KR20150090088A

KR20150090088A - 자기 센서 장치

Info

Publication number: KR20150090088A
Application number: KR1020157014152A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 모모세; 데츠오 모치다
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-08-05
Also published as: WO2014084035A1; JP2014106156A; US20150309204A1; CN104813192A

Abstract

자기 센서 자체가 발하는 자계가 센서 밖에 있는 도전체에 영향을 미치는 것에 기인하는 오검출을 방지할 수 있는 자기 센서 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 구체적으로는, 자기 센서 장치(10)에서는, 시료 배치 공간(40)을 사이에 두고, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)이 대향하여 배치되어 있다. 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)을 구비하는 자기 센서 소자(12)는 센서 케이스(11)에 수납되어 있다. 센서 케이스(11)는 비자성의 도전성 금속을 포함하는 외부 케이스(17)를 구비하고 있다. 외부 케이스(17)는 여자 코일(20)의 주위에서의 검출 코일(30)에 대향하는 측, 및 검출 코일(30)의 주위에서의 여자 코일(20)에 대향하는 측을 제외하고, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)의 주위를 모두 덮고 있다. 또한, 외부 케이스(17)의 내측면에는, 자성 금속을 포함하는 자기 실드부(18)가 설치되어 있다.

Description

자기 센서 장치{MAGNETIC SENSOR DEVICE}

본 발명은 검사 대상 시료에 혼재하고 있는 금속 재료나 검사 대상 시료에 부가되어 있는 금속 재료를 자기적으로 검출하는 자기 센서 장치에 관한 것이다.

검사 대상 시료에 포함되는 금속 이물을 자기적으로 검출하는 장치로서, 검사 대상 시료를 연속적으로 반송하는 반송로를 구비하고, 반송로를 따라서 자화 유닛을 배치하고, 자화 유닛의 하류측에 2개의 자기 센서를 배치하고, 2개의 자기 센서의 출력 신호의 차분에 기초하여, 금속 이물을 검출하는 장치(특허문헌 1 참조)가 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 금속 이물을 미리 자화 유닛으로 자화시킴으로써, 비교적 미소한 금속 이물의 검출을 가능하게 하고 있다. 또한, 2개의 자기 센서의 출력 신호의 차분을 연산함으로써, 주변기기 노이즈 등의 외란 자계의 영향을 배제하고 있다.

일본 특허 공개 제2009-257989호 공보

여기서, 여자 코일에 의해 자계를 발생시켜, 그 자계를 검출 코일에 의해 검출하는 자기 센서에서는, 자기 센서 자체가 발하는 자계(여자 코일 및 검출 코일에 의한 자계)가 센서의 외부까지 퍼지고 있다. 센서의 외부에 퍼지는 자계 내에 검사 대상 시료 이외의 도전체가 있고, 그것이 진동 등을 포함하는 어떠한 움직임을 보일 경우, 이 도전체에 의한 자계의 변화도 검출되어버려, 오검출이 일어날 우려가 있었다. 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 외란 자계의 영향에 대해서는 배제할 수 있기는 하지만, 이러한 자기 센서 자체의 자계에 기인하는 센서 밖의 도전체의 오검출을 방지할 수 없다는 문제점이 있었다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 자기 센서 자체가 발하는 자계가 센서 밖에 있는 도전체에 영향을 미치는 것에 기인하는 오검출을 방지할 수 있는 자기 센서 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 자기 센서 장치는, 여자 코일과, 그 여자 코일에 대향하고 있고, 그 여자 코일이 발생시키는 교류 자계를 검출하는 검출 코일과, 그 검출 코일과 상기 여자 코일 사이에 설치된 시료 배치 공간과, 상기 검출 코일의 주위에 있어서의 상기 여자 코일에 대향하는 측, 및 상기 여자 코일의 주위에 있어서의 상기 검출 코일에 대향하는 측을 제외한 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 주위를 모두 덮는 케이스 부재를 갖고, 그 케이스 부재는 비자성의 도전성 금속을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 이와 같이, 검출 코일 및 여자 코일이 시료 배치 공간을 사이에 두고 대향하고 있고, 각 코일로부터 시료 배치 공간으로 향하는 측을 제외한 코일 주위 공간을 모두 덮도록 케이스 부재(비자성의 도전성 금속)를 배치하고 있다. 이렇게 하면, 검출 코일 및 여자 코일로부터 외부로 퍼지는 자계에 의해, 케이스 부재(비자성의 도전성 금속)에 와전류가 발생하여, 검출 코일 및 여자 코일에 의한 자계와는 역의 자계가 발생한다. 이에 의해, 원래의 자계가 캔슬되기 때문에, 시료 배치 공간의 자계에는 영향을 미치는 일 없이, 검출 코일 및 여자 코일에 의한 자계의 외부로의 확대를 방지할 수 있다. 따라서, 시료 배치 공간의 외부에 있는 도전체(검사 대상 시료 이외의 도전체)에 기인하는 오검출을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 케이스 부재의 내측과 외측 중 어느 한쪽, 또는 상기 케이스 부재의 내측과 외측의 양쪽에 배치된 자성 부재를 포함하는 자기 실드부를 갖는 것이 바람직하다. 자성 부재는 자기를 통과시키기 쉽기 때문에, 외란 자장이 존재할 때, 외란 자장은 자기 실드부를 구성하고 있는 자성 부재를 통과한다. 따라서, 자기 실드부에 덮인 내부 공간에 외란 자계의 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 외란 자계에 의한 오검출을 방지할 수 있다. 또한, 자기 실드부는, 외부로부터의 전자 노이즈에 의한 오검출이나 오작동을 방지할 수 있는 전자 노이즈 대책 부품(EMC)으로서 유효하게 기능한다.

