JP2014092537A

JP2014092537A - センサ装置

Info

Publication number: JP2014092537A
Application number: JP2012245242A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Eguchi; 智也江口
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減するセンサ装置を提供する。
【解決手段】センサ装置１は、例えば、基部２０に設けられ、基部２０を貫通してセンサ３を挿入可能にする貫通孔２１０を有する挿入部２１と、挿入部２１に設けられ、貫通孔２１０からのセンサ３の突出量を調整すると共にセンサ３を保持する爪部２５と、基部２０の取付面２０ａに設けられ、挿入部２１に挿入されて爪部２５により保持されたセンサ３が取り付け対象としての板部材７の方向に押し込まれて突出量を増やしつつセンサ３が検出対象物６と接触する際、板部材７と接触して変形すると共に、押し込みが解除されることで板部材７の方向とは反対方向の復元力を生成して復元力の方向にセンサ３を移動させ、センサ３と検出対象物６との適切な突出量を生成する凸部２００と、を有するアジャスタ２を備えて概略構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサ装置に関する。

従来の技術として、センサー本体の基端部の周囲から張り出す張出部を有する温度センサーと、この温度センサーを保持し、バッテリーを収納したケースの内外に貫通した取付穴に取り付けられ、センサー本体の先端部をケース内に突出させるためのバッテリー用温度センサーの取付用クリップと、を備えたセンサーユニットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このセンサーユニットは、構造が簡便で、簡便に装着ができるばかりでなく、温度センサーの抜けや移動、或いはガタ付きを防止することができる。

特開２０１２−１５９３０４号公報

しかし、従来のセンサーユニットは、取り付け対象が異なるような場合、取付用クリップから突き出した温度センサーの先端が、物体に接触して破損することを防止するため、取り付け対象ごとに、取付用クリップを交換するなどして突出量を調整しなければならない問題がある。

従って、本発明の目的は、取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減するセンサ装置を提供することにある。

本発明の一態様は、基部の第１の面に設けられ、基部を貫通してセンサを挿入可能にする貫通孔を有する挿入部と、挿入部に設けられ、貫通孔からのセンサの突出量を調整すると共にセンサを保持する保持調整部と、基部の第１の面に設けられ、挿入部に挿入されて保持調整部により保持されたセンサが取り付け対象の方向に押し込まれて突出量を増やしつつセンサの検出対象物と接触する際、取り付け対象と接触して変形すると共に、押し込みが解除されることで取り付け対象の方向とは反対方向の復元力を生成して復元力の方向にセンサを移動させ、センサと検出対象物との適切な突出量を生成する生成部と、を有する保持部を備えたセンサ装置を提供する。

本発明によれば、取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係るセンサ装置の斜視図であり、（ｂ）は、アジャスタの要部断面図であり、（ｃ）は、センサ装置の要部断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係るセンサ装置の取付方法を説明するための要部断面図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係るセンサ装置は、基部の第１の面に設けられ、基部を貫通してセンサを挿入可能にする貫通孔を有する挿入部と、挿入部に設けられ、貫通孔からのセンサの突出量を調整すると共にセンサを保持する保持調整部と、基部の第１の面に設けられ、挿入部に挿入されて保持調整部により保持されたセンサが取り付け対象の方向に押し込まれて突出量を増やしつつセンサの検出対象物と接触する際、取り付け対象と接触して変形すると共に、押し込みが解除されることで取り付け対象の方向とは反対方向の復元力を生成して復元力の方向にセンサを移動させ、センサと検出対象物との適切な突出量を生成する生成部と、を有する保持部を備える。

このセンサ装置は、保持部に挿入されたセンサを、検出対象物と接触するまで挿入部から突出させた後、変形した生成部の復元力により、センサが保持部と共に取り付け対象の方向とは反対方向に移動するので、検出対象物とセンサとの適度な距離を形成し、取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減することができる。

[実施の形態]
（センサ装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係るセンサ装置の斜視図であり、（ｂ）は、アジャスタの要部断面図であり、（ｃ）は、センサ装置の要部断面図である。なお、実施の形態に係る各図において、描かれた画像と画像の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。

