(57)【要約】【課題】繰り返し伸長と屈曲が繰り返されるような条件下においても、導体が断線したりすることのない同軸ケーブルを提供し、長尺状の検出対象物であっても、簡便かつ確実に磁気の検出を行うことができる磁気センサを提供する。【解決手段】内部導体の外周を被覆するように形成された第１の絶縁体の外周に、外部導体をコイル状に巻きつけるように形成し、その外部導体の外周をさらに第２の絶縁体で被覆するように形成することで、耐屈曲性の高い同軸ケーブルを提供する。また、この同軸ケーブルを略円環状に形成して検出コイルを形成することで、簡便かつ確実に磁気の検出を行うことができる磁気センサを提供する。【選択図】図４
0003179044.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と、
該内部導体の外周を被覆するように形成された第１の絶縁体と、
該第１の絶縁体の外周にコイル状に巻きつけられた外部導体と、
該外部導体の外周を被覆するように形成された第２の絶縁体と、
からなることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記第２の絶縁体の外周を被覆する第３の絶縁体を更に設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の同軸ケーブルを用いた磁気センサであって、
前記同軸ケーブルの端部において、前記内部導体と前記外部導体を導通し、
該端部を前記同軸ケーブルの近傍に取り付けることにより、略円環状の検出コイルを形成する
ことを特徴とする磁気センサ。
【請求項４】
前記同軸ケーブルに装着されるソケットを備え、
前記ソケットに前記同軸ケーブルの端部を差し込むことによって、前記略円環状の検出コイルを形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の同軸ケーブルに装着される磁気センサ用ソケットであって、
前記同軸ケーブルの端部が差し込まれることによって、磁気センサ用の略円環状の検出コイルが形成可能である
ことを特徴とする磁気センサ用ソケット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、同軸ケーブル、その同軸ケーブルを用いた磁気センサ、及び、その磁気センサに用いられるソケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルは、産業用ロボット等の信号伝送用のケーブル、コンピュータ等の情報機器における電線ケーブル等で広く用いられている。特許文献１には、従来の同軸ケーブルに関する技術が開示されている。
図３は、特許文献１に開示されている従来の同軸ケーブルを示す図である。同軸ケーブル１１は、内部導体１２と、内部導体１２の外周を被覆するように形成された第１の絶縁体１４と、第１の絶縁体１４の外周にメッシュ状に形成された外部導体１３と、外部導体１３の外周を被覆するように形成された第２の絶縁体１５と、第２の絶縁体１５の外周面を被覆するシース１６（絶縁体）とから構成されている。
【０００３】
また、別の背景技術として、物質の検査等のために、磁場の検出等を行う磁気センサが用いられている。特許文献２には、従来のフラックスゲート磁気センサに関する技術が開示されており、円環状の磁性体の内部の磁界の変化を検出コイルに生じる電圧値として検出を行う技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３４５６号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４５６２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている同軸ケーブルは、特に産業用ロボット等の信号伝送用として用いた場合、産業用ロボットの移動に伴って、同軸ケーブルも使用中に繰り返し伸長と屈曲を繰り返されることとなり、特に第１の絶縁体の外周に形成されたメッシュ状の外部導体が断線してしまうという問題点がある。
また、特許文献２に開示されている磁気センサは、円環状の磁性体に励磁コイルと検出コイルを形成した構成となっているため、一例として検出対象が床から天井までに亘る部材である場合などは、検出対象を磁性体の中心部に位置させることが困難であるという問題点がある。
