JP2006343149A - 磁気センサの取付構造および磁気センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面内で隣接していない背面側のＮ極とＳ極の間の磁力線を効率よく通す取付構造を実現して、磁界を効果的に検出可能にする磁気センサの取付構造を提供し、また、この磁気センサの取付構造により検出する磁界の強さや変化から、警報等を発することのできる磁気センサ装置を提供すること。
【解決手段】 リレー３１のコイル３２の巻き方向端部に位置するＮ極とＳ極との間の磁力線を集めて磁界の発生を検出する磁気センサ２２の取付構造であって、コイルのＮ極とＳ極に両端部２３ａを接近させる状態でリレーに取付可能なコの字形状の鋼板からなる取付具２３を備えて、磁気センサはその取付具の一方の端部の内側でコイルのＮ極との間に位置するように固設する。この磁気センサが磁界の発生を検出したときに警報を発するようにインターフェース部や制御部を介して表示部や音声部を接続する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、磁気センサの取付構造および磁気センサ装置に関し、詳しくは、磁界の強さや変化を信頼性高く検出することのできるものに関する。

従来より、磁界の強さや変化を検出する場合には、磁界により特性の変化する、例えば、磁気抵抗素子やホール素子やリードスイッチなどを用いた磁気センサを取り付けることが一般的に行われている。

この種の磁気センサとしては、例えば、複数のＮ極とＳ極が平面状に隣接して連続する移動体を検出対象として取り付ける際に好適なものとして、その磁気センサ本体を挟み込むようにその両側に高透磁率の鋼板などを設置することにより、その移動体表面のＮ極とＳ極にその鋼板が対面する取付構造にすることが提案されている。この取付構造では、検出対象のＮ極から出てＳ極に入る磁力線の通過する磁気回路（経路）をその鋼板が構成して、その間に磁気センサが挟まれることにより、移動体表面のＮ極やＳ極の磁力が小さくてその移動による磁界の変化が少ない場合でも、効果的に検出することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１６０４９９号公報

しかしながら、この文献１に記載の磁気センサの取付構造にあっては、鋼板を移動体表面のＮ極とＳ極に対面させる構造に過ぎないことから、両端部で互いの背面側となるＮ極およびＳ極を備える磁石やコイル（ソレノイド）などを検出対象とする場合には、そのＮ極とＳ極に鋼板を接近させることができない。この場合には、Ｎ極やＳ極と鋼板との間に大きな間隙ができて、磁界を効果的に検出することができない。

ここで、このような磁気センサは、回路内に介装する電流計などのように検出対象内に組み込むことなく、検出対象における磁界を検出することができ、その検出情報を取り出すことができる。このことから、既存設備などにおける磁界を信頼性高く検出可能に磁気センサを設置することにより、改造などすることなく、既存設備などの信号を外部に取り出すことができ、例えば、異常を報知する警報を発するなどすることができる。

そこで、本発明は、平面内で隣接していない背面側のＮ極とＳ極の間の磁力線を効率よく通すことのできる磁気回路を構成する取付構造を実現して、その検出対象における磁界を効果的に検出可能にする磁気センサの取付構造を提供することを目的とする。また、この磁気センサの取付構造を採用して磁界の検出情報を外部出力して、例えば、警報等を発することのできる磁気センサ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第１の発明は、互いの背面側となる両端側の一方から磁力線が出て他方に向かって入る検出対象の当該磁界を検出する磁気センサの取付構造であって、検出対象の磁力線の入口および出口に接近して該磁力線を内部に集めて検出対象の外部を迂回させる高透磁率材料よりなる迂回経路部材を備えており、該迂回経路部材に磁気センサが配置されていることを特徴とするものである。ここで、磁力線の出口とは、磁石やコイル（ソレノイド）などにより発生する磁界の磁力線の向きにおいて、その磁力線が出て行くＮ極であり、また、磁力線の入口とは、その磁力線が入っていくＳ極である。以下では、単に、磁力線の出口をＮ極と、磁力線の入口をＳ極ともいう。

この発明では、検出対象で互いの背面側となるＮ極とＳ極に接近する高透磁率材料の迂回経路部材の両端部の一方から他方に向けて磁力線を効果的に導入して通過させることができる。したがって、互いの背面側にＮ極とＳ極が位置する検出対象であっても、そのＮ極とＳ極の間の磁束を効率よく集めて外部を迂回するように通すことのできる磁気回路を構成することができ、その迂回経路部材内を通過する磁束を磁気センサが効率よく検出してその磁界の強さや変化を効果的に検知することができる。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記磁気センサを迂回経路部材の一端部に配置することを特徴とすることを特徴とするものである。

