[本開示が解決しようとする課題]
振動センサを備えるセンサモジュールは、振動センサを収容するケースと、振動センサと電気的に接続されるケーブルを備える。振動する被検体にケースが取り付けられて、ケース内の振動センサが振動を検知する。被検体の振動のうち所定の方向の振動を検知するように、センサモジュールは取り付けられる。ケースの取り付け場所によっては、ケーブルが被検体に干渉して、センサモジュールの取り付けが困難となる場合がある。
そこで、被検体へのケースの取り付けを容易にすることができるセンサモジュールを提供することを目的の1つとする。
[本開示の効果]
本開示によれば、被検体へのケースの取り付けを容易にすることができるセンサモジュールを提供することができる。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本願のセンサモジュールは、振動する被検体に対して磁力により取り付けられる。センサモジュールは、振動センサと、ケースと、ケーブルと、ケース保持部材と、を備える。ケースは、振動センサを収容する。ケーブルは、振動センサに電気的に接続され、ケースの内部から外部へと引き出される。ケース保持部材は、磁石を含み、ケースの外壁に取り付けられ、ケースを被検体に対して保持する。ケースの外壁は、ケーブルの引き出し方向に交差する第一の面と、第一の面に交差する第二の面と、を含む。ケース保持部材は、第一の面に取り付けられる状態と、第二の面に取り付けられる状態と、を選択可能に構成されている。
本願のセンサモジュールは、磁石を含むケース保持部材がケースに取り付けられる。ケース保持部材に含まれる磁石の磁力によって、ケースは被検体に取り付けられる。ケースは、第一の面と、第一の面に交差する第二の面とを含む。ケース保持部材は、第一の面に取り付けられる状態と、第二の面に取り付けられる状態と、を選択可能に構成されているため、ケース保持部材を第一の面に取り付けて、ケースを被検体に取り付けた際に、ケースから引き出されるケーブルが被検体に干渉する場合でも、第一の面に交差する第二の面にケース保持部材を付け替えることができる。そうすると、被検体に対するケーブルの引き出し方向を変えることができるので、ケーブルの干渉を防止することができる。
このように、本願のセンサモジュールによれば、被検体へのケースの取り付けを容易にすることができるセンサモジュールを提供することができる。
(2)上記センサモジュールにおいては、ケース保持部材は、ケースを被検体に対して保持する際に、被検体に接触する面である接触面を含むように配置される弾性部材を含むようにしてもよい。このようにケース保持部材に弾性部材が配置されることで、被検体に対するケースのずれを抑制する滑り止めとなる。そのため、より安定して被検体にケースを取り付けできる。
(3)上記センサモジュールにおいては、磁石は、平板状であるようにしてもよい。被検体への取り付け箇所が平らな場合、平板状の磁石によって被検体との接触面積を大きく確保し、ケースを被検体により安定して取り付けできる。
(4)上記センサモジュールにおいては、ケース保持部材は、複数の磁石と、複数の磁石を離隔するように保持する磁石保持部材とを含むようにしてもよい。このようにすることで、被検体への取り付け箇所が曲面である場合に、複数の離隔した磁石の磁力によって、ケースを被検体に安定して取り付けることができる。
(5)上記センサモジュールにおいては、ケースの外壁には、振動センサの検知方向を示すマークが表示されているようにしてもよい。このようなマークにより、ケースを被検体に取り付ける際に、振動センサの検知方向を視認することができる。
(6)上記センサモジュールにおいては、振動センサが振動を検知する方向は、第一の面および第二の面に平行または垂直である、このようにすることで、第一の面に平行または垂直な方向の振動を振動センサにより検知することができる。さらに、ケース保持部材を第一の面から第二の面に付け替えても、第二の面に平行または垂直な方向の振動を振動センサにより検知することができる。
(7)本願のセンサモジュールユニットは、上記センサモジュールと、ケース保持部材に換えて使用可能な交換用のケース保持部材と、を備える。交換用のケース保持部材は、磁力および形状の少なくともいずれか一方が、ケース保持部材と異なる。
本願のセンサモジュールユニットは、磁力および形状の少なくともいずれか一方が、ケース保持部材と異なる交換用のケース保持部材を備える。このような交換用のケース保持部材を備えることにより、ケースが取り付けられる被検体に応じて、適当な磁力又は形状を有するケース保持部材に取り替えることができる。従って、被検体の形状または材質に応じて、交換用のケース保持部材に取り替えて、適切にケースを被検体に取り付けることができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