여기서, 상기 케이스 부재로서, 상기 검출 코일에 대하여 상기 여자 코일과는 반대의 측에 배치된 제1 측면과, 상기 여자 코일에 대하여 상기 검출 코일과는 반대의 측에 배치된 제2 측면과, 상기 제1 측면의 한쪽의 측단부와 상기 제2 측면의 한쪽의 측단부를 접속하는 제3 측면과, 상기 제1 측면의 다른 쪽 측단부와 상기 제2 측면의 다른 쪽 측단부를 접속하는 제4 측면과, 상기 제1 측면, 상기 제2 측면, 상기 제3 측면, 상기 제4 측면을 포함하는 케이스 측면부의 상단부 개구를 막고 있고, 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 상방을 덮는 상면과, 상기 케이스 측면부의 하단부 개구를 막고 있고, 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 하방을 덮는 저면을 구비하는 직육면체 형상의 하우징을 사용할 수 있다. 그리고, 상기 상면 및 상기 저면은, 상기 시료 배치 공간에 대응하는 부위에 형성된 개구를 구비하고 있다. 이러한 형상에 의해, 검출 코일 및 여자 코일로부터 시료 배치 공간으로 향하는 측을 제외한 코일 주위 공간을 모두 덮을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 자기 실드부는, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면과 상기 제3 측면과 상기 제4 측면의 각 내측면에 부착된 측면부 실드재와, 상기 저면의 내측면에 부착된 저면 실드 부재와, 상기 상면의 내측면에 부착된 덮개부 실드 부재를 구비하고, 상기 저면 실드 부재와 상기 덮개부 실드 부재는, 상기 시료 배치 공간에 대응하는 부위에 형성된 개구를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 자성 부재는 자기를 통과시키기 쉽기 때문에, 외란 자장이 존재할 때, 외란 자장은 자기 실드부를 구성하고 있는 자성 부재를 통과한다. 따라서, 자기 실드부에 덮인 내부 공간에 외란 자계의 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 외란 자계에 의한 오검출을 방지할 수 있다. 또한, 자기 실드부는, 외부로부터의 전자 노이즈에 의한 오검출이나 오작동을 방지할 수 있는 전자 노이즈 대책 부품(EMC)으로서 유효하게 기능한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 여자 코일 및 상기 검출 코일이 대향하고 있는 범위로부터, 상기 여자 코일 및 상기 검출 코일이 대향하고 있는 방향과 직교하는 방향으로 벗어난 위치에 배치된 자속 통과부를 갖고, 그 자속 통과부는 비자성의 도전성 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 여자 코일과 검출 코일로부터 시료 배치 공간의 외부를 향하는 누설 자속이 자속 통과부를 통과하도록 유도된다. 따라서, 시료 배치 공간을 통과하는 자속이 외부로 누설되는 것을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 자속 통과부는 상기 시료 배치 공간의 폭 방향의 한쪽측과 상기 시료 배치 공간의 폭 방향의 다른 쪽측의 양측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 자속 통과부는 상기 케이스 부재의 상기 저면에 설치되어 있고, 그 저면으로부터 상기 케이스 부재의 상기 상면을 향하여 돌출되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 여자 코일과 검출 코일로부터 시료 배치 공간의 외부를 향하는 누설 자속이 자속 통과부를 통과하도록 유도된다. 따라서, 시료 배치 공간을 통과하는 자속이 외부로 누설되는 것을 저감시킬 수 있다.

이때, 상기 여자 코일이 설치되는 여자 코일용 코어와, 상기 검출 코일이 설치되는 검출 코일용 코어와, 상기 여자 코일용 코어에 상기 여자 코일을 설치함과 함께 상기 검출 코일용 코어에 상기 검출 코일을 설치하여 구성한 자기 센서 소자를 밀봉하는 수지 밀봉부를 갖고, 그 수지 밀봉부는 상기 자기 센서 소자를 밀봉한 수지 블록체를 구성하고 있고, 그 수지 블록체는 상기 자속 통과부를 개재하여, 상기 케이스 부재에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 코일 및 코어체를 수지로 밀봉함으로써, 습도, 진동 등에 의한 문제를 경감시켜, 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 자속 통과부를 자기 센서 소자를 고정하기 위한 설치 부재로서 겸용할 수 있기 때문에, 구성 부재를 적게 할 수 있다.

또한, 상기 여자 코일용 코어와 상기 검출 코일용 코어는 자기적으로 결합하고 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 누설 자속을 저감할 수 있고, 감도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 여자 코일용 코어 및 상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간을 둘러싸는 프레임 형상의 코어체에 설치되고, 그 코어체는 판형이며, 그 코어체와 그 표면측에 배치된 상기 케이스 부재의 부위의 거리와, 상기 코어체와 그 이면측에 배치된 상기 케이스 부재의 부위의 거리가 동등한 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 코어체의 표측과 이측의 자계를 대칭으로 할 수 있어, 시료 배치 공간을 통과하는 검사 대상 시료에 대한 감도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 여자 코일은, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측에 배치된 여자 코일용 코어에 설치되고, 상기 검출 코일은, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측에 배치된 검출 코일용 코어에 설치되고, 상기 여자 코일용 코어와 상기 검출 코일용 코어는 자기적으로 결합하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 누설 자속을 저감할 수 있으므로, 높은 감도를 얻을 수 있는 등의 이점이 있다.

본 발명에 있어서, 상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측에 복수 배치되고, 상기 복수의 검출 코일용 코어마다 상기 검출 코일이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 여자 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측에 1개 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 여자 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측으로부터 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측을 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어이며, 상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측으로부터 상기 시료 배치 공간의 한쪽측을 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 여자 코일 및 검출 코일이 돌극 형상의 코어에 권회되어 있기 때문에, 누설 자속을 저감할 수 있다. 따라서, 높은 감도를 얻을 수 있음과 함께, 누설 자속이 인접하는 검출 코일에 영향을 미치기 어려우므로, 분해능이 높다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 시료 배치 공간에 검사 대상 시료를 반송하는 반송 기구를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 검사 대상 시료를 자동으로 반송할 수 있다.

본 발명에 따르면, 검출 코일 및 여자 코일로부터 외부로 퍼지는 자계에 의해, 케이스 부재(비자성의 도전성 금속)에 와전류가 발생하여, 검출 코일 및 여자 코일에 의한 자계와는 역의 자계가 발생한다. 이에 의해, 원래의 자계가 캔슬되기 때문에, 시료 배치 공간의 자계에는 영향을 미치는 일 없이, 검출 코일 및 여자 코일에 의한 자계의 외부로의 확대를 방지할 수 있다. 따라서, 시료 배치 공간의 외부에 있는 도전체(검사 대상 시료 이외의 도전체)에 기인하는 오검출을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 자기 센서 장치를 구비한 검사 기기의 설명도이다.
도 2는 자기 센서 장치를 모식적으로 도시하는 설명도(정면도 및 단면도)이다.
도 3은 자기 센서 장치를 모식적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 자기 센서 소자의 설명도이다.
도 5는 자기 센서 소자에 있어서의 측정 원리를 도시하는 설명도이다.
도 6은 센서 케이스의 분해 사시도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 여자 코일과 검출 코일이 대향하고 있는 방향을 Z축 방향이라 하고, Z축 방향에 직교하는 방향을 X축 방향이라 하고, X축 방향 및 Z축 방향에 직교하는 방향을 Y축 방향이라 하여 설명한다. 또한, Z축 방향은 검사 대상 시료의 두께 방향에 상당하고, X축 방향은 검사 대상 시료의 폭 방향에 상당하고, Y축 방향은 검사 대상 시료의 반송 방향에 상당한다.