この発明では、迂回経路部材の一端部に磁気センサを設置すればよいので、迂回経路部材の一端部と検出対象のＮ極またはＳ極の間に磁気センサを容易に設置することができる。したがって、容易に作製することができ、安価に磁気センサを取り付けることができる。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第３の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記磁気センサを迂回経路部材の両端部間の経路途中に配置することを特徴とするものである。

この発明では、迂回経路部材の両端部間に磁気センサを設置するので、検出対象のＮ極とＳ極の双方に迂回経路部材の端部を接近させることができ、その検出対象のＮ極から出てＳ極に入る磁力線をより効果的に集めて通過させることができる。したがって、検出対象のＮ極とＳ極の間の磁束をより効率よく磁気センサに検出させることができ、その磁界の強さや変化をより効果的に検出することができる。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の特定事項に加え、前記検出対象の入口および出口に接近させる迂回経路部材の両端部間の間隔を変更する間隔変更機構を備えていることを特徴とするものである。

この発明では、検出対象のＮ極とＳ極の位置に合わせて迂回経路部材の両端部間の間隔を変更・調整することができる。したがって、検出対象毎に準備する必要がなく、検出対象の磁界の強さや変化を安価に検出することができる。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第５の発明は、上記第４の発明の特定事項に加え、前記間隔変更機構は、検出対象の入口および出口の外面に迂回経路部材の両端部を位置ずれしないよう圧接させることを特徴とするものである。

この発明では、検出対象のＮ極とＳ極の位置に合わせた迂回経路部材の両端部をその検出対象のＮ極やＳ極の外面側に圧接させて位置決め保持することができる。したがって、例えば、両面テープなど、検出対象に取り付けた状態を保持する機構を別途用いることなく、検出対象の磁界の強さや変化を検出可能に設置することができる。

上記課題を解決する磁気センサの取付構造の第６の発明は、上記第４または第５の発明の特定事項に加え、前記間隔変更機構は、クリップ構造により構成されて、該クリップの圧接・拡開する先端部に迂回経路部材の両端部が位置決めされていることを特徴とするものである。

この発明では、迂回経路部材の両端部を固設するなどしてクリップの先端部に位置決めするだけで、その先端部を拡開することにより検出対象のＮ極とＳ極の位置に迂回経路部材の両端部を位置合わせすることができ、その先端部を接近させることにより迂回経路部材の両端部を検出対象のＮ極とＳ極の外面側に圧接させてその位置決め状態を保持することができる。したがって、安価に作製することができるとともに、検出対象に容易に取り付けることができる。

上記課題を解決する磁気センサ装置の第１の発明は、上記の磁気センサの取付構造の第１から第６の発明のいずれかで検出対象の磁界を検出するように取り付ける磁気センサを有する磁気センサ装置であって、該磁気センサからの検出情報を入力する入力部と、該入力部に入力された検出情報に基づいて検出対象の磁界に関する情報を通知する通知信号を生成する生成部と、該生成部により生成された通知信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とするものである。

この発明では、磁気センサが効果的に検出する検出対象の磁界の検出情報を受け取ってその検出情報を通知する通知信号を外部装置に出力することができる。したがって、検出対象に検出素子などを組み込むことなく、その検出対象における磁界の強さや変化を外部装置に知らせることができる。

上記課題を解決する磁気センサ装置の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記出力部からの通知信号を受け取って警報情報を表示出力または音声出力して報知する報知部を備えることを特徴とするものである。

この発明では、検出対象の磁界の強さや変化の検出情報（通知信号）を受け取って警報情報を表示出力または音声出力することができ、検出対象の管理者などに報知することができる。したがって、装置異常の発生時などに動作するコイルなどの検出対象として、そのコイルが動作することによる磁界の強さや変化を検出することができ、警報装置を特別に組み込む改造等を行うことなく、装置異常を報知することができる。

