(57)【要約】      （修正有）【課題】処理チップによって演算時に発生する熱及び微幅の振動が影響せず、検出の精度を高めることができる分離式センサ装置を提供する。【解決手段】センサ筐体１１と、センサ筐体１１内に設置されるセンサ１２とを有するセンサユニット１０と、処理筐体２１と、処理筐体内２１に設置される処理器２２とを有する処理ユニット２０と、センサユニット１０のセンサ１２と処理ユニット２０の処理器２２との間に電気的に接続される接続ユニット３０と、処理ユニット２０の処理器２２と外部装置との間に電気的に接続される伝送ユニット４０と、を含む。【選択図】図１
2019139546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ筐体と、前記センサ筐体内に設置されるセンサとを有するセンサユニットと、
処理筐体と、前記処理筐体内に設置される処理器とを有する処理ユニットと、
前記センサユニットの前記センサと前記処理ユニットの前記処理器との間に電気的に接続される接続ユニットと、
前記処理ユニットの前記処理器と外部装置との間に電気的に接続される伝送ユニットと、を主に含む
分離式センサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサ筐体は、収容座と、封止蓋と、を有し、
前記センサは、前記収容座内に設置され、
前記封止蓋は、前記収容座の一端を封止するように設けられ、
前記収容座は、収容部と、前記収容部の一端から外向きに突出する外伸部と、を有し、
前記センサは、前記外伸部内に位置し、
前記収容座は、直線伝動素子の移動部材に固定接続され、
前記移動部材は、凹陥形成された伸入溝を有し、
前記外伸部は、前記伸入溝内に入り込む
分離式センサ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサユニットの前記センサ筐体は、前記移動部材の軸方向の面に固定接続される
分離式センサ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサユニットの前記センサ筐体は、前記移動部材の径方向の面に固定接続される
分離式センサ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサは、センサ回路基板と、センサチップと、を有し、
前記センサ回路基板は、前記センサ筐体内に設置され、
前記センサチップは、前記センサ回路基板に設置され、
前記処理器は、処理回路基板と、処理チップと、を有し、
前記処理回路基板は、前記処理筐体内に設置され、
前記処理チップは、前記処理回路基板に設置され、
前記処理チップは、演算に用いられる
分離式センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関し、特に分離式センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、直線伝動素子には、センサ装置が設けられて、温度、振動、トルク等の値を検出している。
【０００３】
通常のセンサ装置は、直線伝動素子の移動部材（例えば、リニアガイドのスライダ又はボールねじのナット）に設置されている。センサ装置は、固定筐体、回路基板、センサチップ及び処理チップを主に含む構造となっており、固定筐体は直線伝動素子の移動部材に固定され、回路基板は固定筐体内に設置され、センサチップと処理チップは回路基板に固定され、電気的に導通されている。これによって、センサチップによって検出された信号が処理チップに伝送されて演算され、演算された値が処理チップによって端末装置（例えば、コンピューター）に出力されることで、機台の操作者が移動部材の温度、振動、トルク等の値を即時取得できるようになっている。
【０００４】
しかしながら、処理チップによって演算時に熱及び微幅の振動が発生するため、同一回路基板上のセンサチップが影響を受けて検出誤差が発生し、検出の精度が低下してしまう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、従来技術において、従来のセンサ装置が検出誤差を生じやすく、検出精度が低下してしまう等の課題を解決するためのもので、分離式センサ装置を提供するものである。
【０００６】
本発明に係る分離式センサ装置は、センサ筐体と、前記センサ筐体内に設置されるセンサとを有するセンサユニットと、処理筐体と、前記処理筐体内に設置される処理器とを有する処理ユニットと、前記センサユニットの前記センサと前記処理ユニットの前記処理器との間に電気的に接続される接続ユニットと、前記処理ユニットの前記処理器と外部装置との間に電気的に接続される伝送ユニットと、を主に含む。
【０００７】
本発明では、センサと処理器を異なる筐体内に分けて（分離して）設置することによって、処理器によるセンサへの影響を低減でき、検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の好適な実施形態の一例である第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の第１実施形態を示す組立斜視図である。
【図３】図１の第１実施形態を示す構成図である。
