磁性傳感器裝置的制造方法
【專利說明】磁性傳感器裝置
[0001]本申請(qǐng)是發(fā)明名稱為“磁性傳感器裝置”、申請(qǐng)日為2012年12月19日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210556885.4的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種具有用于檢測(cè)介質(zhì)的磁特性的磁性傳感器元件的磁性傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]作為檢測(cè)沿介質(zhì)運(yùn)送面進(jìn)行運(yùn)送的介質(zhì)的磁性圖案的磁性圖案檢測(cè)裝置，已知有包括對(duì)介質(zhì)進(jìn)行磁化的磁體、以及讀取被該磁體磁化后的介質(zhì)的磁性圖案的磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測(cè)裝置。專利文獻(xiàn)I所記載的磁性傳感器裝置(磁性圖案檢測(cè)裝置)包括由非晶金屬或坡莫合金等磁性體所構(gòu)成的板狀的傳感器鐵心，通過在傳感器鐵心上卷繞線圈線，來構(gòu)成用于產(chǎn)生偏置磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈、以及用于檢測(cè)磁性圖案的檢測(cè)線圈。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2009 - 163336號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在專利文獻(xiàn)I中，傳感器鐵心的一個(gè)端面成為磁性傳感器裝置的傳感器面(感磁面)，在與介質(zhì)運(yùn)送面相同的平面上配置有傳感器面。這里，為了高精度地檢測(cè)介質(zhì)的磁性圖案，希望減小傳感器面與介質(zhì)之間的距離并提高傳感器靈敏度。因此，一般通過切斷或研磨傳感器鐵心的介質(zhì)側(cè)的端部來調(diào)整該端部的長度，以形成使傳感器面與介質(zhì)之間的距離成為最合適的尺寸的結(jié)構(gòu)。
[0006]然而，若對(duì)傳感器鐵心的介質(zhì)側(cè)端部進(jìn)行如上所述的切斷加工、研磨加工，則傳感器鐵心的尺寸會(huì)因加工而產(chǎn)生偏差，磁路會(huì)發(fā)生變化。因此，會(huì)產(chǎn)生以下問題:即，傳感器靈敏度、電流效率等傳感器特性會(huì)隨著傳感器鐵心的尺寸偏差而發(fā)生變化，從而無法獲得穩(wěn)定的傳感器特性。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明的課題在于提供一種由傳感器鐵心的尺寸偏差所引起的傳感器特性的偏差較小、從而能獲得穩(wěn)定的傳感器特性的磁性傳感器裝置。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明是一種具有用于檢測(cè)介質(zhì)的磁特性的磁性傳感器元件的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述磁性傳感器元件包括:傳感器鐵心，該傳感器鐵心設(shè)置有主體部及從該主體部突出的一根或多根突出部；以及卷繞于該傳感器鐵心的勵(lì)磁線圈和檢測(cè)線圈，在該傳感器鐵心中，由所述主體部和所述突出部形成開放磁路，在至少一根所述突出部的側(cè)面上形成有階梯部。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，通過在形成開放磁路的突出部上形成有階梯部，從而能使在階梯部上走捷徑的磁通增多，并減少繞向比階梯部更前端側(cè)的磁通，從而能使磁通集中于主體部附近的部分。由此，能減少突出部的前端形狀對(duì)磁性傳感器元件的磁路的影響，能減小由傳感器鐵心中的突出部的尺寸偏差所引起的傳感器特性的偏差。由此，能使傳感器特性變得穩(wěn)定。
