JP3579975B2 - Penetration type proximity sensor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は貫通型近接センサに関し、特に貫通部を通過する金属体を検出する貫通型の近接センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
金属体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のうち、円筒形コイル中をパチンコ球等の金属体が通過する毎に電気信号を出すようにした貫通型の近接センサが知られている。
【0003】
図12は、このような近接センサの回路構成を示すブロック図であって、コイル16の両端には発振回路101が接続される。発振回路101は、このコイル16と内部の容量によってLC発振回路を構成するものであって、一定の周波数で発振し、その出力は検波回路102に伝えられる。コイル16に金属体が接近した場合には、コイル16のコンダクタンスが増加し、発振回路101の発振条件が変化して振幅が低下し、または発振レベルが所定のしきい値以下となる。この振幅もしくは発振レベルの低下により近接センサは金属体の接近ないし通過を検知し、出力回路103を介して物体検知信号を出力する。検波回路102と出力回路103は、発振状態の変化に基づいて金属体の近接を検出する信号処理部を構成している。
【0004】
このような貫通型近接センサで、配線基板上に構成された発振回路とコイルを接続する場合には、コイル巻線の端部を配線基板に形成された電極パッドにハンダ付けする必要がある。そのため、従来にあっては、▲1▼コイル巻線の端部を配線基板の電極パッドにハンダ付けし、ハンダ付け部分の周囲をシリコン樹脂や接着剤などにより固定して強化処理する方法が用いられたり、▲2▼コイル巻線が細い場合にはコイル巻線の端部に中継端子を用いて配線基板の電極パッドと接続する方法が用いられたりしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにしてコイルと回路部分(発振回路)とを接続する方法では、配線基板の表面に電極パッドが設けられており、この電極パッドにコイル巻線の端部を接続するようになっていたので、例えば配線基板の裏面に電極パッドと同電位の回路配線(例えば、シールド用の金属箔など)が形成されている場合には、配線基板にスルーホールを作成して裏面の回路配線と表面の電極パッドとを電気的に接続するしかなかった。このため配線基板のコストが上昇し、ひいては近接センサのコストを上昇させていた(スルーホールのある配線基板では、スルーホールのないものに比較して1.5〜2倍のコストが掛かる)。
【0006】
本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配線基板の表裏両面に形成された電極パッド同志を簡単かつ安価に接続することができる構造を提供することにある。
【0007】
【発明の開示】
請求項1に記載の貫通型近接センサは、検出対象物が通過する貫通孔を有するコイルスプールと、発振回路を含むセンサ回路が実装された配線基板と、前記コイルスプールに巻かれ、その両端が前記配線基板の発振回路に接続されたコイル巻線とを有する貫通型近接センサにおいて、前記配線基板の前記センサ回路と反対側の面にシールド部を形成し、さらに前記配線基板の両側にコイル巻線を巻き付けるための突出部を設け、一方の突出部の裏表面に前記シールド部につながる電極パッドと当該電極パッドに接続されるべき電極パッドとを設け、他方の突出部の表面に前記センサ回路につながる電極パッドを設け、前記コイルスプールに基板接続部を設けると共に前記配線基板に挿入部を設け、前記挿入部を前記基板接続部に挿入することにより、前記配線基板を前記貫通孔の軸心と垂直となるようにして前記コイルスプールに保持させ、前記コイルスプールに巻かれたコイル巻線の両端をそれぞれの前記突出部に巻き付けてハンダ付けすることにより、一方の突出部の表裏面に形成されている前記電極パッドどうしを電気的に接続したことを特徴としている。
【0008】
突出部にコイル巻線を巻いてハンダ付けすると、突出部の表裏両面に設けられている電極パッドがコイル巻線もしくはハンダによって導通させられる。
【0009】
従って、配線基板にスルーホール等を作成することなく表側の電極パッドと裏側の電極パッドとを接続することができ、配線基板の表裏の電気的接続を簡単な構造で、安価に実現することができる。また、コイル巻線の端部を表裏の電極パッドにハンダ付けすることができるので、コイル巻線を確実かつ強固に固定することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態によるパチンコ球等の貫通を検出する貫通型近接センサAを図面に従って説明する。図1は近接センサAの分解斜視図、図2は図1の上下反転した状態の分解斜視図、図3は一部破断した分解側面図である。これらの図に示されるように、近接センサAは、上ケース1及び下ケース2からなる平たい直方体状の筐体内にコイル部分と回路部分とを納めて構成される。
