(57)【要約】【課題】移動可能な金属体が所定の位置にあるか否かを金属体と非接触で検出可能とし、位置調整の手間を抑制可能な金属体の検出センサを提供すること。【解決手段】磁束の検出が可能な磁気センサ１２と、磁気センサの側方に配置した磁石１３と、磁気センサの磁束量の検出値を基準に、磁気センサに金属体が接近したことを判定可能な判定部１４を備えた検出センサ１とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束の検出が可能な磁気センサと、磁気センサの側方に配置した磁石と、磁気センサの磁束量の検出値を基準に、磁気センサに金属体が接近したことを判定可能な判定部を備えた検出センサ。
【請求項２】
磁気センサの磁束量の検出値に対して、金属体の接近を判定する閾値を設定可能な設定部を備えた請求項１記載の検出センサ。
【請求項３】
前記磁気センサ若しくは磁石の位置を調整可能な調整部を備えた請求項１乃至２の何れかに記載の検出センサ。
【請求項４】
本体部及び本体部に設置される可動部からなる構造体の少なくとも一方側が金属体であり、他方側に請求項１乃至３の何れかの検出センサを備えることにより、可動部が所定位置に接近したことを判定可能な構造体。
【請求項５】
前記本体部には電気電子機器が収納され、前記可動部が扉である構造体は、複数の扉を有するものとし、各扉の閉塞位置に対応して、検出センサの磁石がそれぞれ設けられている請求項４に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出センサ、及び、検出センサを備える構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、扉の開閉が確認可能な構造を採用することがなされている。例えば、図３３及び図３４に示すように、扉９２０の接近をリミットスイッチ９３０により検出することが知られている。このような構造は特許文献１にも記載されている。また、図３５及び３６に示すように、扉９２０側に磁石９５０を設け、扉９２０が取り付けられる箱本体９１０に磁気センサ９４０を設け、扉９２０の開閉を検出する構造が知られている。同様な構造は特許文献２にも記載されている。このような構造では、磁束量などを検知することにより、扉９２０の開閉の検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８８２８０号公報
【特許文献２】特開２００７−１９８０５３号公報
【０００４】
ところで、リミットスイッチを用いた構造では、扉を閉じると図３４に示すようにスイッチを押し込むことになる。このような構造では、扉９２０を閉じるたびにリミットスイッチ９３０と扉９２０が当たるため、扉９２０の表面に傷がつくという問題があった。また、輸送時の振動などでリミットスイッチ９３０の位置がずれた場合、扉９２０を閉じた際のスイッチの押し込み量が不十分となり、扉９２０が開口を閉塞したことが検出しない場合があった。更には、このようなことが生じた際、リミットスイッチ９３０の位置調整に手間取るという問題があった。
【０００５】
扉９２０と箱本体９１０の各々に磁石９５０と磁気センサ９４０を用いた構造では、図３６に示すように、扉９２０を閉じた際に磁石９５０と磁気センサ９４０が隣接した状態にする必要がある。何らかの事情で磁石９５０と磁気センサ９４０の位置がずれると、磁界の検出ができなくなる場合がある。また、このようなことが生じた際、磁石９５０と磁気センサ９４０の位置調整が必要となるが、扉９２０を閉じた際には、磁石９５０と磁気センサ９４０は筐体の内部に収まってしまう。したがって、磁石９５０と磁気センサ９４０との位置関係を目視しながら互いの位置を調整することは困難であり、その位置調整に手間取るという問題があった。更には、磁気センサ９４０を備える部位とは異なる部位に磁石９５０を備える構成であるが、磁石９５０を備える部位には、この磁石９５０に起因する凹凸が生じ、見栄えが良くないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、移動可能な金属体が所定の位置にあるか否かを金属体と非接触で検出可能とし、位置調整の手間を抑制可能な金属体の検出センサ及び検出センサを備える構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、次のような手段を採用する。第一の手段は、磁束の検出が可能な磁気センサと、磁気センサの側方に配置した磁石と、磁気センサの磁束量の検出値を基準に、磁気センサに金属体が接近したことを判定可能な判定部を備えた検出センサである。
【０００８】
第一の手段において、磁気センサの磁束量の検出値に対して、金属体の接近を判定する閾値を設定可能な設定部を備えた構成とする第二の手段が好ましい。
