专利名称：敏振元件以及其制造方法
技术领域：
本发明涉及为检验出地震现象等的一种全向性敏振元件及其制造方法，它可装在煤油取暖炉、气体燃烧装置以及其它为加热的电气设备等自动安全控制用信号处理装置上，用以测定诸如地震那样的震动，给所述信号处理装置提供检测信号。
近来社会上已要求使用这种敏振元件，给自动安全控制装置以其所检测的信号而使各种加热装置或供应燃料设备得以自动灭火等的恰当措施。
为达到此目的而检测异常震动的敏振元件，公知的有几项实例。这些敏振元件一般需要小型化。本发明敏振元件属于其中的常闭开关型，更详细地说，它是通过一个金属球遇到异常振动时，其敏振动作使产生触点断开信号的形式。
从前，这些常闭触点形式的敏振元件，除了使用金属球的形式以外，也有使用水银的形式。但这种水银形式，虽有其满足小型化的要求且具有能够保持长期稳定功能的优点，但目前随着环境保护的发展趋势，人们需要一种虽不使用水银、但仍具有和使用水银同样特性的敏振元件。尽管如此，若只是将导电性液体的水银替换成金属球，往往会在非地震等异常震动的微小振动时可能发生某些问题，即它很可能发出触点断开信号或者引起常闭触点的不稳定保持状态而使信号处理装置误动作。
对于为解决上述问题的一个技术方案，本申请人已在日本国的特愿平6-208136号(即申请于中国的专利申请号95115202·5)提出了一种使用金属球而实现和水银方式同样小型化的常闭触点型敏振元件。本发明的主要目的是，将该特愿平6-208136号的技术进一步改进，即在受到野蛮装卸或在如运输中等意外受到大的振动时，也能够免受功能损害，由此能获得长期稳定的性能，又同时实现将其制造成为更为简易的结构。
开始说明本发明前，先按照附
图18乃至图20，来简单地说明上述特愿平6-208136号的技术。该敏振元件101，在以金属质壳体102和掩盖体103构成的一个密闭容器里具备检出震动结构。掩盖体103是，在金属质圆板103A上具有一个通孔，借助绝缘填料105将金属质引线销14贯穿着密封于该通孔里。在壳体102内，借助其周围形成的筋条106F等，将绝缘底板106塞入并固定在其底部上，它具有从略近中心向外同轴逐渐抬高的倾斜面和贯穿于其中心部的通孔106C。绝缘底板106的底部具有支脚106A和106B，由此与壳体底部之间形成间隙，并在此处容纳具有足够弹性的材料构成的下部接触件107。下部接触件107的固定部107B嵌装、并固定于兼占一个支脚地位的固定脚106B上，而且在其略近中心部位上形成的触片107A的头端穿过通孔106C，向上可以小幅度地伸出。在下部接触件107的一侧向外伸出，形成有接触片107C，由于该接触片107C夹在壳体102与绝缘底板106之间，达到了下部接触件107与壳体102相互间的电连接。
一个导电惯性球108装置于绝缘底板106的倾斜面上，该惯性球108能滚动，它平时位于通孔106C上而顶住下部接触件107的中心处，它给中心处的触片107A以弹力并使其与惯性球108保持接触。在引线销104的壳体内的一端上固定有导电质的上部接头109，它具有放射状的并具有足够弹性的多个羽形部109A，而使其平时接触惯性球108。在引线销104与上部接头109的固定部位上，又固定有支持板110，从而防止惯性球108冲撞该固定部位近旁。另外，为防止敏振元件101横倒时造成上部接头109与壳体102接触而发出“通”的信号，在壳体102里，又装设了一个像杯子样的绝缘盖板111。
该敏振元件101，在图18所示的上下状态的正常使用下，在其静态时，由于惯性球108接触绝缘底板107，从引线销104到壳体102的一排电路形成“通”的状态，若因震动或歪斜惯性球108转动，它就离开触片107A，因而引线销104与壳体102之间电路断开。在该敏振元件101结构中，如图18所示，上部接头109把惯性球108按在绝缘底板107上，从而使惯性球108以超出自身重量的压力压住并接触于触片107，结果与该技术先有的敏振元件相比，虽使用更小型的金属球，也能形成更为稳定的接触状态。
对于这样结构的敏振元件101，本发明目的是要对先有技术进行改进，下面将依次说明。首先在本结构中的下部接触件107，如图19示，在略呈螺旋形的该下部接触件的一侧设置的一孔周围，将具有放射状缝隙的固定部107B嵌装在绝缘盖板的固定脚106B上，由此该固定部107B弹性地抓住固定脚106B而形成咬合状态。而且，下部接触件107是以如磷青铜等具有弹性的薄板状材料构成的，因而它与固定脚106B的接触面极�。腋媒哟ッ娴牡ノ幻婊慕哟パ沽艽�。在此，即使构成绝缘底板106的材质是耐热性人造树脂，例如特氟隆PFA(Perfluoroalkoxy resin)，例示在图20上，固定部107B压入固定脚106B，若是该压入偏于一个方向，即可能发生下部接触件107歪斜，或者其与绝缘底板106的布局状况变化，甚至触片107A可能接触到通孔106C而发生阻碍触片107A的正常动作，这一点则是本发明要解决的一个内容。
