JP4061453B2 - 無線送信器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は異常の発生に伴って検出した異常信号を無線で送信する無線送信器に係り、さらに詳しくは主として無線送信器における送信用のアンテナの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、集合住宅の各住戸や戸建て住戸の天井等に設けられる従来型の異常を検出する異常検出器、例えば火災感知器は、それぞれ回線により各住戸内に設置されたホームコントローラ又は住宅情報盤等の受信機に接続されている。そして、異常が発生すると住戸内に設けられた異常検出器が異常を検出して、検出した異常信号が回線を介して受信機に送られて異常の発生が表示されると共に、その異常信号はホームコントローラからホームコントローラを管理する警備会社へ、あるいは住宅情報盤が住棟受信機に接続されていれば住宅情報盤から住棟受信機へ送られるようになっている。従来の異常検出器の信号伝達手段にはほとんど有線が利用されており、無線方式の異常検出器は少なく、この方式の異常検出器ではアンテナを異常検出器外に露出させたり、異常検出器内のプリント基板上に配線パターンで形成させたりしているのが現状であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、無線方式の異常検出器において、アンテナを異常検出器外に露出させると見映えが悪く、アンテナだけが突出するためアンテナに物を引っかけたりした。また、プリント基板上の配線パターンによるアンテナではプリント基板上に搭載された電子部品やプリント基板の銅箔がじゃまをして指向性特性を悪くしていた。
【0004】
本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、小型かつコンパクトで、建物の天井面等に取り付けられる無線送信器のアンテナから発振される電波の放射効率を効果的な配置位置に選定した新規な無線送信方式の無線送信器を実現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】
本発明は、天井面等に設置されたベースに着脱可能に取り付けられる下方を開口させたほぼ有蓋円筒状の本体と、本体内に収容された電子部材に電源を供給する電池と、異常の発生を検出する異常検出手段と、異常検出手段で検出した異常信号をアンテナを介して外部に送信する無線送信手段と、本体に設けられ無線送信手段を実装したプリント基板とを備えた無線送信器であって、無線送信手段から導出した弾性を備えた線状のアンテナを、本体の周壁の先端の内周面に設けられアンテナの線径より幾分大きく切り口を広げたU字溝を上向きと下向きに交互に開口させた保持リブへ弾性的に係着させて本体における周壁の内周面に懸回させた無線送信器を構成したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の構造を示す断面図、図2は実施の形態1の外観を示す説明図で、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は底面図、図3は本体の筐体の形状を示す説明図で、(a)は上面図、(b)は底面図、図4は本体内部の構造を示す説明図で、(a)は上面図、(b)は底面図ある。図1乃至図4において、1は天井W等に取り付けられて火災を検出する無線送信器である。2は本体、3はカバー、4はベースで、これらにより無線送信器1(以下、送信器1)が構成されている。5と6は本体2内の上部と下部に配置された電池とプリント基板(PC板)、7はPC板6の上面に実装されてアンテナ7aを導出した送信回路や制御回路等で構成された送信モジュール、8は異常検出手段(火災検出手段)の一部である光学系である。
【0007】