【０００９】
第一又は第二の手段において、磁気センサ若しくは磁石の位置を調整可能な調整部を備えた構成とする第三の手段が好ましい。
【００１０】
第一乃至三の何れかの手段において、本体部及び本体部に設置される可動部からなる構造体の少なくとも一方側が金属体であり、他方側に請求項１乃至３の何れかの検出センサを備えることにより、可動部が本体部の所定位置に接近したことを判定可能な構成とする第四の手段が好ましい。
【００１１】
第四の手段において、前記本体部には電気電子機器が収納され、前記可動部が扉である構造体は、複数の扉を有するものとし、各扉の閉塞位置に対応して、検出センサの磁石がそれぞれ設けられている構成とする第五の手段が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、移動可能な金属体が所定の位置にあるか否かを金属体と非接触で検出可能とし、位置調整の手間を抑制可能な金属体の検出センサ及び検出センサを備えた構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検出センサと金属体の扉が離れて位置している状態を示した図である。
【図２】検出センサと金属体の扉が隣接して位置している状態を示した図である。
【図３】電気電子機器収納用箱の箱本体に検出センサを取り付けた状態を示した斜視図である。
【図４】図３に示した電気電子機器収納用箱の扉を閉めた状態における磁気センサ回りを示した断面図である。
【図５】電気電子機器収納用箱の扉を開けた状態における磁気センサ回りを示した断面図である。
【図６】図５の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図７】電気電子機器収納用箱の扉を閉める手前の状態における磁気センサ回りを示した断面図である。
【図８】図７の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図９】電気電子機器収納用箱の扉を閉めた状態における磁気センサ回りを示した断面図である。
【図１０】図９の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図１１】電気電子機器収納用箱の扉を閉めた状態における磁気センサ回りを示した断面図である。
【図１２】検出センサと金属体の扉が隣接しており、磁石と扉が離れている状態を示した図である。
【図１３】検出センサと金属体の扉が隣接しており、磁石と扉が隣接した状態を示した図である。
【図１４】磁気センサの両隣に磁石を配置した検出センサと、金属体の扉が、離れて位置している状態を示した図である。
【図１５】図１４の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図１６】磁気センサの両隣に磁石を配置した検出センサと、金属体の扉が、図１４よりもやや磁気センサ側に位置している状態を示した図である。
【図１７】図１６の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図１８】磁気センサの両隣に磁石を配置した検出センサと、金属体の扉が、隣接している状態を示した図である。
【図１９】図１８の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図２０】観音開きが可能な扉を備えた電気電子機器収納用箱を示した斜視図である。
【図２１】観音開きが可能な扉の双方を開けた状態の磁束の分布を示した図である。
【図２２】観音開きが可能な扉の片方を開けた際の磁束の分布を示した図である。
【図２３】配線収納ユニットのスライド部を引き出した状態を示した図である。
【図２４】配線収納ユニットのスライド部を収納した状態を示した図である。
【図２５】充電装置の斜視図である。
【図２６】ガンホルダに充電ガンを差し込んだ状態を示した斜視図である。
【図２７】ガンホルダから充電ガンを取り外した状態を示した図である。
【図２８】図２７の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図２９】ガンホルダに充電ガンを収納した状態を示した図である。
【図３０】図２９の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図３１】充電ガンがガンホルダに十分に収められていない状態を示した図である。
【図３２】図３１の状態における磁束量と時間の関係を示した図である。
【図３３】従来技術における検出センサ（リミットスイッチ）の配置を示した斜視図である。
【図３４】図３３に示した扉を閉めた際の、検出センサと扉の位置関係を示した図である。
【図３５】従来技術における検出センサ（磁気センサ）の配置を示した斜視図である。
