JP3129072U - 磁極判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着磁パタン４６を見ながら正確に磁極検出をする。筒状のマグネットの内側の磁極検出をする。複雑な構造の測定対象物に対応できる。
【解決手段】一端に磁気センサ１４を支持固定し、他端を本体ケース１２に固定したプローブ１６と、このプローブ１６上で、磁気センサ１４から他端側の本体ケース１２に収容した制御基板２２まで、磁気センサ１４の出力信号を伝送する伝送路４０と、測定対象物と磁気センサ１４との間に配置されるように固定された磁気パタン表示シート３０と、本体ケース１２に着脱可能に装着され、プローブ１６を包囲し、磁気パタン表示シート３０を支持固定する透明体からなる蓋１８とを備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、磁石の磁極を検出したり着磁状態を検出するために使用される磁極判定装置に関する。

小型モータの界磁等には、その性能を高めるために複雑な着磁パタンが採用されるようになった。その製造や検査工程では、磁極や着磁状態を確認する必要が生じる。こうした用途には、磁気検出精度を高めた素子が開発されている（特許文献１参照）。
特開２００５−６９７４４号公報

既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
上記のような素子は小型化が可能であり、複雑なパタンで着磁されたモータの界磁用マグネットの磁極検出等に利用できる。しかしながら、どの場所に素子を近付けるか、どの場所の磁極を検出しているかを明確にしたい。また、モータの界磁用マグネットの各部について、その着磁状態や磁極を可能な限り正確に検出したい。
上記の課題を解決するために、本考案は着磁パタンを見ながら正確に磁極検出ができる磁極判定装置等を提供する。また、筒状のマグネットの内側の磁極検出ができ、複雑な構造の測定対象物に対応できる磁極判定装置等を提供する。

以下の構成は上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
一端に磁気センサを支持固定し、他端を本体ケースに固定したプローブと、このプローブ上で、上記磁気センサから上記他端側の本体ケースに収容した制御基板まで、上記磁気センサの出力信号を伝送する伝送路と、測定対象物と上記磁気センサとの間に配置されるように固定された磁気パタン表示シートと、上記本体ケースに着脱可能に装着され、上記プローブを包囲し、上記磁気パタン表示シートを支持固定する透明体からなる蓋とを備えた。
一端に磁気センサを支持固定し、他端を本体ケースに固定したプローブと、このプローブ上で、上記磁気センサから上記他端側の本体ケースに収容した制御基板まで、上記磁気センサの出力信号を伝送する伝送路と、測定対象物と上記磁気センサとの間に配置されるように固定された磁気パタン表示シートと、上記本体ケースに着脱可能に装着され、上記プローブを包囲し、上記磁気パタン表示シートを支持固定する透明体からなる蓋とを備えた。を備えたことを特徴とする磁極判定装置。

測定対象物上に磁気パタン表示シートを乗せて、磁気パタンを確認しながら、磁気センサを最適位置に置くことができる。また、磁気センサの向きの選定により、任意の方向の磁束を検出できる。さらに、透明な蓋を外してプローブを露出させて、筒状の磁石の磁極検出もできる。

〈構成２〉
構成１に記載の磁極判定装置において、上記本体ケースには、上記プローブと上記制御基板とを、電気的機械的に着脱可能に接続するコネクタを設けたことを特徴とする磁極判定装置。

プローブを着脱可能にして、測定対象物に応じて交換できるようにした。またプローブを直接測定対象物に接触させたり挿入したりすると汚れたり破損するおそれがあるので、容易に交換ができるようにした。

〈構成３〉
構成１または２に記載の磁極判定装置において、上記蓋は、上記本体ケースと連結するための開口を有する厚肉部と、上記磁気センサに接近するように蓋の一方の面に段差を設けて上記磁気パタン表示シートを貼り付け固定した薄肉部とを有することを特徴とする磁極判定装置。

磁気パタン表示シートは測定対象物の表面に密着させることが好ましい。また、磁気センサは、その磁気パタンを見ながら、目的とする磁極に可能な限り接近させたい。しかし、制御基板の位置やコネクタの構造により、プローブの位置には制約がある。そこで、蓋一方の面に段差を設けて前記磁気パタン表示シートを貼り付け、位置関係の最適化を図った。