次に、本願のセンサモジュールの一実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。以下、図1~図8において、実施の形態1におけるセンサモジュールのケースの第二の面にケース保持部材を取り付けた状態を説明し、図9~図15において、実施の形態1におけるセンサモジュールのケースの第一の面にケース保持部材を取り付けた状態を説明する。図16~図25において、ケースの第二の面に取り付けたケース保持部材を取り外し、ケースの第一の面にケース保持部材を取り付ける工程を説明する。図26および図27において、実施の形態1におけるセンサモジュールの変形例を説明する。図28において、本発明の一実施形態に係るセンサモジュールユニットを説明する。図29~図41において、実施の形態2におけるセンサモジュールを説明する。図42において、実施の形態2におけるセンサモジュールの変形例を説明する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1におけるセンサモジュールの構造を示す概略斜視図である。図2は、実施の形態1におけるセンサモジュールの構造を示す概略斜視図である。図2は、図1に示す配置の状態の上方側から見た時の概略斜視図である。図3は、実施の形態1におけるセンサモジュールの平面図である。図3は、図1のZ軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きからセンサモジュールを見た時の図である。図4は、実施の形態1におけるセンサモジュールの断面図である。図4は、センサモジュールを図3中のA-Aで示す平面で切断した場合の断面図である。図5は、実施の形態1におけるセンサモジュールの断面図である。図5は、センサモジュールを図3中のB-Bで示す平面で切断した場合の断面図である。図6は、実施の形態1におけるセンサモジュールの断面図である。図6は、センサモジュールを図3中のC-Cで示す平面で切断した場合の断面図である。図7は、実施の形態1におけるセンサモジュールの側面図である。図7は、図1のY軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きからセンサモジュールを見た時の図である。図8は、実施の形態1におけるセンサモジュールの側面図である。図8は、図1のX軸方向を示す矢印の向きからセンサモジュールを見た時の図である。なお、図1~図8は、ケース保持部材を第二の面に取り付けた状態を示している。
図1~図8を参照して、センサモジュール1は、振動センサ10と、ケース30と、ケース保持部材40と、ケーブル20と、を備える。ケース30は、立方体状の形状である。ケース30の外壁は、それぞれ平らな6面を有する。すなわち、ケース30において、第一の面31と第四の面34とが対となり、X軸方向に間隔をあけて平行に配置される。また、第二の面32と第三の面33とが対となり、Z軸方向に間隔をあけて平行に配置される。また、第五の面35と第六の面36とが対となり、Y軸方向に間隔をあけて平行に配置される。
ケーブル20は、ケース30の内部から外部へと引き出され、第四の面34から引き出される。ケーブル20は、引き出し方向Sに沿って引き出されている。引き出し方向Sは、第四の面34に垂直な方向(図1および図2においてX軸方向)である。第一の面31は、引き出し方向Sに対して傾斜している。より具体的には、第一の面31は、引き出し方向Sに対して直交している。なお、引き出し方向Sに対して傾斜しているとは、引き出し方向Sと平行に配置されていないことをいう。
ケース30は、2つの部材に分割可能であり、第1のケース構成部材301と、第2のケース構成部材302とから構成される。第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とに分割した状態とし、振動センサ10を内部に収容させてから、第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とが組み合わされる。第一の面31、第四の面34、第五の面35および第六の面36には分割線Tが表れる。
ケース30は、第四の面34からX軸方向に突出する中空状の突出部301Aを有する。特に図2を参照して、突出部301Aは、第1のケース構成部材301と、第2のケース構成部材302とが合わさって形成されている。突出部301Aは、ケーブル20が引き出し方向Sに沿って引き出されるように、ケーブル20のケース30側の部分を支持している。
特に図1を参照して、第一の面31には、第三の面33および第五の面35が位置する側の角部の近傍に、ピン穴641が設けられている。また、第一の面31には、第三の面33および第六の面36が位置する側の角部の近傍に、ピン穴642が設けられている。ピン穴641、642は、丸棒状のピンが挿入可能な形状を有する。さらに、第一の面31には、分割線Tよりも第二の面32側にそれぞれY軸方向に間隔をあけて2つのねじ穴701、702が設けられている。
特に図5を参照して、第1のケース構成部材301には、第五の面35に近い側にZ軸方向に凹んだねじ穴306が設けられている。第1のケース構成部材301には、第六の面36に近い側にZ軸方向に凹んだねじ穴307が設けられている。
特に図5を参照して、第2のケース構成部材302には、第五の面35に近い側にZ軸方向に貫通するねじ穴421が設けられている。第六の面36に近い側にZ軸方向に貫通するねじ穴422が設けられている。
ねじ穴306が設けられた位置とねじ穴421が設けられた位置とが一致するように配置され、皿ねじ671により、第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とが固定される。ねじ穴307が設けられた位置とねじ穴422が設けられた位置とが一致するように配置され、皿ねじ672により、第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とが固定される。このようにして、第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とは組み合わされる。