このように本発明によれば、Ｎ極とＳ極が互いの背面側となる検出対象でも、そのＮ極とＳ極とに高透磁率材料の迂回経路部材の両端部を接近させることにより、Ｎ極とＳ極の間の磁束を効率よく集めることができ、磁気センサによりその磁界の強さや変化を効果的に検出させることができる。例えば、その検出情報を通知信号として出力することにより、検出対象を改造などすることなく、その検出対象における異常発生時の磁界の強さや変化を検出して警報等を出力などすることができる。したがって、Ｎ極とＳ極が平面内で隣接していない検出対象でもその間の磁界の強さや変化を効果的に検出することができ、検出対象を改造することなく、その検出情報を外部出力したり、その検出情報に応じて警報などを発することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第１実施形態の一例である警報装置を示す図である。

図１において、警報装置は、監視対象に関する情報を後述する磁気センサ２２により取得するセンサ部１１と、このセンサ部１１からのセンサ情報（検出情報）に基づいて警報の要否を通知する通知信号を生成して出力するインターフェース部１２と、このインターフェース部１２から警報を発すべき通知信号を受け取ったときに表示出力したり音声出力する警報情報を作成して出力する作成出力制御を実行する制御部１３と、この制御部１３からの警報情報を受け取って表示出力する表示部１４と、制御部１３からの警報情報を受け取って音声出力する音声部１５と、を備えている。

これら装置各部１１〜１５は、装置本体１０内に制御部１３、表示部１４および音声部１５を組み込んで、内蔵する不図示のバッテリ（商用電源でもよい）からの電力供給により動作するように構築されており、これらの装置各部１１〜１５の間は、電気信号のやり取りや駆動電力を受け取り可能に電線Ｌを介して有線接続されている。例えば、センサ部１１とインターフェース部１２を監視対象付近に設置するとともにその監視対象から遠隔する管理センター内に装置本体１０を設置することができる。なお、センサ部１１は、後述する複数のセンサ組立品２１のそれぞれを離隔する監視対象に取付・設置して利用するようにしてもよく、また、警報を備えていない装置を監視するために、センサ部１１とインターフェース部１２と共に装置本体１０をその装置付近に設置して警報を発することができるようにしてもよいことはいうまでもない。

ここで、制御部１３は、点検ボタン１６が接続されており、この点検ボタン１６が押下されたときに、装置本体１０にセットされているバッテリの残量をチェックして十分に蓄電されている場合には、例えば、表示部１４のＬＥＤを点灯させるとともに、後述する警報情報を表示部１４や音声部１５からテスト出力する。

センサ部１１のセンサ組立品２１は、図２に示すように、磁気的絶縁性を有する両面テープなどで磁気センサ２２を取付具２３に固設することにより、図３に示すリレー３１に取付可能に組み立てられており、このセンサ組立品２１の複数セットがインターフェース部１２に電線Ｌを介して接続されている。

ここで、リレー３１は、例えば、図３に示すように、コイル（ソレノイド）３２に通電して磁界を発生させることにより、鉄片などからなる接点基部３３を吸引してその一端部の接点３３ａを接触させて不図示の回路を形成するようになっており、例えば、不図示の駆動装置などに取り付けられて異常発生時に停止動作を開始する回路を形成する場合に、磁気センサ２２がこのリレー３１のコイル３２での磁界の発生を検出することにより、監視対象の駆動装置での異常発生を検出することができる。

このことから、センサ組立品２１の磁気センサ２２は、リレー３１のコイル３２に通電されたときに発生する磁界により特性の変化するものを選択すれば良く、例えば、周囲の磁束密度に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子を内蔵して、その磁気抵抗素子に生じる電圧により磁界を検出する磁気抵抗センサ（ＭＲセンサ）が取付具２３に固設されており、そのコイル３２により生じる磁力線が高密度に通過する箇所（磁束密度の高い箇所）に設置されている。なお、この磁気センサ２２としては、他のホール素子やリードスイッチなどを選択しても良いことは言うまでもない。

このセンサ組立品２１の取付具２３は、縦断面形状がコの字形状になるように高透磁率材料の鋼板を加工して、コイル３２の巻き方向の外側に位置するリレー３１の外装ケース３４の側面３４ａを、そのコの字形状の両端部２３ａの間に収装するように作製されており、そのコイル３２の巻き方向外方の一方側に対向する端部２３ａの内側に磁気センサ２２が磁気的絶縁性を有する両面テープ２４により固設されている。ここで、この取付具２３は、リレー３１の外装ケース３４の上面３４ｂに対面する内側に両面テープ２４を貼付して位置ずれしないように接着固定するようになっており、両端部２３ａがコイル３２の巻き方向の外側に対面する状態を維持する。なお、このセンサ組立品２１は、予め作製・準備しても良く、また、リレー３１の設置場所で現物に合わせて加工してもよいことは言うまでもない。

