JP2018072110A - 携帯型磁気検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の負担の軽減および操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることが可能な携帯型磁気検知器を提供する。【解決手段】この携帯型磁気検知器１００は、検知器本体１と、検知器本体１に接続された筒状検知体２とを備える。筒状検知体２は、主成分が非金属により形成された筒状部２１と、筒状部２１の内部に配置された磁気検出部２２とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯型磁気検知器に関する。

従来、携帯型磁気検知器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、検知器本体と、検知器本体に接続された筒状検知体とを備える携帯型磁気検知器が開示されている。この特許文献１の携帯型磁気検知器では、筒状検知体は、筒状部と、筒状部の内部に配置された磁気検出部とを含んでいる。筒状部の材質は、特許文献１には明記されていないが、市場に流通しているものは非磁性の金属により形成されている。

特開２０１６−１３０７１１号公報

上記特許文献１のような従来の携帯型磁気検知器では、磁気検出部を内部に配置する筒状部が非磁性の金属により形成されているため、筒状部の重さが大きく作業者の負担が大きくなり、携帯型磁気検知器の操作性（作業性）を向上させることが困難であった。また、磁気検出部の近傍に金属製の筒状部が配置されるため、磁界の変化により金属製の筒状部に渦電流が発生し、雑音として検出されてしまう。このため、従来の携帯型磁気検知器は、磁気検知の性能を向上させるために、磁気検出部の検出状態を調整する調整用コイルを金属製の筒状部内に別途設置する必要があった。これによっても、筒状検知体の重さがより大きくなっていたため、作業者の負担が大きくなるとともに、操作性が低下していた。そこで、従来では、作業者の負担の軽減および操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることが可能な携帯型磁気検知器が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、作業者の負担の軽減および操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることが可能な携帯型磁気検知器を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における携帯型磁気検知器は、検知器本体と、検知器本体に接続された筒状検知体とを備え、筒状検知体は、主成分が非金属により形成された筒状部と、筒状部の内部に配置された磁気検出部とを含む。

この発明の一の局面による携帯型磁気検知器では、上記のように、筒状検知体に、主成分が非金属により形成された筒状部と、筒状部の内部に配置された磁気検出部とを設ける。これにより、筒状部の主成分が非金属により形成されるので、金属により形成される場合に比べて、軽量化を図ることができる。また、筒状部に渦電流が発生するのを抑制することができるので、磁気検知の性能を向上させることができる。また、筒状部に渦電流が発生するのを抑制することができるので、筒状部に調整用コイルを設ける必要がない。これによっても、携帯型磁気検知器の軽量化を図ることができる。これらの結果、作業者の負担の軽減および携帯型磁気検知器の操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることができる。

上記一の局面による携帯型磁気検知器において、好ましくは、筒状部は、樹脂を含む材料により形成されている。このように構成すれば、樹脂を含む材料により筒状部を効果的に軽量化することができる。また、樹脂を含む材料により筒状部に渦電流が発生するのを効果的に抑制することができる。

この場合、好ましくは、筒状部は、繊維強化樹脂により形成されている。このように構成すれば、非金属により筒状部を形成した場合でも、繊維強化樹脂により、筒状部の機械的強度を金属と同等レベル以上にすることができる。これにより、要求される機械的強度を十分に確保しながら、筒状部の軽量化を図ることができる。

上記筒状部が繊維強化樹脂により形成されている構成において、好ましくは、筒状部は、炭素繊維強化樹脂により形成されている。このように構成すれば、炭素繊維強化樹脂により、筒状部の機械的強度を金属よりも大きくすることができるとともに、筒状部をより効果的に軽量化することができる。

上記筒状部が繊維強化樹脂により形成されている構成において、好ましくは、筒状部の繊維強化樹脂の繊維は、筒状部の延びる方向に沿うように配置されている。このように構成すれば、筒状部の延びる方向に筒状部が撓むのを抑制することができるので、筒状部の内部に配置された磁気検出部の位置がずれるのを抑制することができる。これにより、磁気を安定して検知することができる。