【図３６】図３３に示した扉を閉めた際の、検出センサと磁石の位置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に発明を実施するための形態を示す。なお、各図において、磁石１３に隣接して描かれている破線は磁力線を表している。本実施の形態の検出センサ１は、磁束の検出が可能な磁気センサ１２を備えており、この磁気センサ１２の側方には磁石１３が配置されている。また、検出センサ１には、磁気センサ１２の磁束量の検出値を基準に、磁気センサに金属体が接近したことを判定可能な判定部１４を備えている。モジュール化された検出センサ１には、磁気センサ１２と磁石１３が隣接するように配置されており、図１に示すように、金属体が磁石１３に隣接していない場合は所定の磁束量が検知される。一方、図２に示すように、金属体を磁石１３に隣接させると、磁束の分布が変わり、磁気センサ１２で検出可能な磁束量が変化する。図２に示す例では、金属体が磁石１３に近づくと磁気センサ１２で検出される磁束量が減少している。このような磁束量の変化を検出することにより、金属体が磁気センサ１２、磁石１３に近づいていることや、離れていることを検出できる。また、この検出は金属体と接触せずに行うことが可能であり、移動する金属体に磁石１３などを取り付けなくてよいので、金属体に取り付ける部材の位置調整の手間を抑制することが可能となる。
【００１５】
次に、モジュール化された検出センサ１を電気電子機器が収納される電気電子機器収納用箱６に取り付けた例を示す。なお、本実施形態の検出センサ１は、樹脂製の筐体内に磁気センサ１２や磁石１３などが内蔵されている。図３に示した電気電子機器収納用箱６は本体部となる箱本体６１に可動部となる扉６２が一枚のみ備えられた形態であり、一般的に片開きといわれるものである。この扉６２は箱本体６１と回動可能に接続されている。この扉６２は金属製であり、検出センサ１により検知される金属体となる。検出センサ１は箱本体６１に取り付けられているが、図４に示すように、扉６２が閉められると扉６２と検出センサ１が隣接することとなる位置に配置されている。なお、本実施の形態では磁石１３として永久磁石１３を用いている。また、金属体からなる電気電子機器収納用箱６に検出センサ１を適用させる場合、箱本体６１若しくは扉６２の何れかにおいて、検出センサ１を、扉６２の開及び／又は閉を検出可能な位置に固定すれば、扉６２の開閉の検出が可能となる。
【００１６】
次に、扉６２が大きく開いている状態から閉まる状態に変化する間に検出センサ１が検出する磁束量の変化について説明する。まず、図５に示すように、扉６２が大きく開いている場合、磁石１３によりもたらされる磁束は金属板に影響されていない。このため、図６に示すように、磁気センサ１２は初期設定どおりの磁束量を検出している。
【００１７】
次に、図５に示した状態から、扉６２をやや閉じる方向に移動させ、図７に示したように扉６２を位置させた場合、図８に示すように、磁気センサ１２は初期設定どおりの磁束量とは、やや異なる値を検出している。より具体的には、図８に破線で示した初期設定よりも小さな磁束量を検出している。これは、金属により形成された扉６２に磁束が集中することにより、磁束の分布が、変化したためである。
【００１８】
また、図９に示したように、扉６２を閉めた状態では、金属板により構成された扉６２が磁石１３と最も近づいている。磁気センサ１２は初期設定どおりの磁束量とは、異なる値を検出している。より具体的には、図１０に破線で示した初期設定よりも小さな磁束量を検出している。この場合、図１０に示すように、図８に示した値よりもさらに小さな値の磁束量が検出されている。図１０に示す値は、後述する設定部１５で設定した閾値（設定値）よりも小さいことを、後述する判定部１４により判定し、扉６２が閉まったことを検出している。
【００１９】
金属体が所定の範囲に存在していることを検知しようとすると、金属体が磁石１３の磁束の分布を変えたことを、検出センサ１が検出する必要がある。例えば、図１１に示すように、金属体により構成された箱本体６１に検出センサ１が固定されている場合、扉６２が閉まった状態で、磁石１３と箱本体６１との距離Ｂよりも、磁石１３と扉６２との距離Ａが短くなることが可能なように配置することが好ましい。このような配置にすることにより扉６２の動作で磁束量が変化する構造となり、扉６２が閉まったことを確実に確認することが可能である。
【００２０】
