JPH04112438U - 衝撃センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三次元的な方向の衝撃を確実に検出すること
のできる衝撃センサを提供することを目的とする。 【構成】 接点板１５の中央部に配置される導電性のお
もり２１と、このおもり２１を前後、上下、左右方向へ
移動自在に支持するテーパースプリング１９と、おもり
２１が衝撃によって前後又は、上下又は、左右方向へ移
動したときに当該おもり２１と接触する電極１７ｘ，１
７ｙ，１７ｚとを備えて構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、衝撃センサに関し、特に任意の方向から加わる衝撃を検出すること のできる衝撃センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、一定の方向から加わる衝撃を検出することのできる衝撃センサが種々提 案されている。従来の衝撃センサは、円筒形のセンサ本体内にボールを組み込み 、センサ本体を水平に設置したときに前記ボールが略中央部に位置している。ま た、円筒形のセンサ本体の前方及び後方にそれぞれ一対の電極を有し、センサ本 体へ前後方向の衝撃が加わった場合にボールが移動してこのボールが前方又は後 方に設置された一対の電極を短絡することにより、前後方向の衝撃を検出するよ うにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の衝撃センサは、前後方向等の二次元的な方向の衝撃を検 出するに止まり、衝撃の検出に方向性を有していた。このため、衝撃センサを例 えば人形等に組み込む場合には、衝撃センサによる衝撃の検出方向を考慮に入れ て適切にセッティングを行う必要があった。従って、このセッティングが不適切 である場合には、人形へ加わる衝撃を確実に検出することができず、衝撃センサ のセッティングをやり直す必要があった。そのため、前後方向等の二次元的な方 向のみならず、三次元的な方向の衝撃を検出し得る衝撃センサが望まれていた。 更に、従来の衝撃センサは、検出精度がそれほど高いものでなく、この点からも 改善の余地が残されていた。

【０００４】 本考案は上記課題に鑑みてなされたもので、三次元的な方向の衝撃を確実に検 出することのできる衝撃センサを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係る衝撃センサは下記の要件を備えてなる ものである。即ち、 （イ）センサ本体を有すること。 （ロ）このセンサ本体の略中央部には、導電性の部材で形成されたおもりが設け られていること。 （ハ）おもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移動可能に支持されて いること。 （ニ）センサ本体には、おもりが衝撃によって前後、又は上下、又は左右方向へ 移動したときに当該おもりと接触する電極が設けられていること。 また、さらに上記目的を達成するための本考案に係る衝撃センサは下記の要件 を備えてなるものである。即ち、 （イ）センサ本体を有すること。 （ロ）このセンサ本体の略中央部には、おもりが設けられていること。 （ハ）おもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移動可能に支持されて いること。 （ニ）センサ本体には、おもりが衝撃によって前後、又は上下、又は左右方向へ 移動したときに当該おもりの押圧によって動作するスイッチが設けられているこ と。

【０００６】

【作用】

本考案に係る衝撃センサは、センサ本体の略中央部に導電性の部材で形成され たおもりが設けられ、このおもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移 動可能に支持されている。このおもりが衝撃によって前後方向、又は上下方向、 又は左右方向へ移動したときに当該おもりと電極が接触するので、前後方向、又 は上下方向、又は左右方向の三次元的な方向の衝撃を確実に検出することができ る。 また、本考案に係る衝撃センサは、センサ本体の略中央部におもりが設けられ 、このおもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移動可能に支持されて いる。このおもりが衝撃によって前後方向、又は上下方向、又は左右方向へ移動 したときに当該おもりがスイッチを押圧するので、このスイッチの動作により前 後方向、又は上下方向、又は左右方向の三次元的な方向の衝撃を確実に検出する ことができる。

【０００７】

【実施例】

以下本考案に係る一実施例を図面に基づいて説明する。 まず、図２を参照して全体的な構成を説明する。図２は人形やぬいぐるみ等に 組み込まれる本考案に係る衝撃センサ１と、この衝撃センサ１が接続される回路 部３とを示したものである。衝撃センサ１は前後方向、又は上下方向、又は左右 方向のいずれかの方向の衝撃を検出した場合、例えば人形やぬいぐるみ等を落と したり、叩いたりした場合の衝撃を検出すると、端子５と端子７が短絡する。衝 撃センサ１の端子５，７は検出回路９と接続されている。検出回路９は上記端子 ５，７が短絡したときに、この短絡状態を所定時間のあいだ保持する保持回路と 、この保持回路によって保持された所定時間のあいだ予め設定された音声を合成 する音声合成回路と、この音声合成回路によって合成された音声信号を出力する 出力回路と、これらの各回路部へ電源を供給する電池等を有している。このよう に構成された検出回路９は、上記端子５と端子７が短絡すると、例えば「痛いよ ！」の音声信号をスピーカ１１へ出力する。スピーカ１１は検出回路９から入力 した音声信号を拡声する。従って、人形やぬいぐるみ等が所定の衝撃を受けた場 合には「痛いよ！」等の音声を発生する。

