专利名称：落下传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测例如笔记本电脑那样的便携式电子仪器等的落下状态的小型的落下传感器。
上述便携式电子仪器由于在其使用中发生落下事故等，其硬件即使几乎没有被损伤也有可能给数据带来重大的损伤。例如作为上述便携式电子仪器的存储装置使用的硬盘对于冲击等的强度在近年来不断地提高。但是，在数据的写入和读取时，支承在臂上的磁头以微小的间隔扫描硬盘的盘表面附近，因此即使由于不超过上述机械强度的比较小的冲击也有可能使盘和磁头的前端接触而发生损伤。作为防止这样的损伤的对策，有在上述冲击进行作用之前将磁头移动到设在盘外周的退避场所的对策。如果实行该对策就可以把损伤的危险性做到最小限度。
但是，为了实行上述对策，有必要在由于落下而受到冲击之前的阶段中进行磁头的退避处理等。因此，为了使仪器落下时的硬·软两方面的损伤为最小限度，需要能检测出仪器成为落下状态的情况的传感器。
作为这样的传感器，有例如加速度传感器，作为该加速度传感器也提出了种种的方案，有例如使用了钢球或重锤的机械式的传感器，但是其多是仅对应于横方向的加速度的传感器，对应于重力方向的加速度传感器少。而且，现行的对应于重力方向的加速度的传感器的大多数是检测落下的冲击加速度的传感器，几乎没有在受到落下冲击前能检测落下状态的传感器。
如
图13所示，例如特开平8-321236号公报所公开的应震开关由应震开关101内的螺旋弹簧102支承锤103。上述应震开关通过其周围的伞状的电极104和锤103接触而形成电路。但是，上述应震开关事实上只能检测横方向的加速度。即，用上述应震开关那样的构造检测重力方向的加速度的情况换个说法是检测重锤等的表观上的重量的变化。但是，特别是为了检测出落下所带来的重量的减少变化，支承重锤的弹簧在通常支承着重锤的重量、并且即使相对于伴随着落下的微量的重量变化也必须充分地进行变化。例如在特开平8-321236中，螺旋弹簧102由于必须使其长度变化，弹簧的选定非常困难。
另外在特开平8-249995中所示的振动检测开关中，如图14所示，在设在振动检测开关111上的螺旋弹簧112的前端通过L字形的支杆113沿横向支承着可动侧的接点构件114。而且，在振动检测开关111中对应于三维方向的振动，上述接点构件114和固定侧的接点构件115进行接触而发出信号。但是，在这样的构造中，决定了传感器的安装姿势。例如，在把上述振动检测开关111设置成正立姿势和倒立姿势和再倾斜90度的情况下，分别施加在螺旋弹簧上的力的方向与伸长、压缩、弯曲不同，因此，难以使在各自的安装姿势下的特性一致。与此相反，作为检测落下状态的传感器，最好是正立·倒立两姿势下的特性相同，最好是尽量在安装姿势上有自由度。
另外，过去的加速度开关那样的传感器是以安装在比较大的仪器上为前提的，那样的仪器其使用时的姿势也几乎是已定的。与此相反，例如把上述传感器使用于作为笔记本电脑用的之一的构成部件的硬盘等时，可以想像到上述传感器从设置场所的制约等来看在硬盘内以正立·倒立的任何一方被使用的情况。再有，在例如把这样的硬盘挪用到台式个人计算机等时，在近年的省空间台式计算机等中，由于收容场所的制约有可能将硬盘自体横向使用。因此其使用时的姿势被限定的传感器，由于安装它的仪器的姿势也限定，从而限制了使用者的便利性。因此，需要一种使用时的姿势的限制少的传感器。
另外，作为与上述构造的加速度传感器不同种类的加速度传感器，例如有伺服式加速度传感器和利用光纤的变形的加速度传感器，上述伺服式加速度传感器由磁力保持重锤、并且对应于被检测出的加速度经常地将重锤的位置保持为一定地进行反馈。但是这样构成的加速度传感器在构造上电力消耗量大，难以使之成为可使用于便携式电子仪器等的程度的小型化。
作为小型的加速度传感器，提出了许多使用半导体的传感器的方案。它们是例如把重锤设在悬臂式伸臂的前端，另外将检测部设在悬臂式伸臂的根部的附近，将加速度的变化所带来的悬臂的形状变化作为检测部的变形量进行检测。