上記一の局面による携帯型磁気検知器において、好ましくは、筒状検知体は、筒状部を覆う非金属の保護層をさらに含む。このように構成すれば、筒状部の機械的強度を向上させることができる。また、紫外線、熱、水、溶剤などから筒状部を保護することができる。

上記一の局面による携帯型磁気検知器において、好ましくは、磁気検出部は、筒状部の内部に一対設けられており、筒状検知体は、筒状部の内部に配置されて一対の磁気検出部を接続する非金属の接続部をさらに含む。このように構成すれば、一対の磁気検出部の位置がずれるのを容易に抑制することができる。また、接続部を非金属にすることにより、接続部に渦電流が発生するのを抑制することができるので、磁気検知の性能を向上させることができる。

上記一の局面による携帯型磁気検知器において、好ましくは、筒状検知体は、筒状部の先端に配置された弾性体からなるカバーをさらに含む。このように構成すれば、携帯型磁気検知器を作業者が使用する際に、磁気を探知するために筒状部を素早く移動させたりする場合や、携帯型磁気検知器を持ち運ぶ際に、筒状部が周囲の物体に接触するような場合でも、弾性体のカバーにより衝撃を吸収することができる。これにより、筒状部および接触される周囲の物体を保護することができる。

上記一の局面による携帯型磁気検知器において、好ましくは、重心の位置を調整するための重り部材をさらに備える。このように構成すれば、携帯型磁気検知器を把持する位置と重心の位置とを調整することができるので、携帯型磁気検知器の操作性をより向上させることができる。

本発明によれば、上記のように、作業者の負担の軽減および操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることが可能な携帯型磁気検知器を提供することができる。

本発明の一実施形態による携帯型磁気検知器の概略を示した斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯型磁気検知器の概略を示したブロック図である。 本発明の一実施形態による携帯型磁気検知器の使用を説明するための図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態の変形例による携帯型磁気検知器の概略を示した斜視図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（携帯型磁気検知器の構成）
本実施形態による携帯型磁気検知器１００は、磁性体などの検出物を検出するために用いられる。携帯型磁気検知器１００は、作業者が携帯して使用することが可能に構成されている。携帯型磁気検知器１００は、地中、泥中、水中、土砂中、雪中などに埋没した磁性体金属を含む検出物や、電流が流れている検出物を探知して、位置を特定するために用いられる。たとえば、携帯型磁気検知器１００は、埋没している不発の爆弾、砲弾などの位置を特定するために用いられる。また、携帯型磁気検知器１００は、河川、沼、陸上において、鉄やニッケルなどの磁性体を含む物体を捜索するために用いられる。また、携帯型磁気検知器１００は、埋設された送電中のケーブルを探知するために用いられる。

携帯型磁気検知器１００は、図１に示すように、検知器本体１と、検知器本体１に接続された筒状検知体２とを備えている。検知器本体１は、図１および図２に示すように、筐体１１と、制御部１２と、アンプ１３と、通知部１４と、把持部１５と、操作ボタン１６とを含んでいる。筒状検知体２は、筒状部２１と、一対の磁気検出部２２と、保護層２３（図４参照）と、接続部２４と、カバー２５と、スポンジ２６とを含んでいる。携帯型磁気検知器１００は、図３に示すように、作業者に把持されて、主に、斜め下方向に筒状検知体２の先端が向けられた状態で使用される。

検知器本体１は、携帯型磁気検知器１００により磁気を検知するための管制部として機能する。検知器本体１は、筒状部２１の延びる方向（Ａ方向）において、筒状検知体２よりも小さい長さを有している。また、検知器本体１は、Ａ方向と直交する方向において、筒状検知体２よりも大きい長さを有している。つまり、検知器本体１は、筒状検知体２よりも太く形成されている。

検知器本体１の筐体１１は、制御部１２と、アンプ１３と、通知部１４と、バッテリ（図示せず）とを覆っている。筐体１１は、たとえば、アルミニウム材により形成されている。また、筐体１１は、防滴性を有している。筐体１１は、角柱形状を有している。また、筐体１１には、蓋が設けられており、蓋を開けることにより、バッテリを交換することが可能に構成されている。