送信器1の筐体にはABSのような難燃性の樹脂が用いられ、本体2とベース4の筐体2aと4aは共に下方を開口させたほぼ有蓋円筒状で、カバー3の筐体3aは皿形に成型されている。そして、本体2を挟んで、カバー3とベース4が着脱自在に本体2の下部と上部に組み付けられている。11は筐体2aを上,下2部分に区画する蓋板(以下、主として図1,3)、12は蓋板11の周辺部で段部を介して下方の底面側に延長された周壁、13は蓋板11上に突出して設けられた環状の内壁、14は内壁13の外側で蓋板11の2箇所に穿設された広狭の2段幅の円弧状の嵌合溝、15と16は蓋板11に連続して形成された第1と第2の陥没部である。
【0008】
第1陥没部15は内壁13の一部を分断し、底面を貫通する大小2つの貫通孔15a,15bが設けられている。第2陥没部16は内壁13に囲まれた長方形に形成されて、並列接続されて一体化された2本の電源用の電池5を収納する収納室R1を構成する。17は第2陥没部16の両側の長辺に対向した一対の上部フックで、電池5を収納室R1内に挾着して収納する。図3の(b)に示された21と22は周壁12の軸方向にそれぞれ180゜と120゜の等角間隔に形成された2つの案内溝と両側のスリ割により半径方向の弾性が付与された3つの可動片で、詳しくは示されていないが可動片22の可動端の付近には四角形の係止穴23(2点鎖線の引出線のみで図示)が設けられている。
【0009】
25はPC板6の取付機構(総称)で、筐体2aの底面側に設けられた次の3部材からなる組合せた構造になっている。26は第2陥没部16の底面側(底面側は膨出部16a)の一方の長辺の側壁に添って膨出部16aから底面側に延びた2個の下部フック、27は周壁側で両下部フック26にそれぞれ対向する2個の引掛具、28は2本の細い位置決め棒である。組合せ構造の下部フック26と引掛具27には共に蓋板11の底面側に突設した2つの受け台26aと27aが設けられ、これらの受け台26aと27aに対して下部フック26と引掛具27はPC板6の厚さに対応する隙間を空けてそれぞれ対向している。そして、追って説明する手順でPC板6が組み込まれると、3部材からなる取付機構25によって筐体2a内の底面側に位置決めされて水平状態でPC板6が着脱自在に装着される。
【0010】
また、30はアンテナ7aの保持機構(30は総称…図5)で、アンテナの線径より幾分大きく切り口を広げたU字溝30aを上向きと下向きに交互に開口させた複数の例えば2対の保持リブ31,32で構成されている。これらの保持リブ31と32は、周壁12の先端の内周面に交互に間隔を隔てて縦方向(軸方向)に設けられている。アンテナ7aを導出した送信モジュール7のPC板6への実装状態が図4(b)に平面的に示され、一対の保持リブ31と32の側面図が図5の左,右に記載されている。図5に示すように、アンテナ7aは送信器1が天井W面に設置された時、PC板6よりも下になるように保持リブ31と32で保持されている。送信モジュール7から導出されたアンテナ7aには、外力が解除されると速やかに直線状の記憶形状に復元するニッケル・チタン合金のような弾性を備えた金属線材が用いられている。切り口を広めたU字溝30aでアンテナ7aを保持するので、線径の変化に対応できる。
【0011】
PC板6に装着されたアンテナ7aの記憶した伸張状態が、図6に示されている。ここでは、送信信号の波長をλとして、アンテナ長をLとすると、L=λ/4に設定されている。なお、図6の33は位置決め孔で、上記の位置決め棒28に対応してPC板6の2箇所に穿設されている。また、PC板6上で送信モジュール7と並んだ変形六角形に表示された電子部材は、シールドケースに覆われて増幅器を備えた後述する火災検出回路91の実装状態を示している。34と35はPC板6の弧状辺と直線辺で、弧状辺34の円弧は本体2の周壁12の内接円を形成するように作られている。
【0012】