【0011】
この筐体を構成する上下のケース1,2には、互いに対向するようにして略円形の貫通孔3,4が形成されている。上ケース1のコーナ部及び両側面には、係合爪5を有する弾性片6,7がそれぞれ垂下されており、下ケース2には各係合爪5と対向して突起8(コーナ部の突起は図示せず)が突設されており、下ケース2の上に上ケース1を被せて係合爪5を突起8に係合させることにより上下のケース1,2を一体化して筐体が構成される。下ケース2の貫通孔4の周囲には、下ケース2の内面側へ向けてリング状をした突縁9が突設されており、突縁9の一部にはシールドリング46を位置決めするための突起10が突設されている。下ケース2内面の貫通孔4の近傍にはピン11が立設されている。さらに、下ケース2のピン11と対向するあたりの左右側壁には、後述する配線基板29の突出部40を保持するための凹部12が形成されている。また、上ケース1には下ケース2の貫通孔4と対向して同じく貫通孔3が開口されており、貫通孔3の周囲にはリング状の突縁13が突設されており、突縁13の一部にはシールドリング45を位置決めするための突起14が突設されている。
【0012】
上下のケース1,2間には、図5に示すようなコイル部分と回路部分とが納められている。コイル部分は、図6〜図8に示すような形状のコイルスプール15にコイル16を巻装をしたものであって、コイルスプール15に設けられた基板接続部17に回路部分が接続される。コイルスプール15は、コイル巻線18を巻回するための巻胴部19の内側に金属体(すなわち、パチンコ球)を通過させるための貫通孔20を有しており、巻胴部19の後端部に基板接続部17が突出している。巻胴部19の上下両端に設けられたフランジ21,22間には、コイル巻線18のツイスト部23のみを巻く部分(以下、補助巻線部という)24とコイル巻線18の単線部25を巻く部分(以下、主巻線部という)26とが形成されていて仕切り部27により分割されている。また、下側のフランジ22には、補助巻線部24に巻き付けられたツイスト部23を滑らかに基板接続部17の表面へ導くための傾斜ガイド面28が形成されている。
【0013】
基板接続部17の下面には、回路部分の配線基板29の端部を保持するための保持片30と、高さの低い突部31が設けられており、基板接続部17と保持片30の間には配線基板29の厚みと等しい高さの溝部32が形成され、突部31の高さは配線基板29の厚みに比較して小さなものとなっている。また、基板接続部17の上面にはツイスト部23を掛け回すための一対の中継ピン33が一体成形されている。
【0014】
回路部分は、図1及び図2に示されているように、配線基板29の上にICや抵抗、コンデンサ等の部品を実装して発振回路や検波回路、出力回路等を構成したものである。配線基板29の先端には基板接続部17に挿入するための挿入部35が設けられており、挿入部35には小孔36が開口されている。しかして、この挿入部35を基板接続部17と保持片30の間の溝部32に挿入すると、基板接続部17に設けられた突部31が挿入部35の小孔36に嵌合して配線基板29が抜け止めされると共に基板接続部17と配線基板29が互いに位置決めされる。配線基板29と基板接続部17には、下ケース2のピン11と対応する位置にピン挿入孔37,38が穿孔されている。また、挿入部35の両側には各々側方に突出した突出部40が設けられている。配線基板29の表面側には、図9に示すように、発振回路や検波回路等を構成するICや抵抗、コンデンサ等の部品を実装するための回路パターン(銅箔部分を梨地で示す)51が形成されており、一方の突出部40には発振回路のアース側の電極パッド41が設けられ、他方の突出部40には信号出力側の電極パッド43が設けられている。配線基板29の裏面側には、図10に示すように、ほぼ全面に静電気シールド用の銅箔39が貼られており、一方の突出部40にはシールド用の銅箔39と導通した電極パッド42が設けられ、他方の突出部40にはダミー電極44が設けられている。
【0015】
しかして、配線基板29を接続されたコイルスプール15にコイル巻線18を巻回する工程では、まずコイル巻線18の一端のツイスト部23を配線基板29の一方の突出部40に巻き付ける。ついで、図1又は図5に示すように、ツイスト部23を中継ピン33に掛け回した後、この巻き始めのツイスト部23を補助巻線部24に略1ターン巻き回し、さらに単線部25を主巻線部26に数10ターン巻き回してコイル16を巻胴部19に巻装する。こうして単線部25を主巻線部26に巻き終わると、巻き終わりのツイスト部23を補助巻線部24に(あるいは、単線部25の上から主巻線部26に)略1ターン巻き付け、中継ピン33に掛け回した後、他方の突出部40に巻き付ける。この後、両突出部40,40に巻き付けられたツイスト部23をハンダ槽に漬けてディップハンダにより突出部40,40の各電極パッド41,42,43及びダミー電極44にハンダ付けする。