JPH112561A - 振動検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で簡単な構造であって、感度特性に優
れ、かつ感度調整が容易な１次元方向の振動検出センサ
を提供する。 【解決手段】 磁気検出手段と第１の永久磁石とケース
とからなり、外部から加わる振動による前記第１の永久
磁石の位置の変位を磁気検出手段で検出する構造の振動
検出センサにおいて、そのケースに第２の永久磁石を固
定し、第１の永久磁石との間で斥力を生じるように磁極
を配置することによって第１の永久磁石を浮上させる。 【効果】 第１の永久磁石に働く力を振動による加速度
のみとし、感度特性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリードスイッチと永
久磁石を具え、一次元の方向の振動のみ感知することを
目的とする振動検出センサで、構造が簡単でかつ小型化
が可能な振動検出センサに関し、特に釣りにおける魚信
を容易に知ることができる振動検出センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】釣りにおける魚信を知るには、魚の引き
に対して信号を発する１次元方向の振動検出センサを釣
り竿に取付けることで実現できるが、これに適した小型
で感度が良くかつ低コストで製造できるセンサがなく、
その出現が求められていた。

【０００３】１次元方向の振動検出センサとしては、カ
ンチレバーの根元に半導体センサを取付けた方式が知ら
れており、振動が発生するとカンチレバーが変形して半
導体ゲージの抵抗が変わり、この変動分を電気信号に変
換して感知するものである。しかしこの方法では使用し
ている間にカンチレバーの根元が機械的な疲労を起こし
て破損する可能性があり、耐久性の点で問題があった。

【０００４】また、別な例としては、対向する一対の電
極の一方を固定とし、他方を振動で揺動するように構成
して、電極間の静電容量を変化を検出する方法がある
が、電極間のギャップの変化で検出するため、多様な振
動に対応できず、汎用性の点で問題があった。

【０００５】耐久性および汎用性を改善したものとし
て、特開平４−３１２７２５号公報で開示されている方
式を図３に示す。この振動検出センサは、リードスイッ
チ１１と永久磁石１２とスプリング１３をケース１４に
収容し、スプリング１３は永久磁石１２をケース１４の
軸心方向に付勢しており、振動が起きると外力加速度が
永久磁石に働き、スプリングの力に抗して永久磁石が位
置変位を起こし、その結果リードスイッチ１１がオンす
ることによって振動の発生を感知する方式である。した
がって、この振動検出センサは３次元方向の振動のう
ち、ケースの軸心方向の振動のみ関知することが可能
で、カンチレバー方式のように機械的破損の恐れが少な
く、且つ幅広い振動の大きさへの対応を可能にするもの
となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平４−３
１２７２５号公報において提案されている振動検出セン
サでは、振動検出用の永久磁石１２に常にスプリング１
３による力がかかっているので、これに打ち勝つ加速度
が働かない場合には振動を検出することはできないとい
う問題がある。またスプリング１３を組み込むためにス
ペースが必要であり、永久磁石が移動する距離が狭めら
れる。さらにスプリングの弾性力による固有振動数が外
力の振動と重なると、振動が打ち消されて正確な振動の
検出ができない恐れがある。

【０００７】また特開平４−３１２７２５号公報で提案
されている感度調整方法はリードスイッチの取付け位置
を調整するもので装置が複雑となるとともに、リード線
等の電気配線部を移動させなければならないという問題
点がある。

【０００８】本発明は、以上の問題点を鑑み、小型で簡
単な構造であって、感度特性に優れ、かつ感度調整が容
易な１次元方向の振動検出センサを提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】磁気検出手段と第１の永
久磁石とケースとからなり、外部から加わる振動による
前記第１の永久磁石の位置の変位を磁気検出手段で検出
する構造の振動検出センサのケースに第２の永久磁石を
固定する。このとき第１の永久磁石との間で斥力を生じ
るように磁極を配置する。この振動検出センサは、振動
検出センサの軸心を略垂直にして使用するために構成さ
れたもので、振動検出センサを第２の永久磁石を下にし
て略垂直に支持した場合、第２の永久磁石による斥力を
受けて第１の永久磁石は浮上し、自重と釣り合う位置で
静止する。振動が発生した場合、第１の永久磁石に働く
力は、重力加速度を除けば、振動による加速度のみとな
る。

