JP2019190899A

JP2019190899A - 振動検出装置

Info

Publication number: JP2019190899A
Application number: JP2018081226A
Authority: JP
Inventors: 純一安藤; Junichi Ando; 紀雄鈴木; Norio Suzuki
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-31

Abstract

【課題】検出精度が良い振動検出装置を提供する。【解決手段】本発明の振動検出装置１は、振動を検出する振動検出素子１０と、振動検出素子１０が実装される回路基板２０と、回路基板２０が固定される収納部３３と被検出体に固定される一対の固定部３７が設けられたハウジング３０と、を備え、振動検出素子１０を挟むように一対の固定部３７が配置され、振動検出素子１０と一対の固定部３７が同じ軸線Ｌ１上に配置されてなることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、振動検出装置に関するものである。

測定対象の振動を検出する振動検出センサとして、例えば、特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１に示される振動検出センサは、測定対象に直接ねじで止めたり、接着剤を用いて接着するものである。

特開２００２−２９６１０３号公報

しかしながら、このような振動検出センサは、ねじと振動検出センサとの位置関係によっては、測定対象の振動に伴い共振現象を起こし、正確な振動測定ができない虞があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、検出精度が良い振動検出装置を提供することを目的とする。

本発明の振動検出装置は、
振動を検出する振動検出素子１０と、
振動検出素子１０が実装される回路基板２０と、
回路基板２０が固定される収納部３３と被検出体に固定される一対の固定部３７，１３７，２３７，３３７が設けられたハウジング３０，１３０，２３０，３３０と、を備え、
振動検出素子１０を挟むように一対の固定部３７，１３７，２３７，３３７が配置され、振動検出素子１０と一対の固定部３７，１３７，２３７，３３７が同じ軸線Ｌ１上に配置されてなること
を特徴とする。

振動検出素子１０を中心として、一対の固定部３７，２３７，３３７が点対象となるように配置されてなることを特徴とする。

回路基板２０は、収納部３３の内側の面に設けられ壁部３６ａと載置部３６ｂを備えた一対の係止部３６により係止されてなることを特徴とする。

ハウジング３３０は一対の第２の固定部３３８を備え、振動検出素子１０を挟むように一対の第２の固定部３３８が配置され、振動検出素子１０と一対の第２の固定部３３８が同じ軸線Ｌ２上に配置されてなることを特徴とする。

一対の第２の固定部３３８は、振動検出素子１０を中心として点対象となるように配置されてなることを特徴とする。

本発明によれば、検出精度が良い振動検出装置を提供できる。

本発明の一実施形態を示す振動検出装置を示す図。図１のＡ−Ａ線断面図。図１を裏面側から見た図。（ａ）図１のハウジングを示す図。（ｂ）図１の一対の係止部の主要図。図３の別の実施形態を示す図。図３の別の実施形態を示す図。図３の別の実施形態を示す図。

以下に、本発明の一実施形態に係る振動検出装置を添付図面に基づいて説明する。

本発明による振動検出装置１は、図１から図３に示すように、振動を検出する振動検出素子１０と、振動検出素子１０が実装される回路基板２０と、回路基板２０が内部に固定されるハウジング３０と、回路基板２０と電気的に接続されグロメット４１を介してハウジング３０の外部に引き出される配線コード４０と、を備えて構成される。

本実施の形態の振動検出素子１０は、例えば、加速度センサで構成され、直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の振動を検出するものである。例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）型加速度センサが用いられる。ＭＥＭＳ型加速度センサは、加速度を検出する検出素子部と、検出素子からの信号を増幅、調整して出力する信号処理回路で構成される。検出素子部は、静電容量式のものやピエゾ抵抗式のものなどの検出素子で構成される。振動検出素子１０は、上記のもののほか、振動を把握するためのセンサとして用いられているものであれば良い。

回路基板２０は、例えばガラス繊維入り樹脂を基材とし、基材の表面に所定の配線パターンが形成されているものである。回路基板２０は、振動検出素子１０が被検出体側と反対側の面（表側）に実装され、半田によって電気的に接続されている。回路基板２０は、振動検出素子１０への電力供給と振動検出素子１０で検出した振動に基づく電気信号を出力するための配線コード４０が電気的に接続されている。また、回路基板２０は、ハウジング３０に設けられた後述する支持部３４、ボス部３５、一対の係止部３６によって位置決めされ、回路基板２０に設けられた貫通孔に挿通されるボルト５０がボス部３５でねじ止めされることによってハウジング３０に固定される。

ハウジング３０は、振動検出素子１０および回路基板２０を収納するためのものであり、例えばアルミニウムなどの金属材料や、合成樹脂材料で形成される。ハウジング３０は、底面部３１側（被検出体側）が塞がれ，底面部３１と対向する側が開口部３２とされた矩形の箱状に形成され、箱状の内側部分（凹状部分）が振動検出素子１０および回路基板２０の収納部３３とされる。