この扉６２に装着された検出センサ１は、図１に示すように構成されており、磁石１３と金属体が近接したこと及び／又は離間したことを判定する閾値（設定値）を設定可能な設定部１５を備えている。本実施形態においては、閾値は磁気センサ１２の磁束量の検出値に対して金属体が近接したことを判定する値として説明する。判定部１４は、磁束の検出量が設定部１５により設定した図６、図８、図１０に示す閾値（設定値）を境に金属の位置を判定することが可能なように構成されている。このように、閾値を設けることにより、金属体が検出センサ１に接近していることを、より正確に判定することが可能となる。したがって、例えば、扉６２が接近していない初期位置より磁束量が少なく、扉６２が接近するが閾値より磁束量が多くなる場合は扉６２の半開きであることを検出することも可能となる。また、閾値の設定により、判定内容を細かく設定することも可能となる。
【００２１】
本実施形態の検出センサ１においては、判定結果を受けて、外部に情報を伝達可能な出力部１６を備えるように構成されている。本実施形態の出力部１６は音声アラームを通知するものであるが、外部装置に有線・無線により情報を送信するものであっても良い。
【００２２】
ところで、多くの場合、検出センサ１の調整をしなくても、扉６２の開閉の検出は可能であるが、扉６２が閉まった状態で検出センサ１の磁石１３と扉６２との距離が離れている場合には、磁束量の変化が小さく判定できないことがある。その場合には、検出センサ１を調整できるようにすることも可能である。より具体的には、磁気センサ１２若しくは磁石１３の位置を調整可能な調整部１７を備えた構成とすればよい。例えば、磁石１３の位置を操作するために使用される操作部１８を磁石１３に取り付け、操作部１８を動かせば、磁石１３を図１２に示した位置から図１３に示した位置に移動させる構成とすることが可能となる。調整部１７を設けた場合、磁石１３と磁気センサ１２の位置関係を変化させることが可能となり、磁気センサ１２が検知する磁界を変えることができる。したがって、より環境に適した設定とすることが可能である。
【００２３】
検出センサ１に備えた磁石１３は一つのみとすることに限らず、検出センサ１に複数の磁石１３を備える構成とすることも可能である。両側方に複数の磁石１３を備えた検出センサ１は、各々の磁石１３の磁束を検出可能なように配置されている。このような構成とすることで、金属体が磁極と対向する方向から接近する場合だけでなく、当該方向と直交する方向から金属体が接近することを検出することが可能となる。
【００２４】
本実施形態の検出センサ１は二つの磁石１３を備えており、磁石１３と磁石１３の間にはさまれるように磁気センサ１２が配置されている。図１４に示すように、金属体の扉６２が双方の磁石１３から遠い位置に配置されている場合、磁気センサ１２は双方の磁束を検出できる。なお、本実施形態の検出センサ１の磁石１３は、磁極の向きが同様になるように並列に配置されている。このような検出センサ１を、本実施形態においては、スライド移動する扉６２の検出に利用している。図１４に示すように、金属製の扉６２が磁石１３と十分に離れている状態においては、磁気センサ１２が検出する磁束量は図１５に示すようなものとなる。
【００２５】
図１４に示した状態から、扉６２をスライド移動させ、扉６２を、やや磁石１３側に配置した状態を示したのが図１６である。図１６に示した状態においては、扉６２に近い方の磁石１３の磁束の分布は、金属体の扉６２により大きく変更されている。この磁石１３に起因した磁束の内、磁気センサ１２が検出可能な磁束は低下している。一方、扉６２から遠い方の磁石１３の磁束の分布は、扉６２から、あまり影響を受けていない。この結果、図１７に示すように、図１５に比して、検出される磁束量は低下する。
【００２６】
また、図１８には、図１６に示した状態から、更に扉６２をスライドさせ、扉６２を双方の磁石１３の正面に位置させた状態を示している。扉６２がこの位置にある状態では、双方の磁石１３に起因した磁束の分布は、図１４に示した状態と比べて、大きく変更されている。この結果、図１９に示すように、磁気センサ１２が検出可能な磁束は大きく低下している。
【００２７】
このような形式の検出センサ１は、図２０乃至図２２に示すような、観音開きの複数の扉６２を備えた電気電子機器収納用箱６の箱本体６１に使用される二つの扉６２の検出に適用することができる。図２０乃至図２２に示されたことから理解されるように、本実施形態では、閉じられた際に二つの扉６２が隣接する位置に検出センサ１を配置することで、各々の扉６２が閉じられている状態にあるか否かの判別を可能としている。
【００２８】
図２２には、片方の扉６２が開いた状態を示している。各々の磁石１３が各々の扉６２と対向可能な位置に配置することで、扉６２が開閉されている状態を判別することを可能としている。
【００２９】