制御部１２は、携帯型磁気検知器１００の各部を制御するように構成されている。具体的には、制御部１２は、一対の磁気検出部２２から出力される信号に基づいて、磁気や電流が流れている物体を検出するように構成されている。具体的には、制御部１２は、アンプ１３を介して受信した一対の磁気検出部２２の信号値の差に基づいて、磁気や電流が流れている物体を検出するように構成されている。また、制御部１２は、磁気を検出した場合に、磁気強度に対応させて通知部１４により通知する制御を行うように構成されている。また、制御部１２は、磁気検出部２２のコイルに電流を供給する制御を行うように構成されている。

アンプ１３は、一対の磁気検出部２２から出力される信号値の差を増幅させるように構成されている。アンプ１３は、増幅した信号を制御部１２に出力するように構成されている。

通知部１４は、磁気を検出したことを通知するように構成されている。たとえば、通知部１４は、磁気を検出したことを音により通知するように構成されている。通知部１４は、検出した磁気強度に対応して、鳴動間隔を変化させて、通知するように構成されている。たとえば、通知部１４は、磁気強度が弱い場合、鳴動間隔を長くし、磁気強度が高くなるにつれて、鳴動間隔を短くして、通知するように構成されている。

把持部１５は、筐体１１の上面に取り付けられている。把持部１５は、作業者により把持されるように構成されている。携帯型磁気検知器１００の重心は、把持部１５よりも筒状検知体２の先端方向（Ａ１方向）に配置されている。たとえば、携帯型磁気検知器１００の重心は、筒状部２１のＡ２方向側の端部近傍に配置されている。これにより、図３に示すように、斜め下方向に筒状検知体２の先端を向けた状態で携帯型磁気検知器１００を使用する場合に、作業者が容易に姿勢を維持させながら把持することが可能である。操作ボタン１６は、筐体１１の上面に設けられている。操作ボタン１６により、作業者の操作が受け付けられる。操作ボタン１６は、電源スイッチや、感度調整ボタンなどを含んでいる。

筒状検知体２は、携帯型磁気検知器１００により磁気を検知するための検知部として機能する。筒状検知体２は、Ａ方向に沿って延びるように形成されている。筒状検知体２は、防水性を有する。筒状検知体２は、検知器本体１のＡ１方向側に接続されている。

ここで、本実施形態では、筒状検知体２の筒状部２１は、主成分が非金属により形成されている。なお、主成分が非金属とは、磁気を検出するために影響のない程度に金属が含まれている状態を含む。また、筒状部２１は、重量比において、５０％以上が非金属により形成されている。具体的には、筒状部２１は、樹脂を含む材料により形成されている。好ましくは、筒状部２１は、繊維強化樹脂により形成されている。さらに好ましくは、筒状部２１は、炭素繊維強化樹脂により形成されている。

筒状部２１を形成する炭素繊維強化樹脂は、母材である樹脂（プラスチック）を炭素繊維により強化された樹脂を含む。母材である樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、たとえば、エポキシ樹脂を含む。炭素繊維は、たとえば、ポリアクリロニトリル繊維に由来する繊維を含む。

また、筒状部２１の繊維強化樹脂の繊維は、筒状部２１の延びる方向（Ａ方向）に沿うように配置されている。つまり、筒状部２１は、繊維強化樹脂の繊維の主方向が筒状部２１の延びる方向（Ａ方向）に沿うように形成されている。

筒状部２１は、図１に示すように、円筒形状に形成されている。筒状部２１の内部には、一対の磁気検出部２２と、一対の磁気検出部２２を接続する接続部２４と、スポンジ２６とが配置されている。一対の磁気検出部２２は、筒状部２１の内部において、Ａ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。一対の磁気検出部２２のうち一方は、筒状部２１のＡ１方向の端部近傍に配置されている。一対の磁気検出部２２のうち他方は、筒状部２１のＡ２方向の端部近傍に配置されている。

一対の磁気検出部２２は、筒状部２１の外部において磁気検出の感度が調整された後、筒状部２１の内部に挿入されるように構成されている。また、一対の磁気検出部２２が筒状部２１の内部に挿入される際に、磁気検出部２２の外径と、筒状部２１の内径との間の隙間が、スポンジ２６により埋められる。これにより、磁気検出部２２が筒状部２１の内部において、移動するのが抑制される。