これにより、図４および図５に示すように、センサ組立品２１の取付具２３は、例えば、駆動装置のリレー３１の上部から被せるようにセットして両面テープ２４により外れないように固設することによって、そのリレー３１のコイル３２の巻き方向外方を両端部２３ａで覆うように位置決め固定することができ、そのリレー３１のコイル３２の巻き方向外方の一方側、例えば、Ｎ極（側面３４ａ）と端部２３ａとの間に磁気センサ２２を挟み込む状態（コイル３２のＮ極に接近させる状態）で位置決め固定することができる。

したがって、駆動装置に何らかの異常が発生してリレー３１のコイル３２に通電される停止動作が行われた場合には、そのコイル３２の通電で生じる磁界（磁束密度）により磁気センサ（ＭＲセンサ）２２の抵抗値が変化することによって、その抵抗値の変化に応じた検出電圧（検出情報）をインターフェース部１２が受け取って、そのコイル３２での磁界の発生（通電）を検出することができる。なお、この磁気センサ２２のＭＲセンサからの検出情報により発生した磁界の強さを検出可能であることは言うまでもない。

このとき、コイル３２の巻き方向外方の両側は高透磁率材料の取付具２３の両端部２３ａが覆う状態で接近しているので、そのコイル３２のＮ極（巻き方向外方の一方の出口）から出てＳ極（背面側の他方の入口）に入るように迂回する磁力線のほとんどをその取付具２３内を通過させることができ、その磁気回路の端部に磁気センサ２２を位置させることができる。すなわち、取付具２３は、迂回経路部材を構成しており、コイル３２のＮ極とＳ極の間の磁力線を効率よく両端部２３ａ間に集めて通過させることができる。そのコイル３２のＮ極に接近する磁気センサ２２は、取付具２３内を通過する磁力線（磁束）をＮ極と端部２３ａとの間で効果的に検出して、コイル３２での磁界の発生を確実に検出することができる。この結果、センサ組立品２１は、コイル３２で発生する磁界が小さい場合にも信頼性高く検出して、インターフェース部１２に受け渡すことができる。

インターフェース部１２は、磁気センサ２２の検出する磁束密度に応じた検出電圧によりコイル３２での磁界の発生の有無を判断するように設計されており、例えば、２ｍＴの磁束密度のときに受け取る検出電圧を閾値として、磁束密度が２ｍＴ以上のときの検出電圧を磁気センサ２２から受け取ったときに、コイル３２で磁界発生と判断して駆動装置の異常発生を通知する通知信号を生成して制御部１３に受け渡す。すなわち、インターフェース部１２が入力部、生成部および出力部を構成している。

制御部１３は、リレーや電子回路等により構成されていており、インターフェース部１２から通知信号を受け取ったときに、駆動装置での異常発生を報知する警報情報を表示部１４と音声部１５にそれぞれ出力するように設計されている。この警報情報としては、表示部１４や音声部１５の備える機能に応じて出力可能な情報を受け渡す。すなわち、制御部１３、表示部１４および音声部１５が報知部を構成している。

表示部１４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる点光源や液晶表示器（ＬＣＤ）を備える場合には、制御部１３から点灯信号を受け取って監視対象の駆動装置の異常発生を表示出力する点光源を点灯することにより警報を視覚により認識可能に報知することができ、また、リレー３１にセンサ組立品２１を取り付けた監視対象の駆動装置に関する情報などを含むメッセージ情報を生成して（予め準備しておいても良い）液晶表示器に表示出力することによりその旨を報知することができる。

音声部１５は、例えば、ブザー（ＢＺ）やスピーカを備える場合には、制御部１３から鳴動信号を受け取って監視対象の駆動装置の異常発生を音声出力するブザーを鳴らすことにより警報を聴覚により認識可能に報知することができ、また、リレー３１にセンサ組立品２１を取り付けた駆動装置に関する情報などを含むメッセージ情報を生成して（予め準備しておいても良い）スピーカから音声出力することによりその旨を報知することができる。