こうして、例えば図11(a)に示すように両突出部40,40にコイル巻線18のツイスト部23を巻いて、図11(b)に示すようにツイスト部23を突出部40,40にディップハンダすると、一方のツイスト部23が電極パッド41及び42にハンダ付けされて固定される。しかも、表裏の電極パッド41及び42同志もハンダ52によって導通させられ、表裏の電極パッド41及び42をスルーホール等によって接続する必要が無くなる。さらに、ツイスト部23も表裏の電極パッド41及び42にハンダ付けされて固定強度が向上する。また、他方のツイスト部23も電極パッド43とダミー電極44にハンダ付けされるので、ツイスト部23の固定強度が向上する。この結果、コイル16が回路部分に確実に接続されると同時に配線基板29の表裏も同時に接続される。また、パチンコ球を検出するための近接センサAでは、絶えずパチンコ球の衝撃にさらされている環境下にあるが、この近接センサAではコイル巻線18の固定が突出部40の両面で行なわれているために強固なものとなり、コイル断線対策として効果的であった。
【0016】
こうしてコイル巻線18をコイルスプール15に巻回することにより、図5に示すように、コイル巻線18のツイスト部(特に、巻き始めのツイスト部)23を単線部25と分離して巻胴部19に巻回することができ、単線部25の巻き太りを防止し、単線部25をほぼ整然と安定に巻くことができる。従って、巻き太りによってコイル巻線18を巻くスペースが少なくなり、十分にコイル巻線18を巻けなくなる恐れがない。また、ツイスト部23と擦れて単線部25の絶縁被膜が剥離し、単線部25に層間短絡が発生することを防止することができる。さらに、単線部25を巻胴部19に安定に巻くことができるので、コイル特性が向上して検出感度が安定する。
【0017】
コイル16を巻かれたコイルスプール15は上下から磁気シールド用のシールドリング45,46で挟まれる。シールドリング45,46は例えば銅箔板で形成された金属製のリング状の部材であって、これらを組み合わせてコイル16の外周部を覆うことにより、コイル16の磁束が外周部に漏れるのを防ぎ、周囲金属による誤動作を防止するものである。シールドリング45,46は、コイル巻線18等に触れないよう、前縁部及び後縁部には細い切り欠き部47,48が設けられており、後縁側の切り欠き部48には突片49が突設されている。さらに、後側の内周部には切り欠き凹部50が設けられている。しかして、コイルスプール15の上下にシールドリング45,46を被せると、下のシールドリング46に突設されている突片49が配線基板29の小孔36内に嵌入してシールドリング46が回り止めされると共に下のシールドリング46が銅箔39に触れてアースされる。また、シールドリング45,46がコイルスプール15等とともに筐体内に納められると、上のシールドリング45が下のシールドリング46に接触することにより上のシールドリング45もアースされる。なお、上のシールドリング45の突片49は、上下のシールドリング45,46を同形にして部品点数を減少させるためであるから、これは省略しても差し支えない。あるいは、上のシールドリング45の突片49も基板接続部17にあけた小孔36等に嵌合するようにしてもよい。
【0018】
さて、近接センサAの組立に当たっては、下ケース2の突縁9の周囲に下のシールドリング46を置くと、シールドリング46の切り欠き凹部50が下ケース2の突起10に嵌合して回り止めされる。ついで、配線基板29及び基板接続部17の各ピン挿入孔37,38に下ケース2のピン11を圧入させるようにしてコイル部分と回路部分を下ケース2内に納めると、配線基板29の突出部40が下ケース2の凹部12に収容されて位置決め保持され、下のシールドリング46の突片49が配線基板29の小孔36に挿入される。コイルスプール15の上に上のシールドリング45を被せた後、この上から上ケース1を被せると、上のシールドリング45の切り欠き凹部50が上ケース1の突起14に嵌合してシールドリング45が回り止めされる。上ケース1を下ケース2に押し付けると、上ケース1の弾性片6,7に設けられた係合爪5が下ケース2の突起8に係合し、上下のケース1,2が一体化されて筐体が構成され、図4に示すように、コイル部分と回路部分が筐体内に収納される。こうして組立られた近接センサAにあっては、上ケース1、コイルスプール15及び下ケース2の各貫通孔3,20,4が連続して金属体の通過する貫通部が構成される。
【0019】
図4に示すコイル16とシールドリング45,46との距離Lは近接センサAの検出感度に影響するが、この近接センサAではコイル16の巻き太りによってこの距離Lが小さくなるのを防ぐことができるので、近接センサAの検出感度を安定させることができる。また、このシールドリング45,46は、静電気シールドも兼ねており、電気的に絶縁される必要があるが、コイル巻線18がほぼ整然と巻かれているので、巻き太りによりシールドリング45,46とコイル巻線18とが接触する恐れがなく、静電気的な問題も解決することができる。
【0020】