【０００６】
そこで本考案の目的は、同軸ケーブルを、繰り返し伸長と屈曲が繰り返されるような条件下においても、導体が断線したりすることのない同軸ケーブルを提供すること、及び、長尺状の検出対象物であっても、簡便かつ確実に磁気の検出を行うことができる磁気センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る考案は、内部導体と、該内部導体の外周を被覆するように形成された第１の絶縁体と、該第１の絶縁体の外周にコイル状に巻きつけられた外部導体と、該外部導体の外周を被覆するように形成された第２の絶縁体と、からなることを特徴とする同軸ケーブルである。
また、本願の請求項２に係る考案は、前記第２の絶縁体の外周を被覆する第３の絶縁体を更に設けたことを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブルである。
【０００８】
本願の請求項３に係る考案は、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルを用いた磁気センサであって、前記同軸ケーブルの端部において、前記内部導体と前記外部導体を導通し、該端部を前記同軸ケーブルの近傍に取り付けることにより、略円環状の検出コイルを形成することを特徴とする磁気センサである。
また、本願の請求項４に係る考案は、前記同軸ケーブルに装着されるソケットを備え、前記ソケットに前記同軸ケーブルの端部を差し込むことによって、前記略円環状の検出コイルを形成することを特徴とする請求項３に記載の磁気センサである。
【０００９】
本願の請求項５に係る考案は、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルに装着される磁気センサ用ソケットであって、前記同軸ケーブルの端部が差し込まれることによって、磁気センサ用の略円環状の検出コイルが形成可能であることを特徴とする磁気センサ用ソケットである。
【考案の効果】
【００１０】
本願の請求項１に係る考案により、同軸ケーブルにおいて、外部導体としてコイル状に巻きつけられた外部導体を用いることによって、繰り返し伸長と屈曲が繰り返されるような条件下においても、導体が断線したりすることのない同軸ケーブルを提供することができる。
また、本願の請求項２に係る考案は、第２の絶縁体の外周を被覆する第３の絶縁体を更に設けることにより、同軸ケーブルの使用により移動が繰り返されても、十分な耐摩耗性を有することができる。
【００１１】
本願の請求項３に係る考案により、そのように構成された同軸ケーブルの端部において、内部導体と外部導体を導通し、その端部を同軸ケーブルの近傍に取り付けて、略円環状の検出コイルを形成して磁気センサを構成することによって、長尺状の検出対象物であっても、簡便かつ確実に磁気の検出を行うことができる。
本願の請求項４及び５に係る考案により、同軸ケーブルを用いて略円環状の検出コイルを形成する際に、同軸ケーブルの端部を差し込むことができるソケットを用いることによって、同軸ケーブルの端部の同軸ケーブル近傍への取付を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本考案の同軸ケーブルの構造を模式的に示した図である。
【図２】図２は本考案の同軸ケーブルにおけるコイル状の外部導体を伸ばした参考図である。
【図３】図３は従来の同軸ケーブルの構造を模式的に示した図である。
【図４】図４は本考案の同軸ケーブルを用いて構成した、本考案の磁気センサの構造を模式的に示した図である。
【図５】図５は本考案の磁気センサにおいて、同軸ケーブルの端部を同軸ケーブルの近傍に取り付ける前の状態を示した参考図である。
【図６】図６は本考案の磁気センサに用いられる同軸ケーブルの端部の形状を示す模式図である。
【図７】図７は本考案の磁気センサにおいて、ソケットを用いて同軸ケーブルの端部を同軸ケーブルの近傍に取り付ける際の接続部付近の拡大図である。
【図８】図８は本考案の磁気センサにおいて、検出された電圧値を検出する方法を示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の同軸ケーブルの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本考案の同軸ケーブルの構造を模式的に示した図であり、図２は説明のために本考案の同軸ケーブルにおけるコイル状の外部導体を伸ばした参考図である。