其次在该敏振元件101的结构上，上部接头羽形部109A的各个根部不是夹在支持板110与绝缘盖盘111的相对面间，而是通过支持板110焊接于引线销104下端面，即该上部接头109中心孔周围被该支持板支撑在其与销下端之间，所以在支持板110上面有间隙，各个羽形部109A的根部能在该间隙中弯曲。因此，如果绝缘盖板111与壳体102里面的嵌装状态松动时，它开始滑落，就会压住羽形部109A，而使其发生弹性功能变化，由此，成为带来敏振动作特性变化的原因。另外，如果嵌入壳体102底部的绝缘底板106也同样地松动，可能在受到打击时发生位移。对此，如果用粘合剂而使绝缘盖盘和绝缘底板保持各固定状态的话，因受其溶剂影响，可能会造成增加各电连接部之间的电阻。总之，为避免上下绝缘部件111、106可能发生松动，须将其固定位置确定。这一点也是本发明的一个内容。
再之，如根据敏振元件101的结构，为了给上部接头羽形部109A具备充分柔和的弹性，而使其跟随惯性球108转动和保持接触，例如，在使用磷青铜板材料时，该板材的厚度必须为0.01乃至0.02毫米左右。但把这种很薄的金属板加工成一定形状，因其过于柔和，要使全品形状一致，难度很大，即需要高度技巧。另外，在加工后，为保持其形状而进行加工，也需要准备特别专用的操作工具或特殊容器，所以这项工序极为烦杂。
另外，它虽说因装有支持板110，惯性球108就不致于冲撞上部接头109和引线销105的固定部附近，但在惯性球108冲撞支持板110时，在该球表面可能发生损伤或给球表面镀金加工等的表面处理层剥落。
还有，在该敏振元件101每受到振荡时，由于惯性球108夹着上部接头的羽形部109A而冲撞到绝缘盖盘111，结果在长期使用后，如上述作用积累带来羽形部109A形状变化，发生耐久性能低下的问题。
总之，最好是避免惯性球108不冲撞支持板110，同时在该球与绝缘盖盘111的杯子形的缘口之间不夹住羽形部109A，以便在遇到野蛮装卸或意外的过度振动时也免于损坏敏振性能。
本发明的目的，是关于上述特愿平6-208136号所示的敏振元件所遗留的诸多问题，提出解决问题的各项技术方案。下文，概括地叙述其特征。首先，下部接触件与绝缘底板的固定方法从以往的嵌入结合的弹性夹住方式改变成采用塑性的加热变形相结合的方式，以免发生两者间的相对位移。对于担心在壳体里绝缘盖盘和绝缘底板的各固定位置可能发生位移的问题，其中对绝缘盖盘施加改变其部分形状而加以对应，对绝缘底板，或以附加衬垫取代改变形状，或在其壳体的底部附近形成一层阶梯，再或在呈圆筒形的其周壁上的适当部位设置形成向内方的几个凸起，以提出达到目的的各个措施。为了给上部接头羽形部施以一定的弯曲加工并在该弯曲状态下将其固定在引线销上，先使绝缘盖盘的缘口引导上部接头的放射状展开的羽形部，继而，将固定在相对绝缘盖盘位置的上部接头的中心部以支持板压住，在该绝缘盖盘的杯状内侧向该杯状底部进行弯曲上部接头，最后将其固定在杯状底部。在这段工序中，各个羽形部形成一定的形状。在支持板保持着夹住上部接头的状态下，将该支持板中心部焊接在引线销上。本发明的一个明显的特征，即提供使放射形状上部接头一致并与绝缘盖盘的相对位置经过把其羽形部弯曲形成一定形状从而完成固定的一系列作业，作为能够容易进行作业的结构及其制造方法的技术方案。
另外，其他的特征，即是在上述杯状绝缘盖盘的内壁里，由其形成有段部结构顶住惯性球跳动且防止该球直接冲撞支持板，而且，因为在其杯状缘口上的引导上部接头羽形部以便将其组装的各个位置上，安排具有放射状的躲避沟而使该羽形部能防止惯性球转动时而被其夹�。纱耸迪直；す咝郧蛴胗鹦尾坎⑹垢妹粽裨殖て谖榷üδ�。
以下根据附图进行说明，其中各页附图为图1为本发明的第一种实施例的纵向剖视图；图2为沿图1中的线A-A剖切的剖视图；图3为在图1示中其底部附近的一部分详细结构的放大纵向剖视图；图4为示出在图2示中的一个主要部分的其组装以前形状的平面图；图5为示出大部分主要结构与第一种实施例相同但改变其壳体的一部分形状的第二种实施例的纵向剖视图；图6为示出与图5例类似，给在图1示中的绝缘底板附加垫圈的第三种实施例的纵向剖视图；图7为示出与图5同样旨趣地将壳体的另一部分形状改变的第四种实施例的纵向剖视图；图8为示出改变在图1示中绝缘盖盘的一部分形状的第五种实施例的纵向剖视图；图9至图13为示出与本发明的一个特征的制造方法有关的第五种实施例，其中，图9为与图1类似的本实施例纵向剖视图；图10为示出在全部实施例中都同样使用的上部接头的、其组装为以前的平面形状的展开平面图；图11为对于在图9示出的一个主要部分，为说明在绝缘盖盘与上部接头组合状态下使支持板夹住而一起固定的制造工序的底面图；图12为示出将在图11示中的上述三个部件组装而固定于引线销上的该部分的纵向剖视图；图13为示出本实施例的绝缘盖盘倒置状态的扩大透视图图14为示出改变第六种实施例中一部分结构的第七种实施例的与图1类似的纵向剖视图；图15为在图14示中的一个主要部分的扩大纵向剖视图；图16和图17示出本发明敏振元件的使用实例，其中，图16为本使用实例的纵向剖视图，而且，图17为图16从其侧面观看的纵向剖视图；图18至图20示出本发明先有的一种敏振元件例子，其中，图18为与图1类似的纵向剖视图；图19为沿图18中剖面线B-B所取横剖面的剖视图；图20为说明在下部接触件与绝缘底板的相互结合上可能会发生从正常位置的脱离状态而放大示出该两个部件相互位移状态的该部分的纵向剖视图。
现按照图1至图4叙述本发明的第一种实施例构成。敏振元件1作成将掩盖体3通过环形凸焊等的方法固定在带有底部的圆筒形状金属壳体2上而形成一个密闭容器的密封结构。当封装时，最好是抽出容器中的空气再封入氢、氦、氩、氮等气体，根据该调换气体使下文所述的各个接触件和惯性球的表面避免发生污染或腐蚀等，并具有长期稳定特征。掩盖件3是在一个金属圆板3A的略近中心处设有一个通孔，将贯穿该通孔的一个导电引线销4，借助绝缘填料5，如玻璃等，密闭地固定在该圆板3A上。