一対の磁気検出部２２は、フラックスゲート方式により、磁性体や電流が流れている物体を検出するように構成されている。つまり、磁気検出部２２は、複数のコイルを含んでいる。また、複数のコイルを含む磁気検出部２２は、ベークライト（フェノール樹脂）に保持されている。また、一対の磁気検出部２２は、ベークライトを介して、非金属の接続部２４により接続されている。

保護層２３は、筒状部２１の外周を覆うように形成されている。保護層２３は、たとえば、筒状部２１の表面に塗布されて形成されてもよい。また、保護層２３は、熱収縮チューブを筒状部２１の外周に配置して、熱収縮により筒状部２１の外周部に固定してもよい。保護層２３は、たとえば、紫外線を通さない材料を含んでいる。また、保護層２３は、検知器本体１と同色の色を有する材料を含んでいる。保護層２３は、光を反射しやすい色を有している。たとえば、保護層２３は、銀色系の色を有している。また、保護層２３は、耐水性および撥水性を有している。また、保護層２３は、耐熱性を有する材料を含んでいる。また、保護層２３は、耐食性を有する材料を含んでいる。保護層２３により繊維強化樹脂により形成された筒状部２１を包んで保護することにより、筒状部２１の繊維強化樹脂の繊維がめくれるのを抑制することが可能である。

接続部２４は、筒状部２１の内部に配置されている。接続部２４は、一対の磁気検出部２２の距離を維持するために設けられている。接続部２４は、たとえば、繊維強化樹脂により形成されている。好ましくは、接続部２４は、炭素繊維強化樹脂により形成されている。これにより、接続部２４を非磁性の金属により形成する場合と比べて、筒状検知体２の軽量化を図ることが可能である。

カバー２５は、筒状部２１のＡ１方向の先端に配置されている。カバー２５は、筒状部２１の先端を覆うように配置されている。カバー２５は、筒状部２１よりも大きな外径を有している。また、カバー２５は、非金属により形成されている。カバー２５は、弾性体により形成されている。カバー２５は、たとえば、ゴムやスポンジなどにより形成されている。また、カバー２５は、ゴムやスポンジ以外の弾性体を材料として含んでいてもよい。カバー２５は、非磁性の材料により形成されている。カバー２５は、筒状検知体２の先端に、地面や壁などが接触した場合に、衝撃を吸収するように構成されている。

