JPH06323897A - 振動・衝撃検知用センサ - Google Patents

振動・衝撃検知用センサ

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JPH06323897A
JPH06323897A JP5139339A JP13933993A JPH06323897A JP H06323897 A JPH06323897 A JP H06323897A JP 5139339 A JP5139339 A JP 5139339A JP 13933993 A JP13933993 A JP 13933993A JP H06323897 A JPH06323897 A JP H06323897A
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magnet
movable magnet
movable
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displacement
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JP5139339A
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Tsutomu Nakamura
務 中村
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N D R KK
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N D R KK
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/02—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by magnetic means, e.g. reluctance

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Abstract

(57)【要約】 【目的】振動、衝撃を検知または測定するための信号を
得るセンサとして、構成部品を最小限に少くして構造が
シンプルで耐久力があり、且つ安価なセンサを提供す
る。 【構成】固定磁石1a，1bの間に、可動磁石２を、同極同
士の磁極が対面するように、固定磁石と固定状態にある
可動磁石ガイド部材３内に収納配置する。同極同士の磁
力の反発力により磁力バランス位置に浮遊状態にある可
動磁石２の側面に対向する位置に上記可動磁石ガイド部
材３側部にホール素子42など可動磁石の変位を検知する
手段を配設し、該検知手段からの信号により振動、衝撃
を検知又は測定するための信号を得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、振動，衝撃を検知ま
たは測定するための信号を得るセンサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、振動，衝撃を検知または測定する
ため信号を得るようにしたセンサは、通常、一定の重り
をバネの応力を利用して、バネの弾性により振動，衝撃
の大きさをバネの弾性変化量により検知，または測定の
ための信号として得るもの、例えば歩度計ではバネで付
勢した揺動磁石を用いて磁界の変化を検知したり垂錘を
アーム先端に設けてその揺動時における接点の断続によ
り信号を得るものなどが用いられている。また、用途に
より加速度を検知して上記信号を得るものが用いられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この前者の方式による
センサは、バネを必要とする構造上、バネ，重り，ヒン
ジ機構部品等、多くの構成部品が必要となり、結果とし
て品質の安定と低コスト化を難かしくしており、また、
耐久力にも限界がある。一方、加速度を検知して振動を
検知または測定するものは、高価につくという欠点があ
る。本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであっ
て、構成部品を最小限のものとして、構造がシンプルで
耐久力があり、且つ安価なセンサを提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、振動・衝撃を検知または測定
するための信号を得るセンサとして、少くとも、磁極方
向を上下方向とした固定磁石１と、該固定磁石１の上側
の磁極に対面して上方に同極性の磁極を位置せしめて同
極の反発力により該固定磁石１から所定間隔をおいて浮
遊状態で配置した可動磁石２と、該可動磁石２を上記固