これにより、センサ部１１のいずれかのセンサ組立品２１（磁気センサ２２）がコイル３２で発生する磁界を検出したときに、遠隔地の管理センターに設置されている表示部１４からの表示出力や音声部１５からの音声出力によりその駆動装置での異常発生を管理者に報知することができる。

このように本実施形態においては、リレー３１のコイル３２の巻き方向の両端部（互いの背面側）のＮ極とＳ極に、高透磁率材料の取付具２３の両端部２３ａを接近させることにより、そのＮ極とＳ極の間の磁束を効果的に集めて迂回させる磁気回路を構成することができ、そのコイル３２のＮ極と取付具２３の一端部２３ａの間に磁気センサ２２を配置することにより、コイル３２に発生する磁界を信頼性高く検出することができる。この磁気センサ２２の検出する磁界の発生は、インターフェース部１２を介して制御部１３に通知することにより、駆動装置にリレー３１のコイル３２を通電・動作させる必要が生じたことを、言い換えると、駆動装置に異常が発生したことを報知する警報を表示部１４や音声部１５から出力することができる。したがって、高透磁率材料の鋼板などをコの字形状に形成した取付具２３の一端部２３ａに磁気センサ２２を固設するだけの安価に作製可能なセンサ組立品２１により、リレー３１の取り付けられている駆動装置の回路を改造などすることなく、その駆動装置での異常発生を信頼性高く検出して管理センターの管理者に知らせることができる。

次に、図６〜図８は本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第２実施形態の一例である警報装置を示す図である。なお、本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。

図６において、本実施形態のセンサ部１１のセンサ組立品４１は、縦断面形状がＬ字形状になるように高透磁率材料の鋼板を加工して、コの字形状になるように連結した一対の取付具４３の両端部４３ａの間の連結部４３ｂに磁気センサ４２が固設されている。ここで、このセンサ組立品４１の取付具４３は、リレー３１の外装ケース３４の側面３４ａに対面可能な間隔で離隔する両端部４３ａの内側に両面テープ４４が貼付されてそのリレー３１に接着・固定するようになっており、磁気センサ４２と取付具４３の間は、磁気的絶縁性を確保しつつ屈曲しないように補助板などと共に磁気的絶縁テープや熱収縮チューブにより覆って連結する状態に作製すればよい。なお、この取付具４３は、上述実施形態と同様に、リレー３１の外装ケース３４の上面３４ｂに対面する内側に両面テープを貼付してそのリレー３１に位置ずれしないように接着・固定してもよいことは言うまでもない。

これにより、図７および図８に示すように、センサ組立品４１の取付具４３は、例えば、駆動装置のリレー３１にその上部から被せるようにセットして両面テープ４４により外れないように固設することによって、そのリレー３１のコイル３２の巻き方向外方をより接近する両端部４３ａで覆うように位置決め固定することができる。

そして、駆動装置に何らかの異常が発生してリレー３１のコイル３２に通電される停止動作が行われた場合には、そのコイル３２のＮ極から出てＳ極に入る磁力線を、上述実施形態のように磁気センサが存在する場合よりも、より接近して覆う状態の取付具４３内を通過させることができ、コイル３２の通電で生じる磁束のほとんどをその磁気回路の途中の磁気センサ４２に集中させて検出させることができる。

したがって、取付具４３は、コイル３２のＮ極とＳ極の間の磁力線を、空隙による減衰を少なく、より効果的に両端部４３ａ間に導入することができ、この取付具４３内を通過する磁力線（磁束）をより感度良く途中の磁気センサ４２に検出させてインターフェース部１２に受け渡すことができる。この結果、センサ組立品４１は、コイル３２で発生する磁界をより信頼性高く検出することができ、インターフェース部１２や制御部１３を介して遠隔地の管理センターに設置されている表示部１４や音声部１５から警報を出力させて駆動装置での異常発生を報知することができる。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、リレー３１のコイル３２で発生する磁束をより効果的に磁気センサ４２に集中させて検出させることができ、駆動装置の異常発生をより信頼性高く検出して管理センターの管理者に知らせることができる。

次に、図９および図１０は本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第３実施形態の一例である警報装置を示す図である。

図９において、本実施形態のセンサ部１１のセンサ組立品５１は、リレー３１の外装ケース３４の側面３４ａ（コイル３２の巻き方向外方の両端部）間よりも先端部５６ａを拡開させて挟圧・挟持することのできるクリップ（間隔変更機構）５５に、磁気センサ５２や取付具５３を取り付けて構築されている。