特に図6を参照して、第1のケース構成部材301には、Y軸方向の中央領域にZ軸方向を示す矢印の向きに凹んだ凹部311と、Y軸方向の中央領域よりも第五の面35に近い側にZ軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きに突出する突出部312と、Y軸方向の中央領域よりも第六の面36に近い側にZ軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きに突出する突出部313と、が設けられている。第2のケース構成部材302には、Z軸方向を示す矢印の向きに突出し凹部311に対応する形状を有する突出部321と、Z軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きに凹み突出部312に対応する形状を有する凹部322と、Z軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きに凹み突出部313に対応する形状を有する凹部323とが設けられている。第1のケース構成部材301と第2のケース構成部材302とが組み合わされた際に、凹部311と突出部321とは嵌め合うように配置される。同様に、突出部312と凹部322とは嵌め合うように配置される。同様に、突出部313と凹部323とは嵌め合うように配置される。
特に図4を参照して、振動センサ10は、第1のケース構成部材301内に収容される。振動センサ10は、ケース30内に設けられ、基板12の下部に取り付けられる。基板12は、第2のケース構成部材302に取り付けられる固定台13の上に配置される。振動センサ10は、ケース30内に設けられる配線11を介して、ケーブル20と電気的に接続される。振動センサ10は、第一の方向と、第一の方向と直交する第二の方向と、第一の方向および第二の方向のそれぞれと直交する第三の方向との振動を検知可能であり、本実施の形態1においては、図1におけるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3軸の方向の振動を振動センサ10は検知可能である。
ケーブル20は、振動センサ10において得られた検知信号をケーブル20の他方端側に接続される振動検知装置等に伝送する。
特に図1を参照して、ケース保持部材40は、平板状の磁石43と、弾性部材44と、第一の面31にケース保持部材40を連結する後述する連結部材37(図9等参照)と、後述する皿ねじ61(図4等参照)と、後述するねじ65(図11等参照)と、後述するOリング66(図11等参照)と、後述するピン71、72(図20参照)と、後述する皿ねじ681、682(図22等参照)とを含む。なお、連結部材37と、ねじ65と、Oリング66と、ピン71、72と、皿ねじ681、682とは、ケース保持部材40が第二の面32に取り付けられている場合には使用しない部材であり、後述する図9以降で説明するケース保持部材40が第一の面31に取り付けられる場合に用いられる部材である。磁石43は、直方体状の形状を有する。磁石43は、第二の面32に接触するように取り付けられる。特に図4を参照して、磁石43にはX軸方向の中央領域にZ軸方向に貫通したねじ穴411が設けられている。第2のケース構成部材302には、第二の面32のX軸方向の中央領域にZ軸方向に貫通したねじ穴305が設けられている。ねじ穴411が設けられた位置とねじ穴305が設けられた位置とが一致するように配置し、皿ねじ61により、磁石43と第2のケース構成部材302とが固定される。このようにして、磁石43と第2のケース構成部材302とが組み合わされる。
特に図1を参照して、磁石43の第2のケース構成部材302が位置する側とは反対側の面41には、弾性部材44が接触するように配置される。弾性部材44は、平板状である。弾性部材44の磁石43が位置する側とは反対側の面441は、ケース30を被検体に対して保持する際に、被検体に接触する接触面となる。弾性部材44は、ゴム製の弾性シートからなる。このように弾性部材44が配置されることで、被検体に対するケース30のずれを抑制する滑り止めとなる。そのため、より安定して被検体にケース30を取り付けできる。
このようにして、ケース保持部材40は、第二の面32に取り付けられる。また、ケース保持部材40は、第一の面31にも取り付け可能であり、第二の面32に取り付けられる状態と、第一の面31に取り付けられる状態と、を選択可能に構成されている。
なお、特に図2を参照して、ケース30の外壁には、振動センサ10の検知方向を示すマーク50が表示されている。マーク50は、第三の面33に表示されている。マーク50は、ケース30に収容される振動センサ10の検知方向と対応するように配置される。本実施の形態においては、マーク50は、X軸方向を示す矢印形状のマーク51と、Y軸方向を示す矢印形状のマーク52と、Z軸方向を示す矢印形状のマーク53と、を含む。マーク51~マーク53は、立体的に第三の面33の外壁のベース面から突出するように設けられている。このようなマーク50により、振動センサ10の検知方向を視認することができる。また、マーク51~マーク53は立体的に設けられているため、手触りによっても、振動センサ10の検知方向を確認することができる。