（実施形態の効果）
実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、筒状検知体２に、主成分が非金属により形成された筒状部２１と、筒状部２１の内部に配置された磁気検出部２２とを設ける。これにより、筒状部２１の主成分が非金属により形成されるので、金属により形成される場合に比べて、軽量化を図ることができる。また、筒状部２１に渦電流が発生するのを抑制することができるので、磁気検知の性能を向上させることができる。また、筒状部２１に渦電流が発生するのを抑制することができるので、筒状部２１に調整用コイルを設ける必要がない。これによっても、携帯型磁気検知器１００の軽量化を図ることができる。これらの結果、作業者の負担の軽減および携帯型磁気検知器１００の操作性の向上を図りながら、磁気検知の性能を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状部２１を、樹脂を含む材料により形成する。これにより、樹脂を含む材料により筒状部２１を効果的に軽量化することができる。また、樹脂を含む材料により筒状部２１に渦電流が発生するのを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状部２１を、繊維強化樹脂により形成する。これにより、非金属により筒状部２１を形成した場合でも、繊維強化樹脂により、筒状部２１の機械的強度を金属と同等レベル以上にすることができる。その結果、要求される機械的強度を十分に確保しながら、筒状部２１の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状部２１を、炭素繊維強化樹脂により形成する。これにより、炭素繊維強化樹脂により、筒状部２１の機械的強度を金属よりも大きくすることができるとともに、筒状部２１をより効果的に軽量化することができる。また、炭素繊維で強化した炭素繊維強化樹脂の方が、ガラス繊維などの繊維により強化した繊維強化樹脂よりも熱変形に強い（低熱膨張性）ので、筒状部２１が熱膨張により変形するのを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状部２１の繊維強化樹脂の繊維を、筒状部２１の延びる方向に沿うように配置する。これにより、筒状部２１の延びる方向に筒状部２１が撓むのを抑制することができるので、筒状部２１の内部に配置された磁気検出部２２の位置がずれるのを抑制することができる。その結果、磁気を安定して検知することができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状検知体２に、筒状部２１を覆う非金属の保護層２３を設ける。これにより、筒状部２１の機械的強度を向上させることができる。また、紫外線、熱、水、溶剤などから筒状部２１を保護することができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状検知体２に、筒状部２１の内部に配置されて一対の磁気検出部２２を接続する非金属の接続部２４を設ける。これにより、一対の磁気検出部２２の位置がずれるのを容易に抑制することができる。また、接続部２４を非金属にすることにより、接続部２４に渦電流が発生するのを抑制することができるので、磁気検知の性能を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、筒状検知体２に、筒状部２１の先端に配置された弾性体からなるカバー２５を設ける。これにより、筒状部２１が周囲の物体に接触するような場合でも、弾性体のカバー２５により衝撃を吸収することができる。これにより、筒状部２１および接触される周囲の物体を保護することができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、検知器本体が筒状検知体よりも太く形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検知器本体と筒状検知体とが同じ太さにより形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、検知器本体の筐体がアルミニウム材により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検知器本体の筐体を、アルミニウム材以外により形成してもよい。たとえば、検知器本体の筐体を、主成分が非金属により形成してもよい。また、検知器本体の筐体を筒状部と同じ材料により形成してもよい。

また、図５に示す実施形態の変形例のように、携帯型磁気検知器２００に、重心の位置を調整するための重り部材３を設けてもよい。これにより、携帯型磁気検知器２００を把持する位置と重心の位置とを調整することができるので、携帯型磁気検知器２００の操作性をより向上させることができる。

また、上記実施形態では、携帯型磁気検知器により磁気を検知し、通知部１４により磁気を検知したことを通知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、携帯型磁気検知器から有線または無線により外部の装置に検知結果を送信し、外部の装置により磁気の検出を解析し、通知を行ってもよい。

また、上記実施形態では、磁気を検出したことを音により通知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁気を検出したことを光により通知してもよい。この場合、通知部は、検出した磁気強度に対応して、点灯状態を変化させて、通知するように構成してもよい。また、磁気を検出したことを音と光との両方により通知するようにしてもよい。

１ 検知器本体
２ 筒状検知体
３ 重り部材
２１ 筒状体
２２ 磁気検出部
２３ 保護層
２４ 接続部
２５ カバー
１００、２００ 携帯型磁気検知器

Claims (9)

1. 検知器本体と、
   前記検知器本体に接続された筒状検知体とを備え、
   前記筒状検知体は、主成分が非金属により形成された筒状部と、前記筒状部の内部に配置された磁気検出部とを含む、携帯型磁気検知器。
2. 前記筒状部は、樹脂を含む材料により形成されている、請求項１に記載の携帯型磁気検知器。
3. 前記筒状部は、繊維強化樹脂により形成されている、請求項２に記載の携帯型磁気検知器。
4. 前記筒状部は、炭素繊維強化樹脂により形成されている、請求項３に記載の携帯型磁気検知器。
5. 前記筒状部の繊維強化樹脂の繊維は、前記筒状部の延びる方向に沿うように配置されている、請求項３または４に記載の携帯型磁気検知器。
6. 前記筒状検知体は、前記筒状部を覆う非金属の保護層をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の携帯型磁気検知器。
7. 前記磁気検出部は、前記筒状部の内部に一対設けられており、
   前記筒状検知体は、前記筒状部の内部に配置されて一対の前記磁気検出部を接続する非金属の接続部をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の携帯型磁気検知器。
8. 前記筒状検知体は、前記筒状部の先端に配置された弾性体からなるカバーをさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の携帯型磁気検知器。
9. 重心の位置を調整するための重り部材をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の携帯型磁気検知器。

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