クリップ５５は、相手を先端部５６ａ間で掴むように挟圧する一対の挟圧部５６と、この挟圧部５６に連設されて把持することによりその先端部５６ａを拡開させる一対の把持部５７と、この一対の挟圧部５６と把持部５７の間を相対的に回動可能に連結する回動軸５８と、一対の把持部５７の間に介装されて互いを離隔させるように弾性力を付与するスプリング５９と、を組み立てることにより作製された汎用品である。

センサ組立品５１は、このクリップ５５の挟圧部５６の内側の形状に沿うように高透磁率材料の鋼板を加工して連結した一対の取付具５３が取り付けられており、その取付具５３の両端部５３ａはその挟圧部５６の先端部５６ａに位置するとともに、その連結部５３ｂの間に磁気センサ４２が固設されている。ここで、取付具５３は、磁気センサ５２との間の磁気的絶縁性を確保しつつ屈曲可能に磁気的絶縁テープや熱収縮チューブにより覆って連結する状態に作製すればよく、クリップ５５の挟圧部５６には、絶縁テープ（熱収縮チューブでもよい）５４を巻き付けることにより固定などすればよい。

これにより、センサ組立品５１は、図９に示すように、自然状態時には先端部５６ａが閉じているクリップ５５の把持部５７を掴んでその先端部５６ａ間を離隔させることにより、駆動装置のリレー３１の上部から被せるように収装することができ、その把持部５７の把持力を解放することにより、両面テープなどを用いることなく、そのリレー３１の側面３４ａにクリップ５５の先端部５６ａを圧接・挟持する状態で外れないようにセットすることができる。この状態では、そのクリップ５５の挟圧部５６内の取付具５３の両端部５３ａがリレー３１のコイル３２の巻き方向外方を覆って接近する状態に位置決め固定される。

そして、駆動装置に何らかの異常が発生してリレー３１のコイル３２に通電される停止動作が行われた場合には、上述第２実施形態と同様に、そのコイル３２のＮ極から出てＳ極に入る磁力線を、接近して覆う状態の取付具５３内を通過させることができ、コイル３２の通電で生じる磁束のほとんどをその磁気回路の途中の磁気センサ５２に集中させて検出させることができる。

したがって、センサ組立品５１は、リレー３１の寸法毎に取付具の寸法を変更したものを準備することなく、そのリレー３１に合わせてクリップ５５の先端部５６ａを拡開させて取付具５３の両端部５３ａの間隔を変更・調整することにより、取付具５３をリレー３１に容易に取り付けることができ、そのリレー３１のコイル３２のＮ極とＳ極の間の磁力線を、空隙による減衰を少なく、効果的に取付具５３の両端部４３ａ間に導入して感度良く磁気センサ５２に検出させてインターフェース部１２に受け渡すことができる。この結果、センサ組立品５１は、コイル３２で発生する磁界をより容易に検出することができ、インターフェース部１２や制御部１３を介して遠隔地の管理センターに設置されている表示部１４や音声部１５から警報を出力させて駆動装置での異常発生を報知することができる。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、リレー３１のコイル３２の巻き方向外方に取付具５３の両端部５３ａを容易に取り付けることができ、駆動装置の異常発生をより簡易かつ安価に検出して管理センターの管理者に知らせることができる。

次に、図１１〜図１６は上述実施形態における磁気センサの取付具への取付構造を説明する図である。

まず、磁気センサは、より多くの磁力線を内部の磁気抵抗素子内に通過させることにより磁界発生の検出精度を上げることができることから、リレー３１のコイル３２からの磁力線を迂回させる磁気回路（経路）の取付具におけるＮ極（出口）やＳ極（入口）に、その磁気抵抗素子を接近させて、経路途中に介在する空隙の距離をできるだけ少なくするのが有利である。このことから、取付具は、磁気回路のＮ極やＳ極となる磁気センサとの隣接部を、例えば、磁気的絶縁シートなどにより磁気的絶縁性を確保しつつその磁気センサに接触させる状態に保持してリレー３１に取り付ける。

具体的には、上述したように、第１実施形態では、取付具２３の端部２３ａの内側表面に磁気センサ２２を固設することから、単に磁気的絶縁性を有する両面テープなどで貼付して接着・固定すれば良く、また、第３実施形態では、磁気センサ５２に対して取付具５３を相対回動可能に連結する必要があることから、磁気的絶縁性を確保しつつ熱収縮チューブなどで連結などすればよい。