定磁石１に対向して昇降可能にガイドするとともに固定
磁石１に固定状態にある可動磁石ガイド部材３と、該ガ
イド部材３に付設され上記可動磁石２の変位を検知する
可動磁石変位検知手段とから之を構成したものである。
【０００５】上記目的を達成するための本発明の他の技
術的手段は、同じく振動・衝撃を検知または測定するた
めの信号を得るセンサとして、所定間隔をおいて磁極を
同一直線上に位置するように配設した一対の固定磁石1
a，1bと、該固定磁石1a，1bの対向する側の磁極の間
に、該磁極とそれぞれ同極性の磁極が対面するととも
に、同極の反発力による磁力バランス位置に配置した一
乃至複数個の可動磁石２と、該可動磁石２を上記固定磁
石1a，1bの間に移動可能にガイドするとともに両固定磁
石1a,1b に固定状態にある可動磁石ガイド部材３と、該
ガイド部材３に付設され上記可動磁石の変位を検知する
可動磁石変位検知手段とから之を構成するものである。
【０００６】上記可動磁石変位検知手段としては、可動
磁石ガイド部材３の側部に、上記可動磁石２に対向して
可動磁石２の変位を検知する位置に、リードスイッチ41
を付設するのが得策である。
【０００７】また、可動磁石変位検知手段として、可動
磁石ガイド部材３の側部に、上記可動磁石２に対向して
可動磁石２の変位を検知する位置に、磁電変換素子であ
るホール素子42や、或いは鉄心入りコイル43を設けても
よい。
【０００８】また、磁極方向を上下方向とした固定磁石
１の上方に、同極の反発作用で浮遊状態で可動磁石を設
ける場合に限れば、可動磁石変位検知手段として可動磁
石２を挾んで固定磁石１と反対側の所定位置に、可動磁
石２の上側の磁極と対面して鉄心入りコイル43を可動磁
石ガイド部材３に付設するとよい。
【０００９】さらに、上記可動磁石変位検知手段として
光素子を用いることができる。すなわち、可動磁石２の
移動ラインを挾んで発光・受光各素子間の光路が該移動
ラインと交叉して可動磁石２の磁極側端面に近接して位
置するように、発光素子44と受光素子45を可動磁石ガイ
ド部材３の外側に付設するか、或いは、磁極方向を上下
方向とした固定磁石１の上方に同極の反発作用で可動磁
石２を浮遊状態で配置する場合に限れば、可動磁石２を
挾んで固定磁石１と反対側の所定位置に、発光素子44と
受光素子45を、可動磁石２の上側の磁極と対面して可動
磁石ガイド部材３に付設し、発光・受光各素子間の光路
が可動磁石上面で反射して受光素子に入光するようにす
ることもできる。
【００１０】そして、上記可動磁石変位検知手段とし
て、単なるコイルを用いることもできる。この場合は、
可動磁石ガイド部材３を囲繞して上記可動磁石２の移動
区域をコイル46で巻回し、可動磁石２の変位を検知する
ようにしても良い。
【００１１】その上、可動磁石変位検知手段として、単
に接点を用いることもできる。この場合は、磁極方向を
上下方向とした固定磁石１の上方に、同極の反発作用で
浮遊状態に可動磁石を設ける場合に用いられるが、可動
磁石２の固定磁石１と反対側の磁極面に可動接点47を付
設して、該可動接点と対面して可動磁石ガイド部材３に
固定接点48を設け、可動磁石２の変位の際、接点がＯＮ
するようにするとよい。
【００１２】
【作用】磁極方向を上下方向とした固定磁石１の上側の
磁極に対し、同極性の磁極が対面して同極の反発力によ
り固定磁石１から所定距離をおいて可動磁石ガイド部材
３にガイドされて浮遊状態にある可動磁石２は、センサ
本体が上下方向に振動乃至衝撃を受けると、可動磁石自
体の慣性によりもとの位置を保とうとするのに対し、固
定磁石１とともに該固定磁石１と互いに固定状態にある
可動磁石ガイド部材３及び該ガイド部材３に付設された
可動磁石変位検知手段は、可動磁石２に対し相互に変位
状態となり、この変位を該可動磁石変位検知手段は検知
して該検知手段より振動乃至衝撃を検知または測定する
ための信号を得ることができる。
【００１３】また、所定間隔をおいて磁極を同一直線上
に垂直方向，水平方向とを問わず位置するように配設し
た一対の固定磁石1a，1bの対向する磁極の間に、該磁極
と同極性の磁極が対面するとともに、同極の反発力によ
る磁力バランス位置に配設された一乃至複数個の可動磁
石２は、センサ本体が振動乃至衝撃を受けると、可動磁
石自体の慣性によりもとの位置を保とうとするのに対
し、固定磁石１とともに該固定磁石１と相互に固定状態
にある可動磁石ガイド部材３及び該ガイド部材３に付設
された可動磁石変位検知手段は可動磁石に対し相互に変
位状態となり、この変位を該可動磁石変位検知手段が検
知して該検知手段より振動乃至衝撃を検知または測定す
るための信号をあらゆる方向に対し得ることができる。
【００１４】可動磁石変位検知手段として可動磁石ガイ
ド部材３の側部に可動磁石に対向してリードスイッチ41