将用陶瓷或塑料等电绝缘材构成的绝缘底板6嵌入并固定在壳体2的底部。其周围形成的筋条6F起到辅助固定的作用。绝缘底板6具有底托6C，在底托6C形成的空隙里容纳下部接触件7。在绝缘底板6的上面形成由中心处向周围同心圆地逐渐抬高的倾斜面6A。在本实施例中，其形状是将一个一定斜度的直线旋转而形成的圆锥形，但是，该形状不仅限于一种圆锥形，例如，在其中间可以有变化斜度的，或者，以向上凸起或凹状弯曲的曲线旋转而形成的凸曲面或凹曲面等也都可以。再者，若该曲面只要保持向周围逐渐抬高而不变化其倾斜方向，就是中途稍有曲率变化的曲面也可以。在倾斜面6A的中心处设有通孔6B，上述下部接触件7的一端即作为触片7C而贯穿该通孔6B并延伸至上方。
下部接触件7的结构为，例如，以厚度0.03乃至0.1毫米的磷青铜板制作成具有足够弹性的一种弹簧组，其形状，如图4所示，在其内侧具有略呈螺旋状的弹簧弦7B的环形。在弹簧弦7B的位于壳体2底面略近中心处的头端上形成上述触片7C，而且，如图1示，将其尖头部分由主体部的平面向上略呈直角地弯曲而使其头端穿入通孔6B。该触片7C的根部附近具有横向长度比通孔6B的孔径宽的挡块7D，使其起到对被弹簧弦7B引起的触片7C的向上位移加以限制的作用。触片7C的部分表面，最好是用金、银等贵金属加工电镀或施加其他防护表面处理，以免发生氧化膜等。
绝缘底板6的多个脚6C的其中一个脚则嵌装在下部接触件7上设置的多个通孔7E中的一个内，同时，绝缘底板6下边具有的两个结合栓6D贯穿在剩下的通孔7E。然后通过用电焊工具或超声波焊加热该结合栓6D的头端部分，如图3示，使其大隔变形并使下部接触件7与绝缘底板相互结合固定。在下部接触件7的一方边缘上制成有接触片7A。在绝缘底板6与下部接触件7一起嵌入壳体2中时，接触片7A被夹在绝缘底板6外周面与壳体2的中间，因此它牢固地接触壳体2而达成稳定的导电连接。
在绝缘底板6的倾斜面6A上载有惯性球8。它可以用铁或其合金的不锈钢等金属制成，另外，可使用铜或铜合金，或使用如硬质铅等其他金属。使用的材料，若是铁、铜等，则由于在空气中易氧化而产生阻碍导电的表面膜，最好是使用金、银等贵金属加工电镀，或者选择其他的防护表面处理，以防止腐蚀，使其适合于使用的目的。但附带说，只要具有适于上述导电性的固体球就不仅仅限于上述的几种材质或加工方法。
惯性球8处于正常状态下的静态时，它停留在倾斜面6A中心的通孔6B上，它压住触片7C，并与其保持接触，在规定加速度的振动未到来之前，它保持自身不转动的上述接触状态。敏振元件1若因地震等而受到超过规定的振动时，惯性球8就离开通孔6B滚动在倾斜面6A上，由此它就断开与触片7C的接触。在图1所示的敏振元件1的构造上，惯性球8要开始滚动的加速度α可用下面的数式表示α=r•GR2+r2]]>但在该数式中，G是重力的加速度，R是惯性球8的半径，r是通孔6B的半径。尽管如此，在实际上由于惯性球8被下述的上部接头9往下压住并且被触片7C举起，所以要调整到比上述数式给出的数值稍有差异的数值。
在引线销4位于密闭容器里的一端上，经过对头焊接等的方法固定支持板10，同时两者之间夹持上部接头9。该上部接头9本身具备多个呈放射状分开的具有弹性的羽形部9A。在各实施例中，该羽形部9A以引线销4为中心像六个花瓣那样以间隔60°的方向向外延伸。若惯性球8的质量大约在0.7至1.5克时，作为上部接头9适合使用的材料，则最好是厚度为0.01至0.02毫米的磷青铜板。该羽形部9A的各个末端部形成一个若去掉惯性球8时都一定会偏向内侧的整体布局，从而能始终接触惯性球8。加之，羽形部9A制成，其宽度约为0.3毫米，而且有足够弹性，由此，在惯性球8滚动时也使其至少有两根羽状部9A能始终跟随且保持与惯性球8的接触。而且，羽形部9A的数目以及其每一根的复原弹力，必须考虑到对惯性球8开始滚动的加速度所带来的影响以及电阻等的因素而决定。
如图1示，支持板10阻止惯性球8直接冲撞上部接头9的固定处附近，来保护羽形部9A，以免发生塑性变形。例如，在运输途中有时由于受到振动惯性球8的跳动而位移到图1中以虚线所示的位置8A，此时，若没有支持板10，惯性球8就对上部接头9与引线销4的固定部附近冲撞而可能引起意外的变形。如果在羽形部9A的根部发生塑性变形，该羽形部的头端部就会发生很大变形而招致较大位移。但如实施例所示，若设置支持板10，则能够长期保持羽形部稳定的特性。
为了在遇到倒置时防止上部接头9接触壳体2而发生导通信号，就像包围上部接头9那样的位置上，与绝缘底板6相同以陶瓷或塑料制成而略呈杯状的绝缘盖盘11，借助其外周边形成的筋条等，嵌入并固定在壳体2的上部。该绝缘盖盘11则与绝缘底板6协同，因此在惯性球移动到以虚线所示的位置8B的最大位移状态时，其双方的周缘部11A及盘缘部6E也能接住惯性球8，从而，在该位置8B，惯性球8与壳体2的内壁面之间还能留有少许间隔以避免相互接触。所以，即使在振动过大时该敏振元件1也不发出“通”的信号，而且，在控制对象装置本身倾斜或被横倒时也能确保“断”信号状态。
