特許 5933144 センサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5933144

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】センサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01H 11/08 20060101AFI20160526BHJP

【ＦＩ】

   G01H11/08 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-502136(P2016-502136)

(86)(22)【出願日】2015年9月15日

(86)【国際出願番号】JP2015076119

【審査請求日】2016年1月19日

(31)【優先権主張番号】特願2014-188837(P2014-188837)

(32)【優先日】2014年9月17日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】湯本 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 美智子

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−１２６６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平７−８７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平６−３３０３２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｈ １／００−１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のケーシングと、
検出針と、底壁に上記検出針の後端が挿入されて固定される有底筒状のホルダーと、該ホルダー内の上記検出針の後方に配置され、該検出針の後端に接する圧電素子と、上記ホルダー内に保持され、上記圧電素子を上記検出針の後端に押し付ける押付け部材とを有し、上記ケーシングに挿入される振動検出ユニットと、
上記振動検出ユニットの後方側に配置されると共に上記ホルダーに接して該ホルダーを前方へ付勢し、上記検出針の先端を上記ケーシングから突出させるバネとを備え、上記検出針の先端を測定対象物に押し当てて該測定対象物の振動を検出する
ことを特徴とするセンサ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のセンサ装置において、
上記ホルダーは、その軸方向途中において筒状壁から外方へ突出するバネ受け部が形成され、
上記バネは、上記ホルダーのバネ受け部に接している
ことを特徴とするセンサ装置。

【請求項3】

請求項１に記載のセンサ装置において、
上記ホルダーは、内側の金属製ホルダーと、該金属製ホルダーを収容保持する外側の樹脂製ホルダーとで構成され、
上記バネは、上記樹脂製ホルダーに接している
ことを特徴とするセンサ装置。

【請求項4】

請求項３に記載のセンサ装置において、
上記金属製ホルダーは、筒状に形成されており、筒状壁の軸方向における一部であって周方向における一部から外方へ突出する突片を有し、
上記樹脂製ホルダーは、筒状に形成されており、内周面の周方向における一部には、上記金属製ホルダーを上記樹脂製ホルダーに挿入し回転させることにより上記突片が挿入されて上記金属製ホルダーが上記樹脂製ホルダーに保持される周方向溝が形成されている
ことを特徴とするセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、測定対象物に押し当てて測定対象物の振動を検出するセンサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に開示されているように、測定対象物に押し当てて振動を検出するセンサ装置が知られている。このセンサ装置は、筒状のケーシングと、該ケーシングに収容される振動検出ユニット（感振素子）とを備えている。振動検出ユニットは、検出針の後端に圧電素子（電極板含む）、ウエイトおよび防振ゴム等が順に挿入されてナットで固定されている。また、ケーシングには、振動検出ユニットを後方から付勢して検出針の先端をケーシングから突出させるバネが収容されている。このセンサ装置では、検出針の先端を測定対象物に当ててケーシング内に押し込むことにより、測定対象物の振動が検出針に伝わり、圧力変動として圧電素子に作用し電圧変動が生じる。そして、電圧変動に関する信号が電極板から信号処理回路に送られて測定対象物の振動が検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１７０３８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した特許文献１のセンサ装置では、測定対象物の振動を正確に検出することができない場合があった。即ち、上述したセンサ装置では、バネが防振ゴムに接続されて振動検出ユニットを付勢しているところ、バネの付勢力が防振ゴムおよびウエイトを順に介して圧電素子に作用する。そのため、圧電素子には測定対象物に関する圧力変動以外の圧力変動が外乱として作用することとなり、圧電素子では外乱に関する電圧変動を含んだ電圧変動が生じてしまう。

【0005】

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バネによって振動検出ユニットを付勢して検出針の先端を突出させつつも、測定対象物の振動を正確に検出することが可能なセンサ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願のセンサ装置は、筒状のケーシングと、振動検出ユニットと、バネとを備えている。上記振動検出ユニットは、検出針と、底壁に上記検出針の後端が挿入されて固定される有底筒状のホルダーと、該ホルダー内の上記検出針の後方に配置され、該検出針の後端に接する圧電素子と、上記ホルダー内に保持され、上記圧電素子を上記検出針の後端に押し付ける押付け部材とを有し、上記ケーシングに挿入されている。上記バネは、上記振動検出ユニットの後方側に配置されると共に上記ホルダーに接して該ホルダーを前方へ付勢し、上記検出針の先端を上記ケーシングから突出させるものである。そして、本願のセンサ装置は、上記検出針の先端を測定対象物に押し当てて該測定対象物の振動を検出するものである。