なお、上記説明で用いた上下方向は近接スイッチの使用状態における上下方向とは関係なく便宜的なものであって、実際の使用状態においては、シールド用の銅箔が上面側となるように上下反転した状態で用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による貫通型近接センサの分解斜視図である。
【図2】同上の近接センサの上下反転した状態における分解斜視図である。
【図3】同上の近接センサの一部破断した側面図である。
【図4】同上の近接センサの組み立て状態を示す断面図である。
【図5】一体に組み立てられたコイル部分と回路部分を示す側面図である。
【図6】同上のコイルスプールの平面図である。
【図7】同上のコイルスプールの下面図である。
【図8】同上のコイルスプールの側面図である。
【図9】配線基板の表面図である。
【図10】配線基板の裏面図である。
【図11】(a)(b)は配線基板の突出部に巻き回されたコイル巻線を示す側面図及び平面図である。
【図12】貫通型近接センサの原理を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
15 コイルスプール
16 コイル
18 コイル巻線
23 コイル巻線のツイスト部
29 配線基板
39 シールド用の銅箔
40 突出部
41 電極パッド
42 電極パッド
43 電極パッド
44 ダミー電極
51 電極パターン
52 ハンダ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a penetration type proximity sensor, and more particularly to a penetration type proximity sensor for detecting a metal body passing through a penetration portion.
[0002]
[Prior art]
Generally, a high-frequency oscillation type proximity sensor is used as a sensor for magnetically detecting the presence of a metal body in a non-contact manner. Among such proximity sensors, a penetration type proximity sensor that outputs an electric signal each time a metal body such as a pachinko ball passes through a cylindrical coil is known.
[0003]
FIG. 12 is a block diagram showing a circuit configuration of such a proximity sensor. An oscillation circuit 101 is connected to both ends of the coil 16. The oscillating circuit 101 constitutes an LC oscillating circuit by the coil 16 and the internal capacitance. The oscillating circuit 101 oscillates at a constant frequency, and its output is transmitted to the detection circuit 102. When a metal body approaches the coil 16, the conductance of the coil 16 increases, the oscillation condition of the oscillation circuit 101 changes, the amplitude decreases, or the oscillation level falls below a predetermined threshold. The proximity sensor detects the approach or passage of the metal object by the decrease in the amplitude or the oscillation level, and outputs an object detection signal via the output circuit 103. The detection circuit 102 and the output circuit 103 constitute a signal processing unit that detects the proximity of a metal body based on a change in the oscillation state.