本考案の同軸ケーブル１は、内部導体２と、内部導体２の外周を被覆するように形成された第１の絶縁体４と、第１の絶縁体４の外周にコイル状に巻きつけられた外部導体３と、外部導体３の外周を被覆するように形成された第２の絶縁体５と、第２の絶縁体５の外周を被覆するように形成されたシース６とからなる。
外部導体３の周囲は後述する図示しない絶縁体によって被覆されており、引っ張って伸ばすと図２のようになるように形成されている。図２は、コイル状の説明のために外部導線を伸ばした形状を示した参考のための図であり、実際の使用時に伸ばした状態で使用されるわけではない。
【００１４】
内部導体２は、導電性のよい材料で形成されており、本実施例では裸軟導線で外形０．２ｍｍプラスマイナス０．００８ｍｍのものを使用している。
第１の絶縁体４は、内部導体２と外部導体３との絶縁を取るために設けられており、本実施例では２層構造となっている。内部層は、架橋ポリエチレンで厚さが０．４９６〜０５０４ｍｍ、外形が１．２０ｍｍプラスマイナス０．０５ｍｍのものを使用している。
外部導体３は、導電性のよい材料で形成されており、本実施例では導線上にウレタン系のワニスを焼き付けたＵＥＷを使用しており、導体中心間のピッチは０．０７９〜０．０８５ｍｍ、外径は３．１１〜３．２９ｍｍであり、１０ｃｍあたりの巻き数は５５０プラスマイナス１０回である。
第２の絶縁体５は、外部導体３と外部の部材との絶縁を取るために設けられており、本実施例では透明なポリプロピレンで、厚さが０．０９２〜０．１０８ｍｍ、外径が３．２１〜３．３９ｍｍのものを使用している。
シース６は、同軸ケーブルの保護のために設けられており、本実施例では塩化ビニルを使用している。これにより、耐熱性が１３０℃まで、耐寒性は−４０℃までの使用が可能となっている。また、厚さは０．４４５〜０．４５５ｍｍであり、外径は４．３０ｍｍである。
【００１５】
本実施例の同軸ケーブルを、図３に示されている、従来の外部導体がメッシュ状に形成された同軸ケーブルと比較すると、従来の同軸ケーブルは、産業用ロボット等の信号伝送用として用いた場合など、繰り返し伸長と屈曲が繰り返されるような条件下で用いた場合に、外部導体の断線が認められたのに対し、本実施例の同軸ケーブルでは断線が認められず、高い耐屈曲性が示された。
【００１６】
本考案の同軸ケーブルを用いた磁気センサの実施形態を図面に基づいて説明する。図４は本考案の同軸ケーブルを用いて構成した、本考案の磁気センサの構造を模式的に示した図であり、図５は図４に示された本考案の磁気センサにおいて、同軸ケーブルの端部を同軸ケーブルの近傍に取り付ける前の状態を示した参考図である。また、図６は本考案の磁気センサに用いられる同軸ケーブルの端部の形状を示す模式図である。さらに、図７は本考案の磁気センサにおいて、ソケットを用いて同軸ケーブルの端部を同軸ケーブルの近傍に取り付ける際の接続部付近の拡大図であり、図８は本考案の磁気センサにおいて、検出された電圧値を検出する方法を示す模式図である。
【００１７】
本実施例の同軸ケーブルを用いた磁気センサ２１は、図４に示された形状で用いられ、同軸ケーブル２２として、先の実施例で用いられた外部導体をコイル状に巻きつけられた同軸ケーブルを用いており、図５に示された状態から、同軸ケーブル２２の中途部に装着されたソケット２３に同軸ケーブル２２の先端部を差し込むことによって、略円環状の検出コイルを形成している。また、２４は外部導線であり、検出コイルで発生した誘導電流を外部に導出する働きをしている。
【００１８】
ソケット２３に差し込まれる同軸ケーブル２２の端部は、図６に示されているように、内部導体と外部導体が導通するような構成となっている。導通にあたっては、図示しないハンダ付けなど従来周知の方法で導通させることができる。また、本実施例を水中等で用いる場合には、図６に示されている防水性のコネクタ２５を同軸ケーブル２２の端部に装着した後に、ソケット２３に差し込まれるようにすることもできる。
【００１９】