【図４】本発明の好適な実施形態の一例である第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】図４の第２実施形態を示す組立斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、図面を参照して、本発明に係る実施形態を例示して説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１〜図３に示すように、本発明の好適な実施形態の一例である第１実施形態に係る、分離式センサ装置１００は、主に、センサユニット１０と、処理ユニット２０と、接続ユニット３０と、伝送ユニット４０とを含む。
【００１１】
図１及び図２に示すように、センサユニット１０は、センサ筐体１１と、センサ１２とを有する。センサ筐体１１は、収容座１１１と、封止蓋１１２とを有する。収容座１１１は、収容部１１３と、収容部１１３の一端から一体として外向きに突出した外伸部１１４とを有する。収容座１１１は、直線伝動素子９０の移動部材９１に固定接続される。本実施形態では、直線伝動素子９０はボールねじで、移動部材９１はナットである。移動部材９１の軸方向の面には、この軸方向の面に凹陥形成された伸入溝９１１を有する。外伸部１１４は、伸入溝９１１内に入り込む。封止蓋１１２は、収容座１１１の他端を封止する。センサ１２は、センサ回路基板１２１と、センサチップ１２２とを有する。センサ回路基板１２１は、センサ筐体１１内に設置される。センサチップ１２２は、センサ回路基板１２１上に設置される。センサチップ１２２は、温度の検出に用いられる。センサチップ１２２は、外伸部１１４内に位置する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、処理ユニット２０は、処理筐体２１と、処理器２２と、電源モジュール２３とを有する。処理筐体２１は、互いに対向して当接する２つの外筐体２１１である。処理器２２は、処理回路基板２２１と、処理チップ２２２とを有する。処理回路基板２２１は、処理筐体２１内に設置される。処理チップ２２２は、処理回路基板２２１上に設置される。処理チップ２２２は、演算に用いられる。電源モジュール２３は、処理回路基板２２１上に設置され、電圧値の調整に用いられる。
【００１３】
図１及び図２に示すように、接続ユニット３０は、実体の導線である。接続ユニット３０は、センサユニット１０のセンサ回路基板１２１と処理ユニット２０の処理回路基板２２１との間に電気的に接続される。センサチップ１２２によって検出された信号は、接続ユニット３０によって、処理チップ２２２に伝送されて演算される。また、接続ユニット３０によって、電力が電源モジュール２３を経由してセンサチップ１２２に伝送される。
【００１４】
図１〜図３に示すように、伝送ユニット４０は、実体の導線である。伝送ユニット４０は、処理ユニット２０の処理回路基板２２１と外部装置９９との間に電気的に接続され、信号及び電力の伝送に用いられる。外部装置９９は、コンピューターとすることができる。
【００１５】
以上は、本発明の好適な実施形態の一例である第１実施形態に係る、分離式センサ装置１００の各構成部分の説明及びその組立の説明である。続いて、以下では、使用の際の特徴について説明する。
【００１６】
まず、本発明は、作動の際には、電力が伝送ユニット４０によって処理ユニット２０の電源モジュール２３に伝送され、電源モジュール２３によって電圧が調整された後、接続ユニット３０によってセンサユニット１０のセンサチップ１２２に伝送され、これによってセンサチップ１２２が作動に必要な電力を獲得し、移動部材９１に対して温度の検出をできるようになる。また、取得された温度信号は、接続ユニット３０によって処理ユニット２０の処理チップ２２２に伝送されて演算され、演算された値は処理チップ２２２によって伝送ユニット４０を介して外部装置９９に伝送されることで、機台の操作者が移動部材９１の温度の値を即時に監視でき、スムーズな作動を維持できるようになる。
【００１７】
従って、本発明では、熱及び振動を発生させる処理チップ２２２及び電源モジュール２３と、温度を検出するセンサチップ１２２とを分離することで、すなわち、異なる回路基板上に分離すること及び異なる筐体上に分離することで、処理チップ２２２及び電源モジュール２３によって生ずる熱及び振動がセンサチップ１２２に影響を及ぼさないようにして、センサチップ１２２の検出時の精度を確保できるようにする。本発明の実験によれば、センサユニット１０と処理ユニット２０との間は、１ｃｍ〜２００ｃｍの距離が最適距離である。
【００１８】
なお、上記実施形態では、センサチップ１２２は温度を検出するものであるが、センサチップは振動、トルク又は他のパラメータを検出するものであってもよい。
【００１９】
また、上記実施形態では、接続ユニット３０は実体の導線であるが、接続ユニット３０は二つの無線伝送器の組合せであってもよい。そのうちの一の無線伝送器がセンサユニット１０のセンサ回路基板１２１に設置され、他の無線伝送器が処理ユニット２０の処理回路基板２２１に設置されて、２つの無線伝送器の間で信号及び電力を無線伝送しても、同様な目的を果たすことができる。
【００２０】
また、上記実施形態では、伝送ユニット４０は実体の導線であるが、伝送ユニット４０は二つの無線伝送器の組合せであってもよい。そのうちの一の無線伝送器が処理ユニット２０の処理回路基板２２１に設置され、他の無線伝送器が外部装置９９に設置されて、２つの無線伝送器の間で信号及び電力を無線伝送しても、同様な目的を果たすことができる。
【００２１】
