磁头 【技术领域】
本发明涉及磁头，尤其涉及不必将检查对象物压在检查面上就能进行高精度检查的磁头。
背景技术
在装载于自动售货机等的纸币识别装置中有一种是用磁头识别纸币的真伪。譬如，图5所示的磁头可检测纸币内的磁线。该磁头1具有固定在支承台6上的第1及第2轭铁3，在两个轭铁3的顶端部3a之间形成间隙g。在两个轭铁3之间有磁铁4固定在支承台6上，该磁铁4的磁轴(连接N极和S极的线)设在沿检查面3c延伸的方向，其N极侧及S极侧的端面分别与第1及第2轭铁3的基端部3b抵接。第1及第2线圈5分别卷绕在第1及第2轭铁3上，两线圈5相互串联而成的线圈串联体的两端分别与第1及第2连接端子7连接。轭铁3、磁铁4、线圈5及支承台6和连接端子7的内侧端部容纳在壳体2内，壳体2内充填树脂8。轭铁3的顶端部3a的外面从壳体2露出，构成纸币30可滑动接触的检查面3c。
在上述结构的磁头中，磁铁4的磁通穿过磁铁4的N极，第1轭铁3、间隙g及第2轭铁3达到S极。纸币30在磁头1的检查面3c上按箭头方向移动，当纸币30上地磁线31横过间隙g时，在间隙g处的泄漏磁通、进而是通过第1及第2轭铁3的磁通发生变化，感应电流流到第1及第2线圈5。纸币识别装置的识别回路部(图略)是根据经第1及第2连接端子7输入的感应电流强度及其在时间轴上的变化来识别纸币30的真伪。
采用上述传统的磁头1，当纸币30的磁线31通过间隙g近旁时，在第1及第2轭铁3之间的间隙g发生的泄漏磁通(图6)就发生变化。间隙g的宽度越窄，该泄漏磁通的变化越大，换言之，可以通过缩小间隙g的宽度来提高磁头的检测灵敏度。
另一方面，从横穿检查面3c的方向看，泄漏磁通到达检查面3c的距离小(图6)。而且间隙越窄磁通的到达距离越小。另外，泄漏磁通的强度随着与检查面3c间的距离变大而急剧减小。从以上理由可知，随着纸币30和检查面3c之间的距离增大，所谓空间损耗就增大，磁头1的检测灵敏度降低。
图8是将检查面3c与纸币30之间的距离作为横轴，将空间损耗作为纵轴，表示5个间隙宽度时磁头1的空间损耗特性。由图8判可知，间隙越窄，空间损耗越大。换言之，间隙越窄，纸币30距离检查面3c的允许最大距离越小。譬如，在允许最大空间损耗为50％的情况下，间隙宽度为0.02mm的磁头1的允许最大距离只有大约0.01mm。另一方面，当间隙宽度为0.2mm时，允许最大距离约为0.09mm。
总之，磁头1的间隙宽度与检测灵敏度的关系是间隙越窄，泄漏磁通变化越大，有助于提高检测灵敏度，但同时是空间损耗增大，又成为降低检测灵敏度的主要原因。附带说明一下，随着间隙宽度增大，间隙g的磁阻会升高，所以间隙越宽，泄漏磁通变化越小，检测灵敏度低。
由以上情况得知，具有传统磁头1的纸币识别装置是缩小间隙宽度以提高检测灵敏度，同时用滚轮或衬垫将纸币30压在检查面3c上以缩短检查面与纸币间的距离，进而降低空间损耗。然而，采用该结构时，由于被挤压在磁头1的检查面3c上的纸币30要在检查面上滑动，所以检查面易摩损，会使磁头1的寿命缩短，而且纸币30还会产生皱折问题。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种不必将纸币等检查对象挤压在检查面上就能高精度地进行检查的磁头。
本发明的磁头的特征在于，具有：在构成检查面的顶端部形成间隙的轭铁、卷绕在轭铁上的线圈、沿着磁轴横穿检查面的方向延伸配置在间隙内的磁铁。
由于磁铁沿着其磁轴横穿检查面的方向延伸配置，所以在横穿检查面的方向看，磁通的到达距离长，即使检查对象物与检查面之间的允许最大距离增大，也不必担心检测灵敏度降低。即，空间损耗大幅度降低。因而即使不将检查对象物压在检查面上也能作高精度的检查。另外，通过在检查对象物轻接触或不接触检查面的状态下进行检查，可以防止磁头摩损，大幅延长其使用寿命。
【附图说明】
图1是表示本发明第1实施形态的磁头的剖视图。
图2表示图1所示的磁铁产生的磁通。
图3是表示本发明第2实施形态的磁头的剖视图。
图4是表示本发明第3实施形态的磁头的剖视图。
图5是表示一例传统磁头的剖视图。
图6表示图5所示的磁头间隙周围的泄漏磁通。
图7是表示图1所示磁头的空间损耗特性一例的曲线图。
图8是表示图5所示磁头的空间损耗特性一例的曲线图。
【具体实施方式】
以下结合图1说明本发明第1实施形态的磁头。
本实施形态的磁头11作为识别传感器设在譬如纸币识别装置上，可检测出作为检查对象的纸币30内的磁线3 1。
磁头11是将轭铁13、磁铁14、第1及第2检测线圈15及支承台16与第1及第2连接端子17的内侧端部一起容纳在壳体12内并用树脂18模制，第1及第2连接端子17的外侧端部与纸币识别装置的识别回路部(图略)连接。