上記したように、検出センサ１は、扉６２の開閉を知るために使用することが可能であるが、他の情報を知るために使用することも可能である。例えば、配線収納ユニット８の収納を検出するために使用することも可能である。図２３に示したように、本体部となるケース部７１に対して可動部となるスライド可能なスライド部７２を備えた配線収納ユニット８である場合、スライド部７２がケース部７１の奥まで収められているか、若しくはスライド部７２が所定量以上引き出されていないかを知るために、検出センサ１を使用することができる。図２３に示した例では、検出センサ１はスライド部７２の後部に取り付けられている。図２４に示すように、スライド部７２が十分にケース部７１に収められている状態では、ケース部７１側の金属が検出センサ１に備えられた磁石１３の磁束分布に影響を与えるため、磁束量の値を検知することで、当該状態となっているか否かが判別することが可能となる。
【００３０】
また、金属体が常に、摺動若しくは回動している必要は無い。例えば、所定の位置に戻されているか否かを判別するために使用することも可能である。図２５に示すような自動車の充電装置９に適用すると、自動車に接続される充電ガン８１が充電装置９に適切に戻されたことを知ることができるようになる。
【００３１】
充電装置９には図２６及び２７に示すようにガンホルダ８２が設けられており、充電作業の終了後、充電ガン８１はガンホルダ８２に戻すことが求められる。本実施形態では、図２７に示すように、本体部となるガンホルダ８２に検出センサ１が固定されている。可動部となる充電ガン８１は部分的に金属体を備えている。図２７に示すように、ガンホルダ８２と充電ガン８１が十分に離れている場合、図２８に示すような磁束量が得られる。これに対して図２９に示すように、充電ガン８１がガンホルダ８２にしっかり収められると、図３０に示すように、磁束量は大きく低下する。
【００３２】
充電ガン８１は常にしっかり収められるように戻されるとは限らず、図３１に示すように、不十分な差し込み状態とされる場合がある。この場合、磁束量は図３２に示すようになる。つまり、充電ガン８１がガンホルダ８２にしっかり嵌め込まれている状態や、充電ガン８１とガンホルダ８２が離れているものとは異なるように磁束量が検出される。したがって、このような磁束量に対して閾値を設定し、当該閾値に該当する磁束量が検出された場合、充電ガン８１が十分に嵌め込まれていないことを示すメッセージを表示するようにしたり、音声を流すようにすれば、利用者に状況を伝えることができる。
【００３３】
以上、いくつかの実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、検出センサの配置は、所望の性能を満たす範囲で選択すればよい。
【００３４】
磁気センサに突出する操作部を設けることで、磁気センサを移動可能にすることも可能である。
【００３５】
判定部は、磁気センサが検出する磁束量の増減により判定するものであればよく、磁束量が初期状態より増加した所定値に至った際に、何らかの判定を行うものとすることも可能である。
【００３６】
永久磁石の周囲に複数の磁石を配置することも可能である。それにより、磁束量の増減が大きくなることから、扉が閉塞したこと若しくは開いたことを正確に判定することが可能となる。このような構造は、摺動式の扉や観音開きタイプの両扉などにも適用可能である。
【００３７】
検出センサは、電気電子機器収納用箱に所定のユニットが搭載されたことを検出するために使用することも可能である。
【００３８】
単一の磁石全体を移動させる可動式だけではなく、磁石の一部が倒れ込むことが可能な可倒式を採用することにより、磁石と磁気センサとの位置関係を調整可能にしても良い。
【００３９】
被測定物が樹脂などの被磁性体である場合でも、金属板などを被測定物に張り付ければ、被測定物の位置検出をすることは可能となる。
【００４０】
構造体は、本体部及び本体部に設置される可動部からなる構造体の少なくとも一方側が金属体であればよく、他方側に検出センサを備えることにより、可動部が所定位置に接近したことを判定可能にすれば良い。
【００４１】
本体部には電気電子機器が収納され、可動部が扉である構造体として構成された電気電子機器収納用箱は、複数の扉を有するものとした際、各扉の閉塞位置に対応して、検出センサの磁石がそれぞれ設けられている構成とすればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  検出センサ
１２  磁気センサ
１３  磁石
１４  判定部
１５  設定部
１７  調整部
６１  箱本体
６２  扉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2018037228.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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