〈構成４〉
構成１乃至３のいずれかに記載の磁極判定装置において、上記プローブは、全体としてほぼ均一な太さの細棒状であって、その一端の側面に磁気センサが固定されていることを特徴とする磁極判定装置。

測定対象物が筒状の磁石であっても、その孔にプロープを挿入して、磁極判定ができる。

〈構成５〉
構成４に記載の磁極判定装置において、上記プローブの側面に磁気センサ固定位置からの長さを示す目盛りが表示されていることを特徴とする磁極判定装置。

測定対象物が筒状の磁石のとき、その孔にプロープを挿入しながら、磁気パタンの確認ができる。

〈構成６〉
構成１乃至５のいずれかに記載の磁極判定装置において、上記本体ケースの上記プローブの固定場所近傍には、磁極判別用の発光ダイオードが配置されていることを特徴とする磁極判定装置。

磁極判定用の発光ダイオードをプローブの固定場所近傍に配置すると、磁気センサと発光ダイオードとを同時に視野内に収めることができる。従って、判定結果が見易く、操作性がよい。

〈構成７〉
構成１乃至６のいずれかに記載の磁極判定装置において、上記本体ケースには、磁界測定用のインジケータと、測定データを出力する信号出力端子が設けられていることを特徴とする磁極判定装置。

磁気センサの出力を制御基板で補正し、インジケータに磁界の強さを表示できる。この信号をコンピュータ等に伝送するように、信号出力端子を設けた。

以下、本考案の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は実施例１の磁極判定装置１０を示す斜視図である。
磁極判定装置１０は、本体ケース１２と蓋１８とを連結して構成される。本体ケース１２には、プローブ１６が固定されている。プローブ１６は、一端に磁気センサ１４を支持固定し、他端を本体ケース１２に固定したものである。本体ケース１２の内部には、制御基板２２が収容されている。磁気センサ１４と制御基板２２とは後で図を用いて説明する伝送路とコネクタ２４により電気的に接続されている。また、制御基板２２とプローブ１６とはコネクタ２４により機械的に接続されている。

蓋１８は、厚肉部２６と薄肉部２８とを有する。厚肉部２６は、本体ケース１２と連結するための開口１９を有する。薄肉部２８は、磁気センサ１４に接近するように蓋１８の一方の面に段差を設けて形成されている。ここに、磁気パタン表示シート３０を貼り付け固定した。これにより、磁気パタン表示シート３０は、測定対象物と磁気センサ１４との間に配置されるように固定される。磁気パタン表示シート３０は、磁性体粉を混入した液体や磁性流体から構成され、磁気パタンに応じて濃淡模様を表示するもので、市販品を使用できる。蓋１８はこのように、本体ケース１２に着脱可能に装着され、プローブ１６を包囲し、磁気パタン表示シート３０を支持固定する透明体からなる。

磁気センサ１４は、特定の方向の磁束を検出する既知の素子で、一次元用のものでも３次元用のものでも構わない。伝送路４０は磁気センサ１４の出力信号を伝送する導線で構成される。磁気センサ１４は、プローブ１６の一端に磁束検知方向を定めて固定される。この磁気検知方向は用途に応じて任意に定めることができる。本体ケース１２は、磁気センサ１４の出力信号を処理するための制御基板２２を収容する機能を持つ。また、本体ケース１２は、磁極判定装置１０を使用するときに、手で掴む部分にもなる。蓋１８を本体ケース１２に着脱可能に装着したのは、磁気センサ１４を磁気パタン表示シート３０と併用したり、独立に使用したりできるようにするためである。蓋１８を透明体にしたので、磁気センサ１４と磁気パタン表示シート３０とを見ながら磁極検出ができる。本体ケース１２や蓋１８は、例えば、プラスチックの成型体により構成されるとよい。蓋１８は、必要な部分だけ切削した充実体でもよいし、箱形のものでもよい。

図２は、蓋を外した磁極判定装置の側面図である。
図の磁気パタン表示シート３０は測定対象物の表面に密着させることが好ましい。また、磁気センサ１４は、肉眼２９でその磁気パタンを見ながら、目的とする磁極に可能な限り接近させたい。しかし、制御基板２２の位置やコネクタ２４の構造により、プローブ１６の位置には制約がある。そこで、蓋１８一方の面に段差を設けて薄肉部２８を形成し、磁気パタン表示シート３０を貼り付け、位置関係の最適化を図った。