现在说明上述实施例的本发明敏振元件1的动作过程。它在正常安装状态的静态时，惯性球8停留在倾斜面6A的通孔6B上，根据惯性球8本身的重量以及上部接头9的弹性接触就能压住下部接触件7的触片7C，在此，从引线销4依次经过上部接头9、羽形部9A、惯性球8、触片7C、下部接触件7以及壳体2到圆板3A的一条电路形成“通”的状态。
敏振元件1受到超过规定的加速度的振动，例如，遇到周期为0.2至1秒的120伽以上的水平振动时，作为动触点的惯性球8就离开通孔6B而滚动在倾斜面6A上，即惯性球8离开触片7C，在此，将上述一条电路断开到超过规定的时间。由此，与敏振元件1连接的信号处理装置接到它检测到的振动信号，若是煤油取暖炉或气体燃烧装置，即通过控制装置的动作，它能进行自动灭火的及时处置。其后，敏振元件1又回到原静态，惯性球8就回归到倾斜面6A的通孔6B上，重新接触触头片7C又形成“通”的电路。在此，由于羽形部9A始终维持与惯性球8的接触状态，所以回归原状态时惯性球8就能立即接触触片7C而使上述电路恢复通电。
在本实施例敏振元件1结构中，下部接触件7与绝缘底板6的上述固定过程中，先将绝缘底板6的结合栓6D与下部接触件7的通孔7E相互嵌合，通过给该结合栓6D的贯通部分加热等的加工方法而使它变形成为扩幅状态，由此，结合栓6D夹住下部接触件7并能基本上达到牢固的固定状态。因此，该固定状态不同于先有技术那样的下部接触件保持向绝缘底板施以应力的方式，而且，该固定处的夹紧力也能分散到两个结合栓6D处，所以就防止由于意外发生通孔7E部分被压入结合栓6D而带来的下部接触件7歪斜或位移。附带说一下，本实施例的结合栓6D虽具有两个，但是，三个或只用一个的结合栓为夹紧结合也都可以。若是以一个结合栓进行夹紧结合，为了防止发生下部接触件7与绝缘底板6之间的相互位移或分离，最好是，用具有适当厚度的圈状金属配件支撑在下部接触7的适当处，尤其是弹簧弦7B外边处的固定部分7F，并且使用较粗的结合栓。
另外，虽然本实施例的绝缘底板6是以人造树脂构成的，但要是至少该结合栓6D的部分已构成把以同样塑性变形的材料形成的零件插入该部分等合成型结构，可用绝缘底板6的大部分来替换陶瓷等不变形的电绝缘材料。还有，根据该结合栓的结合位置，若是对惯性球动作或其开关作用没有什么影响，那么除了人造树脂外，也可以使用金属质的，例如，铆钉或螺钉等。
下面叙述图5所示的第二种实施例。但是，在以下依次进行说明的各种实施例中，以同样的标号来表示已叙述的实施例的相同的部件，且省略了其详细说明。图5示出的敏振元件21，在其壳体22的底部周缘处形成有阶梯22A，下部接触件7的周缘部挂载在该阶梯22A上。该下部接触件7的固定状态，既依次与已述实施例同样的构成而能够防止其与绝缘底板6的相互位移，又依靠壳体阶梯22A与绝缘底板底缘部6G夹住下部接触件周缘部，由此，可牢固地固定。
本实施例的绝缘底板底托6C，不必像上述实施例那样延伸到壳体底面，而只要结合栓6D本身具有两个以上则就能完全结合并避免发生相互位移，亦即省略底托6C也可以。另外，本实施例的绝缘底板结合栓6D，不必采用加热变形加工，假若通过上述实施例经过加热的扩幅度形而完成固定，当然可以说是更好的方法。
下文叙述图6所示的第三种实施例。在图6示的敏振元件31的壳体2的底面上，设有其外形呈圆形的衬垫32。该衬垫32则起到与第二种实施例的阶梯22A同样的作用，以金属质或电绝缘质材料而构成并不影响壳体2的底面以及绝缘底板底托6C的布局的形状。其平面形状的图已省略，但最好能够支承图4所示的下部接触件7的其左边弧状的固定部分7F以及右边平板部分的尽量多的部分，而且具有让绝缘底板的底托6C及结合栓6D贯穿的各个孔。本实施例的下部接触件7的固定状态，也与上述的实施例同样，根据底托6C和在图6中看不见的结合栓6D相互嵌装而防止自身的旋转或位移。另外，绝缘底板底缘部6G和衬垫32共同夹紧下部接触件周缘部而牢固地固定。
上述的各种实施例的绝缘底板6都是通过其外周上的筋条边其本身压扁再嵌入而固定在壳体2里底处。在此，若绝缘底板6用人造树脂构成，当用某一种材料时，例如，在嵌入后它遇到80℃以上的高温，或者，没受到高温，长期使用后，绝缘底板6就可能会现出塑性变形，结果不能保持最初制成时的固定强度，就可能会因受打击而发生位移。对此，假如使用粘合剂与壳体2来固定绝缘底板，其作业既麻烦，又可能会受溶剂的影响而导至增加各电路间的接触电阻。
为此，在第四种实施例中绝缘底板嵌入壳体内后，在壳体周壁上的一定位置形成向内的几个突起，以使绝缘底板6免于发生位移。本实施例的敏振元件41，如图7所示，它的结构同于第一种实施例，但绝缘底板6嵌入并固定在壳体2底部后，通过在壳体周壁一定间隔的多处加工向内的突起，使绝缘底板筋条6F在固定作用下降后仍然能防止向上位移而使其保持固定位置。在此，该各突起部2A只限于防止绝缘底板位移而不影响惯性球8动作，因而，在惯性球8移动到图示中其最大移动位置8B时也并不接触突起部2A。
在上述各实施例中，绝缘盖盘11位于壳体2里上部的其固定结构，首先在其中心的通孔里使引线销4贯穿，夹紧上部接头9，将具有比绝缘盖盘11的通孔更大直径的支持板10通过对接焊等方法固定在引线销4下端上。然后，与圆板3A结合的绝缘盖盘11，在该圆板3A与壳体2进行环形凸焊时，它就被嵌入且固定在壳体2的上部。上述的各种实施例都是在绝缘盖板11的中心通孔近旁11B(如图7示)与支持板10之间存有微小间隙，从而，上部接头羽形部9A能在其各根部处发生弹性变形而使其起到跟随惯性球8动作的作用。
