JP3581864B2 - Vibration detection sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動検出センサに係り、より詳細には、精密機械、家電機器又は産業機器等に組み込んで機器の振動や傾斜を検出するセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の振動検出センサの一例として万歩計に使用されているものがある。これは、例えば、絶縁性のベース(基盤)上面の略中央にスプリングの一端側を固定し、該スプリングが該ベース上面に対し垂直になるように取り付け、該スプリングの他端(先端)側には円柱状であって中空の形状の導体を固定する。上記導体とスプリングとで一つの電極が形成される。
従って、本センサに振動が加わった場合、スプリングが水平面方向等に揺れ、該スプリング先端の前記導体も揺れる。このことから、この電極は可動電極といえる。一方、前記ベース上面から垂直方向であって、前記可動電極を形成するスプリングの内部及び中空形状の導体の中空部分を貫通するように棒状の電極を設ける。この電極は振動に対し揺れることのない固定電極である。このように、本センサはその要部が棒状の固定電極と、該固定電極を囲むように設けてなる可動電極とで形成されるので、構造が複雑化し、組立てが容易でないという問題点を有している。。
【0003】
本センサに振動が加わらない静止状態にあっては、前記可動電極と固定電極とは接触することなくオープン(非導通)状態である。なお、この状態を一般にはノーマルオープンと称している。これに対し、本センサに振動が加わった場合、上述のように可動電極が揺れ、固定電極と接触したり、又は非接触の状態になる。接触状態は可動電極と固定電極とがクローズ(導通)状態になることを意味する。従って、可動電極と固定電極との間の上記導通状態及び非導通状態を電気信号として取り出すようにすれば本センサに加わる振動を検出できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の振動検出センサはその構造から、組立が容易でないばかりでなく、水平方向(対地)、換言すれば東西南北の方向の振動に対しては敏感に応動する(揺れる)が垂直方向の振動に対しては応動が鈍いという欠点がある。従って、構造が簡単で組立が容易であると共に、水平方向並びに垂直方向のあらゆる方向の振動に対し応動し得るセンサが実現できれば好都合である。本発明はこのような観点からなされたものであり、主要部品としての電極の共通化、構造の簡素化及び組立の簡易化を図ることができるとともに、水平方向並びに垂直方向のあらゆる方向の振動に対し敏感に応動することができるようにした振動検出センサを提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る振動検出センサは、貫通孔を有する絶縁スペーサの両面に、導電性球体をその内部に転動自在に収容した中空凸部と該凸部の突出方向とは反対の方向に突出する断面弓形ないし円弧状の突起部とをそれぞれ有する第1の金属板電極及び第2の金属板電極を、それぞれの中空凸部の内部が前記絶縁スペーサの貫通孔を通して互いに相手方の金属板電極の突起部と対向するようにそれぞれ固着してなり、静止状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記第1金属板電極と前記第2金属板電極の双方に常時接触して該金属板電極相互を導通状態にし、振動状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記金属板電極双方に対して接触状態になったり、該導電性球体の双方が該金属板電極双方に対して非接触状態になったりして該金属板電極相互の導通、非導通を繰り返すようにしたことを特徴とするものである。
【0006】
また、本発明に係る振動検出センサは、貫通孔を有する絶縁スペーサの両面に、導電性球体をその内部に転動自在に収容した中空凸部と平面部分とをそれぞれ有する第1の金属板電極及び第2の金属板電極を、それぞれの中空凸部の内部が前記絶縁スペーサの貫通孔を通して互いに相手方の金属板電極の平面部分と対向するようにそれぞれ固着してなり、静止状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記第1金属板電極と前記第2金属板電極の双方に常時接触して該金属板電極相互を導通状態にし、振動状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記金属板電極双方に対して接触状態になったり、該導電性球体の双方が該金属板電極双方に対して非接触状態になったりして該金属板電極相互の導通、非導通を繰り返すようにしたことを特徴とするものである。
【0007】