【００１０】また、磁気検出手段と第１永久磁石とケー
スとからなり、外部から加わる振動による前記永久磁石
の位置の変位を磁気検出手段で検出する構造の振動検出
センサのケースの両端にそれぞれ第２の永久磁石を固定
し、第２の永久磁石のいずれもが第１の永久磁石との間
で斥力を生じるように磁極を配置する。この結果、振動
検出センサの姿勢が略垂直以外の姿勢でも振動の検出が
可能となる。

【００１１】さらに第２の永久磁石の位置をねじ機構等
を用いてその静止位置を調整可能にすれば、定常状態の
第１のマグネットの静止位置を変えることが可能にな
り、検出すべき振動の大きさを変えることができる。ケ
ース両端に第２のマグネットを設ける場合には、両端の
第２の永久磁石を位置調整可能にしてもよいし、どちら
か一方のみ位置調整可能にしてもよい。

【００１２】

【作用】第１の永久磁石が第２の永久磁石の反発力で支
えられて中空に浮上しているか、もしくは中立状態にあ
るので、微細な振動に対しても第１の永久磁石は変位し
検出が可能であるとともに、構造的に１次元方向の振動
だけ感知する。さらに構造が簡単であるので、小型化も
容易となる。また構造も密閉構造にすることが可能で悪
環境でも使用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に本実施の第一の実施例を示
し、図２に第二の実施例を示す。なお、これにより、本
発明が限定されるものではない。

【００１４】（第一の実施例） 振動検出センサ１のフ
レーム２は中空の筒体とし、その内部の一端に第２の永
久磁石５を固定し、他端にリードスイッチ４等の磁気検
出手段を配置し、筒体内部には移動可能に柱状の第１の
永久磁石３を挿入する。筒体の一端に配置されるフレー
ム２端部に係合されたねじ軸６に第２の永久磁石５を一
体化して固着し、このねじ軸６を回転させることによっ
て第２の永久磁石５の位置を調整可能に構成する。フレ
ーム２のもう一方の端部に配置される磁気検出手段は、
本実施ではリードスイッチ４を使用するが、ホール素子
などのその他の磁気検出手段を使用してもよい。フレー
ム２は非磁性の材質とし、第１の永久磁石３による摩擦
接触に対して耐久性のあるものを用いるのがよい。

【００１５】フレーム２の内部に柱状の第１の永久磁石
３を装填し、その径をフレーム２内径よりほんの少し小
さく選び、振動検出センサ１に振動が伝わる際にフレー
ム２内部をスムースに移動できるようにする。第１の永
久磁石３の動きはフレーム２内部の空気によっても邪魔
されるが、フレーム２の一部に穴をあけるか、または、
第１の永久磁石３に軸方向に貫通している穴もしくは溝
を設けることで、空気の流れを流動化することで対処で
きる。

【００１６】フレーム２内部に、第１の永久磁石３の極
性と第２の永久磁石５の極性とを互いに反発するように
同極どうしを向いあわせる向きにして第１の永久磁石３
を挿入し、振動検出センサ１を姿勢を垂直に保ち、かつ
第２の永久磁石５を下側になるように保持すると、永久
磁石の反発力により第１の永久磁石３は中空に浮上した
状態となる。このとき第１の永久磁石３は第２の永久磁
石５との間で発生する磁気反発力と自身の重量とが釣り
合ったところで静止するが、振動検出センサ１に振動が
加わったときに上方に移動するのを止める力はフレーム
２内壁との摩擦力のみであり、振動が加わった場合に自
由に移動することができる。即ち、本実施の振動検出セ
ンサ１の第１の永久磁石３はほんの少しの振動でも位置
の変位をするので感度の点で優れており、従来例で示さ
れたように所定の値を越えないと振動しないというスプ
リング内蔵形のような不具合がない。

【００１７】次にこの振動検出センサ１の動作について
説明する。いま振動検出センサ１が下方に急激に移動す
ると、第１の永久磁石３に慣性力が働き元の位置に留ま
ろうとするため、振動検出センサ１の上端部に設けられ
たリードスイッチ４に近づく。振動の大きさ即ちその加
速度と振幅が十分大きいものであれば、第１の永久磁石
３とリードスイッチ４の距離がリードスイッチ４を駆動
するのに十分な距離まで近づき、リードスイッチ４がオ
ンとなり信号が出力される。即ち振動検出センサ１に加
わる振動の大きさが所定以上ものであれば、振動を感知
できる機能を持つ。