を使用すると、リードスイッチ41は、小径のガラス管中
に封入された磁性材料からなる舌片状の接点が、可動磁
石２の変位に対応して断続して可動磁石の変位を検知
し、該可動磁石変位検知手段から振動・衝撃を検知また
は測定するためのデジタル信号を得ることができる。
【００１５】可動磁石変位検知手段として可動磁石ガイ
ド部材３の側部に可動磁石２に対向して磁電変換素子で
あるホール素子42を使用すると、該素子に電流を流した
状態とすることにより、可動磁石２の変位による磁界の
変化を検知して３本の出力リード線間の抵抗値の増減に
よる電圧変化を検知し、振動・衝撃を検知または測定す
るためのアナログ信号を得ることができる。
【００１６】可動磁石変化検知手段として可動磁石ガイ
ド部材３の側部に可動磁石２に対向して鉄心入りコイル
43を使用すると、可動磁石２の変位による磁界の変化を
該コイル43は検知してコイルを流れる電流の変化によ
り、振動・衝撃を検知または測定するためのアナログ信
号を得ることができる。そして、該鉄心入りコイル4
3を、磁極方向を上下方向とした固定磁石１の上方に可
動磁石２を挾んで固定磁石１と反対側の所定位置に、可
動磁石２の上側の磁極と対面して可動磁石ガイド部材３
に付設する場合も同様である。なおこの場合、鉄心の軸
心方向は水平，垂直何れでも良い。
【００１７】可動磁石変位検知手段として、可動磁石２
の移動ラインを挾んで発光・受光各素子間の光路を該移
動ラインと交叉して可動磁石２の磁極側端面に近接して
位置するように発光素子44と受光素子45とを可動磁石ガ
イド部材３（この場合は光路相当部分を透明とするか穿
孔する）に付設する場合は、可動磁石２の変位による上
記光路の断続時に、振動・衝撃を検知又は測定するため
のデジタル信号乃至小範囲のアナログ信号を得ることが
できる。
【００１８】可動磁石変位検知手段として、磁極方向を
上下方向とした固定磁石１の上方で、可動磁石２を挾ん
で固定磁石１と反対側の所定位置に、可動磁石２の上側
の磁極と対面して発光素子44と受光素子45とを、その間
の光路が可動磁石２上面で反射して受光素子に入光する
ように可動磁石ガイド部材３に付設する場合は、可動磁
石２の上下方向の変位で光路長が変動することにより、
受光素子45より振動・衝撃を検知又は測定するためのア
ナログ信号を得ることができる。
【００１９】可動磁石変位検知手段として、可動磁石ガ
イド部材３を囲繞して可動磁石２の移動区域をコイル46
で巻回する場合は、可動磁石２の変位による磁気誘導起
動力の変化により振動・衝撃を検知又は測定するための
アナログ信号を得ることができる。
【００２０】可動磁石変位検知手段として、磁極方向を
上下方向とした固定磁石１の上方で、可動磁石２の固定
磁石１と反対側の磁極面（上面）に可動接点47を付設
し、該可動接点と対面して固定接点48を可動磁石ガイド
部材３に上方より付設する場合は、可動磁石２の変位よ
り両接点47, 48が断続して振動・衝撃を検知又は測定す
るためのデジタル信号を得ることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の振動・衝撃検知用センサの実
施例を添付の図面に基づいて説明する。なお、本発明は
該実施例に拘束されるものでない。
【００２２】図１〜図８に、本発明の振動・衝撃検知用
センサとして、その取付方向が垂直乃至これに近い方向
に取付ける場合の実施例が示され、図９〜図１１に該取
付方向が何れの方向でも良い場合の実施例が示されてい
る。
【００２３】図１〜図８に示すセンサに於ては、磁極方
向を上下方向とした固定磁石１が、表面が水平乃至水平
に近い状態の取付ベース５上面に固着されている。実施
例では上部をＮ極とし下部をＳ極としているが、何れの
磁極を上側にしてもよい。また、取付ベース５は、セン
サ自体が単品であって、任意箇所に取付け使用する場合
は、これを所定寸法の平板に形成して取付可能にするこ
とができる一方、設置された機械・其の他に取付ける場
合は、機械等の水平部分を取付ベース５として使用する
ものである。
【００２４】取付ベース５上には、固定磁石１を囲繞す
る形で、プラスチック製の所定肉厚，所定高さの可動磁
石ガイド部材３が、本センサが振動又は衝撃を受けたと
き、後述する可動磁石２の移動を固定磁石１に対向して
ガイドするために、垂直乃至これに近い方向に固着され
ている。なお、該ガイド部材３の材料はプラスチックに
代え他の非磁性体材料を使用することができる。そし
て、固定磁石１の上方に固定磁石と同一寸法の可動磁石
２が、固定磁石１の上側の磁極（この場合Ｎ極）に対面
して同じ極性のＮ極を位置せしめて、同極の反発作用に
より該固定磁石１から所定間隔をおいて上記ガイド部材
３内に浮遊状態で配置されている。この場合、固定磁石
１と可動磁石２の間隔は、固定磁石１及び可動磁石２の