さらに、本発明に係る振動検出センサは、略長方形の金属平板の中心点より一方の短辺側に寄った部位に、該平板の一方の面側へ突出する中空凸部を設けると共に、該中心点より他方の短辺側に寄った部位に、該平板の他方の面側へ突出する前記中空凸部より高さの低い断面弓形ないし円弧状の突起部を設け、該中空凸部の内部に導電性球体を転動自在に収納した第1の金属板電極及び第2の金属板電極を、第1の貫通孔及び第2の貫通孔を有する絶縁スペーサの両面に、前記第1金属板電極の中空凸部の内部が該スペーサの第1貫通孔を通して前記第2金属板電極の突起部と、該第2金属板電極の中空凸部の内部が該スペーサの第2貫通孔を通して該1金属板電極の突起部とそれぞれ対向するように固着してなり、静止状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記第1金属板電極と前記第2金属板電極の双方に常時接触して該金属板電極相互を導通状態にし、振動状態時には前記導電性球体のいずれか一方又は双方が前記金属板電極双方に対して接触状態になったり、該導電性球体の双方が該金属板電極双方に対して非接触状態になったりして該金属板電極相互の導通、非導通を繰り返すようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
また、本発明に係る振動検出センサは、請求項3に記載のものにおいて、前記第1金属板電極及び前記第2金属板電極の各突起部を、突起部に代えて、それぞれ平面部分としたことを特徴とするものである。
【0009】
そしてまた、本発明に係る振動検出センサは、請求項1に記載のものにおいて、前記第1金属板電極及び前記第2金属板電極の各中空凸部の断面形状が円形の開口部を有する切頭円錐形又は略半球状の形状を呈していることを特徴とするものである。
【0010】
さらにまた、本発明に係る振動検出センサは、上記いずれかのものにおいて、各導電性球体がそれぞれ同一径を有するステンレス球、タングステン球又は鋼球であって、それぞれの表面を金メッキ処理したものからなることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態をその一実施例を示す図面を参照して説明する。
最初に、本発明の一実施例としての振動検出センサの構成について図1及び2を参照して説明する。図面において、1は第1の金属板電極であり、該金属板電極1は、略長方形をした金属平板の中心点より一方の短辺側へ寄った部位に、該平板の一方の面側(下面側)へ突出させた中空凸部1aの突出方向とは反対の方向(上方)に突出する高さの低い断面略弓形の突起部1bを設けてなるものである。上記中空凸部1aは、図1及び2に示すように、円形の開口部、該円形開口部の直径より小径の頂壁部及び周壁部を有し、切頭円錐形の帽体状に形成されており、上記突起部1bの高さh1は該中空凸部1aの深さd1より著しく低くされている。
【0012】
符号2は上記第1の金属板電極1と同一の構成を有する第2の金属板電極である。すなわち、該第2の金属板電極2は、略長方形をした金属平板の中心点より一方の短辺側へ寄った部位に、該平板の一方の面側(上面側)へ突出させた中空凸部2aを設けると共に、他方の短辺側へ寄った部位に該中空凸部2aの突出方向とは反対の方向(下方)に突出する高さの低い断面略弓形の突起部2bを設けてなるものである。上記中空凸部2a及び突起部2bの形状等も第1の金属板電極1のそれと同様である。各金属板電極1、2の中空凸部1a、2aの形状は、図1、2及び3に示す形状(切頭円錐形)に代えて、略中空半球状としてもよい。略中空半球状としても切頭円錐形と同等の効果が得られるからである。3は貫通孔を有する所要板厚の絶縁スペーサであり、第1及び第2の金属板電極1、2間に狭着される。この絶縁スペーサ3は、図示の例にあっては、両金属板電極1、2と同様に略長方形に形成されていて、その中心点を挟んで第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bとが設けられている。これら貫通孔3a、3bは相互に連通していても何等差し支えないが、それぞれの直径D1、D2は中空凸部1a、2aの開口部の直径と少なくとも同じか、またはやや大きめにすることが望ましい。4は第1の金属板電極1の中空凸部1aの内部に転動自在に収容された第1の導電性球体、5は第2の金属板電極2の中空凸部2aの内部に転動自在に収容された第2の導電性球体であり、これら導電性球体の大きさは双方とも同じである。
【0013】
上記絶縁性スペーサ3を間にし、その一方の面に第1の金属板電極1を、他方の面に第2の金属板電極2をそれぞれ接着剤等で固着する。このように固着するに当たっては、第1の金属板電極1の中空凸部1a、絶縁スペーサ3の第1の貫通孔3a及び第2の金属板電極2の突起部2bの各中心が一致するようにする。同様に第1の金属板電極1の突起部1b、絶縁スペーサ3の第2の貫通孔3b及び第2の金属板電極2の中空凸部2aの各中心が一致するようにする。つまり、各金属板電極1、2の各中空凸部1a、2a、各突起部1b、2b及び絶縁性スペーサ3の各貫通孔3a、3bそれぞれはこの位置関係になるように設ける。上記固着により、第1の金属板電極1の中空凸部1aの内部と前記スペーサ3の第1の貫通孔3aを介した第2の金属板電極2の突起部2bとで空間(以下、第1の空間)が形成される。同様に、第2の金属板電極2の中空凸部2aの内部と前記スペーサ3の第2の貫通孔3bを介した第1の金属板電極1の突起部1bとで空間(以下、第2の空間)が形成される。この第1の空間に第1の導電性球体4が第2の空間に第2の導電性球体5がそれぞれ収納されている。