【発明の効果】

【0007】

本願のセンサ装置によれば、ホルダーがバネによって前方へ付勢されることにより、振動検出ユニット全体が前方へ付勢される。そして、ホルダー（振動検出ユニット）が前方へ付勢されることで、検出針の先端がケーシングから突出する。ここで、バネはホルダーに接して該ホルダーを前方へ付勢するため、ホルダーに収容されている圧電素子にバネの付勢力は作用しない。つまり、振動検出ユニットを前方へ付勢するバネの付勢力が圧電素子に外乱として作用するのを阻止することができる。以上より、バネによって振動検出ユニットを付勢して検出針の先端をケーシングから突出させつつも、測定対象物の振動を正確に検出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１に係るセンサ装置の概略構成を示す正面図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るセンサ本体の概略構成を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態２に係るセンサ本体の概略構成を示す断面図である。

【図4】図４は、実施形態３に係るセンサ本体の概略構成を示す断面図である。

【図5】図５は、実施形態３に係るホルダーの概略構成を示す分解斜視図である。

【図6】図６は、実施形態３に係る金属製ホルダーの概略構成を示す平面図である。

【図7】図７は、実施形態３に係る樹脂製ホルダーの概略構成を示す正面図である。

【図8】図８は、実施形態３に係る樹脂製ホルダーの概略構成を示す平面図である。

【図9】図９は、実施形態３に係るホルダーの概略構成を示す斜視図である。

【図10】図１０は、実施形態３に係るホルダーの概略構成を示す斜視図である。

【0009】

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【0010】

（実施形態１）
本願の実施形態１について図１および図２を参照しながら説明する。図１に示す本実施形態のセンサ装置１は、図示しない固定器具に連結して測定対象物（例えば、スチームトラップ）に固定し、該測定対象物の振動および温度の２つを検出する、いわゆる固定タイプのセンサである。センサ装置１は、例えば上下方向に延びる状態で測定対象物に固定される。

【0011】

センサ装置１は、センサ本体２と、アンテナ３と、接続軸４とを備えている。接続軸４は、中空軸であり、両端がナット５，６によってセンサ本体２とアンテナ３に連結されている。アンテナ３は、図示しないが、信号処理回路や発信部が内蔵されており、センサ本体２によって検出された測定対象物の振動および温度に関する信号が送られる。

【0012】

図２に示すように、センサ本体２は、ケーシング１０と、振動検出ユニット２０と、温度検出ユニット４０（熱電対ユニット）とを備えている。

【0013】

ケーシング１０は、略円筒状に形成され、大径部１１、中径部１２および小径部１３を有する。大径部１１の外周面には、上述したナット５が締結される雄ねじ部１１ａが形成されている。小径部１３の外周面には、上述した固定器具に締結される雄ねじ部１３ａが形成されている。

【0014】

振動検出ユニット２０は、検出針２１と、ホルダー２２と、圧電素子２５，２６と、電極板２７，２８と、ウエイト２９と、皿バネ３１と、キャップ３２とを備え、ケーシング１０に挿入されて測定対象物の振動を検出（測定）するものである。

【0015】

検出針２１は、細長い棒状の部材であり、後方側から順に、大径部２１ａ、中径部２１ｂおよび小径部２１ｃが形成されている。検出針２１は、ケーシング１０と同軸に配置されると共に、先端２１ｄがケーシング１０から突出する状態で配置されている。

【0016】

ホルダー２２は、内側の金属製ホルダー２３と、該金属製ホルダー２３を収容保持する外側の樹脂製ホルダー２４とで構成されている。金属製ホルダー２３および樹脂製ホルダー２４は、何れも、有底の円筒状に形成されており、ケーシング１０と同軸に配置されている。

