JP3579920B2 - 貫通型近接センサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は検知コイルを有する近接センサに関し、特にコイルの引出し線とプリント基板との接続構造に特徴を有する近接センサ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パチンコ球等の金属の存在を非接触で磁気的に検出するセンサとして、一般的に高周波発振型近接センサが用いられる。このような近接センサにあっては、図６（ａ）に示すように円筒形のコイルスプール１０１に導電性の中継端子１０２ａ，１０２ｂを植設しておき、コイルスプール１０１にコイル巻線１０３を巻付ける。そしてコイル巻線１０３の端部をコイルスプールの中継端子１０２ａ，１０２ｂに巻付けてはんだ付けしてコイルユニットを構成している。そしてプリント基板１０４上に図示しない近接センサの電子回路を実装し、このコイルユニットを図６（ｂ）に示すようにプリント基板１０４の所定のパターンに接続する。このコイルユニットとプリント基板１０４とを筐体に収納することによって近接センサが構成される。又図７に示すようにコイルスプール１０５にプリント基板１０４を固定し、コイル巻線１０３の端部をプリント基板１０４に直接はんだ付けすることによってコイルユニットを構成する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の近接センサにおけるコイルユニットでは、コイルスプール１０１に中継端子１０２ａ，１０２ｂを設け、コイル巻線１０３の端部をこれに接続する必要がある。このとき中継端子１０２ａ，１０２ｂに予備はんだする必要があって製造に時間がかかるという欠点があった。又中継端子と基板とのはんだ付けは、ペーストはんだを塗布した後、リフロー炉に通してはんだ付けしてもよい。しかしこの場合にはリフロー炉の温度に耐えることができる耐熱性の樹脂によってコイルスプールを構成する必要があり、製造価格が上昇するという欠点があった。又はんだリフロー炉に通さず、はんだごてを用いて直接はんだ付けする方法もあるが、この場合には他との接触の可能性が高く、はんだ付けの信頼性が低いという欠点があった。又図７に示すようにコイル巻線の端部を直接プリント基板にはんだ付けする場合には、はんだ付けの信頼性がより低下するという欠点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、コイルスプールに中継端子を設けたり、耐熱性樹脂を用いて構成する必要がなく、信頼性の高いコイルユニットを有する近接センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、被検出体が通過する貫通孔を形成したコイルスプールと、発振回路を含む近接センサの電子回路部が実装されたプリント基板と、コイルスプールに巻かれ、その両端がプリント基板の発振回路部に接続されるコイル巻線と、を有する貫通型近接センサにおいて、コイルスプールは、コイルスプールの貫通孔の軸芯と垂直方向にプリント基板を保持する保持部を有し、プリント基板は、保持部に保持される挿入部と、挿入部の両側に回路接続用のパターンを含むコイル線巻付用突起と、を有し、コイル巻線は、コイルスプールに巻付けられ、その両端をコイルスプールに保持されたプリント基板のコイル線巻付用突起に巻付けて接続されたものであることを特徴とするものである。
【０００６】
本願の請求項２の発明では、コイルスプールはプリント基板を固定する保持部を有するものであり、コイルスプールの保持部は、プリント基板に近接する位置に一対のボスを有するものであり、コイル巻線の端部をボスに係合させてプリント基板の突起に接続するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
本願の請求項３の発明は、プリント基板の側面に一対の突起部及びその間の端部に挿入部を設け、プリント基板上に近接センサの電子回路部品を実装し、被検出体が貫通する貫通孔を持つコイルスプールの貫通孔の軸芯と垂直にプリント基板を保持する保持部を設け、コイルスプールの保持部にプリント基板の挿入部を挿入して固定し、コイルスプールにコイル巻線を巻回し、コイル巻線の両端部をプリント基板の一対の突起部に巻付け、プリント基板の一対の突起部をはんだ付けすることによってコイルとプリント基板の電子回路部とを接続するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