[0004]
In such a penetrating type proximity sensor, when an oscillation circuit formed on a wiring board is connected to a coil, it is necessary to solder an end of the coil winding to an electrode pad formed on the wiring board. Therefore, conventionally, (1) a method of soldering the end of the coil winding to the electrode pad of the wiring board and fixing the periphery of the soldered portion with a silicone resin or an adhesive to strengthen the wire is used. Or (2) When the coil winding is thin, a method of connecting to an electrode pad of a wiring board by using a relay terminal at an end of the coil winding is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of connecting the coil and the circuit portion (oscillation circuit) in this manner, an electrode pad is provided on the surface of the wiring board, and the end of the coil winding is connected to the electrode pad. For example, when a circuit wiring having the same potential as the electrode pad (for example, a metal foil for shielding) is formed on the back surface of the wiring board, a through hole is formed in the wiring board to form a circuit wiring on the back surface. And the electrode pad on the surface had to be electrically connected. For this reason, the cost of the wiring board has increased, and the cost of the proximity sensor has also increased (the cost of a wiring board having through holes is 1.5 to 2 times as much as that of a wiring board without through holes).
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the conventional example, and an object of the present invention is to provide a structure that can easily and inexpensively connect electrode pads formed on both front and back surfaces of a wiring board. To provide.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The penetration type proximity sensor according to claim 1, a coil spool having a through hole through which an object to be detected passes, a wiring board on which a sensor circuit including an oscillation circuit is mounted, and a coil wound around the coil spool, and both ends thereof are wound. In a penetration type proximity sensor having a coil winding connected to an oscillation circuit of the wiring board, a shield portion is formed on a surface of the wiring board opposite to the sensor circuit, and a coil winding is formed on both sides of the wiring board. A projecting portion for winding a wire is provided; an electrode pad connected to the shield portion and an electrode pad to be connected to the electrode pad are provided on the back surface of one projecting portion; and the sensor circuit is provided on the surface of the other projecting portion. Providing an electrode pad connected to the coil spool, providing a board connection portion on the coil spool, and providing an insertion portion on the wiring board, and inserting the insertion portion into the board connection portion. Accordingly, the wiring board is held by the coil spool so as to be perpendicular to the axis of the through hole, and both ends of the coil winding wound on the coil spool are wound around the respective projecting portions and soldered. Thereby, the electrode pads formed on the front and back surfaces of the one protruding portion are electrically connected to each other .
[0008]
When a coil winding is wound around the protruding portion and soldered, the electrode pads provided on the front and back surfaces of the protruding portion are made conductive by the coil winding or the solder.
[0009]
Therefore, the front side electrode pad and the back side electrode pad can be connected without making a through hole or the like in the wiring board, and the electrical connection on the front and back of the wiring board can be realized with a simple structure at a low cost. it can. Further, since the ends of the coil winding can be soldered to the front and back electrode pads, the coil winding can be fixed securely and firmly.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A penetration type proximity sensor A for detecting penetration of a pachinko ball or the like according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an exploded perspective view of the proximity sensor A, FIG. 2 is an exploded perspective view of the upside down state of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded side view partially broken. As shown in these figures, the proximity sensor A is configured such that a coil portion and a circuit portion are housed in a flat rectangular parallelepiped housing including an upper case 1 and a lower case 2.
[0011]
Substantially circular through holes 3 and 4 are formed in the upper and lower cases 1 and 2 constituting the housing so as to face each other. Elastic pieces 6 and 7 having engaging claws 5 are respectively suspended from the corner portion and both side surfaces of the upper case 1, and the lower case 2 is opposed to the engaging claws 5 by protrusions 8 (of the corner portion). The projections are not shown), and the upper and lower cases 1 and 2 are integrated by putting the upper case 1 on the lower case 2 and engaging the engagement claws 5 with the projections 8. Is configured. A ring-shaped protruding edge 9 is provided around the through hole 4 of the lower case 2 toward the inner surface of the lower case 2, and a part of the protruding edge 9 is used to position a shield ring 46. Projection 10 is provided. A pin 11 is erected near the through hole 4 on the inner surface of the lower case 2. Further, a concave portion 12 for holding a protruding portion 40 of a wiring board 29 described later is formed on the left and right side walls near the pin 11 of the lower case 2. The upper case 1 also has a through hole 3 facing the through hole 4 of the lower case 2, and a ring-shaped protruding edge 13 is provided around the through hole 3. A projection 14 for positioning the shield ring 45 is provided at a part of the projection 13.