【0017】

金属製ホルダー２３は、筒状壁の径が異なる大径部２３ａおよび小径部２３ｂが後方側から順に形成されると共に、底壁２３ｃに挿入孔２３ｄが形成されている。金属製ホルダー２３は、底壁２３ｃの挿入孔２３ｄに検出針２１の後端が挿入されて固定されている。具体的に、検出針２１は、大径部２１ａが金属製ホルダー２３の小径部２３ｂ内に位置し、中径部２１ｂの後方側が底壁２３ｃの挿入孔２３ｄに位置している。検出針２１の大径部２１ａは、挿入孔２３ｄよりも大径に形成されており、底壁２３ｃの内面に接している。

【0018】

金属製ホルダー２３の小径部２３ｂには、検出針２１の後方に、２つの圧電素子２５，２６および２つの電極板２７，２８が収容されている。具体的に、検出針２１の大径部２１ａの後方には、前方側から順に、第１圧電素子２５、第１電極板２７、第２圧電素子２６および第２電極板２８が互いに接した状態で配置されている。第１圧電素子２５は、検出針２１の後端（大径部２１ａ）に接した状態で配置されている。なお、金属製ホルダー２３の小径部２３ｂの内面には、圧電素子２５，２６および電極板２７，２８の外周を保持するガイド部２３ｅが形成されている。また、２つの電極板２７，２８は、図示しないが、それぞれ信号線によってアンテナ３の信号処理回路に接続されている。つまり、信号線はセンサ本体２から接続軸４内を通ってアンテナ３内まで配線されている。

【0019】

ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２は、金属製ホルダー２３内に収容されて保持されている。本実施形態において、ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２は、圧電素子２５，２６および電極板２７，２８をその後方から検出針２１の後端（大径部２１ａ）に押し付けるものであり、本願の請求項に係る押付け部材を構成している。

【0020】

ウエイト２９は、金属製ホルダー２３において第２電極板２８の後方に配置されており、金属製ホルダー２３の大径部２３ａと小径部２３ｂとに跨って収容されている。ウエイト２９は、一体形成された頭部２９ａと軸部２９ｂとで構成され、頭部２９ａが金属製ホルダー２３の大径部２３ａに位置し、軸部２９ｂが金属製ホルダー２３の小径部２３ｂに位置して第２電極板２８に接している。ウエイト２９は、自身の重力によって圧電素子２５，２６等を検出針２１に押し付ける。皿バネ３１は、金属製ホルダー２３の大径部２３ａにおいてウエイト２９の後方に配置されている。皿バネ３１は、ウエイト２９を前方へ付勢することによって圧電素子２５，２６等を検出針２１に押し付ける。キャップ３２は、金属製ホルダー２３の大径部２３ａにおいて皿バネ３１の後方に２つ配置されている。キャップ３２は、外周面に雄ネジが形成された円板状の部材であり、金属製ホルダー２３の大径部２３ａの内面と螺合することで金属製ホルダー２３に固定される。キャップ３２は、その締め付け力によって皿バネ３１およびウエイト２９を介して圧電素子２５，２６等を検出針２１に押し付ける。このように、ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２は、互いに密接して圧電素子２５，２６等を検出針２１に押し付けている。

【0021】

こうして、圧電素子２５，２６が押付け部材（ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２）によって検出針２１に所定の力（初期押付け力）で押し付けられる。これにより、測定対象物以外の振動や力が外乱として圧電素子２５，２６に作用しても、その外乱を吸収することができ、外乱による影響を受けずにすむ。

【0022】

樹脂製ホルダー２４は、金属製ホルダー２３の前方側に配置され、金属製ホルダー２３の小径部２３ｂを収容している。本実施形態では、金属製ホルダー２３はその小径部２３ｂが樹脂ホルダー２２に圧入されることにより固定（保持）されている。樹脂製ホルダー２４は、底壁２４ａに挿入孔２４ｂが形成されており、その挿入孔２４ｂに検出針２１の中径部２１ｂが嵌合している。

【0023】

温度検出ユニット４０は、接触板４１（伝熱板）と、保持部材４２とを備え、測定対象物の温度を検出（測定）するものである。接触板４１は、略環状の板部材である。保持部材４２は、検出針２１の小径部２１ｃと接触板４１を保持するものである。保持部材４２は、略円筒状に形成され、ケーシング１０の小径部１３の先端側に収容（挿入）されている。接触板４１は、保持部材４２の先端に保持されている。