このセンサ装置１は、例えば、検出対象物６の接近及び離脱を検出するセンサである。この検出対象物６は、一例として、図１（ｃ）の紙面において、左方向に移動可能に構成されている。従って、検出対象物６は、図１（ｃ）の状態が、最もセンサ装置１に近づいている状態である。この検出対象物６は、例えば、センサ３を介して、図１（ｃ）の左側に押されても移動しないように構成されているものとする。

センサ装置１は、例えば、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、基部２０の第１の面としての取付面２０ａに設けられ、基部２０を貫通してセンサ３を挿入可能にする貫通孔２１０を有する挿入部２１と、挿入部２１に設けられ、貫通孔２１０からのセンサ３の突出量を調整すると共にセンサ３を保持する保持調整部としての爪部２５と、を備えて概略構成されている。

またセンサ装置１は、例えば、基部２０の取付面２０ａに設けられ、挿入部２１に挿入されて爪部２５により保持されたセンサ３が取り付け対象としての板部材７の方向に押し込まれて突出量を増やしつつセンサ３が検出対象物６と接触する際、板部材７と接触して変形すると共に、押し込みが解除されることで板部材７の方向とは反対方向の復元力を生成して復元力の方向にセンサ３を移動させ、センサ３と検出対象物６との適切な突出量を生成する生成部としての凸部２００と、を有する保持部としてのアジャスタ２を備えて概略構成されている。なお、板部材７は、一例であり、これに限定されない。

また基部２０は、凸部２００に隣接して変形の起点となる溝を有する。本実施の形態では、凸部２００が第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２により構成されるので、基部２０には、第１の凸部２０１に隣接する溝２０３と、第２の凸部２０２に隣接する溝２０４と、が形成されている。

（アジャスタ２の構成）
アジャスタ２は、例えば、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、板形状の基部２０を有している。この基部２０の取付面２０ａには、四角い筒形状を有する挿入部２１が形成されている。アジャスタ２は、例えば、樹脂材料を用いて形成されている。

基部２０に設けられた凸部２００は、挿入部２１を挟むように第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２を備えている。また基部２０は、挿入部２１を挟むように第１の爪部２６及び第２の爪部２７を有している。この第１の凸部２０１は、基部２０の取付面２０ａの一方側に第１の爪部２６と共に設けられ、第２の凸部２０２は、他方の側に第２の爪部２７と共に設けられている。

この第１の爪部２６及び第２の爪部２７は、例えば、先端が先細る形状、言い換えるなら、三角柱を横にして板に張り付けたような形状を有し、挿入後の板部材７側の側面が、板部材７と接触して抜け止めとなっている。つまり、第１の爪部２６及び第２の爪部２７の先端部分が抜け止めとなり、取付孔７０に挿入されたアジャスタ２が容易に抜けないようになっている。

アジャスタ２は、第１の爪部２６と第１の凸部２０１、及び第２の爪部２７と第２の凸部２０２との間に板部材７が嵌るように構成されている。図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の爪部２６の先端部分の取付面２ａ側と第１の凸部２０１の端面２０１ａまでの幅Ｗ_１は、板部材７の厚みに応じて設定される。また、第２の爪部２７の先端部分の取付面２ａ側と第２の凸部２０２の端面２０２ａまでの幅もＷ_１である。この幅Ｗ_１は、一例として、取り付け対象の厚みと実質的に同じか、一割から二割薄いことが好ましい。この方が、凸部２００が変形することによる押し付けにより、アジャスタ２と取り付け対象との接触が保てるので、アジャスタ２と板部材７との取り付けのガタに起因する、後述する検出対象物６とセンサ３の端面３３０との距離ｄ_３の変化が抑制される。

第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２は、基部２０の取付面２０ａから突出するように設けられている。この第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２は、溝２０３及び溝２０４を起点として容易に変形するように構成されている。第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２は、一例として、基部２０と一体となるように形成されている。