対面する各Ｎ極の磁力の大きさと、可動磁石２の重量と
により規定される。此の場合、可動磁石ガイド部材３の
側部又は上部に、可動磁石２の上下の変位を検知する位
置に、後述する可動磁石変位検知手段が付設され、被測
定物に取付けられたベース５又は被測定物の一部に形成
されたベース５が、被測定物により振動又は衝撃を受け
るとき、可動磁石２と該可動磁石変位検知手段との相対
変位を該可動磁石の変位検知手段が検知して、振動・衝
撃を検知又は測定するための信号をとり出せるようにな
っている。以下、図１〜図８により、各種類の可動磁石
変位検知手段をそれぞれ備えた、上記内蔵する各磁石の
磁極方向が上下方向の振動・衝撃検知用センサについて
説明する。
【００２５】図１には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石ガイド部材３の側部に、上記可動磁石２に
対向して、可動磁石２の変位を検知する位置にリードス
イッチ41が付設されたセンサが示されている。このリー
ドスイッチ41は、センサが振動又は衝撃を受けるとき、
小径ガラス管中に封入された磁性材料からなる舌片状の
接点が、可動磁石２の変位に対応して断続することによ
るデジタル信号を得ることができる。この場合、構造簡
単で、耐久力のあるデジタル信号発生型センサが得られ
る。
【００２６】図２には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石ガイド部材３の側部に、上記可動磁石２に
対向して、可動磁石２の変位を検知する位置に、磁電変
換素子であるホール素子42が付設されたセンサが示され
ている。このホール素子42は、センサが振動又は衝撃を
受けるとき、可動磁石２の変位に対応してホール素子42
に対する磁界の位置が変動し、ホール素子42の３本の出
力リード線間の抵抗値が一方が増えるとき片方が減少す
るため、これを電圧の変化に変え、アナログ信号をとり
出すことができる。これにより耐久力のあるアナログ信
号発生型センサが得られる。
【００２７】図３には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石ガイド部材３の側部に、上記可動磁石２に
対向して、可動磁石２の変位を検知する位置に、鉄心入
りコイル43が付設されたセンサが示されている。この鉄
心入りコイル43は、センサが振動又は衝撃を受けると
き、可動磁石２の変位により鉄心入りコイル43に対する
磁界の位置が変動し、該コイル43の磁気誘導による起動
力が変化し、アナログ信号を取り出すことができる。こ
の場合、耐久力がありコストの安いアナログ信号発生型
センサが得られる。
【００２８】図４には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石ガイド部材３の上部内側に、可動磁石２の
上側の磁極（Ｓ極）と対面して所定位置に、鉄心入りコ
イル43が付設されたセンサが示されている。この場合、
該コイル43に対する可動磁石２による磁界の分布は図３
の場合と異なるが、振動・衝撃による可動磁石２の変位
による磁界の位置の変動により、該コイル43からの磁気
誘導起電力が変化しアナログ信号を取り出すことができ
るのは図３に示す実施例と同様である。このセンサでは
図３のセンサに比較してセンサ自体の外形寸法を小さく
することができる。
【００２９】図５には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、透明プラスチック製の可動磁石ガイド部材３の側部
に、可動磁石２の移動ラインを挾んで、発光素子である
発光ダイオード（ＬＥＤ）44と受光素子であるフォトト
ランジスタ（又はフォトダイオード）45とが、該発光・
受光素子間の光路が該移動ラインと直交して可動磁石２
の下部のＮ極に近接して位置するように、付設されたセ
ンサが示されている。この場合、センサが振動又は衝撃
を受けて可動磁石２が変位して上記光路が断続すると
き、フォトトランジスタ45を通過する電流（コレクタ電
流）、（又はフォトダイオード45に流れる電流）は光量
に比例して流れ、これによりデジタル信号乃至小範囲の
アナログ信号を得ることができる。この場合、デジタル
信号発生型センサとしては上記リードスイッチ41を使う
ものと異なりガラスを使用していないので耐久力にすぐ
れている。
【００３０】図６には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、上記浮遊状態にある可動磁石２の上側の磁極Ｓ極と
対面して、上記発光ダイオード（ＬＥＤ）44と上記フォ
トダイオード（又はフォトトランジスタ）45とが、その
間の光路が可動磁石２上面で反射してフォトダイオード