(검사 장치의 전체 구성)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 자기 센서 장치를 구비한 검사 기기의 설명도이다. 도 1에 있어서, 은행 등에 설치되어 있는 ATM 장치(1)(현금 자동 입출금기; Automatic Teller Machine)에 있어서는, 투입된 1매 내지 복수매의 지폐(2)(검사 대상 시료)에 클립이나 호치키스의 침 등의 금속 이물 S가 혼재하고 있지 않은지 여부를 자기적으로 검사하는 자기 센서 장치(10)가 탑재되어 있다. 자기 센서 장치(10)에는, 투입구(3)로부터 자기 센서 장치(10)의 시료 배치 공간(40)까지 지폐(2)를 Y축 방향으로 반송하는 벨트식 반송 기구(4)와, 자기 센서 장치(10)의 시료 배치 공간(40)으로부터 지폐 식별기(도시하지 않음)까지 지폐(2)를 Y축 방향으로 반송하는 벨트식 반송 기구(5)가 설치되어 있다.

(자기 센서 장치)

도 2는 자기 센서 장치(10)를 모식적으로 도시하는 설명도이며, 도 2의 (a)는 자기 센서 장치의 정면도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 A-A 단면도이다. 또한, 도 3은 자기 센서 장치를 모식적으로 도시하는 분해 사시도이다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 자기 센서 장치(10)는 개략 직육면체 형상의 센서 케이스(11)와, 센서 케이스(11)의 내부에 구성된 자기 센서 소자(12)와, 센서 케이스(11)의 내부에 배치되고, 자기 센서 소자(12)에 대하여 전기적으로 접속된 회로 기판(13)과, 자기 센서 소자(12)를 밀봉하는 수지 밀봉부(14)를 갖고 있다. 수지 밀봉부(14)는 미리 성형되어서 센서 케이스(11) 내에 배치되는 수지 프레임(14a)과, 수지 프레임(14a) 상에 배치된 자기 센서 소자(12)를 덮도록 충전되는 충전 수지부(14b)로 구성되어 있다. 또한, 도 2의 (a)에 있어서 회로 기판(13)은 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 3에 있어서, 충전 수지부(14b)는 도시를 생략하고 있다. 센서 케이스(11) 내에는, 수지 밀봉부(14)(수지 프레임(14a) 및 충전 수지부(14b))에 의해, 자기 센서 소자(12)가 밀봉된 수지 블록체(15)가 구성되어 있다.

수지 프레임(14a)의 상면에는, 자기 센서 소자(12)의 외형에 대응한 직사각 형상의 오목부(14c)가 형성되어 있다. 오목부(14c)의 저면의 내주부에는, 오목부(14c)의 저면보다 한층 오목해진 내측 오목부(14d)가 형성되어 있다. 오목부(14c)의 외주측에는 외측 프레임부(14e)가 설치되고, 내측 오목부(14d)의 내주측에는 내측 프레임부(14f)가 설치되어 있다. 그리고, 내측 프레임부(14f)의 내측에는, 수지 프레임(14a)을 Y축 방향으로 관통하는 관통부(14g)가 설치되어 있다. 관통부(14g)는 X축 방향으로 긴 가로로 긴 형상을 하고 있다. 충전 수지부(14b)는 오목부(14c) 및 내측 오목부(14d)에 충전되어 있고, 자기 센서 소자(12)의 단자 핀(12a)의 선단 이외의 부위를 모두 덮고 있다. 충전 수지부(14b)의 표면에 회로 기판(13)이 배치되고, 충전 수지부(14b)로부터 돌출되었던 단자 핀(12a)에 회로 기판(13)이 접속되어 있다.

수지 프레임(14a)의 관통부(14g)에 있어서의 X축 방향의 중앙 영역은, 센서 케이스(11) 내에 배치되었을 때, 시료 배치 공간(40)을 규정하도록 구성되어 있다. 한편, 관통부(14g)의 X축 방향의 일단부측 X1에는, 시료 배치 공간(40)보다 Z축 방향의 폭이 넓은 제1 설치부(16A)가 설치되어 있다. 또한, 관통부(14g)의 X축 방향의 타단부측 X2에는, 시료 배치 공간(40)보다 Z축 방향의 폭이 넓은 제2 설치부(16B)가 설치되어 있다. 제1, 제2 설치부(16A, 16B)는, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)이 대향하고 있는 범위로부터 X축 방향으로 벗어난 위치에 설치되어 있다. 수지 블록체(15)는 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 설치부(16A, 16B)를 개재하여, 센서 케이스(11)에 설치된 자속 통과부(19A, 19B)에 설치된다.

(자기 센서 소자)

도 4는 자기 센서 소자(12)의 설명도이며, 도 4의 (a)는 자기 센서 소자(12)의 정면도, 도 4의 (b)는 검출 코일의 Z축 방향으로부터 본 평면도, 도 4의 (c)는 여자 코일의 Z축 방향으로부터 본 평면도이다. 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 자기 센서 소자(12)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 배치된 여자 코일(20)과, 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2에 배치된 복수의 검출 코일(30)과, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)이 권회된 코어체(60)를 구비하고 있다. 복수의 검출 코일(30)은 여자 코일(20)에 대하여 Z축 방향에서 대향하고 있다.

코어체(60)는 Y축 방향으로 두께 방향을 향한 판형의 자성체이다. 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 코어체(60)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2에 있어서 X축 방향으로 연장되는 프레임부(61)와, 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 있어서 X축 방향으로 연장되는 프레임부(62)와, 프레임부(61, 62)의 X축 방향의 한쪽측 X1의 단부끼리를 연결시키는 프레임부(63)와, 프레임부(61, 62)의 X축 방향의 다른 쪽측 X2의 단부끼리를 연결시키는 프레임부(64)를 구비한 직사각형 프레임 형상을 갖고 있다. 코어체(60)의 외형은, 프레임부(61, 62)를 긴 변으로 하고, 프레임부(63, 64)를 짧은 변으로 하는 직사각형이다.