【0024】

保持部材４２には、それぞれ軸方向に延びる、１つの検出針用孔４３と、２つの熱電対線用孔４４，４５とが形成されている。検出針用孔４３は、保持部材４２の中央に形成された貫通孔であり、検出針２１の小径部２１ｃが挿入されている。熱電対線用孔４４，４５は、検出針用孔４３を間に置いて１８０°ずれた位置に形成された貫通孔であり、２本の熱電対線（図示省略）が挿通されている。この２本の熱電対線は、一端が接触板４１に接続され、他端がアンテナ３の信号処理回路に接続されている。また、ケーシング１０内には保持部材４２をケーシング１０の先端側へ付勢するコイルバネ４８が設けられている。

【0025】

そして、センサ本体２は、振動検出ユニット２０を前方へ付勢するコイルバネ３５を備えている。コイルバネ３５は、本願の請求項に係るバネを構成している。振動検出ユニット２０は、ケーシング１０の軸方向（即ち、前後方向）に変位可能にケーシング１０に挿入されている。コイルバネ３５は、ケーシング１０の大径部１１に収容され、振動検出ユニット２０の後方側に配置されている。コイルバネ３５は、その軸がケーシング１０の軸と略同軸となる状態で配置されている。コイルバネ３５の一端（後方側端部）は、スナップリング３６に支持されている。スナップリング３６は、ケーシング１０の大径部１１の内面に形成された溝１１ｂに嵌め込まれており、コイルバネ３５の一端を受けている。

【0026】

一方、コイルバネ３５の他端（前方側端部）は、振動検出ユニット２０のホルダー２２に接している。そして、コイルバネ３５は、ホルダー２２を前方へ付勢することで振動検出ユニット２０を前方へ付勢し、検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させるように構成されている。具体的に、金属製ホルダー２３は、大径部２３ａの筒状壁から外方（径方向外方）へ突出するバネ受け部２３ｆが形成されている。つまり、バネ受け部２３ｆは、ホルダー２２の軸方向途中の筒状壁から外方へ突出して形成されている。コイルバネ３５の他端は、金属製ホルダー２３のバネ受け部２３ｆの後方側の面に接している。そして、コイルバネ３５は金属製ホルダー２３を前方へ付勢することで振動検出ユニット２０を前方へ付勢する。

【0027】

振動検出ユニット２０は、コイルバネ３５によって前方へ付勢されて検出針２１の先端２１ｄが所定長さだけ突出した状態では、バネ受け部２３ｆがケーシング１０の大径部１１と中径部１２との段差部に接している。つまり、この段差部に金属製ホルダー２３のバネ受け部２３ｆが接することにより、振動検出ユニット２０の前方への変位動作が規制される。

【0028】

上述したセンサ装置１では、検出針２１の先端２１ｄを測定対象物に押し当てて検出針２１を押し込むことによって、測定対象物の機械的振動が検出針２１に伝わり、圧力変動として圧電素子２５，２６に作用する。これに応じて圧電素子２５，２６に電圧変動が生じ、この電圧変動に関する信号が電極板２７，２８から信号線を介してアンテナ３の信号処理回路に送られて測定対象物の振動が検出（測定）される。また、センサ装置１では、測定対象物の熱（高温熱）が接触板４１に伝わり、２本の熱電対線において電位差が生じる。そして、この電位差に関する信号がアンテナ３の信号処理回路に送られて測定対象物の温度が検出（測定）される。つまり、本実施形態の温度検出ユニット４０は検出針２１が押し込まれることによって測定対象物に接して該測定対象物の温度を検出する。以上のようにして検出された測定対象物の振動および温度の数値は、アンテナ３の発信部から別の受信部（図示省略）へ無線送信される。

【0029】

以上のように、上記実施形態１のセンサ装置１によれば、コイルバネ３５がホルダー２２（金属製ホルダー２３）に接して該ホルダー２２を前方へ付勢することで、振動検出ユニット２０を前方へ付勢して検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させるようにした。これにより、ホルダー２２（金属製ホルダー２３）に収容されている圧電素子２５，２６にコイルバネ３５の付勢力は作用しない。つまり、振動検出ユニット２０を前方へ付勢するコイルバネ３５の付勢力が外乱として圧電素子２５，２６に作用するのを阻止することができる。したがって、コイルバネ３５によって振動検出ユニット２０を付勢して検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させつつも、測定対象物の振動を正確に検出することが可能である。