[0012]
A coil portion and a circuit portion as shown in FIG. 5 are accommodated between the upper and lower cases 1 and 2. The coil portion is obtained by winding a coil 16 around a coil spool 15 having a shape as shown in FIGS. 6 to 8, and a circuit portion is connected to a board connecting portion 17 provided on the coil spool 15. The coil spool 15 has a through hole 20 for passing a metal body (that is, a pachinko ball) inside a winding drum 19 for winding the coil winding 18. The board connecting portion 17 protrudes from the end. Between the flanges 21 and 22 provided at the upper and lower ends of the winding body 19, a portion (hereinafter referred to as an auxiliary winding) 24 around which only the twisted portion 23 of the coil winding 18 is wound, and a single wire portion 25 of the coil winding 18. (Hereinafter referred to as a main winding portion) 26 and is divided by a partition portion 27. An inclined guide surface 28 is formed on the lower flange 22 to smoothly guide the twisted portion 23 wound around the auxiliary winding portion 24 to the surface of the board connecting portion 17.
[0013]
On the lower surface of the board connecting portion 17, a holding piece 30 for holding the end of the wiring board 29 in the circuit portion and a projection 31 having a low height are provided. A groove 32 having a height equal to the thickness of the wiring board 29 is formed therebetween, and the height of the protrusion 31 is smaller than the thickness of the wiring board 29. Further, a pair of relay pins 33 for looping the twist portion 23 is integrally formed on the upper surface of the board connecting portion 17.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, the circuit portion is configured by mounting components such as an IC, a resistor, and a capacitor on a wiring board 29 to form an oscillation circuit, a detection circuit, an output circuit, and the like. . An insertion portion 35 for insertion into the substrate connection portion 17 is provided at the tip of the wiring board 29, and a small hole 36 is opened in the insertion portion 35. When the insertion portion 35 is inserted into the groove 32 between the board connection portion 17 and the holding piece 30, the protrusion 31 provided on the board connection portion 17 fits into the small hole 36 of the insertion portion 35 and the wiring The board 29 is prevented from coming off, and the board connecting portion 17 and the wiring board 29 are positioned with respect to each other. Pin insertion holes 37 and 38 are formed in the wiring board 29 and the board connecting portion 17 at positions corresponding to the pins 11 of the lower case 2. Further, on both sides of the insertion portion 35, there are provided protrusions 40 protruding laterally. As shown in FIG. 9, on the front side of the wiring board 29, a circuit pattern (a copper foil portion is shown by matte) 51 for mounting components such as an IC, a resistor, and a capacitor constituting an oscillation circuit and a detection circuit. The one protruding portion 40 is provided with an electrode pad 41 on the ground side of the oscillation circuit, and the other protruding portion 40 is provided with an electrode pad 43 on the signal output side. As shown in FIG. 10, a copper foil 39 for electrostatic shielding is adhered to almost the entire back surface of the wiring board 29, and an electrode pad electrically connected to the copper foil 39 for shielding is provided on one protruding portion 40. The dummy electrode 44 is provided on the other protrusion 40.
[0015]
Thus, in the step of winding the coil winding 18 around the coil spool 15 to which the wiring board 29 is connected, first, the twist portion 23 at one end of the coil winding 18 is wound around one projecting portion 40 of the wiring board 29. Next, as shown in FIG. 1 or FIG. 5, after the twist portion 23 is wound around the relay pin 33, the twist portion 23 at the beginning of winding is wound around the auxiliary winding portion 24 for approximately one turn, and the single wire portion 25 is further wound. The coil 16 is wound around the winding drum 19 by winding several tens of turns around the main winding part 26. When the single-wire portion 25 is wound around the main winding portion 26 in this manner, the twisted portion 23 at the end of winding is wound around the auxiliary winding portion 24 (or from the top of the single-wire portion 25 to the main winding portion 26) for approximately one turn, and relayed. After being wrapped around the pin 33, it is wound around the other protrusion 40. After that, the twisted portions 23 wound around the projecting portions 40, 40 are dipped in a solder bath and soldered to the respective electrode pads 41, 42, 43 and the dummy electrodes 44 of the projecting portions 40, 40 by dip soldering. In this manner, for example, as shown in FIG. 11A, the twisted portion 23 of the coil winding 18 is wound around both projecting portions 40, 40, and as shown in FIG. When the dip soldering is performed, one twist portion 23 is soldered and fixed to the electrode pads 41 and 42. Moreover, the front and back electrode pads 41 and 42 are also electrically connected by the solder 52, so that it is not necessary to connect the front and back electrode pads 41 and 42 by through holes or the like. Further, the twist portion 23 is also soldered to the front and back electrode pads 41 and 42, so that the fixing strength is improved. Further, since the other twisted portion 23 is also soldered to the electrode pad 43 and the dummy electrode 44, the fixing strength of the twisted portion 23 is improved. As a result, the coil 16 is securely connected to the circuit portion, and the front and back of the wiring board 29 are simultaneously connected. The proximity sensor A for detecting a pachinko ball is in an environment where it is constantly exposed to the impact of the pachinko ball. In this proximity sensor A, the coil winding 18 is fixed on both surfaces of the projecting portion 40. As a result, it became strong and was effective as a measure against coil disconnection.