また、上記実施形態では、直線伝動素子がボールねじで、移動部材がナットであるが、直線伝動素子がリニアガイドで、移動部材がスライダであっても、同様な目的を果たすことができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
図４及び図５に示すように、本発明の好適な実施形態の一例である第２実施形態に係る、分離式センサ装置２００は、第１実施形態とは、センサユニット５０と、処理ユニット６０と、接続ユニット７０と、伝送ユニット８０とを含む点では同様であるが、主に以下の点で異なる。
【００２３】
本実施形態では、センサユニット５０のセンサ筐体５１の収容座５１１は、移動部材９１の径方向の面に固定接続される。移動部材９１の径方向の面には、この径方向の面に凹陥形成された伸入溝９１１を有する。伸入溝９１１は、収容座５１１の外伸部５１４が入り込むためのものである。外伸部５１４は、収容座５１１の収容部５１３とは別体の部材である。
【００２４】
本実施形態では、センサ筐体５１と移動部材９１との間の設置位置が第１実施形態と異なるが、いずれも同様な目的を効果的に達成できる。
【００２５】
以上は、本発明の好適な実施形態を開示するものであり、本発明を限定するものではない。本技術分野における通常の知識を有する者が本発明に基づいてされた均等変更は、いずれも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
＜第１実施形態＞
１００        分離式センサ装置
１０          センサユニット
１１          センサ筐体
１１１        収容座
１１２        封止蓋
１１３        収容部
１１４        外伸部
１２          センサ
１２１        センサ回路基板
１２２        センサチップ
２０          処理ユニット
２１          処理筐体
２１１        外筐体
２２          処理器
２２１        処理回路基板
２２２        処理チップ
２３          電源モジュール
３０          接続ユニット
４０          伝送ユニット
９０          直線伝動素子
９１          移動部材
９１１        伸入溝
９９          外部装置
＜第２実施形態＞
２００        分離式センサ装置
５０          センサユニット
５１          センサ筐体
５１１        収容座
５１３        収容部
５１４        外伸部
６０          処理ユニット
７０          接続ユニット
８０          伝送ユニット
９１          移動部材
９１１        伸入溝
【図１】
2019139546.tif 000003
【図２】
2019139546.tif 000004
【図３】
2019139546.tif 000005
【図４】
2019139546.tif 000006
【図５】
2019139546.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月2日(2019.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線伝動素子に設置される分離式センサ装置であって、
センサ筐体と、前記センサ筐体内に設置されるセンサとを有し、前記直線伝動素子の移動部材に設置されるセンサユニットと、
処理筐体と、前記処理筐体内に設置される処理器とを有し、前記センサユニットと別体に構成される処理ユニットと、
前記センサユニットの前記センサと前記処理ユニットの前記処理器との間に電気的に接続される接続ユニットと、
前記処理ユニットの前記処理器と外部装置との間に電気的に接続される伝送ユニットと、を主に含む
分離式センサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサ筐体は、収容座と、封止蓋と、を有し、
前記センサは、前記収容座内に設置され、
前記封止蓋は、前記収容座の一端を封止するように設けられ、
前記収容座は、収容部と、前記収容部の一端から外向きに突出する外伸部と、を有し、
前記センサは、前記外伸部内に位置し、
前記収容座は、前記直線伝動素子の前記移動部材に固定接続され、
前記移動部材は、凹陥形成された伸入溝を有し、
前記外伸部は、前記伸入溝内に入り込む
分離式センサ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサユニットの前記センサ筐体は、前記移動部材の軸方向の面に固定接続される
分離式センサ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサユニットの前記センサ筐体は、前記移動部材の径方向の面に固定接続される
分離式センサ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の分離式センサ装置であって、
前記センサは、センサ回路基板と、センサチップと、を有し、
前記センサ回路基板は、前記センサ筐体内に設置され、
前記センサチップは、前記センサ回路基板に設置され、
前記処理器は、処理回路基板と、処理チップと、を有し、
前記処理回路基板は、前記処理筐体内に設置され、
前記処理チップは、前記処理回路基板に設置され、
前記処理チップは、演算に用いられる
分離式センサ装置。