（又はフォトトランジスタ）45に入光するように、可動
磁石ガイド部材３の上部内側に付設されたセンサが示さ
れている。この場合は、可動磁石２の上下方向の変位で
光路長が変動して受光素子であるフォトダイオード（又
は、フォトトランジスタ）45を流れる電流の強弱により
アナログ信号を得ることができる。また、２ケの素子を
合体した発光・受光素子を単独に用いることも可能であ
る。何れにしても、この場合はセンサ自体の外形寸法を
前例に比較して小型化することができる。
【００３１】図７には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石ガイド部材３を囲繞して可動磁石２の移動
区域をコイル46で巻回したセンサが示されている。この
場合は、可動磁石２の変位による磁気誘導起電力の変化
によりアナログ信号を得ることができ、センサ自体のコ
ストを鉄心入りコイルを使用するものと較べ安くするこ
とができる利点がある。
【００３２】図８には、上記可動磁石変位検知手段とし
て、可動磁石２の固定磁石１と反対側の磁極（Ｓ極）面
に可動接点47を、可動磁石ガイド部材３側壁を貫通した
フレキシブルなリード線２L と接続状態で付設し、該可
動接点と対面してその上方に固定接点48を可動磁石ガイ
ド部材３に付設したセンサが示されている。この場合可
動磁石２の変位により両接点47, 48が断続してデジタル
信号を得ることができる。このセンサは、デジタル信号
を得るものとしては、図１のリードスイッチによるもの
より耐久力の点で劣るがコストが安くつく利点がある。
なお、此等の実施例では、可動磁石ガイド部材３の上部
が開口状態で、蓋は無いが、勿論上蓋を付設して使用す
ることができる。
【００３３】一方、図９〜図１１に示すセンサに於て
は、上記実施例と異なり、所定間隔をおいて磁極を同一
直線上に位置するように配設した一対の固定磁石1a，1b
が用いられている。該固定磁石1a，1bの対向する側の磁
極の間に、該磁極とそれぞれ同極性の磁極が対面すると
ともに、同極の反発力による磁力バランス位置に１ケ又
は２ケの可動磁石２が配置され、且つ、上記固定磁石1
a，1bの間に該可動磁石２をガイドするため可動磁石ガ
イド部材３が、上記一対の固定磁石1a，1bを囲繞状態
で、両側端部を一対の対向する取付ベース5a，5b表面に
上記固定磁石1a，1bとともに固着されている。また、磁
力バランス位置にある１ケ又は２ケの可動磁石の規定位
置に対応して、振動・衝撃検知手段として磁電変換素子
であるホール素子42が、上記可動磁石ガイド部材３内の
可動磁石２と対向して、可動磁石ガイド部材３の側部に
付設されている。此等センサに於ては、可動磁石２はと
磁力バランス位置に保持されるため、その取付方向が垂
直・水平方向を問わずあらゆる方向に対し使用が可能で
ある。以下、上記取付方向の方向性を問わない振動・衝
撃検知用センサを図９〜図１１により説明する。
【００３４】図９に示すセンサに於ては、所定距離をお
いて各表面が平行状態で図では上下で対向する一対の取
付ベース5a，5aの間に、磁極方向がベース表面と直交状
態で、一対の固定磁石1a，1bがそれぞれ同極（Ｎ極）を
対向するごとく、各取付ベース5a，5b表面に固着される
とともに該固定磁石1a，1bを囲繞する形で所定肉厚のプ
ラスチック製の可動磁石ガイド部材３が、その内部に２
ケの可動磁石２，２を内蔵した状態で上記取付ベース5
a，5b間に固着されている。上記２ケの可動磁石２，２
は、対向する内側の磁極が同極性のＳ極で、外側の磁極
がそれぞれ固定磁石1a，1bの内側の磁極に同極性のＮ極
が対面して、同極の反発力による磁力バランスする所定
位置に配置され、各可動磁石２，２の側面に対向して、
可動磁石ガイド部材３外側の所定位置に、それぞれ、ホ
ール素子42が可動磁石２の変位を検知するように付設さ
れている。上記２ケのホール素子42は、センサが振動・
衝撃を受けるとき、すなわち被測定物に取付けられるか
又は被測定物に形成された取付ベース5a又は／及び5bが
振動・衝撃を受けるとき、各可動磁石２と各ホール素子
42との相対変位による磁界の変化を各ホール素子42が検
知して、各ホール素子42よりそれぞれ振動・衝撃を検知
又は測定するためのアナログ信号を得ることができる。
図９では２ケの可動磁石により２つの信号を同時に得る
場合を示しているが、３ケ以上の可動磁石を用いても同
様にして複数のアナログ信号を同時に得ることも可能で
ある。
【００３５】図１０に示すセンサに於ては、磁極方向が
水平状態で一対の固定磁石1a，1bが、それぞれＮ極，Ｓ
極を対向するごとく所定距離をおいて、表面が平行状態
にある一対の取付ベース5a，5b表面に固着されるととも
に、該固定磁石1a，1bを囲繞する形で所定肉厚のプラス
チック製の固定磁石ガイド部材３が、単一の可動磁石２