以上説明した装置によれば、測定対象物上に磁気パタン表示シート３０を乗せて、磁気パタンを確認しながら、磁気センサ１４を最適位置に置くことができる。これで、間違いなく磁極を検出できる。また、磁気センサ１４の向きの選定により、任意の方向の磁極を検出できる。さらに、透明な蓋１８を外してプローブ１６を露出させて、筒状の磁石の磁極検出もできる。その使用方法は、後で図解する。

図３と図４は実施例２のプローブ構造説明図で、図３はプローブの平面図、図４はプローブとコネクタの縦断面図である。
本体ケース１２にプローブ１６を一体化固定すれば、機械的な強度が最も高い。しかし、この実施例では、プローブ１６と制御基板２２とを、電気的機械的に着脱可能に接続するコネクタ２４を設けた。図５に示すように、プローブ１６上には、磁気センサ１４から他端側の本体ケース１２に収容した制御基板２２まで、磁気センサ１４の出力信号を伝送する伝送路４０が設けられている。なお、このプローブ１６は、ガラスエポキシ基板に伝送路４０となる配線バタンを形成したものが適する。

図４に示すように、プローブ１６に形成した伝送路４０とコネクタ２４のばね接点４２とが電気的に接触するように、コネクタ２４を設計するとよい。コネクタ２４は、半田付け等により、制御基板２２に固定される。

プローブ１６を着脱可能にすると、測定対象物に応じて長いものや短いものに交換できる。湾曲したプローブ１６も使用できる。またプローブ１６を直接測定対象物に接触させたり挿入したりすると汚れたり破損するおそれがある。そこで、容易に交換ができるようにした。なお、プローブ１６は、全体としてほぼ均一な太さの細棒状であって、その一端の側面に磁気センサ１４が固定されている。従って、測定対象物が筒状の磁石であっても、その孔にプロープを挿入して、磁極判定ができる。

図５は実施例３の磁極判定装置１０を示す平面図で、図６は側面図である。
図に示すように、本体ケース１２のプローブ１６の固定場所近傍には、磁極判別用の発光ダイオード３２が一対配置されている。Ｎと表示されている発光ダイオード３２が発光すると、測定対象箇所がＮ極を示す。Ｓと表示されている発光ダイオード３２が発光すると、測定対象箇所がＳ極を示す。また、本体ケース１２の側面には、電源スイッチ３６と信号出力端子３８とが設けられている。電源スイッチ３６を操作すると装置が起動する。信号出力端子３８は磁界測定結果出力用の端子である。

この実施例のように、磁極判定用の発光ダイオード３２をプローブ１６の固定場所近傍に配置すると、磁気センサ１４と発光ダイオード３２とを同時に視野内に収めることができる。従って、判定結果が見易く、操作性がよい。

図７は磁極判定装置１０の使用状態を示す平面図である。
図に示すように、例えば、棒状の被検査磁石４４を測定対象物とする。この上に磁気パタン表示シート３０が重なるように、蓋１８を乗せる。こうすれば、磁気パタン表示シート３０に、被検査磁石４４の着磁パタン４６が表示される。その着磁パタン４６を見ながら、プローブ１６の一端を目的の位置に合わせる。即ち、磁気センサを正確に位置決めする。このとき、磁極の極性が検出されて、発光ダイオード３２のいずれか一方が点灯する。自由に磁気センサの位置を変えて各部の磁極の極性を確認できる。

図８は磁極判定装置１０の別の使用状態を示す平面図である。
この実施例では、被検査磁石４５が筒状の磁石である。このときは、図１に示した本体ケース１２から蓋１８を取り外す。これで、プローブ１６が露出する。このプローブ１６を被検査磁石４５の孔に挿入すると、その孔の内壁の磁極の極性を確認できる。また、被検査磁石４５の孔にプローブ１６を挿入していくと、発光ダイオード３２の表示が着磁パタンに合わせて変化する。従って、プローブ１６の挿入深さと発光ダイオード３２に表示された磁極の極性との関係から、被検査磁石４５の内壁の着磁パタンが確認できる。そこで、プローブ１６の側面に磁気センサ１４固定位置からの長さを示す目盛り４７を表示した。