これに対して、上述第２実施形態では、分割した一対の取付具４３を磁気センサ４２にできるだけ接近させる状態で連結・保持する必要があることから、図１１に示すように、例えば、非磁性材料のアクリルを加工して作製した基盤６１に、その取付具４３と磁気センサ４２をそれぞれ位置決め固定することにより、取付具４３をコの字形状にしつつ磁気センサ４２に連結する。

この基盤６１には、磁気センサ４２を嵌め込む位置決め穴６１ａが形成されており、その位置決め穴６１ａ内に磁気センサ４２を嵌め込んで接着剤などにより接着固定するとともに、取付具４３をその磁気センサ４２に隣接させる状態で接着剤などにより接着固定する。このとき、磁気センサ４２と取付具４３との間には必要に応じて磁気的絶縁シートを介在させるとともに、その磁気センサ４２を非磁性の樹脂等で覆う保護コート６２を形成して保護するようにしてもよい。

ここで、磁気センサ４２は、内部に磁気抵抗素子４２ａを内装しているが、取付具４３の隣接する外装ケースの側面４２ｂから磁気抵抗素子４２ａまでに距離がある場合には、その部分が磁界（磁束）の検出強度を低下させる空隙となることから、上下方向の磁力線の磁界を検出可能なものを選択・準備して、上述第１実施形態の場合と同様に、厚さの薄い上下面４２ｃ、４２ｄを取付具４３が挟んで十字になるように固設するのが好適である。

しかるに、そのような上下方向の磁力線の磁界を検出可能な磁気センサを準備するまでもなく、幅方向の磁力線の磁界を検出する磁気センサ４２をそのまま使う場合には、例えば、図１２に示す取付構造で磁気センサ４２や取付具４３を取り付けることにより、その磁気抵抗素子４２ａと取付具４３との間の空隙をできるだけ小さくすることができる。

具体的には、磁気センサ４２の角部４２ｅが最下となる斜めの姿勢に保持する位置決め穴６１ｂを基盤６１に形成することにより、その位置決め穴６１ｂに接着固定した磁気センサ４２の上下面４２ｃ、４２ｄに取付具４３を接近可能にする。

ここで、取付具４３の延長面を上下にずらすことができる場合には、図１３に示すように、磁気センサ４２の上面４２ｃには磁気抵抗素子４２ａの一方側から延在する取付具４３を平行な姿勢で接近させて、また、磁気センサ４２の下面４２ｄには磁気抵抗素子４２ａの他方側から延在する取付具４３を同様に平行な姿勢で接近させた状態にするのも有効である。この場合には、磁気センサ４２に取付具４３を接近させた状態での外形形状の空間を、対面させたときに内部に画成する一対の対面基盤６３を準備して接着固定するようにしても良く、この対面基盤６３では、磁気センサ４２を覆う保護コート６２を省くことができる。

あるいは、取付具４３を角部で分割することができる場合には、図１４に示すように、磁気センサ４２の上面４２ｃには磁気抵抗素子４２ａの一方側から延在する取付具４３を平行な姿勢で接近させて、また、磁気センサ４２の下面４２ｄには磁気抵抗素子４２ａの他方側に突き当たる方向から延在する取付具４３を接近させた状態にするのも有効である。この場合でも、磁気センサ４２に取付具４３を接近させた状態での外側の外形形状に沿う形状に形成して位置決めすることのできる基盤６４を準備して接着固定するようにしても良い。

なお、ここでは、基盤６１などの表面に磁気センサ４２や取付具４３を接着剤により接着固定する場合を一例に説明するが、これに限るものではないことは言うまでもなく、例えば、図１５に示すように、水平な姿勢の磁気センサ４２を挿入可能に開口するとともに嵌め込み可能な底面（位置決め穴６１ａ）を有する収装穴６５ａを中心部に形成する一方、取付具４３を両側側面から中心部に向かって差込可能な差込穴６５ｂを形成された基盤６５を作製することにより、その磁気センサ４２を基盤６５内に埋め込む取付構造にしても良い。また、図１６に示すように、その磁気センサ４２を斜めの姿勢にする場合には、その磁気センサ４２を挿入可能な底面（位置決め穴６１ｂ）を有する収装穴６５ｃを形成すればよい。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、交流電流から発生する磁界のように、Ｓ極とＮ極が常時反転する場合においても、利用可能であり、この場合には、単に閾値をもって検出することでパルス信号を出力するだけでなく、電子回路などにより検出信号を平滑化することによって、短時間の磁界変化が継続することで交流電圧が印加されていることを認識することができ、その印加期間中に信号を継続して出力するようにすることもできる。