図7はベース4(筐体2aと共通)の形状を示す説明図で、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。図7の(a)〜(c)において、36は天井Wへの固定用のネジ37(図1)が挿通される挿通孔、38は円弧状の成型用の2つの捨て孔、39は捨て孔38内の設けられて底面側に突出した2個の鍵形片、41はベース4の周壁、42は底面側で周壁41と同心的で対称的な円弧壁である。鍵形片39は本体2に設けられた嵌合溝14に対応し、円弧壁42は本体2の内壁13に外接する。そして、嵌合溝14を鍵形片39に嵌め合わせて本体2をベース4に組み付けると、円弧壁42が内壁13に外接して嵌合溝14の溝長に関連する角θ内〔図4(b)〕を回動する。
【0013】
図1,2に戻り、R2は皿形のカバー3の糸切り部内に形成された光学系8の収納室、45はカバー3の周壁、46は傾斜面の下方に形成された6枚の放射リブ(フィン)、47は放射リブ46に連結した覆板、48は煙流入口である。覆板47は収納室R2の下面を覆って、内部に収納された光学系3を保護する。図示を省略したが、周壁45の内周面には筐体2aに形成された2つの案内溝21と3つの係止穴23に対応する突条と三角状の突起(共に、不図示)が軸方向に設けられている。そして、2組の突条と案内溝21同志の結合によりカバー3の本体2への相対位置がガイドされ、3組の突起と係止穴23同志の嵌合によってカバー3の抜け止め機能が果たされるようになっている。
【0014】
また、51は光学系8の防虫網、52は防虫網51に包囲されたラビリンスである。ラビリンス52の内部には図示されていない投,受光素子が設けられて火災の煙によって生じる散乱光を検出する煙検出部が構成されている。53,54は火災・無線送信の2つの表示灯で、光学系8の側面にPC板6から導出して垂下されている。後で説明するが、表示灯53は火災時と無線送信時に赤色に点灯し、表示灯54は電源用電池5の電圧降下等の故障状態で黄色に点灯してそれぞれの状態を視覚的に確認させる。なお、図1と図4の(b)に送信器1の軸線O−Oと軸心Oが示され、θは本体2とベース4との着脱時における回動角を示す。また、図4(a)の56は電池5のコネクタプラグ、57と58はPC板6に実装されたコネクタソケットと送信周波数チャンネル設定用のロータリスイッチである。
【0015】
図8は実施の形態1の回路部の構成を示すブロック図である。図8において、9は送信器1の回路部で、PC板6に実装された電子部品等で構成されている。90は回路部9内を制御する制御回路、91は煙による散乱光を検出する光学系8を含む火災検出回路、92は電池切れ検出回路、93は調計・登録設定用スイッチ回路、94はチャンネル設定用スイッチ回路である。また、95と96は前記表示灯53,54の点灯回路、97は火災信号をアンテナ7aから無線送信させる送信回路、98は電池5の電源を定電圧にして制御回路90等に供給する定電圧回路である。
【0016】
上述構成の送信器1の動作の概要を、図8のブロック図を併用して次に説明する。
A.通常の監視時の動作
通常時は“火災”および“電池切れ”が検出されていないので、制御回路90は所定時間毎に送信回路97を介してアンテナ7aにより無線で受信機(例えば、ホームコントローラ)に正常信号を送信する。
【0017】
B.火災検出時
火災によって生じる煙,熱,炎,ガス又はガス漏れが検出されると、その検出信号が制御回路90に入力され、受信機に無線送信される。そのとき、表示灯53が赤色点灯する。なお、火災が復旧すると、その時点で表示灯53が消灯されて通常の監視時に復旧する。
【0018】
C.電池切れ検出時
送信時の電池電圧が所定値を下回ったときは、所定間隔で電池切れ検出を行う。電池切れを検出すると、電池切れ信号を送信回路97を介して受信機へ無線送信する。表示灯54は、電池切れを検出すると点滅する。なお、電池切れの検出で所定値を上回ったときに、通常監視時に復旧する。