を内蔵して、両端をそれぞれ取付ベース1a，1bに固着さ
れている。上記可動磁石２は、その両磁極がそれぞれ固
定磁石1a，1bの内側の磁極と同極性の磁極が、すなわ
ち、Ｎ極同士、Ｓ極同士が対面して、同極の反発力によ
る磁力バランスする中央位置に配置され、該可動磁石２
の側面に対向して可動磁石ガイド部材３外側の所定位置
にホール素子42が付設されている。上記ホール素子42は
センサが振動・衝撃を受けるとき、すなわち被測定物に
取付けられるか、又は被測定物に形成された取付ベース
5a又は／及び5bが、振動・衝撃を受けるとき、可動磁石
２とホール素子42との相対変位による磁界の変化を検知
して該ホール素子42より振動・衝撃を検知又は測定する
ためのアナログ信号を得ることができるのは前記実施例
と同様である。
【００３６】図１１は、本発明による振動・衝撃検知用
センサを、測定器に結合して使用する場合の実施例を示
している。振動・衝撃検知用センサは、前記の実施例と
同じく、所定距離をおいて同極のＳ極が対向する一対の
固定磁石1a，1bが、表面が平行状態にある一対の取付ベ
ース5a，5b表面に固着されるとともに、該固定磁石1a，
1bを囲繞する形で所定肉厚のプラスチック製の可動磁石
ガイド部材３が、可動磁石２を、固定磁石２の内側の磁
極Ｎ極，Ｓ極とそれぞれ同極性の磁極が対面した状態
で、同極の反発力による磁力バランス位置に内蔵せしめ
て、ガイド部材両端を対向する取付ベースに固着し、且
つ、可動磁石２の側面に対向して可動磁石ガイド部材３
外側の所定位置にホール素子42を付設したものである。
上記構成からなるセンサ部材は、被測定物に固着などで
取付けられるが、センサ本体よりフレキシブルなリード
線（図では点線で表示）を介してその出力は計数回路・
増幅回路を含む測定回路６に入力され、振動・衝撃によ
る３本の各リード線間の電圧の増減による電圧の差が連
続的に検出され、計数・増幅されて振動・衝撃の回数・
大きさ・その時間経過等が表示装置７に表示されるもの
である。この場合、センサは方向性を問わず取付可能で
あり、振動・衝撃の起り安い方向と磁極方向とを一致せ
しめておくことにより、効率良く測定することができ
る。
【００３７】本発明による振動・衝撃検知用センサは、
使用する各磁石それぞれの磁力を加減して適当に配設使
用することにより、磁石間の反発力と振動・衝撃による
可動磁石の変位量との相関関係を調整することが可能で
あり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を
行うことができるのは勿論である。また、その構成に
は、ヒンジ機構など多くの構成部品を必要とせず、磨耗
部品が全くなく、構造がシンプルで品質が安定するとと
もに耐久性があり、且つ、低コスト化を実現可能にする
もので、その用途は、振動計、地震計、衝撃計、歩度計
等のセンサとして、広く振動・衝撃の検知・測定用に使
用することができる。
【００３８】
【発明の効果】請求項１記載の本発明の振動・衝撃検知
用センサによれば、磁極方向を上下方向とした固定磁石
の上方に可動磁石を可動磁石ガイド部材内で同極同士の
反発力により浮遊状態に保持して、センサの受ける振動
・衝撃による可動磁石の変位を可動磁石ガイド部材に付
設した可動磁石変位検知手段により検知するようにした
ので、振動・衝撃を検知又は測定するための信号を得る
センサとして、構成部品が少くてすみ、磨耗部分が全く
なく、構造がシンプルで品質の安定性が良く耐久性があ
り、且つ安価なセンサを提供することができるもので、
特に上下方向の振動・衝撃を検知・測定する場合に安価
に有利に使用することができる。
【００３９】請求項２記載の本発明の他の技術的手段で
ある振動・衝撃検知用センサによれば、一対の固定磁石
の間に一乃至複数個の可動磁石を可動磁石ガイド部材で
磁石相互の反発力による磁力バランス位置に配置保持し
てセンサの受ける振動・衝撃による可動磁石の変位を可
動磁石ガイド部材に付設した可動磁石変位検知手段によ
り検知するようにしたので、前記発明と同じく、構成部
品が少く磨耗部分が全くなく、構造がシンプルで品質の
安定性が良く耐久性があり、且つ安価なセンサを提供す
ることができ、且つ、磁力バランス位置に可動磁石を保
持しているため、その取付方向は垂直・水平方向を問わ
ず使用目的に応じてあらゆる方向に対して使用すること
ができ応用範囲が広い。
【００４０】請求項３記載の発明によれば、上記振動・
衝撃検知用センサに用いる可動磁石変位検知手段とし
て、リードスイッチを使用することにより、容易に振動
・衝撃を検知又は測定するためのデジタル信号を得るこ
とができる。
【００４１】請求項４記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として磁電変換素子を用いることによ