[0010]在本發(fā)明中，優(yōu)選為所述突出部的前端面構(gòu)成所述磁性傳感器元件的傳感器面。由此，為了使傳感器面(感磁面)與檢測(cè)物(磁化出磁性圖案后的介質(zhì))之間的距離成為最合適的尺寸而對(duì)突出部進(jìn)行長度調(diào)整，其結(jié)果是，即使是在導(dǎo)致突出部的尺寸產(chǎn)生偏差的情況下，也能減小由此所引起的傳感器特性的偏差。由此，既能力圖提高傳感器靈敏度，又能實(shí)現(xiàn)傳感器特性的穩(wěn)定化。
[0011]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為所述突出部的前端面構(gòu)成用于使接地用的導(dǎo)電構(gòu)件與所述傳感器鐵心相接觸的接地面。在這種情況下，優(yōu)選為以形成有所述階梯部的所述突出部來作為在與所述磁性傳感器元件的傳感器面相反一側(cè)從所述主體部突出的突出部。由此，為了使傳感器鐵心與導(dǎo)電構(gòu)件能進(jìn)行接觸而對(duì)突出部的前端進(jìn)行加工，其結(jié)果是，即使是在導(dǎo)致突出部的尺寸產(chǎn)生偏差的情況下，也能減小由此所引起的傳感器特性的偏差。由此，既能力圖應(yīng)對(duì)磁性傳感器元件中的靜電噪音，又能實(shí)現(xiàn)傳感器特性的穩(wěn)定化。
[0012]或者，在本發(fā)明中，優(yōu)選為所述突出部從所述主體部上的一個(gè)邊緣突出，且其他所述突出部從所述主體部上的所述另一個(gè)邊緣朝相反方向突出，從所述一個(gè)邊緣突出的所述突出部的前端面構(gòu)成所述磁性傳感器元件的傳感器面，從所述另一個(gè)邊緣突出的所述突出部的前端面構(gòu)成用于使接地用的導(dǎo)電構(gòu)件進(jìn)行接觸的接地面，在形成有所述傳感器面的所述突出部、以及形成有所述接地面的所述突出部的至少一個(gè)突出部的側(cè)面上，形成有所述階梯部。由此，即使在為了提高傳感器靈敏度、以及為了使得能進(jìn)行接地而對(duì)傳感器鐵心的兩端進(jìn)行加工的情況下，也能減小因加工所導(dǎo)致的傳感器鐵心的尺寸偏差而引起的傳感器特性的偏差。由此，既能力圖提高傳感器靈敏度并應(yīng)對(duì)靜電噪音，又能實(shí)現(xiàn)傳感器特性的穩(wěn)定化。具體而言，能構(gòu)成為:構(gòu)成所述磁性傳感器元件的傳感器面的所述突出部由從所述主體部朝同一方向突出的、中央突出部以及配置于該中央突出部兩側(cè)的第一突出部和第二突出部構(gòu)成，所述中央突出部、第一突出部、以及第二突出部相互平行，并呈直線狀延伸，從所述另一個(gè)邊緣突出的所述突出部由從所述主體部朝同一方向突出的、中央突出部以及配置于該中央突出部兩側(cè)的第一突出部和第二突出部構(gòu)成，所述中央突出部、第一突出部、以及第二突出部相互平行，并呈直線狀延伸。
[0013]這里，在距離所述主體部的與突出方向正交的方向上的寬度尺寸上，相對(duì)所述階梯部位于前端側(cè)的所述突出部的部分，優(yōu)選為比相對(duì)所述階梯部位于所述主體部一側(cè)的所述突出部的部分要細(xì)。這樣，使突出部的前端部分以階梯部為界而變細(xì)，從而能有效地使磁通走捷徑，能減少繞向比階梯部更前端側(cè)的磁通并減少該部分對(duì)磁路的影響。由此，能減小由突出部的尺寸偏差所引起的傳感器特性的偏差。具體而言，可以構(gòu)成為:形成有所述階梯部的所述突出部的側(cè)面由成為所述主體部側(cè)即根部的寬度方向的兩側(cè)面的下部側(cè)面部分、從該下部側(cè)面部分的上端朝所述突出部的寬度方向內(nèi)側(cè)向上彎曲并延伸的所述階梯部即階梯面部分、以及從該階梯面部分的上端呈直線狀延伸至所述前端面的兩端位置的側(cè)面前端部分構(gòu)成，所述側(cè)面前端部分的所述寬度尺寸比所述下部側(cè)面部分的所述寬度尺寸要細(xì)。另外，也可以構(gòu)成為:構(gòu)成所述磁性傳感器元件的傳感器面的所述突出部由從所述主體部朝同一方向突出的、中央突出部以及配置于該中央突出部兩側(cè)的第一突出部和第二突出部構(gòu)成，所述中央突出部、第一突出部、以及第二突出部互相平行，并呈直線狀延伸，在距離所述主體部的與突出方向正交的方向上的寬度尺寸上，相對(duì)所述階梯部向前端側(cè)呈直線狀延伸的所述中央突出部的部分，比相對(duì)所述階梯部向所述主體部側(cè)呈直線狀延伸的所述中央突出部的部分要細(xì)。