【０００８】 次に、図１及び図２を参照して衝撃センサ１を更に詳細に説明する。 ２はセンサ本体であって、樹脂等の絶縁部材で形成された一対の側板１３と、 一対の側板１３間に設けられた接点板１５とからなっている。接点板１５は導電 性の部材により中空状の６面状体に形成され、両側が解放されて側板１３に固定 されている。接点板１５の両側を除く４面には、夫々ほぼ中央部を切除して形成 した窓部が設けられ、それぞれの窓部には電極１７が接点板１５と一体に形成さ れている。具体的に説明すると、図２に示すように接点板１５の正面側、及び背 面側の窓部にはＸ軸方向の衝撃を検出するための電極１７ｘが形成され、接点板 １５の上面側、及び下面側の窓部にはＹ軸方向の衝撃を検出するための電極１７ ｙが形成されている。また、図１に示すように窓部に形成された任意の電極を内 側、すなわち、センサ本体２の中心方向へ折り曲げることによりＺ軸方向の衝撃 を検出するための電極１７ｚが形成される。これらの電極１７ｘ，１７ｙ，１７ ｚは接点板１５を介して端子７と電気的に接続されている。 また、一対の側板１３の内側面には凹部が形成され、この凹部へ螺旋形の形状 を有するテーパースプリング１９の後端部が装着されている。一対のテーパース プリング１９は先端部へいくに応じてその直径が次第に小さくなっており、この 先端部にはおもり２１の凸部２１ａが挿入されている。この結果、おもり２１は 弾性部材である一対のテーパースプリング１９によって前後、上下、左右方向、 すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の三次元的な方向へ移動自在に支持され る。また、おもり２１が外部からの衝撃によって前後方向、又は上下方向、又は 左右方向へ移動した場合には、上記一対のテーパースプリング１９によって元の 位置であるセンサ本体２の中心部へ戻される。このおもり２１及び上記一対のテ ーパースプリング１９は導電性の部材から形成され、テーパースプリング１９の 一端が端子５として側板１３の外側へ引き出されている。従って、端子５はおも り２１と電気的に接続されている。

【０００９】 次に、作用を説明する。 Ｘ軸方向の衝撃が衝撃センサ１へ加わると、おもり２１がＸ軸方向へ移動して このおもり２１が電極１７ｘと接触する。おもり２１が電極１７ｘと接触すると 端子５と端子７が短絡する。このように衝撃センサ１がＸ軸方向の衝撃を検出し て端子５と端子７が短絡すると、検出回路９は例えば、「痛いよ！」の音声信号 をスピーカ１１へ出力する。スピーカ１１は検出回路９から入力した音声信号を 拡声する。 同様に、Ｙ軸方向の衝撃が衝撃センサ１へ加わると、おもり２１がＹ軸方向へ 移動しておもり２１が電極１７ｙと接触する。また、Ｚ軸方向の衝撃が衝撃セン サ１へ加わると、おもり２１がＺ軸方向へ移動しておもり２１が電極１７ｚと接 触する。このように衝撃センサ１がＹ軸方向又は、Ｚ軸方向の衝撃を検出して端 子５と端子７が短絡すると、検出回路９が例えば、「痛いよ！」の音声信号をス ピーカ１１へ出力する。スピーカ１１は検出回路９から入力した音声信号を拡声 する。 以上のごとく、本考案に係る衝撃センサは、衝撃の検出に方向性を有すること なく、Ｘ軸方向又は、Ｙ軸方向又は、Ｚ軸方向の衝撃を確実に検出することがで きる。この結果、本考案に係る衝撃センサを人形などに組み込む場合には、特別 なセッティングを行う必要がなく、組み立てに係る工程を簡略化することができ る。 尚、一対のテーパースプリング１９の弾発力、又はおもり２１の重さを適宜の 値に選定することにより、衝撃センサ１が検出し得る衝撃の強さを任意の値に設 定することができる。