轭铁13由固定在支承台16上面而沿磁头宽度方向延伸的中央部13c、从该中央部13c的两端分别向磁头高度方向延伸的第1及第2脚部13b、在第1和第2脚部之间延伸的顶端部13a构成。在轭铁顶端部13a的中央形成间隙G，轭铁13正面看整体为C形。轭铁顶端部13a的外面构成检查面13d。
在轭铁13的间隙g内嵌合棒状磁铁14。该磁铁14沿着磁轴(连接N极与S极的线)横穿检查面13d的方向延伸配置在间隙G内，其上面(这里指N极端面)与检查面13d及壳体12的上面形成一个面。磁铁14的高度尺寸大于间隙G的高度尺寸，磁铁下端部从间隙G突出，由此提高通过轭铁13的磁通密度。磁铁14的左右端面分别与轭铁顶端部13a的间隙形成面(内侧面)抵接。
在轭铁13的第1及第2脚部13b上分别卷绕第1及第2线圈15，两个线圈15相互串联，该线圈串联体的两端分别与第1及第2连接端子17连接。通过这样将线圈15卷绕在轭铁脚部13b，使磁头11的整个宽度变窄。
以下说明上述结构磁头11的作用。
磁铁14沿着其磁轴横穿检查面13d的方向延伸配置，如图2所示，由磁铁14的N极到S极的磁通Φ发生在磁铁周围。与传统磁头1(图5)上的泄漏磁通(图6)相比，在磁头高度方向看，磁头11上的磁通Φ的到达距离非常大，因而检查面13d到纸币30的允许最大距离非常大。
图7是将检查面13d与纸币30之间的距离作为横轴，将空间损耗作为纵轴，表示2个间隙宽度下磁头11的空间损耗特性。图7中，特性曲线I、II分别与0.6mm及1.2mm的间隙宽度相对应。当允许最大空间损耗为50％时，间隙宽度为0.6mm的磁头11的检查面13d到纸币30的允许最大距离约为0.3mm。该值是具有0.1mm间隙宽度的传统磁头11的允许最大距离0.04mm的约8倍。
采用本实施形态的磁头11，在空间损耗同样的条件下，可以增大纸币30与检查面13d之间的距离。因此，不必将纸币30挤压在检查面13d上即可进行纸币识别检查。
即，用本实施形态的磁头11检查是在纸币30轻接触或不接触磁头检查面13d的状态下，使纸币30沿检查面13d向图1中箭头方向移动，因此效果好。而且在纸币30内的磁线31通过磁铁14的N极前时，均匀分布在磁头11外部的磁通φ的大部分通过磁线31，所以通过轭铁13的磁通也发生变化。磁头11不仅能很好减少空间损耗，而且可提高通过轭铁13(该轭铁13的磁铁14的S极从间隙G突出)的磁通密度，因此磁线31通过时，轭铁13的磁通变化大，伴随该磁通变化而在第1及第2线圈15上产生大的电动势(感应电流)。换言之，就是磁头11检测磁线的灵敏度高。在两个线圈15上感应的电动势经连接端子17输出到纸币识别装置的回路部(图略)以供识别纸币。
如上所述，采用本实施形态的磁头11，不必将纸币30压在检查面13d上即可作高精度的检查，从而大幅降低检查面13d的摩损。不必担心检查时纸币会发生皱折。而且可在保证磁头11检测精度的同时扩大轭铁13的间隙G，便于轭铁13的加工、组装。
下面，结合图3说明本发明第2实施形态的磁头。
第2实施形态的磁头11＇主要是降低了高度尺寸，基本结构与磁头11一样。磁头11＇是将线圈15卷绕在轭铁13的中央部13c，这一点与磁头11不同。
下面，结合图4说明本发明第3实施形态的磁头。
第3实施形态的磁头21的目的在于进一步提高通过轭铁的磁通密度，从而提高检查灵敏度。
磁头21的轭铁23由在磁头宽度方向延伸的中央部23c、从该中央部23c的两端分别向磁头高度方向延伸的第1及第2脚部23b、从两脚部23b的上端分别向磁头高度方向延伸的第1及第2顶端部23a构成。在第1及第2顶端部23a之间形成间隙。由两顶端部23a的外面构成检查面23d。轭铁23正面看整体为U字形。
在轭铁的第1及第2顶端部23a之间的间隙内装磁铁24，磁铁24的N极侧端面与检查面23d形成一个面。在第1及第2轭铁脚部23b卷绕第1及第2线圈25。图4中，符号26表示固定轭铁23的支承台，符号27表示连接第1及第2线圈25的串联体两端的第1及第2连接端子。符号22表示容纳上述零件23～26和连接端子27的内侧端部的壳体，符号28表示填充在壳体22内的树脂。
磁头21的轭铁23使形成嵌合磁铁24的间隙的第1及第2顶端部23a与第1及第2脚部23b一起在磁头高度方向延伸，与图1所示的磁头11上的轭铁13的第1及第2脚部13b相比，磁头宽度方向的第1脚部23b与第2脚部23b间的间隔距离小，由此提高通过轭铁23的磁通密度，加大伴随磁线31通过而发生的磁通变化，以提高磁线检测灵敏度。轭铁23的形状极为简单，可提高组装性、降低成本。还可缩小磁头21在宽度方向的尺寸。
本发明磁头不限于上述第1至第3实施形态，可有种种变形。
譬如，在第1至第3实施形态中，磁头是作为对纸币中的磁线进行检测的纸币识别传感器发挥作用，但本发明也可用作其他磁墨检测传感器、MICR(Magnetic Ink Character Readcr磁墨字符读取器)读取传感器、非接触式传感器、磁性识别传感器等。