本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第１実施形態の一例である警報装置を示す図であり、その概略全体構成を示す関係ブロック図である。 その磁気センサの取付構造を示す斜視図である。 その磁気センサの組立品を取り付ける監視対象のリレーを示す斜視図である。 その磁気センサの組立品の監視対象のリレーへの取り付けを説明する斜視図である。 その磁気センサの組立品の監視対象のリレーへの取付状態を示す斜視図である。 本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第２実施形態の一例である警報装置を示す図であり、その磁気センサの取付構造を示す斜視図である。 その磁気センサの組立品の監視対象のリレーへの取り付けを説明する斜視図である。 その磁気センサの組立品の監視対象のリレーへの取付状態を示す斜視図である。 本発明に係る磁気センサの取付構造を採用する磁気センサ装置の第３実施形態の一例である警報装置を示す図であり、その磁気センサの取付構造を示す平面図である。 その磁気センサの組立品の拡開状態を示す斜視図である。 上記第２実施形態における磁気センサの取付構造の具体例を示す図であり、（ａ）はその一部断面立面図、（ｂ）はその平面図である。 その他の形態を示す図であり、その一部断面立面図である。 その図１２と異なる他の形態を示す図であり、その一部断面立面図である。 その図１３とも異なる他の形態を示す図であり、その一部断面立面図である。 その図１１に示す具体例の他の形態を示す図であり、その立面図である。 その図１２に示す具体例の他の形態を示す図であり、その立面図である。

符号の説明

１１……センサ部 １２……インターフェース部 １３……制御部 １４……表示部 １５……音声部 １６……点検ボタン ２１、４１、５１……センサ組立品 ２２、４２、５２……磁気センサ ２３、４３、５３……取付具 ２３ａ、４３ａ、５３ａ……端部 ２４、４４……両面テープ ３１……リレー ３２……コイル ３４……外装ケース ３４ａ……側面 ３４ｂ……上面 ４２ａ……磁気抵抗素子 ４２ｂ……側面 ４２ｃ……上面 ４２ｄ……下面 ４２ｅ……角部 ５５……クリップ ５６……挟圧部 ５６ａ……先端部 ５７……把持部 ５８……回動軸 ５９……スプリング ６１、６２、６４、６５……基盤 ６２……保護コート Ｌ……電線

Claims (8)

1. 互いの背面側となる両端側の一方から磁力線が出て他方に向かって入る検出対象の当該磁界を検出する磁気センサの取付構造であって、
   検出対象の磁力線の入口および出口に接近して該磁力線を内部に集めて検出対象の外部を迂回させる高透磁率材料よりなる迂回経路部材を備えており、該迂回経路部材に磁気センサが配置されていることを特徴とする磁気センサの取付構造。
2. 前記磁気センサを迂回経路部材の一端部に配置することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサの取付構造。
3. 前記磁気センサを迂回経路部材の両端部間の経路途中に配置することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサの取付構造。
4. 前記検出対象の入口および出口に接近させる迂回経路部材の両端部間の間隔を変更する間隔変更機構を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気センサの取付構造。
5. 前記間隔変更機構は、検出対象の入口および出口の外面に迂回経路部材の両端部を位置ずれしないよう圧接させることを特徴とする請求項４に記載の磁気センサの取付構造。
6. 前記間隔変更機構は、クリップ構造により構成されて、該クリップの圧接・拡開する先端部に迂回経路部材の両端部が位置決めされていることを特徴とする請求項４または５に記載の磁気センサの取付構造。
7. 上記請求項１から６のいずれかに記載の取付構造で検出対象の磁界を検出するように取り付ける磁気センサを有する磁気センサ装置であって、
   該磁気センサからの検出情報を入力する入力部と、該入力部に入力された検出情報に基づいて検出対象の磁界に関する情報を通知する通知信号を生成する生成部と、該生成部により生成された通知信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とする磁気センサ装置。
8. 前記出力部からの通知信号を受け取って警報情報を表示出力または音声出力して報知する報知部を備えることを特徴とする請求項７に記載の磁気センサ装置。

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