図９は、磁極判定装置１０の制御基板を含む制御回路ブロック図である。
図において、磁気センサ１４の出力は、制御基板２２上の検出信号補正部４８に入力する。検出信号補正部４８で、検出信号の正規化レベル補正が行なわれる。その後、ＳＮ判定回路５２において、磁極Ｎによる信号かＳによる信号かの判定が行なわれる。その動作原理は既知のため詳細を省略するが、判定結果はＬＥＤドライバ５４に入力し、一対の発光ダイオード３２のうちのいずれかが点灯する。回路各部は電池６０により駆動される。なお、外部電源を接続可能にするために、既知の直流電源回路接続用端子を設けてもよい。

一方、検出信号補正部４８の出力信号は演算部５０に入力して、インジケータ３４を制御する信号に変換される。演算部５０はアナログ表示ドライバ５６を制御して、インジケータ３４に磁界測定結果を表示させる。いわゆるガウスメータの動作原理は既知のため、詳細な説明は省略する。図５で説明したように、本体ケース１２の前面に、このインジケータ３４が取り付けられている。また、図６に示すように、本体ケース１２の側面には、アナログ表示ドライバ５６の出力をコンピュータに伝送する信号出力端子３８が設けられている。この出力はアナログデータでもディジタルデータでも構わない。こうして、磁気センサ１４の出力を制御基板２２で補正し、インジケータ３４に磁界の強さを表示できる。なお、インジケータは、数値表示（ディジタル表示）式のものを使用しても構わない。

実施例１の磁極判定装置１０を示す斜視図である。 蓋を外した磁極判定装置の側面図である。 プローブの平面図である。 プローブとコネクタの縦断面図である。 実施例３の磁極判定装置１０を示す平面図である。 実施例３の磁極判定装置１０を示す側面図である。 磁極判定装置１０の使用状態を示す平面図である。 磁極判定装置１０の別の使用状態を示す平面図である。 磁極判定装置１０の制御基板を含む制御回路ブロック図である。

符号の説明

１０ 磁極判定装置
１２ 本体ケース
１４ 磁気センサ
１６ プローブ
１８ 蓋
２０ 矢印
２２ 制御基板
２４ コネクタ
２６ 厚肉部
２８ 薄肉部
３０ 磁気パタン表示シート

Claims (7)

1. 一端に磁気センサを支持固定し、他端を本体ケースに固定したプローブと、
   このプローブ上で、前記磁気センサから前記他端側の本体ケースに収容した制御基板まで、前記磁気センサの出力信号を伝送する伝送路と、
   測定対象物と前記磁気センサとの間に配置されるように固定された磁気パタン表示シートと、
   前記本体ケースに着脱可能に装着され、前記プローブを包囲し、前記磁気パタン表示シートを支持固定する透明体からなる蓋とを備えた。
   を備えたことを特徴とする磁極判定装置。
2. 請求項１に記載の磁極判定装置において、
   前記本体ケースには、前記プローブと前記制御基板とを、電気的機械的に着脱可能に接続するコネクタを設けたことを特徴とする磁極判定装置。
3. 請求項１または２に記載の磁極判定装置において、
   前記蓋は、前記本体ケースと連結するための開口を有する厚肉部と、前記磁気センサに接近するように蓋の一方の面に段差を設けて前記磁気パタン表示シートを貼り付け固定した薄肉部とを有することを特徴とする磁極判定装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の磁極判定装置において、
   前記プローブは、全体としてほぼ均一な太さの細棒状であって、その一端の側面に磁気センサが固定されていることを特徴とする磁極判定装置。
5. 請求項４に記載の磁極判定装置において、
   前記プローブの側面に磁気センサ固定位置からの長さを示す目盛りが表示されていることを特徴とする磁極判定装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の磁極判定装置において、
   前記本体ケースの前記プローブの固定場所近傍には、磁極判別用の発光ダイオードが配置されていることを特徴とする磁極判定装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の磁極判定装置において、
   前記本体ケースには、磁界測定用のインジケータと、測定データを出力する信号出力端子が設けられていることを特徴とする磁極判定装置。

Images