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公開番号2025000537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023223349
出願日2023-12-28
発明の名称検出装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類G01N 27/72 20060101AFI20241224BHJP(測定;試験)
要約【課題】磁気センサから出力される信号に基づいて磁性体の存在を検出する場合に、磁性体から出た磁力線を磁気センサに誘導して磁性体の検出精度を高める。
【解決手段】検出装置は、軟磁性体を含み、長手方向と短手方向とを有し、長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子を含む磁気センサと、磁気センサにおける長手方向の一端に対向するとともに、一端から離れる方向に延び、磁気センサの感受素子に対し磁力線を誘導する第1誘導部材と、磁気センサにおける長手方向の他端に対向するとともに、間隙を介して第1誘導部材に対向しながら他端から離れる方向に延び、第1誘導部材とともに磁気センサの感受素子に対し磁力線を誘導する第2誘導部材とを備え、中空部を有する筒状の対象物の中空部に、第1誘導部材および第2誘導部材の一方を挿入して、対象物に含まれる磁性体を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
軟磁性体を含み、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子を含む磁気センサと、
前記磁気センサにおける前記長手方向の一端に対向するとともに、当該一端から離れる方向に延び、当該磁気センサの前記感受素子に対し磁力線を誘導する第１誘導部材と、
前記磁気センサにおける前記長手方向の他端に対向するとともに、間隙を介して前記第１誘導部材に対向しながら当該他端から離れる方向に延び、当該第１誘導部材とともに当該磁気センサの前記感受素子に対し磁力線を誘導する第２誘導部材と
を備え、
中空部を有する筒状の対象物の当該中空部に、前記第１誘導部材および前記第２誘導部材の一方を挿入して、対象物に含まれる磁性体を検出する検出装置。
続きを表示（約 120 文字）【請求項２】
前記第１誘導部材と前記第２誘導部材とは、前記間隙を介して複数の方向に対向している請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
磁性体を前記対象物の径方向に着磁する着磁部をさらに備える請求項１に記載の検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１には、基体の表面あるいは内部に存在する金属異物に由来する交流磁界の磁気変動を、磁気センサにより検出する金属異物検出装置が開示されている。
また、従来技術として、特許文献２には、感受素子と、外部空間からの磁力線を感受素子に集束する集束部材と、感受素子を透過した磁力線を発散させる発散部材とを備える磁気センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１０２５１３号公報
特開２０２２－９８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気センサから出力される信号に基づいて磁性体の存在を検出する検出装置では、検出精度を高めるために、磁性体から出た磁力線を磁気センサに効率的に誘導することが好ましい。
本発明は、磁気センサから出力される信号に基づいて磁性体の存在を検出する場合に、磁性体から出た磁力線を磁気センサに誘導して磁性体の検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、下記（１）～（３）に係る発明が提供される。
（１）軟磁性体を含み、長手方向と短手方向とを有し、当該長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子（感受素子１２１）を含む磁気センサ（磁気センサ１０）と、
前記磁気センサにおける前記長手方向の一端に対向するとともに、当該一端から離れる方向に延び、当該磁気センサの前記感受素子に対し磁力線を誘導する第１誘導部材（第１誘導部材２０）と、
前記磁気センサにおける前記長手方向の他端に対向するとともに、間隙（間隙Ｓ）を介して前記第１誘導部材に対向しながら当該他端から離れる方向に延び、当該第１誘導部材とともに当該磁気センサの前記感受素子に対し磁力線を誘導する第２誘導部材（第２誘導部材２０）とを備え、
中空部を有する筒状の対象物の当該中空部に、前記第１誘導部材および前記第２誘導部材の一方を挿入して、対象物に含まれる磁性体を検出する検出装置。
（２）前記第１誘導部材と前記第２誘導部材とは、前記間隙を介して複数の方向に対向している（１）に記載の検出装置。
（３）磁性体を前記対象物の径方向に着磁する着磁部（着磁部２）をさらに備える（１）に記載の検出装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、磁気センサから出力される信号に基づいて磁性体の存在を検出する場合に、磁性体から出た磁力線を磁気センサに誘導して磁性体の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態が適用される異物検出システムを説明する概略図である。
異物検出装置の磁気センサをｚ方向の上流側から見た図である。
（ａ）～（ｂ）は、図２に示した検出部が有する磁気センサの構成を説明する図である。
検出部において、磁気センサにおける感受素子の長手方向に印加された磁界と磁気センサのインピーダンスとの関係を示す図である。
（ａ）～（ｂ）は、第１誘導部材および第２誘導部材を用いずに、磁気センサにより対象物の異物を検出する態様を説明する図である。
従来の検出部の構成の一例を説明する図である。
本実施形態の検出部において、第１誘導部材と第２誘導部材との間隙に、磁性体からなる異物が存在する場合の、第１誘導部材、第２誘導部材および磁気センサのｙ方向の磁界強度の大きさを説明する図である。
本実施形態の検出部において、磁気センサと異物とのｘ方向の距離を変化させた場合の、磁気センサにおける磁界強度の平均値を示す図である。
（ａ）～（ｂ）は、実施形態２が適用される検出部の構成を説明する概略図である。
本実施形態の検出部において、第１誘導部材の側部と第２誘導部材との間隙に、磁性体からなる異物が存在する場合の、第１誘導部材、第２誘導部材および磁気センサの磁界強度の大きさを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
［実施形態１］
（異物検出システム１の構成）
図１は、本実施形態が適用される異物検出システム１を説明する概略図である。本実施形態の異物検出システム１は、対象物９に含まれる磁性体からなる異物９１を検出する。なお、以下では、対象物９に含まれる、磁性体からなる異物９１を、単に異物９１と表記する場合がある。
異物検出システム１は、対象物９に含まれる異物９１を着磁する着磁部２と、着磁部２により着磁された異物９１を検出する検出部３と、異物検出システム１の各部を制御する制御部４とを備えている。
なお、本実施形態において、異物検出システム１または検出部３が、対象物に含まれる磁性体を検出する検出装置の一例である。
【０００９】
制御部４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（不図示）、ＲＯＭ（Read Only Memory）（不図示）、ＲＡＭ（Random Access Memory）（不図示）等を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵにより実行される基本プログラム（オペレーションシステム）や各種の設定等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＡＭを作業エリアに使用し、ＲＯＭや、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶部（不図示）から読み出したアプリケーションプログラムを実行する。
本実施形態の制御部４は、検出部３の後述する磁気センサ１０から出力された電気信号に基づいて、対象物９に異物９１が存在するか否かを判断する。
【００１０】
着磁部２は、対象物９に含まれる異物９１を着磁する。
着磁部２は、着磁対象である対象物９を挟んで配置される一対の永久磁石２Ａ、２Ｂにより、対象物９に含まれる異物９１を着磁する。具体的には、図１に示すように、一対の永久磁石２Ａ、２Ｂは、Ｎ極（例えば永久磁石２ＡのＮ極）とＳ極（例えば永久磁石２ＢのＳ極）とが対向するように配置される。そして、着磁部２では、永久磁石２Ａと永久磁石２Ｂとの間に、対象物９を横切る磁力線が発生する。着磁部２では、この磁力線によって対象物９に含まれる異物９１が着磁される。
なお、着磁部２は、対象物９に含まれる異物９１を着磁するための磁力線を発生させるものであれば、永久磁石２Ａ、２Ｂの配置は図１に示したものに限られない。また、永久磁石２Ａ、２Ｂに変えて電磁石を用いてもよい。
また、本実施形態の異物検出システム１における、着磁部２による異物９１の着磁方向と検出部３との関係について、後段にて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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