然而，若该绝缘盖盘11是用人造树脂制成，和上述的绝缘底板的情况一样，它能使其保持固定状态的作用降低而向下滑落，结果失去上述间隙，甚至可能会产生羽形部9A的动作特性变化或羽形部9A随着惯性球8的相互位置变化而变化，以致敏振元件动作特性变化。
于是，在图8所示的第五种实施例，在敏振元件50结构里的绝缘盖盘51的上端周缘上，形成有超过壳体2内径更向外延伸的伸出部51A。该伸出部51A挂靠在壳体2上部开口边缘的凸缘部2B，由此被其夹紧。在盖盘周围上每隔相同角度可以形成两个以上伸出部51A，或者，也可以在盖盘周围上部制成连环形。而且，它的大小最好不妨碍壳体2开口缘与圆板3A的焊接。就绝缘盖盘51本身，它和上述的各种实施例一样在嵌入壳体2内的同时，由该伸出部51A挂靠在壳体凸缘部2B而被固定在一定位置上。因此，和以往的例子一样，即使绝缘盖盘51嵌装壳体2内的嵌装强度降低，伸出部51A也能仍保持卡住状态，而使其维持一定位置。
另外，在相当于绝缘盖盘51下端位置的壳体2里边的周边形成与图7示的挺起部2A同样的挺起部，虽然图示已省略，但这种措施就能防止意外的绝缘盖盘滑落且达到维持固定状态的效果。
在上述的第一种至第五种的各实施例中，下部接触件7的装配方法，有的是经过加热变形加工而固定绝缘底板6，有的是在壳体2底部附近处形成阶梯22A，或者，作为代替该阶梯22A用附加衬垫32而使绝缘底板6固定，这样就能消除由于装配状态而使作用力集中于绝缘底板的某一局部上而发生的问题，并防止发生下部接触件7歪倾或位移。而且，依靠在壳体2里面的对应于绝缘盖盘或绝缘底板的各固定位置上形成向内伸出的突起部，还能防止发生该绝缘盖盘或绝缘底板的位移，以及由此而产生的敏振元件特性变化。
下面按照图9至图13来说明第六种实施例。在密闭容器底部装设的绝缘底板6以及下部接触件7的结构关在其上配置惯性球8，都是同于第一种实施例。本实施例的敏振元件60不同于上述各项实施例的特征，即绝缘盖盘61的构造。如图12以及图13示，它是用人造树脂等电绝缘材料制成一个呈杯子状部件。在杯状底部61B的中心处设有引线销4嵌入的通孔61A。在杯里以及杯缘口上设有几个凹台。其中，在环缘口边61E的内侧在对应上部接头羽形部9A的数目以及其放射状布局的各个部位上都设有凹穴。在以下说明中，该凹穴以其功能称为躲避沟61F。在躲避沟61F的内侧靠近缘口边的部位上，再设有缺口那样的凹穴。此处的凹穴形状比上述凹穴有更塌陷的形状。将该沟依其功能叫作导引沟61G。导引沟61G的幅宽足能容纳一根羽形部9A，即在将如图10所示的弯曲加工之前所展开各根羽端9D的上部接头9，如图11中的虚线所示，摆在绝缘盖盘缘口边61E时，该导引沟61G就能根据其中心相应地将其支撑。在杯状内侧的缘口边61E与杯状底部61B之间形成第一凹台61C。在第一凹台61C上，与躲避沟61F的布局合在一起，再形成更深一层的第二凹台61H。第二凹台61H是这样设置，即将第一凹台61C分成六个。在分开的第一凹台61C的各凹台中，形成一对各自向中心伸出的尖头部61D的凸台。由此，杯状底部61B的平面形状形成具有相对对峙的细窄部分的形状。与杯状底部61B平面形状合在一起的金属质支持板62嵌合在内，而且，它能在该嵌入的同时将上部接头9的中央部分固定在杯状底部61B里。支持板62的非细窄的圆周部分直径，即根据考虑上部接头9厚度来确定，具体地说，在将支持板62嵌入时，上部接头羽形部9A，则在第二凹台61H的台缘口61J的边缘被支持板62的圆周部分压入，如同冲压加工那样，略呈直角折弯。
在支持板62已把上部接头9固定在杯状底部61B里的状态下，经过对接焊，支持板62的中心被固定在引线销4端面。为了防止该焊接加工可能会产生的支持板62中心的焊接处62A的突出，在上部接头9的中心处，如图10所示，事先设置座孔9B，以便减轻焊接的加热而使上部接头9变形的影响，并且座孔9B周围的毂部分9C牢固地被夹紧在引线销4下端面与支持板62之间。
综上所述已表明本实施例与上述的其他实施例的差异，本实施例中的上部接头9，则在依靠支持板62固定而达成与引线销4连接的工序中，它不需事先形成所要的圆筒形刷子那样的形状，但仍以如图10所示的羽形部伸开的形状于组装。
在该组装上的这个特征就是本发明的制造方法有关的特点。下文对该工序进一步加以叙述。首先，如图11所示，将上部接头羽端9D放在绝缘盖盘缘口边61E的各个导引沟61G上，而使其中心的座孔9B位于绝缘盖盘61中心轴上。从而，将支持板62中心的焊接处62A突出部分与座孔9B一致，而使其细窄部分与尖头部61D相互嵌合，在使上部接头9弯曲的同时使支持板62近于杯状底部61B，由此，各个羽形部9A嵌入第一凹台61C的各分开的间隙里，而第二凹台61H的台缘口61J就被其折弯，结果如图12示，形成像圆筒状刷子那样的形状。在此，支持板62嵌入杯状底部61B，该两者互成一次性结合。因为上部接头9的厚度很�。运桓昧秸呒薪舳３窒钟械男巫�。
然后，将事先与圆板3A固定的引线销4的头端穿过绝缘盖盘61的通孔61A，如上所述很附支持板62，将上部接头9以及绝缘盖盘61都夹紧在引线销4以及圆板3A之间，经过焊接，其固定在引线销4头端上。通过该工序，被支持板62的周缘部分夹紧的羽形部9A就形成给定的形状。例如，本实施例的形状，如图12所示，其形状为略垂直于圆板3A。