여기서, 프레임부(61)에 있어서, 프레임부(62)에 대향하는 테두리에는, 프레임부(62)를 향하여 돌출되는 돌극 형상의 검출 코일용 코어(65)가 X축 방향으로 일정 피치로 복수 형성되어 있다. 한편, 프레임부(62)에 있어서, 프레임부(61)에 대향하는 테두리에는, 프레임부(61)를 향하여 돌출되는 1개의 돌극 형상의 여자 코일용 코어(66)가 형성되어 있다. 여자 코일용 코어(66)에는 여자 코일(20)이 권회되어 있다. 또한, 복수의 검출 코일용 코어(65)마다 검출 코일(30)이 권회되어 있다. 복수의 검출 코일(30)은 X축 방향으로 직선적으로 배열되어 있고, 여자 코일(20)에 대하여 시료 배치 공간(40)과는 반대측(Z축 방향의 다른 쪽측 Z2)에 배치되어 있다. 여자 코일(20)은 구동 회로(도시하지 않음)에 의해 구동되어서 교류 자계를 발생시키고, 검출 코일(30)은 여자 코일(20)이 발생시키는 교류 자계를 검출한다.

이와 같이, 여자 코일용 코어(66)와 검출 코일용 코어(65)는 일체의 코어체(60)에 형성되고, 자기적으로 결합하고 있기 때문에, 누설 자속을 저감할 수 있다. 따라서, 높은 감도를 얻을 수 있음과 함께, 누설 자속이 인접하는 검출 코일(30)에 영향을 미치기 어려우므로, 분해능이 높다. 또한, 여자 코일용 코어(66)를 구성하는 자성체와 검출 코일용 코어(65)를 구성하는 자성체를 근접하여 배치함으로써, 양쪽 코어가 자기적으로 결합하고 있는 구성이어도 된다.

여자 코일(20)은 시료 배치 공간(40)의 폭 방향(X축 방향)에 있어서의 치수가 Y축 방향의 치수보다 큰 직사각형 형상이다. 여자 코일(20)의 X축 방향에 있어서의 치수는, 시료 배치 공간(40)의 폭 방향(X축 방향)의 치수보다 조금 크다. 또한, 검출 코일(30)은 X축 방향에 있어서의 치수가 Y축 방향에 있어서의 치수와 대략 동등한 직사각형 형상을 갖고 있다. 검출 코일(30)의 Y축 방향에 있어서의 치수는, 여자 코일(20)의 Y축 방향에 있어서의 치수와 대략 동등하고, 검출 코일(30)의 X축 방향에 있어서의 치수는, 여자 코일(20)의 X축 방향에 있어서의 치수보다 상당히 작다. 본 형태에서는, 검출 코일(30)을 X축 방향으로 10개 배열시켰을 때의 길이 치수가 시료 배치 공간(40)과 동일하다. 바꿔 말하면, 검출 코일(30)이 배열되어 있는 범위에 따라 시료 배치 공간(40)이 규정되어 있다.

도 5는 자기 센서 소자(12)에 있어서의 측정 원리를 도시하는 설명도이며, 도 5의 (a)는 금속 이물이 존재하지 않는 상태의 설명도, 도 5의 (b)는 금속 이물이 존재하는 상태의 설명도이다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 자기 센서 장치(10)에 있어서, 구동 회로(도시하지 않음)에 의해 여자 코일(20)에 교류가 공급되면, 검출 코일(30)은 여자 코일(20)에 의해 발생한 자계를 검출한다. 그 때, 지폐(2)에 금속 이물 S가 혼입되어 있지 않으면, 자력선 L은, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 접선의 방향이 여자 코일(20)에 의한 자장의 방향에 일치하는 라인을 그린다. 이에 비해, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 지폐(2)에 금속 이물 S가 혼입되어 있을 경우, 금속 이물 S로부터 이격한 위치에서는, 자력선 L은, 접선의 방향이 여자 코일(20)에 의한 자장의 방향에 일치하는 라인을 그리지만, 금속 이물 S 부근에서는, 자력선 L0이 왜곡되고, 여자 코일(20)에 의한 자장의 방향과 일치하지 않는 라인을 그린다. 따라서, 복수의 검출 코일(30) 중, 금속 이물 S 부근에 위치하는 검출 코일(30)에서의 검출 결과가 변화한다. 예를 들어, 금속 이물 S가 자성 재료를 포함하는 경우, 투자율이 높아지므로, 복수의 검출 코일(30) 중, 금속 이물 S 부근에 위치하는 검출 코일(30)로부터의 출력 레벨이 상승한다. 이에 비해, 예를 들어, 금속 이물 S가 비자성 재료를 포함하는 경우, 와전류의 영향으로 금속 이물 S 부근에 위치하는 검출 코일(30)로부터의 출력 레벨이 저하된다. 이로 인해, 자기 센서 장치(10)의 검사 회로(도시하지 않음)는 지폐(2)에 금속 이물 S가 혼입되어 있는 것을 검출할 수 있다.

도 1에 도시하는 ATM 장치(1)에서는, 자기 센서 장치(10)가 지폐(2)에 금속 이물 S가 혼입되어 있지 않은 것을 검출한 경우, 벨트식 반송 기구(5)는 금회 투입된 지폐(2)를 후단의 지폐 식별부에 반송한다. 이에 비해, 자기 센서 장치(10)가 지폐(2)에 금속 이물 S가 혼입되어 있는 것을 검출한 경우, 벨트식 반송 기구(5)는 금회 투입된 지폐(2)를 후단의 지폐 식별부에 반송하지 않고, 벨트식 반송 기구(4)가 금회 투입된 지폐(2)를 투입구(3)로 되돌린다. 따라서, 지폐 식별부에는 클립 등의 금속 이물 S가 반송되는 경우가 없고, 지폐 식별부에 금속 이물 S가 원인인 문제가 발생하는 경우가 없다.

(센서 케이스)

도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 센서 케이스(11)는 자기 센서 소자(12)가 밀봉된 수지 블록체(15)보다 한결 큰 대략 직육면체 형상의 케이스 부재(이하, 외부 케이스(17)라고 함)와, 외부 케이스(17)의 내측 표면에 배치된 자기 실드부(18)를 구비하고 있다. 외부 케이스(17)는 알루미늄 등의 비자성의 도전성 금속으로 형성되어 있다. 또한, 알루미늄 대신에, 아연, 놋쇠, SUS 등의 소재를 사용할 수도 있다. 한편, 자기 실드부(18)는 퍼멀로이, Si 강판, SPCC 등의 자성 금속으로 형성되어 있다. 자기 실드부(18)를 구성하는 자성 금속재의 판 두께는, 실드 효과를 높인다는 관점에서는 두꺼운 것이 바람직하다.