【0019】
次に、送信器1の組立手順と分解手順を例示する。
A.組立手順
予め、ベース4が図7(b)のように鍵形片39を突出させて、天井W面等に固定用ネジ37(図1)で固定されていると共に、PC板6には図6に示されたように、送信モジュール7や光学系8等の電子部品や電子回路が実装されているものとする。
1.底面側を上向きにして、本体2を机上などの上に載置する。載置された本体2の上から光学系8を上にしてやや傾斜させたPC板6を宛い、弧状辺34を本体2の周壁12に設けられた引掛具27と受け台27aとの隙間に差し込む。その際、PC板6におけるアンテナ7aに近い方の位置決め孔33を位置決め棒28に挿入する。
【0020】
2.弧状辺34の隙間への差込後、対向する直線辺35側を押し下げて2つの下部フック26の鍵形の傾斜に接触させる。PC板6の直線辺35との接触で下部フック26の自由端が外側に傾き、直線辺35の付近を押し付けて鍵形フックの顎の下に落とし込み、受け台26bと下部フック26で押さえ込む。取付機構25のこの操作で、PC板6が本体2の内部の所定の位置に水平方向に保持されて組み込まれることになる。
3.上記の取付でPC板6が組み込まれると、送信モジュール7から導出されたアンテナ7aが周壁12側の位置決め棒28の付近から斜め上方に引き出される。引き出されたアンテナ7aの導出部の付近を屈曲させて、保持機構30の最初の保持リブ31に導いて上向きのU字溝30aに係着する。このアンテナ7aの最初の係着位置から離れた先端側を幾分押し下げて、次の保持リブ32の下向きのU字溝30aに弾性的に引っ掛ける。
【0021】
4.上記した(3.)の係着操作をアンテナ7aの先端に向かって順に行い、アンテナ7aを上と下を互い違いに複数対の保持リブ31,32からなる保持機構30に交互に保持させる。この結果、直線状に導出されたアンテナ7aを、軸心Oを中心とする円形の周壁12に沿わせて弾性的に懸回させることができる。
5.次いで、本体2にカバー3を被せる。このとき、本体2の周壁12に設けられた案内溝21と可動片22内の係止穴3が、それぞれカバー3の本体2への装着時の案内とロック機能を果たすことになる。
【0022】
6.その後、一対の嵌合溝14を一対の鍵形片39に嵌め合わせてθ角回動すれば、本体2をベース4に取付ることができる。
こうして、天井Wに取り付けられた送信器1によって、垂直軸を中心とした床面への監視範囲内の火災の発生の監視動作が行われる。一方、長さLのアンテナ7aが筐体における最外側で最大径の周壁12に沿ってほぼ水平方向で円形に弾性的に懸回されているので、振動等で動揺することなく周辺に放射される電波の指向性を高めた効果的な火災信号の送信が可能になる。
【0023】
B.分解手順
基本的には、上記の組立の逆手順になる。
1.カバー3と一体になった本体2を取付時と逆方向に角θ回動して、ベース4から外す。
2.本体2に被されたカバー3を取り除く。この場合、本体2とカバー3との嵌合面に薄板等を差し込んで、筐体2aの可動片22の自由端側を軸心側に傾ければカバー3を本体2から分離し易い。
3.上,下交互に保持している保持リブ31,32から、アンテナ7aを先の方から次々に外す。アンテナ7aが直線状に復元する。
【0024】
4.2つの下部フック26を倒しながらPC板6の直線辺35側を持ち上げて、フックの顎下から開放する。そして、位置決め孔33と位置決め棒28との嵌め合いも解除して、PC板6の弧状辺34側を引掛具27から引き抜く。この操作で、PC板6が取付機構25から取り外される。
5.このほか、必要により本体2を裏返しにして、コネクタプラグ56をソケット57から引き抜いて、一対の上部フック17を拡げて電池5を収納室R1から外すこともできる。
【0025】
実施の形態2.
