JP6582963B2 - 振動検出センサ - Google Patents
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Description
例えば特許文献1に開示された監視装置は、電力機器を収納したタンク内の導体に異常過熱状態で振動を発生する検出体を埋設しておき、異常過熱によって発生した振動をタンクの外壁面に取り付けた振動検出センサで検出するものである。
ところが、接着剤の場合は、取り付け面を平坦にしたり、洗浄する必要があり、取り付けや取り付け位置の変更が煩雑で、時間がかかるという問題がある。また、接着剤が振動検出センサと機器との間に介在するため、接着剤の弾性によって振動の伝達が緩和される恐れもある。
ねじで取り付ける場合は、機器や設備にねじ加工が必要となり、接着剤の場合と同様に、取り付けや取り付け位置の変更が煩雑で時間がかかるという問題がある。
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、
前記回路基板が内部に固定されるハウジングと、
前記ハウジングの外部に固定される磁性材料のヨークと、
前記ヨークに装着され被検出体に磁力で取り付ける永久磁石と、
前記ヨークおよび前記ハウジングを貫通して前記ヨークと前記ハウジングとを固定し前記ヨークからの振動を前記ハウジングに伝達する締め付け部材と、を備える、
ことを特徴とする。
本発明の振動検出センサ1は、図1〜3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、ハウジング30の外部に固定される磁性材料のヨーク40と、ヨーク40に装着され被検出体に磁力で取り付ける永久磁石50と、を備えて構成される。
また、ハウジング30は、開口部32を塞ぐように、後述するヨーク40が当てられ、ヨーク40を貫通してボス部38のねじ孔39に挿通された締め付け部材を構成する皿ねじ62に、切り欠き部36の支持部34の外側から締め付け部材を構成するナット63が締め付けられる。これにより、ナット63が切り欠き部36の壁面37の内側に位置し、切り欠き部36によって底面部31の外側面にナット63が突き出さないようにしている。
封止部材70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。
これにより、ヨーク40とハウジング30とが強固に固定されて一体となり、ハウジング30のボス部35にねじ61で取り付けられた振動検出素子10に振動が直接伝達されることになる。
また、ヨーク40とハウジング30とを固定するナット63は、支持部34の外側で、切り欠き部36の壁面37の内側に位置し、ハウジング30の外側にナット63が飛び出さないようになる。
また、ヨーク40の平面部41は、内側の座ぐり部43によって締め付け部材となる皿ねじ62の頭部が外側に突き出すことがなく、平面部41の内側は、平坦面のまま保持されている。
永久磁石50は、ヨーク40の平面部41と両端部の脚部42との間に装着され、永久磁石50は、脚部42の先端より内側に配置されている。
永久磁石50は、ヨーク40の皿ねじ62の頭部が座ぐり部43で平坦とされた平面部41に装着され、永久磁石50の磁力によりヨーク40と密着性を高めて取り付けられている。
被検出体で振動が発生すると、ヨーク40を介して皿ねじ62で一体とされたハウジング30に振動が伝達され、ハウジング30のボス部35にねじ61で取り付けられた回路基板20の振動検出素子10が振動を検出し、検出された振動に基づく電気信号が電気コード21を介して振動検出センサ1から出力される。
また、被検出体への取り付け位置、例えばスチームトラップ、モータやポンプなどの振動を検出しやすい位置に振動検出センサ1を変える場合には、永久磁石50で吸着していた振動検出センサ1を被検出体から取り外した後、再び吸着させることで簡単に検出位置の変更ができる。特に、接着剤やねじによる取り付け作業に比べ、被検出体の平坦性や清浄性の確保、ねじ加工の必要性がなく、簡単かつ短時間に対応することができる。また、接着剤が介在することによる弾性の影響を排除することができる。また、接着剤を用いる場合には、経年変化で接着強度が変化する場合があるが、永久磁石50を用いることで、経年変化の影響を抑えることができる。
この振動検出センサ1によれば、ハウジング30の収納部33内を封止部材70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。
振動検出センサ1Aは、ハウジング30の開口部32を蓋体80で塞ぎ、収納部33を気密状態で密封するようにしたものである。