ハウジング３０は、図２、図４（ａ）に示すように、収納部３３に、底面部３１から開口部３２側の中間部まで突き出し、先端が平面とされた回路基板２０用の支持部３４と、回路基板２０を固定するためのねじ止め用のボス部３５とが形成されている。収納部３３には一対の係止部３６が設けられている。一対の係止部３６は図４（ｂ）に示すように、壁部３６ａと載置部３６ｂを備えており、回路基板２０は支持部３４と一対の係止部３６によって表裏方向（図中の紙面上下方向）に位置決めされる。図２に示すように、支持部３４に当てられた回路基板２０がボルト５０によってハウジング３０に固定される。

ハウジング３０の収納部３３には、振動検出素子１０および回路基板２０を気密的に封止する図示しない封止部材が充填される。封止部材は、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂などが用いられ、収納部３３内を満たすように充填される。封止部材を充填して収納部３３内の振動検出素子１０や回路基板２０を気密状態とすることで、簡単に気密性や防水性を確保することができ、製造工程も簡素化することができる。

図１，図３に示すように、ハウジング３０の底面部３１には、底面部３１から延伸して一対の固定部３７が設けられている。一対の固定部３７は、回路基板２０に実装された振動検出素子１０を中心として点対称となるように設けられている。一対の固定部３７は貫通孔からなり、貫通孔に金属材料からなるリング状のカラー３７ａが圧入されていても良い。一対の固定部３７には例えばボルトが挿通され、図示しない被検出体にナットなどによって固定される。

また、図５に示すように、振動検出装置１００において、振動検出素子１０を挟むように一対の固定部１３７が配置され、振動検出素子１０と一対の固定部１３７が同じ仮想直線（軸線）Ｌ１上に配置されるように構成しても良い。

振動検出素子１０を挟むように一対の固定部３７，１３７が配置され、振動検出素子１０と一対の固定部３７，１３７が同じ軸線Ｌ１上に配置されたことによって、振動検出装置１，１００が被検出体に強固に固定され、共振現象を低減させることができる。また、被検出体の振動を振動検出素子１０に確実に伝えることができる。

振動検出素子１０を中心として、一対の固定部３７が点対象となるように配置されたことによって、振動検出装置１が被検出体に強固に固定され、共振現象を低減させる効果が高まることが期待できる。

回路基板２０が、壁部３６ａと載置部３６ｂを備えた一対の係止部３６により係止されることによって、回路基板２０をねじで固定する際に位置ずれを軽減することが容易となる。つまり、回路基板２０の位置決め精度が向上する。よって共振現象を低減させる効果が高まることが期待できる。

また、ハウジング３０，１３０の収納部３３内に封止部材を充填して気密状態としたので、簡単に製造することができるとともに、防水性を確保することができる。蓋を設けてハウジング３０，１３０の開口部３２を密封する場合に比べ、金型やシール用のパッキンの必要もなく、部品点数を減らすこともできる。

本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述実施形態では、振動検出装置１（ハウジング３０）がＡ−Ａ線を中心に左右対称の場合を主に例示したが、図６に示すように一対の固定部２３７を備えたハウジング２３０が左右非対称の形状であっても同様の効果が期待できる。また、上述実施形態では、一対の固定部が１つの場合を例示したが、図７に示すようにハウジング３３０に一対の固定部３３７と一対の第２の固定部３３８の２つ以上を設けた場合であっても同様の効果が期待できる。なお、一対の固定部３３７と一対の第２の固定部３３８の形状は同じであっても異なっていても良い。

本発明は、被検出体の振動を測定する振動検出センサに好適である。

１振動検出装置
１０振動検出素子
２０回路基板
３０ハウジング
３１底面部
３２開口部
３３収納部
３４支持部
３５ボス部
３６係止部
３６ａ壁部
３６ｂ載置部
３７固定部
３７ａカラー
４０コード
４１グロメット
５０ボルト
１００振動検出装置
１３０ハウジング
１３７固定部
２３０ハウジング
２３７固定部
３３０ハウジング
３３７固定部
３３８第２の固定部
Ｌ１仮想直線（軸線）
Ｌ２仮想直線（第２の軸線）

Claims

振動を検出する振動検出素子と、
前記振動検出素子が実装される回路基板と、
前記回路基板が固定される収納部と被検出体に固定される一対の固定部が設けられたハウジングと、を備え、
前記振動検出素子を挟むように一対の前記固定部が配置され、前記振動検出素子と一対の前記固定部が同じ軸線上に配置されてなること
を特徴とする振動検出装置。
前記振動検出素子を中心として、一対の前記固定部が点対象となるように配置されてなること
を特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
前記回路基板は、前記収納部の内側の面に設けられ壁部と載置部を備えた一対の係止部により係止されてなること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動検出装置。
前記ハウジングは一対の第２の固定部を備え、
前記振動検出素子を挟むように一対の前記第２の固定部が配置され、前記振動検出素子と一対の前記第２の固定部が同じ軸線上に配置されてなること
を特徴とする請求項１から請求項３に記載の振動検出装置。
前記振動検出素子を中心として、一対の前記第２の固定部が点対象となるように配置されてなること
を特徴とする請求項４に記載の振動検出装置。