０は、その前記偏心枢着点Ｐ２を支点にして枢動し、前記突部２４は前記環状接点部材に接触する位置と、接触せず離間する離間位置とに変位することができる。
図示例では、接触子は凸片からなるが、その形状は特に限定されず、要するに環状接点部材３と接する形状であれば湾曲状の縁などであってもよい。
なお、符号２５は、第２揺動部材２０の端部に設けられて、前記ひげばね３０の他端を掛止めるための第２フックである。
【００１２】
［付勢手段］
本実施例では、付勢手段の一例として、ひげばね３０が用いられており、第１揺動部材１０の第１フック部１５と第２揺動部材２０の第２フック部２５との間に掛け渡されている。
このひげばね３０の弾性力は、前記突部２４を環状接点部材３から離間する方向に付勢するもので、所定以上の外力が加わると前記付勢力に抗して前記第２揺動部材２０を変位させ突部２４を環状接点部材３に接触させるように設定されている。
従って、ひげばね３０の弾性力を変えることで、検知可能な外力の大きさを変更することができる。
【００１３】
図１は、支持ピン２に第１揺動部材１０と第２揺動部材２０とを取り付けると共に、第１揺動部材１０と第２揺動部材２０とを偏心枢着点Ｐ２で枢着し、ひげばね３０を掛け渡して取付けた状態を示す。
これにより、第１揺動部材１０と第２揺動部材２０とは、ひげばね３０によりバランスが採られている。
以上のような構造であるから、略垂直面内でケーシングＣがどのような姿勢にあっても、第１揺動部材１０と第２揺動部材２０とは、支持ピン２を中心として自由に回転できるから、常に重心位置を下にした検知待機姿勢をとることができる（図２参照）。
【００１４】
そして、ケーシング１に対して上下方向の加速度が加わると、第１揺動部材１０には支持ピン２を支点とする回転モーメントが加わり揺動し、同時にひげばね３０の付勢力に抗して第２揺動部材２０も変位する。
そして、所定以上の力が加わると、第２揺動部材２０の変位が大きくなり、図３に示すように作動孔２１の上端に前記回転用孔部１１のボス１１ａが衝合する位置まで変位し、突部２４が環状接点部材３に接する。
【００１５】
これにより、電源の一方の極性と接続された支持ピン２と、他方の極性と接続された環状接点部材３とが、第２揺動部材２０を介して接続される（閉じる）ので、通電が行われる。
また前記外力が弱まると、ひげばね３０の反発力で第２揺動部材２０は、図１の姿勢に復帰し、突部２４は環状接点部材３から離れるので、支持ピン２と環状接点部材３とは開くので通電は行われない。
この通電の有無を利用して、歩数計としての歩数を検知することができる。
また、開閉によるＯＮ−ＯＦＦを利用してスイッチとして用いることができる。
【００１６】
上記実施例では、第２揺動部材２０の重心方向に突部２４を設けて、突部が鉛直方向に向くような構成としたが、例えば突部２４近傍に錘を設けて、突部２４が鉛直姿勢を向くように姿勢の制御を行ってもよい。
また付勢手段はひげばね以外のバネやスプリングなどを用いてもよい。
その他要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】振動検知構造の検知待機姿勢を示す正面図である。
【図２】回転時に鉛直姿勢を取ることができることを説明する図であり、（ａ）は任意の位置、（ｂ）は鉛直位置に変位した状態を示す図である。
【図３】外力を検知した状態を示す振動検知構造の正面図である。
【図４】（ａ）は第１揺動部材の正面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】（ａ）は第２揺動部材の正面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】（ａ）はケーシングの正面図、（ｂ）は内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    振動検知構造
２    支持ピン
３    環状接点部材
１０    第１揺動部材
１１    回転用孔部
１１ａ  ボス
１２    枢軸
１３    開口部
１５    フック部
２０    第２揺動部材
２１    作動孔
２２    穴
２３    アーム部
２４    突部
２５    第２フック部
３０    ひげばね
Ｐ１    回転中心
Ｐ２    偏心枢着点
【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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