蓋体80は、例えばアルミニウムなどの金属からなり、ハウジング30の開口部32を塞ぐことができる矩形に形成される。蓋体80は、周囲の内側に突出部81が形成されて収納部33の内側面に位置決めされる。蓋体80は、突出部81の外側の平坦面がパッキン取り付け面とされ、パッキン71が取り付けられて開口部32の先端面との間をシールする。
蓋体80の内側には、収納部33内に取り付けられた回路基板20を支持するための凸部を構成する固定部82が突き出すように形成され、先端部が回路基板20に接触するようにしてある。
蓋体80は、ハウジング30の開口部32を塞ぐようにした状態で、ヨーク40が当てられ、ヨーク40をハウジング30に固定する締め付け部材を構成する2本の皿ねじ62とナット63でヨーク40と共締めされる。これにより、ハウジング30が蓋体80で気密状態に密封できると共に、固定部82で回路基板20を支持することで、一層確実にヨーク40を介して回路基板20の振動検出素子10に振動が伝達される。
なお、振動検出センサ1Aの他の構成は、既に説明した振動検出センサ1と同一である。
被検出体で振動が発生すると、ヨーク40および蓋体80を介して皿ねじ62で一体とされたハウジング30に振動が伝達され、ハウジング30のボス部35にねじ61で取り付けられた回路基板20の振動検出素子10が振動を検出し、検出された振動に基づく電気信号が電気コード21を介して振動検出センサ1Aから出力される。
また、被検出体への取り付け位置、例えばスチームトラップ、モータやポンプなどの振動を検出しやすい位置に振動検出センサ1Aを変える場合には、永久磁石50で吸着していた振動検出センサ1Aを被検出体から取り外した後、再び吸着させることで簡単に検出位置の変更ができる。特に、接着剤やねじによる取り付け作業に比べ、被検出体の平坦性や清浄性の確保、ねじ加工の必要性がなく、簡単かつ短時間に対応することができる。また、接着剤が介在することによる弾性の影響を排除することができる。また、接着剤を用いる場合には、経年変化で接着強度が変化する場合があるが、永久磁石50を用いることで、経年変化の影響を抑えることができる。また、蓋体80に形成した凸部を構成する固定部82で回路基板20を抑えることで、一層確実に振動を振動検出素子10に伝達することができる。
この振動検出センサ1Aによれば、ハウジング30の収納部33内を蓋体80およびパッキン71によって気密状態で密封したので、封止部材70を用いる場合に比べ、封止部材70の硬化時間を待つことなく一層短時間に製造することができる。また、蓋体80を設けているので、蓋体80を取り外して内部を点検することができる。
1A 振動検出センサ
10 振動検出素子
20 回路基板
21 電気コード
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 切り欠き部
37 壁面
38 ボス部
39 ねじ孔
40 ヨーク
41 平面部
42 脚部
43 座ぐり部
50 永久磁石
61 ねじ(固定部材)
62 皿ねじ(締め付け部材)
63 ナット(締め付け部材)
70 封止部材
71 パッキン
80 蓋体
81 突出部
82 固定部(凸部)
Claims (5)
- 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、
前記回路基板が内部に固定されるハウジングと、
前記ハウジングの外部に固定される磁性材料のヨークと、
前記ヨークに装着され被検出体に磁力で取り付ける永久磁石と、
前記ヨークおよび前記ハウジングを貫通して前記ヨークと前記ハウジングとを固定し前記ヨークからの振動を前記ハウジングに伝達する締め付け部材と、を備える、
ことを特徴とする振動検出センサ。 - 前記ヨークは、
前記締め付け部材の頭部が平坦に取り付けられる座ぐり部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の振動検出センサ。 - 前記ハウジングは、
開口部を有し、内部に前記回路基板が固定される収納部と、
前記収納部内に充填される封止部材と、を備える、
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の振動検出センサ。 - 前記ハウジングは、
開口部を有し、内部に前記回路基板が固定される収納部と、
前記開口部を塞ぐ蓋体と、を備え、
前記蓋体は、前記ヨークと前記ハウジングとの間に配置され、締め付け部材で前記ハウジングに固定される、
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の振動検出センサ。 - 前記回路基板を前記収納部の底面に固定する固定部材と、
前記蓋体に形成され、前記締め付け部材による締め付け力により前記回路基板を前記ハウジングの底面に向かって押さえ込む凸部と、を備える、
ことを特徴とする請求項4に記載の振動検出センサ。
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