如上所述，引导上部接头9而完成与圆板3A组装的绝缘盖盘61，因为它自身被支持板62夹紧在与圆板3A之间，所以，不同于其他实施例，它虽没有压入壳体2内，以后也并不发生位移，且不必设有周围的筋条或在第五种实施例中防止位移的措施。完成上述组装的绝缘盖盘61，其次，在壳体2里底部上已装设绝缘底板6以及从下部接触件7的上方插入，此时，使羽形部9A张开而夹抱惯性球8，如图9示，使圆板3A与壳体2相互成为同心的状态下，经过和其他实施例同样的方法进行调换气体以及用环形凸焊的密闭工序而来完成制造敏振元件60。该敏振元件60的绝缘盖盘61，虽然其形态与其他实施例相比更为复杂，但其基本功能仍然大体相同。
该绝缘盖盘61与绝缘底板6，和其他实施例同样，共同规定惯性球8的横向转动程度，即将惯性球8的横向最大位移限于如图9中以虚线8C所示的与在第一种实施例中的位置8B相同的位置。在本实施例中也同样，缘口边61E与盘缘部6E在位置8C处顶住惯性环8转动，所以，惯性球8与壳体2内壁面之间能残存微小间隙，以免该两个部件接触。而且，羽形部9A的羽端部9D的长度，当然是预先设定使它不接触壳体2内侧的设计值。由此，在震动达到最大程度时敏振元件60也并不发出“通”信号，而且在其控制对象的各架装置歪倾或横倒时也能继续维持“断”信号状态。
另外，除了上述的基本性能以外，该敏振元件60还具有其他实施例所未具备的特征。在敏振元件60受到激烈冲击或重复震动时，若和其他实施例或先有技术同样，即没有躲避沟61F，羽形部9A可能会被惯性球8夹住于其与绝缘盖盘缘口边之间，以致由于发生塑性变形而使敏振元件的特性变化。但是，在本实施例中被惯性球8推压的羽端部9D能潜入躲避沟61F内，以免被其夹住或发生变形。
再者，因为它在绝缘盖盘61的里面具有第一凹台61C，所以在运输中惯性球8跳动，或者在敏振元件60横倒，特别是颠倒时，惯性球8的位移中止于图9示出的位置8D。由此，惯性球8既没有冲撞羽形部9A的根部附近，又没有冲撞至金属支持板62，因而，它能够避免其表面发生瑕疵或剥离。而且，因为它在第一凹台61C的各对应羽形部9A的布局上具有到第二凹台61H的间隙，所以在该位置附近的羽形部9A也不会被惯性球8夹在其与绝缘盖盘61之间，以免发生变形。
综上所述，在按照本实施例的敏振元件结构以及其制造方法进行组装时，随着绝缘盖盘9以及支持板62固定在圆板3A上，同时能把上部接头羽形部9A自动地形成一定的形状，用不着把薄板状的上部接头9事先加工成该形状，实现了在组装中能提供未加工的仍有平面形状的上部接头，而且操作非常容易。另外，由于具有柔软性，过去很难形成所定形状的上部接头9，因为其形状能够依靠以绝缘盖盘与支持板为中心的周围各部件的形状以及布局来确定，所以很容易使各产品形状一致，并且消除敏振特性的参差不齐。加之，该上部接头9由于不用事先加工，因而减少了制造时的工序。
在此，我们对以上说明稍加补充。在上述的制造工序中，可以将上部接头9与支持板62都平放在仰面朝上的绝缘盖盘61上这种操作方法来翻里作面，先将上部接头9使其中心对准而叠放在支持板62上，然后，以杯口朝下的绝缘盖盘61从上向下覆盖。或者，先将与圆板3A固定的引线销4嵌入绝缘盖盘的通孔61A里，对准该状态下的绝缘盖盘的杯底部61B而将羽形部9A用上述方法塞进也可。
另外，在本实施例的说明中，支持板62依靠其具有细窄部分的形状而使绝缘盖盘尖头部61D起导引的，但是，该两部件的相互防止旋转的结构不限于这一装置。例如，将该尖头部位做成凹状，而且将杯底部61B的形状做与其相反的形状，同时使支持板62的形状做成与其一致，也可以达到相互防止旋转。
下而按照图14以及图1 5所示的第七种实施例。敏振元件70的绝缘盖盘71做成杯子那样的形状，与第六种实施例相比是有些简化。在杯缘口71D所对应羽形部9A的布局上形成断面呈“V”字形的躲避沟71E，而且在杯状里侧从杯缘口71D到杯状底部71B的中间处设置一个台阶71C。本实施例的杯状底部71B以及台阶处71C的形状都呈互相同心的圆形。在台阶处71C的台阶缘口71A上将羽形部9A塞入时使其变形，并同时将上部接头9组装于绝缘盖盘71的方法，虽和第六种实施例相同，但本实施例的羽形部9A变形后的形状，则不是圆筒形，而是形成收伞状的少许散开的形状。将上部接头9的中央部分塞进杯状底部71B的支持板，在本实施例中，则是金属制成像一个帽子样的插塞72。插塞缘口72B形成向外少许扩开，其外周边推压而使羽形部9A散开成一定的扩展状态。在本实施例中，因为羽形部9A这样散开，所以杯状底部71B的直径则和在第六种实施例中的相当处直径比起来稍小。其他部件的各个构造以及布局都同于其他实施例。
本实施例中的上部接头9与绝缘盖盘71的组装，和第六种实施例相同，将未折弯加工的羽形部9A�？吭诙惚芄�71E上，而且将插塞72中心的焊接处72A突出部分嵌入上部接头9中心的空装孔9B，接着使插塞72从阶段处71C塞入杯状底部71B，其时，羽形部9A受引导且成为与杯状底部71B呈相互同心状。本实施例的躲避沟71E，如上所述，它本身兼具第六种实施例中的导引沟61G的功能，所以为了使羽形部9A顺利地起引导作用而存入各个沟的中心处，如图15所示，该躲避沟71E的构成则不为平底形，而其断面呈“V”字形。