なお、本実施の形態に係る凸部２００は、挿入部２１を挟むように基部２０に形成されているが、これに限定されず、基部２０とは別部材として形成されても良い。また、生成部の変形例としては、例えば、コイルの中央に挿入部２１が挿入されるようなコイルばね等の変形による復元力を生成する部材により構成されても良い。さらに、生成部は、例えば、変形による復元力を生成する部材により、挿入部２１を囲む円筒形状の部材として構成されても良い。

また第１の爪部２６の取付面２０ａ側には、凹部２６０が形成されている。また第２の爪部２７の取付面２０ａ側には、凹部２７０が形成されている。

板部材７にアジャスタ２が取り付けられた状態で、さらにアジャスタ２を、板部材７の取付孔７０に押し込む方向に移動させることができる距離は、図１（ｂ）に示す幅Ｗ_２分の距離である。この幅Ｗ_２は、凸部２００の端面と、基部２０の取付面２０ａまでの幅である。第１の凸部２０１の場合、幅Ｗ_２は、端面２０１ａと取付面２０ａまでの幅である。

この幅Ｗ_２は、一例として、センサ３の端面３３０と検出対象物６との理想的な距離に応じて設定される。つまり、センサ３が検出対象物６と接触した後、復元力により接触が解除されると、この幅Ｗ_２分の距離が、少なくとも両者に開くこととなるからである。

爪部２５は、挿入部２１の端部２２に設けられた開口２４の縁から突出するように設けられ、センサ３が貫通孔２１０に挿入され、センサ３に設けられた谷部３６に爪部２５が嵌ることで、開口２４からのセンサ３の突出量Ｐの調整を可能にすると共にセンサ３の保持を可能にする。この突出量Ｐは、例えば、図１（ｃ）に示すように、挿入部２１の端面２２０からセンサ３の端面３３０までの距離である。

この爪部２５により形成される開口２５０は、センサ３の端面３３０とほぼ同じ形状と大きさになっている。なお、爪部２５は、開口２４の全ての縁に形成されることに限定されず、センサ３の調整部３７に応じて形成されても良い。

爪部２５は、図１（ｃ）に示すように、断面が三角形状となり、その頂点がセンサ３の谷部３６に嵌り込むように構成されている。また爪部２５は、山部３５を乗り越えられるように柔軟性を有するように構成されている。この爪部２５が、センサ３の谷部３６に嵌ることにより、アジャスタ２は、センサ３を保持することが可能となる。

（センサ３の構成）
センサ３の本体３０は、例えば、細長い四角柱形状を有している。この本体３０は、少なくとも１つの側面に、複数の山部３５及び谷部３６を有する。本体３０は、例えば、樹脂材料を用いて複数の山部３５及び谷部３６と共に形成されている。なお、本体３０は、四角柱形状に限定されず、円柱形状等であっても良い。

具体的には、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体３０の長手方向の第１の側面３１、及び第１の側面３１の反対側の第２の側面３２には、複数の山部３５及び谷部３６を備えた調整部３７が設けられている。つまり調整部３７は、本体３０の対となる側面（第１の側面３１及び第２の側面３２）に設けられている。なお、調整部３７は、少なくとも１つの側面に形成されても良いし、隣り合う側面に形成されても良い。

この山部３５は、例えば、三角柱形状を有している。谷部３６は、２つの山部３５の間に形成される。アジャスタ２にセンサ３を取り付けた際、例えば、図１（ｃ）に示すように、谷部３６と谷部３６との距離ｄ_１が、アジャスタ２の端部２２の端面２２０からセンサ３の端面３３０までの突出量Ｐを決めている。なお、山部３５は、三角柱形状に限定されず、円柱を半分にした形状や、三角柱の頂点が丸くなった形状等を有していても良い。

調整部３７は、突出量Ｐを調整するために設けられている。この調整部３７は、例えば、本体３０の先端部３３から終端部３４の途中まで形成されているが、これに限定されず、先端部３３から終端部３４まで形成されても良い。