このような特徴を有する本発明によれば、近接センサの電子回路部品をプリント基板上に実装し、プリント基板とコイルスプールとを保持部によって接続して一体とする。そしてコイルスプールにコイル巻線を巻いてその両端をプリント基板の突起に巻付けて接続するようにする。こうすればコイルスプールに中継端子を設けることがなく、製造が容易に行えることとなる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例によるパチンコ球等の貫通を検出する近接センサのコイルユニットの組立構成を示す斜視図、図２は組立後の平面図及び側面図である。これらの図に示すようにコイルスプール１は円筒形の部材であって、その右端には図示のように上下に一対の保持板１ａ，１ｂを有する保持部１ｃが形成される。保持板１ａ，１ｂの間隔はプリント基板２の厚さにほぼ等しいものであり、上側の保持板１ａにはプリント基板２の開口２ｄの一部が一致する半円形切欠きを設ける。そして下側の保持板１ｂは上側保持板１ａより更に突出しており、プリント基板２の開口２ｄの対応する位置に開口が形成されている。一方プリント基板２は図１に示すように保持部１ｃ内に挿入される挿入部２ａを有しており、その左右には一対の略Ｔ形の突起２ｂ，２ｃが形成される。又これらの突起２ｂ，２ｃ間には中心部を貫通する開口２ｄが形成されている。プリント基板２上には近接センサの電子回路部を構成するパターンが形成され、そのうち発振回路のコイルの両端の接続パターンが突起２ｂ，２ｃに形成されているものとする。
【００１０】
さて近接センサの組立構成時には、まずプリント基板２上に近接センサを構成する電子回路部品を実装する。次いでプリント基板２の挿入部２ａをコイルスプール１の上下の保持板１ａ，１ｂ間に挿入して、開口２ｄを保持板１ａの半円形切欠き及び保持板１ｂの開口に合わせる。こうしてコイルスプール１とプリント基板２とを、圧入又はかしめによって一体化する。次いでコイルスプール１にコイル巻線３を所定回数巻いて、そのコイル巻線３の端部をプリント基板２の左右の突起２ｂ，２ｃに巻付ける。そして突起２ｂ，２ｃ部分のみをはんだディップ槽内に挿入してはんだ付けして、プリント基板２のパターンと接続する。図２（ａ）はこの状態を示す正面図、（ｂ）はその断面図である。こうすればコイルスプールに端子を設けてあらかじめコイル巻線の両端を中継端子に接続し、その後プリント基板に接続する必要がなく、コイルスプールの構造を簡略化すると共に組立が容易となる。又接続の信頼性を向上させることができ、製造価格を低減することも可能となる。
【００１１】
図３は本実施例による近接センサの回路構成を示すブロック図である。本図に示すようにコイル３の両端には発振回路１１が接続される。発振回路１１はこのコイル３を発振コイルとする回路であって、一定の周波数で発振しその出力は検波回路１２に伝えられる。コイル３に金属体が接近した場合にはコイルのコンダクタンスが増加し、発振回路１１の発振条件が変化して振幅が低下し又は発振が停止することとなる。検波回路１２は発振回路１１の出力を検波し、その発振レベルが所定の閾値以下となったときに物体を検知し、出力回路１３を介して物体検知信号を出力することにより、金属体の接近が検出できる。検波回路１２，出力回路１３は、発振状態の変化に基づいて物体の近接を検出する信号処理部を構成している。これらの電子回路部はプリント基板２上に実装される。
【００１２】
次に本発明の第２実施例について図４を参照しつつ説明する。第２実施例は図４に示すようにコイルの向きを変えたものであって、第１実施例とほぼ同様の形状のプリント基板２Ａをコイルスプール４に挿入したものである。コイルスプール４は図４に示すように円柱状の部材であって、その中心に沿ってプリント基板の挿入部２ａを挿入するための平たいスリットが形成されている。そしてこのコイルスプール４にプリント基板２の挿入部２ａを挿入して一体化し、コイルスプール４にコイル巻線３を巻き、その両端を前述した第１実施例と同様にプリント基板２の突起２ｂ，２ｃに巻付けてはんだ付けして構成する。この場合にもコイルスプールに中継端子を必要とせず、製造が容易となり、信頼性を向上させることができる。
【００１３】
次に本発明の第３実施例について説明する。本実施例は第１実施例と同様のプリント基板を用いており、コイルスプールの形状を変化させたものである。本図に示すようにコイルスプール１Ａはその保持板１ａの左右上面に図５に示すようなボス１ｄ，１ｅを設けたものである。そして図５に示すようにコイル巻線３の端部をこのボス１ｄ，１ｅに約１／２回転沿わせてプリント基板２の突起２ｃ，２ｄに巻付けるようにしている。こうすれば図２の場合に比べて金属体の衝撃が加わってもそれによるコイル巻線の振動等が小さくなる。又コイル巻線の両端部同志が直接接触することがないので、コイル巻線の被覆が損傷することがなく、コイルの信頼性を向上させることができる。又コイルスプールとボス１ｄ，１ｅまでの距離が短く、共振の発生を防止することができる。