在本实施例的惯性球8左右转动而推压羽形部9A时，羽端部9D就潜入躲避沟71E里，以免夹在该球与绝缘盖盘杯缘口71D之间。为此，该杯缘口71D与绝缘底板6的盘缘部6E共同顶住惯性球8转动，则使其停止在图14所示的位置8F上，以免接触壳体2。另外，在运输中等惯性球8有时激烈地跳动而冲撞插塞72时，它到达图14示出的位置8E，从而防止接触。在惯性球8冲撞插塞72的同时，因为插塞缘口72B形成向外稍扩张开而使惯性球8免于冲撞成锐角的面，所以惯性球8表面的镀层不至于发生剥落。
该实施例的结构，虽说与第六种实施例比起来绝缘盖盘71的杯状里侧形成台阶处的构造以及兼具导引沟作用的躲避沟的构造都有些简化，但是，能把上部接头9很容易操作的特征，以及，在其与绝缘盖盘71的组装时使羽形部9A呈一定形态的特征都相同。其中存在的差异，就是羽形部9A具有收伞状稍发散呈一定的倾斜度，以及，在插塞72与引线销4焊接的工序上，将未示出的电焊电极嵌入插塞72内而使其定位在中心的操作极为简便。
如上所述，从第二种到第七种的各实施例敏振元件的动作，都与第一种实施例相同。在正常的安装状态下的静态时，从引线销4到下部接触件7的一条电路保持“通”的状态，对此，在它受到超过规定的震动时惯性球8与下部接触件7之间就脱离接触从而发出“断”信号。在此，将该信号作为检测出震动的信号而输入未图示的各种控制装置。在控制装置根据该“断”信号的幅值大小以及周期而判断出是否属于地震，若是地震，则立即进行自动灭火等恰当的安全措施。
将本发明的敏振元件安装在上述的控制装置的方法，例如，已在中国专利申请号码95115202.5的说明书中介绍过。然而，为了慎重起见，以下再简述一下。
在图16以及图17中所示的检测震动器81，在用塑料做成的套盒82里容纳如上的敏振元件1而使其保持正常姿态。将在壳体2上用焊接固定接线件83的敏振元件1，通过套盒下部的开口装入套盒82内，同时将引线销4以及接线件83插入套盒82上的通孔82A、82B，而且套盒82内形成至少三个限位垫片82C用掩盖体3的圆板3A在上面撞接，由此使其定位装入套盒82里。其后，在引线销4上以及从套盒82上面突出的接线件83的一端上，将端子对74、75的各片都焊接固定，从而完成在套盒82内安装敏振元件1的程序。
将该检测震动器81装在控制装置的方法，例如，在煤油风扇取暖炉上安装时，先将套盒82的底面82D紧贴在未图示的煤油风扇取暖炉的水平底板上，通过托座孔82E用螺钉等拧紧固定，而使敏振元件1带有正规姿态。这就是检验震动器81的水平安装的一个例子。但是，倘若将它装在控制装置的垂直面上或者倾斜面上，就容易地采取适当措施改变套盒形状来变更设计。另外，保持敏振元件1的应有姿态不妨采用其他方法。例如，预先将呈“门”字形或“L”字形的未图示的托架臂通过焊接固定在引线销4上，其后，将该托架臂在预定的紧贴面上固定，而使敏振元件1具有正常姿态，或者，选择适当粘度的硅油充填容器，再在该容器里悬挂该敏振元件，而使其自身具有自动维持姿态作用，在日本国的《实开昭61-141551号公报》以及《实开昭62-204155号公报》上，又在日本国的《特开平6-50804号公报》上已有公知的方法。
如上所述的本发明敏振元年，在用金属球型常闭触点方式的结构上，为了防止下部接触件的安装位置发生位移，将该下部接触件与绝缘底板的先有组装方法会使该两部件相互间靠弹力的结合力集中于一局部进行改良，在该两部件的嵌装部位，将绝缘底板的一部分根据加热变形而使其抓住下部接触件，另外，在该两部件结合成非弹性嵌装状态下，依靠在壳体底部附近形成阶梯或设置衬垫，达到制止下部接触件倾斜和位移，从而实现稳定动作特性。或者，在壳体的周壁上形成向内的突起部而使其制止绝缘盖盘及绝缘底板各自发生位移，还有，依靠在绝缘盖盘外周上端处形成伸出部而使其起到制止位移的作用。以上各种方法，都能达到使敏振元件维持长期稳定的动作特性的目的。
此外，在上部接头与绝缘盖盘的组装工序上，为了解决上部接头的操作烦杂的问题，采用羽形部还未弯曲加工状态下的上部接头直接送到组装工序的方法，在组装时，自动进行弯曲加工而形成所定的折弯状态，从而化难为易。由此，由于具有柔和的弹性而难于加工的上部接头的形状，可由绝缘盖盘与支持板为中心的相关部件的形状与布置来确定，结果很方便地使上部接头的每个形状一致，达到作为敏振元件的均质产品性能。还有，因为不用事先进行羽形部预弯曲加工，从而使得组装容易，成本下降。
还有，本发明敏振元件的绝缘盖盘具备在与上部接头组装时能够引导两部件相互布局而接受羽形部的构造，由此，在惯性球激烈或频繁地震动时，虽然该球要在其与绝缘盖盘缘口边之间夹住羽形部，但羽形部能潜入躲避沟内以免夹�。虼耍鹦尾磕芄槐苊夥⑸苄员湫我约坝纱舜吹募煅檎鸲匦缘谋浠�。加之，在上述制造方法中使用的支持板，则构成在运输中惯性球激烈地跳动下也并不直接冲撞该支持板的结构，或者，即使它冲撞支持板，该球也不至于冲撞成锐角的部分，以免该球表面的镀层的损坏。如上叙述，本发明敏振无件在维持性能可靠性方面确有明显的效果。
权利要求