【0014】
前記導電性球体4、5については、金属板電極1、2との接触性を良くするために比重の大きい材質のものを使用することが好ましい。この観点から、本センサにおいてはステンレス球、タングステン球又は鋼球としている。また、その表面はいずれのものについても金メッキ処理する。図3は完成状態の振動検出センサを表すもので、同図(A)は図1のA−A′線による縦断正面図であり、同図(B)は図1のB方向から見た上面図である。なお、両図の各符号は図1の符号と一致させてある。図示のように、前述の第1の空間6には第1の導電性球体4が収納され、第2の空間7には第2の導電性球体5が収納されている。そして、第1の導電性球体4及び第2の導電性球体5はそれぞれ別個独立のため互いに無関係に転動する。従って、各空間内の導電性球体の位置関係も互いに無関係となる。そこで、本実施例においては動作説明の便宜から各導電性球体の位置を図示のようにした。即ち、第1の空間6の第1の導電性球体4は第1の金属板電極1とは接触状態にあるが第2の金属板電極2と非接触状態であり、従って、両電極間は非導通状態であることを示す。
【0015】
これに対し、第2の空間7内の第2の導電性球体5は第1の金属板電極1と第2の金属板電極2の双方と接触状態にあり、従って、両電極間は導通状態であることを示す。また、図3(A)が水平位置(対地)の状態とし、且つ、振動等のない静止状態にあるとした場合、第2の導電性球体5は、その転動性及び第1の金属板電極1の突起部1bの傾斜により該突起部1bの中心位置にとどまることはなく、必ず第2の金属板電極2の中空凸部2aの内面のいずれかの個所と接触し、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とを導通状態にする。このように、突起部1bは導電性球体5が中心付近にとどまることを防止する役割を果たすものであり、突起部1bを設けた理由である。このことは突起部2bについても同様である。なお、上記突起部1b、2bについては本センサの必須条件としなくてもよく、平面としてもよい。この場合、導電性球体の転動性が低下することは否定できず、このために本センサが完全水平位置にある状態下にあっては原理的には導電性球体5が第2の金属板電極2と非接触になる状態があり得る。しかし、本センサは後述するように振動や傾斜が加わるような機器に使用するものであり、完全な水平位置で長時間静止する確率は極めて低く、実用上問題ないと考えられるからである。
【0016】
一方、上記条件下での第1の導電性球体4については中空凸部1aの底面に位置することとなってこれと対向する第2の金属板電極2の突起部2bと接触することはなく、従って、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とは非導通状態となる。但し、図3(A)において、上下関係を逆(180度回転)にした場合には上述の導通状態、非導通状態は入れ替わる。この場合、突起部2bが導通状態を確実なものとする役割を果たすことになる。なお、一方が非導通状態であっても他方が導通状態であれば第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とは導通状態になることは説明するまでもない。また、本センサがある角度傾斜した状態(但し、振動は考慮せず)においては、中空凸部2aが上側にある場合には第2の導電性球体5がその傾斜に応じて転動し、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とが必ず導通状態になり、突起部1aが上側にある場合には第1の導電性球体4が同様にして転動し、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とが必ず導通状態になる。
【0017】
また、本センサが図3(A)の状態から右又は左に90度回転した垂直方向の位置にある場合には、第1の導電性球体4及び第2の導電性球体5はその重力により下に下がる。また、各中空凸部1a、2aには傾斜1c、1d、2c、2dを設けている。この傾斜により各導電性球体4、5は転動し、突起部1b、2bと必ず接する状態になる。これにより第1の導電性球体4及び第2の導電性球体5の双方により第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とを必ず導通状態にする。以上説明のしたように、本センサが振動のない静止状態にある場合、その置かれた状態が水平位置、傾斜状態又は垂直状態のいずれにおいても第1の導電性球体4又は第2の導電性球体5のいずれかにより、又はその双方により第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とを導通状態にする。なお、このような状態を一般にはノーマルクローズと称している。また、このノーマルクローズがどのような位置におかれても維持されることから本センサは無指向性といえる。
【0018】