但是在由于落下而落到地面等上的瞬间落下物所受到的冲击加速度容易地成为重力加速度的一千倍以上。另外在通常的使用中，放置在书桌等上时所受到的冲击加速度也为重力加速度的十倍以上。与此相反，不管是任何方式，具有表观重量减少的那样地可以检测小的加速度变化的构造的过去的加速度传感器中，保持重锤的部分的构造非常弱，在受到上述那样的落下时的大冲击后难以再反复使用。另外，即使由于在通常的使用中所受到的轻微的冲击也有可能使传感器受到损伤而失去本来的功能。另外即使对于这些加速度传感器，也有上述的安装姿势问题，特别是即使将传感器横向设置也能得到相同的特性的传感器除了将多个传感器组合起来的情况以外在事实上是不能得到的。
本发明的目的是提供一种实用性优良的落下传感器。
本发明的落下传感器包括可动电极、固定电极、惯性体、缓冲部，该可动电极的多个可动部以均等的间隔配置在相对中心轴等距离的圆周上，上述固定电极设在该可动电极的外侧并与上述可动电极可接离，上述惯性体位于上述多个可动部的内侧，上述缓冲部用于防止上述惯性体到达上述固定电极，以使作为可动接点的上述可动部不被上述固定电极和上述惯性体夹而被延展，而且相对重力的方向成直角地配置上述落下传感器的中心轴，通常时通过由惯性体的重量使上述可动电极弹性变形而使作为可动接点的上述可动部与上述固定电极接触而形成电路，落下时由上述可动部的弹性压回上述惯性体，并且上述可动部和上述固定电极相离而断开上述电路。
根据上述构成，在传感器静止时，可动电极的可动部由于惯性体的重量而进行弯曲并与固定电极接触，在传感器落下时通过可动部返回，可动电极从固定电极离开。由此，通过监视两电极间的导通状态可以检测出传感器以及安装了它的仪器的落下。在该构成的情况下，由于使可动电极的多个可动部均等间隔地配置在相对传感器的中心轴等距离的圆周上，若将传感器的中心轴与重力方向成直角地设置传感器，传感器的安装位置可以绕中心轴自由地旋转。因此，传感器的安装姿势由于包含正立·倒立地相当自由，因此其安装容易，并且安装了传感器的仪器的安装姿势(设置姿势)的自由度也得到增加。
本发明的另外的落下传感器包括前盖板、金属制的有底筒状容器、电绝缘性的导引件及中心轴对称形状的惯性体、可动电极，该前盖板由电绝缘性填充材料气密性地将导电性的端子销贯通固定在设在金属板的中心的贯通孔中，该有底筒状容器将上述金属板气密地固定在其开口端而构成密闭容器，上述电绝缘性的导向件配在上述容器内部，上述可动电极导电地固定在上述端子销的容器内部侧并具有均等地配置在相对上述落下传感器的实质的中心轴等距离圆周上的多个可动部，在自由状态下与实质的固定电极即上述容器的内面等距离地配置上述可动电极各可动部的前端，上述可动部在被水平地配置时，一承受到上述惯性体的重量，就弹性地变形并与作为固定电极的上述容器的内面接触而形成电路，并有伴随着落下中的加速度的变化反抗上述惯性体的重量而从上述容器离开而断开电路的弹性，而且还具有缓冲部，该缓冲部设在上述可动部之间防止上述惯性体达到上述固定电极，以使上述可动部不被上述固定电极和上述惯性体夹而被延展。该构成的落下传感器也能获得基本相同的作用效果。
这种情况下，为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极无间隙地夹住，最好在位于上述金属容器的内面的上述可动部之间的部位上设有绝缘性的缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成规定的间隙。
另外为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极无间隙地夹住，也可以通过将位于上述金属容器周壁的上述可动部之间的部位向内方突出来设置缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成规定的间隙。在这种情况下最好将电绝缘体配设在上述容器的内底面上，上述惯性体不与上述容器的内底面导电地接触。
另外，也可以在与上述导向件的上述可动部的运动不干涉的位置设置突起，由该突起防止上述惯性体与上述可动电极和上述端子销的固定部以及上述可动部的根部附近接触，防止上述可动电极被施加弹性限度以上的塑性弯曲变形。
另外为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极被无间隙地夹，最好通过将位于上述金属容器周壁的上述可动部之间的部位向内方突出来设置缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成规定的间隙，而且将电绝缘体配设在上述容器的内底面上，上述惯性体不与上述容器的内底面导电地接触，在与上述导向件的上述可动部的运动不干涉的位置设置突起，由该突起防止上述惯性体与上述可动电极和上述端子销的固定部以及上述可动部的根部附近接触，防止上述可动电极被施加弹性限度以上的塑性弯曲变形。