[0014]另外，優(yōu)選為在所述主體部上構(gòu)成勵(lì)磁線圈，在相對(duì)所述階梯部向前端側(cè)呈直線狀延伸的所述突出部的部分、例如所述側(cè)面前端部分上構(gòu)成用于生成檢測(cè)用磁場(chǎng)的檢測(cè)線圈。由此，由于能使勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在階梯部上走捷徑從而使其集中在主體部附近，因此，能力圖減少對(duì)感測(cè)所使用的磁場(chǎng)(檢測(cè)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng))的影響而提高靈敏度。另夕卜，由于能通過使磁場(chǎng)集中于勵(lì)磁線圈附近的部分來減小磁阻，因此，能改善電流效率。因而，能力圖使效率提高。由此，能力圖實(shí)現(xiàn)磁性傳感器裝置的小型化和省電。在這種情況下，可以采用以下結(jié)構(gòu):即，磁性傳感器元件包括具有三層結(jié)構(gòu)的鐵心體，所述鐵心體包括:由非磁性體構(gòu)成的第一保護(hù)板、第二保護(hù)板；以及夾在該第一保護(hù)板與第二保護(hù)板之間的所述傳感器鐵心，所述勵(lì)磁線圈和所述檢測(cè)線圈分別隔著線圈架卷繞于所述鐵心體。另外，可以構(gòu)成為:所述勵(lì)磁線圈卷繞于所述主體部上的所述兩個(gè)中央突出部的兩側(cè)、即所述兩個(gè)第一突出部的內(nèi)側(cè)和所述兩個(gè)第二突出部的內(nèi)側(cè)這兩處。
[0015]另外，在本發(fā)明中，可以將所述突出部的前端面加工成通過對(duì)傳感器鐵心基材進(jìn)行切斷加工或研磨加工而形成的切斷加工面或研磨加工面。在本發(fā)明中，如上所述，由于由突出部的尺寸偏差所引起的傳感器特性的偏差較小，因此，即使對(duì)突出部的前端進(jìn)行切斷、研磨等加工，也能達(dá)到使傳感器特性不受影響的加工精度。由此，為了防止卡住而不在紙幣、有價(jià)證券等片狀的介質(zhì)所通過的面上形成高低差，或者，為了將介質(zhì)與傳感器面之間的距離設(shè)為能獲得高傳感器靈敏度的尺寸而對(duì)傳感器面進(jìn)行加工，即使在上述情況下，也能獲得穩(wěn)定的傳感器特性。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選為在所述傳感器鐵心上設(shè)有從所述主體部向相同側(cè)突出的多根所述突出部，在相鄰的兩根所述突出部的相對(duì)的側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上形成有所述階梯部，所述相對(duì)的側(cè)面之間的間隙的寬度在相對(duì)所述階梯部位于前端側(cè)的位置上比在相對(duì)所述階梯部位于所述主體部側(cè)的位置上要寬。由此，由于能增加在階梯部上相鄰的突出部一側(cè)走捷徑的磁通而減少繞過前端的磁通，因此，能較少突出部的前端形狀對(duì)磁路的影響。
[0017]在這種情況下，優(yōu)選為在所述傳感器鐵心上，排成一列地形成有從所述主體部向相同側(cè)突出的至少三根突出部，在配置于中央的所述突出部上，在朝向配置于其兩側(cè)的各突出部一側(cè)的各側(cè)面上形成有所述階梯部，所述配置于中央的所述突出部與配置于兩側(cè)的各突出部之間的間隙的寬度在相對(duì)所述階梯部位于前端側(cè)的位置上比在相對(duì)所述階梯部位于所述主體部側(cè)的位置上要寬。由此，能使兩磁場(chǎng)集中于主體部一側(cè)，而不破壞隔著突出部對(duì)稱形成的磁場(chǎng)的對(duì)稱性。另外，由于在配置于中央的突出部的兩側(cè)面上形成有階梯部，因此，能使對(duì)兩側(cè)的磁場(chǎng)造成影響的突出部的部分變細(xì)，能減小該部分對(duì)磁路的影響。