次に、ケース保持部材40を第一の面31に取り付けた場合について説明する。図9は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の概略斜視図である。図10は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の平面図である。図10は、図9のZ軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きからセンサモジュール1を見た時の図である。図11は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の断面図である。図11は、センサモジュール1を図10中のA-Aで示す平面で切断した場合の断面図である。図12は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の断面図である。図12は、センサモジュール1を図10中のB-Bで示す平面で切断した場合の断面図である。図13は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の側面図である。図13は、図9のY軸方向を示す矢印の向きとは反対の向きからセンサモジュール1を見た時の図である。図14は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の底面図である。図14は、図9のZ軸方向を示す矢印の向きからセンサモジュール1を見たときの図である。図15は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の側面図である。図15は、図9のX軸方向を示す矢印の向きからセンサモジュール1を見たときの図である。図9~図15は、ケース保持部材40を第一の面31に取り付けた状態を示す図である。
図9~図15を参照して、第一の面31に連結部材37が接触するように配置される。連結部材37は、直方体状の形状を有する。連結部材37は、X軸方向から平面的に見て、第一の面31と同じ大きさを有する。特に図12を参照して、図12に示す断面において、連結部材37のZ軸方向の中央領域より第二の面32および第六の面36に近い側には、X軸方向に貫通するねじ穴372が設けられている。また、後述する図21に表れるようにねじ穴371が設けられている。ねじ穴372が設けられた位置とねじ穴702が設けられた位置とが一致するように配置され、皿ねじ682により、第2のケース構成部材302と連結部材37とが固定される。このようにして、第2のケース構成部材302と連結部材37とが組み合わされる。
特に図11を参照して、連結部材37のZ軸方向の中央領域には、X軸方向に貫通するねじ穴373が設けられている。ねじ穴373が設けられた位置とねじ穴411が設けられた位置とが一致するように配置され、皿ねじ61により、連結部材37と磁石43とが固定される。このようにして、連結部材37と磁石43とが組み合わされている。
特に図11を参照して、第2のケース構成部材302に設けられたねじ穴305には、ねじ65が嵌め込まれている。ねじ65と、第2のケース構成部材302との間には、Oリング66が配置されている。
特に図9を参照して、連結部材37のケース30が位置する側とは反対側に位置する面374に接触するように磁石43が配置される。磁石43の連結部材37が位置する側とは反対側の面41に接触するように弾性部材44が配置される。
次に、センサモジュール1において、ケース保持部材40が第二の面32に取り付けられた状態から第一の面31に取り付けられた状態とする場合について説明する。すなわち、第二の面32に取り付けられたケース保持部材40を取り外して、第一の面31に取り付ける場合について説明する。図16~図25は、実施の形態1のセンサモジュール1において、第二の面32に取り付けられた状態から第一の面31に取り付けられた状態とする場合を説明するための概略斜視図である。なお、図16は、実施の形態1におけるセンサモジュール1から弾性部材44を取り外した状態を示す図である。図17は、図16に示すセンサモジュール1から皿ねじ61を取り外した状態を示す図である。図18は、図17に示すセンサモジュール1から磁石43を取り外した状態を示す図である。図19は、図18に示すセンサモジュール1にねじ65およびOリング66を取り付けた状態を示す図である。図20は、図19に示すセンサモジュール1にピン71およびピン72を挿入した状態を示す図である。図21は、図20に示すセンサモジュール1に連結部材37を取り付けた状態を示す図である。図22は、ケース30と連結部材37とを組み合わせた状態を示す図である。図23は、図22に示すセンサモジュール1に磁石43を取り付けた状態を示す図である。図24は、連結部材37と磁石43とを組み合わせた状態を示す図である。図25は、図24に示すセンサモジュール1の磁石43に弾性部材44を取り付けた状態を示す図である。