【００１４】
尚上述した各実施例はコイル巻線３の端部をプリント基板の突起に巻付けて接続しているが、コイル巻線の強度を増すためその端部を三重に折り曲げてツイスト線とした後に、コイル巻線に巻付けるようにしてもよい。
【００１５】
又上述した各実施例はコイルスプールに保持部を設け、プリント基板の端部を挟み込んで固定しているが、圧入やかしめ，接着等の方法によって両者を一体に接続するものであれば足りる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項１〜３の発明によれば、コイルスプールに中継端子を設けたり、コイルの両端を直接プリント基板に接続する必要がなく、コイルスプールとプリント基板とを固定し、プリント基板の突起に巻付けて接続するようにしている。このためコイル両端の処理工程が従来のものに比べて大幅に簡略化される。又コイルとプリント基板の接続の信頼性を向上させることができ、低価格でコイルユニットを構成することができる。又本願の請求項２の発明では、コイルスプールの保持部にボスを設け、コイル巻線の両端をこのボスを介してプリント基板に接続するようにしているため、コイル巻線自体が直接接触することがなく、更に信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるコイルユニットの組立構成図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施例によるコイルユニットの正面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【図３】本発明の近接センサの全体構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施例によるコイルユニットの構成を示す正面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施例によるコイルユニットの構成を示す正面図、（ｂ）はその縦断面図である。
【図６】従来の中継端子を有するコイルスプールとプリント基板との接続状態を示す斜視図である。
【図７】従来のコイルスプールとプリント基板との接続を示す他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１Ａ コイルスプール
１ａ，１ｂ 保持板
１ｃ 保持部
１ｄ，１ｅ ボス
２，２Ａ プリント基板
２ａ 挿入部
２ｂ，２ｃ 突起
２ｄ 開口
３ コイル巻線
４ コイルスプール
１１ 発振回路
１２ 検波回路
１３ 出力回路

Claims (3)

1. 被検出体が通過する貫通孔を形成したコイルスプールと、
   発振回路を含む近接センサの電子回路部が実装されたプリント基板と、
   前記コイルスプールに巻かれ、その両端が前記プリント基板の発振回路部に接続されるコイル巻線と、を有する貫通型近接センサにおいて、
   前記コイルスプールは、前記コイルスプールの前記貫通孔の軸芯と垂直方向に前記プリント基板を保持する保持部を有し、
   前記プリント基板は、前記保持部に保持される挿入部と、前記挿入部の両側に回路接続用のパターンを含むコイル線巻付用突起と、を有し、
   前記コイル巻線は、前記コイルスプールに巻付けられ、その両端を前記コイルスプールに保持された前記プリント基板のコイル線巻付用突起に巻付けて接続されたものであることを特徴とする近接センサ。
2. 前記コイルスプールは前記プリント基板を固定する保持部を有するものであり、前記コイルスプールの保持部は、前記プリント基板に近接する位置に一対のボスを有するものであり、前記コイル巻線の端部を前記ボスに係合させて前記プリント基板の突起に接続するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貫通型近接センサ。
3. プリント基板の側面に一対の突起部及びその間の端部に挿入部を設け、
   前記プリント基板上に近接センサの電子回路部品を実装し、
   被検出体が貫通する貫通孔を持つコイルスプールの貫通孔の軸芯と垂直に前記プリント基板を保持する保持部を設け、
   前記コイルスプールの保持部に前記プリント基板の挿入部を挿入して固定し、
   前記コイルスプールにコイル巻線を巻回し、
   前記コイル巻線の両端部を前記プリント基板の一対の突起部に巻付け、
   前記プリント基板の一対の突起部をはんだ付けすることによって前記コイルとプリント基板の電子回路部とを接続するようにしたことを特徴とする貫通型近接センサの製造方法。

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