另外，也可以是这样地构造，即、在上述可动电极的与上述端子销的固定部分的中央设贯通孔，具有焊接固定在穿过该贯通孔的上述端子销的端面上并将可动电极用与上述端子销导电地夹持固定的金属制的固定板，至少借助上述固定板使上述惯性体不与上述可动电极和上述端子销的固定部直接接触。
最好还具有用与上述端子销导电地夹持固定的金属制的固定板，在上述导向件的端子销侧设有与上述固定板的形状吻合的凹部，在将上述固定板配置在上述凹部中时，在上述导向件和上述固定板之间配置可动电极，用上述导向件和上述固定板夹持上述可动电极的可动部的根部附近，由此将上述可动电极整形为规定的形状。这时，也可以将上述固定板的平面形状做成为非圆形，通过在上述导向件的凹部中设对应于上述固定板的平面形状的突起，由此来防止上述固定板旋转。
图1是表示本发明的第一实施例的落下传感器的纵剖面图。
图2是图1所示的落下传感器的A-A剖面向视图。
图3是可动电极的整形前的平面图。
图4是导向件和绝缘体的立体图。
图5表示落下传感器进入落下状态的例子的纵剖面图。
图6是省略了惯性球地表示的落下传感器的纵剖面图。
图7是表示加速度的变化和落下传感器的信号变化的情况的图。
图8是表示本发明的第二实施例的与图1相当的图。
图9是与图2相当的图。
图10是表示可动电极、导向件及绝缘体等的图。
图11是与图6相当的图。
图12是表示本发明的第三实施例的与图1相当的图。
图13是表示现有技术的加速度开关的一实施例的纵剖面图。
图14是表示现有技术的加速度开关的另一实施例的纵剖面图。
以下根据图1～图7说明本发明的第一实施例。图1是表示本发明的落下传感器的纵剖面图。图2(a)是其的A-A剖面图。图2(b)是表示去掉了惯性球的状态的图。另外，图3是使用于该落下传感器的可动电极的平面图，图4(a)及图4(b)是用于说明部件的立体图，图5表示该落下传感器进入落下状态的例子的纵剖面图。图6是省略了惯性球地表示的落下传感器的纵剖面图。图7是表示伴随加速度变化的落下传感器的信号变化的情况的图。
本实施例的落下传感器1具有金属制的容器2。该容器2是由深冲成形金属板而形成的，形成为一方封闭的圆筒状(即有底筒状容器)。在该容器2的开口端嵌合着金属制的盖板(盖体)3。该盖板3是具有与容器2的内周大致相同直径的外周的圆环状金属板。在形成在该盖板3的中央的贯通孔3A中由玻璃等的电绝缘性填充材料5气密地贯通固定着导电性的端子销4。另外，容器2和盖板3由焊接等气密地固定安装其嵌合面。由此，容器2构成为密闭容器。这时，作为构成上述小型的密闭容器的焊接方法可使用例如激光焊接。
在上述密闭容器2的空间中最好置换封入氮气或氩气、氦气之类的惰性气体。通过封入该惰性气体可以使作为电接触部分的可动电极6、作为实质的固定接点的容器的内面及作为惯性体的惯性球10不产生腐蚀，可防止给其电接触状态或移动带来障碍。另外，在例如在这些部位中进行电镀等的表面处理来谋求防止腐蚀或选择使用耐腐蚀的材料时也可以在容器2内封入通常的大气。另外，如果设置落下传感器的空间本身就充满着惰性气体而在使用上没有问题时，不一定需要气密地封闭落下传感器1本体，也可以用铆接或粘接等方法固定容器和盖板。
在端子销4的容器内部侧的端面上导电性地固定着可动电极6。该可动电极6由例如磷青铜等的具有弹性的导电材料构成，如图3所示，在圆板状部的外周部上放射状地设有实质上作为可动部的多个臂状的接触部6a。在该可动电极6的中央设有贯通孔6B。在本实施例中将端子销4插通上述贯通孔6B并且通过焊接固定端子销4的端面和设在金属制的固定板7的中央的突出部而由固定板7和端子销4夹持固定可动电极6。
在容器2的内部的两端面上配置着分别由电绝缘材料成形的导向件8和绝缘体9。在导向件8的中央设有用于穿通上述端子销4的贯通孔8A。在导向件8的一端面上设有用于配置上述可动电极6和上述固定板7的凹部8B，在该凹部8B中朝向内侧地设有三处突起8C。固定板7形成为避开上述三个突起8C的平面形状。另外，在凹部8B的周围与六个接触部6A对应地设有六个用于不妨碍可动电极6的接触部6A的运动的凹部8D。