【0030】

また、上記実施形態１のセンサ装置１によれば、ホルダー２２（金属製ホルダー２３）において軸方向途中の筒状壁から外方へ突出するバネ受け部２３ｆを形成し、そのバネ受け部２３ｆにコイルバネ３５が接してホルダー２２を前方へ付勢するようにした。この構成により、振動検出ユニット２０は、図２に示すように、バネ受け部２３ｆよりも後方側の部分がコイルバネ３５に挿入された状態で配置することができる。したがって、例えばコイルバネがホルダー（金属製ホルダー）の後方端に接してホルダーを前方へ付勢する場合に比べて、ケーシング１０の軸方向（即ち、前後方向）の長さを短縮することが可能である。

【0031】

（実施形態２）
本願の実施形態２について図３を参照しながら説明する。本実施形態は、上記実施形態１のセンサ本体２において、ホルダーの構成を変更すると共に、コイルバネ３５の付勢箇所を変更するようにしたものである。ここでは、その変更点について説明する。

【0032】

本実施形態のホルダー５２は、上記実施形態１と同様、内側の金属製ホルダー５３と、該金属製ホルダー５３を収容保持する外側の樹脂製ホルダー５４とで構成されており、両ホルダー５３，５４は何れも、有底の円筒状に形成されており、ケーシング１０と同軸に配置されている。

【0033】

金属製ホルダー５３は、バネ受け部２３ｆが省略されている点以外は上記実施形態１のものと同様の構成である。即ち、本実施形態の金属製ホルダー５３は、筒状壁の径が異なる大径部５３ａおよび小径部５３ｂが後方側から順に形成されると共に、底壁５３ｃに検出針２１の後端が挿入されて固定される挿入孔５３ｄが形成されている。金属製ホルダー５３内において、圧電素子２５，２６、電極板２７，２８、ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２の配置および構成は上記実施形態１と同様である。なお、金属製ホルダー５３の小径部５３ｂの内面には、上記実施形態１と同様、圧電素子２５，２６および電極板２７，２８の外周を保持するガイド部５３ｅが形成されている。

【0034】

樹脂製ホルダー５４は、金属製ホルダー５３の前方側に配置され、金属製ホルダー５３の小径部５３ｂと大径部５３ａの過半部を収容している。また、本実施形態においても、金属製ホルダー５３はその小径部５３ｂが樹脂製ホルダー５４に圧入されることにより固定（保持）されている。樹脂製ホルダー５４は、上記実施形態１と同様、底壁５４ｃに検出針２１の中径部２１ｂが嵌合する挿入孔５４ｄが形成されている。

【0035】

本実施形態において、コイルバネ３５は樹脂製ホルダー５４に接して該樹脂製ホルダー５４を前方へ付勢するように構成されている。つまり、本実施形態では、コイルバネ３５の一端（後方側端部）は上記実施形態１と同様にスナップリング３６に支持され、コイルバネ３５の他端（前方側端部）は樹脂製ホルダー５４に接している。そして、コイルバネ３５は、樹脂製ホルダー５４（ホルダー５２）を前方へ付勢することで振動検出ユニット２０を前方へ付勢し、検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させるように構成されている。具体的に、樹脂製ホルダー５４は、側壁５４ａの端部（後方端）に厚肉のバネ受け部５４ｂが形成されている。つまり、バネ受け部５４ｂは、ホルダー５２の軸方向途中の筒状壁から外方へ突出して形成されている。なお、バネ受け部５４ｂの外周面はケーシング１０の大径部１１の内面に接している。コイルバネ３５の他端は、樹脂製ホルダー５４のバネ受け部５４ｂの後方側の面に接している。こうして、コイルバネ３５は樹脂製ホルダー５４を前方へ付勢することで振動検出ユニット２０を前方へ付勢する。

【0036】

上記実施形態２のセンサ装置１によれば、コイルバネ３５が樹脂製ホルダー５４に接して該樹脂製ホルダー５４を付勢するようにしたため、測定対象物以外の振動や力が外乱として検出針２１に作用するのを抑制することができる。即ち、測定対象物以外の振動や力がケーシング１０およびコイルバネ３５を介して樹脂製ホルダー５４に伝わっても、該ホルダー５４は樹脂製であるため該ホルダー５４に伝わった振動や力は減衰される。そのため、外乱が樹脂製ホルダー５４から検出針２１に作用するのを抑制することが可能である。これにより、測定対象物の振動をより正確に検出することが可能である。その他の作用および効果は、上記実施形態１と同様である。