외부 케이스(17)는 직육면체 형상의 하우징이며, 하부 케이스(51) 및 상부 케이스(52)를 구비하고 있다. 하부 케이스(51)는 Y축 방향의 일단부측 Y2의 면을 구성하고 있는 저면(53)과, X축 방향의 한쪽측 X1 및 다른 쪽측 X2의 면을 구성하고 있는 측면(54, 55)(제3, 제4 측면)과, Z축 방향의 한쪽측 Z1 및 다른 쪽측 Z2의 면을 구성하고 있는 측면(56, 57)(제1, 제2 측면)을 구비하고 있다. 측면(56)은 여자 코일(20)에 대하여 검출 코일(30)과는 반대의 측에 배치되고, 측면(57)은 검출 코일(30)에 대하여 여자 코일(20)과는 반대의 측에 배치되어 있다. 또한, 측면(54)은 측면(56, 57)의 X축 방향의 일단부측 X1의 측단부를 접속하고 있고, 측면(55)은 측면(56, 57)의 X축 방향의 타단부측 X2의 측단부를 접속하고 있다. 측면(54 내지 57)은 외부 케이스(17)의 측면부(케이스 측면부)를 구성하고 있고, 저면(53)은 케이스 측면부의 하단부 개구를 막고 있다.

하부 케이스(51)에 있어서, 저면(53)에 대하여 Y축 방향의 반대측 Y2의 면은 개구가 되어 있다. 또한, 상부 케이스(52)는 직사각형 판형이며, 하부 케이스(51)의 개구(케이스 측면부의 상단부 개구)를 폐쇄하도록 설치된다. 설치 후의 상부 케이스(52)는 외부 케이스(17)의 상면을 형성하고, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)의 상방(Y축 방향의 한쪽측 Y2)을 덮고 있다. 한편, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)의 하방(Y축 방향의 다른 쪽측 Y1)은 하부 케이스(51)의 저면(53)에 의해 덮여 있다. 그리고, 측면(54 내지 57)은 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)을 X축 방향의 양측 X1, X2 및 Z축 방향의 양측 Z1, Z2로부터 덮고 있다. 하부 케이스(51) 및 상부 케이스(52)에는, 시료 배치 공간(40)과 Y축 방향으로 중첩되는 위치에 개구(52a) 및 개구(53a)가 형성되어 있다.

외부 케이스(17)에 있어서의 시료 배치 공간(40)의 폭 방향(X축 방향)의 한쪽측 X1의 위치에는 자속 통과부(19A)가 배치되어 있다. 또한, 다른 쪽측 X2의 위치에는, 자속 통과부(19B)가 배치되어 있다. 이 자속 통과부(19A, 19B)는, 시료 배치 공간(40)으로부터 X축 방향으로 벗어난 범위, 바꿔 말하면, 검출 코일(30)과 여자 코일(20)이 대향하고 있는 범위로부터 측방(양쪽 코일이 대향하고 있는 Z축 방향과 직교하는 방향인 X축 방향의 한쪽측 X1 및 다른 쪽측 X2)으로 벗어난 위치에 설치되어 있다. 자속 통과부(19A, 19B)는, 하부 케이스(51)의 저면(53)에 설치되어 있다. 자속 통과부(19A, 19B)는, 외부 케이스(17)와 동일하게, 알루미늄 등의 비자성의 도전성 금속으로 형성되어 있다. 따라서, 자속 통과부(19A, 19B)를 하부 케이스(51)와 일체로 형성할 수도 있다. 자속 통과부(19A, 19B)는, 수지 블록체(15)를 외부 케이스(17)에 설치하기 위한 설치 부재로서 사용된다.

도 6은 센서 케이스(11)의 분해 사시도이다. 자기 실드부(18)는 하부 케이스(51)의 저면(53)의 내측면에 부착된 저부 실드재(71)와, 하부 케이스(51)의 측면(54, 55, 56, 57)의 내측면에 부착된 측면부 실드재(72, 73, 74, 75)를 구비하고 있다. 또한, 자기 실드부(18)는 상부 케이스(52)의 내측면에 부착된 덮개부 실드재(76)를 구비하고 있다. 저부 실드재(71) 및 덮개부 실드재(76)는 시료 배치 공간(40) 및 그 양측의 자속 통과부(19A, 19B)에 대응하는 부위에 개구(71a, 76a)가 설치되어 있다.

(자기 센서 장치의 조립 공정)

자기 센서 장치(10)의 조립 작업은, 이하의 (1) 내지 (4)의 순서로 행해진다. (1) 수지 프레임(14a)의 오목부(14c) 및 내측 오목부(14d) 내에 자기 센서 소자(12)를 배치하여 위치 결정한다. 이때, 코어체(60)의 프레임부(61, 62, 63, 64)를 오목부(14c)의 저면에 접촉시킨다. 위치 결정 후, 오목부(14c) 및 내측 오목부(14d) 내에 수지를 충전하고, 자기 센서 소자(12)의 단자 핀(12a) 이외의 부위를 모두 수지로 덮고, 고화시킨다. 이에 의해, 수지 블록체(15)가 구성된다.

(2) 이어서, 회로 기판(13)을 충전 수지부(14b)의 표면에 배치하고, 단자 핀(12a)과 회로 기판(13)의 접속 작업을 행한다.

(3) 계속해서, 하부 케이스(51)의 내측면에 저부 실드재(71) 및 측면부 실드재(72, 73, 74, 75)를 부착하고, 그 내부에 수지 블록체(15) 및 회로 기판(13)을 장착한다. 이때, 하부 케이스(51)의 저면(53)으로부터 돌출되어 있는 자속 통과부(19A, 19B)를 제1, 제2 설치부(16A, 16B) 내에 장착하고, 수지 블록체(15)를 고정한다. 그리고, 회로 기판(13)과 외부 접속용의 배선 또는 커넥터 단자(도시 생략)의 접속 작업을 행한다.

(4) 마지막으로, 덮개부 실드재(76)를 부착한 상부 케이스(52)를 하부 케이스(51)의 개구를 봉쇄하도록 설치한다.