本体３０の先端部３３には、例えば、磁気センサ３ａが設けられている。この磁気センサ３ａは、例えば、本体３０を形成する際に、本体３０の内部に配置される。なお、本実施の形態に係る検出部は、磁気センサであるが、これに限定されず、温度センサ等の磁場の変化を検出するセンサ以外であっても良い。

磁気センサ３ａは、例えば、検出対象物６のセンサ装置１への接近及び離脱に伴う磁場の変化を検出するセンサである。従って検出対象物６は、当該磁場を生成する磁石及び電磁石等の磁場発生部材である。また、本体３０が、磁場発生部材を備える構成である場合は、検出対象物６は、例えば、磁場を変化させる金属等の磁性体を含んで形成される。

図１（ｃ）に示す検出対象物６は、センサ装置１の端面２２０までの距離Ｌが最も小さい場合を図示している。つまり、検出対象物６は、図１（ｃ）の紙面の左側に移動するように構成されている。従って、センサ装置１は、磁気センサ３ａと検出対象物６とが近い方が良いので、アジャスタ２の端面２２０からの突出量Ｐが、距離Ｌ以下であると共に、磁気センサ３ａと検出対象物６が離れすぎないことが好ましい。

以下に、本実施の形態に係るセンサ装置１を板部材７に取り付ける方法について説明する。

（センサ装置１の取付方法）
図２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係るセンサ装置の取付方法を説明するための要部断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、センサ３をアジャスタ２の貫通孔２１０に挿入する。続いて、アジャスタ２を板部材７に取り付けた後の端面２２０と検出対象物６との距離Ｌに基づいて定められた突出量Ｐに応じてセンサ３とアジャスタ２とを相対移動させ、挿入部２１の爪部２５を谷部３６に嵌め込む。図２（ａ）では、距離Ｌに基づいて先端部３３から最初の谷部３６に爪部２５を嵌め込んでいる。距離Ｌが長い場合は、例えば、先端部３３から二番目以降の谷部３６に爪部２５を嵌め込む。従って、突出量Ｐと距離Ｌの差が、谷部３６と山部３５とに応じた距離ｄ_２よりも小さくなることが好ましい。

次に、センサ３がアジャスタ２に支持された状態で、センサ３の終端部３４を介してセンサ３とアジャスタ２とを板部材７方向に、つまり、図２（ａ）に示す矢印の方向に押しながら、アジャスタ２の第１の爪部２６及び第２の爪部２７を板部材７の取付孔７０に挿入する。第１の爪部２６及び第２の爪部２７は、板部材７の表面７１側の取付孔７０に接触し、表面７１から裏面７２方向にアジャスタ２が押し込まれると、挿入部２１方向に撓んでそれぞれの頂点が取付孔７０を通過し、凹部２６０及び凹部２７０に板部材７が嵌り込む。

板部材７の厚みが幅Ｗ_１よりも厚い場合、アジャスタ２を板部材７に取り付けた状態において、主に第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２が変形して、第１の爪部２６と第１の凸部２０１、及び第２の爪部２７と第２の凸部２０２とにより板部材７を挟んで、アジャスタ２と板部材７との接触を保つことができる。

次に、アジャスタ２が板部材７に取り付けられた後、図２（ｂ）に示すように、さらにセンサ３の終端部３４を介して、センサ３を挿入部２１に押し込むと、爪部２５が、外側に向かって変形しながら山部３５の斜面に接触し、センサ３の端面３３０が検出対象物６に接触する。

この際、第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２が、主に、溝２０３及び溝２０４を起点として変形すると共に、第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２もまた変形する。主に、この変形が弾性範囲内で行われるので、図２（ｂ）に矢印で示す元に戻る力、つまり復元力が生じる。なお、図２（ｂ）では、第１の凸部２０１及び第２の凸部２０２の近傍の変形具合を模式的に表している。

取り付けを行っている者は、この接触が感じられた後、センサ３から手を離す。

押し込む方向の力が解除されることで、主に、爪部２５の復元力、及び変形した凸部２００の復元力により、アジャスタ２及びセンサ３が、押し込まれる方向とは反対の方向に移動する。図２（ｃ）は、反対の方向に戻った状態のセンサ装置１を図示している。