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，由于能減少傳感器鐵心上的突出部的前端形狀對(duì)磁性傳感器元件的磁路的影響，因此，能減小由傳感器鐵心上的突出部的尺寸偏差所引起的傳感器鐵心的偏差。由此，能使磁性傳感器元件的傳感器特性保持穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0019]圖1是裝載有本發(fā)明的磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測(cè)裝置的說明圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的磁性傳感器單元的說明圖。
[0021]圖3是磁性傳感器裝置的主視圖、側(cè)視圖、以及俯視圖。
[0022]圖4是磁性傳感器裝置的剖視圖。
[0023]圖5是框架的主視圖、側(cè)視圖、俯視圖、以及仰視圖。
[0024]圖6是磁性傳感器元件的主視圖、側(cè)視圖、以及俯視圖。
[0025]圖7是磁性傳感器元件的說明圖。
[0026]圖8是傳感器鐵心的說明圖。
[0027]圖9是導(dǎo)電構(gòu)件的說明圖。
[0028]圖10是插入殼體的磁性傳感器裝置的說明圖。
[0029]圖11是制造中的磁性傳感器裝置的說明圖。
[0030]圖12是磁性傳感器元件的勵(lì)磁波形以及檢測(cè)波形。
[0031]圖13是其他實(shí)施方式的傳感器鐵心的說明圖。
[0032]圖14是其他實(shí)施方式的傳感器鐵心的說明圖。
[0033]圖15是其他實(shí)施方式的傳感器鐵心的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，參照附圖，對(duì)裝載有應(yīng)用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。
[0035](整體結(jié)構(gòu))
[0036]圖1是示意性地表示裝載有應(yīng)用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測(cè)裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的說明圖。如圖1所示，磁性圖案檢測(cè)裝置I具有沿介質(zhì)運(yùn)送路徑3運(yùn)送紙幣、有價(jià)證券等片狀的介質(zhì)2的介質(zhì)運(yùn)送結(jié)構(gòu)4、以及在設(shè)置于介質(zhì)運(yùn)送路徑3的磁性讀取位置A檢測(cè)介質(zhì)2的磁性圖案的磁性傳感器單元5。另外，在以下的說明中，為了方便起見，按照附圖的上下順序，對(duì)各構(gòu)件的上下進(jìn)行說明。
[0037](磁性傳感器單元)
[0038]圖2(a)是表示磁性傳感器單元5中的第一磁化用磁體、第二磁化用磁體、以及磁性傳感器裝置的布局的立體圖，圖2(b)是磁性傳感器單元5的剖視結(jié)構(gòu)圖。另外，在圖2中，為了說明蓋板、第一磁化用磁體、以及第二磁化用磁體的配置，省略并示意性地示出磁性傳感器裝置的結(jié)構(gòu)。
[0039]介質(zhì)運(yùn)送結(jié)構(gòu)4沿第一方向Xl和與其相反的第二方向X2這兩個(gè)方向(介質(zhì)運(yùn)送方向X)運(yùn)送介質(zhì)2。磁性傳感器單元5包括:第一磁化用磁體6，該第一磁化用磁體6對(duì)從第一方向Xl通過磁性讀取位置A的介質(zhì)2進(jìn)行磁化；第二磁化用磁體7，該第二磁化用磁體7對(duì)從與第一方向Xl相反的第二方向X2通過磁性讀取位置A的介質(zhì)2進(jìn)行磁化；以及磁性傳感器裝置8，該磁性傳感器裝置8對(duì)在被第一磁化用磁體6或第二磁化用磁體7進(jìn)行磁化后的狀態(tài)下通過磁性讀取位置A的介質(zhì)2的磁性圖案進(jìn)行讀取。
[0040]另外，磁性傳感器單元5包括裝載有磁性傳感器裝置8的殼體10、以及安裝于該殼體10的上端部分的矩形的蓋板11。第一磁化用磁體6和第二磁化用磁體7保持于蓋板11的背面?zhèn)?。蓋板11覆蓋于第一磁化用磁體6、第二磁化用磁體7的上表面，使得該第一磁化用磁體6