以上は振動のない静止状態であるが、次に、本センサに振動が加わった場合につき説明する。本センサはその簡単な構成から大幅に小型化することが可能であり、各導電性球体4、5の大きさも小さく、例えばその直径を約2mm程度にすることができる。従って、その重量も軽い。各導電性球体4、5がこのように小さくまた軽いことから本センサに振動が加わった場合、各導電性球体4、5は転動したり跳ねたりの状態になり、上述の常に導通状態(第1の金属板電極1と第2の金属板電極2)にあったものが振動に応じて瞬時的に導通状態又は非導通状態になる。つまり、スイッチにおけるチャタリング現象を起こす。このチャタリング現象は本センサがどのような位置(水平、傾斜又垂直等)に置かれても発生する。何故なら、前述のように第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とは静止状態時にはいずれの位置においても導通状態にある。このことは、振動が加わった場合にはどの位置でもチャタリング現象を起こす前提条件が満たされていることを意味するからである。
【0019】
以上から本発明に係る振動検出センサを換言すればチャタリング発生器といえ、チャタリングが発生するのは本センサに振動が加わったことを意味し、逆に、チャタリングが発生しないのは本センサが静止状態にあることを意味する。また、本センサがある静止位置からある角度動いた場合(傾斜等)、再び静止状態になるまでの過程においても各導電性球体4、5の転動性により一時的(又は瞬時的)に第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とが非導通になる状態が発生する。従って、この一時的な非導通状態から本センサが動いたことが
判る。上述の振動にしろ、又は傾斜にしろ、物理的には本センサが動いたことを意味する。つまり、チャタリング現象の発生、又は一時的(又は瞬時的)な非導通状態の発生は本センサが静止状態から動いたことを意味する。または、逆にいって、チャタリング現象が発生することなく、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2とが導通状態を継続している間は本センサが静止状態にあることを意味する。
【0020】
従って、本発明に係る振動検出センサを一つの電気回路素子とし、第1の金属板電極1と第2の金属板電極2との導通状態を検出する装置を形成すれば本装置(即ち、本センサ)が動いたか又は静止状態にあるかを検出できる。このように、本振動検出センサは一つの電気回路素子として使用する。そのため、図示してないが、第1の金属板電極1及び第2の金属板電極2それぞれには所要の位置に回路接続用の引き出し端子又は引き出しリードを設ける。
【0021】
次に、本発明に係る振動検出センサの応用例につき説明する。近年、わが国においては高齢化社会による老人問題が重要な課題になっている。そこで、応用例の一つに老人ホームにおける老人の監視に使用することが考えられる。即ち、本振動検出センサを一つの電気回路素子とした無線監視装置(発信装置)を構成する。本振動検出センサは、前記のように小型化が可能である。例えば、図1において、Laを約11mm、Lbを約6mm、導電性球体の直径を約2mm程度で作ることができる。従って、本振動検出センサを使用して微弱電波を発する超小型の無線発信装置を作り、これを老人の腕、又は脚等のような頻繁に動かす箇所に携帯させる。一方、この発信装置に対する受信装置を老人ホームの中央監視室等に設置しておく。この場合、老人は多人数のため、各発信装置は老人を特定出来るようようにする。即ち、発信周波数をその発信装置ごとに変える、又は多重通信技術を利用する等が考えられる。
【0022】
老人の健康に異常がない場合には、必ず発信装置(即ち、振動検出センサ)は手足等の動きに従い動く。但し、一時的に静止している期間はある。そして、この静止期間は日中と睡眠をとる夜間とでは異なる。そこで、タイマ機能を本発信装置に持たせておき、一定時間以上動きがない場合を異常事態発生として誤検出を防止するようにする。この結果、ある時間以上本発信装置が静止状態、つまり、振動検出センサにおける第1の金属板電極1及び第2の金属板電極2とが導通状態が続いた場合にはその老人の動きが停止したことを意味し、同老人に異変が生じたことを発見できる。前記中央監視室等では多人数の老人の集中監視が可能であり、異変発生を即刻発見できる。上記の例は多人数を扱う老人ホームとしたが、家庭に居住する老人にも利用できることは説明するまでもない。
【0023】
以上が一つの応用例であるが、以下の応用例もある。例えば、近年、わが国は海外旅行ブームである。しかし、国によっては旅行カバン等の置き引きや盗難車故が多い。そこで、本振動検出センサを利用した超小型の無線発信装置をタグとともに旅行カバンに取り付けておき、同無線発信装置が発する無線信号を受信する受信装置(警告音を発する等)を旅行者が携帯するようにする。これにより、窓口で手続中に旅行カバンが置き引き等されそうになっても警告音等で直ちに異変を察知でき、盗難を未然に防止できる。このように、本振動検出センサはある物体が静止状態にあるか、又は動いたかの検出に有用なものである。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、主要部品としての電極の共通化、構造の簡素化及び組立の簡易化を図ることができると共に、水平方向並びに垂直方向のあらゆる方向の振動に対し敏感に応動することができるようにした振動検出センサを得ることができる。