上述可动电极6，在图3所示的平面形状的状态下将各接触部6A分别与上述凹部8B对合地配置在导向件8上，然后将固定板7嵌入导向件8的凹部8B中。由此接触部6A其根部由凹部8B和固定板7夹持而整形为规定的形状。另外，在该状态下，在通过焊接固定板7和上述端子销4可以将导向件8和固定板7以及可动电极6都固定在盖板3上。
在本实施例的情况下，由于没有必要预先整形作为非常薄的金属板(详细后述)的可动电极6，所以其操作处理容易。由于在凹部8B中设有突起8C并且将固定板7做成为避开上述突起8C那样的非圆形平面形状，因此可以防止在将固定板7插入凹部8B中时固定板7进行旋转。由此可以防止接触部6A歪扭或倾斜那样的不希望的变形。
另外，绝缘体9配设在容器2的非开口部侧，如图4a所示，在其圆板部的外周部设有多个柱状的柱状体9A。该柱状体9A是使后述惯性球10不与容器2直接接触的缓冲部，并且通过其各前端与导向件8的端面接触来决定其周向的位置关系。另外，两者的圆周向位置关系通过由在制造时的图像处理使两者对合来决定。通过将例如柱状体9A做成为其前端部朝向外周方向张开的形状来防止绝缘体9插入容器2中后的旋转。另外，也可以将绝缘体9用粘接剂等固定在容器2上。也可以在导向件8的接触部分上设置嵌合部，通过将绝缘体9的柱状体9A的前端部嵌合在该嵌合部中来固定两者的位置关系。
在上述容器2的内部配置着作为惯性体的惯性球10，在落下传感器1如图1所示地为正立(正规)姿势而且处于静止状态时，该惯性球10经常地使可动电极6的多个接触部6A的任何一个弹性地变形。由此，其变形的接触部6A的前端与作为实质的固定电极的容器2的内面接触，由此端子销4和容器2之间电性连接着。
上述可动电极6在落下传感器为小型时，为了由惯性球10充分地弹性变形需要做成为非常薄。例如，在将容器2的直径做成为约5mm时，需要将惯性球10的直径做成为约3.5mm，并且将可动电极的接触部6A的宽度做成为0.3mm且将其厚度做成为15μm。
在此，在假定是惯性球10到达容器2的内面的构造时，在传感器落下时等，在惯性球10和容器2之间接触部6A受到冲击加速度而被强力地夹住。因此，接触部6A产生塑性变形、或者接触部6A经过长时间的反复强力地被夹会渐渐地延展变形。其结果，作为落下传感器有可能不能得到规定的性能。因此，在实施例中由于设在上述绝缘体9上的缓冲部即柱状部9A的作用，惯性球10不直接与作为固定电极的容器2的内面接触。由此配置在柱状部9A之间的可动接点即接触部6A不会由惯性球10和容器2直接夹住，可防止其塑性变形。
在欲将可动电极6用直接焊接等固定在端子销4上时，有其固定部分由于热膨胀变形或溶融变形，可动电极整体不能保持规定的形状的问题。与此相反，在本实施例中，不是将可动电极6直接焊接在端子销4上，通过穿过设在可动电极6上贯通孔6B地焊接固定板7和端子销4而用固定板7和导向件8夹入可动电极6。由此，没有在固定时使可动电极变形那样的加热，可防止电极形状的不希望变形。固定板7起着可动电极6的固定部附近的保护板的作用，可防止惯性球10直接与可动电极6接触而产生的电极变形。另外，在将固定板7安装在导向件8上时，通过用固定板7和导向件8的凹部8B夹住可动电极6的接触部6A，可以将接触部6A确实地整形为规定的形状。
在本实施例中，通过将在导向件8上设突起8C，惯性球10不与固定板7特别地端面接触，由此可防止损伤惯性球10的表面。另外，由于在固定板7上设有与突起8C配合的切口，在将固定板7安装在导向件8的凹部8B中时，可防止固定板7的旋转。由此，可防止与固定板7的安装同时地被整形的可动电极6的接触部6A进行预想外的变形。
接着，对本实施例的落下传感器1的动作进行说明。该落下传感器1，其中心轴与重力方向成直角地安装在检测对象物上。在落下传感器1(检测对象物)静止着时，惯性球10受到重力而使可动电极6的接触部6A挠曲而位于容器2内的最低位置(参照图1)。这时，惯性球10位于绝缘体9的柱状部9A上，不会在与容器2之间直接夹接触部6A，而且，接触部6A的前端与容器2的内面接触而使端子销4和容器2之间电连接。