이상의 공정 (1) 내지 (4)에 의해, 시료 배치 공간(40)에 면하는 부분을 제외하고, 자기 센서 소자(12)의 주위가 외부 케이스(17) 및 자기 실드부(18)에 의해 완전히 덮인 자기 센서 장치(10)가 형성된다. 완성한 자기 센서 장치(10)에서는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 코어체(60)와 하부 케이스(51)의 저면(53) 사이의 거리 L1과, 코어체(60)와 상부 케이스(52) 사이의 거리 L2가 같게 되어 있다.

(본 형태의 주된 효과)

이상과 같이, 본 형태의 자기 센서 장치(10)에서는, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)이 시료 배치 공간(40)을 사이에 두고 대향하고 있고, 각 코일로부터 시료 배치 공간(40)으로 향하는 측을 제외한 코일 주위 공간을 모두 덮도록 외부 케이스(17)(하부 케이스(51) 및 상부 케이스(52)를 포함하는 하우징)를 배치하고 있다. 구체적으로는, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)의 Y축 방향의 한쪽측 Y1을 하부 케이스(51)의 저면(53)으로 덮고, 다른 쪽측 Y1을 상부 케이스(52)로 덮고 있다. 또한, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)의 X축 방향의 한쪽측 X1을 하부 케이스(51)의 측면(54)으로 덮고, 다른 쪽측 X2를 하부 케이스(51)의 측면(55)으로 덮고 있다. 또한, 여자 코일(20)의 Z축 방향의 한쪽측 Z1을 하부 케이스(51)의 측면(56)으로 덮고, 검출 코일(30)의 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2를 하부 케이스(51)의 측면(57)으로 덮고 있다. 이렇게 하면, 외부 케이스(17)를 형성하고 있는 비자성의 도전성 금속(본 형태에서는, 알루미늄)에 와전류가 발생하여, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)에 의한 자계와는 역의 자계가 발생한다. 이에 의해, 원래의 자계가 캔슬되기 때문에, 시료 배치 공간(40)의 자계에는 영향을 미치는 일 없이, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)에 의한 자계의 외부로의 확대를 방지할 수 있다. 따라서, 시료 배치 공간(40)의 외부에 있는 도전체(검사 대상 시료 이외의 도전체)에 기인하는 오검출을 방지할 수 있다. 또한, 시료 배치 공간(40)으로부터 벗어난 범위로의 자계의 확대를 방지할 수 있기 때문에, 검출 분해능이 향상된다.

또한, 본 형태에서는, 외부 케이스(17)의 내측면에 자성 부재(본 예에서는, 퍼멀로이)를 포함하는 자기 실드부(18)가 부착되어 있다. 구체적으로는, 자기 실드부(18)는 외부 케이스(17) 중, 하부 케이스(51)의 Z축 방향의 한쪽측 Z1 및 다른 쪽측 Z2의 면을 구성하고 있는 측면(56, 57)(제1, 제2 측면)과 X축 방향의 한쪽측 X1 및 다른 쪽측 X2의 면을 구성하고 있는 측면(54, 55)(제3, 제4 측면)의 내측면에 부착된 측면부 실드재(72, 73, 74, 75)와, 하부 케이스(51)의 Y축 방향의 일단부측 Y2의 면을 구성하고 있는 저면(53)의 내측면에 부착된 저면 실드 부재(71)와, 외부 케이스(17)의 상면을 형성하고 있는 상부 케이스(52)의 내측면에 부착된 덮개부 실드 부재(76)를 구비하고 있다. 그리고, 저면 실드 부재(71)와 덮개부 실드 부재(76)는 시료 배치 공간(40) 및 그 양측의 자속 통과부(19A, 19B)에 대응하는 부위에 개구(71a, 76a)가 설치되어 있다. 자성 부재는 자기를 통과시키기 쉽기 때문에, 외란 자장이 존재할 때, 외란 자장은 자기 실드부(18)를 구성하고 있는 자성 부재를 통과한다. 따라서, 자기 실드부(18)에 덮인 내부 공간에 외란 자계의 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 외란 자계에 의한 오검출을 방지할 수 있다. 또한, 자기 실드부(18)는 외부로부터의 전자 노이즈에 의한 오작동이나 오검출을 방지할 수 있는 전자 노이즈 대책 부품(EMC)으로서 유효하게 기능한다.

또한, 본 형태에서는, 검출 코일(30), 여자 코일(20), 및 코어체(60)를 구비하는 자기 센서 소자(12)를 수지 밀봉부(14)(수지 프레임(14a) 및 충전 수지부(14b))에 의해 밀봉하고 있기 때문에, 습도, 진동 등에 의한 문제를 경감시킬 수 있다. 따라서, 자기 센서 장치(10)의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 형태에서는, 자기 센서 소자(12)를 밀봉한 수지 블록체(15)가 자속 통과부(19A, 19B)를 개재하여 외부 케이스(17)에 설치되어 있는데, 이 자속 통과부(19A, 19B)는, 외부 케이스(17)와 동일하게 비자성의 도전성 금속을 포함하고, 시료 배치 공간(40)의 폭 방향(X축 방향)의 한쪽측 X1 및 다른 쪽측 X2에 배치되어 있다. 이렇게 하면, 여자 코일(20)과 검출 코일(30)로부터 시료 배치 공간(40)의 외부를 향하는 누설 자속이 자속 통과부(19A, 19B)를 통과하도록 유도된다. 따라서, 시료 배치 공간(40)을 통과하는 자속이 외부로 누설되는 것을 저감시킬 수 있다. 따라서, 센서 감도를 높일 수 있다. 또한, 수지 블록체(15)를 설치하기 위한 설치 부재와 자속을 통과시키는 부재를 겸용할 수 있기 때문에, 구성 부재를 적게 할 수 있다. 자속 통과부(19A, 19B)의 필요 치수(X축 방향의 두께)는 여자 코일(20)의 구동 주파수에 기초하여 정할 수 있다. 예를 들어, 여자 코일(20)의 구동 주파수가 1MHz라면 0.1mm 이상, 5KHz라면 2mm 이상인 것이 바람직하다. 이러한 치수가 있으면, 누설 자속을 자속 통과부(19A, 19B)에 유도할 수 있다.