【００１８】本実施の構造の振動検出センサ１では、リ
ードスイッチ４と、浮上して静止している第１の永久磁
石３との距離によって、感知できる振動の大きさが決定
される。即ち、振動検出センサ１において、静止状態に
おけるリードスイッチ４と第１の永久磁石３との距離が
近い場合は、小さな振動でも第１の永久磁石３はリード
スイッチ４に十分近づき、リードスイッチ４はオンとな
るが、振動検出の静止状態におけるリードスイッチ４と
第１の永久磁石３との距離が離れている場合では、大き
な振動でないとリードスイッチ４がオンになるのに十分
な距離まで第１の永久磁石３は移動できない。

【００１９】以上の特性を用いて感知すべき振動の大き
さを次の手順で容易に行うことができる。 （１）振動検出センサ１に所定の振動を与えてリードス
イッチ４がオンになるか否かを知る。 （２）リードスイッチ４がオンになる場合はねじ軸６を
回して第２の永久磁石５の位置を下げることによって、
リードスイッチ４がオフの場合は第２の永久磁石５の位
置を上げることによって、オンとオフの境界位置を知り
その位置に第２の永久磁石５を固定する。

【００２０】（第二の実施例） 図２において、フレー
ム２の両端部にそれぞれ第２の永久磁石５、５を配置
し、両端部近傍にリードスイッチ４、４を配置する。両
端の第２の永久磁石５、５および第１の永久磁石３の極
性は向き合うどうしを同じ極性になるように配置するこ
とによって第１の永久磁石３に両方向から反発力が働く
ように配置する。その結果、振動検出センサ１がいずれ
の姿勢であっても第１の永久磁石３は筒体状のフレーム
２のほぼ中央に静止する。

【００２１】振動検出センサ１にフレーム２の軸方向の
振動が加わると第１の永久磁石３は移動し、２つのリー
ドスイッチ４、４のいずれかに十分近づくと、近づいた
方のリードスイッチ４、４がオンになり、信号が出力さ
れる。

【００２２】第一の実施例では略重力方向の振動しか感
知することはできないが、第二の実施例では振動検出セ
ンサ１がいずれの姿勢であっても振動を感知できるとと
もに、感知する方向も双方向の動きを感知することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、第１の永久磁石が第２の永久磁石の反発力で支えら
れて中空に浮上しているか、もしくは中立状態にあるの
で、微細な振動に対しても第１の永久磁石は変位し検出
が可能であるとともに、１次元方向の振動だけ感知する
構造となっている。さらにスプリング等の機械要素を組
み込む必要がないので小型化することが可能であり、構
造が簡単であるので耐久性の優れたものとなるととも
に、密閉構造にすることも容易であり、悪環境でも使用
することができる。

【００２４】特に釣りにおける魚信の検出に効果を発揮
するもので、魚の種類の違いに応じて、感知する振動の
大きさを調整することで容易に目的の種類の魚信を感知
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる第一の実施を示す縦断面
図である。

【図２】本実施の形態にかかる第二の実施を示す縦断面
図である。

【図３】従来の実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 振動検出センサ ２ フレーム ３ 第一の永久磁石 ４ リードスイッチ ５ 第二の永久磁石 ６ ねじ軸 ７ ツマミ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気検出手段と第１の永久磁石とケース
   とからなり、外部から加わる振動による前記第１の永久
   磁石の位置の変位を磁気検出手段で検出する構造の振動
   検出センサにおいて、ケースに固定され、第１の永久磁
   石との間で斥力を生じるように磁極を配置した第２の永
   久磁石を具えることを特徴とする振動検出センサ。
2. 【請求項２】 前記第２の永久磁石の位置が調整可能で
   あることを特徴とする請求項１に記載の振動検出セン
   サ。
3. 【請求項３】 磁気検出手段と第１の永久磁石とケース
   とからなり、外部から加わる振動による前記永久磁石の
   位置の変位を磁気検出手段で検出する構造の振動検出セ
   ンサにおいて、ケースの両端にそれぞれ第２の永久磁石
   を固定し、第２の永久磁石のいずれもが第１の永久磁石
   との間で斥力を生じるように磁極を配置したことを特徴
   とする振動検出センサ。
4. 【請求項４】 ケース両端に設けられた前記第２の永久
   磁石のうち少なくとも一方が位置調整可能になっている
   ことを特徴とする請求項３に記載の振動検出センサ。
5. 【請求項５】 前記磁気検出手段はリードスイッチであ
   ることを特徴とする請求項１ないし４に記載の振動検出
   センサ。