【0037】

（実施形態３）
本願の実施形態３について図４〜図１０を参照しながら説明する。本実施形態は、上記実施形態１のセンサ本体２において、ホルダーの構成を変更すると共に、コイルバネ３５の付勢箇所を変更するようにしたものである。ここでは、その変更点について説明する。

【0038】

図４に示すように、本実施形態のホルダー６２は、上記実施形態１と同様、内側の金属製ホルダー６３と、該金属製ホルダー６３を収容保持する外側の樹脂製ホルダー６４とで構成されている。金属製ホルダー６３は略円筒状に形成され、樹脂製ホルダー６４は有底の略円筒状に形成されており、両ホルダー６３，６４はケーシング１０と同軸に配置されている。

【0039】

金属製ホルダー６３は、筒状壁の径が異なる大径部６３ａ、中径部６３ｂおよび小径部６３ｃが後方側から順に形成されており、小径部６３ｃに検出針２１の後端が挿入されて固定されている。具体的に、検出針２１は、大径部２１ａが金属製ホルダー６３の中径部６３ｂ内に位置し、中径部２１ｂの後方側が小径部６３ｃに挿入されている。検出針２１の大径部２１ａは、小径部６３ｃの内径よりも大径に形成されており、中径部６３ｂと小径部６３ｃとの段差部に接している。金属製ホルダー６３内において、圧電素子２５，２６、電極板２７，２８、ウエイト２９、皿バネ３１およびキャップ３２の配置および構成は上記実施形態１と同様である。

【0040】

樹脂製ホルダー６４は、金属製ホルダー６３の前方側に配置され、金属製ホルダー６３の小径部６３ｃおよび中径部６３ｂと大径部６３ａの過半部を収容している。具体的に、樹脂製ホルダー６４は、筒状壁６４ａの径が異なる大径部６４ｂおよび小径部６４ｃが後方側から順に形成されている。樹脂製ホルダー６４内において、大径部６４ｂに金属製ホルダー６３の大径部６３ａが位置し、小径部６４ｃに金属製ホルダー６３の中径部６３ｂおよび小径部６３ｃが位置している。そして、樹脂製ホルダー６４の底壁６４ｄには、上記実施形態１と同様、検出針２１の中径部２１ｂが嵌合する挿入孔６４ｅが形成されている。

【0041】

本実施形態では、樹脂製ホルダー６４における金属製ホルダー６３の保持態様が上記実施形態１と異なる。図５および図６にも示すように、金属製ホルダー６３は、２つの突片６３ｄを有している。突片６３ｄは、金属製ホルダー６３の筒状壁の軸方向における一部であって周方向における一部から径方向外方へ突出している。突片６３ｄは、大径部６３ａの筒状壁から突出している。２つの突片６３ｄは、筒状壁の周方向において互いに対向する位置（即ち、互いに１８０°ずれた位置）に設けられ、周方向に延びる片である。一方、樹脂製ホルダー６４は、図５、図７および図８にも示すように、筒状壁６４ａの内周面に２つの軸方向溝６４ｆと２つの周方向溝６４ｇが形成されている。２つの軸方向溝６４ｆは、樹脂製ホルダー６４の軸方向に延びる溝であり、大径部６４ｂにおいて後方端から概ね軸方向中央まで延びている。２つの軸方向溝６４ｆは、大径部６４ｂ（筒状壁６４ａ）の周方向において互いに対向する位置（即ち、互いに１８０°ずれた位置）に設けられている。２つの周方向溝６４ｇは、大径部６４ｂにおいて軸方向溝６４ｆよりも前方側に設けられると共に、大径部６４ｂの周方向における一部に設けられている。２つの周方向溝６４ｇは、大径部６４ｂの周方向に延びる溝であり、互いに対向する位置（即ち、互いに１８０°ずれた位置）に設けられている。軸方向溝６４ｆと周方向溝６４ｇとは、互いに９０°ずれて位置している。なお、本実施形態において、突片６３ｄ、軸方向溝６４ｆおよび周方向溝６４ｇの数は上述したものに限らず、１つまたは３つ以上であってもよい。