在安装了落下传感器1的检测对象物为落下状态时，落下传感器1本身也是成为落下状态，这时，施加在惯性球10上的重力表观上暂时减少。因此，惯性球10推下可动电极6的接触部6A的力减少，结果接触部6A的前端例如图5所示地从容器2的内面离开而切断电路。在此，在例如以在惯性球10的重量成为表观上一半时前端部从容器2离开的方式设定接触部6A的弹性时，施加在落下传感器1上的重力为小于0.5G时可以判定检测对象物处于落下状态。当然，通过适当地选定惯性球10的质量和接触部6A的弹性可以自由地设定其检测重力的值。
在此，对于与实际制造本实施例的落下传感器1的产品，将实际检测其检测特性的结果表示于图7中。这时，实际检测了五个落下传感器1的检测特性。图7的横轴表示时间(ms)，纵轴表示重力加速度(G)。从该图7中可以看出，五个落下传感器1在约0.6G～0.4G之间其输出信号从ON变化为OFF。
另外，在把本实施例的落下传感器1安装在例如笔记本电脑等的硬盘上的构造中，使用者在操作了笔记本电脑等的键盘上的键时，由于其键的操作，笔记本电脑本体产生小的振动，但是本实施例落下传感器1的输出信号不会由于该振动进行变化。本发明者通过实验确认了由于上述键操作(通常的的触击)所产生的振动不使本实施例的落下传感器1的输出信号变化的事实。因此在将现有技术(参照图14)的传感器安装在了笔记本电脑的硬盘上的构成中，由实验确认了由于键盘的键操作所产生的振动上述传感器的输出信号发生变化的事实、即发生所谓的振荡现象。因此，在使用了现有技术的传感器的情况下，需要判定振荡的电路，但是在本实施例的落下传感器1中不需要那样的电路。
根据这样构造的本实施例，使落下传感器1的圆筒形容器2的中心轴与重力的检测方向成直角，并且将可动电极6的多个可动部(接触部)6A均等地配置在容器2的内部。由此在安装了落下传感器1的情况下，只要仅对合容器2的轴方向，即使在容器2以该轴为中心以怎样的角度旋转了的状态下安装容器2安装姿势，落下传感器1的基本特性也不会变化。因此在将上述落下传感器1安装在例如笔记本电脑等的硬盘上时，根据其每个机种的规格无论将其硬盘朝向表面或朝向背面都能得到相同的保护特性。
如果在绕落下传感器1的中心轴旋转的状态下固定着落下传感器1，即使相对台式计算机横向安装也没有问题。
在上述实施例中，虽然是将作为缓冲部的柱状部9A设置在绝缘体9侧的构造，但也不限于此，当然，即使设在导向件8侧也能获得相同的效果，另外，也可以做成为与两构件独立的零件的构造。
另外，也可以在落下传感器1的容器2内适量地封入调整其粘性的硅油那样的制动液体。若是这样的构造，在特别是受到落下以外的短时间而且不成为问题程度的振动等时也可以抑制惯性体(惯性球)10的运动，可以使保护机构等不进行不必要的动作。
图8～11是表示本发明的第二实施例的图。该第二实施例的落下传感器51由盖板55和有底筒状的金属容器56构成气体密封容器，该盖板55将导电性的端子销53穿过金属板52的贯通孔52A，并用玻璃之类的电绝缘性填充材料54气密性地固定端子销53，上述金属容器56一端被封闭着。在此，本实施例的落下传感器1，其金属容器56的圆筒部的外径是3.3mm，板厚是0.15mm，因此在进行现有技术的加速度开关等所使用的环形凸焊那样的电阻焊接等时，因为在焊接时需要施加压力，所以容器56有可能变形。另外，虽然也想到了设置焊接用的凸缘的构造，但是因为设置比容器56的外径大的凸缘会妨碍小型化。因此，为了用不施加压力的方法气密地固定金属板52和金属容器56，在本实施例中用例如激光焊接进行气密地固定。另外，通过在气密容器内封入氮气、氦气之类的防止污损用的气体，可以防止金属容器56的内面和后述的电极表面等发生氧化等不良现象。可以获得长期稳定的导通状态。
另外，在盖板55的密闭容器56的内面侧设有电绝缘物制的导向件57，在该导向件57的大致中央设有供端子销53穿通的贯通孔57A。并且围绕着该贯通孔57 A地设有凹部57B。在该凹部57B的周围设有多个用于将后述的固定板59导引到正规位置的凸起状诱导部57C。在本实施例中，在诱导部57C的外周部分及盖板侧的面上分别设有凸起57D。在这种情况下，在组装导向件57时，通过将上述凸起57D一边若干压塌一边压接在金属容器56和盖板55上，可以在实质上吸收零件的尺寸误差和组装时的误差，可以防止零件间的晃动等。