図9は本発明の実施の形態2の構造を示す説明図で、(a)は送信器1の側面図、(b)は底面図である。この実施の形態2で実施の形態1と異なる点は、火災を感知するための原理的な構成部材にある。実施の形態1では火災時の煙を検出する光学系8が用いられているが、その代わりに図9ではサーミスタのように火災発生時の熱的な変化に感知する熱感知部8aが設けられている。熱感知部8aを利用すれば、光学系8に比較して感知部の構成が簡単化できる。送信器1の組立・分解手順や送信動作等はほぼ前述の実施の形態1に準じるので、再説明を省略する。
【0026】
なお、上述の本発明の実施の形態では火災感知器である煙感知器と熱感知器を例示して説明したが、火災によって生成されるイオン、炎、或いは特定なガスや燃焼生成物等を検出するための異なる原理を利用した火災検出手段(異常検出手段)の場合にも本発明を適用することができる。さらに、火災感知器だけでなく、異常を検出し、その異常信号を送信する異常検出器、例えば防犯・防盗検出器にも適用することができる。また、アンテナ長Lを、L=1/2に設定して周壁のほぼ全周に懸回させるようにしてもよい。このように構成すれば、電波の放射方向を拡張することが可能になる。また、電池を鍵形のフックにより収納室内に収容したが、電池の外径に沿った円弧部を有するフック等を利用してもよく、本体やカバー等の筐体相互の結合手段についても必ずしも実施の形態に限定するものではない。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、天井面等に設置されたベースに着脱可能に取り付けられる下方を開口させたほぼ有蓋円筒状の本体と、本体内に収容された電子部材に電源を供給する電池と、異常の発生を検出する異常検出手段と、異常検出手段で検出した異常信号をアンテナを介して外部に送信する無線送信手段と、本体に設けられ無線送信手段を実装したプリント基板とを備えた無線送信器であって、無線送信手段から導出した弾性を備えた線状のアンテナを、本体の周壁の先端の内周面に設けられアンテナの線径より幾分大きく切り口を広げたU字溝を上向きと下向きに交互に開口させた保持リブへ弾性的に係着させて本体における周壁の内周面に懸回させた無線送信器を構成した。したがって、アンテナが電池や電子部品を実装したPC板を収容した本体側方を取り巻く周壁の内周面に設けられているので、送信器を薄型でコンパクトに構成できる。
また、所定長のアンテナが電子部品類を内部に収容した筐体の最外側で最大径の周壁に沿って天井面設置時にPC板よりも下にほぼ水平方向で円形に懸回されているので、天井や、PC板の電子部品や電池から可及的に離れてアンテナが位置していてアンテナより下に光学系を除いて金属部品をなくしているため、多方面に放射される電波の無指向性を高めた効果的な異常信号の送信が可能になる。
また、線状のアンテナを互い違いに設けられた開口部に懸架しているので、保持と取り外しが容易で構成も極めて簡素化される。
さらに、アンテナを係着する開口部を切り口を拡げたU字溝に形成したので、線径の異なるアンテナにもそのまま適用できる利点もある。
【0028】
よって、本発明によれば、小型かつコンパクトで、建物の天井面等に取り付けられる異常送信器の電波の放射効率を効果的な配置位置に選定した無線送信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の構造を示す断面図である。
【図2】実施の形態1の外観を示す説明図である。
【図3】本体の筐体の形状を示す説明図である。
【図4】本体内部の構造を示す説明図である。
【図5】アンテナの保持機構の部分側面図である。
【図6】アンテナを装着したプリント基板の平面図である。
【図7】ベースの筐体の形状を示す説明図である。
【図8】実施の形態1の回路構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の実施の形態2の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
1 無線送信器 2 本体 2a 筐体
3 カバー 3a 筐体 4 ベース
5 電池 6 プリント基板(PC板)
7 送信モジュール 7a アンテナ 8 光学系
8a 熱感知部 9 回路部
11 蓋板 12 周壁 13 内壁
14 嵌合溝 17 上部フック 21 案内溝
25 取付機構 (PC) 26 下部フック 30 保持機構(ANT)
30a U字溝 31 保持リブ(上開)32 保持リブ(下開)
39 鍵形片 90 制御回路 91 火災検出回路
92 電池切れ検出回路 95 点灯回路 96 点灯回路
97 送信回路 98 定電圧回路 L アンテナ長
O 軸心 O−O 軸線 R1 収納室(電池)
R1 収納室(光学系) θ 回動角
Claims (1)
- 天井面等に設置されたベースに着脱可能に取り付けられる下方を開口させたほぼ有蓋円筒状の本体と、該本体内に収容された電子部材に電源を供給する電池と、異常の発生を検出する異常検出手段と、該異常検出手段で検出した異常信号をアンテナを介して外部に送信する無線送信手段と、前記本体に設けられ該無線送信手段を実装したプリント基板とを備えた無線送信器であって、
前記無線送信手段から導出した弾性を備えた線状のアンテナを、前記本体の周壁の先端の内周面に設けられ前記アンテナの線径より幾分大きく切り口を広げたU字溝を上向きと下向きに交互に開口させた保持リブへ弾性的に係着させて前記本体における前記周壁の内周面に懸回させたことを特徴とする無線送信器。
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