即ち、本発明に係る振動検出センサが静止状態にある場合には、同センサが水平、垂直又は傾斜等のいかなる位置状態にあっても第1の金属板電極と第2の金属板電極とを導通状態にする。つまり、無指向性で導通状態を維持する。そして、この静止状態に対し振動が加わった場合にはその振動方向の如何を問わずチャタリング現象が発生し、傾斜が加わった場合には一時的又は瞬時的に導通状態が非導通状態になる。従って、本振動検出センサを一電気回路素子として使用することで振動や傾斜が加わったことを電気的に検出することができる。本振動検出センサの応用例は多岐にわたるが、広義に捉えれば、ある物体が動いたことを検出するセンサ装置に適するものである。その具体的応用例としては実施例において説明したように、老人ホームにおける老人の監視装置、又は旅行カバンにタグとともに取り付けて盗難を防止する装置等がある。このように、本発明にかかる振動検出センサは、ある物体が静止状態にあるか、又は動いたかにつき監視する装置やシステム等に有効なものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による振動検出センサの一実施例を示す要部分解斜視図である。
【図2】(A)は第1の金属板電極1の上面図、(B)は同電極の正面図である。
【図3】(A)は完成状態を示す上記実施例の縦断正面図、(B)はその上面図である。
【符号の説明】
1 第1の金属板電極
2 第2の金属板電極
1a、2a 中空凸部
1b、2b 突起部
1c、1d、2c、2d 傾斜
3 絶縁性スペーサ
3a、3b 貫通孔
4 第1の導電性球体
5 第1の導電性球体
6 第1の空間
7 第2の空間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration detection sensor, and more particularly, to a sensor incorporated in a precision machine, a home appliance, an industrial device, or the like to detect a vibration or an inclination of a device.
[0002]
[Prior art]
One example of a conventional vibration detection sensor is a sensor used in a pedometer. For example, one end of a spring is fixed substantially at the center of the upper surface of an insulating base (base), and the spring is mounted so as to be perpendicular to the upper surface of the base. Is used to fix a hollow cylindrical conductor. One electrode is formed by the conductor and the spring.
Therefore, when vibration is applied to this sensor, the spring swings in a horizontal plane direction or the like, and the conductor at the tip of the spring also swings. From this, it can be said that this electrode is a movable electrode. On the other hand, a rod-shaped electrode is provided in a direction perpendicular to the upper surface of the base and penetrates the inside of the spring forming the movable electrode and the hollow portion of the hollow conductor. This electrode is a fixed electrode that does not swing due to vibration. As described above, since the main part of the present sensor is formed by the rod-shaped fixed electrode and the movable electrode provided so as to surround the fixed electrode, there is a problem that the structure is complicated and assembly is not easy. are doing. .