1.一种敏振元件，其特征在于一个引线销穿过一个导电圆板的略近中心处且电绝缘地密封固定而构成一个掩盖体，该掩盖体与一个装有底部的圆筒形导电壳体共同形成一个密闭容器，一个绝缘底板基本上固定在该密闭容器内的底面近旁，它具有从略近中心向外同心地且逐渐抬高的倾斜面以及穿过在该倾斜面中心处的一个通孔，一个导电惯性球转动自如地装载在该绝缘底板的倾斜面上，一个杯状绝缘盖盘固定在上述密闭容器内的上层处，其杯口边向下而使上述引线销穿过其中心处，一个导电的上部接头依靠支持板焊接固定在该引线销的下端处，它具有以该引线销为中心呈放射状布局散开的多个弹性的羽形部，以使该羽形部接触上述惯性球且随着该球转动而保持接触，一个导电的下部接触件装设在上述绝缘底板的下部，它在至少一个缘边延伸出的接触片电连接到上述壳体，而且，其中心处的触片穿过上述绝缘底板通孔，以使该触片弹性地接触位于该通孔上的上述惯性球，上述壳体内装有处于正常姿态的惯性球与上述下部接触件的电连接构成，在该惯性球静态时，靠该球本身的重量以及上述上部接头羽形部具有的弹力压住上述下部接触件的触片，而使该球保持位于上述绝缘底板通孔上的接触状态，而且，在该球转动时，该球就断开该接触状态，上述下部接触件与上述绝缘底板的相互固定构成是，在该绝缘底板嵌装在上述壳体内而形成该下部接触件的接触片与该壳体成电连接时，基本上保持该下部接触件与该绝缘底板的相对位置，而使该下部接触件触片保持位于该绝缘底板通孔里所设定的位置。
2.一种如权利要求1所述的敏振元件，其特征在于上述下部接触件与上述绝缘底板的相互固定构成是，该绝缘底板的下边具有的结合栓插入该下部接触件的通孔，而且，将该结合栓穿过该通孔的部分扩张变形，以形成上述相对位置。
3.一种如权利要求1所述的敏振元件，其特征在于将上述下部接触件的周缘部分由上述绝缘底板下边的周缘部夹住而固定在它与上述壳体的底面附近形成的阶梯之间。
4.一种如权利要求1所述的敏振无件，其特征在于上述下部接触件与上述绝缘底板的相互固定构成是，在该绝缘底板与上述壳体里底面之间设有支撑该下部接触件而不妨其触片上下动作的一个衬垫，而达到上述相对位置。
5.一种如权利要求1所述的敏振无件，其特征在于在上述的壳体的周壁所定的位置上形成向内突出的几个突起部，以防止上述绝缘底板嵌入该壳体内之后发生位移。
6.一种如权利要求1所述的敏振无件，其特征在于在上述绝缘盖盘的上边周缘上形成伸出部，而且，该伸出部挂住在上述壳体上端的凸缘部，以防止该绝缘盖盘的向下位移。
7.一种如权利要求1所述的敏振元件，其特征在于用嵌装在上述绝缘盖盘的凹台和其杯状底部的支持板来夹住上述上部接头，而且，将该支持板固定在上述引线销的下端面上而形成电连接。
8.一种如权利要求1所述的敏振元件，其特征在于在上述绝缘盖盘的缘口边上设有躲避沟，以防止上述上部接头的羽形部夹在上述惯性球与该绝缘盖盘之间。
9.一种如权利要求8所述的敏振元件，其特片在于在上述绝缘盖盘的缘口边上的各个躲避沟的中央处形成导引沟。
10.一种敏振元件的制造方法，本方法是，在一个引线销穿过一个导电圆板的略近中心处的通孔中且借助绝缘填料密闭固定的掩盖体与一个装有底的圆筒形导电壳体一起形成一个密闭容器，在该密闭容器里转动自如地容纳一个导电惯性球，与其上方一个导电的上部接头的具有足够弹性的羽形部接触该惯性球使其始终保持电通状态，而且，在该球下方，在该球转动时断开它与一个导电下部接触件这间的电连接的常闭触点式敏振元件的制造方法，其特征在于在像杯子状的绝缘盖盘的中心处设有让上述引线销穿过的通孔，一个支持板将上述上部接头夹住且嵌入其杯状底部，如同冲压加工那样，使平坦展开状的该上部接头羽形部弯曲，由此，将其形成一个圆筒型刷子状或一个平头状且具有所定倾角的伞型刷子状，其后，将该支持板焊接在上述引线销的下端而形成导电固定，将上述下部接触件紧固的上述绝缘底板装设在上述壳体内底部的一定位置，而且，在其上安置上述惯性球，然后，将上述已弯曲的上述上部接头嵌入该壳体里，而使其与该球始终保持接触的状态，继而，将上述掩盖体的圆板固定在该壳体的开口上而完成密闭。
11.一种如权利要求10所述的敏振元件的制造方法，其特征在于上述支持板成为具有凹或凸形状的圆板，在上述绝缘盖盘的杯状底部做成与该支持板的凹处或凸处的位置相一致处而防止相互旋转，该绝缘盖盘的缘口边上形成的各个躲避沟中央处的导引沟容纳上述弯曲成形之前的上部接头的羽形部端，而且，将上述支持板相对应的位置，由此，上述上部接头的羽形部，依靠该杯状底部的台缘口形成上述圆筒状的刷子形状，而使其压入上述环状底部。
12.一种如权利要求10所述的敏振元件的制造方法，其特征在于上述支持板做成像帽子状的插塞，容易被电焊电极支撑，上述绝缘盖盘的上述躲避沟断面开成略呈“V”字形，上述压入变形之前的上部接头羽形部依靠该躲避沟引导而潜入，而且，被上述插塞压入该沟内，由此，形成上述平头状的伞型刷子形状。
全文摘要
在密闭容器内固定的绝缘底板上形成倾斜面且于其上安放惯性球，从其上方上部接头的具有弹性的羽形部始终保持接触该球，随着该球转动，它与倾斜面中心孔中的触片之间的接触就断开而发出检测的震动信号，在这种敏振元件的构成上，提示制止绝缘底板位移或其与触片相互位移的措施，以及，在将未曲弯加工之前的上部接头装设过程中同时使其达到所定形状的结构及其方法。
文档编号G01V1/00GK1142604SQ96105479
公开日1997年2月12日 申请日期1996年4月25日 优先权日1995年8月2日
发明者加藤治范, 水谷靖和, 浦野充弘, 武田照之, 村田宽, 寺西敏, 小关秀树 申请人:株式会社生方制作所
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