り、容易に振動・衝撃を検知又は測定するためのアナロ
グ信号を得ることができる。
【００４２】請求項５記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として可動磁石ガイド部材の側部に付設
した鉄心入りコイルを用いることにより、容易に振動・
衝撃を検知又は測定するためのアナログ信号を得ること
ができる。
【００４３】請求項６記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として、固定磁石上方に位置せしめた可
動磁石の上側の磁極と対面して可動磁石ガイド部材に付
設した鉄心入りコイルを用いることにより、容易に振動
・衝撃を検知又は測定するためのアナログ信号を得るこ
とができ、且つ、磁極方向は上下方向のものに限られる
がセンサ本体部分を小形化することができる。
【００４４】請求項７記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として、可動磁石の移動ラインを挾んで
可動磁石ガイド部材に付設した発光素子と受光素子とを
用いることにより、容易に振動・衝撃を検知するための
デジタル信号とともに小範囲のアナログ信号を得ること
ができる。そして半導体の光素子が用いられているの
で、上記デジタル信号を得るには、上記リードスイッチ
を使用しているセンサに比較し破損のおそれのない耐久
力にすぐれたセンサを得ることができる。
【００４５】請求項８記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として、固定磁石上方に位置せしめた可
動磁石の上側の磁極と対面して発光・受光素子間の光路
が、可動磁石上面で反射して受光素子に入光するごと
く、可動磁石ガイド部材に付設した発光素子と受光素子
とを用いることにより、容易に振動・衝撃を検知又は測
定するためのアナログ信号を得ることができ、且つ、磁
極方向は上下方向のものに限られるが、センサ本体部分
を小形化することができる。
【００４６】請求項９記載の発明によれば、上記可動磁
石変位検知手段として、可動磁石ガイド部材３を囲繞し
て可動磁石の移動区域を巻回したコイルを用いることに
より、コスト安く、振動・衝撃を検知又は測定するため
のアナログ信号を得ることができる。
【００４７】請求項１０記載の発明によれば、上記可動
磁石変位検知手段として、磁極方向を上下方向とした固
定磁石の上方で可動磁石の上面に付設した可動接点と該
可動接点と対面して固定接点を可動磁石ガイド部材に付
設することにより、容易にコスト安く、振動・衝撃を検
知又は測定するためのデジタル信号を得ることができ、
且つ、磁極方向は上下方向に限られるがセンサ本体部分
を小形化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段がリードスイッチである振動・衝撃検知用セ
ンサの原理図、
【図２】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が磁電変換素子である振動・衝撃検知用セン
サの原理図、
【図３】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が可動磁石の側方に位置した鉄心入りコイル
である振動・衝撃検知用センサの原理図、
【図４】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が可動磁石の上方に位置した鉄心入りコイル
である振動・衝撃検知用センサの原理図、
【図５】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が、可動磁石の移動ラインを挾んで位置した
発光素子と受光素子である振動・衝撃検知用センサの原
理図、
【図６】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が、可動磁石の上方に位置した発光素子と受
光素子である振動・衝撃検知用センサの原理図、
【図７】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が、可動磁石ガイド部材を囲繞して巻回した
コイルである振動・衝撃検知用センサの原理図、
【図８】内蔵磁石の磁極方向が上下方向で、可動磁石変
位検知手段が、可動磁石上面に付設した可動接点と、該
可動接点に対面して可動磁石ガイド部材に付設した固定
接点である振動・衝撃検知用センサの原理図、
【図９】磁極が同一直線上にある内蔵磁石の磁極方向が
あらゆる方向に配置可能で、複数の可動磁石に対応した
可動磁石変位検知手段が磁電変換素子で、複数の検知信
号を得ることのできる振動・衝撃検知用センサの原理
図、