또한, 본 형태에서는, 코어체(60)와 하부 케이스(51)의 저면(53) 사이의 거리 L1과, 코어체(60)와 상부 케이스(52) 사이의 거리 L2가 동등하다. 즉, 코어체(60)와 그 표면측에 배치된 외부 케이스(17)의 부위인 저면(53)의 거리 L1과, 코어체(60)와 그 이면측에 배치된 외부 케이스(17)의 부위인 상부 케이스(52)의 거리 L2가 동등하게, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)에 대하여 대칭이 되도록 센서 케이스(11)가 구성되어 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 저면(53)측의 자계와 상부 케이스(52)측의 자계를 대칭으로 할 수 있다. 따라서, 시료 배치 공간(40)을 통과하는 지폐(2)에 대한 감도를 높일 수 있다.

또한, 본 형태에서는, 여자 코일(20)은 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 배치된 여자 코일용 코어(66)에 설치되고, 검출 코일(30)은 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2에 배치된 검출 코일용 코어(65)에 설치되고, 여자 코일용 코어(66)와 검출 코일용 코어(65)는 자기적으로 결합하고 있다. 그로 인해, 누설 자속을 저감할 수 있다. 따라서, 높은 감도를 얻을 수 있음과 함께, 누설 자속이 인접하는 검출 코일(30)에 영향을 미치기 어려우므로, 분해능이 높다.

또한, 본 형태에서는, 여자 코일용 코어(66)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1로부터 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2를 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어이며, 검출 코일용 코어(65)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2로부터 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1을 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어이다. 또한, 검출 코일용 코어(65)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 다른 쪽측 Z2에 복수 배치되고, 복수의 검출 코일용 코어(65)마다 검출 코일(30)이 설치되어 있다. 또한, 여자 코일용 코어(66)는 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 1개 배치되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 여자 코일(20) 및 검출 코일(30)이 돌극 형상의 코어에 권회되어 있기 때문에, 누설 자속을 저감할 수 있으므로, 높은 감도를 얻을 수 있음과 함께, 누설 자속이 인접하는 검출 코일에 영향을 미치기 어려우므로, 분해능이 높다.

(개변예)

(1) 상기 형태에서는, 외부 케이스(17)의 내측면에 자성 부재(본 예에서는, 퍼멀로이)를 포함하는 자기 실드부(18)가 부착되어 있지만, 외부 케이스(17)의 외측면에 자성 부재를 포함하는 자기 실드부(18)를 부착해도 된다. 또는, 외부 케이스(17)의 내측면과 외측면의 양쪽에 자성 부재를 부착하고, 외부 케이스(17)의 내외 양면에 자기 실드부(18)를 형성해도 된다. 또한, 자기 실드부(18)를 구성하는 자성 부재와 외부 케이스(17)는 상기 형태와 같이 접촉하고 있어도 되고, 자성 부재와 외부 케이스(17) 사이에 간극을 형성해도 된다.

(2) 상기 형태에서는, 외부에의 누설 자속을 적게 하기 위한 자속 통과부(19A, 19B)가, 수지 블록체(15)를 외부 케이스(17) 내에 고정하기 위한 설치 부재로서 겸용되어 있었지만, 수지 블록체(15)를 다른 방법으로 외부 케이스(17) 내에 고정해도 된다. 예를 들어, 나사 등에 의해, 외부 케이스(17)의 저면에 고정할 수도 있다. 이 경우, 자속 통과부(19A, 19B)에 설치 부재로서의 기능을 갖게 할 필요가 없으므로, 자속 통과부(19A, 19B)의 형상이나 위치, 치수를 보다 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 상기 형태에서는, 자속 통과부(19A, 19B)를 시료 배치 공간(40)의 양측에 설치하고 있었지만, 편측에만 설치한 구성으로 해도 된다.

(3) 상기 형태에서는, 비자성의 도전성 금속을 포함하는 외부 케이스(17)가 직육면체 형상의 하우징이며, 하우징의 저면 및 측면을 구성하는 하부 케이스(51)와, 하우징의 상면만으로 이루어지는 상부 케이스(52)에 2개의 부재를 조립하여 외부 케이스(17)를 형성하고 있지만, 외부 케이스(17)를 조립하기 위한 부재 형상은 이러한 것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 하우징의 저면, 측면, 상면을 별개의 부재로 해도 되고, 복수의 면을 적절히 일체화하여 1개의 부재로 해도 된다. 또한, 외부 케이스(17)의 형상 자체도 직육면체에 한정되는 것은 아니며, 검출 코일(30) 및 여자 코일(20)로부터 시료 배치 공간(40)으로 향하는 측을 제외한 양쪽 코일의 주위 공간을 모두 덮을 수 있는 형상이면 된다. 예를 들어, 저면 및 상면의 평면 형상을 타원형이나 다각형으로 해도 된다.

(4) 상기 형태에서는, 외부 케이스(17)의 내측면에, 외부 케이스(17)와는 별체의 자성 부재(저부 실드재(71), 측면부 실드재(72, 73, 74, 75), 덮개부 실드재(76))를 부착하여 자기 실드부(18)를 조립하고 있지만, 자기 실드부(18)를 구성하는 각 자성 부재와, 외부 케이스(17)의 각면을 구성하는 비자성의 도전성 금속판을 미리 일체화시킨 부품을 사용해도 된다.

(5) 상기 형태에서는, 직사각형의 프레임 형상의 코어체(60)를 사용하고 있지만, 다른 형상의 코어체를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 여자 코일용 코어(66)를 구성하는 자성체와 검출 코일용 코어(65)를 구성하는 자성체를 별개로 하고, 이들을 근접하여 배치함으로써 자기적으로 결합시키는 구성이어도 된다. 또는, 이들을 다른 자성체를 개재하여 일체의 자성체로 형성하는 형태여도 된다.

(6) 상기 형태에서는, 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 여자 코일(20)을 배치하고, 다른 쪽측 Z2에 검출 코일(30)을 배치하고 있지만, 시료 배치 공간(40)에 대하여 Z축 방향의 한쪽측 Z1에 제1 여자 코일 및 제1 검출 코일을 배치하고, 다른 쪽측 Z2에 제2 여자 코일 및 제2 검출 코일을 배치해도 된다. 이 경우에는, 상기 형태와 같은 여자 코일용 코어(66) 및 검출 코일용 코어(65) 대신에, 선단에 검출용 코일이 감기는 돌극이 형성되고, 이 돌극의 근원 부분에 여자 코일을 감을 수 있는 형상의 코어를 사용하면 된다. 이와 같이, 2조의 검출 코일 및 여자 코일을 구비하고 있으면, 시료 배치 공간(40)에 있어서 검사 대상 시료가 여자 코일이나 검출 코일로부터 어느 거리의 위치에 있어도, 동등한 감도로 검출할 수 있다.