而且，可动电极58由薄且具有充分的弹性的导电材料构成，在该实施例中使用的是厚度为10μm的磷青铜板。该可动电极58在其中央设有贯通孔58A，在其周围等间隔地配置着多个接触部(可动部)58B。安装前的可动电极58如图10所示地形成为将接触部58B从中心展开为放射状的形状。各接触部58B具有充分的弹性。金属制的固定板59是对应于导向件57的凹部57B的形状的平面形状。形成在固定板59的周围的缺口部59A嵌合在导向件57的诱导部57C中。在此，在将可动电极58以其接触部58B不搭在诱导部57C上的方式嵌合在凹部57B中后，在将固定板59嵌入凹部57B中时，接触部58B夹在凹部57B的外周部和固定板59的周缘部之间而整形保持为规定的形状即各接触部58B相对中心轴等距离地被配置。而且，在该状态下，通过可动电极58的贯通孔58A将固定板59焊接在端子销53的端面上。由此，两者被固定，并且被两者夹住的可动电极58也相对端子销53机械地且电地被连接固定。
另外，在密闭容器(金属容器56)内配置着作为惯性体的惯性球60。该惯性球60是钢球，在以图8所示的姿势落下设置传感器51时，在静止时使可动电极58的接触部58B弹性变形，接触部58B的前端与金属容器56的内周面56C接触。在上述金属容器56的圆筒状周壁部上等分容器内周面56C地且朝内方向突出地设置着柱状的缓冲部56A。在这种情况下，它是由冲压等成形的。与可动电极58的接触部58B同数量且等间隔地成形该缓冲部56A。而且，在固定盖板55和容器56时，接触部58B配置在相邻的缓冲部56A和56A之间。
以即使惯性球60靠近金属容器56的容器内周面56C时，惯性球60的表面与容器内周面56C的距离保持比接触部58B的厚度充分大的规定距离的方式设定缓冲部56A的突出量及间隔。而且以惯性球60的表面不直接与容器内周面56C接触的方式设定缓冲部56A的突出量及间隔。由此位于缓冲部56A间的接触部58B不会由惯性球60和容器内周面56C无间隙地夹住。根据这样地构造，即使受到落下时的冲击加速度或输送时的反复振动，也可以防止由于惯性球60的冲击接触而引起接触部58B产生延展和永久变形，可以防止伴随此所产生的落下传感器51的特性变形。另外，由于即使惯性球60不到达容器内周面56C，弹性变形的接触部58B的前端也与容器内周面56C接触，确实地闭合端子销53和金属容器56之间的电路。
但是，可动电极58使用非常薄的磷青铜板那样柔软的材料制成，在惯性球60冲撞与端子销53的固定部附近那样的应力集中的部分上时，往往可动电极58产生塑性变形。因此在本实施例中用固定板59和端子销53导电地夹持固定可动电极58。由此，可以由金属制的固定板59覆盖可动电极58和端子销53的固定部，即使惯性球60到达此处在固定部附近也不会直接与可动电极58接触，因此可以防止可动电极58的塑性变形。
另外，将导向件57的诱导部57C的前端的位置设定在可防止惯性球60到达端子销53的端部、即端子销53和可动电极58的固定部的位置。即、在本实施例中通过以等间隔设置在三处的诱导部57C的内侧前端部分接触并阻挡惯性球60，防止惯性球60进一步向端子销53侧移动而与端子销53接触。因此，端子销53和可动电极58的固定部附近当然也不会与金属制的固定板59接触。
金属容器56的封闭端即底面56D中的惯性球60可接触的范围中设有凹部56B，在该凹部56B中固定着作为电绝缘物的树脂等的绝缘构件61。该绝缘构件61也可以是直接涂敷·硬化粘接剂之类的树脂材料而形成，也可以固定板状的构件。作为直接涂敷的树脂材料可以使用环氧树脂等的各种材料，但从作业性等方面考虑最好是使用紫外线硬化性粘接剂等。另外，在惯性体的表面涂敷电绝缘性层或将惯性体本身用电绝缘材料构成时，由于即使有惯性体与上述容器内面56D的接触也不会有任何电性问题，所以不用绝缘构件61。
下面，对上述实施例的落下传感器51的动作进行说明。首先，如图8所示以落下传感器51的中心轴水平地(即与重力方向垂直)配置落下传感器51。在通常的静止状态下，由于惯性球60位于金属容器56内的最下部，因此位于容器56内的缓冲部56A上。该惯性球60由其重量使位于缓冲部56A之间的可动电极58的接触部58B弹性挠曲而使其前端与金属容器56的内周面56C接触。这样，落下传感器51成为使端子销53和金属容器56导通的常ON型开关。在这种构造的情况下，由于惯性球60使用的是钢球之类的导电体，端子销53和金属容器56之间的电路成为接触部58B和金属容器56直接接触的路径和通过惯性球60从接触部58B到缓冲部56A、即金属容器56的路径的两路径。因此可以进一步降低产生导通不良的可能性。在此，由于惯性球60与成型在金属容器56的圆筒部的周壁部上的缓冲部56A接触，与容器内周面56C隔着规定的距离，因此可以防止无间隙地夹入58B和伴随此而产生的接触部58B的塑性变形。