まず図1を参照して、第二の面32に磁石43が配置され、磁石43の第2のケース構成部材302が位置する側とは反対側の面41に弾性部材44が配置されている。次に、図1および図16を参照して、磁石43から弾性部材44が取り外される。そうすると、皿ねじ61の頂部が露出することとなる。次に、図16および図17を参照して、磁石43と第2のケース構成部材302とを固定している皿ねじ61が取り外される。そして、図17および図18を参照して、第2のケース構成部材302から磁石43が取り外される。この時、皿ねじ671および皿ねじ672の頂部が露出することとなる。次に、図18および図19を参照して、第2のケース構成部材302に形成されたねじ穴305には、ねじ65が嵌め込まれる。ねじ65と、第2のケース構成部材302との間には、Oリング66が配置される。図19および図20を参照して、ピン穴641、642にはそれぞれピン71、72が挿入される。
その後、図20および図21を参照して、連結部材37に設けられたピン穴(図示せず)にピン71およびピン72を挿入し、連結部材37は第一の面31に接触するように配置される。このとき、連結部材37に設けられたねじ穴371、372が設けられた位置と、第2のケース構成部材302に設けられたねじ穴701、702が設けられた位置とが一致するように配置される。
図21および図22を参照して、ねじ穴371、372には、皿ねじ681、682が取り付けられ、連結部材37とケース30とが固定される。図22および図23を参照して、連結部材37のケース30が位置する側とは反対側の面374に磁石43が接触するように配置される。磁石43に設けられたねじ穴411が設けられた位置と連結部材37に形成されたねじ穴373が設けられた位置とが一致するように配置される。
図23および図24を参照して、ねじ穴411に皿ねじ61が取り付けられ、磁石43と連結部材37とが固定される。そして、図24および図25を参照して、磁石43の連結部材37が位置する側とは反対側に位置する面41に弾性部材44が接触するように配置される。
このように、実施の形態1のセンサモジュール1は、磁石43を含むケース保持部材40がケース30に取り付けられる。ケース保持部材40に含まれる磁石43の磁力によって、ケース30は被検体に取り付けられる。ケース30は、第一の面31と、第一の面31に交差する第二の面32とを含む。ケース保持部材40は、第二の面32に取り付けられる状態と、第一の面31に取り付けられる状態と、を選択可能に構成されているため、ケース保持部材40を第二の面32に取り付けて、ケース30を被検体に取り付けた際に、ケース30から引き出されるケーブル20が被検体に干渉する場合でも、第二の面32に交差する第一の面31にケース保持部材40を付け替えることができる。そうすると、被検体に対するケーブル20の引き出し方向Sを変えることができるので、ケーブル20の干渉を防止することができる。このように、実施の形態1のセンサモジュール1によれば、被検体へのケース30の取り付けを容易にすることができるセンサモジュール1を提供することができる。
なお、上記実施の形態では、磁石43は、平板状である。被検体への取り付け箇所が平らな場合、平板状の磁石43によって被検体との接触面積を大きく確保し、ケース30を被検体により安定して取り付けできる。
なお、上記実施の形態では、振動センサ10は、三軸の方向であるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向を検知可能である。第二の面32は、振動センサ10が振動を検知する方向であるX軸方向およびY軸方向と平行に配置される。また、第二の面32は、Z軸方向に垂直に配置される。第一の面31は、振動センサ10が振動を検知する方向であるY軸方向およびZ軸方向に平行に配置される。また、第一の面31は、X軸方向に垂直に配置される。このようにすることで、第二の面32に平行または垂直な方向の振動を振動センサ10により検知することができる。さらに、ケース保持部材40を第二の面32から第一の面31に付け替えても、第一の面31に平行または垂直な方向の振動を振動センサ10により検知することができる。
なお、上記の実施の形態では、連結部材37は、ピンおよび皿ねじを用いて第一の面31に取り付けられる構成としたが、これに限らず、以下の構成としてもよい。上記したピンの代わりに、連結部材37と一体であって、第一の面31に接触する接触面から突出する突出部を連結部材37に設ける構成とする。第一の面31には突出部に対応するように凹む凹部を設ける。突出部を凹部に嵌め込み、皿ねじにより連結部材37を第一の面31に取り付けることにより、連結部材37とケース30とは固定される。このような構成とすることで、ピンを取り付ける手間を省くことができるとともに、部材の点数を減らすことができる。
なお、上記の実施の形態では、ケース保持部材40は、連結部材37と、ピン71およびピン72とを含む構成としたが、これに限らず、ケース保持部材40は、連結部材37と、ピン71およびピン72とを備えない構成としてもよく、例えば、ケース保持部材40がケース30の第一の面31に直接取り付けられる構成としてもよい。
なお、上記の実施の形態では、ねじ65と、第2のケース構成部材302との間には、Oリング66が配置される構成としたが、これに限らず、Oリング66の代わりに、例えば薄い金属の板状の部材である平座金を配置してもよい。以下の構成についても同様である。