【００１０】 次に、図３及び図４を参照して本考案に係る他の実施例を説明する。本実施例 は接点板１５を４分割してＸ軸方向の衝撃と、Ｙ軸方向の衝撃とを判別して検出 し得るようにしたことを特徴とする。 図３は本考案に係る他の実施例を示した斜視図であり、図４は図３に示した実 施例の横断面図である。接点板１５は図４に示すように上側の接点板１５ａ，１ ５ｂと、下側の接点板１５ｃ，１５ｄとに４分割され、それぞれの接点板は他の 接点板から電気的に絶縁されている。接点板１５ａの電極１７ｘａ，１７ｙａは 端子７ａと導通し、接点板１５ｂの電極１７ｙｂ，１７ｘｂは端子７ｂと導通し 、接点板１５ｃの電極１７ｘｃ，１７ｙｃは端子７ｃと導通している。同様に接 点板１５ｄに形成される電極１７ｙｄ，１７ｘｄは端子７ｄと導通している。 Ｘ軸方向の衝撃を受けると、おもり２１によって接点板１５ｂの電極１７ｘｂ と、接点板１５ｃの電極１７ｘｃが短絡し、若しくは接点板１５ａの電極１７ｘ ａと，接点板１５ｄの電極１７ｘｄとが短絡する。従って、接点板１５ｂ，１５ ｃの端子７ｂ，７ｃが短絡した場合、又は接点板１５ａ，１５ｄの端子７ａ，７ ｄが短絡した場合には、Ｘ軸方向の衝撃が加わったことを判別することができる 。 また、Ｙ軸方向の衝撃を受けると、おもり２１によって接点板１５ａの電極１ ７ｙａと、接点板１５ｂの電極１７ｙｂが短絡し、若しくは接点板１５ｃの電極 １７ｙｅと，接点板１５ｄの電極１７ｙｄとが短絡する。従って、接点板１５ａ ，１５ｂの端子７ａ，７ｂが短絡した場合、又は接点板１５ｃ，１５ｄの端子７ ｃ，７ｄが短絡した場合には、Ｙ軸方向の衝撃が加わったことを判別することが できる。 尚、上記複数の接点板１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのうち、任意の接点板 の電極を衝撃センサ１の中心方向へ折り曲げることによりＺ軸方向の衝撃を検出 するための電極が形成され、この電極と導通する端子を他の端子から独立して設 けることにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のみならず、Ｚ軸方向の衝撃をも判別して 検出することができる。このような衝撃センサ１に前記検出回路９、スピ−カ１ １を接続し、Ｘ軸方向の衝撃を検出した場合は検出回路９から「痛いよ！」の音 声信号をスピ−カ１１に出力し、Ｙ軸方向の衝撃を検出した場合は検出回路９か ら「眠いよ！」の音声信号をスピ−カ１１に出力させる等が可能となる。 次に、本考案に係るその他の実施例を説明する。 センサ本体の略中央部に配置されるおもりを弾性部材によって前後、上下、左 右方向へ移動自在に支持すると共に、電極の代わりに公知のスイッチを設け、お もりが衝撃によって前後方向、又は上下方向、又は左右方向へ移動したときに、 おもりが前記スイッチを押圧して当該スイッチを動作させるように構成したこと を特徴とする。従って、おもりを導電性の部材により形成する必要がなく、スイ ッチの動作による検出信号によって衝撃を検出することができる。また、衝撃の 検出に方向性を有することなく、前後方向、又は上下方向、又は左右方向の衝撃 を確実に検出することができる。

【００１１】

【考案の効果】

本考案に係る衝撃センサは、センサ本体の略中央部に導電性の部材で形成され たおもりが設けられ、このおもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移 動可能に支持されており、このおもりが衝撃によって前後方向、又は上下方向、 又は左右方向へ移動したときに当該おもりと電極が接触するので、衝撃の検出に 方向性を有することなく、前後方向、又は上下方向、又は左右方向の衝撃を確実 に検出することができる。 また、本考案に係る他の衝撃センサは、センサ本体の略中央部におもりが設け られ、このおもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向へ移動可能に支持さ れており、このおもりが衝撃によって前後方向、又は上下方向、又は左右方向へ 移動したときに当該おもりがスイッチを押圧するので、このスイッチの動作によ り前後方向、又は上下方向、又は左右方向の三次元的な方向の衝撃を確実に検出 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る衝撃センサの一実施例を示した縦
断面図である。

【図２】本考案に係る衝撃センサと回路部を示した説明
図である。

【図３】本考案に係る衝撃センサの他の実施例を示した
斜視図である。

【図４】図３に示した実施例の横断面図である。

【符号の説明】

１ 衝撃センサ １５ 接点板 １７ｘ，１７ｙ，１７ｚ 電極 １９ テーパースプリング ２１ おもり

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の要件を備えたことを特徴とする衝撃
   センサ。 （イ）センサ本体を有すること。 （ロ）このセンサ本体の略中央部には、導電性の部材で
   形成されたおもりが設けられていること。 （ハ）おもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向
   へ移動可能に支持されていること。 （ニ）センサ本体には、おもりが衝撃によって前後、又
   は上下、又は左右方向へ移動したときに当該おもりと接
   触する電極が設けられていること。
2. 【請求項２】下記の要件を備えたことを特徴とする衝撃
   センサ。 （イ）センサ本体を有すること。 （ロ）このセンサ本体の略中央部には、おもりが設けら
   れていること。 （ハ）おもりは弾性部材によって前後、上下、左右方向
   へ移動可能に支持されていること。 （ニ）センサ本体には、おもりが衝撃によって前後、又
   は上下、又は左右方向へ移動したときに当該おもりの押
   圧によって動作するスイッチが設けられていること。