図７は接続部付近の拡大図である。本実施例のソケット２３は、２つの円筒状の部材を接着した形状となっており、一方の円筒状部材に同軸ケーブル２２と外部導線２４が差し込まれており、他方の円筒状部材に、同軸ケーブル２２の端部が差し込まれるように形成されている。
【００２０】
外部導線２４は、本実施例では同軸ケーブル２２をそのまま引き出した同軸ケーブルの形状としている。
【００２１】
本実施例の同軸ケーブルを用いた磁気センサは、図４に示されている略円環状の検出コイルを、検出対象上に設置したり、検出対象を取り囲むように設置して用いられる。この際に、検出コイルの略円環状の形成にあたっては、同軸ケーブル２２の端部をソケット２３に差し込むことによって形成しており、検出対象が長尺状であったり、床から天井まで延びるものであったりしても、検出対象を取り囲むように検出コイルを設置することを容易に行うことができ、簡便かつ確実に磁気の検出を行うことができる。
【００２２】
本実施例の同軸ケーブルを用いた磁気センサにおいては、図８に示されているように、検出コイルで発生した誘導電流を、外部導線２４の端部において、内部導体と外部導体の間の電圧を検出することによって行う。
【００２３】
以下、本考案に基づく実験について具体的に説明する。本考案は、下記の実験の結果から得た所見に基づくものである。
（実験１）
本考案の同軸ケーブルを用いた磁気センサの、磁気の変化による電圧発生の確認のため、以下の実験を行った。
（試験体１）
同軸ケーブルとして、外部導体をコイル状に巻きつけた同軸ケーブルを用い、同軸ケーブルで略円環状の検出コイルを形成したものを作製した。
（比較例１）
同軸ケーブルとして、従来の外部導体をメッシュ状に形成した同軸ケーブルを用い、同軸ケーブルで略円環状の検出コイルを形成したものを作製した。
（比較例２）
同軸ケーブルとして、外部導体をコイル状に巻きつけた同軸ケーブルを用い、同軸ケーブルを略円環状に形成することなく、直線状としたものを作製した。
（結果）
それぞれ、ネームプリンターの上に設置したところ、試験体１については、０．１１１Ｖの電圧が検出されたが、比較例１及び比較例２においては、電圧の検出が認められなかった。本考案の、外部導体をコイル状に巻きつけた同軸ケーブルを用い、略円環状に形成した検出コイルを形成することで、磁気の変化を検出できるものと考えられる。
【００２４】
本実施例では、同軸ケーブル２２の端部を同軸ケーブル２２の近傍に取り付ける部材として、２つの円筒状部材が接着されたソケット２３を用いているが、安定した取り付けが行えるものであれば、接着テープによる固定や、ベルクロを用いた固定など、他の固定手段によって固定することもできる。
【００２５】
また、本実施例では、外部導体３として、表面に絶縁体であるウレタン系のワニスで被覆したものを使用したが、その他の方法でコイル状の外部導体の隣接する線同士を絶縁して、被覆のない外部導体を用いることもできる。
【００２６】
さらに、本実施例では、外部導線２４として、同軸ケーブル２２をそのまま引き出したものとしたが、本考案においては、検出コイル部が、本考案の外部導体をコイル状に巻きつけたものとすればよいものであり、外部導線については２軸ケーブル等他の形態の導線として、ソケット２３の内部において、同軸ケーブル２２の内部導体と外部導体を、外部導線の導線部にそれぞれ接続するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１    同軸ケーブル
２    内部導体
３    外部導体
４    第１の絶縁体
５    第２の絶縁体
６    シース
１１  同軸ケーブル
１２  内部導体
１３  外部導体
１４  第１の絶縁体
１５  第２の絶縁体
１６  シース
２１  磁気センサ
２２  同軸ケーブル（検出コイル）
２３  ソケット
２４  外部導線
２５  防水用コネクタ
２６  電圧計
【図１】
0003179044.tif 000003
【図２】
0003179044.tif 000004
【図３】
0003179044.tif 000005
【図４】
0003179044.tif 000006
【図５】
0003179044.tif 000007
【図６】
0003179044.tif 000008
【図７】
0003179044.tif 000009
【図８】
0003179044.tif 000010