【図１０】磁極が同一直線上にある内蔵磁石の磁極方向
があらゆる方向に配置可能で、単一の可動磁石に対応し
た可動磁石変位検知手段が磁電変換素子である振動・衝
撃検知用センサの原理図、
【図１１】本発明による振動・衝撃検知用センサを、測
定器に結合して使用するときの回路図である。
【符号の説明】
１，1a，1b…固定磁石、 ２…可動磁石、 ３…可動磁
石ガイド部材、 41 …リードスイッチ、 42…ホール素
子、 43…鉄心入りコイル、 44…発光素子、45…受光
素子、 46…コイル、 47…可動接点、 48…固定接
点、 ５，5a，5b…取付ベース。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】振動・衝撃を検知または測定するための信
    号を得るセンサであって、少くとも、磁極方向を上下方
    向とした固定磁石１と、該固定磁石１の上側の磁極に対
    面して上方に同極性の磁極を位置せしめて同極の反発力
    により該固定磁石１から所定間隔をおいて浮遊状態で配
    置した可動磁石２と、該可動磁石２を上記固定磁石１に
    対向して昇降可能にガイドするとともに固定磁石１に固
    定状態にある可動磁石ガイド部材３と、該ガイド部材３
    に付設され上記可動磁石２の変位を検知する可動磁石変
    位検知手段とからなることを特徴とする振動・衝撃検知
    用サンサ。
  2. 【請求項２】振動・衝撃を検知又は測定するための信号
    を得るセンサであって、所定間隔をおいて磁極を同一直
    線上に位置するごとく配設した一対の固定磁石1a，1b
    と、該固定磁石1a，1bの対向する側の磁極の間に、該磁
    極とそれぞれ同極性の磁極が対面するとともに、同極の
    反発力による磁力バランス位置に配置した一乃至複数個
    の可動磁石２と、該可動磁石２を上記固定磁石1a，1bの
    間に移動可能にガイドするとともに両固定磁石1a，1bに
    固定状態にある可動磁石ガイド部材３と、該ガイド部材
    ３に付設され上記可動磁石２の変位を検知する可動磁石
    変位検知手段とからなることを特徴とする振動・衝撃検
    知用センサ。
  3. 【請求項３】可動磁石変位検知手段が、可動磁石ガイド
    部材３の側部に、上記可動磁石２に対向して可動磁石２
    の変位を検出する位置に付設されたリードスイッチ41で
    ある請求項１又は２記載の振動・衝撃検知用センサ。
  4. 【請求項４】可動磁石変位検知手段が、可動磁石ガイド
    部材３の側部に上記可動磁石２に対向して可動磁石２の
    変位を検出する位置に付設された磁電変換素子42である
    請求項１又は２記載の振動・衝撃検知用センサ。
  5. 【請求項５】可動磁石変位検知手段が、可動磁石ガイド
    部材３の側部に上記可動磁石２に対向して可動磁石２の
    変位を検出する位置に付設された鉄心入りコイル43であ
    る請求項１又は２記載の振動・衝撃検知用センサ。
  6. 【請求項６】可動磁石変位検知手段が、可動磁石２を挾
    んで固定磁石１と反対側の所定位置に可動磁石２の上側
    の磁極と対面して可動磁石ガイド部材３に付設された鉄
    心入りコイル43である請求項１記載の振動・衝撃検知用
    センサ。
  7. 【請求項７】可動磁石変位検知手段が、可動磁石２の移
    動ラインを挾んで発光・受光各素子間の光路が該移動ラ
    インと交叉して可動磁石２の磁極側端面に近接して位置
    するごとく、可動磁石ガイド部材３の外側に付設した発
    光素子44と受光素子45とからなる請求項１又は２記載の
    振動・衝撃検知用センサ。
  8. 【請求項８】可動磁石変位検知手段が、可動磁石２を挾
    んで固定磁石１と反対側の所定位置に、可動磁石２の上
    側の磁極と対面して発光・受光各素子間の光路が可動磁
    石上面で反射して受光素子に入光するごとく可動磁石ガ
    イド部材３に付設した発光素子44と受光素子45とからな
    る請求項１記載の振動・衝撃検知用センサ。
  9. 【請求項９】可動磁石変位検知手段が、可動磁石ガイド
    部材３を囲繞して、上記可動磁石２の移動区域を巻回し
    たコイル46である請求項１又は２記載の振動・衝撃検知
    用センサ。
  10. 【請求項１０】可動磁石変位検知手段が、可動磁石２の
    固定磁石１と反対側の磁極面に付設した可動接点47と、
    該可動接点と対面して可動磁石ガイド部材３に付設した
    固定接点48とからなる請求項１記載の振動・衝撃検知用
    センサ。
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