[0003]
In a stationary state where no vibration is applied to the present sensor, the movable electrode and the fixed electrode are in an open (non-conductive) state without contact. This state is generally called normally open. On the other hand, when vibration is applied to the present sensor, the movable electrode swings as described above, and comes into contact with the fixed electrode or is in a non-contact state. The contact state means that the movable electrode and the fixed electrode are in a closed (conductive) state. Therefore, if the conductive state and the non-conductive state between the movable electrode and the fixed electrode are taken out as an electric signal, the vibration applied to the present sensor can be detected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, due to its structure, the above-described vibration detecting sensor is not only difficult to assemble, but also sensitively responds to (vibrates in) horizontal (ground), in other words, north, south, east, and west directions, but shakes vertically. There is a disadvantage that the response to vibration is slow. Therefore, it would be advantageous to have a sensor that is simple in structure and easy to assemble and that can respond to vibrations in all directions, horizontal and vertical. The present invention has been made from such a viewpoint, and can achieve commonization of electrodes as main components, simplification of structure and simplification of assembly, and vibration in all directions, horizontal and vertical. It is an object of the present invention to provide a vibration detection sensor capable of responding sensitively.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vibration detection sensor according to the present invention includes a hollow convex portion in which conductive spheres are rotatably housed on both sides of an insulating spacer having a through hole, and a projecting direction of the convex portion. The first metal plate electrode and the second metal plate electrode each having an arc-shaped or arc-shaped projection protruding in the opposite direction to the first metal plate electrode and the second metal plate electrode are respectively inserted through the through holes of the insulating spacer. They are fixed to each other so as to face the protruding portions of the opposite metal plate electrodes, and at the time of rest, one or both of the conductive spheres are attached to both the first metal plate electrode and the second metal plate electrode. The metal plate electrodes are always in contact with each other to bring the metal plate electrodes into a conductive state, and in a vibration state, one or both of the conductive spheres come into contact with both of the metal plate electrodes, or both of the conductive spheres are in contact with each other. Metal plate Continuity of the metal plate electrode each other or in a non-contact state with respect to both, and is characterized in that it has to repeat the non-conductive.
[0006]
Further, the vibration detection sensor according to the present invention is characterized in that a first metal plate electrode having a hollow convex portion and a flat portion in which conductive spheres are rotatably accommodated therein on both surfaces of an insulating spacer having a through hole. And a second metal plate electrode are fixed to each other such that the inside of each hollow convex portion faces the plane portion of the other metal plate electrode through the through hole of the insulating spacer, and the conductive material is electrically connected to the second metal plate electrode in a stationary state. Either or both of the spheres are always in contact with both the first metal plate electrode and the second metal plate electrode to make the metal plate electrodes conductive, and at the time of vibration, one or both of the conductive spheres Both are in contact with both the metal plate electrodes, or both of the conductive spheres are in non-contact with both of the metal plate electrodes, and the conduction and non-conduction between the metal plate electrodes are established. repeat It is characterized in that there was Unishi.
[0007]
Further, the vibration detection sensor according to the present invention is provided with a hollow convex portion protruding toward one surface side of the substantially rectangular metal flat plate at a portion closer to one short side from a center point of the flat metal plate. At a portion closer to the other short side from the point, a projection having a lower cross-section than the hollow protrusion protruding to the other surface side of the flat plate is provided. A first metal plate electrode and a second metal plate electrode, each of which accommodates a conductive sphere so as to freely roll, are provided on both surfaces of an insulating spacer having a first through hole and a second through hole by the first metal plate electrode. The inside of the hollow projection of the second metal plate electrode passes through the first through hole of the spacer, and the inside of the hollow projection of the second metal plate electrode passes through the second through hole of the spacer. It is fixed so as to be opposed to the projection of the plate electrode, and the conductive Either or both of the spheres are always in contact with both the first metal plate electrode and the second metal plate electrode to make the metal plate electrodes conductive, and at the time of vibration, one or both of the conductive spheres Both are in contact with both the metal plate electrodes, or both of the conductive spheres are in non-contact with both of the metal plate electrodes, and the conduction and non-conduction between the metal plate electrodes are established. It is characterized by repeating.
[0008]
In the vibration detecting sensor according to the present invention, each of the first metal plate electrode and the second metal plate electrode has a flat portion instead of a protrusion. It is characterized by the following.
[0009]
The vibration detecting sensor according to the present invention is the vibration detecting sensor according to
[0010]
Furthermore, the vibration detection sensor according to the present invention is any one of the above, wherein each conductive sphere is a stainless steel ball, a tungsten ball or a steel ball having the same diameter, and the surface of each is gold-plated. It is characterized by becoming.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings showing an embodiment thereof.