在安装着上述状态的落下传感器51的仪器等成为落下状态时，施加在惯性球60上的重力表观上减少或为零，惯性球60的重量也表观上减少。因此，惯性球60由于由其重量而挠曲的接触部58B的弹性而被向金属容器56的中心方向压回，这样在惯性球60被压回时，惯性球60从缓冲部56A离开、并且接触部58B的前端也从金属容器56的内周面56C离开。其结果，落下容器51变为OFF。
这时，从容器内周面56C离开的惯性球60有时与容器56的底面56D侧接触。与此相反，在本实施例中由于在底面56D的惯性球60可能接触的范围上设有绝缘部件61，因此即使接触也不会作为开关获得电导通。另外，即使惯性球60移动到了端子销53侧，在本实施例中，由电绝缘物构成的导向件57的诱导部57C阻止其移动。这时在导向件57的诱导部57C的突出量少的情况下有可能惯性球60与固定板59接触，但是由于固定板59与可动电极58是同电位，所以也不会再次被闭合电路。因此由上述落下传感器51可确实地检测出落下状态。
通过用控制装置等监视落下传感器51的导通状态可以进行用于使将安装了落下传感器51的装置成为落下状态时的损害成为最小限度的最佳的避免处理。例如通过在笔记本电脑等的便携终端装置本身或使用于它的硬盘等的存储装置中安装上述落下传感器51，在便携终端装置等落下时，检测出其成为落下状态的情况，并且可以立刻退避磁头等的驱动部，可以将损害限制为最小限度。
在上述各实施例中，是将惯性体作为球10、60为例进行说明的，但是在例如将容器的圆筒部的内径构成为3mm左右时，惯性球10、60的直径要为约2.4mm的程度。如果惯性球10、60这样地非常小时，其质量只有57mg左右。为了由这样质量轻的惯性球作动可动电极，必须将可动电极的厚度做成为10μm程度的非常薄。因此为了使密闭容器内的惯性体的质量增加，也可以做成为圆柱状那样的非球形形状而增加其体积。
图12所示的第三实施例的落下传感器71就是其一例。与上述第二实施例相同的构件上标注相同的符号，省略其详细的说明。使用于该加速度开关71中的惯性体72，其端部的直径比另一端部的直径大即成为洋茄子状的回转体。该惯性体72其直径小的一侧以游嵌的状态收纳在被导向件57的诱导部57C包围的空间中地被配置着。上述惯性体的最大直径与上述惯性球60的直径相同时，可以以在惯性体72的长度方向延伸的部分增加比球体的惯性球60多的体积。另外，上述第三实施例以外的构成与第二实施例的构成相同。因此可以获得与第二实施例基本相同的效果。
权利要求
1．落下传感器，在容器的内部收容着惯性体，根据其惯性体的动作检测出落下状态，其特征在于，包括可动电极、固定电极，该可动电极的多个可动部以均等的间隔配置在相对中心轴等距离的圆周上，上述固定电极设在该可动电极的外侧并与上述可动电极可接离；上述惯性体位于上述多个可动部的内侧；还具有缓冲部，该缓冲部防止上述惯性体到达上述固定电极，以使作为可动接点的上述可动部不被上述固定电极和上述惯性体夹住发生延展；而且相对重力的方向成直角地配置上述落下传感器的中心轴；通常时通过由惯性体的重量使上述可动电极弹性变形而使作为可动接点的上述可动部与上述固定电极接触而形成电路，落下时由上述可动部弹性压回上述惯性体，并且上述可动部和上述固定电极相离而断开上述电路。
2．落下传感器，在容器的内部收容着惯性体，根据其惯性体的动作检测出落下状态，其特征在于，包括盖板，该盖板由电绝缘性填充材料气密性地将导电性的端子销贯通固定在设在金属板的中心的贯通孔中；上述容器为金属制的有底筒状容器，在该容器的开口端气密地固定上述金属板而构成密闭容器；具有配置在上述容器内部的电绝缘性的导向件；上述惯性体的形状为中心轴对称的形状；具有可动电极，该可动电极导电地固定在上述端子销的容器内部侧并具有均等地配置在相对上述落下传感器的实质的中心轴等距离圆周上的多个可动部；上述可动电极各可动部的前端在自由状态下与实质的固定电极即上述容器的内面等距离地配置；上述可动部在被水平地配置时，一承受到上述惯性体的重量，就弹性地变形并与作为固定电极的上述容器的内面接触而形成电路，并有伴随着落下中的加速度的变化反抗上述惯性体的重量而从上述容器离开而断开电路的弹性；而且还具有缓冲部，该缓冲部设在上述可动部之间防止上述惯性体达到上述固定电极，以使上述可动部不被上述固定电板和上述惯性体夹住产生延展。