[0016]
By winding the coil winding 18 around the coil spool 15 in this way, as shown in FIG. 5, the twist portion (particularly, the twist portion at the beginning of winding) 23 of the coil winding 18 is separated from the single wire portion 25 to form a winding drum. The single wire portion 25 can be wound around the portion 19, and the single wire portion 25 can be prevented from becoming thick and the single wire portion 25 can be wound almost orderly and stably. Accordingly, the space for winding the coil winding 18 is reduced due to the thickening, and there is no possibility that the coil winding 18 cannot be sufficiently wound. In addition, it is possible to prevent the insulating film of the single wire portion 25 from peeling off by rubbing against the twist portion 23 and to prevent an interlayer short circuit from occurring in the single wire portion 25. Furthermore, since the single wire portion 25 can be stably wound around the winding drum portion 19, the coil characteristics are improved and the detection sensitivity is stabilized.
[0017]
The coil spool 15 around which the coil 16 is wound is sandwiched from above and below by shield rings 45 and 46 for magnetic shielding. The shield rings 45 and 46 are metal ring-shaped members formed of, for example, a copper foil plate. By combining these members to cover the outer peripheral portion of the coil 16, it is possible to prevent the magnetic flux of the coil 16 from leaking to the outer peripheral portion. This prevents a malfunction due to surrounding metal. The shield rings 45 and 46 are provided with thin notches 47 and 48 at the front edge and the rear edge, respectively, so as not to touch the coil winding 18 and the like. 49 are protruded. Further, a notch concave portion 50 is provided in the inner peripheral portion on the rear side. Thus, when the shield rings 45 and 46 are put on the upper and lower sides of the coil spool 15, the projecting pieces 49 projecting from the lower shield ring 46 fit into the small holes 36 of the wiring board 29, and the shield ring 46 rotates. While being stopped, the lower shield ring 46 touches the copper foil 39 and is grounded. When the shield rings 45 and 46 are housed in the housing together with the coil spool 15 and the like, the upper shield ring 45 contacts the lower shield ring 46 so that the upper shield ring 45 is also grounded. In addition, the projecting piece 49 of the upper shield ring 45 is used to reduce the number of parts by making the upper and lower shield rings 45 and 46 have the same shape, so that this may be omitted. Alternatively, the protruding piece 49 of the upper shield ring 45 may be fitted into the small hole 36 or the like formed in the board connecting portion 17.
[0018]
Now, in assembling the proximity sensor A, when the lower shield ring 46 is placed around the protruding edge 9 of the lower case 2, the notch recess 50 of the shield ring 46 fits into the projection 10 of the lower case 2 and rotates. Be stopped. Then, when the coil portion and the circuit portion are housed in the lower case 2 by pressing the pins 11 of the lower case 2 into the respective pin insertion holes 37 and 38 of the wiring board 29 and the board connecting portion 17, the wiring board 29 protrudes. The portion 40 is housed in the concave portion 12 of the lower case 2 and positioned and held, and the protruding piece 49 of the lower shield ring 46 is inserted into the small hole 36 of the wiring board 29. After the upper shield ring 45 is put on the coil spool 15 and the upper case 1 is put on from above, the notch recess 50 of the upper shield ring 45 fits into the projection 14 of the upper case 1 and 45 is stopped. When the upper case 1 is pressed against the lower case 2, the engaging claws 5 provided on the elastic pieces 6, 7 of the upper case 1 engage with the projections 8 of the lower case 2, and the upper and lower cases 1, 2 are integrated. The coil portion and the circuit portion are housed in the housing as shown in FIG. In the proximity sensor A assembled in this manner, the through-holes 3, 20, and 4 of the upper case 1, the coil spool 15, and the lower case 2 continuously form a through portion through which a metal body passes.