First, a configuration of a vibration detection sensor as one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings,
[0012]
[0013]
With the insulating
[0014]
The
[0015]
On the other hand, the second
[0016]
On the other hand, the first
[0017]
When the present sensor is at a vertical position rotated 90 degrees to the right or left from the state of FIG. 3A, the first
[0018]
The above is a stationary state without vibration. Next, a case where vibration is applied to the present sensor will be described. This sensor can be greatly reduced in size due to its simple configuration, and the size of each of the
[0019]
From the above, it can be said that the vibration detection sensor according to the present invention is a chattering generator. Chattering occurs when vibration is applied to the sensor, and conversely, chattering does not occur when the sensor is stationary. Means in state. Further, when the present sensor moves from a certain rest position by a certain angle (such as an inclination), even in a process until it comes to a rest state again, the rolling property of the
[0020]
Therefore, if the vibration detection sensor according to the present invention is used as one electric circuit element and a device for detecting a conduction state between the first
[0021]
Next, application examples of the vibration detection sensor according to the present invention will be described. In recent years, the elderly problem due to the aging society has become an important issue in Japan. Then, as one of the application examples, it can be considered that the present invention is used for monitoring the elderly in a nursing home. That is, a wireless monitoring device (transmitting device) including the vibration detection sensor as one electric circuit element is configured. The vibration detection sensor can be downsized as described above. For example, in FIG. 1, La can be made about 11 mm, Lb about 6 mm, and the diameter of the conductive sphere about 2 mm. Therefore, an ultra-small wireless transmission device that emits a weak radio wave using the present vibration detection sensor is made, and is carried on a frequently-moving portion such as an old man's arm or leg. On the other hand, a receiving device for this transmitting device is installed in a central monitoring room or the like of a nursing home. In this case, since there are many elderly people, each transmitting device should be able to identify the elderly person. That is, it is conceivable to change the transmission frequency for each transmission device, or to use a multiplex communication technique.
[0022]
When there is no abnormality in the health of the elderly, the transmitting device (that is, the vibration detecting sensor) always moves according to the movement of the limb or the like. However, there is a period during which it is temporarily stationary. This rest period is different between the daytime and the nighttime when sleeping. Therefore, the transmitting device is provided with a timer function, and when there is no movement for a certain period of time or more, an erroneous detection is prevented and an erroneous detection is prevented. As a result, when the transmission device is in a stationary state for a certain period of time, that is, when the first
[0023]
The above is one application example, but there are also the following application examples. For example, in recent years, Japan has experienced an overseas travel boom. However, depending on the country, there are many cases such as travel bags and stolen vehicles. Therefore, an ultra-small wireless transmitting device using the vibration detection sensor is attached to a travel bag together with a tag, and the traveler carries a receiving device (e.g., emits a warning sound) that receives a wireless signal emitted by the wireless transmitting device. To do it. As a result, even if the travel bag is likely to be placed at the counter during the procedure, an abnormal change can be immediately detected by a warning sound or the like, and theft can be prevented. Thus, the present vibration detection sensor is useful for detecting whether an object is stationary or has moved.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to achieve commonality of electrodes as main components, simplification of structure and simplification of assembly, and sensitivity to vibrations in all directions, horizontal and vertical. A vibration detection sensor capable of responding can be obtained. That is, when the vibration detection sensor according to the present invention is in a stationary state, the first metal plate electrode and the second metal plate electrode are connected regardless of the position of the sensor such as horizontal, vertical or inclined. Make it conductive. That is, the continuity is maintained in a non-directional manner. When vibration is applied to the stationary state, a chattering phenomenon occurs irrespective of the vibration direction, and when an inclination is applied, the conductive state is temporarily or instantaneously changed to the non-conductive state. Therefore, by using the present vibration detection sensor as one electric circuit element, it is possible to electrically detect that vibration or inclination has been applied. Although the application examples of the present vibration detection sensor are various, in a broad sense, it is suitable for a sensor device that detects that a certain object has moved. As a specific application example, as described in the embodiment, there is a monitoring device for the elderly in a nursing home, or a device attached to a travel bag together with a tag to prevent theft. As described above, the vibration detection sensor according to the present invention can be said to be effective for a device or a system for monitoring whether a certain object is stationary or has moved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part showing an embodiment of a vibration detection sensor according to the present invention.
FIG. 2A is a top view of a first
3A is a longitudinal sectional front view of the above embodiment showing a completed state, and FIG. 3B is a top view thereof.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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