【0042】

本実施形態では、図５に示すように金属製ホルダー６３が樹脂製ホルダー６４に後方側から挿入される。この挿入時には、金属製ホルダー６３の突片６３ｄは樹脂製ホルダー６４の軸方向溝６４ｆに挿入される。そして、金属製ホルダー６３が樹脂製ホルダー６４の底壁６４ｄに接するまで挿入されると、金属製ホルダー６３の突片６３ｄは軸方向溝６４ｆから前方側へ抜け出た状態になる（図９参照）。次いで、金属製ホルダー６３を回転（図９に示す白抜き矢印参照）させることにより、金属製ホルダー６３の突片６３ｄが樹脂製ホルダー６４の周方向溝６４ｇに挿入されて金属製ホルダー６３が固定される（図１０参照）。こうして、金属製ホルダー６３は樹脂製ホルダー６４に収容保持される。したがって、本実施形態のホルダー６２では、金属製ホルダー６３が樹脂製ホルダー６４から抜け出てしまうことを確実に防止することができる。

【0043】

本実施形態では、コイルバネ３５は樹脂製ホルダー６４に接して該樹脂製ホルダー６４を前方へ付勢するように構成されている。つまり、本実施形態では、コイルバネ３５の一端（後方側端部）は上記実施形態１と同様にスナップリング３６に支持され、コイルバネ３５の他端（前方側端部）は樹脂製ホルダー６４における筒状壁６４ａの後方側端面に接している。そして、コイルバネ３５は、樹脂製ホルダー６４（ホルダー６２）を前方へ付勢することで振動検出ユニット２０を前方へ付勢し、検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させるように構成されている。

【0044】

上記実施形態３のセンサ装置１によれば、上記実施形態２と同様にコイルバネ３５が樹脂製ホルダー６４に接して該樹脂製ホルダー６４を付勢するようにしたため、測定対象物以外の振動や力が外乱として検出針２１に作用するのを抑制することができる。したがって、測定対象物の振動をより正確に検出することが可能である。その他の作用および効果は、上記実施形態１と同様である。

【0045】

（その他の実施形態）
ホルダー２２，５２，６２においてコイルバネ３５が接する箇所（付勢箇所）は、上記実施形態で説明した箇所に限らず、ホルダー２２，５２，６２を前方へ付勢可能であれば如何なる箇所であってもよい。例えば、上記実施形態１においてコイルバネ３５が金属製ホルダー２３の大径部２３ａの端部（後方端）に接して金属製ホルダー２３を前方へ付勢するようにしてもよい。

【0046】

また、上記実施形態では、測定対象物に固定して振動等を測定するセンサ装置１について説明したが、本願に開示の技術は、作業者が手で持って測定対象物に押し当てて測定するハンディタイプのセンサ装置１についても同様の作用効果を得ることができる。

【0047】

また、本願のセンサ装置１は、温度検出ユニット４０を省略して、測定対象物の振動のみを検出するものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本願に開示の技術は、検出針を測定対象物に押し当てて測定対象物の振動を検出するセンサ装置について有用である。

【符号の説明】

【0049】

１ センサ装置
１０ ケーシング
２１ 検出針
２２，５２，６２ ホルダー
２３，５３，６３ 金属製ホルダー
２３ｆ バネ受け部
２４，５４，６４ 樹脂製ホルダー
２５，２６ 圧電素子
２９ ウエイト（押付け部材）
３１ 皿バネ（押付け部材）
３２ キャップ（押付け部材）
６３ｄ 突片
６４ｇ 周方向溝

【要約】

バネによって振動検出ユニットを付勢して検出針の先端を突出させつつも、測定対象物の振動を正確に検出することが可能なセンサ装置を提供すること。センサ装置１は、筒状のケーシング１０を備えると共に、検出針２１と、検出針２１の後端が挿入されて固定される有底筒状のホルダー２２と、ホルダー２２内の検出針２１の後方に配置され、検出針２１の後端に接する圧電素子２５，２６と、ホルダー２２内に保持され、圧電素子２５，２６を検出針２１の後端に押し付ける押付け部材３２とを有し、ケーシング１０に挿入される振動検出ユニット２０と、振動検出ユニット２０の後方側に配置されると共にホルダー２２に接してホルダー２２を前方へ付勢し、検出針２１の先端２１ｄをケーシング１０から突出させるコイルバネ３５とを備え、検出針２１の先端２１ｄを測定対象物に押し当てて該測定対象物の振動を検出する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】