[0019]
The distance L between the coil 16 and the shield rings 45 and 46 shown in FIG. 4 affects the detection sensitivity of the proximity sensor A. In this proximity sensor A, it is possible to prevent the distance L from being reduced due to the thickening of the coil 16. Therefore, the detection sensitivity of the proximity sensor A can be stabilized. The shield rings 45 and 46 also serve as an electrostatic shield and need to be electrically insulated. However, since the coil winding 18 is wound almost in an orderly manner, the shield rings 45 and 46 are thickened. There is no danger of contact with the coil winding 18, and an electrostatic problem can be solved.
[0020]
Note that the vertical direction used in the above description is a matter of convenience irrespective of the vertical direction in the use state of the proximity switch, and in the actual use state, the vertical direction is set so that the copper foil for shielding is on the upper surface side. It may be used in an inverted state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a penetration type proximity sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the proximity sensor in an upside-down state.
FIG. 3 is a partially cutaway side view of the proximity sensor according to the first embodiment;
FIG. 4 is a sectional view showing an assembled state of the proximity sensor according to the first embodiment;
FIG. 5 is a side view showing a coil part and a circuit part assembled together.
FIG. 6 is a plan view of the same coil spool.
FIG. 7 is a bottom view of the same coil spool.
FIG. 8 is a side view of the same coil spool.
FIG. 9 is a front view of the wiring board.
FIG. 10 is a rear view of the wiring board.
FIGS. 11A and 11B are a side view and a plan view showing a coil winding wound around a protruding portion of a wiring board; FIGS.
FIG. 12 is a block diagram for explaining the principle of a penetration type proximity sensor.
[Explanation of symbols]
15 Coil spool 16 Coil 18 Coil winding 23 Twist part of coil winding 29 Wiring board 39 Copper foil 40 for shielding Projection 41 Electrode pad 42 Electrode pad 43 Electrode pad 44 Dummy electrode 51 Electrode pattern 52 Solder

Claims (1)

検出対象物が通過する貫通孔を有するコイルスプールと、
発振回路を含むセンサ回路が実装された配線基板と、
前記コイルスプールに巻かれ、その両端が前記配線基板の発振回路に接続されたコイル巻線と、
を有する貫通型近接センサにおいて、
前記配線基板の前記センサ回路と反対側の面にシールド部を形成し、さらに前記配線基板の両側にコイル巻線を巻き付けるための突出部を設け、一方の突出部の裏表面に前記シールド部につながる電極パッドと当該電極パッドに接続されるべき電極パッドとを設け、他方の突出部の表面に前記センサ回路につながる電極パッドを設け、
前記コイルスプールに基板接続部を設けると共に前記配線基板に挿入部を設け、前記挿入部を前記基板接続部に挿入することにより、前記配線基板を前記貫通孔の軸心と垂直となるようにして前記コイルスプールに保持させ、
前記コイルスプールに巻かれたコイル巻線の両端をそれぞれの前記突出部に巻き付けてハンダ付けすることにより、一方の突出部の表裏面に形成されている前記電極パッドどうしを電気的に接続したことを特徴とする貫通型近接センサ。
A coil spool having a through hole through which a detection target passes;
A wiring board on which a sensor circuit including an oscillation circuit is mounted,
A coil winding wound around the coil spool, both ends of which are connected to an oscillation circuit of the wiring board;
In a penetration type proximity sensor having
A shield portion is formed on the surface of the wiring board opposite to the sensor circuit, and furthermore, a protrusion for winding a coil winding is provided on both sides of the wiring substrate, and the shield portion is provided on the back surface of one of the protrusions. Providing a connection electrode pad and an electrode pad to be connected to the electrode pad, providing an electrode pad connected to the sensor circuit on the surface of the other protrusion,
By providing a board connection portion on the coil spool and providing an insertion portion on the wiring board, and inserting the insertion portion into the board connection portion so that the wiring board is perpendicular to the axis of the through hole. Held on the coil spool,
By winding both ends of the coil winding wound on the coil spool around each of the protrusions and soldering, the electrode pads formed on the front and back surfaces of one of the protrusions are electrically connected to each other. A penetration type proximity sensor characterized by the above-mentioned.
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