1: ATM 장치
2: 지폐(검사 대상 시료)
3: 투입구
4: 벨트식 반송 기구
5: 벨트식 반송 기구
10: 자기 센서 장치
11: 센서 케이스
12: 자기 센서 소자
12a: 단자 핀
13: 회로 기판
14: 수지 밀봉부
14a: 수지 프레임
14b: 충전 수지부
14c: 오목부
14d: 내측 오목부
14e: 외측 프레임부
14f: 내측 프레임부
14g: 관통부
15: 수지 블록체
16A, 16B: 제1, 제2 설치부
17: 외부 케이스(케이스체)
18: 자기 실드부
19A, 19B: 자속 통과부
20: 여자 코일
30: 검출 코일
40: 시료 배치 공간
51: 하부 케이스
51a: 개구
52: 상부 케이스(상면)
52a: 개구
53: 저면
54: 측면(제3 측면)
55: 측면(제4 측면)
56: 측면(제1 측면)
57: 측면(제2 측면)
60: 코어체
61 내지 64: 프레임부
65: 검출 코일용 코어
66: 여자 코일용 코어
71: 저부 실드재
71a: 개구
72 내지 75: 측면부 실드재
76: 덮개부 실드재
76a: 개구
L, L0: 자력선
L1, L2: 거리
S: 금속 이물

Claims

여자 코일과,
상기 여자 코일에 대향하고 있고, 상기 여자 코일이 발생시키는 교류 자계를 검출하는 검출 코일과,
상기 검출 코일과 상기 여자 코일 사이에 설치된 시료 배치 공간과,
상기 검출 코일의 주위에서의 상기 여자 코일에 대향하는 측, 및 상기 여자 코일의 주위에서의 상기 검출 코일에 대향하는 측을 제외한 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 주위를 모두 덮는 케이스 부재를 갖고,
상기 케이스 부재는 비자성의 도전성 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스 부재의 내측과 외측 중 어느 한쪽, 또는 상기 케이스 부재의 내측과 외측의 양쪽에 배치된 자성 부재를 포함하는 자기 실드부를 갖는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 케이스 부재는,
상기 여자 코일에 대하여 상기 검출 코일과는 반대의 측에 배치된 제1 측면과,
상기 검출 코일에 대하여 상기 여자 코일과는 반대의 측에 배치된 제2 측면과,
상기 제1 측면의 한쪽의 측단부와 상기 제2 측면의 한쪽의 측단부를 접속하는 제3 측면과,
상기 제1 측면의 다른 쪽 측단부와 상기 제2 측면의 다른 쪽 측단부를 접속하는 제4 측면과,
상기 제1 측면, 상기 제2 측면, 상기 제3 측면, 상기 제4 측면을 포함하는 케이스 측면부의 상단부 개구를 막고 있고, 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 상방을 덮는 상면과,
상기 케이스 측면부의 하단부 개구를 막고 있고, 상기 검출 코일 및 상기 여자 코일의 하방을 덮는 저면을 구비하고,
상기 상면 및 상기 저면은, 상기 시료 배치 공간에 대응하는 부위에 형성된 개구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제3항에 있어서,
상기 자기 실드부는, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면과 상기 제3 측면과 상기 제4 측면의 각 내측면에 부착된 측면부 실드재와,
상기 저면의 내측면에 부착된 저면 실드 부재와,
상기 상면의 내측면에 부착된 덮개부 실드 부재를 구비하고,
상기 저면 실드 부재와 상기 덮개부 실드 부재는, 상기 시료 배치 공간에 대응하는 부위에 형성된 개구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여자 코일 및 상기 검출 코일이 대향하고 있는 범위로부터, 상기 여자 코일 및 상기 검출 코일이 대향하고 있는 방향과 직교하는 방향으로 벗어난 위치에 배치된 자속 통과부를 갖고,
상기 자속 통과부는 비자성의 도전성 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제5항에 있어서,
상기 자속 통과부는 상기 시료 배치 공간의 폭 방향의 한쪽측과 상기 시료 배치 공간의 폭 방향의 다른 쪽측의 양측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제5항에 있어서,
상기 자속 통과부는 상기 케이스 부재의 상기 저면에 설치되어 있고, 상기 저면으로부터 상기 케이스 부재의 상기 상면을 향하여 돌출되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제5항에 있어서,
상기 여자 코일이 설치되는 여자 코일용 코어와,
상기 검출 코일이 설치되는 검출 코일용 코어와,
상기 여자 코일용 코어에 상기 여자 코일을 설치함과 함께 상기 검출 코일용 코어에 상기 검출 코일을 설치하여 구성한 자기 센서 소자를 밀봉하는 수지 밀봉부를 갖고,
상기 수지 밀봉부는 상기 자기 센서 소자를 밀봉한 수지 블록체를 구성하고 있고,
상기 수지 블록체는 상기 자속 통과부를 개재하여, 상기 케이스 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제8항에 있어서,
상기 여자 코일용 코어와 상기 검출 코일용 코어는 자기적으로 결합하고 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 여자 코일용 코어 및 상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간을 둘러싸는 프레임 형상의 코어체에 설치되고,
상기 코어체는 판형이며,
상기 코어체와 그 표면측에 배치된 상기 케이스 부재의 부위의 거리와, 상기 코어체와 그 이면측에 배치된 상기 케이스 부재의 부위의 거리가 동등한 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제1항에 있어서,
상기 여자 코일은, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측에 배치된 여자 코일용 코어에 설치되고,
상기 검출 코일은, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측에 배치된 검출 코일용 코어에 설치되고,
상기 여자 코일용 코어와 상기 검출 코일용 코어는 자기적으로 결합하고 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제11항에 있어서,
상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측에 복수 배치되고,
상기 복수의 검출 코일용 코어마다 상기 검출 코일이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제11항에 있어서,
상기 여자 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측에 1개 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제11항에 있어서,
상기 여자 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 한쪽측으로부터 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측을 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어이며,
상기 검출 코일용 코어는, 상기 시료 배치 공간의 다른 쪽측으로부터 상기 시료 배치 공간의 한쪽측을 향하여 돌출되는 돌극 형상의 코어인 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시료 배치 공간에 검사 대상 시료를 반송하는 반송 기구를 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 자기 센서 장치.