この取り付けにより、図２（ｃ）に示すように、センサ３の端面３３０と検出対象物６との適度な距離ｄ_３が得られる。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るセンサ装置１は、取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減することができる。

具体的には、センサ装置１は、アジャスタ２に挿入されたセンサ３を、検出対象物６と接触するまで挿入部２１から突出させた後、変形した凸部２００の復元力により、センサ３がアジャスタ２と共に板部材７の方向とは反対方向に移動するので、検出対象物６とセンサ３との適度な距離ｄ_３が形成され、取り付け作業及び検出対象物の移動等における破損を防止すると共に取り付け作業の手間を低減することができる。従って、センサ装置１は、検出対象物６が移動してもセンサ３に直接接触しないので、破損を防止することができる。

このセンサ装置１の取り付けは、センサ３をアジャスタ２に押し込んで、検出対象物６に接触した感触が得られたら押し込むのを止めるだけなので、センサの突出量を管理しながら挿入する場合等と比べて、適度な距離ｄ_３を得るのに手間がかからない。また検出対象物６と取り付け対象との距離が異なる場合であっても、センサ装置１は、取り付け対象に容易に取り付けられる。

検出対象物６とアジャスタ２の端面２２０との距離Ｌは、同じ取り付け対象に取り付ける場合であっても、位置ずれの影響等により、常に一定とは限らない。しかし、センサ装置１は、取り付けの際に凸部２００が変形することによる復元力により、容易に検出対象物６との適度な距離ｄ_３を形成することができる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…センサ装置
２…アジャスタ
２ａ…取付面
３…センサ
３ａ…磁気センサ
６…検出対象物
７…板部材
２０…基部
２０ａ…取付面
２１…挿入部
２２…端部
２４…開口
２５…爪部
２６…第１の爪部
２７…第２の爪部
３０…本体
３１…第１の側面
３２…第２の側面
３３…先端部
３４…終端部
３５…山部
３６…谷部
３７…調整部
７０…取付孔
７１…表面
７２…裏面
２００…凸部
２０１…第１の凸部
２０１ａ…端面
２０２…第２の凸部
２０２ａ…端面
２０３，２０４…溝
２１０…貫通孔
２２０…端面
２５０…開口
２６０…凹部
２７０…凹部
３３０…端面

Claims

基部の第１の面に設けられ、前記基部を貫通してセンサを挿入可能にする貫通孔を有する挿入部と、
前記挿入部に設けられ、前記貫通孔からの前記センサの突出量を調整すると共に前記センサを保持する保持調整部と、
前記基部の前記第１の面に設けられ、前記挿入部に挿入されて前記保持調整部により保持された前記センサが取り付け対象の方向に押し込まれて前記突出量を増やしつつ前記センサの検出対象物と接触する際、前記取り付け対象と接触して変形すると共に、押し込みが解除されることで前記取り付け対象の方向とは反対方向の復元力を生成して前記復元力の方向に前記センサを移動させ、前記センサと前記検出対象物との適切な突出量を生成する生成部と、
を有する保持部を備えたセンサ装置。
前記基部は、前記生成部に隣接して変形の起点となる溝を有する請求項１に記載のセンサ装置。
前記生成部が、前記挿入部を挟むように第１の生成部及び第２の生成部を有し、
前記基部が、前記挿入部を挟むように第１の爪部及び第２の爪部を有し、
前記第１の爪部と前記第１の生成部、及び前記第２の爪部と前記第２の生成部との間に前記取り付け対象が嵌るように構成された請求項１又は２に記載のセンサ装置。
前記検出対象物を検出する検出部を有する本体と、
前記本体の少なくとも１つの側面に、複数の山部及び谷部を有する前記センサを備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
前記保持調整部は、前記挿入部の端部に設けられた開口の縁から突出するように設けられ、前記センサが前記貫通孔に挿入され、前記センサに設けられた谷部に前記保持調整部が嵌ることで、前記開口からの前記センサの突出量の調整を可能にすると共に前記センサの保持を可能にする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のセンサ装置。