3．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极无间隙地夹住，在位于上述金属容器的内面的上述可动部之间的部位上设有绝缘性的缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成规定的间隙。
4．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极无间隙地夹住，通过将位于上述金属容器周壁的上述可动部之间的部位向内方突出来设置缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成了规定的间隙。
5．如权利要求4所述的落下传感器，其特征在于，在上述容器的内底面上配设电绝缘体，上述惯性体不与上述容器的内底面导电地接触。
6．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，在与上述导向件的上述可动部的运动不干涉的位置设置突起，由该突起防止上述惯性体与上述可动电极和上述端子销的固定部以及上述可动部的根部附近接触，防止上述可动电极受到弹性界限以上的塑性弯曲变形等。
7．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，为了防止作为可动接点的上述可动部被上述惯性体和上述固定电极无间隙地夹住，通过将位于上述金属容器周壁的上述可动部之间的部位向内方突出来设置缓冲部，在上述惯性体和上述固定电极之间形成规定的间隙；将电绝缘体配设在上述容器的内底面上，上述惯性体不与上述容器的内底面导电地接触；在与上述导向件的上述可动部的运动不干涉的位置设置突起，由该突起防止上述惯性体与上述可动电极和上述端子销的固定部以及上述可动部的根部附近接触，防止上述可动电极受到弹性界限以上的塑性弯曲变形。
8．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，上述可动电极的与上述端子销的固定部位的中央设贯通孔；具有焊接固定在穿过该贯通孔的上述端子销的端面上并将可动电极用与上述端子销导电地夹持固定的金属制的固定板；至少由上述固定板使上述惯性体不与上述可动电极和上述端子销的固定部直接接触。
9．如权利要求2所述的落下传感器，其特征在于，包括用与上述端子销导电地夹持固定的金属制的固定板；在上述导向件的端子销侧设有与上述固定板的形状吻合的凹部；在将上述固定板配置在上述凹部中时，在上述导向件和上述固定板之间配置可动电极；用上述导向件和上述固定板夹持上述可动电极的可动部的根部附近，由此将上述可动电极整形为规定的形状。
10．如权利要求9所述的落下传感器，其特征在于，将上述固定板的平面形状做成为非圆形；通过在上述导向件的凹部中设对应于上述固定板的平面形状的突起来防止上述固定板旋转。
全文摘要
本发明的落下传感器具有其多个可动部以等间隔配置在相对中心轴等距离的圆周上的可动电极,具有设置在该可动电极的外侧并与上述可动电极可接离的固定电极,具有位于上述多个可动部内侧的惯性体,具有缓冲部,该缓冲部防止上述惯性体达到上述固定电极,以使作为动接点的上述可动部不被上述固定电极和上述惯性体夹而发生延展,而且上述落下传感器的中心轴相对重力方向成直角,通常时通过上述惯性体由其重量弹性地使上述可动电极变形而使作为可动接点的上述可动部和上述固定。电极接触,从而使形成电路,在落下时由于上述可动部的弹性而使上述惯性体被压回的同时,上述可动部和上述固定电极离开而断开电路。
文档编号H01H35/14GK1304043SQ01101400
公开日2001年7月18日 申请日期2001年1月12日 优先权日2000年1月12日
发明者浦野充弘, 武田照之 申请人:株式会社生方制作所