次に、変形例について説明する。図26は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の第1の変形例を示す概略斜視図である。図26を参照して、ケース30の第二の面32に接触するように磁石46が配置されている。なお、磁石46は、皿ねじ61によって第2のケース構成部材302に固定されている。磁石46は、直方体状の磁石からなる。磁石46は、Z軸方向から平面的に見て、第二の面32よりも小さく形成されている。磁石46は、磁石43よりも体積が小さく形成されている。磁石46のケース30が位置する側とは反対側の面461に接触するように弾性部材47が配置される。弾性部材47は、平板状の形状を有する。弾性部材47の形状は、Z軸方向から平面的に見て、磁石46の形状に一致する。被検体において平らな形状が狭い場合には、磁石43よりも形状の小さい磁石46によって、ケース30を被検体に安定して固定できる。
図27は、実施の形態1におけるセンサモジュール1の第2の変形例を示す概略斜視図である。図27を参照して、ケース30の第二の面32に接触するように磁石48が配置されている。なお、磁石48は、皿ねじ61によって第2のケース構成部材302に固定されている。磁石48は、円柱状の形状を有する。磁石48のケース30が位置する側とは反対側の面481に接触するように弾性部材49が配置される。弾性部材49は、円板状の形状を有する。弾性部材49の形状は、Z軸方向から平面的に見て、磁石48の形状に一致するような構成としてもよい。
図28は、本発明の一実施形態に係るセンサモジュールユニットを示す概略斜視図である。図28を参照して、センサモジュールユニット2は、センサモジュール1と、ケース保持部材40に換えて使用可能な交換用のケース保持部材45と、を備える。交換用のケース保持部材45は、第1のケース保持部材451と第2のケース保持部材452とから構成される。第1のケース保持部材451および第2のケース保持部材452は、それぞれ磁石を含み、第二の面32に取り付けられる状態と、第一の面31に取り付けられる状態と、を選択可能に構成されている。第1のケース保持部材451および第2のケース保持部材452は、それぞれ形状が異なる。
第1のケース保持部材451は、平板状の磁石46と、磁石46をケース30に固定する皿ねじ61と、磁石46の一方の面461に配置される弾性部材47とを含む。なお、皿ねじ61は、磁石46に設けられたねじ穴463に取り付けられる。また、第2のケース保持部材452は、円柱状の磁石48と、磁石48をケース30に固定する皿ねじ61と、磁石48の一方の面481に配置される弾性部材49とから構成される。なお、皿ねじ61は、磁石48に設けられたねじ穴483に取り付けられる。磁石46および磁石48は、磁石43と磁力が同じであり、形状のみが異なる。このようにすることで、被検体の形状に応じて、適切な形状のケース保持部材45を選択して取り付けることができる。なお、交換用のケース保持部材45は、ケース保持部材40と形状が異なる場合について説明したが、ケース保持部材45は、ケース保持部材40と磁力が異なるようにしてもよい。また、ケース保持部材45は、ケース保持部材40と磁石および形状が異なるようにしてもよい。
(実施の形態2)
次に、本願のセンサモジュールの実施の形態2について説明する。実施の形態2は、ケース保持部材40を除いて、実施の形態1の場合と同様の構成を有する。すなわち、実施の形態2においては、ケース保持部材40の構造が、実施の形態1の場合と異なっている。以下、実施の形態1の場合とは異なる点について主に説明する。
図29は、実施の形態2におけるセンサモジュール3の構造を示す概略斜視図である。図30は、実施の形態2におけるセンサモジュール3の構造を示す概略斜視図である。図31は、センサモジュール3に備えられるケース30、第1の部材、皿ねじ、第2の部材および磁石を示す分解斜視図である。図29~図31は、後述するケース保持部材80を第二の面32に取り付けた状態を示す図である。
図29~図31を参照して、ケース保持部材80は、第1の部材82と、磁石保持部材としての第2の部材83と、第1磁石811と、第2磁石812と、第3磁石813と、第4磁石814と、皿ねじ61とを含む。なお、第1磁石811~第4磁石814は、4つの同形状の球状磁石である。特に図30および図31を参照して、第2の部材83は第二の面32に接触するように配置される。第2の部材83は、蓋部83Aと、底部83Bとを含む。
底部83Bは、平板状の形状を有する。底部83Bの外形形状は、Z軸方向から平面的に見て矩形状である。底部83Bの外形形状は、Z軸方向に平面的に見て第二の面32の外形形状と同じである。底部83Bは、Z軸方向を示す矢印の向きに半球状に凹む4つの凹部872、873、874、875が設けられている。4つの凹部872~凹部875は、Z軸方向から平面的に見て、それぞれ間隔をあけて矩形状の4隅の近傍に設けられている。また、底部83Bには、X軸方向およびY軸方向の中央領域にZ軸方向に貫通するねじ穴871が設けられている。
Y軸方向において、凹部872と凹部873との間には、Z軸方向に丸穴状に凹む凹部876が設けられている。同様に、X軸方向において、凹部873と凹部874との間には、Z軸方向に丸穴状に凹む凹部877が設けられている。Y軸方向において、凹部874と凹部875との間には、Z軸方向に丸穴状に凹む凹部878が設けられている。X軸方向において、凹部875と凹部872との間には、Z軸方向に丸穴状に凹む凹部879が設けられている。
蓋部83Aは、平板状の形状を有する。蓋部83Aの外形形状は、Z軸方向から平面的に見て矩形状である。蓋部83Aの外形形状は、Z軸方向に平面的に見て第二の面32の外形形状と同じである。蓋部83Aには、Z軸方向に貫通する4つの貫通孔833、834、835、836が設けられている。貫通孔833を取り囲む側壁面の形状は、第1磁石811における球状の外径面の一部に沿う形状である。貫通孔834を取り囲む側壁面、貫通孔835を取り囲む側壁面、および貫通孔836を取り囲む側壁面についても、貫通孔833を取り囲む側壁面と同様の形状である。貫通孔833~貫通孔836の径は、第1の部材82が配置される側の径よりも底部83Bが配置される側の径の方が大きくなるように構成されている。貫通孔833~貫通孔836は、Z軸方向から平面的に見て、それぞれ間隔をあけて矩形状の4隅の近傍に設けられている。蓋部83Aには、X軸方向およびY軸方向の中央領域にZ軸方向に貫通するねじ穴831が設けられている。
蓋部83Aには、凹部876~凹部879が設けられた位置に対応するように、Z軸方向を示す矢印の向きに突出する4つの円柱状の突出部(図示せず)が設けられている。4つの突出部は、凹部876~凹部879に嵌めこまれるように配置される。
凹部872~凹部875の内方側に、それぞれ第1磁石811~第4磁石814が収容される。そして、貫通孔833~貫通孔836が、それぞれ凹部872~凹部875が設けられた位置に対応するように配置される。このとき、貫通孔833~貫通孔836中に、それぞれ第1磁石811~第4磁石814が位置することになる。このようにして、第1磁石811~第4磁石814は、それぞれ蓋部83Aと底部83Bとに挟み込まれ保持される。
特に図31を参照して、蓋部83Aに設けられたねじ穴831の位置と、底部83Bに設けられたねじ穴871の位置とが一致するように配置される。更に、ねじ穴871が設けられた位置と、ねじ穴305が設けられた位置とは一致するように配置される。そして、皿ねじ61により、第2の部材83と第2のケース構成部材302とが固定される。このようにして第2の部材83と第2のケース構成部材302とが組み合わされている。
特に図30および図31を参照して、第2の部材83の第2のケース構成部材302が位置する側とは反対側に位置する面832に第1の部材82が接触するようにして配置される。第1の部材82は、平板状の形状を有する。第1の部材82には、Z軸方向に貫通する第1貫通孔821と、Z軸方向に貫通する第2貫通孔822と、Z軸方向に貫通する第3貫通孔823と、Z軸方向に貫通する第4貫通孔824とが設けられている。第1貫通孔821~第4貫通孔824は、Z軸方向から平面的に見て、円形状である。第1貫通孔821~第4貫通孔824は、第1磁石811~第4磁石814の形状よりも小さい径である。第1の部材82をZ軸方向から平面的に見て、第1貫通孔821と、第2貫通孔822と、第3貫通孔823と、第4貫通孔824とは、それぞれ間隔をあけて矩形状の4隅の近傍に設けられている。第1貫通孔821~第4貫通孔824は、それぞれ貫通孔833~貫通孔836に対応するように配置される。第1の部材82は弾性を有する弾性部材からなる。本実施の形態においては、第1の部材82は弾性シートからなる。このように第1の部材82が配置されることで、被検体に対するケース30のずれを抑制する滑り止めとなる。そのため、より安定して被検体にケース30を取り付けできる。
次に、センサモジュール3において、第二の面32に取り付けられた状態から第一の面31に取り付けられた状態とする場合について説明する。図32~図41は、実施の形態2のセンサモジュール3において、第二の面32に取り付けられた状態から第一の面31に取り付けられた状態とする場合を説明するための概略斜視図である。図32は、実施の形態2のセンサモジュール3から第1の部材82が取り外された状態を示す図である。図33は、図32に示すセンサモジュール3から皿ねじ61が取り外された状態を示す図である。図34は、図33に示すセンサモジュール3から第2の部材83が取り外された状態を示す図である。図35は、図34に示すセンサモジュール3にねじ65およびOリング66を挿入した状態を示す図である。図36は、図35に示すセンサモジュール3にピン71およびピン72を挿入した状態を示す図である。図37は、図36に示すセンサモジュール3に連結部材37を取り付けた状態を示す図である。図38は、ケース30と連結部材37とを組み合わせた状態を示す図である。図39は、図38に示すセンサモジュール3に第2の部材83を取り付けた状態を示す図である。図40は、連結部材37と第2の部材83とを組み合わせた状態を示す図である。図41は、図40に示すセンサモジュール3に第1の部材82を取り付けた状態を示す図である。
まず図32を参照して、図30に示す状態から第2の部材83の第2のケース構成部材302が位置する側とは反対側に位置する面832に設けられる第1の部材82が取り外される。そして、図32および図33を参照して、第2の部材83とケース30とを固定する皿ねじ61が取り外される。
次に、図33および図34を参照して、第2の部材83がケース30から取り外される。そうすると、皿ねじ671および672の頂部が露出する。そして、図34および図35を参照して、第2のケース構成部材302に形成されたねじ穴305には、ねじ穴305を塞ぐようにねじ65が取り付けられる。ねじ65と、第2のケース構成部材302との間には、Oリング66が配置される。図35および図36を参照して、ピン穴641、642にはそれぞれピン71、72が挿入される。
そして、図36、図37および図38を参照して、第一の面31に接触するように連結部材37が配置される。このとき、連結部材37に設けられたピン穴にピン71、72を挿入するようにする。そして、連結部材37に設けられたねじ穴371、372が設けられた位置と、第2のケース構成部材302に設けられたねじ穴701、702が設けられた位置とが一致するように配置され、皿ねじ681および682により、第2のケース構成部材302と連結部材37とが固定される。
次に、図38および図39を参照して、連結部材37のケース30が位置する側とは反対側に位置する面374に第2の部材83が配置される。この際に、第2の部材83に設けられたねじ穴831が設けられた位置と、連結部材37に設けられたねじ穴373が設けられた位置とが一致するように配置される。
図39および図40を参照して、ねじ穴831に皿ねじ61が取り付けられ、第2の部材83と連結部材37とが固定される。次に、図40および図41を参照して、第2の部材83のケース30が位置する側とは反対側に位置する面832に第1の部材82が配置される。その際に、第1貫通孔821によって第1磁石811の一部が露出するようになる。また、第2貫通孔822によって第2磁石812の一部が露出するようになる。また、第3貫通孔823によって第3磁石813の一部が露出するようになる。また、第4貫通孔824によって第4磁石814の一部が露出するようになる。
上記実施の形態2の構造を有するセンサモジュール3によっても、実施の形態1と同様に、被検体へのケース30の取り付けを容易にすることができるセンサモジュール3を提供することができる。
なお、上記実施の形態では、ケース保持部材80は、第1磁石811と、第2磁石812と、第3磁石813と、第4磁石814と、第1磁石811~第4磁石814を離隔するように保持する磁石保持部材としての第2の部材83とを含む。このようにすることで、被検体への取り付け箇所が曲面である場合に、複数の離隔した磁石の磁力によって、ケース30を被検体に安定して取り付けできる。
次に、実施の形態2の変形例について説明する。図42は、実施の形態2におけるセンサモジュール3の第1の変形例を示す概略斜視図である。図42を参照して、ケース保持部材80は、第1の部材85と、第2の部材86と、第1磁石841と、第2磁石842と、第3磁石843と、第4磁石844とを含む。第1磁石841~第4磁石844は、4つの同形状の球状磁石である。第1磁石841~第4磁石844は、第1磁石811~第4磁石814よりも球の体積が大きい形状を有している。
第2の部材86の外形形状は、Z軸方向に平面的に見て矩形状である。第2の部材86は、Z軸方向に平面的に見て、第二の面32よりも面積が大きく設けられている。第2の部材86は、第2の部材83よりも体積が大きく設けられている。第2の部材86の第2のケース構成部材302が位置する側とは反対側の面861に第1の部材85が接触するように配置されている。
第1の部材85には、Z軸方向に貫通する第1貫通孔851と、Z軸方向に貫通する第2貫通孔852と、Z軸方向に貫通する第3貫通孔853と、Z軸方向に貫通する第4貫通孔854と、が形成されている。第1の部材85をZ軸方向から平面的に見て、第1貫通孔851と、第2貫通孔852と、第3貫通孔853と、第4貫通孔854とは、それぞれ間隔をあけて矩形状の4隅の近傍に設けられている。第1の部材85は、弾性を有する弾性部材からなる。本実施の形態においては、第1の部材85は、弾性シートからなる。第2の部材86は、磁石保持部材として、第1磁石841と、第2磁石842と、第3磁石843と、第4磁石844とを離隔するようにして保持している。このような構成のセンサモジュールは、被検体の取り付け箇所がセンサモジュール3の場合よりも曲面の曲率が小さい場合に、その曲面の形状に適切に沿うようにしてケース30を被検体に取り付けることができる。
なお、センサモジュールユニット2は、実施の形態2におけるケース保持部材80を含んだ構成としてもよい。
なお、上記実施の形態では、振動センサ10は、3軸の方向の振動を検知可能な振動センサとしたが、これに限らず、1軸の方向の振動を検知可能な振動センサであってもよい。このようにすることで、被検体の振動のうち、1軸の方向の振動を検知することができる。この場合の1軸の方向としては、例えば、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のいずれかである。また、振動センサ10は、2軸の方向の振動を検知可能な振動センサであってもよい。このようにすることで、被検体の振動のうち、2軸の方向の振動を検知することができる。この場合の2軸の方向としては、例えば、X軸方向およびY軸方向、X軸方向およびZ軸方向、Y軸方向およびZ軸方向である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。